JP4368409B1

JP4368409B1 - イオン拡散装置

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Publication number: JP4368409B1
Application number: JP2008217236A
Authority: JP
Inventors: 大塚　　雅生; 英之苅田
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 2008-08-26
Filing date: 2008-08-26
Publication date: 2009-11-18
Anticipated expiration: 2028-08-26
Also published as: JP2010051398A

Abstract

【課題】居室内にイオンを十分供給して殺菌性能を向上できるイオン拡散装置を提供する。
【解決手段】プラスイオン及びマイナスイオンの一方を発生する第１イオン発生部１７ａと他方を発生する第２イオン発生部１７ｂとを有したイオン発生装置１７と、送風ファン５と、送風ファン５の駆動によってイオン発生装置１７で発生したイオンを吹出口１０に導く送風経路６とを備え、送風経路６は上流側に対して下流側が左右方向に拡幅されるとともに左右に分割される複数の左右分割通路８ａを有し、それぞれの左右分割通路８ａにはプラスイオン及びマイナスイオンのいずれかのみを流通させた。
【選択図】図８

Description

本発明は、イオンを送出して室内に拡散させるイオン拡散装置に関する。

従来のイオン拡散装置は特許文献１に開示されている。このイオン拡散装置は前面に吹出口が開口する筐体内に送風ファンが設けられ、送風ファンと吹出口との間が送風経路により連結される。送風経路内にはイオンを発生するイオン発生装置が配される。

送風ファンにより発生する気流は送風経路を流通し、イオン発生装置で発生したイオンを含んだ気流が吹出口から送出される。送風経路は上流側に対して下流側が左右方向に広がって形成され、吹出口から送出される気流が左右方向に広がってイオンが居室内に拡散される。これにより、プラスイオンとマイナスイオンとを居室内に供給して居室内の浮遊菌の殺菌を行うことができる。

特許第３７９７９９３号公報（第４頁−第１８頁、第１図、第２０図）

しかしながら、上記従来のイオン拡散装置によると、送風経路が左右に広がって形成されるため送風経路内を気流が曲がって流通する。このため、気流に含まれるプラスイオンとマイナスイオンとが衝突しやすくなる。プラスイオンとマイナスイオンとが衝突すると消滅し、居室内に送出されるイオンが減少して殺菌性能が低下する問題があった。

本発明は、居室内にイオンを十分供給して殺菌性能を向上できるイオン拡散装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために本発明は、プラスイオン及びマイナスイオンの一方を発生する第１イオン発生部と他方を発生する第２イオン発生部とを有したイオン発生装置と、送風ファンと、前記送風ファンの駆動によって前記イオン発生装置で発生したイオンを吹出口に導く送風経路とを備え、前記送風経路は上流側に対して下流側が左右方向に拡幅されるとともに左右に分割される複数の左右分割通路を有し、それぞれの前記左右分割通路にはプラスイオン及びマイナスイオンのいずれかを流通させたことを特徴としている。

この構成によると、送風ファンの駆動によって送風経路を流通する気流が吹出口から居室内に送出される。送風経路は複数の左右分割通路によって左右方向に分割され、例えば、一の左右分割通路には第１イオン発生部で発生したプラスイオンが流通し、他の左右分割通路には第２イオン発生部で発生したマイナスイオンが流通する。

また本発明は、上記構成のイオン拡散装置において、各前記左右分割通路の内部または各前記左右分割通路の空気流入側の開口端近傍に、第１、第２イオン発生部の一方を配置したことを特徴としている。

この構成によると、例えば、一の左右分割通路内に第１イオン発生部が配されてプラスイオンが流通し、他の左右分割通路内に第２イオン発生部が配されてマイナスイオンが流通する。また、一の左右分割通路の空気流入側の開口端近傍に第１イオン発生部が配されて該左右分割通路内をプラスイオンが流通し、他の左右分割通路の空気流入側の開口端近傍に第２イオン発生部が配されて該左右分割通路内をマイナスイオンが流通する。

また本発明は、上記構成のイオン拡散装置において、第１、第２イオン発生部により発生するイオンの極性を所定期間毎に切り替えることを特徴としている。この構成によると、例えば、一の左右分割通路を第１イオン発生部で発生したプラスイオンが流通し、他の左右分割通路を第２イオン発生部で発生したマイナスイオンが流通する。所定時間が経過すると、一の左右分割通路を第１イオン発生部で発生したマイナスイオンが流通し、他の左右分割通路を第２イオン発生部で発生したプラスイオンが流通する。

