(57)【要約】【課題】あらゆる設置場所において、よりシンプルでコンパクトな形でイオン供給機能をもたせることのできるイオン発生器を提供する。【解決手段】イオン発生器５０は、送風のために１枚以上の羽根エレメント３を含むプロペラ２を備える。羽根エレメント３は放電によるイオン発生を行なうためのイオン発生手段としてのイオン発生装置１を含む。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
送風のために１枚以上の羽根エレメントを含むプロペラを備え、前記羽根エレメントは放電によるイオン発生を行なうためのイオン発生手段を含む、イオン発生器。
【請求項２】
前記イオン発生手段は、誘電体が網目電極と平板電極とによって挟まれた構造をしている、請求項１に記載のイオン発生器。
【請求項３】
前記羽根エレメントは、前記羽根エレメント本体を含み、前記イオン発生手段は、前記羽根エレメント本体を挟んで互いに対向するようにして前記羽根エレメント本体の表裏にそれぞれ配置された第１の電極と第２の電極とを含む、請求項１に記載のイオン発生器。
【請求項４】
前記第１の電極は、網目状であって、前記羽根エレメント本体の風を送り出す側の表面に配置されており、前記第２の電極は、前記羽根エレメント本体の風を引き込む側の表面に配置されている、請求項３に記載のイオン発生器。
【請求項５】
請求項１から４のいずれかに記載のイオン発生器を用いて大気中にイオンを拡散させる、イオン発生方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、室内などに空気イオンを供給するイオン発生器およびイオン発生方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
室内などの環境を空気イオンの豊富な状態にしようとする場合、従来のイオン発生器では、イオン発生部を設置するだけでなく、このイオン発生部から発生したイオンを拡散させるための手段を設置することも必要であった。従来のこのような条件を備えたイオン発生器またはイオン発生方法として、たとえば、空気清浄機やエア・コンディショナ（以下、「エアコン」という。）の送風経路にイオン発生素子を設置し、その気流の流れを利用してイオンを拡散させる構造および方法が知られている。すなわち、スクロールファンを収納したケーシング内にイオン発生素子を設置して、スクロールファンの気流を利用する方法（特開２００２−３３３１７６）、空気清浄機などの空気の吹き出し口に設置し、清浄空気が吹き出だす時の空気の流れにイオンを乗せる方法（特開２００１−３３８７４４）がある。さらに、イオン拡散用送風機を別個に設ける方法（特開２００２−２３８９９３）などがある。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００２−３３３１７６公報
【０００４】
【特許文献２】
特開２００１−３３８７４４公報
【０００５】
【特許文献３】
特開２００２−２３８９９３公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
室内などの空気中にイオンを人工的に供給するためには、大気中の酸素や水蒸気などをイオン化する装置と、そのイオンを外部へ拡散するための装置が必要であった。この拡散を行なうための装置としては、上述したように、エアコンに搭載されているスクロールファンや、空気清浄機に搭載されている遠心ファンなどが一般的に利用されている。空気清浄機やエアコンなどのように元々送風機能を有する製品にイオン供給機能をもたせようとする場合には、イオン発生素子を適切な位置に取り付けるだけで発生から拡散まで行なわせることができ、実現容易である。しかし、送風機能を有しない製品にイオン供給機能をもたせようとする場合には、図６に示すように、イオン発生素子２０、発生したイオンを拡散させるための送風ファン２１、および、これらを一体的に収容し、吹き出し口２２などを備えるケーシング２３などの部品からなる構造を新たに設置することが必要であり、その設置のために元の製品の中にある程度のスペースを確保することが必要であった。そのため、送風機能を有していない製品にイオン供給機能をもたせるためには、いろいろな制限があった。
【０００７】
そこで、本発明では、元々送風機能を有しない製品への設置を含めてあらゆる設置場所において、よりシンプルでコンパクトな形でイオン供給機能をもたせることのできるイオン発生器およびイオン発生方法を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明に基づくイオン発生器は、送風のために１枚以上の羽根エレメントを含むプロペラを備える。上記羽根エレメントは放電によるイオン発生を行なうためのイオン発生手段を含む。この構成を採用することにより、プロペラとイオン発生部とを別々に設置する必要はなく、イオン発生器をプロペラとその駆動機構部分とを合わせた大きさに一体的に収めることができるので、大幅な小型化が実現でき、小さなスペースにコンパクトに設置することができる。
【０００９】
上記発明において好ましくは、上記イオン発生手段は、誘電体が網目電極と平板電極とによって挟まれた構造をしている。この構成を採用することにより、効率良くイオンを発生させることができる。
