JP2010266108A - シーリングファン - Google Patents

Abstract

【課題】効果的に空気を清浄化することが可能なシーリングファンを提供する。
【解決手段】シーリングファン１は、イオン発生部１３０と、羽根１１０と、モータ１２０とを備える。イオン発生部１３０は、正イオンとしてＨ^＋（Ｈ_２Ｏ）_ｍ（ｍは任意の整数）と負イオンとしてＯ_２ ⁻（Ｈ_２Ｏ）_ｎ（ｎは任意の整数）とを発生させる。モータ１２０は、羽根１１０を、ほぼ鉛直方向に延びる軸を中心にして回転させる。イオン発生部１３０は、羽根１１０がモータ１２０によって回転させられるときに羽根１１０が通過する領域の上方に配置されている。
【選択図】図１

Description

この発明は、シーリングファンに関する。

従来、天井にとりつけられたファンを回転させて、室内の空気を循環させるシーリングファンがある。シーリングファンが室内の空気を循環させることによって、冷房時には冷たい空気が室内で均一にされ、また、暖房時には暖かい空気が室内で均一にされる。このように、シーリングファンは冷暖房の効率を高める目的で使用される。また、冷暖房時でなくても、室内の空気を循環させるために使用される。

また、例えば、特開２０００−７４４３２号公報（特許文献１）には、マイナスイオンを発生させる空気清浄ユニットを備えるシーリングファンが記載されている。このシーリングファンでは、羽根の回転駆動手段にマイナスイオンを発生させる空気清浄機が取り付けられている。空気清浄ユニットで発生されたマイナスイオンは室内に拡散され、マイナスイオンが室内のほこり、煙、花粉、におい等を捕捉し、床へ移動させる。

特開２０００−７４４３２号公報

しかしながら、特開２０００−７４４３２号公報（特許文献１）に記載のシーリングファンでは、空気清浄ユニットは、マイナスイオンだけを発生させている。マイナスイオンをシーリングファンの羽根の回転によって室内に拡散させても、室内に浮遊しているほこりや煙、花粉、におい物質などの室内の浮遊粒子を不活性化したり、浮遊細菌を殺菌したりすることはできない。

空気中に放出されることが可能な他のイオンとしては、例えば、大気イオンと呼ばれる、プラズマ放電により空気中の酸素及び水蒸気が電離することによって発生するイオンがある。大気イオンは、正イオンとしてＨ^＋（Ｈ_２Ｏ）_ｍ（ｍは任意の自然数）と負イオンとしてＯ_２ ⁻（Ｈ_２Ｏ）_ｎ（ｎは任意の自然数）とを含む。この正イオンと負イオンは、水素イオン（Ｈ^＋）または酸素イオン（Ｏ_２ ⁻）の周囲に複数の水分子が付随した形態、いわゆる、クラスターイオンの形態をなしている。これらの正イオンと負イオンとがともに空気中に放出されると、空気中に放出されたこれらの正イオンと負イオンは、正イオンと負イオンとの間で化学反応し、活性物質としての過酸化水素（Ｈ_２Ｏ_２）または水酸基ラジカル（・ＯＨ）となる。過酸化水素または水酸基ラジカルは、浮遊粒子または浮遊細菌から水素を抜き取る酸化反応を行うことで、浮遊粒子を不活性化することができ、または浮遊細菌を殺菌することができることが知られている。すなわち、これらの正イオンと負イオンとを室内に拡散させることによって、室内の浮遊粒子を不活性化したり、浮遊細菌を殺菌したりして、室内の空気を清浄にすることができる。

しかし、上記の正イオンと負イオンとは、浮遊粒子や浮遊細菌に到達する前に互いに衝突すると、中和して失活する。本発明者らの検討によって正イオンと負イオンとを、シーリングファンの羽根の駆動部手段の位置で発生させても、正イオンと負イオンとは、シーリングファンの周辺ですぐに互いに衝突して、中和失活してしまうことがわかった。正イオンと負イオンとが室内に拡散される前に中和失活してしまうと、室内に浮遊している粒子や細菌を、正イオンと負イオンとの相互作用で不活化したり殺菌したりすることによって、室内の空気を清浄にすることができない。

そこで、この発明の目的は、効果的に空気を清浄化することが可能なシーリングファンを提供することである。

この発明に従ったシーリングファンは、イオン発生部と、羽根と、駆動部とを備える。イオン発生部は、正イオンとしてＨ^＋（Ｈ_２Ｏ）_ｍ（ｍは任意の整数）と負イオンとしてＯ_２ ⁻（Ｈ_２Ｏ）_ｎ（ｎは任意の整数）とを発生させる。駆動部は、羽根を、ほぼ鉛直方向に延びる軸を中心にして回転させる。イオン発生部は、羽根が駆動部によって回転させられるときに羽根が通過する領域の上方および／または下方に配置されている。

