JPH11265780A - イオン発生装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ６５０ｎｍ以下のイオン粒子をイオン発生装
置から供給することにより、効果的に滝と同じ生理効果
を持たせることができ、しかも装置が小さく低騒音のイ
オン発生装置を得る。 【解決手段】 粒径が６５０ｎｍ以下の微細水を空気イ
オンと衝突帯電させる装置を備えている。肺胞に到達で
きる粒径が６５０ｎｍ以下のイオン粒子を生成すること
ができ、肺胞で毛細血管から血液に取り込まれ人体に有
害の活性酸素を除去したり、肺胞の粘膜を刺激し、求心
性線維を伝って直接自律神経に作用することとなり、血
圧降下や精神高揚などの生理作用が引き起こされ、滝と
同じ生理効果を持たせることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、イオン発生装置
に関し、詳しくは粒径が６５０ｎｍ以下の大きさのイオ
ン粒子を発生させる装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】通常、自然界にはさまざまな大きさの粒
子があり、電気を帯びた粒子（イオン粒子）も多数存在
している。イオン粒子には、プラスに帯電した陽イオン
とマイナスに帯電した陰イオンがあり、通常の自然環境
では陽・陰イオンとも数百個／ｃｃ存在すると言われて
いる。また、その粒子径はさまざまであり、通常数Å
（１０Å＝１ｎｍ）から数μｍ（１μｍ＝１０００ｎ
ｍ）の粒径のイオン粒子が存在すると言われている。

【０００３】一般に、陰イオンは精神を安定させ、リラ
ックスさせる効果があると言われており、例えば滝の近
くではレナード効果により陰イオンが多数放出されてい
る。このような自然の滝に近い性状のイオン粒子を人工
的に発生する手段としていろいろな方法が提示されてい
る（例えば特開平５−３１１９８号公報参照）。

【０００４】また、陽イオンは逆に精神を高揚させる効
果があり、通常は人体に害があるとされているが、使用
方法によっては気分をリフレッシュさせる手段の一つで
あると考えられる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところが、従来の陰イ
オン発生装置は、レナード効果を忠実に再現しようとす
るものであるが、そのためには水を粉砕する過程で騒音
が発生するという問題があり、同時にポンプを使用する
ために装置が大きくなるという問題がある。また、陰イ
オンの生理効果についてのメカニズムについて諸説があ
り、はっきりしていないのが現状である。

【０００６】一方、本発明者らは以下のような知見を持
っている。

【０００７】すなわち、滝でイオン粒子を測定した結果
は図２に示されるように、測定されたイオンはすべて陰
イオンで、粒径が１．５ｎｍ〜６ｎｍ、陰イオン個数が
最高で約５０００個／ｃｃであった。また、コロナ放電
等で発生した空気イオン（陰イオン）の粒径は図３に示
されるように約１ｎｍであって、その大部分はＣＯ₃ ^-も
しくはＯ₃ ^-が核になったものと推測され、水分子で構成
されている滝から放出されている陰イオンとは構造が異
なる。

【０００８】また、肺胞に到達できるイオン粒径は図４
に示すように粒径が６５０ｎｍ以下のものであることか
ら、イオン粒子径を６５０ｎｍ以下にすると、肺胞に到
達し、到達したイオン粒子が直接自律神経系に作用する
ことによって交感神経の緊張を緩和し、生理的効果に寄
与するものと考えられる。しかし、イオン粒子の粒径を
電気移動度の点から見てみると、図１３に示すように粒
径が大きくなるほど電気移動度は小さくなり、すなわち
空気中の移動速度は粒径が大きいほど小さくなるので、
イオン粒径が６５０ｎｍ以下であるからといって必ずし
も肺胞までイオン粒子が到達できるとは限らない。むし
ろイオン粒子の粒径は、ある程度の範囲の方が肺胞まで
到達しやすいと考えられるが、個人差があるものとも考
えられる。一般に、粒径が１．５ｎｍ〜６ｎｍの陰イオ
ンが滝と同じ生理効果を持つものと考えられるが、個人
個人によって肺胞までの道程に差があり、吸入速度も異
なるので、個人による最適なイオン粒子径があるものと
考えられる、との知見を持っている。

【０００９】本発明は、上記従来例に鑑み、更に上記知
見に基づいてなされたもので、６５０ｎｍ以下のイオン
粒子をより多く肺胞に到達させるために、イオン粒子径
を任意に制御できるイオン発生装置からイオン粒子を供
給することによってより効果的に滝と同じ生理効果を持
たせることができ、しかも装置が小さく低騒音のイオン
発生装置を提供することを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明は、粒径が６５０ｎｍ以下の微細水を空気イ
オンと衝突帯電させる装置を備えていることを特徴とし
ており、このように構成することで、肺胞に到達できる
粒径が６５０ｎｍ以下のイオン粒子を生成でき、肺胞で
毛細血管から血液に取り込まれ人体に有害の活性酸素を
除去したり、肺胞の粘膜を刺激し、求心性線維を伝って
直接自律神経に作用して、血圧降下や精神高揚などの生
理作用が引き起こされ、滝と同じ生理効果を持たせるこ
とができるようになる。

【００１１】ここで、空気イオンを発生する空気イオン
発生装置２と、粒径が６５０ｎｍ以下の微細水を発生す
る微細水発生装置３とを具備し、微細水発生装置３は、
水の温度を所定の温度に保持するための温度保持装置４
を備えているから、微細水発生装置３内の水の温度を一
定にすることができ、従って、微細水の発生量を均一に
できるので、生成するイオン粒径分布とイオン発生濃度
を常に均一にすることができる。