【００１０】
上記発明において好ましくは、上記羽根エレメントは、上記羽根エレメント本体を含む。上記イオン発生手段は、上記羽根エレメント本体を挟んで互いに対向するようにして上記羽根エレメント本体の表裏にそれぞれ配置された第１の電極と第２の電極とを含む。この構成を採用することにより、構成部品点数を少なくすることができ、部品コストを低減したり、組立て労力を軽減したりすることができる。
【００１１】
上記発明において好ましくは、上記第１の電極は、網目状であって、上記羽根エレメント本体の風を送り出す側の表面に配置されている。上記第２の電極は、上記羽根エレメント本体の風を引き込む側の表面に配置されている。この構成を採用することにより、発生したイオンはそのまま風に乗って前方へと送り出され、効率良くイオンを供給することができる。
【００１２】
上記目的を達成するため、本発明に基づくイオン発生方法は、上述のいずれかのイオン発生器を用いて大気中にイオンを拡散させる。この方法を採用することにより、複雑な装置や大掛かりな装置を必要とせず、少ないスペースから所望のイオンを周辺空気中に効率良く供給することができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
（実施の形態１）
（構成）
図１〜図４を参照して、本発明に基づく実施の形態１におけるイオン発生器について説明する。このイオン発生器５０は、送風のために羽根エレメント３を含むプロペラ２を備える。プロペラ２は、中心部４から羽根エレメント３が延びている構造であり、この中心部４にモータ軸５が連結されている。また、モータ軸５とモータ６は、それぞれのケース７，８の中に収納されている。
【００１４】
このイオン発生器５０に取り付けられているプロペラ２を正面から見たところを図２に示す。このプロペラ２には４枚の羽根エレメント３が含まれており、各羽根エレメント３の先端部にはイオン発生装置１が設置されている。このイオン発生装置１は、放電によって空気中にイオンを発生させる方式のものである。
【００１５】
イオン発生装置１は、図３に示すような構造を有する。このイオン発生装置１は、沿面放電素子１０と電源部１４とを備える。沿面放電素子１０は、セラミック製の誘電体１１を、網目電極１２と平板電極１３とで挟み込む構造となっている。電源部１４は、コイン型電池などの直流電圧を昇圧し、高圧の直流または交流の高電圧を発生させる機能を有している。
【００１６】
（作用・効果）
このイオン発生器の使用時には、イオン発生装置１の電源部１４によって、平板電極１３に直流または交流の高い電圧が印加される。すると、網目電極１２の端面に放電プラズマが発生し、この放電プラズマは誘電体１１の表面に沿って側方へと伸びていく。その伸びていく過程で、周辺の空気はイオン化される。
【００１７】
なお、本実施の形態では、沿面放電素子１０の電極の組合せとして網目形状のものと平板形状のものとを例に挙げた。この組合せの場合、効率良くイオンを発生させることができるが、電極のパターンはこの組合せに制限されるものではない。他のパターンの組合せであってもよい。また、上記説明では、２つの電極のうち平板電極の方に高い電圧を印加したが、網目電極の方に高電圧を印加してもよい。
【００１８】
羽根エレメント３は１枚以上であれば何枚でもよい。羽根エレメント３は放電によるイオン発生を行なうためのイオン発生手段としてイオン発生装置１を含む。イオン発生装置１はすべての羽根エレメント３にそれぞれ設置されていてもよいが、一部の羽根エレメント３にのみ設置されていてもよい。
【００１９】
このように構成されたイオン発生器５０は、図１に示す構成から分かるように、イオン発生装置１でその周辺の空気のイオン化を行ない、プロペラ２を回転させることで、発生したイオンがプロペラ２の前方（図中右側）の空間へ送り出されていき、同時に、図中左側からは未だイオン化されていない新しい空気が常にイオン発生装置１の周辺へ供給されることとなる。こうして、設置環境の空気中に所望のイオンを連続して供給し続けることができる。
【００２０】
このようなイオン発生器５０であれば、プロペラとイオン発生部とを別々に設置する必要はなく、イオン発生器をプロペラとその駆動機構部分とを合わせた大きさに一体的に収めることができるので、大幅な小型化が実現でき、小さなスペースにコンパクトに設置することができる。したがって、従来の送風機能のない製品などに設置する際にも必要スペースが小さく済み、容易に設置することができる。また、このイオン発生器は、これ単体でイオンを風に乗せて供給する能力をもちながら、形状は通常の送風機に近いので、従来の送風機同様に気軽に簡単に各方面に応用することができる。
【００２１】
（実施の形態２）
（構成）
図４を参照して、本発明に基づく実施の形態２におけるイオン発生器について説明する。このイオン発生器は、基本的に実施の形態１におけるものと同様であるが、異なる点として、実施の形態１のプロペラ２の代わりにプロペラ１５を用いている点が挙げられる。
【００２２】
