(57)【要約】【課題】  陽イオン、オゾン及び/又は陰イオンを発生するとともに、そのイオンの発生量を極大化できるイオン発生装置を提供すること、並びに、多様なイオン発生モードを提供することで、使用者の多様な使用環境に合わせてイオン発生装置を使用できるイオン発生装置を備えた空気清浄機を提供すること。【解決手段】  電源供給部２０と;前記電源供給部２０から供給された電源によって陽イオン及びオゾンを発生する陽イオン発生部３０と;前記陽イオン発生部３０と別途に構成され、前記電源供給部２０から供給された電源によって陰イオンを発生する陰イオン発生部４０と;前記陽イオン発生部３０及び陰イオン発生部４０のうち少なくとも一つの作動を制御するイオン発生制御部７０と；を含んでイオン発生装置を構成する。【選択図】  図２
2006034948.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電源供給部と;
前記電源供給部から供給された電源によって陽イオン及びオゾンを発生する陽イオン発生部と;
前記陽イオン発生部と、別途に構成され、前記電源供給部から供給された電源によって陰イオンを発生する陰イオン発生部と;
前記陽イオン発生部及び陰イオン発生部のうち少なくとも一つの作動を制御するイオン発生制御部と；を含むことを特徴とするイオン発生装置。
【請求項２】
前記電源供給部から前記陽イオン発生部及び前記陰イオン発生部のうち少なくとも一つに供給された電源をオン/オフにするスイッチを含み、
前記イオン発生制御部によって制御されるスイッチング部をさらに含むことを特徴とする、請求項１記載のイオン発生装置。
【請求項３】
前記スイッチング部は、前記陽イオン発生部及び前記陰イオン発生部のうち少なくとも一つに供給される電圧の大きさを調節するスイッチをさらに含むことを特徴とする、請求項２記載のイオン発生装置。
【請求項４】
前記陽イオン発生部は、
前記電源供給部から供給された電源を昇圧する高圧トランスと、
前記高圧トランスで昇圧された交流電源を直流電源に整流する整流回路と、
前記整流回路から(＋)直流電源を受けて陽イオンを発生する陽イオン発生素子と、を含むことを特徴とする、請求項１記載のイオン発生装置。
【請求項５】
前記陽イオン発生素子は、セラミックプレートからなり、
前記セラミックプレートは、内部に放電電極及び誘導電極を備えており、
前記放電電極及び前記誘導電極は、前記整流回路の(＋)直流電源側にそれぞれ接続されたことを特徴とする、請求項４記載のイオン発生装置。
【請求項６】
前記陰イオン発生部は、前記電源供給部から供給された電源を昇圧する高圧トランスと、
前記高圧トランスで昇圧された交流電源を直流電源に整流する整流回路と、
前記整流回路から(−)直流電源を受けて陰イオンを発生する陰イオン発生素子と、を含むことを特徴とする、請求項１記載のイオン発生装置。
【請求項７】
前記陰イオン発生素子は、針状電極を備えており、
前記針状電極は、前記整流回路の(−)直流電源側に接続されたことを特徴とする、請求項６記載のイオン発生装置。
【請求項８】
前記イオン発生装置は、陽イオン発生ボタン及び陰イオン発生ボタンを有するキー入力部をさらに備えることを特徴とする、請求項１記載のイオン発生装置。
【請求項９】
電源供給部を有する本体と、
前記本体に設けられた吸入口及び吐出口と、
前記本体の内部に設けられた送風ファンと、
作動を制御する制御部と、を備えた空気清浄機であって、
前記吸入口、前記吐出口及び前記送風ファンによって形成された空気流路上に設けられ、陽イオン及びオゾン、又は陰イオンのうち少なくとも一つを発生するイオン発生装置を含み、
前記イオン発生装置は、
前記電源供給部から供給された電源によって陽イオン及びオゾンを発生する陽イオン発生部と;
前記陽イオン発生部と別途に構成され、前記電源供給部から供給された電源によって陰イオンを発生する陰イオン発生部と；を含み、
前記制御部によって、前記イオン発生装置の陽イオン発生部及び陰イオン発生部のうち少なくとも一つの作動が制御されることを特徴とする空気清浄機。
【請求項１０】
前記電源供給部から前記陽イオン発生部及び前記陰イオン発生部のうち少なくとも一つに供給された電源をオン/オフにするスイッチを含み、
前記制御部によって制御されるスイッチング部をさらに含むことを特徴とする、請求項９記載の空気清浄機。
【請求項１１】
