KR101224699B1 - 이온 확산 장치 및 이온 발생 카트리지 - Google Patents

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Abstract

이온 발생 장치를 교환 용이하게 하여 안정된 이온 공급 능력을 유지 가능한 이온 확산 장치 및 이온 발생 카트리지에 관한 것이다. 이온 발생 장치를 착탈 가능한 구성으로 하여 유지 보수를 용이하게 함과 함께, 플러스 이온과 마이너스 이온을 균등하게 발생시키면서, 실내의 멀리까지 송출 가능한 이온 확산 장치를 얻기 위하여, 송풍기(3)로부터 분출구(4)에 이르는 통류로의 통류면에 합치시켜, 통류 방향에 교차하는 방향으로 이격하는 플러스 이온 발생부(13A) 및 마이너스 이온 발생부(13B)가 설치되어 있는 이온 발생면(11a)을 노출시키는 자세로, 이온 발생 장치(10)를 수용하는 이온 발생 장치 수용부를 설치하고, 이온 발생 장치(10)를, 그 이온 발생면(11a)을 통류로의 통류면에 합치된 형상으로 하는 카트리지식으로 하여, 장치 전방면의 분출구측에 형성하는 삽입구(6)로부터 출납 가능하게 하고, 상기 이온 발생 장치 수용부에, 이온 발생면을 통류면에 노출시킨 자세로 착탈 가능하게 하는 이온 확산 장치(1)로 하였다.

Description

이온 확산 장치 및 이온 발생 카트리지{ION DIFFUSING APPARATUS AND ION GENERATING CARTRIDGE}
본 발명은 이온 발생 장치와 송풍기를 구비하는 이온 확산 장치에 관한 것으로, 특히 이온 발생 장치를 교환 용이하게 하여 안정된 이온 공급 능력을 유지 가능한 이온 확산 장치 및 이온 발생 카트리지에 관한 것이다.
최근, 공기 중에 발생시킨 플러스 이온과 마이너스 이온에 의해 공기 중에 부유하는 세균을 살균하여 바이러스를 불활성화하여, 공기를 청소하는 작용이 발견되어, 이 기술을 응용한 공기 청정기 등의 제품이 주목을 모으고 있다.
또한, 플러스 이온과 마이너스 이온을 발생시키는 이온 발생부는, 바늘 형상의 플러스 마이너스의 방전 전극과, 판 형상의 유도 전극의 사이에서 각각 방전시켜, 플러스의 방전 전극부로부터 플러스 이온을 발생시키고, 마이너스의 방전 전극으로부터 마이너스 이온을 발생시키는 플라즈마 방전식의 것이 알려져 있다. 바늘 형상의 플러스 마이너스의 방전 전극부에서 플라즈마 방전함으로써, 공기 및 수증기가 이온화되어, 플러스 이온과 마이너스 이온이 발생한다. 플러스 이온으로서는 수소 이온의 주위에 복수의 물 분자가 부착된 H+(H2O)m(m은 자연수)이, 마이너스 이온으로서는 산소 이온의 주위에 복수의 물 분자가 부착된 O2 -(H2O)n(n은 자연수)이 주로 발생한다.
상기한 H+(H2O)m과 O2 -(H2O)n이 부유균의 표면에 부착되면, 화학 반응을 일으켜 활성종인 과산화수소(H2O2) 또는 수산기 라디칼(ㆍOH)을 생성한다. 그 때문에, 이 활성종(活性種)의 분해 작용에 의해 부유균이 파괴된다. 이와 같이 하여 공기 중의 세균이나 바이러스 등의 세균류를 살균, 혹은 불활성화하여 제거할 수 있다고 되어 있다.
상기한 바와 같이 H+(H2O)m과 O2 -(H2O)n을 동시에 실내에 공급함으로써, 실내의 공기 중에 포함되는 세균류를 살균ㆍ불활성화하는 것이 가능하게 된다. 그러나, 이온 발생부인 바늘 형상의 방전 전극부에 불순물이나 분진 등이 부착된 경우에는, 이온 발생 효과가 저하하게 되어, 요구되는 이온 발생량을 공급할 수 없게 되어 버린다.
공기 중의 세균류를 살균ㆍ불활성화하여 제거하기 위해서는, 세균류에 부착되는 플러스 이온과 마이너스 이온의 양이 필요하므로, 단위 용적당 소정량 이상의 플러스 이온과 마이너스 이온이 필요해져, 이온 발생 효과가 악화된 이온 발생부는 그 원인을 수복(修復)하거나 교환하는 것이 바람직하다.
그 때문에, 공기 처리 유닛이나 이온 확산 장치를 제거한 청소나 유지 보수를 용이하게 하기 위하여, 공기 처리 유닛이나 이온 확산 장치를 그것들을 장착하는 베이스부에 대하여 재탈착 가능하게 한 공기 처리 장치 및 이온 확산 장치가 이미 제안되어 있다(예를 들어, 특허문헌 1 참조).
일본 특허 제4114602호 공보
실내에 플러스 이온과 마이너스 이온을 공급하여, 공기 중에 부유하는 세균류를 살균ㆍ불활성화하여 공기를 청소하는 것은 가능하지만, 플러스 이온과 마이너스 이온을 동시에 사용하여 공기 중의 세균류를 살균ㆍ불활성화하여 제거하므로, 공기 중에 잔존하는 플러스 이온과 마이너스 이온의 양은 소정량 이상인 것이 바람직하고, 또한 동일 정도의 양인 것이 바람직하다.
또한, 송풍기 등을 사용하여 이온 발생 장치의 이온 발생부로부터 발생하는 플러스 및 마이너스의 이온을 확산할 때에, 단순히 이온 발생부에 송풍하여 기류에 태워 확산하는 방법에서는, 플러스 및 마이너스의 이온이 충돌하여 중화하게 되어, 이온인 채로 공기 중에 균일하게 분산시키는 것은 곤란하다. 또한, 플러스 및 마이너스의 이온을 별개로 발생시켜, 별개로 송풍하여 반송하는 방법에서는, 이온끼리 충돌하여 중화하는 것을 방지하여, 멀리까지 반송시킬 수는 있지만, 플러스 및 마이너스의 이온의 분산량이 균일하게 되지 않아, 원하는 살균 효과나 불활성화 효과를 발휘할 수는 없다.
그 때문에, 플러스 및 마이너스의 이온을 균일하게 발생시켜, 실내에 송출한 단위 용적당의 잔존량을 많이 하고, 그 비율도 대략 동일하게 하는 이온 확산 장치가 요망되고 있다. 나아가, 이온 발생부의 유지 보수를 용이하게 하는 구성인 것이 요망되고 있다.
따라서, 본 발명은 상기 문제점을 감안하여, 이온 발생 장치를 착탈 가능한 구성으로 하여 유지 보수를 용이하게 함과 함께, 플러스 이온과 마이너스 이온을 균등하게 발생시키면서, 실내의 멀리까지 송출 가능한 이온 확산 장치 및 이온 발생 카트리지를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 플라즈마 방전에 의해 발생시킨 플러스 이온 및 마이너스 이온을 실내에 확산시키는 이온 확산 장치에 있어서, 흡입구로부터 흡입한 공기를, 장치 내에 형성된 통류로를 통하여 분출구로부터 실내에 분출하기 위한 공기류를 생성하는 송풍기와, 플러스 이온 발생부 및 마이너스 이온 발생부를 갖고, 상기 플러스 이온 발생부로부터 발생한 플러스 이온 및 상기 마이너스 이온 발생부로부터 발생한 마이너스 이온을 상기 통류로를 통과하는 공기에 포함시키는 이온 발생 장치를 설치하고, 상기 통류로의 벽면을 형성하는 일면의 통류면에 합치시켜, 상기 이온 발생 장치의 이온 발생면을 노출시키는 자세로, 상기 이온 발생 장치를 수용하는 이온 발생 장치 수용부를 설치하고, 상기 이온 발생 장치를, 상기 분출구측에 형성하는 삽입구로부터 출납 가능하게 하고, 상기 이온 발생 장치 수용부에 착탈 가능하게 한 것을 특징으로 하고 있다.
이 구성에 따르면, 이온 발생면을 통류로의 통류면에 합치시킨 자세로 노출시키고, 이온 발생 장치 수용부에 착탈 가능하게 한 이온 발생 장치를 설치하고 있으므로, 유지 보수가 용이함과 함께, 이온 발생면으로부터 방출되는 이온을 통류면을 따른 층류에 태워 방출 가능하게 되어, 플러스 이온과 마이너스 이온의 충돌을 억제하여 중화시키지 않고 실내의 멀리까지 송출 가능한 이온 확산 장치를 얻을 수 있다.