イオン発生部が発生させた、正イオンとしてＨ^＋（Ｈ_２Ｏ）_ｍ（ｍは任意の整数）と負イオンとしてＯ_２ ⁻（Ｈ_２Ｏ）_ｎ（ｎは任意の整数）とは、羽根が回転させられると、気流によって室内に拡散させられる。

本発明者らは、上記の正イオンと負イオンとを発生させるイオン発生部に室内を循環する気流が当たったときの室内におけるイオンの分布を測定した。その結果、イオン発生部に当たる風が強いほど、室内の広い範囲に、高濃度の正イオンと負イオンとを分布させることができることが見出された。

これは、イオン発生部に強い風を当てると、正イオンと負イオンとをイオン発生部からより遠くに飛ばすことができるので、正イオンと負イオンとが互いに衝突して中和失活してしまう前に、正イオンと負イオンとを室内の広い空間に拡散させることができるためであると考えられる。

イオン発生部は、羽根が駆動部によって回転させられるときに羽根が通過する領域の上方および／または下方に配置されているので、羽根の回転によって生じる気流は、イオン発生部を通過しやすい。

羽根の回転によって生じる気流がイオン発生部を通過しやすいので、イオン発生部により強い風が当たりやすくなる。イオン発生部により強い風が当たりやすいことによって、イオン発生部において発生された正イオンと負イオンとが、互いに衝突して中和失活する前に、室内のより広い範囲に拡散する。

室内の広い範囲に拡散した正イオンと負イオンは、室内の広い範囲で浮遊粒子を不活性化させたり、浮遊細菌を殺菌したりすることができる。

このようにすることにより、効果的に空気を清浄化することが可能なシーリングファンを提供することができる。

この発明に従ったシーリングファンにおいては、駆動部は、羽根を第１の回転方向と、第１の回転方向と逆の第２の回転方向とに回転させる駆動部であることが好ましい。

駆動部が、羽根を第１の回転方向と第２の回転方向とに回転させることによって、羽根の回転によって生じる気流の向きが逆転する。例えば、駆動部が羽根を第１の回転方向に回転させたときに、羽根の上下で下降気流、羽根の周辺で上昇気流になるように、気流を発生させる場合には、駆動部が羽根を第２の回転方向に回転させると、羽根の上下で上昇気流、羽根の周辺で下降気流になるように、気流が発生する。

羽根の回転によって生じる気流の向きを逆転させることによって、イオン発生部を通過する気流の風量と、イオン発生部において発生される正イオンと負イオンが拡散する方向を変えることができる。このようにすることにより、室内の正イオンと負イオンの分布の状態を、必要に応じて変えることができる。

以上のように、この発明によれば、効果的に空気を清浄化することが可能なシーリングファンを提供することができる。

この発明の第１実施形態として、天井に取り付けられるシーリングファンの全体を水平方向から見たときの状態を示す正面図である。 第１実施形態のシーリングファンを分解して示す斜視図である。 シーリングファンが備えるイオン発生部を示す図である。 イオン発生部を駆動する回路を示す図である。 シーリングファンが備えるイオン発生部の別の形態を示す図である。 シーリングファンが備えるイオン発生部のまた別の形態を示す図である。 第１実施形態のシーリングファンを上方向から見たときの図である。 第１実施形態のシーリングファンが天井に取り付けられたときの状態と、シーリングファンの羽根を第１の回転方向に回転させたときの気流の流れを示す図である。 第１実施形態のシーリングファンが天井に取り付けられたときの状態と、シーリングファンの羽根を第２の回転方向に回転させたときの気流の流れを示す図である。 この発明の第２実施形態として、天井に取り付けられるシーリングファンの全体を水平方向から見たときの状態を示す正面図である。 第２実施形態のシーリングファンが天井に取り付けられたときの状態と、シーリングファンの羽根を第１の回転方向に回転させたときの気流の流れを示す図である。 第２実施形態のシーリングファンが天井に取り付けられたときの状態と、シーリングファンの羽根を第２の回転方向に回転させたときの気流の流れを示す図である。 この発明の第３実施形態として、天井に取り付けられるシーリングファンの全体を水平方向から見たときの状態を示す正面図である。 第３実施形態のシーリングファンが天井に取り付けられたときの状態と、シーリングファンの羽根を第１の回転方向に回転させたときの気流の流れを示す図である。 第３実施形態のシーリングファンが天井に取り付けられたときの状態と、シーリングファンの羽根を第２の回転方向に回転させたときの気流の流れを示す図である。

以下、この発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。

（第１実施形態）
図１は、この発明の第１実施形態として、天井に取り付けられるシーリングファンの全体を水平方向から見たときの状態を示す正面図である。

図１に示すように、シーリングファン１は、羽根１１０と、羽根１１０を回転させる駆動部としてモータ１２０と、イオン発生部１３０とを備える。シーリングファン１は、パイプ１０１によって天井から吊り下げられる。羽根１１０は、モータ１２０によって、ほぼ鉛直方向に延びる軸を中心にして、ほぼ水平面内で回転させられる。モータ１２０の上面は、蓋１０２によって覆われている。イオン発生部１３０は、支柱１０３によってパイプ１０１に取り付けられている。この実施の形態においては、イオン発生部１３０は、回転させられない。

