(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
吸込口から通風経路内に吸い込んだ空気を吹出口から吹き出すイオン発生装置であって、
前記吸込口および前記吹出口となる複数の開口を有し、前記吸込口と前記吹出口とを繋ぐ前記通風経路が内部に設けられたケースと、
前記通風経路内に位置して円筒状の外形を有し、外形の全ての接線方向に送風する遠心送風機と、
前記通風経路内において前記遠心送風機より前記吹出口側に位置し、電極部を有して該電極部からイオンを放出するイオン発生器と、
前記通風経路内において前記イオン発生器より前記吹出口側に位置し、前記通風経路内のイオン濃度を検出するイオンセンサと
を備え、
前記イオン発生器の前記電極部は、前記全ての接線方向と平行で前記通風経路の一部を構成する第１壁面から前記通風経路に臨むように位置し、
前記イオンセンサは、前記全ての接線方向のうちの前記電極部を通過する電極部投影方向と交差して前記通風経路の一部を構成する第２壁面上に位置している、イオン発生装置。
【請求項２】
前記電極部は、針状の形状を有して前記第１壁面から前記通風経路の内方に突出するように位置している、請求項１に記載のイオン発生装置。
【請求項３】
前記イオンセンサは、イオンを捕集する捕集電極および該捕集電極の電位を計測する計測部を含み、
前記捕集電極は、前記第２壁面上において前記電極部投影方向に前記電極部の先端部を投影した位置の近傍に位置している、請求項２に記載のイオン発生装置。
【請求項４】
前記通風経路は、前記遠心送風機と前記吹出口との間の位置にくびれ部を有し、
前記くびれ部の一部を構成する第３壁面は、前記電極部投影方向に沿う方向に延在し、
前記第２壁面は、前記第３壁面より前記吹出口側に位置して前記第３壁面と隣接している、請求項１から３のいずれかに記載のイオン発生装置。
【請求項５】
前記第２壁面と前記第３壁面との間の前記通風経路内側の角度をθとすると、９０°＜θ＜１８０°である、請求項４に記載のイオン発生装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、イオン発生装置に関し、特に、イオンセンサを備えるイオン発生装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
イオン発生装置の構成を開示した先行文献として、特開２０１０−２２５５５８号公報(特許文献１)がある。特開２０１０−２２５５５８号公報(特許文献１)に記載されたイオン発生装置においては、イオン発生器の上方に、発生したイオンを捕集する捕集電極および捕集電極の電位を計測する計測部を含むイオンセンサが、長手方向を略水平にして、イオン発生器と隣接するように配されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−２２５５５８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
イオンセンサをイオン発生器の近傍に配設した場合、イオン発生器から発生したイオンを高精度に検出できないことがある。
【０００５】
本発明は上記の問題点に鑑みてなされたものであって、イオン発生器から発生したイオンを高精度に検出できる、イオン発生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】
【０００６】
本発明に基づくイオン発生装置は、吸込口から通風経路内に吸い込んだ空気を吹出口から吹き出すイオン発生装置である。イオン発生装置は、吸込口および吹出口となる複数の開口を有し、吸込口と吹出口とを繋ぐ通風経路が内部に設けられたケースと、通風経路内に位置して円筒状の外形を有し、外形の全ての接線方向に送風する遠心送風機とを備える。また、イオン発生装置は、通風経路内において遠心送風機より吹出口側に位置し、電極部を有してこの電極部からイオンを放出するイオン発生器と、通風経路内においてイオン発生器より吹出口側に位置し、通風経路内のイオン濃度を検出するイオンセンサとを備える。イオン発生器の電極部は、全ての接線方向と平行で通風経路の一部を構成する第１壁面から通風経路に臨むように位置している。イオンセンサは、全ての接線方向のうちの電極部を通過する電極部投影方向と交差して通風経路の一部を構成する第２壁面上に位置している。
【０００７】
本発明の一形態においては、電極部は針状の形状を有して第１壁面から通風経路の内方に突出するように位置している。
【０００８】
好ましくは、イオンセンサは、イオンを捕集する捕集電極およびこの捕集電極の電位を計測する計測部を含み、捕集電極は、第２壁面上において電極部投影方向に電極部の先端部を投影した位置の近傍に位置している。
【０００９】
本発明の一形態においては、通風経路は、遠心送風機と吹出口との間の位置にくびれ部を有している。くびれ部の一部を構成する第３壁面は、電極部投影方向に沿う方向に延在している。第２壁面は、第３壁面より吹出口側に位置して第３壁面と隣接している。
