(57)【要約】【課題】使用者の不快感を低減して居住空間の微小粒子の濃度を高くできる微小粒子拡散装置を提供する。【解決手段】筐体２の前面に開口して室内の空気を吸い込む吸込口２ａと、吸込口２ａから吸い込まれた気流が流通するとともに筐体２に開口した第１吹出口２ｃを介して前方に送出する第１送風路４ｃと、吸込口２ａから吸い込まれた気流が流通するとともに筐体２に開口した第２吹出口２ｄを介して第１吹出口２ｃと異なる方向に送出する第２送風路４ｄと、微小粒子を発生して第１送風路４ｃに放出する微小粒子発生装置１０とを備えた。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
筐体の前面に開口して室内の空気を吸い込む吸込口と、前記吸込口から吸い込まれた気流が流通するとともに前記筐体に開口した第１吹出口を介して前方に送出する第１送風路と、前記吸込口から吸い込まれた気流が流通するとともに前記筐体に開口した第２吹出口を介して第１吹出口と異なる方向に送出する第２送風路と、微小粒子を発生して第１送風路に放出する微小粒子発生装置とを備えたことを特徴とする微小粒子拡散装置。
【請求項２】
第２吹出口から後方に気流を送出することを特徴とする請求項１に記載の微小粒子拡散装置。
【請求項３】
前記吸込口の上方に第１吹出口を配置したことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の微小粒子拡散装置。
【請求項４】
室内の一側壁に沿って配置した際に、第１吹出口から送出される気流の一部が対向する側壁に到達する前にショートカットして前記吸込口に導かれることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれかに記載の微小粒子拡散装置。
【請求項５】
前記微小粒子発生装置で発生する微小粒子が、イオン、芳香剤、消臭剤、殺虫剤、殺菌剤のいずれかを含むことを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれかに記載の微小粒子拡散装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、イオン等の微小粒子を送出して室内に拡散させる微小粒子拡散装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の微小粒子拡散装置は特許文献１に開示されている。この微小粒子拡散装置は空気清浄機を構成し、筐体の背面に吸込口を開口して上面に吹出口を開口する。筐体内には吸込口と吹出口とを連通させる送風ダクトが設けられる。送風ダクト内には送風機が配される。送風機の上流側には塵埃を捕集するフィルタが配され、送風機の下流側には微小粒子であるイオンを発生するイオン発生装置が配される。
【０００３】
微小粒子拡散装置は例えば、室内の一側壁に背面を面して床面上に設置される。送風機の駆動によって吸込口から送風ダクト内に室内の空気が取り込まれ、空気に含まれる塵埃がフィルタにより捕集される。塵埃を除去された空気にはイオン発生装置により発生したプラスイオン及びマイナスイオンが含まれ、吹出口から後方上方に送出される。
【０００４】
吹出口から送出されたイオンを含む空気は室内の側壁に沿って上昇し、天井壁、筐体前面に対向する側壁及び床面に沿って流通して吸込口に戻る。これにより、室内の全体にイオンが流通するとともに、床面の略中央部に形成された使用者が居住する居住空間にイオンが供給される。従って、居住空間を含む室内全体の滅菌効果や脱臭効果を得ることができる。
【０００５】
尚、吹出口から前方上方に向けて空気を送出してもよい。この場合も同様に、吹出口から送出されたイオンを含む空気は室内の天井壁、筐体前面に対向する側壁及び床面に沿って流通して吸込口に戻る。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１１−１０９９１号公報（第５頁−第７頁、第１図）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