前記スイッチング部は、前記陽イオン発生部及び陰イオン発生部のうち少なくとも一つに供給される電圧の大きさを調節するスイッチをさらに含むことを特徴とする、請求項１０記載の空気清浄機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、イオン発生装置及びこれを備えた空気清浄機に関するもので、詳しくは、陰イオン及び陽イオンを発生するイオン発生装置及びこれを備えた空気清浄機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
最近、室内空気を清浄する空気清浄機は、イオン発生装置を設けており、室内空気を清浄するとともに、イオン発生装置から発生した陽イオン及び陰イオンを送風して空気中のイオン濃度を増加することで、使用者の健康に対する多様な要求に相応している。
【０００３】
このイオン発生装置は、図１に示すように、針状電極１と、接地電位に接続されたＧＮＤと、針状電極とＧＮＤとの間に、所定周期ごとに極性が交代に変化する正弦波波形の交流電圧を印加する交流電圧源２と、を備えている。したがって、交流電圧源２から出力される(＋)正弦波波形が針状電極１に印加されるときは、空気分子への電荷移動によって空気分子が電離されて陽イオンが発生し、(−)正弦波波形が針状電極１に印加されるときは、陰イオンが発生する。
【０００４】
しかしながら、従来のイオン発生装置においては、(＋)と(−)とが交互にかつ周期的に変化する連続波形の交流電圧を針状電極１に印加するため、陽イオン又は陰イオンのみを選択的に発生することができない。すなわち、陽イオンは、それ自体で浮遊細菌の殺菌に効果があり、陰イオンは、それ自体で人間に快適さを与えるという効果がある。それにもかかわらず、従来のイオン発生装置は、２種類のイオンを一緒に発生するようになっている。
【０００５】
また、従来のイオン発生装置は、陽イオン及び陰イオンの発生量を上昇するために、針状電極１に印加される交流電圧の値をより高くすべきであるが、その場合、交流電圧のピーク-ピーク電圧が過度に高くなり、別途の絶縁処理が必要になるので、陽イオン及び陰イオンの発生量を上昇するのに限界があった。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の目的は、陽イオン、オゾン及び/又は陰イオンを発生するとともに、そのイオンの発生量を極大化できるイオン発生装置を提供することである
【０００７】
また、本発明の目的は、多様なイオン発生モードを提供することで、使用者の多様な使用環境に合わせてイオン発生装置を使用できるイオン発生装置を備えた空気清浄機を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記目的を達成するために、本発明によるイオン発生装置は、電源供給部と;前記電源供給部から供給された電源によって陽イオン及びオゾンを発生する陽イオン発生部と;前記陽イオン発生部と別途に構成され、前記電源供給部から供給された電源によって陰イオンを発生する陰イオン発生部と;前記陽イオン発生部及び陰イオン発生部のうち少なくともいずれか一つの作動を制御するイオン発生制御部と；を含むことを特徴とする。
【０００９】
また、本発明によるイオン発生装置を備えた空気清浄機は、電源供給部を有する本体と、前記本体に設けられた吸入口及び吐出口と、前記本体の内部に設けられた送風ファンと、作動を制御する制御部と、を備えた空気清浄機であって、前記吸入口、前記吐出口及び前記送風ファンによって形成された空気流路上に設けられ、陽イオン及びオゾン、陰イオンのうち少なくとも一つを発生するイオン発生装置を含み、前記イオン発生装置は、前記電源供給部から供給された電源によって陽イオン及びオゾンを発生する陽イオン発生部と;前記陽イオン発生部と別途に構成され、前記電源供給部から供給された電源によって陰イオンを発生する陰イオン発生部と；を含み、前記制御部によって前記イオン発生装置の陽イオン発生部及び陰イオン発生部のうち少なくとも一つの作動が制御されることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明は、使用者の使用環境に合わせて陽イオン及び陰イオンの発生を選択的に制御しながらも、そのイオン発生量を極大化し、浮遊細菌を能動的に殺菌するとともに、人間の生快適さを与えることで、老化を加速する要因や人体に有害な要因を防止できるという効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００１２】
図２に示すように、本発明によるイオン発生装置は、交流電源を提供する電源供給部２０と、陽イオン発生部３０と、陰イオン発生部４０と、スイッチング部５０、６０と、イオン発生制御部７０と、から構成される。
【００１３】