【００１０】
好ましくは、第２壁面と第３壁面との間の通風経路内側の角度をθとすると、９０°＜θ＜１８０°である。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、イオン発生器から発生したイオンを高精度に検出できる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の一実施形態に係るイオン発生装置の外観を示す斜視図である。
【図２】同実施形態に係るイオン発生装置の内部構成を示す斜視図である。
【図３】同実施形態に係るイオン発生装置の内部構造を示す一部断面図である。
【図４】同実施形態に係るイオン発生装置のイオン発生器の構成を示す側面図である。
【図５】同実施形態に係るイオン発生装置のイオンセンサの構成を示す平面図である。
【図６】同実施形態に係るイオン発生装置において、イオン発生器とイオンセンサとの位置関係を示す斜視図である。
【図７】同実施形態に係るイオン発生装置において、くびれ部とイオンセンサとの位置関係を示す側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の一実施形態に係るイオン発生装置について説明する。以下の実施形態の説明においては、図中の同一または相当部分には同一符号を付して、その説明は繰り返さない。
【００１４】
図１は、本発明の一実施形態に係るイオン発生装置の外観を示す斜視図である。図２は、本実施形態に係るイオン発生装置の内部構成を示す斜視図である。図３は、本実施形態に係るイオン発生装置の内部構造を示す一部断面図である。図４は、本実施形態に係るイオン発生装置のイオン発生器の構成を示す側面図である。図５は、本実施形態に係るイオン発生装置のイオンセンサの構成を示す平面図である。
【００１５】
なお、図２，３においては、ケースの一部分およびフィルタなどのイオン発生装置の構成部品の一部を取り外した状態を図示している。
【００１６】
図１に示すように、本発明の一実施形態に係るイオン発生装置１００は、吸込口１１４から通風経路内に吸い込んだ空気を吹出口１１５から吹き出すイオン発生装置である。イオン発生装置１００は、角部に丸みが付けられた略直方体状の外形を有している。
【００１７】
イオン発生装置１００は、複数のケース部材が組み合わされて構成されるケース１１０を有している。ケース１１０は、それぞれ複数の切欠部を端部に有して互いに組み合わされる第１ケース部材１１１および第２ケース部材１１２を含む。
【００１８】
第１ケース部材１１１の複数の切欠部と第２ケース部材１１２の複数の切欠部とがそれぞれ組み合わされることにより、ケース１１０に複数の開口が形成される。複数の開口のうちの一つの開口の内側に、この開口の一部を塞ぐように第３ケース部材１１３が配置されている。第３ケース部材１１３によって塞がれていない開口の一部分が吸込口１１４となる。
【００１９】
本実施形態においては、吸込口１１４と対向するように吸込口１１８が設けられている。図２、３に示すように、ケース１１０の複数の開口のうちの一つの開口の内側に、この開口の一部を塞ぐように第４ケース部材１１７が配置されている。第４ケース部材１１７によって塞がれていない開口の一部分が吸込口１１８となる。また、吹出口１１５とは反対側に吸込口１１９が設けられている。
【００２０】
図１〜３に示すように、吹出口１１５には、イオン発生装置１００からの送風方向を調節する２つのルーバー１１６が互いに対向するように配置されている。
【００２１】
ケース１１０の複数の開口のうち、イオン発生装置１００の角部に位置する開口内に、イオン発生装置１００の電源をＯＮ／ＯＦＦするスイッチ１２０が配置されている。イオン発生装置１００は角部に丸みが付けられているため、スイッチ１２０は曲面状の外表面から突出するように設けられている。
【００２２】
図２，３に示すように、ケース１１０の内部には、吸込口１１４，１１８，１１９と吹出口１１５とを繋ぐ通風経路１３０が設けられている。通風経路は、複数の壁面に囲まれて構成されている。吸込口１１４，１１８，１１９から吸い込まれた空気は、図示しないフィルタを通過した後、通風経路１３０を経て吹出口１１５から吹き出される。
【００２３】
通風経路１３０内には、遠心送風機である多翼ファン(シロッコファン)１４０が配置されている。多翼ファン１４０は、円筒状の外形を有し、外形の全ての接線方向に送風する。
【００２４】
具体的には、多翼ファン１４０は、多数の小型の前向き羽根１４１をもった筒と筒の中心に位置する回転軸１４２とを含む。回転軸１４２を中心に筒が回転することにより、筒の内部の空気が、前向き羽根１４１同士の間から筒の外側に送風される。送風方向は、側面視において筒の円周上の全ての接線方向である。
【００２５】
上述の通り吸込口１１４，１１８，１１９から通風経路１３０内に吸い込まれる空気がフィルタを通過した後、多翼ファン１４０の筒の内部に導入されるように、吸込口１１４，１１８，１１９と通風経路１３０とが接続されている。
