JP3545687B2

JP3545687B2 - Ion generating electrode body, ion generating device and air conditioning device using the same

Info

Publication number: JP3545687B2
Application number: JP2000261135A
Authority: JP
Inventors: 康堅竹田; 美徳世古口; 守守川
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 2000-08-30
Filing date: 2000-08-30
Publication date: 2004-07-21
Anticipated expiration: 2020-08-30
Also published as: JP2002075590A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、イオン発生電極体およびこれを用いたイオン発生装置、空気調整装置に関するものであり、より詳細にはプラスイオンとマイナスイオンとを同時に発生させるイオン発生電極体およびこれを用いたイオン発生装置、空気調整装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、事務所や会議室などの換気の少ない密閉化された部屋では、部屋内の人が多いと、呼吸により排出される二酸化炭素やタバコの煙、ホコリなどの空気汚染物質が増加するため、人間をリラックスさせる効能を有するマイナスイオンが空気中から減少していく。特にタバコの煙によってマイナスイオンが多量に失われ、通常の１／２〜１／５程度にまで減少することがあった。そこで空気中のマイナスイオンを補給するため、種々のイオン発生装置がこれまでから市販されているが、いずれの装置も直流高電圧方式でマイナスイオンのみを発生させるものであった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
マイナスイオンのみを発生させる従来のイオン発生装置では、空気中にマイナスイオンを補給することはできるものの、空気中の浮遊細菌を積極的に除去することはできなかった。
【０００４】
本発明はこのような従来の問題に鑑みてなされたものであり、オゾンの発生を抑えながらプラス・マイナスイオンを効率的に発生させるイオン発生電極体を提供することにある。
また本発明の目的は、空気中にマイナスイオンとプラスイオンを供給しながら浮遊細菌の除去もできるイオン発生装置を提供することをその目的とするものである。
さらに本発明の目的は、空気中とマイナスイオンとプラスイオンを供給しながら浮遊細菌を除去できる空気調整装置を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば、誘電体と、該誘電体を挟んで対向する内・外電極とを有し、この内・外電極間に交流電圧を印加することによりプラスイオンとマイナスイオンとを同時に発生させるイオン発生電極体であって、
前記内・外電極として網状電極を用い、内電極の網目を外電極のそれよりも細かくしたことを特徴とするイオン発生電極体が提供される。
【０００６】
ここで、オゾンの発生を抑えながらイオンを効率的に発生させる観点から、前記誘電体は静電容量が４０ｐＦ以下の円筒体であるのが好ましい。円筒体内を密封するとともに、内・外電極の位置ずれを防止するためには、円筒体の両側端に栓部材を嵌着するのがよく、このような栓部材としてはエチレン−プロピレンゴム（ＥＰＤＭ）が好ましい。
【０００７】
オゾンによる浸食を考慮すると、内・外電極に接続するリード線としてはステンレス鋼線をポリフッ化エチレン系樹脂で被覆したものが推奨される。
【０００８】
イオン発生効率を上げるためには、内・外電極を誘電体に密着させるのがよい。
【０００９】
オゾン量を抑制する観点から、誘電体、内電極、外電極の少なくとも１つに、オゾン分解触媒を担持させてもよいし、あるいはオゾン分解触媒を担持させた触媒担持体を外電極の外側に別途設けてもよい。
【００１０】
本発明によれば、前記のイオン発生電極体と、送風機と、高圧電源回路と、フィルターとを備えたことを特徴とするイオン発生装置が提供される。
【００１１】
また本発明によれば、前記のイオン発生電極体を搭載したことを特徴とする空気調整装置が提供される。
【００１２】
【発明の実施の形態】
本発明者等は、空気中にマイナスイオンを供給すると同時に、空気中の浮遊細菌を除去することもできないか鋭意検討を重ねた結果、プラスイオンとマイナスイオンとを同時に発生させればよいことを見出し本発明をなすに至った。
【００１３】
すなわち、本発明のイオン発生電極体の大きな特徴の一つは、誘電体を挟んで対向する内・外電極間に交流電圧を印加することによりプラスイオンとマイナスイオンとを同時に発生させる点にある。内・外電極に交流電圧を印加することにより、プラスイオンとしてのＨ^＋（Ｈ_２Ｏ）_ｎと、マイナスイオンとしてのＯ_２ ⁻（Ｈ_２Ｏ）_ｎとが同時に発生し、これらが化学反応して活性種である過酸化水素（Ｈ_２Ｏ_２）及び／又は水酸化ラジカル（・ＯＨ）を生成し、空気中の浮遊細菌を除去するのである。
【００１４】
イオン発生電極体に印加する交流電圧を高くすれば、発生するプラスイオン、マイナスイオン量も増加するが、発生するオゾン量も同時に増加する。オゾンは人の健康上に必要なものではないから、その発生量は極力抑える必要がある。そこで、本発明のイオン発生電極体の第二の大きな特徴は、内・外電極として網状電極を用い、内電極の網目を外電極のそれよりも細かくした点にある。このような構成によれば、プラスイオン・マイナスイオンを効率的に発生させながら、オゾンの発生を抑えることができるのである。
【００１５】
図２および図３に、網状電極のメッシュ数とイオン発生量、オゾン発生量との関係を示す。なお「メッシュ」とは、長さ１インチについての孔の数を意味する。したがってメッシュ数の多いものほど網目が細かい。図２は、外電極のメッシュ数を１６メッシュとしたときの内電極のメッシュ数とイオン発生量およびオゾン発生量を示す図である。この図によれば、内電極のメッシュ数が大きくなる（網目が細かくなる）ほど、イオン、オゾンの発生量は共に増加することがわかる。一方、図３は、内電極のメッシュ数を４０メッシュとしたときの外電極のメッシュ数とイオン発生量およびオゾン発生量を示す図である。この図によれば、外電極のメッシュ数が大きくなる（網目が細かくなる）ほど、マイナスイオンとオゾンの発生量は増加し、逆にプラスイオンの発生量は減少することがわかる。したがって、内電極の網目を細かくし、外電極の網目を粗くすれば、オゾンの発生を抑えながらプラスイオン・マイナスイオンを効率的に発生できるのである。具体的には、内電極の網目としては４０メッシュ、外電極の網目としては１６メッシュが好ましい。
【００１６】
以下、本発明のイオン発生電極体について図に基づき説明する。図１に、本発明のイオン発生電極体の一実施態様を示す断面図を示す。図１のイオン発生電極体１は、ガラス管（誘電体）１１と、ガラス管１１の内周面に密着するように配設した内電極１２と、ガラス管１１の外周面に密着するように配設した外電極１３と、ガラス管１の両側端に嵌着された一対の栓部材２、２’とを有し、栓部材２の中心に形成された孔２１からガラス管内にリード線３を挿入し内電極１２に接続している。一方、外電極１３にもリード線３’が接続され、リード線３，３’を介して交流電圧電源（不図示）から内電極１２および外電極１３に交流電圧が印加される。
【００１７】
図１のイオン発生電極体１では、誘電体１１としてガラス管（「ネオセラム」、外径２０ｍｍ）を用いているが、これに限定されるものではなく、絶縁性を有するものであれば何でもよい。またその形状についても特に限定はなく、搭載する機器の形状、構造などから適宜決定すればよい。
【００１８】
誘電体１１が円筒体形状の場合、外径が大きいほど、また肉厚が薄いほど誘電体の静電容量が大きくなる。また、誘電体の静電容量が大きいほどイオンが発生しやすくなる。したがって、イオンの効率的発生のみを考えれば、誘電体の外径を大きくし、肉厚を薄くするのがよいといえる。しかし誘電体の外径を大きくすれば、発生するイオン量が増加すると同時にオゾン量も増加する。そこでオゾン量の増加を抑えながらイオン量を増加させる手段について検討した。図４〜図６に具体的データを示す。これらの図は、内電極の網目を４０メッシュ、外電極の網目を１６メッシュとし、ガラス管の肉厚を１．２ｍｍとして、ガラス管の外径を１７ｍｍ、２０ｍｍ、２４ｍｍと変化させたときの、マイナスイオン、プラスイオン、オゾンの印加電圧に対する濃度変化を示したものである。図４，５によれば、マイナスイオン及びプラスイオン濃度は印加電圧を上げると高くなり、また同じ印加電圧であれば外径が２４ｍｍものが１７，２０ｍｍのものに比べ濃度は高くなっている。一方図６によれば、オゾン濃度は外径２４ｍｍのものが外径１７，２０ｍｍのものに比べ格段に高い値を示している。外径を２０ｍｍから２４ｍｍとした場合のイオン濃度の増加量とオゾン増加量とを比較してみると、オゾン増加量がイオン増加量よりはるかに大きいことがわかる。したがって、オゾン量の増加を抑えながらイオン量を増加させるには、円筒体形状の誘電体の外径は２０ｍｍ以下とすることが推奨される。
【００１９】
また図７，８に、内電極の網目を４０メッシュ、外電極の網目を１６メッシュとし、ガラス管の外径を２０ｍｍとして、ガラス管の肉厚を１．２ｍｍ、１．６ｍｍとしたときの、マイナスイオン、プラスイオン、オゾンの印加電圧に対する濃度変化を示す。これらの図を比較すると、ガラス管の肉厚が薄くした方がイオン濃度は格段に高くなり、また印加電圧による変動率も高くなっている。したがってガラス管の肉厚は１．６ｍｍ以下とすることが推奨される。
【００２０】
ここでガラス管の外径・肉厚と静電容量との関係を調べたところ、表１に示す結果が得られた。前述のように、オゾン量の増加を抑えながらイオン量を増加させるには、ガラス管の外径を２０ｍｍ以下とし、ガラス管の肉厚を１．６ｍｍ以下とすることが望ましいから、ガラス管の静電容量としては測定のバラツキを考慮すれば４０ｐＦ以下が望ましい。
【００２１】
【表１】

