(57)【要約】    【課題】  マイナスイオンを多量に発生させると共に持続させ、対象空間に対する加湿を好適に行って自然環境の空間を生み出すための装置および方法を提供する。    【解決手段】  容器内にセラミック活性炭体を回転可能にして配置して駆動源によって回転させ、前記セラミック活性炭体に水を滲み込ませる流路手段を設け、前記セラミック活性炭体に対向する位置で前記容器内にファンを設け、かつ前記容器内にマイナスイオン発生装置を配置して該容器内において前記セラミック活性炭体の回転に伴って噴霧させる噴霧水にマイナスイオンを混合し、混合した噴霧水とマイナスイオンとを混合し、混合した噴霧水とマイナスイオンとを前記容器から放出するようにして構成される。【選択図】  図１
2005090832.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
容器内に回転可能なセラミック活性炭体を配置し、駆動源によって回転させ、前記セラミック活性炭体に水を滲み込ませる流路手段を設け、前記セラミック活性炭体に対向する形態で前記容器内にファンを設け、かつ前記容器内にマイナスイオン発生装置を配置して該容器内において前記セラミック活性炭体の回転に伴って噴霧させる噴霧水にマイナスイオンを混合し、混合した噴霧水とマイナスイオンとを前記容器から放出することを特徴とするイオン噴霧装置。
【請求項２】
請求項１において、前記容器の上部に水タンクを設置し、回転軸に前記セラミック活性炭体を取り付け、前記流路手段を、前記回転体内に設けられて前記セラミック活性炭体に連通する連通孔および該連通孔と前記水タンクに連通する導水路によって形成したことを特徴とするイオン噴霧装置。
【請求項３】
請求項２において、前記回転軸に離間して２つの回転継手部を設け、該双方の回転継手部間に位置する回転軸の一部に溝を設け、該溝に連通し、前記連通孔に連通する穴によって前記導水路を形成したことを特徴とするイオン噴霧装置。
【請求項４】
請求項１において、前記セラミック活性炭体は、薄い円盤状形状をなし、両円盤面を貫通して複数個の貫通孔が設けられていることを特徴とするイオン噴霧装置。
【請求項５】
上中下の少なくとも３つの容器を収納する器体を設け、中程の容器内にセラミック活性炭体をこれに対向してファンおよびマイナスイオン発生装置を設け、上部の容器を水タンクとして構成し、下部の容器内に駆動源を配設し、連通孔を有する回転軸に前記セラミック活性炭体を取付けて回転可能となし、前記連通孔に前記水タンクからの水が流れるようになして前記連通孔を流れた水が前記セラミック活性炭体に滲み込むようになし、前記回転軸を前記駆動源によって回転させて前記セラミック活性炭体を回転させ、以って前記セラミック活性炭体から水を噴霧させて、前記マイナスイオン発生装置からのマイナスイオンと混合させた形態で混合したマイナスイオンと噴霧水とを前記器体外に放出するようにしたことを特徴とするイオン噴霧装置。
【請求項６】
容器内に設けたセラミック活性炭体に水を滲み込ませて回転させて滲み込んだ水を噴霧し、前記容器の長手方向に容器内に設けたファンによって一方向流として放出せしめ、噴霧した噴霧水にマイナスイオン発生装置で発生したマイナスイオンとを前記容器から放出することを特徴とするイオン噴霧方法。
【請求項７】
請求項６において、円盤形状の前記セラミック活性炭体には両円盤面を貫通して複数個の貫通孔が設けられて、噴霧水は両円盤面に加えてこれらの貫通孔からも噴霧されることを特徴とするイオン噴霧方法。
【請求項８】
請求項６において、前記容器の上部に水タンクを設置し、該水タンクからの水を温度４℃〜９０℃に調節して前記セラミック活性炭体に供給するようにしたことを特徴とするイオン噴霧方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、マイナスイオンと噴霧水とを混合して放出するイオン噴霧装置およびイオン噴霧方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
