JP3797259B2 - マイナスイオン発生装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】
この発明は空気清浄機などに組込まれて、大量のマイナスイオンを発生させるマイナスイオン発生装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
空気中に存在するマイナスイオンには人の健康な状態を維持して気分を爽快にするという働きがあることについて注目されており、最近では空気調和機などから吹出す風と一緒にマイナスイオンが室内に放出できるように、空気調和機の枠体内にマイナスイオン発生装置を組込んだものが好まれている。
【０００３】
即ち、空気調和した空気が流れる枠体内に空気流路を配置し、該空気流路の中に空気流を作り出す空気吹出ファンと、空気流路の端に設けた空気吹出口とを形成し、空気吹出口付近の空気流路内に針状の電極を取付け、該電極から約１０ｍｍ前後距離をおいた空気流路内に一定の長さを持った板状電極を取付けする構造を設けている。そして、高圧トランスの昇圧側コイルの両端には整流回路を設けて直流高電圧を得ており、高圧トランスのマイナス高電圧端子を針状の電極に接続し、プラス高電圧端子を板状電極に接続している。
【０００４】
このように空気流路中に取付けた電極と板状電極は直流の高電圧がかけられた状態で対峙しているので、空気流路を通過する空気がイオン化してマイナスイオンを発生させることができる。
【０００５】
マイナスイオンの発生量を増やすには電極と板状電極の間にかける直流の電圧を高くする必要があるが、マイナスイオンの増加と共に高圧回路に流れる電流が多くなって電極の劣化が早くなって耐久性がなくなる問題点があり、また、このように両電極間にかける電圧が高くなるとコロナ放電が起きやすく、人体に悪影響を及ぼす可能性が高いオゾンの発生量が多くなるという問題点がある。
【０００６】
この為、出願人は板状電極に換えて接触する部材と絶縁状態にある導電性部材を枠体内に設け、空気流路中の電極と絶縁体で遮断された枠体内の導電性部材との間で直流の高電圧をかけるようにした提案をしており、絶縁体自身がプラスに帯電しながら電極と対峙することで、電極から飛び出した電子は枠体に向かうものとなり、直接放電の形で電流が流れないから効率よく空気のマイナスイオン化ができ、大量のマイナスイオンを発生させることができたものである。また、電極と対峙する板状電極が全く無い状態であるから、オゾンが発生するようなコロナ放電や、電極から空気中を直接板状電極に向かう放電現象が起こることがないものである。（特開２００１−３３８７４４号参照）
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、マイナスイオンの発生量は室内湿度が大きく影響するものであり、一般的に室内湿度が４０〜６０％位の環境が最もマイナスイオンの発生量が多いとされている。また、発生したマイナスイオンの一部は枠体に吸着するが、室内湿度があるときにはマイナスの電荷は空気中の水分子の働きによって空気中に放出されるから、枠体の帯電は起こらないものである。
【０００８】
しかし、室内湿度が低く空気中の水分子が減少したときには、枠体から電荷が放出されにくい状態となるから、マイナスイオンの吸着や摩擦などで枠体の帯電が起こりやすく、枠体がマイナスに帯電してしまうと放電が弱くなってマイナスイオン発生量が激減または出なくなってしまうものであった。
【０００９】
また、空気中に含まれる埃はプラスやマイナスに帯電し、空気吹出口から放出されたマイナスイオンが空気中の埃に吸着すると消滅してしまうものであり、空気吹出口付近の埃が多くなると空気吹出口から放出された直後に消滅するマイナスイオンの数も多くなり、室内に放出されるマイナスイオンが減少してしまうものであった。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
この発明は上記の課題を解決するもので、枠体１内に空気流路２を形成し、かつ、空気流路２の端には空気吸込口３と空気吹出口４とを設け、該空気吸込口３から空気吹出口４に至る空気流路２には、空気流を作り出す空気吹出ファン５を設けると共に、枠体１には昇圧コイルで構成する高圧トランス６を内装し、該高圧トランス６の出力側には整流回路６ａを介在して直流の高電圧端子６ｂ・６ｃを設け、空気吹出口４付近の空気流路２の中に電極７を配置し、該電極とは空気流路２を構成する部材を介して絶縁状態にある導電性部材８を空気流路２の外側の枠体１内に配置し、電極７に高圧トランス６のマイナス高電圧端子６ｂを接続し、枠体１内の導電性部材８に高圧トランス６のプラス高電圧端子６ｃを接続し、電極７と導電性部材８との間に直流の高電圧をかけて、空気流路２内の空気をマイナスイオン化するマイナスイオン発生装置であって、前記空気流路２壁の外側に隣接して配置され該空気流路２とは独立した枠体１外への開口９ａを備えた加湿室９と、該加湿室９の下部に位置して加湿用の水を貯える加湿水槽１０と、該加湿水槽１０の水を気化する加湿手段１１とを設け、加湿手段１１によって発生した水蒸気を加湿室９内に充満させ、空気流路２壁の電荷を加湿室９の加湿空気中に放出することによって、空気流路２壁の帯電を防止するものである。
