JPH0762534B2 - 負イオン空気発生装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、空気清浄機能および加
湿機能を備えた負イオン空気発生装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】大気中には工場の煙突から出る煤煙や亜
硫酸ガスまたは炭酸ガス、自動車の走行による道路の粉
塵、排ガスや排煙、その他細菌、水滴、各種ガスなどが
浮遊しており、これらの物質が大気を汚染している。こ
のような大気汚染物質は、産業の発達とともに増加して
おり、生活環境に大きな影響を及ぼしている。

【０００３】例えば、産業の高度成長時代以前であれば
室内の空気を清浄化する時は窓を開けて外気を室内に取
り入れる方法が当り前であったが、最近は窓を開放して
外気を取り入れると、むしろ室内が汚染される場合が多
くなってきた。したがって、最近は窓を閉め切り、空調
装置、空気清浄機、加湿器等などを設置して住環境の改
善を図っている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、現在普
及している空調装置等などの住環境改善機器は、それぞ
れ一長一短がある。つまり、冷暖房機器は単に空気の温
度制御を行うのみで、汚染物質の除去性能が十分でな
い。また、空気清浄機は、空気中に浮遊している汚染物
質を除去する機能をもつが、空気中の湿度を制御できな
い欠点がある。さらに、加湿器は、空気中に浮遊してい
る汚染物質を除去できず、かつ供給される水の粒子が大
きくて部屋をじめじめさせることがある。特に、これら
冷暖房機器、空気清浄機および加湿器を使用すると、空
気中の負イオンを低下させる不具合がある。

【０００５】空気中の負イオン濃度とは、電子を帯びた
分子（多くは酸素分子）の集合体の量であり、空気中の
酸素分子は通常、電子１６個と陽子１６個および中性子
から成り立ち、電気的に中立を保っている。電子数が１
６個より多くなると負イオンとなる。

【０００６】空気中で負イオンが多いと、疲労感、倦怠
感、肩こり、目の疲労、ストレス、頭痛、喘息、リユウ
マチ、神経痛、皮膚疾患、心臓病などの慢性病の緩和に
有効であるとの臨床例が数多く報告されている。具体的
に、負イオン発生装置（イオナイザ−）は自立神経調整
用の医療機器として用いられており、また細胞を活性化
し、細胞の新陳代謝を促すとして美容機器としても活用
されている。

【０００７】しかしながら、従来の負イオン発生装置
は、コロナ放電を用いるなどのように、単に空気を、物
理的、電気的にイオン化するのみであり、空気中に浮遊
している汚染物質を除去する機能や空気に適度な湿り気
を与える機能などに欠ける不具合がある。

【０００８】本発明はこのような事情にもとづきなされ
たものでその目的とするところは、比較的簡単な構成で
あって、大気汚染物質の除去機能、空気の加湿機能を備
えた負イオン空気発生装置を提供しようとするもので
あ。

【０００９】また、本発明の他の目的は、大気汚染物質
の除去機能、空気の加湿機能を備え、さらに湿度の調整
が可能となる負イオン空気発生装置を提供しようとする
ものである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するため、空気吸入口および空気吐出口を設けたハウジ
ング内にミストチャンバを設置し、このミストチャンバ
にはモータにより回転される回転板を設け、この回転板
に水供給手段から水を注ぎ、この水を回転板の回転によ
る遠心力で周辺に飛散させることによって微粒化し、こ
の水の微粒子に上記空気吸入口から取り入れた空気を接
触させて負イオン空気を発生させ、この負イオン空気を
上記空気吐出口から供給することを特徴とする。

【００１１】また、本発明は上記他の目的を達成するた
め、ハウジングに空気吸入口および空気吐出口を設け、
この空気吸入口にフィルタを設けるとともに空気吐出口
に吐出ファンを設け、上記空気吸入口のフィルタを通じ
てハウジング内に外気を導入し、このハウジング内にミ
ストチャンバを設置し、このミストチャンバにはモータ
により回転される回転板を設け、この回転板に水供給手
段から水を注ぎ、この水を回転板の回転による遠心力で
周辺に飛散させることによって微粒化し、この水の微粒
子に上記空気吸入口から取り入れた空気の一部を接触さ
せて負イオン空気を発生させ、この負イオン空気と上記
空気吸入口から導入した空気の残りを混合し、この混合
割合を制御する手段を設け、この混合空気を上記吐出フ
ァンにより上記空気吐出口から供給することを特徴とす
る。

