(57)【要約】【課題】空中電位を測定し、これを制御する。【解決手段】空間内の空気を局所的に冷却して結露水を得て、結露水の酸化還元電位（ＯＲＰ）測定により空中電位を測定する。さらに、測定値に基づいて、空間内の空中電位を調節する。この調節は、高圧式マイナス電子発生装置を用いるか、水素水を前記空間内に蒸散させて、前記空間内の空中電位を下げることにより行うことができる。本発明は、この方法を適用した空中電位測定装置および制御装置を含む。さらに、この空中電位測定装置を利用したエアコンディショナー、空気清浄機、冷蔵庫、冷凍庫、美容器具などを含む。【選択図】図１
2018071977.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
空間内の空中電位を測定する方法であって、
前記空間内の空気を局所的に冷却して結露水を得るステップと、
当該結露水の酸化還元電位（ＯＲＰ）を測定するステップと、を含むことを特徴とする空中電位測定方法。
【請求項２】
空間内の空中電位を制御する方法であって、
前記空間内の空気を局所的に冷却して結露水を得るステップと、
当該結露水の酸化還元電位（ＯＲＰ）を測定するステップと、
前記ＯＲＰの測定値に基づいて、前記空間内の空中電位を調節するステップと、
を含むことを特徴とする空中電位制御方法。
【請求項３】
請求項２に記載の空中電位制御方法において、
前記空間内の空中電位を調節するステップは、高圧式マイナス電子発生装置を用いて前記空間内の空中電位を下げるステップを含むことを特徴とする空中電位制御方法。
【請求項４】
請求項２に記載の空中電位制御方法において、
前記空間内の空中電位を調節するステップは、水素水を前記空間内に蒸散させて前記空間内の空中電位を下げるステップを含むことを特徴とする空中電位制御方法。
【請求項５】
空間内の空中電位を測定する装置であって、
前記空間内の空気を局所的に冷却する冷却装置と、
前記冷却装置により発生した結露水の酸化還元電位（ＯＲＰ）を測定するＯＲＰ測定装置とを具えることを特徴とする空中電位測定装置。
【請求項６】
空間内の空中電位を制御する装置であって、
前記空間内の空気を局所的に冷却する冷却部と、
前記冷却装置により発生した結露水の酸化還元電位（ＯＲＰ）を測定するＯＲＰ測定部と、
前記ＯＲＰ測定部による測定値に基づいて、前記空間内の空中電位を調節する空中電位制御部と、を具えることを特徴とする空中電位制御装置。
【請求項７】
請求項６に記載の空中電位制御装置において、前記空中電位制御部は、高圧式マイナス電子発生装置を用いて前記空間内の空中電位を下げるよう構成されていることを特徴とする空中電位制御装置。
【請求項８】
請求項６に記載の空中電位制御装置において、前記空中電位制御部は、水素水を前記空間内に蒸散させて前記空間内の空中電位を下げるよう構成されていることを特徴とする空中電位制御装置。
【請求項９】
請求項８に記載の空中電位制御装置において、さらに、前記空間内の湿度を下げる除湿装置を具えることを特徴とする空中電位制御装置。
【請求項１０】
請求項６乃至９のいずれかに記載の空中電位制御装置を組み込んでなることを特徴とするエアコンディショナー。
【請求項１１】
請求項６乃至９のいずれかに記載の空中電位制御装置を組み込んでなることを特徴とする空気清浄機。
【請求項１０】
請求項６乃至９のいずれかに記載の空中電位制御装置を組み込んでなることを特徴とする冷蔵庫。
【請求項１０】
請求項６乃至９のいずれかに記載の空中電位制御装置を組み込んでなることを特徴とする美容器具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、空中電位測定方法および空中電位制御方法並びにこれらの装置に関し、特に、室内の空気中の電位を測定し、体感のよい電位や環境に有益な電位に調節する方法および装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、室内で人間に暑い、涼しいといった体感を与えるファクターとして、温度と湿度がある。しかし、人間の体温は約３６℃であるにも拘わらず、人間が体温よりも低い３３℃の室内にいると暑く感じるのが事実である。さらに室内の湿度が高いと人間はより暑く感じる。また、生活環境において、多くの細菌は気温が低いより高い場合により繁殖し、さらに湿度が低いより高い場合により繁殖する。
