(57)【要約】【課題】暖房装置等に用いられている従来のマイナス粒子を発生する手法は、放電方式であるために、オゾンを発生していた。オゾンによる室内空気汚染と、燃焼排気ガス中の還元ガスを酸化し、二次汚染の課題を有している。【解決手段】光電子発生材１が容器５の内部に設置されており、光電子発生材１には電気的な接地５が取り付けられている。光源２からの紫外線によって光電子発生材１から光電子が発生し、空気入口３から入る空気中の水や酸素等の分子または埃等の微粒子に、光電子が捕獲されてマイナス粒子として空気出口４から装置外に放出される。光電子が放出された光電子発生材は、光電子の放出箇所に正孔ができるが、電気的に接地することにより、すぐに正孔には電子が補充される。すなわち、放出された光電子やマイナス粒子が正孔に戻ることがないため、マイナス粒子を減少させることなく発生することが出来、オゾンを発生しない。【選択図】　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電気的に接地した光電子発生材と、前記光電子発生材に紫外線を照射するための光源とからなり、前記光電子発生材に空気を流すことによりマイナス粒子を発生することを特徴とするマイナス粒子発生手段を備える暖房装置。
【請求項２】
マイナス粒子発生手段は、石油あるいはガスを燃料とする暖房装置の本体内部に設けた請求項１記載のマイナス粒子発生手段を備える暖房装置。
【請求項３】
マイナス粒子発生手段は、石油あるいはガスを燃料とする暖房装置の風路内部に設けた請求項１および２記載のマイナス粒子発生手段を備える暖房装置。
【請求項４】
マイナス粒子発生手段は、高温ガス発生手段と、前記高温ガス発生手段からの高温ガスにより加熱される採熱面を有しその採熱した熱を輻射エネルギーとして発生する輻射体と、室内空気を供給する送風手段と、前記室内空気と高温ガスを混合して温風として排出する温風吹出口と、前記高温ガスの流れを輻射体側あるいは温風吹出口側に切り替える切替手段とを備えた暖房装置に設けた請求項１記載のマイナス粒子発生手段を備える暖房装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、空気にマイナス粒子を付加する装置を組み込んだ暖房装置に関するものであり、特に金属への紫外線照射により発生する光電子を利用したマイナス粒子発生手段を組み込んだ暖房装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、暖房機や空気清浄機に組み込まれているマイナス粒子を発生する手法は、高圧放電方式であった。そして、この高圧放電方式ではマイナス粒子生成と同時にオゾンも発生していた。そして、同時に燃焼暖房を行うと、一酸化窒素（ＮＯ）が含まれた燃焼排ガスも生成されていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら前記従来の高圧放電方式で発生するオゾンは、ＷＨＯによって室内環境のガイドラインが出されている物質で好ましくない。特に燃焼による暖房装置では、燃焼排ガスにＮＯが含まれている場合、オゾンはその酸化力によってＮＯを酸化して二酸化窒素（ＮＯ２）を生成することにより、２次汚染を行っていた。このため、こうした問題のないマイナス粒子発生方法が求められていた。
【０００４】
本発明は、前記従来の課題を解決するもので、マイナス粒子発生手段から発生するマイナス粒子量を経過時間とともに減少させることなく安定して空気に付加することが出来、オゾンを発生せず、暖房を行うことのできる暖房装置を実現することが出来る。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
前記従来の課題を解決するために、本発明のマイナス粒子発生手段を備える暖房装置は、電気的に接地した光電子発生材と、前記光電子発生材に紫外線を照射するための光源とからなり、前記光電子発生材に空気を流すことによりマイナス粒子を発生することを特徴とするマイナス粒子発生手段を備えた。
【０００６】
本発明によれば、光電子発生材に紫外線を照射することで、光電効果が起こることにより、光電子が発生する。装置に入った空気中の分子や微粒子が、光電子を捕獲することによりマイナス粒子となり、装置から出て空気中に放出される。一方、光電子を放出した光電子発生材は、光電子の放出箇所に正孔ができるが、導電性基材を電気的に接地することにより、すぐに正孔には電子が補充され電気的に中和される。すなわち、放出された光電子が正孔に戻りにくくなるため、発生するマイナス粒子量が減少することなく安定して発生して、かつ燃焼による暖房を行っても燃焼排気ガスに影響を与えることがない。
【０００７】
【発明の実施の形態】
請求項１に記載した発明は、電気的に接地した光電子発生材と、前記光電子発生材に紫外線を照射するための光源とからなり、前記光電子発生材に空気を流すことによりマイナス粒子を発生する装置を暖房機に組み込んだ構成としている。
【０００８】
電気的に接地した光電子発生材に紫外線を照射すると、光電効果により光電子を発生する。光電子が放出された光電子発生材は、光電子の放出箇所に正孔ができるが、光電子発生材を電気的に接地することにより、すぐに正孔には電子が補充されるため、放出された光電子が正孔に戻りにくいので、発生するマイナス粒子量を減少させることなく安定して空気中に放出することができる。オゾンが発生しないので燃焼排気ガスに与える影響は少ない。
【０００９】
