JP2012112746A - Electrical apparatus with ion emission function - Google Patents
Electrical apparatus with ion emission function Download PDFInfo
- Publication number
- JP2012112746A JP2012112746A JP2010260900A JP2010260900A JP2012112746A JP 2012112746 A JP2012112746 A JP 2012112746A JP 2010260900 A JP2010260900 A JP 2010260900A JP 2010260900 A JP2010260900 A JP 2010260900A JP 2012112746 A JP2012112746 A JP 2012112746A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- ions
- ion
- amount
- air
- electrode
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Abstract
Description
本発明はイオン放出機能付き電気機器に関する。 The present invention relates to an electric device with an ion emission function.
最近の電気機器には、空気の除菌や消臭を行うべく、空気中にイオンを放出する機能を備えたものが増えている。このような電気機器にあっては、イオンが発生しているかどうか、発生量はいかほどかを把握できることが好ましい。このような目的で用いられるイオン測定装置の例を特許文献1に見ることができる。
Recently, an increasing number of electrical devices have a function of releasing ions into the air in order to sterilize and deodorize the air. In such an electric device, it is preferable that it is possible to grasp whether ions are generated and how much the generated amount is. An example of an ion measuring apparatus used for such a purpose can be seen in
特許文献1に記載されたイオン測定装置は、イオン検知電極に大気中のイオンを吸着させて該大気中のイオン濃度に応じた電位を生じさせ、前記イオン検知電極に生じた電位を信号増幅回路で増幅してイオン測定信号として出力する。
An ion measuring apparatus described in
特許文献1に見られるように、イオン測定装置には、正イオンまたは負イオンを集電電極(検知電極)に引き寄せ、引き寄せられたイオンがもたらす電位の変動によりイオン量を測定する仕組みのものが多い。このようなイオン測定装置を送風路に置いてイオン量を測定することとすると、送風路を流れるイオンが相当な割合でイオン測定装置に吸い取られてしまう。そのため空気中に放出すべきイオンの量が激減してしまう。また、このようなイオン測定装置は、停止中であっても、物理的に回路が遮断されていない限り、リレー等で電気的に遮断した程度の遮断の仕方では、イオンの吸い取りをやめないことが報告されている。
As seen in
本発明は上記の点に鑑みなされたものであり、イオン放出機能を備えた電気機器において、放出されるイオンの量を測定するにあたり、イオン測定装置の存在に起因するイオン量の減少を極力小さくすることを目的とする。 The present invention has been made in view of the above points, and in measuring the amount of ions released in an electrical apparatus having an ion emission function, the reduction in the amount of ions due to the presence of the ion measuring device is minimized. The purpose is to do.
本発明の好ましい実施形態によれば、イオン放出機能付き電気機器は、空気中で放電することによりイオンを発生するイオン発生装置と、前記イオン発生装置が発生したイオンを含む気流を送出する送風路及び送風機を備え、前記送風路にはバイパス路が形成され、前記バイパス路はその中にイオン測定装置が配置されるとともに弁装置を備え、前記送風路を流れる気流の一部を前記バイパス路に流すかどうかが前記弁装置の開閉で選択可能である。 According to a preferred embodiment of the present invention, an electrical apparatus with an ion emission function includes an ion generator that generates ions by discharging in the air, and a blower path that sends out an airflow including ions generated by the ion generator. And a bypass passage is formed in the air passage, and the bypass passage is provided with an ion measuring device and a valve device, and a part of the airflow flowing through the air passage is provided in the bypass passage. Whether or not to flow can be selected by opening and closing the valve device.
また、上記構成のイオン放出機能付き電気機器において、前記弁装置は、前記バイパス路の入口を開閉する入口弁を含むことが好ましい。 Moreover, in the electric apparatus with an ion emission function configured as described above, it is preferable that the valve device includes an inlet valve that opens and closes an inlet of the bypass passage.
また、上記構成のイオン放出機能付き電気機器において、前記送風路から送出されるイオンの量が、前記弁装置の開閉で調節可能であることが好ましい。 Moreover, in the electric device with an ion emission function having the above-described configuration, it is preferable that the amount of ions delivered from the air passage can be adjusted by opening and closing the valve device.
