JP2018042868A - イオン発生装置 - Google Patents

Abstract

【課題】イオン発生部周辺およびイオン発生装置内のイオンの滞留を防止するイオン発生装置を提供する。【解決手段】外郭を形成する筐体と、前記筐体内へ空気を吸い込む吸込口と、前記吸込口から吸い込んだ空気を前記筐体外へ吹出す吹出口と、前記吸込口から前記吹出口へと空気を導く送風部と、前記送風手段と前記吹出口とを連通する吹出風路と、イオンを発生するイオン発生部と、前記吹出風路から分岐し又は前記吹出風路とは独立して前記送風部から送風される空気を前記イオン発生部に送り込む補助風路とを備えたイオン発生装置を提供する。【選択図】図３

Description

本発明は、室内空間の除菌や脱臭を行うイオン発生装置に関するものである。

従来、この種のイオン発生装置は、マイナスイオン発生手段によって発生したイオンを、ファンによって生じさせた空気の流れにのせて流出させたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。

以下、そのイオン発生装置について図１１を参照しながら説明する。

図１１に示すように、イオン発生装置１０１は、略円筒形状のケース１０２内に、マイナスイオン発生手段１０３とファン１０４と直流変換用基板１０５と高電圧発生用基板１０６とを収納し、またケース１０２の下部外周にカサ部１０７を取り付けて構成されている。また、ケース１０２外周面におけるファン１０４の空気取り入れ口１０８に対向する位置に複数本のスリットからなるファン用空気導入開口１０９が設けられている。

上記構成により、マイナスイオン発生手段１０３によって発生したマイナスイオンを、ファン１０４によって生じた空気の流れに乗せてケース１０２の下方に向けて流出させることができる。

特開２００６−２３０７０６号公報

このような室内空間に取り付けるイオン発生装置においては、ファンによって空気を取り込むと同時に空気中に浮遊している埃等を機器内に取り込む。イオン発生手段はファンからの風が流れる風路の風速の大きい中央ではなく、風速の小さい風路の端に設置されていることが多く、長期間の使用により埃が風路内に付着した場合、初期よりも風量低下を招き、その結果風速の小さいイオン発生部周辺に乱流が発生する。これにより、イオン発生部周辺およびイオン発生装置内にイオンが滞留し、その結果効率よく部屋全体に拡散できないといった課題を有していた。

本発明は、このような従来の課題を解決するものであり、室内空間に取り付けられるイオン発生装置において、イオンの発生効率を高めたイオン発生装置を提供することを目的としている。

本発明のイオン発生装置は上記目的を達成するために、外郭を形成する筐体と、前記筐体内へ空気を吸い込む吸込口と、前記吸込口から吸い込んだ空気を前記筐体外へ吹出す吹出口と、前記吸込口から前記吹出口へと空気を導く送風部と、前記送風手段と前記吹出口とを連通する吹出風路と、イオンを発生するイオン発生部と、前記吹出風路から分岐し又は前記吹出風路とは独立して前記送風部から送風される空気を前記イオン発生部に送り込む補助風路とを備えたものであり、これにより所期の目的を達成するものである。

長期間の使用による塵埃の堆積に起因する、イオン発生部周辺でのイオンの滞留を防止し、効率よく部屋全体にイオンの拡散が可能なイオン発生装置を提供する。

本発明に係るイオン発生装置を備えた筐体の外観を示す側面図 本発明に係る筐体の上面図 本発明に係るイオン発生部の上面図 本発明に係るイオン発生部の側面図 本発明に係る送風部の斜視図 イオン発生部の設置位置の違いによる吹出し風路の長さを示す模式図 吹出気流とイオンを含む気流とが交差する関係を示す模式図 吐出口の風速分布の関係を示す模式図 イオン発生装置を天井に設置した状態を示した側面図 天井吊下げ部の斜視図 従来のイオン発生装置の構成図

以下、添付図面を参照して本発明の実施の形態について説明し、本発明の理解に供する。なお、以下の実施の形態は、本発明を具体化した一例であって、本発明の技術的範囲を限定するものではない。また、全図面を通して、同一の部位については同一の符号を付して二度目以降の説明を省略している。
（実施の形態）
最初に、図１、図２を用いて本発明に係るイオン発生装置１の概略構成について説明する。なお図１は、本発明に係るイオン発生装置を備えた筐体の外観を示す側面図であり、図２は、筐体の上面図である。なお図２においては、筐体の内部を説明するために上面を透過した状態を示している。

