JP3235079U - 空気清浄活性器 - Google Patents

Abstract

【課題】ファンを必要としないマイナスイオンを発生する空気清浄活性器であって、室内の空気を吸気して、マイナスイオンとオゾンを含む空気を室内に供給する空気清浄活性器を提供する。【解決手段】筒状電極と針電極を対向配置した対向電極を備えたオゾンを含むマイナスイオンを含む風を放出する天井設置型の空気清浄活性器であって、ケース１は、中間に区画パネル３０を設けて上部ケース１１と下部ケース１２に区画され、下部ケースの側面に吸気用の穴１３が形成されており、下部ケース内の区画パネルに針電極が取り付けられており、下部ケース下面側に筒状電極が取り付けられている。【選択図】図１

Description

本考案はマイナスイオン及び少量のオゾンを発生させ、機外に放出させることにより、室内空気を清浄にし、活性化させる技術に関する。

マイナスイオンやオゾンを利用した空気清浄活性器が開発されている。
例えば、特許第４３６５２０１号公報（特許文献１）、特許第５２５６１２４号公報（特許文献２）には、正の筒状電極と負の針電極とを対向配置した対置放電電極とを組み合わせたマイナスイオンを放出する空気清浄活性器であって、放出穴を直下に向けた天井等へ設置する、送風手段を必要としない空気清浄活性器が開示されている。

ファンを用いないイオン発生機器は、機械的可動部が無く、静かであって、長期間連続して使用することができる。特許文献１、２の、マイナスイオンを含む風を下向きに放出する天井設置型の空気清浄活性器は、本出願人が提案したものである。近頃、感染対策が重要になっており、従来例では、天井裏から吸気しているので、未調整の空気を室内に放出する可能性があった。

特許第４３６５２０１号公報 特許第５２５６１２４号公報

本考案は、ファンを必要としないマイナスイオンを発生する空気清浄活性器であって、室内の空気を吸気して、マイナスイオンとオゾンを含む空気を室内に供給する空気清浄活性器を提供する。

本考案は、以下の構成を基本とするものである。
［１］
筒状電極と針電極を対向配置した対向電極を備えたオゾンを含むマイナスイオンを含む風を放出する天井設置型の空気清浄活性器であって、
ケースは、中間に区画パネルを設けて上部ケースと下部ケースに区画され、
下部ケースの側面に吸気用の穴が形成されており、
下部ケース内の区画パネルに針電極が取り付けられており、下部ケース下面側に筒状電極が取り付けられていること、
を特徴とする空気清浄活性器。
［２］
区画パネルは、ケース内側に設けられた内パネルとケースの外周に沿って設けられた縁パネルから形成されており、針電極は内パネルに取りつけられており、筒状電極はケースの下面側に脱着自在に設けられた電極板に取りつけられていること、を特徴とする［１］記載の空気清浄活性器。
［３］
内パネルにはオゾン生成用の紫外線発光用のＬＥＤが取り付けられていることを特徴とする［１］又は［２］記載の空気清浄活性器。
［４］
縁パネルが天井板の室内側に当接し、上部ケースが天井の穴に挿入され、下部ケースが天井から下方に突出するように天井に取り付けられる天井設置型の［２］又は［３］記載の空気清浄活性器。
［５］
除菌性能を備えたことを特徴とする［１］〜［４］のいずれかに記載された空気清浄活性器。

１．ファンを必要としないマイナスイオンを発生する空気清浄活性器であって、室内の空気を吸気して、マイナスイオンとオゾンを含む空気を室内に供給する天井付けの空気清浄活性器を提供できる。
２．オゾン生成用のＬＥＤを装備することによって、オゾンの生成量を増加させ、ウイルスの不活性化や細菌の除菌性を向上させることができる。
３．天井固定手段として、開きバネを用いたので、天井の下面から取り付けることが容易である。
４．本空気清浄活性器は、オゾンによる殺菌作用、マイナス電荷を帯びた浮遊塵埃の沈降による空気清浄作用の調整ができる送風用のファンの騒音を伴わない空気清浄活性器である。病院、車内、事務室、住宅、商業施設、飲食店、生鮮売場、食品売場、ペットショップ、動物病院、倉庫など各種施設の天井面に取り付けることができる。本考案は除菌、ウイルスの不活性化、消臭、プラス滞荷浮遊塵埃中和沈下による浮遊塵埃の減少、消煙などの効果を発揮する。

