JP2005345027A - 真気発生器 - Google Patents

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Takayuki Kato
隆幸 加藤
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Toyota Central Res & Dev Lab Inc
株式会社豊田中央研究所
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Abstract

【課題】酸素富化と加湿とマイナスイオンと芳香成分とが適度に合成された真気を発生する真気発生器を提供する。
【解決手段】 針状の負電極1と、負電極1と間隔を隔てて配置されマイナスイオンが通過する開孔部4を有する正電極2とを有し、正電極2が109Ω〜1012Ωの電気抵抗値を有し、かつ芳香性を有する導電性材料から成ると共に、多孔質な素材から成る保水部7と酸素富化する酸素富化部12を設けた真気発生器で、両電極間に高電圧を印加して負電極1と正電極2との間に微弱なコロナ放電による放電閉回路を形成し負電極1と正電極2との間にマイナスイオンを発生させ酸素富化と加湿と芳香成分が結合あるいは混合された空気質を効率良く的確に発生できる。
【選択図】 図2

Description

本発明は、限りなく自然界に近い新鮮でクリアな空気質を持った空気、すなわち、十分な酸素と適度な湿度と適度なマイナスイオン濃度と好みにマッチした芳香との少なくとも2種以上を含む快適な空気質を発生する真気発生器に関する。
<加湿マイナスイオンに関して>
従来のコロナ放電法によるマイナスイオン発生器には、負の高電圧を印加する針電極とこれと対向して設ける導電性高分子材料から成る正電極との間にコロナ放電を生じさせて、両電極間の空気をイオン化して、マイナスイオンのみを発生するものがある。このマイナスイオンの実態は、空気が電離されて生成される酸素分子O2 に水分子H2Oが複数個吸着してクラスタを形成した状態である。酸素分子O2 は活性度が高く、且つ、消イオン時間が短いため、発生直後に消滅してしまう。従って、酸素分子O2 だけでは、マイナスイオンとして利用できない。しかし、これに空気中の水分子H2Oが結合することにより、大きなクラスタとなり、その消イオン時間が数十秒から数百秒に延びて、遠くまでマイナスイオンとして拡散でき、マイナスイオンとして利用できる。
従って、空気が乾燥した環境下ではマイナスイオンの発生は減少し、マイナスイオン発生器としての機能が損なわれることになる。図6に具体的な実験例を示す。各要素の実験条件下で湿度55%RH時のマイナスイオン数は約52000個/ccであるが、同条件下で湿度のみを45%RHに下げると、マイナスイオン数は約34000個/ccに低減する。すなわち、湿度が10%低下するとマイナスイオン数は約30%減少する。ちなみに図示していないが湿度30%RH下ではマイナスイオン数は1/10以下の数千個まで減少する。場合によっては全くマイナスイオンが発生されないことも生じる。
これを解決する目的で、加湿器本体の内容器に収容した液体(水)をヒーターなどの加熱手段により加熱し、発生する蒸気をマイナスイオン発生器が配置されている空気通路に排出して、前記ヒーター加熱によって発生する熱による上昇気流で気流流れを生じさせて、マイナスイオン発生と加湿を同時に行うものがある(例えば、特許文献1参照)。
かかる方法では広い空間に加湿マイナスイオンを放出させるためには、大きな上昇気流が必要であり、そのためにはハイパワーの加熱ヒーターが必要となり、装置自体が大型化し、かつ消費電力が大きくなる。また、加熱蒸発によって発生する蒸気は、その水粒子が比較的大きく、近傍の壁面などに付着するとべとつきの原因となる。
また、気化式によって加湿された加湿空気の通路と、高電圧回路部が配置されマイナスイオンを発生する通路とを別個独立に設けて、吹出口で両者を集合したものがある(例えば、特許文献2参照)。これは加湿空気通路中にマイナスイオン発生器用の電極を設置すると、水分により電極先端が汚損されて、マイナスイオンの発生が低下するのを防止するものである。
かかる方法では、加湿空気通路とマイナスイオン発生通路との2つの通路が必要となって、装置自体が複雑となり、大型化する。
<香を持つ加湿マイナスイオンに関して>
さらに、マイナスイオンと加湿とが複合された空気調和機にあっては、加湿手段となる貯水タンク内に芳香性を有するオイルを充填し、ヒーターで加熱しながら送風ファンにより、空気と共に芳香成分を送出するものがある(例えば、特許文献3参照)。
かかる方式では、貯水タンク内の芳香性のオイルは揮発性のため、短時間に消費されて、芳香剤の詰め替えなど手間とコストがかかる。
