特許 5963820 外部からの電力供給不要な除電除塵装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5963820

(24)【登録日】2016年7月8日

(45)【発行日】2016年8月3日

(54)【発明の名称】外部からの電力供給不要な除電除塵装置

(51)【国際特許分類】

   H05F 3/04 20060101AFI20160721BHJP

   H01T 19/04 20060101ALI20160721BHJP

   H01T 23/00 20060101ALI20160721BHJP

【ＦＩ】

   H05F3/04 J

   H01T19/04

   H01T23/00

【請求項の数】5

【全頁数】23

(21)【出願番号】特願2014-174035(P2014-174035)

(22)【出願日】2014年8月28日

(65)【公開番号】特開2016-48667(P2016-48667A)

(43)【公開日】2016年4月7日

【審査請求日】2015年5月27日

(73)【特許権者】

【識別番号】000232597

【氏名又は名称】株式会社ベッセル工業

(74)【代理人】

【識別番号】100061745

【弁理士】

【氏名又は名称】安田 敏雄

(74)【代理人】

【識別番号】100120341

【弁理士】

【氏名又は名称】安田 幹雄

(72)【発明者】

【氏名】田口 康明

(72)【発明者】

【氏名】田口 二郎

(72)【発明者】

【氏名】中本 友則

【審査官】 高橋 学

(56)【参考文献】

【文献】 実開平０６−０４４０９８（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 特開昭５３−０９２８５０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００３−０４５６９７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２００８／０３９０１６（ＷＯ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０５Ｆ ３／０４

Ｈ０１Ｔ １９／００−１９／０４

Ｈ０１Ｔ ２３／００

Ｂ０５Ｂ ５／０２５

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

外部からの電力供給が不要な除電除塵装置であって、
除電除塵装置は、
外部から供給された圧縮エアーを用いて発電する発電ユニットと、
発電した電力を電極に印加することにより発生したコロナ放電を用いてエアーをイオン化する放電ユニットと、
除電および除塵するためにイオン化したエアーを噴射するノズルユニットとを含み、
除電除塵装置において、外部から供給された圧縮エアーを、発電ユニットへ供給される第一圧縮エアーと発電ユニットを介さないでノズルユニットへ供給される第二圧縮エアーとに分割し、発電ユニットよりも圧縮エアーの下流側において、第一圧縮エアーと第二圧縮エアーとが合流されることを特徴とする、除電除塵装置。

【請求項2】

除電除塵装置は、第一圧縮エアーが流れる第一エアー配管と、第二圧縮エアーが流れる第二エアー配管とをさらに含み、
発電ユニットよりも圧縮エアーの上流側において、第一エアー配管と第二エアー配管とが分岐され、
発電ユニットよりも圧縮エアーの下流側において、第一エアー配管と第二エアー配管とが合流されることを特徴とする、請求項１に記載の除電除塵装置。

【請求項3】

第一エアー配管と第二エアー配管とが合流するよりも圧縮エアーの上流側において、放電ユニットにより第一圧縮エアーおよび第二圧縮エアーの少なくともいずれかがイオン化されることを特徴とする、請求項２に記載の除電除塵装置。

【請求項4】

第一圧縮エアーの変動量は、第二圧縮エアーの変動量よりも小さいことを特徴とする、請求項１〜請求項３のいずれかに記載の除電除塵装置。

【請求項5】

第二圧縮エアーの流量は、ユーザの操作量に応じて変化することを特徴とする、請求項１〜請求項４のいずれかに記載の除電除塵装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、高電圧の交流電力を針状の電極（放電針）に印加することにより発生したコロナ放電を用いてイオン化した空気（エアー、圧縮エアーと記載する場合がある）をノズルから噴射して除電するとともに除塵する除電除塵装置に関し、特に、外部からの電力供給が不要な除電除塵装置に関するものである。

【背景技術】

【0002】

従来、ガン型形状の本体に、高電圧発生回路、放電部（電極を含む）、ノズル、エアー通路、エアー通路を開閉するためのバルブおよびそのバルブを操作する引金を設けたガン型除電器が公知である。このような公知のガン型除電器は、商用電源を電源とし、商用電源のコンセントにＡＣ−ＤＣアダプタまたは電源トランスを介してコードまたは高圧ケーブルを介して接続していた。そのため、商用電源のコンセントがないところでは使用できなく、さらに、コードまたは高圧ケーブルが操作の邪魔になる等の問題があった。

【0003】

このような問題に対して、実開平６−４４０９８号公報（特許文献１）は、商用電源がない場所でも使用できるとともに、操作性が良くしかも小型化も容易な除電除塵装置を開示する。この特許文献１に開示された除電除塵装置は、高電圧発生回路で発生した高電圧を放電部の電極に印加し、この放電部にエアー通路を通じてエアーを送ってこの放電部で発生したイオンをエアーとともにノズルから噴射するガン型の除電除塵装置において、高電圧発生回路に給電する発電機を備え、この発電機を駆動するエアー回転フィン（回転翼、風車）を、エアー通路を通るエアーによって回転させるべくエアー通路中に配置したことを特徴とする。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】実開平６−０４４０９８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかしながら、特許文献１に開示されたこの除電除塵装置には、以下の複数の問題点がある。
第１の問題点：この除電除塵装置においては、発電機とバルブとノズルとを単一の流路で接続して発電用に用いたエアーをそのまま除塵用のエアーとして用いているために、発電機とノズルとに同じ流量のエアーが流れる。変動量が少なく回転フィンが過回転にならない発電に好適なエアー流量と、除塵対象によって流量が変動する除塵に好適なエアー流量と、求められる流量特性が異なるにもかかわらず、発電機とノズルとに同じ流量のエアーが流れるために、安定した発電量の確保および／または除塵するために必要十分な流量の確保が難しく、満足できる除電効果および／または除塵効果を発現することが困難である。

【0006】

第２の問題点：この除電除塵装置においては、引金を引いてバルブを開くと、エアー供給口からのエアーがエアー通路を通ってノズルから噴射されると同時に、流れるエアーの圧力により回転フィン（回転翼）が回転して回転電機（発電機）により発電される。このために、第１の問題点として上述した安定した発電量の確保が困難であることに加えて、ノズルから噴射されて初めて発電されるので発電および放電が遅延してノズルから噴射され始めるときにエアーがイオン化されていない可能性や、ノズルから噴射されるエアー流量が少ないと十分な発電量を確保できずエアーがイオン化されていない可能性がある。さらに、この問題点を解決するためにエアー流路を２系統に分割することも考えられるが、そのような構成ではバルブを２つ設けたりそれら２つのバルブを開閉するスイッチ（引金等）を２つ設けたりする必要があり、コストアップならびに装置の大型化による装置の操作性低下および装置の可搬性低下という新たな問題点が発生する。なお、この第２の問題点は、除電除塵装置に限定されるものではなく、２系統以上のエアーを用いるエアー機器であって可搬性および操作性を向上させるために小型化されたエアー機器に共通する問題
である。