【００２６】
通風経路１３０は、多翼ファン１４０の外形に沿うように湾曲した側壁を有する湾曲部と、湾曲部と隣接して吹出口１１５に近づくに従って経路が広くなっている拡大部とを有している。通風経路１３０は、湾曲部と拡大部との間にくびれ部１３３を有している。すなわち、通風経路１３０は、多翼ファン１４０と吹出口１１５との間の位置にくびれ部１３３を有している。
【００２７】
通風経路１３０内において多翼ファン１４０より吹出口１１５側にイオン発生器１５０が配置されている。具体的には、通風経路１３０のくびれ部１３３の近傍に、イオン発生器１５０が配置されている。イオン発生器１５０は、多翼ファン１４０の外形の全ての接線方向と平行で通風経路の一部を構成している第１壁面１３１に取り付けられている。
【００２８】
図３，４に示すように、イオン発生器１５０は、針状の電極部１５１，１５２，１５４，１５５を有している。針状の電極部１５１，１５２，１５４，１５５は、通風経路１３０の幅方向に一列に並ぶように配置されている。くびれ部１３３側から順に、針状の電極部１５１、針状の電極部１５２、針状の電極部１５４および針状の電極部１５５が位置している。針状の電極部１５１，１５２，１５４，１５５は、第１壁面１３１から通風経路１３０の内方に突出するように位置している。
【００２９】
針状の電極部１５１，１５２，１５４，１５５を囲むようにカバー１５３が設けられている。カバー１５３において、針状の電極部１５１，１５２，１５４，１５５のそれぞれの先端部に対向する位置に、円形の開口１５６が設けられている。カバー１５３は、通風経路内を流動する空気と針状の電極部１５１，１５２，１５４，１５５とが接触できるように、多翼ファン１４０と吹出口１１５とを結ぶ方向において開放している。
【００３０】
針状の電極部１５１，１５２，１５４，１５５にパルス電圧が印加されることにより、針状の電極部１５１，１５２，１５４，１５５の先端部からイオンが放出される。具体的には、針状の電極部１５１が陰極となり、針状の電極部１５２が正極となる。また、針状の電極部１５４が陰極となり、針状の電極部１５５が正極となる。したがって、針状の電極部１５１，１５４からは正イオンが放出され、針状の電極部１５２，１５５からは負イオンが放出される。本実施形態においては、２組の電極部を設けたが、電極部は１組以上設けられていればよい。
【００３１】
放出される正イオンは、水素イオン(Ｈ+)の周囲に複数の水分子が付随したクラスターイオンであり、Ｈ+(Ｈ2Ｏ)m(ただし、ｍは任意の自然数)と表わされる。負イオンは、酸素イオン(Ｏ2-)の周囲に複数の水分子が付随したクラスターイオンであり、Ｏ2-(Ｈ2Ｏ)n(ただし、ｎは任意の自然数)と表わされる。
【００３２】
正イオンおよび負イオンを空間内に放出すると、両イオンが空気中を浮遊するカビ菌またはウィルスなどの周りを取り囲み、その表面上で互いに化学反応を起こす。その際に生成される活性種の水酸化ラジカル(・ＯＨ)の作用により、浮遊カビ菌などが除去される。
【００３３】
通風経路１３０内において、イオン発生器１５０より吹出口１１５側に、通風経路１３０内のイオン濃度を検出するイオンセンサ１６０が配置されている。図５に示すように、イオンセンサ１６０は、イオンを捕集する捕集電極１６２、および、捕集電極１６２の電位を計測する計測部が設けられている基板１６１を含む。
【００３４】
基板１６１は、略矩形状の外形を有している。基板１６１に計測部となる回路が形成されている。捕集電極１６２は、基板１６１の主面上の一部に矩形状に形成されている。本実施形態においては、基板１６１および捕集電極１６２を矩形状に形成したが、これらの形状は矩形状に限られない。基板１６１が第１ケース部材１１１の内壁から膨出している挟持部に挟持されることにより、イオンセンサ１６０が取り付けられている。
【００３５】
基板１６１は、通風経路の一部を構成する第２壁面となる。第２壁面は、多翼ファン１４０の外形の全ての接線方向のうち、くびれ部１３３に最も近接している針状の電極部１５１を通過する電極部投影方向１４４と交差している。すなわち、イオンセンサ１６０は、イオン発生器１５０が取り付けられている第１壁面１３１とは異なる第２壁面上に位置している。
【００３６】
図６は、本実施形態に係るイオン発生装置において、イオン発生器とイオンセンサとの位置関係を示す斜視図である。図６に示すように、イオンセンサ１６０捕集電極１６２は、第２壁面である基板１６１上において電極部投影方向１４４に針状の電極部１５１の先端部１５１ａを投影した位置の近傍に位置している。
【００３７】
図７は、本実施形態に係るイオン発生装置において、くびれ部とイオンセンサとの位置関係を示す側面図である。図７に示すように、くびれ部１３３の一部を構成する第３壁面１３２は、電極部投影方向１４４に沿う方向に延在している。第２壁面である基板１６１は、第３壁面１３２より吹出口１１５側に位置して第３壁面１３２と隣接している。