【００１２】

【作用】本発明の１番目によると、回転板の回転による
遠心力で周辺に水を飛散すると、この水は空気中で分裂
して微粒化する。この時に付近の空気中に負イオンを発
生させ、微粒化した水は負イオンと等価の正電荷を帯び
る。この現象はレナード効果（Lenard's effect ）と称
されており、滝の付近では空気中に負イオンが多量に存
在していることから滝効果とも言われている。このよう
な水の微粒子は、空気中の汚染物質を捕獲し、かつ空気
に混合されて適度な湿りを与え、かつ周囲に負イオンを
発生させるから、空気吐出口から供給される状態では空
気を浄化し、加湿し、かつ多量に負イオンを含んでいる
ことになる。

【００１３】また、本発明の２番目によると、ハウジン
グ内に導入された空気は、その一部がミストチャンバに
導かれて湿気を含んだ負イオン空気となり、残りはミス
トチャンバに導かれず、これら湿気を含んだ負イオン空
気と湿気を含まない空気が混合されて吐出ファンにより
空気吐出口から供給される。このため湿気を含んだ負イ
オン空気と湿気を含まない空気の割合を制御手段によっ
て調整することにより湿気の割合を制御することができ
る。

【００１４】

【実施例】以下本発明について、図１に示す第１の実施
例にもとづき説明する。

【００１５】図において１はハウジングであり、前面に
空気吸入口２および空気吐出口３を設けてある。空気吸
入口２には、空気中の比較的大きな塵、埃を捕獲するフ
ィルタ４が設けられている。ハウジング１内には、水供
給手段としての水タンク５およびミストチャンバ６が収
容されている。

【００１６】水タンク５には水道水などが所定量収容さ
れており、この水タンク５の水は水供給手段としてのポ
ンプ７によりパイプ８、９を通じてミストチャンバ６に
供給されるようになっている。

【００１７】ミストチャンバ６には、例えば上下２枚の
回転板１０、１１が水平な状態で収容されている。これ
ら回転板１０、１１は垂直な回転軸１２に取り付けられ
ており、この回転軸１２はミストチャンバ６の天井に設
置したモータ１３により回転される。モータ１３の回転
は回転軸１２を通じて回転板１０、１１に伝えられ、こ
れら回転板１０、１１はそれぞれ水平面で所定回転数に
より連続回転する。

【００１８】上記パイプ８、９はこれら回転板１０、１
１の上に伸びており、これら回転板１０、１１の中央部
に水を供給する。回転板１０、１１の上面に滴下された
水は回転板１０、１１の回転による遠心力で周辺に飛散
され、この飛散により水は破砕、粉砕されて微粒化す
る。したがって、ミストチャンバ６内では微細なミスト
が発生される。

【００１９】ミストチャンバ６の天井面には導入口１４
が開口されており、底面には排除口１５が形成されてい
る。上記導入口１４からは空気が導かれ、この空気と上
記ミストがこのミストチャンバ６内で混合される。この
混合時に、空気中に含まれている各種物質、例えば塵、
埃、煤煙、各種ガス、細菌、水滴などがミストに付着、
またはミストが付着する。また、ミストチャンバ６内で
微細なミストに粉砕されなかった水滴や、チャンバ壁に
付着して伝わる水滴などは排除口１５を通じて水タンク
５に戻される。

【００２０】ミストチャンバ６の下部側壁には導入口１
４の開口面積よりも大きな断面積をもつダクト１６が連
結されており、このダクト１６は途中に気水分離部分と
しての蛇行通路部１７を有している。この蛇行通路部１
７には、ミスト混合空気の通過の邪魔をする邪魔板１８
…が形成されている。

【００２１】ダクト１６の出口には、モータ１９にて回
転されるファン２０が設けられており、このファン２０
の駆動によりダクト１６内の空気が強制的に吸出され、
ハウジング１の空気吐出口３へ送り出されるようになっ
ている。このような構成の負イオン空気発生装置の作用
を説明する。