또한 본 발명은 상기 구성의 이온 확산 장치에 있어서, 상기 일면이 상기 통류로의 하부 벽면을 형성하는 하부 가로 풍향판으로 형성된 것을 특징으로 하고 있다. 이 구성에 따르면, 하부 가로 풍향판의 통류면을 따라, 플러스 및 마이너스의 이온을 실내의 수평 방향으로 송출하는 이온 확산 장치를 얻을 수 있고, 사람이 거주하는 실내 영역을 향하여 플러스 및 마이너스의 이온을 방출 가능하게 된다.
또한 본 발명은 상기 구성의 이온 확산 장치에 있어서, 상기 이온 발생 장치를, 플러스 이온 발생부 및 마이너스 이온 발생부를 갖는 이온 발생기와, 상기 이온 발생기를 수납함과 함께 삽입 가이드부와 위치 결정 가이드부와, 장치 본체측의 걸림부에 걸려 위치 고정하는 레버 부재를 일체로 구비하는 이온 발생 카트리지로 하고, 상기 삽입 가이드부와 위치 결정 가이드부를 통하여, 상기 이온 발생 장치를 상기 삽입구로부터 삽입하여 상기 이온 발생 장치 수용부까지 압입하고, 상기 위치 결정 가이드와 상기 레버 부재를 통하여, 상기 이온 발생면을 상기 통류면에 합치시킨 자세로 고정하는 구성으로 한 것을 특징으로 하고 있다. 이 구성에 따르면, 삽입 가이드부와 위치 결정 가이드부와 레버 부재를 일체로 구비하는 카트리지식의 이온 발생 장치로 하였으므로, 유지 보수가 용이한 이온 발생 장치가 된다. 또한, 하부 가로 풍향판의 통류면에 합치된 곡면으로 되는 이온 발생면을, 하부 가로 풍향판에 형성하는 절결부에 정확하게 노출시켜 고정할 수 있다.
또한 본 발명은 상기 구성의 이온 확산 장치에 있어서, 상기 이온 발생 장치는, 공기의 통류 방향에 교차하는 방향으로 플러스 이온 발생부 및 마이너스 이온 발생부를 격리하는 이온 발생기를 포함하고, 상기 통류로에, 플러스 이온 발생부 및 마이너스 이온 발생부의 각각의 이온 발생부마다의 통류로로 구획하는 세로 풍향판을 설치한 것을 특징으로 하고 있다. 이 구성에 따르면, 플러스 이온과 마이너스 이온을 별개로 반송 가능하게 되므로, 플러스 및 마이너스의 양쪽 이온과의 충돌을 더 효과적으로 억제할 수 있고, 중화시키지 않고 실내의 멀리까지 송출 가능한 이온 확산 장치를 얻을 수 있다.
또한 본 발명은 상기 구성의 이온 확산 장치에 있어서, 상기 하부 가로 풍향판과 통류로의 상부 벽면을 형성하는 상부 가로 풍향판의 사이의 통류로를 구획하는 중간 가로 풍향판을 설치하여, 상기 송풍기로부터 상기 분출구에 이르는 통류로를 복수단의 층류 통로로 구획함과 함께, 상기 하부 가로 풍향판의 통류면을 따라 플러스 이온 발생부 및 마이너스 이온 발생부를 교대로 소정 피치로 일렬로 구비하는 긴 이온 발생면을 형성하도록 상기 이온 발생 장치를 복수 병설하고, 각각의 이온 발생부마다의 통류로로 구획하는 상기 세로 풍향판을 상기 복수단의 층류 통로를 관통하도록 배치한 것을 특징으로 하고 있다. 이 구성에 따르면, 플러스 이온 발생부와 마이너스 이온 발생부를 구비하는 이온 발생 장치마다 착탈 가능하게 되어, 조작이 용이하게 될 뿐만 아니라 섬세한 유지 보수가 가능하게 된다. 또한, 전극마다 통류로를 형성하므로, 플러스 및 마이너스의 양쪽 이온의 중화를 억제하여 실내의 멀리까지 송출 가능하게 된다.
또한 본 발명은 상기 구성의 이온 확산 장치에 있어서, 상기 세로 풍향판을, 상기 이온 발생 장치를 병설한 폭 방향에 대하여 광각도(廣角度)로 분출하도록 각각의 세로 풍향판에 각도를 준 것을 특징으로 하고 있다. 이 구성에 따르면, 각각의 이온 발생부마다 형성하는 통류로를 광각도로 확장하므로, 실내의 소정 범위에 이온을 분산시킬 수 있다.
또한 본 발명은 상기 구성의 이온 확산 장치에 있어서, 상기 이온 발생 카트리지가, 외부 전극에 접속하여 입출력을 행하는 입출력 커넥터부와, 상기 입출력 커넥터부를 통하여 얻어진 전력에 의해 플러스 이온 발생부 및 마이너스 이온 발생부를 소정 간격으로 구동 제어하는 제어 기판과, 상기 이온 발생부에서 발생되는 이온을 검출하는 이온 센서를 구비하고 있는 것을 특징으로 하고 있다. 이 구성에 따르면, 입출력 커넥터부를 통하여 외부 전원이나 외부 단자와의 접속이 가능하며, 미리 설치되어 있는 이온 센서를 통하여, 정상적으로 작동하고 있는지의 여부를 용이하게 확인할 수 있는 카트리지식의 이온 발생 장치가 된다.
또한 본 발명은 상기 구성의 이온 확산 장치에 있어서, 상기 이온 센서를, 상기 이온 발생 카트리지의 마이너스 이온 발생부의 하류측에 설치하는 마이너스 이온 검지 센서로 한 것을 특징으로 하고 있다. 이 구성에 따르면, 이온 확산 장치 운전 중의 마이너스 이온 발생부로부터 발생하고 있는 마이너스 이온의 양을 검지하여, 이온 발생 카트리지가 정상적으로 작동하고 있는지, 또한 어느 정도 열화되어 있는지를 검지할 수 있다.
또한 본 발명은 상기 구성의 이온 확산 장치에 있어서, 상기 이온 발생기의 플러스 이온 발생부가 구비하는 플러스 이온 발생 전극 및 마이너스 이온 발생부가 구비하는 마이너스 이온 발생 전극을, 각각 2개의 발생 전극을 근접하여 설치한 더블 전극형으로 한 것을 특징으로 하고 있다. 이 구성에 따르면, 이온 발생량을 증대시킬 수 있다.
또한 본 발명은 상기 구성의 이온 확산 장치에 있어서, 상기 이온 발생 카트리지를, 상기 이온 발생기를 2단으로 병렬함과 함께, 각각의 이온 발생기의 플러스 이온 발생 전극과 마이너스 이온 발생 전극을, 그 플러스 마이너스의 극성을 역으로 한 2단 이온 발생기형으로 한 것을 특징으로 하고 있다. 이 구성에 따르면, 2단의 이온 발생기를 동시에 구동하여 동일한 통류로에 플러스 및 마이너스의 이온을 동시에 방출하는 것도, 2단의 이온 발생기를 별개로 구동하여, 동일한 통류로에 플러스 및 마이너스의 이온을 교대로 방출하는 것도 가능하게 된다.
또한 본 발명은 상기 구성의 이온 확산 장치에 있어서, 상기 2단 이온 발생기형 이온 발생 카트리지의 각각의 단의 이온 발생기를 교대로 작동시키는 것을 특징으로 하고 있다. 이 구성에 따르면, 이온 발생 카트리지의 수명을 2배로 연장시킬 수 있다.
또한 본 발명은 상기 구성의 이온 확산 장치에 있어서, 상기 삽입구를 폐지(閉止)ㆍ개방하는 개폐 커버를 설치하고, 상기 이온 발생 카트리지를 소정 위치까지 삽입하여, 상기 레버 부재가 갖는 훅부를 본체측의 걸림부에 걸리게 하는 고정 로크 위치에 상기 레버 부재를 회동하였을 때에, 상기 개폐 커버의 폐지를 가능하게 하고, 상기 레버 부재가 고정 로크 위치까지 회동되어 있지 않은 상태에서는, 상기 레버 부재가 상기 개폐 커버의 폐지를 방해하는 것을 특징으로 하고 있다. 이 구성에 따르면, 이온 발생 카트리지를 이온 발생 장치 수용부의 정규의 위치에 장착하여 로크한 상태가 아닌 경우에는, 개폐 커버를 폐지할 수 없으므로, 이온 발생 카트리지의 장착 불량을 용이하게 검지할 수 있다.
또한 본 발명은 상기 구성의 이온 확산 장치에 있어서, 장치 본체에 운전 정지 조작부를 설치함과 함께, 상기 조작부에, 상기 송풍기의 회전 속도를 설정하는 운전 모드 설정부와, 새로운 이온 발생 카트리지를 장착한 것을 설정하는 카트리지 장착 시기 설정부와, 타이머 설정부와, 새로운 이온 발생 카트리지를 장착하여 운전 개시 후의 소정 시간 경과 후에, 카트리지 교환을 권장하는 교환 권장 표시부와, 각각의 이온 발생 카트리지가 발생시키는 이온이 소정량 이상인지 이하인지를 표시하는 레벨 표시부를 배치한 것을 특징으로 하고 있다. 이 구성에 따르면, 그 사용 시간이 미리 정해지는 이온 발생 카트리지이면, 신품의 카트리지 장착시부터의 경과 시간으로부터, 교환을 권장하는 표시를 행하여, 교환 시기가 근접해 온 것을 통지할 수 있다. 또한, 발생하고 있는 이온이 소정량 이하일 때에는, 그 취지를 표시하므로, 유지 보수가 필요한 것을 알 수 있다.
