JP2006511044A5

JP2006511044A5 -

Info

Publication number: JP2006511044A5
Application number: JP2004560673A
Authority: JP
Filing date: 2003-08-27
Publication date: 2006-06-15

Description

Ozone-free cluster anion device

本発明は、空気清浄器または空調装置の内部に装着され、陰イオンを発生させる無オゾン陰イオン装置に関する。 The present invention relates to an ozone-free anion device that is mounted inside an air purifier or an air conditioner and generates anions.

一般に、電子にとって金属と気体の境界面は障壁であり、この障壁を越えて電子を放出するには、電子を閉じ込めているエネルギーより高いエネルギーを与えなければならない。言い換えると、電子を閉じ込めているエネルギーより高い電界が必要になる。電界が高くなると、トンネル効果が発生する。つまり、電子が波の性質を有し、金属と誘電体（空気）の間の薄くなったエネルギー障壁を、越える代わりに突き抜ける。一般に、トンネル効果は、エネルギー障壁の厚さが約１００オングストロームを下回った場合に発生すると言われてきた。金属と気体の境界面では、帯電電界が１０^７〜１０^８［Ｖ／ｃｍ］前後になると、トンネル効果が発生して数μＡの電流が流れる。ただし、微細な線断面や鋭い先端部であれば、２〜５ｋＶ程度の低い電圧でも、トンネル効果が発生することがある。 In general, for an electron, the interface between a metal and a gas is a barrier, and in order to emit an electron across this barrier, an energy higher than the energy confining the electron must be given. In other words, an electric field higher than the energy confining the electrons is required. When the electric field increases, the tunnel effect occurs. That is, electrons have wave properties and penetrate through the thinned energy barrier between the metal and the dielectric (air) instead. In general, the tunnel effect has been said to occur when the thickness of the energy barrier is less than about 100 angstroms. At the interface between the metal and the gas, when the charging electric field is around 10 ⁷ to 10 ⁸ [V / cm], a tunnel effect occurs and a current of several μA flows. However, in the case of a fine line section or a sharp tip, a tunnel effect may occur even at a low voltage of about 2 to 5 kV .

空気清浄器は、今日では、職場、居間、寝室など、屋内で一日の大半を過ごす人々にきれいな空気を供給するための、生活必需品の１つになっている。
健康のためには、空気は、種々の有害成分や悪臭物質を含まず、陰イオンを多く含んでいなければならないが、実際の空気の質は、そうした要件を満たすレベルから程遠い。これは、現代のほとんどの建物がエネルギー効率を高めるために密閉構造になっていて、十分な換気が行われていないからである。そのため、種々の家庭電化製品から発生する新しい電磁波汚染物質に加えて、建材から発生する室内ＶＯＣ、バクテリア、ウィルスなどが常に存在する。多くの研究により、これらの汚染物質が陽イオンによって帯電し、それによって空気中の陰イオンの密度が減り、快適さ、体調、および集中力が低下するばかりか、様々な病気を引き起こすことが示されている。 Today, air purifiers are one of the daily necessities for supplying clean air to people who spend most of their day indoors, such as in the workplace, living room, and bedroom.
For health, air must be free of various harmful components and malodorous substances and be rich in anions, but the actual air quality is far from meeting those requirements. This is because most modern buildings are sealed to increase energy efficiency and are not well ventilated. Therefore, in addition to new electromagnetic pollutants generated from various home appliances, indoor VOCs, bacteria, viruses and the like generated from building materials always exist. Many studies have shown that these pollutants are charged by cations, which reduces the density of anions in the air, reducing comfort, physical condition, and concentration, as well as causing various diseases. Has been.

