(57)【要約】【課題】  空気負イオンを大量発生させることができる水による空気負イオン発生方法及び装置を提供する。【解決手段】  使用する水を純水化して水の電気伝導率を１０μＳ／ｃｍ以下に規制し、超音波振動子により霧を発生する簡単な機構と、逆円錐型の筒下部に水の返しを配した液滴分離機構を用い、極小粒子の微細霧を放出する工程で空気負イオンを発生させる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
水を利用した微細霧による大量の空気負イオンを発生させる工程において、使用する水を純水化して水の電気伝導率を１０μＳ／ｃｍ以下に規制し、水の持つ帯電エネルギーを簡単に引き出せるようにしたことを特徴とする水による空気負イオン発生方法。
【請求項２】
水を供給する工程と、超音波振動子からの振動によって局部的に激しい振動を発生させ霧を発生する工程と、発生した霧から微細霧を分離する工程と、分離された微細霧を放出する工程からなる空気負イオン発生装置において、供給する水を純水化して電気伝導率を１０μＳ／ｃｍ以下に規制し、大量の空気負イオンを発生させることを特徴とする水による空気負イオン発生装置。
【請求項３】
前記、発生した霧から微細霧を分離する工程には、超音波振動子からの振動によって発現する水柱を囲む逆円錐型の筒下部に水の返しを設け、水の返し部分の頂点に無数の穴を設け、穴を通過した微細霧を誘導する空気取り入れ口を、逆円錐型の筒下部の水の返し部分の頂点より上部に設けたことを特徴とする請求項２記載の水による空気負イオン発生装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は、空気負イオンを発生する方法及び装置に関し、詳しくは水を利用したイオン化霧による大量の空気負イオンを発生させる方法及びその方法に用いる装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】  大気中の負イオンと正イオンの比率は同程度といわれているが、環境の変化に伴い近年においては正イオンの数が増え大気中のイオンバランスが崩れている。この弊害を回避するため、負イオンと正イオンのバランスのとれた環境下に身を置くことによって疲労回復効果、血液の浄化効果、精神安定効果、抵抗力の増進効果、自律神経調整効果等の医療効果を得られることが広く知られている。
これらの知見に基づいて、人為的に負イオンの濃度を高める種々の方法が提案されており、大きく分けてこれらは、高圧コロナ放電を用いるもの、紫外線を用いるもの、放射線を用いるもの、水を利用するもの等に分類される。本発明はこの内の、水を利用して負イオンの濃度を高める方法に属するものである。【０００３】  特許文献１には、被処理空気を通過させるべき処理室１内において、綱目を有する回転体１２Ａ、１２Ｂに水を衝突させ飛散させることにより、ミストによるウォーターカーテンを発生せしめ、処理室内を通過する被処理空気の陰イオンの濃度をこのウォーターカーテンに接触させることにより増加させる陰イオン発生方法及び装置が提案されている。この方法は水と空気との接触面積が多く、水の分裂化としては優れた効果を発揮する方法であるが、水と空気との接触反応のため貯水部の水が空気に含まれる浮遊粉塵によって汚れる問題点がある。【０００４】  特許文献２には、ハウジング１内には、水分裂部２として角筒１４内にノズル１０を有している。角筒１４内には外部の空気が強制的に圧入され、角筒１４内を旋回しつつ流動する。ノズル１０は角筒１４の内壁に向け、空気の旋回流中に水を噴出するものである。空気は角筒１４内での旋回のため、角筒１４の隅に渦が生じ、全体として乱流を伴った旋回流となって流動し、噴射水は乱流に巻き込まれて有効に微細水滴に分裂し、空気中に多量の負イオンを生ずる負イオン発生装置が提案されている。この方法も水と空気との接触面積が多く、水の分裂化としては優れた効果を発揮する方法であるが、水と空気との接触反応のため貯水部の水が空気に含まれる浮遊粉塵によって汚れる問題点がある。【０００５】  特許文献３には、キャビネット２１と、このキャビネット２１の内側に設けられ、水の供給を受けてその水を遠心力により第１の垂直仕切板２７の内壁に向けて飛散させる水噴霧回転体４１と、この水噴霧回転体４１の接線方向に向くように第１の垂直仕切板２７の内壁に沿って設けられたフィン型突出壁１４とを備え、水噴霧回転体４１の接線方向から噴出されてきた水が、フィン型突出壁１４に対してはぼ直角に衝突するようになり、第１垂直仕切晩２７の内壁に沿って水を衝突させる場合に比べて、フィン型突出壁１４の横方向に流れる水を少なくできる液体微細化装置、空気清浄装置、マイナスイオン発生装置及び加湿器が提案されている。