또한, 본 발명은 플라즈마 방전에 의해 플러스 이온 및 마이너스 이온을 발생시키는 이온 발생 장치이며, 외부 전원에 접속함과 함께 신호의 입출력을 행하는 입출력 커넥터부와, 플러스 이온 발생 전극과 마이너스 이온 발생 전극을 각각 설치한 이온 발생기와, 상기 이온 발생기가 발생하는 이온을 검출하는 이온 센서와, 상기 입출력 커넥터부를 통하여 얻어진 전력에 의해 이온 발생기를 구동 제어하는 제어 기판을 구비한 이온 발생 카트리지로 한 것을 특징으로 하고 있다.
이 구성에 따르면, 플러스 이온과 마이너스 이온의 각각의 이온 발생부를 구비하고 있으므로, 플러스 및 마이너스의 이온을 동시에 발생시키는 카트리지식의 이온 발생 장치로서 취급하기 용이해진다. 또한, 이온 센서를 구비하고 있으므로, 정상적으로 작동하고 있는지의 여부를 용이하게 확인할 수 있는 이온 발생 카트리지를 얻을 수 있다.
또한 본 발명은 상기 구성의 이온 발생 카트리지에 있어서, 상기 이온 센서가, 마이너스 이온 발생 전극으로부터 발생하는 마이너스 이온을 검지하는 마이너스 이온 검지 센서인 것을 특징으로 하고 있다. 이 구성에 따르면, 이온 발생 전극부가 열화하면, 마이너스 이온 발생 전극으로부터 발생하는 마이너스 이온의 양도 감소하므로, 운전 작동 중의 마이너스 이온 발생 전극부로부터 발생하고 있는 마이너스 이온의 양을 검지함으로써, 이온 발생 카트리지가 정상적으로 작동하고 있는지, 또한 어느 정도 열화되어 있는지를 검지할 수 있다.
또한 본 발명은 상기 구성의 이온 발생 카트리지에 있어서, 카트리지 삽입 분리시에 파지하는 핸들 부분과, 삽입한 후에 소정 위치에 고정하는 훅부를 구비하는 레버 부재를 장착하고, 카트리지의 프레임체의 측부에, 카트리지 삽입시에 가이드 기능을 발휘하는 가이드 돌기부와, 접촉면과, 가이드면을 형성한 것을 특징으로 하고 있다. 이 구성에 따르면, 가이드 기능을 발휘하는 가이드 돌기부와 접촉면과 가이드면과, 훅부를 구비하는 레버 부재를 통하여 이온 확산 장치의 소정 위치에 착탈 용이하게 되는 이온 발생 카트리지를 얻을 수 있다.
또한 본 발명은 상기 구성의 이온 발생 카트리지에 있어서, 상기 이온 발생 카트리지가, 플러스 마이너스의 이온 발생 전극이 노출되어 있는 이온 발생면을 위에서 보아 평면에서 볼 때 직사각 형상이며, 상기 이온 발생기를, 그 이온 발생 전극부의 플러스 마이너스의 극성을 역으로 하여 2단으로 병렬한 2단 이온 발생기형으로 함과 함께, 상기 이온 발생면을 상기 이온 발생 카트리지가 장착되는 통류면에 합치된 곡면으로 한 것을 특징으로 하고 있다. 이 구성에 따르면, 이 이온 발생 카트리지를 설치하는 통류면에 직사각 형상의 절결부를 형성함으로써, 이 통류면에 이온 발생면을 합치시켜 장착하는 것이 가능하게 되는 이온 발생 카트리지가 된다. 또한, 구획된 통류로에 플러스 및 마이너스의 이온을 동시에, 또한 교대로 송출하는 것도 가능하게 된다.
또한 본 발명은 상기 구성의 이온 발생 카트리지에 있어서, 상기 2단 이온 발생기형 이온 발생 카트리지의 각각의 단의 이온 발생기를 교대로 작동시키는 것을 특징으로 하고 있다. 이 구성에 따르면, 구획된 통류로에 플러스 및 마이너스의 이온을 교대로 송출함과 함께, 수명이 2배로 연장되는 이온 발생 카트리지를 얻을 수 있다.
본 발명에 따르면, 이온 발생면을, 송풍기로부터 분출구에 이르는 통류로의 통류면에 합치시켜 플러스 이온과 마이너스 이온을 통류로를 통과하는 공기에 포함시킴과 함께, 이온 발생 장치 수용부에 착탈 가능하게 하는 이온 발생 장치를 설치한 이온 확산 장치로 하였으므로, 유지 보수가 용이함과 함께, 플러스 이온과 마이너스 이온의 충돌을 억제하여 중화시키지 않고 실내의 멀리까지 송출 가능한 이온 확산 장치를 얻을 수 있다. 또한, 이온 발생 장치를, 입출력 커넥터부와 플러스 이온과 마이너스 이온을 각각 발생시키는 이온 발생기와 이온 센서와 제어 기판을 구비한 이온 발생 카트리지로 하였으므로, 플러스 및 마이너스의 이온을 동시에 또한 균등하게 발생시키는 카트리지식의 이온 발생 장치로서 취급하기 용이해진다. 또한, 이온 센서를 구비하고 있으므로, 정상적으로 작동하고 있는지의 여부를 용이하게 확인할 수 있는 이온 발생 카트리지를 얻을 수 있다.
도 1은 본 발명에 관한 이온 확산 장치의 일 실시예를 도시하며, (a)는 측면 단면도이고, (b)는 정면도.
도 2는 본 발명에 관한 이온 발생 카트리지의 삽입 수순을 도시하는 개략 설명도로서, (a)는 삽입 개시시의 상태를 도시하는 측면 단면도이고, (b)는 도중의 상태를 도시하는 측면 단면도이고, (c)는 삽입 완료의 상태를 도시하는 측면 단면도.
도 3은 이온 발생 카트리지의 레버 부재의 개략 설명도로서, (a)는 고정 로크부를 도시하는 확대 설명도이고, (b)는 레버 부재 전체의 평면도.
도 4는 본 발명에 관한 이온 발생 카트리지의 일례를 도시하며, (a)는 평면도이고, (b)는 측면도.
도 5는 통류로의 개략 설명도.
이하에 본 발명의 실시 형태를 도면을 참조하여 설명한다. 또한, 동일 구성 부재에 대해서는 동일한 부호를 사용하고, 상세한 설명은 적절하게 생략한다.
본 실시 형태에 관한 이온 확산 장치는, 이온 발생 장치와 송풍기를 구비하여, 이온 발생 장치에서 발생한 이온을 실내에 송출하는 이온 확산 장치이며, 도 1의 (a)에 도시한 바와 같이, 장치 본체(2)에, 송풍기(3)와, 플러스 이온 발생부와 마이너스 이온 발생부를 갖는 이온 발생기를 구비하는 이온 발생 장치(10)를 설치하고 있다. 또한, 상기 이온 발생 장치(10)가 발생하는 이온을 장치 외로 송출하는 분출구(4)를 장치 본체(2)의 전방면에 형성하고 있고, 장치 본체(2)의 다른 면측(예를 들어 저면)에 흡입구(5)를 형성하고 있다.
공기를 흡입하는 흡입구(5)에 에어 필터를 장착하는 것도 가능하며, 이 흡입구(5)로부터 흡입하는 공기를, 송풍기(3)를 통하여 플라즈마 방전을 행하는 이온 발생 장치(10)에 보내, 공기 및 수증기를 이온화하여, 분출구(4)로부터 송출하는 구성이다.
상기 이온 발생 장치(10)는, 각각이 플라즈마 방전을 행하는 플러스 마이너스의 전극 페어를 구비하는 이온 발생기를 갖고 있고, 후술하는 바와 같이, 플러스 이온 발생 전극을 구비하는 플러스 이온 발생부와 마이너스 이온 발생 전극을 구비하는 마이너스 이온 발생부가 소정 거리 이격되어 배치되어 있다.