羽根１１０は、ほぼ水平面内で、回転の中心から放射線状に延びている。イオン発生部１３０は、羽根１１０の上方に、羽根１１０の上面との間に間隔をあけて配置されている。イオン発生部１３０は、羽根１１０の内側の先端部と外側の先端部との間に配置されている。

図２は、第１実施形態のシーリングファンを分解して示す斜視図である。

図２に示すように、シーリングファン１は、３枚の羽根１１０を備える。３枚の羽根１１０は、それぞれ板状で、中心のモータ１２０から放射状に延びる線に沿って折り曲げられている。羽根１１０は、上方向から見て反時計回りに進む方向において、進行方向側の端部が、上面側に凸面が形成されるように下向きに折り曲げられている。

羽根１１０の上方には、３個のイオン発生部１３０が備えられている。イオン発生部１３０は、支柱１０３によって、羽根１１０の回転中心に位置するパイプ１０１から離された位置に保持されている。

図３は、シーリングファンが備えるイオン発生部を示す図である。図３の（Ａ）は、イオン発生部の全体を示す斜視図、（Ｂ）は、（Ａ）に示すイオン発生部の図、（Ｃ）は、イオン発生部を（Ｂ）に示す矢印Ｃの方向から見たときの図、（Ｄ）は、イオン発生部を（Ｂ）に示す矢印Ｄの方向から見たときの図、（Ｅ）は、イオン発生部を（Ｄ）に示す矢印Ｅの方向から見たときの図である。

図３の（Ａ）と（Ｂ）に示すように、イオン発生部１３０は、筐体１３１と、正イオン発生素子１３３と、負イオン発生素子１３５とを備える。正イオン発生素子１３３と負イオン発生素子１３５は、筐体１３１の内部に収容されている。筐体１３１には、正イオン用開口部１３２と、負イオン用開口部１３４の２つの開口部が形成されている。

図３の（Ｂ）に示すように、正イオン発生部１３３は、正イオン用開口部１３２の中央に配置されるように、筐体１３１の内部に収められている。また、負イオン発生素子１３５は、負イオン用開口部１３４の中央に配置されるように、筐体１３１の内部に収められている。正イオン発生素子１３３と負イオン発生素子１３５は、尖端部を有する針状に形成された電極である。なお、正イオン発生素子１３３と負イオン発生素子１３５は、他の形状であってもよい。

図３の（Ａ）〜（Ｅ）に示すように、イオン発生部１３０においては、正イオン発生素子１３３と負イオン発生素子１３５は、正イオン用開口部１３２と負イオン用開口部１３４以外の部分においては、筐体１３１に覆われており、外部から見ることができない。

図４は、イオン発生部を駆動する回路を示す図である。

図４に示すように、イオン発生部１３０を駆動する回路は、商用交流電源１３６に接続された電源回路１３７を有する。電源回路１３７は、マイクロコンピュータによって構成されている。正イオン発生素子１３３と負イオン発生素子１３５は、同様に構成された回路に接続されている。

電源回路１３７が駆動されると、正イオン発生素子１３３と負イオン発生素子１３５には高電圧が印加される。高電圧が印加された正イオン発生素子１３３と負イオン発生素子１３５では、尖端部で放電が生じる。このとき、大気中の酸素及び水蒸気が電離して、正イオン発生素子１３３では正イオンとしてＨ^＋（Ｈ_２Ｏ）_ｍ（ｍは任意の整数）が発生し、負イオン発生素子１３５では負イオンとしてＯ_２ ⁻（Ｈ_２Ｏ）_ｎ（ｎは任意の整数）が発生する。

正イオン発生素子１３３で発生した上記の正イオンは、図３に示す正イオン用開口部１３２からイオン発生部１３０の外部に放出される。負イオン発生素子１３５で発生した上記の負イオンは、図３に示す負イオン用開口部１３４からイオン発生部１３０の外部に放出される。

図５は、シーリングファンが備えるイオン発生部の別の形態を示す図である。

図５に示すように、イオン発生部１３０ａにおいては、筐体１３１ａの１つの面内に、２つの正イオン用開口部１３２ａ，１３２ｂと、２つの負イオン用開口部１３４ａ，１３４ｂが形成されている。筐体１３１ａの内部には、正イオン発生素子１３３ａ、１３３ｂと、負イオン発生素子１３５ａ，１３５ｂが収容されている。正イオン発生素子１３３ａ，１３３ｂは、それぞれ、正イオン用開口部１３２ａ，１３２ｂの中央に配置されている。負イオン発生素子１３５ａ，１３５ｂは、負イオン用開口部１３４ａ，１３４ｂの中央に配置されている。正イオン発生素子１３３ａ，１３３ｂと負イオン発生素子１３５ａ，１３５ｂは、尖端部を有する針状の電極である。