また本発明は、上記構成のイオン拡散装置において、各前記左右分割通路の内部または各前記左右分割通路の空気流入側の開口端近傍に第１、第２イオン発生部を設け、第１、第２イオン発生部を交互に駆動したことを特徴としている。

この構成によると、一の左右分割通路を第１イオン発生部で発生したプラスイオンが流通し、他の左右分割通路を第２イオン発生部で発生したマイナスイオンが流通する。所定時間が経過すると、一の左右分割通路を第２イオン発生部で発生したマイナスイオンが流通し、他の左右分割通路を第１イオン発生部で発生したプラスイオンが流通する。

また本発明は、上記構成のイオン拡散装置において、隣接する前記左右分割通路の一方にプラスイオンが流通し、他方にマイナスイオンが流通することを特徴としている。この構成によると、隣接する２つの左右分割通路からプラスイオンとマイナスイオンとが送出される。

また本発明は、上記構成のイオン拡散装置において、前記送風経路は左壁及び右壁が曲面部を有して両側に広がり、前記左壁の前記曲面部の中央と前記右壁の前記曲面部の中央とを結ぶ位置よりも上流側に前記左右分割通路の空気流入側の開口端を形成したことを特徴としている。

この構成によると、送風経路を流通する気流は慣性によって直進しやすく、左壁及び右壁の曲面部から離れて気流が乱れやすくなる。複数の左右分割通路は左壁の曲面部の中央と右壁の曲面部の中央とを結ぶ位置よりも上流側から吹出口の方向に延びて設けられる。左右分割通路によって流路断面の濡れぶち長さ（断面を囲む周の長さ）が大きくなり、左右の壁面と接触する面積が大きくなる。これにより、曲がって流通する気流が左右分割通路の左右の壁面に沿いやすく壁面からの剥離が低減される。従って、気流の乱れを抑制して送風経路を流通する気流を左右に広げられる。

また本発明は、上記構成のイオン拡散装置において、前記送風経路を上下に分割する上下分割通路を有し、前記左右分割通路が前記上下分割通路の前記吹出口側を左右に分割した細通路から成ることを特徴としている。この構成によると、送風ファンが駆動されると複数の上下分割通路を気流が流通して整流される。そして、上下分割通路の下流部に形成される左右分割通路に微小流発生装置で発生したイオンが含まれる。

また本発明は、上記構成のイオン拡散装置において、前記イオン発生装置を下部の前記上下分割通路に配するとともに、上部の前記上下分割通路を流通する気流の風速が下部の前記上下分割通路を流通する気流の風速よりも大きいことを特徴としている。この構成によると、吹出口の上部の気流がエアカーテンとなり、下部の気流に含まれたイオンが居室の下部に供給される。

本発明によると、左右に広がる送風経路内に左右分割通路を設け、各左右分割通路にプラスイオン及びマイナスイオンのいずれかを流通させるので、送風経路内を曲がって流通する気流によるイオンの衝突を低減できる。従って、イオンの消滅を低減して居室内にイオンを十分供給し、殺菌性能を向上することができる。

以下に本発明の実施形態を図面を参照して説明する。図１は第１実施形態のイオン拡散装置を示す外観斜視図である。イオン拡散装置１は本体筐体２の左右端に脚部２ａが設けられ、居室内の床面に設置される。本体筐体２の前面上部には吹出口１０が開口する。

図２はイオン拡散装置１の側面断面図を示している。本体筐体２の底面には居室内の空気を吸い込む吸込口３が設けられる。本体筐体２の下部にはハウジング５ａにより覆われる送風ファン５が配される。送風ファン５はクロスフローファンから成り、吸気口５ｂから回転翼（不図示）の周方向からハウジング５ａ内に吸気し、排気口５ｃから周方向に排気する。吸込口３と送風ファン５との間にはエアフィルタ４が設けられる。

送風ファン５の排気口５ｃと吹出口１０とは送風ファン５による気流が流通する送風経路６により連結される。送風経路６はハウジング５ａと一体に形成され、上方に延びて前方に屈曲する。送風経路６内には上下方向に分割された複数の上下分割通路１１、１２、１３、１４が上方から順に設けられる。

