JP2012113861A - イオン発生装置 - Google Patents

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Yasutaka Kataoka
康孝 片岡
Masato Urushizaki
正人 漆崎
Akira Yamamoto
山本  明
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Abstract

【課題】壁等に設置されている空気調和機等の送風機を改造することなく、該送風機の運転に連動し、該送風機が発生する風を利用してイオンを効率よく居住空間内に拡散することができるイオン発生装置を提供する。
【解決手段】空気の流入口4と、空気の流出口51,52と、流入口4から流入し流出口51,52から流出する空気にイオンを放出するイオン発生器2と、振動を検出する振動センサ10と、振動センサ10の検出情報に基づいてイオン発生器2の作動を制御する制御手段13とを備えている。振動センサ10は磁石11によって空気調和機に固定され、配線部12によって制御手段13に接続されている。制御手段13は、空気調和機の運転開始に伴い発生する振動が振動センサ10で検出されると、イオン発生器2を作動させ、振動が振動センサ10で検出されないと、イオン発生器2の作動を停止させる。
【選択図】図7

Description

本発明は、他の空気調和機等の送風機の運転に連動して動作するイオン発生装置、特に壁等に設置された送風機の吹出口に隣り合うように設置されるイオン発生装置に関する。
近年、イオンによって居住空間内の空気を清浄化する空気清浄機が実用化されている。空気清浄機では、外部から吸い込んだ空気が流れる通風路内にプラスイオン及びマイナスイオンを発生させるイオン発生器が配設され、発生したイオンを吹き出し空気と共に外部へ放出させている。放出されたイオンは、室内等の居住空間において空気中の浮遊粒子を不活性化させ、浮遊細菌(カビ菌等)を死滅させると共に臭気成分を変性させる。その結果、居住空間内の空気が清浄化される。
特許文献1には、室内機にプラズマ発生器(イオン発生器)を備えた天井埋込型空気調和機が開示されている。プラズマ発生器からは、イオン、オゾン、ヒドロキシラジカルなどが生成され、臭気成分、菌、ウイルスを分解し、無害化する。
特開2006−29665号公報
空気清浄機能を有する天井埋込型空気調和機では、予めイオン発生器を内蔵している。イオン発生器を内蔵していない天井埋込型空気調和機にイオン発生器を設ける場合には、既に設置されている天井埋込型空気調和機の大規模な改造が必要となる。
本発明は、上述したような事情に鑑みてなされたものであり、壁等に設置されている空気調和機等の送風機を改造することなく、該送風機の運転に連動して送風機が発生する風を有効に利用し、イオンを効率よく居住空間内に拡散することができるイオン発生装置を提供することを目的とする。
本発明に係るイオン発生装置は、外部からの空気の流入が可能な流入口と、外部への空気の流出が可能な流出口と、前記流入口から流入し前記流出口から流出する空気にイオンを放出するイオン発生器とを備えたイオン発生装置において、外部の物理的状態を検知する検知手段と、該検知手段の検知情報に基づいて前記イオン発生器の作動を制御する制御手段とを備えていることを特徴とする。
本発明においては、外部の物理的状態を検知する検知手段の検知情報に基づいて、流入口から流入し流出口から流出する空気にイオンを放出するイオン発生器の作動を制御手段が制御する。例えば外部の送風機の運転開始に伴って生じる外部の物理的状態の変化を検知して、外部の送風機の運転開始を判断し、イオン発生器を作動させる。外部の物理的状態が元の状態に戻ると、イオン発生器の作動を停止させる。
本発明に係るイオン発生装置は、前記検知手段は、対象物の振動を検出する振動検出手段であることを特徴とする。
本発明においては、振動検出手段によって対象物の振動が検出されると、イオン発生器を作動させ、振動が検出されないときは、イオン発生器の作動を停止させる。例えば外部の送風機の運転開始に伴って発生する筺体の振動を物理的状態として検知することにより、外部の送風機の運転の有無を判断することができる。