正イオン用開口部１３２ａ，１３２ｂは、筐体１３１ａの中央よりも、一方の端部側に寄せて形成され、負イオン用開口部１３４ａ，１３４ｂは、筐体１３１ａの中央よりも、他方の端部側に寄せて形成されている。正イオン用開口部１３２ａ，１３２ｂと負イオン用開口部１３４ａ，１３４ｂは、一列に並べて配置されている。

図６は、シーリングファンが備えるイオン発生部のまた別の形態を示す図である。

図６に示すように、イオン発生部１３０ｂにおいては、筐体１３１ｂの１つの面内において、１つの端部側に寄せて、正イオン用開口部１３２ｃと、負イオン用開口部１３４ｃとが形成されている。正イオン用開口部１３２ｃと負イオン用開口部１３４ｃは、どちらも１つずつ形成されている。正イオン発生素子１３３ｃと負イオン発生素子１３５ｃは、筐体１３１ｃの内部に収容されて、それぞれ、正イオン用開口部１３２ｃと負イオン用開口部１３４ｃの中央に配置される。正イオン発生素子１３３ｃと負イオン発生素子１３５ｃは尖端部を有する針状の電極である。

シーリングファンのイオン発生部としては、図３、図５、図６に示すイオン発生部のいずれが用いられてもよい。また、他の形態のイオン発生装置がイオン発生部として用いられてもよい。

以上のように構成されるシーリングファンの動作について説明する。

図７は、第１実施形態のシーリングファンを上方向から見たときの図である。

図７に示すように、モータ１２０が駆動されて、羽根１１０が回転させられると、羽根１１０は、破線で示す円Ｒ１と円Ｒ２とによって囲まれる領域を通過する。羽根１１０は、上方向から見て時計回りと反時計回りのいずれの方向にも回転させられる。第１実施形態においては、図７において時計回りの回転を第１の回転方向の回転、反時計回りの回転を第２の回転方向の回転とする。

羽根１１０は、図２に示すように、上方向から見て反時計回りに進む方向において、進行方向側の端部が、上面側に凸面が形成されるように下向きに折り曲げられているので、第１の回転方向に回転させると、羽根１１０の上下において下降気流を生じさせる。このとき、羽根１１０の周辺では、下降気流が生じる。一方、羽根１１０を第２の回転方向に回転させると、羽根１１０の上下において上昇気流を生じさせる。このとき、羽根１１０の周辺では、下降気流が生じる。

イオン発生部１３０は、支柱１０３によって、円Ｒ１と円Ｒ２との間の領域において、羽根１１０の上方に保持されている。すなわち、イオン発生部１３０は、羽根１１０がモータ１２０によって回転させられるときに、羽根１１０が通過する領域の上方に配置されている。

図８は、第１実施形態のシーリングファンが天井に取り付けられたときの状態と、シーリングファンの羽根を第１の回転方向に回転させたときの気流の流れを示す図である。図８の二点鎖線の矢印は、気流の一例を模式的に示す。

図８に示すように、シーリングファン１が取り付けられた部屋は、天井Ｃと、床面Ｆと、壁面Ｗによって囲まれている。シーリングファン１は、天井Ｃの中央部に取り付けられている。シーリングファン１を駆動させると、羽根１１０を回転させるモータ１２０と、イオン発生部１３０が駆動される。羽根１１０は第１の回転方向に回転される。イオン発生部１３０においては、正イオンと負イオンとが発生される。

シーリングファン１では、羽根１１０をモータ１２０によって第１の回転方向に回転させると、図８に二点鎖線の矢印で示すように、シーリングファン１の下方、例えば、点Ｐ１の位置では、下降気流が生じる。羽根１１０の回転によって生じた気流は、点Ｐ１を通過して、そのまま下降し、床面Ｆの近くの点Ｐ２まで到達する。床面Ｆに当たった気流は、床面Ｆに沿って、シーリングファン１の中央部から周方向に向かう方向に流れて、壁面Ｗに到達する。壁面Ｗに到達した気流は、壁面Ｗに沿って上向きに流れて、天井Ｃに到達する。気流は、天井Ｃに沿って壁面Ｗ側から中央部に向かって流れて、点Ｐ３を通り、シーリングファン１に戻る。

シーリングファン１に戻る気流は、羽根１１０に到達する前に、イオン発生部１３０を通過する。このとき、イオン発生部１３０で発生した正イオンと負イオンとが気流中に放出される。正イオンと負イオンとを含む気流は、回転する羽根１１０によって下向きに送出されて、再び下降する。

このようにして、シーリングファン１を駆動して、羽根１１０を第１の回転方向に回転させると、羽根１１０の上下では下降気流、羽根１１０の周辺では上昇気流が生じて、室内の空気が循環させられる。

室内において循環させられる空気には、イオン発生部１３０によって発生させられた正イオンと負イオンとが含まれている。イオン発生部１３０で発生した正イオンと負イオンの濃度は、点Ｐ１の位置で最も高く、点Ｐ２の位置ではやや低下し、点Ｐ３の位置で最も低い。