【００２２】
図１において内電極１２および外電極１３として金網を使用している。内電極１２は一般に高圧電極と呼ばれ、ＳＵＳ３１６又はＳＵＳ３０４からなるステンレス鋼線を平織りした４０メッシュの金網を使用している。他方、外電極１３は一般にＧＮＤ電極と呼ばれ、内電極１２と同じＳＵＳ３１６又はＳＵＳ３０４からなるステンレス鋼線を平織りした１６メッシュの金網を使用している。
【００２３】
イオン発生効率を上げる観点から、内電極１２および外電極１３をガラス管１１に密着させている。内・外電極１２，１３をガラス管１１に密着させるには、従来公知の方法を用いればよい。外電極１３をガラス管１１に密着させるには、例えば次のようにすればよい。図９を参照して、円筒としたときに針金が円筒の軸に対し４５度の角度を有するように、平織り金網をロール加工して円筒とし、両側端を重ねて溶着して外電極１３を作製する。このとき、作製した外電極１３の内径はガラス管１１の外径よりも小さくしておく。そして軸線方向（図では上下方向）から外電極１３に力を加え、外電極１３を軸方向に圧縮する。すると、外電極１３は半径方向に広がるので、この間にガラス管１１を外電極１３に挿入する。そして加えていた力を緩めると、外電極１３は元の状態に戻ろうとして軸方向に伸びる結果、半径方向に縮む。これにより、外電極１３はガラス管１１にぴったりと密着する。
【００２４】
外電極をガラス管に密着させる他の方法として、図１０を参照して、円筒状の外電極１３の軸線方向に、半径方向の外方に断面逆Ｖ字状のリブ１３１を設けるとともに、外電極１３の内径をガラス管１１の外径よりも小さくしておく。そして、この外電極１３にガラス電極１１を圧入していくと、逆Ｖ字状のリブ１３１の２辺からなる挟角が広がって外電極１３の内径が大きくなるので、外電極１３にガラス電極１１を挿入できるようになる。ガラス電極１１を外電極１３に挿入した後、逆Ｖ字状のリブ１３１には元の状態の戻ろうとする力が生じるので外電極１３とガラス管１１は良好に密着する。
【００２５】
一方、内電極をガラス管に密着させる方法としては、例えば次のような方法がある。図１１を参照して、平織り金網をロール加工して円筒とし、作製した内電極１２の外径はガラス管１１の内径よりも大きくしておく。このとき、内電極１２の両側端は溶着せず自由端としておく。そして、内電極１２の接線方向に力を加えて、いわば筒を丸め込むようにして、ガラス管１１の内径（Ｄ）よりも大きめにした内電極２の外径（Ｄ＋α）を、ガラス管１２の内径よりも小さな径（Ｄ−α’）とし、内電極１２をガラス管１１に挿入する。挿入後、接線方向に加えていた力を開放すると、元の状態に戻ろうとする内電極の力により内電極１２はガラス管１１の内周面に密着する。
【００２６】
内電極をガラス管に密着させる他の方法として、図１２を参照して、平織り金網をロール加工して円筒とし、作製した内電極１２の外径はガラス管１１の内径よりも大きくしておく。このとき、内電極１２の両側端は溶着せず自由端としておく。そして内電極１２の一方の側端を軸線方向上側に引き上げ、もう一方の側端を軸線方向下側に引き下げると、内電極１２は軸線方向に捻れた状態で伸びる。これにより内電極１２の外径が小さくなってガラス管１１に挿入可能となり、挿入後、内電極１２に加えていた力を開放すると、内電極１２は元に戻ろうとして外径が大きくなりガラス管１１の内周面に密着する。
【００２７】
図１において、栓部材２、２’は円盤状をなし、一方面側の周縁部に周突部２２が形成され、周突部２２の中央付近にはガラス管１１の側端が嵌着する周溝２３が形成されている。そして栓部材２の側面には、イオン発生電極体１を取り付けるための外周溝２４が形成されている。また栓部材２、２’の中心には薄膜が形成された孔２１が設けられており、この薄膜にはリード線３を通す際に容易に破れるような加工処理がなされている。
【００２８】
栓部材２、２’に形成された周溝２３の深さとしては、ガラス管１１の側端が周溝２３の底面に当接したときに、内電極１２、外電極１３がずれない程度とすることが望ましい。内電極１２と外電極１３の位置がずれていると、電極に電圧を印加したときに電気容量に損失が生じるからである。位置のずれと損失量との関係を具体的に表２に示す。なお、ここでいう「位置のずれ」とは、図１３に示した左右方向のずれを意味する。
【００２９】
【表２】

