(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
サイクロンユニットを本体ケース内に有する負イオン発生装置であって、
洗浄の際にはポンプ部分を除いて前記本体ケースの水で濡れる部分はすべて開放されるように前記本体ケースと前記サイクロンユニットとを脱着可能に組合せ噴射ノズルを前記本体ケースに脱着可能に取付け、
前記サイクロンユニットは、水分裂部と、気液分離部とを形成する部分であり、前記本体ケースに脱着可能に装着され、
前記水分裂部は、供給された水を脱着可能な前記噴射ノズルにより噴出して微細水滴に分裂させ、微細水滴を含む空気を前記気液分離部に送風する部分であり、
前記気液分離部は、前記水分裂部より受入れた空気中の水滴を遠心力分離して負イオンを含む空気を多湿の空気を外部へ送出する部分であり、
前記本体ケースは、ファンとポンプとを内蔵し、一定量の水を収容する水槽を有し、
前記ファンは、外部から本体内へ空気を供給し、前記水分裂部に発生した微細水滴を前記気液分離部に送風し、前記気液分離部で水滴を遠心力分離し、負イオンを含む空気を外部へ送出させる動力源となるものであり、
前記ポンプは、前記水槽内の水を汲み上げ、水分裂部に供給して微細水滴に分裂させる動力源となるものであり、
前記本体ケースは、前記サイクロンユニットを収容する上端開放の中空容器であり、蓋板で施蓋され、蓋板を施蓋することによって動作するようにスイッチを取り付け、前記スイッチの動作中においてのみ、前記ポンプおよび前記送風機の電源を投入することができるようにし、
前記サイクロンユニットは、第１サイクロン筒と第２サイクロン筒とを有し、
前記第１サイクロン筒と前記第２サイクロン筒とは下端が開放された筒であり、連通溝をもって互いに接線方向に連通し、
前記第１サイクロン筒は、前記噴射ノズルを内装して内部に水分裂部を形成するものであり、
前記第２サイクロン筒は、上端に空気噴出口を有して気液分離部を形成し、第１サイクロン筒から受け入れた空気を旋回させつつ空気中に含まれた水滴を遠心力分離して空気噴出口より負イオンを含む多湿空気を送出するものであることを特徴とする負イオン発生装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、レナード効果（滝効果）を利用して空気中に負イオンを発生させる負イオン発生装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
水滴が空気中で分裂するとき、より正確には、水滴が衝壁である金属板に衝突して分裂するとき、付近の空気中に負イオンが発生し、水滴が負イオンと等量の正電荷を得る現象はレナード効果（Ｌｅｎａｒｄ’ｓ  ｅｆｆｅｃｔ）として古くから知られている。この現象は滝の付近の空気中に負電気が存在することから滝効果ともいわれる。
【０００３】
レナード効果を利用して負イオンを発生させる方法は、例えば特公平５−５８７５５５号に記載されている。この方法は、微細水滴製造機にて水から微細水滴を発生させると同時に、この微細水滴に風速０．５〜５０ｍ／ｓｅｃで空気を吹き込み、微細水滴混合空気とし、そのあと、この微細水滴混合空気を分離器に通して少なくとも粒径１μｍより大きな微細水滴を分離して超微細水滴混合空気となし、該超微細水滴混合空気１ｍ3中に負イオンを１．２５×１０9以上発生させるというものである。この先行例において、微細水滴製造機は水分裂部，分離器は気液分離部である。水分裂部には、水を高圧で噴出して衝壁に衝突させる装置、回転する円板上に水を噴射し、噴射水に遠心力を作用させて微細水滴に分裂させる装置，超音波加湿器を用い、水を振動させて微細水滴に分裂させる装置あるいは回転する羽根車に水を吹き付け、羽根車で水を叩いて微細水滴に分裂させる装置が用いられ、気液分離部には、サイクロンセパレータが用いられている。