この方法も水と空気との接触面積が多く、水の分裂化としては優れた効果を発揮する方法であるが、水と空気との接触反応のため貯水部の水が空気に含まれる浮遊粉塵によって汚れる問題点がある。【０００６】  特許文献４には、風化珊瑚粉を焼成する珊瑚焼成手段Ｂがあり、珊瑚セラミックカートリッジ１と水を入れる脱着水容器２があり、上記の珊瑚焼成手段により造成した珊瑚セラミック１ａを水流入口３からの水Ｗと反応させ、その水Ｗをアルカリイオン化する。さらに、超音波発振器６があり、上記の脱着水容器２内で上記の珊瑚セラミック１ａを水Ｗと反応させ作られたアルカリイオン水にその振動力を与える。最後に、ファン７が、上記の超音波発振器６により放出された負イオン空気Ａに風力を与える超音波振動力利用珊瑚セラミックの機能生理活性負イオン空���発生装置が提案されている。この方法は霧化部に超音波振動子を用い、水から直接ミストを分離すると共に発生したミストの大きさを選択できるため、貯水部の水が空気に含まれる浮遊粉塵によって汚れることが少なく、発生したミストの大、中を分離できる優れた方法であるが、水をアルカリイオン化する工程により負イオン空気発生が抑制される問題点がある。【０００７】  特許文献５には、足入れ部２を設けた器体１の内部に送風部７及び霧化部８を設けると共に、この霧化部８から足入れ部２に臨む吹出口１８に至るミスト通路１９中の吹出口近傍に、放電によってミストを帯電させるイオン化部２１を設ける。足を足入れ部２に入れて霧化部８を動作させると、霧化部８内の水Ｗが霧化してミストとなり、ミスト通路１９を経てイオン化部２１でマイナスイオン化されて吹出口１８から足入れ部２内に吹き出されて足入れ部２内に充満するミスト吹き付け装置が提案されている。この方法は霧化部に超音波振動子を用い、水から直接ミストを分離しているため、貯水部の水が空気に含まれる浮遊粉塵によって汚れることが少ない優れた方法であるが、ミストの分離工程を含まないため発生したミストの大、中、小を含む全てのミストを放出してしまう問題点がある。また、霧化部より発生するイオンの量が少ないためイオン化部を設ける必要が生じる問題点もある。【０００８】  特許文献６には、回転体１を上部がシロッコファン２に囲繞され、下部がファンケーシング３より突出して筐体４の下部に溜められた水５へ漬かるように配設して、この回転体１とシロッコファン２とを動力により連動回転させ、回転体１により水を揚げてシロッコファン２へ投射粉砕させ、発生した水滴をシロッコファン２によりファンケーシング３へ再投射粉砕させて、マイナスイオンの発生容積を増大させるマイナスイオン発生装置が提案されている。この方法も水と空気との接触面積が多く、水の分裂化としては優れた効果を発揮する方法であるが、水と空気との接触反応のため貯水部の水が空気に含まれる浮遊粉塵によって汚れる問題点がある。【０００９】  特許文献７には、外気を導入可能な処理室１内において、上方に向かって径が増大する回転体３の下方を水中に浸漬して回転することにより、この回転体の外周に沿って水の薄膜を上方に向かって順次形成すると共に飛散させ、飛散させた水をこの回転体の周囲に配された水及び空気が通過可能な網目４を有するスクリーンに衝突させることにより、スクリーンの表面の他に細目を構成する目の内壁も利用して水の衝突頻度を高めて陰イオンを含むミスト雰囲気を形成する陰イオン発生装置が提案されている。この方法も水と空気との接触面積が多く、水の分裂化としては優れた効果を発揮する方法であるが、水と空気との接触反応のため貯水部の水が空気に含まれる浮遊粉塵によって汚れる問題点がある。【００１０】  特許文献８には、水槽３と、ミスト出口４と、送風ファン５と、水槽３に装着される超音波振動子６とを備えている。超音波振動子６の駆動周波数は２〜４．７ＭＨｚに設定して、水槽３内部の空気中にミストを生成させると同時に、マイナスイオンを生成するマイナスイオン生成方法とマイナスイオン発生装置が提案されている。この方法も霧化��に超音波振動子を用い、水から直接ミストを分離しているため、貯水部の水が空気に含まれる浮遊粉塵によって汚れることが少ない優れた方法であるが、ミストの分離工程を含まないため発生したミストの大、中、小を含む全てのミストを放出してしまう問題点がある。