このイオン発生器からプロペラ１５だけをとりだしたところを図４に示す。プロペラ１５は、１枚以上の羽根エレメントを備えている点は、実施の形態１と同様であるが、個々の羽根エレメントは、網目電極１７と、平板電極１８と、羽根エレメント本体１６とを含む。羽根エレメント本体１６はセラミックやプラスチックなどの誘電体で形成されている。羽根エレメント本体１６の風を送り出す方の表面には、網目電極１７が取り付けられ、風を引き込む方の表面には、平板電極１８が取り付けられている。羽根エレメントのうち１枚の主要部の拡大断面図を図５に示す。網目電極１７と平板電極１８とは、羽根エレメント本体１６を挟んで互いに対向するように配置されている。羽根エレメント本体１６はプロペラの中心部１９に連結されている。
【００２３】
（作用・効果）
本実施の形態では、プロペラ１５は、羽根エレメントそのものが沿面放電素子を構成している。すなわち、図５に示したように羽根エレメント本体１６が実施の形態１におけるイオン発生装置１の誘電体１１の代用となっている。羽根エレメント本体１６にこのような役割を兼ね備えさせることによって、イオン発生器の構成部品点数を少なくすることができる。したがって、部品コストを下げたり、組立て労力を軽減したりすることができる。
【００２４】
本実施の形態では、風を送り出す方の表面に網目電極１７が取り付けられ、風を引き込む方の表面に平板電極１８が取り付けられているが、電圧印加時に実際にイオンが発生するのは網目電極１７の近傍の空気中であるので、網目電極１７が風を送り出す方の表面に配置されていることによって、発生したイオンはそのまま風に乗って前方へと送り出される。したがって、効率良くイオンを供給することができる。
【００２５】
本実施の形態におけるイオン発生器は、図４に示すプロペラ１５を回転させることによって、イオンを発生させる役割と風を送り出す役割との両方を兼ね備えている。構成の変形例については、実施の形態１で述べたものと同様である。
【００２６】
（実施の形態３）
（方法）
本発明に基づく実施の形態３におけるイオン発生方法は、実施の形態１，２において説明したイオン発生器を用いて、空気中にイオンを供給する方法である。本実施の形態におけるイオン発生方法では、上述のイオン発生器を用いることとしているので、複雑な装置や大掛かりな装置を必要とせず、少ないスペースから所望のイオンを周辺空気中に効率良く供給することができる。
【００２７】
このイオン発生方法は、各種製品に幅広く応用することができる。
なお、上記各実施の形態では、イオン発生手段は、放電によってイオンを発生させる方式となっていた。イオンを発生させる方法には、水噴霧による発生方法、放射性の鉱物を含むセラミックを利用する方法、そして放電による方法があるが、水噴霧による方法では、当然ながら電装部品を水から守る工夫をする必要があり、本発明の基本である送風ファンとの一体化を行なう上で困難となる。また、放射性の鉱物を含むセラミックを利用する方法では、イオン発生量が少ない上、この発生量を制御することが難しい。よって、上記各実施の形態に示したイオン発生手段のように、放電による方法が最適といえる。
【００２８】
なお、実施の形態１，２では、羽根の表面の先端近傍の一部分のみを覆うようにイオン発生装置１または網目電極１７および平板電極１８を取り付けた例を示したが（図１、図２、図４）、覆う領域の位置や面積は、この例に限られない。羽根の表面の大半を覆ってもよいし、羽根の全面を覆うようにしてもよい。多くの面積を覆うようにすれば、イオンの発生量が増えるため、より効果的である。実施の形態３で説明したイオン発生方法についても同様である。
【００２９】
なお、今回開示した上記実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではない。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更を含むものである。
【００３０】
【発明の効果】
本発明によれば、プロペラとイオン発生部とを別々に設置する必要はなく、イオン発生器をプロペラとその駆動機構部分とを合わせた大きさに一体的に収めることができるので、大幅な小型化が実現でき、小さなスペースにコンパクトに設置することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に基づく実施の形態１におけるイオン発生器の側面図である。
【図２】本発明に基づく実施の形態１におけるイオン発生器に用いられているプロペラの平面図である。
【図３】本発明に基づく実施の形態１におけるイオン発生器に用いられているイオン発生装置の断面図である。
【図４】本発明に基づく実施の形態２におけるイオン発生器に用いられているプロペラの側面図である。
【図５】本発明に基づく実施の形態２におけるイオン発生器の羽根エレメントの主要部の拡大断面図である。
【図６】従来技術に基づくイオン発生器の概念図である。
【符号の説明】
１  イオン発生装置、２  プロペラ、３  羽根エレメント、４，１９  中心部、５  モータ軸、６  モータ、７，８  ケース、１０  沿面放電素子、１１  誘電体、１２，１７  網目電極、１３，１８  平板電極、１５  プロペラ、１６  羽根エレメント本体、２０  イオン発生素子、２１  送風ファン、２２  吹き出し口、２３  ケーシング、５０  イオン発生器。
【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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