【００３０】
表２によれば、内電極１２と外電極１３の位置にずれがない場合、電気容量は３８．８ｐＦであるのに対し、両電極が５ｍｍずれた場合には電気容量は３６．２ｐＦと位置にずれがない場合に比べ約６．７％も電気容量を損失していた。本発明のイオン発生電極体において、ガラス管の両側端に栓部材を嵌着した場合、両電極の位置ずれは最大でも２ｍｍ程度に抑えられる。
【００３１】
また、栓部材２，２’に形成する周溝２３の幅としては、栓部材２、２’をガラス管１１に強力に嵌着する観点からガラス管１１の肉厚よりも若干薄くするのが望ましい。
【００３２】
栓部材２，２’の材質としては特に限定はないが、ガラス管１１の側端に嵌着しやすく、またガラス管１１を容易に密封できることから、ゴムなどの弾性部材が好ましい。弾性部材の中でも、イオン発生電極体で発生するオゾンに対して耐久性があることからＥＰＤＭがより好ましい。
【００３３】
内・外電極に接続するリード線３，３’としては、特に限定はなく従来公知のものが使用できるが、耐オゾン性に優れている点でステンレス鋼線をポリフッ化エチレン系樹脂で被覆したものが好適である。
【００３４】
図１のイオン発生電極体１は、例えば次のようにして組み立てることができる。リード線３を予め溶着した内電極１２をガラス管１１の内側にまず挿入する。そしてリード線３の自由端を栓部材２の孔２１に挿通させながら、ガラス管１１の一方の側端に栓部材２を嵌着する。次に、リード線３’を予め溶着した外電極１３をガラス管１１の外側に装着した後、ガラス管１１のもう一方の側端に栓部材２’を嵌着する。
【００３５】
イオン発生電極体において不可避的に発生するオゾンを効率的に除去するためには、誘電体、内電極、外電極の少なくとも１つにオゾン分解触媒を担持させるのがよい。発生したオゾンは通常でも徐々に酸素に分解するが、オゾン分解触媒を存在させることによりオゾンの酸素への分解が一層促進されるからである。このようなオゾン分解触媒としては従来公知のもの、例えば二酸化マンガン、白金粉末、二酸化鉛、酸化銅（ＩＩ）、ニッケルなどが使用できる。
【００３６】
オゾン分解触媒の担持方法としては、例えばバインダーにオゾン分解触媒を分散しておき、これをディップ、スピン、スプレーなどのコーティング手段により基材表面に塗布すればよい。オゾン分解触媒の担持量については特に限定はなく、発生するオゾン量などから適宜決定すればよい。
【００３７】
また、オゾン分解触媒を担持した触媒担持体を外電極の外側に設けてもよい。図１４に、このような触媒担持体を設けたイオン発生電極体の一例を示す。円筒状の外電極１３の外側に、所定距離を隔てて円筒状の触媒担持体４が設けられている。触媒担持体４は網状であって、二酸化マンガンなどのオゾン分解触媒がその表面に担持されている。なお、触媒担持体４は外電極１３をすべて覆うものであってもよいし、一部を覆うものであってもよい。
【００３８】
次に本発明のイオン発生装置について説明する。このイオン発生装置の大きな特徴は、前記説明したイオン発生電極体を備えている点にある。これにより、マイナスイオンとプラスイオンを同時に発生させ、空気中の浮遊細菌を除去する。以下、図を参照しながら説明する。
【００３９】
図１５のイオン発生装置１００は、イオン発生電極体１と、送風機１０１と、フィルター（不図示）と、高圧トランス１０２ａと制御基板１０２ｂとからなる高圧電源回路１０２とを備える。吹込口から取り込まれた空気は、フィルターでゴミを除去された後、送風機１０１に至りここからイオン発生電極体１へ送られる。イオン発生電極体１では、高圧電源回路１０２から所定の交流電圧が印加されることによって、空気からプラスイオン及びマイナスイオンを同時に生成する。このマイナスイオンとプラスイオンの作用により空気中の浮遊細菌が除去される。一方、プラス・マイナスイオンの生成時にオゾンが副次的に生成される。イオン発生電極体１で生成するオゾン量は通常は許容範囲内であるが、必要によりオゾン分解触媒をイオン発生電極体１に担持させるか、あるいは触媒担持体を通風経路に配設して、装置外へ吹き出される空気中のオゾン量を減らしてもよい。そして、イオンを含み浮遊細菌が除去された空気は装置外へ吹き出される。
【００４０】
本発明のイオン発生装置は小型化が可能であり、どこでも場所を取らずに設置することができ、壁に掛けることも可能である。またユニット化することも可能である。ユニット化することにより家電製品など種々の製品に簡単に組み込むことができるようになる。
【００４１】
次に本発明の空気調整装置について説明する。本発明の空気調整装置の大きな特徴は、前記説明したイオン発生電極体を搭載している点にある。これにより室内の空気を浄化する本来の作用に加えて、空気中の浮遊細菌を除去することができるのである。以下、図を参照しながら説明する。
【００４２】
図１６は、本発明の空気調整装置としての空気清浄機の一実施態様を示す分解斜視図である。空気清浄機は、ベース５１の上に固着された本体５と、本体５の前側に形成された収納部５１（図１７に図示）に収納されるフィルタ６と、収納されたフィルタ６を覆う前カバー７と、本体５の後側を覆う後カバー８とを備えている。
【００４３】
フィルター６は前面から順に、プレフィルター６１、脱臭フィルター６２、集塵フィルター６３から構成されている。プレフィルター６１では空気清浄機に吸引された空気中の塵や埃を捕集する。プレフィルター６１の材質としては例えば空気抵抗の大きいポリプロピレン製がよい。脱臭フィルター６２は、長方形状の枠にポリエステル製の不織布を取付、その上に活性炭を均一に分散して配設し、そしてその上にポリエステル製の不織布を取り付けた３層構造をなしている。このような構造により、アセトアルデヒドやアンモニア、酢酸など空気中の臭い成分を吸着除去する。集塵フィルター６３は、電石加工したメルトブロー不織布（「トレミクロン」東レ社製）と骨材（ポリエステル／ビニロン系不織布）とからなる濾材を折り畳み、その上・下面に抗菌シートを熱圧着し、これを枠体に挿入した後、枠体を溶着したものである。この集塵フィルター６３では空気中の小さな塵や埃を捕集する。
【００４４】
前カバー７は、平面視中央が僅かに凸となるような湾曲を有し、正面視中央部には室内の空気を吸い込むための吸込口７１が形成されている。前カバー７は本体５から一定距離をおいて本体５に係止され、前カバー７と本体５の間隙は室内の空気を吸い込む側面吸込口７２（図１８に図示）となる。
【００４５】
次に、本体５の斜視図を図１７に示す。本体５は縦長の直方体形状をなし、前面中央部にはフィルター６を収納するための略矩形状に内側に凹んだ収納部５１を有し、収納部５１の底面中央部には放射状の長孔からなる通風口５２が形成されている。さらに通風口５２の中心には、モータ５６（図１８に図示）を取り付けるための凹部５３がさらに形成され、凹部５３の背面側にはファン５７（図１８に図示）がモータ５６の回転軸に取り付けられる。本体５の前面上部には、電源スイッチや風量、タイマー、運転モード切換スイッチ、運転状況表示ランプなどが設けられた操作部５４と、イオン発生電極体の作動状態を視認するための視認窓５５が形成されている。
【００４６】
空気清浄機の背面斜視図を図１９に示す。後カバー８の上部の傾斜面に、多数の４段のスリット穴を配列した吹出口８１が形成され、左上部の傾斜面には、多数のスリット穴を配列したイオン吹出口８２が形成されている。また後カバー８の上部中央には矩形状凹部からなる取っ手８４、中央平面部の４隅には壁かけ用の係止部８５が設けられている。
【００４７】
空気清浄機の側断面図を図１８に示す。モータ５６によってファン５７が回転すると、前カバー７の吸込口７１および側面吸込口７２から空気が吸い込まれ、吸い込まれた空気はフィルター６を通ってファン５７に至り、ここで上方向に流れを変えて吹出口８１へ向かう。途中、本体５の上部（正面右上部）に取り付けられたイオン発生電極体１へ至るバイパス通路５９が形成されており、排出される空気の一部はこのバイパス通路５９を通ってイオン発生電極体１に導かれる（図２０参照）。イオン発生電極体１に導かれた空気の一部から、イオン発生電極体１によりマイナスイオンとプラスイオンが同時に発生し、イオン吹出口８２からはマイナスイオン・プラスイオンを含んだ空気が排出される。イオンが生成されるときにオゾンも同時に生成するが、外電極１３の外側に設けた、オゾン分解触媒を担持した触媒担持体４によって酸素に分解されるので、イオン吹出口８２から排出される空気中に含まれるオゾン量は低く抑えられている。
【００４８】
バイパス通路５９およびイオン発生電極体１の部分拡大図を図２１に示す。通路口５８はファン５７の回転方向に向かって開口し、ファン５７により送られる空気の一部は、通路口５７からバイパス通路５９に取り込まれる。バイパス通路５９は、直進（ファン回転方向）した後、空気清浄機の正面方向に向きを変え、イオン発生電極体１の下を潜って上方向にさらに向きを変えてイオン発生電極体に至る経路からなる。
【００４９】
図１８において、イオン発生電極体１に対向する本体正面部には、イオン発生電極体１の作動状態を外から視認できるように視認窓５５が設けられている。そして視認窓５５の表面には、機内から空気が漏れ出さないように保護カバー５０が取り付けられている。この保護カバー５０は、視認窓５５を含め本体５の前面すべてを保護する（収納部を除く）、収納部５１に相当する部分を開口としたシート状物がよい。例えば、材料として透明の樹脂材を使用し、メタリックシルバー色を裏面に塗布あるいはシルク印刷すれば、正面から見たときに重厚感を与えるようになる。このとき、前カバー７の色調をシースルーとすれば、保護カバー５０の色彩と相まって清涼感、清潔感が醸し出される。
【００５０】
次に、空気清浄機の運転についてその一例を説明する。まず、操作部５４の電源スイッチを「入」にすると、自動運転モードで運転が開始される。モータ５６によりファン５７が回転し、前カバー７の吸込口７１および側面吸込口７２から機内に空気が吸い込まれる。そして、プレフィルター６１で空気中の大きい塵や埃が捕集され、脱臭フィルター６２で臭気成分が吸着除去され、集塵フィルター６３で小さな塵や埃が捕集される。フィルター６で塵、埃、臭気を除去された空気は、ファン５７により吹出口８１から機外へ排出され、一部は通路口５８からパイバス通路５９を経てイオン発生電極体１に送られる。
【００５１】
イオン発生電極体１では、空気清浄機の運転開始から約１．７５Ｖの交流電圧が印加されている。ここで空気からマイナスイオンとプラスイオンが生成される。また同時にオゾンも副次的に生成される。このときの各濃度は、マイナスイオン・プラスイオン濃度が２万個／ｃｃ、オゾン濃度が０．０１ｐｐｍ以下である。イオン発生電極体で同時に生成したマイナスイオンとプラスイオンの作用で空気中の浮遊細菌が除去される。発明者による実験によれば細菌の除去率は、運転を開始してから２時間後で８６％、４時間後で９３％、２０時間後で９９％であった。
【００５２】
イオンを多く生成させるためにはイオン発生電極体１に印加する交流電圧を大きくすればよいが、交流電圧を大きくすると生成するオゾン量も増加する。そこで、イオンを効率的に生成させながら、オゾンの生成を抑制するためには、イオン発生電極体に印加する交流電圧を２．０ｋＶ以下とするのがよい。このような交流電圧であれば基準濃度の最高値（０．１ｐｐｍ）の１／１０以下にオゾン濃度を抑えることができる。またイオン発生電極体１にオゾン分解触媒を担持させる、あるいはオゾン分解触媒を担持した触媒担持体４を設けることにより、印加できる上限電圧値を２．５ｋＶにまで上げることができ、より多くのイオンを生成させることができる。
【００５３】
本発明は前記説明した実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内で多くの修正・変更を加えることができるのはもちろんである。例えば、前記の実施形態では空気清浄機を一例として説明したが、室内の空気を暖房・冷房・除湿・加湿・清浄する空気調和機や除湿器、加湿器、空気清浄機などの空気調整装置にも適用できる。
【００５４】
【発明の効果】
本発明のイオン発生電極体では、誘電体を挟んで対向する位置に内・外電極を配設し、この内・外電極として網状電極を用い、内電極の網目を外電極のそれよりも細かくした構成とし、この内・外電極間に交流電圧を印加することによりプラスイオンとマイナスイオンとを同時に発生させるので、空気中にマイナスイオンを供給しながら浮遊細菌の除去もできる。
【００５５】
また誘電体を静電容量が４０ｐＦ以下の円筒体とすれば、オゾンの発生を抑えながらイオンを効率的に発生させることができる。また円筒体の両側端に栓部材を嵌着すれば、円筒体内を密封するとともに、内・外電極の位置ずれを防止することができる。このような栓部材としてエチレン−プロピレンゴム（ＥＰＤＭ）を用いるとより優れた効果が得られる。
【００５６】
内・外電極に接続するリード線として、ステンレス鋼線をポリフッ化エチレン系樹脂で被覆したものを用いると、イオン発生電極体で生成したオゾンによる浸食を有効に防止できる。
【００５７】
内・外電極を誘電体に密着させると、イオン発生効率を上げることができる。
【００５８】
誘電体、内電極、外電極の少なくとも１つに、オゾン分解触媒を担持させる、あるいはオゾン分解触媒を担持させた触媒担持体を外電極の外側に別途設けると、オゾン量を抑制することができる。
【００５９】
本発明のイオン発生装置では前記のイオン発生電極体を備えるので、空気中にマイナスイオンを補給する本来の作用に加え空気中の浮遊細菌を除去できる。
【００６０】
本発明の空気調整装置では前記のイオン発生電極体を搭載したので、空気中にマイナスイオン量を補給しながら浮遊細菌を除去できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のイオン発生電極体の一実施態様を示す断面図である。
【図２】内電極の網目とプラスイオン・マイナスイオン・オゾン濃度との関係を示す図である。
【図３】外電極の網目とプラスイオン・マイナスイオン・オゾン濃度との関係を示す図である。
【図４】誘電体の外径とマイナスイオン濃度との関係を示す図である。
【図５】誘電体の外径とプラスイオン濃度との関係を示す図である。
【図６】誘電体の外径とオゾン濃度との関係を示す図である。
【図７】誘電体の肉厚とプラスイオン・マイナスイオン・オゾン濃度との関係を示す図である。
【図８】誘電体の肉厚とプラスイオン・マイナスイオン・オゾン濃度との関係を示す図である。
【図９】外電極をガラス管に密着させる手段の一例を示す図である。
【図１０】外電極をガラス管に密着させる手段の他の例を示す図である。
【図１１】内電極をガラス管に密着させる手段の一例を示す図である。
【図１２】外電極をガラス管に密着させる手段の他の例を示す図である。
【図１３】内電極と外電極の位置のずれを説明する図である。
【図１４】本発明のイオン発生電極体の他の実施態様を示す図である。
【図１５】本発明のイオン発生装置の一実施態様を示す断面図である。
【図１６】本発明の空気清浄機の一実施態様を示す表側斜視図である。
【図１７】図１６の空気清浄機の本体の斜視図である。
【図１８】図１６の空気清浄機の縦断面図である。
【図１９】図１６の空気清浄機の裏側斜視図である。
【図２０】図１６の空気清浄機の空気の流通路を示す図である。
【図２１】図１６の空気清浄機のイオン発生電極体への空気通路を示す図である。
【符号の説明】
１イオン発生電極体
２、２’ 栓部材
３、３’ リード線
４触媒担持体
１１ガラス管（誘電体）
１２内電極
１３外電極
１００イオン発生装置
１０１送風機
１０２高圧電源回路[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an ion generating electrode body, an ion generating apparatus using the same, and an air conditioning apparatus. More specifically, the present invention relates to an ion generating electrode body that simultaneously generates positive ions and negative ions, and an ion generating apparatus using the same. The present invention relates to a device and an air conditioner.