<酸素富化および加湿された香付きマイナスイオンに関して>
また、室内の温度、気流を調整する空気調和機にあっては、これを構成する要素として室内熱交換器の空気流出側で酸素富化し、これにマイナスイオン、芳香などの有効成分を付加する有効成分付加装置がある(例えば、特許文献4参照)。しかし、この有効成分付加装置は、具体的な構成の開示がなく、実用上有効成分を適正に付加できるのか把握することができなく、この他の関連構成要素が必要となって、装置自体が複雑となり、大型化する。
特開2004-3743号公報 特開2004-12029号公報 特開2003-232560号公報 特開平5-340557号公報
乾季の室内や空調の効いた車室内およびオフィスなどの湿度は、通常30%RH以下に低下し、人体に対して湿度不足となり、人体の健康と快適性を損なう原因となる。また、特に樹脂製品や衣服などへの静電気帯電が高くなり、電気製品などの故障や人体へ電撃ショックを与える原因となる。従って、ストレス緩和やリラクゼーション効果のある適度なマイナスイオン濃度の快適空間を作り出すためには、一般的に40%から60%の湿度が必要とされる。
半恒久的な芳香性を持たせる方法として、天然芳香剤や人口芳香剤を煉り込みもしくは添加して形成された一般的なポリプロピレン、アクリルなどの高分子材料(以下芳香性パネルと称す)は化粧品などの容器、装飾用の化粧板、アロマティ用品などに広く使われているが、その材質自身の電気抵抗値が一般的に1014Ω以上と高いため、製品の使用過程では接触などによる静電気が発生し、容器自体の静電気帯電により、空気中の塵、ごみなどの微小粒子が吸引されて、容器自体の汚れの原因となる。
また、展示用や装飾用に使われる大型の芳香性パネルや衝立などはその面積がきわめて大きいため、静電気帯電量は極めて高くなり、条件によっては人体が触れると人体にスパーク放電が生じて、人体に対して電撃ショックなどの違和感を与える原因となる。
近年の住宅やオフィスおよび車室内などは機密性が高くなり、長時間、窓などの開放による通気をしないと、室内および車内などが酸欠の状態となり、心身の健康を損なう原因となる。
そこで、本発明者は、空気中の酸素分子を増加させる目的で、圧縮空気室と圧縮空気室に外部より空気を圧入するためのエアーポンプと、圧縮空気室の一方を形成するゼラチン膜などの酸素富化膜とから酸素富化部を構成することを案出した。これにより、エアーポンプで1気圧以上に加圧された空気は、圧縮空気室に導入され、加圧空気の酸素分子が酸素富化膜を優先的に透過することにより、圧縮空気室の外部に酸素分子が通常の空気酸素成分より増加されて機密性の高い空間での酸欠を防止できることを確認した。
本発明は、上記事実を考慮して、限りなく自然界に近い新鮮でクリアな空気質を持った空気、すなわち十分な酸素と適度な湿度と適度なマイナスイオン濃度と好みにマッチした芳香との少なくとも2種以上を含む快適な空気質を発生する真気発生器を提供することを目的とする。
上記目的を達成するために請求項1の記載の発明に係る真気発生器は、針状の負電極と、負電極と間隔を隔てて配置された開孔部を有する正電極とを有し、負電極と正電極の間に高電圧を印加して負電極と正電極との間に微弱なコロナ放電による放電閉回路を形成し、負電極と正電極との間にマイナスイオンを発生させるマイナスイオン発生器であって、水を内部に保持する多孔質な素材からなる保水部と、空気を送風して保水部の保水を気化する送風部とによりマイナスイオンを加湿可能な気化式の加湿部を構成して成り加湿マイナスイオンを発生するようにしたことを特徴とする。
また、請求項2の記載の発明に係る真気発生器は、保水部は水を蓄える貯水槽と、貯水槽に浸漬される多孔質な素材から成る保水材と、貯水槽に外部より水を供給するタンクとにより構成し、貯水槽の水を保水材の毛細管現象などにより保水材に取り込むと共に、送風される空気流によって保水材の水を気化するようにしたことを特徴とする。
さらに、請求項3の記載の発明に係る真気発生器は、正電極は芳香性物質と導電性物質とを含む樹脂もしくはセラミックスから成り、芳香分子を自然発生のほかに通電により発生可能な芳香性を有する導電性材料により構成して成り、加湿マイナスイオンに香成分が結合および混合された空気質を発生するようにしたことを特徴とする。
また、請求項4の記載の発明に係る真気発生器は、針状の負電極と、負電極と間隔を隔てて配置されマイナスイオンが通過する開孔部を有する正電極とを有し、負電極と正電極の間に高電圧を印加して負電極と正電極との間に微弱なコロナ放電による放電閉回路を形成して負電極と正電極との間にマイナスイオンを発生させるマイナスイオン発生器であって、空気を圧送すると共に、酸素富化可能な酸素富化部を設け、酸素富化とマイナスイオンが結合あるいは混合された空気質を発生するようにしたことを特徴とする。