【００１１】
また、前記加湿手段１１は気化フィルタ１１ａで構成したものであり、気化フィルタ１１ａは室内湿度によって水蒸気の発生量が変化するから、簡単な構造で効率の良い加湿ができるものである。
【００１２】
また、前記空気流路２が貫通する加湿室９の上面には開口９ａを設け、加湿室９の加湿空気を開口９ａから空気吹出口４の周囲に送ることで、室内湿度の低いときでも空気吹出口４付近の埃が少なくなり、消滅するマイナスイオンが少なくなるから、室内に放出されるマイナスイオンを多くできるものである。
【００１３】
【作用】
空気吹出ファン５による空気流のある空気吹出口４付近の空気流路２内に電極７を設け、また、接触する部材と絶縁状態にある導電性部材８を枠体１内に設け、空気流路中の電極７と枠体１内の導電性部材８との間にマイナス高電圧端子６ｂが電極７側にかかるように直流の高電圧をかけると、絶縁体自身がプラスに帯電しながら電極７と対峙しており、電極７から飛び出した電子は枠体１に向かい、その途中で中性の空気の分子をマイナスイオン化するものである。この為、直接放電の形で電流が流れないから効率よく空気のマイナスイオン化ができ、大量のマイナスイオンが発生するものである。
【００１４】
そして、空気流路２の周囲には空気流路２の外壁を囲むように加湿室９を設けてあり、加湿室９の下部に位置する加湿水槽１０に貯えられた水を加湿手段１１によって気化させ、発生した水蒸気が加湿室９に充満するものであり、空気流路２壁に吸着した電荷は加湿室９の加湿空気中に放出されるから、空気流路２の帯電が起こらないものとなった。
【００１５】
また、加湿手段１１を気化フィルタ１１ａで構成することによって、室内湿度が高く帯電が起こりにくいときは気化量が減少し、湿度が低く帯電が起こりやすいときは気化量が増加するものとなった。
【００１６】
更に、空気流路２が貫通する加湿室９の上面には開口９ａが設けてあり、加湿室９の加湿空気が開口９ａから空気吹出口４の周囲に送られ、枠体１の周囲から空気吹出口４に向かう空気中に含まれた埃が加湿空気中の水分を吸収して空気吹出口４まで届かなくなるから、室内に放出されるマイナスイオンを多くすることができた。
【００１７】
【実施例】
図に示す実施例によってこの発明を説明すると、１は空気清浄機で構成する空気調和機の枠体、２は枠体１内に形成した空気流路、１２は空気流路２を上部室Ａと下部室Ｂとに分割する仕切板、１２ａは仕切板１２を挟んだ上部室Ａと下部室Ｂとを連通する仕切板１２の中央に設けた開口、３は仕切板１２より下方の枠体１の側壁に設けたスリット状の開口で構成される空気吸込口、４は空気流路２の上部室Ａの端で枠体１の上部に設けた空気吹出口である。
【００１８】
１３は空気吸込口３の内側の空気流路２の下部室Ｂに設けたフィルタ機構、１３ａはフィルタ機構１３を構成して内部に濾過体を収納したフィルタ枠体、１４は下部室Ｂに設けたフィルタ枠体１３ａを保持するガイドであり、フィルタ機構１３のフィルタ枠体１３ａはガイド１４に沿って着脱可能に収納している。
【００１９】
５は空気流路２の上部室Ａに設けた空気吹出ファンであり、該空気吹出ファン５を運転すると、空気吸込口３から下部室Ｂに吸込まれた室内空気が開口１２ａに向かい、フィルタ機構１３によって清浄な空気となって上部室Ａに吸込まれ、枠体１の上部に開口する空気吹出口４から吹出している。
【００２０】
１５は空気調和機の運転スイッチ、１６は空気調和機の各種スイッチ群を装置した操作パネル、１７は空気調和機を制御するマイコン基板、１８は高電圧発生回路を通電制御するリレー装置、１９は前記マイコン基板１７を内装して空気吹出ファン５や高圧電圧発生回路のリレー装置１８を制御する制御装置であり、取扱者が操作パネル１６によって各運転モードを指示すると、指定した運転が実行できるようになっている。
【００２１】
６は空気流路２から離れた枠体１内の適所に配置した昇圧コイルで構成する高圧トランス、６ａは高圧トランス６の出力側の端子に接続した整流回路、６ｂは整流回路６ａのマイナス高電圧端子、６ｃは整流回路６ａのプラス高電圧端子であり、両高電圧端子６ｂ・６ｃ間には約６ＫＶの高電圧が出力されるようになっている。
【００２２】
７は空気吹出口４付近の空気流路２の壁面から空気流路２内に突出させた針状の電極であり、該電極７は前記高圧トランス６の出力であるマイナス高電圧端子６ｂに接続される。８は枠体１内の適当な位置に配置した導電性部材であり、該導電性部材８はプラス高電圧端子６ｃに接続される。
【００２３】
