JP2007227043A - 照明器具 - Google Patents

Abstract

【課題】イオンを室内全域にわたって均一に拡散させることができるようにイオン発生装置を備えた照明器具を提供する。
【解決手段】天井に設置される照明器具であって、照明器具本体Ｂには、複数のイオン発生装置Ａが照明器具本体Ｂの中心に対して回転対称となるように備えられている。イオン発生装置Ａは照明器具本体Ｂから外部へ向かって略水平方向にイオン１を放出するものであって、このイオン１の放出方向Ｄ１とは異なる略水平方向に送風して、イオン１を外部に誘引させる送風部を備えている。
【選択図】図１

Description

本願発明は、イオン発生装置を備えることで室内にイオンを拡散させる照明器具に関するものである。

従来から、特にマイナスに帯電したイオンが、脱臭や抗菌に効果的に作用することが知られている。イオンを放出する機能は様々な製品に応用されており、例えば、特開２００４−１４６３３５号公報（特許文献１）に示すように、室内の天井に取り付けられる照明器具に応用されている。この照明器具は、図７に示すように、本体ケースＣ１の下面の中央付近に取付け台Ｃ２が設けられており、この取付け台Ｃ２にイオン発生装置Ｃ３が一台取り付けられている。イオン発生装置Ｃ３の内部にはファンが設けられており、このファンは、水平方向に開口した吸気スリットＣ４から吸気して、垂直下方向に開口した排気スリットＣ５から送風するものである。イオン発生装置Ｃ３内で発生したイオンは、このファンの送風によって照明器具から下方に向かって放出される。

したがって、この場合は、照明器具にイオン発生装置Ｃ３を備えることで、照明器具の下方域にイオンを放出させることができる。
特開２００４−１４６３３５号公報

しかしながら、上記従来例である照明器具にあっては、イオンが放出されるのは一箇所からのみであるため、室内における一定の場所にイオンが偏在するという問題が生じる。又、ファンの送風はイオンを下方に向かって放出させるものであるため、水平方向へのイオンの放出がなく、イオンは照明器具の下方域に偏在し、室内全域に拡散されないという問題が生じる。

本願発明は、上記背景技術に鑑みて発明されたものであり、その課題は、イオンを室内全域にわたって均一に拡散させることができるようにイオン発生装置を備えた照明器具を提供することである。

上記課題を解決するために、本願請求項１記載の発明では、天井に設置される照明器具であって、照明器具本体には、複数のイオン発生装置が照明器具本体の中心に対して回転対称となるように備えられており、イオン発生装置はイオンを照明器具本体から外部へ向かって略水平方向に放出するようになしている。

又、本願請求項２記載の発明では、上記請求項１記載の照明器具において、イオン発生装置は、イオンの放出方向とは異なる略水平方向に送風する送風部を備えており、この送風により、放出されたイオンを誘引して照明器具本体から外部に向かって拡散するようになしたことを特徴としている。

又、本願請求項３記載の発明では、上記請求項２記載の照明器具において、送風を制御する制御手段を備えており、送風部は、羽根を回転させて送風するファンであって、制御手段によってファンの羽根を正回転及び逆回転させることで、送風方向を反転させて、二方向に送風するようになしたことを特徴としている。

又、本願請求項４記載の発明では、上記請求項３記載の照明器具において、各イオン発生装置において、送風方向が、イオンの放出方向に対して同じ回転方向に略等しい角度を持って同期に反転するように制御されることを特徴としている。

又、本願請求項５記載の発明では、上記請求項３又は４記載の照明器具において、制御手段は、羽根の回転を正、逆切り換える際に、回転数を緩やかに変化させる制御を行うようになしたことを特徴としている。

又、本願請求項６記載の発明では、上記請求項１〜５いずれか一項記載の照明器具において、イオン発生装置は、照明器具本体の中心を通る垂直線を軸にして回動し得るようになしたことを特徴としている。

又、本願請求項７記載の発明では、上記請求項１〜６いずれか一項記載の照明器具において、天井から吊り下げて設置される照明器具であって、イオン発生装置を照明器具本体の天井と対向する上面側に備えたことを特徴としている。

