JP2005228503A - マイナスイオン発生器付きダウンライト - Google Patents
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Abstract
【課題】マイナス発生器を組み込んだダウンライトの提供。
【解決手段】 マイナスイオン発生源が、筒状電極と針状電極とを対向配置して対置放電電極を構成し、針状電極を負電極、筒状電極を正電極として直流の高電圧を印加することによって、マイナスイオンを含む風を放出するファン等の送風手段を必要としないマイナスイオン発生器を組み込んだダウンライト。
【選択図面】 図１
【解決手段】 マイナスイオン発生源が、筒状電極と針状電極とを対向配置して対置放電電極を構成し、針状電極を負電極、筒状電極を正電極として直流の高電圧を印加することによって、マイナスイオンを含む風を放出するファン等の送風手段を必要としないマイナスイオン発生器を組み込んだダウンライト。
【選択図面】 図１
Description
本発明は、独自の送風手段必要としないマイナスイオン及び少量のオゾンを発生させるマイナスイオン発生器を組み込んだダウンライトタイプの照明機器に関する。
マイナスイオンを電気的に発生させる方法として、コロナ放電方式や単針方式が採用されている。コロナ放電方式は、電極の形状を針状とイオン化線に大別することができるが、特に負の針状電極と対極として正の筒状電極を組み合わせたコロナ放電方式は本出願人が既に出願し（（特許文献１）特許３０１７１４６号公報）、実施している製品に見られるように対向電極を筒状にすることにより、明確な電子風の発生を伴い、集塵能力もあるためファンレスタイプの空気清浄器としても利用されている。
単針方式は、近年のマイナスイオンブームの潮流に乗り合わせた商品として比較的安価な価格帯で販売されているものに多い方式であるが、正の対極を設けず、負の針状電極に高電圧を印加することによりマイナスイオンを発生するものであり、電子風はほとんど伴わず、電圧の力で電子を空気中に放出する仕組みである。単針方式の例として、特許文献２（特開２００１-３２１６６１号公報）がある。ファンを搭載したり、その発生ユニットをエアコンや扇風機に組込んだりして販売されている。
特許３０１７１４６号
特開２００１-３２１６６１号公報
これらのマイナスイオンの放出を伴う空気清浄器は、床置きタイプあるいは棚の上などの高所に設置されるタイプであった。
本出願人は、ファン等の送風手段を必要としない筒状電極から下方に向けてマイナスイオンを放出すると放出距離によるマイナスイオンの減衰率が小さいことを見出し、天井から床面に向かって放出して、マイナスイオンの環境を均一にする発明を既に出願（特願２００３−４２５８４２号）した。
マイナスイオンは、無色、無臭であるので、マイナスイオン発生器を室内に設置してもマイナスイオンの存在を確認することは困難である。
本発明は、指向性の高い照明器具であるダウンライトにマイナスイオン放出装置を組み込むことによって、照明領域とマイナスイオンの放出領域を重複させて、両者の作用域を明示化した装置を提供するものである。
本出願人は、ファン等の送風手段を必要としない筒状電極から下方に向けてマイナスイオンを放出すると放出距離によるマイナスイオンの減衰率が小さいことを見出し、天井から床面に向かって放出して、マイナスイオンの環境を均一にする発明を既に出願（特願２００３−４２５８４２号）した。
マイナスイオンは、無色、無臭であるので、マイナスイオン発生器を室内に設置してもマイナスイオンの存在を確認することは困難である。
本発明は、指向性の高い照明器具であるダウンライトにマイナスイオン放出装置を組み込むことによって、照明領域とマイナスイオンの放出領域を重複させて、両者の作用域を明示化した装置を提供するものである。
発光源とファンレスタイプのマイナスイオン発生器を装着したダウンライトである。本発明は次のような手段を援用したバリエーションがある。
（１） 発光源とマイナスイオン発生源を装着したダウンライトであって、
マイナスイオン発生源が、筒状電極と針状電極とを対向配置して対置放電電極を構成し、針状電極を負電極、筒状電極を正電極として直流の高電圧を印加することによって、マイナスイオンを含む風を放出するマイナスイオン発生器であることを特徴とするマイナスイオン発生器付きダウンライト。
（２） 少なくとも下方を開口した筐体内に光源の光を反射する反射笠と、該反射笠と筐体の側板との間にマイナスイオン発生源を配したことを特徴とする（１）記載のマイナスイオン発生器付きダウンライト。
（３） 少なくとも下方を開口した筐体内に光源の光を反射する反射笠を設け、該反射笠にマイナスイオン風の送出穴を設け、該反射笠を下方から着脱自在に装着したことを特徴とする（１）記載のマイナスイオン発生器付きダウンライト。
（４） 照明範囲とマイナスイオン放射範囲を重複させたことを特徴とする（１）〜（３）のいずれかに記載のマイナスイオン発生器付きダウンライト。
（５） マイナスイオン発生源として、対置放電電極と負電極とする単針状の放電電極とを組み合わせて構成したことを特徴とする（１）〜（４）のいずれかに記載のマイナスイオン発生器付きダウンライト。
（６） 発光源として殺菌燈を用いることを特徴とする（１）〜（５）のいずれかに記載のマイナスイオン発生器付きダウンライト。
（７） 少なくとも下方を開口した筐体の下方開口に、光用の開口とマイナスイオン風の送出穴を形成した外装板体を装着し、該外装板体に放電電極を装着した放電電極装着体を下方から着脱自在に装着したことを特徴とする（１）〜（６）のいずれかに記載のマイナスイオン発生器付きダウンライト。
（８） 筒状電極の筒が、筒状あるいは厚さ３〜３０mmの厚板に貫通孔を設けて形成したトンネルであることを特徴とする（１）〜（７）のいずれかに記載のマイナスイオン発生器付きダウンライト。
（９） 針状電極及び／又は単針状電極はチタンあるいはチタン系素材製とし、筒状電極は酸化チタン等の光触媒を含む電極素材であることを特徴とする（１）〜（８）のいずれかに記載のマイナスイオン発生器付きダウンライト。
（１０） 対置放電電極の針状電極は、筒状電極の筒の軸線延長上に位置し、開口面から１〜５mm好ましくは２〜３mmの間隔を離して配置されていることを特徴とする（１）〜（９）のいずれかに記載のマイナスイオン発生器付きダウンライト。
（１１） 単針状の電極からマイナスイオンが放出され、対置放電電極からは、コロナ放電によって、マイナスイオンと少量のオゾンが放出されることを特徴とする（１）〜（１０）のいずれかに記載のマイナスイオン発生器付きダウンライト。
（１２） 対置放電電極を複数設けたことを特徴とする（１）〜（１１）のいずれかに記載のマイナスイオン発生器付きダウンライト。
（１） 発光源とマイナスイオン発生源を装着したダウンライトであって、
マイナスイオン発生源が、筒状電極と針状電極とを対向配置して対置放電電極を構成し、針状電極を負電極、筒状電極を正電極として直流の高電圧を印加することによって、マイナスイオンを含む風を放出するマイナスイオン発生器であることを特徴とするマイナスイオン発生器付きダウンライト。
（２） 少なくとも下方を開口した筐体内に光源の光を反射する反射笠と、該反射笠と筐体の側板との間にマイナスイオン発生源を配したことを特徴とする（１）記載のマイナスイオン発生器付きダウンライト。
（３） 少なくとも下方を開口した筐体内に光源の光を反射する反射笠を設け、該反射笠にマイナスイオン風の送出穴を設け、該反射笠を下方から着脱自在に装着したことを特徴とする（１）記載のマイナスイオン発生器付きダウンライト。
（４） 照明範囲とマイナスイオン放射範囲を重複させたことを特徴とする（１）〜（３）のいずれかに記載のマイナスイオン発生器付きダウンライト。
（５） マイナスイオン発生源として、対置放電電極と負電極とする単針状の放電電極とを組み合わせて構成したことを特徴とする（１）〜（４）のいずれかに記載のマイナスイオン発生器付きダウンライト。
（６） 発光源として殺菌燈を用いることを特徴とする（１）〜（５）のいずれかに記載のマイナスイオン発生器付きダウンライト。
（７） 少なくとも下方を開口した筐体の下方開口に、光用の開口とマイナスイオン風の送出穴を形成した外装板体を装着し、該外装板体に放電電極を装着した放電電極装着体を下方から着脱自在に装着したことを特徴とする（１）〜（６）のいずれかに記載のマイナスイオン発生器付きダウンライト。