【０００３】
室内の気温や湿度を測定して調節する装置としてエアーコンディショナーがあり（例えば特許文献１）、細菌の繁殖を抑えて食品の鮮度を保つ装置として冷蔵庫・冷凍庫がある（例えば特許文献２）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１０−１９３９９号公報
【特許文献１】特開２０１４−９０５４４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
無風の室内で人間が暑さを感じるファクターが温度と湿度だけであれば、それぞれの数値がより高い人間が暑苦しく感じることはないはずである。本願発明者は、人間の体感に関して温度と湿度以外のファクターが存在し、その体感の優先度がこの２つのファクターより優っているのではないかと考え研究を重ねた結果、第三のファクターとして空間の電位が体感に影響するのではとの着想に至った。本願明細書において、室内やそうでなくても施設内といった略閉鎖された空間内の空気がもつ電位のことを空中電位と称する。
【０００６】
体感に空中電位が影響するとして、空中電位を測定し、これを制御することができれば、人間にとってより快適な空間を創り出し、さらに様々な用途に利用することができる。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本願第一の発明は、空間内の空中電位を測定する方法に関し、当該方法は、
前記空間内の空気を局所的に冷却して結露水を得るステップと、
当該結露水の酸化還元電位（ＯＲＰ）を測定するステップとを含む。
【０００８】
本願第二の発明は、空間内の空中電位を制御する方法に関し、当該方法は、
前記空間内の空気を局所的に冷却して結露水を得るステップと、
当該結露水の酸化還元電位（ＯＲＰ）を測定するステップと、
前記ＯＲＰの測定値に基づいて、前記空間内の空中電位を調節するステップとを含む。
【０００９】
この空中電位制御方法において、前記空間内の空中電位を調節するステップは、高圧式マイナス電子発生装置を用いるか、水素水を前記空間内に蒸散させて、前記空間内の空中電位を下げるステップを含む。
【００１０】
本発明はさらに、上記の空中電位測定方法および制御方法を適用した空中電位測定装置および制御装置を含む。さらに、この空中電位測定装置を利用したエアコンディショナー、空気清浄機、冷蔵庫、冷凍庫、美容器具などを含む。
【発明の効果】
【００１１】
室内や設備内などの略閉鎖空間内で局所的に空気を冷却して結露水を得、当該結露水の酸素還元電位（ＯＲＰ）を測定することで空中電位を測定することができる。本願発明者による様々な実験により、同じ室温でも空中電位が低い方が体感温度が低くなることが判明している。したがって、空間内の空中電位を人為的に下げることにより、より涼しく感じる空間を創造することができる。逆に、寒い時期には空間内の空中電位を上げることにより体感温度を上げることができる。また、空調設備の室内設定温度が同じでも空中電位を調節すれば異なる体感温度が得られるため、大きな省エネ効果が得られる。
【００１２】
本願発明者のさらなる実験により、空間内の空中電位を下げると様々な微生物の繁殖が抑制されることが判明した。これにより、空中電位を制御することにより悪性微生物やウィルスの発生を抑えて、人体に快適な空間の提供、食品の鮮度保持、院内感染防止、健康や美容など様々な用途に応用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】図１は、本発明の空中電位測定方法を説明するイメージ図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
（１）空中電位の測定
本発明の実施の形態を、添付の図面を参照しながら以下に説明する。図１は、本発明による空中電位測定方法および装置の原理を説明するためのイメージ図である。本図に示すように、室内や設備内といった略閉鎖空間の空気の電位は、空間中の水分の酸素還元電位（ＯＲＰ）を測定することにより達成しうる。すなわち、局所的に空気を冷却して結露水を発生させ、当該結露水のＯＲＰを測定する。空中電位測定装置は、金属板１と、金属板１を冷却するための冷却装置２と、金属板１の上に結露した水のＯＲＰを測定するＯＲＰセンサ３とを具える。金属板１は鉄を含む様々な金属を利用可能であり、その大きさは数平方センチメートルあれば足りる。金属板１はＯＲＰセンサ４で結露水を測定し易いように、ＯＲＰセンサ３の電極の周りに溜まるように湾曲あるいは屈曲していてもよい。