【００１１】  特許文献９には、（１）水を霧化してイオン化霧を空気中に供給する空気イオン生成方法において、前記霧を衝突壁に衝突させイオン化霧の流れを生じさせるに際し、前記衝突壁の少なくとも表面又はイオン化霧流路に水久電気双極子結晶鉱物を存在させ、イオン数を増加させる空気イオン生成方法、（２）水を霧化してイオン化霧を空気中に供給する空気イオン生成器において、水盤容器内の水を霧化器を用いることにより霧化して空気中に供給し、該空気中に供給された霧を衝突壁に衝突させイオン化霧の流れを生じさせると共に、前記衝突壁の少なくとも表面又はイオン化霧流路に水久電気双極子結晶鉱物を存在させイオン数を増加させる構成を有する空気イオン生成器である空気イオン生成方法及び生成器並びにセットが提案されている。この方法も霧化部に超音波振動子を用い、水から直接ミストを分離しているが、衝突壁や水久電気双極子結晶鉱物が介在するため、この方法も水と空気との接触面積が多く、貯水部の水が空気に含まれる浮遊粉塵によって汚れる問題点がある。【００１２】  特許文献１０には、超音波震動子より発生する超音波により原液を霧化蒸散させることにより、加熱調理時に発生する煙と香りと同じ疑似煙と疑似香を発生させ、この疑似煙と疑似香を調理台上に噴出させる超音波霧化装置において、超音波震動子より発生する液柱を囲繞するための逆円錐形状のトラップを吊設し、上記液体漕の一側には空気取り入れ口を、他側には調理台上に開口する気体の噴出口を配設したことを特徴とする疑似演出による食品等の販売装置に使用する超音波霧化装置が提案されている。使用目的は違うが小型で扁平な装置であり、ミストが微細である点は優れた方法であるが、構造の問題で空気取り入れ口がトラップの下に位置するため、貯水部の水が空気に含まれる浮遊粉塵によって汚れる問題点は未解決のままである。【００１３】  特許文献１１には、あらかじめ活性化処理した供給水を噴霧化し、これを細孔付回転体と接触させて遠心力により飛散させて、回転体の周囲に配置した水活性用セラミックス板に衝突させたのち、比較的大きいサイズのミストを除き、微細ミストのみを周囲環境に放出することによりマイナスイオンを発生させるマイナスイオン発生方法及び装置が提案されている。この方法は放出されるミストが微細である点は優れた方法であるが、貯水部の水を循環して用いているため貯水部の水が空気に含まれる浮遊粉塵によって汚れる問題点がある。【００１４】  これら従来の水を媒体としたイオン発生方法は、高圧コロナ放電を用いるものの問題点であるオゾンの発生がなく、紫外線を用いるものの問題点であるイオン発生量を克服し、放射線を用いるものの問題点である被爆の問題を解決できる優れた方法であるが、上記の如く個々の問題点を抱えていた。
しかし、供給される水に対する負イオンの発生には着眼されておらず、発生する空気負イオン量には限度があり、また空気負イオンを発生させるには複雑な構造の装置を必要とするなどの問題点も残されている。【００１５】
【特許文献１】特開平９−２０３５４０号公報
【特許文献２】特開平１０−１６０２１１号公報
【特許文献３】特開平１１−１９５３７号公報
【特許文献４】特開２０００−２２７２３９号公報
【特許文献５】特開２００２−１４３２６７号公報
【特許文献６】特開２００２−１９５６１５号公報
【特許文献７】特開２００２−３４９９１９号公報
【特許文献８】特開２００３−３２２３６９号公報
【特許文献９】特開２００４−１５４４６１号公報
【特許文献１０】特開２００５−１０６９０６号公報
【特許文献１１】特開２００６−１８０８９５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】  そこで本発明は、貯水部の水が空気に含まれる浮遊粉塵によって汚れる問題を解消すると共に、霧化と同時に簡単に空気負イオンを発生させる方法及び装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１７】  上記の目的を達成するために請求項１に記載した水による空気負イオン発生方法は、水を利用した微細霧による大量の空気負イオンを発生させる工程において、使用する水を純水化して水の電気伝導率を１０μＳ／ｃｍ以下に規制し、水の持つ帯電エネルギーを簡単に引き出せるようにしたことを特徴としている。