JP6936850B2 - 放電装置および電気機器 - Google Patents

Description

本開示は、放電装置および電気機器に関する。本出願は、２０１７年４月１０日に出願した日本特許出願である特願２０１７−０７７４２１号に基づく優先権を主張する。当該日本特許出願に記載された全ての記載内容は、参照によって本明細書に援用される。

従来、室内の空気の浄化、殺菌または消臭などを行なうために、イオン発生装置が利用されている。一般的に、イオン発生装置は、放電によりイオンを発生させる放電電極を備えている。

特開２０１５−５３８７号公報（特許文献１）には、放電によりイオンを発生させる針状電極を保護するための電極保護部が、筐体から針状電極の先端よりも突出して設けられ、針状電極の両側で互いに間隔を設けて対向する第１保護部および第２保護部を有することが開示されている。

特開２０１５−５３８７号公報

放電によりイオンなどの活性種を発生させる放電装置においては、同じ電圧を印加したときの活性種の発生量を増大させ、活性種の発生効率を向上させることが求められている。

本開示では、活性種の発生効率を向上できる放電装置が提供される。

本開示に従うと、筐体と、電圧が印加されて放電する放電部と、突出部とを備える、放電装置が提供される。放電部は、筐体から突出している。放電部は、気体が流れるダクト内に配置されている。突出部は、気体の流れる方向において、放電部よりも上流側に、放電部と重ならずに配置されている。突出部は、筐体から放電部よりも大きく突出している。突出部は、筐体に接合される根元部を有している。根元部は、ダクト内に配置され気体の流れる方向に見て放電部側に突き出る拡幅部を有している。

上記の放電装置において、放電部は、複数の線状の導電体と、導電体を束ねる基部とを有している。

上記の放電装置において、気体の流れる方向に見たとき、導電体が基部から突出する側の基部の端部と突出部との最短距離は、導電体が基部から突出する長さよりも大きい。

上記の放電装置において、拡幅部は、導電体が基部から突出する側の基部の端部よりも筐体の近くに配置されている。

上記の放電装置において、突出部の表面は、気体の流れる方向の上流側から放電部に向く側にかけて、外向きに凸に湾曲している。

上記の放電装置において、根元部は、気体の流れる方向に見て放電部と逆側に突き出る第２の拡幅部を有している。

上記の放電装置は、気体の流れる方向に見て突出部との間に放電部を介在させて配置され、筐体から放電部よりも大きく突出する、第２の突出部をさらに備えている。

本開示に係る放電装置によれば、活性種の発生効率を向上することができる。

実施の形態に係る放電装置が適用された空気清浄機の構成の概略を示す断面図である。 実施の形態に係る放電装置の斜視図である。 図２に示す放電装置を異なる角度から見た斜視図である。 図２に示す放電装置の平面図である。 図２に示す放電装置の側面図である。 図５に示す放電装置の、放電部付近を拡大して示す側面図である。 図２に示す放電装置の構成を示す回路図である。 図４に示す放電装置の、放電部付近を拡大して示す平面図である。 実施の形態２に係る放電装置の、放電部付近を拡大して示す側面図である。 実施の形態３に係る放電装置の、放電部付近を拡大して示す側面図である。 実施の形態４に係る放電装置の、放電部付近を拡大して示す平面図である。 実施の形態５に係る放電装置の、放電部付近を拡大して示す側面図である。

実施の形態について、以下、図面を参照しながら説明する。同一の部品および相当部品には同一の参照番号を付し、重複する説明は繰り返さない場合がある。

（実施の形態１）
［空気清浄機１００］
図１は、実施の形態に係る放電装置１０が適用された空気清浄機１００の構成の概略を示す断面図である。空気清浄機１００は、空気清浄機１００の外観を成す外部ケーシング１を備えている。図１中の左側が、空気清浄機１００の正面側、または外部ケーシング１の正面側である。図１中の右側が、空気清浄機１００の背面側、または外部ケーシング１の背面側である。

外部ケーシング１の内部に、ダクト２が、上下方向に沿って形成されている。図１中に示す白抜き矢印は、ダクト２内を流れる気体、典型的には空気の流れる方向を示す。外部ケーシング１の上部に、第１吹出口３と第２吹出口４が形成されている。第１吹出口３は、外部ケーシング１の上部の前面に形成されている。第２吹出口４は、外部ケーシング１の上部の背面に形成されている。第１吹出口３と第２吹出口４とは、ダクト２の上端に設けられている。第１吹出口３と第２吹出口４とは、ダクト２内の空気の流れ方向における下流端に設けられている。ダクト２は、第１吹出口３および第２吹出口４において、外部ケーシング１の外部へ開口している。

ダクト２の上流端の開口部に、送風装置５が配置されている。送風装置５は、外部ケーシング１の下部に設けられている。送風装置５は、ダクト２の下端の開口部に配置されている。送風装置５は、吸込口６から吸い込まれる気体をダクト２内に送る。送風装置５は、たとえば、クロスフローファンであるが、特にこれに限定されるものではない。