또한, 송풍기(3)로부터 분출구(4)에 이르는 통류로의 하부 벽면이 되는 하부 가로 풍향판(22A)과, 상부 벽면이 되는 상부 가로 풍향판(22E)을 설치하고 있다. 그리고, 이 하부 가로 풍향판(22A)의 통류면에 이온 발생기가 설치되어 있는 이온 발생면을 합치시켜 상기 이온 발생 장치(10)를 배치하기 위한 이온 발생 장치 수용부를 설치하고 있다. 또한, 분출구측에 삽입구(6)를 형성하여, 이온 확산 장치(1)의 장치 전방면으로부터 상기 이온 발생 장치(10)를 출납 가능하게 하고 있다. 이때에, 이온 발생 장치(10)를 카트리지식으로 하여, 장치 본체 내에 설치하는 이온 발생 장치 수용부에 장착하는 구성으로 하면, 일체적으로 착탈 가능하게 되어 교환 용이해져 바람직하다. 그 때문에, 본 실시 형태에 있어서는, 이온 발생 장치(10)를, 삽입 가이드부와 위치 결정 가이드부와, 본체측의 이온 발생 장치 수용부 내에 설치하는 걸림부에 걸려 위치 고정하는 레버 부재(14)를 일체로 구비하는 카트리지식으로 하여, 상기 레버 부재(14)를 통하여 상기 이온 발생면을 상기 통류면측에 노출된 자세로 착탈 가능한 구성으로 하고 있다.
이온 발생 장치(10)를 카트리지식으로 하여, 통류로를 형성하는 통류면에 이온 발생면을 합치시킨 상태로 착탈 가능하게 하고 있으므로, 플러스 이온 발생부와 마이너스 이온 발생부가 설치되어 있는 이온 발생면은, 통류면에 합치된 형상으로 하는 것이 바람직하다. 또한, 플러스 및 마이너스의 이온 발생부는, 통류 방향에 교차하는 방향으로 이격하여 배치된 플러스 이온 발생부 및 마이너스 이온 발생부를 구비하고 있는 것이 바람직하다. 이 구성이면, 이온 발생면으로부터 방출되는 이온을 통류면을 따른 층류에 태워 송출 가능하게 된다. 또한, 통류 방향과 교차하는 방향으로 플러스 및 마이너스의 이온 발생부를 배치하고 있으므로, 플러스 이온과 마이너스 이온의 충돌을 억제하여 중화시키지 않고 실내의 멀리까지 송출 가능하게 된다.
그 때문에, 송풍기(3)로부터 분출구(4)에 이르는 통류로가 만곡된 형상의 경우에는, 이온 발생 장치(10)의 이온 발생면은, 만곡된 하부 가로 풍향판(22A)의 통류면에 합치된 곡면으로 하는 것이 바람직하다.
또한, 삽입 가이드부와 위치 결정 가이드부와, 본체측의 이온 발생 장치 수용부 내에 설치하는 걸림부에 걸려 위치 고정하는 레버 부재(14)를 일체로 구비하는 카트리지식으로 되는 이온 발생 장치(10)를, 장치 전방면에 형성하는 삽입구(6)로부터 삽입하여, 통류로의 외측으로부터 상기 이온 발생면을 통류면에 노출된 자세로 장착함으로써, 이온 발생면이 통류면에 합치하여, 기류를 흐트러지게 하지 않고, 이온을 통류로를 통류하는 공기에 포함시킬 수 있다.
그 때문에, 이온 발생면에 설치되어 있는 플러스 및 마이너스의 이온 발생부에서 발생한 플러스 및 마이너스의 이온을 혼란시키지 않고, 통류로의 통류면의 층류을 따라 송출하는 것이 가능하게 된다. 또한, 통류로의 하부 벽면을 형성하는 하부 가로 풍향판(22A)에 이온 발생 장치 수용부를 설치하고 있으므로, 하부 벽면에 형성되는 층류를 사용하여, 플러스 및 마이너스의 이온을 수평 방향으로 안정되게 송출할 수 있다.
송풍기(3)로부터 분출구(6)에 이르는 통류로를 상하의 층류 방향으로 구획하기 위하여, 본 실시 형태에 있어서는, 도시한 바와 같이 하부 가로 풍향판(22A)과 상부 가로 풍향판(22E)의 사이에, 중간 풍향판으로서 제2 가로 풍향판(22B), 제3 가로 풍향판(22C), 제4 가로 풍향판(22D)을 설치하고, 이들 가로 풍향판(22)(22A 내지 22E)을 설치함으로써, 송풍기(3)에 가까운 내주측으로부터 외주측을 향하여 복수단의 층류 통로로 구획하도록 하고 있다.
상기의 구성의 경우에는, 하부 가로 풍향판(22A)의 통류로 하측의 장치 본체 내에 이온 발생 장치 수용부를 설치함으로써, 분출구(4)의 하부에 형성하는 삽입구(6)로부터 카트리지식의 이온 발생 장치(10)를 삽입하여, 하부 가로 풍향판(22A)의 외측으로부터 이온 발생면을 통류면에 노출된 자세로 착탈 가능하게 할 수 있다.
또한, 가로 풍향판(22)의 통류면에 이온 발생면을 합치시켜 이온 발생 장치(10)를 배치하기 위해서는, 이온 발생면을 가로 풍향판(22)의 통류면의 일부로서 이용하면 되며, 가로 풍향판(22)과 병행으로 이온 발생 장치(10)를 설치하거나, 혹은 가로 풍향판(22)의 통류면의 일부를 절결하여, 이온 발생 장치(10)를 설치함으로써 실현할 수 있다. 따라서, 본 실시 형태에 있어서는, 하부 가로 풍향판(22A)에 이온 발생면을 노출시키는 절결부(22a)(도 2의 (a) 참조)를 형성하여, 이 절결부에 이온 발생 장치(10)의 이온 발생면을 노출시키는 구성으로 하였다.
이온 발생 장치(10)는, 각각이 플라즈마 방전을 행하는 플러스 이온 발생 전극과 마이너스 이온 발생 전극의 플러스 마이너스의 전극 페어를 구비한 구성으로 되어 있으므로, 플러스 이온과 마이너스 이온을 실내의 멀리까지 균일하게 송출 가능하게 하기 위해서는, 발생한 플러스 이온과 마이너스 이온이 충돌하여 중화하는 것을 방지하기 위하여, 각각 다른 통류로에서 반송하는 것이 바람직하다.
또한, 실내에 플러스 이온과 마이너스 이온을 혼재시키기 위해서는, 플러스 및 마이너스의 이온 발생부를 순서대로 교대로 배열하도록 배치하면 되고, 플러스 마이너스의 전극 페어를 구비하는 이온 발생기를, 일렬로 소정 피치로 배치함으로써, 플러스 이온 발생부와 마이너스 이온 발생부를 교대로 배치할 수 있다. 또한, 플러스 및 마이너스의 이온 발생부를 소정 간격 이격하여 배치함으로써, 발생하는 플러스 및 마이너스의 이온의 발생 직후의 충돌을 억제할 수 있다.
그 때문에, 도 1의 (b)에 도시한 바와 같이, 이온 확산 장치(1)를, 가로로 긴 장치 본체(2)로 하고, 그 내부에 복수의 이온 발생 장치(10)(10A, 10B, 10C, 10D)를 배치하는 구성으로 하였다. 또한, 이들 이온 발생 장치가 발생하는 이온을 송출하기 위하여, 가로로 긴 송풍기(3)를 사용하여, 가로로 긴 분출구(4)로부터 송출하도록 하고 있다.
가로 방향으로 복수의 이온 발생 장치(10)(10A, 10B, 10C, 10D)를 병렬할 때에는, 플러스 이온 발생부와 마이너스 이온 발생부를 구비하는 이온 발생 장치(10)를 일렬로 병설함으로써, 플러스 이온 발생부와 마이너스 이온 발생부를 교대로 배치할 수 있다. 또한, 플러스 이온 발생부와 마이너스 이온 발생부를 교대로 배치하고 있으므로, 각각의 이온 발생부마다의 통류로로 구획하는 세로 풍향판(21)(21a 내지 21j)을 설치하여, 각각 다른 통류로에서 송출하도록 하고 있다.
또한, 각각의 세로 풍향판에 각도를 주어, 실내에 광각도로 분출할 수 있다. 예를 들어, 한가운데의 세로 풍향판(21d)의 각도를 0으로 하고, 외측으로 감에 따라서 서서히 큰 각도로 하여, 양단부의 세로 풍향판(21a, 21j)의 각도를 외측을 향한 큰 각도로 함으로써, 광각도로 분출하여 실내에 이온을 확산시킬 수 있다.
예를 들어 도 5에 도시한 바와 같이, 이온 발생 장치(10A, 10B, 10C, 10D)의 각각의 플러스 및 마이너스의 이온 발생부마다의 통류로로 구획하는 세로 풍향판(21a 내지 21j)을, 외측의 세로 풍향판일수록 크게 개방하여, 광각도로 분출하는 통류로를 형성할 수 있다.
