オゾンおよびマイナスイオン発生器
【課題】マイナスイオン発生状態においてオゾンを副生することのないオゾンおよびマイナスイオン発生器を提供する。
【解決手段】マイナスイオンを発生させるときには、放電電極１２と対向電極１４との間でコロナ放電が生じないように対向電極１４を放電電極１２から遠い位置に配置する。この場合、放電電極１２に電圧を印加すると、放電電極１２の先端では空気放電が生じることになる。放電電極１２の先端から空気中に放出された電子は、コロナ放電時のような酸素分子の分解反応を生じさせるほどのエネルギーを有していないため、酸素分子の分解反応やこれに続いて行なわれるオゾン生成反応が進行することはない。つまり、マイナスイオン発生時にオゾンを副生することがない。
【解決手段】マイナスイオンを発生させるときには、放電電極１２と対向電極１４との間でコロナ放電が生じないように対向電極１４を放電電極１２から遠い位置に配置する。この場合、放電電極１２に電圧を印加すると、放電電極１２の先端では空気放電が生じることになる。放電電極１２の先端から空気中に放出された電子は、コロナ放電時のような酸素分子の分解反応を生じさせるほどのエネルギーを有していないため、酸素分子の分解反応やこれに続いて行なわれるオゾン生成反応が進行することはない。つまり、マイナスイオン発生時にオゾンを副生することがない。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、オゾンとマイナスイオンとを選択的に発生させることが可能なオゾンおよびマイナスイオン発生器に関する。
【背景技術】
【０００２】
オゾンには、強力な酸化作用があり、この性質を利用して車室内の脱臭・除菌を行うことが一般に知られている。また、マイナスイオンには、その化学的根拠は必ずしも明らかにされていないものの、空気清浄作用やリラックス効果があると言われている。
【０００３】
そして、このようなオゾンやマイナスイオンがもたらす各種の効果を有効活用すべく、今日ではオゾンやマイナスイオンを発生させるための技術が数多く提案されており、中には、オゾンとマイナスイオンとを選択的に発生させるようにした技術が存在する（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
この従来のオゾンおよびマイナスイオン発生器は、針状の放電電極の周囲を取り囲むようにリング状の対向電極を配置し、放電電極に電圧を印加することによって放電電極と対向電極との間でコロナ放電を生じさせ、オゾンとマイナスイオンとを生成させるようにしたものである。
【０００５】
コロナ放電では、放電強度を変化させることによってマイナスイオンに対するオゾンの発生量が相対的に変化することが知られている。そこで、従来技術では、放電電極に印加する印加電圧を変化させたり、放電電極に対する対向電極の位置を変化させることによってコロナ放電の放電強度を変化させ、オゾン発生状態とマイナスイオン発生状態とを切り換えるようにしている。
【０００６】
従来のオゾンおよびマイナスイオン発生器の使用方法について、たとえば車室内で使用する場合を例にとって説明すると、運転中は、運転手や同乗者のリラックス効果を高めるためにマイナスイオン発生状態を選択し、車内に人がいない降車時には、車室内の脱臭や除菌を行なうためにオゾン発生状態を選択するといった使い方が提案されている。
【特許文献１】特開２００５−１２６３０３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
従来のオゾンおよびマイナスイオン発生器は、コロナ放電を利用してマイナスイオンを発生させるようにしていたため、マイナスイオン発生時において低濃度とはいえオゾンの副生が避けられなかった。オゾンには独特の臭気があり、また、高濃度ともなれば人体に悪影響を与えることが指摘されていることから、マイナスイオン発生時においてオゾンを副生しないようなオゾンおよびマイナスイオン発生器の登場を待ち望む声がユーザーから多数寄せられていた。
【０００８】
本発明は、かかるユーザーからの要請に応えるべくなされたものであり、マイナスイオン発生状態においてオゾンを副生することのないオゾンおよびマイナスイオン発生器を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
請求項１に記載した発明は、「針状の放電電極１２、放電電極１２の先端側に配設された対向電極１４、対向電極１４を放電電極１２に対して位置調整可能に保持する保持部材１６、および放電電極１２と対向電極１４と保持部材１６とを収容するケーシング２２を備えるオゾンおよびマイナスイオン発生器１０であって、保持部材１６は、放電電極１２に電圧が印加されたとき、放電電極１２と対向電極１４との間でコロナ放電が生じるように対向電極１４を放電電極１２と近接する位置に配置する場合と、放電電極１２に電圧が印加されたとき、放電電極１２と対向電極１４との間でコロナ放電が生じないように対向電極１４を放電電極１２から離間した位置に配置する場合とに位置調整が可能である」ことを特徴とするオゾンおよびマイナスイオン発生器１０である。
【００１０】
この発明では、オゾンを発生させるときには、放電電極１２と対向電極１４との間でコロナ放電が生じるように対向電極１４を放電電極１２の近傍に配置し、マイナスイオンを発生させるときには、放電電極１２と対向電極１４との間でコロナ放電が生じないように対向電極１４を放電電極１２から遠い位置に配置することにより、オゾン発生状態とマイナスイオン発生状態とを切り換えるようにしている。
【００１１】
ここで、マイナスイオン発生状態では、放電電極１２と対向電極１４との間でコロナ放電が生じないように対向電極１４の位置が調整されているため、放電電極１２の先端では空気放電が生じることになる。
【００１２】
空気放電によって放電電極１２の先端から空気中に放出された電子は、空気中の酸素や水分と結合してマイナスイオンを発生させるものであって、コロナ放電時のような酸素分子の分解反応を生じさせるほどのエネルギーを有しておらず、酸素分子の分解反応やこれに続いて行なわれるオゾン生成反応が進行することはない。つまり、マイナスイオン発生時にオゾンを副生することがない。
【００１３】
請求項２に記載した発明は、「放電電極１２に電圧を印加する電力供給源として太陽電池パネル２８が用いられている」ことを特徴とするものである。
【００１４】
電力供給源として太陽電池パネル２８を用いれば、蓄電池のように電池を交換する必要はないし、また、コンセントやシガーソケットを電力供給源として使用する場合のように、配線の取り回しを必要としない。
【００１５】
請求項３に記載した発明は、「電力供給源としての太陽電池パネル２８がケーシング２２に対して角度調整可能に取り付けられている」ことを特徴とするものである。
【００１６】
この発明によれば、時々刻々と変化する太陽の位置に合わせて太陽電池パネル２８の角度調整を行なうことができ、太陽光を効率よく取り込むことができる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、マイナスイオン発生時においてオゾンを副生することがないオゾンおよびマイナスイオン発生器を提供することが可能となった。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明を図面に従って説明する。図１は、本発明にかかるオゾンおよびマイナスイオン発生器１０（以下、単に「発生器１０」という。）を示す斜視図である。図２は、発生器１０を示す正面図である。図３は、発生器１０を示す分解斜視図である。なお、図３は、上下を反転させた状態のものが描かれている。
【００１９】