空間中のイオン濃度を高くすると滅菌効果や脱臭効果を向上させることができる。このため、吹出口から吹き出される空気の流量を増加させると、イオン発生装置により発生したイオンが順次送り出されるため室内のイオン濃度を高くすることができる。
【０００８】
しかしながら、上記従来の微小粒子拡散装置によると、吹出口の流量を増加させると風速が上昇し、吹出口から吹き出された空気が直ちに側壁や天井壁に導かれる。このため、イオンを含む空気は室内の壁面に沿って流通した後、床面上の居住空間に到達する。この間にイオンが消滅して居住空間のイオン濃度を十分高くすることができない問題があった。また、イオンを含む空気を吹出口から前方に向けて送出した場合には居住空間の使用者に直接当たる風の風速増加によって体感温度が下がり、使用者が不快に感じる問題もあった。
【０００９】
また、微小粒子拡散装置によってイオン以外の芳香剤、消臭剤、殺虫剤、殺菌剤等の微小粒子を送出する場合も同様の問題がある。
【００１０】
本発明は、使用者の不快感を低減して居住空間の微小粒子の濃度を高くできる微小粒子拡散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】
【００１１】
上記目的を達成するために本発明は、筐体の前面に開口して室内の空気を吸い込む吸込口と、前記吸込口から吸い込まれた気流が流通するとともに前記筐体に開口した第１吹出口を介して前方に送出する第１送風路と、前記吸込口から吸い込まれた気流が流通するとともに前記筐体に開口した第２吹出口を介して第１吹出口と異なる方向に送出する第２送風路と、微小粒子を発生して第１送風路に放出する微小粒子発生装置とを備えたことを特徴としている。
【００１２】
この構成によると、筐体の前面から吸込口を介して室内の空気が筐体内に取り込まれ、第１送風路及び第２送風路に分岐する。第１送風路には微小粒子発生装置で発生した微小粒子が放出され、微小粒子を含む空気が第１吹出口から前方に送出される。また、第２送風路を流通する空気は第２吹出口から第１吹出口と異なる方向に送出される。筐体前面に開口する吸込口の吸気によって第１吹出口から送出された空気が吸込口に引き寄せられ、微小粒子が居住空間に拡散する。また、吸込口の吸込気流の流量を多くしても第１、第２送風路に分岐するため第１吹出口から送出される空気の流量が抑制され、居住空間の風速の増加が抑制される。
【００１３】
また本発明は、上記構成の微小粒子拡散装置において、第２吹出口から後方に気流を吹き出すことを特徴としている。この構成によると、第２吹出口から送出された気流が後方の側壁、天井壁、前方の側壁及び床面に沿って流通する。
【００１４】
また本発明は、上記構成の微小粒子拡散装置において、前記吸込口の上方に第１吹出口を配置したことを特徴としている。この構成によると、第１吹出口から送出された気流が吸込口の吸込気流により下方に引き寄せられる。
【００１５】
また本発明は、上記構成の微小粒子拡散装置において、室内の一側壁に沿って配置した際に、第１吹出口から送出される気流の一部が対向する側壁に到達する前にショートカットして前記吸込口に導かれることを特徴としている。この構成によると、第１吹出口から送出された気流が吸込口の吸込気流に引き寄せられ、気流の一部は対向する側壁に到達する前に吸込口に吸い込まれてショートカットする。
【００１６】