こうしたことから、室内の空気を浄化し、陰イオンを強制的に供給することによって、空気のイオンバランスを迅速に回復することが必要になってくる。陰イオンの発生方法としては、放電、電子放射、水の波などの方法が広く用いられてきたが、現在最もよく用いられているのは、電気集じんの原理を応用して陰イオンを発生させる方法である。ただし、電気集じんによる方法は、陰イオンを発生させる過程での高電界によって有害なオゾンや電磁波が発生したり、天然の陰イオンに最も近いクラスター陰イオンがほとんど発生しないなど、種々の不利点がある。加えて、陰イオンを発生させるためには、この方法を比較的大きな規模で実施する必要がある。電子放射による方法は、電子を空気中に放出するために高いエネルギーが必要であることから、パルスエネルギーが必要であり、そのためには、性能がさほど高くないにもかかわらず、複雑な構造物が必要になる。水の波による方法とは、水滴を分裂させることによって陰イオンを発生させるものであるが、この方法は他の方法よりさらに大規模に実施しなければならず、発生する陰イオンは価値が低い。これらの方法と比較して、本発明は、その材料が有する独特な性質により、低いエネルギーで陰イオンを発生させる。陰イオンは、副交感神経に作用して、緊張をほぐし、免疫性を高めて病気にかかりにくくすることが知られている。さらに、空気汚染物質を効果的に除去することも知られている。 For this reason, it is necessary to quickly restore the ion balance of air by purifying indoor air and forcibly supplying anions. As methods for generating anions, discharge, electron emission, water waves, etc. have been widely used, but the most commonly used method is to generate anions by applying the principle of electric dust collection. It is a method to make it. However, the electrostatic precipitating method has various disadvantages, such as harmful ozone and electromagnetic waves generated by a high electric field in the process of generating anions, and almost no cluster anions that are closest to natural anions. There is. In addition, in order to generate anions, this method needs to be performed on a relatively large scale. The electron emission method requires high energy to emit electrons into the air, and so pulse energy is required. For this reason, a complicated structure is required even though its performance is not so high. I need it. The water wave method generates anions by breaking water droplets, but this method must be performed on a larger scale than other methods, and the generated anions are less valuable. . Compared to these methods, the present invention generates anions with low energy due to the unique properties of the material. Anions are known to act on parasympathetic nerves to relieve tension, increase immunity, and make it less susceptible to illness. Furthermore, it is also known to effectively remove air pollutants .

図１ａおよび図１ｂに示すように、既存の陰イオン装置は、針電極（１）と平板電極（２）の間にすき間があり、針電極（１）に高電圧の電流を供給し、平板電極（２）を接地して陰イオンを発生させる。 As shown in FIGS. 1a and 1b, the existing anion device has a gap between the needle electrode (1) and the plate electrode (2), and supplies a high voltage current to the needle electrode (1). The electrode (2) is grounded to generate anions.

具体的には、特定レベルを越える電圧を不導体に印可すると、その不導体が導体に変化する。この現象を電気的絶縁破壊と呼び、これに伴って電流が流れることを放電という。
針電極（１）と平板電極（２）の間に印可するＤＣ電圧を徐々に上げていくと、図１に示すように薄暗い光を放射する針電極の先端部の周囲の空気中で電気的絶縁破壊が起こる。 Specifically, when a voltage exceeding a specific level is applied to a nonconductor, the nonconductor changes to a conductor. This phenomenon is called electrical breakdown, and the accompanying flow of current is called discharge.
When the DC voltage applied between the needle electrode (1) and the flat plate electrode (2) is gradually increased, as shown in FIG. 1, the electric voltage is electrically generated in the air around the tip of the needle electrode that emits dim light. Dielectric breakdown occurs.

この２つの電極の間をμＡ（１０^−６Ａ）レベルの電流が流れる状態をコロナ放電と呼ぶ。同様の放電は、液体中または固体中でも部分的に起こる。これらをまとめて部分的放電と呼ぶ。電圧を上げ続けると、特定の電圧で電極間の電界全体に電気的絶縁破壊が起こる。これによって、電極同士が接続されて導電性の高い放電経路になり、電流サージが起こる。この現象を、完全絶縁破壊またはフラッシュオーバーと呼び、完全絶縁破壊時の電極間の電圧を絶縁破壊電圧と呼ぶ。 A state where a current of μA (10 ⁻⁶ A) level flows between the two electrodes is called corona discharge. Similar discharges occur partially in liquid or solid. These are collectively called partial discharge. If the voltage is continuously increased, electrical breakdown occurs in the entire electric field between the electrodes at a specific voltage. As a result, the electrodes are connected to each other to form a highly conductive discharge path, and a current surge occurs. This phenomenon is called complete breakdown or flashover, and the voltage between the electrodes at the complete breakdown is called the breakdown voltage.