イオン発生部１３０は、羽根１１０がモータ１２０によって回転させられるときに通過する領域の上方に配置されている。したがって、羽根１１０の回転によって生じる気流は、イオン発生部１３０を通過しやすい。気流がイオン発生部１３０を通過しやすいので、イオン発生部１３０には比較的強い風が当たりやすい。イオン発生部１３０に強い風を当てることによって、イオン発生部１３０において発生した正イオンと負イオンとを室内の広い範囲に拡散させることができる。室内の広い範囲に拡散した正イオンと負イオンは、室内の広い範囲で浮遊粒子を不活性化させたり、浮遊細菌を殺菌したりすることができる。

このようにすることにより、効果的に空気を清浄化することが可能なシーリングファンを提供することができる。

図９は、第１実施形態のシーリングファンが天井に取り付けられたときの状態と、シーリングファンの羽根を第２の回転方向に回転させたときの気流の流れを示す図である。図９の二点鎖線の矢印は、気流の一例を模式的に示す。

図９に示すように、シーリングファン１の羽根１１０をモータ１２０によって、第２の回転方向に回転させると、図９に二点鎖線の矢印で示すように、羽根１１０の上下では上昇気流が生じる。羽根１１０の回転によって生じた気流は、羽根１１０の上方に配置されているイオン発生部１３０を通過して、そのまま天井Ｃに向かって上昇する。

天井Ｃに到達した気流は、天井Ｃに沿って、シーリングファン１から遠ざかる方向、すなわち、天井Ｃの中央から周辺の壁面Ｗの方向に向かって流れて、壁面Ｗに到達する。次に、気流は壁面Ｗに沿って、床面Ｆまで下降する。床面Ｆに到達した気流は、床面Ｆに沿って、壁面Ｗから床面Ｆの中央に向かって流れる。床面Ｆの中央では、気流は床面Ｆから離れて、シーリングファン１に向かって上昇する。

シーリングファン１に戻った気流は、回転する羽根１１０によって上向きに送出されて、再び上昇する。上昇気流は、再びイオン発生部１３０を通過して、新たに発生された正イオンと負イオンとを含む。

このようにして、シーリングファン１を駆動して、羽根１１０を第２の回転方向に回転させると、羽根１１０の上下では上昇気流、羽根１１０の周辺では下降気流が生じて、室内の空気が循環させられる。

羽根１１０が第２の回転方向に回転させられるとき、正イオンと負イオンの濃度は、天井Ｃに近い点Ｑ１の位置で最も高くなる。気流が天井Ｃと壁面Ｗと床面Ｆとを通過した後に、床面Ｆの中央に近い点Ｑ２に到達したときには、空気中の正イオンと負イオンの濃度が少なくなっている。羽根１１０の下方において羽根１１０に近い位置である点Ｑ３では、点Ｑ２の位置と比較して、さらに正イオンと負イオンの濃度が減少する。

このように、羽根１１０を第２の回転方向に回転させると、イオン発生部１３０で発生したイオンは、点Ｑ１から点Ｑ２に到達するまでの間に大きく減少する。これは、イオンを含む気流が、イオン発生部１３０を通過した後、点Ｑ２に到達するまでの間に、天井Ｃと壁面Ｗと床面Ｆとを通過するためである。天井Ｃと壁面Ｗと床面Ｆとを通過する気流に含まれる正イオンと負イオンは、天井Ｃや壁面Ｗや床面Ｆに衝突して、消滅しやすい。そのため、図８に示す点Ｐ１から点Ｐ２の間よりも、図９に示す点Ｑ１から点Ｑ２の間の方が、正イオンと負イオンとがより多く減少する。

しかしながら、図９に示すように、羽根１１０を第２の回転方向に回転させたときには、羽根１１０によって発生する上昇気流が、まず最初に、羽根１１０の上方に配置されているイオン発生部１３０を通過する。そのため、イオン発生部１３０には、強い風が勢いよく当てられる。イオン発生部１３０に強い風を当てることによって、イオン発生部１３０から気流中に放出される正イオンと負イオンの量を増加させることができる。

したがって、図８に示す点Ｐ１の位置における空気中の正イオンと負イオンの濃度よりも、図９に示す点Ｑ１の位置における空気中の正イオンと負イオンの濃度の方が高い。図８に示す点Ｐ１から点Ｐ２の間よりも、図９に示す点Ｑ１から点Ｑ２の間の方が、正イオンと負イオンとがより多く減少するとしても、点Ｐ１におけるイオンの濃度よりも点Ｑ１におけるイオンの濃度の方が高いので、点Ｑ２におけるイオンの濃度を、点Ｐ２におけるイオンの濃度と比較して、大きく減少させずに、十分に高い濃度に保つことが可能になる。

なお、第１実施形態においては、シーリングファン１は天井Ｃの中央部に取り付けられている場合について説明したが、シーリングファン１は、どの位置に取り付けられてもよい。