上部の上下分割通路１１が送風ファン５の外周側に配され、下部の上下分割通路１４が送風ファン５の内周側に配される。排気口５ｃの内周側は回転翼の回転方向前方を示し、下壁６Ｄ（図３参照）側である。排気口５ｃの外周側は回転翼の回転方向後方を示し、上壁６Ｕ（図３参照）側である。排気口５ｃの外周側の気流の流速が遠心力によって内周側よりも速くなっている。

吹出口１０は各上下分割通路１１〜１４に対応して上下に分割され、開口部１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄが形成される。詳細を後述するように、各上下分割通路１１〜１４は上流側に上下拡幅部７が設けられ、下流側に左右拡幅部８が設けられる。

最下段の上下分割通路１４にはイオン発生装置１７の電極１７ａ、１７ｂ（第１、第２イオン発生部、図８参照）が露出して配される。イオン発生装置１７の電極１７ａ、１７ｂには交流波形またはインパルス波形から成る電圧が印加される。電極１７ａには正電圧が印加され、電離により発生するイオンが空気中の水分と結合して主としてＨ⁺（Ｈ₂Ｏ）ｍから成る電荷が正のクラスタイオンが形成される。

電極１７ｂには負電圧が印加され、電離により発生するイオンが空気中の水分と結合して主としてＯ₂ ^-（Ｈ₂Ｏ）ｎから成る電荷が負のクラスタイオンが形成される。ここで、ｍ、ｎは任意の自然数である。Ｈ⁺（Ｈ₂Ｏ）ｍ及びＯ₂ ^-（Ｈ₂Ｏ）ｎは空気中の浮遊菌や臭い成分及び貯蔵物の付着菌の表面で凝集してこれらを取り囲む。

そして、式（１）〜（３）に示すように、衝突により活性種である［・ＯＨ］（水酸基ラジカル）やＨ₂Ｏ₂（過酸化水素）を微生物等の表面上で凝集生成して浮遊菌や臭い成分等を破壊する。ここで、ｍ’、ｎ’は任意の自然数である。従って、プラスイオン及びマイナスイオンを発生して吹出口１０から吐出することにより室内の殺菌及び臭い除去を行うことができる。

Ｈ⁺(Ｈ₂Ｏ)ｍ＋Ｏ₂ ^-(Ｈ₂Ｏ)ｎ→・ＯＨ＋1/2Ｏ₂＋(ｍ＋ｎ)Ｈ₂Ｏ・・・（１）
Ｈ⁺(Ｈ₂Ｏ)ｍ＋Ｈ⁺(Ｈ₂Ｏ)ｍ’＋Ｏ₂ ^-(Ｈ₂Ｏ)ｎ＋Ｏ₂ ^-(Ｈ₂Ｏ)ｎ’
→ 2・ＯＨ＋Ｏ₂＋(ｍ＋ｍ'＋ｎ＋ｎ')Ｈ₂Ｏ・・・（２）
Ｈ⁺(Ｈ₂Ｏ)ｍ＋Ｈ⁺(Ｈ₂Ｏ)ｍ’＋Ｏ₂ ^-(Ｈ₂Ｏ)ｎ＋Ｏ₂ ^-(Ｈ₂Ｏ)ｎ’
→ Ｈ₂Ｏ₂＋Ｏ₂＋(ｍ＋ｍ'＋ｎ＋ｎ')Ｈ₂Ｏ・・・（３）

尚、従来からプラスイオンイオンＨ⁺（Ｈ₂Ｏ）ｍ及びマイナスイオンＯ₂ ^-（Ｈ₂Ｏ）ｎを空気中に送出し、イオンの反応によって浮遊細菌等を殺菌することは知られている。これらのイオンは各々が再結合して消滅するため、イオン発生素子の電極近傍で高濃度が実現できても送出される距離が遠くなるに従って急激にその濃度が減少する。

このため、実験装置のような小容積の空間ではイオン濃度を数万個／ｃｍ³とすることができても、現実の居住空間や作業空間等の大きな空間ではせいぜい２〜３千個／ｃｍ³の濃度とするのが限度であった。