請求項5の記載の発明に係る真気発生器は、保水部と送風部の間に、酸素富化可能な酸素富化部を設け、酸素富化と加湿マイナスイオンまたは酸素富化と加湿マイナスイオンに香成分が結合あるいは混合された空気質を発生するようにしたことを特徴とする。
請求項6の記載の発明に係る真気発生器は、酸素富化部は、圧縮空気室と1気圧以上に加圧された空気を圧縮空気室に圧入するエアーポンプと、圧縮空気室を形成するゼラチン膜などの酸素富化膜とにより構成し、エアーポンプで加圧された空気を圧縮空気室に導入すると共に、加圧空気の酸素分子が酸素富化膜を優先的に透過して圧縮空気室の外部に酸素分子が通常の空気酸素成分より増加される酸素富化機能を有することを特徴する。
請求項7の記載の発明に係る真気発生器は、正電極の電気抵抗値が109Ω〜1012Ωである。
請求項8の記載の発明に係る真気発生器は、芳香性物質は、天然芳香剤もしくは人工芳香剤を導電性物質に固定化して、永続的な芳香作用を持たせたことを特徴とする。
本発明の実施の形態における具体的な真気発正器は、針状の負電極と、負電極と間隔を隔てて配置された開孔部を有する板状の導電性樹脂から成る正電極とを有する。正電極は、109Ω〜1012Ωの電気抵抗値を有すると共に、芳香性物質を正電極に練り込み、含浸、混合などにより付与した材料から成る。そして、本発明の実施の形態における具体的な真気発正器は、負電極と正電極の間に高電圧を印加して負電極と正電極との間に微弱なコロナ放電による放電閉回路を形成し、負電極と正電極との間にマイナスイオンを発生させるマイナスイオン発生器であって、負電極の後方に多孔質な素材から成る保水部を気体通路に設けた気化式の加湿部と、かつ保水部の後方に酸素富化部を設けたことを特徴とする。このため、本発明の実施の形態における具体的な真気発正器は、酸素富化および加湿されたマイナスイオンに香成分が結合あるいは混合された快適な空気質を有する真気を効率良く発生することができる。
そして、本発明の実施の形態における具体的な真気発生器は、現代の車室内環境やオフィス環境や住宅環境等において不足気味な酸素濃度、湿度、マイナスイオンおよび快い芳香等を簡便で小型、低コストな手段により、適度に合成して自然界に近い空気質を持つ真気を環境空間に放出するものである。
本発明の実施の形態における具体的な真気発生器は、針状の負電極と、該負電極と間隔を隔てて配置された開孔部を有する板状の導電性樹脂から成る正電極とを有し、当該正電極は109Ω〜1012Ωの電気抵抗値を有し、前記負電極と前記正電極の間に高電圧を印加して該負電極と該正電極との間に微弱なコロナ放電による放電閉回路を形成し、前記針電極と正電極との間にマイナスイオンを発生させるマイナスイオン発生器において、前記正電極に芳香性物質を練り込み、含浸、混合などにより付与し、前記針電極の後方に多孔質な素材から成る保水部を気体通路に設けて、且つ 当該保水部の後方に送風部を設けることにより、加湿されたマイナスイオンに香成分が結合あるいは混合された快適空気を送出するものである。
本発明では、従来の芳香パネルなどにカーボンなどの導電性フィラーを適量添加することにより、芳香パネル自体が適度な電気抵抗値を有することとなり、静電気帯電を抑制することが出来る。例えば109Ω〜1012Ωの電気抵抗値とすることにより、静電気帯電を完全に抑制できる。導電性フィラーは、ホワイトカーボンやアルミウィスカなど無色の材料を使うことにより、芳香パネルの衣装性(色付けなど)は損なわれない。また、正電極への芳香物質の付加は芳香物資を樹脂内部に含浸、煉り込み等により固定化することにより、半永久的に芳香作用を持続できる。更に、芳香物質の選択により、個人の好みにマッチした香を放出できる。芳香物質はエチレン、アセチレン、ベンゼン、イソプレンなどの石油製品から化学反応を行って合成される合成香料が好適である。
さらに、本発明の実施の形態における具体的な真気発生器は、針状の負電極と、該負電極と間隔を隔てて配置された開孔部を有する板状の導電性樹脂から成る正電極とを有する。正電極は、109Ω〜1012Ωの電気抵抗値を有すると共に、芳香性物質を前記正電極に練り込み、含浸、混合などにより付与した材料から成る。本発明の実施の形態における具体的な真気発生器は、負電極と前記正電極の間に高電圧を印加して負電極と正電極との間に微弱なコロナ放電による放電閉回路を形成し、前記針電極と正電極との間にマイナスイオンを発生させるマイナスイオン発生器であって、負電極の後方に多孔質な素材から成る保水部を気体通路に設け、かつ保水部の後方に圧縮空気室と、圧縮空気室に外部より空気を圧入するためのエアーポンプと、前記圧縮空気室の一方を形成するゼラチン膜などの酸素富化膜とから構成する酸素富化部を設けたことを特徴とする。これにより、酸素富化および加湿されたマイナスイオンに香成分が結合あるいは混合された空気質を発生することができる。