（８） 筒状電極の筒が、筒状あるいは厚さ３〜３０mmの厚板に貫通孔を設けて形成したトンネルであることを特徴とする（１）〜（７）のいずれかに記載のマイナスイオン発生器付きダウンライト。
（９） 針状電極及び／又は単針状電極はチタンあるいはチタン系素材製とし、筒状電極は酸化チタン等の光触媒を含む電極素材であることを特徴とする（１）〜（８）のいずれかに記載のマイナスイオン発生器付きダウンライト。
（１０） 対置放電電極の針状電極は、筒状電極の筒の軸線延長上に位置し、開口面から１〜５mm好ましくは２〜３mmの間隔を離して配置されていることを特徴とする（１）〜（９）のいずれかに記載のマイナスイオン発生器付きダウンライト。
（１１） 単針状の電極からマイナスイオンが放出され、対置放電電極からは、コロナ放電によって、マイナスイオンと少量のオゾンが放出されることを特徴とする（１）〜（１０）のいずれかに記載のマイナスイオン発生器付きダウンライト。
（１２） 対置放電電極を複数設けたことを特徴とする（１）〜（１１）のいずれかに記載のマイナスイオン発生器付きダウンライト。
（１）ダウンライトの照明範囲とマイナスイオン放出範囲を重複させて、両者の作用効果を明示化できた。
（２）ダウンライトの小型、スポットライト照明である特性と、ファンを必要としない小型のマイナスイオン発生器組み合わせることによって、小型である特性を失うことなく、スポットライトの照明範囲のマイナスイオン雰囲気を均一密度に実現できるので、照明範囲によってマイナスイオン環境を明示することができる。
（３）２．５〜３ｍの高さに天井付けのダウンライトの照明範囲は、直径２〜５．５ｍが多く、本発明で使用する対置放電電極から放出されるマイナスイオンの高密度の範囲も直径３〜５ｍであるから、両者を重複させることができる。
（４）光源とマイナスイオン送出孔の配置は、周囲に配置した場合は、電球などの光源のメンテナンスとマイナスイオン発生装置のメンテナンスを別々に行うことができる。
（５）光源の反射笠にマイナスイオン送出孔を設けた場合は、ダウンライトの外形を変える必要がない。この場合、反射笠を下方から着脱自在に装着することにより、マイナスイオン発生装置のメンテナンスを容易にすることができる。
（６）ファンなどの送風手段を用いることがないので、静穏で省エネルギーである。
（７）マイナスイオン発生源として、対置放電電極と負電極とする単針状（１２０）の放電電極とを組み合わせることによって、マイナスイオン発生量を増加させることができる。
（８）発光源として殺菌燈を用いた場合は、マイナスイオン、オゾン作用効果との相乗効果によって、制菌効果、殺菌効果を奏することができる。
（９）一番外側に放電電極装着体を着脱自在に装着することによって、正電極である筒内に付着する塵埃除去などの清掃等のメンテナンスを容易にすることができる。
（１０）放電電極を装着した放電電極装着体を装着することによって、放電電極を構成する負電極と正電極の配置関係を変化することなく着脱することができるから、メンテナンスなどによる性能が変化せずに維持でき、信頼性の高い製品を供給できる。
（１１）針状電極及び／又は単針状電極はチタンあるいはチタン系素材製とし、筒状電極は酸化チタンの光触媒を含むチタン系電極素材を用いることにより、耐久性とマイナスイオン発生量を増加させることができる。また、光触媒の作用により正電極に吸着する塵埃を分解し、室内に浮遊する塵埃を減少させ、正電極の使用時間をのばすことができる。
（１２）対置放電電極の針状電極は、筒状電極の筒の軸線延長上に位置し、開口面から１〜５mm好ましくは２〜３mmの間隔を離して配置することによって、大量のマイナスイオンと少量のオゾンを放出させることができる。
（１３）単針状の電極からマイナスイオンが放出され、対置電極からは、コロナ放電によって、マイナスイオンと少量のオゾンが放出され、針状電極からさらに微弱な紫外線を発光させることができる。
（１４）対置放電電極を複数設けた場合は、１個のときよりもマイナスイオンの減衰率を押さえることができる。
（１５）天井取付型あるいは吊り下げ型なので、一定間隔で本機器を設置する事ができ、狭い部屋から広い部屋までマイナスイオン等の分布を均一にすることができる。
（１６）本機器は、マイナスイオンと微量のオゾンを併用することにより、殺菌、除菌、消臭、消煙などの効果を相乗的に発揮することができる。
（１７）本機器は、微弱な紫外線を発生し、筒状電極の酸化チタンの光触媒作用により、臭いの分子、煙の粒子、塵埃粒子など上方に上昇する物質の分解が促進される。
（１８）本機器は、特に用途が限定されることはないが、一般室内、病院、車内、電車内、商業施設、娯楽施設、飲食店、レストラン、美・理容院、喫煙所、生鮮売場、食品売場、工場、ペットショップ、動物病院、天井、倉庫等各種施設・各個所、生鮮食品ディスプレイ、洗面台、化粧台などが例示できる。
（１９）本発明で提供される機器は、空気清浄器機能付きダウンライト照明機器でもある。
（２）ダウンライトの小型、スポットライト照明である特性と、ファンを必要としない小型のマイナスイオン発生器組み合わせることによって、小型である特性を失うことなく、スポットライトの照明範囲のマイナスイオン雰囲気を均一密度に実現できるので、照明範囲によってマイナスイオン環境を明示することができる。
（３）２．５〜３ｍの高さに天井付けのダウンライトの照明範囲は、直径２〜５．５ｍが多く、本発明で使用する対置放電電極から放出されるマイナスイオンの高密度の範囲も直径３〜５ｍであるから、両者を重複させることができる。
（４）光源とマイナスイオン送出孔の配置は、周囲に配置した場合は、電球などの光源のメンテナンスとマイナスイオン発生装置のメンテナンスを別々に行うことができる。
（５）光源の反射笠にマイナスイオン送出孔を設けた場合は、ダウンライトの外形を変える必要がない。この場合、反射笠を下方から着脱自在に装着することにより、マイナスイオン発生装置のメンテナンスを容易にすることができる。
（６）ファンなどの送風手段を用いることがないので、静穏で省エネルギーである。
（７）マイナスイオン発生源として、対置放電電極と負電極とする単針状（１２０）の放電電極とを組み合わせることによって、マイナスイオン発生量を増加させることができる。
（８）発光源として殺菌燈を用いた場合は、マイナスイオン、オゾン作用効果との相乗効果によって、制菌効果、殺菌効果を奏することができる。
（９）一番外側に放電電極装着体を着脱自在に装着することによって、正電極である筒内に付着する塵埃除去などの清掃等のメンテナンスを容易にすることができる。
（１０）放電電極を装着した放電電極装着体を装着することによって、放電電極を構成する負電極と正電極の配置関係を変化することなく着脱することができるから、メンテナンスなどによる性能が変化せずに維持でき、信頼性の高い製品を供給できる。
（１１）針状電極及び／又は単針状電極はチタンあるいはチタン系素材製とし、筒状電極は酸化チタンの光触媒を含むチタン系電極素材を用いることにより、耐久性とマイナスイオン発生量を増加させることができる。また、光触媒の作用により正電極に吸着する塵埃を分解し、室内に浮遊する塵埃を減少させ、正電極の使用時間をのばすことができる。
（１２）対置放電電極の針状電極は、筒状電極の筒の軸線延長上に位置し、開口面から１〜５mm好ましくは２〜３mmの間隔を離して配置することによって、大量のマイナスイオンと少量のオゾンを放出させることができる。
（１３）単針状の電極からマイナスイオンが放出され、対置電極からは、コロナ放電によって、マイナスイオンと少量のオゾンが放出され、針状電極からさらに微弱な紫外線を発光させることができる。
（１４）対置放電電極を複数設けた場合は、１個のときよりもマイナスイオンの減衰率を押さえることができる。
（１５）天井取付型あるいは吊り下げ型なので、一定間隔で本機器を設置する事ができ、狭い部屋から広い部屋までマイナスイオン等の分布を均一にすることができる。
（１６）本機器は、マイナスイオンと微量のオゾンを併用することにより、殺菌、除菌、消臭、消煙などの効果を相乗的に発揮することができる。