一方、実験によるとイオン濃度が７０００個／ｃｍ³の時にトリインフルエンザウイルスが１０分間で９９％除去でき、５００００個／ｃｍ³の時に１０分間で９９．９％除去できる。即ち、空気中に１０００個／ｃｍ³のウイルスが存在したと仮定すると、イオンによる殺菌によってそれぞれ１０個／ｃｍ³、１個／ｃｍ³が残留する。従って、イオン濃度を７０００個／ｃｍ³から５００００個／ｃｍ³に高めることによって、残留するウイルスを１／１０にできる。

このことから、イオンを送出するだけではなく、人などが生活する居住空間や作業空間全体のイオン濃度を高濃度に維持することが感染症予防や環境浄化において非常に重要となる。

図３は送風経路６の概略構成を示す側面断面図である。送風経路６の上壁６Ｕ及び下壁６Ｄは湾曲した曲面部６ａ、６ｂをそれぞれ有している。上下分割通路１１〜１４を形成する各壁面は上壁６Ｕ及び下壁６Ｄに沿って湾曲し、一端Ｄ１が送風ファン５の近傍に設けられる。

これにより、上下分割通路１１〜１４は送風ファン５の近傍から吹出口１０にわたって形成される。曲面部６ａ、６ｂの始点Ａ１、Ａ２は上下分割通路１１〜１４の始点（Ｄ１）の下流側に配される。これにより、曲面部６ａ、６ｂの中央を結ぶ線Ｃ１は上下分割通路１１〜１４の始点（Ｄ１）の下流側に配されている。

送風経路６を上方に流通する気流は曲面部６ａ、６ｂによって前方に曲げられる際に慣性によって上方に向かい、下壁６Ｄから離れやすく上壁６Ｕに沿いやすくなる。これにより、送風経路６の上部を流通する気流が下部を流通する気流よりも速度が速くなる。

加えて、送風ファン５の排気口５ｃの外周側から順に上下分割通路１１〜１４が配される。このため、上下分割通路１１〜１４を流通する気流の速度を上方から順に速くすることができる。

上下分割通路１１〜１４が設けられない場合は、下壁６Ｄから剥離する気流が多くなる。このため、図４に示すように吹出口１０の気流の速度分布は下壁６Ｄ側で気流が逆流する逆流領域Ｈが発生して気流が乱れる。

複数の上下分割通路１１〜１４は送風ファン５近傍から設けられ、上下分割通路１１〜１４によって流路断面の濡れぶち長さ（断面を囲む周の長さ）が大きくなる。このため、流れに対して慣性よりも粘性の影響が大きくなり、気流が上下分割通路１１〜１４の壁面に沿いやすくなる。これにより、図５に示すように逆流領域Ｈが形成されず、気流の剥離を低減して気流の乱れが抑制される。

この時、分割通路の始点（Ｄ１）が曲面部６ａ、６ｂの中央Ｂ１、Ｂ２を結ぶ線Ｃ１よりも下流側になると、図６に示すように、逆流領域Ｈが発生する。このため、曲面部６Ｕ、６ｂの中央を結ぶ線Ｃ１を上下分割通路１１〜１４の始点（Ｄ１）の下流側に配置することによって気流の乱れを抑制することができる。上下分割通路１１〜１４の始点（Ｄ１）を送風ファン５の排気口５ｃ近傍にするとより確実に気流の乱れを抑制することができる。

ここで、曲面部６ａ、６ｂが曲率一定の場合は中央Ｂ１、Ｂ２は沿面距離の中点である。曲面部６ａ、６ｂが変化する場合は、曲面部６ａ、６ｂの始点及び終点の水平に対する接線の角度をそれぞれθ１、θ２としたときに中央Ｂ１、Ｂ２は（θ１＋θ２）／２となる位置である。

尚、図７に示すように、２つの上下分割通路１１、１４を設けた場合でも図４、図６に示す場合よりも気流の乱れを抑制できる。この時、送風経路６の曲がり具合によって一部に逆流領域Ｈが形成される場合がある。一方で、分割通路の数量を増加させると圧力損失が大きくなる。このため、送風経路６の流路面積及び曲がり具合に応じて分割通路の数量が設定される。

図３において、上下拡幅部７は送風経路６の上壁６Ｕと下壁６Ｄとの間が上流側に対して下流側が上下方向に拡幅される。これにより、吹出口１０から気流が上下方向に広がって送出される。各上下分割通路１１〜１４は上流側に対して下流側が上下方向に拡幅され、流路断面は左右方向の幅が高さ方向の幅に対して十分大きいスリット状に形成される。このため、送風経路６を流通する気流は各上下分割通路１１〜１４の上下の壁面と接触する面積が大きくなる。これにより、上下分割通路１１〜１４を流通する気流を上下の壁面から剥離させずに上下方向に広げることができる。

