JP6423940B1

JP6423940B1 - 空気浄化装置

Info

Publication number: JP6423940B1
Application number: JP2017200686A
Authority: JP
Inventors: リンキ
Original assignee: 株式会社Ｈｃｉ
Priority date: 2017-10-17
Filing date: 2017-10-17
Publication date: 2018-11-14
Anticipated expiration: 2037-10-17
Also published as: JP2019072216A

Abstract

【課題】小さな電源で稼働して清浄な空気を携帯者に効率的に送ることができる空気浄化装置を提供する。
【解決手段】空気浄化装置は、相互間の放電によって空気中にプラズマを発生させる、第１方向に並んだ一対の放電電極と、上記一対の放電電極に対し、放電を生じさせる電圧を印加する電源と、上記一対の放電電極に対し、上記第１方向と交わる第２方向に並んで配置された一対の磁石と、を備え、上記一対の磁石の各々が、両磁極が互いに逆方向を向くとともにそれら両磁極が上記第２方向に並んだものであり、上記一対の磁石の一方が上記一対の放電電極の一方に両磁極のうち第１磁極を対向させていて、その一対の磁石の他方がその一対の放電電極の他方に、上記第１磁極とは逆極の第２磁極を対向させている。
【選択図】図２

Description

本発明は、空気中のホコリなどを分解して清浄な空気を得る空気浄化装置に関する。

従来、マイナスイオンやプラズマを放電によって生成し、そのマイナスイオンやプラズマで空気中の微粒子や微生物などといった汚染物質を破壊して空気を浄化する空気浄化装置が知られている。
例えば特許文献１には、部屋の天井に固定され、室内の空気を浄化する装置が開示されている。

特開２００９−２６８９６９号公報

従来の一般的な装置では、シロッコファンなどによって強い気流を発生させて浄化された空気を室内に循環させている。

一方で、ＰＭ２．５などの汚染物質が近年問題となってきたことに関連して、浄化されたきれいな空気を室外でも得られるように、携帯可能な小型の空気浄化装置が求められている。

しかしながら、シロッコファンなどで気流を発生させる従来の構成では、シロッコファンなどを動作させるために強力な電源が必要となり、重く大きな装置となってしまう。また、強い気流を生じさせない場合には、装置の携帯者に対して清浄な空気を効率的に送る仕組みが必要となるが、そのような仕組みは知られていない。
本発明は、上記事情に鑑み、小さな電源で稼働して清浄な空気を携帯者に効率的に送ることができる空気浄化装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成する本発明の空気浄化装置は、相互間の放電によって空気中にプラズマを発生させる、第１方向に並んだ一対の放電電極と、上記一対の放電電極に対し、放電を生じさせる電圧を印加する電源と、上記一対の放電電極に対し、上記第１方向と交わる第２方向に並んで配置された一対の磁石と、を備え、上記一対の磁石の各々が、両磁極が互いに逆方向を向くとともにそれら両磁極が上記第２方向に並んだものであり、上記一対の磁石の一方が上記一対の放電電極の一方に両磁極のうち第１磁極を対向させていて、その一対の磁石の他方がその一対の放電電極の他方に、上記第１磁極とは逆極の第２磁極を対向させている。

このような空気浄化装置によれば、上記一対の磁石が形成する、後で詳述する磁場によって、清浄な空気が効率よく携帯者へと送られる。従って、この空気浄化装置にはシロッコファンなどが不要となって小さな電源で稼働する。

上記空気浄化装置において、上記一対の磁石が絶縁体で被覆されたものであり、上記電源が、上記一対の放電電極に対し、上記電圧をパルス状に印加するものであることが好ましい。

このような空気浄化装置によれば、放電電極に対してパルス状に電圧が印加されることで磁石にパルス状の電場が印加されることになる。その結果、磁石が形成する磁場がパルス状に変動することになる。このような変動磁場は、空気を殺菌することができるという多数の報告がなされており、上記空気浄化装置においても、そのような殺菌効果が期待される。

本発明の空気浄化装置は、小さな電源で稼働して清浄な空気を携帯者に効率的に送ることができる。

本発明の空気浄化装置の一実施形態を示す図である。図１に示す空気浄化装置の内部構造を示す図である。空気浄化装置の空気浄化における磁場の役割を示す図である。

以下、図面を参照して、本発明の実施形態について説明する。
図１は、本発明の空気浄化装置の一実施形態の使用状態を示す図である。
図１に示す空気浄化装置１は、空気浄化装置１のユーザである携帯者２が、例えばストラップ３などで首に掛けて使用するものである。