導電性部材８と接触する部材は合成樹脂などの絶縁物質で構成し、導電性部材８は電気的に独立して一定の容積や面積を持つ金属によって構成されるものであり、実施例ではプラス高電圧端子６ｃの先端に取付けた板状の配線取付板８ａを合成樹脂の枠体１にねじ止めすることで導電性部材８として構成している。
【００２４】
２０は制御装置１９の電源回路を構成する電源トランスであり、この電源トランス２０は空気流路２から完全に隔離された枠体１内に装置されて絶縁状態にあるから導電性部材８となり得るものであり、電源トランス２０が空気流路２の近くに設置されたときは電源トランス２０の外郭に高圧トランス６のプラス高電圧端子６ｃを接続してもよい。
【００２５】
操作パネル１６によってマイナスイオン発生モードを選択すると、空気流路２内の電極７と導電性部材８の間に直流の高電圧がかけられ、導電性部材８とは絶縁されてプラスに帯電した空気流路２壁が電極７と対峙する関係となり、電極７から飛び出した電子が枠体１に向かい、その途中で中性の空気の分子に当たると、この空気の分子をマイナスにイオン化するものである。
【００２６】
このとき、微弱な電流が両高電圧電極６ｂ・６ｃに流れるが、導電性部材８は接触する部材とは絶縁状態にあり、枠体１の空気流路２内のマイナス高電圧端子６ｂが接続される電極７から隔離されているから、両高電圧端子６ｂ・６ｃ間には放電現象は発生せず、流れる微弱電流は放電によるロスがなくマイナスイオンの発生に使われるものとなる。従って、このような構造において両高圧電極６ｂ・６ｃ間に流れる電流を増加させればマイナスイオンの発生量が増加するから、空気流路２内の板状電極にプラス高電圧端子６ｃを接続する時よりも多量のマイナスイオンが発生するようになった。
【００２７】
ところで、マイナスイオンは空気中の水滴に付着して存在すると考えられ、マイナスイオン発生量は室内湿度が関係してくる。上記の構造でも、室内湿度が一定の範囲を外れるとマイナスイオン発生量が減少してしまうものである。
【００２８】
特に、室内湿度が低いときにはマイナスイオン発生量が減少するだけでなく、空気中の水分子の減少によって枠体１の電荷が空気中に放出されにくくなって枠体１が帯電しやすい状態となるから、発生したマイナスイオンの吸着や摩擦で枠体１がマイナスに帯電し、電極７と空気流路２が同電位に近くなって放電そのものが弱まってしまうことがあり、マイナスイオンの発生量が激減または出なくなってしまうことが分かった。
【００２９】
この発明は室内湿度が低いときでも枠体１の帯電を防止してマイナスイオン発生量を保持する為のもので、９は枠体１内で空気流路２の外方に隣接して設けた加湿室、１０は該加湿室９の下部に設けた加湿水槽、１１は加湿水槽１０に貯えられた水を気化する為の加湿手段であり、加湿室９は空気流路２壁の全周を囲むように形成され、高圧トランス６や制御装置１９を配置した電気部品の収納部とは隔壁１ａによって区画されている。
【００３０】
２１は枠体１の上部から着脱できる水タンク、２２は水タンク２１の着脱自在の給水蓋であり、給水蓋２２には開閉弁２２ａが取付けてある。２３は開閉弁２２ａを押し開く突起２３ａを有する受け皿であり、該受け皿２３は加湿水槽１０と連続して形成され、給水蓋２２を下向きにして水タンク２１を受け皿２３に装着すると、突起２３ａによって開閉弁２２ａが押し開かれ、水タンク２１の水が受け皿２３を流れて加湿水槽１０に送られる。加湿水槽１０で気化して消費された水は常に水タンク２１から補給され、一定の水面を保持できるようになっている。
【００３１】
加湿手段１１によって発生した水蒸気は加湿室９内に充満して空気流路２の外壁に水滴となって付着しており、空気流路２壁に吸着した電荷は水分子の働きによって加湿室９の加湿空気中に放出されるから、室内湿度が低くても帯電が起こることはなく、湿度の低下によってマイナスイオンの発生量がわずかに減少することはあっても、マイナスイオン発生量が激減したり出なくなってしまうようなことはなくなり、マイナスイオン発生器として十分機能するものとなった。またこのとき、加湿室９の加湿空気は空気流路２内へ向かうことはないから、加湿室９の水分が空気流路２のマイナスイオンと結合することはない。
【００３２】
具体的な実施例として、１１ａは加湿手段１１を構成する気化フィルタであり、気化フィルタ１１ａは加湿水槽１０に貯えられた水を吸上げて気化するものであり、加湿空気はマイナスイオンの発生に使われるものではなく、加湿室９の水蒸気は空気流路２壁が帯電しない程度に発生させればよいので、気化フィルタ１１ａによる加湿方法でも十分な効果を得ることができる。
【００３３】
また、加湿が必要となるのは湿度が低く枠体１の帯電が起こりやすいときであるが、気化フィルタ１１ａは湿度が高いときには気化量が少なく、湿度が低いときには気化量が多くなるので、簡単な構造で効率良く加湿ができるものであり、電気回路を追加することなく省エネルギー性能に優れた構造で実現できた。
【００３４】
