(57)【要約】【課題】  空気中の塵埃や細菌、煙り等の不純物を効果的に捕獲することができるイオン空気清浄機を提供する。【解決手段】  マイナスイオンを利用して空気を浄化する装置として、ハウジング１１を有し、ハウジング１１はその一面に開口１２を有し、開口内に吸引ファン２１を有し、吸引した空気を排出する排気口１３を有しており、開口１２から排気口１３へ到る気流路１４に導体より成る板体２２を配置するとともに、その板体表面に対して電極２３を配置してイオン発生装置２０から供給されるマイナスイオンを指向させ、イオン化粒子と反対の極性に帯電している微粒子を付着させる捕獲シート３０を板体２２に重ねて配置した構成を有するものとする。板体２２は銅又は銅合金製とし、また捕獲シートは和製として、外部から出し入れし交換可能とすることができる。【選択図】          図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
マイナスイオンを利用して空気を浄化する装置であって、
ハウジングを有し、ハウジングはその一面に開口を有し、開口内に吸引ファンを有し、吸引した空気を排出する排気口を適所に有しており、開口から排気口へ到る気流路に導体より成る板体を配置するとともに、その板体表面に対して電極を配置してイオン発生装置から供給されるマイナスイオンを指向させ、イオン化粒子と反対の極性に帯電している微粒子を付着させる捕獲シートを板体に重ねて配置した構成を有するイオン空気清浄機。
【請求項２】
板体は銅又は銅合金製である請求項１記載のイオン空気清浄機。
【請求項３】
捕獲シートは紙製であり、交換のために外部から出し入れ操作可能に設けられている請求項１記載のイオン空気清浄機。
【請求項４】
放電電極は、板体に適合した大きさの環状ホルダーを有し、同ホルダーに任意の間隔で設置した複数個のブラシ状電極を有している請求項１記載のイオン空気清浄機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、マイナスイオンを利用して空気を浄化するイオン空気清浄機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
空気中に浮遊する微細な粉塵やダスト、細菌等を捕集し、空気を浄化する目的で様々な空気清浄機が提供されており、これまではフィルターを通過させて濾過捕集する方式のものや、粉塵等の微粒子を帯電させて、それと反対の極性に設定した捕集部に静電捕集する方式のものが主流であった。これらに加えて最近はプラスに帯電させた塵埃、煙り等の微粒子をマイナスイオンにより中和し、浮遊できない程度の大きさにまとめて落下させるというイオンによる空気清浄方式も取られるようになって来た。さらに、空気中の酸素分子や、水蒸気分子から生成したイオンにより粉塵等に含まれているカビ菌やアレルゲンとなるだに等を無害化する技術も適用されている。
【０００３】
しかしながら従来のマイナスイオン発生機では、プラスイオンとマイナスイオンが同時に同位置に生成されるため、マイナスイオンだけを有効に利用し難い。また従来のマイナスイオン空気清浄機では粉塵等の微粒子や煙り等、空気中の不純物を捕集することが困難であり、揮発性有機化合物（ＶＯＣ）に対しても同様に無力である。マイナスイオンを効果的に利用することができれば、一般的にプラス側に帯電している空気中の塵埃、細菌、煙り等を効率よく捕獲することができると考えられるが、多少なりとも関連性のある特開２００１−３２１６６１号、同２００３−３２６１９３号等の発明には、本件のヒントとなるような事項は何も記載されていない。
【０００４】
【特許文献１】特開２００１−３２１６６１号
【特許文献２】特開２００３−３２６１９３号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の課題は、空気中の塵埃や細菌、煙り等の不純物を効果的に捕獲することができるイオン空気清浄機を提供することである。また本発明の他の課題は、例えば卓上に於いて煙草の煙りを確実に捕獲することができるイオン空気清浄機を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記の課題を解決するため本発明は、マイナスイオンを利用して空気を浄化するイオン空気清浄機として、ハウジングを有し、ハウジングはその一面に開口を有し、開口内に吸引ファンを有し、吸引した空気を排出する排気口を適所に有しており、開口から排気口へ到る気流路に導体より成る板体を配置するとともに、その板体表面に対して電極を配置してイオン発生装置から供給されるマイナスイオンを指向させ、イオン化粒子と反対の極性に帯電している微粒子を付着させる捕獲シートを板体に重ねて配置した構成を具備している。本発明の空気清浄機は、マイナスイオン発生装置によって得られるマイナスイオンを使用することが望ましい。
【０００７】
マイナスイオン発生装置がどのようなものでなければならないということはないけれども、前に触れた特開２００３−３２６１９３号の装置は、本発明のイオン空気清浄機用マイナスイオン発生装置に適合している。同発明の装置は、マイナスイオンだけを高密度で安定して放出することができるので本発明には好都合なのである。