【００２２】モ−タ１９によりファン２０を運転すると
ダクト１６内が負圧になり、ハウジング１の前面に形成
した空気吸入口２から外気を導入し、この外気をハウジ
ング１内から導入口１４を通じてダクト１６内に導入す
る。この空気はハウジング１の前面に形成した空気吐出
口３から外部へ送り出される。空気吸入口２から導入さ
れる外気はフィルタ４を通過する過程で、空気に含まれ
ている比較的大きな物質がこのフィルタ４に捕獲されて
除去される。よって、ダクト１６には空気とともにこれ
に含まれる比較的小さな埃、煤煙、各種ガス、細菌、水
滴などが導入される。

【００２３】このような運転と同時に、ポンプ７および
モータ１３を運転する。すると、水タンク５内の水がパ
イプ８、９を介して回転板１０、１１の中央部に供給さ
れるとともに、これら回転板１０、１１が所定の速度で
回転される。

【００２４】回転板１０、１１に滴下された水は回転板
１０、１１の回転による遠心力で周辺に飛散され、この
飛散により水が破砕、粉砕されて微粒化する。したがっ
て、ミストチャンバ６内で微細なミストが発生し、この
ミストは上記導入口１４から導かれた空気と混合され
る。この混合により空気中に含まれている塵、埃、煤
煙、各種ガス、細菌、水滴などがミストに付着、または
ミストがこれらの物質に付着する。

【００２５】このような付着作用が繰り返され、ミスト
と空気汚染物質の付着物の質量が大きくなるとこれらミ
ストおよび汚染物質はミストチャンバ６の底に落下す
る。このような作用は比較的大きな粒子のミストが、重
力を受けるので有効である。

【００２６】また、ミストチャンバ６内で粉砕し切れな
かった比較的大きな水滴や、チャンバ壁に付着した水滴
などはミストチャンバ６の底に集まり、これらは排除口
１５を通じて水タンク５に戻される。

【００２７】すなわち、ミストチャンバ６内で空気とミ
ストが混合するときに、汚染物質とミストがくっついて
重力により落下し、排除口１５から水タンク５へ排除さ
れるようになり、これにより空気の清浄作用をなす。

【００２８】さらに、ミストチャンバ６内で水が空気中
で分裂して微粒化される時、付近の空気中に負イオンを
発生させ、いわゆるレナード効果により、空気を負イオ
ン化する。つまり、ミストチャンバ６内では多量の負イ
オンが発生する。

【００２９】このような、負イオン化した空気とミスト
の混合物はダクト１６に引き込まれる。これらミストと
空気がダクト１６の気水分離部分としての蛇行通路１７
を通過するとき、屈曲通路の壁に衝突したり、壁の抵抗
を受けたり、邪魔板１８…に衝突することにより、運動
エネルギーの比較的大きな大きい粒子のミストがダクト
壁に付着し、すなわち水成分の多くは屈曲通路の壁を伝
わって流れ、排除口１５より水タンク５に落とされる。
このように水タンク５に戻される水は周囲の環境によっ
ても異なるが、ポンプ７により汲上げられる量の９９．
７％以上に相当する。

【００３０】例えば湿度５０％以下の空気では、１時間
当り４００ｃｃ程度の水分を供給するのが良いとされて
いるので、この場合は水タンク５に戻される水はポンプ
７により汲上げられる量の９９．８３％に相当し、また
湿度７０％以上の空気では、１時間当り２００ｃｃ以下
の水分を供給するのが良いとされており、この場合は水
タンク５に戻される水はポンプ７により汲上げられる量
の９９．９２％に相当する。このように空気と混合され
るミストの供給量は、水タンク５内の水の温度および空
気の温度により制御することができる。

【００３１】上記水タンク５に戻される水には空気に含
まれていた塵、埃、煤煙、各種ガス、細菌、水滴などが
付着しており、したがって空気に含まれていた上記不純
物はこの水で除去される。

【００３２】上記のようにしてダクト１６の出口に達し
た空気およびミストにおいては、空気に含まれていた
塵、埃、煤煙、各種ガス、細菌、水滴などが除去された
清浄な状態となっており、またミストにあっては粒の大
きさが極めて小さくなって、さらに空気は多量の負イオ
ンを保有している。このような空気およびミストは、ハ
ウジング１の前面に形成した空気吐出口３から外部へ送
り出される。

【００３３】この時の空気は、前記したように、大気汚
染物質が除去されており、適度な湿度（ミスト）を含ん
でおり、かつ多量の負イオンが存在しているから、健康
によい。