【００３８】
第２壁面と第３壁面１３２との間の通風経路１３０内側の角度をθとすると、９０°＜θ＜１８０°となるように、イオンセンサ１６０が取り付けられている。本実施形態においては、θ＝１２０°となるようにイオンセンサ１６０が取り付けられている。
【００３９】
上記の構成により、イオン発生装置１００が稼動してイオン発生器１５０から発生したイオン、特に針状の電極部１５１の先端部１５１ａから発生した陰イオンを、第３壁面１３２に沿って電極部投影方向１４４に送られる空気１７０に乗せて送ることができる。この空気１７０の流れは層流となっているため、針状の電極部１５１の先端部１５１ａから発生したイオンの多くをイオンセンサ１６０捕集電極１６２に到達させることができる。その結果、イオン発生器１５０で発生したイオンの濃度をイオンセンサ１６０で高精度に計測することができる。
【００４０】
第３壁面１３２に沿って送られた空気１７０は、第２壁面により送風方向を変えられて吹出口１１５に向かう空気１７１となる。第２壁面と第３壁面１３２との間の角度θを、９０°＜θ＜１８０°とすることにより、イオン発生器１５０から発生したイオンをイオンセンサ１６０の捕集電極１６２に所定の角度で浸入させつつ、空気１７０の流れが第２壁面にぶつかって乱流になる度合いを抑制することができる。
【００４１】
その結果、イオンセンサ１６０の捕集電極１６２によりイオン発生器１５０から発生したイオンを高精度に計測しつつ、空気１７０に含まれる正イオンと陰イオンとが結合して消滅する量を低減して、空気１７１に含まれるイオン濃度を高く維持することができる。すなわち、高精度のイオン濃度計測と、高濃度のイオン吹き出しとの両方を実現することができる。
【００４２】
なお、イオンセンサ１６０は、イオン発生装置１００の稼動開始時、および稼動中の３時間毎に、通風経路１３０内のイオン濃度を１分間連続して計測する。イオンセンサ１６０による計測結果が、所定回数連続して所定のイオン濃度を下回った場合、イオン発生装置１００にアラーム表示が現れるように設定されている。
【００４３】
本発明者らは、イオン発生装置１００の稼動時にイオン発生器１５０を取り付けられている第１壁面１３１がイオン発生器１５０から発生したイオンにより帯電するため、その第１壁面１３１にイオンセンサ１６０を取り付けた場合、イオンセンサ１６０の捕集電極１６２で捕集できるイオンの量が低減して正確なイオン濃度計測ができないことを発見した。
【００４４】
本実施形態に係るイオン発生装置１００においては、イオンセンサ１６０は、イオン発生器１５０が取り付けられている第１壁面１３１とは異なる第２壁面上に位置しているため、第１壁面１３１の帯電の影響を抑制して高精度にイオン濃度を計測することができる。
【００４５】
また、イオンセンサ１６０の捕集電極１６２と第２壁面である基板１６１と第３壁面１３２とを上記の位置関係に配置することにより、イオンセンサ１６０をイオン発生器１５０の近傍に配設しなくても高精度にイオン濃度を計測することができる。
【００４６】
ただし、通風経路１３０の構成は上記に限られず、イオンセンサ１６０が、イオン発生器１５０が取り付けられている壁面とは異なる壁面上に位置していればよい。
【００４７】
本実施形態においては、電極部が針状の形状を有する針状電極であったが、電極部はこれに限られず、たとえば、沿面放電型のセラミック電極またはカーボンブラシ電極などであってもよい。この場合、電極部は、第１壁面から通風経路に臨むように位置している。
【００４８】
今回開示された実施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と考えられるべきである。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が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【００４９】
１００  イオン発生装置、１１０  ケース、１１１  第１ケース部材、１１２  第２ケース部材、１１３  第３ケース部材、１１４，１１８，１１９  吸込口、１１５  吹出口、１１６  ルーバー、１１７  第４ケース部材、１２０  スイッチ、１３０  通風経路、１３１  第１壁面、１３２  第３壁面、１３３  くびれ部、１４０  多翼ファン、１４１  前向き羽根、１４２  回転軸、１４４  電極部投影方向、１５０  イオン発生器、１５１，１５２，１５４，１５５  針状の電極部、１５１ａ  先端部、１５３  カバー、１５６  開口、１６０  イオンセンサ、１６１  基板、１６２  捕集電極、１７０，１７１  空気。
【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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