水の温度をコントロールして固定部分より回転部分に供給し、水の大きさを限りなく小さくして、コロナ放電にて放出されるマイナスイオンと一緒に外部にイオン化噴霧する方法がある。また、マイナスイオンを含んだ水分を供給して加湿抗菌し、自然環境に適したシステムを通して、人間生活環境に寄与する装置がある。
【０００３】
水の温度を自由にして冷暖房する装置は、管の中を通して外気を冷暖房する装置が一般的に知られている。また、エアコンやクーラーのように、水分を除湿して温度コントロールをする装置もある。抗菌装置に関しては、マイナスイオンやオゾンを発生させて抗菌する方法とアルコールや金属等にて抗菌する方法がある。加湿装置に関しては、加湿器のように水分を噴霧して加湿する装置も知られている。
【０００４】
特許文献１に記載される負イオン及びオゾンの発生装置は、負イオン及びオゾンを発生する放電式の負イオン・オゾン発生手段と、自然蒸発式の加湿手段と、負イオン・オゾン発生手段及び加湿手段に空気を流通させる送風手段とを備え、負イオン・オゾン発生手段が、加湿手段及び送風手段よりも空気流量方向下流に配置されている構成とされている。
【０００５】
特許文献２には、イオン風を誘起するイオン風誘起手段と、イオン風の流路もしくは流路近傍に設置した吸水性を有する加湿エレメントと、該加湿エレメントに水を供給する水供給部とを備え、ファンによる送風装置を備えて該送風装置による送風路中で且つイオン風流路近傍に加湿エレメントが配設されている加湿装置が記載されている。
【０００６】
特許文献３には、周囲の水分に軽い電気分解を起こしてＯＨイオンを発生させる機能を持つ微粉末を保持しかつ通気性を有するイオン発生フィルタと、加湿空気生成手段と、外気に対して加圧又は加温の何れか又は両方を行った加湿空気をイオン発生フィルタに通す送風手段とを備えたマイナスイオン発生装置が記載されている。
【０００７】
【特許文献１】特開２００２−２８６３５６号公報
【特許文献２】特開平１１−７２２４６号公報
【特許文献３】特開平１１−１７８９３９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
従来、充分な加湿を行おうとすると負イオン発生手段に流通する風量が少なくなって高濃度負イオンを供給することができなくなり、反対に負イオン発生量を多くしようとすると加湿手段に流通する風量が少なくなって加湿量が減少してしまう、という問題があった。
【０００９】
また、装置内の水の温度コントロールや熱交換装置のメンテナンス等の維持管理等によるランニングコスト高をおこしている。また、エアコンやクーラーは、電気等を使用して除湿するためランニングコスト高となる。更に外気との温度差が生じ体には良くないと言われている。マイナスイオン発生装置やオゾン発生装置は、安全装置の維持管理が不可欠になっているためメンテナンス等のランニングコスト高になっている。アルコールや金属等にて抗菌する方法は、一時的に効果はあるが長い持続性を保つためには大掛かりな設備が必要になる。加湿器のように水分を長時間噴霧して加湿すると、カビや雑菌の発生を起こしている。
【００１０】
本発明は、このような従来の装置や方法の問題点を解消し、マイナスイオンを多量に発生させると共に持続させ、対象空間に対する加湿を好適に行って自然環境の空間を生み出すための装置および方法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】
【００１１】
このような目的を果たすために、本発明においては、貫通している容器内の上部に水タンクを設置し、タンク内の水を連続的に回転軸内部のセラミック活性炭中心部から滲み込ませ、含水したセラミック活性炭を回転させて水を噴霧し、貫通されている容器の後部側にファンを設置しファンの前部分に、例えばコロナ放電装置を組込み、容器の前部側から噴霧された水分とイオンを外部に放出するセラミック活性炭を使用したイオン噴霧装置および方法と加湿抗菌装置とした。