左右拡幅部８は上下拡幅部７の下流側に配され、上下拡幅部７の終端から上下の壁面が平面状に延長される。図８は上下分割通路１４の平面図を示している。左右拡幅部８は送風経路６の左壁６Ｌと右壁６Ｒとの間が上流側に対して下流側が左右方向に拡幅される。これにより、吹出口１０から気流が左右方向に広がって送出される。

左右拡幅部８は各上下分割通路１１〜１４を更に左右方向に分割した複数の細通路から成る左右分割通路８ａを有している。イオン発生装置１７の電極１７ａ、１７ｂは各左右分割通路８ａの空気流入側の開口端近傍に設けられる。これにより、電極１７ａで発生したプラスイオンは一の左右分割通路８ａを流通する。電極１７ｂで発生したマイナスイオンは該左右分割通路８ａに隣接する左右分割通路８ａを流通する。これにより、正負のイオンの衝突による消滅を低減することができる。

左壁６Ｌ及び右壁６Ｒは湾曲した曲面部６ｃ、６ｄをそれぞれ有している。左右分割通路８ａを形成する各壁面は左壁６Ｌ及び右壁６Ｒに沿って湾曲する。各左右分割通路８ａは左右の壁面によって上流側に対して下流側が左右方向に拡幅され、流路断面は上下拡幅部７に対して左右方向の幅が狭められる。これにより、流路断面の濡れぶち長さが大きくなり、送風経路６を流通する気流は左右分割通路８ａの左右の壁面と接触する面積が大きくなる。従って、左右分割通路８ａを流通する気流を左右の壁面から剥離させずに左右方向に気流を広げることができる。

また、曲面部６ｃ、６ｄの中央を結ぶ線Ｃ２は左右分割通路８ａの壁面の一端Ｄ２よりも下流側に配される。即ち、線Ｃ２よりも上流側に左右分割通路８ａの空気流入側の開口端が配される。従って、気流を左右分割通路８ａに沿って確実に曲げることができ、気流の剥離による左右拡幅部８の気流の乱れを防止することができる。

尚、左右拡幅部８を上下拡幅部７の上流側に配置してもよい。この時、送風経路６は左右方向に分割された左右分割通路を有し、左右分割通路の上流部に左右拡幅部８が形成される。左右拡幅部８は上流側に対して下流側が左右方向に拡幅される。左右分割通路の下流部に配される上下拡幅部７には各左右分割通路を上下方向に更に分割した細通路によって上下分割通路が形成される。各上下分割通路は上流側に対して下流側が上下方向に拡幅される。

しかしながら、左右拡幅部８を上下拡幅部７の下流側に配置するとより望ましい。これにより、送風ファン５のハウジング５ａと一体の送風経路６を上部拡幅部７の抜き方向を左右にして左右拡幅部８の抜き方向を前後にして成形加工できる。従って、送風経路６を簡単に形成することができる。

また、前述の図２に示すように、上下分割通路１４はイオン発生装置１７の上流側に絞り部１４ａが設けられる。絞り部１４ａは高さ方向の幅ｄが上下分割通路１４の始点の高さ方向の幅Ｄよりも狭くなっている。絞り部１４ａによってイオン発生装置１７で風速が増加されるとともに気流が整流される。その後、上下拡幅部７によって流路が広げられる。

イオン発生装置１７の電極１７ａ、１７ｂ近傍でイオンの濃度が高く飽和状態になるとイオンが発生しにくくなる。このため、絞り部１４ａでイオン発生装置１７の電極１７ａ、１７ｂの気流の速度を高くしてイオンの濃度を低下させることができる。これにより、イオン発生装置１７で多くのイオンを発生して気流に含ませることができる。

上記構成のイオン拡散装置１において、送風ファン５及びイオン発生装置１７が駆動されると、居室内の空気が吸込口３から本体筐体２内に取り込まれる。本体筐体２内に取り込まれた空気はエアフィルタ４で塵埃が捕集され、吸気口５ｂから送風ファン５に導かれる。