以上のように、第１実施形態のシーリングファン１は、イオン発生部１３０と、羽根１１０と、モータ１２０とを備える。イオン発生部１３０は、正イオンとしてＨ^＋（Ｈ_２Ｏ）_ｍ（ｍは任意の整数）と負イオンとしてＯ_２ ⁻（Ｈ_２Ｏ）_ｎ（ｎは任意の整数）とを発生させる。モータ１２０は、羽根１１０を、ほぼ鉛直方向に延びる軸を中心にして回転させる。イオン発生部１３０は、羽根１１０がモータ１２０によって回転させられるときに羽根１１０が通過する領域の上方に配置されている。

イオン発生部１３０が発生させた、正イオンとしてＨ^＋（Ｈ_２Ｏ）_ｍ（ｍは任意の整数）と負イオンとしてＯ_２ ⁻（Ｈ_２Ｏ）_ｎ（ｎは任意の整数）とは、羽根１１０が回転させられると、気流によって室内に拡散させられる。イオン発生部１３０は、羽根１１０がモータ１２０によって回転させられるときに羽根１１０が通過する領域の上方に配置されているので、羽根１１０の回転によって生じる気流は、イオン発生部１３０を通過しやすい。

羽根１１０の回転によって生じる気流がイオン発生部１３０を通過しやすいので、イオン発生部１３０により強い風が当たりやすくなる。イオン発生部１３０により強い風が当たりやすいことによって、イオン発生部１３０において発生された正イオンと負イオンとが、互いに衝突して中和失活する前に、室内のより広い範囲に拡散する。

室内の広い範囲に拡散した正イオンと負イオンは、室内の広い範囲で浮遊粒子を不活性化させたり、浮遊細菌を殺菌したりすることができる。

このようにすることにより、効果的に空気を清浄化することが可能なシーリングファン１を提供することができる。

また、シーリングファン１においては、モータ１２０は、羽根１１０を第１の回転方向と、第１の回転方向と逆向きの第２の回転方向とに回転させる。

モータ１２０が、羽根１１０を第１の回転方向と第２の回転方向とに回転させることによって、羽根１１０の回転によって生じる気流の向きが逆転する。モータ１２０が羽根１１０を第１の回転方向に回転させたときに、羽根１１０の上下で下降気流、羽根１１０の周辺で上昇気流になるように、気流を発生させる場合には、モータ１２０が羽根１１０を第２の回転方向に回転させると、羽根１１０の上下で上昇気流、羽根１１０の周辺で下降気流になるように、気流が発生する。

羽根１１０の回転によって生じる気流の向きを逆転させることによって、イオン発生部１３０を通過する気流の風量と、イオン発生部１３０において発生される正イオンと負イオンが拡散する方向を変えることができる。このようにすることにより、室内の正イオンと負イオンの分布の状態を、必要に応じて変えることができる。

（第２実施形態）
図１０は、この発明の第２実施形態として、天井に取り付けられるシーリングファンの全体を水平方向から見たときの状態を示す正面図である。

図１０に示すように、第２実施形態のシーリングファン２が第１実施形態のシーリングファン１（図１）と異なる点としては、シーリングファン２においてイオン発生部１３０は、羽根１１０がモータ１２０によって回転させられるときに羽根１１０が通過する領域の下方に配置されている。イオン発生部１３０は、ほぼ水平方向に延びる支柱１０３に取り付けられ、モータ１２０の下方においてほぼ鉛直方向に延びるパイプ１０４によって羽根１１０の下方に保持されている。第２実施形態のシーリングファン２のその他の構成は、第１実施形態のシーリングファン１(図１)と同様である。また、シーリングファン２のイオン発生部１３０としては、図５に示すイオン発生部１３０ａまたは図６に示すイオン発生部１３０ｂが用いられてもよい。

図１１は、第２実施形態のシーリングファンが天井に取り付けられたときの状態と、シーリングファンの羽根を第１の回転方向に回転させたときの気流の流れを示す図である。図１１の二点鎖線の矢印は、気流の一例を模式的に示す。

シーリングファン２の羽根１１０を第１の回転方向に回転させると、図１１に二点鎖線で示すように、第１実施形態と同様に、シーリングファン２の羽根１１０の上下では下降気流が生じ、羽根１１０の周辺では上昇気流が生じる。

羽根１１０の下方にはイオン発生部１３０が配置されているので、イオン発生部１３０の下方の点Ｐ４の位置では、空気中の正イオンと負イオンの濃度が最も高くなる。床面Ｆの中央部に近い点Ｐ５の位置では、空気中の正イオンと負イオンの濃度がやや低下する。羽根１１０の上方の点Ｐ６の位置では、空気中の正イオンと負イオンの濃度が最も低下する。

ここで、図８に示す、第１実施形態のシーリングファン１の羽根１１０を第１の回転方向に回転させる場合と比較する。

第２実施形態においては、羽根１１０の下方にイオン発生部１３０が配置されているので、羽根１１０を第１の回転方向に回転させると、羽根１１０によって送出される気流が、まず最初にイオン発生部１３０に当たる。そのため、羽根１１０を第１の回転方向に回転させるときには、第２実施形態のシーリングファン２では、第１実施形態のシーリングファン１よりも、イオン発生部１３０に強い風を当てることができる。したがって、図８の点Ｐ１におけるイオン濃度よりも、図１１の点Ｐ４におけるイオン濃度の方が高くなり、図８の点Ｐ２におけるイオン濃度よりも、図１１の点Ｐ５におけるイオン濃度の方が高くなる。

