JP4253666B2 - 空気清浄機能を有する陰イオン発生器 - Google Patents

Description

本発明は、陰イオン発生器に係り、より詳しくは、ＴＶ等の家庭用電子機器及びパチンコ等のゲーム機が設置された娯楽室やネットワークゲームカフェ、インターネットカフェ、カラオケ等の密閉空間で煙草煙や匂い、細菌等を除去して快適且つ新鮮な無菌の空気を提供する空気清浄機能を有する陰イオン発生器に関する。

最近、環境公害が激しくなるにつれて空気清浄器及び陰イオン発生器の使用が一般化している。この空気清浄器及び陰イオン発生器は、例えば、家庭及び車両に用いられている。

ところが、従来、家庭用および車両用の空気清浄器あるいは陰イオン発生器は、大部分が多段のフィルタを用いて大きさが大きく、価格が高いうえ、消耗電力が大きいという欠点がある。特に、従来の空気清浄器は、設置場所に制限があり、フィルタを一定の期間毎に取り替えなければならないので、メインテナンス費用が高くかかるうえ、大きさ及びメインテナンス費用に比べて空気清浄機能は半径１〜２ｍ程度と制限されてその効果が微弱であるという問題点がある。
一方、ゲーム機、例えば、パチンコの設置された娯楽室やネットワークゲームカフェ、インターネットカフェ、カラオケ等の密閉空間では、煙草煙や匂い、細菌等による環境汚染が激しくて顧客に不快感を与えるうえ、顧客の健康も害することが多い。ところが、従来では、娯楽室やネットワークゲームカフェに向いている専用空気清浄器又は陰イオン発生器がなかったため、家庭用等を使用した。この場合、設置された機器と外観上の調和を成すことができなくて美観を害し、前述したようにフィルタの取替えによるメインテナンス費用等が高くかかるという問題点がある。

そこで、本発明は、このような問題点に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、ＴＶ等の家庭用電子機器及びパチンコ等のゲーム機が設置された娯楽室やネットワークゲームカフェで設置機器と外観上の調和を成して煙草煙や匂い、細菌等を除去して快適且つ新鮮な無菌の空気を供給することが可能な、空気清浄機能を有する娯楽室専用陰イオン発生器を提供することにある。
本発明の他の目的は、インターネットカフェ、カラオケ等の密閉空間に設置し易く、煙草煙や匂い、細菌等を除去して快適且つ新鮮な無菌の空気を供給することが可能な、空気清浄機能を有するスリム型陰イオン発生器を提供することにある。

上記の課題を解決するために、本発明のある観点によれば、
長方形の長い板状を有し、送風ガイド壁によって送風器実装空間とプリント基板実装空間と送風室とに区分されており、側方向に陰イオン放出通路を提供するフレームと、前記フレームと対を成して、前記フレームに実装された内部の部品を保護し、側方向への陰イオン放出通路を提供するフレームカバーと、前面方向への陰イオン放出通路を提供する前面パネルと、前記フレームと前記フレームカバーを結合させる上・下結合カバーとからなるケースと、
前記フレームのプリント基板実装空間に実装され、高圧放電のための高電圧電源と、電気部品を動作させるための直流電源とを提供するプリント基板と、
前記フレームの送風器実装空間に設置され、前記プリント基板の直流電源によって動作して外部の汚染空気を流入させた後、浄化した空気をさらに外部へ送り出すための空気流れを生成する送風器と、
前記フレームの送風室に設置され、前記プリント基板の高電圧電源によってコロナー放電を起こして陰イオンを生成する電極部とを含んでなることを特徴とする。
また、前記陰イオン発生器は、前記前面パネルに取り付けられ、前記プリント基板の直流電源によって動作して機器の動作状態を表示するＬＥＤモジュールをさらに含んだことを特徴とする。
更に、前記プリント基板は、交流電源の入力を受けて５０〜６０Ｈｚの発振周波数を数ｋＨｚの周波数で発振させる発振部と、前記発振部の高周波発振電圧の入力を１次側で受けて２次側で高電圧に変換した後、これを整流して放電のための高電圧直流を提供する高圧増幅部と、分岐された交流電源の入力を受けて低電圧の直流に整流する低圧整流部と、前記低圧整流部の出力を安定化させ、安定した直流電源を提供するレギュレータとから構成されたことを特徴とする。