[0002]
[Prior art]
Generally, in a closed room such as an office or a meeting room with low ventilation, if there are many people in the room, air pollutants such as carbon dioxide, cigarette smoke, dust, etc. emitted by breathing increase, Negative ions having the effect of relaxing humans are reduced from the air. In particular, a large amount of negative ions are lost due to cigarette smoke, and may be reduced to about 1/2 to 1/5 of the normal amount. To replenish the negative ions in the air, various ion generators have been commercially available so far, but all of them generate only negative ions by a DC high voltage method.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
A conventional ion generator that generates only negative ions can supply negative ions to the air, but cannot positively remove airborne bacteria in the air.
[0004]
The present invention has been made in view of such a conventional problem, and has as its object to provide an ion generating electrode body that efficiently generates plus / minus ions while suppressing generation of ozone.
Another object of the present invention is to provide an ion generator capable of removing suspended bacteria while supplying negative and positive ions to the air.
It is a further object of the present invention to provide an air conditioner capable of removing airborne bacteria while supplying air and negative and positive ions.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, it has a dielectric material and the inner and outer electrodes which oppose on both sides of this dielectric material, and simultaneously generates a positive ion and a negative ion by applying an alternating voltage between these internal and external electrodes. An ion generating electrode body,
An ion generating electrode body is provided, wherein mesh electrodes are used as the inner and outer electrodes, and the mesh of the inner electrodes is made finer than that of the outer electrodes.
[0006]
Here, from the viewpoint of efficiently generating ions while suppressing generation of ozone, the dielectric is preferably a cylindrical body having a capacitance of 40 pF or less. In order to seal the inside of the cylinder and prevent displacement of the inner and outer electrodes, plug members are preferably fitted to both ends of the cylinder. As such a stopper member, ethylene-propylene rubber (EPDM) is used. Is preferred.
[0007]
Considering erosion by ozone, it is recommended that a stainless steel wire coated with a polyfluoroethylene resin be used as a lead wire connected to the inner and outer electrodes.
[0008]
In order to increase the ion generation efficiency, the inner and outer electrodes are preferably brought into close contact with the dielectric.
[0009]
From the viewpoint of suppressing the amount of ozone, at least one of the dielectric, the inner electrode and the outer electrode may carry an ozone decomposition catalyst, or a catalyst carrier carrying the ozone decomposition catalyst may be provided outside the outer electrode. It may be provided separately.
[0010]
According to the present invention, there is provided an ion generating device including the above-mentioned ion generating electrode body, a blower, a high-voltage power supply circuit, and a filter.
[0011]
According to the present invention, there is provided an air conditioner equipped with the above-mentioned ion generating electrode body.
[0012]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
The present inventors, while supplying negative ions to the air, as a result of intensive examination whether it is not possible to remove airborne bacteria in the air, as a result, it is only necessary to generate positive ions and negative ions simultaneously. The present invention has been accomplished.
[0013]
That is, one of the great features of the ion generating electrode body of the present invention is that positive ions and negative ions are simultaneously generated by applying an AC voltage between inner and outer electrodes opposed to each other with a dielectric material interposed therebetween. . By applying an AC voltage to the inner and outer electrodes, H⁺(H₂O)_nAnd O as a negative ion₂ ⁻(H₂O)_nAre simultaneously generated, and these react chemically to form hydrogen peroxide (H₂O₂) And / or hydroxyl radicals (.OH) to remove airborne bacteria.
[0014]
When the AC voltage applied to the ion generating electrode body is increased, the amount of generated positive ions and negative ions increases, but the amount of generated ozone also increases. Ozone is not required for human health, so its generation must be minimized. Therefore, a second major feature of the ion generating electrode body of the present invention is that mesh electrodes are used as the inner and outer electrodes, and the mesh of the inner electrodes is made finer than that of the outer electrodes. According to such a configuration, generation of ozone can be suppressed while generating positive ions and negative ions efficiently.
[0015]
2 and 3 show the relationship between the number of meshes of the mesh electrode, the amount of generated ions, and the amount of generated ozone. In addition, "mesh" means the number of holes for one inch in length. Therefore, the mesh having a larger number of meshes has a finer mesh. FIG. 2 is a diagram showing the number of meshes of the inner electrode, the amount of generated ions, and the amount of generated ozone when the number of meshes of the outer electrode is 16 meshes. According to this figure, it is understood that the larger the number of meshes of the inner electrode (the finer the mesh), the greater the amount of generated ions and ozone. On the other hand, FIG. 3 is a diagram showing the number of meshes of the outer electrode, the amount of generated ions, and the amount of generated ozone when the number of meshes of the inner electrode is 40 meshes. According to this figure, it can be seen that, as the number of meshes of the outer electrode increases (the mesh becomes finer), the amount of generation of negative ions and ozone increases, and conversely, the amount of generation of positive ions decreases. Therefore, if the mesh of the inner electrode is made finer and the mesh of the outer electrode is made coarser, positive ions and negative ions can be efficiently generated while suppressing generation of ozone. Specifically, the mesh of the inner electrode is preferably 40 mesh, and the mesh of the outer electrode is preferably 16 mesh.
[0016]
Hereinafter, the ion generating electrode body of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a sectional view showing one embodiment of the ion generating electrode body of the present invention. The ion generating electrode body 1 shown in FIG. 1 has a glass tube (dielectric) 11, an inner electrode 12 arranged to be in close contact with the inner peripheral surface of the glass tube 11, and an inner electrode 12 in close contact with the outer peripheral surface of the glass tube 11. It has an external electrode 13 disposed therein and a pair of