請求項２に記載した発明は、マイナス粒子発生手段を石油あるいはガス温風暖房装置の本体内部に設ける構成としている。石油あるいはガス燃焼では、燃焼過程でプラスおよびマイナス粒子が生成され、条件によってプラス粒子が上回る可能性がある。従って、本構成によれば、室内雰囲気をマイナス側に調整することができる。
【００１０】
請求項３に記載した発明は、マイナス粒子発生手段を石油あるいはガス温風暖房装置の風路内部に設けた構成としている。風路内に設けることによって、プラス粒子の積極的な中和が可能となる。
【００１１】
請求項４に記載した発明は、マイナス粒子発生手段を高温ガス発生手段と、前記高温ガス発生手段からの高温ガスにより加熱される採熱面を有しその採熱した熱を輻射エネルギーとして発生する輻射体と、室内空気を供給する送風手段と、前記室内空気と高温ガスを混合して温風として排出する温風吹出口と、前記高温ガスの流れを輻射体側あるいは温風吹出口側に切り替える切替手段とを備えた暖房装置に設けた構成である。気流感が緩和された温熱環境と、マイナス粒子が卓越した雰囲気を実現することができる。
【００１２】
【実施例】
以下、本発明の実施例について説明する。
【００１３】
（実施例１）
図１は本実施例１のマイナス粒子発生手段を組み込んだ輻射と温風を出す暖房装置の断面図である。光電子発生材１が容器６の内部に設置されている。光電子発生材１は導電性基材７の上に設置し、電気的な接地５が取り付けられている。光源２からの紫外線によって光電子発生材１から光電子が発生し、送風機８によって誘起された空気は、空気入口３から入り、集塵フィルター９、および吸着材１０を通る。空気中の水や酸素等の分子または埃等の微粒子に、光電子が捕獲されてマイナス粒子として空気出口４から装置外に放出される。
【００１４】
本実施例１では、前記光電子発生材１は、金、白金、銀、銅、ステンレスの中から選ばれた１種類以上であるものを使用している。これらの光電子発生材は仕事関数が小さく、紫外線を照射したときに金属表面から効率よく光電子が発生するため、マイナス粒子を効率よく発生させるのに適している。
【００１５】
また、本実施例１では、電気的な接地５を光電子発生材１に取り付けている。光電効果により光電子が放出された光電子発生材は、光電子の放出箇所に正孔ができ、光電子と正孔との間に電気的引力が働き、発生した光電子が光電子発生材に吸着される。そこで光電子発生材を電気的に接地することにより、正孔には電子が補充されるため、放出された光電子が正孔に戻ることがないので、マイナス粒子を減少させることなく発生させるのに適している。そして、マイナス粒子発生手段を暖房装置１１の風路中に設けている。
【００１６】
以下本実施例１の効果について実験例を用いて説明する。容器５として内径３ｃｍ、長さ７ｃｍのステンレス製円筒状容器を用い、光電子発生材１として厚さ０．１ｍｍの金を用いた。また、光源２として３Ｗの紫外線殺菌ランプを用いた。光電子発生材１に電気的な接地５を取り付けて、本マイナス粒子発生手段の性能を評価するための実験を行った。光源２の紫外線殺菌ランプを点灯し、マイナス粒子を発生させた。測定は空気出口４から１ｃｍの位置で行い、装置作動後から２分毎に１０分間、単位体積当たりのマイナス粒子の数をイオンテスターで測定した。
【００１７】
また、従来例として電気的な接地５を取り付けていない時で、前記と同様の試験を行いマイナス粒子の数を測定した。これらの試験結果をまとめて図２に示す。
【００１８】
図２の結果から明らかなように、本発明のマイナス粒子発生手段を用いれば、常に安定したマイナス粒子の発生が見られた。従来例では、時間の経過とともにマイナス粒子の発生が減少した。このことから、本発明はマイナス粒子の発生を減少させることなく、常に一定に空気中へのマイナス粒子の供給を実現することができた。オゾンが発生していないことを確認した。
【００１９】
以上のように、光電子発生材に紫外線を照射して起こる光電効果を利用し、発生する光電子を用いたマイナス粒子発生手段であり、特に、光電子発生材が電気的に接地されたマイナス粒子発生手段としている。つまり、光電子が放出された光電子発生材は、光電子の放出箇所に正孔ができるが、光電子発生材を電気的に接地することにより、すぐに正孔には電子が補充される。すなわち、放出された光電子やマイナス粒子が正孔に戻ることがないため、マイナス粒子を常に減少させることなく発生することができる。オゾンを発生させることがないので、暖房装置１１の風路内にマイナス粒子発生手段を設けても、燃焼排気ガスに与える影響もなく、燃焼時に発生するプラス粒子を積極的に中和しながら、暖房を行い、室内空気をマイナス側に調整することができる。
【００２０】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、オゾンの発生を伴わず、燃焼暖房中でもマイナス粒子を安定して放出させることが出来る暖房装置が実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例であるマイナス粒子発生手段を備えた暖房装置の構成を示す要部断面図
【図２】同実施例においてマイナス粒子を発生させた実験結果を示すグラフ
【符号の説明】
１　光電子発生材
２　光源
５　電気的な接地
７　導電性基材
８　送風機
１１　暖房装置
【図１】
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【図２】
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