上述したように、本発明によれば、小型で超低価の陰イオン発生器を提供することができるため、コンピュータ、ＴＶ等有害電磁波を発生させる装置の周辺、又は、パチンコ室、娯楽室、ネットワークカフェ等の多重利用施設等に設置する場合、煙草煙や匂い、細菌等だけでなく、電磁波も除去することにより、快適な環境を享受できるようにする。
また、本発明の陰イオン発生器は、既存のフィルタ方式の空気清浄器とは異なり、探針と帯電板に高電圧を掛けて多量の陰イオンを発生させるとともに、高電圧の静電気を用いて空気中の微細塵や微粒子、煙草煙等を分解する方式を採用するので、その効率を極大化することができ、既存のＤＣ電源を使用する空気清浄器とは異なり、１００Ｖ及び２２０Ｖの商用電源を用いて５５００〜６５００Ｖの高電圧を発生させることにより、回路の構成を簡単化することができる。特に、ＬＥＤ及びＦＡＮの駆動のために１２Ｖに変換することが可能な変圧器を新たに開発し、低コスト及び小型化を実現することができる。

この発明は、小型で超低価の陰イオン発生器を提供するために、探針と帯電板に高電圧を掛けて多量の陰イオンを発生させるとともに、高電圧の静電気を用いて空気中の微細塵や微粒子、煙草煙等を分解する方式を採用して実現するものである。
以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施例について詳細に説明する。

図１は本発明に係る空気清浄機能を有する陰イオン発生器を示す分解斜視図、図２の（Ａ）は本発明に係る陰イオン発生器の側面図、図２の（Ｂ）は本発明に係る陰イオン発生器の正面図、図２の（Ｃ）は本発明に係る陰イオン発生器の背面図である。

本発明に係る空気清浄機能を有する陰イオン発生器のケースは、図１及び図２に示すように、長方形の長い板状を有し、送風ガイド壁１１２によって送風器実装空間Ｐ１と送風室Ｐ２とプリント基板実装空間Ｐ３に区分されており、側方向に陰イオン放出通路を提供するフレーム１１０と、フレーム１１０と対を成して、フレーム１１１に実装された内部の部品を保護し、側方向への陰イオン放出通路を提供するフレームカバー１２０と、前面方向への陰イオン放出通路を提供する前面パネル１３０と、フレーム１１０とフレームカバー１２０とを結合させる上下結合カバー１５２、１５４とからなり、ＴＶ等の家庭用電子機器、パチンコ等の各種ゲーム機の高さに合わせてデザインされることにより互いに調和を成すようになっており、容易な設置及びメインテナンスを図るようになっている。

参考的に、本発明に係る陰イオン発生器は、パチンコを含んだ各種娯楽機、ネットワークカフェのコンピュータを含んだ関連装置に設けることができ、使用者の着席位置を考慮して娯楽機または装置の左右上下側面のいずれにも容易に取り付けることができる。また、本発明に係る陰イオン発生器は、前記娯楽機または装置と所定の距離を置いて設けることもできる。よって、本発明の陰イオン発生器は、設置される位置に特定されない。

図１及び図２を参照すると、フレーム１１０は、送風器１１１を取り付けるための空間Ｐ１と、送風空気を誘導するための送風ガイド壁１１２によって送風室Ｐ２と、プリント基板実装空間Ｐ３とに区切られており、側面方向に陰イオンを放出するための多数の放出口を有する陰イオン放出板１１４と電源スイッチ１１３を取り付けることができるようになっている。