plug members

2 and 2 ′ fitted to both side ends of the glass tube 1, and a lead wire 3 is inserted into the glass tube from a hole 21 formed in the center of the plug member 2. And is connected to the inner electrode 12. On the other hand, a lead wire 3 ′ is also connected to the outer electrode 13, and an AC voltage is applied to the inner electrode 12 and the outer electrode 13 from an AC voltage power supply (not shown) via the

lead wires

3, 3 ′.
[0017]
In the ion generating electrode body 1 of FIG. 1, a glass tube (“Neoceram”, an outer diameter of 20 mm) is used as the dielectric 11. However, the present invention is not limited to this, and any material having an insulating property may be used. . The shape is not particularly limited, and may be appropriately determined based on the shape and structure of the device to be mounted.
[0018]
When the dielectric 11 has a cylindrical shape, the larger the outer diameter and the thinner the thickness, the larger the capacitance of the dielectric. In addition, ions are more likely to be generated as the capacitance of the dielectric increases. Therefore, considering only the efficient generation of ions, it can be said that it is better to increase the outer diameter and the thickness of the dielectric. However, when the outer diameter of the dielectric is increased, the amount of generated ions increases and at the same time the amount of ozone increases. Therefore, means for increasing the amount of ions while suppressing the increase in the amount of ozone was studied. 4 to 6 show specific data. In these figures, the mesh of the inner electrode is 40 mesh, the mesh of the outer electrode is 16 mesh, the thickness of the glass tube is 1.2 mm, and the outer diameter of the glass tube is changed to 17 mm, 20 mm, and 24 mm. , Negative ions, positive ions, and ozone concentration change with respect to applied voltage. According to FIGS. 4 and 5, the concentrations of the negative ions and the positive ions increase as the applied voltage is increased. At the same applied voltage, the concentrations of the 24 mm outer diameter are higher than those of the 17,20 mm outer diameter. On the other hand, according to FIG. 6, the ozone concentration of the outer diameter of 24 mm is much higher than that of the outer diameter of 17, 20 mm. Comparing the increase in the ion concentration and the increase in ozone when the outer diameter is changed from 20 mm to 24 mm shows that the increase in ozone is much larger than the increase in ion. Therefore, in order to increase the amount of ions while suppressing the increase in the amount of ozone, it is recommended that the outer diameter of the cylindrical dielectric be 20 mm or less.
[0019]
7 and 8, the mesh of the inner electrode is 40 mesh, the mesh of the outer electrode is 16 mesh, the outer diameter of the glass tube is 20 mm, and the thickness of the glass tube is 1.2 mm and 1.6 mm. , Negative ions, positive ions, and ozone concentration change with respect to applied voltage. Comparing these figures, the thinner the thickness of the glass tube, the higher the ion concentration becomes, and the higher the fluctuation rate due to the applied voltage. Therefore, it is recommended that the thickness of the glass tube be 1.6 mm or less.
[0020]
When the relationship between the outer diameter and thickness of the glass tube and the capacitance was examined, the results shown in Table 1 were obtained. As described above, in order to increase the amount of ions while suppressing the increase in the amount of ozone, it is desirable that the outer diameter of the glass tube be 20 mm or less and the thickness of the glass tube be 1.6 mm or less. The capacitance is desirably 40 pF or less in consideration of measurement variations.
[0021]
[Table 1]