陽イオン発生部３０は、電源供給部２０から供給された電源によって陽イオンを発生するもので、電源供給部２０から供給された交流電源を昇圧する高圧トランス３１と、この高圧トランス３１で昇圧された交流電源を直流電源に整流する整流回路３２と、この整流回路３２から(＋)直流電源を受けて陽イオンを発生する陽イオン発生素子１１と、を備えている。
【００１４】
陰イオン発生部４０は、電源供給部２０から供給された電源によって陰イオンを発生するもので、電源供給部２０から供給された電源を昇圧する高圧トランス４１と、この高圧トランス４１で昇圧された交流電源を直流電源に整流する整流回路４２と、この整流回路４２から(−)直流電源を受けて陰イオンを発生する陰イオン発生素子１２と、を備えている。
【００１５】
スイッチング部５０、６０は、電源供給部２０から陽イオン発生部３０又は陰イオン発生部４０に供給される電源をスイッチングする。
【００１６】
イオン発生制御部７０は、必要に応じてスイッチング部５０、６０を駆動することで、陽イオン発生部３０又は陰イオン発生部４０を選択的に作動する。すなわち、使用者が浮遊細菌を殺菌しようとする場合は、陽イオン及びオゾンのみを発生し、快適さを感じようとする場合は、陰イオンのみを発生し、老化を加速する要因や人体に有害な要因を防止しようとする場合は、陽イオン及びオゾンと一緒に陰イオンを発生し、陽イオンと陰イオンとが結合された活性水素を発生することで、使用者は、自身の使用環境に合わせてイオン発生装置を作動することができる。
【００１７】
以下、陽イオン発生部３０の陽イオン発生素子１１及び陰イオン発生部４０の陰イオン発生素子１２の構造を説明すると、図３、図４ａ、図４ｂに示すように、陽イオン発生素子１１及び陰イオン発生素子１２は、同一のハウジング１０の上面に設置され、このハウジング１０には、陽イオン発生素子１１及び陰イオン発生素子１２により発生したイオンの拡散範囲を所定空間内に限定するためのカバー１３と、ハウジング１０の上端に長さ方向に形成されたガイド溝１６と、がスライド自在に結合される。
【００１８】
陽イオン発生素子１１は、セラミックプレートからなり、このセラミックプレート１１は、ハウジング１０の上面の一側内部に挿入された後、モールディングされる。また、このセラミックプレート１１の内部上側には、放電電極１４が設けられ、内部中央側には、誘導電極１５が設けられ、放電電極１４及び誘導電極１５を除いた部分には、保護層がセラミックにより形成される。
【００１９】
放電電極１４と誘導電極１５との間には、(＋)成分の高電圧(好ましくは、３．９ｋＶ〜４．３ｋＶ;それ以外の範囲でも作動可能である)が印加されるが、このように放電電極１４と誘導電極５との間に(＋)成分の高電圧が印加されると、セラミックプレート１１では、プラズマ放電により空気中の水分(Ｈ２Ｏ)が電離されて水素イオン(Ｈ＋)の陽イオン及びオゾン(Ｏ３)が発生する。
【００２０】
一方、陰イオン発生素子１２は、針状電極からなり、この針状電極１２は、セラミックプレート１１から所定距離離隔された位置でハウジング１０の上面に突出される。針状電極１２とセラミックプレート１１との隔離距離によって、セラミックプレート１１から発生した水素イオンにより生成される水素原子の数が変わるので、セラミックプレート１１の大きさ及び針状電極１２の高さなどによって両者の隔離距離を調節することが好ましい。
【００２１】
針状電極１２と接地電極１７との間には、(−)成分の高電圧(好ましくは、−３．２ｋＶ〜−３．６ｋＶ;それ以外の範囲でも作動可能である)が印加される。針状電極１２と接地電極１７との間に(−)成分の高電圧が印加されると、プラズマ放電により針状電極１２から多量の電子が空気中に放出される。この空気中に放出された多量の電子は、非常に不安定であるため、空気中の酸素分子(Ｏ２)と結合してスーパーオキサイドアニオン(Ｏ２-)の陰イオンを発生する。
【００２２】
これまでは、第１実施形態として、陽イオン及び/又は陰イオンを発生するための構成を説明した。
【００２３】
以下、第２実施形態として、電圧の出力を増加してイオンの発生量を調節するための構成を説明する。
【００２４】
図５に示すように、本発明の実施形態によるイオン発生装置は、直流電源を提供する電源供給部２０と、陽イオン発生部３０と、陰イオン発生部４０と、スイッチング部５０′、６０′と、キー入力部７１と、イオン発生制御部７０′と、から構成される。
【００２５】