【０００４】
上記装置によるときには、水分裂部に発生させた微細水滴を送風し、気液分離部であるサイクロンセパレータ内で空気中から微細水滴を気液分離して負イオンを含む空気を外部へ取出すことができる。
【０００５】
負イオン発生装置を小型化して家庭用の空気清浄機として利用する試みの一つとして実開平４−１２６７１７号公報に記載された空気清浄機がある。この空気清浄機は、図６に示すように、ファン３１により吸引して複数のフィルタからなる集塵フィルタ装置３２を介して空気を取り入れ、サイクロン構造の気液接触部３３内で噴射ノズル３４より微細な水滴を噴射して気液接触させ、連通口３５を介して連通する同じくサイクロン構造の液滴分離部３６に送って余分な水分を除去した後、空気排出口３７から清浄空気が排出される。図中３８は、噴射ノズル３４に水を圧送するポンプ、３９は給水タンク、４０は噴射する水を収容する水槽である。気液接触部は、機能上、レナード効果による負イオン発生に着目したときに本発明にいう「水分裂部」であり、「液滴分離部」は「気液分離部」である。空気清浄機を実際に家庭用として実用化する場合に、小形化，製作上の容易さ，コストなどの問題を解決する必要から工夫が求められてきた。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記負イオン発生装置（空気清浄機）は、負イオンの発生に水を使用し、しかも水を循環させつつ外気と接触させるものであるために、水中に含まれるカルシウムなどの固形成分が、水分裂部，気液分離部，水槽の内部さらには各部をつなぐ配管中に析出し、また循環水中に取り込まれた大気中の塵などが各部に堆積することがあるため、装置内は適宜清掃をする必要がある。ところが従来の装置は、水分裂部，気液分離部にサイクロン筒を用い、これをケース内で水槽に組合せ、さらにポンプ，ファンなどの部品を組付けて製品に組立てられるものの、一旦製品として組立てられた後には、簡単にこれを分解することができない。
【０００７】
このため、従来は、水分裂部，気液分離部及び水槽に通ずる窓孔をサイクロン筒又は水槽に開口し、常時はこれを密閉し、必要時に開いて内部の清掃を行うようにしたものもあるが、窓孔に手を入れて清浄を行うのでは十分な清掃ができないという問題点がある。
【０００８】
本発明の目的は、内部の清掃が容易な負イオン発生装置を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明による負イオン発生装置においては、
サイクロンユニットを本体ケース内に有する負イオン発生装置であって、洗浄の際にはポンプ部分を除いて前記本体ケースの水で濡れる部分はすべて開放されるように前記本体ケースと前記サイクロンユニットとを脱着可能に組合せ噴射ノズルを前記本体ケースに脱着可能に取付け、
前記サイクロンユニットは、水分裂部と、気液分離部とを形成する部分であり、前記本体ケースに脱着可能に装着され、
前記水分裂部は、供給された水を脱着可能な前記噴射ノズルにより噴出して微細水滴に分裂させ、微細水滴を含む空気を前記気液分離部に送風する部分であり、
前記気液分離部は、前記水分裂部より受入れた空気中の水滴を遠心力分離して負イオンを含む空気を多湿の空気を外部へ送出する部分であり、
前記本体ケースは、ファンとポンプとを内蔵し、一定量の水を収容する水槽を有し、
前記ファンは、外部から本体内へ空気を供給し、前記水分裂部に発生した微細水滴を前記気液分離部に送風し、前記気液分離部で水滴を遠心力分離し、負イオンを含む空気を外部へ送出させる動力源となるものであり、
前記ポンプは、前記水槽内の水を汲み上げ、前記水分裂部に供給して微細水滴に分裂させる動力源となるものであり、
