(57)【要約】【課題】微粒ミストを安定して発生させることが可能な水破砕式マイナスイオン発生機を提供する。【解決手段】微粒ミストを発生させる水破砕式マイナスイオン発生機１０において、ファン２２を回転させるための略鉛直な回転軸２４を有する駆動モータ２３と、前記ファン２２の下方において前記回転軸２４に固定され、回転時の遠心力により水を吸い上げる円錐筒２６と、前記円錐筒２６の下端が水没するように所定の水位で水を貯留する水槽１６と、前記水槽１６に水を供給する給水タンク１７と、を備えるようにした。前記給水タンク１７は下方に開口１８を有する密閉容器とし、この開口１８が前記所定の水位よりも低い位置となるように形成した。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
微粒ミストを発生させる水破砕式マイナスイオン発生機であって、
ファンを回転させるための略鉛直な回転軸を有する駆動モータと、
前記ファンの下方において前記回転軸に固定され、回転時の遠心力により水を吸い上げる円錐筒と、
前記円錐筒の下端が水没するように所定の水位で水を貯留する水槽と、
前記水槽に水を供給する給水タンクと、
を備え、
前記給水タンクは下方に開口を有する密閉容器であり、この開口が前記所定の水位よりも低い位置に設けられていることを特徴とする、水破砕式マイナスイオン発生機。
【請求項２】
前記ファンから送られた空気は、前記ファンの周囲に設けられた正圧室から、この正圧室の下方に設けられたミスト生成室へと移動し、外部へと排出されるものであって、
前記正圧室には、前記ファンの回転方向に巻設された巻壁部が形成され、
前記ミスト生成室には、前記円錐筒が吸い上げた水を衝突粉砕して微粒ミストを発生させるための周壁が形成されるとともに、この周壁の下部には、前記ファンの回転方向に行くに従って徐々に低くなる螺旋状のスロープが形成されていることを特徴とする、請求項１記載の水破砕式マイナスイオン発生機。
【請求項３】
前記円錐筒において、最下部の直径と、最上部の直径と、の寸法比率が、２：６から２：５の範囲となるように形成されるとともに、前記最上部の直径と、前記最下部から前記最下部までの距離と、の寸法比率は、５：８から６：８の範囲となるように形成されていることを特徴とする、請求項１又は２に記載の水破砕式マイナスイオン発生機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、水破砕式マイナスイオン発生機に関し、特に、微粒ミストを発生させる水破砕式マイナスイオン発生機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、空気清浄機は現代社会において広く利用されており、その機能や種類も多様である。例えば、フィルター式、コロナ放電式（プラズマ発生）、イオン・オゾン発生式などの様々な方式の空気清浄機が存在する。また、空気清浄機の効果に着目しても、ホコリやチリの除去を目的とするもの、消臭や脱臭を目的とするもの、除菌を目的とするもの、などが存在する。
【０００３】
これらの空気清浄機は、いずれも快適かつ健康的な空気環境を維持するためのものであり、特に近年のインフルエンザなどのウイルス対策や花粉症対策等として広く利用に供されている。
【０００４】
ところで、快適な空気環境の実現には、空気清浄機能と並んで加湿機能も重要視される。特に冬期における乾燥対策やインフルエンザ対策には加湿が効果的である。加湿機能を備えた空気清浄機として、レナード効果を利用してマイナスイオンを発生させ空気清浄を行うものがある。
【０００５】
すなわち、空気清浄機内に貯留した水を破砕してマイナスイオンを発生させ、空気清浄機内に吸入された空気と接触して異物を吸着捕集するとともに、マイナスイオンの放出による保湿・調湿効果を発揮する水破砕式マイナスイオン発生機が知られている。
【０００６】
例えば、特許文献１に記載の発明では、空気清浄機内に吸入した空気を微細水滴に接触させ、ミスト粒子の吸着効果によって空気中の微粒子と微生物を除去することとしている。この発明では、じょうご状の形状を有する内側ガイド部によって水を上方に移送し、この移送された水が内側ガイド部の上端に接続された水噴射ノズルから噴射され、この噴射された水がハウジングの内壁と衝突してマイナスイオンを発生させ、空気清浄機内に吸入された空気と接触して異物を吸着捕集するようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特表２００８−５１８７７６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかし、上記した特許文献１記載の発明では、じょうご状の内側ガイド部で上方に移送される水はハウジング内に貯留されているのみであり、この貯留された水の水位が高いときは多量の水が上方に移送され、水位が下がれば上方に移送される水の量も少なくなる。このため、ミストの発生量が安定しないという問題点があった。