外部ケーシング１の下部の背面に、吸込口６が形成されている。吸込口６には、樹脂製の格子状のグリル７が設けられている。グリル７の内側には、網目状の薄いフィルタ８が貼り付けられている。フィルタ８の奥側（外部ケーシング１の内側）には、ファンガード９が設けられている。ファンガード９は、吸込口６と送風装置５との間に配置されている。ファンガード９は、送風装置５に異物が入り込まないように設けられている。ダクト２の、ダクト２内の空気の流れ方向における上流端は、ファンガード９を介在して、吸込口６と向き合って配置されている。

ダクト２の上下方向における中央部に、放電装置１０が設けられている。放電装置１０は、ダクト２の上端と下端との間に配置されている。放電装置１０は、ダクト２の背面側の壁面に取り付けられている。放電装置１０は、ダクト２内の空気の流れ方向における、上流端と下流端との間に配置されていればよく、図１に示すダクト２の背面側の壁面に取り付けられる配置に限られるものではない。放電装置１０はたとえば、ダクト２の前面側の壁面に取り付けられていてもよく、ダクト２の側面側の壁面に取り付けられていてもよい。

放電装置１０は、詳細を後述する放電部１１，１２と、筐体２０（図２など参照）とを有している。放電装置１０の筐体２０は、ダクト２の壁面に固定されており、ダクト２の外部に配置されている。放電部１１，１２は、ダクト２の内部に配置されている。２つの放電部１１，１２は、ダクト２内の空気の流れる方向と直交する方向（図１中においては紙面奥行方向）に、並んで配置されている。

空気清浄機１００の作動時に、送風装置５および放電装置１０は、電力の供給を受けて作動する。放電部１１，１２は、電圧が印加されて放電して、イオン、電子、ラジカル、およびオゾンなどの活性種を発生する。放電部１１，１２が発生するイオンは、正イオンのみであってもよく、負イオンのみであってもよく、または正イオンと負イオンとの両方でも構わない。

送風装置５が作動することにより、気体が吸込口６から外部ケーシング１の内部に吸い込まれ、ダクト２内に流入する。気体は、ダクト２内を下方から上方へ向かって流れ、放電装置１０を通過する。放電装置１０で発生した活性種は、気体とともにダクト２の上端に向けて流れ、第１吹出口３および第２吹出口４において、ダクト２から流出して、空気清浄機１００の外部に放出される。気体と活性種とは、第１吹出口３から空気清浄機１００の正面に向けて放出される。気体と活性種とは、第２吹出口４から空気清浄機１００の斜め後ろに向けて放出される。

本実施の形態に係る放電装置１０は、空気清浄機１００以外の各種の電気機器に適用することが可能である。たとえば、イオン発生機、エアコンディショナ（車両搭載用を含む）、換気装置、冷蔵庫、洗濯機、掃除機、乾燥機、加湿機、除湿機、ヘアドライヤー、セラミックファンヒータ、または扇風機などに、放電装置１０を適用してもよい。

［放電装置１０］
図２は、実施の形態に係る放電装置１０の斜視図である。図３は、図２に示す放電装置１０を異なる角度から見た斜視図である。図４は、図２に示す放電装置１０の平面図である。図５は、図２に示す放電装置１０の側面図である。

放電装置１０は、放電部１１，１２と、筐体２０とを備えている。放電部１１，１２は、筐体２０から突出して設けられている。放電部１１，１２は、放電部１１，１２が筐体２０から突出する方向に沿って、延在している。

放電部１１，１２は、複数の線状の導電体１５を有している。線状には、糸状、繊維状、針金状が含まれる。導電体１５は、導電性の材料で形成されている。導電体１５はたとえば、金属、カーボン繊維、導電性繊維、または導電性樹脂製であってもよい。導電体１５は、筐体２０に近い側の基端部と、筐体２０から離れる側の先端部とを有している。複数の導電体１５の先端部は、ブラシ状に形成されている。

導電体１５の１本当たりの外径は、５μｍ以上３０μｍ以下である。導電体１５の太さを５μｍ以上にすることにより、導電体１５の機械的強度を確保するとともに、導電体１５の電気摩耗が抑制されている。導電体１５の太さを３０μｍ以下にすることにより、髪の毛のように撓る導電体１５が形成され、導電体１５の広がりおよび揺れ動きが起こりやすくなる。

導電体１５は、たとえば外径７μｍのカーボン繊維であってもよく、または、外径１２μｍもしくは２５μｍのＳＵＳ（ステンレス）製の導電性繊維であってもよい。

放電部１１，１２は、複数の導電体１５を束ねる基部１６を有している。基部１６は、筒状、典型的には円筒状の外形を有している。基部１６は、複数の導電体１５の基端部を取り囲んでかしめられており、複数の導電体１５を基端部において支持している。基部１６は、導電体１５の基端部を結束している。