図１〜図３に示すように、発生器１０は、放電電極１２、対向電極１４、保持部材１６、電源部１８、回路部２０およびケーシング２２により大略構成されている。
【００２０】
放電電極１２は、ステンレスのようなオゾンによる酸化の影響を受け難い金属からなる針状部材であり、本実施例では、図３に示すように略L字状に屈曲形成されている。放電電極１２の後端部（針状部分とは反対側の端部）は、後述する基板３６に形成された回路部２０にハンダ固定によって電気的に接続される。
【００２１】
対向電極１４は、放電電極１２との間でコロナ放電を生じさせるために設けられる金属製の薄板状部材であり、その中央部分には丸孔１４ａが穿設されている。丸孔１４ａの内径は、放電電極１２の外径よりも大きく設定されている。
【００２２】
対向電極１４の長手方向一方端部には、導線２４がハンダ固定によって電気的に接続されており、この導線２４の他端が、後述する基板３６に形成された回路部２０にハンダ固定によって電気的に接続される。
【００２３】
保持部材１６は、樹脂などの非導電性透光材料により形成された細長の部材であり、その長手方向中央よりもやや一端側（図３中左側）に寄った部分には、段部１６ａが形成されている。段部１６ａには、対向電極１４を挿通するためのスリット孔２６ａが形成されている。
【００２４】
保持部材１６における段部１６ａよりも長手方向一端側（図３において段部１６ａよりも左側）の部分は、対向電極１４を保持する保持部１６ｂであり、その中央部分には、上述した対向電極１４の丸孔１４ａと大略同じ大きさの丸孔２６ｂが穿設されている。保持部１６ｂの先端には、スリット孔２６ａに挿通された対向電極１４を係止するための係止爪２６ｃが形成されている。
【００２５】
保持部材１６における段部１６ａよりも長手方向他端側の部分は、保持部材１６のスライド操作を行うためのスライド操作部１６ｃであり、その前面（保持部材１６をケーシング２２に取付けたときに外部に露出する側の面）中央部分には、短手方向に延びるツマミ２６ｄが突設されている。
【００２６】
電源部１８は、放電電極１２に対して電圧を印加するためのものであり、電力供給源としての太陽電池パネル２８と、フレーム３０と、左右一対の支持台３２と、ロック部材３４とで大略構成されている。
【００２７】
太陽電池パネル２８は、太陽光などの光エネルギーを直接電力に変換するものであり、現在公知となっている単結晶シリコン、多結晶シリコン或いはアモルファスシリコンを母材とするものを適宜使用することができる。太陽電池パネル２８には、プラスとマイナス２本の導線６４が電気的に接続されている。
【００２８】
フレーム３０は、太陽電池パネル２８を保持するために設けられるＵ型の部材で、太陽電池パネル２８をその前後方向から挟み込んで保持できるように前側フレーム３０ａと後側フレーム３０ｂとに二分割された構造となっている。なお、前側フレーム３０ａには、受光窓３０ｃが形成されている。
【００２９】
フレーム３０のＵ型部分の先端部分に設けられた各脚部３０ｄには、その内側面に中空突起３０ｅが夫々突設されている。
【００３０】
左右一対の中空突起３０ｅのうち、一方（図３における左側）の中空突起３０ｅ１には、フレーム３０内の空間に連通する孔３０ｈが形成されており、この孔３０ｈから太陽電池パネル２８に接続されている導線６４が外方に引き出されている。
【００３１】
一方、他方の中空突起３０ｅ２の先端面には、後述するロック部材３４の噛合溝３４ｄと噛合する複数の歯３０ｆが放射状に形成されている。
【００３２】
そして、この他方の中空突起３０ｅ２が設けられている側のフレーム３０の脚部３０ｄ２には、中空突起３０ｅ２の先端面から脚部３０ｄ２の外側面（中空突起３０ｅ２が設けられているのとは反対側の面）にかけて連通する連通孔３０ｇが形成されている。
【００３３】
支持台３２は、ケーシング２２（より詳しくは、上部ケーシング２２ａ）に取り付けられる側の面（図３における上面）が開口した箱状の部材であり、その長手方向一方の開口縁部には、係止爪３２ａが図３中上方に突設されている。また、各支持台３２における係止爪３２ａが設けられている側の側壁には、フレーム３０の中空突起３０ｅを受ける突起受孔３２ｂが形成されている。
【００３４】
各支持台３２における係止爪３２ａが形成されているのとは反対側の端部には、円筒状部材３２ｃが側壁に沿って設けられており、この円筒状部材３２ｃの中心に設けられた丸孔３２ｄには、支持台３２を上部ケーシング２２ａに固定するためのネジ５８がねじ込まれる（この点は後述する）。
【００３５】
ロック部材３４は、支持台３２に対するフレーム３０の取付角度を調整するためのものであり、棒状のシャフト３４ａと、シャフト３４ａの中央部分に設けられた拡径部３４ｂと、シャフト３４ａの後端部に取り付けられたつるまきバネ３４ｃとを有する。
【００３６】
拡径部３４ｂの前端面には、上述した中空突起３０ｅ２の先端に設けられている歯３０ｆと噛合する複数の噛合溝３４ｄが放射状に形成されている。
【００３７】
回路部２０は、電力供給源としての太陽電池パネル２８と放電電極１２との間に配設され、太陽電池パネル２８にて発生した電圧を増幅し、この増幅された電圧を放電電極１２に印加するものであり、基板３６と、基板３６に取り付けられたトランス３８ａ，コンデンサ３８ｂ，抵抗３８ｃ，発光ダイオード３８ｄ，ダイオード３８ｅ，コイル３８ｆなどの素子群３８と、基板３６の裏面に形成され上記素子群３８を電気的に結ぶ配線（図示省略）とで大略構成されている。素子群３８を構成している発光ダイオード３８ｄは、発生器１０を組み立てたとき、後述するスイッチ操作用開口４２と対応する箇所に配置されるよう基板３６に取付けられている。基板３６の長手方向両側端部には、締結部材挿通用の丸孔３６ａが形成されている。また、基板３６の所定位置には、放電電極取付用端子３６ｂ、対向電極取付用端子３６ｃ、太陽電池パネル取付用端子３６ｄがそれぞれ形成されている。
【００３８】
図４は、回路部２０のブロック回路図であり、上述した素子群３８を電気的に接続することにより、出力コントロール部２０ａ、高圧発生部２０ｂおよび整流部２０ｃがそれぞれ構成されることになる。
【００３９】
出力コントロール部２０ａは、太陽電池パネル２８において発生した不安定な電圧を安定な一定の電圧として高圧発生部２０ｂに印加する機能を有する。すなわち、太陽電池パネル２８は、受光する光の量によって発電効率が変化するため、太陽電池パネル２８において発生する電圧は一定ではなく不安定である。発生した電圧が不安定では、オゾンやマイナスイオンを安定して発生させることができなくなる。そこで、この不安定な電圧を、出力コントロール部２０ａにおいて一定の電圧とし、高圧発生部２０ｂに印加するのである。
【００４０】
高圧発生部２０ｂは、出力コントロール部２０ａから印加された電圧を増幅させる機能を有する。本実施例では、約４．５Ｖの電圧が、高圧発生部２０ｂにおいて４５００〜５０００Ｖにまで増圧される。
【００４１】
整流部２０ｅは、高圧発生部２０ｂにて増幅された電圧（交流電圧）のうち、プラスの電圧をカットしてマイナスの電圧だけを放電電極１２に印加する機能を有する。
【００４２】
ケーシング２２は、放電電極１２、対向電極１４、保持部材１６および回路部２０を収容するものであり、上側ケーシング２２ａと下側ケーシング２２ｂとで構成されている。
【００４３】