また、上記構成のイオン放出機能付き電気機器において、前記イオン測定装置は対向配置された集電電極と反発電極により構成され、前記集電電極に引き寄せられたイオンがもたらす電位の変動をイオン量の測定原理とすることが好ましい。 Further, in the electrical apparatus with an ion emission function configured as described above, the ion measuring device is configured by a collector electrode and a repulsion electrode that are arranged to face each other, and fluctuations in potential caused by ions attracted to the collector electrode The measurement principle is preferred.
また、上記構成のイオン放出機能付き電気機器において、前記弁装置を開いて前記送風路を流れる気流の一部を前記バイパス路に流すこととした上で、前記集電電極と反発電極の一方または双方の極性設定により、前記送風路から送出されるイオンのうち特定の極性のイオンを減少させることが好ましい。 Further, in the electric device with an ion emission function having the above-described configuration, after opening the valve device and flowing a part of the airflow flowing through the air passage to the bypass passage, one of the current collecting electrode and the repulsion electrode or By setting both polarities, it is preferable to reduce ions having a specific polarity among the ions sent from the air passage.
本発明では、送風路を流れる空気中のイオン量を測定するにあたり、イオン測定装置を直接送風路に配置するのでなく、送風路に形成したバイパス路にイオン測定装置を配置したから、バイパス路を流れる一部の空気に含まれるイオンはイオン測定装置に吸い取られるものの、送風路を流れる大部分の空気に含まれるイオンはそのまま機外に放出される。このため、イオンを放出して得ようとする除菌や消臭などの効果がイオン量の測定で減殺される割合が少ない。また弁装置を閉じてバイパス路に気流を流さないこととすれば、イオンの吸い取りをゼロにすることができる。 In the present invention, when measuring the amount of ions in the air flowing through the air passage, the ion measuring device is arranged in the bypass passage formed in the air passage instead of directly placing the ion measuring device in the air passage. Although ions contained in a part of the flowing air are absorbed by the ion measuring device, ions contained in most of the air flowing through the air passage are released to the outside as they are. For this reason, the rate at which effects such as sterilization and deodorization that are obtained by releasing ions are reduced by measuring the amount of ions is small. Further, if the valve device is closed and no airflow is allowed to flow through the bypass passage, the absorption of ions can be made zero.
本発明に係る電気機器としては、空気調和機(家屋用ばかりでなく、車載用も含む)や空気清浄機などを想定する。その電気機器の一部には図1に示すダクト状の送風路1が設けられる。送風路1には図示しない送風機が組み合わせられ、送風路1の内部を図1において下から上に吹き上げる気流が形成される。送風機1を流れる気流は、最終的には当該電気機器の機外に排出される。
As the electrical equipment according to the present invention, an air conditioner (not only for home use but also for in-vehicle use), an air purifier, and the like are assumed. A duct-
送風路1にはイオン発生装置2が取り付けられる。実施形態のイオン発生装置2は正イオンH+(H2O)m(mは任意の自然数)と負イオンO2 -(H2O)n(nは任意の自然数)を同時に生成することができるタイプのものを想定するが、このタイプに限定されるものではない。イオン発生装置2は空気中で放電することにより正イオンと負イオンを発生し、発生したイオンは送風路1を流れる気流に乗って機外に放出される。
An
送風路1の外側にバイパス路3が形成される。バイパス路3は送風路1の内部に連通する入口4と出口5を有する(図2及び図4参照)。入口4は出口5よりも気流の風上側にある。
A