気体中で完全絶縁破壊が起こると、電流が電極間を非常に流れやすくなる。これは、その放電空間内に多数の電子やイオンが発生していることを意味する。それらの帯電粒子は、イオン化によって生成されたものである。ここでイオン化とは、外部エネルギーによって揺れ動かされた原子または分子が、外部エネルギーによって揺れ動くまで原子核の周囲で核外電子として拘束していた電子を放出した後に陽イオンに変化する現象をいう。イオン化が起こるのは、気体の分子と高速の電子が衝突したときか、短波放射線に気体を吹きつけたときか、気体の分子同士が衝突したときである。 When complete dielectric breakdown occurs in a gas, current becomes very easy to flow between the electrodes. This means that a large number of electrons and ions are generated in the discharge space. Those charged particles are produced by ionization. Here, ionization refers to a phenomenon in which an atom or molecule swayed by external energy changes to a cation after releasing electrons that have been restrained as extranuclear electrons around the nucleus until swayed by external energy. Ionization occurs when gas molecules collide with high-speed electrons, when gas is blown against short-wave radiation, or when gas molecules collide with each other.

原子は、原子核と、原子核の周りを回る核外電子からなる。核外電子は、原子核に近い軌道上にある。これを基底状態と呼ぶ。基底状態にある原子を、他の粒子または放射線と衝突する場合のように外部エネルギーに当てると、核外電子は、基底状態より高いエネルギーレベル（すなわち、基底状態より外側の軌道）に遷移する。これを励起と呼び、励起に必要なエネルギーを励起エネルギーと呼ぶ。原子をより高い外部エネルギーに当てると、核外電子は自身を原子核の束縛から解放して自由電子になり、原子は陽イオンになる。これが前述のイオン化のプロセスであり、イオン化に必要な最低限のエネルギーをイオン化エネルギーまたはイオン化ポテンシャルと呼ぶ。 An atom consists of a nucleus and extranuclear electrons that go around the nucleus. Extranuclear electrons are in orbit close to the nucleus. This is called the ground state. When an atom in the ground state is exposed to external energy, such as when colliding with other particles or radiation, extranuclear electrons transition to a higher energy level than the ground state (ie, an orbit outside the ground state). This is called excitation, and the energy required for excitation is called excitation energy. When an atom is exposed to a higher external energy, the extranuclear electron releases itself from the nuclear bond and becomes a free electron, and the atom becomes a cation. This is the aforementioned ionization process, and the minimum energy required for ionization is called ionization energy or ionization potential.

正に帯電した粒子と負に帯電した粒子とが結合して中性の粒子に戻る現象を再結合と呼ぶ。これは、電子と陽イオンの再結合と、陰イオンと陽イオンの再結合に分けられる。これらの再結合のうち、起こりやすいのは陰イオンと陽イオンの再結合である。これは、陰イオンの速度が陽イオンの速度より格段に遅く、陰イオンが陽イオンの近くにあることから、相互作用の機会がより多いためである。この種の気体を電気的負性気体と呼び、不活性ガスより最外殻電子が１つ少ないハロゲン（Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ、Ｉ）、ハロゲン化合物、または酸素、酸素を含む空気および蒸気がこれに属する。 The phenomenon in which positively charged particles and negatively charged particles combine to return to neutral particles is called recombination. This can be divided into electron-cation recombination and anion-cation recombination. Of these recombination, the most likely occurrence is the recombination of an anion and a cation. This is because the anion velocity is much slower than the cation velocity and the anion is near the cation, so there are more opportunities for interaction. This type of gas is referred to as an electronegative gas, and air and vapor containing halogen (F, Cl, Br, I), halogen compounds, or oxygen, oxygen, which has one outer shell electron less than an inert gas. Belonging to.