以上のように、本発明の真気発生気は、加湿されたマイナスイオンを、また加湿されたマイナスイオンに香成分を結合させたマイナスイオンを、さらには酸素富化された空気をイオン化して酸素富化マイナスイオンを、また酸素富化された空気を加湿した加湿空気をイオン化してマイナスイオンを、しかも本発 明は上記2種以上を含む自然界に近い空気質をもつ真気を大量に発生させることが可能となる。これにより、有害物質が含まれない安全なリラクゼーション環境を創生できる快適空間を提供できる。
マイナスイオンの人体への生理的効果はストレス緩和、リラクゼーション、疲労の早期回復などとして一般的に知られている。従って、本発明による酸素富化と加湿と芳香と純粋なマイナスイオンとの複合効果は従来、創生できなかった快適なリラクゼーション環境を極めて簡単な方法により達成でき、ストレス社会と言われる現代の病を癒し、人体などに対して心身共にリラックスできる理想的な空間環境を提供できる。
本発明の実施の形態における真気発生部を構成する正電極が109Ω〜1012Ωの電気抵抗値を有するため、前記針電極と正電極との間に生じるコロナ放電は、−3KV以下の直流電圧印加による極めて微弱な放電で且つ放電領域が拡散する形態となるため、両電極間の空気への励起が弱く、人体に対して有害物質となるオゾンや窒素酸化物質の発生がほとんど無い。
上記正電極は、その電気抵抗値が109Ω以下では金属製の針電極(負電極)と金属製の正電極との間に高電圧を印加した場合と同様に電極間の最短位置(距離)でコロナ放電が集中的に発生すようになる。従って、電極間の空気のイオン化エネルギーが集中して、本来のマイナスイオンの他に有害なオゾンや窒素酸化物が生成される。
また、逆に正電極の電気抵抗値がおおよそ1012Ω以上では前記負電極と正電極間におけるコロナ放電が生じにくくなり、マイナスイオンを効率的に発生できない。これは負極の針電極に印加される負電圧が、抵抗値の高い(絶縁材と同等)正電極側に誘導帯電することにより、両電極間の電位差がなくなって、コロナ放電が発生しないためである。逆に導電性樹脂から成る正電極がおおよそ1012Ω以下の電気抵抗値であれば、帯電は起こらず、コロナ放電電極として作用するため、マイナスイオンを効率的に発生できる。
さらに、109Ω〜1012Ωの電気抵抗を有する正電極は、導電性樹脂に芳香物質を添加(含浸、煉り込みなども含む)することにより、正電極にコロナ放電による放電電流が流れるため、正電極内の芳香物質が刺激や励起を受けて、一層、効率的に芳香物質を発散できる。
前記正電極への芳香物質の付与は芳香物資を樹脂内部に含浸、煉り込み等により固定化することにより、半永久的に芳香作用を持続できる。さらに、芳香物質の選択により、個人の好みにマッチした香を放出できる。芳香物質はエチレン、アセチレン、ベンゼン、イソプレンなどの石油製品から化学反応を行って合成される合成香料が好適である。
前記負電極1先端と正電極2との対向間隔は5〜15mmが望ましい。5mm以下では両電極の間隙が接近するため、コロナ放電が強くなり、オゾンや窒素酸化物が発生しやすくなる。また、15mm以上では逆にコロナ放電が生じにくくなり、マイナスイオンの発生が極めて少なくなる。
また、負電極の後方部に送風機(ファン)を設けることにより、マイナスイオンおよび香を遠方まで効率的に放出できる。正電極を形成する導電性材料は、高分子材料に付与する導電性フィラーの分散量を調整することで、所望の導電性が得られる。本実施の形態においては、正電極が109Ω〜1012Ωの電気抵抗値を有すれば効率的にマイナスイオンを発生できる。好ましくは1011〜1012Ωが良い。さらに、正電極は、これをセラミック材料で構成するには、例えば窒化珪素と炭化珪素とを複合分散させることにより、任意の電気抵抗値を持たせることができる。セラミック材料の場合には、100℃以上の高温雰囲気での使用に適する。
さらに、正電極にあっては、高分子材料に導電性を付与する場合、導電性フィラーが分散される樹脂に限定されることはない。すなわち、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂などに限定されなく、この他の樹脂として例えば、ABS、ポリプロピレン、アクリル等の樹脂をあげることができる。
前記酸素富化膜はゼラチンフィルムが好適である。該ゼラチンフィルムの両面に圧力差すなわち上流に1気圧以上に加圧された空気を印加すると、1気圧の下流側との間に圧力差、好適には0.1から0.2気圧差が発生する。この圧力差により、分子サイズの小さい酸素分子が先にゼラチンフィルムを透過する。酸素分子は窒素分子よりも、透過スピードが早いため、ゼラチンフィルム下流側では酸素分子が増加し、酸素富化の効果が現れる。