本発明に係るイオン発生装置は、前記振動検出手段は、前記対象物に固定可能な固定手段を備えていることを特徴とする。
本発明においては、振動検出手段が固定手段によって対象物に固定されるので、振動検出手段による対象物の振動の検出を精度良く行うことができる。
本発明に係るイオン発生装置は、前記固定手段は、前記対象物に磁着する磁石であることを特徴とする。
本発明においては、振動検出手段を磁石の磁力によって対象物に磁着して固定するので、磁着可能な鉄製等の部分を備えた対象物に対して簡単な操作で確実に振動検出手段を固定することができる。
本発明に係るイオン発生装置は、前記流入口及び流出口を有し、前記イオン発生器及び制御手段を収容するケーシングと、該ケーシングに基端部が支持され、先端部に前記検知手段が保持された配線部とを備え、該配線部によって前記制御手段と検知手段とが接続されていることを特徴とする。
本発明においては、前記流入口及び流出口を有し、前記イオン発生器及び制御手段を収容するケーシングに基端部が支持された配線部の先端部に保持された前記検知手段によって外部の物理的状態を検知し、該検知手段の検知情報に基づいて、配線部によって前記検知手段と接続されている制御手段がイオン発生器の作動を制御する。例えばケーシングから離隔した箇所に設置されている外部の送風機等の運転開始に伴う外部の物理的状態の変化を適切に検知することができる。
本発明に係るイオン発生装置は、前記ケーシングを天井に取り付け、該天井に対する取付面に基端部が支持された前記配線部を前記天井に開けた貫通孔に通してあり、前記天井に設置され、該天井より上側の空間に露出している送風機に前記振動検知手段を固定してあることを特徴とする。
本発明においては、天井に取り付けたケーシングの取付面に基端部が支持された配線部が天井に開けた貫通孔を通り、天井より上側の空間に露出している送風機に配線部の先端部に保持された振動検知手段が固定してある。
従って、天井に既に設置されている送風機を改造する必要もなく、天井より上側の空間(天井裏)に突き出た送風機に振動検知手段を容易に取り付けることができる。また、イオン発生装置と送風機とを結ぶ配線部が室内から見えないので美観上も好ましい。
本発明によれば、外部の送風機の運転開始に伴う外部の物理的状態の変化を検知して外部の送風機の運転開始を判断し、イオン発生器を作動させるので、壁等に設置されている空気調和機等の送風機を改造することなく、該送風機の運転に連動して該送風機が発生する風を有効に利用し、流入口から流入し流出口から流出する空気にイオンを放出して効率よく居住空間内にイオンを拡散することができるイオン発生装置が提供される。
本発明の実施の形態1に係るイオン発生装置の斜視図である。 図1に示すイオン発生装置の側面図である。 図1に示すイオン発生装置の下面図である。 図1に示すイオン発生装置のカバー部を取り外した状態の下面図である。 イオン発生器の一例を模式的に示す平面図である。 図1のイオン発生装置のカバー部を開いた状態を示す側面図である。 図3のVII−VII線における側面断面図である。 図3のVIII−VIII線における側面断面図である。 図1のイオン発生装置の制御構成のブロック図である。 図1のイオン発生装置の設置状態を示す天井部分の平面図である。 図1のイオン発生装置の設置構造を示す天井部分の側面断面図である。 本発明の実施の形態2に係るイオン発生装置の設置構造を示す天井部分の側面断面図である。
以下、本発明に係るイオン発生装置の実施の形態について図面に基づいて説明する。
(実施の形態1)
図1は本発明の実施の形態1に係るイオン発生装置の斜視図、図2は図1に示すイオン発生装置の側面図、図3は図1に示すイオン発生装置の下面図、図4は図1に示すイオン発生装置のカバー部を取り外した状態の下面図、図5はイオン発生器の一例を模式的に示す平面図、図6は図1のイオン発生装置のカバー部を開いた状態を示す側面図、図7は図3のVII−VII線における側面断面図、図8は図3のVIII−VIII線における側面断面図である。尚、図7及び図8は図1のイオン発生装置の構造及び動作を示す。