上側ケーシング２２ａは、下面（図３における上面）が開口した箱状の部材であり、一方の長辺側側壁２２ａ１には、オゾン・マイナスイオン放出用開口４０と、スイッチ操作用開口４２とが左右に並んで形成されている。なお、スイッチ操作用開口４２を設ける位置やその長さｄは、保持部材１６を図２中左側（図６中左側）にスライド操作したとき、図６に示すように、保持部材１６の保持部１６ｂと対向電極１４との一体部分がオゾン・マイナスイオン放出用開口４０の内側にて、保持部材１６の丸孔２４ｂの中心と対向電極１４の丸孔１４ａの中心と放電電極１２の先端とが同一直線上に並ぶように位置し、且つ、保持部材１６を図５中右側（図７中右側）にスライド操作したとき、図７に示すように、保持部１６ｂの自由端がオゾン・マイナスイオン放出用開口４０の側方（図７中右側）に位置し、保持部１６ｂと対向電極１４との一体部分がオゾン・マイナスイオン放出用開口４０を開放するように適宜設定される。
【００４４】
上側ケーシング２２ａの天板２２ａ２における短手方向一端側（オゾン・マイナスイオン放出用開口４０やスイッチ操作用開口４２が設けられている側）であって、スイッチ操作用開口４２の近傍には、保持部材１６の長辺側側壁２２ａ１に沿う方向への移動をガイドする２本のガイド棒４４が図３中上方に突設されている。
【００４５】
また、オゾン・マイナスイオン放出用開口４０の近傍には、オゾン・マイナスイオン放出用開口４０に向かうにしたがってその間隔が広くなるような略ハ字状のガイドプレート４５が設けられている。ガイドプレート４５の幅広側の端部は、長辺側側壁２２ａ１と接している。一方、ガイドプレート４５の幅狭側の端部は、上側ケーシング２２ａの長辺側側壁２２ａ１からやや奥まったところに位置しており、保持部材１６のスライド操作時に保持部材１６と接触することがないよう、その位置が規定されている。また、ガイドプレート４５の幅狭側の間隔は、対向電極１４の近傍で発生したオゾンを効率よく外部に放出できるよう、対向電極１４の丸孔１４ａや保持部材１６の丸孔１６ａよりも若干大きめに設定されている。
【００４６】
上側ケーシング２２ａの天板２２ａ２における短手方向他端側には、左右一対の支持台３２の各係止爪３２ａが係止される係止孔４６が所定間隔を隔てて２個形成されており、各係止孔４６の近傍には、ネジ挿通孔４８が円筒状部材３２ｃの丸孔３２ｄと対応する位置にそれぞれ形成されている。天板２２ａ２の四隅には、円筒状部材５０がそれぞれ設けられている。円筒状部材５０の中心部分の丸孔５０ａには、上部ケーシング２２ａと下側ケーシング２２ｂとを固定するためのネジ６２がねじ込まれる（この点は後述する）。
【００４７】
下側ケーシング２２ｂは、上側ケーシング２２ａの外形に合わせて形成された板状の部材であり、その底面には２本の円筒状部材５２が図３中下方に突設されている。円筒状部材５２の中心部分の丸孔５２ａには、後述するように回路部２０を下側ケーシング２２ｂに取り付けるためのネジ６０がねじ込まれる。また、下側ケーシング２２ｂの底面の四隅には、上側ケーシング２２ａの円筒状部材５０と対応する位置にネジ挿通孔５４が形成されており、このネジ挿通孔５４にネジ６２が挿通される（この点も後述する）。
【００４８】
次に、発生器１０の組立作業について説明する。まず、電源部１８の組立について説明すると、電源部１８を組み立てる際には、太陽電池パネル２８の前後を前側フレーム３０ａと後側フレーム３０ｂとで挟み込み保持し、各脚部３０ｄの中空突起３０ｅを対応する支持台３２の突起受孔３２ｂにそれぞれ挿入する。前側フレーム３０ａと後側フレーム３０ｂとの挟み込み保持の手法としては、図示しない係合突起と係合凹部とによる係合や、ネジ止めなどの手法を適宜採用することができる。
【００４９】
ここで、ロック部材３４が取り付けられない側の支持台３２（３２１）の突起受孔３２ｂに中空突起３０ｅ１を挿入する際には、中空突起３０ｅ１の孔３０ｈから導出されている導線６４の先端を突起受孔３２ｂに挿入し、支持台３２１の開口部から外方へ引き出しておく必要がある。
【００５０】
一方、ロック部材３４が取り付けられる側の支持台３２（３２２）の突起受孔３２ｂに中空突起３０ｅ２を挿入する際には、支持台３２２の内部にロック部材３４を予め収容しておく必要がある。具体的には、まず、ロック部材３４をつるまきバネ３４ｃが先頭になるようにして支持台３２２の突起受孔３２ｂから挿入する。このとき、ロック部材３４のシャフト３４ａの先端は、支持台３２２の突起受孔３２ｂから外方に突出しており、この突起受孔３２ｂから外方に突出しているシャフト３４ａの先端を脚部３０ｄ２の中空突起３０ｅ２に設けられている連通孔３０ｇに挿入する。シャフト３４ａの先端を連通孔３０ｇに挿入していくと、やがてロック部材３４の拡径部３４ｂが中空突起３０ｅ２の先端と当接し、さらに押し込んでいくと、シャフト３４ａの後端部に取り付けられているつるまきバネ３４ｃが撓んで突起受孔３２ｂ内に中空突起３０ｅ２が挿入される（このとき、脚部３０ｄ２の外側面に開口している連通孔３０ｇからはシャフト３４ａの先端が突出している）。
【００５１】
つるまきバネ３４ｃが撓んだ状態では、つるまきバネ３４ｃの弾発力によって拡径部３４ｂが中空突起３０ｅ２を押圧し、しかも、ロック部材３４の噛合溝３４ｄと中空突起３０ｅ２の歯３０ｆとが噛合しているので、中空突起３０ｅを軸とする支持台３２に対するフレーム３０の回動が規制されて、ロック部材３４によるロック状態が実現することになる。反対に、脚部３０ｄ２の外側面から突出しているロック部材３４のシャフト３４ａを押して没入方向へ移動させれば、噛合溝３４ｄと歯３０ｆとの係合状態（ロック状態）は解除され、支持台３２に対するフレーム３０の取付角度を調整することが可能となる。
【００５２】
次に、電源部１８の上側ケーシング２２ａへの取り付け作業について説明する。電源部１８を上側ケーシング２２ａに取り付ける際には、各支持台３２の係止爪３２ａを上側ケーシング２２ａの係止孔４６に、図３中下側から嵌め込む。電源部１８から導出されている導線６４は、係止孔４６から上側ケーシング２２ａ内に引き込んでおく。そして、ネジ５８を上側ケーシング２２ａのネジ挿通孔４８に上側ケーシング２２ａの内側（図３における上側）から挿通するとともに、その挿通端部を円筒状部材３２ｃの丸孔３２ｄにねじ込む。これにより、電源部１８が上側ケーシング２２ａに固定されることになる。
【００５３】
次に、対向電極１４の保持部材１６への取付作業について説明する。対向電極１４の保持部材１６への取り付けは、保持部材１６のスリット孔２６ａに対向電極１４を挿入し、対向電極１４の先端を係止爪２６ｃに係止させればよい。このとき、保持部材１６の丸孔２６ｂと対向電極１４の丸孔１４ａとが一致するように各部材が位置決めされる。対向電極１４が保持部材１６に取り付けられた状態では、対向電極１４の前面（保持部材１６と対向する側とは反対側の面）が露出している。
【００５４】
次に、対向電極１４が取り付けられた保持部材１６を上側ケーシング２２ａの長辺側側壁２２ａ１とガイド棒４４との間の隙間に嵌め込む。すると、保持部材１６のツマミ２６ｄがスイッチ操作用開口４２から外方に突出して配置されることになり、ツマミ２６ｄを摘んで操作することが可能となる（保持部材１６のスライド方向は、上側ケーシング２２ａの長手方向に一致する）。
【００５５】
以上のようにして、各部材の仮固定作業が完了すると、次に、放電電極１２、対向電極１４および電源部１８のそれぞれを回路部２０と電気的に接続する作業に取り掛かることになる。
【００５６】
具体的には、放電電極１２の屈曲端部を基板３６の放電電極取付用端子３６ｂにハンダ固定し、対向電極１４に接続されている導線２４を基板３６の対向電極取付用端子３６ｃにハンダ固定し、電源部１８の導線６４を基板３６の太陽電池パネル取付用端子３６ｄにハンダ固定する。
【００５７】
以上のようにして各部材間の電気的な接続が完了すると、最後に、ケーシング２２に各部材を収容する最終組立て作業に取り掛かることになる。
【００５８】
具体的には、回路部２０を下側ケーシング２２ｂの所定位置に配置し、ネジ６０を基板３６の丸孔３６ａに図３中下側から挿通し、その挿通端部を下側ケーシング２２ｂの円筒状部材５２の丸孔５２ａにねじ込む。