【０００８】
上記発明の装置は、一次側入力が例えば１乃至１００キロＨｚの高周波交流で入力され且二次側出力が例えば１乃至１００キロＨｚで、而もその電圧が例えば３０００乃至３００００Ｖの範囲で可変出力される一対組の高周波出力トランスの一方の高周波出力トランスの一側には整流器を介してアースされることにより他側がマイナス高電圧でそのパルス数が例えば０．５乃至５０キロパルス／秒のマイナス高電圧直流パルスを発生せしめ、更に他方の高周波出力トランスの一側には整流器を介してアースされることにより他側がプラス電圧でそのパルス数が例えば０．５乃至５０キロパルス／秒のプラス高電圧直流パルスを発生せしめ、このマイナス高電圧直流パルスとプラス高電圧直流パルスとを一対組からなるスイッチングコンバーターにそれぞれ入力させ、且一方のスイッチングコンバーターではマイナス高電圧直流パルスに対しプラス高電圧直流パルスが例えば１／２０乃至１／１００の割合で、更に他方のスイッチングコンバーターではプラス高電圧直流パルスに対しマイナス高電圧直流パルスを例えば１／２０乃至１／１００の割合で間欠的に変換混在せしめて出力させ、且切換スイッチによりマイナス高電圧直流パルス若しくはプラス高電圧直流パルスをイオン放出極に付加せしめ、以って高還元電位若しくは高酸化電位のイオンを高密度で発生させるという構成を有しているものを使用することができる。
【０００９】
スイッチングコンバーターで間欠的に変換混在されたマイナス高電圧直流パルス及びプラス高電圧直流パルスの出力は、切替スイッチを介して放出極に付加することにより、高還元電位のマイナスイオン若しくは高酸化電位のプラスイオンを高密度に放出させることができる。よって高還元電位のマイナスイオンのみを発生させ、本発明に使用することができる。このマイナスイオンにより周囲に存在する気体、流体、固体の微細な粒子はイオン化される可能性があり、また捕獲シートなど特定の部材をマイナスに帯電させることができる。
【００１０】
本発明のイオン空気清浄機はハウジングを有しており、その内部に主要な構成が組み込まれている。ハウジングは、空気吸引口である開口を有し、かつ空気排出口である排気口を有していて、開口から排気口へ到る気流路に、導体より成る板体を配置し、同板体表面に対して放電電極を配置する。板体は、本発明における捕獲対象である空気中の不純物を付着させる側の部材であり、そのために面積が広い方が良い。板体表面に対して配置する放電電極は、上記の広い面積の全体に均等に分布するものとし、前述のイオン発生装置から供給されるマイナスイオンを、板体表面に指向させるものである。
【００１１】
板体は電気の良導体が適しており、試験した範囲では銅及び銅合金製がベストであり、アルミニウム及びその合金製のものがそれに次ぐ。さらに、導体である金属が一般に好適であり、またカーボンを材料とするものも使用可能である。板体には、捕獲シートを重ねて配置する。捕獲シートは、板体に対置された電極から供給されるマイナスイオンによってマイナスに帯電し、かつその状態を保つものである。この捕獲シートは紙製のものが適している。捕獲シートに、プラスに帯電している空気中の不純物を吸い付け完全に捕獲する。一旦捕獲されたものは強固に付着しているが、或る程度の量が付着したら拡散しない内に処分し、新しいものと交換することが望ましい。
【発明の効果】
【００１２】
本発明は上記のように構成されかつ作用するものであるから、空気中の塵埃や細菌、煙り等の不純物を効果的に捕獲することができるものであり、また従来は捕獲効果の十分とはいえなかった煙草の煙りのような物質も確実に捕獲することができるという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、図示の実施形態を参照して本発明をより詳細に説明する。図１は、本発明に係るイオン空気清浄機１０の１例を示すもので、卓上型であり、円筒状のハウジング１１の上部に傾斜した開口１２を有し、下部側面に排気口１３を有していて、ハウジング内部のほぼ全域が開口１２から排気口１３へ到る気流路１４になっている。例示の開口１２は通気孔を全面に設けたグリル１５によって装飾されている。ハウジング１１の排気口１３よりやや上位には捕獲シートを出し入れするための挿入口１６が設けてあり、また電源に接続されるアダプター１７のプラグ１８を差し込む差し込み口１９が設けてある。
【００１４】
イオン発生装置２０は上記ハウジング１１の内部の、気流路１４を妨げない位置に、固定的に配置されている。このイオン発生装置２０は、前記のように一次側入力が１乃至１００キロＨｚの高周波交流で入力され且二次側出力が１乃至１００キロＨｚで、而もその電圧が３０００乃至３００００Ｖの範囲で可変出力される一対組の高周波出力トランスの一方の高周波出力トランスの一側には整流器を介してアースされることにより他側がマイナス高電圧でそのパルス数が０．５乃至５０キロパルス／秒のマイナス高電圧直流パルスを発生せしめ、更に他方の高周波出力トランスの一側には整流器を介してアースされることにより他側がプラス電圧でそのパルス数が０．５乃至５０キロパルス／秒のプラス高電圧直流パルスを発生せしめ、このマイナス高電圧直流パルスとプラス高電圧直流パルスとを一対組からなるスイッチングコンバーターにそれぞれ入力させ、且一方のスイッチングコンバーターではマイナス高電圧直流パルスに対しプラス高電圧直流パルスが１／２０乃至１／１００の割合で、更に他方のスイッチングコンバーターではプラス高電圧直流パルスに対しマイナス高電圧直流パルスを１／２０乃至１／１００の割合で間欠的に変換混在せしめて出力させ、且切換スイッチによりマイナス高電圧直流パルス若しくはプラス高電圧直流パルスをイオン放出極に付加せしめ、以って高還元電位若しくは高酸化電位のイオンを高密度で発生させるという構成を有している。