（１７）本機器は、微弱な紫外線を発生し、筒状電極の酸化チタンの光触媒作用により、臭いの分子、煙の粒子、塵埃粒子など上方に上昇する物質の分解が促進される。
（１８）本機器は、特に用途が限定されることはないが、一般室内、病院、車内、電車内、商業施設、娯楽施設、飲食店、レストラン、美・理容院、喫煙所、生鮮売場、食品売場、工場、ペットショップ、動物病院、天井、倉庫等各種施設・各個所、生鮮食品ディスプレイ、洗面台、化粧台などが例示できる。
（１９）本発明で提供される機器は、空気清浄器機能付きダウンライト照明機器でもある。
本発明は、マイナスイオン及び微量のオゾンを含む空気を発生装置から直下に向けて吹き出すことによって、直下の一定範囲の空間のマイナスイオン及びオゾンの量の減衰が水平に吹き出すよりも格段に小さいことを見出し、放出孔を真下に向けたマイナスイオン発生器を作成し、ダウンライト照明器具に組み込んだものである。図１、図２参照。
本発明で採用するマイナスイオン発生器は、マイナスイオンの外微量のオゾンを発生し、マイナスイオンに接触した浮遊塵埃や煙が床面などに沈下あるいは正電極である筒に付着し、さらに、負電極である針状電極から微弱な紫外線を発し、正電極素材に含まれる光触媒の作用により、塵埃や細菌が分解されるので、空気を清浄にする作用効果を発揮するものである。
また、マイナスイオン発生器を１個よりも複数設けると減衰率をさらに小さくできることが確認できているので、複数設置することにより、空気清浄機能を向上させることができるものである。
また、さらに、単針状の放電電極を併用することにより、さらにマイナスイオンの放出量を増加させることができることに着目し、単針状の放電電極を組み合わせて、空気清浄機能を向上させることができるものである。
そして、ダウンライト照明器具は、通常の天井高さである２．５〜３ｍの距離での照射範囲が直径２〜５．５ｍ程度である。この照射範囲は、本発明で採用する筒状等の正電極の筒から真下に向かって放出した場合の、マイナスイオン密度が高い範囲と重複する範囲である。マイナスイオンは、無色無臭であることから、具体的にマイナスイオンの作用範囲を明示することが困難であったが、両者を組み合わせることによって、照明範囲によって、マイナスイオンの密度が高い範囲を明示することを可能としたものである。
図６に天井からのマイナスイオンと光の照射試験の状態を模式的に示す。
本発明で採用するマイナスイオン発生器は、マイナスイオンの外微量のオゾンを発生し、マイナスイオンに接触した浮遊塵埃や煙が床面などに沈下あるいは正電極である筒に付着し、さらに、負電極である針状電極から微弱な紫外線を発し、正電極素材に含まれる光触媒の作用により、塵埃や細菌が分解されるので、空気を清浄にする作用効果を発揮するものである。
また、マイナスイオン発生器を１個よりも複数設けると減衰率をさらに小さくできることが確認できているので、複数設置することにより、空気清浄機能を向上させることができるものである。
また、さらに、単針状の放電電極を併用することにより、さらにマイナスイオンの放出量を増加させることができることに着目し、単針状の放電電極を組み合わせて、空気清浄機能を向上させることができるものである。
そして、ダウンライト照明器具は、通常の天井高さである２．５〜３ｍの距離での照射範囲が直径２〜５．５ｍ程度である。この照射範囲は、本発明で採用する筒状等の正電極の筒から真下に向かって放出した場合の、マイナスイオン密度が高い範囲と重複する範囲である。マイナスイオンは、無色無臭であることから、具体的にマイナスイオンの作用範囲を明示することが困難であったが、両者を組み合わせることによって、照明範囲によって、マイナスイオンの密度が高い範囲を明示することを可能としたものである。
図６に天井からのマイナスイオンと光の照射試験の状態を模式的に示す。
＜天井設置試験＞
図６は、２．５ｍの天井に対置放電電極を４個装着したマイナスイオン発生器付ダウンライトを埋込設置した状況を示すものである。放出孔付近では、約３ｍ／秒の風速で５００，０００個／１電極のマイナスイオンが計測され、床面では、直径３．５ｍの範囲で３７０，０００〜４００，０００個／１電極のマイナスイオンが計測された。減衰率は２０〜２６％である。なお、減損した率を減衰率とした。この場合は、例えば、１００％−３７万個／５０万個×１００％＝２６％である。
光の照射は、照射角が７０度で、照射範囲は直径が３．５ｍである。なお、市販されているダウンライトの照射角は４４度〜８４度程度で、２．５ｍの距離では直径２〜５ｍの照射範囲とするものが多い。
図６は、２．５ｍの天井に対置放電電極を４個装着したマイナスイオン発生器付ダウンライトを埋込設置した状況を示すものである。放出孔付近では、約３ｍ／秒の風速で５００，０００個／１電極のマイナスイオンが計測され、床面では、直径３．５ｍの範囲で３７０，０００〜４００，０００個／１電極のマイナスイオンが計測された。減衰率は２０〜２６％である。なお、減損した率を減衰率とした。この場合は、例えば、１００％−３７万個／５０万個×１００％＝２６％である。
光の照射は、照射角が７０度で、照射範囲は直径が３．５ｍである。なお、市販されているダウンライトの照射角は４４度〜８４度程度で、２．５ｍの距離では直径２〜５ｍの照射範囲とするものが多い。
＜収容体＞
マイナスイオン発生器付きダウンライトは、照明用光源とマイナスイオン等を発生する放電電極とを備えており、それぞれに供給する電源、配線及び装着用の器具を収容体に組み込んでいる。
収容体は、少なくとも下方を開口した筐体によって構成され、電球などの光源を取り付けるソケットと光源を取り囲む反射笠、及び、下方から着脱自在に装着されるマイナスイオン発生電極を支持する放電電極装着体、さらにそれぞれの電源が組み込まれている。
本発明で採用する対置放電電極の筒状電極は集塵に伴うクリーニングメンテナンスを実施する必要があるので、このメンテナンスの容易性を確保する構成とする必要がある。このために、天井に埋め込まれることが多いダウンライトでは、天井付けされた状態で放電電極を下面から着脱自在に装着することが有利である。放電電極を独立した装着体に装着する場合は、その装着体を下方から着脱自在とし、反射笠に装着する場合は、反射笠を下方から着脱自在とする。
本発明で採用する無声コロナ放電をする対置放電電極は、針状電極と正電極の位置関係を一定に保つことが性能を維持する上で重要であり、電極を着脱する際にこの関係を乱さない様に工夫する必要がある。針状電極の取付方は、針状電極と筒状電極（トンネル）が所定の配置に保つことができる限り、筐体側あるいは前面装着板側に取り付けるかは自由である。ただし、筐体開口と前面装着板との間に天井板等が介在する場合は、筒状電極（トンネル）と針状電極の配置関係は天井板が介在するので所定の位置関係に保つことは困難であるから、放電電極装着板側に筒状（トンネル）電極と針状電極を取り付けた方が、所定の性能を発揮することに適している。
複数の対置放電電極を用いる場合は、これらを一体としてカートリッジとすると、放電電極装着板への装着やメンテナンスのための脱着の作業及び位置関係を所定の関係に保つために有用である。
光源とマイナスイオン発生器の配置個数、位置関係は特に特定されるものではない。光源の片側に配設、あるいは周囲に任意個数を均等配置等制限はない。また、マイナスイオン放出孔を露出させるか、あるいは、反射笠に設けて直接は見えにくい様にするかの態様も可能である。ただし、反射笠に放出孔を設ける場合は、白熱球などによって熱せられた空気が逆流し、マイナスイオンの放出を阻害するおそれがあるので、蛍光ランプを用いるのが好ましい。
マイナスイオン発生器付きダウンライトは、照明用光源とマイナスイオン等を発生する放電電極とを備えており、それぞれに供給する電源、配線及び装着用の器具を収容体に組み込んでいる。
収容体は、少なくとも下方を開口した筐体によって構成され、電球などの光源を取り付けるソケットと光源を取り囲む反射笠、及び、下方から着脱自在に装着されるマイナスイオン発生電極を支持する放電電極装着体、さらにそれぞれの電源が組み込まれている。
本発明で採用する対置放電電極の筒状電極は集塵に伴うクリーニングメンテナンスを実施する必要があるので、このメンテナンスの容易性を確保する構成とする必要がある。このために、天井に埋め込まれることが多いダウンライトでは、天井付けされた状態で放電電極を下面から着脱自在に装着することが有利である。放電電極を独立した装着体に装着する場合は、その装着体を下方から着脱自在とし、反射笠に装着する場合は、反射笠を下方から着脱自在とする。