【００１２】また、空気イオンを発生する空気イオン発
生装置２と、粒径が６５０ｎｍ以下の微細水を発生する
微細水発生装置３とを具備し、微細水を発生する微細水
発生部５１から微細水と空気イオンの混合部７までの経
路長さＬ₁，Ｌ₂が可変であるのが好ましく、この場合、
任意の粒径分布を持ったイオン粒子を発生させることが
でき、より使用者に合ったイオン粒子を選択することが
でき、従って、イオン粒子が肺胞の粘膜を刺激し、求心
性線維を伝って直接自律神経に作用することにより、脈
拍低下や精神高揚などの生理作用が引き起こされたり、
肺胞で毛細血管から血液に取り込まれ人体に有害な活性
酸素を除去したりし、滝と同じ生理効果をより効果的に
持たせることができると共に、装置を小型にかつ静音に
することができる。

【００１３】また、排出されるイオンが陰イオンである
のが好ましく、この場合、上記の生理効果の中でも特に
精神を安定させる効果が期待できる上に、電場から発生
する静電気の除去にも効果的である。

【００１４】また、４０℃以上沸点未満の水から微細水
を発生させるのが好ましく、この場合、生成したイオン
粒子は水分子を多数含むので体に吸収されやすく、滝と
同じ粒径のイオン粒子も生成できると共に、沸騰する場
合にみられる水量の急激な減少や粒径の増大を防ぐこと
ができる。

【００１５】また、微細水発生装置３の水の温度を一定
にするのが好ましく、この場合、生成するイオン粒径分
布とイオン発生濃度を常に均一化できる。

【００１６】また、空気イオン発生装置２が微細水発生
装置３の上流側にあるのが好ましく、この場合、空気イ
オン発生装置２のまわりが高湿度の状態に常にさらされ
るのを防止できる。

【００１７】また、微細水発生装置３の水の蒸発面積を
調整できる機構を有しているのが好ましく、この場合、
水の蒸発量を調整でき、使用者がイオン量の調整を任意
に行うことができる。

【００１８】また、微細水発生装置３の水の温度を４０
℃から沸点未満まで任意に調整するのが好ましく、この
場合、使用者がイオン量の調整を任意に行うことができ
る。

【００１９】また、空気イオン発生量を任意にコントロ
ールできる機構を有しているのが好ましく、この場合、
発生するイオン粒径分布を使用者が任意にコントロール
できる。

【００２０】また、イオン風で空気イオンを運ぶように
するのが好ましく、この場合、ファンが不要となる。

【００２１】また、 空気イオン発生装置２はファン６を
具備しているのが好ましく、この場合、入口１７にフィ
ルターのような圧損のある構造であっても空気イオンを
必要量運ぶことができる。

【００２２】また、 微細水に芳香物質を混合するのが好
ましく、この場合、イオンの生理効果を相乗的に高める
ことができる。

【００２３】また、 空気イオン発生装置２の上流側にフ
ィルター５を具備するのが好ましく、この場合、流入す
る空気中の塵やほこりといった人体に有害の微粒子を容
易に除去できる。

【００２４】また、微細水を発生する微細水発生部５１
から微細水と空気イオンとの混合部７までの経路長さＬ
₁，Ｌ₂を可変させる手段が、混合部７と微細水発生部５
１のいずれか一方を垂直方向に可動させる機構からなる
のが好ましく、この場合、無段階に経路長さを可変にす
る手段が簡単になり、使用者がイオン粒子の粒径分布を
任意に調整することができる。

【００２５】また、空気イオン発生装置２にイオンを放
出するイオン化針９を設け、イオン化針９の位置の可動
により混合部７を可動させるのが好ましく、この場合、
イオン化針９を動かすだけで粒径分布を変えることがで
きる。

【００２６】また、イオン化針９が複数個あるのが好ま
しく、この場合、より多くのイオン粒子が供給できるも
のである。

【００２７】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態の一例を
添付図面に基づいて詳述する。

【００２８】イオン発生装置１の入口１７側には、図１
に示すように、流入する空気中の塵やほこりといった人
体に有害の微粒子を除去するためのフィルター５が設け
られており、フィルター５の下流側に風量コントロール
機構付きファン６と、空気イオンを発生する空気イオン
発生装置２と、粒径が６５０ｎｍ以下の微細水を発生す
る微細水発生装置３と、粒径が６５０ｎｍ以下の微細水
を空気イオンと衝突帯電させるための混合部７と、微細
水に芳香物質を混合するための芳香ノズル１５とが配設
されている。

【００２９】上記空気イオン発生装置２は、空気通路１
９内に陽イオン又は陰イオンを放出するイオン化針９
と、イオン化針９に高電圧を印加する高電圧発生部１０
とから成る放電イオン発生装置８で構成されている。

【００３０】上記微細水発生装置３にはヒータ１１が中
に入っており、回路部１２を介して微細水発生装置３内
の水を加熱できるようになっている。微細水発生装置３
の外周には温度保持ができるように断熱材１３が貼って
ある。断熱材１３によって水の温度が所定の温度に保持
されるようになり、生成するイオン粒径分布とイオン発
生濃度を常に均一にできるものである。また、ヒータ１
１の回路部１２によって微細水発生装置３の水の温度を
４０℃から沸点未満まで任意に調整できるものである。
さらに出口の面積を調整できるように開口面積調整板１
４を微細水発生部から混合部７に通じる経路７０内に面
して配設してあり、開口面積調整板１４を横方向（図１
（ｂ）の矢印方向Ｂ）にスライドすることにより、水の
蒸発する面積を任意に調整できるものである。