また、空気中に含まれる埃はプラスやマイナスに帯電したものがあり、空気吹出口４から放出されたマイナスイオンが空気中の埃に吸着して消滅することがあり、室内湿度が低く空気が乾燥した状態であると空気吹出口４付近の埃が多くなるから、空気吹出口４から吹出した直後に消滅するマイナスイオンの数が増えてしまい、室内に放出されるマイナスイオンが減少してしまうものであった。
【００３５】
９ａは空気流路２が貫通する加湿室９の上面に設けた開口であり、該開口９ａは空気吹出口４を囲むように配置している。加湿室９内の加湿空気は開口９ａから空気吹出口４の周囲に送られるものとなり、空気吹出口４に向かおうとする埃は空気吹出口４の周囲の加湿空気中の水分を吸収して落下するから、空気吹出口４付近の埃が少なくなり、埃によって消滅するマイナスイオンが少なくなって室内に放出されるマイナスイオンを多くすることができた。
【００３６】
また、マイナスイオンは空気に含まれる水分が多くなったときにも減少するものであるが、この発明の構造では、開口９ａから送られる加湿空気は少量であるから、開口９ａを空気吹出口４から少し離れた位置に設けておけば、空気吹出口４から吹出すマイナスイオンと開口９ａから送られる加湿空気とが混合することはないものである。
【００３７】
尚、この発明ではマイナスイオン発生装置を空気清浄機に取付けているが、空気清浄機の場合、フィルタ機構１３によって空気中に含まれたゴミや埃が濾過されてきれいになってから空気吹出口４に向かうから、直流の高電圧をかけた時にも埃が帯電して電極７や空気流路２の壁に付着する恐れはなくなり、常にきれいな状態を維持できるから埃による漏電は起こらなくなり、マイナスイオンの発生量の減少を抑えることができ、空気清浄機とマイナスイオン発生装置との組合わせは好ましい実施例といえる。
【００３８】
【発明の効果】
人がいる室内のマイナスイオンが多い時には、このマイナスイオンが体内の活性酸素を中和する働きがあるといわれており、この作用によって人は健康な状態を維持して気分を爽快にするという働きが生まれるといわれている。この為、空気調和された室内のマイナスイオンを増加する機能を、この空気調和機に組込んだ製品が販売されており、高圧トランス６のマイナス高電圧端子６ｂを空気流路２に配置した電極７に接続し、プラス高電圧端子６ｃを枠体１内に配置する導電性部材８に接続することで、多量のマイナスイオンを発生する構造を実現している。
【００３９】
室内湿度が低くなって空気中の水分が少なくなったときは、発生したマイナスイオンの吸着や摩擦によって空気流路２がマイナスに帯電しやすくなるが、この発明では空気流路２に隣接して設けた加湿室９に水蒸気を充満させており、空気流路２の電荷を加湿室９の加湿空気中に放出することができるから、空気流路２が帯電することはなく、湿度の低下によってマイナスイオンの発生量が少し減少することはあっても、激減したり無くなるようなことはない。
【００４０】
また、加湿室９に水蒸気を発生させる加湿手段１１を気化フィルタ１１ａで構成すれば、電気回路を追加することなく簡単な構造で効率の良い加湿が行えるものとなり、マイナスイオンを安定して発生できる構造を安価に実現できたものである。
【００４１】
更に、空気吹出口４から吹出したマイナスイオンは空気中に含まれる埃に付着して消滅するから、空気吹出口４付近の埃が多くなると室内に放出されるマイナスイオンは減少してしまう。この発明では、空気流路２が貫通する加湿室９の上面に開口９ａを設け、空気吹出口４の周囲に加湿空気を送るようにしたから、枠体１の周囲から空気吹出口４に向かう埃が加湿空気の水分に吸着され、空気吹出口４付近の埃が少なくなるので、室内に放出されるマイナスイオンが増加することができたものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施例を示す空気清浄機の断面図である。
【図２】この発明の実施例を示す空気清浄機の制御装置の要部の電気回路図である。
【符号の説明】
１ 枠体
２ 空気流路
３ 空気吸込口
４ 空気吹出口
５ 空気供給ファン
６ 高圧トランス
６ａ 整流回路
６ｂ マイナス高電圧端子
６ｃ プラス高電圧端子
７ 電極
８ 導電性部材
９ 加湿室
９ａ 開口
１０ 加湿水槽
１１ 加湿手段
１１ａ 気化フィルタ
【産業上の利用分野】
この発明は空気清浄機などに組込まれて、大量のマイナスイオンを発生させるマイナスイオン発生装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
空気中に存在するマイナスイオンには人の健康な状態を維持して気分を爽快にするという働きがあることについて注目されており、最近では空気調和機などから吹出す風と一緒にマイナスイオンが室内に放出できるように、空気調和機の枠体内にマイナスイオン発生装置を組込んだものが好まれている。
【０００３】