気体の分子と自由電子の結合によって陰イオンが発生することを電子付着と呼ぶ。空気中の放電の場合は、以下の現象が起こる。
Ｅ＋Ｏ_２ → Ｏ＋Ｏ⁻
Ｏ_２＋Ｏ⁻ → Ｏ_３
既存の空気清浄器は、上記の形で放電を実施し、その過程でオゾン（Ｏ_３）を発生させる。オゾンは、人間を死に致らしめる有毒物質である。強酸化物であるオゾンは、陰イオンを生成するための気体放電の過程で、副生成物として生成される。 The generation of anions by the combination of gas molecules and free electrons is called electron attachment. In the case of discharge in the air, the following phenomenon occurs.
E + O ₂ → O + O ⁻
O ₂ + O ⁻ → O ₃
Existing air purifiers perform discharge in the above manner and generate ozone (O ₃ ) in the process. Ozone is a toxic substance that kills humans. Ozone, which is a strong oxide, is generated as a by-product in the process of gas discharge for generating anions.

以下に、無音放電によるオゾン生成の過程を詳細に示す。
Ｏ_２＋ｅ⁻ → Ｏ＋Ｏ＋ｅ⁻
Ｏ＋Ｏ⁻ → Ｏ_２
Ｏ＋Ｏ_２＋Ｍ → Ｏ_３＋Ｍ
Ｏ_２＋Ｏ_２ → Ｏ_３＋Ｏ Below, the process of ozone generation by silent discharge is shown in detail.
O ₂ + e ⁻ → O + O + e ⁻
O + O ⁻ → O ₂
O + O ₂ + M → O ₃ + M
O ₂ + O ₂ → O ₃ + O

上記のように、酸素は放電によってオゾンに変化し、生成されたオゾンは、空気汚染物質と反応して酸素に戻る。オゾンは、好ましい効能がいくつかあるにもかかわらず、人間に対して致命的な影響力を有する。 As described above, oxygen is converted into ozone by discharge, and the generated ozone reacts with air pollutants and returns to oxygen. Ozone has a lethal impact on humans despite some favorable benefits.

オゾンは、酸化剤として、有害残留物を残さず、バクテリアやウィルスに対し、強力な滅菌作用を有する。また、強力な漂白作用を有し、さらには、悪臭のあるガスや、たばこの煙などの有害有機物質と反応して、それらを無害化する。
オゾンは、３つの酸素原子の１つを瞬時に他の物質に移動させ、有機であれ無機であれすべての物質を強力に酸化する。 As an oxidizing agent, ozone does not leave harmful residues and has a strong sterilizing action against bacteria and viruses. In addition, it has a strong bleaching action, and furthermore, it reacts with harmful organic substances such as malodorous gases and cigarette smoke to render them harmless.
Ozone instantly moves one of the three oxygen atoms to another substance, and strongly oxidizes all substances, whether organic or inorganic.

オゾンは、人体にも同じ原理で作用する。オゾンは、皮膚の有機物質と結合し、有害物質を発生させて致命的な問題を引き起こす。たとえば、オゾンは、肺の細胞を破壊して呼吸機能を低下させるおそれがあり、さらに悪いことに、細胞核内の遺伝子を損傷して、ＤＮＡを突然変異させ、がんを引き起こすおそれがある。角膜のような繊細な組織が特に、オゾンに対して脆弱である。 Ozone acts on the human body on the same principle. Ozone combines with the skin's organic substances, generating harmful substances and causing fatal problems. For example, ozone can destroy lung cells and reduce respiratory function, and worse, damage genes in the cell nucleus, mutate DNA, and cause cancer. Delicate tissues such as the cornea are particularly vulnerable to ozone.

オゾンは、子供、老人、体力が衰えた人、心臓病患者などに深刻な悪影響を及ぼすことが知られており、またオゾン濃度が７％を超えると死亡率が７％上がるという研究報告が複数あるほど危険な気体である。このため、以下に示すように、多くの国々がオゾン濃度を厳しく規制している。 Ozone is known to have serious adverse effects on children, the elderly, people with weak physical strength, heart disease, and others, and several studies have reported that mortality increases by 7% when the ozone concentration exceeds 7%. It is a dangerous gas. For this reason, as shown below, many countries strictly regulate the ozone concentration.