本発明に係るイオン発生装置１は、外郭として筐体２を備えている。

筐体２は、円筒形を有し、当該円筒形の側面にメッシュが形成されている。筐体２は、メッシュを介して筐体２の外部と空気のやり取りを行なう。つまりメッシュの一部は、筐体２内から空気を吹き出す筐体吹出口４１、筐体吹出口４２、及び筐体２内に空気を吸い込む筐体吸込口３１を構成する。筐体２は、例えば天井１７に吊下げられ、すなわち筐体２の天面１８に天井吊下部１９を備えるが詳細は後述する。筐体２は、底面２０に意匠性を向上させるために加飾が施されている。例えば加飾として、底面２０は、下部に向けて膨らむ半透明のドーム形状を有しており、筐体２内に設けられたＬＥＤの光を鉛直下方に透過する。加飾により、居住者の好みに合わせた居住空間を演出することができる。

筐体吹出口４１は、筐体内部に設けられるイオン生成部２１の吹出口４に対応する、筐体側の吹出口である。

筐体吹出口４２は、イオン生成部２１のイオン吹出口１３に対応する筐体側の吹出口である。

筐体吸込口３１は、イオン生成部２１の吸込口３に対応する筐体側の吸込口である。

続いて、図３、図４、図５を用いてイオン生成部２１の説明を行う。なお図３は、イオン発生部の上面図、図４は、イオン発生部の側面図、図５は、送風部の斜視図である。なお図３は、理解に供するため図２に示された筐体に格納されているイオン発生部のみを示している。

イオン生成部２１は、送風部５と、イオン発生部７と、制御手段１４と、吹出風路６と、吹出口４と、吸込口３と、イオン吹出口１３と、イオン吹出風路２３と、補助風路８と、イオン混合部２４とを備える。

送風部５は、図５に示すように、モーター１０と、遠心ファン９と、ケーシング１２と、オリフィス部材１１とを備える。

モーター１０は、制御手段１４に接続されて電源を供給され、また制御手段１４の命令により回転を制御される。

遠心ファン９は、モーター１０の回転軸に接続され、回転することによって、送風部５の天面を構成するオリフィス部材１１の開口より空気を取り入れ、送風部５の側面を構成するケーシング１２に設けられた吐出口２２より排出する。

ケーシング１２は、有底略円筒形状を有し、略円筒形における中心軸よりも側方にずれた位置にモーター１０の回転軸が配置され、すなわちモーター１０が固定される。つまりケーシング１２は、所定の起点から周方向に向かうにつれて遠心ファン９の中心軸からケーシング１２の内壁面までの距離が漸次拡大している。ケーシング１２は、起点から周方向に約３６０度移動した終点に吐出口２２を備えており、吐出口２２から空気が排出される。

オリフィス部材１１は、ケーシング１２の上面で遠心ファン９の外周部を覆って被せられる蓋であり、中央にオリフィス（開口）を備えている。

イオン発生部７は、制御手段１４に接続されて電源を供給され、また制御手段１４の命令によりイオンを発生する。イオン発生部７は、霧化電極を備え、電源の供給により霧化電極を冷却し、当該冷却により霧化電極に結露した空気中の水分にさらに高電圧をかけることでイオンを生成する。

制御手段１４は、制御手段１４Ａと制御手段１４Ｂとを備える。制御手段１４Ａは、電線接続により送風部５に電源供給を行い、また動作のオン、オフを制御する。制御手段１４Ｂは、電線接続によりイオン発生部７に電源供給を行い、また動作のオン、オフを制御する。

吹出風路６は、吐出口２２から吹き出された空気を筐体２外に導く風路として設けられる。吹出風路６は、一端が吐出口２２に接続され、他端が吹出口４に接続され、すなわち送風部５は、構成する吐出口２２と吹出口４とを連通する。

吹出口４は、吐出口２２から吹き出された空気を筐体２外に導く開口として設けられ、筐体吹出口４１と対応する。つまり、吹出口４から吹き出された空気は筐体吹出口４１を介して筐体２外に放出される。

吸込口３は、送風部５のオリフィス部材１１と連通しており、送風部５の動作に基づいて筐体２外から筐体２内のオリフィス部材１１へ空気を導く。吸込口３は、筐体吸込口３１と対応する。つまり、筐体吸込口３１から吸込まれた空気は、吸込口３、オリフィス部材１１を経由してケーシング１２内に導かれる。

イオン吹出風路２３は、イオン発生部７にて生成されたイオンを筐体２外に導く風路として設けられる。イオン吹出風路２３は、一端がイオン発生部７に接続され、他端がイオン吹出口１３に接続され、すなわちイオン発生部７とイオン吹出口１３とを連通する。