【００３１】混合部７の出口１８付近には、芳香ノズル
１５に連通した芳香物質貯留タンク１６が配設されてお
り、芳香ノズル１５の先端は混合部７内に通じている。
そして、微細水に芳香物質を混合することで、イオンの
生理効果を相乗的に高めることができると共に、使用者
の好みに応じて香りを付与できるものである。

【００３２】しかして、ファン６を稼働させると、空気
が入口１７からフィルター５を通って、装置内部に供給
される。このとき、フィルター５により空気中の塵やほ
こりが除去される。また、ファン６によって、入口１７
にフィルター５のような圧損のある構造であっても空気
イオンを必要量運ぶことができる。次に、放電イオン発
生装置８のイオン化針９からコロナ放電によって陽陰い
ずれかのイオンが供給されるが、この時点ではまだイオ
ン粒子径は図２に示すように約ｌｎｍ程度しかない。次
に、微細水発生装置３内でヒータ１１により水を加熱す
ると、水分子の動きは早くなり、ついにはある大きさの
クラスターを形成して水表面から水分子が拡散し、微細
水となって混合部７内に供給され、前記のイオンと混合
される。その際、微細水とイオンは衝突し、イオンの電
荷が微細水に移ることによって微細水がイオン化する。
そしてその極性は、イオンの極性と同じであり、例えば
イオンが陰イオンなら微細水も陰イオンに、イオンが陽
イオンなら微細水も陽イオンになる。微細水イオンとな
った粒子は芳香ノズル１５から供給される芳香物質を付
与されて出口１８から大気中に放出される。

【００３３】このように混合部７内で６５０ｎｍ以下の
微細水と空気イオンを衝突帯電させることによって、６
５０ｎｍ以下の水のイオン粒子を容易に生成することが
できる。そして、生理効果のメカニズムとして、図４に
示すように、肺胞に到達できるイオン粒径は６５０ｎｍ
以下であることから、粒径が６５０ｎｍ以下の粒子（好
ましくは粒径が１．５ｎｍ〜６ｎｍの陰イオン）が滝と
同じ生理効果を持つようになり、肺胞に到達したイオン
粒子は肺胞で毛細血管から血液に取り込まれ全身を駆け
めぐる。特に陰イオンは体内で発生した有害な活性酸素
を除去する効果があり、陰イオンを体内に取り込むこと
によって有益な生理効果が見込まれる。その際、水分子
が多数結合した陰イオンの方が体内の細胞に取り込まれ
やすく、より活性酸素を除去する効果が高いと考えら
れ、滝から放出される陰イオンが体によいという現象を
裏付けている。つまり、排出されるイオンが陰イオンで
あると、上記の生理効果の中でも特に精神を安定させる
効果が期待できる上に、電場から発生する静電気の除去
にも効果的となる。そして、肺胞に到達したイオン粒子
は肺胞の粘膜を刺激し、求心性線維を伝って直接自律神
経に作用することによって、陰イオンにより血圧降下な
どの精神安定が、陽イオンにより精神高揚などの生理作
用が引き起こされるものである。

【００３４】ところで、上記微細水イオンの粒径を決定
づける因子は微細水発生装置３から発生する微細水の粒
径である。すなわち、混合部７に流入した微細水はイオ
ンと衝突帯電するが、その後はイオン粒子同士の衝突は
少ないと考えられ、衝突した時点での粒径がイオン粒子
径となっている。そこで、イオン粒子径のコントロール
は微細水の粒径をコントロールするのと同義であり、そ
の手段としては大きくはファン６の風量、或いは微細水
発生装置３内の水面から混合部７までの距離をコントロ
ールすることが考えられるが、上記２因子はいずれも衝
突帯電までの時間の因子であるから、ファン６の風量を
変化させるだけで対応できるものである。また、水の温
度もイオン粒子径に関係し、ある一定温度以上でなけれ
ば微細水が発生しない。ただし、水を沸騰させるほど温
度上昇させると蒸発水のほとんど全てがμｍ以上のオー
ダー（目に見える白い霧）になってしまうので微細水に
はならない。例えば加湿器から出るミストの粒径の大部
分は１μｍ( １０００ｎｍ) 以上であり水の消費量も格
段に早い。したがって、水の温度は沸点以下である必要
があり、好ましくは４０℃〜６０℃の範囲で制御する方
が水の消費量も少なく効果的である。 また４０℃以上沸
点未満の水から微細水を発生させることで、生成したイ
オン粒子は水分子を多数含むので体に吸収されやすく、
滝と同じ粒径のイオン粒子も生成することができると共
に、沸騰する場合のような水量の急激な減少や粒径の増
大を防ぐことができるものである。図５は４０℃、５０
℃、６０℃で発生させた陰イオン粒子径の分布を示して
いる。水の温度が高いほど陰イオンの発生個数が多くな
ることが認められ、 ４０℃より温度が低くなると１ｎｍ
付近以外の粒径のイオン粒子の発生がなくなる可能性が
予測される。

【００３５】また、水の表面積もイオン粒子径に関係す
るがその度合いは低く、むしろイオン粒子の発生個数に
比例する。すなわち、イオン粒子の発生個数を増やした
ければ水の表面積を増大させ、イオン粒子の個数を減ら
したければ水の表面積を減少させる。図１の実施形態で
は、経路７０中に開口面積調整板１４を取り付け、該開
口面積調整板１４が横方向に任意にスライドできるよう
にしてあるので、該開口面積調整板１４で水の蒸発面積
をコントロールすることができる。この経路７０の断面
積の調整比率は水の表面積の調整比率と比例すると考え
られるので、例えば、該開口面積調整板１４のスライド
量を使用者が本体外部から（図示せず）コントロールで
きる機構にしておけば、使用者が直接イオン粒子の個数
を任意にコントロールでき、水の消費量も同時に調整で
きるようになる。

