JP3138915B2 - 負イオン発生装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、室内の空気を浄化
する負イオン発生装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】室内の汚れた空気を水洗し、水滴の分裂
によるレナード効果によって生じた負イオンを室内に放
出して室内空気を清浄化する技術は、陰イオン製造方法
及びその装置（特公平５−５８７５５号）として開発さ
れた。この装置は、基本的に水分裂部と、気液分離部と
からなるもので、水分裂部には、ノズルから衝壁に向け
て高圧水を噴射して微細水滴に分裂させる装置，回転す
る円板上に水を噴射し、噴射水に遠心力を作用させて微
細水滴に分裂させる装置，超音波加湿器を用い、水を振
動させて微細水に分裂させる装置、あるいは回転する羽
根車に水を吹き付け、羽根車で水を叩いて微細水滴に分
裂させる装置などが用いられる。気液分離部は、例えば
サイクロンセパレータである。サイクロンセパレータに
よれば、微細水滴混合空気を旋回させつつ空気中から微
細水滴を遠心力分離して負イオンを含む多湿の空気を外
部へ取出すことができる。

【０００３】負イオン発生装置を小型化して家庭用の空
気清浄機として利用する試みの一つとして実開平４−１
２６７１７号公報に記載された空気清浄機がある。この
空気清浄機は、図５に示すように、ファン３１により吸
引して複数のフィルタからなる集塵フィルタ装置３２を
介して空気を取り入れ、サイクロン構造の気液接触部３
３内で噴射ノズル３４より微細な水滴を噴射して気液接
触させ、連通口３５を介して連通する同じくサイクロン
構造の液滴分離部３６に送って余分な水分を除去した
後、空気排出口３７から清浄空気が排出される。図中３
８は、噴射ノズル３４に水を圧送するポンプ、３９は給
水タンク、４０は噴射する水を収容する水槽である。

【０００４】上記空気清浄機を改良した空気清浄機とし
て特開平６−２４６１２３号公報には、図６に示すよう
に気液接触部としての第１のサイクロン筒４１と、液滴
分離部としての第２のサイクロン筒４２と、液体を収容
する水槽４３と、気液接触部に水槽４３内の液体を圧送
するポンプ４５とを有し、前記２つのサイクロン筒４
１，４２を前記水槽４３とは別体に設けるとともに、こ
の２つのサイクロン筒４１，４２をその下端部が水槽４
３の液中に没するように水槽４３の上部に取付けた空気
清浄機が提案されている。

【０００５】気液接触部は、機能上、レナード効果によ
る負イオン発生に着目したときに本発明にいう「水分裂
部」であり、「液滴分離部」は「気液分離部」である。
上記の空気清浄機は、気液接触部および液滴分離部の各
サイクロン筒を互いに接近して配列し、さらに連通管４
４およびこの連通管４４の若干下方の水平な取付板４６
とともにサイクロン筒ユニット４７として一体形成さ
れ、取付板４６の部分を水槽４３の上部周縁のつば部４
８にねじ止めしている。

【０００６】上記特開平６−２４６１２３号公報には、
空気清浄機を実際に家庭用として実用化する場合に、小
形化，製作上の容易さ，コストなどの問題を解決する必
要から工夫が求められ、このような背景のもので発明が
なされたものであるという事情が説明されている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところで、図６に示す
空気清浄機として用いる負イオン発生装置においては、
水槽４０内の水は運転中に汚染され、一定時間運転され
るごとに交換しなければならない。また、長期間運転を
停止するときには、水槽４０内の水を抜き取ることが必
要である。

【０００８】ところが、水槽４０内から水を抜き取って
も水槽４０から噴射ノズル３４に通ずる配管、特に配管
に介装されたポンカプ３８内に水が残り、細菌類，藻な
どが発生し、あるいは水が腐敗し、悪臭を生ずるように
なる。図５は略図のため、ポンプ３８は水槽４０の下方
に描かれているが、実際には、図６のようにポンプ４５
は、水槽４３の側方に設置される。

【０００９】水槽４３内の汚れた水は、水槽４３の底部
に設けられた排水口４９を経て排出されても、ポンプ４
５並びにその配管中の水を完全に排出することができな
い。また、図７に明らかなとおり、この例では可成り大
型のポンプ４５が用いられ、これが水槽４３と並列に配
列してケース５０内に収納されるものであるために、ポ
ンプが嵩張って負イオン発生装置又は、空気清浄機を小
型化する上の大きな妨げになっていた。

【００１０】本発明の目的は、水槽内の水を抜き取ると
きに、水槽から水分裂部に到る配管、特にポンプ内にも
残さずに水抜きしうる負イオン発生装置を提供するもの
である。また、本発明の他の目的は、水槽内をポンプの
設置空間に利用して装置の小型化を実現する負イオン発
生装置を提供することにある。