本発明の実施例にかかる真気発正器の構成原理を第1図により説明する。本実施の真気発生器は、針状の負電極1と、該負電極1と間隔を隔てて配置された開孔部4を有する板状の導電性樹脂から成る正電極2とを有する。負電極1と正電極2の間に高電圧を印加して負電極1と正電極2との間に微弱なコロナ放電による放電閉回路を形成して成る。本実施例の真気発正器は、負電極1と正電極2との間にマイナスイオンを発生させるマイナスイオン発生器であって、負電極1の後方に多孔質な素材から成る保水部7と、保水部7の後方にファン13と吸気部12から成る送風部を設けた気化式の加湿部とから構成する。これにより、本実施例の真気発正器は、加湿された空気をイオン化してマイナスイオンを発生させるため、開口部4からはマイナスイオン5、加湿されたマイナスイオン11および水分子10が混合された、寿命の長い真気を大量に発生できる。
かかる構成原理からなる本実施例の真気発正器は、負電極1と正電極2との間に生じるコロナ放電が正電極2の高い導電性のため、極めて微弱な放電となり正電極2から直流電源3へ流れる放電電流は微弱となる。これにより、オゾンや窒素酸化物などを含まない純粋なマイナスイオンを発生させることにより、安全なリラクゼーション環境を創生できるマイナスイオン空間を形成して提供することができる。
さらに、乾季の室内や空調の効いた車室内およびオフィスなどの湿度が、通常30%RH以下に低下し、人体に対して湿度不足となり、人体の健康と快適性を損なう原因となる。また、特に樹脂製品や衣服などへの静電気帯電が高くなり、電気製品などの故障や人体へ電撃ショックを与える原因となる。従って、ストレス緩和やリラクゼーション効果のある適度なマイナスイオン濃度の快適空間を作り出すためには、一般的に40%から60%の湿度が必要とされる。
そこで、本実施例の真気発正器は、負電極1の後方に多孔質な素材から成る保水部7と当該保水部7の後方に送風部を設けた気化式の加湿部とを設けることにより、分子オーダーの微細な水分子が結合した加湿マイナスイオンを発生でき、遠方まで効果的に拡散できる。そのため、加湿マイナスイオンの快適空間のエリアを大幅に広げることができる。
マイナスイオンは、ストレス緩和、リラクゼーション、疲労の早期回復などの生理的効果がある。従って、本実施例による加湿と純粋なマイナスイオンとの複合効果は従来、創生できなかった快適なリラクゼーション環境を極めて簡単な方法により達成でき、ストレス社会と言われる現代の病を癒し、人体などに対して心身共にリラックスできる理想的な空間環境を形成した提供することができる。
(具体的な実施例)
本発明の具体的なその他の実施例を図2に基づき説明する。本実施例の真気発生器は、針状の負電極1と、負電極1の先端と間隔を隔てて配置されマイナスイオンが通過する開孔部4を有する導電性高分子から成る正電極2とを有する。そして、本実施例は、正負両電極1、2の間に負の高電圧を印加するための直流電源3と、負高電圧電源3の動作を制御する制御回路16と、負電極1の後方に配置される多孔質な素材から成る保水部7と、保水部7の一部が浸漬される貯水槽8と、貯水槽8に外部より水を供給する補助タンク19と、保水部7の後方に配置されるファン13と吸気部12から成る送風部を設けた気化式の加湿部とからなる。また、本実施例の真気発生器は、負電極1、直流電源3、制御回路16、保水部7、ファン13、吸気部12および正電極2が外周面の一部を形成した状態でこれらを内部に収容するプラスチックよりなるケース14とから構成する。これにより、本実施例の真気発生器は、加湿された空気を正負電極1、2の間で微弱なコロナ放電によりマイナスイオン化して、開孔部4からマイナスイオン5、加湿されたマイナスイオン11および水分子10が混合さた、寿命の長い真気を大量に発生することができる。
負電極1は、図2に示されるように、直流電源3の負極側に接続され、その先端が針形状を有する厚さ0.1mmのステンレス板により形成される。厚さを薄くすることにより、長時間使用時のコロナ放電による電極先端の摩耗に対して、常に0.1mm以下の鋭角形状を維持でき、マイナスイオンを安定的に発生できる。導電性高分子からなる正電極2は、図2に示されるように、前記直流電源3の正極側に接続され、かつ正電極2には直径3mm〜5mm程度の孔を当該正電極2の面積に応じて適度な個数を設けてある。例えば、正電極2の面積が30mm×30mmの場合は直径3mmの孔が25個程度とすることにより、大量のマイナスイオンを取り出すことができる。
本実施例の正電極2は、ABS樹脂などに導電性フィラーを混入、分散させて約1011Ωの電気抵抗値とした。負の高電圧を発生する直流電源3は、負電極1と正電極板2との間に−3kV以下の高電圧を付与し、負電極1と正電極板2との間に微弱なコロナ放電を生じさせる電源装置である。自動車バッテリー(直流12V、直流24Vなど)や、商用電源(交流100Vなど)(図示せず)などの外部電源17から供給された電力は、制御回路16に入力され、直流電源3およびファン13に供給される。