상기의 구성이면, 각각의 이온 발생부에서 발생하는 이온을, 인접하는 다른 극성의 이온과 충돌시키지 않고 송출 가능하게 되므로, 실내의 멀리까지 균일하게 송출할 수 있다. 그러나, 플러스 및 마이너스의 이온을 연속하여 동일한 통류로를 통하여 송출하는 방법에서는, 플러스 및 마이너스의 이온을 균일하게 혼재시키는 것은 곤란하여, 통류로가 대전되거나 하여 문제가 발생하는 경우가 있다. 그 때문에, 본 실시 형태에 있어서는, 플러스 이온 발생 전극과 마이너스 이온 발생 전극을, 각각 2개의 발생 전극을 근접하여 설치한 더블 전극형으로 하는 이온 발생기를2단으로 병렬함과 함께, 각각의 이온 발생기의 이온 발생 전극의 극성을 역으로 하는 2단 이온 발생기형의 이온 발생 카트리지로 하였다. 즉, 이온 발생 장치(10A, 10B, 10C, 10D)를 각각 카트리지식의 이온 발생 카트리지로 하였다.
예를 들어, 상기의 이온 발생 카트리지를 장착한 이온 확산 장치를 10다다미 넓이의 거주 공간 내에서 작동시켰을 때에, 2단의 이온 발생기를 교대로 구동한 경우에는, 거주 공간 내의 평균 이온 개수는, 플러스 이온과 마이너스 이온 모두 7,000개/cm3 이상인 것이 실험적으로 확인되었다. 또한, 2단의 이온 발생기를 동시에 구동한 경우에는, 플러스 이온과 마이너스 이온 모두 50,000개/cm3 이상인 것이 실험적으로 확인되었다. 그 때문에, 본 실시 형태의 이온 확산 장치를 사용하면, 실내에 존재하는 인플루엔자 바이러스 등을 단시간에 사멸시키는 것이 가능하게 된다.
종래부터 플러스 이온 H+(H2O)m(m은 임의의 정수), 마이너스 이온 O2 -(H2O)n(n은 임의의 정수)을 공기 중에 송출하고, 이온의 반응에 의해 부유 세균 등을 살균하는 것은 알려져 있었다. 그러나, 상기 이온은 각각이 재결합하여 소멸하기 때문에, 이온 발생 소자의 극 근방에서는 고농도를 실현할 수 있어도, 송출하는 거리가 멀어지면 멀어질수록 급격하게 그 농도가 감소하게 되었다. 따라서, 실험 장치와 같은 작은 용량의 공간에서는 이온 농도를 수만개/cm3로 할 수 있어도, 실제의 거주 공간이나 작업 공간 등의 큰 공간에서는 기껏 2 내지 3,000개/cm3의 농도로 하는 것이 한도였다.
한편 발명자들은 실험실 레벨에서 상기 이온 농도가 7,000개/cm3일 때에는, 조류 인플루엔자 바이러스가 10분간 99%, 50,000개/cm3에 있어서는 99.9% 제거할 수 있는 것을 발견하였다. 양쪽의 제거율이 갖는 의미는, 공기 중에 1,000개/cm3의 바이러스가 존재하였다고 가정하면, 각각 10개/cm3 및 1개/cm3가 잔류하는 것을 나타낸다. 즉, 이온 농도를 7,000개/cm3로부터 50,000개/cm3로 높임으로써, 잔류하는 바이러스가 1/10이 되는 것이다. 이로부터 사람 등이 생활하는 거주 공간이나 작업 공간에 있어서, 고농도의 이온을 송출할 뿐만 아니라, 공간 전체에 이온 농도를 고농도로 하는 것이 감염증 예방이나 환경 정화에 있어서 매우 중요한 것을 알 수 있다.
이어서, 상기와 같은 구성으로 한 이온 발생 카트리지에 대하여 도 4를 사용하여 설명한다. 이 이온 발생 카트리지는, 이온 발생 장치(10)를 카트리지식으로 한 것이며 동일 구성 부재이므로, 동일한 부호를 사용하여 이온 발생 카트리지(10)로서 설명한다. 도 4에 도시하는 이온 발생 카트리지(10)는, 더블 전극형의 플러스 이온 발생부(13A)와 마이너스 이온 발생부(13B)를 구비하는 이온 발생기(12A)와, 더블 전극형의 마이너스 이온 발생부(13B)와 플러스 이온 발생부(13A)를 구비하는 이온 발생기(12B)를 2단으로 병렬하여 설치한 2단 이온 발생기형이다.
플러스 마이너스 각각의 이온 발생 전극은, 각각 바늘 형상의 방전 전극(HD)을 구비하고 있어, 그 주위의 판 형상의 유도 전극과의 사이에서 플라즈마 방전을 행하여 이온을 발생시킨다. 또한, 각각의 방전 전극(HD)을 더블 전극형으로 하면, 플러스 이온 발생부(13A)는 플러스 이온 발생 전극(13Aa와 13Ab)의 2개의 전극을 구비하고, 마이너스 이온 발생부(13B)는 마이너스 이온 발생 전극(13Ba와 13Bb)의 2개의 전극을 구비하므로, 각각 방전량이 2배가 되어, 소정량 이상의 이온을 안정되게 발생시킬 수 있다.
상기 2단 이온 발생기형의 각각의 이온 발생기(12A, 12B)를 교대로 작동시키는 구성으로 하고, 통류로를 세로 풍향판(21)에 의해 구획하는 구성으로 하면, 공기류(F1)에 의해 송출되는 이온은, 이온 발생기(12A)가 작동하고 있는 동안은 플러스 이온을 송출하고, 이온 발생기(12B)가 작동하고 있는 동안은 마이너스 이온을 송출하는 구성이 된다.
그 때문에, 이온 발생기(12A)와 이온 발생기(12B)의 작동 주기를 소정 간격으로 함으로써, 동일 공기류 내에 플러스 및 마이너스의 이온을 소정 간격으로 단속적으로 방출하여, 플러스 및 마이너스의 양쪽 이온을 소정 밀도로 혼재시킬 수 있다.
또한, 공기류(F2)에 의해 송출되는 이온은, 이온 발생기(12A)가 작동하여 마이너스 이온을 송출하고, 이온 발생기(12B)가 작동하여 플러스 이온을 송출하는 구성이 된다. 이와 같이 공기류(F1)와 공기류(F2)에서는, 그 극성을 역으로 하는 이온이 단속적으로 송출되고 있으며, 시간 평균으로 보면, 각각의 통류로에 플러스 이온과 마이너스 이온을 균등하게 방출할 수 있다.
또한, 1개의 이온 발생 카트리지(10)가, 2개의 이온 발생기(12A, 12B)를 교대로 작동하고 있으므로, 이온 발생 카트리지(10)로서의 수명이 2배가 되어, 장기간에 걸쳐 사용 가능하게 된다.
각각의 이온 발생부마다 통류로를 구획하는 세로 풍향판(21)의 배치 위치는, 상기의 공기류(F1)와 공기류(F2)로 구획할 수 있는 위치이면 되고, 평행한 공기류를 생성하는 송풍기이면, 이온 발생 카트리지(10)의 전단부 부근부터 설치할 수도 있다.
상기 이온 발생 카트리지(10)는, 그 프레임체(11)의 형상이, 플러스 이온 발생부(13A)와 마이너스 이온 발생부(13B)가 노출되어 있는 이온 발생면을 위에서 보아 평면에서 볼 때 직사각 형상이며, 측면에서 볼 때는 도 4의 (b)에 도시한 바와 같이 이온 발생면(11a)을 통류면에 합치한 곡면으로 되어 있다.
또한, 프레임체(11)에, 외부 전원에 접속함과 함께 신호의 입출력을 행하는 입출력 커넥터부(19)와, 상기 입출력 커넥터부를 통하여 얻어진 전력으로부터 소정의 방전 전압을 발생하는 고전압 발생 회로와 구동 제어 회로를 구비하여 플러스 이온 발생 전극과 마이너스 이온 발생 전극을 소정 간격으로 구동 제어하는 제어 기판과, 플러스 이온 발생 전극과 마이너스 이온 발생 전극을 각각 2개 근접하여 설치한 더블 전극형의 이온 발생기(12A, 12B)와, 상기 이온 발생기가 발생하는 이온을 검출하는 이온 센서(18)를 구비하고 있다.
또한, 카트리지 삽입 분리시에 파지하는 핸들 부분과, 삽입한 후에 소정 위치에 고정하는 훅부를 구비하는 레버 부재(14)를 장착하고, 카트리지의 프레임체(11)의 측부에, 카트리지 삽입시에 가이드 기능을 발휘하는 가이드 돌기부(15)와, 접촉면(17)과, 가이드면(16)을 형성하고 있다. 레버 부재(14)는, 프레임체(11)의 이면(11b)의 틀 프레임(11c)에 축 지지부(14d)를 통하여 회동 가능하게 장착되어 있다.
상기 이온 센서(18)는, 이온 발생기(12A)의 마이너스 이온 발생부(13B)의 하류측에 근접하여 설치되어 있어, 마이너스 이온 발생부(13B)로부터 발생하는 마이너스 이온을 검지하는 마이너스 이온 검지 센서이다. 예를 들어, 이온을 포착하는 전극부에 포착된 마이너스 이온 농도에 따라서 출력되는 이온 전류를 전압으로 변환하여 검지할 수 있지만, 특히 이 타입에 한정되는 것이 아니며, 소정량 이상의 마이너스 이온이 발생하고 있는 것을 검지하는 기능을 구비하는 이온 센서를 사용할 수 있다.