【0007】

第３の問題点：この除電除塵装置においては、発電機の回転翼を回転させるエアーは、発電機が設置された箇所においてその流れの方向が変化することなく、この除電除塵装置の上方から下方へ向けてエアーが流れて発電機の回転軸に接続された回転翼を回転させる。また、この除電除塵装置においては、回転翼として単なる軸流型の回転翼を設けている図が開示されているに過ぎない。このような構成では、除塵用に好適な高圧エアーを供給すると周速比（回転翼の先端速度である周速／風速）が１を超えてしまい、発電機の回転数が過回転となり発電機の機械的な耐久性を低下させる可能性がある。なお、この第３の問題点は、除電除塵装置に限定されるものではなく、装置全体が大型化することを回避するために小型化された回転翼を高圧のエアーにより回転させる機構を備えたエアー機器に共通する問題である。

【0008】

第４の問題点：この除電除塵装置における第１の問題点および第２の問題点を解決するためには、上述したようにエアー経路を２系統に分割することが考えられる。ここで、流量変動の大きな除塵用エアーをイオン化することが困難な場合があり、発電用エアーをイオン化する方が好適な場合がある（その逆もあり得る）。しかしながら、発電用エアーをイオン化するとイオン化後に除塵用エアーと合流させなければならないことになるが、流量変動が大きく除塵対象によっては大流量となる除塵用エアーと、流量変動が少なく概して小流量の発電用エアーとを単に合流させたのでは、イオン化したエアーを除塵用エアーに十分に合流させることができないことが想定できる。なお、この第４の問題点は、除電除塵装置に限定されるものではなく、２系統以上のエアーを用いるエアー機器に共通する問題である。

【0009】

そして、このような問題点を解決するための要素技術が開発されていないのが現状である。これらの要素技術は、除電除塵装置のみに適用されるものではなく、エアー工具（エアードライバ、エアーインパクトレンチ、エアーサンダー、エアーグラインダー、エアードリル等）を含む、空気圧を用いる多くのエアー機器へ広く用いられる技術である。
本発明は、このような問題点に鑑み、外部からの電力供給が不要な除電除塵装置であって、除電機能および除塵機能を十分に発揮するとともに、小型で低コストで操作性の良好な除電除塵装置を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0010】

上述した目的を達成するため、本発明においては以下の技術的手段を講じた。
すなわち、本発明に係る除電除塵装置は、外部からの電力供給が不要な除電除塵装置である。この除電除塵装置は、外部から供給された圧縮エアーを用いて発電する発電ユニットと、発電した電力を電極に印加することにより発生したコロナ放電を用いてエアーをイオン化する放電ユニットと、除電および除塵するためにイオン化したエアーを噴射するノズルユニットとを含む。この除電除塵装置において、外部から供給された圧縮エアーを、前記発電ユニットへ供給される第一圧縮エアーと前記発電ユニットを介さないで前記ノズルユニットへ供給される第二圧縮エアーとに分割したことを特徴とする。

【0011】

好ましくは、前記除電除塵装置は、前記第一圧縮エアーが流れる第一エアー配管と、前記第二圧縮エアーが流れる第二エアー配管とをさらに含み、前記発電ユニットよりも圧縮エアーの上流側において、前記第一エアー配管と前記第二エアー配管とが分岐され、前記発電ユニットよりも圧縮エアーの下流側において、前記第一エアー配管と前記第二エアー配管とが合流されるように構成することができる。

【0012】

さらに好ましくは、前記第一エアー配管と前記第二エアー配管とが合流するよりも圧縮エアーの上流側において、前記放電ユニットにより前記第一圧縮エアーおよび前記第二圧縮エアーの少なくともいずれかがイオン化されるように構成することができる。
さらに好ましくは、前記第一圧縮エアーの変動量は、前記第二圧縮エアーの変動量よりも小さいように構成することができる。

【0013】

さらに好ましくは、前記第二圧縮エアーの流量は、ユーザの操作量に応じて変化するように構成することができる。

【発明の効果】

【0014】

本発明によれば、外部からの電力供給が不要な除電除塵装置であって、除電機能および除塵機能を十分に発揮するとともに、小型で低コストで操作性の良好な除電除塵装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0015】

【図1】本発明の実施の形態に係る除電除塵装置の斜視図（その１）である。

【図2】本発明の実施の形態に係る除電除塵装置の斜視図（その２）である。

【図3】図１および図２の除電除塵装置の三面図（その１）である。

【図4】図１および図２の除電除塵装置の三面図（その２）である。

【図5】図１および図２の除電除塵装置の機能ブロック図である。

【図6】図５の二連バルブの断面図である。

【図7】図６の二連バルブの動作を説明するための図である。

【図8】図６の発電ユニットの側面図である。

【図9】図８の回転翼の三面図である。

【図10】他の回転翼の図（その１）である。

【図11】他の回転翼の図（その２）である。

【図12】他の回転翼の図（その３）である。

【図13】図６のノズルユニットの断面図である。

【図14】図１３の部分的な斜視図である。

【図15】図１４の三面図である。

【図16】図１５の部分断面図および部分拡大図である。

【図17】図１３のキャップの三面図および断面図である。

【図18】図１および図２の除電除塵装置の動作を説明するための図（その１）である。

【図19】図１および図２の除電除塵装置の動作を説明するための図（その１）である。

【発明を実施するための形態】

【0016】

以下、本発明の実施の形態に係る除電除塵装置１０００を、図面に基づき詳しく説明する。
［除電除塵装置の全体構造］
まず、本発明の実施の形態に係る除電除塵装置１０００の全体構造について、図１および図２に示すこの除電除塵装置１０００の斜視図、図３および図４に示すこの除電除塵装置１０００の三面図ならびに図５に示すこの除電除塵装置１０００の機能ブロック図を参照して説明する。この除電除塵装置１０００は、操作性および可搬性が良好な小型のガン型の除電除塵装置であるが、本発明は、据え置き型（ガン型ではないノズル型およびバー型）の除電除塵装置であって、たとえば除電除塵装置１０００の外部に本実施の形態に係るバルブユニット１１００を有するものであっても構わない。

【0017】

また、図１〜図４に示すこの除電除塵装置１０００の斜視図および三面図は、その内部構造を容易に理解するために、除電除塵装置１０００の全体を覆い被す外側ケースを取り外したような態様で示している。
この除電除塵装置１０００は、外部からの電力供給が不要な除電除塵装置であって、大略的には、外部から供給された圧縮エアーを用いて発電する発電ユニット１２００と、発電した電力を電極（放電針１４３０）に印加することにより発生したコロナ放電を用いてエアーをイオン化する放電ユニット１４００と、除電および除塵するためにイオン化したエアーを噴射するノズルユニット１３００とを含む。この除電除塵装置１０００においては、外部から供給された圧縮エアーを、発電前エアー配管１０２０を流れて発電ユニット１２００へ供給される第一圧縮エアーとダスター用エアー配管１０３０を流れて発電ユニット１２００を介さないでノズルユニット１３００へ供給される第二圧縮エアーとに分割していることを特徴とする。

【0018】

さらに、特徴的であるのは、この除電除塵装置１０００は、第一圧縮エアーが流れる第
一エアー配管（発電前エアー配管１０２０および発電後エアー配管１０４０）と、第二圧縮エアーが流れる第二エアー配管（ダスター用エアー配管１０３０）とをさらに含み、発電ユニット１２００よりも圧縮エアーの上流側において、第一エアー配管と前記第二エアー配管とがバルブユニット１１００において分岐され、発電ユニット１２００よりも圧縮エアーの下流側のノズルユニット１３００において、第一エアー配管と第二エアー配管とが合流される。