本願請求項１記載の発明の照明器具においては、複数のイオン発生装置が照明器具本体の中心に対して回転対称となるように備えられているため、室内の一定の場所にイオンを偏在させることはなく、均一に拡散させることができる。又、イオンは照明器具本体から外部へと略水平方向に放出されるため、照明器具から離れた位置にもイオンを行き届かせることができ、室内の全域にわたってイオンを拡散させることができる。

又、本願請求項２記載の発明の照明器具においては、放出されたイオンが、その放出方向とは異なる略水平方向の送風に誘引されて拡散するため、イオンを効率よく広範囲に拡散させることができる。又、拡散の効率が良いため、送風部の風量を増加させることなくイオンを広範囲に拡散させることができ、騒音を小さくすることができる。

又、本願請求項３記載の発明の照明器具においては、送風方向が反転して二方向に送風することで、イオンは二方向に誘引されるため、一方向のみに送風する場合と比較して、イオンをより広範囲に拡散させることができる。更に、ファンの羽根を正回転及び逆回転させることで、送風方向を反転させて、二方向に送風するため、送風部自体を動かして送風方向を変える場合と比べて、容易に送風方向を反転させることができる。

又、本願請求項４記載の発明の照明器具においては、制御手段は、各イオン発生装置で、送風方向が、イオンの放出方向に対して同じ回転方向に略等しい角度を持って同期に反転するように制御される。したがって、各イオン発生装置の送風方向及び反転の周期がばらばらで、統一して制御されていない状態では、時間や場所によってはイオンが室内に偏在する場合があるが、送風方向を上記のように制御することで、常にイオンが室内に均一に拡散され、複数備えたイオン発生装置をより効率よく利用することができる。

又、本願請求項５記載の発明の照明器具においては、制御手段は、羽根の回転を正、逆切り換える際に、回転数を緩やかに変化させる制御を行っている。したがって、ファンの回転数は緩やかな変化で増加と減少を繰り返すことになるため、騒音の変化が滑らかになり、送風方向の反転に伴う騒音に対して、使用者が不快に感じるのを抑えることができる。

又、本願請求項６記載の発明の照明器具においては、イオン発生装置は、照明器具本体の中心を通る垂直線を軸にして回動し得るようになしているため、室内においてイオンをより広範囲に均一に拡散できるように、イオン発生装置の備える位置を調節することができる。

又、本願請求項７記載の発明の照明器具においては、イオン発生装置を照明器具本体の天井と対向する上面側に備えているため、美観を損ねたり、照明光を遮ったりすることはなく、本来の機能を害することなく照明器具を利用することができる。

図１〜６は、本願請求項１〜７に対応した一実施形態である照明器具を示している。この照明器具は、天井に設置されるものであって、照明器具本体Ｂには、複数のイオン発生装置Ａが照明器具本体Ｂの中心に対して回転対称となるように備えられている。イオン発生装置Ａは照明器具本体Ｂから外部へ向かって略水平方向にイオン１を放出するものであって、このイオン１の放出方向Ｄ１とは異なる略水平方向に送風して、イオン１を外部に誘引させる送風部２を備えている。

又、照明器具には送風を制御する制御手段４を備えており、送風部２は、羽根を回転させて送風するファン３であって、制御手段４によってファン３の羽根を正回転及び逆回転させることで、送風方向Ｄ２を反転させて、二方向に送風するようになしている。又、制御手段４は、各イオン発生装置Ａにおいて、送風方向Ｄ２が、イオン１の放出方向Ｄ１に対して同じ回転方向に略等しい角度を持って同期に反転するように制御している。更に、制御手段４は、羽根の回転を正、逆切り換える際に、回転数を緩やかに変化させるように制御している。

又、この照明器具は、天井から吊り下げて設置される照明器具であって、イオン発生装置Ａを照明器具本体Ｂの天井と対向する上面Ｂ２側に備えている。更に、照明器具に備えられたイオン発生装置Ａは、照明器具本体Ｂの中心を通る垂直線を軸にして回動し得るようになしている。