バイパス路3は弁装置6により開閉される。弁装置6は入口4を開閉する入口弁7と出口5を開閉する出口弁8を含む。入口弁7と出口弁8は共に電動式であり、図示しないモータまたはアクチュエータにより開閉の動きを与えられる。
The
バイパス路3の中はイオン測定装置10が配置される。イオン測定装置10は、互いに間隔を置いて対向配置された集電電極11と反発電極12(図5参照)により構成される。
An
図6に示す制御装置13が集電電極11と反発電極12への電圧印加を制御する。制御装置は中央処理装置(CPU)を中心的構成要素として含む。集電電極11はアンプ14を介して制御装置13のA/D入力部15に接続され、反発電極12は制御装置13のD/A出力部16に接続される。
A
正イオンは正の電位を持ち、負イオンは負の電位を持つ。正イオンを捕捉(測定)したい場合は、反発電極12に正電位を与える。すると、クーロンの法則により正イオンは反発電極12から反発力を受けて集電電極11の方に向かう。集電電極11の初期電位を負電位にすると、正イオンは集電電極11に引き寄せられる。負イオンを捕捉(測定)するときの電位の関係は正イオンの場合と逆になる。図5には、反発電極12に負電位を与えて負イオンを集電電極11に向かわせている状況が描かれている。集電電極11は、反発電極12と反対の電位をかける場合もあり、グラウンド電位(GND電位:±ゼロ)にする場合もある。
Positive ions have a positive potential and negative ions have a negative potential. When it is desired to capture (measure) positive ions, a positive potential is applied to the
一定時間の間に集電電極11に集められた正イオンまたは負イオンは、集まった数に応じ、異なる電位を集電電極11に生じさせる。この電位の異なり具合を測定することにより、イオン量を測定することができる。
The positive ions or negative ions collected on the current collecting
正イオンは正の電位を持った物質であり、負イオンは負の電位を持った物質である。ある物質に余計な電子が1個結びつくと負イオンになる。負イオンが集電電極11と反発電極12の間に形成されるイオン測定風路に入ってくると、反発電極12が負電位とされていれば反発電極12より反発力を受け、集電電極11が正電位とされていれば集電電極11より吸引力を受けて、集電電極11に衝突する。集電電極11に衝突した負イオンは電気的に中和しようとし、その物質が持っていた余計な電子1個は集電電極11に移動する。このような現象のことを、本明細書では「吸い取る」と称している。
A positive ion is a substance having a positive potential, and a negative ion is a substance having a negative potential. When one extra electron is bound to a substance, it becomes a negative ion. When negative ions enter the ion measuring air passage formed between the collecting
上記測定原理からして、イオン測定装置10は、その測定行動を通じ、本質的にイオン量を減少させるものである。イオン測定装置10は停止中でもイオンの吸い取りをやめないので、それが送風路1の中に配置されていると、機外に放出することで役立てようとしているイオン量が激減してしまう。イオン測定装置10を送風路1の中でなくバイパス路3の中に配置することにより、そのような不都合が避けられる他、新たな効果も生み出される。これについて以下説明する。
Based on the above measurement principle, the
弁装置6は、通常は図1及び図3に示すようにバイパス路3の入口4と出口5を閉ざしている。イオン測定装置10は送風路1を流れる気流から物理的に遮断されており、イオン量を測定することはできない。逆に言えば、イオン測定装置10が気流中の正イオンまたは負イオンを減少させることはない。
The
送風路1を流れる気流のイオン濃度を測定するときは、図2及び図4に示すように弁装置6を開く。すると送風路1を流れる気流の一部が入口4からバイパス路3に入り込み、イオン測定装置10を通り抜けて出口5から送風路1に戻る。イオン測定装置10を通り抜ける空気を用いて、送風路1を流れる気流のイオン濃度を測定することができる。
When measuring the ion concentration of the airflow flowing through the
イオン測定装置10のイオン感知部、すなわち集電電極11と反発電極12の面積が一定の場合、風量に比例してイオンが吸い取られることが分かっている。そこで、イオン濃度の測定と同時にイオンを吸い取り、送風路1から排出されるイオン量を調整することができる。イオン測定装置10を流れる風量は弁装置6に開き具合によって変わるから、弁装置6の開き度を調整することにより、吸い取るイオン量の調整が可能ということになる。イオン測定装置10がイオンを吸い取るのはバイパス路3を流れる気流からだけであるから、イオンが必要以上に吸い取られることはない。なお送風路1とバイパス路3は両方が合わさって一つの空間を形成するものであり、弁装置6が開かれても送風路1から排出される風量に変化はない。
It has been found that when the area of the ion sensing unit of the
図5の集電電極11と反発電極12は負イオンを測定する態勢とされており、反発電極12には負電位が与えられている。イオン測定風路には正イオンと負イオンの両方が供給され、正イオンは反発電極12に捕捉され、負イオンは集電電極11に捕捉される。これにより、正イオンと負イオンの両方の量を調整できる。負イオンのみを減らしたければ集電電極11と反発電極12の両方に正電位を与えれば良いし、正イオンのみを減らしたければ集電電極11と反発電極12の両方に負電位を与えれば良い。