また本発明は、上記構成の微小粒子拡散装置において、前記微小粒子発生装置で発生する微小粒子が、イオン、芳香剤、消臭剤、殺虫剤、殺菌剤のいずれかを含むことを特徴としている。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によると、筐体前面に開口する吸込口と、第１吹出口からイオンを含む気流を前方に送出する第１送風路と、第２吹出口を介して第１吹出口と異なる方向に気流を送出する第２送風路とを備えるので、吸込口の吸気によって第１吹出口から送出された空気が吸込口に引き寄せられ、微小粒子を居住空間に拡散させることができる。また、吸込口の吸込気流の流量を多くしても第１、第２送風路に分岐するため第１吹出口から送出される空気の流量が抑制され、居住空間の風速の増加が抑制される。従って、使用者の不快感を低減して居住空間の微小粒子の濃度を高くすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の実施形態の微小粒子拡散装置を示す側面断面図
【図２】本発明の実施形態の微小粒子拡散装置の室内のイオン濃度の分布を示す図
【図３】本発明の実施形態の微小粒子拡散装置の室内のイオン濃度の分布を示す図
【図４】比較例の微小粒子拡散装置の室内のイオン濃度の分布を示す図
【図５】比較例の微小粒子拡散装置の室内のイオン濃度の分布を示す図
【図６】比較例の微小粒子拡散装置を示す正面断面図
【図７】比較例の微小粒子拡散装置を示す側面断面図
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下に本発明の実施形態を図面を参照して説明する。図１は一実施形態の微小粒子拡散装置１の側面断面図を示している。微小粒子拡散装置１は筐体２の前面に吸込口２ａが開口し、吸込口２ａの上方には第１吹出口２ｃが開口する。筐体２の上面には第２吹出口２ｄが開口する。筐体２内には樹脂成形品により形成された送風ダクト４が配される。送風ダクト４は吸込口２ａと第１吹出口２ｃとの間及び吸込口２ａと第２吹出口２ｄとの間を連通させる。
【００２０】
送風ダクト４内にはシロッコファンから成る送風機５が吸気側を吸込口２ａに面して配置される。送風ダクト４は送風機５の上流側に吸気路４ａが形成され、下流側に排気路４ｂが形成される。吸気路４ａには吸込口２ａに面して塵埃を捕集するフィルタ３が配される。
【００２１】
排気路４ｂは第１送風路４ｃ及び第２送風路４ｄに分岐し、それぞれの端面に第１吹出口２ｃ及び第２吹出口２ｄが開口する。第１送風路４ｃの第１吹出口２ｃ近傍には前方上方に気流を案内する風向板６が設けられる。第２送風路４ｄの第２吹出口２ｄ近傍には後方上方に気流を案内する風向板７が設けられる。
【００２２】
第１送風路４ｃの壁面にはイオン発生装置１０（微小粒子発生装置）が配される。イオン発生装置１０は交流波形またはインパルス波形から成る電圧が印加された電極（不図示）がコロナ放電してイオンを発生する。電極の印加電圧が正電圧の場合はコロナ放電による水素イオンが空気中の水分と結合して主としてＨ＋（Ｈ２Ｏ）ｍから成るプラスイオンを発生する。電極の印加電圧が負電圧の場合はコロナ放電による酸素イオンが空気中の水分と結合して主としてＯ２−（Ｈ２Ｏ）ｎから成るマイナスイオンを発生する。ここで、ｍ、ｎは任意の自然数である。Ｈ＋（Ｈ２Ｏ）ｍ及びＯ２−（Ｈ２Ｏ）ｎは空気中の浮遊菌や臭い成分の表面で凝集してこれらを取り囲む。
【００２３】
そして、式（１）〜（３）に示すように、衝突により活性種である［・ＯＨ］（水酸基ラジカル）やＨ２Ｏ２（過酸化水素）を微生物等の表面上で凝集生成して浮遊菌や臭い成分を破壊する。ここで、ｍ’、ｎ’は任意の自然数である。従って、プラスイオン及びマイナスイオンを発生して第１吹出口２ｃから送出することにより室内の殺菌及び臭い除去を行うことができる。
【００２４】
Ｈ＋(Ｈ２Ｏ)ｍ＋Ｏ２−(Ｈ２Ｏ)ｎ→・ＯＨ＋1/2Ｏ２＋(ｍ＋ｎ)Ｈ２Ｏ  ・・・（１）
Ｈ＋(Ｈ２Ｏ)ｍ＋Ｈ＋(Ｈ２Ｏ)ｍ’＋Ｏ２−(Ｈ２Ｏ)ｎ＋Ｏ２−(Ｈ２Ｏ)ｎ’
→ 2・ＯＨ＋Ｏ２＋(ｍ＋ｍ'＋ｎ＋ｎ')Ｈ２Ｏ ・・・（２）