空気清浄活性器の外観構成を示す図 空気清浄活性器の構造を示す図 空気清浄活性器を天井面に取りつけた状態を示す図 対向電極の基本構造を示す図

本考案は、ファンを必要とせずに放電を利用してマイナスイオンとオゾンを発生する天井設置型の空気清浄活性器であって、室内の空気を吸気して、放出する空気清浄活性器である。天井裏の空気を取り込まずに、空調された室内側の空気を循環できる空気清浄活性器である。
＜空気清浄活性器＞
空気清浄活性器のケースの内部の中間にパネルを設けて、上下に区画し、区画された下部ケースの周面に穴を設け、該下部ケース内に対向電極を設置している。ケースを上下に区画して上方の空気が下方に移動しないようにパネルで遮断している。
ケース外側の中間に縁パネルを設けることもできる。縁パネルは中間のパネルとほぼ同位置に設けることが好ましい。また、ケースの内部のパネルと縁パネルを同一のパネルで形成することもでき、その場合、ケースの筐体は上下に分離されており、パネルを介して一体に形成される。
縁パネルは、空気清浄活性器を取り付けるために天井面の設けた穴に挿入した際に、挿入深さを限定することになる。また、縁パネルがケース外周と、天井面の穴との隙間を塞いで天井裏の空気を遮断する。縁パネルを利用して、天井板にビスなどで取り付けることができる。また、挿入穴を覆う化粧材の役割も果たすことができる。
また、空気清浄活性器を天井面に固定する手段として、上部ケースの外周に取付バネを設けることができる。取付バネは、Ｖ字板バネの一片をケースに固定し、外側に開くように取り付けられている。天井板に形成した穴の下方からケースを挿入する際には、バネをたたむようにして押し込むと、天井板の上方で開いて、抜け止めとなり空気清浄活性器が天井に固定されることとなる。取付バネを用いることにより、固定用のビスが不要になる。

区画された下部ケース内に電極が配置されている。電極は、針状の陰極と筒状の正極が間隔を置いて、対向配置されている。高電圧を印加すると、針電極から筒状電極に向かって放電し、マイナスイオンとオゾンが筒状電極から放出される。針電極は下部ケース内に取り付けられている。筒状電極は、ケースの下面を覆う板状の電極板に取り付けられており、電極板はケースに対して、脱着自在に取り付けられている。電極板を取り外して、筒状電極をクリーニングすることができる。
下部ケース内には、オゾン生成用の紫外線発光用のＬＥＤを取り付けることができる。コロナウイルスなどを不活性化することが可能になる。
上部ケースには、電圧ユニットなどを設けてある。電圧ユニットから、導線を下方の対向電極につなげて、通電する。

＜マイナスイオン、オゾン発生機構の基本構造＞
マイナスイオン発生機構の基本構造を模式的に図４に示す。
針状の陰電極とパイプ状の正電極を対向配置した電極間に高電圧を印加すると、パイプ状の電極の先端から、マイナスイオンとオゾンがイオン風となって放出される。
パイプ状の電極の軸線上に配置した針電極からパイプの開口縁まで等距離となり、全周縁に向かって均等な放電条件となるので、針電極とパイプ状の電極の組み合わせが適している。電極間の間隔は、１〜１０ｍｍ程度とする。パイプは、直径１５〜２０ｍｍ、長さ１０〜２０ｍｍ程度である。

＜印加電圧、作用効果＞
実用的には、高電圧９０００〜７０００ボルト付近のパルス電流を印加する。使用する高電圧は、安全性やイオンの発生量に応じて決定される。
電圧ユニットは上部ケース内に設置され、上部ケースには電源ケーブルを取り付けて、外部から給電される。
本考案の空気清浄活性器は軽量で小型の装置で大量のマイナスイオンと微量のオゾンをファンなどの特別の送風手段を用いることなく供給できる。マイナスイオンとオゾンの作用により、消臭、消煙、制菌、殺菌、除菌、清涼などの効果が発揮される。また、針電極からは放電に伴い微弱な紫外線が発生しており、開口電極の素材に酸化チタンを含ませると、光触媒の作用効果も発揮する。光触媒作用によりホコリなどの分解作用が生ずる。
電極の材料は、金属などの導電性材料である。チタン合金、酸化チタンを含む合金、真鍮、鉄、ステンレス等である。塵埃の付着や放電によって劣化するので、清掃や交換などメンテナンスが必要となる。酸化チタンを含む合金製の筒状電極は耐久性に優れている。なお、酸化チタンを含む合金製の電極は、本出願人提案した特許第４７５９２３７号公報に提案されている。この電極材料は、パイプ電極、針電極とも使用することができる。
オゾン生成用のＬＥＤを取り付けて、オゾンの生成量を増加させることができる。
本考案では、天井から室内側に突出している下部ケースに電極を取り付けたので、天井裏の空気を取り込むことなく、室内側の空気を循環させて、室内の環境を保つことができる。