【００５９】
このようにして、回路部２０の下側ケーシング２２ｂへの取り付けが完了すると、最後に、下側ケーシング２２ｂと上側ケーシング２２ａとを組み合せ、ネジ６２を下側ケーシング２２ｂの各ネジ挿通孔５４に図３中上側から挿通するとともに、その挿通端部を上側ケーシング２２ａの円筒状部材５０の丸孔５０ａにねじ込む。これにより、発生器１０の組立が完了することになる。
【００６０】
次に、発生器１０を用いてオゾン或いはマイナスイオンを発生させる方法について説明する。なお、本実施例では、発生器１０を車室内で使用する場合について説明する。発生器１０の車室内への取り付け方法としては、例えば、両面テープによる内装パネルへの貼着固定などが考えられる。
【００６１】
発生器１０を用いてオゾンを発生させる場合には、先ず、保持部材１６をスライドさせて対向電極１４を放電電極１２の前面側に配置する（図２および図６参照）。具体的には、ケーシング２２のスイッチ操作用開口４２から突出している保持部材１６のツマミ２６ｄを掴み、保持部材１６を図２中左側へスライドさせる。ツマミ２６ｄがスイッチ操作用開口４２の内壁と接触するまで保持部材１６をスライドさせると、保持部材１６の保持部１６ｂと対向電極１４との一体部分が、オゾン・マイナスイオン放出用開口４０の内側にて、保持部材１６の丸孔２４ｂの中心と対向電極１４の丸孔１４ａの中心と放電電極１２の先端とが同一直線上に並ぶように位置することになる。
【００６２】
以上のようにして対向電極１４の位置調整が完了すれば、次に、太陽電池パネル２８に太陽光が直接当たるよう、フレーム３０の角度を調整する。フレーム３０の角度調整は、上述したようにロック部材３４のロック状態を解除することで行なうことができる。
【００６３】
電力供給源としての太陽電池パネル２８に太陽光が当たると、太陽電池パネル２８では発電が行なわれる。そして、太陽電池パネル２８で発電された電気は、導線６４を介して回路部２０に送られ、上述したように回路部２０においてその電圧が増幅され、プラスの電圧がカットされてマイナスの高電圧だけが放電電極１２に印加される（図４参照）。なお、発生器１０が作動している状態（すなわち、通電状態）では、素子群３８を構成している発光ダイオード３８ｄが発光する。そして、この発光ダイオード３８ｄから出光した光が透明体である保持部材１６を通過し、スイッチ操作用開口４２から外部へ出光する。つまり、スイッチ操作用開口４２から透明の保持部材１６を通して発光ダイオード３８ｄが発光しているかどうかを確認することで、発生器１０が作動しているかどうかの判断が可能となる。
【００６４】
放電電極１２に高電圧が印加されると、放電電極１２の先端からは電子が放出される。そして、この放出された電子は、プラスの対向電極１４側に引き寄せられ、保持部材１６の丸孔２６ｂを通過し、対向電極１４の丸孔１４ｂの内側面およびその周縁部においてコロナ放電を生じさせる。このように、対向電極１４の丸孔１４ｂ内側面およびその周縁部においてコロナ放電が発生すると、その周囲に存在している一部の酸素分子が分解され、これが他の酸素分子と結合してオゾンを生成させる。なお、コロナ放電が生じる対向電極１４は、略ハ字状に形成されたガイドプレート４５の奥まったところに位置しているので、オゾン・マイナスイオン放出用開口４０の近傍を手で触れても、コロナ放電が生じている部分と直接接触することはない。
【００６５】
このようにして生成されたオゾンは、ケーシング２２のオゾン・マイナスイオン放出用開口４０を通って発生器１０の外部（たとえば、車室内）に放出され、既述のように、オゾンの強力な酸化作用によって車室内の脱臭や除菌が行なわれることになる。なお、ガイドプレート４５が外向きに広がる略ハ字状に形成されていることから、発生器１０の周囲の外気がオゾン・マイナスイオン放出用開口４０内に入り込みやすくなっている。したがって、オゾン・マイナスイオン発生器用開口４０の近傍にて滞留しているオゾンが存在した場合であっても、オゾン・マイナスイオン放出用開口４０内に外気が入り込むことによって当該部分での滞留を防止できる。
【００６６】
一方、発生器１０を用いてマイナスイオンを発生させる場合には、保持部材１６を先程とは反対側にスライドさせて対向電極１４を放電電極１２から遠ざければよい（図５および図７参照）。すなわち、ツマミ２６ｄがスイッチ操作用開口４２の反対側の内壁（図５中右側の内壁）と接触するまで保持部材１６をスライドさせると、保持部材１６における保持部１６ｂの自由端は、オゾン・マイナスイオン放出用開口４０の側方（図７中右側）に位置し、図７に示すように、保持部１６ｂと対向電極１４との一体部分がオゾン・マイナスイオン放出用開口４０を開放する位置に配置されることとなる（つまり、対向電極１４は、放電電極１２との間でコロナ放電を生じさせないように放電電極１２から十分に離れたところに位置することになる）。
【００６７】
そして、前述同様、フレーム３０の角度調整を行い、太陽電池パネル２８に太陽光を直接照射させる。太陽電池パネル２８において発電された電気は、前述同様、その電圧が回路部２０において増幅され、放電電極１２に高電圧が印加される。
【００６８】
放電電極１２に高電圧が印加されると、放電電極１２の先端からは電子が空気中に放出される。この場合、先程とは異なり、近くにコロナ放電を生じさせる対向電極１４が存在しないので、空気中に放出された電子は、空気中の酸素や水分と結合してマイナスイオンを生成させる。なお、空気放電によって放電電極１２の先端から空気中に放出された電子は、コロナ放電時のような酸素分子の分解反応を生じさせるほどのエネルギーを有しておらず、酸素分子の分解反応に続いて行なわれるオゾン生成反応が進行することはない。つまり、マイナスイオン発生時にオゾンを副生することがない。既述のように、マイナスイオンには、その科学的根拠は明らかになってはいないものの、空気清浄作用やリラックス効果があるといわれている。
【図面の簡単な説明】
【００６９】
【図１】この発明の一実施例のオゾンおよびマイナスイオン発生器を示す斜視図である。
【図２】図１実施例におけるオゾン発生状態を示す正面図である。
【図３】オゾンおよびマイナスイオン発生器を示す分解斜視図である。
【図４】回路部のブロック回路図である。
【図５】図１実施例におけるマイナスイオン発生状態を示す正面図である。
【図６】オゾン発生状態における放電電極と対向電極との位置関係を示す図である。
【図７】マイナスイオン発生状態における放電電極と対向電極との位置関係を示す図である。
【符号の説明】
【００７０】
１０…オゾンおよびマイナスイオン発生器
１２…放電電極
１４…対向電極
１６…保持部材
１８…電源部
２０…回路部
２２…ケーシング
２８…太陽電池パネル
３４…ロック部材
【技術分野】
【０００１】
本発明は、オゾンとマイナスイオンとを選択的に発生させることが可能なオゾンおよびマイナスイオン発生器に関する。
【背景技術】
【０００２】
オゾンには、強力な酸化作用があり、この性質を利用して車室内の脱臭・除菌を行うことが一般に知られている。また、マイナスイオンには、その化学的根拠は必ずしも明らかにされていないものの、空気清浄作用やリラックス効果があると言われている。
【０００３】
そして、このようなオゾンやマイナスイオンがもたらす各種の効果を有効活用すべく、今日ではオゾンやマイナスイオンを発生させるための技術が数多く提案されており、中には、オゾンとマイナスイオンとを選択的に発生させるようにした技術が存在する（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