前記本体ケースは、前記サイクロンユニットを収容する上端開放の中空容器であり、蓋板で施蓋され、蓋板を施蓋することによって動作するようにスイッチを取り付け、前記スイッチの動作中においてのみ、前記ポンプおよび前記送風機の電源を投入することができるようにし、
また前記サイクロンユニットは、第１サイクロン筒と第２サイクロン筒とを有し、
前記第１サイクロン筒と前記第２サイクロン筒とは下端が開放された筒であり、連通溝をもって互いに接線方向に連通し、
前記第１サイクロン筒は、前記噴射ノズルを内装して内部に水分裂部を形成するものであり、
前記第２サイクロン筒は、上端に空気噴出口を有して気液分離部を形成し、第１サイクロン筒から受け入れた空気を旋回させつつ空気中に含まれた水滴を遠心力分離して空気噴出口より負イオンを含む多湿空気を送出するものである。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の実施の形態を図によって説明する。図１〜図４において、本発明による負イオン発生装置においては、水分裂部１と、気液分離部２と、水槽３と、ポンプ４と、送風機５と、給水タンク６とを本体ケース７内に有するものである。
【００１４】
水分裂部１は、水槽３内から供給された水を微細水滴に分裂させて付近の空気中に負イオンを発生させ、微細水滴を含む空気を気液分離部に送風する部分である。気液分離部２は、水分裂部１に発生させた微細水滴を含む空気を受入れ、空気中から微細水滴を遠心力分離して負イオンを含む多湿の空気を外部へ送出する部分である。水槽３には、水が入れられ、ポンプ４は、水槽３内の水を汲み出して水分裂部１に供給するものである。
【００１５】
ポンプ４は、水槽３内の水を汲み上げて水分裂部１に給水する動力源である。水分裂部１には噴射ノズル８を有し、噴射ノズル８は、水槽３内から供給された水を噴出して微細水滴に分裂させる。この実施形態に用いた噴射ノズル８は、筒体８ａの要所にノズル孔８ｂを開口し、その正面に一定間隔を置いて衝壁８ｃを付設し、止具８ｄを筒体８ａの下端に有している。送風機５は、本体ケース７内に外気を吸引して水分裂部１に送気し、水分裂部１に発生させた微細水滴を気液分離部２に送風し、気液分離部２においては、空気に旋回流を生じさせ、気液分離に必要な遠心力作用を生じさせる動力源である。給水タンク６は、水槽３内に供給すべき水を収容し、本体ケース７内にセットして定量の水を水槽３内に供給するものである。
【００１６】
水分裂部１と、気液分離部２とは、図５に示すようにサイクロンユニット９内に形成され、サイクロンユニット９は、第１サイクロン筒１０と、第２サイクロン筒１１との組合せである。第１サイクロン筒１０および第２サイクロン筒１１は下縁が開放された縦長の筒であり、平行に配設され、胴部中央から下縁にかけては、連通溝１２によって互いに連通させている。連通溝１２は、両筒を接線方向につなぐ溝である。
【００１７】
第１サイクロン筒１０は、その内部に水分裂部１を形成するもので筒の胴部上端に空気吸込口１３が開口され、筒の上端から一定の範囲にわたって風道１４がスパイラル状に形成されている。第２サイクロン筒１１は、その内部に気液分離部２を形成するものである。筒内の中央には、上面から一定深さの範囲に渡って内筒１５が取付けられ、内筒１５はその内部に第２サイクロン筒１１からの空気を送出する空気噴出口１６を形成している。
【００１８】
本体ケース７は、サイクロンユニット９を収容する上端開放の中空容器であり、蓋板１７で施蓋され、蓋板１７には排気口１８が形成されている。本体ケース７はまた、図４に示すように上段に負イオン発生室１９及び空気供給室２０と、下段の吸気室２１とに区画され、外気を本体ケース７内に吸引する吸気口２２は、本体ケース７の底に開口されている。送風機５は、吸気室２１に設置され、吸気口２２を通して吸引した外気を空気供給室２０内に吹き込む。