制御回路16は外部から供給される外部電源17電圧値を安定化して、直流電源3を安定に動作させる役目を果たす。例えば、外部電源17が車載された自動車用バッテリーの場合、自動車の運転状態(スタート時、走行時、冷間時などにより電圧が変動する)によって定格12Vの電圧値が8V程度から16V程度まで変動する。従って、そのまま、直流電源3に入力すると、直流電源3の負の高電圧出力が変動し、マイナスイオンの発生が不安定となる。
前記保水部7は、前記貯水槽8の水6が多孔質セラミックやガラスファイーバーや濾紙などの保水材の毛細管現象などにより、当該保水材全体に水が自然供給され、保水材の後方からファン13から送風される空気流によって当該保水材の表面より、水6が気化されることにより、気化式の加湿部を構成し、分子オーダーの微細な水分子が結合した加湿マイナスイオンを発生でき、遠方まで効果的に拡散できる。
前記貯水槽8に蓄える水6はバッテリーの補充液として用いられる蒸留水など、不純物のない水が望ましい。ケース14は、厚さ1mmのプラスチックなどにより外周面が形成された形状を有する。用途によって箱型、円形型、筒型など自在に変更できる。また、ケース14全体を正電極2と同じ材料で構成すれば、ケース全体からの芳香作用とケース14への静電気帯電が抑制できる。
ファン13は負電極1と正電極2との間に発生するマイナスイオンを負電極1の後方から送風することにより、効率的に、かつ遠方まで放出できる。また、パソコン内部に組み込まれている冷却用の超小型マイクロファンを利用することにより、その耐久性、信頼性が保証委されていることから長期間の連続動作が可能となる。
吸気孔12には流入する空気に含まれる塵やごみがケース14内に入り込まないように、微小なメッシュのフィルターを用いて、脱着可能に交換性を持たせてある。
また、本発明の具体的なその他の実施例を図3に基づき説明する。保水部は水6を蓄える貯水槽8と、貯水槽8にその一部が浸漬される多孔質な素材から成る保水材7と、保水部7をケース14に固定する保持部9と、貯水槽8に外部より水6を供給するホース18および補助タンク19から構成して成る。このため、本実施例は、貯水槽8の水が保水材の毛細管現象などにより、保水材全体に水が自然供給され、保水材の表面より、外部から送風される空気流によって気化される。
前記保水部7は、多孔質セラミックやガラスファイーバーや濾紙などの毛細管現象に優れた材料が望ましく、当該保水材全体に水が自然供給され、保水材の後方からファン13から送風される空気流によって当該保水材の表面より、水6が気化されることにより、気化式の加湿部を構成する。
前記貯水槽8に蓄える水6はバッテリーの補充液として用いられる蒸留水など、不純物のない水が望ましい。補給タンク19内の水6aは適時補給のためのキャップ19aを有する。該補給タンク19内の残存量は適時点検によって目視するか、もしくは補助タンク19の一部に透明な監視部を設けても良い。
本発明の具体的なその他の実施例を図4に基づき説明する。本実施例の真気発生器は、針状の負電極1と、負電極1の先端と間隔を隔てて配置されマイナスイオンが流通する開孔部4を有し、かつ芳香性物資が練り込み、含浸、混合などにより付与された導電性高分子からなる正電極2とを有する。そして、本実施例は、正負両電極1、2の間に負の高電圧を印加するための直流電源3と、負高電圧電源3の動作を制御する制御回路16とを有する。また、本実施例の真気発生器は、前記負電極1の後方に配置される多孔質な素材から成る保水部7と、前記保水部7の一部が浸漬される貯水槽8と、前記貯水槽8に外部より水を供給する補助タンク19と、当該保水部7の後方に配置されるファン13と吸気部12から成る送風部を設けた気化式の加湿部とを有する。さらに、本実施例の真気発生器は、前記負電極1、直流電源3、制御回路16、保水部7、ファン13、吸気部12および正電極2が外周面の一部を形成した状態でこれらを内部に収容するプラスチックよりなるケース14から構成する。
これにより、本実施例の真気発生器は、加湿された空気を前記正負電極間で微弱なコロナ放電によりマイナスイオン化して、分子オーダーの微細な水分子が結合した加湿マイナスイオンを発生でき、これに正電極2から発散される香分子とが結合あるいは混合されて、開口部4からはマイナスイオン5、加湿されたマイナスイオン11および水分子10と芳香分子11a、芳香分子11aが結合した芳香マイナスイオン11bとが混合された、寿命の長い真気を効率良く大量に発生することができる。