【００１２】
また、容器内の上部水タンクから回転内部に供給される水は、固定部分と回転部の軸に設置した回転継手の一部に穴をあけ、その穴に接して溝を設け、回転内部から水が連続的にセラミック活性炭に供給されるよう回転軸部に穴を開け接続した供給するセラミック活性炭を使用したイオン噴霧装置および方法とした。
【００１３】
セラミック活性炭を密にして成形した形状のものであって水が滲み込むことのできるものを本発明ではセラミック活性炭体と呼ぶ。すなわち、本発明は、このセラミック活性炭体を噴霧水形成のために使用することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明にあっては、噴霧水形成のために回転するセラミック活性炭体を使用するので、対象空間に対する加湿を好適に行い、多量に発生させたマイナスイオンと直ちに混合して持続性を持たせることができる。これによって安全で低ランニングコストを実現し、かつマイナスイオンの多い空間を生み出すことのできるマイナスイオン噴霧装置およびマイナスイオン噴霧方法を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
イオン発生装置および方法は、上中下の少なくとも３つの容器を収納する器体を設け、中程の容器内にセラミック活性炭体をこれに対向する位置にファンおよびマイナスイオン発生装置を設け、上部の容器を水タンクとして構成し、下部の容器内に駆動源を配設し、連通孔を有する回転軸に前記セラミック活性炭体を取付けて回転可能となし、前記連通孔に前記水タンクからの水が自重によって流れるようにして前記連通孔を流れた水が前記セラミック活性炭体に滲み込むようになし、前記回転軸を前記駆動源によって回転させて前記セラミック活性炭体を回転させ、以って前記セラミック活性炭体から水を噴霧させて、前記マイナスイオン発生装置からのマイナスイオンと混合させた形態で混合したマイナスイオンと噴霧水とを前記器体外に放出するようにして構成される。
【実施例１】
【００１６】
以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。図１は、本発明の実施例の概略構成を示す断面図である。図１において、イオン噴霧装置１００は、器体１を有し、器体１は原則的に上部の、中間の、および下部の３つの容器２、３、４から構成される。容器２と３との間には空間部５が形成してある。それぞれの容器２、３、４および空間部５は、図において、右端側から左端側（以後、前後方向という。）にかけて貫通した形態として構成されている。容器２、３、４をそれぞれ器体１から取り出せるように独立タイプに構成することができる。
【００１７】
中間の容器３内の右端側付近には加湿部１１、そして左端側付近には送風部１２が形成されて、送風部１２からの風が加湿部１１に、そして器体外へと流れるようにされる。そして、マイナスイオン発生部１３を構成するコロナ放電装置１４が容器３と４とにまたがって配設されている。コロナ放電装置１４のマイナスイオン放出部１５は容器３内に位置しており、ここではマイナスイオン発生部１３は容器３内に配設されているとして、取り扱う。コロナ放電装置１４の全体を容器３内に設ける構成としてもよい。マイナスイオン発生部１３は前述の送風部１２と加湿部１１との間に位置して配設されている。加湿部１１の出端側に配設するようにしてもよい。
【００１８】
上部の容器２は、水タンクとして構成される。水タンクを別体として配設する構成としてよいが、ここではいずれの方式をも含んで容器２は水タンクを構成するという。
容器２内の左端側にヒータ１６が、そして右端側に水の排出部（排水部）１７が配設され、ヒータ１６の上側に位置する器体１の一部に水の導入部（導水部）１８が配設されている。
【００１９】
下部の容器４内には回転駆動力を与える装置としての駆動源、例えばモータ２０が配設され、モータ２１の出力は、後述するように加湿部１１のセラミック活性炭体２１の回転駆動力として伝達される。
【００２０】