[0022]
In FIG. 1, wire mesh is used as the inner electrode 12 and the outer electrode 13. The inner electrode 12 is generally called a high-voltage electrode, and uses a 40-mesh wire net made of stainless steel wire made of SUS316 or SUS304, which is plain-woven. On the other hand, the outer electrode 13 is generally called a GND electrode, and uses a 16-mesh wire net made of stainless steel wire made of SUS316 or SUS304, which is the same as the inner electrode 12, in a plain weave.
[0023]
The inner electrode 12 and the outer electrode 13 are adhered to the glass tube 11 from the viewpoint of increasing the ion generation efficiency. To bring the inner and

outer electrodes

12 and 13 into close contact with the glass tube 11, a conventionally known method may be used. In order to make the outer electrode 13 adhere to the glass tube 11, for example, the following may be performed. Referring to FIG. 9, a plain woven wire mesh is rolled into a cylinder so that the wire has an angle of 45 degrees with respect to the axis of the cylinder when the cylinder is formed into a cylinder. Make it. At this time, the inner diameter of the manufactured outer electrode 13 is smaller than the outer diameter of the glass tube 11. Then, a force is applied to the outer electrode 13 from the axial direction (vertical direction in the figure) to compress the outer electrode 13 in the axial direction. Then, since the outer electrode 13 spreads in the radial direction, the glass tube 11 is inserted into the outer electrode 13 during this time. When the applied force is reduced, the outer electrode 13 expands in the axial direction in an attempt to return to the original state, and as a result, contracts in the radial direction. As a result, the outer electrode 13 closely adheres to the glass tube 11.
[0024]
As another method of bringing the outer electrode into close contact with the glass tube, referring to FIG. 10, a rib 131 having an inverted V-shaped cross section is provided radially outward in the axial direction of the cylindrical outer electrode 13. The inner diameter of the electrode 13 is smaller than the outer diameter of the glass tube 11. When the glass electrode 11 is pressed into the outer electrode 13, the narrow angle formed by the two sides of the inverted V-shaped rib 131 is widened and the inner diameter of the outer electrode 13 is increased. 11 can be inserted. After the glass electrode 11 is inserted into the outer electrode 13, a force is applied to the inverted V-shaped rib 131 to return to the original state, so that the outer electrode 13 and the glass tube 11 are in close contact with each other.
[0025]
On the other hand, as a method of bringing the inner electrode into close contact with the glass tube, for example, there is the following method. Referring to FIG. 11, a plain woven wire mesh is rolled into a cylinder, and the outer diameter of the manufactured inner electrode 12 is larger than the inner diameter of glass tube 11. At this time, both ends of the inner electrode 12 are left free without welding. Then, by applying a force in the tangential direction of the inner electrode 12, the outer diameter (D + α) of the inner electrode 2, which is larger than the inner diameter (D) of the glass tube 11, is rolled up so that the tube is rounded. The inner electrode 12 is inserted into the glass tube 11 with a diameter (D-α ′) smaller than the inner diameter. After the insertion, when the force applied in the tangential direction is released, the inner electrode 12 comes into close contact with the inner peripheral surface of the glass tube 11 due to the force of the inner electrode which attempts to return to the original state.
[0026]
As another method of bringing the inner electrode into close contact with the glass tube, referring to FIG. 12, a plain woven wire mesh is rolled into a cylinder, and the outer diameter of the manufactured inner electrode 12 is made larger than the inner diameter of the glass tube 11. . At this time, both ends of the inner electrode 12 are left free without welding. When one side end of the inner electrode 12 is pulled up in the axial direction and the other side end is pulled down in the axial direction, the inner electrode 12 is stretched while being twisted in the axial direction. As a result, the outer diameter of the inner electrode 12 becomes smaller and the inner electrode 12 can be inserted into the glass tube 11, and when the force applied to the inner electrode 12 is released after the insertion, the outer diameter of the inner electrode 12 tends to return to its original value and the outer diameter becomes larger. It adheres closely to the inner peripheral surface of the tube 11.
[0027]
In FIG. 1, the

plug members

2 and 2 ′ have a disk shape, and a peripheral protrusion 22 is formed at a peripheral edge on one surface side, and a side end of the glass tube 11 is fitted near the center of the peripheral protrusion 22. A peripheral groove 23 is formed. An outer peripheral groove 24 for attaching the ion generating electrode body 1 is formed on a side surface of the plug member 2. A hole 21 having a thin film is provided at the center of each of the plug members 2 and 2 ', and the thin film is subjected to a processing to be easily broken when the lead wire 3 is passed therethrough.
[0028]
The depth of the peripheral groove 23 formed in the

plug member

2, 2 ′ is such that the inner electrode 12 and the outer electrode 13 do not shift when the side end of the glass tube 11 abuts against the bottom surface of the peripheral groove 23. It is desirable to do. If the positions of the inner electrode 12 and the outer electrode 13 are misaligned, loss of electric capacity occurs when a voltage is applied to the electrodes. Table 2 specifically shows the relationship between the displacement and the loss amount. Here, the “position shift” means the shift in the left-right direction shown in FIG.
[0029]
[Table 2]

[0030]
According to Table 2, when there is no displacement between the inner electrode 12 and the outer electrode 13, the electric capacitance is 38.8 pF, whereas when both electrodes are displaced by 5 mm, the electric capacitance is 36.2 pF. The electric capacity was lost by about 6.7% as compared with the case where there was no deviation. In the ion generating electrode body of the present invention, when plug members are fitted on both side ends of the glass tube, the displacement between the two electrodes can be suppressed to a maximum of about 2 mm.
[0031]
The width of the peripheral groove 23 formed in the

plug members

2 and 2 ′ should be slightly smaller than the thickness of the glass tube 11 from the viewpoint of strongly fitting the