本実施形態に係るイオン発生装置1は、略直方体形状で一方向に長いベース部31と、ベース部31を下側から覆うカバー部32とを有するケーシング3を備えている。尚、本発明のイオン発生装置1は、後述のように、カバー部32が下側になる状態でベース部31の上面を天井等に取り付けるので、ベース部31の上面を取付面31aとする。
ベース部31の下面には略直方体形状の2個のイオン発生器2を夫々固定するための固定部材33が長手方向に離間した2箇所に設けてある。それぞれの固定部材33は、変形しない鉤状の第1の係止部331と、先端に鉤部を有する変形可能な第2の係止部332とを備えている。イオン発生器2は第1の係止部331と第2の係止部332とにより側面及び下側縁部が係止されている。
イオン発生器2は、略直方体の箱状をなし、一面側に4つのイオン発生部21,22を備えている。各イオン発生部21,22は針状を成す放電電極21a,22aと、放電電極21a,22aを囲繞する誘導電極環21b,22bとを有し、放電電極21a,22aはそれぞれ誘導電極環21b,22bの中心部に配される。イオン発生器2の内部に、イオン発生部21,22に高電圧を供給する給電部23が設けられ、給電部23から各イオン発生部21,22に不図示の配線によって高電圧を供給することによってイオン発生部21,22がイオンを発生する。尚、給電部23は外部の電圧源(不図示)から入力される交流電圧又は直流電圧を高電圧に変換し、イオン発生部21,22に供給する。
以下に説明するように、一方のイオン発生部21がプラスイオンを発生し、他方のイオン発生部22がマイナスイオンを発生するように構成されている。
一方のイオン発生部21には放電電極21aが正となる電圧が印加され、放電によるプラズマ領域で空気中の水分子が電気的に分解して主として水素イオンH+ が生成される。そして、生成された水素イオンH+ の周りに空気中の水分子が凝集し、正のクラスターイオンH+ (H2 O)m(mは任意の整数)(以下、「プラスイオン」とする)が形成される。他方のイオン発生部22には放電電極22aが負となる電圧が印加され、放電によるプラズマ領域で空気中の酸素分子が電気的に分解して主として酸素イオンO2 -が生成される。そして、生成された酸素イオンO2 -の周りに空気中の水分子が凝集し、負のクラスターイオンO2 -(H2 O)n(nは任意の整数)(以下、「マイナスイオン」とする)が形成される。
本実施形態では、プラスイオンを発生させるイオン発生部21及びマイナスイオンを発生させるイオン発生部22を備えたイオン発生器2を用いたが、他に、マイナスイオンのみを発生させるイオン発生器や、その他のイオンを発生させるイオン発生器を用いてもよい。また、イオン発生器2のイオン発生部21,22から発生するイオンの極性を所定時間毎に切り換えてもよい。
カバー部32は、側面視で略逆三角形の形状を有し、ベース部31の長手方向に沿って伸びた形状を有している。カバー部32は、逆三角形の2辺に対応する第1の傾斜面34及び第2の傾斜面35と、第1の傾斜面34及び第2の傾斜面35の両端部に位置する側面36とを形成する板材で構成されている。
第1の傾斜面34には、スリット状の開口部Sがカバー部32の長手方向に複数個形成(並設)されている。スリット状の開口部Sは並設方向での幅が並設方向で隣り合う端部間の離隔距離よりも広い。スリット状の開口部Sの一方側(取付面31aとの距離が短い側)が流入口4となり、スリット状の開口部Sの他方側(取付面31aとの距離が長い側)が第1の流出口51となる。即ち、本実施形態においては、流入口4と第1の流出口51とが一つの連なったスリット状の開口部Sを形成している。
第1の傾斜面34の端部と取付面31aとを繋ぐケーシング部分である第2の傾斜面35にはスリット状の第2の流出口52が備えられる。尚、第2の流出口52の形状はスリット状に限らず、例えば1つ又は複数の矩形状の開口部等の形状をしていてもよい。
ベース部31の下面とカバー部32の内壁面とにより、流入口4と第1の流出口51及び第2の流出口52とを結ぶ通風路7が形成される。第1の傾斜面34と第2の傾斜面35とが繋がる逆三角形の頂点部には、カバー部32の内側から通風路7内へ略鉛直上方に伸び、流入口4から流入した空気流を第1の流出口51に導く遮風板6が備えられる。遮風板6はカバー部32の長手方向に沿って伸びた形状を有している。なお、遮風板6は鉛直上方に伸びるものに限るものではなく、第1の流出口51に風を導く形であれば他の形をしていてもよい。