各構成部分について更に詳述する。
器体１は、例えば長さ２５０ｍｍ、高さ２９０ｍｍのような長さのコンパクトタイプとして構成される。
加湿部１１は、厚さが、例えば１０ｍｍ、直径１００ｍｍ程度の円盤状のセラミック活性炭体２１、これを取付けた回転軸２２、支持部材２３、回転軸２２に形成された水の流路部２４、および左右２つの回転継手２５（左右の継手部２５ａ、２５ｂ）から構成される。
【００２１】
セラミック活性炭体２１の詳細が図２に示される。図２（ａ）、（ｂ）に示すように、セラミック活性炭体２１は平らな円盤状をなす円盤部３１と、円盤部３１、すなわち両円盤面を貫通して設けた複数の孔３２（図の例にあっては７個の孔が設けてある。）と、多数の円弧状面が形成され、表面積を大きくした外端部３３と、回転軸２２の挿入される、複数の孔３２の内の１個であって中心部に設けた挿入孔３４とから構成されている。尚、孔３２は７個以上としても構わない。
【００２２】
セラミック活性炭体２１は、例えば活性炭２０〜５０％、カオリン３０〜６０％、木節粘土１０〜４０％をベースに銀０．１〜０．５％とチタン０．５〜１．０％を混入して、無酸素状態で１０〜１８時間、１１５０〜１２６０度で焼成することで構成される。
セラミック活性炭体２１は、上述のように焼成するものであり、円盤面、孔面、外端部面に４〜２０μ程度の微小な無数の水の噴霧口となる孔が形成されている。
【００２３】
セラミック活性炭体２１の他の性質、特徴を示せば次の通りである。
○セラミック活性炭体２１の性質
・メチレンブルー吸着量は、４０〜９０ｍｌ／ｇ（最小値と最大値）
・ヨウ素吸着量は、３１０〜５５０ｍｇ／ｇ（最小値と最大値）
・比表面積（ＢＥＴ法）は、６０〜３８０ｍ２／ｇ（最小値と最大値）
・重金属（Ａｓ）は、０．２ｍｇ／ｋｇ未満（水道用活性炭の標準値２以下）
・重金属（Ｚｎ）は、５ｍｇ／ｋｇ未満（水道用活性炭の標準値５０以下）
・重金属（Ｐｂ）は、１ｍｇ／ｋｇ未満（水道用活性炭の標準値１０以下）
・重金属（Ｃｄ）は、０．１ｍｇ／ｋｇ未満（水道用活性炭の標準値１以下）
○セラミック活性炭体２１の特徴
・セラミック製なので耐熱耐寒性が優れ、耐久性がある
・硬質に出来ているので破損等が極めて少ない
【００２４】
回転に伴って、セラミック活性炭体２１の全表面（円盤部表面、孔３２（挿入孔３４を除く）の表面、外端部表面）から噴霧水が無数放出され、マイナスイオンと混合する。供給された水はセラミック活性炭体２１の噴霧作用によって噴霧され、マイナスイオンを伴って一方向流となって放出口に向かって流れる。このように、セラミック活性炭体２１は、水を微細化し、噴霧することによって、マイナスイオンがプラスイオンとすぐに反応することを防いでマイナス状態を長く維持させてマイナスイオンによる抗菌作用を長く維持する効果を有する。
【００２５】
回転軸２２、流路部２４および回転継手２５（回転継手部２５ａ、２５ｂ）の詳細を図３に示す。図３において、回転軸２２には離間して２つの回転継手部２５ａ、２５ｂが設けてあり、かつ流路部２４が形成してある。この流路部２４は、回転軸２２の中心部に形成した連通孔２６、２つの回転継手部２５ａ、２５ｂの間に位置する回転軸の一部の表面に円周上に形成された溝２７、連通孔２６および溝２７に連通する半径方向に形成された孔２８、更には前述のセラミック活性炭体２１の内部に配設されることになる回転軸の一部に形成され、連通孔２６およびセラミック活性炭体２１の挿入孔３４に連通する孔２９とから形成される。別の言い方をすれば、回転継手２５の一部に穴をあけ、該穴に接して溝２７を設け、該溝２７を介して回転軸２２内の流水路部に連続して水を供給する構成であるということができる。この場合には回転継手２５は水を供給する手段の一部となる。
【００２６】
図４は、器体１の前面図を示す。容器３の中央部に前後に貫通された空間（一方向性風域）４０に配置した回転軸２２が固定できるように容器３の側面７１に３ヶ所固定用軸７２によって回転継手２５を連結してこれを回転可能に保持する状況を示す。
【００２７】