本発明で採用する無声コロナ放電をする対置放電電極は、針状電極と正電極の位置関係を一定に保つことが性能を維持する上で重要であり、電極を着脱する際にこの関係を乱さない様に工夫する必要がある。針状電極の取付方は、針状電極と筒状電極（トンネル）が所定の配置に保つことができる限り、筐体側あるいは前面装着板側に取り付けるかは自由である。ただし、筐体開口と前面装着板との間に天井板等が介在する場合は、筒状電極（トンネル）と針状電極の配置関係は天井板が介在するので所定の位置関係に保つことは困難であるから、放電電極装着板側に筒状（トンネル）電極と針状電極を取り付けた方が、所定の性能を発揮することに適している。
複数の対置放電電極を用いる場合は、これらを一体としてカートリッジとすると、放電電極装着板への装着やメンテナンスのための脱着の作業及び位置関係を所定の関係に保つために有用である。
光源とマイナスイオン発生器の配置個数、位置関係は特に特定されるものではない。光源の片側に配設、あるいは周囲に任意個数を均等配置等制限はない。また、マイナスイオン放出孔を露出させるか、あるいは、反射笠に設けて直接は見えにくい様にするかの態様も可能である。ただし、反射笠に放出孔を設ける場合は、白熱球などによって熱せられた空気が逆流し、マイナスイオンの放出を阻害するおそれがあるので、蛍光ランプを用いるのが好ましい。
＜照明器具の構成＞
通常用いられているダウンライトの構成を採用することができる
給電器具、ソケット、ランプ、反射笠等から構成される。ランプとして、電球や蛍光管が用いられる。反射笠にマイナスイオン放出孔を設ける場合は、蛍光管が適しており、白熱電球等の場合は高温となり、孔に向かって上昇気流が発生するので好ましくない。照明器具の概略図を示す図４を参照。
通常用いられているダウンライトの構成を採用することができる
給電器具、ソケット、ランプ、反射笠等から構成される。ランプとして、電球や蛍光管が用いられる。反射笠にマイナスイオン放出孔を設ける場合は、蛍光管が適しており、白熱電球等の場合は高温となり、孔に向かって上昇気流が発生するので好ましくない。照明器具の概略図を示す図４を参照。
＜設置手段・場所＞
本発明の機器は，一般のダウンライトと同様に照明器具としての設置場所及び方法を採用することができる。一般的には、天井埋込、天井付設、吊り下げ、壁付けなどである。また、本装置は、衛生、清涼、消臭、消煙、除菌、制菌、殺菌、集塵などの作用効果を生かして、食品や生鮮食品、総菜等の清潔さを保つことが大切なショウケースや保管棚、保管庫や喫煙所などに組み込むこともできる。ディスプレイ照明としても有用である。特殊な使用例としては、殺菌燈などと組み合わせて用いるとさらに効果がある。
設置個所としては、一般室内、事務室、住宅、病院、車内、電車内、商業施設、娯楽施設、飲食店、レストラン、美・理容院、喫煙所、生鮮売場、食品売場、工場、ペットショップ、動物病院、天井、倉庫等各種施設・各個所、生鮮食品ディスプレイ、洗面台、化粧台、トイレなどが例示できる。
本発明の機器は，一般のダウンライトと同様に照明器具としての設置場所及び方法を採用することができる。一般的には、天井埋込、天井付設、吊り下げ、壁付けなどである。また、本装置は、衛生、清涼、消臭、消煙、除菌、制菌、殺菌、集塵などの作用効果を生かして、食品や生鮮食品、総菜等の清潔さを保つことが大切なショウケースや保管棚、保管庫や喫煙所などに組み込むこともできる。ディスプレイ照明としても有用である。特殊な使用例としては、殺菌燈などと組み合わせて用いるとさらに効果がある。
設置個所としては、一般室内、事務室、住宅、病院、車内、電車内、商業施設、娯楽施設、飲食店、レストラン、美・理容院、喫煙所、生鮮売場、食品売場、工場、ペットショップ、動物病院、天井、倉庫等各種施設・各個所、生鮮食品ディスプレイ、洗面台、化粧台、トイレなどが例示できる。
＜放電方式＞
対置放電電極
本発明で採用するマイナスイオンの主な発生手段は、本出願人が先に提案した筒状電極を正極とし、筒状電極の筒の中心軸の延長線上で開口面よりやや外側に負極の針状電極を配置する対置放電電極を用いて、コロナ放電による無声放電によってマイナスイオンを発生させる手段である。筒状の通孔の形成手段として、３〜３０mm厚の板に孔を穿ったトンネルを利用することができる（図１０参照）。厚板に複数のトンネルを形成した場合は、複数の正電極の設置位置を後から決める必要がないので、カートリッジ化が容易である。
この放電方式によると、筒状電極からマイナスイオンと微量のオゾンがファンなどの送風手段を設けることなく、秒速３ｍ程度の風速で放出される。さらに、針状電極からの放電に伴い微弱な紫外線が発生する。マイナスイオンは５０万個程度が観察されている。本方式は、モーターなどの駆動源が必要無く静穏であり、省力的であり、マイナスイオンとオゾンの併用の作用効果が発揮されるものである。
酸化チタンなどの光触媒を含む素材により筒状電極を構成することにより、紫外線によって光触媒が活性化して、消煙、消臭、浮遊塵埃の分解などを促進することができる。酸化チタンを含むチタン合金を電極材料とすることにより、放電による耐久性の向上と吸着塵埃の解消の双方が解決することができ、対置放電電極の性能を十分に発揮できる。
針状電極の素材としてチタン系合金を使用すると耐久性が良い。筒状電極と同じ素材を用いても良い。
対置放電電極を構成する針状電極と筒状電極の配置関係は、前記の起風力、発生するマイナスイオン量、オゾン量に大きな影響を及ぼす。針状電極は筒状電極の軸線の延長にあって、開口面より数ミリメートル外側に間隔を設けて配置することが必要である。図９に示す対置放電電極の１対について針状電極と筒状電極の間隔ｄを横軸にとり、生ずる風速、オゾン量、マイナスイオン量の変化を調べた結果、このコロナ放電方式では、距離ｄが大きくなると発生オゾン量は減少し、マイナスイオン量は増加し、風速は３mm付近をピークに放物線を描くことが確認できた。したがって、マイナスイオンを遠くへ放出するためには、間隔は１〜５mm程度必要であって、好ましくは２〜４mmである。筒状電極の内径についても実験した結果、１０〜５０mmで特に２０mm程度が適していることが判明した。
対置放電電極
本発明で採用するマイナスイオンの主な発生手段は、本出願人が先に提案した筒状電極を正極とし、筒状電極の筒の中心軸の延長線上で開口面よりやや外側に負極の針状電極を配置する対置放電電極を用いて、コロナ放電による無声放電によってマイナスイオンを発生させる手段である。筒状の通孔の形成手段として、３〜３０mm厚の板に孔を穿ったトンネルを利用することができる（図１０参照）。厚板に複数のトンネルを形成した場合は、複数の正電極の設置位置を後から決める必要がないので、カートリッジ化が容易である。
この放電方式によると、筒状電極からマイナスイオンと微量のオゾンがファンなどの送風手段を設けることなく、秒速３ｍ程度の風速で放出される。さらに、針状電極からの放電に伴い微弱な紫外線が発生する。マイナスイオンは５０万個程度が観察されている。本方式は、モーターなどの駆動源が必要無く静穏であり、省力的であり、マイナスイオンとオゾンの併用の作用効果が発揮されるものである。
酸化チタンなどの光触媒を含む素材により筒状電極を構成することにより、紫外線によって光触媒が活性化して、消煙、消臭、浮遊塵埃の分解などを促進することができる。酸化チタンを含むチタン合金を電極材料とすることにより、放電による耐久性の向上と吸着塵埃の解消の双方が解決することができ、対置放電電極の性能を十分に発揮できる。
針状電極の素材としてチタン系合金を使用すると耐久性が良い。筒状電極と同じ素材を用いても良い。
対置放電電極を構成する針状電極と筒状電極の配置関係は、前記の起風力、発生するマイナスイオン量、オゾン量に大きな影響を及ぼす。針状電極は筒状電極の軸線の延長にあって、開口面より数ミリメートル外側に間隔を設けて配置することが必要である。図９に示す対置放電電極の１対について針状電極と筒状電極の間隔ｄを横軸にとり、生ずる風速、オゾン量、マイナスイオン量の変化を調べた結果、このコロナ放電方式では、距離ｄが大きくなると発生オゾン量は減少し、マイナスイオン量は増加し、風速は３mm付近をピークに放物線を描くことが確認できた。したがって、マイナスイオンを遠くへ放出するためには、間隔は１〜５mm程度必要であって、好ましくは２〜４mmである。筒状電極の内径についても実験した結果、１０〜５０mmで特に２０mm程度が適していることが判明した。