空気浄化装置１は、装置の上方に放出口１ａを有すると共に、装置の側面の下方に流入口１ｂを有する。空気浄化装置１は、その流入口１ｂから入ってくる汚れた空気を浄化する。そして、空気浄化装置１は、浄化した清浄な空気を放出口１ａから携帯者２の頭部方向へと送り出す。
図２は、図１に示す空気浄化装置１の内部構造を示す図である。

空気浄化装置１は、例えば電池などと言った電源１１と、その電源１１から得られる電力によって高電圧を発生させる高圧回路１２と、高圧回路１２で発生された高電圧が印加されて空気中で放電する一対の放電電極１３ａ，１３ｂと、各放電電極１３ａ，１３ｂに対して対向した一対の磁気パーツ１４ａ，１４ｂとを備えている。各磁気パーツ１４ａ，１４ｂは、内部磁石１９ａ，１９ｂを例えばゴム製の絶縁体１５ａ，１５ｂが被覆した構造を有している。

電源１１と高圧回路１２とを併せたものが、本発明にいう電源の一例に相当し、放電電極１３ａ，１３ｂが、本発明にいう一対の放電電極の一例に相当し、磁気パーツ１４ａ，１４ｂが本発明にいう一対の磁石の一例に相当する。

一対の磁気パーツ１４ａ，１４ｂは、一対の放電電極１３ａ，１３ｂに対し、重力方向で上方（図２の上方向）に配備され、放電電極１３ａ，１３ｂ同士、および磁気パーツ１４ａ，１４ｂ同士は、互いに水平方向（図２の横方向）に並んでいる。

各磁気パーツ１４ａ，１４ｂは、いわゆる棒磁石の形状をしており、両磁極が互いに反対方向を向いて上下に並んでいる。それらの磁気パーツ１４ａ，１４ｂのうち陰極の放電電極１３ａに対向した第１の磁気パーツ１４ａは、両磁極のうちのＮ極を放電電極１３ａに向けている。磁気パーツ１４ａ，１４ｂのうち陽極の放電電極１３ｂに対向した第２の磁気パーツ１４ｂは、両磁極のうちのＳ極を放電電極１３ｂに向けている。
つまり、磁気パーツ１４ａ，１４ｂ同士は磁極が互いに逆極性となる向きで配置されていることになる。

高圧回路１２によって発生される高電圧はパルス電圧であり、このような高電圧が印加されることで放電電極１３ａ，１３ｂは放電を生じる。そして、この放電電極１３ａ，１３ｂの放電に伴い、陰極の放電電極１３ａからはマイナス電荷を帯びたマイナスイオン１６ａが発生し、陽極の放電電極１３ｂからはプラス電荷を帯びたプラスイオン１６ｂが発生する。また、一対の放電電極１３ａ，１３ｂによって生じる放電は、マイナスイオン１６ａやプラスイオン１６ｂの発生に際して空気を加熱するので、マイナスイオン１６ａおよびプラスイオン１６ｂを含んだ空気は上方へと流れる。
図３は、空気浄化装置１の空気浄化における磁場の役割を示す図である。

互いに磁極が逆向きで配備された一対の磁気パーツ１４ａ，１４ｂは、下方に位置する下方磁場１８ａと上方に位置する上方磁場１８ｃと中間域に位置する中間磁場１８ｂを形成する。

下方磁場１８ａと上方磁場１８ｃは、一対の磁気パーツ１４ａ，１４ｂから各々上下方向へと丸く広がるような磁場となっており、中間磁場１８ｂは、各磁気パーツ１４ａ，１４ｂの両磁極を繋ぐように、一対の磁気パーツ１４ａ，１４ｂの外側に形成される。そして、一対の磁気パーツ１４ａ，１４ｂの間の領域では、各磁気パーツ１４ａ，１４ｂによる磁気的作用が打ち消し合うことにより、ゼロ磁場となっている。

一般的に磁場は、電磁的な相互作用により、電荷を帯びた空気や微粒子に対して一種のバリヤとして作用し、電荷を帯びた空気や微粒子を磁力線に沿った方向へと導く。このため、下方磁場１８ａは、一対の放電電極１３ａ，１３ｂによって発生されるマイナスイオン１６ａおよびプラスイオン１６ｂに対して漏斗のように作用する。また、放電によって加熱された空気が上昇することによって、マイナスイオン１６ａおよびプラスイオン１６ｂが、一対の磁気パーツ１４ａ，１４ｂの間の領域へと効率よく導かれる。