【０００９】
そこで、本発明は、微粒ミストを安定して発生させることが可能な水破砕式マイナスイオン発生機を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、上記した課題を解決するためになされたものであり、以下を特徴とする。
【００１１】
（請求項１）
請求項１に記載の発明は、以下の点を特徴とする。
【００１２】
すなわち、請求項１に記載の水破砕式マイナスイオン発生機は、微粒ミストを発生させる水破砕式マイナスイオン発生機であって、ファンを回転させるための略鉛直な回転軸を有する駆動モータと、前記ファンの下方において前記回転軸に固定され、回転時の遠心力により水を吸い上げる円錐筒と、前記円錐筒の下端が水没するように所定の水位で水を貯留する水槽と、前記水槽に水を供給する給水タンクと、を備え、前記給水タンクは下方に開口を有する密閉容器であり、この開口が前記所定の水位よりも低い位置に設けられていることを特徴とする。
【００１３】
（請求項２）
請求項２に記載の発明は、上記した請求項１記載の発明の特徴点に加え、以下の点を特徴とする。
【００１４】
すなわち、前記ファンから送られた空気は、前記ファンの周囲に設けられた正圧室から、この正圧室の下方に設けられたミスト生成室へと移動し、外部へと排出されるものであって、前記正圧室には、前記ファンの回転方向に巻設された巻壁部が形成され、前記ミスト生成室には、前記円錐筒が吸い上げた水を衝突粉砕して微粒ミストを発生させるための周壁が形成されるとともに、この周壁の下部には、前記ファンの回転方向に行くに従って徐々に低くなる螺旋状のスロープが形成されていることを特徴とする。
【００１５】
（請求項３）
請求項３に記載の発明は、上記した請求項１又は２記載の発明の特徴点に加え、以下の点を特徴とする。
【００１６】
すなわち、前記円錐筒において、最下部の直径と、最上部の直径と、の寸法比率が、２：６から２：５の範囲となるように形成されるとともに、前記最上部の直径と、前記最下部から前記最下部までの距離と、の寸法比率は、５：８から６：８の範囲となるように形成されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
請求項１に記載の発明は上記の通りであり、水槽に水を供給する給水タンクは下方に開口を有する密閉容器であり、この開口が所定の水位よりも低い位置に設けられている。このため、給水タンク上部の負圧が大気圧近くになるまで水を水槽側に放出するように形成されているため、水槽の水位を一定に保つことができ、微粒ミストを安定して発生させることができる。
【００１８】
また、請求項２に記載の発明は上記の通りであり、ファンの周囲に設けられた正圧室には、ファンの回転方向に巻設された巻壁部が形成されている。このため、ファンで発生した風は、巻壁部の間を通ることによって流速が上がる。さらに、この正圧室の下方に設けられたミスト生成室には、ファンの回転方向に行くに従って徐々に低くなる螺旋状のスロープが形成されている。このため、ここでもエアーの流速を上げることができ、発生した微粒ミストを効率良くエアーに乗せることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の実施の形態であって、水破砕式マイナスイオン発生機の外観図である。
【図２】本発明の実施の形態であって、水破砕式マイナスイオン発生機の断面図である。
【図３】本発明の実施の形態であって、駆動ユニットの分解説明図である。
【図４】本発明の実施の形態であって、円錐筒の拡大図である。
【図５】本発明の実施の形態であって、渦巻筒の平面図である。
【図６】本発明の実施の形態であって、螺旋筒の平面図である。
【図７】本発明の実施の形態であって、螺旋筒の断面図（図６のＡ−Ａ断面図）である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
本発明の実施形態について、図を参照しながら説明する。
【００２１】
本実施形態に係る水破砕式マイナスイオン発生機１０は、図１に示すように、ケース１１の上面に操作部１２を備えている。この操作部１２は水破砕式マイナスイオン発生機１０を作動させるものであり、すなわち、この操作部１２が操作されることにより、水破砕式マイナスイオン発生機１０の内部に設けられた駆動ユニットが微粒ミストを発生させ、吸気口１３から吸い込んだ空気をこの微粒ミストと接触させることにより、吹出口１４からきれいな空気を室内に排出するようになっている。
【００２２】
（水破砕式マイナスイオン発生機１０の動作説明）
上述した駆動ユニットは、図２に示すように、略鉛直な回転軸２４を有する駆動モータ２３を備えている。この回転軸２４は、後述するシロッコファン２２を回転させるためのものであり、このシロッコファン２２を回転させることにより、水破砕式マイナスイオン発生機１０内部に空気の流れを生成する。