イオン吹出口１３は、イオン発生部７にて生成されたイオンを筐体２外に吹き出す開口として設けられ、筐体吹出口４２と対応する。つまり、イオン吹出口１３から吹き出されたイオンは筐体吹出口４２を介して筐体２外に放出される。

補助風路８は、吐出口２２の外周側端部、詳しくは吹出口２２におけるケーシング１２の外周側端部とイオン発生部７とを連通する風路である。補助風路８は、送風部５からの空気をイオン発生部７の内周側に送り込むことで、イオン発生部７を内周側から加圧し、発生したイオンの筐体２外への吹き出しを促がす。ここでイオン発生部７の内周側とは、イオン発生部７よりも筐体における内周側、言い換えるとイオン発生部７を挟んでイオン吹出口１３とは逆側を意味する。本実施の形態では、補助風路８は吹出風路６とは独立して周囲を囲まれたパイプ状に構成しているが、吹出風路６のイオン発生部７側の内壁に開口として設けることで吹出風路６から分岐する風路として構成してもよい。なお、吹出風路６における風量は、補助風路８における風量よりも大きくなるよう、補助風路８の径を設計している。そして補助風路８によりイオン発生部７に送り込まれる空気の風速は、１．０ｍ／ｓｅｃ以下とすることで、イオン発生部７でのイオンの生成効率を維持している。

イオン混合部２４は、吹出口４とイオン吹出口１３とを隣接させることにより、筐体２外に形成される空間である。つまり、イオン吹出口１３から吹き出されたイオンが、吹出口４から吹き出された空気と筐体２外で混合され、すなわちこの混合される空間をイオン混合部２４と定義している。本実施の形態では、特に吹出風路６のイオン発生部７側内壁をイオン発生部７側に傾斜させることで、吹出口４からの空気の吹き出し方向をイオン吹出口１３側に傾斜させ、イオンと空気との混合効率を上げている。また、傾斜方向は、吸込口３とは逆の方向であるため、吸込口３による空気の吸い込みに影響されて吹出口４からの空気の吹き出しが弱められない構成としている。なお、傾斜についての詳細は後述する。

送風部５と、イオン発生部７と、吹出口４と、イオン吹出口１３とは同一平面上に設けられている。また同一平面は、イオン発生装置１の天井設置時における天井面と平行な平面である。

以上がイオン発生装置１の構成である。

続いて、イオン発生装置１の動作と各部の作用を説明する。

制御手段１４からの電源供給によりモーター１０が駆動すると、遠心ファン９の高速回転によりオリフィスへ吸込気流が発生する。また同時に、吐出口２２より吹出し気流が発生する。オリフィスと吸込口３は連通しているため、吸込み気流は筐体２の吸込口３より発生し、その結果、居室の空気が筐体２の内部へ流入する。

吐出口２２と吹出風路６および吐出口２２と補助風路８とは連通しており、送風部５より発生する吹出気流は吹出風路６と補助風路８とに分流される。吹出風路６から分岐した吹出気流は、独立した補助風路８を介してイオン発生部７に安定して供給される。制御手段１４Ｂよりイオン発生部７の駆動を同時に行うことより、イオン発生部７に供給された吹出気流がイオンを外周方向に加圧し、すなわち安定したイオン量を含んだ空気を居室へ放出することが可能となる。

筐体２から放出された、イオンを含んだ空気流は、さらにイオン混合部２４にて混合され、また吹出口４からの気流の勢いに乗って、居室内に広く拡散される。

以上がイオン発生装置１の動作である。

なお、イオン発生部７は高電圧の放電を利用する場合が多く、イオン発生部７と筐体２との距離は感電を防止するため、一定の空間距離が必要となる。したがって、吹出風路６とイオン吹出風路２３とを並列に位置することで、図６で示すようにイオン発生部７を吹出風路６内に設置する場合と比べ、吹出風路６の長さを圧縮することができる。このため、イオン発生装置１自体を小型化することが可能となる。

さらに吹出風路６とイオン吹出風路２３を並列に配置する手段として、略水平または略垂直または傾斜状に配置しても同様の効果が得られるため、イオン発生装置１の形状に合わせて自由に変更することが可能となる。

また吹出風路６とイオン吹出風路２３とをそれぞれ独立して筐体２の吹出口４に連通させ、筐体２の外で吹出気流１５とイオンを含む気流１６とを混合させて、居室全体にイオンを放出することができる。さらに吹出気流１５とイオンを含む気流１６とが図７で示すように、筐体２の外で交差する構成とすることで、両方の気流の混合率が高まり、イオンを部屋全体に拡散することが可能となる。