【００３６】また前述のように、ファン６の流量の調節
によってイオン粒径を調節することができるが、同時に
イオン個数の調節もできるものと考えられる。すなわ
ち、イオン化針９からコロナ放電によって発生するイオ
ンの発生速度は回りの空気のイオン密度に反比例し、フ
ァン６の流量を上げてイオン化針９付近のイオン濃度の
低下速度を早くしてやると、新たにイオンが発生する速
度が上昇するのでファン６の風量の増大と共にイオン発
生量は増大する。したがって、ファン６の流量のコント
ロールは粒径の操作と共にイオン量の操作も兼ねること
になる。そこで、本実施形態では図示しないが、粒径と
対応した風量の値をコントローラーに示しておいて、使
用者が任意の粒径を得られるように風量の値を操作でき
るようにする方法もある。図６に風量を図５の実施形態
の２倍（温度５０℃時）にした場合の粒径分布を示し
た。図６から明らかなように、風量を増大させることに
より、放電＋微細水で生成した粒径は小さくなる傾向が
認められ、図６の例では滝の粒径に重なる所も出てきて
いる。

【００３７】図７は、図６の粒径分布の状態で陰イオン
を被験者に吸引させた時の血圧を測定した結果を示して
いる。図７（ａ）は最高血圧を、同（ｂ）は最低血圧を
示している。６畳程度の部屋に本実施形態の構成のイオ
ン発生装置１を置き、陰イオンを被験者に吸引させたも
のである。被験者にはイオンが発生しているかどうかは
不明であって、被験者の血圧を５分毎に測定している。
図７（ａ）（ｂ）中の黒丸はイオンを排出しているとき
の血圧の平均値であり、白丸はイオンを排出していない
ときの平均値である。 なお、被験者の総数は１０名であ
り、実験中は簡単な負荷（パソコン上の動く点をマウス
で追いかける）をかけている。図７からわかるように、
本実施形態の構成のイオン発生装置１から発生した陰イ
オンを吸引した方が血圧が低くなることが認められた。
また、図８は同じく微細水発生装置３に加湿器を使った
場合の実験結果であって、（ａ）は最高血圧を、（ｂ）
は最低血圧を示している。この場合、被験者は４名であ
るが、血圧にはほとんど差が見られなかった。なお、加
湿器から出るミストの粒径分布は図９の通りであり、 １
μｍから１０００μｍまでの範囲に幅広く分布してい
る。

【００３８】また、イオン粒子に芳香物質を混合してお
くと本発明の効果がよりいっそう増大するものと考えら
れるため、 本実施形態では芳香物質貯留タンク１６に芳
香物質を入れ、 自然拡散によって芳香ノズル１５から芳
香物質が排出されるようになっている。すなわち、混合
部７を通過するイオン粒子の風によって芳香ノズル１５
内が負圧になり、 芳香物質貯留タンク１６に蓄えられた
芳香物質が誘引されて放散し、出口１８からイオン粒子
と共に排出されるようになっている。芳香は種類によっ
ては人体をリラックスさせたりリフレッンュさせたりす
る効果があるので、 例えばラベンダーを芳香物質貯留タ
ンク１６に配し、陰イオンを生成するようにすればその
リラックス効果は相乗作用でさらに大きいものになり、
またローズマリーを芳香物質貯留タンク１６に配し、陽
イオンを生成するようにすればそのリフレッシュ効果は
相乗作用でさらに大きいものになる。

【００３９】なお、 図１０に示したように、放電イオン
発生装置８の上流側に微細水発生装置３が位置するよう
に、これら装置３，８を入れ替えることももちろん可能
であるが、イオン化針９のまわりが高湿度の状態に常に
さらされるため、イオン化針９の劣化が早くなったり、
異常放電が起こるものと予想される。したがって、構成
としては図１に示すように、放電イオン発生装置８の下
流側に微細水発生装置３を配した方が望ましく、これに
より、空気イオン発生装置２のまわりが高湿度の状態に
常にさらされるのを防止でき、空気イオン発生装置２の
劣化や異常放電を防止できるようになる。さらに、空気
イオン発生装置２にファン６を具備しているので、入口
にフィルター５のような圧損のある構造であっても空気
イオンを必要量運ぶことができるという利点がある。

【００４０】本発明のイオン発生装置１は、前記実施形
態に限定されるものではなく、ファン６の代わりにイオ
ン風を利用してもよい。イオン風発生機構の一例を挙げ
ると、例えば空気通路１９の入口１７側に放電線、出口
１８側に対極板を対向して配置し、放電線に電圧を印加
して放電線近傍の空気を電離してプラスイオンを発生さ
せ、マイナス電位となっている対極板に向かって上記プ
ラスイオンが移動する際に、その移動途中でプラスイオ
ンが空気中の分子に衝突し、プラスイオンの運動エネル
ギーが空気中の分子に与えられるようにする。このとき
発生する空気の流れ（これがイオン風と呼ばれる風）を
いい、このイオン風により、混合部７で発生した粒径が
６５０ｎｍ以下の大きさのイオン粒子を運ぶことができ
るようになる。この場合、ファン６を必要とせず、一層
の静音化と省電力化を実現できる。