【００１８】  この発明は、水の電気抵抗率（電気伝導率）に注目した結果によるもので、通常の水道水では抵抗率４，０００Ω・ｃｍから５，０００Ω・ｃｍ（１００μＳ／ｃｍ）程度であるのに対し、超純水では抵抗率１０ＭΩ・ｃｍから１８ＭΩ・ｃｍ（０．１μＳ／ｃｍ）程度となり絶縁体に近づく。この状態の水は、流動させるだけでも水の中で静電現象が発生し、水はマイナスに帯電し近傍の樹脂容器がプラスに帯電する。【００１９】  さらに、水を微細化するためのｂｕｒｓｔ（破裂・爆裂・破砕）エネルギーや、ｃａｖｉｔｙ（空所）エネルギーが加わると、種類や強さに応じた加速度的な付加帯電現象を誘発し、霧化と同時に大量の空気負イオンを発生させることとなる。本発明の装置では、ｃａｖｉｔｙエネルギーを利用しているが、ｂｕｒｓｔエネルギーを利用した装置でも実現可能であり装置を限定するものではなく、水による空気負イオン発生方法全てに適応できるものである。【００２０】  請求項２に記載の水による空気負イオン発生装置は、水を供給する工程と、超音波振動子からの振動によって局部的に激しい振動を発生させ霧を発生する工程と、発生した霧がら微細霧を分離する工程と、分離された微細霧を放出する工程からなる空気負イオン発生装置において、供給する水を純水化して電気伝導率を１０μＳ／ｃｍ以下に規制し、大量の空気負イオンを発生させることを特徴としている。【００２１】  この発明は、超音波振動子により霧を発生する簡単な機構で、大量の空気負イオンを発生を実現するため、供給する水を純水化して電気伝導率を１０μＳ／ｃｍ以下に規制することにより、水がマイナスに帯電し易い状況を作り出している。供給する水の電気伝導率は低下に伴い空気負イオン量を増大する傾向を示すが、０．０５μＳ／ｃｍ程度でピークをむかえ、その後は先細り傾向になる。経済性を求めれば５μＳ／ｃｍ〜１０μＳ／ｃｍ程度であり、性能を追求すれば１μＳ／ｃｍ以下となる。【００２２】  請求項３に記載の水による空気負イオン発生装置は、前記、発生した霧から微細霧を分離する工程には、超音波振動子からの振動によって発現する水柱を囲む逆円錐型の筒下部に水の返しを設け、水の返し部分の頂点に無数の穴を設け、穴を通過した微細霧を誘導する空気取り入れ口を、逆円錐型の筒下部の水の返し部分の頂点より上部に設けたことを特徴としている。【００２３】  この発明は、貯水部の水が空気に含まれる浮遊粉塵によって汚れる問題を解消するためのものであり、超音波振動子のｃａｖｉｔｙエネルギーにより生じた水柱から液滴を分離飛散させる。大きい液滴は逆円錐型の筒の内壁にぶつかると自重が重いため水に戻されるが、小さい液滴は逆円錐型の筒の内壁にぶつかっても自重が軽いため内壁と水との空間に漂い充満する。充満に伴い内圧が僅かであるが上昇するため、最小径の微細霧だけが逆円錐型の筒下部に水の返しを通��し、さらに頂点の穴を通過することになる。しかし、この通過した微細霧の量では絶対量が不足しているため、穴を通過した微細霧を誘導する空気取り入れ口を、逆円錐型の筒下部の水の返し部分の頂点より上部に設けているため、必要な微細霧の量は空気取り入れ口に流入される空気の量で調整できるのである。【００２４】  また、逆円錐型の筒下部の水の返しを設けたことにより、中・小の液滴から微細霧だけを選択することが可能となる。この微細霧は手に付いても濡れが発生しない極小粒子であり、空気取り入れ口から誘導された空気と共に全て外部に放出されるので、導入した空気により貯水部の水が汚れる問題を解消できるのである。
【発明の効果】
【００２５】  以上説明したように請求項１の発明によれば、使用する水を純水化して水の電気伝導率を１０μＳ／ｃｍ以下に規制して、水がマイナスに帯電し易い状況を作り出すことにより、従来の発生方法に比べ高い効率で空気負イオンを発生させることができる。【００２６】  請求項２の発明によれば、超音波振動子により霧を発生する簡単な機構と供給する水の電気伝導率を１０μＳ／ｃｍ以下に規制することにより、従来の発生装置に比べ高い効率で空気負イオンを発生させることができる。【００２７】  請求項３の発明によれば、液滴分離機構の逆円錐型の筒と下部の水の返しにより、手に付いても濡れが発生しない極小粒子の微細霧を生成すると共に、導入した空気により貯水部の水が汚れる問題を解消できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】  以下、本発明の実施形態を図１〜図２を参照して詳細に説明する。