日本、厚生労働省：０．０６（８時間平均）／０．１２（１時間平均）
韓国、環境省：０．０６（８時間平均）／０．１（１時間平均）
米国ＯＳＨＡ（労働安全衛生管理局）：０．１（８時間平均）／０．３（１５〜３０分） Japan, Ministry of Health, Labor and Welfare: 0.06 (8 hour average) /0.12 (1 hour average)
Korea, Ministry of the Environment: 0.06 (8 hour average) /0.1 (1 hour average)
US OSHA (Occupational Safety and Health Administration): 0.1 (average for 8 hours) /0.3 (15-30 minutes)

オゾンは、濃度が０．０１〜０．０３ｐｐｍになると、独特の少し生臭いにおいを発し始める。このにおいで吐き気を催す人がいる。ほとんどの人々が、この独特のにおいのために陰イオンとオゾンを混同しているが、実際には、陰イオンは、無色、無臭、無味であって、健康によいことが知られている。こうした混同が起こるのは、従来の陰イオン装置がオゾンとともに陰イオンを発生させてきたからである。 When ozone reaches a concentration of 0.01 to 0.03 ppm, it begins to emit a unique, slightly odorous smell. Some people have nausea with this smell. Most people confuse anions and ozone because of this unique smell, but in fact, anions are known to be colorless, odorless, tasteless and healthy. This confusion occurs because conventional anion devices have generated anions along with ozone.

無声放電による現在の陰イオン発生方法では、陰イオンを生成する過程で副生成物としてオゾンが生成されることは避けられず、やっかいなことに、オゾンの生成量が減ると、陰イオンの生成量も減ってしまう。空気清浄器に装着されている現在のほとんどの陰イオン装置は、そのような方法で陰イオンを発生させる。 In the current method of generating anions by silent discharge, it is inevitable that ozone is generated as a by-product in the process of generating anions, and, unfortunately, if the amount of ozone generated decreases, anions are generated. The amount will also decrease. Most current anion devices attached to air purifiers generate anions in such a manner.

空気清浄器で生成されたオゾンに長時間さらされた人が吐き気を感じ、吐いてしまう場合すらあるという事例が数多く報告されている。このことは、特に、妊婦、老人、体力が衰えた人、子供にとっては命にかかわることであろう。
以上の理由から、多くの国々の政府がオゾンの発生量を厳しく規制しており、そうしたことから、現在の陰イオン装置に代わる装置の開発が緊急に求められている。 Many cases have been reported in which people who have been exposed to ozone generated by an air purifier for a long time feel nauseous and even exhale. This can be life-threatening, especially for pregnant women, the elderly, those with weakness, and children.
For these reasons, the governments of many countries strictly regulate the amount of ozone generated, and as such, the development of a device to replace the current anion device is urgently required.

本発明は、前述の問題を解決できる無オゾンクラスター陰イオン装置を提供することを意図したものである。 The present invention is intended to provide an ozone-free cluster anion device that can solve the aforementioned problems.