The
本発明に係る装置を用いれば、設定されている風量と、弁装置6の開閉度合いと、イオン測定装置10の測定レベルにより、イオン発生量を知ることができる。例えば、1GΩ(ギガオーム)の抵抗を用いた測定回路では、電極面積が1cm2、回路増幅が10倍、出力が1mVである場合、一般的に下記の式をもってイオン量を計算できる。
イオンの数N=(1/1.6022)*10^19/(10^9*10*10^3)
=62.4万個(1秒当たり)
If the apparatus according to the present invention is used, the amount of generated ions can be known from the set air volume, the degree of opening / closing of the
Number of ions N = (1 / 1.6022) * 10 ^ 19 / (10 ^ 9 * 10 * 10 ^ 3)
= 624,000 (per second)
実際には風路の開閉度合いと風量でイオン測定装置10の電極に当たるイオンの1秒当たりの数が変化する。つまり、設定風量と開閉度合いが決まった状態で測定される測定レベルが吸い取ったイオン量すなわちイオン発生量となる。但し、ここで得られたイオン発生量はイオン測定装置10が吸い取った量なので、実際には、弁装置6を閉じた状態(イオン量を測定しない状態)で、当該電気機器の外の決まった場所で測定したイオン量との相関をとり、その相関関係により、イオン測定装置10が測定したレベルから、電気機器が排出しているイオン量が分かることになる。
Actually, the number of ions hitting the electrode of the
上記から理解されるように、送風路1を流れる気流の風量を変化させず、イオン量のみを少なく調整したい場合、イオン測定をしていない時に弁装置6を開くことで目的を達成することができる。
As understood from the above, when it is desired to adjust only the ion amount without changing the air volume of the airflow flowing through the
送風機の構造が特定されると、定められた回転数でモータが回転した場合、風量は一定となる。送風機が吹き出す風は電気機器の内部を通り、吹出口から機外に放出される。この電気機器の内部にイオン測定装置10が存在し、弁装置6を開いてイオンを含む風をイオン測定装置10に通すことによりイオン量の測定が可能になる訳であるが、弁装置6の開き具合がどのようになっていようとも、機外に放出される風量は変わらない。弁装置6を閉じれば機外に放出される風量を変えずにその中に含まれるイオン量を増やし、弁装置6を開けば機外に放出される風量を変えずにその中に含まれるイオン量を減らすことができる。同時にイオン量を測定することができる。
When the structure of the blower is specified, the air volume becomes constant when the motor rotates at a predetermined rotational speed. The wind blown out by the blower passes through the inside of the electric equipment and is discharged from the blower outlet to the outside. The
イオン量の測定については、空気調和機などの電気機器に搭載されたイオン発生装置2を起動して所定時間が経過した時点でイオン量の測定を行う制御や、イオン発生装置2の運転中所定時間毎に定期的にイオン量の測定を行う制御、運転モード切換時にイオン量の測定を行う制御などが考えられる。正イオンまたは負イオンの量を調節する場合には、その動作と並行してイオン量の測定がなされる。
Regarding the measurement of the amount of ions, a control for measuring the amount of ions when a predetermined time elapses after activation of the
弁装置6を開いたとき、反発電極12の極性を制御することにより、また反発電極12に加えて集電電極11の極性を制御することにより、機外に放出する正イオンと負イオンの一方または両方の量を調整することができる。イオン測定装置10が、反発電極を持たず集電電極のみを持つタイプである場合は、減らしたい極性のイオンと反対の極性の電位を集電電極に印加することにより、機外に放出する正イオンと負イオンの一方または両方の量を調整することができる。
When the
負イオンを多く減らしたい場合は、弁装置6を大きく開き、反発電極12に正電位(例えば5V)を印加する。
When it is desired to reduce many negative ions, the
正イオンを少し減らしたい場合は、弁装置6を小さく開き、反発電極12に負電位(例えば−5V)を印加する。
When a small amount of positive ions is desired, the
正イオンと負イオンの両方を普通程度に減らしたい場合は、弁装置6を中程度に開き、反発電極にグラウンド電位(GND電位:±ゼロ)を印加する。
When it is desired to reduce both positive ions and negative ions to a normal level, the
上記のような正イオンと負イオンの量的調整を、時系列で順次切り換えて実施することも可能である。 It is also possible to carry out the quantitative adjustment of positive ions and negative ions as described above by sequentially switching them in time series.