カバー部32の両側面36の上部には、孔が開いた耳部36aが延設されている。一方、ベース部31の長手方向両端には支点軸311が備えられている。カバー部32の耳部36aの孔はベース部31の支点軸311に嵌り、カバー部32は支点軸311を中心として、ベース部31に対して回動することができる。図6にカバー部32が下側に90°開いた状態のイオン発生装置1の側面図を示す。
ベース部31の支点軸311とは反対側の端部にはマグネット312が備えられており、カバー部32にはベース部31のマグネット312に対応した位置にマグネット321が備えられている。カバー部32が閉まった状態のときは、カバー部32のマグネット321と、ベース部31のマグネット312とが引き合うことで、カバー部32が閉まった状態を維持できる。このようにカバー部32を回動可能とすることで、イオン発生器2を容易に交換及び清掃することができる。
なお、マグネットはイオン発生装置1の長手方向において、イオン発生器2のイオン発生部21、22と重ならない位置に備えられている。なるべく、イオンがマグネットに吸収され、イオン濃度が低下するのを防止するためである。
ベース部31の取付面31aに基端部が支持された配線部12が設けられ、外部の対象物の振動を検出する振動センサ10が配線部12の先端部に保持されている(図1、図7)。配線部12は金具12Aによって取付面31a側の凹部31bに固定されている。更に振動センサ10には、磁石11が締結され固定されている。磁石11を対象物の鉄製の筺体等に磁力によって付着(磁着)させることで振動センサ10が対象物に固定される。尚、図2、図6では、配線部12等の図示を省略している。
ベース部31の内部に制御部13が設けられ、振動センサ10は配線部12によって制御部13に接続され、また、制御部13と給電部23とが配線14によって接続されている。図9は図1のイオン発生装置の制御構成のブロック図である。振動センサ10の検出信号が制御部13に入力され、また制御部13から給電部23にイオン発生部21,22を駆動するための駆動信号が出力される。
次に、本実施形態に係るイオン発生装置1の設置形態について説明する。図10は図1のイオン発生装置の設置状態を示す天井部分の平面図、図11は図1のイオン発生装置の設置構造を示す天井部分の側面断面図である。
本実施形態に係るイオン発生装置1は天井埋込型空気調和機9の吹出口91近傍の天井8に設置され、天井より上側の空間(天井裏)に筺体が露出している。天井埋込型空気調和機9は空気を4方向に吹き出す4個の吹出口91を備えている。イオン発生装置1は、天井埋込型空気調和機9の吹出口91に近い側に第1の傾斜面34が位置するようにそれぞれの吹出口91に対して設置してある。尚、天井8には既に照明等が設置されていることもあり、必ずしも全ての吹出口91に対してイオン発生装置1を設置できるわけではないため、一部の吹出口91に対してのみ取り付けてもよい。
イオン発生装置1は天井埋込型空気調和機9が設置された天井8の近傍に、ベース部31の上側の取付面31aを天井8の壁に対向させた状態で取り付けて固定されている。固定には固定ボルト81が使用されている。固定ボルト81は、ベース部31側からベース部31に空けられた孔と、天井8に空けられた孔とを貫通し、天井の裏面側からナット82で固定されている。ベース部31の取付面31a側の凹部31bに対向する天井8に、配線部12が通る貫通孔8aが開けられ、貫通孔8aを通る配線部12の先端の振動センサ10に備えた磁石11が天井裏に露出している天井埋込型空気調和機9の側面の筺体に磁着して固定されている。
天井埋込型空気調和機9は、吸込口95と、送風機のファン94と、熱交換器93と、吹出口91とを備える。天井埋込型空気調和機9の運転時は、送風機94によって吸込口95から室内の空気を吸い込み、熱交換機93を通して、吹出口91から調和空気を吹き出す。吹出口91には風向変更板92が設置されている。