送風ファン５の排気は排気口５ｃを介して送風経路６を流通する。送風経路６を流通する気流は上下分割通路１１〜１４に分岐し、上部拡幅部７で上下方向に流路が広がるとともに左右拡幅部８で左右方向に流路が広がる。これにより、吹出口１０から上下及び左右方向に広がった気流が送出される。

送風経路６の下部の上下分割通路１４を流通する気流は複数の左右分割通路８ａに分岐する。各左右分割通路８ａにはイオン発生装置１７の電極１７ａ、１７ｂからによってプラスイオン及びマイナスイオンの一方が含まれる。これにより、開口部１０ｄからプラスイオンとマイナスイオンとを含む気流が送出される。

また、開口部１０ａ、１０ｂ、１０ｃから送出される気流は送風経路６の上部の上下分割通路１１、１２、１３を流通し、風速が速い。このため、開口部１０ａ、１０ｂ、１０ｃから送出される気流がエアカーテンとなってイオンの上方への拡散が防止される。従って、開口部１０ｄから居室内の居住空間に向けて気流を送出し、開口部１０ａ、１０ｂ、１０ｃから居住空間の上方に向けて気流を送出することによって居住空間に十分なイオンを供給して高い殺菌効果を得ることができる。

また、上下分割通路１１〜１４は上方から順に配され、開口部１０ａ〜１０ｄから送出される気流は図９に示すように上方から順に風速が速くなっている。これにより、気流の乱れを低減することができる。

図９、図１０は本実施形態のイオン拡散装置１により居室のイオンの分布を調べた結果を示す図である。居室Ｒは高さが４８００ｍｍ、幅６４００ｍｍ、奥行６４００ｍｍである。イオン拡散装置１は一方の側壁Ｗ１の床面Ｆに設置し、側壁Ｗ１に対向する側壁Ｗ２に向かって斜め上方に気流を送出している。イオン濃度の測定は高さ１６００ｍｍの水平面Ｅについて行っている。また、殺菌には等量のプラスイオンとマイナスイオンとが必要であるため、プラスイオンとマイナスイオンの少ない方の濃度を示している。

また、比較のため、図１１に示すように、各左右分割通路８ａ内に対応して正負のイオンを同時に発生する電極１７ｃを設けた場合のイオンの分布を図１２に示す。図１１において、各左右分割通路８ａ内を流通する気流にはプラスイオンとマイナスイオンとが含まれる。また、図１３に示すように、左右分割通路８ａを設けない場合のイオンの分布を図１４に示す。

図１０に示す本実施形態ではイオンの消滅が抑制され、居室Ｒの中央部のイオン濃度を高くすることができる。これに対して、図１２によると、居室Ｒ内の中央部のイオン濃度の高い部分が狭くなっている。また、図１４によると、居室Ｒ内の左右端部のイオン濃度が低い部分が広がり、中央部のイオン濃度の高い部分が更に狭くなっている。

本実施形態によると、送風経路６の左右に広がる左右拡幅部８内に左右分割通路８ａを設け、各左右分割通路８ａにプラスイオン及びマイナスイオンのいずれかを流通させるので、送風経路６内を曲がって流通する気流によるイオンの衝突を低減できる。従って、イオンの消滅を低減して居室内にイオンを十分供給し、殺菌性能を向上することができる。尚、各左右分割通路８ａにはプラスイオン及びマイナスイオンの一方が主として流通していれば他方が少量含まれていても上記の効果を得ることができる。

また、各左右分割通路８ａの空気流入側の開口端近傍に、電極１７ａ、１７ｂ（第１、第２イオン発生部）の一方を配置したので、各左右分割通路８ａ内にプラスイオン及びマイナスイオンのいずれか一方を容易に流通させることができる。尚、各左右分割通路８ａの内部に電極１７ａ、１７ｂ（第１、第２イオン発生部）を配置してもよい。

また、隣接する左右分割通路８ａの一方にプラスイオンが流通し、他方にマイナスイオンが流通するので、居室内の各位置にプラスイオンとマイナスイオンとを均等に供給することができる。浮遊菌の殺菌には等量のプラスイオン及びマイナスイオンを必要とするため、プラスイオンとマイナスイオンを均等に供給して殺菌効果を確実に得ることができる。