また、空気中には、例えばＰＭ２．５や細菌や花粉などと行った微粒子状の汚染物質１７が含まれており、このような微粒子状の汚染物質１７は一般的に電荷を帯びている。下方磁場１８ａは、このような汚染物質１７が横方向から空気浄化装置１へと進入するのを阻み、真下方向からの進入のみを許すので、空気浄化装置１内へと流入する空気は汚染物質１７が減少している。また、下方磁場１８ａは、空気浄化装置１内へと流入してきた汚染物質１７については、マイナスイオン１６ａおよびプラスイオン１６ｂと同様に、一対の磁気パーツ１４ａ，１４ｂの間の領域へと導く。このように導かれた汚染物質１７がマイナスイオン１６ａやプラスイオン１６ｂと接触すると、汚染物質１７は分解され、空気が浄化される。つまり、下方磁場１８ａは、空気の浄化を促進する役割を果たす。

中間磁場１８ｂは、一対の磁気パーツ１４ａ，１４ｂを取り囲むように形成されており、中間磁場１８ｂは、マイナスイオン１６ａやプラスイオン１６ｂを含んだ空気と汚染物質１７を、一対の磁気パーツ１４ａ，１４ｂの間の領域に閉じ込めて上方へと導く。この結果、一対の磁気パーツ１４ａ，１４ｂの間の領域で空気の浄化が更に進み、浄化の効率が向上する。

上方磁場１８ｃは、マイナスイオン１６ａやプラスイオン１６ｂを含んでいる浄化された空気の発散を防いで上方への移動を促す。また、空気浄化装置１の周囲に存在する汚染物質１７に対して上方磁場１８ｃはバリヤとして働き、浄化された空気に対する汚染物質１７の進入を阻む。この結果、図１に示すような状態で空気浄化装置１を携帯した携帯者２の頭部付近へと清浄な空気が効率よく送り込まれることになる。また、空気浄化装置１では、ファンなどが無くても、放電に伴う空気の加熱によって必要な空気の流れができるので、空気浄化装置１は小さな電源で稼働し、携帯に適している。

ところで、上述したように、一対の放電電極１３ａ，１３ｂには、パルス状に高電圧が印加される。この結果、放電電極１３ａ，１３ｂに対向している磁気パーツ１４ａ，１４ｂの一端には、対向した放電電極１３ａ，１３ｂの極性とは逆極性の電荷が誘起され、他端には、放電電極１３ａ，１３ｂの極性と同極性の電荷が誘起されることになる。

このような電荷もパルス状に誘起され、磁気パーツ１４ａ，１４ｂの内部磁石１９ａ，１９ｂにはパルス状に電場が印加されることになる。このようなパルス状の電場の影響で、磁気パーツ１４ａ，１４ｂの磁場にはパルス変動が生じると考えられる。

一方、変動する磁場で殺菌効果が得られることが従来より様々な研究報告によって知られているので、磁気パーツ１４ａ，１４ｂの磁場に生じるパルス変動でも殺菌効果が得られることが期待される。

なお、上記例では、磁気パーツ１４ａ，１４ｂが空気浄化装置１の筐体内に設けられているものとして説明したが、磁気パーツ１４ａ，１４ｂは空気浄化装置１の筐体の内外を跨ぐように設けられてもよいし、筐体外に設けられてもよい。

１……空気浄化装置、２……携帯者、１１……電源、１２……高圧回路、１３ａ，１３ｂ……放電電極、１４ａ，１４ｂ……磁気パーツ、１５ａ，１５ｂ……絶縁体

Claims

相互間の放電によって空気中にプラズマを発生させる、第１方向に並んだ一対の放電電極と、
前記一対の放電電極に対し、放電を生じさせる電圧を印加する電源と、
一対の磁石と、を備え、
前記一対の磁石と前記一対の放電電極とが互いに、前記第１方向と交わる第２方向に並び、
前記一対の磁石の各々が、両極が互いに逆方向を向くとともに該両極が前記第２方向に並んだものであり、
前記一対の磁石の一方が前記一対の放電電極の一方に第１磁極を対向させていて、該一対の磁石の他方が該一対の放電電極の他方に、前記第１磁極とは逆極の第２磁極を対向させていることを特徴とする空気浄化装置。
前記一対の磁石が絶縁体で被覆されたものであり、
前記電源が、前記一対の放電電極に対し、前記電圧をパルス状に印加するものであることを特徴とする請求項１に記載の空気浄化装置。