図５は、器体１の後面図を示す。容器３の上部左側に温度コントロール用のヒータ１６のスイッチ７３を設け、上部右側に温度パネル７４を設置して水タンクの水の温度を管理するようにしている。また、器体１の下部右側に設置したメインスイッチ７５にて全体を作動するようにしている。
図１において、回転継手２５ａ、２５ｂは支持部材３０によって支持され、回転軸２２、更にはセラミック活性炭体２１は回転可能とされる。
【００２８】
モータ２０にはモータ軸３１を有し、モータ軸３１には第１のプーリ３２が設けられる。回転軸２２には第２のプーリ３３が設けられ、両プーリ３２、３３間にはベルト３４が掛けられる。この構成によって、モータ２０の駆動出力は第１のプーリ３２、ベルト３４、第２のプーリ３３を介して回転軸２２に伝達され、回転軸２２が回転し、それに伴なってセラミック活性炭体２１が回転駆動される。送風部１２はファン４１とその支持部材４２とからなる。
ファン４１は、３〜９個の羽根を有し、コロナ放電装置１４を組み込んだ距離と空間容積に合わせて回転速度を自在にしてある。
【００２９】
上部の容器２の水タンク内の水はヒータ１６（冷却機能を含む。）によって温度が４〜９０℃になるように設定、調整され、これによって加湿したときに冷暖房が可能とされる。
【００３０】
導水部１７には、水の調整スイッチ４３が設けられる。調整スイッチ４３は導水部１７の排水口４４と連動し、容器４内の導水路４５への送水量の調整を行っている。排水口４４と導水路４５との間には弁４６が設けてあり、水の供給を全面的に止めることができる。また導水路４５は支持部材２３に設けた導水路４７を介して前述の孔２８に連通する。水は、例えば自重によって弁４６から導水路４７へと流れる。
容器２、３、４にはそれぞれヒータ取出部６１、ファン取出部６２、空気口部６３が設けてある。モータ２０は支持部材６４によって容器４に固定してある。
【００３１】
このような構成によって、前後が貫通している容器３の上部に設けた水タンクから水はその量が調整スイッチ４３によって調整されて供給され、連続的に回転軸２２内の連通孔２６、更には流路部２４を通ってセラミック活性炭体２１に滲み込まされる。含水したセラミック活性炭体２１は回転されて、表面部から水を噴霧させる。すなわち、回転の遠心力によって水がセラミック活性炭体２１に設けた３〜９個の孔３２の表面等から微細な形態で放出されることになる。容器３の前部側（右端側）から噴霧した、いわゆる噴霧水は後部側（左端側）からファン４１によって送られてくる風によって送られるコロナ放電装置１４からのマイナスイオンと直ちに混合する。
【００３２】
この場合に、容器３の左端側にファン４１が配設され、右端側にセラミック活性炭体２１が配設される構成によって送られる風は両者間に形成された一方向性風域４０によって整風され、放射状ではなく、容器３内を一方向へと流れてマイナスイオンを巻き込んで噴霧水と混合される。このような一方向流れを形成することによって一方向流れとして器体外に放出され、マイナスイオンがプラスイオンと結合するまでに時間を要することによって、この間にマイナスイオンは抗菌作用を行う。
【００３３】
ここで、コロナ放電装置１４によるオゾンイオンの発生量やオゾンの波長について説明する。
コロナ放電装置１４は、オゾンイオン削減手段を備える。この装置１基のオゾン発生量は、０．００１ｐｐｍ以下になっている。また、オゾンが発生したとしても水分を噴霧することによりオゾンは水に反応して酸素単体になり消滅する。
このように、本発明にあってはマイナスイオンを多量に供給するが、オゾンイオンは人間の身体に触れる場合を考慮して極量少なくなるようにしている。例えば、オゾンイオンの存在量は０．００１ｐｐｍ以下とされる。
【００３４】