導電体１５が基部１６から突出する長さが小さいと、導電体１５が撓りにくくなり、導電体１５の広がりおよび揺れ動きが小さくなる。放電部１１，１２における放電の効率を向上するために、導電体１５が基部１６から突出する長さは、３ｍｍ以上である。導電体１５は、基部１６から４．５ｍｍ以上突出していてもよい。

放電部１１，１２は、基部１６を支持する支持部１７を有している。支持部１７は、平板状の形状を有している。支持部１７は、図示しない基板に支持されている。支持部１７はたとえば、基板に形成された孔に挿通されて、半田を用いて基板に固定されている。放電部１１，１２は、基板に対して垂直に設けられており、基板に固定されている。基板は、放電部１１，１２を支持している。放電部１１，１２は、同じ基板に支持されてもよく、別々の基板に支持されてもよい。放電部１１，１２の支持部１７はいずれも、筒状の基部１６に、筐体２０の長手方向の端部から離れる側において、接触している。

放電部１１，１２の長手方向は、放電部１１，１２が筐体２０から突出する方向である。放電部１１，１２は、筐体２０から突出する方向を長手方向とし、複数の線状の導電体１５と導電体１５を束ねる基部１６とを有する、ブラシ状の電極である。

筐体２０は、絶縁性の樹脂で形成されている。筐体２０は、略直方体状の箱形の外形を有している。筐体２０は、図４に示す平面視において略矩形状である。筐体２０は、筐体２０の表面から突出する角筒状の壁部２１を有している。壁部２１は、図４に示す平面視において略矩形枠状の形状を有しており、筐体２０の長手方向と壁部２１の長手方向とが一致している（図４中の左右方向）。放電部１１は、筐体２０の長手方向の一方端部に配置されている。放電部１２は、筐体２０の長手方向の他方端部に配置されている。

壁部２１によって取り囲まれた空間は、収容部を構成している。収容部には、樹脂２２が充填されている。樹脂２２としては、たとえば、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂などの絶縁材料が用いられる。筐体２０は、外部接続用のコネクタ２３を有している。

樹脂２２は、放電部１１，１２を支持する基板と、基板上に形成された対向電極とを絶縁封止している。対向電極は、放電部１１，１２との間に電界を形成するための電極である。基板は、筐体２０内に配置されている。基板および対向電極は、樹脂２２によって全体が覆われており、外部に露出しない構造とされている。放電部１１，１２は、樹脂２２の表面に対して垂直に設けられている。放電部１１，１２は、樹脂２２の表面から突出している。放電部１１，１２は、筐体２０から突出している。

［電極保護部３０］
放電装置１０は、放電部１１，１２の先端を保護する電極保護部３０を備えている。電極保護部３０は、放電装置１０の外部の物体が放電部１１，１２に直接接触することを防止するために、放電部１１，１２に隣り合って設けられている。電極保護部３０は、筐体２０と一体に成形されており、筐体２０の表面から突出している。電極保護部３０は、放電部１１，１２よりも、筐体２０の表面から大きく突出している。電極保護部３０は、放電部１１に対応する第１保護部３１および第２保護部４１と、放電部１２に対応する第３保護部５１および第４保護部６１とを有している。

第１保護部３１と第２保護部４１とは、筐体２０の長手方向に並んで、互いに間隔を設けて配置されている。図４中に示す白抜き矢印は、図１と同様の、放電装置１０を通過して流れる気体の流れる方向を示す。気体の流れる方向に見て、第１保護部３１と第２保護部４１との間に、放電部１１が介在している。第１保護部３１と第２保護部４１とは、放電部１１を挟んでいる。放電装置１０を気体の流れる方向に見たとき、第１保護部３１と第２保護部４１との間に、放電部１１を視認可能である。気体の流れる方向において、放電部１１の上流と放電部１１の下流には開口が形成されており、放電部１１への気体の流れを妨げない構成とされている。

第３保護部５１と第４保護部６１とは、筐体２０の長手方向に並んで、互いに間隔を設けて配置されている。気体の流れる方向に見て、第３保護部５１と第４保護部６１との間に、放電部１２が介在している。第３保護部５１と第４保護部６１とは、放電部１２を挟んでいる。放電装置１０を気体の流れる方向に見たとき、第３保護部５１と第４保護部６１との間に、放電部１２を視認可能である。気体の流れる方向において、放電部１２の上流と放電部１２の下流には開口が形成されており、放電部１２への気体の流れを妨げない構成とされている。

放電部１１，１２の下流に開口が形成されていることにより、放電部１１，１２に細長い形状の付着物が付着しても、放電部１１，１２と周辺の構造物とが付着物を介して接触してリークが発生する事態が、抑制されている。そのため放電装置１０では、経時に伴う放電性能の低下が抑制されている。電極保護部３０が放電部１１，１２を覆い隠す配置とされていないため、放電部１１，１２に異物が付着したときには、綿棒などの清掃用具で容易に清掃することが可能とされている。