【００３４】すなわち、上記実施例の装置は、空気清浄
機能、加湿機能および負イオン発生機能を奏するもので
あり、これはミストチャンバ６内で回転板１０、１１の
回転による遠心力で水を飛散させ、この飛散により水を
破砕、粉砕して微粒化することによるレナード効果を利
用したものであるから、構成が簡単でありながら上記３
つの機能を同時に発揮することができる。上記実施例に
示した負イオン空気発生装置の実験について説明する。

【００３５】水温２０℃の水をポンプ７により４．３リ
ットル／min で、直径２００mmの回転円板１０、１１に
供給し、この回転円板１０、１１をモータ１３により２
９００ｒｐｍで回転させると、平均粒径が０．２８μｍ
のミストを発生することが認められた。

【００３６】大きさが０．１〜０．５μｍの微細粒子の
数は、０．０１立方フィート当り１００万個以上とな
り、０．１μｍ以下の微細粒子は測定できないが、かな
りの数であると推測される。

【００３７】なお、先に述べた通り、４．３リットル／
min の割合で供給される水の全てが空気吐出口３から送
り出されるものではなく、実際に湿度として利用される
水はその千分の１〜１万分の１である。そして、ハウジ
ング１の空気吐出口３から放出される負イオンは、６０
０００個／cc以上になり、正イオンは２００個／cc前後
であった。

【００３８】負イオンの数は、気象状況、空気の汚れ具
合などで変化し、平均的に山間部で２０００〜３０００
個／cc、一般住宅地で４００〜６００個／cc、商店や工
場地帯では正イオンが負イオンを上回ると言われてい
る。これに対して本発明の負イオン空気発生装置の機能
は、格段に優れていることが理解できる。

【００３９】なお、上記実施例では、水を一旦水タンク
５に貯え、この水をポンプ７で回転板１０および１１に
供給するようにしたが、水の供給手段は、直接水道水を
送りこんでもよい。この場合は流量制御することはもち
ろんである。また、回転板１０、１１は水平に回転する
ことには限らず、斜めや垂直面で回転するようにしても
よい。さらに、ミストチャンバ６の底部に集まる水分は
タンク５に戻さずに、外部に捨てるようにしてもよい。
そしてまた、ミストチャンバ６に続く気水分離部分とし
ては、図２および図３に示す第２の実施例のような、フ
ィン方式であってもよい。

【００４０】このフィン方式の気水分離部は、ダクト１
６の途中に回転フィン３０を設け、この回転フィン３０
はファン２０にて吸引される空気の流れ、つまり風によ
り自動的に回転されるように羽根に角度をもたせてい
る。したがってミストを含んだ空気が導かれてきた場合
に、この風が回転フィン３０を通過するとき回転フィン
３０が回され、これにより粒子の大きなミストが遠心力
で外周に飛ばされ、ダクト壁に付着して壁を伝わり、排
除口１５より水タンク５に落とされ、また微細なミスト
は空気とともに中央のダクト１６ａを通じてファン２０
側に送られる。このようにしても、粒子の大きなミスト
を分離することができる。

【００４１】また、気水分離部は、上記邪魔板方式やフ
ィン方式の他に、サイクロン方式を用い、ミストを含ん
だ空気を旋回させて遠心力で粒子の大きなミストを分離
する手段であっても実施可能である。

【００４２】さらに、室内に放出される浄化空気の湿度
を少なく制御したい場合は、図４に示す第３の実施例の
ような構造の負イオン空気発生装置を用いるようにして
もよい。

【００４３】この場合は、ハウジング１の空気吸入口２
に設置したフィルタ４を通じて導入した外気の一部をミ
ストチャンバ６に導入する。ミストチャンバ６およびダ
クト１６を経て第１または第２の実施例と同様にして浄
化され、負イオンを与えられかつ湿り気を与えられた空
気は吸出ファン４０によりハウジング１の内部に放出さ
れる。ハウゾング１の空気吐出口３には吐出ファン４５
を設けてあり、この吐出ファン４５は、前記フィルタ４
を通じて導入した外気の残りと、ミストチャンバ６およ
びダクト１６を経て吸出ファン４０によりハウジング１
内に放出された浄化空気とを混合して空気吐出口３より
室内に混合空気を放出する。