即ち、空気調和した空気が流れる枠体内に空気流路を配置し、該空気流路の中に空気流を作り出す空気吹出ファンと、空気流路の端に設けた空気吹出口とを形成し、空気吹出口付近の空気流路内に針状の電極を取付け、該電極から約１０ｍｍ前後距離をおいた空気流路内に一定の長さを持った板状電極を取付けする構造を設けている。そして、高圧トランスの昇圧側コイルの両端には整流回路を設けて直流高電圧を得ており、高圧トランスのマイナス高電圧端子を針状の電極に接続し、プラス高電圧端子を板状電極に接続している。
【０００４】
このように空気流路中に取付けた電極と板状電極は直流の高電圧がかけられた状態で対峙しているので、空気流路を通過する空気がイオン化してマイナスイオンを発生させることができる。
【０００５】
マイナスイオンの発生量を増やすには電極と板状電極の間にかける直流の電圧を高くする必要があるが、マイナスイオンの増加と共に高圧回路に流れる電流が多くなって電極の劣化が早くなって耐久性がなくなる問題点があり、また、このように両電極間にかける電圧が高くなるとコロナ放電が起きやすく、人体に悪影響を及ぼす可能性が高いオゾンの発生量が多くなるという問題点がある。
【０００６】
この為、出願人は板状電極に換えて接触する部材と絶縁状態にある導電性部材を枠体内に設け、空気流路中の電極と絶縁体で遮断された枠体内の導電性部材との間で直流の高電圧をかけるようにした提案をしており、絶縁体自身がプラスに帯電しながら電極と対峙することで、電極から飛び出した電子は枠体に向かうものとなり、直接放電の形で電流が流れないから効率よく空気のマイナスイオン化ができ、大量のマイナスイオンを発生させることができたものである。また、電極と対峙する板状電極が全く無い状態であるから、オゾンが発生するようなコロナ放電や、電極から空気中を直接板状電極に向かう放電現象が起こることがないものである。（特開２００１−３３８７４４号参照）
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、マイナスイオンの発生量は室内湿度が大きく影響するものであり、一般的に室内湿度が４０〜６０％位の環境が最もマイナスイオンの発生量が多いとされている。また、発生したマイナスイオンの一部は枠体に吸着するが、室内湿度があるときにはマイナスの電荷は空気中の水分子の働きによって空気中に放出されるから、枠体の帯電は起こらないものである。
【０００８】
しかし、室内湿度が低く空気中の水分子が減少したときには、枠体から電荷が放出されにくい状態となるから、マイナスイオンの吸着や摩擦などで枠体の帯電が起こりやすく、枠体がマイナスに帯電してしまうと放電が弱くなってマイナスイオン発生量が激減または出なくなってしまうものであった。
【０００９】
また、空気中に含まれる埃はプラスやマイナスに帯電し、空気吹出口から放出されたマイナスイオンが空気中の埃に吸着すると消滅してしまうものであり、空気吹出口付近の埃が多くなると空気吹出口から放出された直後に消滅するマイナスイオンの数も多くなり、室内に放出されるマイナスイオンが減少してしまうものであった。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
この発明は上記の課題を解決するもので、枠体１内に空気流路２を形成し、かつ、空気流路２の端には空気吸込口３と空気吹出口４とを設け、該空気吸込口３から空気吹出口４に至る空気流路２には、空気流を作り出す空気吹出ファン５を設けると共に、枠体１には昇圧コイルで構成する高圧トランス６を内装し、該高圧トランス６の出力側には整流回路６ａを介在して直流の高電圧端子６ｂ・６ｃを設け、空気吹出口４付近の空気流路２の中に電極７を配置し、該電極とは空気流路２を構成する部材を介して絶縁状態にある導電性部材８を空気流路２の外側の枠体１内に配置し、電極７に高圧トランス６のマイナス高電圧端子６ｂを接続し、枠体１内の導電性部材８に高圧トランス６のプラス高電圧端子６ｃを接続し、電極７と導電性部材８との間に直流の高電圧をかけて、空気流路２内の空気をマイナスイオン化するマイナスイオン発生装置であって、前記空気流路２壁の外側に隣接して配置され該空気流路２とは独立した枠体１外への開口９ａを備えた加湿室９と、該加湿室９の下部に位置して加湿用の水を貯える加湿水槽１０と、該加湿水槽１０の水を気化する加湿手段１１とを設け、加湿手段１１によって発生した水蒸気を加湿室９内に充満させ、空気流路２壁の電荷を加湿室９の加湿空気中に放出することによって、空気流路２壁の帯電を防止するものである。
【００１１】
また、前記加湿手段１１は気化フィルタ１１ａで構成したものであり、気化フィルタ１１ａは室内湿度によって水蒸気の発生量が変化するから、簡単な構造で効率の良い加湿ができるものである。
【００１２】
また、前記空気流路２が貫通する加湿室９の上面には開口９ａを設け、加湿室９の加湿空気を開口９ａから空気吹出口４の周囲に送ることで、室内湿度の低いときでも空気吹出口４付近の埃が少なくなり、消滅するマイナスイオンが少なくなるから、室内に放出されるマイナスイオンを多くできるものである。
【００１３】
【作用】