また、奈良県立医科大学や藤田医科大学の研究結果からオゾンには新型コロナウイルスを不活性化させる効力があることが判明している（参考 藤田医科大学プレスリリース「本学の村田貴之教授が人体に安全な低濃度オゾンガスで新型コロナウイルスを不活性化できる事実を世界で初めて発見しました」https://www.fujita-hu.ac.jp/news/j93sdv0000007394.html(2021.04.02)）。
また、負イオンとオゾンの混合ガスには細菌に対する殺菌効果があることが報告されている（雑誌「防菌防黴」ＶＯＬ．２７ ＮＯ．１１（１９９９年）ｐ７〜１７、論文 谷村泰宏 他２名 「負イオンとオゾンの混合ガスの最近に対する殺菌効果」参照。）。
本考案の主な作用効果を列記すると、（１）除菌、（２）消臭、（３）プラス滞荷浮遊塵埃中和沈下による浮遊塵埃の減少、（４）ウイルスの不活性化、（５）消煙などである。

用途としては、室内空気の清浄用や車両空気の清浄用など多様である。事務室、住宅、病院、車内、電車内、商業施設、飲食店、生鮮食品販売ケース、生鮮売場、食品売場、ペットショップ、動物病院、畜舎、工場、天井、壁、倉庫など各種施設の各個所、他の機器への組み込みが例示できる。特に、新型コロナウイルス不活性化効果が期待される。

実施例を図１〜３に示す。
図１は、空気清浄活性器の外観構成であり、（ａ）側面、（ｂ）正面、（ｃ）背面である。
空気清浄活性器Ａのケース１は区画パネル３０で上部ケース１１と下部ケース１２に区画されている。
上部ケース１１の上面に底板１５が設けられており、外部電源につなぐことができるＡＣコンセント６１が取り付けられている。上部ケース１１の側面にはＶ字状に開く取付バネ１４が設けられている。
下部ケース１２の側周には吸気用の穴１３が設けられている。下部ケース１２の下面には電極板２０が脱着ノブ４０の操作によって脱着可能に取り付けられている。電極板２０には、筒状電極の先端側である放出口２１が開口しており、放出口２１には指などを誤って差し入れないように挿入防止線２２が設けられている。電極板２０の外面はプラスチックなどの不導体層を設けている。

図２は、空気清浄活性器の構造を示し、（ａ）縦断面図、（ｂ）電極板を取り外した下面図、（ｃ）電極板、（ｄ）電極板側面図である。
縦断面図（ａ）は、天井板７０に取り付けた状態での空気清浄活性器の断面を示している。上部ケース１１が天井裏側にあり、下部ケース１２が天井板７０の下側（室内側）にある。縁パネル３２が天井板７０の室内側に当接している。３つのＶ字状の取付バネ１４が上部ケース１１の縁パネル３２付近に取り付けられている。図示の例では、天井板７０の厚みと重なっているが、取付バネ１４の下端を天井板７０の上面とすることもでき、あるいは、図示のように取付バネ１４を天井板７０に食込むように設けることもできる。取付バネ１４が、Ｖ字状に開き付勢されることによって、空気清浄活性器は天井から落下しないように固定されている。
上部ケース１１内には高電圧ユニット６０などの電源装置が主に収納されている。電源からケーブル６２を通して、下部ケース１２内の通電帯５４と固定筒４３に電気が供給される。

上部ケース１１と下部ケース１２の間に区画パネル３０が設けられている。区画パネル３０は、ケース内側が内パネル３１、外側が縁パネル３２に形成される。内パネル３１と縁パネル３２は、同一体で形成することも、別体に形成することもできる。内パネル３１は、上下に空気が移動できないように仕切るメクラの板体である。縁パネル３２は、天井板７０の下面に当接して、天井板７０に設けたケース１の挿入穴との隙間を塞ぐ。室内側から見えるので、化粧を施すことができる。

下部ケース１２は、側周面に吸気用の穴１３が設けられている。下部ケース１２の下面は、開放されていて、筒状電極５１が固定された電極板２０が脱着できるように取り付けられている。下部ケース１２の先端には固定板１６が設けられ、電極板２０の位置決めに用いられている。
内パネル３１の下面には、針電極５２、オゾン生成用ＬＥＤ５３、固定筒４３、通電帯５４が設けられている。
針電極５２は数ミリメートル間隔を置いて筒状電極５１の軸線上に位置するように配置される。通電状態で針電極５２から筒状電極５１に向かって放電して、マイナスイオンを含む風が筒状電極５１の先端から放出される。その際空気は穴１３から供給される。
固定筒４３は、係止孔４２を有し、電極板２０を脱着自在に取り付けるための機構を備えている。
電極板２０には複数の筒状電極５１が取り付けられており、中央に脱着ノブ４０が設けられている。脱着ノブ４０の押し込み動作によって、固定筒４３との固着／分離操作を行うことができる。

