JP2003031339A

JP2003031339A - マイナスイオン発生装置

Info

Publication number: JP2003031339A
Application number: JP2001211149A
Authority: JP
Inventors: Tetsuo Nagata; 鉄夫永田; Shigeru Yamamoto; 山本　　茂
Original assignee: MATERIAL ECO KK; TOGO KIKI KK
Current assignee: MATERIAL ECO KK; TOGO KIKI KK
Priority date: 2001-07-11
Filing date: 2001-07-11
Publication date: 2003-01-31

Abstract

(57)【要約】【課題】マイナスイオンを大量に発生させることが可能
なマイナスイオン発生装置を提供する。【解決手段】マイナスイオン発生装置１は、ケース２の
内部に、貯水タンク３、超音波振動板１５と振動板制御
部１６とを接続した超音波振動装置４、外管１８の内側
に内管１９を設置した二重構造を有する凝縮筒５、針状
体２４を電圧制御装置２５に接続したイオン化装置６、
第一ブロア７、第二ブロア８を設置した構造を有してい
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、生体に対して好影
響を与えるマイナスイオンを発生させるマイナスイオン
発生装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、森林や滝壺等で多く発生するマイ
ナスイオンが生体に対して好影響を与えることが注目さ
れている。また、かかるマイナスイオンを人工的に発生
させるマイナスイオン発生装置として、レナード現象を
利用し、タンクに貯留させた水をポンプによって噴射し
て衝突板に衝突させた場合に発生するマイナスイオンを
分離して排出するものが知られている。一方、室内の湿
度を増加させるための加湿器として、貯水タンクの底部
に設置した振動板を高周波数（音の振動数以上の振動
数）で振動させることによって、貯水タンク内の水の水
面際でミスト（水蒸気）を発生させる超音波加湿器が知
られており、かかる超音波加湿器の中には、ミストの発
生の際に、レナード現象によってマイナスイオンが発生
すると称しているものもある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来のポンプ式のマイナスイオン発生装置は、水を噴射さ
せるためのポンプおよび衝突板、分離室等が必要である
ため、装置が複雑で大型である上、価格が高い、という
問題点があった。また、ポンプ式のマイナスイオン発生
装置や上記従来の超音波加湿器では、生体に好影響を与
えるだけの十分なマイナスイオンを発生させることがで
きなかった。

【０００４】本発明の目的は、上記従来のポンプ式のマ
イナスイオン発生装置や超音波加湿器が有する問題点を
解消し、マイナスイオンを大量に発生させることが可能
なマイナスイオン発生装置を提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】かかる本発明の構成のう
ち、請求項１に記載された発明の構成は、貯水タンクの
底部に超音波振動板が設置されており、その振動板が高
周波数で振動することによって、貯水タンク内の水の水
面際で、ミストとともにマイナスイオンを発生させるマ
イナスイオン発生装置であって、針状体を接続した電極
に高電圧を印可することによって針状体の先端でマイナ
スイオンを発生させるイオン化装置が付設されているこ
とにある。請求項２に記載された発明の構成は、請求項
１に記載された発明において、貯水タンクの水の水面の
上方に、出口を入口よりも狭くした凝縮筒が設けられて
おり、貯水タンク内の水の水面際で発生したマイナスイ
オンが凝縮筒の入口に送り込まれ、凝集筒の出口から排
出されるとともに、凝集筒の出口付近に、イオン化装置
によって発生するマイナスイオンが送り込まれることに
ある。請求項３に記載された発明の構成は、請求項１、
請求項２に記載された発明において、凝集筒が、外管の
内側に内管を設置した二重構造であり、マイナスイオン
を、外管の内壁面と内管の外壁面との間に送り込ませ、
内管の内部から排出させるものであることにある。な
お、高周波数とは、音の周波数以上で、いわゆる超音波
を生じさせ得る周波数のことをいい、高電圧とは、１０
００Ｖ以上の負電圧のことをいう。

【０００６】

【発明の実施の形態】以下、本発明のマイナスイオン発
生装置の一実施形態を、図面に基づいて詳細に説明す
る。図１は、マイナスイオン発生装置の概要をを示した
ものであり、マイナスイオン発生装置１は、ケース２の
内部に、貯水タンク３、超音波振動装置４、凝縮筒５、
イオン化装置６、第一ブロア７、第二ブロア８を設置し
た構造を有している。