単針状電極との組み合わせ
さらに、筒状電極を設けない単針状の負電極は、単針状電極からは対置電極よりも多くのマイナスイオンを生成するが、送風力がないので単独では放出力がないが、前記の対置放電電極に近接配置することにより、その送風力に乗せて放出することができる。この併用方式では、それぞれの単独で計測した量の総和より多くのマイナスイオンを計測できているので、相乗の作用効果が発揮されているものと推測される。
単針状放電電極では、マイナスイオンの放出方向に指向性は無いので、放出孔側に集中させるために、単針状放電電極の背面に反射板を設けると効率性が高まる。
単針状の針状電極は、対置放電電極と同様の材質で作成されており、対置放電電極に用いる針状電極よりも大きく形成している。太さ、長さとも１〜３倍程度としている。単独で用いる単針状の針状電極に負の電圧を印加した状態を暗箱で観測すると、短いビーム状の放電を観測することができ、短ビーム状の空中放電が発生している。この放電によって、マイナスイオンが生成されているものと考えられる。単針状の針状電極の背面側に凹面状の反射板を設けることによって装置前方でマイナスイオンの増加が観測され、反射板は指向性を高める作用があると理解された。
単針状放電電極と対置放電電極とを組み合わせたマイナスイオン発生装置の例を図８に示す。
コロナ無声放電する対置放電電極１００と単針状の放電極１２０及び高電圧発生用の高圧電源ユニット１０３から構成されている。対置放電電極１００は、負の針状電極１０２と該針状電極に対向して設けられた正の筒状電極１０１から構成される。高圧電源ユニット１０３は、直流電源であって、負電圧をケーブル１０６を介して針状電極１０２及び単針状の放電極１２０に印加し、筒状正電極へは、ケーブル１０５を介して正電圧を印加する。針状電極１０２から、筒状電極１０１の開口周縁に向けて、無声のコロナ放電が生じ、針状電極１２０からは、短ビーム状の放電が生ずる。対置電極１００からは３ｍ／秒程度の風速でマイナスイオンと微量のオゾンを含む空気が放出される。
正電極及び負電極は、チタンに酸化チタンを混合して成型した酸化チタンを含むチタン系合金を用い、筒状の正電極１０１の径は19mm、針状負電極１０２と筒状電極１０１との間隔ｄを３mmと設定している。針状電極１０２は基部径を１．０mm、長さを１３〜１４mm、単針状電極１２０は基部径を１．５mm、長さを２５mmとしてコロナ無声放電する電極よりも単針状を太く長く成形している。単針状の放電極１２０の後側にはアルミ製の反射板１２１を設け、前面には、安全用のスリットを設けた。単針状の放電極１２０からは短ビーム状の放電が発生することは、暗箱実験によって確認しているが、マイナスイオンの量は、離れる程減衰することも確認され、指向性は弱いことを確認している。この例では、単針状の放電極と対置放電電極を近接配置して併用すること、及び、単針状の放電極の背面に凹面状の反射板を設けて、マイナスイオンの前方への集中度合を高めることとしている。針の先端３０cmの計測では、１．６倍〜２．０倍の増加があった。印加する負電圧は、４ｋｃの周波数で、マイナス７．５ｋｖとした。
なお、対置放電電極のみをマイナスイオン発生器として用いる場合も、この例の準ずる構成である。
さらに、筒状電極を設けない単針状の負電極は、単針状電極からは対置電極よりも多くのマイナスイオンを生成するが、送風力がないので単独では放出力がないが、前記の対置放電電極に近接配置することにより、その送風力に乗せて放出することができる。この併用方式では、それぞれの単独で計測した量の総和より多くのマイナスイオンを計測できているので、相乗の作用効果が発揮されているものと推測される。
単針状放電電極では、マイナスイオンの放出方向に指向性は無いので、放出孔側に集中させるために、単針状放電電極の背面に反射板を設けると効率性が高まる。
単針状の針状電極は、対置放電電極と同様の材質で作成されており、対置放電電極に用いる針状電極よりも大きく形成している。太さ、長さとも１〜３倍程度としている。単独で用いる単針状の針状電極に負の電圧を印加した状態を暗箱で観測すると、短いビーム状の放電を観測することができ、短ビーム状の空中放電が発生している。この放電によって、マイナスイオンが生成されているものと考えられる。単針状の針状電極の背面側に凹面状の反射板を設けることによって装置前方でマイナスイオンの増加が観測され、反射板は指向性を高める作用があると理解された。
単針状放電電極と対置放電電極とを組み合わせたマイナスイオン発生装置の例を図８に示す。
コロナ無声放電する対置放電電極１００と単針状の放電極１２０及び高電圧発生用の高圧電源ユニット１０３から構成されている。対置放電電極１００は、負の針状電極１０２と該針状電極に対向して設けられた正の筒状電極１０１から構成される。高圧電源ユニット１０３は、直流電源であって、負電圧をケーブル１０６を介して針状電極１０２及び単針状の放電極１２０に印加し、筒状正電極へは、ケーブル１０５を介して正電圧を印加する。針状電極１０２から、筒状電極１０１の開口周縁に向けて、無声のコロナ放電が生じ、針状電極１２０からは、短ビーム状の放電が生ずる。対置電極１００からは３ｍ／秒程度の風速でマイナスイオンと微量のオゾンを含む空気が放出される。
正電極及び負電極は、チタンに酸化チタンを混合して成型した酸化チタンを含むチタン系合金を用い、筒状の正電極１０１の径は19mm、針状負電極１０２と筒状電極１０１との間隔ｄを３mmと設定している。針状電極１０２は基部径を１．０mm、長さを１３〜１４mm、単針状電極１２０は基部径を１．５mm、長さを２５mmとしてコロナ無声放電する電極よりも単針状を太く長く成形している。単針状の放電極１２０の後側にはアルミ製の反射板１２１を設け、前面には、安全用のスリットを設けた。単針状の放電極１２０からは短ビーム状の放電が発生することは、暗箱実験によって確認しているが、マイナスイオンの量は、離れる程減衰することも確認され、指向性は弱いことを確認している。この例では、単針状の放電極と対置放電電極を近接配置して併用すること、及び、単針状の放電極の背面に凹面状の反射板を設けて、マイナスイオンの前方への集中度合を高めることとしている。針の先端３０cmの計測では、１．６倍〜２．０倍の増加があった。印加する負電圧は、４ｋｃの周波数で、マイナス７．５ｋｖとした。
なお、対置放電電極のみをマイナスイオン発生器として用いる場合も、この例の準ずる構成である。
カートリッジ化
正極である筒状電極は、負に帯電した塵埃が付着するので、クリーニングメンテナンスが必要である。針状電極と筒状電極の位置関係は、所定の放電を実現するに、正確に保たれる必要がある。この位置関係をメンテナンスなどによる脱着によっても変化しないようにするために、複数の筒状電極をまとめてカートリッジ化して着脱自在な放電極装着板に装着するかあるいは、着脱自在とした光源の反射笠に装着することによって、正確に再装着できる。マイナスイオンの発生性能の維持に有用な構成である。正電極を厚板に穿ったトンネルとする場合は、複数設けるとカートリッジ化する場合の位置決めが容易であるので有利である。図５（ａ）にカートリッジ化した例を示す。
正極である筒状電極は、負に帯電した塵埃が付着するので、クリーニングメンテナンスが必要である。針状電極と筒状電極の位置関係は、所定の放電を実現するに、正確に保たれる必要がある。この位置関係をメンテナンスなどによる脱着によっても変化しないようにするために、複数の筒状電極をまとめてカートリッジ化して着脱自在な放電極装着板に装着するかあるいは、着脱自在とした光源の反射笠に装着することによって、正確に再装着できる。マイナスイオンの発生性能の維持に有用な構成である。正電極を厚板に穿ったトンネルとする場合は、複数設けるとカートリッジ化する場合の位置決めが容易であるので有利である。図５（ａ）にカートリッジ化した例を示す。
直下放出方式の作用