【００１５】
冷却装置２は金属板１を冷却できるものであれば様々な方式のものを用いることができ、例えば水素ガス等を用いる気体冷却方式、液冷却方式、相変化冷却方式などが含まれる。ただし、冷却装置２は金属板１に表面結露を生じさせるのに十分な冷却能力が求められる。ＯＲＰセンサ３は水溶液の酸化還元電位を測定するものであり、これ自体は公知であるため詳細な説明は省略する。ＯＲＰセンサ３で金属板１の表面に発生した結露水のＯＲＰを測定し、その測定値を空中電位とする。なお、ＯＲＰは後述する制御装置の作用により経時的に変化するため、発生して間もない結露水のＯＲＰを測定できるように構成することが望ましい。周期的あるいは連続的に新たに発生した結露水のＯＲＰを測定できるように、金属板１の測定箇所に傾斜あるいは圧送装置が設けられ、発生から時間が経った結露水がＯＲＰセンサ３の電極から離れて流れ落ちるようにしてもよい。空中電位測定装置はこの流れ落ちる結露水を受け止めるリザーバを具えてもよい。
【００１６】
空中電位測定装置は、図示しないが、この他にＯＲＰセンサ３および／または冷却装置２に接続されたプロセッサや、ＯＲＰセンサ３の読み取り値を表示したり印刷出力する出力部を具えてもよい。プロセッサは、ＯＲＰセンサ３の出力値を時間情報とともに記録する記憶装置と接続され、時間とＯＲＰのグラフを出力できるようにしてもよい。冷却装置２とＯＲＰセンサ３は、装置の作動時には常に金属板１を冷却して結露水のＯＲＰを測定してもよいが、例えば１時間ごと、半日ごとというように間欠的にＯＲＰ測定を行う場合に、測定時のみに作動するよう設定または制御されてもよい。
【００１７】
（２）空中電位の制御
空中電位が低いと体感温度が下がり、また細菌の増殖も抑えられる。このため、空間内の空中電位制御装置として電位降下手段（図示せず）を導入する。空中電位を下げるためには、以下の２つの方法が有効である。
（方式１）
例えば８，０００〜１４，０００Ｖの高圧単極式マイナス電子発生装置を用いて、室内空間にマイナス電子を放射する。これには例えばコッククロフト・ウォルトン回路で得られた高圧を用いるコロナ放電式や電子放射式がを用いることができる。
（方式２）
例えば−１００ｍＶ〜−８００ｍＶの水素水を加湿器を用いて室内空間に蒸散させる。この場合、湿度の上昇を防ぐために、離れた場所（例えば部屋の対角部）に除湿器を設置して作動させるとよい。
【００１８】
なお、これらとは逆の方法により空中電位を上げるように制御してもよい。
【００１９】
（３）空中電位制御における体感テスト
ほぼ同条件（温度約３２℃、湿度約６０％）の試験用部屋（Ａ部屋、Ｂ部屋）のドアを閉め、Ｂ部屋のみで電位降下手段を作動させた。それぞれの部屋における温度、湿度、空中電位、体感を測定した。ここで、体感については、Ａ部屋との比較をＢ部屋の結果とし、ランク表示とした。この試験結果を表１に示す。
【表１】
2018071977.tif 000003
【００２０】
表１から明らかなように、Ａ部屋では時間が経っても温度、湿度、空中電位に殆ど変化はなかった。これに対し、Ｂ部屋では時間が経つにしたがって温度と湿度は変わらないが、空中電位が有意に下がっており、これに伴って体感温度が低くなった。この結果は、空中電位が体感に影響することを裏付けるものである。
【００２１】
（４）空中電位制御における微生物増殖データ
水素を用いて３種類の電位（４５０ｍＶ、３００ｍＶ、１５０ｍＶ）に調整した生理食塩水に対し、１０の６条レベルの各種菌体１ｍｌを入れ、２４時間経過後の各種菌体の増殖を確認した。この結果を表２に示す。
【表２】
2018071977.tif 000004
【００２２】
表２から明らかなように、電位が低いほど、すべての微生物において増殖が抑えられたことが確認された。これは空中でも同じ効果を期待することができ、空中電位を下げることにより浮遊する様々な悪性微生物の増殖が抑えられると考えられる。
【００２３】
（５）空中電位制御装置の構成