この従来のオゾンおよびマイナスイオン発生器は、針状の放電電極の周囲を取り囲むようにリング状の対向電極を配置し、放電電極に電圧を印加することによって放電電極と対向電極との間でコロナ放電を生じさせ、オゾンとマイナスイオンとを生成させるようにしたものである。
【０００５】
コロナ放電では、放電強度を変化させることによってマイナスイオンに対するオゾンの発生量が相対的に変化することが知られている。そこで、従来技術では、放電電極に印加する印加電圧を変化させたり、放電電極に対する対向電極の位置を変化させることによってコロナ放電の放電強度を変化させ、オゾン発生状態とマイナスイオン発生状態とを切り換えるようにしている。
【０００６】
従来のオゾンおよびマイナスイオン発生器の使用方法について、たとえば車室内で使用する場合を例にとって説明すると、運転中は、運転手や同乗者のリラックス効果を高めるためにマイナスイオン発生状態を選択し、車内に人がいない降車時には、車室内の脱臭や除菌を行なうためにオゾン発生状態を選択するといった使い方が提案されている。
【特許文献１】特開２００５−１２６３０３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
従来のオゾンおよびマイナスイオン発生器は、コロナ放電を利用してマイナスイオンを発生させるようにしていたため、マイナスイオン発生時において低濃度とはいえオゾンの副生が避けられなかった。オゾンには独特の臭気があり、また、高濃度ともなれば人体に悪影響を与えることが指摘されていることから、マイナスイオン発生時においてオゾンを副生しないようなオゾンおよびマイナスイオン発生器の登場を待ち望む声がユーザーから多数寄せられていた。
【０００８】
本発明は、かかるユーザーからの要請に応えるべくなされたものであり、マイナスイオン発生状態においてオゾンを副生することのないオゾンおよびマイナスイオン発生器を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
請求項１に記載した発明は、「針状の放電電極１２、放電電極１２の先端側に配設された対向電極１４、対向電極１４を放電電極１２に対して位置調整可能に保持する保持部材１６、および放電電極１２と対向電極１４と保持部材１６とを収容するケーシング２２を備えるオゾンおよびマイナスイオン発生器１０であって、保持部材１６は、放電電極１２に電圧が印加されたとき、放電電極１２と対向電極１４との間でコロナ放電が生じるように対向電極１４を放電電極１２と近接する位置に配置する場合と、放電電極１２に電圧が印加されたとき、放電電極１２と対向電極１４との間でコロナ放電が生じないように対向電極１４を放電電極１２から離間した位置に配置する場合とに位置調整が可能である」ことを特徴とするオゾンおよびマイナスイオン発生器１０である。
【００１０】
この発明では、オゾンを発生させるときには、放電電極１２と対向電極１４との間でコロナ放電が生じるように対向電極１４を放電電極１２の近傍に配置し、マイナスイオンを発生させるときには、放電電極１２と対向電極１４との間でコロナ放電が生じないように対向電極１４を放電電極１２から遠い位置に配置することにより、オゾン発生状態とマイナスイオン発生状態とを切り換えるようにしている。
【００１１】
ここで、マイナスイオン発生状態では、放電電極１２と対向電極１４との間でコロナ放電が生じないように対向電極１４の位置が調整されているため、放電電極１２の先端では空気放電が生じることになる。
【００１２】
空気放電によって放電電極１２の先端から空気中に放出された電子は、空気中の酸素や水分と結合してマイナスイオンを発生させるものであって、コロナ放電時のような酸素分子の分解反応を生じさせるほどのエネルギーを有しておらず、酸素分子の分解反応やこれに続いて行なわれるオゾン生成反応が進行することはない。つまり、マイナスイオン発生時にオゾンを副生することがない。
【００１３】
請求項２に記載した発明は、「放電電極１２に電圧を印加する電力供給源として太陽電池パネル２８が用いられている」ことを特徴とするものである。
【００１４】
電力供給源として太陽電池パネル２８を用いれば、蓄電池のように電池を交換する必要はないし、また、コンセントやシガーソケットを電力供給源として使用する場合のように、配線の取り回しを必要としない。
【００１５】
請求項３に記載した発明は、「電力供給源としての太陽電池パネル２８がケーシング２２に対して角度調整可能に取り付けられている」ことを特徴とするものである。
【００１６】
この発明によれば、時々刻々と変化する太陽の位置に合わせて太陽電池パネル２８の角度調整を行なうことができ、太陽光を効率よく取り込むことができる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、マイナスイオン発生時においてオゾンを副生することがないオゾンおよびマイナスイオン発生器を提供することが可能となった。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明を図面に従って説明する。図１は、本発明にかかるオゾンおよびマイナスイオン発生器１０（以下、単に「発生器１０」という。）を示す斜視図である。図２は、発生器１０を示す正面図である。図３は、発生器１０を示す分解斜視図である。なお、図３は、上下を反転させた状態のものが描かれている。
【００１９】
図１〜図３に示すように、発生器１０は、放電電極１２、対向電極１４、保持部材１６、電源部１８、回路部２０およびケーシング２２により大略構成されている。
【００２０】
放電電極１２は、ステンレスのようなオゾンによる酸化の影響を受け難い金属からなる針状部材であり、本実施例では、図３に示すように略L字状に屈曲形成されている。放電電極１２の後端部（針状部分とは反対側の端部）は、後述する基板３６に形成された回路部２０にハンダ固定によって電気的に接続される。
【００２１】
対向電極１４は、放電電極１２との間でコロナ放電を生じさせるために設けられる金属製の薄板状部材であり、その中央部分には丸孔１４ａが穿設されている。丸孔１４ａの内径は、放電電極１２の外径よりも大きく設定されている。
【００２２】
対向電極１４の長手方向一方端部には、導線２４がハンダ固定によって電気的に接続されており、この導線２４の他端が、後述する基板３６に形成された回路部２０にハンダ固定によって電気的に接続される。
【００２３】
保持部材１６は、樹脂などの非導電性透光材料により形成された細長の部材であり、その長手方向中央よりもやや一端側（図３中左側）に寄った部分には、段部１６ａが形成されている。段部１６ａには、対向電極１４を挿通するためのスリット孔２６ａが形成されている。
【００２４】
保持部材１６における段部１６ａよりも長手方向一端側（図３において段部１６ａよりも左側）の部分は、対向電極１４を保持する保持部１６ｂであり、その中央部分には、上述した対向電極１４の丸孔１４ａと大略同じ大きさの丸孔２６ｂが穿設されている。保持部１６ｂの先端には、スリット孔２６ａに挿通された対向電極１４を係止するための係止爪２６ｃが形成されている。
【００２５】
保持部材１６における段部１６ａよりも長手方向他端側の部分は、保持部材１６のスライド操作を行うためのスライド操作部１６ｃであり、その前面（保持部材１６をケーシング２２に取付けたときに外部に露出する側の面）中央部分には、短手方向に延びるツマミ２６ｄが突設されている。
【００２６】
電源部１８は、放電電極１２に対して電圧を印加するためのものであり、電力供給源としての太陽電池パネル２８と、フレーム３０と、左右一対の支持台３２と、ロック部材３４とで大略構成されている。
【００２７】