【００１１】

【００１２】

【００１３】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明による負イオン発生装置においては、サイク
ロンユニットとポンプとを有する負イオン発生装置であ
って、サイクロンユニットは、複数のサイクロン筒を一
体に有し、各サイクロン筒は、下縁が開放された筒状で
あり、胴部中央から下縁にかけて形成された連通溝を介
して互いに連通し、前段と後段とに区別され、各サイク
ロン筒の下縁は水槽内に挿し込まれており、前段となる
少なくとも１つのサイクロン筒は水分裂部を形成するも
のであり、水分裂部は、水槽から供給された水を微細な
水滴に分裂させ、微細な水滴を含む空気を気液分離部に
送風する部分であり、後段となる少なくとも１つのサイ
クロン筒は、気液分離部を形成するものであり、気液分
離部は、水分裂部より受入れた空気中の水滴を遠心力分
離して負イオンを含む多湿の空気を外部へ排出する部分
であり, 連通溝は、水槽内の水面上で各サイクロン筒間
の空気の流通路を形成するものであり、 水槽は、水分裂
部へ供給する水を入れたものであり、 ポンプは、水槽内
に設置され、水槽内の水を汲み出して水分裂部に供給す
るものであり、サイクロンユニットに支持され、各サイ
クロン筒の下縁を水槽内に挿し込むことによって、水槽
の底から一定の間隔を置いて槽内に充填された水中に浸
漬されるものである。

【００１４】また、サイクロンユニットは、フランジを
有し、フランジは、水槽の開口縁に着座させてサイクロ
ンユニットを水槽に組付けるものであり、ポンプは、フ
ランジに垂下支持されて水槽内に充填された水中に浸漬
されるものである。

【００１５】また、フランジは、ポンプ取付座と、カー
トリッジ取付座とを有し、 ポンプは、ポンプ取付座に嵌
合し、下方に張り出して垂下支持され、 カートリッジ取
付座は、カートリッジを脱着可能に保持させるものであ
り、 カートリッジは、水槽内に水を供給するものであ
り、ポンプの上方に形成されるケース内の空間に収容さ
れるものである。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下に本発明の実施の形態を図に
よって説明する。図１，図２において、本発明による負
イオン発生装置においては、水分裂部１と、気液分離部
２と、水槽３と、ポンプ４とをケース５内に有するもの
である。

【００１７】水分裂部１は、水槽３内から供給された水
を微細水滴に分裂させて付近の空気中に負イオンを発生
させる部分である。気液分離部２は、水分裂部１に発生
させた微細水滴を含む空気を受入れ、空気中から微細水
滴を遠心力分離して負イオンを含む多湿の空気を外部へ
送出する部分である。水槽３には、水が入れられ、ポン
プ４は、水槽３内の水を汲み出して水分裂部１に供給す
るものである。

【００１８】水分裂部１と、気液分離部２とは、サイク
ロンユニット６内に形成され、サイクロンユニット６
は、第１サイクロン筒７と、第２サイクロン筒８との組
合せからなり、胴部には周縁に張り出したフランジ９を
一体に有している。第１サイクロン筒７および第２サイ
クロン筒８は下縁が開放された縦長の筒状であり、平行
に配設され、胴部中央から下縁にかけては、連通溝６ａ
によって互いに連通させている。連通溝６ａは、図３に
示すように両筒を接線方向につなぐ溝である。サイクロ
ンユニット６は、各々のサイクロン筒７，８の下縁を水
槽３内に挿し込み、フランジ９を水槽３の開口縁３ａに
着座させて水槽３上に設置されている。

【００１９】ポンプ４は、その吸水口４ａを下向きにし
てサイクロンユニット６のフランジ９に支持され、水槽
３の底から一定の間隔を置いて槽内に充填された水中に
浸漬されている。

【００２０】ケース５の下部に設けた吸気口１０は、ダ
クト１１を介して第１サイクロン筒７の上部に接続さ
れ、ケース５の上部に設けた排気口１２は、排気通路１
３を通じて第２サイクロン筒８の上部に接続され、ダク
ト１１には外気を吸引する送風機１４が介装されてい
る。第１及び第２サイクロン筒７，８内は、送風機１４
によって吸気された外気の流通路を形成し、外気は各筒
７，８内を順次旋回しつつ流動して排気口１２より外気
中に排出される。

【００２１】水分裂部１を形成する第１サイクロン筒６
内には、水槽３内の水の供給を受け、これを第１サイク
ロン筒７内へ噴出する回転体１５を有している。

【００２２】この実施形態においては、第１サイクロン
筒７内に同心状に内筒１６を設け、該内筒１６に回転体
１５及び衝壁となるリング１７を装備したものである。
内筒１６内には回転体１５を回転駆動するモータ１８が
装てんされ、その回転軸１８ａを回転体１５の軸孔に装
着して第１サイクロン筒７の胴部内に回転体１５を水平
姿勢で設置している。