Ｈ＋(Ｈ２Ｏ)ｍ＋Ｈ＋(Ｈ２Ｏ)ｍ’＋Ｏ２−(Ｈ２Ｏ)ｎ＋Ｏ２−(Ｈ２Ｏ)ｎ’
→ Ｈ２Ｏ２＋Ｏ２＋(ｍ＋ｍ'＋ｎ＋ｎ')Ｈ２Ｏ ・・・（３）
【００２５】
上記構成の微小粒子拡散装置１において、運転開始が指示されると送風機５及びイオン発生装置１０が駆動される。送風機５の駆動によって室内の空気が矢印Ａに示すように吸込口２ａから送風ダクト４に流入する。送風ダクト４に流入した空気はフィルタ３により塵埃が捕集されて排気路４ｂに導かれ、第１送風路４ｃ及び第２送風路４ｄに分岐する。
【００２６】
第１送風路４ｃを流通する空気にはイオン発生装置１０で発生したイオンが含まれ、第１吹出口２ｃから矢印Ｂ１に示すように前方上方に送出される。第２送風路４ｄを流通する空気は第２吹出口２ｄから矢印Ｂ２に示すように後方上方に送出される。
【００２７】
この時、第１吹出口２ｃの吹出気流の流量は吸込口２ａの吸込気流の１／２以下になるように第１、第２送風路４ｃ、４ｄの流路面積が設定される。これにより、吸込口２ａの吸込気流の流量を多くしても第１吹出口２ｃの風速を低く維持することができる。吸込口２ａの吸込気流の流量は３ｍ３／分以上が望ましく、例えば８ｍ３／分に設定される。
【００２８】
第２吹出口２ｄから送出された気流は筐体２の背面に対向する室内の側壁に沿って上昇し、天井壁、筐体２の前面に対向する側壁及び床面に沿って流通する。
【００２９】
第１吹出口２ｃから送出された気流は微小粒子拡散装置１の前面に対向する側壁に向かって流通する。この時、前面に配した吸込口２ａの吸込気流の流量を多くしているため、第１吹出口２ｃから送出された気流が吸込気流に引き寄せられて下方に屈曲する。これにより、室内の居住空間の風速を抑制し、居住空間にイオンが拡散して行き渡る。従って、居住空間のイオン濃度を高くすることができ、滅菌効果や脱臭効果を向上させることができる。尚、居住空間は室内中央部における床面上から人の身長程度までの範囲である。
【００３０】
この時、一部の気流が微小粒子拡散装置１の前面に対向する側壁に到達前にショートカットして吸込口２ａに流入するように吸込気流の流量を設定してもよい。これにより、送風効率が若干低下するが、確実に居住空間にイオンを拡散させることができる。
【００３１】
図２、図３は本実施形態の微小粒子拡散装置１による室内のイオン濃度の分布を示している。また、図４、図５は比較例の微小粒子拡散装置１’による室内のイオン濃度の分布を示している。部屋Ｒは約６畳の広さであり、幅Ｗ、奥行Ｄ、高さＨがそれぞれ３５００ｍｍ、３０００ｍｍ、２５００ｍｍである。図２、図４は奥行Ｄ方向の中心を通る鉛直面上の分布を示し、図３、図５は高さが１２５０ｍｍの水平面上の分布を示している。
【００３２】
本実施形態の微小粒子拡散装置１は、第１吹出口２ｃでのイオン濃度を５００万個／ｃｍ３、吸込口２ａの吸込流量を８ｍ３／分、第１吹出口２ｃ及び第２吹出口２ｄの吹出気流の流量をそれぞれ４ｍ３／分、第１吹出口２ｃの風速を２．５ｍ／秒、第２吹出口２ｄの風速を２ｍ／秒としている。
【００３３】
図６、図７は比較例の微小粒子拡散装置１’の正面断面図及び側面断面図を示している。説明の便宜上、前述の図１に示す本実施形態の微小粒子拡散装置１と同様の部分には同一の符号を付している。
【００３４】
微小粒子拡散装置１’は筐体２内に左右方向に２つの同様の気流路を並設して構成される。筐体２の両側面にはそれぞれフィルタ（不図示）を配した吸込口２ａが開口する。筐体２の上面には２つの第１吹出口２ｃが開口し、第２吹出口２ｄ（図１参照）が省かれている。第１吹出口２ｃには前方上方に気流を案内する風向板６が設けられる。
【００３５】
両方の吸込口２ａと両方の第１吹出口２ｃとの間はそれぞれ同様の形状の送風ダクト４により連通する。送風ダクト４内には各吸込口２ａに吸気側を面したシロッコファンから成る送風機５が配置される。また、送風機５の下流側にはイオン発生装置１０（微小粒子発生装置）が配される。