フレームカバー１２０には、側面方向に陰イオンを放出するための多数の放出口を有する陰イオン放出板１２１を取り付けることができ、前面パネル１３０の上端には、ＬＥＤのためのＬＥＤ窓１３３、送風器１１１へ外部空気を流入させるための空気流入口１３２、及び陰イオンを前面方向に放出するための多数の陰イオン放出口１３１が設けられている。

陰イオン発生器のケース内には、外部の空気を内部に流入させて送風室Ｐ２側へ伝達するための送風器１１１と、電源連結ジャック１４１ａ、１４１ｂを介して外部から交流あるいは直流電源の供給を受け、陰イオン発生のための高電圧電源、及びＬＥＤモジュール１１７及び送風器１１１を動作させるための直流電源を供給するプリント基板（Ｐｒｉｎｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ Ｂｏａｒｄ）１４０と、動作状態を表示するためのＬＥＤモジュール１１７と、印加された高電圧電源によってコロナー放電を起こして陰イオンを発生させるための探針電極１１５と、極板１１６とが実装されている。この際、探針電極１１５は、多数の鋸歯状の探針１１５ａを有し、スペーサ１１８を挟んで２つが固定されている。極板１１６には、探針１１５ａに対応して多数のホール１１６ａが２列に設けられている。

このような本発明の陰イオン発生器は、電源連結ジャック１４１ａを介してＡＣ又はＤＣ電源の印加を受けて内部電源として使用し、余分の電源連結ジャック１４１ｂを介して隣り合う別の陰イオン発生器等に電源を伝達し得るようになっている。従って、本発明の陰イオン発生器は、それぞれの独立電源の使用による不便さを最小化し、初装備にのみ電源を印加すると、他の全ての機器にも電源を伝達し得るようになっている。ケースに取り付けられた電源スイッチ１１３を介して電源を容易にオン／オフすることができるようになっており、動作状態を表示するために、ＬＥＤ窓１３３が機器の前面パネル１３０の上端に設置されている。また、煙草煙や微細塵、微粒子等を含んだ外部空気の吸入を円滑にするために送風器（Ｂｌｏｗｅｒ Ｆａｎ）１１１が設置されている。さらに、内部で高圧を使用するので高圧に対する危険を防止するために、陰イオン放出口は、屈曲を与えて設計されている。しかも、陰イオン放出を最大化させるために、機器の前面部及び側面に放出口を配置し、極板の微細塵やニコチン等を除去するために、極板１１６を着脱式に設計した。

図３は、本発明に係る陰イオン発生器の部品配置図である。図３に示すように、送風器１１１による空気流れを誘導する送風ガイド壁１１２によって、送風器実装空間Ｐ１、プリント基板実装空間Ｐ３、及び送風室Ｐ２に区分されている。送風器実装空間Ｐ１には、送風器１１１が設置されており、プリント基板実装空間Ｐ３には、電源連結ジャック１４１ａ、１４１ｂと、ヒューズＦ１や高圧トランスＴ１、抵抗、キャパシタ等の各種回路部品が実装されたプリント基板１４０とが螺合によってフレーム１１０に固定されており、送風室Ｐ２には、コロナー放電を起こすための探針電極１１５と極板１１６が設置されている。この際、極板１１６は、着脱が容易に出来ているため、長期間の使用により極板にくっ付いた塵やニコチンを掃除することができる。

図３を参照すると、電源連結ジャック１４１ａを外部電源に連結した後、スイッチ（ＳＷ１）１１３をオンにすると、電源保護用ヒューズＦ１を介して電源が入力されて高圧部と低圧部に供給される。高圧部は、入力された電源を周波数変換した後、高圧トランスＴ１と倍電圧部で高電圧直流を生成する。高電圧直流の（＋）極は探針電極１１５に印加され、（−）極は極板１１６に印加されることにより、両電極（探針電極と極板）の間にコロナー放電を誘導して陰イオンを発生させる。そして、ＡＣ電源の分岐電源を受けた低圧部では、入力されたＡＣ電源をＡＣコンデンサ及びブリッジ整流回路を介して１２Ｖ電源に変換した後、ＬＥＤモジュール１１７又は送風器１１１へ提供する。