天井埋込型空気調和機9が運転を開始すると、送風機のファン94が回転して振動が発生し、発生した振動が筺体に伝わり、振動センサ10によって検出される。振動センサ10の振動検出信号が制御部13に入力されると、制御部13から給電部23にイオン発生部21,22に高電圧を出力するための駆動信号が出力され、イオン発生部21,22からイオンが放出される。振動センサ10が振動を検出している間、イオン発生部21,22はイオンを放出する。天井埋込型空気調和機9が運転を停止すると、振動センサ10が振動を検出しなくなるので、この振動不検出と同時又は所定時間経過後に、制御部13から給電部23にイオン発生部21,22への高電圧の出力を停止するための駆動信号が出力され、イオン発生部21,22からイオンの放出が停止する。
天井埋込型空気調和機9によって調和空気は、イオン発生装置1の第1の傾斜面34に向かって吹き出される。吹き出される調和空気は、矢印に示す通り、第1の傾斜面34に沿って流れる。また、第1の傾斜面34の流入口4がある部分では図7の矢印に示す通り、流入口4からイオン発生装置1の内部の通風路7に調和空気が流入する。
ここで、イオン発生器2によって発生させられたイオンはイオン風により、イオン発生器2のイオン発生部21,22から下向きに放出される。流入口4から流入した調和空気は、通風路7を流れるときにイオン発生器2が発生させたイオンが付加されて、第1の吹出口51及び第2の吹出口52からイオン発生装置1の外部へと放出される。
イオンを含んだ調和空気の一部は、遮風板6に当たり、第1の流出口51へと導かれ、第1の流出口51から流出する。第1の流出口51から流出したイオンを含んだ調和空気は、第1の傾斜面34に沿って流れる調和空気と合流し、室内に吹き出される。また、イオンを含んだ調和空気の残りは、第2の流出口52から流出する。第1の流出口51から流出したイオンを含んだ調和空気及び第2の流出口52から流出したイオンを含んだ調和空気により、イオンを効率よく室内に拡散することができる。
このようにして、イオン発生装置1のイオン発生部21,22の作動を天井埋込型空気調和機9の運転に連動させることが出来る。その結果、天井埋込型空気調和機9の運転停止時はイオンを効率よく室内に拡散することが困難であるので、このような場合にイオン発生部21,22の作動を停止することは省エネにもなるし、さらに放電電極21a,22aの電極寿命を延ばすこともできる。
また傾斜面34に流入口4を設けることによって、傾斜面34に沿うように天井埋込型空気調和機9の吹出口91から吹き出された調和空気が、傾斜面34に沿って流れる空気と、イオン発生装置1の流入口4からイオン発生装置1内に入る空気とに分けることができる。そして、天井埋込型空気調和機9の吹出口91から吹き出された調和空気の流れ方向で流入口4よりも下流側位置の傾斜面34に、第1の流出口51を設けることによって、イオン発生装置1の内部に流入し、イオンが付加された空気の一部は、第1の流出口51から流出し、再び傾斜面34に沿って流れる空気と合流することができる。
本実施形態1では、流入口4と第1の流出口51とが連なったスリット状の開口部Sを形成しているので、傾斜面34に沿って流れる調和空気の流量、流速、方向等に対応して、流入口4となる開口部Sの部分と第1の流出口51となる開口部Sの部分との割合を変化させることができる。流入口4となる開口部Sの部分割合が大きくなると、イオン発生装置1内に入る空気の量が増加するため、イオン発生装置1内でイオンが付加され、第1の流出口51及び第2の流出口52から外部により多くのイオンを含む空気を流出させることができる。
尚、図示はしないが、流入口4と第1の流出口51とがそれぞれ連通しない単独のスリット状の開口部に形成してもよい。この場合には、傾斜面34に設けられた流入口4の面積を調整することで、イオン発生装置1内に入る空気の量を調整することができる。流入口4の面積を大きくするとイオン発生装置1の中に入る空気の量が増えるため、イオン発生装置1内でより多くのイオンを発生させることができる。
第1の流出口51から流出する調和空気の量と、第2の流出口52から流出する調和空気の量の割合は、遮風板6の長さを調整することで変更することができる。遮風板6を長くすれば、第1の流出口51から流出する調和空気の風量の割合が増え、遮風板6を短くすれば、第1の流出口51から流出する調和空気の風量の割合が減る。