また、図８で示すように、吐出口２２のケーシング１２の外周に接する風速の高い部分に補助風路８を連通させることで、補助風路８の断面積および筐体吹出口４２の断面積の狭小化が可能となり、その結果筐体２の小型化が可能となる。

また、補助風路８を通過する風量より、吹出風路６を通過する風量を大きくすることにより、居室の広範囲にイオンを拡散することが可能となる。

また、イオン発生部７を通過する気流の風速は１．０ｍ／ｓ以下としている。例えばイオン発生部７が静電霧化を利用したデバイスの場合、風速が１．０ｍ／ｓを超えると霧化量が減少する傾向がある。よって、制御手段１４Ａによりモーター１０の回転数を制御して風速を調整することでイオンの発生量を安定させることが可能となる。

また、図２に示すように、吹出風路用の筐体吹出口４１および、イオン吹出風路用の筐体吹出口４２を同一平面とすることで、筐体２の外で吹出気流１５とイオンを含む気流１６との混合が促進され、居室全体にイオンを拡散することができる。

また図９は、イオン発生装置１を天井１７に取り付けた状態の側面図で、筐体２の天面１８に住宅内の居室の天井に固定するために図１０に示すような天井吊下部１９を設けることにより、筐体２を天井へ固定することができる。天井固定により、居住生活の妨げにならず、居住空間を有効活用するができる。

また、筐体２の天面１８に天井吊下部１９を設け、さらに天面１８に隣接する側面に吹出風路用の筐体吹出口４１と、イオン吹出風路用の筐体吹出口４２とを同一平面に設けることで、底面２０に意匠性を向上させるために加飾を施す、または図１に示すように照明機能の追加によって、居住者の好みに合わせた居住空間を演出することが可能となる。

本発明は、イオンの発生効率を高めたイオン発生装置として有効である。

１ イオン発生装置
２ 筐体
３ 吸込口
３１ 筐体吸込口
４ 吹出口
４１，４２ 筐体吹出口
５ 送風部
６ 吹出風路
７ イオン発生部
８ 補助風路
９ 遠心ファン
１０ モーター
１１ オリフィス部材
１２ ケーシング
１３ イオン吹出口
１４，１４Ａ，１４Ｂ 制御手段
１５ 吹出気流
１６ イオンを含む気流
１７ 天井
１８ 天面
１９ 天井吊下部
２０ 底面
２１ イオン生成部
２２ 吐出口
２３ イオン吹出風路

Claims (8)

1. 外郭を形成する筐体と、
   前記筐体内へ空気を吸い込む吸込口と、
   前記吸込口から吸い込んだ空気を前記筐体外へ吹出す吹出口と、
   前記吸込口から前記吹出口へと空気を導く送風部と、
   前記送風部と前記吹出口とを連通する吹出風路と、
   イオンを発生するイオン発生部と、
   前記吹出風路から分岐し又は前記吹出風路とは独立して前記送風部から送風される空気を前記イオン発生部に送り込む補助風路と、
   を備えたイオン発生装置。
2. 前記イオン発生部にて発生したイオンを前記筐体外へ吹出すイオン吹出口と、
   前記イオン発生部と前記イオン吹出口とを連通するイオン吹出風路と、
   前記イオン吹出口から吹き出したイオンと前記吹出口から吹出した空気とを混合するイオン混合部を前記筐体外に備えた請求項１記載のイオン発生装置。
3. 前記送風部は、
   遠心ファンで構成され、
   前記補助風路は、
   前記遠心ファンの吹出口における外周側に設けた請求項１または２に記載のイオン発生装置。
4. 前記吹出風路における風量は、前記補助風路における風量よりも大きい請求項１から３のいずれかに記載のイオン発生装置。
5. 前記イオン発生部に送り込まれる空気の風速は１．０ｍ／ｓ以下である請求項１から４のいずれかに記載のイオン発生装置。
6. 前記送風部と前記イオン発生部と前記吹出口と前記イオン吹出口とを同一平面上に設けた請求項１から５のいずれかに記載のイオン発生装置。
7. 前記筐体は、
   平面と、
   前記平面に設けられた天井吊下部とを備え、
   前記同一平面を前記平面と平行に設けた請求項６記載のイオン発生装置。
8. 前記筐体は、
   平面と、
   前記平面に設けられた天井吊下部とを備え、
   前記吹出口と前記イオン吹出口の吹出方向は、前記平面に隣接する側面である請求項１から７のいずれかに記載のイオン発生装置。