이온 발생기(12A)는, 플러스 이온 발생부(13A)가 항상 플러스 이온을 발생하고, 마이너스 이온 발생부(13B)가 항상 마이너스 이온을 발생하고 있다. 또한, 소정의 플러스 마이너스의 방전 전압을 각각의 바늘 형상 방전 전극에 동시에 인가하고 있으므로, 발생하는 플러스 및 마이너스의 이온은 대략 동일량이며, 이온 확산 장치의 작동 중에서의 한쪽의 이온량을 계측함으로써, 이온 발생기(12A)가 정상적으로 작동하고 있는 것을 확인할 수 있다. 또한, 이온 발생기(12A)와 이온 발생기(12B)를 일체로 구비하는 이온 발생 카트리지(10)가 정상인지의 여부를 추정할 수 있다. 즉, 마이너스 이온 발생부(13B)로부터 발생하는 마이너스 이온을 검지함으로써, 이온 발생 카트리지(10)의 열화 정도를 추정하여, 유지 보수를 행하는 것이 가능하게 된다.
이온 발생 카트리지(10)의 프레임체(11)의 측부에 설치되어 있는 가이드 돌기부(15)는, 상기 카트리지의 삽입시에 상기 이온 발생 장치 수용부를 형성하는 가이드 프레임(24b)(도 3의 (a) 참조)에 접촉하여 미끄럼 이동하는 삽입 가이드부이며, 프레임체(11)의 측부 양측의 가이드 돌기부(15)를, 각각 양측의 가이드 프레임에 접촉시키면서, 이온 발생 카트리지(10)를 압입해 간다.
접촉면(17)은, 이온 발생 카트리지(10)를 이온 발생 장치 수용부에 장착할 때에 프레임체(11)의 선단면이 되는 부분이며, 이온 발생 장치 수용부를 형성하는 수용부 프레임(25)에 접촉하여 위치 결정되는 면이다.
가이드면(16)은, 레버 부재(14)의 훅부(14c)를 걸림부(24a)(도 3의 (a) 참조)에 걸리게 하여 소정 위치에 고정할 때에, 하부 가로 풍향판(22A)의 이면 프레임(23)에 접촉하여 위치 결정되는 면이다. 이와 같이, 삽입 단부 위치를 규정하는 접촉면(17)과 고정 위치를 규정하는 가이드면(16)이 위치 결정 가이드부가 된다.
상기한 바와 같이, 이온 발생 카트리지(10)를 수용하는 이온 발생 장치 수용부는, 삽입구(6)의 내부에 형성되어, 카트리지의 삽입 단부를 규제하는 수용부 프레임(25)과, 카트리지의 측부를 규제하는 가이드 프레임(24b)과, 카트리지의 이온 발생면을 노출시키는 절결부(22a)와, 카트리지의 고정 위치를 규제하는 이면 프레임(23)과, 걸림부(24a)를 설치하는 구성으로 되어 있고, 이온 발생 카트리지(10)의 설치 개수에 따른 각각의 이온 발생 장치 수용부가 배치되어 있다.
레버 부재(14)는, 도 3의 (a)에 도시한 바와 같이, 이온 발생 카트리지(10)에 축 지지부(14d)를 통하여 회동 가능하게 장착되어 있어, 아암(14b)과 카트리지 삽입 분리시에 파지하는 핸들 부분(14a)과, 삽입한 후에 본체 장치측에 설치하는 걸림부에 걸려 고정하는 훅부(14c)를 설치하고 있다. 그 때문에, 핸들 부분(14a)을 파지하여 도면 중의 화살표(D1) 방향으로 회동 조작하여, 상기 훅부(14c)를, 본체 장치측에 설치하는 걸림부(24a)에 걸려 위치 고정할 수 있다.
핸들 부분(14a)은, 축 지지부(14d)가 형성되는 아암(14b)으로부터, 조작 용이하게 되는 소정 각도 굴곡하여 연장 설치되어 있다. 또한, 훅부(14c)는, 회동하는 레버 부재(14)의 어느 곳이든 설치하면 되며, 상기 아암(14b)에도, 핸들 부분(14a)에도 설치할 수 있다. 본 실시 형태에 있어서는, 도 3의 (b)에 도시한 바와 같이, 핸들 부분(14a)을 상기 아암(14b)으로부터 볼록 형상으로 돌출시켜, 이 핸들 부분(14a)의 양측의 아암(14b)의 선단부에 상당하는 부분에, 본체 장치측의 프레임(24)에 형성하는 걸림부(24a)에 걸리는 원호 형상의 훅부(14c)를 설치하는 구성으로 하였다.
그 때문에, 훅부(14c)가 레버 부재(14)의 중간부에 형성되는 구성으로 되어, 레버 부재(14)의 선단측에 설치되는 핸들 부분(14a)을 파지하여 레버 부재(14)를 회동 조작하여, 걸림부(24a)에 걸려 위치 고정하는 조작과, 상기 훅부(14c)를 걸림부(24a)로부터 이탈하여 개방하는 조작을, 훅부(14c)와 걸림부(24a)의 끼워 맞춤 저항력보다도 작은 힘으로 행할 수 있어 조작이 용이하게 된다.
상기한 바와 같이, 카트리지 삽입 분리시에 파지하는 핸들 부분(14a)과, 삽입한 후에 소정 위치에 고정하는 훅부(14c)를 구비하는 레버 부재(14)를 장착하고, 카트리지의 프레임체의 측부에, 카트리지 삽입시에 가이드 기능을 발휘하는 가이드 돌기부(15)와, 접촉면(17)과, 가이드면(16)을 형성한 구성의 이온 발생 카트리지로 함으로써, 착탈 용이한 카트리지식의 이온 발생 장치를 얻을 수 있다.
이어서, 상기와 같은 구성의 레버 부재(14)를 구비한 이온 발생 카트리지(10)를, 이온 확산 장치(1)에 장착하는 구성에 대하여 도 2를 사용하여 설명한다.
도 2의 (a)에 도시한 바와 같이, 개폐 커버(7)를 개방하여 삽입구(6)를 개방하고, 이 개방된 삽입구(6)로부터 이온 발생 카트리지(10)를 삽입한다. 이때, 접촉면(17)이 수용부 프레임(25)에 접촉할 때까지, 레버 부재(14)를 파지하여 압입하도록 하여 삽입한다. 또한, 이 삽입 조작시에, 가이드 돌기부(15)가 가이드 프레임(24b) 상을 미끄럼 이동하는 구성으로 되어 있다.
접촉면(17)이 수용부 프레임(25)에 접촉할 때까지 이온 발생 카트리지(10)를 압입한 후, 도 2의 (b)에 도시한 바와 같이, 레버 부재(14)의 훅부(14c)를 본체 장치측의 걸림부(24a)에 걸리게 하게 레버 부재(14)를 밀어 내린다.
레버 부재(14)를 밀어 내려, 훅부(14c)를 본체 장치측의 걸림부(24a)에 걸리게 하는 조작에 의해, 이온 발생 카트리지(10)를 하부 가로 풍향판(22A)에 형성하는 절결부(22a)에 끼워 넣을 수 있다. 또한, 이온 발생 카트리지(10)의 프레임체의 측면에 형성하는 가이드면(16)이, 하부 가로 풍향판(22A)의 이면 프레임(23)에 접촉하여, 그 끼워 넣기 자세가 규정되도록 하고 있다.
레버 부재(14)의 훅부(14c)를 본체 장치측의 걸림부(24a)에 걸리게 하면, 도 2의 (c)에 도시한 바와 같이, 이온 발생 카트리지(10)의 이온 발생면을 상기 절결부(22a)에 노출된 자세로 고정한다. 이 자세는 이온 발생면을 통류면에 합치시켜 노출시킨 자세이며, 이온 발생면에서 발생하는 이온을 송풍 기류에 확실하게 방출할 수 있다.
또한, 레버 부재(14)의 훅부(14c)를 본체 장치측의 걸림부(24a)에 걸리게 한 상태에서는, 개방한 개폐 커버(7)를 폐지 가능하게 하고 있지만, 도 2의 (a)나 도 2의 (b)와 같이, 훅부(14c)가 고정되어 있지 않은 상태에서는, 폐지하고자 하는 개폐 커버(7)가, 레버 부재(14)의 핸들 부분(14a)에 간섭하는 구성으로 되어 있다. 이 구성이면 정규의 위치에 없는 레버 부재(14)를 사용하여, 개폐 커버(7)의 폐지를 방해할 수 있다.
상기한 바와 같이, 레버 부재(14)가 개폐 커버(7)의 폐지를 방해하는 구성으로 함으로써, 이온 발생 카트리지(10)가 정확하게 장착되어 있는지의 여부의 확인을 용이하게 행하는 것이 가능하게 되어 적합하다.