マイナスイオン発生器は床置きや棚などの上において、放出方向を水平にして拡散させる方式が従来は、主である。水平放出方式は、放出口近傍から離れるに従いマイナスイオン密度は低くなり、部屋全体を均一な密度に保つことは困難であること、本出願人が先に提案した対置放電電極からは空気の平均分子量より大きいオゾンが含まれるので、特にマイナスイオンとオゾンの混合状態で送風することが困難であると考え、試行錯誤の結果、天井から直下に向けて放出したところ、水平方向よりも減衰率を押さえた状態でマイナスイオンを分布させることができたので、この発明をするに至った。
図６、図７に直下放出方式に関する実験結果を示す。
図６に示す天井設置試験については、先に述べたとおりである。
図７は、マイナスイオン発生器の放出孔からの距離に応じたマイナスイオン数の計測したグラフで、１個の対置電極を用いて、通常の天井高さより高い３．５ｍから真下に放出させた例と、１．４ｍの高さから水平に放出させた比較例１と、他社の製品を比較例１と同様に水平に放出させた比較例２を用いた比較試験結果のグラフである。
直下放出例は放出孔付近では５０万個である。４０万個を切るのが１．２ｍ、通常の天井高さ付近の２．５ｍでは３２万個（減衰率３６％）、３．０ｍ〜３．５ｍの床付近でも３０万個（減衰率４０％）を維持している。これに対し、比較例１では、０．５ｍで４０万個となり、１．０ｍでは２５万個弱と半減し、２．５ｍでは１０万個を下回り、以後漸減となっている。比較例２は、放出孔付近で２０万個程度であって、２．０ｍまで逆比例的に減少し、ほぼ計測できなくなった。この試験によって、真下に向けて放出した方が減衰率が小さく、マイナスイオン環境を均一に作りやすいことがわかる。
図７のマイナスイオン発生器の例と図６のマイナスイオン発生器の例を比較すると、前者は２．５ｍ直下では３６％減衰していたが図６の複数個の電極の例では２０％の減衰率であった。これは、複数の対置電極を組み合わせることにより減衰率を小さくできることを現している。
この試験の結果、放出孔から天井の高さに相当する２．５ｍ離れた位置でマイナスイオンを計測した結果、放出孔近傍では５０万個／ｃｃの計測値が、真下吹き出しでは、６５％（３２．５万個／ｃｃ、減衰率では３５％）であるのに対し、水平方向の吹き出しでは、２０％以下（１０万個以下、減衰率では８０％以上）という結果となり、直下吹き出し方式の方が減衰率が少ないことを実測で確認した。さらに、対置放電電極を複数配置した場合は、より減衰率を小さくすることができた。４個用いた実施例では、２．５ｍ直下で直径３ｍの範囲で、減衰率を２０〜２６％に押さえることができた。
したがって、和室などの空間では、対置放電電極を４個組み込んだマイナスイオン発生器付ダウンライトを天井に取り付けると、部屋全体を均一にカバーできることとなる。また、事務室や会議室などの広い空間でも一定間隔を空けて天井に取り付けることで、全体を均一にカバーできることとなる。もちろん、喫煙所などに集中配置して、局所的に効果を高めることができる。特に、たばこの煙など上昇する対象物に対しては、天井設置はよりその作用効果が発揮される。
一方、マイナスイオンは無色無臭であるので、その存在を明示することは困難であった。この明示方法を鋭意検討した結果、ダウンライトの照射範囲とほぼ重複することがわかり、ダウンライトと組み合わせることにより、マイナスイオン濃度の高い領域を示すことが可能となった。この結果、除菌や消煙などの対象に特定して作用させることも可能となる。
マイナスイオン発生器は床置きや棚などの上において、放出方向を水平にして拡散させる方式が従来は、主である。水平放出方式は、放出口近傍から離れるに従いマイナスイオン密度は低くなり、部屋全体を均一な密度に保つことは困難であること、本出願人が先に提案した対置放電電極からは空気の平均分子量より大きいオゾンが含まれるので、特にマイナスイオンとオゾンの混合状態で送風することが困難であると考え、試行錯誤の結果、天井から直下に向けて放出したところ、水平方向よりも減衰率を押さえた状態でマイナスイオンを分布させることができたので、この発明をするに至った。
図６、図７に直下放出方式に関する実験結果を示す。
図６に示す天井設置試験については、先に述べたとおりである。
図７は、マイナスイオン発生器の放出孔からの距離に応じたマイナスイオン数の計測したグラフで、１個の対置電極を用いて、通常の天井高さより高い３．５ｍから真下に放出させた例と、１．４ｍの高さから水平に放出させた比較例１と、他社の製品を比較例１と同様に水平に放出させた比較例２を用いた比較試験結果のグラフである。
直下放出例は放出孔付近では５０万個である。４０万個を切るのが１．２ｍ、通常の天井高さ付近の２．５ｍでは３２万個（減衰率３６％）、３．０ｍ〜３．５ｍの床付近でも３０万個（減衰率４０％）を維持している。これに対し、比較例１では、０．５ｍで４０万個となり、１．０ｍでは２５万個弱と半減し、２．５ｍでは１０万個を下回り、以後漸減となっている。比較例２は、放出孔付近で２０万個程度であって、２．０ｍまで逆比例的に減少し、ほぼ計測できなくなった。この試験によって、真下に向けて放出した方が減衰率が小さく、マイナスイオン環境を均一に作りやすいことがわかる。
図７のマイナスイオン発生器の例と図６のマイナスイオン発生器の例を比較すると、前者は２．５ｍ直下では３６％減衰していたが図６の複数個の電極の例では２０％の減衰率であった。これは、複数の対置電極を組み合わせることにより減衰率を小さくできることを現している。
この試験の結果、放出孔から天井の高さに相当する２．５ｍ離れた位置でマイナスイオンを計測した結果、放出孔近傍では５０万個／ｃｃの計測値が、真下吹き出しでは、６５％（３２．５万個／ｃｃ、減衰率では３５％）であるのに対し、水平方向の吹き出しでは、２０％以下（１０万個以下、減衰率では８０％以上）という結果となり、直下吹き出し方式の方が減衰率が少ないことを実測で確認した。さらに、対置放電電極を複数配置した場合は、より減衰率を小さくすることができた。４個用いた実施例では、２．５ｍ直下で直径３ｍの範囲で、減衰率を２０〜２６％に押さえることができた。
したがって、和室などの空間では、対置放電電極を４個組み込んだマイナスイオン発生器付ダウンライトを天井に取り付けると、部屋全体を均一にカバーできることとなる。また、事務室や会議室などの広い空間でも一定間隔を空けて天井に取り付けることで、全体を均一にカバーできることとなる。もちろん、喫煙所などに集中配置して、局所的に効果を高めることができる。特に、たばこの煙など上昇する対象物に対しては、天井設置はよりその作用効果が発揮される。
一方、マイナスイオンは無色無臭であるので、その存在を明示することは困難であった。この明示方法を鋭意検討した結果、ダウンライトの照射範囲とほぼ重複することがわかり、ダウンライトと組み合わせることにより、マイナスイオン濃度の高い領域を示すことが可能となった。この結果、除菌や消煙などの対象に特定して作用させることも可能となる。
＜作用＞
本発明の装置は、マイナスイオンの作用領域とダウンライトの照明領域を重複させることにより、マイナスイオン発生器の空気清浄作用とダウンライトの照明機能とを組み合わせ、小型で双方の作用領域を重複させた装置である。
空気清浄作用は次のとおりである。
発生したマイナスイオンと微量のオゾンをファン等の送風装置を用いる必要が無く、直下方向に吹き出すことにより、小さい減衰率で一定範囲にマイナスイオン等を分布させることが可能となり、その範囲はダウンライトの照射範囲と重複し、対象空間を明示して平均的にあるいは集中して的確に作用させることが実現できるものである。
本装置によって、（１）除菌、（２）脱臭、（３）プラス滞荷浮遊塵埃中和沈下による浮遊塵埃の減少、（４）消煙、（５）塵埃の筒状電極での吸着集塵、（６）筒状電極に含まれる酸化チタンの光触媒作用による吸着集塵の分解、（７）マイナスイオンによる清涼環境の創出（森林浴効果）、（８）電磁波障害が発生しない等の従来のマイナスイオン発生器より以上の作用効果を発揮するものである。
特に、 本装置からは、大量のマイナスイオンと僅少のオゾンが発生され、ファン等の送風手段を用いることなく起風によって、筒状電極から放出され、空中に散布され、無声放電であるから電子ノイズが発生せずコンピューター制御機器の作動に悪影響を及ぼすことが少なく、筒状電極によって、塵埃の一部が吸着され浮遊塵埃が減少されるので、使用箇所に制限が少ないので、建物の施工時に天井などに埋め込んでおいても、用途に制限を与えることは少ない。