以上のように、容器内にセラミック活性炭体を回転可能にして配置して駆動源によって回転させ、前記セラミック活性炭体に水を滲み込ませる流路手段を設け、前記セラミック活性炭体に対向する位置で前記容器内にファンを設け、かつ前記容器内にマイナスイオン発生装置を配置して該容器内において前記セラミック活性炭体の回転に伴って噴霧させる噴霧水にマイナスイオンを混合し、混合した噴霧水とマイナスイオンとを混合し、混合した噴霧水とマイナスイオンとを前記容器から放出するイオン、すなわちマイナスイオンの噴霧装置が構成される。
また、前記容器の上部に水タンクを設置し、回転軸に前記セラミック活性炭体を取り付け、前記流路手段を、前記回転体内に設けられて前記セラミック活性炭体に連通する連通孔および該連通孔と前記水タンクに連通する導水路によって形成したイオン噴霧装置が構成される。
【００３５】
また、前記回転軸に回転継手を設け、該回転継手の一部に溝を設け、該溝に連通し、前記連通孔に連通する穴によって前記導水路を形成したイオン噴霧装置が構成される。
また、前記セラミック活性炭体は、薄い円盤状形状をなし、両円盤面を貫通して複数個の貫通孔が設けられているイオン噴霧装置が構成される。
【００３６】
さらに、容器内に設けたセラミック活性炭体に水を滲み込ませて回転させて滲み込んだ水を噴霧し、前記容器の長手方向に容器内に設けたファンによって一方向流として放出せしめ、噴霧した噴霧水にマイナスイオン発生装置で発生したマイナスイオンとを前記容器から放出するイオン噴霧方法が構成される。
【００３７】
また、円盤形状の前記セラミック活性炭体には両円盤面を貫通して複数個の貫通孔が設けられて、噴霧水は両円盤面に加えてこれらの貫通孔からも噴霧されるイオン噴霧方法が構成される。
また、前記容器の上部に水タンクを設置し、該水タンクからの水を温度４℃〜９０℃に調節して前記セラミック活性炭体に供給するようにしたイオン噴霧方法が構成される。
【００３８】
前述したイオン噴霧装置およびイオン噴霧方法によってマイナスイオンがどの程度生成されるかを示す試験データを表１に示す。表１において、水無しの場合が比較例を示し、普通水、アルカリ水、特殊水（機能水）の場合が水をセラミック活性炭体２１に滲み込ませて遠心力によって放出したケースを示す。
【００３９】
＊実験目的  １．マイナスイオン化噴霧装置によるマイナスイオンの数値を計測する。
２．水の種類によるマイナスイオンの数値を説明する。
３．マイナスイオン化噴霧装置から測定口までの距離範囲におけるマイナ
スイオンの数値を計測する。
＊測定条件  １．マイナスイオン化噴霧装置噴出し口中央の高さに合わせ、イオン測定
器の測定口中央の高さを同じにした状態で測定する。
２．無風状態の部屋で測定する。  
３．実験インターバルは４０分間とする。
４．実験用の水は２００ｃｃ使用。
５．イオン測定器の機種はＫＥＣ−９００を使用（マイナスイオン測定最
大値  ２００万個／ｃｍ３）
【００４０】
【表１】
2005090832.tif 000003
【００４１】
表１から水をセラミック活性炭体２１から放出させてマイナスイオンと混合することによって測定口までのマイナスイオンが充分に持続することがわかる。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】本発明の実施例の概略構成を示す断面図。
【図２】図１のセラミック活性炭体の詳細構成を示す図。
【図３】図１の回転継手の詳細構成を示す図。
【図４】図１の前面部の一部を示す図。
【図５】図１の後面部の一部を示す図。
【符号の説明】
【００４３】
１…器体、２、３、４…容器、５…空間部、１１…加湿部、１２…送風部、１３…マイナスイオン発生部、１４…コロナ放電装置、１５…マイナスイオン放出部、１６…ヒータ、１７…水の排出部（排水部）、２０…モータ、２１…セラミック活性炭体、２２…回転軸、２４…流路部、２５（２５ａ、２５ｂ）…回転継手、４０…一方向性風域、１００…イオン噴霧装置。
【図１】
2005090832.tif 000004
【図２】
2005090832.tif 000005
【図３】
2005090832.tif 000006
【図４】
2005090832.tif 000007
【図５】
2005090832.tif 000008