空気吹出ファン５による空気流のある空気吹出口４付近の空気流路２内に電極７を設け、また、接触する部材と絶縁状態にある導電性部材８を枠体１内に設け、空気流路中の電極７と枠体１内の導電性部材８との間にマイナス高電圧端子６ｂが電極７側にかかるように直流の高電圧をかけると、絶縁体自身がプラスに帯電しながら電極７と対峙しており、電極７から飛び出した電子は枠体１に向かい、その途中で中性の空気の分子をマイナスイオン化するものである。この為、直接放電の形で電流が流れないから効率よく空気のマイナスイオン化ができ、大量のマイナスイオンが発生するものである。
【００１４】
そして、空気流路２の周囲には空気流路２の外壁を囲むように加湿室９を設けてあり、加湿室９の下部に位置する加湿水槽１０に貯えられた水を加湿手段１１によって気化させ、発生した水蒸気が加湿室９に充満するものであり、空気流路２壁に吸着した電荷は加湿室９の加湿空気中に放出されるから、空気流路２の帯電が起こらないものとなった。
【００１５】
また、加湿手段１１を気化フィルタ１１ａで構成することによって、室内湿度が高く帯電が起こりにくいときは気化量が減少し、湿度が低く帯電が起こりやすいときは気化量が増加するものとなった。
【００１６】
更に、空気流路２が貫通する加湿室９の上面には開口９ａが設けてあり、加湿室９の加湿空気が開口９ａから空気吹出口４の周囲に送られ、枠体１の周囲から空気吹出口４に向かう空気中に含まれた埃が加湿空気中の水分を吸収して空気吹出口４まで届かなくなるから、室内に放出されるマイナスイオンを多くすることができた。
【００１７】
【実施例】
図に示す実施例によってこの発明を説明すると、１は空気清浄機で構成する空気調和機の枠体、２は枠体１内に形成した空気流路、１２は空気流路２を上部室Ａと下部室Ｂとに分割する仕切板、１２ａは仕切板１２を挟んだ上部室Ａと下部室Ｂとを連通する仕切板１２の中央に設けた開口、３は仕切板１２より下方の枠体１の側壁に設けたスリット状の開口で構成される空気吸込口、４は空気流路２の上部室Ａの端で枠体１の上部に設けた空気吹出口である。
【００１８】
１３は空気吸込口３の内側の空気流路２の下部室Ｂに設けたフィルタ機構、１３ａはフィルタ機構１３を構成して内部に濾過体を収納したフィルタ枠体、１４は下部室Ｂに設けたフィルタ枠体１３ａを保持するガイドであり、フィルタ機構１３のフィルタ枠体１３ａはガイド１４に沿って着脱可能に収納している。
【００１９】
５は空気流路２の上部室Ａに設けた空気吹出ファンであり、該空気吹出ファン５を運転すると、空気吸込口３から下部室Ｂに吸込まれた室内空気が開口１２ａに向かい、フィルタ機構１３によって清浄な空気となって上部室Ａに吸込まれ、枠体１の上部に開口する空気吹出口４から吹出している。
【００２０】
１５は空気調和機の運転スイッチ、１６は空気調和機の各種スイッチ群を装置した操作パネル、１７は空気調和機を制御するマイコン基板、１８は高電圧発生回路を通電制御するリレー装置、１９は前記マイコン基板１７を内装して空気吹出ファン５や高圧電圧発生回路のリレー装置１８を制御する制御装置であり、取扱者が操作パネル１６によって各運転モードを指示すると、指定した運転が実行できるようになっている。
【００２１】
６は空気流路２から離れた枠体１内の適所に配置した昇圧コイルで構成する高圧トランス、６ａは高圧トランス６の出力側の端子に接続した整流回路、６ｂは整流回路６ａのマイナス高電圧端子、６ｃは整流回路６ａのプラス高電圧端子であり、両高電圧端子６ｂ・６ｃ間には約６ＫＶの高電圧が出力されるようになっている。
【００２２】
７は空気吹出口４付近の空気流路２の壁面から空気流路２内に突出させた針状の電極であり、該電極７は前記高圧トランス６の出力であるマイナス高電圧端子６ｂに接続される。８は枠体１内の適当な位置に配置した導電性部材であり、該導電性部材８はプラス高電圧端子６ｃに接続される。
【００２３】
導電性部材８と接触する部材は合成樹脂などの絶縁物質で構成し、導電性部材８は電気的に独立して一定の容積や面積を持つ金属によって構成されるものであり、実施例ではプラス高電圧端子６ｃの先端に取付けた板状の配線取付板８ａを合成樹脂の枠体１にねじ止めすることで導電性部材８として構成している。
【００２４】
２０は制御装置１９の電源回路を構成する電源トランスであり、この電源トランス２０は空気流路２から完全に隔離された枠体１内に装置されて絶縁状態にあるから導電性部材８となり得るものであり、電源トランス２０が空気流路２の近くに設置されたときは電源トランス２０の外郭に高圧トランス６のプラス高電圧端子６ｃを接続してもよい。
【００２５】
操作パネル１６によってマイナスイオン発生モードを選択すると、空気流路２内の電極７と導電性部材８の間に直流の高電圧がかけられ、導電性部材８とは絶縁されてプラスに帯電した空気流路２壁が電極７と対峙する関係となり、電極７から飛び出した電子が枠体１に向かい、その途中で中性の空気の分子に当たると、この空気の分子をマイナスにイオン化するものである。