【０００７】ケース２は、合成樹脂によって縦長で中空
な円柱状に形成されている。そして、周壁面に空気吸入
口９，９が穿設されており、片側の上端面（凝縮筒５の
上方）には、排出口２６が穿設されている。さらに、ケ
ース２の片側には、水Ｗを貯留するための貯水タンク３
が設置されており、貯水タンク３の底面１０には、貯水
タンク３内の水Ｗの水位を検出して適量な水量を保つた
めのセンサ（フロートスイッチ）１１が突設されてい
る。また、貯水タンク３の下側は、送風室１２になって
おり、吹上筒１３を介して、貯水タンク３の内部と連通
した状態になっている。さらに、送風室１２の外側に
は、モータの回転軸にファンを取り付けた第一ブロア７
が設置されている（なお、第一ブロア７の出力は、０．
２〜０．５ｍ ^３／分である）。一方、送風室１２の内
部であって貯水タンク３の底面１０の下側には、超音波
振動板１５と振動板制御部１６とを接続した超音波振動
装置４が設置されている。超音波振動装置４の超音波振
動板１５は、振動板制御部１６内に設置された発振回路
と接続されており、貯水タンク３の水と接触した状態に
なっている。

【０００８】また、貯水タンク３の内部は、金属（ステ
ンレス）製の遮蔽板１７によって、下方から上方にかけ
て次第に先細になっている。さらに、貯水タンク３の内
部には、マイナスイオンを分離するための金属（ステン
レス）製の凝縮筒５が設置されている。凝縮筒５は、円
筒状の外管１８の内部に、外管１８より径の小さい内管
１９を設置した二重構造になっている。また、外管１８
の下端に、底板２０が固着されており、内管１９の上端
に、収容フランジ２１が固着されている。そして、底板
２０と内管１９の下端との間、および収容フランジ２１
と外管１８の上端との間に、それぞれ、隙間が形成され
た状態になっている。さらに、底板２０の端部には、回
収孔２２が穿設されている。かかる凝縮筒５の上端の収
容フランジ２１の周縁は、遮蔽板１７の内面に接した状
態になっている。そして、内管１９の周縁の面積が、外
管１８の周縁と収容フランジ２１の周縁との間の面積よ
りも小さくなっている。

【０００９】一方、ケース２の中央より上方（排出口２
６の下側）には、合成樹脂製で円筒状の放射筒２３が、
先端を凝縮筒５の上方に位置させるように傾斜状に設置
されている。そして、その放射筒２３には、針状体２４
を電圧制御装置２５に接続したイオン化装置６が設置さ
れている。針状体２４は、金属（ステンレス）によって
先端が鋭利な針状に形成されており、電圧制御装置２５
内の電極に接続されている。そして、針状体２４の先端
部分が、放射筒２３の略中央から放射筒２３の内部へ突
出した状態になっている。また、放射筒２３の基端に
は、モータの回転軸にファンを取り付けた第二ブロア８
が固着されている（なお、第二ブロア８の出力は、０．
２〜０．５ｍ^３／分である）。

【００１０】上記の如く構成されたマイナスイオン発生
装置１は、入力スイッチ（図示せず）がＯＮ操作される
と、超音波振動装置４に電源が供給され、発振回路から
超音波振動板１５へ２．０〜３．０ＭＨｚの高周波数の
電流が出力されて、超音波振動板１５がその周波数で振
動する。そして、その超音波振動板１５の振動によっ
て、貯水タンク３内の水Ｗの水面際に、約１〜１０μｍ
の粒径を有するミストが大量に発生する。また、ミスト
の発生と同時に、水面際に、図２（ａ）の如く、約２，
０００〜１０，０００個／ｃｍ^３のマイナスイオンが
発生する（プラスイオンも発生する）。そして、発生し
たマイナスイオンは、ミストとともに、第一ブロア７に
よる吹上筒１３からの上昇気流によって吹き上げられ、
凝縮筒５の上端（収容フランジ２１の下面）から、凝縮
筒５の内部に入り込む。そして、凝縮筒５の外管１８の
内壁と内管１９の外壁との間を通って、凝縮筒５の下端
際まで流れ、凝縮筒５の底板２０に当たって、上向きの
流れとなり、内管１９の内壁の内部を通って、内管１９
の上端（収容フランジ２１の外側）から外部へ送り出さ
れる。このように、凝縮筒５内をミストが通過する際
に、一部のミストは、互いに凝集し合って、水滴となっ
て、凝集筒５の外管１８の内壁に付着し、回収孔２２か
ら、貯水タンク３に回収される。また、凝縮筒５内をマ
イナスイオンが通過する際に、一部のマイナスイオン
は、プラスイオンと中和し合うため、安定したマイナス
イオンのみが内管１９の上端から外部へ送り出されるこ
とになる。