【００２３】回転体１５は、図４に示すように対の回転
板１５ａ，１５ｂの組合せからなり、ワッシャー１９及
び止め金具２０で支え、軸孔にモータ１８の回転軸１８
ａを通し、ナット２１で緊締されている。対の回転板１
５ａ，１５ｂは傘型をなし、上下に組合され、ステー２
２をもって一定間隔に保持されている。上段の回転板１
５ａは中央に水の受入部２３を有し、下段の回転板１５
ｂの板面は、受入部２３を通して受入れられた水を下傾
方向に誘導するガイドであり、周縁に形成される開口が
放水部２４となる。

【００２４】水は、供給用配管２５を通して回転体１５
の上方から供給される。水の供給用配管２５は、ポンプ
４の吐水口４ｂに接続して上方に立上げ、第１サイクロ
ン筒７の上方から内筒１６内に挿入され、回転体１５上
に開口されたものである。回転体１５内に受入れられた
水は、回転体１５の回転方向に変換され、周縁の放水部
２４より遠心方向に噴射され、その噴射水は、リング１
７の内面に衝突して微細水滴に分裂する。回転体１５よ
り噴出した水が衝突する面は、水を微細水滴に分裂させ
る衝壁である。

【００２５】衝壁に回転体１５から放水された水が衝突
すると衝撃音を発する。第１サイクロン筒７内にリング
１７を設置し、そのリング１７の内面を衝壁としたの
は、衝撃音による騒音のレベルを減少させるためであ
る。勿論第１サイクロン筒７の内面を衝壁とすることも
できる。

【００２６】気液分離部２を形成する第１サイクロン筒
７内は、水分裂部１に発生させた微細水滴を含む空気を
受入れ、空気中から微細水滴を遠心力分離して負イオン
を含む多湿の空気を排気口１２より外気中に送出する。
第２サイクロン筒８内は中空であり、空気の旋回流路を
形成し、上端は、排気通路１３を通じて排気口１２に連
通させている。

【００２７】本発明において、サイクロンユニット６
は、その下端開口が水槽３内に挿し込まれ、フランジ９
は、水槽３の開口縁３ａに着座させてボルトなどで締付
け固定される。また、フランジ９には、図３のようにポ
ンプ取付座２６とカートリッジ取付座２７との開口を有
しており、ポンプ４は取付座２６に嵌合し、下方に張り
出して垂下支持され、水槽３内の水中に浸漬されてい
る。

【００２８】カートリッジ２８は、水槽３内への水の供
給又は補給を行うものであり、ポンプ４の上方に形成さ
れるケース５内の空間に収容し、フランジ９のカートリ
ッジ取付座２７に脱着可能に保持され、内部に充填され
た水は、カートリッジ取付座２７に保持された姿勢で水
槽３内に移し替えられる。

【００２９】水槽３内に、連通溝６ａの高さの範囲内で
所定量の水が充填されると、その水面上で第１サイクロ
ン筒７と第２サイクロン筒８とが連通溝６ａを通じて互
いに連通し、水分裂部１から気液分離部２に通ずる流通
路が水面上の空間に形成される。

【００３０】水槽３内の水はポンプ４で汲み上げて水分
裂部１に供給され、水分裂部１に生じた余剰の水や気液
分離部２において遠心分離された水は、各サイクロン筒
７，８の内壁を伝って水槽３内に戻される。水槽３に
は、その底に排水口２９を有し、排水口２９には排水ポ
ンプ３０が接続されている。

【００３１】水槽内の水が汚染したとき、あるいは長時
間装置の運転を停止するときには、排水ポンプ３０を起
動して水槽３内の水を排出する。水槽３内の水が排出さ
れると、あわせてポンプ４内及びポンプ４から水分裂部
１に通ずる配管２５内の水は、吸水口４ａから水槽３内
へ落下し、ポンプ４及び配管２５内の水は余すことなく
排水される。

【００３２】以上、実施形態においては、サイクロンユ
ニットに、第１サイクロン筒と第２サイクロン筒との２
本のサイクロン筒を有する例を説明した。サイクロン筒
は、前段と後段に区別され、前段に水分裂部を、後段に
気液分離部を形成するものである。水分裂部及び気液分
離部のいずれか一方を少なくとも２回以上繰返して行う
ときには３以上のサイクロン筒を用いることができる。
この場合に、前段の１又は２以上のサイクロン筒内に水
分裂部を形成し、また、後段の１又は２以上のサイクロ
ン筒内には気液分離部を形成する、各サイクロン筒は、
水槽内に挿し込まれ、水面上で各筒を連通させる連通溝
によって、水面上に、前段のサイクロン筒間の空気の流
通路が形成される。