【0019】

さらに、特徴的であるのは、この除電除塵装置１０００は、第一エアー配管と第二エアー配管とが合流するノズルユニット１３００よりも圧縮エアーの上流側において、放電ユニット１４００の放電針１４３０により第一圧縮エアーがイオン化される。なお、放電ユニット１４００の放電針１４３０によりイオン化されるのは第一圧縮エアーのみに限定されるものではなく、第一圧縮エアーおよび第二圧縮エアーの少なくともいずれかがイオン化されれば構わない。

【0020】

さらに、特徴的であるのは、この除電除塵装置１０００は、第一圧縮エアーの変動量は第二圧縮エアーの変動量よりも小さい。さらに、特徴的であるのは、第二圧縮エアーの流量はユーザによる操作部１１１０の操作量に応じて変化する。これらの詳細については後述する。
以下において、このような特徴を備えた除電除塵装置１０００の詳細な構造（要素技術）について、バルブユニット１１００、発電ユニット１２００、ノズルユニット１３００および放電ユニット１４００に分けて説明する。

【0021】

［バルブユニットの構造］
次に、この除電除塵装置１０００のバルブユニット１１００の構造について、図１〜図５に加えて、図６に示す二連バルブ１１２０の断面図および図７に示す二連バルブ１１２０の動作を説明するための図を参照して説明する。これらの図に示すように、このバルブユニット１１００は、大略的には、１入力２出力の二連バルブ１１２０と、この二連バルブ１１２０を操作する操作部１１１０とから構成されており、操作部１１１０はユーザが操作するダブルアクションの引金（外側の第一引金１１１２、内側の第二引金１１１４）で構成されている。

【0022】

このバルブユニット１１００を構成する二連バルブ１１２０は、１つの入力ポート１０２４および２つの出力ポート（第一出力ポート１０２６および第二出力ポート１０２８）を備える。なお、以下の特徴を備えれば、出力ポートは３以上であっても構わない。
そして、この二連バルブ１１２０は、入力ポート１０２４に接続された入力管路１１２４と、第一出力ポート１０２６に接続された第一出力管路１１２６と、第二出力ポート１０２８に接続された第二出力管路１１２８と、ユーザの操作により入力管路１１２４と第一出力管路１１２６とを連通および遮断する第一弁体１１５０と、第一弁体１１５０により入力管路１１２４と第一出力管路１１２６とが遮断された状態から連通された状態へ遷移した後において、ユーザの操作による操作量に連動した流量が流れるように入力管路１１２４と第二出力管路１１２８とを連通および遮断する第二弁体１１６０とを含むことを特徴とする。

【0023】

さらに、特徴的であるのは、この二連バルブ１１２０において、第二弁体１１６０は、ユーザの操作による操作量と第二出力管路１１２８における流量とが略比例関係を発現するように、入力管路１１２４と第二出力管路１１２８とを連通する。
さらに、特徴的であるのは、この二連バルブ１１２０は、ユーザの操作により第二出力管路１１２８における流量が増加するときに第一出力管路１１２６における流量が減少しないように、第一弁体１１５０を通過する流量を増加させて第一出力管路１１２６における流量の変動量を抑制する調整機構としてのニードルピストン１１４０をさらに含む。ここで、ユーザの操作により第二出力管路１１２８における流量が増加するときに第一出力管路１１２６における流量が減少するという現象が想定できる一例としては、第一出力管路１１２６の管径および第二出力管路１１２８の管径に対して入力管路１１２４の管径が十分に大きくない場合であって、操作性と可搬性とを向上させるために小型化を図るこのような除電除塵装置１０００においては、通常発生する現象である。

【0024】

さらに、特徴的であるのは、この二連バルブ１１２０における調整機構としてのニードルピストン１１４０は、入力管路１１２４における圧力変動に連動して、第一弁体１１５０を介して第一出力管路１１２６へ流れる流量を増加させる。
このような特徴を備えたバルブユニット１１００の詳細について、以下に説明する。
バルブユニット１１００の操作部１１１０は、ダブルアクションの引金（外側の第一引金１１１２、内側の第二引金１１１４）で構成され、第一引金１１１２を引くことにより、二連バルブ１１２０の第一弁体１１５０により入力管路１１２４と第一出力管路１１２６とが遮断された状態から連通された状態へ遷移する。さらに、第一引金１１１２とともに第二引金１１１４を引くことにより（このとき第一引金１１１２と第二引金１１１４とが重なり合い一体化する）、二連バルブ１１２０の第二弁体１１６０により、入力管路１１２４と第二出力管路１１２８とが遮断された状態からユーザの操作による操作量に連動した流量が流れるように連通された状態へ遷移する。

【0025】

そして、第二引金１１１４を戻すことにより（このとき第一引金１１１２と第二引金１１１４とが重なり合い一体化しているので第一引金１１１２とともに第二引金１１１４を戻すことになる）、二連バルブ１１２０の第二弁体１１６０により、入力管路１１２４と第二出力管路１１２８とが連通された状態から遮断された状態へ遷移し、さらに、第一引金１１１２を戻すことにより、二連バルブ１１２０の第一弁体１１５０により、入力管路１１２４と第一出力管路１１２６とが連通された状態から遮断された状態へ遷移する。

【0026】

次に、バルブユニット１１００の二連バルブ１１２０について説明する。
この二連バルブ１１２０の入力ポート１０２４には、エアー配管接続口１０１２に接続されたエアーホース１０１０から所定の圧力（０．１〜１．２ＭＰａ程度、好ましくは、０．２〜０．６ＭＰａ程度）の圧縮エアーが供給される。第一出力ポート１０２６には発電前エアー配管１０２０が接続され、第二出力ポート１０２８にはダスター用エアー配管１０３０が接続される。

【0027】

第一圧縮エアー側の管路構成は以下の通りである。入力ポート１０２４に連結された入力管路１１２４は、入力ポート１０２４の下流側で調整機構としてのニードルピストン１１４０側の第一連通管路１１２２へ分岐している。入力管路１１２４は、入力ポート１０２４のさらに下流側でこのニードルピストン１１４０側および第一弁体１１５０側の第二連通管路１１３０へ分岐している。この第二連通管路１１３０は、ニードルピストン１１４０の先端テーパ部１１４８を収納する第三連通管路１１３２へ接続され、この第三連通管路１１３２は、第一弁体１１５０の先端部１１５２および第二弁体１１６０の後端部１１６４を収納する第一収納管路１１３４へ接続されている。第一弁体１１５０が開くと、第一収納管路１１３４から第一出力管路１１２６へ圧縮エアーが流れて、入力管路１１２４と第一出力管路１１２６とが遮断された状態から連通された状態へ遷移する。

【0028】

また、第二圧縮エアー側の管路構成は以下の通りである。入力ポート１０２４に連結された入力管路１１２４は、第二連通管路１１３０のさらに下流側において、第二弁体１１６０の首部１１６５を収納する第二収納管路１１３５へ接続されている。第二弁体１１６０が開くと、第二収納管路１１３５から第二出力管路１１２８へ圧縮エアーが流れて、入力管路１１２４と第二出力管路１１２８とが遮断された状態から連通された状態へ遷移する。