【００４１】さらに、上記放電イオンの代わりに放射線
による電離イオンを用いたり、芳香物質を直接微細水発
生装置３内に混入させるといった方法等も可能である。

【００４２】他の実施形態を図１１に示す。他の構成は
図１の実施形態と基本的に同様であり、対応する部分に
は同一符号を付しておく。以下、異なる点だけを述べる
と、このイオン発生装置１では、微細水を発生する微細
水発生部５１から微細水と空気イオンの混合部７までの
経路長さＬ₁，Ｌ₂が可変となっている。また水槽５０の
出口面積は水槽５０の水面の面積よりも狭く絞られてい
ると共に、水槽５０の出は微細水発生装置３の上部の端
部に寄せて設けられている。水槽５０内には水平向きに
邪魔板４０が配設され、邪魔板４０の一端と水槽５０の
一側壁に沿ってストレート状の直線経路７０ａが設けら
れており、邪魔板４０の他端と水槽５０の他側壁から天
井壁に沿って略Ｌ字状の迂回経路７０ｂが形成されてい
る。また邪魔板４０の一端側には回動自在の切換コック
４１が配設されており、切換コック４１を回動させるこ
とで、経路７０ａ，７０ｂのいずれか一方を閉じ、他方
を開くことで、微細水発生部５１と混合部７との間の経
路７０の長さを２段階に調整できるようになっている。

【００４３】しかして、イオン発生装置１はファン６を
稼働させることにより、空気がフィルター５を通って、
内部に供給される。その際、フィルター５により空気中
の塵やほこりが除去される。次に、放電イオン発生装置
１７のイオン化針８からコロナ放電によって陽陰いずれ
かのイオンが供給されるが、この時点ではまだイオン粒
子径は図２に示すとおり約１ｎｍ程度しかない。次に、
微細水発生装置３内でヒーター１１により水を加熱する
と、水分子の動きは早くなり、ついにはある大きさのク
ラスターを形成して水表面から水分子が揮散し、微細水
となって混合部７内に供給され、前記のイオンと混合さ
れる。その際、微細水とイオンは衝突し、イオンの電荷
が微細水に移ることによって微細水がイオン化する。そ
してその極性は、イオンの極性と同じであり、例えばイ
オンが陰イオンなら微細水も陰イオンに、イオンが陽イ
オンなら微細水も陽イオンになる。微細水イオンとなっ
た粒子は水槽５０出口１６から大気中に放出される。

【００４４】ここで、上記微細水イオンの粒径を決定づ
ける因子は微細水発生装置３から発生する微細水の粒径
である。すなわち、混合部７に流入した微細水はイオン
と衝突帯電するが、その後はイオン粒子同士の衝突は少
ないと考えられ、衝突した時点での粒径がイオン粒子径
となっている。そこで、イオン粒子径のコントロールは
微細水の粒径をコントロールするのと同義であり、その
手段として、水面から混合部７までの距離をコントロー
ルすることが最も大きな要因であると考えられる。つま
り、水槽５０の水面から蒸発した微細水は経路７０を通
過する間に冷やされて水クラスターとなるので、混合部
７までの経路７０が長ければさらに凝縮が進んで粒径は
大きくなる。ここで、微細水発生装置３と混合部７を結
ぶ経路７０には切換コック４１が配設されており、切換
コック４１を動かすことにより経路長さＬ₁，Ｌ₂を２段
階に調整することができるようになっているので、図１
１（ａ）では微細水発生装置３から発生した微細水が直
線経路７０ａに沿って垂直上に上昇し、最短距離で水槽
５０の水面と混合部７が連通された状態となり、図１１
（ｂ）は切換コック４１で経路７０を切り換えることに
よって、図１１（ａ）より長い距離の迂回経路７０ｂを
通って水槽５０の水面と混合部７が連通するようになる
ので、図１１（ａ）と図１１（ｂ）を比較すると、図１
１（ｂ）の方がより大きな粒子径のイオン粒子が生成さ
れることになる。

【００４５】上記のように粒径が６５０ｎｍ以下の微細
水と空気イオンが混合する混合部７と微細水発生部５１
との経路長さＬ₁，Ｌ₂が可変であるので、任意の粒径分
布を持ったイオン粒子を発生させることができ、より使
用者に合ったイオン粒子を選択することができる。その
結果、イオン粒子が肺胞の粘膜を刺激し、求心性線維を
伝って直接自律神経に作用することにより、脈拍低下や
精神高揚などの生理作用が引き起こされたり、肺胞で毛
細血管から血液に取り込まれ人体に有害な活性酸素を除
去したりし、滝と同じ生理効果をより効果的に持たせる
ことができるようになる。さらに、レナード効果を利用
した同様のイオン発生装置１と比較して、装置を小型に
かつ静音にすることができるものである。

【００４６】図１２は、微細水を発生する微細水発生部
５１から微細水と空気イオンとの混合部７までの経路長
さＬ₁，Ｌ₂を可変させる手段が、混合部７と微細水発生
部５１のいずれか一方を垂直方向に可動させる機構で構
成されている場合を示している。他の構成は図１の実施
形態と基本的に同様であり、対応する部分には同一符号
を付しておく。以下、異なる点だけを述べる。上記図１
１の例では２段階に粒子径を調整することができるが、
本例では、図１２のようにイオン化針８の位置を垂直方
向に動かした方がより手軽に粒子径を調整できる。つま
り、上記の理由により、イオン化針８の位置が下にある
方が経路長さＬ₁が短くなり、より粒子径の小さいイオ
ン粒子が生成し、上にある方が経路長さＬ₂が長くな
り、より粒子径の大きいイオン粒子が生成する。このと
きイオン化針８の位置を使用者が本体外部から（図示せ
ず）コントロールできるようにしておけば、使用者が直
接イオン粒子径を任意にコントロールできる。従って、
無段階に経路長さを可変にする手段が簡単になり、使用
者がイオン粒子の粒径分布を任意に調整することができ
る。しかもイオン化針８の可動により混合部７の位置が
変わるので、イオン化針８を動かすだけで粒径分布を変
えることができ、より簡単に使用者が操作できるもので
ある。