本発明に係る無オゾンクラスター陰イオン装置は、陰イオン発生部と、陰イオン発生部へケーブルを介して直流高電圧を印加する陰イオン発生用の高電圧部とから成り、前記陰イオン発生部は、多数の鋭い針状突起を有する金属繊維（ＭＦ）を用いて構成される。また、好ましい態様においては、前記陰イオン発生部を、白金、ステンレス鋼、銅、銀、亜鉛、ニッケル、マンガン、およびタングステンの８種類の金属の合金と、自由電子を有する導電布と、導電樹脂と、半導電樹脂とをロープ状により合わせたものとする。
多数の鋭い針状突起を有する金属繊維（ＭＦ）に電気エネルギーを与えると、それらの針が、一般的なイオン化ポテンシャルより低いエネルギーで空気中に電子を放出する。この場合、水分の付着による周囲の湿気が電子の放出に影響を及ぼす。針から放出された電子は、酸素や他の物質などの中性の粒子に付着して（酸素は非常に強い電子親和力［−１３５ＫＪ／ｍｏｌｅ］を有する）、それらを陰イオンに変える。この場合、陰イオンの質量が電子の質量より大きくなり、陰イオンの移動速度が低下して、導電性が低下するばかりか、他の中性粒子のイオン化が行われなくなる。よって、本発明では、オゾン（Ｏ_３）を発生させずに陰イオンだけを発生させることができる。 An ozone-free cluster anion apparatus according to the present invention includes an anion generation unit and a high voltage unit for generating an anion that applies a DC high voltage to the anion generation unit via a cable. Is configured using metal fibers (MF) having a large number of sharp needle-like projections. Further, in a preferred embodiment, the anion generating portion is composed of an alloy of eight kinds of metals such as platinum, stainless steel, copper, silver, zinc, nickel, manganese, and tungsten, a conductive cloth having free electrons, and a conductive resin. And a semiconductive resin are combined in a rope shape.
When electrical energy is applied to a metal fiber (MF) having a large number of sharp needle-like protrusions , the needles emit electrons into the air with an energy lower than the general ionization potential. In this case, ambient moisture due to moisture adhesion affects the emission of electrons. Electrons emitted from the needle attach to neutral particles such as oxygen and other substances (oxygen has a very strong electron affinity [−135 KJ / mole]), turning them into anions. In this case, the mass of the anion becomes larger than the mass of the electron, and the moving speed of the anion is lowered, so that the conductivity is lowered, and other neutral particles are not ionized. Therefore, in the present invention, only anions can be generated without generating ozone (O ₃ ) .

本発明は、従来の陰イオン装置と異なり、陰イオンを発生させる過程で副生成物のオゾンを生成しないことにより、オゾン抑制の問題を解決するものであることを主張する。 The present invention argues that, unlike a conventional anion apparatus, the problem of ozone suppression is solved by not generating ozone as a by-product in the process of generating anions.

本発明の前述の目的と特徴、およびその他の目的と特徴について、添付図面を用いて、より具体的に説明する。
図２は、本発明の陰イオン装置の構成を示す図であり、図３は、本発明の陰イオン装置の主要構成要素を詳細に示す図である。図４および図５は、本発明の陰イオン装置の動作を説明する図であって、それぞれ、水分によるクラスターの発生と、クラスター（イオン消失）の発生の過程を示している。 The above-described objects and features of the present invention and other objects and features will be described more specifically with reference to the accompanying drawings.
FIG. 2 is a diagram showing the configuration of the anion device of the present invention, and FIG. 3 is a diagram showing in detail the main components of the anion device of the present invention. FIG. 4 and FIG. 5 are diagrams for explaining the operation of the anion apparatus of the present invention, and show the process of generation of clusters due to moisture and generation of clusters (ion disappearance), respectively.

図２に示すように、無オゾンクラスター陰イオン装置は、陰イオン発生部１２と陰イオン発生用高電圧部１５で構成され、陰イオン発生用高電圧部１５から陰イオン発生部１２に高電圧を印加することによって陰イオンを発生させる。 As shown in FIG. 2, the ozone-free cluster anion device includes an anion generation unit 12 and an anion generation high voltage unit 15, and a high voltage is supplied from the anion generation high voltage unit 15 to the anion generation unit 12. To generate anions.

陰イオン発生部１２は繊維の形態をとるもので、陰イオン装置の本体１１に巻きついている。また陰イオン発生部１２の一端には、ＤＣ高電圧を供給するために定電源１３が接続される。
陰イオン発生用高電圧部１５は、ＡＣおよびＤＣ電力の供給を受けて、これらをＤＣ高電圧に変換するもので、ＤＣ電圧接続ケーブル１４を介して電源１３に接続されている。 The anion generator 12 takes the form of a fiber and is wound around the main body 11 of the anion device. A constant power source 13 is connected to one end of the anion generator 12 in order to supply a DC high voltage.
The high voltage unit 15 for generating anions receives supply of AC and DC power and converts them into a DC high voltage, and is connected to the power supply 13 via the DC voltage connection cable 14.