従来のイオン放出機能付き電気機器におけるイオン量の調整は、風量の変更または放電電圧の変更をもって行うことが原則であったが、これまでに説明した通り本発明では、風量も放電電圧も変更することなくイオン量のみを調整することが可能である。 In principle, the adjustment of the amount of ions in a conventional electric device with an ion emission function is performed by changing the air volume or changing the discharge voltage. However, as described above, the present invention changes both the air volume and the discharge voltage. It is possible to adjust only the ion amount without any problems.
図7及び図8にバイパス路3の箇所の第2実施形態を示す。ここでは入口4と出口5を開閉する弁装置6を単一のバイメタル17で構成している。周知の通り、バイメタル17は熱膨張率の異なる2種類の金属板を張り合わせたものであり、サーモスタットなどの装置の駆動機構として用いられている。バイメタル17は、一方の側が入口弁7として機能し、他方の側が出口弁8として機能する。
7 and 8 show a second embodiment of the
バイメタル17にはセラミックヒータ18が組み合わせられている。セラミックヒータ18は電流量を制御することにより発熱量を調節することが可能であり、比較的安全なヒータとして電気機器にしばしば用いられている。
A
バイメタル17は、セラミックヒータ18に電流が流れていない状態では図7に示す通り反りのない形態を保っており、入口4と出口5を閉ざしている。セラミックヒータ18に電流を流して発熱させると、バイメタル17の温度が上昇して図8に示すように反りを生じる。これにより入口4と出口5が開き、送風路1を流れる気流の一部がバイパス路3に取り込まれることになる。
The bimetal 17 maintains a shape without warping as shown in FIG. 7 when no current flows through the
通電中のセラミックヒータ18の温度は送風路1を流れる気流の風量によっても変化する。このため、セラミックヒータ18に流れる電流の値と、弁装置6の開度と、風量との関係を、実験によって求めておく必要がある。なお、バイメタルの代わりに形状記憶合金を用いて弁装置6を構成することも可能である。
The temperature of the
図9及び図10にバイパス路3の箇所の第3実施形態を示す。実施形態2と同じくバイメタル17により弁装置6を構成しているが、出口5を小さくして出口弁8を廃止した点が実施形態2と異なっている。
9 and 10 show a third embodiment of the
出口5が大きいと、送風路1を流れる気流が出口5からバイパス路3に巻き込まれ、イオン測定装置10でイオンが吸い取られる恐れが出てくる。そのため、大きな出口5には弁が欠かせない。出口5を小さくすればそこからバイパス路3に気流が巻き込まれなくなり、弁を設ける必要がなくなる。このため第3実施形態では、第2実施形態に比べバイメタル17を小型化することができた。
If the
セラミックヒータ18に電流を流して発熱させ、バイメタル17の温度を上昇させると、図10に示す通りバイメタル17が反り、入口4が開く。これにより、入口4からバイパス路3に入り、イオン測定装置10を通り抜けて出口5より送風路1に戻る気流が形成されるので、その気流からイオン量を測定することができる。
When a current is passed through the
第1実施形態から第3実施形態までのいずれの実施形態においても、弁装置6の開閉に加えて、送風量の変更もしくはイオン発生装置2の放電電圧の変更、またはその両方を同時に実施することができる。これにより、イオン量の調整をきめ細かに行うことができる。
In any embodiment from the first embodiment to the third embodiment, in addition to opening and closing of the
以上、本発明の実施形態につき説明したが、本発明の範囲はこれに限定されるものではなく、発明の主旨を逸脱しない範囲で種々の変更を加えて実施することができる。 Although the embodiments of the present invention have been described above, the scope of the present invention is not limited to these embodiments, and various modifications can be made without departing from the spirit of the invention.