【0029】

第一弁体１１５０は、首部１１５５により連結された先端部１１５２と後端部１１５４とで構成され、後端部１１５４の側壁１１５８および先端部１１５２の側壁１１５６は、圧縮エアーを漏洩することなく、この二連バルブ１１２０の内壁を摺動して、第一弁体１１５０が図６上における左右方向へ移動可能となっている。そして、図７（Ａ）に示すように、第一弁体１１５０が図６上で右方向へ移動すると、首部１１５５と二連バルブ１１２０の内壁１１７０との間に間隙が形成されて、第一弁体１１５０が開状態になる。

【0030】

この図７（Ａ）に示すように、第一弁体１１５０が開状態になると、入力管路１１２４へ導入された圧縮エアーは、第二連通管路１１３０、第三連通管路１１３２および第一収納管路１１３４を通って第一出力管路１１２６へ流れる。
第二弁体１１６０は、首部１１６５により連結された先端部１１６２と後端部１１６４
とで構成され、首部１１６５のテーパ側壁１１６６は、圧縮エアーを漏洩することなく、この二連バルブ１１２０の内壁を摺動して、第二弁体１１６０が図６上における左右方向へ移動可能となっている。そして、図７（Ｂ）に示すように、第二弁体１１６０が図６上で右方向へ移動すると、首部１１６５のテーパ側壁１１６６と二連バルブ１１２０のテーパ内壁１１８０との間に間隙が形成されて、第二弁体１１６０が開状態になる。

【0031】

この図７（Ｂ）に示すように、第二弁体１１６０が開状態になると、入力管路１１２４へ導入された圧縮エアーは、第二収納管路１１３５を通って第二出力管路１１２８へ流れる。
第一弁体１１５０の先端と第二弁体１１６０の後端との間隙は、操作部１１１０が操作されていない状態（すなわち第一弁体１１５０が閉状態）で、図６に示すように距離Ｄだけ開いており、この距離Ｄは、操作部１１１０であるダブルアクションの引金（第一引金１１１２、第二引金１１１４）において、第一引金１１１２を引いて第二引金１１１４に当接する（外側の第一引金１１１２と内側の第二引金１１１４とが重なり合い一体化する）距離と対応させている。すなわち、外側の第一引金１１１２を引くことにより、二連バルブ１１２０の第一弁体１１５０が図６上の右方向へ移動して、外側の第一引金１１１２が内側の第二引金１１１４に当接したときに、二連バルブ１１２０の第一弁体１１５０の先端と第二弁体１１６０の後端とが当接する（距離Ｄ＝０）。

【0032】

さらに、第一引金１１１２とともに第二引金１１１４を引くことにより、二連バルブ１１２０の第一弁体１１５０の先端と第二弁体１１６０の後端とが当接した状態で第一弁体１１５０が第二弁体１１６０を押して、二連バルブ１１２０の第一弁体１１５０および第二弁体１１６０がともに図６上で右方向へ移動して、第一弁体１１５０が開状態のままで、第二弁体１１６０が図６上で右方向へ移動すると、首部１１６５のテーパ側壁１１６６と二連バルブ１１２０のテーパ内壁１１８０との間に間隙が形成されて、第二弁体１１６０が開状態になる。

【0033】

この場合において、第二弁体１１６０における首部１１６５のテーパ側壁１１６６および二連バルブ１１２０のテーパ内壁１１８０により、第二弁体１１６０の図６上の右方向への移動量が多くなるほど、テーパ側壁１１６６とテーパ内壁１１８０との間隙が大きくなるために、第二出力管路１１２８における圧縮エアーの流量は、ユーザの操作による操作量に連動した流量が流れ、特に、ユーザの操作による操作量と第二出力管路１１２８における圧縮エアーの流量とが略比例関係を発現するように、テーパ側壁１１６６およびテーパ内壁１１８０のテーパが構成されている。

【0034】

なお、ユーザの操作による操作量に連動した流量が流れればよく（第二引金１１１４を引く量が多いと第二出力管路１１２８における圧縮エアーの流量が多く、第二引金１１１４を引く量が少ないと第二出力管路１１２８における圧縮エアーの流量が少ない）、本発明が略比例関係を発現するものに限定されるものではない。
次に、図７（Ｂ）のように第二弁体１１６０が開状態の場合において、第二出力管路１１２８における流量が増加するときに第一出力管路１１２６における流量が減少しないように、第一弁体１１５０を通過する流量を増加させて第一出力管路１１２６における流量の変動量を抑制する調整機構としてのニードルピストン１１４０について説明する。

【0035】

このニードルピストン１１４０は、胴体部１１４２、下端部１１４４および先端テーパ部１１４８から構成され、胴体部１１４２の摺動部１１４３および下端部１１４４の摺動部１１４５が、圧縮エアーを漏洩することなく、この二連バルブ１１２０の内壁（これがニードルピストン１１４０に対してのシリンダとして機能）を摺動して、図６上の上下方向に移動する。

【0036】

このニードルピストン１１４０は、後述する第一スプリング１１３６および第二スプリング１１３８により押し上げ力が作用しており、ニードルピストン１１４０が図６上において上方へ移動されて保持されている。この状態において、先端テーパ部１１４８と第三連通管路１１３２との間隙が開いており、図７（Ａ）に示すように第一弁体１１５０が開状態になるとこの間隙を通った圧縮エアーが第一出力管路１１２６へ流れる。

【0037】

下端部１１４４の後端面は、第一連通管路１１２２における圧縮エアーの圧力を受け、
第一連通管路１１２２における圧縮エアーの圧力が下がると第一スプリング１１３６および第二スプリング１１３８による押し上げ力に抗して、図７（Ｃ）に示すように、ニードルピストン１１４０が図６上において下方へ移動する。
このニードルピストン１１４０の先端テーパ部１１４８は、第三連通管路１１３２の構造（こちらはテーパ形状でない）と相俟って、図６上において、ニードルピストン１１４０が下方向に移動すればするほど先端テーパ部１１４８と第三連通管路１１３２との間隙が広がり、ニードルピストン１１４０が上方向に移動すればするほど先端テーパ部１１４８と第三連通管路１１３２との間隙が狭まる。

【0038】

上述したように、このニードルピストン１１４０は、第一連通管路１１２２における圧縮エアーの圧力低下を受けて、第一スプリング１１３６および第二スプリング１１３８に抗して、下方向へ移動する。この場合において、このニードルピストン１１４０には、第一スプリング１１３６および第二スプリング１１３８による押し上げ力が作用している。
第一スプリング１１３６は、第一連通管路１１２２における圧縮エアーの圧力低下によりニードルピストン１１４０を押し下げる力とバランスさせるために、ニードルピストン１１４０を押し上げる力を発生させて、第一連通管路１１２２における圧縮エアーの圧力変動に対するニードルピストン１１４０の上下方向移動量を調整している。

【0039】

しかしながら、この第一スプリング１１３６のみによってニードルピストン１１４０を押し上げる力を発生させているだけでは、第一連通管路１１２２における圧縮エアーの圧力が回復して（上昇して）ニードルピストン１１４０を押し上げる力が発生した場合であっても、胴体部１１４２の摺動部１１４３および下端部１１４４の摺動部１１４５と二連バルブ１１２０の内壁（ニードルピストン１１４０に対してのシリンダ）との間の静止摩擦によりニードルピストン１１４０が図６上の上方向へ速やかに移動しない。すなわち、ニードルピストン１１４０が移動しようとする場合に、この静止摩擦により第一スプリング１１３６と圧縮エアーの変動分との線形特性を維持できない。このため、第二スプリング１１３８により、ニードルピストン１１４０を押し上げる微弱な力を常に発生させて、静止摩擦を軽減し、圧縮エアーの変動分とニードルピストン１１４０の上下方向の移動量との線形特性を維持している。