【００２６】
このとき、微弱な電流が両高電圧電極６ｂ・６ｃに流れるが、導電性部材８は接触する部材とは絶縁状態にあり、枠体１の空気流路２内のマイナス高電圧端子６ｂが接続される電極７から隔離されているから、両高電圧端子６ｂ・６ｃ間には放電現象は発生せず、流れる微弱電流は放電によるロスがなくマイナスイオンの発生に使われるものとなる。従って、このような構造において両高圧電極６ｂ・６ｃ間に流れる電流を増加させればマイナスイオンの発生量が増加するから、空気流路２内の板状電極にプラス高電圧端子６ｃを接続する時よりも多量のマイナスイオンが発生するようになった。
【００２７】
ところで、マイナスイオンは空気中の水滴に付着して存在すると考えられ、マイナスイオン発生量は室内湿度が関係してくる。上記の構造でも、室内湿度が一定の範囲を外れるとマイナスイオン発生量が減少してしまうものである。
【００２８】
特に、室内湿度が低いときにはマイナスイオン発生量が減少するだけでなく、空気中の水分子の減少によって枠体１の電荷が空気中に放出されにくくなって枠体１が帯電しやすい状態となるから、発生したマイナスイオンの吸着や摩擦で枠体１がマイナスに帯電し、電極７と空気流路２が同電位に近くなって放電そのものが弱まってしまうことがあり、マイナスイオンの発生量が激減または出なくなってしまうことが分かった。
【００２９】
この発明は室内湿度が低いときでも枠体１の帯電を防止してマイナスイオン発生量を保持する為のもので、９は枠体１内で空気流路２の外方に隣接して設けた加湿室、１０は該加湿室９の下部に設けた加湿水槽、１１は加湿水槽１０に貯えられた水を気化する為の加湿手段であり、加湿室９は空気流路２壁の全周を囲むように形成され、高圧トランス６や制御装置１９を配置した電気部品の収納部とは隔壁１ａによって区画されている。
【００３０】
２１は枠体１の上部から着脱できる水タンク、２２は水タンク２１の着脱自在の給水蓋であり、給水蓋２２には開閉弁２２ａが取付けてある。２３は開閉弁２２ａを押し開く突起２３ａを有する受け皿であり、該受け皿２３は加湿水槽１０と連続して形成され、給水蓋２２を下向きにして水タンク２１を受け皿２３に装着すると、突起２３ａによって開閉弁２２ａが押し開かれ、水タンク２１の水が受け皿２３を流れて加湿水槽１０に送られる。加湿水槽１０で気化して消費された水は常に水タンク２１から補給され、一定の水面を保持できるようになっている。
【００３１】
加湿手段１１によって発生した水蒸気は加湿室９内に充満して空気流路２の外壁に水滴となって付着しており、空気流路２壁に吸着した電荷は水分子の働きによって加湿室９の加湿空気中に放出されるから、室内湿度が低くても帯電が起こることはなく、湿度の低下によってマイナスイオンの発生量がわずかに減少することはあっても、マイナスイオン発生量が激減したり出なくなってしまうようなことはなくなり、マイナスイオン発生器として十分機能するものとなった。またこのとき、加湿室９の加湿空気は空気流路２内へ向かうことはないから、加湿室９の水分が空気流路２のマイナスイオンと結合することはない。
【００３２】
具体的な実施例として、１１ａは加湿手段１１を構成する気化フィルタであり、気化フィルタ１１ａは加湿水槽１０に貯えられた水を吸上げて気化するものであり、加湿空気はマイナスイオンの発生に使われるものではなく、加湿室９の水蒸気は空気流路２壁が帯電しない程度に発生させればよいので、気化フィルタ１１ａによる加湿方法でも十分な効果を得ることができる。
【００３３】
また、加湿が必要となるのは湿度が低く枠体１の帯電が起こりやすいときであるが、気化フィルタ１１ａは湿度が高いときには気化量が少なく、湿度が低いときには気化量が多くなるので、簡単な構造で効率良く加湿ができるものであり、電気回路を追加することなく省エネルギー性能に優れた構造で実現できた。
【００３４】
また、空気中に含まれる埃はプラスやマイナスに帯電したものがあり、空気吹出口４から放出されたマイナスイオンが空気中の埃に吸着して消滅することがあり、室内湿度が低く空気が乾燥した状態であると空気吹出口４付近の埃が多くなるから、空気吹出口４から吹出した直後に消滅するマイナスイオンの数が増えてしまい、室内に放出されるマイナスイオンが減少してしまうものであった。
【００３５】
９ａは空気流路２が貫通する加湿室９の上面に設けた開口であり、該開口９ａは空気吹出口４を囲むように配置している。加湿室９内の加湿空気は開口９ａから空気吹出口４の周囲に送られるものとなり、空気吹出口４に向かおうとする埃は空気吹出口４の周囲の加湿空気中の水分を吸収して落下するから、空気吹出口４付近の埃が少なくなり、埃によって消滅するマイナスイオンが少なくなって室内に放出されるマイナスイオンを多くすることができた。
【００３６】