太陽電池パネル２８は、太陽光などの光エネルギーを直接電力に変換するものであり、現在公知となっている単結晶シリコン、多結晶シリコン或いはアモルファスシリコンを母材とするものを適宜使用することができる。太陽電池パネル２８には、プラスとマイナス２本の導線６４が電気的に接続されている。
【００２８】
フレーム３０は、太陽電池パネル２８を保持するために設けられるＵ型の部材で、太陽電池パネル２８をその前後方向から挟み込んで保持できるように前側フレーム３０ａと後側フレーム３０ｂとに二分割された構造となっている。なお、前側フレーム３０ａには、受光窓３０ｃが形成されている。
【００２９】
フレーム３０のＵ型部分の先端部分に設けられた各脚部３０ｄには、その内側面に中空突起３０ｅが夫々突設されている。
【００３０】
左右一対の中空突起３０ｅのうち、一方（図３における左側）の中空突起３０ｅ１には、フレーム３０内の空間に連通する孔３０ｈが形成されており、この孔３０ｈから太陽電池パネル２８に接続されている導線６４が外方に引き出されている。
【００３１】
一方、他方の中空突起３０ｅ２の先端面には、後述するロック部材３４の噛合溝３４ｄと噛合する複数の歯３０ｆが放射状に形成されている。
【００３２】
そして、この他方の中空突起３０ｅ２が設けられている側のフレーム３０の脚部３０ｄ２には、中空突起３０ｅ２の先端面から脚部３０ｄ２の外側面（中空突起３０ｅ２が設けられているのとは反対側の面）にかけて連通する連通孔３０ｇが形成されている。
【００３３】
支持台３２は、ケーシング２２（より詳しくは、上部ケーシング２２ａ）に取り付けられる側の面（図３における上面）が開口した箱状の部材であり、その長手方向一方の開口縁部には、係止爪３２ａが図３中上方に突設されている。また、各支持台３２における係止爪３２ａが設けられている側の側壁には、フレーム３０の中空突起３０ｅを受ける突起受孔３２ｂが形成されている。
【００３４】
各支持台３２における係止爪３２ａが形成されているのとは反対側の端部には、円筒状部材３２ｃが側壁に沿って設けられており、この円筒状部材３２ｃの中心に設けられた丸孔３２ｄには、支持台３２を上部ケーシング２２ａに固定するためのネジ５８がねじ込まれる（この点は後述する）。
【００３５】
ロック部材３４は、支持台３２に対するフレーム３０の取付角度を調整するためのものであり、棒状のシャフト３４ａと、シャフト３４ａの中央部分に設けられた拡径部３４ｂと、シャフト３４ａの後端部に取り付けられたつるまきバネ３４ｃとを有する。
【００３６】
拡径部３４ｂの前端面には、上述した中空突起３０ｅ２の先端に設けられている歯３０ｆと噛合する複数の噛合溝３４ｄが放射状に形成されている。
【００３７】
回路部２０は、電力供給源としての太陽電池パネル２８と放電電極１２との間に配設され、太陽電池パネル２８にて発生した電圧を増幅し、この増幅された電圧を放電電極１２に印加するものであり、基板３６と、基板３６に取り付けられたトランス３８ａ，コンデンサ３８ｂ，抵抗３８ｃ，発光ダイオード３８ｄ，ダイオード３８ｅ，コイル３８ｆなどの素子群３８と、基板３６の裏面に形成され上記素子群３８を電気的に結ぶ配線（図示省略）とで大略構成されている。素子群３８を構成している発光ダイオード３８ｄは、発生器１０を組み立てたとき、後述するスイッチ操作用開口４２と対応する箇所に配置されるよう基板３６に取付けられている。基板３６の長手方向両側端部には、締結部材挿通用の丸孔３６ａが形成されている。また、基板３６の所定位置には、放電電極取付用端子３６ｂ、対向電極取付用端子３６ｃ、太陽電池パネル取付用端子３６ｄがそれぞれ形成されている。
【００３８】
図４は、回路部２０のブロック回路図であり、上述した素子群３８を電気的に接続することにより、出力コントロール部２０ａ、高圧発生部２０ｂおよび整流部２０ｃがそれぞれ構成されることになる。
【００３９】
出力コントロール部２０ａは、太陽電池パネル２８において発生した不安定な電圧を安定な一定の電圧として高圧発生部２０ｂに印加する機能を有する。すなわち、太陽電池パネル２８は、受光する光の量によって発電効率が変化するため、太陽電池パネル２８において発生する電圧は一定ではなく不安定である。発生した電圧が不安定では、オゾンやマイナスイオンを安定して発生させることができなくなる。そこで、この不安定な電圧を、出力コントロール部２０ａにおいて一定の電圧とし、高圧発生部２０ｂに印加するのである。
【００４０】
高圧発生部２０ｂは、出力コントロール部２０ａから印加された電圧を増幅させる機能を有する。本実施例では、約４．５Ｖの電圧が、高圧発生部２０ｂにおいて４５００〜５０００Ｖにまで増圧される。
【００４１】
整流部２０ｅは、高圧発生部２０ｂにて増幅された電圧（交流電圧）のうち、プラスの電圧をカットしてマイナスの電圧だけを放電電極１２に印加する機能を有する。
【００４２】
ケーシング２２は、放電電極１２、対向電極１４、保持部材１６および回路部２０を収容するものであり、上側ケーシング２２ａと下側ケーシング２２ｂとで構成されている。
【００４３】
上側ケーシング２２ａは、下面（図３における上面）が開口した箱状の部材であり、一方の長辺側側壁２２ａ１には、オゾン・マイナスイオン放出用開口４０と、スイッチ操作用開口４２とが左右に並んで形成されている。なお、スイッチ操作用開口４２を設ける位置やその長さｄは、保持部材１６を図２中左側（図６中左側）にスライド操作したとき、図６に示すように、保持部材１６の保持部１６ｂと対向電極１４との一体部分がオゾン・マイナスイオン放出用開口４０の内側にて、保持部材１６の丸孔２４ｂの中心と対向電極１４の丸孔１４ａの中心と放電電極１２の先端とが同一直線上に並ぶように位置し、且つ、保持部材１６を図５中右側（図７中右側）にスライド操作したとき、図７に示すように、保持部１６ｂの自由端がオゾン・マイナスイオン放出用開口４０の側方（図７中右側）に位置し、保持部１６ｂと対向電極１４との一体部分がオゾン・マイナスイオン放出用開口４０を開放するように適宜設定される。
【００４４】
上側ケーシング２２ａの天板２２ａ２における短手方向一端側（オゾン・マイナスイオン放出用開口４０やスイッチ操作用開口４２が設けられている側）であって、スイッチ操作用開口４２の近傍には、保持部材１６の長辺側側壁２２ａ１に沿う方向への移動をガイドする２本のガイド棒４４が図３中上方に突設されている。
【００４５】
また、オゾン・マイナスイオン放出用開口４０の近傍には、オゾン・マイナスイオン放出用開口４０に向かうにしたがってその間隔が広くなるような略ハ字状のガイドプレート４５が設けられている。ガイドプレート４５の幅広側の端部は、長辺側側壁２２ａ１と接している。一方、ガイドプレート４５の幅狭側の端部は、上側ケーシング２２ａの長辺側側壁２２ａ１からやや奥まったところに位置しており、保持部材１６のスライド操作時に保持部材１６と接触することがないよう、その位置が規定されている。また、ガイドプレート４５の幅狭側の間隔は、対向電極１４の近傍で発生したオゾンを効率よく外部に放出できるよう、対向電極１４の丸孔１４ａや保持部材１６の丸孔１６ａよりも若干大きめに設定されている。
【００４６】
上側ケーシング２２ａの天板２２ａ２における短手方向他端側には、左右一対の支持台３２の各係止爪３２ａが係止される係止孔４６が所定間隔を隔てて２個形成されており、各係止孔４６の近傍には、ネジ挿通孔４８が円筒状部材３２ｃの丸孔３２ｄと対応する位置にそれぞれ形成されている。天板２２ａ２の四隅には、円筒状部材５０がそれぞれ設けられている。円筒状部材５０の中心部分の丸孔５０ａには、上部ケーシング２２ａと下側ケーシング２２ｂとを固定するためのネジ６２がねじ込まれる（この点は後述する）。
【００４７】