【００４４】この場合、吸出ファン４０および吐出ファ
ン４５を共に風量調整可能なファンとし、これらの風量
を制御すれば、フィルタ４を通じて浄化した空気と、ミ
ストチャンバ６を経て負イオンが付与された浄化空気と
の混合割合を調整することができ、ミストチャンバ６を
経て負イオンが付与された浄化空気は湿気を含んでいる
ので、吐出ファン４５から室内に戻される浄化空気の湿
気の割合を軽減することができる。

【００４５】なお、図４に示す第３の実施例の場合、湿
気を含んだ負イオン空気と湿気を含まない浄化空気との
混合比は、主として吸出ファン４０の風量調節により行
えるが、本発明はこれに限らず、ミストチャンバ６の入
口の開口面積を調整する、またはダクト１６の出口の開
口面積を調整する等の他の混合割合調整手段であっても
よい。

【００４６】

【発明の効果】以上説明したように本発明の１番目によ
ると、ミストチャンバ内の回転板の回転による遠心力で
周辺に水を飛散させてこの水を空気中で分裂して微粒化
するので、この時にレナード効果により付近の空気中に
負イオンを発生させる。上記微細化された水、つまりミ
ストはミストチャンバに導入された空気と混合され、こ
の混合によりミストが空気中の汚染物質を捕獲して浄化
作用をなし、またミストが空気と混合することから適度
な湿りを与え、しかも上記したように負イオンを発生さ
せるから、空気吐出口より供給される状態の空気を清浄
化され、加湿され、かつ多量に負イオンを含んでいるこ
とになり、空気環境を良好な状態にすることができる。
しかも、このものは、ミストチャンバに収容した回転板
の回転による水の飛散、分裂の微粒化により上記空気清
浄機能、加湿機能および負イオン発生機能の３つの機能
を奏するので、構成が簡単である。

【００４７】また、本発明の２番目によれば、ハウジン
グ内に導入された空気の一部がミストチャンバに導かれ
て湿気を含んだ負イオン空気となり、残りはミストチャ
ンバに導かれず、これら湿気を含んだ負イオン空気と湿
気を含まない空気を混合割合制御手段によって調整され
て吐出ファンにより空気吐出口から供給されるので、湿
気の割合を制御することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例を示す負イオン空気発生
装置の構成を示す図。

【図２】本発明の第２の実施例を示す負イオン空気発生
装置の構成を示す図。

【図３】同実施例の気水分離用フィンの斜視図。

【図４】本発明の第３の実施例を示す負イオン空気発生
装置の構成を示す図。

【符号の説明】

１…ハウジング、２…空気吸入口、３…空気吐出口、５
…水タンク、６…ミストチャンバ、７…ポンプ、８、９
…パイプ、１０、１１…回転板、１３…モータ、１６…
ダクト、１７…蛇行通路、１８…邪魔板、２０…ファ
ン、３０…フィン、４０…吸出ファン、４５…吐出ファ
ン。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 空気吸入口および空気吐出口を設けたハ
   ウジング内にミストチャンバを設置し、このミストチャ
   ンバにはモータにより回転される回転板を設け、この回
   転板に水供給手段から水を注ぎ、この水を回転板の回転
   による遠心力で周辺に飛散させることによって微粒化
   し、この水の微粒子に上記空気吸入口から取り入れた空
   気を接触させて負イオン空気を発生させ、この負イオン
   空気を上記空気吐出口から供給することを特徴とする負
   イオン空気発生装置。
2. 【請求項２】 ハウジングに空気吸入口および空気吐出
   口を設け、この空気吸入口にフィルタを設けるとともに
   空気吐出口に吐出ファンを設け、上記空気吸入口のフィ
   ルタを通じてハウジング内に外気を導入し、このハウジ
   ング内にミストチャンバを設置し、このミストチャンバ
   にはモータにより回転される回転板を設け、この回転板
   に水供給手段から水を注ぎ、この水を回転板の回転によ
   る遠心力で周辺に飛散させることによって微粒化し、こ
   の水の微粒子に上記空気吸入口から取り入れた空気の一
   部を接触させて負イオン空気を発生させ、この負イオン
   空気と上記空気吸入口から導入した空気の残りを混合
   し、この混合割合を制御する手段を設け、この混合空気
   を上記吐出ファンにより上記空気吐出口から供給するこ
   とを特徴とする負イオン空気発生装置。