電極板２０を取り外した状態の下面が（ｂ）に図示されている。
外周部に縁パネル３２、下部ケース１２の内側に内パネル３１があり、内パネル３１に十字状に通電帯５４が設けられている。通電帯５４から電気が供給できるように針電極５２が４本配置され、オゾン生成用ＬＥＤ５３が２個設けられている。
図示では、針電極が４本、オゾン生成用ＬＥＤが２個となっているが、この個数は限定されるものではなく、増減は任意である。電気を必要とする針電極の位置に応じて、通電帯の形状も変更されることは当然である。
下部ケース１２の先端に、横断するように固定板１６が設けられている。固定板１６の中央には固定筒４３の先端が固定されており、片側には位置決め穴１６ａが設けられている。位置決め穴１６ａに電極板２０側の位置決め片２０ｃが嵌り込むことによって、電極板２０の固定位置が規制され、針電極と筒状電極が所定の対向位置に配置されることになる。固定板１６は、プラスチックなどの非通電材質を用いて形成されている。

電極板２０の下面図が（ｃ）に、側面図が（ｄ）に示されている。
下面から見ると、電極板２０は、下部ケース１２の下面を覆う大きさを有し、放出口２１が複数個（図示では４個）形成されており、中央には脱着ノブ４０が設けられている。側面視では、電極板２０は、プラスチックなどの非通電体の外面板２０ｂとステンレスなどの金属製の内面板２０ａの二重構成にしてある。外面側は感電しないように形成されている。
放出口２１は、筒状電極５１の先端側に設けられており、筒状電極５１の先端部をプラスチックなどで覆って、非通電処理が施されている。また、指などが差し込まれないように挿入防止線２２が設けられている。挿入防止線は、十字状、メッジュなどでも良い。
電極板２０には、放出口２１と同じ位置に筒状電極５１が取り付けられている。筒状電極５１は、内面板２０ａに密着している。電気は、ケーブル６２から固定筒４３を通して内面板２０ａ、筒状電極５１と通電される。
電極板２０には凸状の位置決め片２０ｃが、固定板１６の位置決め穴１６ａに対応する箇所に設けられている。
電極板２０の中央には脱着ノブ４０が設けられている。脱着ノブ４０と固定筒４３で公知のボタンロッククランパー機構を形成し、押し込み動作の繰り返しで、電極板２０を下部ケース１２に着脱自在に取り付ける。

図３に空気清浄活性器Ａを天井面に取り付けた状態を示す。側面に穴がある下部ケース１２が天井面から室内側に出ており、穴から取り込まれた空気が、下面の放出口２１から室内側に放出される。処理されたマイナスイオンとオゾンを含む空気が室内に供給されることとなる。
本考案の空気清浄活性器Ａは、取付に際して、下方から天井に取付穴を開口し、挿入することで設置することができる。また、筒状電極や内部を清掃するなどのメンテナンスを室内側からできる。本考案の空気清浄活性器Ａは、建物の新築時のみならず、後付けも容易である。

Ａ 空気清浄活性器
Ａｉｒ 空気
１ ケース
１１ 上部ケース
１２ 下部ケース
１３ 穴
１４ 取付バネ
１５ 底板
１６ 固定板
１６ａ 位置決め穴

２０ 電極板
２０ａ 内面板
２０ｂ 外面板
２０ｃ 位置決め片
２１ 放出口
２２ 挿入防止線
３０ 区画パネル
３１ 内パネル
３２ 縁パネル

４０ 脱着ノブ
４１ 挿入部
４２ 係止孔
４３ 固定筒

５１ 筒状電極
５２ 針電極
５３ オゾン生成用ＬＥＤ
５４ 通電帯

６０ 高電圧ユニット
６１ ＡＣコンセント
６２ ケーブル

７０ 天井板

Claims (5)

1. 筒状電極と針電極を対向配置した対向電極を備えたオゾンを含むマイナスイオンを含む風を放出する天井設置型の空気清浄活性器であって、
   ケースは、中間に区画パネルを設けて上部ケースと下部ケースに区画され、
   下部ケースの側面に吸気用の穴が形成されており、
   下部ケース内の区画パネルに針電極が取り付けられており、下部ケース下面側に筒状電極が取り付けられていること、
   を特徴とする空気清浄活性器。
2. 区画パネルは、ケース内側に設けられた内パネルとケースの外周に沿って設けられた縁パネルから形成されており、針電極は内パネルに取りつけられており、筒状電極はケースの下面側に脱着自在に設けられた電極板に取りつけられていること、を特徴とする請求項１記載の空気清浄活性器。
3. 内パネルにはオゾン生成用の紫外線発光用のＬＥＤが取り付けられていることを特徴とする請求項１又は２記載の空気清浄活性器。
4. 縁パネルが天井板の室内側に当接し、上部ケースが天井の穴に挿入され、下部ケースが天井から下方に突出するように天井に取り付けられる天井設置型の請求項２又は３記載の空気清浄活性器。
5. 除菌性能を備えたことを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載された空気清浄活性器。
   

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