本発明において陰イオンを発生させる原理は、４０００〜６０００Ｖの高電圧直流を発生させて（＋）極と（−）極を両電極（探針電極及び極板）に印加することにより、両電極の間にコロナー放電を起して陰イオンを発生させることである。このようなコロナー放電方式は、低い供給電源を用いて高圧を発生させる回路が基本的に含まれる。このような方式は、サイズを減らし且つ陰イオンの発生量を極大化することができるという利点があり、微細塵および煙草煙等の微粒子を分解させること、および細菌等を無くすことに適した方式である。

図４は本発明に係る陰イオン発生器の回路図、図５は本発明に係る電極部分を示す例示図である。
本発明に係る陰イオン発生器の回路構成は、図４に示すように、交流電源の入力を受けて５０〜６０Ｈｚの発振周波数を数ｋＨｚの周波数で発振させる発振部１４４と、発振部１４４の高周波発振電圧の入力を一次側で受けて二次側で高電圧に変換した後、整流して放電のための高電圧直流を提供する高圧増幅部１４５と、分岐された交流電源の入力を受けて低電圧の直流に整流する低圧整流部１４６と、低圧整流部１４６の出力を安定化させ、送風器とＬＥＤモジュールで必要とする安定な直流電源を提供するレギュレータ１４７とから構成される。

図４を参照すると、入力端子Ｌ１、Ｌ２を介して供給されたＡＣ１００Ｖ／２２０Ｖの電源は、ヒューズＦ１とスイッチ１１３を経て発振部１４４へ入力される。この際、ヒューズＦ１は、過電流及び過電圧等による回路の損傷を防止する。

発振部１４４は、ダイオードＤ１、Ｄ２、ＳＣＲＱ１、抵抗Ｒ１〜Ｒ５、及びキャパシタＣ１の回路からなり、５０〜６０Ｈｚの発振周波数を数ｋＨｚの周波数で発振させて高圧トランスＴ１の一次巻線に印加する。

高圧増幅部１４５は、高圧トランスＴ１と、高圧トランスＴ１の２次側巻線に連結された高圧ダイオードＤ３、高圧キャパシタＣ２及び抵抗Ｒ６からなり、約５５００〜６５００Ｖの高圧に増幅した後、高電圧の（＋）極を（＋）端子（ＨＩ）を介して探針電極１１５に印加し、高電圧の（−）極を（−）端子ＬＯを介して極板１１６に印加する。このため、図５に示すように、極板１１６には高電圧の（−）極が印加され、探針電極１１５には高電圧の（＋）極が印加されることにより、両電極の間でコロナー放電が起こり、これにより空気中に陰イオンが発生するうえ、この際に発生する静電気を用いて微細塵および煙草煙などの微粒子を分解して周囲の空気を浄化させる。

また、低圧整流部１４６は、高圧用交流コンデンサＣ３、抵抗Ｒ７、ブリッジ整流器Ｄ６、定電圧ダイオードＤ４、及びキャパシタＣ５からなり、１１０Ｖ／２２０ＶのＡＣ交流電源の入力を受けて１７〜２０ＶのＤＣ電圧を発生する。レギュレータ部１４７は、Ｃ７８Ｌ１２レギュレータＩＣ（Ｕ１）とキャパシタＣ４からなり、綺麗に整流された１２Ｖの定電圧を作って送風器１１１及びＬＥＤモジュール１１７に提供する。この際、本発明の低圧整流回路では、トランスを使用すると、体積が大きくなり、製造コストも上昇する。従って、図４に示すように、高圧用ＡＣコンデンサＣ３及びブリッジ整流回路Ｄ６を経て定電圧ダイオードＤ４を介して１７〜２０ＶのＤＣ電圧を発生させ、これを１２Ｖの定電圧レギュレータＩＣ（Ｕ１）に印加して、綺麗に整流された１２Ｖの定電圧を作って交流成分が付加回路に影響しないようにし、このように整流された定電圧をＬＥＤモジュール１１７及び送風器１１１に印加してこれらの回路を動作させる。