【0040】

なお、本発明は、第一連通管路１１２２における圧縮エアーの変動量と、ニードルピストン１１４０の上下方向の移動量との線形特性を発現でき、第一弁体１１５０を通過する流量を増減させて第一出力管路１１２６における流量の変動量を抑制することができれば、上述の構成に限定されるものではない。
このような構成を備える、バルブユニット１１００の二連バルブ１１２０は、図６に示す第一弁体１１５０および第二弁体１１６０が閉状態、図７（Ａ）に示す第一弁体１１５０が開状態および第二弁体１１６０が閉状態、図７（Ｂ）に示す第一弁体１１５０および第二弁体１１６０が開状態、図７（Ｃ）に示す第一弁体１１５０および第二弁体１１６０が開状態で、第一連通管路１１２２における圧縮エアーの圧力が下がってニードルピストン１１４０が下がりニードルピストン１１４０および第一弁体１１５０を通過する圧縮エアー流量が増加したり、第一連通管路１１２２における圧縮エアーの圧力が回復して（上がって）ニードルピストン１１４０が上がりニードルピストン１１４０および第一弁体１１５０を通過する圧縮エアー流量が増加しなくなったりする状態、の４つの態様で動作する。

【0041】

そして、第一弁体１１５０を通って第一出力管路１１２６へ流れた圧縮エアーは第一出力ポート１０２６に接続された発電前エアー配管１０２０を経由して、発電ユニット１２００の入力ポート１２１４へ流れ、第二弁体１１６０を通って第二出力管路１１２８へ流れた圧縮エアーは第二出力ポート１０２８に接続されたダスター用エアー配管１０３０を経由して、ノズルユニット１３００の第二入力孔１３１８へ流れる。

【0042】

［発電ユニットの構造］
次に、この除電除塵装置１０００の発電ユニット１２００の構造について、図１〜図５に加えて、図８に示す発電ユニット１２００の側面図、図９に示す回転翼の三面図および図１０〜図１２に示す他の回転翼の図を参照して説明する。これらの図に示すように、こ
の発電ユニット１２００は、大略的には、発電前エアー配管１０２０と発電後エアー配管１０４０とに接続されたハウジングケース１２１０に収納された回転翼１２２０と、発電機ケース１２８０に収納された回転電機である発電機１２９０とから構成されている。

【0043】

この発電ユニット１２００は、圧縮エアーが流入する入力ポート１２１４と、圧縮エアーが流出する出力ポート１２１８と、入力ポート１２１４と出力ポート１２１８との間に設けられ、圧縮エアーが流通するハウジングケース１２１０と、ハウジングケース１２１０に格納され、圧縮エアーにより回転し抗力型風車を構成する回転翼１２２０と、回転翼１２２０の回転軸に接続され、電気エネルギーを発生する発電機とを含む。入力ポート１２１４には発電前エアー配管１０２０が、出力ポート１２１８には発電後エアー配管１０４０が、それぞれ接続される。

【0044】

このハウジングケース１２１０内において、
（１）入力ポート１２１４側から流入してきた圧縮エアーが略９０度流れ方向を変更されて出力ポート１２１８側へ流出し、
（２）圧縮エアーの流れ方向に対して回転軸が垂直であるように構成されることを特徴とする。

【0045】

なお、ハウジングケース１２１０（より詳しくはハウジングケース１２１０のハウジング内壁１２１６（上側））と回転翼１２２０とにより、入力ポート１２１４側と出力ポート１２１８側とが遮断されるように構成するようにしても構わない（後述するエアーＡを通さないことによる逆回転抑制）。
さらに、特徴的であるのは、この発電ユニット１２００における周速比（回転翼１２２０の先端速度である周速／圧縮エアーの流速）が２を超えない。

【0046】

さらに、特徴的であるのは、この発電ユニット１２００における回転翼１２２０は、回転円板１２２４に、曲面形状を備えた複数のブレード１２２２が立設されている。なお、回転円板１２２４は回転軸と垂直な平面を備えるものに限定されるものではない。
さらに、特徴的であるのは、この発電ユニット１２００においては、圧縮エアーの圧力が０．１〜１．２ＭＰａで流量が５０〜６００リットル／分、かつ、回転円板の半径が５〜５０ｍｍである場合に、回転軸の回転数が５００００ｒｐｍ以下である。

【0047】

なお、好ましくは、この発電ユニット１２００においては、圧縮エアーの圧力が０．２〜０．６ＭＰａで流量が５０〜２００リットル／分、かつ、回転円板の半径が２０〜４０ｍｍである場合に、回転軸の回転数が２００００〜４００００ｒｐｍである。ここで、回転軸の回転数については、上述した範囲の中で、採用した回転電機（発電機１２９０）の特性等により最適な回転数が適宜設定される。

【0048】

このような特徴を備えた発電ユニット１２００の詳細について、以下に説明する。
この発電ユニット１２００は、高圧の圧縮エアーを用いて小型の回転翼を、過回転を抑制しつつ、かつ、回転効率を低下させないこと等を目的として、上述した（１）および（２）の特徴を備える。
入力ポート１２１４側から流入してきたエアーが略９０度流れ方向を変更されて出力ポート１２１８側へ流出することにより、図８の領域１２１２において圧縮エアーの運動エネルギーを回転翼１２２０のブレード１２２２が受けて回転翼１２２０の回転エネルギーへエネルギー変換される。

【0049】

まず、この発電ユニット１２００において回転翼１２２０を、高効率で（回転効率を低下させず）、かつ、逆回転を抑制するように、回転させる点について説明する。
図８に示すように、この発電ユニット１２００においては、小さいハウジングケース１２１０および回転翼１２２０へ高圧の圧縮エアー（比較的高圧な１．２ＭＰａ程度までの圧縮エアー）を流入させると、図８に斜線で示す回転翼１２２０内の領域１２１３に想定外の乱流が発生し、その乱流が下流側へ流れ乱流Ｔが発生する。この乱流Ｔにより、この発電ユニット１２００における本来の流れ（入力ポート１２１４から出力ポート１２１８へ向かう主流）とは逆方向の矢示Ａで示すエアーＡおよび矢示Ｂで示すエアーＢが発生する。回転効率を低下させず逆回転を抑制するためには、好ましくは、流入させた圧縮エアー（主流）の圧力＞エアーＢの圧力＞＞＞エアーＡの圧力である。図８に示す構成におい
ては、複数の回転翼１２２０の中の１／４が逆回転方向の力が作用して、他の３／４が順回転方向の力が作用する。エアーＢが作用している領域においては、回転翼１２２０を通過した後に発生したエアーＢが、入力ポート１２１４から流入してくる入力エアー（主流）と合流することにより、さらに順回転方向の回転を強化する。

【0050】

このように、この発電ユニット１２００において、回転翼１２２０の１／４が圧縮エアーから直接的に圧力を受ける構造であって、回転翼１２２０を通り抜けた圧縮エアーが乱流となるものの主流と反対方向に発生する力（エアーＡ、エアーＢ）が発生するが、このうちのエアーＢについては順回転方向の回転に活用する構成（ただし、乱流の流速が入力エアーの流速を超えることはないので過回転にならない）としている。