以下、この実施形態の照明器具を、より具体的詳細に説明する。図１に示すようにこの照明器具は、イオン発生装置Ａが箱型のパッケージ１３に内包されて備えられている。図２、３に、この照明器具に備えられているイオン発生装置Ａを示す。このイオン発生装置Ａは、霧化電極５に空気中の水分を結露させ、結露させた水を静電霧化してイオン１を発生させるものである。

イオン発生装置Ａの具体的な構造は、霧化電極５と、放熱部６との間に挟まれて熱交換部７が設けられている。熱交換部７としては、内部にペルチェ素子を設けたペルチェユニットを用いており、ペルチェ素子の吸熱側が霧化電極５と接する面に接続しており、放熱側が放熱部６と接する面に接続している。又、霧化電極５は、アルミニウムやステンレス等の熱伝導性及び導電性の高い材料を用いており、放熱部６はフィン形状で、アルミニウム等の熱伝導性の高い材料を用いている。

この熱交換部７に設けられたペルチェ素子に導線１２から電力を供給し、霧化電極５から放熱部６へと熱を移動させることで、霧化電極５を冷却し、霧化電極５の表面に空気中の水分を結露させる。

放熱部６の表面６１には、霧化電極５を囲むように筒状の支持枠８が設けられており、支持枠８の先端に輪状の対向電極９を支持させることで、霧化電極５と対向電極９とが所定間隔を隔てて対向するようになしている。又、霧化電極５と対向電極９とには、電圧印加部１１が電気的に接続されており、電圧印加部１１により高電圧が印加されるようになっている。高電圧が印加されることにより、霧化電極５に結露した水が高いエネルギーを受けてレイリー分裂を繰り返し、大量のイオン１が発生する。発生したイオン１は対向電極９に向かって移動し、輪状の対向電極９における中央孔１０を通過してパッケージ１３の放出開口１４から外部へと放出される。

放熱部６の表面６１に直交する側面側には送風部２が設けられており、この送風部２により、側面側から放熱部６を送風することで放熱部６を冷却させている。この送風部２は、羽根を回転させて送風するファン３であって、ファン３に隣接してファン３の回転出力を制御する制御手段４が備えられている。この制御手段４は、ファン３の羽根を正回転及び逆回転させることで、送風方向Ｄ２を反転させて、二方向に送風させるものである。

図３（ｂ）に示すように制御手段４によって、ファン３が正回転するように制御された場合は、ファン３からの送風Ｅが放熱部６を通過して送風開口１５から外部へと吹き出す。一方、ファン３が逆回転するように制御された場合は、放熱部６付近の空気がファン３に吸い込まれて逆側の送風開口１５から外部へと吹き出す。この正回転及び逆回転により送風開口１５から吹き出すファン３からの送風Ｅは、イオン１の放出する方向と直交しており、イオン１を誘引することで拡散させている。

又、制御手段４はファン３の回転を正、逆切り換える際に、回転出力の信号を連続的に変化させる制御を行っている。この制御により、ファン３の回転は正回転の所定の回転数から逆回転の所定の回転数へと瞬時に反転するのではなく、正回転の所定の回転数から時間と共に緩やかに回転数を減少させて回転を止め、その後、逆回転して緩やかに回転数を増加させて所定の回転数となるような制御をしている。

なお、ここで示したイオン発生装置Ａは、静電霧化によりイオン１を発生させるものであるが、他の方法でイオン１を発生させるものであってもよい。

図１に示すように、照明器具は、天井から吊り下げて設置されるものであって、照明器具本体Ｂの上端部分は回動部Ｂ１として形成されており、この回動部Ｂ１の上面Ｂ２に、イオン発生装置Ａが照明器具本体Ｂの中心に対して回転対称となるように二つ備えられている。なお、イオン発生装置Ａは、幅85mm、奥行125mm、高さ45mm程度のパッケージ１３に納められており、照明器具本体Ｂの上面Ｂ２にも、充分に備えられる程度の大きさである。