第１保護部３１は、上流支柱３２、下流支柱３３、および梁部３７を有している。上流支柱３２および下流支柱３３は、筐体２０の表面に対して垂直に突出している。上流支柱３２および下流支柱３３の延びる方向は、放電部１１の延びる方向と平行である。上流支柱３２は、放電装置１０を通過して流れる気体の流れる方向において、放電部１１よりも上流に配置されている。下流支柱３３は、放電部１１よりも気体の流れる方向における下流に配置されている。上流支柱３２および下流支柱３３は、気体の流れる方向において放電部１１と重ならない位置に配置されている。

梁部３７は、気体の流れる方向に沿って配置されている。梁部３７の、気体の流れる方向における上流端に、上流支柱３２の先端が結合している。梁部３７の、気体の流れる方向における下流端に、下流支柱３３の先端が結合している。上流支柱３２および下流支柱３３の、筐体２０から突出する先端は、放電部１１の先端よりも、筐体２０からより離れている。

上流支柱３２と下流支柱３３とは、気体の流れる方向において間隔をあけて配置されている。第１保護部３１は、アーチ状に形成されている。筐体２０の長手方向（図４，５中の左右方向）に第１保護部３１を見て、上流支柱３２、下流支柱３３および梁部３７によって三方を囲われた開口が形成されており、この開口を通して放電部１１を視認可能である。

上流支柱３２は、根元部３４を有している。根元部３４は、筐体２０に近い側の上流支柱３２の端部を構成している。根元部３４は、筐体２０に接合されている。上流支柱３２は、根元部３４において、筐体２０に接合されている。上流支柱３２は、筐体２０の壁部２１と接合している。下流支柱３３も同様に、根元部３４を有している。

図４に示すように、上流支柱３２は、湾曲面３８を有している。湾曲面３８は、上流支柱３２の表面の、気体の流れる方向の上流側から放電部１１に向く側にかけての一部を構成している。湾曲面３８は、外向きに凸に湾曲している。

第２保護部４１は、第１保護部３１と同様の構成を有している。第２保護部４１は、上流支柱４２、下流支柱４３、および梁部４７を有しており、アーチ形に形成されている。上流支柱４２および下流支柱４３は、筐体２０に接合される根元部４４を有している。上流支柱４２は、湾曲面４８を有している。

第３保護部５１は、第１保護部３１と同様の構成を有している。第３保護部５１は、上流支柱５２、下流支柱５３、および梁部５７を有しており、アーチ形に形成されている。上流支柱５２および下流支柱５３は、筐体２０に接合される根元部５４を有している。上流支柱５２は、湾曲面５８を有している。

第４保護部６１は、第１保護部３１と同様の構成を有している。第４保護部６１は、上流支柱６２、下流支柱６３、および梁部６７を有しており、アーチ形に形成されている。上流支柱６２および下流支柱６３は、筐体２０に接合される根元部６４を有している。上流支柱６２は、湾曲面６８を有している。

図６は、図５に示す放電装置１０の、放電部１２付近を拡大して示す側面図である。図６には、放電部１２と、放電部１２を間に挟んで配置されている第３保護部５１および第４保護部６１とを、気体の流れる方向における上流から見た図が示されている。

図６に示すように、第３保護部５１の上流支柱５２の根元部５４は、放電部１２側に突き出る拡幅部５５を有している。拡幅部５５が設けられていることにより、根元部５４の放電部１２に対向する側の表面は、筐体２０の表面に対して垂直な方向に延びておらず、当該垂直な方向に対して傾斜している。根元部５４の放電部１２に対向する側の表面は、筐体２０に近づくにつれて放電部１２に近づくように、傾斜している。

根元部５４はまた、放電部１２と逆側に突き出る拡幅部５６を有している。拡幅部５６が設けられていることにより、根元部５４の放電部１２に対向しない側の表面は、筐体２０の表面に対して垂直な方向に延びておらず、当該垂直な方向に対して傾斜している。根元部５４の放電部１２に対向しない側の表面は、筐体２０に近づくにつれて放電部１２から遠ざかるように、傾斜している。

拡幅部５５が形成されていることにより、根元部５４は、上流支柱５２の根元部５４以外の部分よりも、幅が広げられている。根元部５４は、気体の流れる方向に見て、台形状の形状を有している。典型的には、拡幅部５５，５６が形成されていることにより、根元部５４は、気体の流れる方向に見て、等脚台形状の形状を有している。気体の流れる方向に見たときの根元部５４の幅は、筐体２０に近づくにつれて、次第に大きくなっている。気体の流れる方向に見て、根元部５４の幅が両側に広げられているので、上流支柱５２の強度が向上されている。