また、マイナスイオンは空気に含まれる水分が多くなったときにも減少するものであるが、この発明の構造では、開口９ａから送られる加湿空気は少量であるから、開口９ａを空気吹出口４から少し離れた位置に設けておけば、空気吹出口４から吹出すマイナスイオンと開口９ａから送られる加湿空気とが混合することはないものである。
【００３７】
尚、この発明ではマイナスイオン発生装置を空気清浄機に取付けているが、空気清浄機の場合、フィルタ機構１３によって空気中に含まれたゴミや埃が濾過されてきれいになってから空気吹出口４に向かうから、直流の高電圧をかけた時にも埃が帯電して電極７や空気流路２の壁に付着する恐れはなくなり、常にきれいな状態を維持できるから埃による漏電は起こらなくなり、マイナスイオンの発生量の減少を抑えることができ、空気清浄機とマイナスイオン発生装置との組合わせは好ましい実施例といえる。
【００３８】
【発明の効果】
人がいる室内のマイナスイオンが多い時には、このマイナスイオンが体内の活性酸素を中和する働きがあるといわれており、この作用によって人は健康な状態を維持して気分を爽快にするという働きが生まれるといわれている。この為、空気調和された室内のマイナスイオンを増加する機能を、この空気調和機に組込んだ製品が販売されており、高圧トランス６のマイナス高電圧端子６ｂを空気流路２に配置した電極７に接続し、プラス高電圧端子６ｃを枠体１内に配置する導電性部材８に接続することで、多量のマイナスイオンを発生する構造を実現している。
【００３９】
室内湿度が低くなって空気中の水分が少なくなったときは、発生したマイナスイオンの吸着や摩擦によって空気流路２がマイナスに帯電しやすくなるが、この発明では空気流路２に隣接して設けた加湿室９に水蒸気を充満させており、空気流路２の電荷を加湿室９の加湿空気中に放出することができるから、空気流路２が帯電することはなく、湿度の低下によってマイナスイオンの発生量が少し減少することはあっても、激減したり無くなるようなことはない。
【００４０】
また、加湿室９に水蒸気を発生させる加湿手段１１を気化フィルタ１１ａで構成すれば、電気回路を追加することなく簡単な構造で効率の良い加湿が行えるものとなり、マイナスイオンを安定して発生できる構造を安価に実現できたものである。
【００４１】
更に、空気吹出口４から吹出したマイナスイオンは空気中に含まれる埃に付着して消滅するから、空気吹出口４付近の埃が多くなると室内に放出されるマイナスイオンは減少してしまう。この発明では、空気流路２が貫通する加湿室９の上面に開口９ａを設け、空気吹出口４の周囲に加湿空気を送るようにしたから、枠体１の周囲から空気吹出口４に向かう埃が加湿空気の水分に吸着され、空気吹出口４付近の埃が少なくなるので、室内に放出されるマイナスイオンが増加することができたものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施例を示す空気清浄機の断面図である。
【図２】この発明の実施例を示す空気清浄機の制御装置の要部の電気回路図である。
【符号の説明】
１ 枠体
２ 空気流路
３ 空気吸込口
４ 空気吹出口
５ 空気供給ファン
６ 高圧トランス
６ａ 整流回路
６ｂ マイナス高電圧端子
６ｃ プラス高電圧端子
７ 電極
８ 導電性部材
９ 加湿室
９ａ 開口
１０ 加湿水槽
１１ 加湿手段
１１ａ 気化フィルタ
Claims (3)
- 枠体１内に空気流路２を形成し、かつ、空気流路２の端には空気吸込口３と空気吹出口４とを設け、
該空気吸込口３から空気吹出口４に至る空気流路２には、空気流を作り出す空気吹出ファン５を設けると共に、
枠体１には昇圧コイルで構成する高圧トランス６を内装し、該高圧トランス６の出力側には整流回路６ａを介在して直流の高電圧端子６ｂ・６ｃを設け、
空気吹出口４付近の空気流路２の中に電極７を配置し、該電極とは空気流路２を構成する部材を介して絶縁状態にある導電性部材８を空気流路２の外側の枠体１内に配置し、
電極７に高圧トランス６のマイナス高電圧端子６ｂを接続し、枠体１内の導電性部材８に高圧トランス６のプラス高電圧端子６ｃを接続し、電極７と導電性部材８との間に直流の高電圧をかけて、空気流路２内の空気をマイナスイオン化するマイナスイオン発生装置であって、
前記空気流路２壁の外側に隣接して配置され該空気流路２とは独立した枠体１外への開口９ａを備えた加湿室９と、該加湿室９の下部に位置して加湿用の水を貯える加湿水槽１０と、該加湿水槽１０の水を気化する加湿手段１１とを設け、
加湿手段１１によって発生した水蒸気を加湿室９内に充満させ、空気流路２壁の電荷を加湿室９の加湿空気中に放出することを特徴とするマイナスイオン発生装置。 - 前記加湿手段１１は気化フィルタ１１ａで構成したことを特徴とする請求項１記載のマイナスイオン発生装置。
- 前記空気流路２が貫通する加湿室９の上面には開口９ａを設け、加湿室９の加湿空気を開口９ａから空気吹出口４の周囲に送ることを特徴とする請求項１記載のマイナスイオン発生装置。
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