【0051】

次に、この発電ユニット１２００において回転翼１２２０を、過度に回転させない（過回転抑制）ように回転させる点について説明する。なお、過回転抑制は、回転電機（発電機）の機械特性等により制限される回転数を上回らないようにするためである。この過回転抑制としては、上述したバルブユニット１１００による第一エアーの流量変動が小さく定流量化できていること、周速比が１前後という特性（２を超えると流速の２倍以上で回転）を備えた抗力型風車を、圧縮エアーの流れ方向に対して回転翼１２２０の回転軸が垂直であるように構成したこと、後述する図１２のようなサボニウス形状の回転翼１２６０により、過剰な圧縮エアーのエネルギーを受け流す構造としたこと等による作用効果として発現している。

【0052】

このように過回転を抑制することにより、周速比（回転翼１２２０の先端速度である周速／圧縮エアーの流速）が２を超えないで、圧縮エアーの圧力が０．１〜１．２ＭＰａで流量が５０〜６００リットル／分、かつ、回転円板の半径が５〜５０ｍｍである場合に、回転軸の回転数が５００００ｒｐｍ以下となる。
さらに、ハウジングケース１２１０のハウジング内壁１２１６（上側）と回転翼１２２０のブレード１２２２の先端部とにより、入力ポート１２１４側と出力ポート１２１８側とが遮断され、出力ポート１２１８側から入力ポート１２１４側への逆流（エアーＡ）を抑制できて、逆回転抑制に貢献している。

【0053】

なお、この発電ユニット１２００に流入される第一エアーが定流量化されているのは、バルブユニット１１００において説明したように、ニードルピストン１１４０により第一弁体１１５０を通過する流量を増減させて第一出力管路１１２６における流量の変動量が抑制されているためである。そして、安定して一定流量の圧縮エアーが、この発電ユニット１２００へ流れてきて、上述した（１）および（２）の特徴と相俟って、安定して一定の電力を発電することができる。

【0054】

図９を参照して、回転翼１２２０の表面（発電機１２９０逆側）は、回転円板１２２４に８枚のブレード１２２２が立設され、ブレード１２２２は回転軸側の端部が支持部１２２６により支持されている。そして、ブレード１２２２はエネルギー変換効率の良い曲面形状を備える。回転翼１２２０の裏面（発電機１２９０側）は、回転円板１２２４の中心に回転軸支持部１２３０が立設され、回転円板１２２４の裏面に立設された４枚のリブ１２２８により回転軸支持部１２３０は支持されている。

【0055】

図１０は、図９の回転翼１２２０において、ブレード１２２２の枚数を８枚から６枚に変更した回転翼１２４０の図であって、図１１は、図９の回転翼１２２０において、ブレードの曲面形状を変更した回転翼１２５０の図であって、図１２は、図９の回転翼１２２０において、ブレードの曲面形状をサボニウス型に類する形状（サボニウス型の曲面形状とは異なる）に変更した回転翼１２６０の図である。

【0056】

図１１および図１２においては、（Ａ）を基準回転角０度として、（Ｂ）を基準回転角から４５度、（Ｃ）を基準回転角から９０度、（Ｄ）を基準回転角から１３５度、回転した状態をそれぞれ示している。
図９に示す回転翼１２２０、図１０に示す回転翼１２４０、図１１に示す回転翼１２５０、および、図１２に示す回転翼１２６０のいずれも、回転軸と垂直な平面を備えた回転円板１２２４に、曲面形状を備えた複数のブレードが立設され、上述した（１）および（２）の特徴を備える。なお、回転円板１２２４は回転軸と垂直な平面を備えたものに限定
されるものではない。

【0057】

たとえば、図１２（Ｃ）に示すように、たとえば、回転翼１２６０が基準回転角から９０度の位置において、回転数が上昇して、それに伴い発電機１２９０の抗力が上昇し始めると圧縮エアーの流れがサボニウス型の羽根である回転翼１２６０の間を通り抜けることにより過回転を抑制することができる点で好ましい。
そして、いずれの回転翼を用いた場合であっても、この発電ユニット１２００における周速比が２を超えることはなく、圧縮エアーの圧力が０．１〜１．２ＭＰａで流量が５０〜６００リットル／分、かつ、回転円板の半径が５〜５０ｍｍである場合に、回転軸の回転数が５００００ｒｐｍ以下である。

【0058】

［放電ユニットの構造］
次に、この除電除塵装置１０００の放電ユニット１４００の構造について、図５を参照して説明する。なお、放電ユニット１４００の放電針１４３０の支持構造についてはノズルユニット１３００の構造において後述する。
放電ユニット１４００は、発電後エアー配管１０４０を通ってきた圧縮エアーをイオン化する。放電ユニット１４００は、発電機１２９０に接続され発電された電力の供給を受ける制御基板１４１０と、制御基板１４１０に接続され発電機１２９０により発電された電力に基づいて高圧電力を発生させる高圧電力発生基板１４２０と、高圧電力発生基板１４２０に接続され高圧電力が印加されることによりコロナ放電を発生させる放電針１４３０とにより構成される。

【0059】

これらの制御基板１４１０、高圧電力発生基板１４２０および放電針１４３０（放電針１４３０自体の構造）は、公知のものであるので、ここでの詳細な説明は繰り返さない。
［ノズルユニットの構造］
次に、この除電除塵装置１０００のノズルユニット１３００の構造について、図１〜図５に加えて、図１３に示すノズルユニット１３００の断面図、図１４に示すノズルユニット１３００の部分的な斜視図、図１５に示すノズルユニット１３００の部分的な三面図、図１６に示すノズルユニット１３００のさらに部分的な断面図および拡大図、ならびに、図１７に示すキャップ１３７０の三面図および断面図を参照して説明する。

【0060】

このノズルユニット１３００は、機能的には、流速が異なる２系統以上の圧縮エアーを合流させて噴出するノズルユニットであって、第一圧縮エアー（発電側エアー）よりも流速が速い第二圧縮エアー（ダスター側エアー）を噴出する第二ノズル１３４０と、第二ノズル１３４０の先端よりも圧縮エアーの上流側の位置であって第二ノズル１３４０の近傍（ここでは周囲）の位置に設けられ、第一圧縮エアー（発電側エアー）を噴出する第一ノズルとを含み、第二ノズル１３４０から噴出される第二圧縮エアーにより発生する負圧により第一圧縮エアーを吸引して、第一圧縮エアーを第二圧縮エアーとともに噴出させることを特徴とする。ここで、第一ノズルは後述するが、図１３に示すように、部材（キャップ１３７０）の内壁と第二出力孔１３１２および第二管路外筒表面１３１４とで形成される間隙の先端部１３１３により構成される（キャップ１３７０の内径＞第二管路外筒表面１３１４の外径＞第二出力孔１３１２の外径）。