放電装置１０を空気清浄機１００に取り付けた図１に示す配置において、根元部５４の拡幅部５５，５６は、ダクト２の内部に配置されている。

図６および他の図に示される破線で描かれた円は、放電部１２の導電体１５の可動範囲を示している。当該円は、基部１６の、筐体２０の表面から離れる側の先端１８を中心とし、基部１６から突出する導電体１５の長さを半径とする円である。基部１６の先端１８は、基部１６から導電体１５が突出する側の、基部１６の端部である。導電体１５が基部１６から突出する長さは、基部１６および支持部１７により構成される構造物が樹脂２２の表面から突出する長さよりも、小さくなっている。

根元部５４の拡幅部５５は、導電体１５の可動範囲と干渉しない程度に、放電部１２に向かって突出している。具体的には、拡幅部５５を含む上流支柱５２の全体が、図６中の円で示される導電体１５の可動範囲外にある。図６に示すように気体の流れ方向に放電装置１０を見たとき、基部１６の先端１８と上流支柱５２との最短距離は、導電体１５が基部１６から突出する長さよりも、大きくなっている。

これにより、放電部１２に電圧が印加されたときに導電体１５に電気的な反発力が作用してブラシの先端が開いた形状になっても、導電体１５が拡幅部５５に接触することを防止できる。導電体１５が上流支柱５２に接触する接触部において異常放電および電流リークが発生することを防止できるので、活性種の発生効率の低下を確実に抑制することが可能とされている。

基部１６の先端１８と、拡幅部５５，５６の筐体２０から離れる側の先端（根元部６４の先端）とは、筐体２０の表面に対して垂直な方向において、略同じ位置に配置されている。筐体２０の表面に対して垂直な方向において、基部１６の先端１８よりも筐体２０に近い範囲に、拡幅部５５，５６が設けられている。拡幅部５５，５６は、基部１６の先端１８よりも筐体２０の近くに配置されている。

第３保護部５１の下流支柱５３は、上流支柱５２と同様の構成を有している。下流支柱５３は、根元部５４を有している。下流支柱５３の根元部５４は、放電部１２側に突き出る拡幅部と、放電部１２と逆側に突き出る拡幅部とを有している。

第４保護部６１は、第３保護部５１と同様の構成を有している。第４保護部６１の上流支柱６２は、根元部６４を有している。根元部６４は、放電部１２側に突き出る拡幅部６５と、放電部１２と逆側に突き出る拡幅部６６とを有している。第４保護部６１の下流支柱６３は、根元部６４を有している。下流支柱６３の根元部６４は、放電部１２側に突き出る拡幅部と、放電部１２と逆側に突き出る拡幅部とを有している。

第１保護部３１および第２保護部４１は、第３保護部５１と同様の構成を有している。第１保護部３１の上流支柱３２と下流支柱３３とは、根元部３４を有している。第２保護部４１の上流支柱４２と下流支柱４３とは、根元部４４を有している。根元部３４，４４は、放電部１１側に突き出る拡幅部と、放電部１１と逆側に突き出る拡幅部とを有している。

［電気回路］
図７は、図２に示す放電装置１０の構成を示す回路図である。放電装置１０は、放電部１１，１２に加えて、放電部１１，１２との間に電界を形成する対向電極１３，１４、電源端子Ｔ１、接地端子Ｔ２、ダイオード９５，９６および昇圧トランス９４などを備えている。図７に示す回路のうち、放電部１１，１２以外の構成は、他の図では図示を省略されている。

電源端子Ｔ１および接地端子Ｔ２には、それぞれ直流電源の正極および負極が接続されている。電源端子Ｔ１には直流電源電圧（たとえば＋１２Ｖまたは＋１５Ｖ）が印加され、接地端子Ｔ２は接地されている。電源端子Ｔ１および接地端子Ｔ２は、電源回路９３を介して、昇圧トランス９４に接続されている。

昇圧トランス９４は、１次巻線９４ａおよび２次巻線９４ｂを含んでいる。２次巻線９４ｂの一方端子は対向電極１３，１４に接続されており、他方端子はダイオード９６のアノードおよびダイオード９５のカソードに接続されている。ダイオード９６のカソードは放電部１１に接続されており、ダイオード９５のアノードは放電部１２に接続されている。

［放電装置１０の動作］
次に、放電装置１０の動作について説明する。電源端子Ｔ１および接地端子Ｔ２間に直流電源電圧が印加されると、電源回路９３が有しているコンデンサ（不図示）に電荷が充電される。コンデンサに充電された電荷は、昇圧トランス９４の１次巻線９４ａを介して放電され、１次巻線９４ａにはインパルス電圧が発生する。

１次巻線９４ａにインパルス電圧が発生すると、２次巻線９４ｂに正および負の高電圧パルスが交互に減衰しながら発生する。正の高電圧パルスはダイオード９６を介して放電部１１に印加され、負の高電圧パルスはダイオード９５を介して放電部１２に印加される。これにより、放電部１１，１２の導電体１５でコロナ放電が発生する。