このように、イオン発生部１３０が、羽根１１０がモータ１２０によって回転させられるときに羽根１１０が通過する領域の下方に配置されていることによって、下降気流を生じさせるように羽根１１０を回転させたときに、室内により高濃度の正イオンと負イオンとを拡散させることができる。

図１２は、第２実施形態のシーリングファンが天井に取り付けられたときの状態と、シーリングファンの羽根を第２の回転方向に回転させたときの気流の流れを示す図である。図１２の二点鎖線の矢印は、気流の一例を模式的に示す。

図１２に示すように、シーリングファン２の羽根１１０が第２の回転方向に回転させられると、羽根１１０の上下では上昇気流が生じ、羽根１１０の周辺では下降気流が生じる。イオン発生部１３０は、羽根１１０の下方に配置されているので、羽根１１０によって下降気流が生じる場合と比較して、イオン発生部１３０に当たる風は弱い。

また、第２実施形態のシーリングファン２の羽根１１０を第２の回転方向に回転させたときにイオン発生部１３０に当たる風は、図９に示す第１実施形態のシーリングファン１において羽根１１０を第２の回転方向に回転させる場合にイオン発生部１３０に当たる風と比較して、弱い。そのため、羽根１１０が上昇気流を生じさせるように羽根１１０を第２の回転方向に回転させるとき、第２実施形態のシーリングファン２のイオン発生部１３０から気流中に放出されるイオン量は、第１実施形態のシーリングファン１のイオン発生部１３０から気流中に放出されるイオン量と比較して、少なくなる。

したがって、羽根１１０の上方においては、図９の点Ｑ１の位置における正イオンと負イオンの濃度と比較して、図１２の点Ｑ４における正イオンと負イオンの濃度は、より小さい。また、床面Ｆの中央部の近くにおいては、図９の点Ｑ２の位置における正イオンと負イオンの濃度と比較して、図１２の点Ｑ５における正イオンと負イオンの濃度は、より小さい。また、羽根１１０とイオン発生部１３０の下方においては、図９の点Ｑ３の位置における正イオンと負イオンの濃度と比較して、図１２の点Ｑ６における正イオンと負イオンの濃度は、より小さい。

このように、イオン発生部１３０が、羽根１１０がモータ１２０によって回転させられるときに羽根１１０が通過する領域の下方に配置されていることによって、室内に拡散させる正イオンと負イオンの量が減少する。

以上のように、シーリングファン２では、イオン発生部１３０を羽根１１０の下方に配置して、羽根を第１の回転方向に回転させれば、第１実施形態のシーリングファン１（図１）よりも高濃度の正イオンと負イオンを室内に拡散させることができる。一方、室内に高濃度のイオンを拡散させる必要がない場合には、シーリングファン２の羽根１１０を第２の回転方向に回転させればよい。

（第３実施形態）
図１３は、この発明の第３実施形態として、天井に取り付けられるシーリングファンの全体を水平方向から見たときの状態を示す正面図である。

図１３に示すように、第３実施形態のシーリングファン３が第１実施形態のシーリングファン１（図１）と異なる点としては、シーリングファン３においては、羽根１１０がモータ１２０によって回転させられるときに羽根１１０が通過する領域の上方にはイオン発生部１３０１が配置され、羽根１１０がモータ１２０によって回転させられるときに羽根１１０が通過する領域の下方にはイオン発生部１３０２が配置されている。

羽根１１０の上方のイオン発生部１３０１は、ほぼ水平に延びる支柱１０３ａに取り付けられて羽根１１０の上方に保持されている。羽根１１０の下方のイオン発生部１３０２は、ほぼ水平に延びる支柱１０３ｂに取り付けられ、モータ１２０の下方においてほぼ鉛直方向に延びるパイプ１０４によって羽根１１０の下方に保持されている。第３実施形態のシーリングファン３のその他の構成は、第１実施形態のシーリングファン１(図１)と同様である。また、シーリングファン３のイオン発生部１３０１，１３０２としては、図５に示すイオン発生部１３０ａまたは図６に示すイオン発生部１３０ｂが用いられてもよい。

図１４は、第３実施形態のシーリングファンが天井に取り付けられたときの状態と、シーリングファンの羽根を第１の回転方向に回転させたときの気流の流れを示す図である。図１４の二点鎖線の矢印は、気流の一例を模式的に示す。

シーリングファン３の羽根１１０を第１の回転方向に回転させると、図１４に二点鎖線で示すように、第１実施形態と同様に、羽根１１０の上下では下降気流が生じ、羽根１１０の周辺では上昇気流が生じる。