このように、遮風板6を設けることで、第1の流出口51から吹き出されるイオンを含んだ空気を、傾斜面34に沿って流れる空気に合流させ、室内に拡散することで、遮風板6を設置しないイオン発生装置と比べて効率よく室内にイオンを拡散することができる。
なお、第2の流出口52を備えていないイオン発生装置1では、流入口4から流入した空気の抜け(外部への流出)が悪くなるため、イオン発生装置1内に入る調和空気が減る。したがって、イオン発生装置1内で発生したイオンを効率よく室内に拡散することができない。
(実施の形態2)
図12は本発明の実施の形態2に係るイオン発生装置の設置構造を示す天井部分の側面断面図である。本実施の形態2では、ベース部31の凹部31bの側面に、配線部12が通る貫通孔31cが開けられ、配線部12の先端の振動センサ10に備えた磁石11が天井埋込型空気調和機9の前面パネル部分に磁着して固定されている点のみが実施の形態1と異なる。実施の形態2では、配線部12が通る貫通孔8aを天井8に開けることが不要になる。
上記の実施の形態1−2では、イオン発生装置1に備える検知手段を対象物(空気調和機9)の振動を検出する振動センサ10で構成したが、振動以外の外部の物理的状態、例えば、空気調和機9から吹き出す吹出し風の圧力を検出する圧力センサや温度(高温又は低温)等を検出する温度センサで構成し、空気調和機9の運転状態を検知するようにしてもよい。また、空気調和機9の運転音を検出する音響センサでもよい。
上記の実施の形態1−2では、検知手段(振動センサ10)を対象物に固定する固定手段を磁石11で構成したが、これ以外に、接着剤や粘着テープ等で構成してもよい。
上記の実施の形態1−2では、本発明に係るイオン発生装置1を天井埋込型空気調和機9の吹出口91近傍の天井8に設置したが、天井埋込型空気調和機に限らず、壁面に設置された送風機に適用することができる。
1 イオン発生装置
2 イオン発生器
3 ケーシング
31a 取付面
4 流入口
51 第1の流出口
52 第2の流出口
8 天井
8a 貫通孔
9 天井埋込型空気調和機(送風機)
10 振動センサ(振動検出手段、検知手段)
11 磁石(固定手段)
12 配線部
13 制御部(制御手段)

Claims (6)

  1. 外部からの空気の流入が可能な流入口と、外部への空気の流出が可能な流出口と、前記流入口から流入し前記流出口から流出する空気にイオンを放出するイオン発生器とを備えたイオン発生装置において、
    外部の物理的状態を検知する検知手段と、
    該検知手段の検知情報に基づいて前記イオン発生器の作動を制御する制御手段とを備えていることを特徴とするイオン発生装置。
  2. 前記検知手段は、対象物の振動を検出する振動検出手段であることを特徴とする請求項1に記載のイオン発生装置。
  3. 前記振動検出手段は、前記対象物に固定可能な固定手段を備えていることを特徴とする請求項2に記載のイオン発生装置。
  4. 前記固定手段は、前記対象物に磁着する磁石であることを特徴とする請求項3に記載のイオン発生装置。
  5. 前記流入口及び流出口を有し、前記イオン発生器及び制御手段を収容するケーシングと、該ケーシングに基端部が支持され、先端部に前記検知手段が保持された配線部とを備え、該配線部によって前記制御手段と検知手段とが接続されていることを特徴とする請求項1から4の何れか1項に記載のイオン発生装置。
  6. 前記ケーシングを天井に取り付け、該天井に対する取付面に基端部が支持された前記配線部を前記天井に開けた貫通孔に通してあり、
    前記天井に設置され、該天井より上側の空間に露出している送風機に前記振動検知手段を固定してあることを特徴とする請求項5に記載のイオン発生装置。
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JPWO2013172432A1 (ja) * 2012-05-17 2016-01-12 太陽インキ製造株式会社 アルカリ現像型の熱硬化性樹脂組成物、プリント配線板
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