plug members

2 and 2 ′ into the glass tube 11. desirable.
[0032]
The material of the plug members 2 and 2 'is not particularly limited, but an elastic member such as rubber is preferable because it can be easily fitted to the side end of the glass tube 11 and can easily seal the glass tube 11. Among the elastic members, EPDM is more preferable because it has durability against ozone generated by the ion generating electrode body.
[0033]
The lead wires 3 and 3 'connected to the inner and outer electrodes are not particularly limited, and conventionally known ones can be used. However, a stainless steel wire is coated with a polyfluorinated ethylene resin because of its excellent ozone resistance. Those are preferred.
[0034]
The ion generating electrode body 1 of FIG. 1 can be assembled, for example, as follows. First, the inner electrode 12 to which the lead wire 3 has been welded in advance is inserted inside the glass tube 11. Then, the plug member 2 is fitted to one side end of the glass tube 11 while the free end of the lead wire 3 is inserted into the hole 21 of the plug member 2. Next, after the outer electrode 13 to which the lead wire 3 'is welded in advance is attached to the outside of the glass tube 11, the plug member 2' is fitted to the other side end of the glass tube 11.
[0035]
In order to efficiently remove ozone inevitably generated in the ion generating electrode body, it is preferable that at least one of the dielectric, the inner electrode, and the outer electrode carry an ozone decomposition catalyst. This is because the generated ozone is gradually decomposed into oxygen even under normal circumstances, but the presence of the ozone decomposition catalyst further promotes the decomposition of ozone into oxygen. As such an ozone decomposition catalyst, conventionally known ones, for example, manganese dioxide, platinum powder, lead dioxide, copper (II) oxide, nickel and the like can be used.
[0036]
As a method for supporting the ozonolysis catalyst, for example, the ozonolysis catalyst may be dispersed in a binder, and the ozonolysis catalyst may be applied to the surface of the base material by a coating means such as dip, spin, or spray. The amount of the ozone decomposition catalyst carried is not particularly limited, and may be appropriately determined based on the amount of ozone generated.
[0037]
Further, a catalyst carrier supporting the ozone decomposition catalyst may be provided outside the outer electrode. FIG. 14 shows an example of an ion generating electrode body provided with such a catalyst carrier. Outside the cylindrical outer electrode 13, a cylindrical catalyst carrier 4 is provided at a predetermined distance. The catalyst carrier 4 is reticulated, and an ozone decomposition catalyst such as manganese dioxide is carried on its surface. The catalyst carrier 4 may cover the entire outer electrode 13 or may partially cover the outer electrode 13.
[0038]
Next, the ion generator of the present invention will be described. A major feature of this ion generator is that it has the above-described ion generating electrode body. As a result, negative ions and positive ions are generated at the same time, thereby removing airborne bacteria in the air. This will be described below with reference to the drawings.
[0039]
The ion generator 100 of FIG. 15 includes the ion generating electrode body 1, a blower 101, a filter (not shown), and a high-voltage power supply circuit 102 including a high-voltage transformer 102a and a control board 102b. The air taken in from the blow-in port, after dust is removed by a filter, reaches the blower 101 and is sent from there to the ion generating electrode body 1. The ion generating electrode body 1 simultaneously generates positive ions and negative ions from air by applying a predetermined AC voltage from the high-voltage power supply circuit 102. Airborne bacteria in the air are removed by the action of the negative and positive ions. On the other hand, ozone is secondarily generated when positive and negative ions are generated. The amount of ozone generated by the ion generating electrode body 1 is usually within an allowable range, but if necessary, an ozone decomposition catalyst may be supported on the ion generating electrode body 1, or the catalyst supporting body may be disposed in a ventilation path, and The amount of ozone in the air blown out may be reduced. The air containing ions and from which the suspended bacteria have been removed is blown out of the apparatus.
[0040]
The ion generator of the present invention can be miniaturized, can be installed anywhere without taking up space, and can be hung on a wall. It is also possible to unitize. The unitization makes it possible to easily incorporate it into various products such as home electric appliances.
[0041]
Next, the air conditioner of the present invention will be described. A major feature of the air conditioner of the present invention is that the above-described ion generating electrode body is mounted. This allows the removal of airborne bacteria in the air, in addition to the original function of purifying the indoor air. This will be described below with reference to the drawings.
[0042]
FIG. 16 is an exploded perspective view showing an embodiment of an air purifier as the air conditioner of the present invention. The air purifier includes a main body 5 fixed on a base 51, a filter 6 stored in a storage section 51 (shown in FIG. 17) formed on the front side of the main body 5, and a filter before covering the stored filter 6. A cover 7 and a rear cover 8 that covers the rear side of the main body 5 are provided.
[0043]
The filter 6 includes a pre-filter 61, a deodorizing filter 62, and a dust collecting filter 63 in this order from the front. The pre-filter 61 collects dust and dirt in the air sucked by the air purifier. As a material of the pre-filter 61, for example, polypropylene having high air resistance is preferable. The deodorizing filter 62 has a three-layer structure in which a non-woven fabric made of polyester is mounted on a rectangular frame, activated carbon is uniformly dispersed on the non-woven fabric, and the non-woven fabric made of polyester is mounted thereon. With such a structure, odor components in the air such as acetaldehyde, ammonia, and acetic acid are absorbed and removed. The dust collecting filter 63 folds a filter medium made of melt blown nonwoven fabric ("Tremicron" manufactured by Toray Industries) and aggregate (polyester / vinylon-based nonwoven fabric), and heat-presses an antibacterial sheet on the upper and lower surfaces thereof. Is inserted into the frame, and then the frame is welded. The dust collecting filter 63 collects small dust and dirt in the air.
[0044]
The front cover 7 has a curved shape such that the center in a plan view is slightly convex, and a suction port 71 for sucking room air is formed in a central portion in a front view. The front cover 7 is fixed to the main body 5 at a certain distance from the main body 5, and a gap between the front cover 7 and the main body 5 becomes a side suction port 72 (shown in FIG. 18) for sucking room air.
[0045]
Next, a perspective view of the main body 5 is shown in FIG. The main body 5 has a vertically long rectangular parallelepiped shape, and has a storage portion 51 which is recessed inward in a substantially rectangular shape for storing the filter 6 at the front center portion, and a radial slot at the bottom center portion of the storage portion 51. Is formed. Further, a recess 53 for mounting a motor 56 (shown in FIG. 18) is further formed at the center of the ventilation port 52, and a fan 57 (shown in FIG. It is attached. An operation unit 54 provided with a power switch, an air volume, a timer, an operation mode changeover switch, an operation status display lamp, and the like, and a viewing window 55 for visually confirming an operation state of the ion generating electrode body are provided at an upper portion of a front surface of the main body 5. Is formed.
[0046]
FIG. 19 shows a rear perspective view of the air purifier. An air outlet 81 having a large number of four-stage slit holes is formed on the upper inclined surface of the rear cover 8, and an ion outlet 82 having a large number of slit holes is formed on the upper left inclined surface. I have. Further, a handle 84 made of a rectangular recess is provided at the upper center of the rear cover 8, and a locking portion 85 for hanging on a wall is provided at the four corners of the central flat portion.
[0047]
FIG. 18 is a side sectional view of the air purifier. When the fan 57 is rotated by the motor 56, air is sucked from the suction port 71 and the side suction port 72 of the front cover 7, and the sucked air reaches the fan 57 through the filter 6, where the air changes its flow upward. Head to outlet 81. A bypass passage 59 is formed on the way to the ion generating electrode body 1 attached to the upper part (upper right upper part) of the main body 5, and a part of the discharged air passes through the bypass passage 59. 1 (see FIG. 20). Negative ions and positive ions are simultaneously generated by the ion generating electrode body 1 from a part of the air led to the ion generating electrode body 1, and air containing negative ions and positive ions is discharged from the ion outlet 82. . When ions are generated, ozone is also generated at the same time. However, the ions are decomposed into oxygen by a catalyst carrier 4 provided outside the outer electrode 13 and carrying an ozone decomposition catalyst. The amount of ozone contained is kept low.
[0048]
FIG. 21 shows a partially enlarged view of the bypass passage 59 and the ion generating electrode body 1. The passage opening 58 opens in the rotation direction of the fan 57, and a part of the air sent by the fan 57 is taken into the bypass passage 59 from the passage opening 57. After passing straight (fan rotation direction), the bypass passage 59 changes its direction to the front of the air cleaner, dives below the ion generating electrode body 1 and further turns upward to reach the ion generating electrode body. Consists of
[0049]
In FIG. 18, a viewing window 55 is provided on the front surface of the main body opposite to the ion generating electrode body 1 so that the operating state of the ion generating electrode body 1 can be visually recognized from the outside. A protective cover 50 is attached to the surface of the viewing window 55 so that air does not leak from the inside of the device. The protective cover 50 protects the entire front surface of the main body 5 including the viewing window 55 (excluding the storage section), and is preferably a sheet-like material having an opening at a portion corresponding to the storage section 51. For example, if a transparent resin material is used as the material and a metallic silver color is applied or silk-printed on the back surface, it gives a solid feeling when viewed from the front. At this time, if the color tone of the front cover 7 is set to see-through, a cool feeling and a clean feeling are brought out in combination with the color of the protective cover 50.
[0050]
Next, an example of the operation of the air purifier will be described. First, when the power switch of the operation unit 54 is turned on, the operation is started in the automatic operation mode. The fan 57 is rotated by the motor 56, and air is sucked into the machine from the suction port 71 and the side suction port 72 of the front cover 7. Then, large dust and dust in the air are collected by the pre-filter 61, odor components are adsorbed and removed by the deodorizing filter 62, and small dust and dust are collected by the dust collecting filter 63. The air from which dust, dust, and odor have been removed by the filter 6 is discharged from the air outlet 81 to the outside of the machine by the fan 57, and a part of the air is sent from the passage opening 58 to the ion generating electrode body 1 via the bypass passage 59.
[0051]
An AC voltage of about 1.75 V is applied to the ion generating electrode body 1 from the start of the operation of the air cleaner. Here, negative ions and positive ions are generated from the air. At the same time, ozone is also produced secondarily. At this time, the concentrations of the negative ions and the positive ions are 20,000 / cc and the ozone concentration is 0.01 ppm or less. The bacteria floating in the air are removed by the action of negative ions and positive ions generated simultaneously by the ion generating electrode body. According to experiments by the inventor, the bacteria removal rate was 86% two hours after the start of the operation, 93% four hours later, and 99% twenty hours later.
[0052]
In order to generate a large amount of ions, the AC voltage applied to the ion generating electrode body 1 may be increased. However, when the AC voltage is increased, the amount of ozone generated also increases. Therefore, in order to suppress the generation of ozone while efficiently generating ions, the AC voltage applied to the ion generating electrode body is preferably set to 2.0 kV or less. With such an AC voltage, the ozone concentration can be suppressed to 1/10 or less of the maximum reference concentration (0.1 ppm). In addition, by supporting the ozone decomposition catalyst on the ion generating electrode body 1 or by providing the catalyst carrier 4 supporting the ozone decomposition catalyst, the upper limit voltage value that can be applied can be increased to 2.5 kV. Can be generated.
[0053]
The present invention is not limited to the above-described embodiment, and it goes without saying that many modifications and changes can be made within the scope of the present invention. For example, in the above-described embodiment, an air purifier has been described as an example.However, an air conditioner and a dehumidifier that heats, cools, dehumidifies, humidifies, and cleans indoor air, an air conditioner such as a humidifier, an air purifier, etc. Is also applicable.
[0054]
【The invention's effect】
In the ion generating electrode body of the present invention, inner and outer electrodes are disposed at positions facing each other with a dielectric therebetween, and mesh electrodes are used as the inner and outer electrodes, and the mesh of the inner electrodes is finer than that of the outer electrodes. Since positive and negative ions are simultaneously generated by applying an AC voltage between the inner and outer electrodes, floating bacteria can be removed while supplying negative ions to the air.
[0055]
If the dielectric is a cylindrical body having a capacitance of 40 pF or less, ions can be efficiently generated while suppressing generation of ozone. Further, if plug members are fitted to both ends of the cylindrical body, the cylindrical body can be sealed, and the displacement of the inner and outer electrodes can be prevented. If ethylene-propylene rubber (EPDM) is used as such a plug member, more excellent effects can be obtained.
[0056]
When a stainless steel wire coated with a polyfluoroethylene resin is used as the lead wire connected to the inner / outer electrodes, erosion due to ozone generated by the ion generating electrode body can be effectively prevented.
[0057]
When the inner and outer electrodes are brought into close contact with the dielectric, the ion generation efficiency can be increased.
[0058]
When at least one of the dielectric, the inner electrode, and the outer electrode carries an ozone decomposition catalyst, or when a catalyst carrier carrying the ozone decomposition catalyst is separately provided outside the outer electrode, the amount of ozone can be suppressed. .
[0059]
Since the ion generating device of the present invention includes the above-described ion generating electrode body, it is possible to remove airborne bacteria in the air in addition to the original function of replenishing negative ions into the air.
[0060]
In the air conditioning apparatus of the present invention, since the above-mentioned ion generating electrode body is mounted, suspended bacteria can be removed while replenishing the amount of negative ions in the air.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a sectional view showing one embodiment of an ion generating electrode body of the present invention.
FIG. 2 is a diagram showing the relationship between the mesh of inner electrodes and the concentration of positive ions, negative ions, and ozone.
FIG. 3 is a diagram showing a relationship between meshes of outer electrodes and concentrations of positive ions, negative ions, and ozone.
FIG. 4 is a diagram showing a relationship between an outer diameter of a dielectric and a negative ion concentration.
FIG. 5 is a diagram showing a relationship between an outer diameter of a dielectric and a positive ion concentration.
FIG. 6 is a diagram showing a relationship between an outer diameter of a dielectric and an ozone concentration.
FIG. 7 is a diagram showing the relationship between the thickness of a dielectric and the concentration of positive ions, negative ions, and ozone.
FIG. 8 is a diagram showing the relationship between the thickness of a dielectric and the concentration of positive ions, negative ions, and ozone.
FIG. 9 is a view showing an example of a means for bringing an outer electrode into close contact with a glass tube.
FIG. 10 is a diagram showing another example of a means for bringing an outer electrode into close contact with a glass tube.
FIG. 11 is a diagram showing an example of a means for bringing an inner electrode into close contact with a glass tube.
FIG. 12 is a view showing another example of a means for bringing an outer electrode into close contact with a glass tube.
FIG. 13 is a diagram for explaining a displacement of positions of an inner electrode and an outer electrode.
FIG. 14 is a view showing another embodiment of the ion generating electrode body of the present invention.
FIG. 15 is a sectional view showing an embodiment of the ion generator of the present invention.
FIG. 16 is a front perspective view showing an embodiment of the air purifier of the present invention.
FIG. 17 is a perspective view of a main body of the air purifier of FIG.
FIG. 18 is a longitudinal sectional view of the air purifier of FIG.
FIG. 19 is a rear perspective view of the air purifier of FIG. 16;
FIG. 20 is a diagram showing an air flow passage of the air purifier of FIG. 16;
FIG. 21 is a view showing an air passage to an ion generating electrode body of the air cleaner of FIG.
[Explanation of symbols]
1 ion generating electrode body
2, 2 'stopper member
3, 3 'lead wire
4 Catalyst carrier
11 Glass tube (dielectric)
12 inner electrode
13 outer electrode
100 ion generator
101 blower
102 High voltage power supply circuit