【００１１】一方、イオン化装置６は、電源が投入され
ると、針状体２４に約−５０００Ｖの電圧が印可され、
針状体２４の先端部分において、空気の電離が起こり、
図２（ｂ）の如く、針状体２４の先端部分の付近に約２
０００，０００個／ｃｍ^３のマイナスイオンが発生す
る。発生したマイナスイオンは、第二ブロア８によっ
て、放射筒２３内を通って、斜め上方に吹き上げられ、
凝縮筒５の上方（排出口２６の付近）で放射筒２３の先
端から排出され、凝縮筒５から上方へ吹き上げられるマ
イナスイオンを含む空気の流れと合流する。このため、
排出口２６の上方に、図２（ｃ）の如く、約４，０００
〜２０，０００個／ｃｍ^３のマイナスイオンが存在す
る雰囲気が形成される。そして、排出口２６からケース
２の外部に送り出されたマイナスイオンは、周囲の者の
美容と健康に良好に作用する。また、排出口２６および
放射筒２３の先端から多くのマイナスイオンを含む空気
が排出されるようになると、空気吸入口９，９からケー
ス内へ空気が流入するようになり、イオン化装置６周辺
の空気が循環するようになる。

【００１２】参考として、超音波振動板１５の振動周波
数を種々変更した場合における排出口２６の上方の雰囲
気中のミストの平均粒径、およびマイナスイオンの存在
個数の測定結果を、それぞれ、図３に示す。なお、ミス
トの粒径分布の測定は、ミストの発生状態を撮影し、画
像処理することによって行った。また、マイナスイオン
の発生個数は、イオンカウンタを用いて空気中の電子を
カウントすることによって行った。図３から、超音波振
動板の振動周波数を約２．４ＭＨｚにした場合に、マイ
ナスイオンの存在個数が飛躍的に増加することが分か
る。

【００１３】マイナスイオン発生装置１は、上記の如
く、針状体２４を接続した電極に高電圧を印可すること
によって針状体２４の先端でマイナスイオンを発生させ
るイオン化装置６が付設されているため、従来のポンプ
式のマイナスイオン発生装置や超音波加湿器やでは作り
出すことができなかった多くのマイナスイオンを含む雰
囲気を、非常に容易に作り出すことができる。その上、
マイナスイオン発生装置１は、上記の如く、大型の部材
や複雑な部材が設置されておらず、シンプルな構造を有
するものであるため、安価に製造することができる。

【００１４】また、マイナスイオン発生装置１は、貯水
タンク３内の水Ｗの水面の上方に、出口（内管１９の内
部）を入口（外管１８と収容フランジ２１との間）より
も狭くした凝縮筒５が設けられており、貯水タンク３内
の水の水面際で発生したマイナスイオンが凝縮筒５の入
口に送り込まれ、凝集筒５の出口から排出されるととも
に、凝集筒５の出口付近に、イオン化装置６によって発
生するマイナスイオンが送り込まれるものであるため、
非常に多くのマイナスイオンを含む雰囲気をきわめて効
率良く作り出すことができる。

【００１５】さらに、マイナスイオン発生装置１は、凝
集筒５が、外管１８の内側に内管１９を設置した二重構
造であり、マイナスイオンを、外管１８の内壁面と内管
１９の外壁面との間に送り込ませ、内管１９の内部から
排出させるものであるため、長期間に亘って存在し得る
安定したマイナスイオンを選択して外部に送り出すこと
ができるので、周囲に形成される多くのマイナスイオン
を含む雰囲気を、長期間に亘って維持することができ
る。

【００１６】なお、本発明のマイナスイオン発生装置の
構成は、上記した各実施例の態様に何ら限定されるもの
ではなく、ケース、貯水タンク、超音波振動装置、イオ
ン化装置、凝縮筒、第一ブロア、第二ブロア等の形状・
構造等の構成を、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、必
要に応じて適宜変更できる。

【００１７】たとえば、ケースは、円柱状のものに限定
されず、直方体等の他の形状を有するものに変更するこ
とも可能である。また、ケースの材質は、合成樹脂製の
ものに限定されず、金属製のものでも良い。さらに、凝
集筒の材質も、金属に限定されず、合成樹脂等に変更す
ることも可能である。一方、イオン化装置は、放射筒内
に針状体を突出させたものに限定されず、超音波振動装
置によって発生したミストおよびマイナスイオンの流路
に直接的に針状体を露出させたもの等でも良い。また、
イオン化装置は、針状体を１本のみ設けたものに限定さ
れず、２本以上の針状体を設けたものでも良い。加え
て、針状体を形成する金属は、ステンレスに限定され
ず、チタン等の他の金属に変更することも可能である。
さらに、イオン化装置の電極への印可電圧は、−５００
０Ｖに限定されず、必要に応じて変更することもでき
る。なお、上記実施形態の如く、イオン化装置の電極へ
の印可電圧を−５０００Ｖ付近に設定した場合には、イ
オン化装置によるマイナスイオンの発生量が飛躍的に増
大するというメリットがある。加えて、本発明のマイナ
スイオン発生装置は、必要に応じて、貯水タンク内の水
を浄化するための抗菌不織布等の各種のオプション部材
を設置することも可能である。