本発明の装置は、マイナスイオンの作用領域とダウンライトの照明領域を重複させることにより、マイナスイオン発生器の空気清浄作用とダウンライトの照明機能とを組み合わせ、小型で双方の作用領域を重複させた装置である。
空気清浄作用は次のとおりである。
発生したマイナスイオンと微量のオゾンをファン等の送風装置を用いる必要が無く、直下方向に吹き出すことにより、小さい減衰率で一定範囲にマイナスイオン等を分布させることが可能となり、その範囲はダウンライトの照射範囲と重複し、対象空間を明示して平均的にあるいは集中して的確に作用させることが実現できるものである。
本装置によって、（１）除菌、（２）脱臭、（３）プラス滞荷浮遊塵埃中和沈下による浮遊塵埃の減少、（４）消煙、（５）塵埃の筒状電極での吸着集塵、（６）筒状電極に含まれる酸化チタンの光触媒作用による吸着集塵の分解、（７）マイナスイオンによる清涼環境の創出（森林浴効果）、（８）電磁波障害が発生しない等の従来のマイナスイオン発生器より以上の作用効果を発揮するものである。
特に、 本装置からは、大量のマイナスイオンと僅少のオゾンが発生され、ファン等の送風手段を用いることなく起風によって、筒状電極から放出され、空中に散布され、無声放電であるから電子ノイズが発生せずコンピューター制御機器の作動に悪影響を及ぼすことが少なく、筒状電極によって、塵埃の一部が吸着され浮遊塵埃が減少されるので、使用箇所に制限が少ないので、建物の施工時に天井などに埋め込んでおいても、用途に制限を与えることは少ない。
・〈除菌作用〉
マイナスイオンと微量オゾンの相乗効果で強力に除菌し、食中毒の原因となっているＯ-１５７にも効果を発揮する。大腸菌と青かびの生育試験を行った試験結果において、殺菌性能を確認することができた。
マイナスイオンと微量オゾンの相乗効果で強力に除菌し、食中毒の原因となっているＯ-１５７にも効果を発揮する。大腸菌と青かびの生育試験を行った試験結果において、殺菌性能を確認することができた。
・ 〈脱臭作用〉
臭いやタバコの臭いは微粒子で空気中に漂ったり、至る所に付着する。微量オゾンとマイナスイオンが素早く臭い成分を分解し臭いを取り去ることができる。マイナスイオン発生器付ダウンライトを使用して、代表的なトイレ臭の消臭テストを行った。アンモニアとホルムアルデヒドは、２０分で半減し、ホルムアルデヒドは６０分で解消し、アンモニアはほぼ２０％に減少しており、消臭に効果があることを確認している。サル、イヌ、フェレットなどの動物飼育室の消臭試験においても良好な結果が認められた。
臭いやタバコの臭いは微粒子で空気中に漂ったり、至る所に付着する。微量オゾンとマイナスイオンが素早く臭い成分を分解し臭いを取り去ることができる。マイナスイオン発生器付ダウンライトを使用して、代表的なトイレ臭の消臭テストを行った。アンモニアとホルムアルデヒドは、２０分で半減し、ホルムアルデヒドは６０分で解消し、アンモニアはほぼ２０％に減少しており、消臭に効果があることを確認している。サル、イヌ、フェレットなどの動物飼育室の消臭試験においても良好な結果が認められた。
・〈集塵、消煙作用〉
空気中に浮遊するチリやタバコの煙の粒子である一酸化炭素、花粉症やアレルギーの原因になる有害微粒子を０．００１ミクロンまで強力に集塵・消煙できる。
浮遊粉塵量の減少試験では、１０数分で半分に減少するのに対し、フィルター方式は３０分間を要しており、３０分後には７０％減少するのに対し、フィルター方式では６０分経過しても７０％の減少は達成できていない。本装置では、電荷を持っていない粉塵を用いて試験をした結果、マイナスイオンに接触することにより、粉塵にマイナスイオンが帯電することとなり、プラス側に吸着され、浮遊粉塵が減少し、空気が清浄にされ、粉塵は筒状電極の外、床などの室内下部に多く付着しているのが観察されている。
空気中に浮遊するチリやタバコの煙の粒子である一酸化炭素、花粉症やアレルギーの原因になる有害微粒子を０．００１ミクロンまで強力に集塵・消煙できる。
浮遊粉塵量の減少試験では、１０数分で半分に減少するのに対し、フィルター方式は３０分間を要しており、３０分後には７０％減少するのに対し、フィルター方式では６０分経過しても７０％の減少は達成できていない。本装置では、電荷を持っていない粉塵を用いて試験をした結果、マイナスイオンに接触することにより、粉塵にマイナスイオンが帯電することとなり、プラス側に吸着され、浮遊粉塵が減少し、空気が清浄にされ、粉塵は筒状電極の外、床などの室内下部に多く付着しているのが観察されている。
・〈衛生、清涼作用〉
低濃度オゾンで衛生管理と光触媒反応で大量のマイナスイオン効果による健康管理と森林浴効果が期待でき、新鮮・健康生活のエンジョイが増進される。除菌＋脱臭＋集塵＋消煙によって安心した生活環境を提供できる。病棟において対置放電電極を４個組込んだ空気清浄活性器を作成し有用性の確認試験をした結果、設置前後において落下した観測菌数は１８％〜５８％、平均３８％に減少しており、有用性を確認している。本発明の空気清浄活性器は、マイナスイオンの放出量および放出範囲が拡大されるので更に効果が期待できる。病室内空気を可能な限り正常に保つことは重要な感染予防手段のひとつである。
まとめると、（１）除菌、（２）脱臭、（３）プラス滞荷浮遊塵埃中和沈下による浮遊塵埃の減少、（４）消煙、（５）塵埃の筒状電極での吸着集塵、（６）筒状電極に含まれる酸化チタンの光触媒作用による吸着集塵の分解、（７）マイナスイオンによる清涼環境の創出（森林浴効果）、（８）電磁波障害が発生しない、（９）ファンを使用しないので低コスト、小型軽量がはかれる等の効果が天井から直下に放出することとでむら無く作用させることができる。
本発明のマイナスイオン発生器付ダウンライトは、特に用途が限定されることはないが、一般室内、病院、車内、電車内、商業施設、娯楽施設、飲食店、レストラン、美・理容院、喫煙所、生鮮売場、食品売場、工場、ペットショップ、動物病院、天井、倉庫等各種施設・各個所が例示できる。
低濃度オゾンで衛生管理と光触媒反応で大量のマイナスイオン効果による健康管理と森林浴効果が期待でき、新鮮・健康生活のエンジョイが増進される。除菌＋脱臭＋集塵＋消煙によって安心した生活環境を提供できる。病棟において対置放電電極を４個組込んだ空気清浄活性器を作成し有用性の確認試験をした結果、設置前後において落下した観測菌数は１８％〜５８％、平均３８％に減少しており、有用性を確認している。本発明の空気清浄活性器は、マイナスイオンの放出量および放出範囲が拡大されるので更に効果が期待できる。病室内空気を可能な限り正常に保つことは重要な感染予防手段のひとつである。
まとめると、（１）除菌、（２）脱臭、（３）プラス滞荷浮遊塵埃中和沈下による浮遊塵埃の減少、（４）消煙、（５）塵埃の筒状電極での吸着集塵、（６）筒状電極に含まれる酸化チタンの光触媒作用による吸着集塵の分解、（７）マイナスイオンによる清涼環境の創出（森林浴効果）、（８）電磁波障害が発生しない、（９）ファンを使用しないので低コスト、小型軽量がはかれる等の効果が天井から直下に放出することとでむら無く作用させることができる。
本発明のマイナスイオン発生器付ダウンライトは、特に用途が限定されることはないが、一般室内、病院、車内、電車内、商業施設、娯楽施設、飲食店、レストラン、美・理容院、喫煙所、生鮮売場、食品売場、工場、ペットショップ、動物病院、天井、倉庫等各種施設・各個所が例示できる。
本実施例は、天井埋込型の例である。
図１は、光源として蛍光管とその側に４個の対置放電電極を１列に配置したマイナスイオン発生器付ダウンライトの概略断面図である。図２（ａ）はその平面図であって、光源の一側に４個の対置放電電極を１列に配置したものである。図２（ｂ）は、光源の周りに配置した例の平面図を示す。光源とマイナスイオン発生器の配置関係及び個数は、デザインなどを加味して適宜決定することができる。また、光源の反射笠にマイナスイオンの放出孔を設けることもでき、その場合は、装置全体の大きさを小さくすることができる。図３は、筐体を示す。図４は、照明器具を示す。図５（ａ）は、マイナスイオン発生器Ｂの対置放電電極をカートリッジに構成した例を示す。図５（ｂ）は、照明器具の反射笠にマイナスイオン発生器を取り付けた例の概略図を示す。