前記正電極2への芳香物質の付加は芳香物資を樹脂内部に含浸、煉り込み等により固定化することにより、半永久的に芳香作用を持続できる。更に、芳香物質の選択により、個人の好みにマッチした香を放出できる。芳香物質はエチレン、アセチレン、ベンゼン、イソプレンなどの石油製品から化学反応を行って合成される合成香料が好適である。なお、植物の芳香成分から作り出される精油等も正電極2の材料の種類によって、適用が可能である。
本発明の具体的なその他の実施例を図5に基づき説明する。本実施例の真気発生器は、針状の負電極1と、該負電極1の先端と間隔を隔てて配置されマイナスイオンが通過する開孔部4を有し、かつ芳香性物質が練り込み、含浸、混合などにより付与された導電性高分子からなる正電極2とを有する。本実施例は、正負両電極1、2の間に負の高電圧を印加するための直流電源3と、負高電圧電源3の動作を制御する制御回路16と、前記負電極1の後方に配置される多孔質な素材から成る保水部7と、前記保水部7の一部が浸漬される貯水槽8と、貯水槽8に外部より水を供給する補助タンク19と成る気化式の加湿部とを有する。また、本実施例の真気発生器は、保水部7の後方に配置される圧縮空気室22と、圧縮空気室22に外部より空気を圧入するためのエアーポンプ24と、圧縮空気室22の一方を形成するゼラチン膜などの酸素富化膜12とから構成する。
本実施例の真気発生器は、酸素富化部と、前記負電極1、直流電源3、制御回路16、保水部7、酸素富化膜12、圧縮空気室2および正電極2が外周面の一部を形成した状態でこれらを内部に収容するプラスチックよりなるケース14とから構成することにより、酸素富化および加湿された空気を正負電極1、2の間で微弱なコロナ放電によりマイナスイオン化して、これに正電極2から発散される香分子とが結合あるいは混合されて、効率的に開口部4より外部遠方に送り出す。当該保水部のを特徴とする酸素富化および加湿されたマイナスイオンに香成分が結合あるいは混合された空気質を有する真気を発生する。
酸素富化膜12はゼラチンフィルムが好適である。該ゼラチンフィルムの両面に圧力差すなわち上流の圧縮空気室22内をエアーポンプ24からエアーホース23を通して空気を挿入し、1気圧以上に加圧すると、酸素富化膜12の下流は開放された1気圧の空間であるため、酸素富化膜の上流と下流の間には圧力差、好適には0.1から0.2気圧差が発生する。この圧力差により、分子サイズの小さい酸素分子が先にゼラチンフィルムを透過する。酸素分子は窒素分子よりも透過スピードが早いため、ゼラチンフィルム下流側では酸素分子が増加し、酸素富化の効果が現れる。
前記保水部7は、貯水槽8の水6が多孔質セラミックやガラスファイーバーや濾紙などの保水材の毛細管現象などにより、当該保水材全体に水が自然供給され、保水材の後方から酸素富化された空気流によって当該保水材の表面より、水6が気化されることにより加湿する。保水部7からは分子オーダーの微細な水分子が結合した大量の加湿空気が出され、前記負電極1と正電極2との間でコロナ放電によってイオン化される。
さらに、本発明の具体的なその他の実施例は、前記実施例とは異なり、気化式の加湿部を具備しなく酸素富化とマイナスイオンと香成分とが結合あるいは混合された空気質を有する真気を発生するものである。すなわち、針状の負電極1と、該負電極1の先端と間隔を隔てて配置された開孔部4を有し、かつ芳香性物資が練り込み、含浸、混合などにより付与された導電性高分子からなる正電極2と、正負両電極1、2の間に負の高電圧を印加するための直流電源3と、負高電圧電源3の動作を制御する制御回路16とを有する。本実施例の真気発生器は、圧縮空気室22を有し、圧縮空気室22に外部より空気を圧入するためのエアーポンプ24と、圧縮空気室22の一方を形成するゼラチン膜などの酸素富化膜12とから構成する。
本実施例の真気発生器は、酸素富化部と、前記負電極1、直流電源3、制御回路16、保水部7、酸素富化膜12、圧縮空気室2および正電極2が外周面の一部を形成した状態でこれらを内部に収容するプラスチックよりなるケース14とから構成することにより、酸素富化された空気を正負電極1、2の間で微弱なコロナ放電によりマイナスイオン化して、これに正電極2から発散される香分子とが結合あるいは混合されて、効率的に開口部4より外部遠方に送り出す。すなわち、酸素富化とマイナスイオンと香成分とが結合あるいは混合された空気質を有する真気を発生することができる。
(実施例の効果)
以上のように、本実施例は加湿されたマイナスイオンを、また、加湿されたマイナスイオンに香成分を結合させたマイナスイオンを、さらに、酸素富化された空気をイオン化したマイナスイオンを、また、酸素富化された空気を加湿し、該加湿空気をイオン化してマイナスイオンを、しかもこれら2種以上を含む自然界に近い空気質をもつ真気を大量に発生させることが可能となる。これにより、本実施例は、有害物質が含まれない安全なリラクゼーション環境を創生できる快適空間を提供できる。