また、送風経路６の左壁６Ｌの曲面部６ｃの中央と右壁６Ｒの曲面部６ｄの中央とを結ぶ位置よりも上流側に左右分割通路８ａの空気流入側の開口端を形成したので、曲面部６ｃ、６ｄから剥離する気流を低減することができる。従って、気流の乱れを抑制してイオンの衝突による消滅を防止することができる。

また、送風経路６を上下に分割する上下分割通路１１〜１４を有し、左右分割通路８ａが上下分割通路１１〜１４の吹出口１０側を左右に分割した細通路から成るので、上下分割通路１１〜１４により気流を整流して左右分割通路８ａに導くことができる。また、逆流領域Ｈの発生を防止することができる。従って、気流の乱れを更に抑制してイオンの衝突による消滅を防止することができる。

また、イオン発生装置１７を下部の上下分割通路１４に配し、上部の上下分割通路１１〜１３を流通する気流の風速が下部の上下分割通路１４を流通する気流の風速よりも大きいので、上部の上下分割通路１１〜１３から居住空間上方に気流を送出することにより、該気流がエアカーテンとなって下部の上下分割通路１４から送出される気流の拡散が防止される。これにより、イオンが居住空間の上方に拡散されず、居住空間にイオンを十分供給することができる。尚、複数の送風ファンによって異なる風速の気流を形成してもよい。

次に、第２実施形態について説明する。本実施形態は前述の図８に示す電極１７ａ、１７ｂがいずれもプラスイオンとマイナスイオンとを切り替えて発生することができる。その他の部分は図１〜図８に示す第１実施形態と同様である。

そして、電極１７ａ、１７ｂにより発生するイオンの極性が所定期間毎に切り替えられる。即ち、前述の図８に示すように、第１実施形態と同様に電極１７ａからプラスイオンを発生して電極１７ｂからマイナスイオンを発生する。所定期間が経過すると、図１５に示すように電極１７ａからマイナスイオンを発生して電極１７ｂからプラスイオンを発生する。更に所定期間が経過すると、図８に示すようにイオンを発生する。

これにより、左右拡幅部８を左右に広がって送出される気流の左端及び右端にプラスイオンとマイナスイオンとが交互に送出される。従って、居室内の左右方向の広い範囲までプラスイオン及びマイナスイオンを高い濃度で分布させることができる。

図１６は本実施形態のイオン拡散装置１により居室のイオンの分布を調べた結果を示す図である。前述の図９と同様に、居室Ｒは高さが４８００ｍｍ、幅６４００ｍｍ、奥行６４００ｍｍである。イオン拡散装置１は一方の側壁Ｗ１の床面Ｆに設置し、側壁Ｗ１に対向する側壁Ｗ２に向かって気流を送出している。イオン濃度は高さ１６００ｍｍの水平面Ｅについてプラスイオンとマイナスイオンの少ない方の濃度を示している。同図によると、第１実施形態よりも更に左右方向に広い範囲でイオン濃度を高くすることができる。

本実施形態によると、電極１７ａ、１７ｂ（第１、第２イオン発生部）により発生するイオンの極性を所定期間毎に切り替えたので、居室内の左右の広い範囲までプラスイオンとマイナスイオンとを高い濃度で分布させることができる。従って、殺菌性能をより向上することができる。また、送風経路６内に流通するイオンの極性が交互に入れ替わるため、送風経路６の帯電を低減して塵埃等の付着を抑制することができる。

次に、第３実施形態について説明する。本実施形態は図１７に示すように各左右分割通路８ａの空気流入側の開口端近傍にそれぞれ電極１７ａ及び電極１７ｂが配される。その他の部分は第１実施形態と同様である。それぞれの左右分割通路８ａに対応する電極１７ａ、１７ｂは交互に駆動され、図中、上段の電極１７ａ、１７ｂを駆動した後に下段の電極１７ａ、１７ｂが駆動される。その結果、一の左右分割通路８ａで電極１７ａが駆動されてプラスイオンが発生する際に、隣接する左右分割通路８ａで電極１７ｂが駆動されてマイナスイオンが発生する。

これにより、第２実施形態と同様に、左右拡幅部８を左右に広がって送出される気流の左端及び右端にプラスイオンとマイナスイオンとが交互に送出される。従って、居室内の左右方向の広い範囲までプラスイオン及びマイナスイオンを高い濃度で分布させることができる。また、送風経路６内に流通するイオンの極性が交互に入れ替わるため、送風経路６の帯電を低減して塵埃等の付着を抑制することができる。