以下、陰イオン発生部について詳細に説明する。
図３に示すように、陰イオン発生部１２は、白金、ステンレス鋼、銅、銀、亜鉛、ニッケル、マンガン、およびタングステンの８種類の金属の合金、自由電子を有する導電布、導電樹脂、および半導電樹脂をロープ状により合わせて構成される。
陰イオン発生部１２は、電気エネルギーを与えられて、安全のために火花放電を防止するよう付加された抵抗を通して電子を空気中に放出する。 Hereinafter, the anion generator will be described in detail.
As shown in FIG. 3, the anion generation unit 12 includes platinum, stainless steel, copper, silver, zinc, nickel, manganese, and an alloy of eight metals, a conductive cloth having free electrons, a conductive resin, and A semiconductive resin is combined in a rope shape.
The anion generator 12 is given electrical energy and emits electrons into the air through a resistance added to prevent spark discharge for safety.

繊維の形態を有する陰イオン発生部１２の表面を拡大して見ると、避雷針のような形状が多数あるのがわかる。これらは、非常に低い電気エネルギーでの放電を可能にする広い面積を実現している。 When the surface of the anion generator 12 having a fiber form is enlarged, it can be seen that there are many shapes like a lightning rod. They realize a large area that enables discharge with very low electrical energy.

以下、オゾンの発生を抑制する仕組みについて詳細に説明する。
多数の避雷針状の棒から電子が空気中に放出されると、空気の２１％を占め、水素に次ぐ強い電子親和力を有する酸素が、電子を引きつけ、電子の電荷によって陰イオンに変化する。この過程で、周囲の水分がその陰イオンと結合して分子のクラスターを形成する。 Hereinafter, a mechanism for suppressing the generation of ozone will be described in detail.
When electrons are released into the air from a large number of lightning rods, oxygen that occupies 21% of the air and has the strongest electron affinity after hydrogen attracts the electrons and changes into anions due to the charge of the electrons. In this process, the surrounding water combines with the anion to form a molecular cluster.

次の式は、小クラスターイオンを形成する仕組みを示す。
ｅ＋Ｏ_２ → Ｏ_２ ⁻＋Ｈ_２Ｏ → Ｏ_２ ⁻（Ｈ_２Ｏ）ｎ The following equation shows the mechanism for forming small cluster ions.
e + O ₂ → O ₂ ⁻ + H ₂ O → O ₂ ⁻ (H ₂ O) n

図４は、水分による陰イオン（Ｏ_２ ⁻）形成の過程を示す概略図である。
放出された電子の一部が電子イオンを放出し、これが瞬時に核を形成して周辺の気体分子を引きつけ、小イオンになる。これらが結合してクラスターになる。
これらの小イオンと電子とは、ほこり、ちり、霧などの微粒子に引きつけられるとクラスターイオンになる。これは小イオンのように見えるが、小イオンの何百倍もの質量を有する。図６は、クラスターイオンの形成過程を示す概略図である。 FIG. 4 is a schematic diagram showing the process of anion (O ₂ ⁻ ) formation by moisture.
Some of the emitted electrons emit electron ions, which instantly form nuclei and attract surrounding gas molecules into small ions. These combine to form a cluster.
These small ions and electrons become cluster ions when attracted to fine particles such as dust, dust, and fog. It looks like a small ion but has hundreds of times the mass of a small ion. FIG. 6 is a schematic view showing the formation process of cluster ions.