回動部Ｂ１は、手動或いは自動で、照明器具本体Ｂの中心を通る垂直線を軸にして回動させることができ、この回動に伴ってイオン発生装置Ａの向きが調整される。この回動部Ｂ１によって、例えば、イオン発生装置Ａは、送風方向Ｄ２が部屋の壁面に対して直角となるように調整される。

又、各イオン発生装置Ａは、イオン１の放出方向Ｄ１が照明器具の外周における接線と直交する水平方向になり、送風方向Ｄ２が放出方向Ｄ１と直交する水平方向になるように調整されて備えられている。したがって、イオン発生装置Ａから放出されたイオン１は、放出方向Ｄ１から送風方向Ｄ２に誘引されて落下しながら部屋中に拡散する。

使用時においては、各イオン発生装置Ａはばらばらに制御されているのではなく、送風方向Ｄ２が、イオン１の放出方向Ｄ１に対して同じ回転方向に略等しい角度を持って同期に反転するように制御されている。すなわち、図４（ａ）において、上方のイオン発生装置Ａが、イオン１の放出方向Ｄ１に対して左側に直角となる実線で示された送風方向Ｄ２１に送風している時は、下方のイオン発生装置Ａも、イオン放出方向Ｄ１に対して左側に直角となる実線で示された送風方向Ｄ２２に送風するよう制御される。同様に、送風方向Ｄ２が反転した時は、破線で示された送風方向Ｄ２３、Ｄ２４となり、反転の周期も同一となるように制御されている。これは、イオン発生装置Ａがいくつ備えられていても同じであり、例えば、三つ備えられている場合は、図４（ｂ）に示すような状態になる。

なお、この照明器具において、制御手段４は各イオン発生装置Ａに備えられているものであるが、各イオン発生装置Ａに備えるのではなく、照明器具本体Ｂに備えられ、複数のイオン発生装置Ａを一括で制御するものであってもよい。

この照明器具を十畳間の天井に備えた場合において、流体解析によるイオン１の拡散のシミュレーション結果を図５に示す。詳細な流体解析の条件は、縦2.7m、横3.6mの十畳間で、高さが2.4mの部屋の天井の中央に本実施形態である照明器具を備えており、イオン１は0.3m/sの流速で放出され、送風部２からは1.2m/sの流速で送風している。ただし、この流体解析では、送風部２からの送風方向Ｄ２を反転させる制御は行っていない。又、比較対象として、イオン発生装置Ａを一台だけ備えた照明器具で、他の解析条件は全て図５の場合と同じ条件として流体解析したシミュレーション結果を図６に示す。

図５に示すように、イオン発生装置Ａを二台備えた場合は、イオン１が偏在することはなく、室内の全域にわたって均一に拡散されている。一方、図６に示すように、イオン発生装置Ａを一台だけ備えた場合は、イオン１が部屋の片側に偏在しており、均一に拡散されていない。

したがって、この実施形態の照明器具においては、二つのイオン発生装置Ａが照明器具本体Ｂの中心に対して回転対称となるように備えられており、イオン１は照明器具本体Ｂから外部へと略水平方向に放出されるため、イオン１を偏在させることはなく、室内の全域にわたって均一に拡散させることができる（図５）。

又、放出されたイオン１が、その放出方向Ｄ１とは異なる略水平方向の送風に誘引されて拡散するため、イオン１を効率よく室内の全域にわたって拡散させることができる。又、拡散の効率が良いため、送風部２の風量を増加させることなくイオン１を広範囲に拡散させることができ、騒音を小さくすることができる。

又、送風方向Ｄ２が反転して二方向に送風することで、イオン１は二方向に誘引されるため、一方向のみに送風する場合と比較して、イオン１をより広範囲に拡散させることができる。更に、ファン３の羽根を正回転及び逆回転させることで、送風方向Ｄ２を反転させて、二方向に送風するため、送風部２自体を動かして送風方向Ｄ２を変える場合と比べて、容易に送風方向Ｄ２を反転させることができる。