本発明によると、イオンを送出して室内に拡散させるイオン拡散装置に利用することができる。

本発明の第１実施形態のイオン拡散装置を示す斜視図本発明の第１実施形態のイオン拡散装置を示す側面断面図本発明の第１実施形態のイオン拡散装置の送風経路を示す側面断面図本発明の第１実施形態のイオン拡散装置の送風経路の上下分割通路の機能を説明する側面断面図本発明の第１実施形態のイオン拡散装置の送風経路の上下分割通路の機能を説明する側面断面図本発明の第１実施形態のイオン拡散装置の送風経路の上下分割通路の機能を説明する側面断面図本発明の第１実施形態のイオン拡散装置の送風経路の上下分割通路の機能を説明する側面断面図本発明の第１実施形態のイオン拡散装置の送風経路の左右拡幅部を示す平面図本発明の第１実施形態のイオン拡散装置の居室内の送風状態を示す斜視図本発明の第１実施形態のイオン拡散装置によるイオン濃度の測定結果を示す図本発明の比較例のイオン拡散装置の居室内の送風状態を示す斜視図本発明の比較例のイオン拡散装置によるイオン濃度の測定結果を示す図本発明の比較例のイオン拡散装置の居室内の送風状態を示す斜視図本発明の比較例のイオン拡散装置によるイオン濃度の測定結果を示す図本発明の第２実施形態のイオン拡散装置の送風経路の左右拡幅部を示す平面図本発明の第２実施形態のイオン拡散装置によるイオン濃度の測定結果を示す図本発明の第３実施形態のイオン拡散装置の送風経路の左右拡幅部を示す平面図

符号の説明

１イオン拡散装置
２本体筐体
３吸込口
４エアフィルタ
５送風ファン
６送風経路
６ａ、６ｂ曲面部
７上下拡幅部
８左右拡幅部
８ａ細通路
１０吹出口
１０ａ〜１０ｄ開口部
１１〜１４分割通路
１７微粒子発生装置
１７ａ、１７ｂ、１７ｃ電極

Claims

プラスイオン及びマイナスイオンの一方を発生する第１イオン発生部と他方を発生する第２イオン発生部とを有したイオン発生装置と、送風ファンと、前記送風ファンの駆動によって前記イオン発生装置で発生したイオンを吹出口に導く送風経路とを備え、前記送風経路は上流側に対して下流側が左右方向に拡幅されるとともに左右に分割される複数の左右分割通路を有し、それぞれの前記左右分割通路にはプラスイオン及びマイナスイオンのいずれかを流通させたことを特徴とするイオン拡散装置。
各前記左右分割通路の内部または各前記左右分割通路の空気流入側の開口端近傍に、第１、第２イオン発生部の一方を配置したことを特徴とする請求項１に記載のイオン拡散装置。
第１、第２イオン発生部により発生するイオンの極性を所定期間毎に切り替えることを特徴とする請求項２に記載のイオン拡散装置。
各前記左右分割通路の内部または各前記左右分割通路の空気流入側の開口端近傍に第１、第２イオン発生部を設け、第１、第２イオン発生部を交互に駆動したことを特徴とする請求項１に記載のイオン拡散装置。
隣接する前記左右分割通路の一方にプラスイオンが流通し、他方にマイナスイオンが流通することを特徴とする請求項２〜請求項４のいずれかに記載のイオン拡散装置。
前記送風経路は左壁及び右壁が曲面部を有して両側に広がり、前記左壁の前記曲面部の中央と前記右壁の前記曲面部の中央とを結ぶ位置よりも上流側に前記左右分割通路の空気流入側の開口端を形成したことを特徴とする請求項１〜請求項５のいずれかに記載のイオン拡散装置。
前記送風経路を上下に分割する上下分割通路を有し、前記左右分割通路が前記上下分割通路の前記吹出口側を左右に分割した細通路から成ることを特徴とする請求項１〜請求項６のいずれかに記載のイオン拡散装置。
前記イオン発生装置を下部の前記上下分割通路に配するとともに、上部の前記上下分割通路を流通する気流の風速が下部の前記上下分割通路を流通する気流の風速よりも大きいことを特徴とする請求項７に記載のイオン拡散装置。