또한, 이온 발생 카트리지(10)를 소정 위치에 고정한 후에, 입출력 커넥터부(19)를 본체 장치 내에 설치되어 있는 접속 단자에 접속하여, 이온 발생 카트리지(10)의 장착 작업이 완료된다.
본 실시 형태에 관한 이온 확산 장치(1)는, 복수의 이온 발생 카트리지(10)(10A, 10B, 10C, 10D)를 구비한 가로로 긴 구성으로 되어 있으므로, 사용하는 송풍기(3)는, 상기 복수의 이온 발생 카트리지를 배치한 열을 향하여 송풍하는 길이의 팬 길이를 갖는 크로스 플로우 송풍기가 바람직하다. 크로스 플로우 송풍기이면, 정숙성이 높고, 미풍부터 운전 가능하여, 조용한 운전이 요구되는 거주 공간 내에 설치하는 이온 확산 장치(1)에 사용하는 송풍기로서 적합하다.
또한, 도 1의 (a)에 도시한 바와 같이, 복수의 층류 통로로 구획되는 통류로를, 크로스 플로우 팬에 가까운 내주측의 하부 가로 풍향판(22A)과 다음의 제2 가로 풍향판(22B)에 의해 구획되는 제1 통류로(4A)와, 제2 가로 풍향판(22B)과 다음의 제3 가로 풍향판(22C)에 의해 구획되는 제2 통류로(4B)와, 제3 가로 풍향판(22C)과 제4 가로 풍향판(22D)에 의해 구획되는 제3 통류로(4C)와, 제4 가로 풍향판(22D)과 상부 가로 풍향판(22E)에 의해 구획되는 제4 통류로(4D)로 분류하고 있으므로, 각각의 통류로의 유속을 가감하여, 이온을 멀리까지 운반할 수 있다.
예를 들어, 내주측의 제1 통류로(4A)의 풍속(K1)을 가장 느린 풍속으로 하고, 제2 통류로의 풍속(K2), 제3 통류로의 풍속(K3)을 서서히 높게 하여, 외주측의 제4 통류로의 풍속(K4)을 가장 빠르게 할 수 있다. 이 구성이면, 이온 발생 장치(이온 발생 카트리지)(10)가 발생하는 이온을, 가장 느린 제1 통류로(4A)가 반송하게 되므로, 그 위를 흐르는 것보다 빠른 공기류가 벽이 되어, 이온의 상방에의 확산을 방지할 수 있다. 또한, 상부의 빠른 풍속의 공기류에 의한 코안다 효과(Coanda effect)를 이용하여 멀리까지 반송되어, 하방의 소정 공간 내에 고농도의 이온 체류 영역을 형성하는 것이 가능하게 된다.
즉, 복수의 층류 통로로 구획되는 통류로의, 가장 느린 풍속의 통류로에 이온을 송출함으로써, 송풍되는 실내의 소정 영역의 이온 농도를 고농도로 유지하는 것이 가능하게 되고, 사람이 생활하는 거주 공간을 효과적으로 제균ㆍ살균하는 것이 가능하게 된다. 또한, 각각의 통류로의 풍속은, 상부, 하부의 가로 풍향판과 중간 가로 풍향판의 각각의 가로 풍향판간의 간극을 가감하는 것이나, 크로스 플로우 송풍기의 회전수를 가감하는 것으로 변화시킬 수 있다.
크로스 플로우 송풍기를 운전하여 이온 확산 장치(1)를 구동하기 위한 운전 정지 조작부(8)(도 1의 (b) 참조)를 장치 본체의 전방면측에 설치하고 있다. 이 운전 정지 조작부(8)에는 온ㆍ오프 스위치 외에, 예를 들어 상기 크로스 플로우 송풍기의 회전 속도를 설정하는 운전 모드 설정부와, 새로운 이온 발생 카트리지를 장착한 것을 설정하는 카트리지 장착 시기 설정부와, 타이머 설정부와, 새로운 이온 발생 카트리지를 장착하여 운전 개시 후의 소정 시간 경과 후에, 카트리지 교환을 권장하는 교환 권장 표시부와, 각각의 이온 발생 카트리지가 발생하는 이온이 소정량 이상인지 이하인지를 표시하는 레벨 표시부를 배치할 수 있다.
그 때문에, 그 사용 시간이 미리 정해지는 이온 발생 카트리지이면, 신품의 카트리지 장착시에 새로운 이온 발생 카트리지를 장착한 것을 설정함으로써, 그 후의 장치 사용에 의한 경과 시간으로부터, 교환을 권장하는 표시를 행하여, 교환 시기가 근접해 온 것을 통지할 수 있다. 또한, 장치 사용 중에 발생하고 있는 이온이 소정량 이하일 때에는, 그 취지를 표시하므로, 이온 발생부의 유지 보수가 필요한 것을 알 수 있다.
상기한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 이온 발생 장치를, 그 이온 발생면을 풍향판의 통류면에 합치된 곡면으로 하고, 삽입 가이드부와 위치 결정 가이드부와, 장치 본체측의 걸림부에 걸려 위치 고정하는 레버 부재를 일체로 구비하는 카트리지식으로 하여, 장치 전방면에 형성하는 분출구측에 형성하는 삽입구로부터 출납 가능하게 하였으므로, 장치 전방면측으로부터 착탈 용이한 이온 발생 카트리지를 얻을 수 있다. 또한, 이온을 송출하는 통류로에, 플러스 및 마이너스 각각의 이온 발생부마다의 통류로로 구획하는 세로 풍향판을 설치한 구성의 이온 확산 장치로 하였으므로, 플러스 이온과 마이너스 이온을 균등하게 발생시키면서, 실내의 멀리까지 균일하게 송출 가능한 이온 확산 장치를 얻을 수 있다.
또한, 각각 2개의 이온 발생 전극을 근접하여 설치한 더블 전극형의 플러스 이온 발생부와 마이너스 이온 발생부를 구비하는 이온 발생기와, 이온 센서를 구비하는 이온 발생 카트리지로 하였으므로, 플러스 및 마이너스의 이온을 대량으로 발생하는 카트리지식의 이온 발생 장치로서 취급하기 용이해지고, 정상적으로 작동하고 있는지의 여부를 용이하게 확인할 수 있다. 그 때문에, 용이하게 교환 가능한 이온 발생 카트리지를 얻을 수 있다.
또한, 더블 전극형의 이온 발생부를 구비하는 이온 발생기를, 그 이온 발생부의 이온 발생 전극의 극성을 역으로 하여 2단으로 병렬한 2단 이온 발생기형의 이온 발생 카트리지로 하였으므로, 동일 공기류 내에 플러스 및 마이너스의 이온을 동시에, 또한 방출 소정 간격으로 단속적으로 방출하여, 플러스 및 마이너스의 양쪽 이온을 소정 밀도로 혼재시킬 수 있다.
또한, 송풍기로부터 분출구에 이르는 통류로를 복수단의 층류 통로로 구획하고, 이온을 송출하는 층류 통로를 가장 느린 최하단의 통류로로 하고, 그 위에 빠른 층류 통로를 순서대로 형성하는 구성으로 하였으므로, 이온의 확산을 방지하는 공기의 벽을 형성하여, 이온 농도를 유지하는 소정 공간을 형성할 수 있다. 또한, 송풍기로서 크로스 플로우 송풍기를 사용함으로써, 정숙성이 높고, 미풍부터 운전 가능하게 되어, 조용한 운전이 요구되는 거주 공간에 적합한 이온 확산 장치를 얻을 수 있다.
또한, 본 실시 형태의 이온 확산 장치가 설치되는 대상은 거실 내에 한정되지 않고, 불특정의 사람이 어느 정도의 시간 체류하는 실내(예를 들어, 역이나 병원의 대합실, 넓은 공간, 교실 등)이어도 된다. 또한, 환기율이 일정 이하이면 창의 개방이나 환기 장치에 의해 환기된 실내이어도 된다. 또한, 공조 장치에 의해 공조된 실내이어도 된다. 또한, 본 실시 형태의 이온 확산 장치를 복수개 간격을 두고 배치함으로써, 구획되어 있지 않은 공간(예를 들어 호텔, 공항 등의 로비)의 광범위한 영역에서 충분한 이온 농도를 확보할 수 있다.
<산업상 이용가능성>
본 발명에 관한 이온 확산 장치 및 이온 발생 카트리지는, 거주 공간의 플러스 및 마이너스의 이온 잔존량을 고농도로 유지 가능한 이온 확산 장치가 되고, 유지 보수가 용이한 이온 발생 카트리지가 되므로, 병 감염을 방지하고자 하는 사람의 거주 공간을 확보하기 위한 이온 확산 장치에 적절하게 이용 가능하게 된다.