【００２３】
シロッコファン２２の周囲には、図２に示すように、渦巻筒３１が設けられている。この渦巻筒３１の内部には、シロッコファン２２から送られた空気によって正圧状態となる正圧室３２が形成されている。この正圧室３２は、後述するように、渦巻筒３１の下面に設けられた複数の開口により、下部のミスト生成室４２と連通している。このため、シロッコファン２２が回転して正圧室３２内が正圧状態となると、この複数の開口を通じて下部のミスト生成室４２へと空気が流れ込むようになっている。
【００２４】
そして、ミスト生成室４２は、微粒ミストを発生させるための空間であり、図２に示すように、螺旋筒３７内部に形成される空間である。このミスト生成室４２は、図２に示すように、円錐筒２６の上端付近を覆うように設けられている。
【００２５】
本実施形態に係る水破砕式マイナスイオン発生機１０においては、このミスト生成室４２へと空気が流れ込むことにより、流れ込んだ空気がミスト生成室４２で発生した微粒ミストと接触するように形成されている。
【００２６】
ミスト生成室４２での微粒ミストの発生は、円錐筒２６が回転時の遠心力により水を吸い上げて、この吸い上げた水を螺旋筒３７の周壁３８に衝突させて行う。
【００２７】
すなわち、この円錐筒２６は、シロッコファン２２の下方において前述した回転軸２４に固定されており、駆動モータ２３が回転したときに、シロッコファン２２と一緒に回転する。
【００２８】
そして、この円錐筒２６が回転すると、図２に示すように、円錐筒２６の下端が水槽１６の水に水没しているため、この下端に設けられた下部開口３０から水を吸い上げて、円錐筒２６の内周面を伝って、水が巻き上げられる。
【００２９】
このように円錐筒２６によって巻き上げられた水は、円錐筒２６の上端付近に設けられた拡散孔２８（図４参照）から拡散放出される。拡散放出された水は、ミスト生成室４２の内部において、螺旋筒３７の周壁３８に衝突する。このように円錐筒２６が吸い上げた水を衝突粉砕することにより、ミスト生成室４２で微粒ミストが発生するようになっている。
【００３０】
ここで、前述したように正圧室３２とミスト生成室４２とは連通しているため、正圧室３２の空気はミスト生成室４２に流れ込み、ミスト生成室４２で発生した微粒ミストと接触する。そして、この微粒ミストと接触した空気が螺旋筒３７の底部からミスト生成室４２の外に流れ出し、図２に示すように、吹出口１４から外部へと排出されるように形成されている。
【００３１】
（給水タンク１７）
給水タンク１７は、前述した水槽１６に水を供給するためのものであり、図２に示すように、水破砕式マイナスイオン発生機１０のケース１１内に装備される。
【００３２】
この給水タンク１７は、図１に示す給水タンクカバー１５の内側にセットされるものであり、給水タンクカバー１５を取り外した後に上へ引き上げることにより、ケース１１から取り外すことができる。このように給水タンク１７を取り外すことにより、水道などで給水ができる。
【００３３】
一方、給水タンク１７をケース１１に取り付ける際には、図２に示すように、給水タンク１７を水位維持シャフト１９の上端位置にセットする。本実施形態に係る水破砕式マイナスイオン発生機１０は、このように給水タンク１７をセットすることにより、水槽１６の水位を一定に保つことができるようになっている。
【００３４】
すなわち、給水タンク１７は、図２に示すように、下方に開口１８を有する密閉容器であり、この開口１８が所定の水位Ｗよりも低い位置に設けられている。このため、ケース１１内に給水タンク１７をセットすると、給水タンク１７上部の負圧が大気圧近くになるまで水を水槽１６側に放出するように形成されている。そして、水槽１６の水位が所定の水位Ｗとなったときに、給水タンク１７上部の負圧が大気圧と釣り合うように形成されているため、水槽１６の水位は所定の水位Ｗで一定に保たれるようになっている。
【００３５】
（駆動ユニットの構成）
次に、上述した駆動ユニットの構成について説明する。
【００３６】
駆動ユニットは、図３に示すように、略鉛直な回転軸２４を有する駆動モータ２３と、この駆動モータ２３の回転軸２４に接続されて回転するシロッコファン２２と、前記した駆動モータ２３が固定される固定ベース２０と、前記した回転軸２４に固定される円錐筒蓋２５及び円錐筒２６と、前記したシロッコファン２２を覆うように設けられる渦巻筒３１と、前記した円錐筒２６の上端付近を覆うように設けられる螺旋筒３７と、を備えている。
【００３７】
このように、駆動モータ２３の回転軸２４にシロッコファン２２と円錐筒蓋２５及び円錐筒２６とが固定されているため、駆動モータ２３が回転駆動すると、シロッコファン２２と共に円錐筒蓋２５及び円錐筒２６が回転するようになっている。
【００３８】