【００１５】
ハウジング１１は左右２部分１１ａ、１１ｂから成る組み合わせ式のもので、その内部には、開口近くに吸引ファン２１が設置されており、その吸引気流の方向は開口１２の中心部からハウジング底部の中心部にほぼ向けられている（図３参照）。この吸引ファン２１の下方かつ排気口１３より上位の位置には、空間をおいて、導体である銅板より成る板体２２が配置されており、さらにこの板体表面に対して、マイナスイオンを指向させる電極２３が配置されている。例示の電極２３は、円形の板体２２に適合した大きさを有する銅製の環状ホルダー２４を有しており、それに等間隔に配置した状態とされ、環状ホルダー２４を支持部２５によりハウジング内壁に固定するという構成によって取り付けられている。
【００１６】
各図中、２６はソケット、２７はオンオフスイッチであり、押し込みによって吸引ファン２１及びイオン発生装置２０を含む電気的構成に電力を供給し、再押し込みによって供給を遮断する。また２８は通電状態を表示するランプを示す。各部は配線により接続されており、また図４に示したような電気的構成を持っている。２９ａは接地用電線で板体２２の裏面に接続されており、２９ｂは高圧用電線で、イオン発生装置２０と電極２３を接続している。
【００１７】
このように構成されている本発明のイオン空気清浄機１０を始動すると、吸引ファン２１が回転し、空気が開口１２からハウジング内に流入し、気流路１４を経て排気口１３より排出される気流が形成される。同時にイオン発生装置２０が作動し、高還元電位のマイナスイオンが高密度で電極２３より導体である銅製板体２２に向かうようになる。その結果、補導シート３０は瞬時にマイナスに帯電し、プラスに帯電している塵埃や細菌、煙り等の不純物を吸い付け完全に捕獲することになる。捕獲した不純物は夫々個有の色で捕獲シート３０を埋めるようになり、例えば煙草の煙りの付着した捕獲シート３０の表面は時間の経過とともに茶色の濃さを増す。
【００１８】
次に本発明のイオン空気清浄機１０を使用して、揮発性有機化合物（ＶＯＣ）を捕獲する実験を行ったのでその結果を図５Ａ、Ｂに示す。図５ＡはマイナスイオンによりＶＯＣ吸着前の状態の空気試料のガスクロマトグラフィ質量分析計（ＧＣ／ＭＳ）による分析結果を示すグラフであり、空気（ａｉｒ）の他に、ベンゼン、酢酸、トルエン、ｐ−キシレン及びｍ−キシレン、並びにｏ−キシレン、そしてエチルベンゼンが相当量含まれていることがｍ／ｚ値（質量／電荷比）から分かる。しかし、それらの成分は本発明装置を始動して４時間経過後殆んど消失していることが分かる。トルエンのみ残っているが、これはもともとの量が多いこと、或いは試験雰囲気中に恒常的に溶剤が残留しているためとも考えられる。この分析結果の数値を表１に示す。
＜表１＞
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【００１９】
※表中のピーク番号は図５のピーク頂点に附した番号である。
【００２０】
表１から明らかなように、マイナスイオン発生後４時間の時点における各物質の減少率はいずれも５０ｐｐｍ以下であり、トルエンについても８９％の減少率を示していることが分かる。このように本発明のマイナスイオンによる空気清浄機１０は気体分子や煙り等の極く小さい微粒子の捕獲に好適である。
【産業上の利用可能性】
【００２１】
個人用の小型の空気清浄機から、車室や部屋全体を対象とする大型の空気清浄機までの適用が可能である。例えば花粉の捕獲、病院内における空気の清浄保持、病室における病原菌の流出防止や、遊戯店内に充満する煙草の煙の捕獲による清浄化等に利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明に係るイオン空気清浄機の１例を示す斜視図。
【図２】同じく分解斜視図。
【図３】同じく縦断面図。
【図４】同じく本発明の装置のブロック図。
【図５】本発明の装置の作業前（Ａ）と作業後（Ｂ）の捕獲成績を示すグラフ。
【符号の説明】
【００２３】
１０  イオン空気清浄機
１１  ハウジング
１２  開口
１３  排気口
１４  気流路
１５  グリル
１６  挿入口
２０  イオン発生装置
２１  吸引ファン
２２  板体
２３  電極
２４  環状ホルダー
２５  支持部
２９ａ  設置用電線
２９ｂ  高圧用電線
３０  捕獲シート
【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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