1: 이온 확산 장치
2: 장치 본체
3: 송풍기
4: 분출구
5: 흡입구
6: 삽입구
7: 개폐 커버
8: 운전 정지 조작부
10: 이온 발생 장치(이온 발생 카트리지)
11a: 이온 발생면
12: 이온 발생기
13A: 플러스 이온 발생부
13Aa, 13Ab: 플러스 이온 발생 전극
13B: 마이너스 이온 발생부
13Ba, 13Bb: 마이너스 이온 발생 전극
14: 레버 부재
14a: 핸들 부분
14c: 훅부
15: 가이드 돌기부
16: 가이드면
17: 접촉면
18: 이온 센서
19: 입출력 커넥터부
21: 세로 풍향판
22: 가로 풍향판
22A: 하부 가로 풍향판
22E: 상부 가로 풍향판

Claims (18)

  1. 플라즈마 방전에 의해 발생시킨 플러스 이온 및 마이너스 이온을 실내에 확산시키는 이온 확산 장치로서,
    흡입구로부터 흡입한 공기를, 장치 내에 형성된 통류로를 통하여 분출구로부터 실내에 분출하기 위한 공기류를 생성하는 송풍기와,
    플러스 이온 발생부 및 마이너스 이온 발생부를 갖고, 상기 플러스 이온 발생부로부터 발생한 플러스 이온 및 상기 마이너스 이온 발생부로부터 발생한 마이너스 이온을 상기 통류로를 통과하는 공기에 포함시키는 이온 발생 장치를 설치하고,
    상기 통류로의 벽면을 형성하는 일면의 통류면에서, 상기 통류로의 하부 벽면을 형성하는 하부 가로 풍향판으로 형성된 통류면에 합치시켜, 상기 이온 발생 장치의 이온 발생면을 노출시키는 자세로, 상기 이온 발생 장치를 수용하는 이온 발생 장치 수용부를 설치하고,
    상기 이온 발생 장치를, 상기 분출구측에 형성하는 삽입구로부터 출납 가능하게 하고,
    상기 이온 발생 장치를, 플러스 이온 발생부 및 마이너스 이온 발생부를 갖는 이온 발생기와, 상기 이온 발생기를 수납함과 함께 삽입 가이드부와 위치 결정 가이드부와 장치 본체측의 걸림부에 걸려 위치 고정하는 레버 부재를 일체로 구비하는 이온 발생 카트리지로 하고,
    상기 삽입 가이드부와 위치 결정 가이드부를 통하여, 상기 이온 발생 장치를 상기 삽입구로부터 삽입하여 상기 이온 발생 장치 수용부까지 압입하고, 상기 위치 결정 가이드와 상기 레버 부재를 통하여, 상기 이온 발생면을 상기 통류면에 합치시킨 자세로 고정하는 구성으로 하여, 상기 이온 발생 장치 수용부에 착탈 가능하게 한 것을 특징으로 하는 이온 확산 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 이온 발생 장치는, 공기의 통류 방향에 교차하는 방향으로 플러스 이온 발생부 및 마이너스 이온 발생부를 격리하는 이온 발생기를 포함하고, 상기 통류로에, 플러스 이온 발생부 및 마이너스 이온 발생부의 각각의 이온 발생부마다의 통류로로 구획하는 세로 풍향판을 설치한 것을 특징으로 하는 이온 확산 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 하부 가로 풍향판과 통류로의 상부 벽면을 형성하는 상부 가로 풍향판의 사이의 통류로를 구획하는 중간 가로 풍향판을 설치하여, 상기 송풍기로부터 상기 분출구에 이르는 통류로를 복수단의 층류 통로로 구획함과 함께,
    상기 하부 가로 풍향판의 통류면을 따라 플러스 이온 발생부 및 마이너스 이온 발생부를 교대로 소정 피치로 일렬로 구비하는 긴 이온 발생면을 형성하도록 상기 이온 발생 장치를 복수 병설하고,
    각각의 이온 발생부마다의 통류로로 구획하는 상기 세로 풍향판을 상기 복수단의 층류 통로를 관통하도록 배치한 것을 특징으로 하는 이온 확산 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 세로 풍향판을, 상기 이온 발생 장치를 병설한 폭 방향에 대하여 광각도(廣角度)로 분출하도록 각각의 세로 풍향판에 각도를 둔 것을 특징으로 하는 이온 확산 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 이온 발생 카트리지가, 외부 전극에 접속하여 입출력을 행하는 입출력 커넥터부와, 상기 입출력 커넥터부를 통하여 얻어진 전력에 의해 플러스 이온 발생부 및 마이너스 이온 발생부를 소정 간격으로 구동 제어하는 제어 기판과, 상기 이온 발생부에서 발생되는 이온을 검출하는 이온 센서를 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 이온 확산 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 이온 센서를, 상기 이온 발생 카트리지의 마이너스 이온 발생부의 하류측에 설치하는 마이너스 이온 검지 센서로 한 것을 특징으로 하는 이온 확산 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 이온 발생기의 플러스 이온 발생부가 구비하는 플러스 이온 발생 전극 및 마이너스 이온 발생부가 구비하는 마이너스 이온 발생 전극을, 각각 2개의 발생 전극을 근접하여 설치한 더블 전극형으로 한 것을 특징으로 하는 이온 확산 장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 이온 발생 카트리지를, 상기 이온 발생기를 2단으로 병렬함과 함께, 각각의 이온 발생기의 플러스 이온 발생 전극과 마이너스 이온 발생 전극을, 그 플러스 마이너스의 극성을 역으로 한 2단 이온 발생기형으로 한 것을 특징으로 하는 이온 확산 장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 2단 이온 발생기형 이온 발생 카트리지의 각각의 단(段)의 이온 발생기를 교대로 작동시키는 것을 특징으로 하는 이온 확산 장치.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 삽입구를 폐지(閉止)ㆍ개방하는 개폐 커버를 설치하고, 상기 이온 발생 카트리지를 소정 위치까지 삽입하여, 상기 레버 부재가 갖는 훅부를 본체측의 걸림부에 걸리게 하는 고정 로크 위치에 상기 레버 부재를 회동하였을 때에, 상기 개폐 커버의 폐지를 가능하게 하고, 상기 레버 부재가 고정 로크 위치까지 회동되어 있지 않은 상태에서는, 상기 레버 부재가 상기 개폐 커버의 폐지를 방해하는 것을 특징으로 하는 이온 확산 장치.
  11. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서,
    장치 본체에 운전 정지 조작부를 설치함과 함께, 상기 조작부에, 상기 송풍기의 회전 속도를 설정하는 운전 모드 설정부와, 새로운 이온 발생 카트리지를 장착한 것을 설정하는 카트리지 장착 시기 설정부와, 타이머 설정부와, 새로운 이온 발생 카트리지를 장착하여 운전 개시 후의 소정 시간 경과 후에, 카트리지 교환을 권장하는 교환 권장 표시부와, 각각의 이온 발생 카트리지가 발생하는 이온이 소정량 이상인지 이하인지를 표시하는 레벨 표시부를 배치한 것을 특징으로 하는 이온 확산 장치.
  12. 플라즈마 방전에 의해 플러스 이온 및 마이너스 이온을 발생시키는 이온 발생 장치인, 카트리지식의 이온 발생 카트리지로서,
    외부 전원에 접속함과 함께 신호의 입출력을 행하는 입출력 커넥터부와, 플러스 이온 발생 전극과 마이너스 이온 발생 전극을 각각 설치한 이온 발생기와, 상기 이온 발생기가 발생하는 이온을 검출하는 이온 센서와, 상기 입출력 커넥터부를 통하여 얻어진 전력에 의해 이온 발생기를 구동 제어하는 제어 기판을 구비한 것을 특징으로 하는 이온 발생 카트리지.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 이온 센서가 마이너스 이온 발생 전극으로부터 발생하는 마이너스 이온을 검지하는 마이너스 이온 검지 센서인 것을 특징으로 하는 이온 발생 카트리지.
  14. 제12항에 있어서,
    카트리지 삽입 분리시에 파지하는 핸들 부분과, 삽입한 후에 소정 위치에 고정하는 훅부를 구비하는 레버 부재를 장착하고, 카트리지의 프레임체의 측부에, 카트리지 삽입시에 가이드 기능을 발휘하는 가이드 돌기부와, 접촉면과, 가이드면을 형성한 것을 특징으로 하는 이온 발생 카트리지.
  15. 제12항에 있어서,
    상기 이온 발생 카트리지가, 플러스 마이너스의 이온 발생 전극이 노출되어 있는 이온 발생면을 위에서 보아 평면에서 볼 때 직사각 형상이며, 상기 이온 발생기를, 그 이온 발생 전극부의 플러스 마이너스의 극성을 역으로 하여 2단으로 병렬한 2단 이온 발생기형으로 함과 함께, 상기 이온 발생면을 상기 이온 발생 카트리지가 장착되는 통류면에 합치된 곡면으로 한 것을 특징으로 하는 이온 발생 카트리지.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 2단 이온 발생기형 이온 발생 카트리지의 각각의 단의 이온 발생기를 교대로 작동시키는 것을 특징으로 하는 이온 발생 카트리지.
  17. 삭제
  18. 삭제
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