【００４７】図１４は図１２の発生装置から生成される
陰イオン粒径分布を示しているが、イオン化針がＡの位
置にある時は３ｎｍ付近にピークが生じ、イオン化針８
がＢの位置にある時は６ｎｍ付近にピークが生じる。

【００４８】ここで、前述のように滝付近の陰イオンの
ピークは１．５〜６ｎｍであるので、上記方法で発生し
た陰イオンはどちらも生理的に効果があるものと考えら
れるが、肺胞に到達のしやすさが個人差により異なるの
で、どちらの粒径のイオンを選ぶかを使用者は選択でき
る。

【００４９】肺胞に到達したイオン粒子は肺胞の粘膜を
刺激し、求心性線維を伝って直接自律神経に作用するこ
とにより、陰イオンには脈拍低下などの精神安定が、陽
イオンには精神寓鴇などの生理作用が引き起こされる。
また、肺胞に到達したイオン粒子は同時に肺胞で毛細血
管から血液に取り込まれ全身を駆けめぐる。特に陰イオ
ンは体内で発生した有害な活性酸素を除去する効果があ
り、陰イオンを体内に取り込むことによって有益な生理
効果が見込まれる。

【００５０】図１５に図１２でイオン化針がＡの位置の
時（図１４の粒径分布で３ｎｍ付近のピークの方）の状
態で、陰イオンを被験者に吸引させた時の脈拍を測定し
た結果を示している。６畳程度の部屋に本実施形態の構
成のイオン発生装置１を置き、陰イオンを被験者に吸引
させたものである。被験者には健常な男子大学生２０名
を使用し、被験者にはイオンが発生しているかどうかは
不明であって、被験者の脈拍数を５秒毎に測定してい
る。１回の計測は約３０分で、その間に、図１６に記載
されている精神的負荷を与えている。さらに、実験の順
序が結果に影響を与えるものと考えられたため、半数ず
つブランクとイオン暴露の実験順序を交替している。図
１６は生理効果評価の手順の一例を示し、図中の「冷水
負荷」とは、例えば両手を１５℃冷水に３分間浸水さ
せ、負荷を与えた後、１０分間回復時間をおくものであ
り、「減算期間」とは、例えば個人に合わせてランダム
な３〜４桁の数字を出題し、２桁の数字を減じて答えて
もらう方法であり、「数字逆唱」とは４桁のランダムな
数字を検者が出題し、逆唱してもらう方法であり、「新
聞読み」とはある一定の記事を一定時間音読してもらう
方法である。

【００５１】上記図１５から明らかなように、陰イオン
を暴露した方が暴露しないブランクよりも１分間平均値
の脈拍数は全ての点において低減する傾向が認められ
た。すなわち、本発明で発生した陰イオンを吸引するこ
とにより、脈拍低下の生理効果が認められた。なお、図
１７には図１２でイオン化針がＢの位置の時（図１４の
粒径分布が６ｎｍ付近のピークの方）の状態で、陰イオ
ンを被験者に吸引させた時の脈拍を測定した結果を示し
たが、図１５と同様、陰イオンを暴露した方がブランク
よりも全ての点において脈拍が低下することが認められ
た。

【００５２】また、イオン粒子数は微細水発生装置３の
水の温度を上昇させることで増やすことができるが、そ
の分水の消費量も多くなる。

【００５３】なお、空気イオン発生装置２中のイオン化
針８の数が複数個ある方が発生イオン粒子数が増加する
のでより好ましく、図１８に示すような形態のイオン化
針にする方法も有効である。

【００５４】さらに、空気イオン発生装置２と微細水発
生装置３の順序を入れ替えることももちろん可能である
が、イオン化針８のまわりが高湿度の状態に常にさらさ
れるため、イオン化針８の劣化が早くなったり、異常放
電が起こるものと予想される。したがって、構成として
は図ｌ１や図１２に示すように、空気イオン発生装置２
の後に微細水発生装置３を配した方が望ましい。

【００５５】また、微細水発生装置３における水の温度
は４０℃以下であると微細水はほとんど発生せず、沸騰
すると水の消費量が極端に上昇するため、水の温度は４
０℃以上沸点未満が好ましい。

【００５６】また図１１、図１２の各例においても、水
の蒸発する面積を任意に調整するたるなも微細水発生装
置３の出口に開口面積調整板１４（図１）を経路１９内
に面して配設することが可能である。

【００５７】本発明は本実施例に限定されるものではな
く、例えば上記放電イオンの代わりに放射線による電離
イオンを用いる方法等も可能である。

【００５８】

【発明の効果】以上説明したように、本発明のうち請求
項１記載の発明は、粒径が６５０ｎｍ以下の微細水を空
気イオンと衝突帯電させる装置を備えているから、粒径
が６５０ｎｍ以下の微細水と空気イオンを衝突帯電させ
ることによって、肺胞に到達できる粒径が６５０ｎｍ以
下のイオン粒子を生成できるので、肺胞で毛細血管から
血液に取り込まれ人体に有害の活性酸素を除去したり、
肺胞の粘膜を刺激し、求心性線維を伝って直接自律神経
に作用することとなり、血圧降下や精神高揚などの生理
作用が引き起され、滝と同じ生理効果を持たせることが
できるようになる。さらに、従来のレナード効果を利用
したイオン発生装置と比較して、装置の小型化かつ静音
化を図ることができる。