【0061】

より具体的には、このノズルユニット１３００は、第一圧縮エアーが流入する第一入力孔１３３４と、第一圧縮エアーよりも流速が速い第二圧縮エアーが流入する第二入力孔１３１８と、第一圧縮エアーが噴出する第一出力孔１３２２と、第二圧縮エアーが噴出する第二出力孔１３１２と、第一入力孔１３３４と第一出力孔１３２２とを連結する第一管路である非直管部１３３０および直管部１３２４と、第二入力孔１３１８と第二出力孔１３１２とを連結する第二管路１３１６とを含む。さらに、第二出力孔１３１２として、第二圧縮エアーを噴出する小径のノズル孔を備えた第二ノズル１３４０が第二管路１３１６の先端部に設けられ、第二ノズル１３４０から噴出した第二圧縮エアーにより発生した負圧により第一圧縮エアーがその内部を流通する略筒状の部材（具体的にはキャップ１３７０）が、部材（キャップ１３７０）の内径と第二管路１３１６の外径（第二管路外筒表面１３１４）との間に間隙（以下において空間と記載する場合がある）を備えて、第一出力孔側に設けられ、部材（キャップ１３７０）の先端からノズル孔が露出するように配置され
ている。

【0062】

この部材は、その先端側で第二管路の１３１６先端部の周囲を覆うように、第一出力孔側に被せられるキャップであって、第一出力孔として、キャップの内壁に沿って第一圧縮エアーが流通して、間隙の先端部１３１３から噴出する。
このように、第一管路である非直管部１３３０は非直管形状であって、第二管路１３１６は直管形状である。

【0063】

さらに、特徴的であるのは、キャップ１３７０は、圧縮エアーの下流側が細い中空略円錐台形状であって、第二出力孔１３１２として、圧縮エアーの下流側が細い中実略円錐台形状（略筒状の下位概念）である第二管路１３１６の先端部に複数個の小径のノズル孔が放射状に設けられた第二ノズル１３４０を形成する。さらに、キャップの内壁には、複数本の溝が放射状に設けられている。

【0064】

このような特徴を備えたノズルユニット１３００の詳細について、以下に説明する。
このノズルユニット１３００においては、第一入力孔１３３４には発電後エアー配管１０４０が、第二入力孔１３１８にはダスター用エアー配管１０３０が、それぞれ接続される。
まず、図１３を参照して、上述した放電ユニット１４００の放電針１４３０の支持構造について説明する。放電針１４３０は、放電針支持体１３６０により支持され、放電針支持体１３６０は、セラミック製の筒体（セラミック筒）１３６４と、その筒体１３６４の外周の中央付近に嵌着された金属製の筒体（金属筒）１３６２とから構成される。セラミック筒１３６４の上流側に放電針１４３０の保持体１４３２を嵌合することにより支持され、セラミック筒１３６４の下流側は、非直管部開孔１３３２からの圧縮エアーが放電針１４３０側へ流れるように、接続孔１３２６へ嵌入される。

【0065】

次に、図１３を参照して、このノズルユニット１３００の構成について説明する。このノズルユニット１３００を構成する部品としては、上述した放電針１４３０の支持部品を除いて大略的には３つの部品から構成され、整流板１３１０と、キャップ１３７０と、整流板１３１０とキャップ１３７０とを一体的に支持するノズルケース１３９０との３つの部品により構成される。以下において、図１４〜図１６を参照して整流板１３１０の構造を、図１７を参照してキャップ１３７０の構造を、説明する。

【0066】

図１４および図１５に示すように、整流板１３１０は、支持円板１３２０と、第一管路である非直管部１３３０および直管部１３２４と、支持円板１３２０を貫通するように設けられた直管形状の第二管路１３１６とで構成される。なお、第二管路１３１６を構成する外筒の表面を第二管路外筒表面１３１４とする。
図１４に、整流板１３１０における第一圧縮エアー（発電側）および第二圧縮エアー（ダスター側）の流れを矢示で示す。この整流板１３１０における、第一圧縮エアーの流れは、Ｇ（１）からＧ（２）へ流れ、第二圧縮エアーの流れはＤ（１）からＤ（２）へ流れる。

【0067】

より詳しくは、図１４および図１５に示すように、第一管路である非直管部１３３０の第一入力孔１３３４から入った第一圧縮エアーは、支持円板１３２０に衝突して非直管部１３３０に導かれてその流れの方向が変化されて非直管部開孔１３３２から排出されて、接続孔１３２６から直管部１３２４を通って第一出力孔１３２２へ排出される。排出された第一圧縮エアーは第二出力孔１３１２および第二管路外筒表面１３１４とキャップ１３７０とにより形成される空間を通って、その下流側に設けられた第一ノズルとしての先端部１３１３からこの除電除塵装置１０００から噴出される。なお、非直管部開孔１３３２から排出された第一圧縮エアーは接続孔１３２６へ入る際に、放電針１４３０から発生されたコロナ放電によりイオン化される。すなわち、第一圧縮エアーは支持円板１３２０に衝突して非直管部１３３０に導かれてその流れの方向が変化されて流速が相当に低下した状態で、第一圧縮エアーがイオン化される。そして、このように流速が低下した第一圧縮エアーを第一ノズル（先端部１３１３）から効率的に噴出させるために、流れの方向が変化することなく高圧高速状態を維持した第二圧縮エアーが第二ノズル１３４０から噴出する際に発生する負圧を利用する。

【0068】

また、図１４および図１５に示すように、第二管路１３１６の第二入力孔１３１８から入った第二圧縮エアーは、流れの方向が変化することなく、第二出力孔１３１２として設けられた第二ノズル１３４０から排出される。
このように、整流板１３１０においては、第一圧縮エアーは、流れの方向が変化されて第一ノズル（先端部１３１３）へ向かうのに対して、第二圧縮エアーは、流れの方向が変化されることなく第二ノズル１３４０へ向かう。

【0069】

図１６を参照して、第二ノズル１３４０の構造について説明する。ここで、図１６（Ａ）は図１５の矢示Ｘ−Ｘ断面拡大図であって、図１６（Ｂ）は図１５の矢示Ｙ−Ｙ断面拡大図であって、図１６（Ｃ）は図１５の範囲Ｚの拡大図である。
図１５（Ａ）および図１６（Ｃ）に示すように、第二ノズル１３４０は、中心部１３８０を点対称の中心として、複数（ここでは６個）のノズル孔１３４２が設けられ、ノズル孔１３４２の間にはノズル孔１３４２の数に対応した負圧溝１３４６が設けられている。高圧高速でノズル孔１３４２から噴出される第二圧縮エアーにより発生する負圧をこの負圧溝１３４６により整流してこの負圧溝１３４６に沿った負圧により第一ノズル（先端部１３１３）から噴出される第一圧縮エアーを効率的に吸引する。

【0070】

図１７を参照して、キャップ１３７０の構造について説明する。キャップ１３７０は、圧縮エアーの下流側が細い中空略円錐台形状であって、筒体１３７４と、筒体１３７４の下流側の開口部１３７２と筒体１３７４の上流側のフランジ１３７６とで構成される。なお、図１７（Ｂ）および図１７（Ｃ）に示すように、キャップ１３７０の側面視で上下方向の対称形状となっていないが、本発明はこのような形状に限定されるものではなく、キャップ１３７０は中空略円錐台形状を備えれば構わない。

【0071】

筒体１３７４の内壁には、溝１３８０が放射状に設けられ、図１３に示すように、第二出力孔１３１２および第二管路外筒表面１３１４とキャップ１３７０とにより形成される空間において、ノズル孔１３４２から噴出される第二圧縮エアーにより発生する負圧をこの溝１３８０により整流して（負圧を効果的に誘導して）、第一ノズル（先端部１３１３）から第一圧縮エアーを効率的に噴出する。なお、溝１３８０は、たとえば、凸部１３７８を残すように、筒体１３７４の内壁を切削することにより形成される。