前記陽イオン発生部３０は、電源供給部２０から供給された電源によって陽イオンを発生するもので、電源供給部２０から供給された電源を昇圧する高圧トランス３１と、この高圧トランス３１で昇圧された交流電源を直流電源に整流する整流回路３２と、この整流回路３２から(＋)直流電源を受けて陽イオンを発生する陽イオン発生素子１１と、を備えている。高圧トランス３１は、一次コイルと、印加された電圧の極性を維持しながら一次コイルに印加された電圧を昇圧する二次コイルと、を有する。したがって、高圧トランス３１の一次コイルに(＋)電圧が印加されると、高圧トランス３１の二次コイルにも(＋)電圧が発生することになる。
【００２６】
一方、陰イオン発生部４０は、電源供給部２０から供給された電源によって陰イオンを発生するもので、電源供給部２０から供給された電源を昇圧する高圧トランス４１と、この高圧トランス４１で昇圧された交流電源を直流電源に整流する整流回路４２と、この整流回路４２から(−)直流電源を受けて陰イオンを発生する陰イオン発生素子１２と、を備えている。高圧トランス４１は、一次コイルと、印加された電圧の極性を反対極性に変化しながら一次コイルに印加された電圧を昇圧する二次コイルと、を有する。したがって、高圧トランス４１の一次コイルに(＋)電圧が印加されると、高圧トランス４１の二次コイルには(−)電圧が発生することになる。
【００２７】
直流電源を供給する電源供給部２０と陽イオン発生部３０との間、そして、電源供給部２０と陰イオン発生部４０との間には、各イオン発生部３０、４０への電圧を供給又は遮断する第１及び第２スイッチ５１′、６１′と、供給される電圧の大きさを調節するための第３及び第４スイッチ５２′、６２′と、を含むスイッチング部５０′、６０′がそれぞれ連結される。このとき、第３及び第４スイッチ５２′、６２′は、モス電界効果トランジスタ(metal-oxide semiconductor field-effect transistor;ＭＯＳＦＥＴ)であることが好ましい。
【００２８】
キー入力部７１には、陽イオン発生部３０を駆動するための陽イオン発生ボタン７１ａと、陰イオン発生部４０を駆動するための陰イオン発生ボタン７１ｂと、が設けられる。
【００２９】
イオン発生制御部７０′は、キー入力部７１を通して入力された陽イオン発生ボタン７１ａ又は陰イオン発生ボタン７１ｂによって第１スイッチ５１′又は第２スイッチ６１′を駆動することで、陽イオン発生部３０又は陰イオン発生部４０を選択的に作動する。イオン発生制御部７０′の制御によって陽イオン発生部３０又は陰イオン発生部４０を選択的に作動することで、陽イオン及びオゾン、又は陰イオンが選択的に発生することになる。したがって、使用者は、自身の使用環境に合わせてイオン発生装置を制御することができる。
【００３０】
また、イオン発生制御部７０′は、陽イオン発生素子１１又は陰イオン発生素子１２に印加される電圧を測定し、その測定結果によって第３スイッチ５２′又は第４スイッチ６２′のオン/オフ時間を可変して制御する。また、イオン発生制御部７０′は、この制御作動によって各高圧トランス３１、４１に供給される電圧を可変することで、各高圧トランス３１、４１で昇圧される電圧レベルを調節し、各イオン発生素子１１、１２から発生するイオン量を調節する。
【００３１】
以下、前記イオン発生装置を備えた空気清浄機を説明する。
【００３２】
図６に示すように、本発明によるイオン発生装置を備えた空気清浄機は、本体１１０の内部にイオン発生装置を備えており、本体１１０の前面側に形成された吸入口１１２を通して室内空気を吸入して室内空気を清浄した後、イオン発生装置から発生した陽イオン及び陰イオンを一緒に本体１１０の上面側に形成された吐出口１１１を通して室内に吐出する。
【００３３】
図７に示すように、本発明によるイオン発生装置を備えた空気清浄機は、電源供給部２０と、陽イオン発生部３０と、陰イオン発生部４０と、スイッチング部５０、６０と、キー入力部９０と、制御部８０と、ファン駆動部１００と、から構成される。
【００３４】
前述したように、陽イオン発生部３０は、電源供給部２０から供給された電源によって陽イオン及びオゾンを発生するもので、電源供給部２０から供給された交流電源を昇圧する高圧トランス３１と、この高圧トランス３１で昇圧された交流電源を直流電源に整流する整流回路３２と、この整流回路３２から(＋)直流電源を受けて陽イオンを発生する陽イオン発生素子１１と、を備えている。一方、陰イオン発生部４０は、電源供給部２０から供給された電源によって陰イオンを発生するもので、電源供給部２０から供給された電源を昇圧する高圧トランス４１と、この高圧トランス４１で昇圧された交流電源を直流電源に整流する整流回路４２と、この整流回路４２から(−)直流電源を受けて陰イオンを発生する陰イオン発生素子１２と、を備えている。
【００３５】
また、スイッチング部５０、６０は、電源供給部２０から陽イオン発生部３０又は陰イオン発生部４０に供給される電源をスイッチングする。