【００５９】また請求項２記載の発明は、請求項１記載
の効果に加えて、空気イオンを発生する空気イオン発生
装置と、粒径が６５０ｎｍ以下の微細水を発生する微細
水発生装置とを具備し、微細水発生装置は、水の温度を
所定の温度に保持するための温度保持装置を備えている
から、微細水発生装置の水の温度を一定にすることがで
き、従って、微細水の発生量を均一にできるので、生成
するイオン粒径分布とイオン発生濃度を常に均一にする
ことができる。

【００６０】また、請求項３記載の発明は、請求項１記
載の効果に加えて、空気イオンを発生する空気イオン発
生装置と、粒径が６５０ｎｍ以下の微細水を発生する微
細水発生装置とを具備し、微細水を発生する微細水発生
部から微細水と空気イオンの混合部までの経路長さが可
変であるので、任意の粒径分布を持ったイオン粒子を発
生させることができ、より使用者に合ったイオン粒子を
選択することができる。その結果、イオン粒子が肺胞の
粘膜を刺激し、求心性線維を伝って直接自律神経に作用
することにより、脈拍低下や精神高揚などの生理作用が
引き起こされたり、肺胞で毛細血管から血液に取り込ま
れ人体に有害な活性酸素を除去したりし、滝と同じ生理
効果をより効果的に持たせることができるようになる。
さらに、レナード効果を利用した同様のイオン発生装置
と比較して、装置を小型にかつ静音にすることができ
る。

【００６１】また請求項４記載の発明は、請求項１乃至
請求項３のいずれかに記載の効果に加えて、空気イオン
が陰イオンであるから、上項の生理効果の中でも特に精
神を安定させる効果が期待できる上に、電場から発生す
る静電気の除去にも効果的となる。

【００６２】また請求項５記載の発明は、請求項１乃至
請求項３のいずれかに記載の効果に加えて、粒径が６５
０ｎｍ以下の微細水を４０℃以上沸点未満の水から生成
する装置を備えているから、４０℃以上沸点未満の水か
ら微細水を発生させることによって、生成したイオン粒
子は水分子を多数含むので体に吸収されやすく、滝と同
じ粒径のイオン粒子も生成することができる。さらに、
沸騰する場合にみられる水量の急激な減少や粒径の増大
を防ぐことができる。

【００６３】また請求項６記載の発明は、請求項５記載
の効果に加えて、空気イオン発生装置は微細水発生装置
の上流側に配設されているから、空気イオン発生装置の
まわりが高湿度の状態に常にさらされるのを防止でき、
空気イオン発生装置の劣化や異常放電を防止することが
できる。

【００６４】また請求項７記載の発明は、請求項５記載
の効果に加えて、微細水発生装置は、水の蒸発する面積
を調整できる機構を備えているから、水の蒸発面積を調
整することで、水の蒸発量を調整でき、使用者がイオン
量の調整を任意にすることができる。

【００６５】また請求項８記載の発明は、請求項５記載
の効果に加えて、微細水発生装置は、水の温度を４０℃
以上沸点未満の間で任意にコントロールできる機構を備
えているから、微細水発生装置の水の温度を４０℃から
沸点未満まで任意に調整することができるので、使用者
がイオン量の調整を任意にすることができると共に、沸
騰する場合における水量の急激な減少を未然に防ぐこと
ができる。

【００６６】また請求項９記載の発明は、請求項５記載
の効果に加えて、空気イオン発生装置は、空気イオンの
発生量を任意にコントロールできる機構を備えているか
ら、空気イオン発生量を任意にコントロールすること
で、発生するイオン粒径分布を使用者が任意にコントロ
ールできるものである。

【００６７】また請求項１０記載の発明は、請求項５記
載の効果に加えて、空気イオン発生装置は、イオン風を
発生する機構を備えているから、イオン風で空気イオン
を運ぶことができるので、ファンを必要とせず、静音化
と省電力化を図ることができる。

【００６８】また請求項１１記載の発明は、請求項５記
載の効果に加えて、空気イオン発生装置にファンを設け
たから、入口にフィルターのような圧損のある構造であ
っても空気イオンを必要量運ぶことができる。

【００６９】また請求項１２記載の発明は、請求項１記
載の効果に加えて、微細水に芳香物質を混合することに
より、イオンの生理効果を相乗的に高めることができる
と共に、使用者の好みに応じて香りを付与することがで
きる。

【００７０】また請求項１３記載の発明は、請求項５記
載の効果に加えて、空気イオン発生装置の上流側にフィ
ルターを配設したから、流入する空気中の塵やほこりと
いった人体に有害の微粒子を除去し、清浄なイオン粒子
を供給できるものである。

【００７１】また請求項１４記載の発明は、請求項３記
載の効果に加えて、微細水を発生する微細水発生部から
微細水と空気イオンとの混合部までの経路長さを可変さ
せる手段が、混合部と微細水発生部のいずれか一方を垂
直方向に可動させる機構からなるので、無段階に経路長
さを可変にする手段が簡単になり、使用者がイオン粒子
の粒径分布を任意に調整することができる。

【００７２】また請求項１５記載の発明は、請求項３記
載の効果に加えて、空気イオン発生装置にイオンを放出
するイオン化針を設け、イオン化針の位置の可動により
混合部を可動させるので、イオン化針の位置の可動によ
り空気イオンと微細水との混合部を可動させることがで
きるので、イオン化針を動かすだけで粒径分布を変える
ことができ、より簡単に使用者が操作できる。