【００３３】

【発明の効果】以上のように本発明によるときには、水
槽内の水を汲み上げて水分裂部に給水するポンプに、い
わゆる投込み式のポンプを用い、これを水槽内の水中に
浸漬して設置するため、水槽内の水を抜き取るときに
は、あわせてポンプ内及びポンプから水分裂部に通ずる
配管内の水を余すことなく排水することができ、したが
って、残留水の腐敗，藻類の発生による悪臭の発生など
の事故を防止できる。

【００３４】また、本発明によれば、水槽内の空間を利
用してポンプを設置でき、また、ポンプの設置空間の上
方をカートリッジの挿入用空間に利用して限られたケー
ス内の空間を有効利用でき、ひいては装置のより小型化
を実現できる。

【００３５】また、ポンプの設置に際しては、サイクロ
ンユニットと一体に形成されたフランジにポンプを垂下
させておけば、サイクロンユニットを水槽に組付けるこ
とにより、各サイクロン筒の設置にあわせて水槽内の水
中に浸漬する位置にポンプを設置することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態におけるサイクロンユニッ
トとの組合せを略示的に示す図である。

【図２】本発明の一実施形態を示す図である。

【図３】サイクロンユニットを示す図２のＡ−Ａ線断面
図である。

【図４】回転体の分解図である。

【図５】空気清浄機の従来例を示す図である。

【図６】従来の空気清浄機の他の従来例を示す図であ
る。

【図７】図６の具体的構造を示す図である。

【符号の説明】

１ 水分裂部 ２ 気液分離部 ３ 水槽 ３ａ 開口縁 ４ ポンプ ４ａ 吸水口 ５ ケース ６ サイクロンユニット ６ａ 連通溝 ７ 第１サイクロン筒 ８ 第２サイクロン筒 ９ フランジ １０ 吸気口 １１ ダクト １２ 排気口 １３ 排気通路 １４ 送風機 １５ 回転体 １５ａ，１５ｂ 回転板 １６ 内筒 １７ リング １８ モータ １９ ワッシャー ２０ 止め金具 ２１ ナット ２２ ステー ２３ 受入部 ２４ 放水部 ２５ 水の供給用配管 ２６ ポンプ取付座 ２７ カートリッジ取付座 ２８ カートリッジ ２９ 排水口 ３０ 排水ポンプ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平７−136443（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−251132（ＪＰ，Ａ) 実開 平７−17326（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) F24F 7/00

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 サイクロンユニットとポンプとを有する
   負イオン発生装置であって、 サイクロンユニットは、複数のサイクロン筒を一体に有
   し、 各サイクロン筒は、下縁が開放された筒状であり、胴部
   中央から下縁にかけて形成された連通溝を介して互いに
   連通し、前段と後段とに区別され、各サイクロン筒の下縁は水槽内に挿し込まれており、 前段となる少なくとも１つのサイクロン筒は水分裂部を
   形成するものであり、水分裂部は、水槽から供給された水を微細な水滴に分裂
   させ、微細な水滴を含む空気を気液分離部に送風する部
   分であり、 後段となる少なくとも１つのサイクロン筒は、気液分離
   部を形成するものであり、気液分離部は、水分裂部より受入れた空気中の水滴を遠
   心力分離して負イオンを含む多湿の空気を外部へ排出す
   る部分であり, 連通溝は、水槽内の水面上で各サイクロン筒間の空気の
   流通路を形成するものであり、 水槽は、水分裂部へ供給する水を入れたものであり、 ポンプは、水槽内に設置され、水槽内の水を汲み出して
   水分裂部に供給するものであり、サイクロンユニットに
   支持され、各サイクロン筒の下縁を水槽内に挿し込むこ
   とによって、水槽の底から一定の間隔を置いて槽内に充
   填された水中に浸漬されるものである ことを特徴とする
   負イオン発生装置。
2. 【請求項２】 サイクロンユニットは、フランジを有
   し、 フランジは、水槽の口縁に着座させてサイクロンユニッ
   トを水槽に組付けるものであり、 ポンプは、フランジに垂下支持されて水槽内に充填され
   た水中に浸漬されるものであることを特徴とする請求項
   １に記載の負イオン発生装置。
3. 【請求項３】 フランジは、ポンプ取付座と、カートリ
   ッジ取付座とを有し、 ポンプは、ポンプ取付座に嵌合し、下方に張り出して垂
   下支持され、 カートリッジ取付座は、カートリッジを脱着可能に保持
   させるものであり、 カートリッジは、水槽内に水を供給するものであり、ポ
   ンプの上方に形成されるケース内の空間に収容されるも
   のであることを特徴とする請求項２に記載の 負イオン発
   生装置。