Claims

An ion generating electrode body having a dielectric material and inner and outer electrodes opposed to each other with the dielectric material interposed therebetween, and simultaneously generating positive ions and negative ions by applying an AC voltage between the inner and outer electrodes. So,
An ion generating electrode body, wherein mesh electrodes are used as the inner and outer electrodes, and the mesh of the inner electrodes is finer than that of the outer electrodes.

2. The ion generating electrode according to claim 1, wherein the dielectric is a cylindrical body having a capacitance of 40 pF or less.

3. The ion generating electrode body according to claim 2, wherein plug members are fitted to both side ends of the cylindrical body to seal the inside of the cylindrical body and prevent displacement of the inner and outer electrodes.

The ion generating electrode body according to claim 3, wherein the plug member is an ethylene-propylene rubber.

The ion generating electrode body according to any one of claims 1 to 4, wherein a stainless steel wire coated with a polyfluoroethylene resin is used as a lead wire connected to the inner / outer electrodes.

The ion generating electrode body according to any one of claims 1 to 5, wherein the inner and outer electrodes are closely attached to the dielectric.

The ion generating electrode body according to any one of claims 1 to 6, wherein an ozone decomposition catalyst is supported on at least one of the dielectric, the inner electrode, and the outer electrode.

The ion generating electrode body according to any one of claims 1 to 6, further comprising a catalyst carrier supporting an ozone decomposition catalyst provided outside the outer electrode.

An ion generator, comprising: the ion generating electrode body according to claim 1, a blower, a high-voltage power supply circuit, and a filter.

An air conditioner, comprising the ion generating electrode body according to claim 1.