【００３６】
送風機５及びイオン発生装置１０が駆動されると室内の空気が吸込口２ａから送風ダクト４に流入する。送風ダクト４に流入した空気はフィルタにより塵埃が捕集され、イオン発生装置１０で発生したイオンが含まれる。そして、第１吹出口２ｃからイオンを含む気流が前方上方に送出される。
【００３７】
図４、図５において、比較例の微小粒子拡散装置１’は一側壁に沿って４台並べられている。第１吹出口２ｃでのイオン濃度を５００万個／ｃｍ３、吸込口２ａの吸込流量及び第１吹出口２ｃの吹出流量を１．５ｍ３／分（１台当たり）、第１吹出口２ｃの風速を４．２ｍ／秒としている。
【００３８】
図４、図５の比較例によると、第１吹出口２ｃから前方上方に送出された気流が天井壁、対向する側壁及び床面に沿って流通する。これにより、部屋Ｒの居住空間の上部においてイオン濃度が１０万個／ｃｍ３以下になっており、滅菌効果や脱臭効果を十分得ることができない。
【００３９】
これに対し、図２、図３の本実施形態では居住空間のイオン濃度が１０万個／ｃｍ３以上になっており、滅菌効果や脱臭効果を十分得ることができる。
【００４０】
本実施形態によると、筐体２前面に開口する吸込口２ａと、第１吹出口２ｃからイオンを含む気流を前方に送出する第１送風路４ｃと、第２吹出口２ｄを介して後方に気流を送出する第２送風路４ｄとを備えるので、吸込口２ａの吸気によって第１吹出口２ｃから送出された空気が吸込口２ａに引き寄せられ、イオンを居住空間に拡散させることができる。また、吸込口２ａの吸込気流の流量を多くしても第１、第２送風路４ｃ、４ｄに分岐するため第１吹出口２ｃから送出される空気の流量が抑制され、居住空間の風速の増加が抑制される。従って、使用者の不快感を低減して居住空間のイオン濃度を高くすることができる。
【００４１】
尚、第２吹出口２ｄから送出される気流は第１吹出口２ｃと異なる方向（側方、後方、上方）であればよいが、第２吹出口２ｄから後方に気流を送出するとより望ましい。これにより、筐体２の背面に近接して対向する室内の側壁に沿って気流が上昇し、天井壁、筐体２の前面に対向する側壁に沿って気流が流通する。このため、居住空間に向かう気流を確実に抑制し、使用者の不快感をより低減することができる。
【００４２】
また、吸込口２ａの上方に第１吹出口２ｃを配置したので、第１吹出口２ｃから前方上方に送出した気流が下方に屈曲する。これにより、室内の中央部の広い範囲にイオンを拡散させることができる。
【００４３】
また、第１吹出口２ｃから送出される気流の一部が対向する側壁に到達する前にショートカットして吸込口２ａに導かれるようにすると、より確実にイオンを拡散させることができる。
【００４４】
本実施形態において、微小粒子拡散装置１はイオン発生装置１０によりプラスイオンとマイナスイオンとを発生して室内の滅菌等を行っているが、これに限らない。イオン発生装置１０によりマイナスイオンのみを発生して室内のリラクゼーション効果を得る微小粒子拡散装置１であってもよい。また、イオンに替えて、第１送風路４ｃに芳香剤、消臭剤、殺虫剤、殺菌剤等を放出して室内の消臭、殺虫、殺菌等を行う微小粒子拡散装置１であってもよい。
【産業上の利用可能性】
【００４５】
本発明によると、イオン等の微小粒子を送出して室内に拡散させる微小粒子拡散装置に利用することができる。
【符号の説明】
【００４６】
１    微小粒子拡散装置
２    筐体
２ａ  吸込口
２ｃ  第１吹出口
２ｄ  第２吹出口
３    フィルタ
４    送風ダクト
４ｃ  第１送風路
４ｄ  第２送風路
５    送風機
６、７  風向板
１０    イオン発生装置
【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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