下側ケーシング２２ｂは、上側ケーシング２２ａの外形に合わせて形成された板状の部材であり、その底面には２本の円筒状部材５２が図３中下方に突設されている。円筒状部材５２の中心部分の丸孔５２ａには、後述するように回路部２０を下側ケーシング２２ｂに取り付けるためのネジ６０がねじ込まれる。また、下側ケーシング２２ｂの底面の四隅には、上側ケーシング２２ａの円筒状部材５０と対応する位置にネジ挿通孔５４が形成されており、このネジ挿通孔５４にネジ６２が挿通される（この点も後述する）。
【００４８】
次に、発生器１０の組立作業について説明する。まず、電源部１８の組立について説明すると、電源部１８を組み立てる際には、太陽電池パネル２８の前後を前側フレーム３０ａと後側フレーム３０ｂとで挟み込み保持し、各脚部３０ｄの中空突起３０ｅを対応する支持台３２の突起受孔３２ｂにそれぞれ挿入する。前側フレーム３０ａと後側フレーム３０ｂとの挟み込み保持の手法としては、図示しない係合突起と係合凹部とによる係合や、ネジ止めなどの手法を適宜採用することができる。
【００４９】
ここで、ロック部材３４が取り付けられない側の支持台３２（３２１）の突起受孔３２ｂに中空突起３０ｅ１を挿入する際には、中空突起３０ｅ１の孔３０ｈから導出されている導線６４の先端を突起受孔３２ｂに挿入し、支持台３２１の開口部から外方へ引き出しておく必要がある。
【００５０】
一方、ロック部材３４が取り付けられる側の支持台３２（３２２）の突起受孔３２ｂに中空突起３０ｅ２を挿入する際には、支持台３２２の内部にロック部材３４を予め収容しておく必要がある。具体的には、まず、ロック部材３４をつるまきバネ３４ｃが先頭になるようにして支持台３２２の突起受孔３２ｂから挿入する。このとき、ロック部材３４のシャフト３４ａの先端は、支持台３２２の突起受孔３２ｂから外方に突出しており、この突起受孔３２ｂから外方に突出しているシャフト３４ａの先端を脚部３０ｄ２の中空突起３０ｅ２に設けられている連通孔３０ｇに挿入する。シャフト３４ａの先端を連通孔３０ｇに挿入していくと、やがてロック部材３４の拡径部３４ｂが中空突起３０ｅ２の先端と当接し、さらに押し込んでいくと、シャフト３４ａの後端部に取り付けられているつるまきバネ３４ｃが撓んで突起受孔３２ｂ内に中空突起３０ｅ２が挿入される（このとき、脚部３０ｄ２の外側面に開口している連通孔３０ｇからはシャフト３４ａの先端が突出している）。
【００５１】
つるまきバネ３４ｃが撓んだ状態では、つるまきバネ３４ｃの弾発力によって拡径部３４ｂが中空突起３０ｅ２を押圧し、しかも、ロック部材３４の噛合溝３４ｄと中空突起３０ｅ２の歯３０ｆとが噛合しているので、中空突起３０ｅを軸とする支持台３２に対するフレーム３０の回動が規制されて、ロック部材３４によるロック状態が実現することになる。反対に、脚部３０ｄ２の外側面から突出しているロック部材３４のシャフト３４ａを押して没入方向へ移動させれば、噛合溝３４ｄと歯３０ｆとの係合状態（ロック状態）は解除され、支持台３２に対するフレーム３０の取付角度を調整することが可能となる。
【００５２】
次に、電源部１８の上側ケーシング２２ａへの取り付け作業について説明する。電源部１８を上側ケーシング２２ａに取り付ける際には、各支持台３２の係止爪３２ａを上側ケーシング２２ａの係止孔４６に、図３中下側から嵌め込む。電源部１８から導出されている導線６４は、係止孔４６から上側ケーシング２２ａ内に引き込んでおく。そして、ネジ５８を上側ケーシング２２ａのネジ挿通孔４８に上側ケーシング２２ａの内側（図３における上側）から挿通するとともに、その挿通端部を円筒状部材３２ｃの丸孔３２ｄにねじ込む。これにより、電源部１８が上側ケーシング２２ａに固定されることになる。
【００５３】
次に、対向電極１４の保持部材１６への取付作業について説明する。対向電極１４の保持部材１６への取り付けは、保持部材１６のスリット孔２６ａに対向電極１４を挿入し、対向電極１４の先端を係止爪２６ｃに係止させればよい。このとき、保持部材１６の丸孔２６ｂと対向電極１４の丸孔１４ａとが一致するように各部材が位置決めされる。対向電極１４が保持部材１６に取り付けられた状態では、対向電極１４の前面（保持部材１６と対向する側とは反対側の面）が露出している。
【００５４】
次に、対向電極１４が取り付けられた保持部材１６を上側ケーシング２２ａの長辺側側壁２２ａ１とガイド棒４４との間の隙間に嵌め込む。すると、保持部材１６のツマミ２６ｄがスイッチ操作用開口４２から外方に突出して配置されることになり、ツマミ２６ｄを摘んで操作することが可能となる（保持部材１６のスライド方向は、上側ケーシング２２ａの長手方向に一致する）。
【００５５】
以上のようにして、各部材の仮固定作業が完了すると、次に、放電電極１２、対向電極１４および電源部１８のそれぞれを回路部２０と電気的に接続する作業に取り掛かることになる。
【００５６】
具体的には、放電電極１２の屈曲端部を基板３６の放電電極取付用端子３６ｂにハンダ固定し、対向電極１４に接続されている導線２４を基板３６の対向電極取付用端子３６ｃにハンダ固定し、電源部１８の導線６４を基板３６の太陽電池パネル取付用端子３６ｄにハンダ固定する。
【００５７】
以上のようにして各部材間の電気的な接続が完了すると、最後に、ケーシング２２に各部材を収容する最終組立て作業に取り掛かることになる。
【００５８】
具体的には、回路部２０を下側ケーシング２２ｂの所定位置に配置し、ネジ６０を基板３６の丸孔３６ａに図３中下側から挿通し、その挿通端部を下側ケーシング２２ｂの円筒状部材５２の丸孔５２ａにねじ込む。
【００５９】
このようにして、回路部２０の下側ケーシング２２ｂへの取り付けが完了すると、最後に、下側ケーシング２２ｂと上側ケーシング２２ａとを組み合せ、ネジ６２を下側ケーシング２２ｂの各ネジ挿通孔５４に図３中上側から挿通するとともに、その挿通端部を上側ケーシング２２ａの円筒状部材５０の丸孔５０ａにねじ込む。これにより、発生器１０の組立が完了することになる。
【００６０】
次に、発生器１０を用いてオゾン或いはマイナスイオンを発生させる方法について説明する。なお、本実施例では、発生器１０を車室内で使用する場合について説明する。発生器１０の車室内への取り付け方法としては、例えば、両面テープによる内装パネルへの貼着固定などが考えられる。
【００６１】
発生器１０を用いてオゾンを発生させる場合には、先ず、保持部材１６をスライドさせて対向電極１４を放電電極１２の前面側に配置する（図２および図６参照）。具体的には、ケーシング２２のスイッチ操作用開口４２から突出している保持部材１６のツマミ２６ｄを掴み、保持部材１６を図２中左側へスライドさせる。ツマミ２６ｄがスイッチ操作用開口４２の内壁と接触するまで保持部材１６をスライドさせると、保持部材１６の保持部１６ｂと対向電極１４との一体部分が、オゾン・マイナスイオン放出用開口４０の内側にて、保持部材１６の丸孔２４ｂの中心と対向電極１４の丸孔１４ａの中心と放電電極１２の先端とが同一直線上に並ぶように位置することになる。
【００６２】
以上のようにして対向電極１４の位置調整が完了すれば、次に、太陽電池パネル２８に太陽光が直接当たるよう、フレーム３０の角度を調整する。フレーム３０の角度調整は、上述したようにロック部材３４のロック状態を解除することで行なうことができる。
【００６３】
電力供給源としての太陽電池パネル２８に太陽光が当たると、太陽電池パネル２８では発電が行なわれる。そして、太陽電池パネル２８で発電された電気は、導線６４を介して回路部２０に送られ、上述したように回路部２０においてその電圧が増幅され、プラスの電圧がカットされてマイナスの高電圧だけが放電電極１２に印加される（図４参照）。なお、発生器１０が作動している状態（すなわち、通電状態）では、素子群３８を構成している発光ダイオード３８ｄが発光する。そして、この発光ダイオード３８ｄから出光した光が透明体である保持部材１６を通過し、スイッチ操作用開口４２から外部へ出光する。つまり、スイッチ操作用開口４２から透明の保持部材１６を通して発光ダイオード３８ｄが発光しているかどうかを確認することで、発生器１０が作動しているかどうかの判断が可能となる。