図１は本発明の構造を示す断面図で、容器１と超音波振動子２と超音波振動子２に接続された発信回路３とミスト分離機構４で構成されている。図２はミスト分離機構４の断面図である。容器１には超音波振動子２と空気取り入れ口５と空気負イオン放出口６と純水化された水の供給口７が設けられている。【００２９】  発信回路３より電力を超音波振動子２に供給すると、純水化された水８が振動エネルギーにより略円錐形状の液柱９を発生する。この液柱９は振動により千切れ大小さまざまな液滴を生み出す。大きい液滴はミスト分離機構４の逆円錐型の筒の内壁にぶつかると自重が重いため水に戻され、小さい液滴は逆円錐型の筒の内壁にぶつかっても自重が軽いため内壁と水との空間１０に漂い充満する。充満に伴い内圧が僅かであるが上昇するため、最小径の微細霧だけが矢印の方向１１へ流れ、図２のミスト分離機構４の逆円錐型の筒下部の水の返し部１２を通過し、頂点の穴１３を通過することになる。【００３０】  負イオン化ミストの発生源は、純水化して電気伝導率を１０μＳ／ｃｍ以下に規制することにより水がマイナスに帯電し易い状況を作り出した水を、純水化された水８として使用しているため、図２のミスト分離機構４の逆円錐型の筒下部の水の返し部１２を通過し、頂点の穴１３より発生する微細霧は負に帯電したイオンを多量に含んでいる。【００３１】  ミスト分離機構４の逆円錐型の筒の内壁と水との空間１０に漂い充満し、頂点の穴１３を通過した微細霧は、空気取り入れ口５より圧送される空気の流れ１４に誘導され、ミスト分離機構４と容器１との空間１５内で攪拌混合され、空気負イオン１６として容器１より放出される。必要な空気負イオン１６の量は空気取り入れ口５に流入される空気の流れ１４の量で調整される。【００３２】  本発明の空気負イオン発生装置を用いて、空気取り入れ口５に空気を約４リットル／ｍｉｎ供給し、供給する水の電気伝導率を変化させ、空気負イオン放出口６の空気負イオン１６の数値（アンデス電気株式会社製、空気イオンカウンターＩＴＣ２０１Ａ）を測定した結果下記の測定値を得た。【００３３】  供給する水の電気伝導率を４０μＳ／ｃｍに調整した場合の、空気負イオン放出口６の空気負イオン１６の数値は、平均３２５．０００個／ｃｃ（正イオンの数値は、平均２１１．０００個／ｃｃ）となった。【００３４】  供給する水の電気伝導率を３０μＳ／ｃｍに調整した場合の、空気負イオン放出口６の空気負イオン１６の数値は、平均４９７．０００個／ｃｃ（正イオンの数値は、平均２７２．０００個／ｃｃ）となった。【００３５】  供給する水の電気伝導率を２０μＳ／ｃｍに調整した場合の、空気負イオン放出口６の空気負イオン１６の数値は、平均５６６．０００個／ｃｃ（正イオンの数値は、平均２９８．０００個／ｃｃ）となった。【００３６】  供給する水の電気伝導率を１０μＳ／ｃｍに調整した場合の、空気負イオン放出口６の空気負イオン１６の数値は、平均６７９．０００個／ｃｃ（正イオンの数値は、平均３５７．０００個／ｃｃ）となった。【００３７】  供給する水の電気伝導率を５μＳ／ｃｍに調整した場合の、空気負���オン放出口６の空気負イオン１６の数値は、オーバーフロー（１３００．０００個以上）して計測不能（正イオンの数値は、平均４３８．０００個／ｃｃ）となった。【００３８】  測定結果によれば、電気伝導率の低下と共に空気負イオン１６の数値は大幅に増え、多量の気負イオンを生成することが判る。そして、負イオンと正イオンの比率も改善されることも判明し、本発明の効果が得られた。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明の構造を示す断面図である。
【図２】本発明のミスト分離機構の断面図である。
【符号の説明】
【００３３】  １      容器
２      超音波振動子
３      発信回路
４      ミスト分離機構
５      空気取り入れ口
６      空気負イオン放出口
７      純水化された水の供給口
８      純水化された水
９      液柱
１０    内壁と水との空間
１１    矢印の方向
１２    筒下部の水の返し部
１３    頂点の穴
１４    圧送される空気の流れ
１５    空間
１６    空気負イオン
【図１】
2008147149.tif 000003
【図２】
2008147149.tif 000004