【００７３】また請求項１６記載の発明は、請求項１５
記載の効果に加えて、イオン化針が複数個あるので、イ
オン化針からより多くのイオン粒子が供給できるもので
ある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態の一例を示し、（ａ）はイオ
ン発生装置の断面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線断面図
である。

【図２】滝付近で測定した陰イオンの粒径分布図であ
る。

【図３】コロナ放電で発生した陰イオンの粒径分布図で
ある。

【図４】人間の肺の構造断面図と各部位に到達する粒子
のサイズの説明図である。

【図５】同上のイオン発生装置から発生した陰イオンの
水の温度別粒径分布図である。

【図６】同上のイオン発生装置の風量を２倍にした時の
陰イオンの粒径分布図である。

【図７】（ａ）（ｂ）は同上のイオン発生装置を用いた
場合の血圧測定結果の説明図である。

【図８】（ａ）（ｂ）同上のイオン発生装置の水微細化
装置に加湿器を用いた場合の血圧測定結果の説明図であ
る。

【図９】加湿器のミストの粒径分布図である。

【図１０】本発明の他の実施形態のイオン発生装置の断
面図である。

【図１１】本発明の更に他の実施形態のイオン発生装置
の断面図であり、（ａ）は微細水発生部から混合部まで
の経路長さが短い場合を示し、（ｂ）は長い場合を示し
てる。

【図１２】本発明の更に他の実施形態のイオン発生装置
の断面図である。

【図１３】同上の電気移動度と粒径との関係を示すグラ
フである。

【図１４】同上のイオン発生装置から発生した陰イオン
の粒径分布図である。

【図１５】同上のイオン発生装置を用いた場合の脈拍測
定結果の説明図である。

【図１６】同上の脈拍測定実験の説明図である。

【図１７】同上のイオン発生装置を用いた場合の脈拍測
定結果の説明図である。

【図１８】本発明の更に他の実施形態のイオン化針の説
明図である。

【符号の説明】

１ イオン発生装置 ２ 空気イオン発生装置 ３ 微細水発生装置 ４ 温度保持装置 ５ フィルター ６ ファン ７ 混合部 ９ イオン化針 ５１ 微細水発生部 Ｌ₁，Ｌ₂ 経路長さ

Claims (16)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 粒径が６５０ｎｍ以下の微細水を空気イ
   オンと衝突帯電させる装置を備えていることを特徴とす
   るイオン発生装置。
2. 【請求項２】 空気イオンを発生する空気イオン発生装
   置と、粒径が６５０ｎｍ以下の微細水を発生する微細水
   発生装置とを具備し、微細水発生装置は、水の温度を所
   定の温度に保持するための温度保持装置を備えているこ
   とを特徴とする請求項１記載のイオン発生装置。
3. 【請求項３】 空気イオンを発生する空気イオン発生装
   置と、粒径が６５０ｎｍ以下の微細水を発生する微細水
   発生装置とを具備し、微細水を発生する微細水発生部か
   ら微細水と空気イオンの混合部までの経路長さが可変で
   あることを特徴とする請求項１記載のイオン発生装置。
4. 【請求項４】 空気イオンが陰イオンであることを特徴
   とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載のイオン
   発生装置。
5. 【請求項５】 粒径が６５０ｎｍ以下の微細水を４０℃
   以上沸点未満の水から生成する装置を備えていることを
   特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載のイ
   オン発生装置。
6. 【請求項６】 空気イオン発生装置は微細水発生装置の
   上流側に配設されていることを特徴とする請求項２又は
   請求項３記載のイオン発生装置。
7. 【請求項７】 微細水発生装置は、水の蒸発する面積を
   調整できる機構を備えていることを特徴とする請求項２
   又は請求項３記載のイオン発生装置。
8. 【請求項８】 微細水発生装置は、水の温度を４０℃以
   上沸点未満の間で任意にコントロールできる機構を備え
   ていることを特徴とする請求項２又は請求項３記載のイ
   オン発生装置。
9. 【請求項９】 空気イオン発生装置は、空気イオンの発
   生量を任意にコントロールできる機構を備えていること
   を特徴とする請求項２又は請求項３記載のイオン発生装
   置。
10. 【請求項１０】 空気イオン発生装置は、イオン風を発
    生する機構を備えていることを特徴とする請求項２又は
    請求項３記載のイオン発生装置。
11. 【請求項１１】 空気イオン発生装置にファンを設けた
    ことを特徴とする請求項２又は請求項３記載のイオン発
    生装置。
12. 【請求項１２】 微細水に芳香物質を混合することを特
    徴とする請求項１記載のイオン発生装置。
13. 【請求項１３】 空気イオン発生装置の上流側にフィル
    ターを配設したことを特徴とする請求項２又は請求項３
    記載のイオン発生装置。
14. 【請求項１４】 微細水を発生する微細水発生部から微
    細水と空気イオンとの混合部までの経路長さを可変させ
    る手段が、混合部と微細水発生部のいずれか一方を垂直
    方向に可動させる機構からなることを特徴とする請求項
    ３記載のイオン発生装置。
15. 【請求項１５】 空気イオン発生装置にイオンを放出す
    るイオン化針を設け、イオン化針の位置の可動により混
    合部を可動させることを特徴とする請求項３記載のイオ
    ン発生装置。
16. 【請求項１６】 イオン化針が複数個あることを特徴と
    する請求項１５記載のイオン発生装置。