放電部１１は、たとえば、正イオンを発生させるための放電電極であってもよい。放電部１２は、たとえば、負イオンを発生させるための放電電極であってもよい。放電部１１は、高電圧が印加されて放電することにより、正イオンを発生する。放電部１２は、高電圧が印加されて放電することにより、負イオンを発生する。

正イオンは、水素イオン（Ｈ^＋）の周囲に複数の水分子がクラスター化したクラスターイオンであり、Ｈ^＋（Ｈ_２Ｏ）_ｍ（ｍは０以上の任意の整数）と表わされる。負イオンは、酸素イオン（Ｏ_２ ⁻）の周囲に複数の水分子がクラスター化したクラスターイオンであり、Ｏ_２ ⁻（Ｈ_２Ｏ）_ｎ（ｎは０以上の任意の整数）と表わされる。正イオンおよび負イオンを室内に放出すると、両イオンが空気中を浮遊するカビ菌やウィルスの周りを取り囲み、その表面上で互いに化学反応を起こす。その際に生成される活性種の水酸化ラジカル（・ＯＨ）の作用により、浮遊カビ菌などが除去される。

図８は、図４に示す放電装置１０の、放電部１２付近を拡大して示す平面図である。図８中に示す矢印は、放電装置１０へ流れる気体の流れを示している。

放電部１２よりも気体の流れの上流において、第３保護部５１の上流支柱５２が配置されている。上流支柱５２は、筐体２０から放電部１２よりも大きく突出している。上流支柱５２は、放電部１２よりも上流側に配置され放電部１２よりも筐体２０から大きく突出する、本実施の形態の突出部としての機能を有している。上流支柱５２の根元部５４は、放電部１２側に突き出る拡幅部５５を有している。この拡幅部５５によって、気体の流れが整流され、図８中の湾曲した矢印により示されるように、気体は放電部１２へ向かって流れる。根元部５４の幅を広げることにより、導電体１５の可動範囲に気体を集中して流すことができる。

これにより、放電部１２で発生した負イオンを、気体の流れによって効率的に搬送することができる。発生した負イオンを早期に拡散することができるので、正イオンと負イオンとの中和によるイオン濃度の減少を抑制でき、また、発生したイオンがダクト２（図１）の壁面に接触することによるイオン濃度の減少を抑制できる。したがって、本実施の形態の放電装置１０によれば、イオンなどの活性種の発生効率を向上することができる。

図６を参照して説明したように、拡幅部５５は、基部１６の先端１８よりも筐体２０の近くに配置されている。基部１６の先端１８よりも筐体２０の表面に近い範囲において、図６中に破線の円で示す導電体１５の可動範囲と上流支柱５２との距離が小さくなっている。これにより、導電体１５の可動範囲外に向かって流れ込む気体を、拡幅部５５によって整流して、導電体１５の可動範囲内に向けて流すことができる。したがって、導電体１５の可動範囲に気体を集中して流すことができ、イオンなどの活性種の発生効率を向上することができる。

図８に示すように、上流支柱５２は、気体の流れる方向の上流側から放電部１２に向く側にかけて、外向きに凸に湾曲する湾曲面５８を有している。上流支柱５２を面取りして角の無い形状に形成することで、図８中の湾曲した矢印を流路として放電部１２へ向かって流れる気体の流れに作用する圧力損失が、低減されている。これにより、より多量の気体を放電部１２へ向けて流すことができるので、イオンなどの活性種の発生効率をより向上することができる。

放電部１２よりも気体の流れの上流において、第４保護部６１の上流支柱６２が配置されている。気体の流れる方向に見て、第３保護部５１の上流支柱５２と第４保護部６１の上流支柱６２との間に、放電部１２が介在している。上流支柱６２は、筐体２０から放電部１２よりも大きく突出している。上流支柱６２は、放電部１２よりも上流側に配置され放電部１２よりも筐体２０から大きく突出する、本実施の形態の第２の突出部としての機能を有している。

気体の流れる方向に見て、第３保護部５１の上流支柱５２と第４保護部６１の上流支柱６２とを、放電部１２を挟むように配置することで、図８中の湾曲した矢印により示されるように、放電部１２に対して第３保護部５１の設けられた側と第４保護部６１の設けられた側との両方から、気体が放電部１２へ向かって流れる。これにより、より多量の気体を放電部１２へ向けて流すことができるので、イオンなどの活性種の発生効率をより向上することができる。

上流支柱６２の根元部６４は、放電部１２側に突き出る拡幅部６５を有している。拡幅部５５に加えて、拡幅部６５によっても気体の流れが整流されている。これにより、より多量の気体を放電部１２へ向けて流すことができるので、イオンなどの活性種の発生効率をさらに向上することができる。

第３保護部５１の下流支柱５３は、気体の流れる方向に見て、上流支柱５２と同一の形状を有している。下流支柱５３は根元部５４を有しており、根元部５４は放電部１２側に突き出る拡幅部を有している。第４保護部６１の下流支柱６３は、気体の流れる方向に見て、上流支柱６２と同一の形状を有している。下流支柱６３は根元部６４を有しており、根元部６４は放電部１２側に突き出る拡幅部を有している。