羽根１１０によって下方向に送出される気流には、イオン発生部１３０１とイオン発生部１３０２とから放出される正イオンと負イオンとの両方が含まれる。空気中の正イオンと負イオンの濃度は、羽根１１０の下方の点Ｐ７の位置において最も高い。床面Ｆの中央部に近い点Ｐ８では、正イオンと負イオンの濃度は低下する。天井Ｃの中央部に近い点Ｐ９では、正イオンと負イオンの濃度はさらに低下する。

しかし、図８に示す、第１実施形態のシーリングファン１を第１の回転方向に回転させた場合と、図１４に示す第３実施形態のシーリングファン３を第１の回転方向に回転させた場合とを比較すると、図１４の点Ｐ７、点Ｐ８、点Ｐ９のいずれにおいても、それぞれ、図８の点Ｐ１、点Ｐ２、点Ｐ３における空気中の正イオンと負イオンのイオン濃度よりも高い。

また、図１１に示す、第２実施形態のシーリングファン２を第１の回転方向に回転させた場合と、図１４に示す第３実施形態のシーリングファン３を第１の回転方向に回転させた場合とを比較すると、図１４の点Ｐ７、点Ｐ８、点Ｐ９のいずれにおいても、それぞれ、図１１の点Ｐ４、点Ｐ５、点Ｐ６における空気中の正イオンと負イオンのイオン濃度よりも高い。

このように、羽根１１０がモータ１２０によって回転させられるときに羽根１１０が通過する領域の上方にはイオン発生部１３０１が配置され、羽根１１０がモータ１２０によって回転させられるときに羽根１１０が通過する領域の下方にはイオン発生部１３０２が配置されていることによって、室内に拡散される正イオンと負イオンの濃度を、室内のより広い範囲で高濃度にすることができる。

図１５は、第３実施形態のシーリングファンが天井に取り付けられたときの状態と、シーリングファンの羽根を第２の回転方向に回転させたときの気流の流れを示す図である。図１５の二点鎖線の矢印は、気流の一例を模式的に示す。

図１５に示すように、羽根１１０を第２の回転方向に回転させると、羽根１１０の上下では上昇気流が生じ、羽根１１０の周辺では下降気流が生じる。

羽根１１０によって上方向に送出される気流には、イオン発生部１３０１とイオン発生部１３０２とから放出される正イオンと負イオンとの両方が含まれる。空気中の正イオンと負イオンの濃度は、羽根１１０の上方の点Ｑ７の位置において最も高い。床面Ｆの中央部に近い点Ｑ８では、正イオンと負イオンの濃度は低下する。羽根１１０の下方の点Ｑ９では、正イオンと負イオンの濃度はさらに低下する。

しかし、図９に示す、第１実施形態のシーリングファン１を第２の回転方向に回転させた場合と、図１５に示す第３実施形態のシーリングファン３を第２の回転方向に回転させた場合とを比較すると、図１５の点Ｑ７、点Ｑ８、点Ｑ９のいずれにおいても、それぞれ、図９の点Ｑ１、点Ｑ２、点Ｑ３における空気中の正イオンと負イオンのイオン濃度よりも高い。

また、図１２に示す、第２実施形態のシーリングファン２を第２の回転方向に回転させた場合と、図１５に示す第３実施形態のシーリングファン３を第２の回転方向に回転させた場合とを比較すると、図１５の点Ｑ７、点Ｑ８、点Ｑ９のいずれにおいても、それぞれ、図１２の点Ｑ４、点Ｑ５、点Ｑ６における空気中の正イオンと負イオンのイオン濃度よりも高い。

このように、羽根１１０がモータ１２０によって回転させられるときに羽根１１０が通過する領域の上方にはイオン発生部１３０１が配置され、羽根１１０がモータ１２０によって回転させられるときに羽根１１０が通過する領域の下方にはイオン発生部１３０２が配置されていることによって、羽根１１０を第１の方向に回転させても、第２の方向に回転させても、正イオンと負イオンのイオン濃度を室内のより広い範囲で高濃度にすることができる。

以上に開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考慮されるべきである。本発明の範囲は、以上の実施の形態ではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての修正と変形を含むものである。

１，２，３：シーリングファン、１１０：羽根、１２０：モータ、１３０，１３０ａ，１３０ｂ：イオン発生部。

Claims (2)

1. 正イオンとしてＨ^＋（Ｈ_２Ｏ）_ｍ（ｍは任意の整数）と負イオンとしてＯ_２ ⁻（Ｈ_２Ｏ）_ｎ（ｎは任意の整数）とを発生させるイオン発生部と、
   羽根と、
   前記羽根を、ほぼ鉛直方向に延びる軸を中心にして回転させる駆動部とを備え、
   前記イオン発生部は、前記羽根が前記駆動部によって回転させられるときに前記羽根が通過する領域の上方および／または下方に配置されている、シーリングファン。
2. 前記駆動部は、前記羽根を第１の回転方向と、前記第１の回転方向と逆向きの第２の回転方向とに回転させる駆動部である、請求項１に記載のシーリングファン。
   

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