ここで、図４に示すように、円錐筒２６の最上部２７付近には、周方向に複数の拡散孔２８が貫通しており、円錐筒２６で水を吸い上げたときに、吸いあげた水がこの拡散孔２８から放射状に拡散放出されるようになっている。すなわち、この円錐筒２６の上面を円錐筒蓋２５が覆っていることにより、円錐筒２６の上端まで来た水が拡散孔２８の方向に飛ばされるようになっている。
【００３９】
そして、この拡散放出された水が螺旋筒３７の周壁３８（図６及び図７参照）に衝突して、微粒ミストが発生するようになっている。
【００４０】
なお、本実施形態においては、円錐筒２６の最下部２９の直径は２０ｍｍであり、最上部の直径は５５ｍｍとしている。また、この円錐筒２６の最下部２９から最上部までの距離は、８０ｍｍとしている。
【００４１】
（渦巻筒３１）
渦巻筒３１は、シロッコファン２２の周囲に設けられて正圧室３２を形成するものであり、図５に示すように、周囲を側壁３６に囲まれた有底円筒状の部材である。
【００４２】
この渦巻筒３１の底部中心には、図５に示すように、下部と連通するように中央開口３４が設けられている。
【００４３】
また、この渦巻筒３１の側壁３６の内側には、図５に示すように、シロッコファン２２の回転方向Ｄに巻設された巻壁部３３が形成されている。
【００４４】
また、この巻壁部３３と側壁３６との間には、周設孔３５が複数設けられている。
【００４５】
渦巻筒３１は、上記のように形成されていることにより、シロッコファン２２で発生した風の一部が中央開口３４を通って下部のミスト生成室４２に抜けるとともに、残りの風が、巻壁部３３の間を通ることになる。そして、この巻壁部３３を通る風は、流路が狭くなっていることによって流速が上がり、最終的には周設孔３５と通ってミスト生成室４２に抜けるようになっている。
【００４６】
（螺旋筒３７）
螺旋筒３７は、円錐筒２６の周囲に設けられてミスト生成室４２を形成するものであり、図６に示すように、周囲を周壁３８に囲まれた円筒状の部材である。
【００４７】
この螺旋筒３７の周壁３８内側には、図６に示すように、スロープ板３９が周設されている。
【００４８】
このスロープ板３９は、図７に示すように、シロッコファン２２の回転方向Ｄに行くに従って徐々に低くなる螺旋状のスロープを形成しており、図６に示すように、円錐筒２６の周壁３８内側をほぼ一周するように、スロープの最上部４０と最下部４１とが設けられている。
【００４９】
このため、正圧室３２からミスト生成室４２へと流れて込んできた風がこのスロープの上を流れるようになっており、エアーの流速を上げることができる。
【００５０】
なお、この螺旋筒３７は、上記した円錐筒２６の拡散孔２８の周囲を周壁３８で覆うことにより、拡散孔２８から拡散放出された水がこの周壁３８に衝突するように形成されており、これにより微粒ミストが生成される。この微粒ミストの生成はスロープの上方に設けられた周壁３８において行われるため、エアーが流れるスロープ上に微粒ミストを発生させることができ、微粒ミストを効率良くエアーに乗せることができる。
【００５１】
（まとめ）
以上のように、本実施形態に係る水破砕式マイナスイオン発生機１０によれば、水槽１６に水を供給する給水タンク１７は下方に開口１８を有する密閉容器であり、この開口１８が所定の水位Ｗよりも低い位置に設けられているため、給水タンク１７上部の負圧が大気圧近くになるまで水を水槽１６側に放出し、水槽１６の水位を一定に保つことができ、微粒ミストを安定して発生させることができる。
【００５２】
また、シロッコファン２２の周囲には、シロッコファン２２の回転方向に巻設された巻壁部３３を有する渦巻筒３１が設けられ、正圧室３２を形成している。このため、シロッコファン２２で発生した風は、巻壁部３３の間を通ることによって流速が上がる。さらに、この正圧室３２の下方には、シロッコファン２２の回転方向に行くに従って徐々に低くなる螺旋状のスロープを有する螺旋筒３７が設けられ、ミスト生成室４２を形成している。このため、ここでもエアーの流速を上げることができ、発生した微粒ミストを効率良くエアーに乗せることができる。
【符号の説明】
【００５３】
１０  水破砕式マイナスイオン発生機
１１  ケース
１２  操作部
１３  吸気口
１４  吹出口
１５  給水タンクカバー
１６  水槽
１７  給水タンク
１８  開口
１９  水位維持シャフト
２０  固定ベース
２１  空気孔
２２  シロッコファン
２３  駆動モータ
２４  回転軸
２５  円錐筒蓋
２６  円錐筒
２７  最上部
２８  拡散孔
２９  最下部
３０  下部開口
３１  渦巻筒
３２  正圧室
３３  巻壁部
３４  中央開口
３５  周設孔
３６  側壁
３７  螺旋筒
３８  周壁
３９  スロープ板
４０  最上部
４１  最下部
４２  ミスト生成室
Ｄ    ファンの回転方向
Ｗ    所定の水位
Ｍ    微粒ミスト
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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