【0072】

［除電除塵装置の作業動作］
以上のような構造を備えた、本実施の形態に係る除電除塵装置１０００の作業動作について、図１８および図１９に示すこの除電除塵装置１０００の動作を説明するための図（および図７）を参照して、説明する。
図１８に示すように、ユーザがこの除電除塵装置１０００を手に取って、除電除塵対象物へ除電除塵装置１０００の先端（第二ノズル１３４０）を向けて、時刻ｔ（１）において、ユーザが外側の第一引金１１１２を引くと、二連バルブ１１２０が図６に示す状態から図７（Ａ）に示す状態へ移行して、発電ユニット１２００へ第一圧縮エアーが流れ始める。

【0073】

発電ユニット１２００へ流れた第一圧縮エアーにより回転翼１２２０が回転されて、回転翼１２２０の回転軸に連結された発電機１２９０が回転し始めて、時刻ｔ（２）において発電が開始されて、その後の時刻ｔ（３）において放電針１４３０にてコロナ放電し始める。その後の時刻ｔ（４）において第一ノズル（先端部１３１３）から第一圧縮エアーが噴出される。ただし、このときには、第二圧縮エアーが第二ノズル１３４０から噴出されていないので、負圧による吸引作用が発現していない。なお、図１８においては負圧吸引の有無による第一ノズル（先端部１３１３）からの第一圧縮エアーの噴出流量の差異は表現していない。

【0074】

また、時刻ｔ（１）〜ｔ（４）の実時間は、圧縮エアーの到達遅延時間、電気回路（発電機１２９０、制御基板１４１０および高圧電力発生基板１４２０）の電気回路上の遅延時間、放電針１４３０におけるコロナ放電遅延時間等に起因するものであって、たとえば数秒以下の短い時間である。このような短い時間ではあるものの、この除電除塵装置１０００においては、第一圧縮エアーが噴射される時刻ｔ（４）において、その圧縮エアーはイオン化されているようにすることが好ましい。しかしながら、本発明は、このような動
作を発現する除電除塵装置に限定されるものではない。

【0075】

次に、時刻ｔ（５）において、ユーザが内側の第二引金１１１４を引くと（外側の第一引金１１１２とともに内側の第二引金１１１４を引くと）、二連バルブ１１２０が図７（Ａ）に示す状態から図７（Ｂ）に示す状態へ移行して、発電ユニット１２００へ第一圧縮エアーが一定量Ｑ（１）を維持して流れながら、ノズルユニット１３００へ第二圧縮エアーが流れ始める。その後の時刻ｔ（６）において、第二ノズル１３４０から第二圧縮エアーが噴出される。このときには、第二圧縮エアーが第二ノズル１３４０から噴出されているので、負圧による吸引作用が発現しており、第一ノズル（先端部１３１３）からの第一圧縮エアーが効率的に噴出されている。

【0076】

この時刻ｔ（５）以降、第二引金１１１４が全開になるまで、二連バルブ１１２０の第二弁体１１６０のバルブ開度に略比例して、第二ノズル１３４０からの第二圧縮エアーの噴出流量（および噴出総流量）が変化する。なお、図１８においては、この略比例関係を説明するために、ユーザが第二引金１１１４を時間に対して一定の比率で開いて行くことを想定している。

【0077】

この時刻ｔ（５）〜時刻ｔ（７）の間において（図７（Ｂ）のように第二弁体１１６０が開状態の場合において）、除塵のために第二圧縮エアーの噴出流量を増加させる場合（特に急激に第二引金１１１４を握って第二弁体１１６０を急激に開いた場合であって図１８において一点鎖線で示す二連バルブ開度）について、図１９を参照して説明する。
時刻ｔ（１１）で除塵のために第二圧縮エアーの噴出流量を増加させている途中の時刻ｔ（１２）において、第二引金１１１４を急激に開くと、第一連通管路１１２２における圧縮エアーの圧力が下がる。このため、時刻ｔ（１２）において、第一スプリング１１３６および第二スプリング１１３８による押し上げ力に抗して、図７（Ｃ）に示すように、ニードルピストン１１４０が図６上において下方へ移動する。ニードルピストン１１４０が下方向に移動すればするほど先端テーパ部１１４８と第三連通管路１１３２との間隙が広がり第一弁体１１５０を通って発電ユニット１２００へ供給される第一圧縮エアーが減少しないように調整される。

【0078】

その後、時刻ｔ（１３）において、第二引金１１１４を急激に開くことが止められると、時刻ｔ（１４）において、第一連通管路１１２２における圧縮エアーの圧力が回復する。このように、圧縮エアーの圧力が元に戻ると、ニードルピストン１１４０が図６上において上方へ移動して、先端テーパ部１１４８と第三連通管路１１３２との間隙が狭まり第一弁体１１５０を通って発電ユニット１２００へ供給される第一圧縮エアーが元の流量へ戻るように調整される。

【0079】

なお、時刻ｔ（１３）と時刻ｔ（１４）との前後関係は、この図１９に示されるものに限定されるものではない。第二引金１１１４を急激に開いている状態であっても、第一連通管路１１２２における圧縮エアーの圧力が回復する場合も想定できる。
［作用効果］
以上のようにして、本実施の形態に係る除電除塵装置１０００によると、
第１の特徴として、発電用に用いる圧縮エアーと除塵用の圧縮エアーとを分割して、
第２の特徴として、エアー流路を２系統に分割するためにバルブユニットとして調整機構を備えたバルブユニットを採用して、
第３の特徴として、高圧圧縮エアーをエネルギー源とした小型の発電ユニットを採用して、
第４の特徴として、流速が異なる２系統以上の圧縮エアーを合流させて噴出するノズルユニットを採用して、
外部からの電力供給が不要な除電除塵装置を実現したので、除電機能および除塵機能を十分に発揮するとともに、小型で低コストで操作性の良好な除電除塵装置を提供することができる。

【0080】

なお、今回開示された実施の形態はすべ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特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意
図される。

【産業上の利用可能性】

【0081】

本発明は、外部からの電力供給が不要な除電除塵装置に好適に適用することができ、特に、除電機能および除塵機能を十分に発揮するとともに、小型で低コストで操作性の良好な除電除塵装置に好適に適用することができる。

【符号の説明】

【0082】

１０００ 除電除塵装置
１１００ バルブユニット
１１１０ 操作部（第一引金１１１２、第二引金１１１４）
１１２０ 二連バルブ
１１２２ 第一連通管路
１１２４ 入力管路
１１２６ 第一出力管路
１１２８ 第二出力管路
１１３０ 第二連通管路
１１３２ 第三連通管路
１１４０ ニードルピストン（調整機構）
１２００ 発電ユニット
１２１０ ハウジングケース
１２１６ ハウジング内壁
１２２０、１２４０、１２５０、１２６０ 回転翼
１２２４ 回転円板
１２８０ 発電機ケース
１２９０ 発電機
１３００ ノズルユニット
１３１０ 整流板
１３１３ 先端部（第一ノズル）
１３１６ 直管路（第二管路）
１３２０ 支持円板
１３３０ 非直管部（第一管路）
１３４０ 第二ノズル
１３６０ 放電針支持体
１３７０ キャップ
１３８０ 溝
１３９０ ノズルケース
１４００ 放電ユニット
１４１０ 制御基板
１４２０ 高圧電力発生基板
１４３０ 放電針

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】

【図1】

【図2】