【００６４】
放電電極１２に高電圧が印加されると、放電電極１２の先端からは電子が放出される。そして、この放出された電子は、プラスの対向電極１４側に引き寄せられ、保持部材１６の丸孔２６ｂを通過し、対向電極１４の丸孔１４ｂの内側面およびその周縁部においてコロナ放電を生じさせる。このように、対向電極１４の丸孔１４ｂ内側面およびその周縁部においてコロナ放電が発生すると、その周囲に存在している一部の酸素分子が分解され、これが他の酸素分子と結合してオゾンを生成させる。なお、コロナ放電が生じる対向電極１４は、略ハ字状に形成されたガイドプレート４５の奥まったところに位置しているので、オゾン・マイナスイオン放出用開口４０の近傍を手で触れても、コロナ放電が生じている部分と直接接触することはない。
【００６５】
このようにして生成されたオゾンは、ケーシング２２のオゾン・マイナスイオン放出用開口４０を通って発生器１０の外部（たとえば、車室内）に放出され、既述のように、オゾンの強力な酸化作用によって車室内の脱臭や除菌が行なわれることになる。なお、ガイドプレート４５が外向きに広がる略ハ字状に形成されていることから、発生器１０の周囲の外気がオゾン・マイナスイオン放出用開口４０内に入り込みやすくなっている。したがって、オゾン・マイナスイオン発生器用開口４０の近傍にて滞留しているオゾンが存在した場合であっても、オゾン・マイナスイオン放出用開口４０内に外気が入り込むことによって当該部分での滞留を防止できる。
【００６６】
一方、発生器１０を用いてマイナスイオンを発生させる場合には、保持部材１６を先程とは反対側にスライドさせて対向電極１４を放電電極１２から遠ざければよい（図５および図７参照）。すなわち、ツマミ２６ｄがスイッチ操作用開口４２の反対側の内壁（図５中右側の内壁）と接触するまで保持部材１６をスライドさせると、保持部材１６における保持部１６ｂの自由端は、オゾン・マイナスイオン放出用開口４０の側方（図７中右側）に位置し、図７に示すように、保持部１６ｂと対向電極１４との一体部分がオゾン・マイナスイオン放出用開口４０を開放する位置に配置されることとなる（つまり、対向電極１４は、放電電極１２との間でコロナ放電を生じさせないように放電電極１２から十分に離れたところに位置することになる）。
【００６７】
そして、前述同様、フレーム３０の角度調整を行い、太陽電池パネル２８に太陽光を直接照射させる。太陽電池パネル２８において発電された電気は、前述同様、その電圧が回路部２０において増幅され、放電電極１２に高電圧が印加される。
【００６８】
放電電極１２に高電圧が印加されると、放電電極１２の先端からは電子が空気中に放出される。この場合、先程とは異なり、近くにコロナ放電を生じさせる対向電極１４が存在しないので、空気中に放出された電子は、空気中の酸素や水分と結合してマイナスイオンを生成させる。なお、空気放電によって放電電極１２の先端から空気中に放出された電子は、コロナ放電時のような酸素分子の分解反応を生じさせるほどのエネルギーを有しておらず、酸素分子の分解反応に続いて行なわれるオゾン生成反応が進行することはない。つまり、マイナスイオン発生時にオゾンを副生することがない。既述のように、マイナスイオンには、その科学的根拠は明らかになってはいないものの、空気清浄作用やリラックス効果があるといわれている。
【図面の簡単な説明】
【００６９】
【図１】この発明の一実施例のオゾンおよびマイナスイオン発生器を示す斜視図である。
【図２】図１実施例におけるオゾン発生状態を示す正面図である。
【図３】オゾンおよびマイナスイオン発生器を示す分解斜視図である。
【図４】回路部のブロック回路図である。
【図５】図１実施例におけるマイナスイオン発生状態を示す正面図である。
【図６】オゾン発生状態における放電電極と対向電極との位置関係を示す図である。
【図７】マイナスイオン発生状態における放電電極と対向電極との位置関係を示す図である。
【符号の説明】
【００７０】
１０…オゾンおよびマイナスイオン発生器
１２…放電電極
１４…対向電極
１６…保持部材
１８…電源部
２０…回路部
２２…ケーシング
２８…太陽電池パネル
３４…ロック部材
【特許請求の範囲】
【請求項１】
針状の放電電極、
前記放電電極の先端側に配設された対向電極、
前記対向電極を前記放電電極に対して位置調整可能に保持する保持部材、および
前記放電電極と前記対向電極と前記保持部材とを収容するケーシングを備えるオゾンおよびマイナスイオン発生器であって、
前記保持部材は、
前記放電電極に電圧が印加されたとき、前記放電電極と前記対向電極との間でコロナ放電が生じるように前記対向電極を前記放電電極と近接する位置に配置する場合と、
前記放電電極に電圧が印加されたとき、前記放電電極と前記対向電極との間でコロナ放電が生じないように前記対向電極を前記放電電極から離間した位置に配置する場合とに位置調整が可能であることを特徴とするオゾンおよびマイナスイオン発生器。
【請求項２】
前記放電電極に電圧を印加する電力供給源として太陽電池パネルが用いられていることを特徴とする請求項１に記載のオゾンおよびマイナスイオン発生器。
【請求項３】
前記電力供給源としての太陽電池パネルが前記ケーシングに対して角度調整可能に取り付けられていることを特徴とする請求項２に記載のオゾンおよびマイナスイオン発生器。
【請求項１】
針状の放電電極、
前記放電電極の先端側に配設された対向電極、
前記対向電極を前記放電電極に対して位置調整可能に保持する保持部材、および
前記放電電極と前記対向電極と前記保持部材とを収容するケーシングを備えるオゾンおよびマイナスイオン発生器であって、
前記保持部材は、
前記放電電極に電圧が印加されたとき、前記放電電極と前記対向電極との間でコロナ放電が生じるように前記対向電極を前記放電電極と近接する位置に配置する場合と、
前記放電電極に電圧が印加されたとき、前記放電電極と前記対向電極との間でコロナ放電が生じないように前記対向電極を前記放電電極から離間した位置に配置する場合とに位置調整が可能であることを特徴とするオゾンおよびマイナスイオン発生器。
【請求項２】
前記放電電極に電圧を印加する電力供給源として太陽電池パネルが用いられていることを特徴とする請求項１に記載のオゾンおよびマイナスイオン発生器。
【請求項３】
前記電力供給源としての太陽電池パネルが前記ケーシングに対して角度調整可能に取り付けられていることを特徴とする請求項２に記載のオゾンおよびマイナスイオン発生器。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２００９−２３１１９９（Ｐ２００９−２３１１９９Ａ）
【公開日】平成２１年１０月８日（２００９．１０．８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−７７６８９（Ｐ２００８−７７６８９）
【出願日】平成２０年３月２５日（２００８．３．２５）
【出願人】（０００１１４７０９）ヤック株式会社 (22)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年１０月８日（２００９．１０．８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年３月２５日（２００８．３．２５）
【出願人】（０００１１４７０９）ヤック株式会社 (22)
【Ｆターム（参考）】
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