上述した空中電位測定装置と、上記いずれかの空中電位制御方式を実現するモジュールとを組み合わせて空中電位制御装置を構成する（図示せず）。この場合、空中電子制御装置は、ユーザが所望する空中電位レベルの指定を受け付ける入力部を具え、プロセッサがＯＲＰセンサ３の測定値に基づいて空中電位の調節を行うようにする。すなわち、ＯＲＰセンサ３から測定値を得て、測定値が設定された空中電位より高ければ空中電位を下げる制御を行い、測定値が設定された空中電位より低ければ上げる制御を行う。
【００２４】
（６）応用例
本発明の空中電位制御装置は、上述した体感温度の変化、微生物の繁殖抑制に加え、食品鮮度の保持、老化防止といった効果を得ることができる。したがって、空中電位制御装置単体で用いる他に、エアーコンディショナー、空気清浄機、冷蔵庫、冷凍庫、ディフューザー、美顔器や冷却痩身機械といった美容関連機器にモジュールとして組み込み、これらの器具と連動して作動させること各種効果を相乗的に得ることができる。
【産業上の利用可能性】
【００２５】
本発明の空中電位測定方法および制御方法は、空中電位を調節して体感温度を変えたり、ウィルスの増殖を抑えたり、老化防止を目的の一つとする様々な装置として実現することができる。したがって、空中電位制御装置単体で用いる他に、エアーコンディショナー、空気清浄機、冷蔵庫、冷凍庫、ディフューザー、美顔器や冷却痩身機械といった美容関連機器にモジュールとして組み込むことができる。
【符号の説明】
【００２６】
１    金属板
２    冷却装置
３    ＯＲＰセンサ
【図１】
2018071977.tif 000005
【手続補正書】
【提出日】平成28年11月18日(2016.11.18)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
空間内の空中電位を測定する方法であって、
前記空間内の空気を局所的に冷却して結露水を得るステップと、
当該結露水の酸化還元電位（ＯＲＰ）を測定するステップと、を含むことを特徴とする空中電位測定方法。
【請求項２】
空間内の空中電位を制御する方法であって、
前記空間内の空気を局所的に冷却して結露水を得るステップと、
当該結露水の酸化還元電位（ＯＲＰ）を測定するステップと、
前記ＯＲＰの測定値に基づいて、前記空間内の空中電位を調節するステップと、
を含むことを特徴とする空中電位制御方法。
【請求項３】
請求項２に記載の空中電位制御方法において、
前記空間内の空中電位を調節するステップは、高圧式マイナス電子発生装置を用いて前記空間内の空中電位を下げるステップを含むことを特徴とする空中電位制御方法。
【請求項４】
請求項２に記載の空中電位制御方法において、
前記空間内の空中電位を調節するステップは、水素水を前記空間内に蒸散させて前記空間内の空中電位を下げるステップを含むことを特徴とする空中電位制御方法。
【請求項５】
空間内の空中電位を測定する装置であって、
前記空間内の空気を局所的に冷却する冷却装置と、
前記冷却装置により発生した結露水の酸化還元電位（ＯＲＰ）を測定するＯＲＰ測定装置とを具えることを特徴とする空中電位測定装置。
【請求項６】
空間内の空中電位を制御する装置であって、
前記空間内の空気を局所的に冷却する冷却部と、
前記冷却装置により発生した結露水の酸化還元電位（ＯＲＰ）を測定するＯＲＰ測定部と、
前記ＯＲＰ測定部による測定値に基づいて、前記空間内の空中電位を調節する空中電位制御部と、を具えることを特徴とする空中電位制御装置。
【請求項７】
請求項６に記載の空中電位制御装置において、前記空中電位制御部は、高圧式マイナス電子発生装置を用いて前記空間内の空中電位を下げるよう構成されていることを特徴とする空中電位制御装置。
【請求項８】
請求項６に記載の空中電位制御装置において、前記空中電位制御部は、水素水を前記空間内に蒸散させて前記空間内の空中電位を下げるよう構成されていることを特徴とする空中電位制御装置。
【請求項９】
請求項８に記載の空中電位制御装置において、さらに、前記空間内の湿度を下げる除湿装置を具えることを特徴とする空中電位制御装置。
【請求項１０】
請求項６乃至９のいずれかに記載の空中電位制御装置を組み込んでなることを特徴とするエアコンディショナー。
【請求項１１】
請求項６乃至９のいずれかに記載の空中電位制御装置を組み込んでなることを特徴とする空気清浄機。
【請求項１２】
請求項６乃至９のいずれかに記載の空中電位制御装置を組み込んでなることを特徴とする冷蔵庫。
【請求項１３】
請求項６乃至９のいずれかに記載の空中電位制御装置を組み込んでなることを特徴とする美容器具。