気体の流れを整流して、放電部１２により多量の気体を流す効果を得るためには、少なくとも第３保護部５１の上流支柱５２に、放電部１２側に突き出る拡幅部５５を設ければよく、第４保護部６１の上流支柱６２にも拡幅部６５を設けるとより好適である。放電部１２よりも下流に配置された下流支柱５３，６３は、必ずしも上流支柱５２，６２と同一の形状を有していなくてもよい。但し、下流支柱５３，６３を上流支柱５２，６２と同一の形状にすることで、ダクト２（図１）への放電装置１０の取り付け向きを反転することが可能になる。

図１に示す放電装置１０を上下反転させた場合には、下流支柱５３，６３が放電部１２よりも気体の流れの上流に配置されることになる。下流支柱５３，６３に拡幅部を形成しておくことにより、放電装置１０を上下反転しても、気体の流れを整流して放電部１２に多量の気体を流す効果を、同様に得ることができる。したがって、空気清浄機１００の設計の自由度を向上することができる。

（実施の形態２）
図９は、実施の形態２に係る放電装置１０の、放電部１２付近を拡大して示す側面図である。実施の形態２では、第３保護部５１の上流支柱５２の根元部５４は、放電部１２側に突き出る拡幅部５５を有しているが、放電部１２と逆側に突き出る拡幅部を有していない。第４保護部６１の上流支柱６２の根元部６４は、放電部１２側に突き出る拡幅部６５を有しているが、放電部１２と逆側に突き出る拡幅部を有していない。

実施の形態１で説明した通り、上流支柱５２の根元部５４に拡幅部５５，５６を設けて根元部５４の幅を両側に広げることで、上流支柱５２の強度を向上することができる。一方、図９に示すように、拡幅部５６，６６を設けない構成としても、拡幅部５５，６５によって放電部１２に向かって流れる気体の流れを形成することができる。したがって、放電部１２に気体を集中して流すことでイオンなどの活性種の発生効率を向上できる効果を、実施の形態１と同様に得ることができる。実施の形態１と比較して、放電部１２と逆側に突き出る拡幅部が設けられていないので、電極保護部３０の形成に必要な材料を低減でき、放電装置１０を軽量化することができる。

（実施の形態３）
図１０は、実施の形態３に係る放電装置１０の、放電部１２付近を拡大して示す側面図である。実施の形態３では、第３保護部５１の上流支柱５２には、根元部５４に拡幅部５５が設けられているのに加えて、上方拡幅部５９が設けられている。第４保護部６１の上流支柱６２には、根元部６４に拡幅部６５が設けられているのに加えて、上方拡幅部６９が設けられている。上方拡幅部５９，６９は、基部１６の先端１８よりも筐体２０の表面から離れる位置において、放電部１２側に突き出している。

上方拡幅部５９，６９を形成することにより、基部１６の先端１８よりも筐体２０の表面から遠い範囲において、図６中に破線の円で示す導電体１５の可動範囲と上流支柱５２との距離が小さくなっている。導電体１５の可動範囲外に向かって流れ込む気体を、拡幅部５５と上方拡幅部５９とによって整流して、導電体１５の可動範囲内に向けて流すことができる。したがって、導電体１５の可動範囲により多量の気体を集中して流すことができ、イオンなどの活性種の発生効率を向上することができる。

（実施の形態４）
図１１は、実施の形態４に係る放電装置１０の、放電部１２付近を拡大して示す平面図である。実施の形態１〜３では、第３保護部５１の梁部５７および第４保護部６１の梁部６７は、筐体２０の短手方向に延びている。実施の形態４では、梁部５７，６７は、筐体２０の短手方向に対して傾斜して延びている。具体的には、梁部５７は、気体の流れる方向の上流側において梁部６７からより遠い位置にあり、気体の流れる方向の下流側において梁部６７により近い位置にあるように、傾斜して配置されている。梁部５７，６７は、気体の流れる方向の上流側において互いの間隔がより大きく、気体の流れる方向の下流側に向かうにつれて互いの間隔が次第に小さくなるように、傾斜して配置されている。

このようにすれば、図１１に示すように放電装置１０を平面視したときに、梁部５７，６７は縮小ダクト状の形状を形成することになる。これにより、より多量の気体を放電部１２へ向けて流すことができるので、イオンなどの活性種の発生効率をより向上することができる。

上述した通り、拡幅部５５は、導電体１５の可動範囲外に収まる形状に形成されていればよいため、上流支柱５２，６２を放電部１２からより離れた位置に配置することで、拡幅部５５，６５が放電部１２側に突き出る寸法を増大することが可能である。このようにすれば、さらに多量の気体を放電部１２に向けて流すことができる。