【００３６】
ファン駆動部１００は、本体１１０に形成された吸入口１１２を通して室内空気を吸入し、清浄された空気を吐出口１１１を通して室内に吐出する送風ファン１０１を作動する。
【００３７】
キー入力部９０には、陰イオン発生部４０のみを作動するか、陽イオン発生部３０のみを作動するか、陰イオン発生部４０及び陽イオン発生部３０の全てを作動するか、陰イオン発生部４０及び陽イオン発生部３０の全てを停止するための各種の機能ボタンが設けられる。
【００３８】
制御部８０は、空気の清浄時、ファン駆動部１００を通して送風ファン１０１を作動して室内空気を清浄するとともに、キー入力部９０を通して入力された機能ボタンによってスイッチング部５０、６０を駆動することで、陰イオン発生部４０のみを作動するか、陽イオン発生部３０のみを作動するか、陰イオン発生部４０及び陽イオン発生部３０の全てを作動するか、陰イオン発生部４０及び陽イオン発生部３０の全てを停止する。よって、室内空気を清浄するとともに、使用者が浮遊細菌を殺菌しようとする場合は、陽イオン及びオゾンのみを発生し、快適さのみを感じようとする場合は、陰イオンのみを発生し、老化を加速する要因や人体に有害な要因を防止しようとする場合は、陽イオン及び陰イオンを一緒に発生し、陽イオンと陰イオンとが結合された活性水素を発生することで、使用者が自身の使用環境に合わせてイオン発生装置を作動することができる。
【００３９】
図８に示すように、イオン発生装置を吐出流路１１４上に設置した後、空気の清浄時、本体１１０内部の送風ファン１０１を作動することで、室内空気を吸入口１１２を通して吸入する。この吸入された室内空気は、フィルター１１３を通過しながら不純物がろ過されることで清浄され、この清浄された空気は、吐出口１１１を通して室内に吐出される。このとき、送風ファン１０１と一緒にイオン発生装置を作動し、使用者の選択に応じて陽イオンのみを発生するか、陰イオンのみを発生するか、陽イオン及び陰イオンを一緒に発生すると、イオン発生装置から発生した陽イオン又は陰イオン、そして、陽イオンと陰イオンとが結合された活性水素は、送風ファン１０１によって本体１１０の内部に流入された室内空気により送風され、清浄された空気と一緒に吐出口１１１を通して室内に吐出される。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】従来のイオン発生装置の概略図である。
【図２】本発明によるイオン発生装置の制御ブロック線図である。
【図３】図２のイオン発生素子の斜視図である。
【図４ａ】陽イオン発生部のみを駆動するときに発生するイオン及び殺菌物質を示す図である。
【図４ｂ】陰イオン発生部のみを駆動するときに発生するイオンを示す図である。
【図５】本発明の実施形態によるイオン発生装置の制御ブロック線図である。
【図６】本発明によるイオン発生装置を備えた空気清浄機の斜視図である。
【図７】本発明によるイオン発生装置を備えた空気清浄機の制御ブロック線図である。
【図８】本発明によるイオン発生装置を備えた空気清浄機において、陽イオン及び陰イオンを選択的に室内に吐出することを説明するための図である。
【符号の説明】
【００４１】
１０  ハウジング
１１  陽イオン発生素子
１２  陰イオン発生素子
１３  カバー
１４  放電電極
１５  誘導電極
１６  ガイド溝
１７  接地電極
２０  電源供給部
３０  陽イオン発生部
３１、４１  高圧トランス
３２、４２  整流回路
４０  陰イオン発生部
５０、６０  スイッチング部
５０′、６０′  スイッチング部
５１′  第１スイッチ
５２′  第３スイッチ
６１′  第２スイッチ
６２′  第４スイッチ
７０、７０′  イオン発生制御部
７１  キー入力部
７１ａ  陽イオン発生ボタン
７１ｂ  陰イオン発生ボタン
８０  制御部
９０  キー入力部
１００  ファン駆動部
１０１  送風ファン
１１０  本体
１１１  吐出口
１１２  吸入口
１１３  フィルター
１１４  吐出流路
【図１】
2006034948.tif 000003
【図２】
2006034948.tif 000004
【図３】
2006034948.tif 000005
【図４ａ】
2006034948.tif 000006
【図４ｂ】
2006034948.tif 000007
【図５】
2006034948.tif 000008
【図６】
2006034948.tif 000009
【図７】
2006034948.tif 000010
【図８】
2006034948.tif 000011