又、制御手段４は、各イオン発生装置Ａで、送風方向Ｄ２が、イオン１の放出方向Ｄ１に対して同じ回転方向に略等しい角度を持って同期に反転するように制御される。したがって、各イオン発生装置Ａの送風方向Ｄ２及び反転の周期がばらばらで、統一して制御されていない状態では、時間や場所によってはイオン１が室内に偏在する場合があるが、送風方向Ｄ２を上記のように制御することで、常にイオン１が室内に均一に拡散され、複数備えたイオン発生装置Ａをより効率よく利用することができる。

又、制御手段４は、羽根の回転を正、逆切り換える際に、回転数を緩やかに変化させる制御を行っている。したがって、ファン３の回転数は緩やかな変化で増加と減少を繰り返すことになるため、騒音の変化が滑らかになり、送風方向Ｄ２の反転に伴う騒音に対して、使用者が不快に感じるのを抑えることができる。

又、イオン発生装置Ａは、照明器具本体Ｂの中心を通る垂直線を軸にして回動し得るようになしているため、室内においてイオン１をより広範囲に均一に拡散できるように、イオン発生装置Ａの備える位置を調節することができる。又、回動部Ｂ１によって、イオン発生装置Ａは、送風方向Ｄ２が部屋の壁面に対して直角となるように調整されている。この調整によって、送風方向Ｄ２を部屋の隅に向けた場合には、部屋の隅においてイオン１が堆積することがあるが、部屋の壁面に直角に送風することで、均一にイオン１を拡散させることができる。

又、イオン発生装置Ａを照明器具本体Ｂの天井と対向する上面Ｂ２側に備えているため、美観を損ねたり、照明光を遮ったりすることはなく、本来の機能を害することなく照明器具を利用することができる。

本願発明の一実施形態であるイオン発生装置を備えた照明器具を示す斜め上方から見た斜視図。 同照明器具に備えられたイオン発生装置を示す斜め側方から見た斜視図。 同イオン発生装置を示す（ａ）は側断面図、（ｂ）は平断面図。 本願発明の一実施形態である照明器具において、（ａ）はイオン発生装置が二台備えられた場合の上面図、（ｂ）はイオン発生装置が三台備えられた場合の上面図。 同照明器具のイオンの拡散の様子を示した説明図。 比較対象となる照明器具のイオンの拡散の様子を示した説明図。 従来例である照明器具を示す分解斜視図。

符号の説明

Ａ イオン発生装置
Ｂ 照明器具本体
B1 回動部
B2 上面
１ イオン
２ 送風部
３ ファン
４ 制御手段

Claims (7)

1. 天井に設置される照明器具であって、照明器具本体には、複数のイオン発生装置が照明器具本体の中心に対して回転対称となるように備えられており、イオン発生装置はイオンを照明器具本体から外部へ向かって略水平方向に放出するようになした照明器具。
2. イオン発生装置は、イオンの放出方向とは異なる略水平方向に送風する送風部を備えており、この送風により、放出されたイオンを誘引して照明器具本体から外部に向かって拡散するようになしたことを特徴とする請求項１記載の照明器具。
3. 送風を制御する制御手段を備えており、送風部は、羽根を回転させて送風するファンであって、制御手段によってファンの羽根を正回転及び逆回転させることで、送風方向を反転させて、二方向に送風するようになしたことを特徴とする請求項２記載の照明器具。
4. 各イオン発生装置において、送風方向が、イオンの放出方向に対して、同じ回転方向に略等しい角度を持って同期に反転するように制御されることを特徴とする請求項３記載の照明器具。
5. 制御手段は、羽根の回転を正、逆切り換える際に、回転数を緩やかに変化させる制御を行うようになしたことを特徴とする請求項３又は４記載の照明器具。
6. イオン発生装置は、照明器具本体の中心を通る垂直線を軸にして回動し得るようになしたことを特徴とする請求項１〜５いずれか一項記載の照明器具。
7. 天井から吊り下げて設置される照明器具であって、イオン発生装置を照明器具本体の天井と対向する上面側に備えたことを特徴とする請求項１〜６いずれか一項記載の照明器具。

Images