（実施の形態５）
図１２は、実施の形態５に係る放電装置１０の、放電部１２付近を拡大して示す側面図である。実施の形態１〜４では、放電部１１，１２は、線状の導電体１５を有するブラシ状の構成である。実施の形態５では、針状電極が放電部１２を構成している。実施の形態５の放電部１２は、柱状部７１と、錘状部７２と、尖端部７３とを有している。柱状部７１は、基板に固定されている。放電部１２に高電圧が印加されることにより、尖端部７３において放電が発生し、イオンを発生する。

放電部１２を針状電極としても、放電部１２を間に挟んで配置される第３保護部５１および第４保護部６１の上流支柱５２，６２の根元部５４，６４が、放電部１２側に突き出る拡幅部５５，６５を有する構成とすることで、放電部１２に向かって流れる気体の流れを形成できる。したがって、放電部１２に気体を集中して流すことでイオンなどの活性種の発生効率を向上できる効果を、実施の形態１と同様に得ることができる。

放電部１１，１２は、ブラシ状または針状のほか、棒状、線状、繊維状または面状のいずれかの形状の電極を有していてもよい。

以上のように各実施の形態について説明を行なったが、各実施の形態を適宜組み合わせてもよい。また、今回開示された実施の形態は全ての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて請求の範囲によって示され、請求の範囲と均等の意味および範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。

１ 外部ケーシング、２ ダクト、３ 第１吹出口、４ 第２吹出口、５ 送風装置、６ 吸込口、７ グリル、８ フィルタ、９ ファンガード、１０ 放電装置、１１，１２ 放電部、１３，１４ 対向電極、１５ 導電体、１６ 基部、１７ 支持部、１８ 先端、２０ 筐体、２１ 壁部、２２ 樹脂、２３ コネクタ、３０ 電極保護部、３１ 第１保護部、３２，４２，５２，６２ 上流支柱、３３，４３，５３，６３ 下流支柱、３４，４４，５４，６４ 根元部、３７，４７，５７，６７ 梁部、３８，４８，５８，６８ 湾曲面、４１ 第２保護部、５１ 第３保護部、５５，５６，６５，６６ 拡幅部、５９，６９ 上方拡幅部、６１ 第４保護部、７１ 柱状部、７２ 錘状部、７３ 尖端部、９３ 電源回路、１００ 空気清浄機。

Claims (9)

1. 筐体と、
   前記筐体から突出し、気体が流れるダクト内に配置され、電圧が印加されて放電する放電部と、
   前記気体の流れる方向において前記放電部よりも上流側に前記放電部と重ならずに配置され、前記筐体から前記放電部よりも大きく突出する突出部とを備え、
   前記突出部は、前記筐体に接合される根元部を有し、
   前記根元部は、前記ダクト内に配置され前記気体の流れる方向に見て前記放電部側に突き出る拡幅部を有し、
   前記拡幅部は、前記ダクト内を流れる気体を整流して、前記放電部に向けて流す、放電装置。
2. 前記放電部は、複数の線状の導電体と、前記導電体を束ねる基部とを有する、請求項１に記載の放電装置。
3. 前記気体の流れる方向に見たとき、前記導電体が前記基部から突出する側の前記基部の端部と前記突出部との最短距離は、前記導電体が前記基部から突出する長さよりも大きい、請求項２に記載の放電装置。
4. 前記拡幅部は、前記導電体が前記基部から突出する側の前記基部の端部よりも前記筐体の近くに配置されている、請求項２または３に記載の放電装置。
5. 前記突出部の表面は、前記気体の流れる方向の上流側から前記放電部に向く側にかけて、外向きに凸に湾曲する、請求項１から４のいずれか１項に記載の放電装置。
6. 前記根元部は、前記気体の流れる方向に見て前記放電部と逆側に突き出る第２の拡幅部を有する、請求項１から５のいずれか１項に記載の放電装置。
7. 前記気体の流れる方向に見て前記突出部との間に前記放電部を介在させて配置され、前記筐体から前記放電部よりも大きく突出する、第２の突出部をさらに備える、請求項１から６のいずれか１項に記載の放電装置。
8. 筐体と、
   前記筐体から突出し、気体が流れるダクト内に配置され、電圧が印加されて放電する放電部と、
   前記気体の流れる方向において前記放電部よりも上流側に前記放電部と重ならずに配置され、前記筐体から前記放電部よりも大きく突出する突出部とを備え、
   前記突出部は、前記筐体に接合される根元部を有し、
   前記根元部は、前記ダクト内に配置され前記気体の流れる方向に見て前記放電部側に突き出る拡幅部を有し、
   前記放電部は、複数の線状の導電体と、前記導電体を束ねる基部とを有し、
   前記拡幅部は、前記導電体が前記基部から突出する側の前記基部の端部よりも前記筐体の近くに配置されている、放電装置。
9. 請求項１から８のいずれか１項に記載の放電装置と、
   前記放電装置に気体を送る送風装置とを備える、電気機器。

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