図１は、光源として蛍光管とその側に４個の対置放電電極を１列に配置したマイナスイオン発生器付ダウンライトの概略断面図である。図２（ａ）はその平面図であって、光源の一側に４個の対置放電電極を１列に配置したものである。図２（ｂ）は、光源の周りに配置した例の平面図を示す。光源とマイナスイオン発生器の配置関係及び個数は、デザインなどを加味して適宜決定することができる。また、光源の反射笠にマイナスイオンの放出孔を設けることもでき、その場合は、装置全体の大きさを小さくすることができる。図３は、筐体を示す。図４は、照明器具を示す。図５（ａ）は、マイナスイオン発生器Ｂの対置放電電極をカートリッジに構成した例を示す。図５（ｂ）は、照明器具の反射笠にマイナスイオン発生器を取り付けた例の概略図を示す。
図１は、本実施例のマイナスイオン発生器付ダウンライトＣを天井５０の開口５１に埋込設置した概略断面図である。マイナスイオン発生器付ダウンライトＣは、照明器Ｂとマイナスイオン発生器Ａから構成され、筐体１内に収容されている。照明器Ｂとマイナスイオン発生器Ａには、電源コード９を介して電力が供給され、それぞれに必要な周波数、電圧に調整して使用される。天井５０への設置は、この例では、筐体１を天井開口５１に挿入し、取付バネ１１と天井当接片１２とで天井板を挟持することにより固定されている。天井面側に照明用開口とマイナスイオン放出孔を形成した外装板３０を設けている。
図２（ａ）はその平面図であって、光源の一側に４個の対置放電電極を１列に配置したものである。照明用開口２０５と４個のマイナスイオン放出孔１３６を設けた外装板３０と照明用開口２０５を通してランプ２０１が見える。本例では、外装板３０に対して対置放電電極のカートリッジ１３０を表面から着脱自在に装着する構成を採用している。これにより、対置放電電極のみを着脱してメンテナンスができる。ただし、カートリッジ１３０を外装板３０の裏面に装着した場合は、外装板３０を含めて着脱できるようにすることによりメンテナンスは可能である。その場合は、外装板の意匠性が自由度が向上する。
図３は、照明器Ｂとマイナスイオン発生器Ａを収容する筐体１を示す。筐体１は、下面を筐体下面開口１４０として開放し、該開口端縁は外側に延出して天井当接片１２を形成している。筐体の外側面下部には天井当接片１２に対向して、天井板を挟持する取付バネ１１を設ける。筐体１の上部には外部電源に接続する電源コード２１と照明器Ｂとマイナスイオン発生器Ａに電気を供給する給電コンセント２を設ける。この例では、給電コンセントと電源コードを上部に取り付けたが、これに限定されず側面でも良い。天井への取付は、天井開口へマイナスイオン発生器付きダウンライトＣを挿入し、取付バネ１１と天井当接片１２で天井板を挟み込んで押さえて固定する手段をこの例では採用している。
図４は、照明器具を示す。点灯回路やトランスを組み込んだ電源２０４、発光源２０１を取り付けるソケット２０３、発光源の光を下方に反射する反射笠２０２を備えている。この例では、発光源として蛍光ランプを採用している。また、反射笠２０２は、照明器Ｂの外装体として一体に表しているが、反射機能部分とそれ以外の部分等適当に分離することができる。
図５（ａ）は、マイナスイオン発生器Ｂの対置放電電極をカートリッジに構成した例を示す。
カートリッジ１３０は、放電電極取付板１３１にマイナスイオン放出用の開口を形成し、該開口部分に筒状電極１０１を取付、その対向位置に針状電極１０２を１．０〜５．０mmから決定される所定間隔を離して正確に配置されるように、各針状電極１０２・・・・１０２を針状電極取付板１３３に針状電極取付体１３４を介して連結固定し、該針状電極取付板１３３と放電電極取付板１３１を結合支柱１３２介して相互に結合して、針状電極１０２と筒状電極１０１の対向関係を一定に保つカートリッジ１３０を形成する。このカートリッジには、筒状電極１０１に正電荷を供給するケーブル１３４が設けられ、その接続端子として正電極端子１３７が設けられ、針状電極１０２に負電荷を供給するケーブル１３５も設けられている。カートリッジ１３０の着脱と電源端子の接続は、所定位置で接続するプラグ接続あるいはバネ状の端子に圧接する等の手段を採用することができる。筒状電極の開口部と針状電極の先端の間隔は1.0〜5.0mmとし、３mm程度が好ましい。カートリッジ１３０を外装板あるいは筐体１に対して着脱自在とし、メンテナンスなどの着脱によっても、筒状電極と針状電極の対向位置が正確に保たれ、性能が維持されるものである。
カートリッジ１３０は、放電電極取付板１３１にマイナスイオン放出用の開口を形成し、該開口部分に筒状電極１０１を取付、その対向位置に針状電極１０２を１．０〜５．０mmから決定される所定間隔を離して正確に配置されるように、各針状電極１０２・・・・１０２を針状電極取付板１３３に針状電極取付体１３４を介して連結固定し、該針状電極取付板１３３と放電電極取付板１３１を結合支柱１３２介して相互に結合して、針状電極１０２と筒状電極１０１の対向関係を一定に保つカートリッジ１３０を形成する。このカートリッジには、筒状電極１０１に正電荷を供給するケーブル１３４が設けられ、その接続端子として正電極端子１３７が設けられ、針状電極１０２に負電荷を供給するケーブル１３５も設けられている。カートリッジ１３０の着脱と電源端子の接続は、所定位置で接続するプラグ接続あるいはバネ状の端子に圧接する等の手段を採用することができる。筒状電極の開口部と針状電極の先端の間隔は1.0〜5.0mmとし、３mm程度が好ましい。カートリッジ１３０を外装板あるいは筐体１に対して着脱自在とし、メンテナンスなどの着脱によっても、筒状電極と針状電極の対向位置が正確に保たれ、性能が維持されるものである。
図５（ｂ）は、別な例を示し、反射笠２０２に対置放電電極１１０を取付て、反射笠をカートリッジと兼用したものである。この場合は、反射笠２０２を着脱自在をとする必要があるので、螺着などの反射笠接続部２０６を形成している。
また、マイナスイオン発生器Ｂ用として、マイナスイオン自体は無色無臭であるから、作動状態を示す作動表示ＬＥＤや手動で作動制御できる電源スイッチを設けることも可能である。
また、マイナスイオン発生器Ｂ用として、マイナスイオン自体は無色無臭であるから、作動状態を示す作動表示ＬＥＤや手動で作動制御できる電源スイッチを設けることも可能である。
Ａ マイナスイオン発生器
Ｂ 照明器
Ｃ マインスイオン発生器付ダウンライト
１ 筐体
２ 給電コンセント
３ 反射笠
１１ 取付バネ
１２ 天井当接片
２１ 電源コード
３０ 外装板
４０ 筐体下面開口
５０ 天井
５１ 天井開口
１００ 対置放電電極
１０１ 筒状電極
１０２ 針状電極
１０３ 高電圧ユニット
１０４ 負電極端
１０５ ケーブル
１０６ ケーブル
１０７ 正電極端
１２０ 単針状放電極
１２１ 反射板
１３０ カートリッジ
１３１ 放電電極取付板
１３２ 結合支柱
１３３ 針状電極取付板
１３４ ケーブル（プラス）
１３５ ケーブル（マイナス）
１３６ マイナスイオン放出孔
１３７ 正電極端子
１３８ 針状電極取付体
２０１ 発光源（ランプ）
２０２ 反射笠
２０３ ソケット
２０４ 電源
２０５ 照明開口
２０６ 反射笠接続部
Ｂ 照明器
Ｃ マインスイオン発生器付ダウンライト
１ 筐体
２ 給電コンセント
３ 反射笠
１１ 取付バネ
１２ 天井当接片
２１ 電源コード
３０ 外装板
４０ 筐体下面開口
５０ 天井
５１ 天井開口
１００ 対置放電電極
１０１ 筒状電極
１０２ 針状電極
１０３ 高電圧ユニット
１０４ 負電極端
１０５ ケーブル
１０６ ケーブル
１０７ 正電極端
１２０ 単針状放電極
１２１ 反射板
１３０ カートリッジ
１３１ 放電電極取付板
１３２ 結合支柱
１３３ 針状電極取付板
１３４ ケーブル（プラス）
１３５ ケーブル（マイナス）
１３６ マイナスイオン放出孔
１３７ 正電極端子
１３８ 針状電極取付体
２０１ 発光源（ランプ）
２０２ 反射笠
２０３ ソケット
２０４ 電源
２０５ 照明開口
２０６ 反射笠接続部
Claims (1)
- 発光源とファンレスタイプのマイナスイオン発生源を装着したダウンライト。、
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