本実施例は、マイナスイオンの人体への生理的効果はストレス緩和、リラクゼーション、疲労の早期回復などとして一般的に知られている。従って、本実施例による酸素富化と加湿と芳香と純粋なマイナスイオンとの複合効果は従来、創生できなかった快適なリラクゼーション環境を極めて簡単な方法により達成でき、ストレス社会と言われる現代の病を癒し、人体などに対して心身共にリラックスできる理想的な空間環境を形成して提供することができる。
本発明の真気発正器の構成原理を示す構成図である。 本発明の代表的な実施例の真気発正器を示す概要図である。 本発明のその他の実施例の真気発正器を示す概要図である。 本発明のさらにその他の実施例の真気発正器を示す概要図である。 本発明のその他の実施例の真気発正器を示す概要図である。 マイナスイオンの湿度特性例を示す線図である。
符号の説明
1…負電極 2…導電性高分子からなる正電極、芳香性物質を有する導電性高分子からなる正電極 3…直流電源 4…開孔部 16…制御回路 6…水 7…保水部 8…貯水槽 19…補助タンク 13…ファン 12…吸気部 12…酸素富化膜 24…エアーポンプ 22…圧縮空気室

Claims (8)

  1. 針状の負電極と、負電極と間隔を隔てて配置されマイナスイオンが通過する開孔部を有する正電極とを有し、負電極と正電極の間に高電圧を印加して負電極と正電極との間に微弱なコロナ放電による放電閉回路を形成して負電極と正電極との間にマイナスイオンを発生させるマイナスイオン発生器であって、水を内部に保持する多孔質な素材からなる保水部と、空気を送風して保水部の保水を気化する送風部とによりマイナスイオンを加湿可能な気化式の加湿部を構成して成り、加湿マイナスイオンを発生するようにしたことを特徴とする真気発生器。
  2. 保水部は水を蓄える貯水槽と、貯水槽に浸漬される多孔質な素材から成る保水材と、貯水槽に外部より水を供給するタンクとにより構成し、貯水槽の水を保水材の毛細管現象などにより保水材に取り込むと共に、送風される空気流によって保水材の水を気化するようにしたことを特徴とする請求項1に記載の真気発生器。
  3. 正電極は芳香性物質と導電性物質とを含む樹脂もしくはセラミックスから成り、芳香分子を自然発生のほかに通電により発生可能な芳香性を有する導電性材料により構成して成り、加湿マイナスイオンに芳香成分が結合および混合された空気質を発生するようにしたことを特徴とする請求項1または2に記載の真気発生器。
  4. 針状の負電極と、負電極と間隔を隔てて配置されマイナスイオンが通過する開孔部を有する正電極とを有し、負電極と正電極の間に高電圧を印加して負電極と正電極との間に微弱なコロナ放電による放電閉回路を形成して負電極と正電極との間にマイナスイオンを発生させるマイナスイオン発生器であって、空気を圧送すると共に、酸素富化可能な酸素富化部を設け、酸素富化とマイナスイオンが結合あるいは混合された空気質を発生するようにしたことを特徴とする真気発生器。
  5. 保水部と送風部の間に、酸素富化可能な酸素富化部を設け、酸素富化と加湿マイナスイオンまたは酸素富化と加湿マイナスイオンに芳香成分が結合あるいは混合された空気質を発生するようにしたことを特徴とする請求項1ないし3の一に記載の真気発生器。
  6. 酸素富化部は、圧縮空気室と1気圧以上に加圧された空気を圧縮空気室に圧入するエアーポンプと、圧縮空気室を形成するゼラチン膜などの酸素富化膜とにより構成し、エアーポンプで加圧された空気を圧縮空気室に導入すると共に、加圧空気の酸素分子が酸素富化膜を優先的に透過して圧縮空気室の外部に酸素分子が通常の空気酸素成分より増加される酸素富化機能を有することを特徴する請求項4または5に記載の真気発生器。
  7. 正電極の電気抵抗値が109Ω〜1012Ωである請求項1、3、4、5の一に記載の真気発生器。
  8. 芳香性物質は、天然芳香剤もしくは人工芳香剤を導電性物質に固定化して、永続的な芳香作用を持たせた請求項3または5の一に記載のマイナスイオン発生器。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2009123564A (ja) * 2007-11-16 2009-06-04 Panasonic Corp イオン発生装置、静電霧化装置及びこれらを用いた空調装置
CN103656818A (zh) * 2013-12-18 2014-03-26 科迈(常州)电子有限公司 负离子氧气机
CN105423416A (zh) * 2015-10-30 2016-03-23 西安交通大学 一种空气净化装置

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