以上、本発明の好適な実施例について説明したが、当業者であれば、特許請求の範囲に記載の本発明の思想および領域から逸脱しない範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることを理解することができるであろう。

本発明に係る陰イオン発生器を示す分解斜視図である。 本発明に係る陰イオン発生器の構成図である。 （Ａ）は本発明に係る陰イオン発生器の側面図である。 （Ｂ）は本発明に係る陰イオン発生器の正面図である。 （Ｃ）は本発明に係る陰イオン発生器の背面図である。 本発明に係る陰イオン発生器の部品配置図である。 本発明に係る陰イオン発生器の回路図である。 本発明に係る電極部分を示す例示図である。

符号の説明

１１０ フレーム
１１１ 送風器
１１２ 送風ガイド壁
１１３ 電源スイッチ
１１４、１２１ 側面陰イオン放出板
１１５ 探針電極
１１６ 極板
１１７ ＬＥＤモジュール
１１８ スペーサ
１２０ フレームカバー
１３０ 前面パネル
１３１ 陰イオン放出口
１３２ 吸入口
１３３ ＬＥＤ窓
１４０ プリント基板
１４１ａ、１４１ｂ 電源連結ジャック
１４４ 発振部
１４５ 高圧増幅部
１４６ 整流部
１４７ レギュレータ部
１５２、１５４ 結合カバー

Claims (5)

1. 長方形の長い板状を有し、送風ガイド壁によって送風器実装空間とプリント基板実装空間と送風室とに区分されており、側方向に陰イオン放出通路を提供するフレームと、前記フレームと対を成して、前記フレームに実装された内部の部品を保護し、側方向への陰イオン放出通路を提供するフレームカバーと、前面方向への陰イオン放出通路を提供する前面パネルと、前記フレームと前記フレームカバーを結合させる上・下結合カバーとからなるケースと、
   前記フレームのプリント基板実装空間に実装され、高圧放電のための高電圧電源と、電気部品を動作させるための直流電源とを提供するプリント基板と、
   前記フレームの送風器実装空間に設置され、前記プリント基板の直流電源によって動作して外部の汚染空気を流入させた後、浄化した空気をさらに外部へ送り出すための空気流れを生成する送風器と、
   前記フレームの送風室に設置され、前記プリント基板の高電圧電源によってコロナー放電を起こして陰イオンを生成する電極部と、
   を含んでなることを特徴とする空気清浄機能を有する陰イオン発生器。
2. 前記陰イオン発生器は、前記前面パネルに取り付けられ、前記プリント基板の直流電源によって動作して機器の動作状態を表示するＬＥＤモジュールをさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の空気清浄機能を有する陰イオン発生器。
3. 前記プリント基板は、交流電源の入力を受けて５０〜６０Ｈｚの発振周波数を数ｋＨｚの周波数で発振させる発振部と、前記発振部の高周波発振電圧の入力を１次側で受けて２次側で高電圧に変換した後、これを整流して放電のための高電圧直流を提供する高圧増幅部と、分岐された交流電源の入力を受けて低電圧の直流に整流する低圧整流部と、前記低圧整流部の出力を安定化させ、安定した直流電源を提供するレギュレータとからなることを特徴とする請求項１又は請求項２のいずれかに記載の空気清浄機能を有する陰イオン発生器。
4. 前記低電圧整流部は、高圧用交流コンデンサ及びブリッジ整流器からなることを特徴とする請求項３に記載の空気清浄機能を有する陰イオン発生器。
5. 前記電極部は、所定数の鋸歯状の探針を有する探針電極と、前記探針に対応してホールが設けられており、容易に着脱可能な極板とからなることを特徴とする請求項１に記載の空気清浄機能を有する陰イオン発生器。

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