【００１８】

【発明の効果】請求項１に記載されたマイナスイオン発
生装置は、針状体を接続した電極に高電圧を印可するこ
とによって針状体の先端でマイナスイオンを発生させる
イオン化装置が付設されているため、従来のポンプ式の
マイナスイオン発生装置や超音波加湿器やでは作り出す
ことができなかった多くのマイナスイオンを含む雰囲気
を、非常に容易に作り出すことができる。その上、請求
項１に記載されたマイナスイオン発生装置は、大型の部
材や複雑な部材が設置されておらず、シンプルな構造を
有するものであるため、安価に製造することができる。

【００１９】請求項２に記載されたマイナスイオン発生
装置は、貯水タンク内の水の水面の上方に、出口を入口
よりも狭くした凝縮筒が設けられており、貯水タンク内
の水の水面際で発生したマイナスイオンが凝縮筒の入口
に送り込まれ、凝集筒の出口から排出されるとともに、
凝集筒の出口付近に、イオン化装置によって発生するマ
イナスイオンが送り込まれるため、非常に多くのマイナ
スイオンを含む雰囲気をきわめて効率良く作り出すこと
ができる。

【００２０】請求項３に記載されたマイナスイオン発生
装置は、凝集筒が、外管の内側に内管を設置した二重構
造であり、マイナスイオンを、外管の内壁面と内管の外
壁面との間に送り込ませ、内管の内部から排出させるも
のであるため、長期間に亘って存在し得る安定したマイ
ナスイオンを選択して外部に送り出すことができるの
で、周囲に形成される多くのマイナスイオンを含む雰囲
気を、長期間に亘って維持することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】マイナスイオン発生装置の内部を示す説明図で
ある。

【図２】マイナスイオンの発生状態を示す模式図であ
る。

【図３】ミストの平均粒径、およびマイナスイオンの発
生個数を示す表である。

【符号の説明】

１・・マイナスイオン発生装置、２・・ケース、３・・
貯水タンク、４・・超音波振動装置、５・・凝縮筒、６
・・マイナスイオン発生器、７・・第一ブロア、８・・
第二ブロア、９・・吸気吸入口、１０・・底面、１１・
・センサ、１２・・送風室、１３・・吹上筒、１５・・
超音波振動板、１６・・振動板制御部、１７・・遮蔽
板、１８・・外管、１９・・内管、２０・・底板、２１
・・収容フランジ、２２・・回収孔、２３・・放射筒、
２４・・針状体、２５・・電圧制御装置、２６・・排出
口。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｆ２４Ｆ 6/00 Ｆ２４Ｆ 6/00 ＺＨ０１Ｔ 19/04 Ｈ０１Ｔ 19/04 (72)発明者山本茂京都府京都市下京区間之町通七条上る榎木町309 サングリエ間之町201号マテリアル・エコ株式会社内Ｆターム(参考） 3L055 AA10 BB11 4D054 AA20 BB04 EA01 4G075 AA15 BB08 BB10 CA23 DA02 EB01 EC25 ED01 ED15 ED18 EE02 EE12 FB12

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】貯水タンクの底部に超音波振動板が設置
されており、その振動板が高周波数で振動することによ
って、貯水タンク内の水の水面際で、ミストとともにマ
イナスイオンを発生させるマイナスイオン発生装置であ
って、針状体を接続した電極に高電圧を印可することによって
針状体の先端でマイナスイオンを発生させるイオン化装
置が付設されていることを特徴とするマイナスイオン発
生装置。
【請求項２】貯水タンクの水の水面の上方に、出口を
入口よりも狭くした凝縮筒が設けられており、貯水タン
ク内の水の水面際で発生したマイナスイオンが凝縮筒の
入口に送り込まれ、凝集筒の出口から排出されるととも
に、凝集筒の出口付近に、イオン化装置によって発生するマ
イナスイオンが送り込まれることを特徴とする請求項１
に記載のマイナスイオン発生装置。
【請求項３】凝集筒が、外管の内側に内管を設置した
二重構造であり、マイナスイオンを、外管の内壁面と内
管の外壁面との間に送り込ませ、内管の内部から排出さ
せるものであることを特徴とする請求項１、または請求
項２に記載のマイナスイオン発生装置。