したがって、本発明では、人間の健康によい陰イオンを発生させ、オゾンを生成しない無オゾンクラスター陰イオン装置であることを主張する。クラスターイオンは、天然イオンと非常によく似ており、他のイオンよりも長時間空気中にとどまり、より遠くまで移動する。これに対し、既存の陰イオン装置によりオゾンとともに発生するイオンは、発生後まもなく中性化される一種の電子である。
いくつかの具体例に限定して本発明を詳細に説明してきたが、説明した技術の範囲内で本発明の種々の変更および修正が可能であることは明らかであり、そのような変更および修正が本発明の特許請求の範囲に属するのは当然である。 Therefore, the present invention claims to be an ozone-free cluster anion device that generates anions that are good for human health and does not generate ozone. Cluster ions are very similar to natural ions and stay in the air for a longer time than other ions and travel farther. On the other hand, ions generated together with ozone by existing anion devices are a kind of electrons that are neutralized soon after generation.
While the invention has been described in detail in terms of a few specific examples, it will be apparent that various changes and modifications may be made to the invention within the scope of the described technology. Is naturally within the scope of the claims of the present invention.

本発明の無オゾンクラスター陰イオン装置は、人間が屋内で安楽に呼吸し、快適に休息し、それによって、病気に対する身体抵抗力を高めて病気から身を守ることを可能にする。これは、本発明の無オゾンクラスター陰イオン装置が、人体に有害なオゾンを発生させることなく、多量の陰イオンを安定して発生させることができるからである。
本発明、すなわち、オゾンを発生させずに、人の健康によいことが知られている陰イオンを発生させる装置は、従来の方法による放電では避けられなかったオゾンの発生を根本的に抑制できる点で特に有益である。
さらに、本発明の装置は、オゾンを発生させないので、陰イオンを生成する過程でオゾンが発生することにより生じるオゾン抑制の問題を解決する装置でもある。 The ozone-free cluster anion device of the present invention allows a human to breathe comfortably indoors and rest comfortably, thereby increasing body resistance to the disease and protecting it from the disease. This is because the ozone-free cluster anion device of the present invention can stably generate a large amount of anions without generating ozone harmful to the human body.
The present invention, that is, the apparatus for generating anions that are known to be good for human health without generating ozone, can fundamentally suppress the generation of ozone, which was unavoidable in the discharge by the conventional method. This is particularly beneficial in terms of points.
Furthermore, since the device of the present invention does not generate ozone, it is also a device that solves the problem of ozone suppression caused by the generation of ozone in the process of generating anions.

既存の空気清浄器の陰イオン装置で用いられている原理を示す図である。It is a figure which shows the principle used with the anion apparatus of the existing air cleaner. 既存の空気清浄器の陰イオン装置で用いられている原理を示す図である。It is a figure which shows the principle used with the anion apparatus of the existing air cleaner. 本発明の陰イオン装置の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the anion apparatus of this invention. 本発明の陰イオン装置の主要構成要素を詳細に示す図である。It is a figure which shows in detail the main component of the anion apparatus of this invention. 本発明の陰イオン装置の動作であって、水分によるクラスターの発生を示す図である。It is operation | movement of the anion apparatus of this invention, Comprising: It is a figure which shows generation | occurrence | production of the cluster by a water | moisture content. 本発明の陰イオン装置の動作であって、クラスター（イオン消失）の発生の過程を示す図である。It is operation | movement of the anion apparatus of this invention, Comprising: It is a figure which shows the process of generation | occurrence | production of a cluster (ion disappearance). クラスターイオンの形成過程を示す概略図である。It is the schematic which shows the formation process of cluster ion.

Explanation of symbols

１針電極
２平板電極
１１陰イオン装置本体
１２陰イオン発生部
１３電源部
１４ＤＣ高電圧接続ケーブル
１５陰イオン発生用高電圧部
１６電力インレット DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Needle electrode 2 Flat plate electrode 11 Anion apparatus main body 12 Anion generation part 13 Power supply part 14 DC high voltage connection cable 15 High voltage part for anion generation 16 Power inlet

Claims

The anion generation part and a high voltage part for anion generation for applying a DC high voltage to the anion generation part via a cable, the anion generation part is a metal fiber having a number of sharp needle-like projections An ozone-free cluster anion device composed of

The anion generator includes an alloy of eight kinds of metals such as platinum, stainless steel, copper, silver, zinc, nickel, manganese, and tungsten, a conductive cloth having free electrons, a conductive resin, and a semiconductive resin. The ozone-free cluster anion device according to claim 1, which is combined in a rope shape .