本発明はイオン放出機能付き電気機器に広く利用可能である。 The present invention can be widely used for electric devices with an ion emission function.
1 送風路
2 イオン発生装置
3 バイパス路
4 入口
5 出口
6 弁装置
7 入口弁
8 出口弁
10 イオン測定装置
11 集電電極
12 反発電極
DESCRIPTION OF
Claims (5)
前記イオン発生装置が発生したイオンを含む気流を送出する送風路及び送風機を備え、
前記送風路にはバイパス路が形成され、
前記バイパス路はその中にイオン測定装置が配置されるとともに弁装置を備え、
前記送風路を流れる気流の一部を前記バイパス路に流すかどうかが前記弁装置の開閉で選択可能であることを特徴とするイオン放出機能付き電気機器。 An ion generator that generates ions by discharging in air;
A blower passage and a blower for sending an airflow containing ions generated by the ion generator;
A bypass passage is formed in the air passage,
The bypass path includes a valve device and an ion measuring device disposed therein,
Whether or not to flow a part of the airflow flowing through the air flow path to the bypass path can be selected by opening and closing the valve device.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2010260900A JP2012112746A (en) | 2010-11-24 | 2010-11-24 | Electrical apparatus with ion emission function |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2010260900A JP2012112746A (en) | 2010-11-24 | 2010-11-24 | Electrical apparatus with ion emission function |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2012112746A true JP2012112746A (en) | 2012-06-14 |
Family
ID=46497125
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2010260900A Pending JP2012112746A (en) | 2010-11-24 | 2010-11-24 | Electrical apparatus with ion emission function |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2012112746A (en) |
-
2010
- 2010-11-24 JP JP2010260900A patent/JP2012112746A/en active Pending
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN102224406B (en) | Sensor for sensing airborne particles | |
JP4123203B2 (en) | Air conditioner | |
CN103109136B (en) | Produce ozone and the ozone/ion generating device of ion wind and there is its air conditioner | |
JP2009276017A (en) | Air conditioner | |
CN101275764B (en) | Air conditioner | |
JP2009284989A (en) | Air purifier | |
JP2011177207A (en) | Air cleaner | |
JP2010223553A (en) | Air conditioning device including electrostatic atomizer | |
JP2022546830A (en) | Apparatus for treating air in at least one room | |
JP2012032088A (en) | Air conditioning machine | |
JP2008241093A (en) | Humidifier | |
JP2012112746A (en) | Electrical apparatus with ion emission function | |
JP4893344B2 (en) | Fan heater | |
JP2013214412A (en) | Electric equipment with ion emitting function | |
JP3996900B2 (en) | Air safety device in at least one space of the building | |
JP2011169574A (en) | Electrostatic atomizer | |
JP5279683B2 (en) | Air cleaner and electrostatic atomizer | |
JP5817808B2 (en) | Air purifier, air conditioner | |
JP5817776B2 (en) | Electric field generating device and air conditioner, air purifier, and blower equipped with the same | |
JP2004156855A (en) | Remote controller for electric home appliance with built-in ion sensor, electric home appliance | |
JP2004251497A5 (en) | ||
JP6269704B2 (en) | Discharge electric field generating device, and air conditioner, air purifier, and blower equipped with the same | |
JP2013032858A (en) | Air conditioning machine | |
JP5177210B2 (en) | Air conditioner | |
KR101045986B1 (en) | Heat treatment device for indoor airborne microbial sterilization |