【００１９】
空気供給室２０には空気吹出口２３が開口されている。ポンプ４は、吸気室２１内に設置され、負イオン発生室１９の底に開口した吸水口２４と送水口２５とに配管２６をもって接続されている。負イオン発生室１９の底の部分が水槽３である。
【００２０】
水槽３内への水の供給は、給水タンク６を用いて行われ、給水タンク６は、負イオン発生室２０内の一部に装てんされ、給水タンク６の注口を塞ぐ弁を弁座の突子２７で開弁して水槽３内に水を供給する。なお、負イオン発生室１９の壁面一部は、サイクロンユニット９及び給水タンク６の形状の一部を象って凹凸条２８が賦型され、その凹凸条２８によって、装てんされたサイクロンユニット９及び給水タンク６を定位置に保持するようになっている。
【００２１】
この実施形態において、まず、噴射ノズル８を本体ケース７内に挿入し、止具８ｄを送水口２４に接続して負イオン発生室１９の底に直立姿勢で設置する。次にサイクロンユニット９を挿入し、第１サイクロン筒１０内に噴射ノズル８を収容し、本体ケース７の空気吹出口２３に空気吸込口１３を連通させてサイクロンユニット９を定位置にセットする。第２サイクロン筒１１は、負イオン発生室１９のほぼ中央に位置し、蓋板１７を閉じたときに第２サイクロン筒１１の空気噴出口１６が蓋板１７の排気口１８の位置に合致する。給水タンク６内に定量の水を収容し、これを本体ケース７内に装てんし、本体ケース７を蓋板１７で施蓋する。給水タンク６内の水は、給水タンク６から流出して水槽３となる負イオン発生室１９の底の部分に溜められる。
【００２２】
ポンプ４を起動すると、吸水口２４から水槽３内の水を吸引し、送水口２５を通して噴射ノズル８へ送水し、水は、噴出ノズル８に備えた各ノズル孔８ｂから第１サイクロン筒１０内へ噴出され、衝壁８ｃに衝突し、さらに第１サイクロン筒１０の内壁に衝突して微細水滴に分裂し、空気中に負イオンを発生させる。一方、送風機５を起動すると、本体ケース７の底の吸気口２２から外気が吸引され、次いで空気供給室２０に導入され、空気吹出口２３から空気吸込口１３を通り、第１サイクロン筒１０内に圧入される。第１サイクロン筒１０内では、スパイラル状の風道１４に導かれ、空気は筒内を旋回しつつ下降し、水分裂部１に発生した微細水滴を送風し、連通溝１２を通して第２サイクロン筒１１内に導入する。第２サイクロン筒１１内は気液分離部２であり、微細水滴を含んだ空気は第２サイクロン筒１１内を旋回しつつ上昇するため、旋回運動による遠心力が作用し、水滴が空気中より除去され、負イオンを含む多湿の空気が空気噴出口１６から蓋板１７の排気口１８を通って外気中に放出される。水分裂部１に発生した殆どの水滴は第１サイクロン筒１０の内壁を伝って水槽３内に戻され、また、気液分離部２で空気中から遠心力分離された水滴は、第２サイクロン筒１１の内壁を伝って水槽３内に戻される。水槽３内に戻された水は再びポンプ４で汲み上げられて噴射ノズル８に供給される。
【００２３】
水槽３内の水は、外気中に含まれる塵などを取り込んで次第に汚れる。本発明においては、運転停止中に、サイクロンユニット９，噴射ノズル８及び給水タンク６のすべてを取り外して水槽３内の水を排水する。サイクロンユニット９，噴射ノズル８及び給水タンク６を取り外した本体ケース７は、まさしく桶である。
【００２４】
本体ケース７内の水は、桶を裏返す要領で本体ケース７を裏返すことによって排水でき、また桶の中を洗う要領で本体ケース７の負イオン発生室１９内を洗うことができる。勿論本体ケース７より取り外されたサイクロンユニット９は、一端が開放された２本の筒を一体化しただけのものであるためにその内部の水洗は容易である。また、本体ケース７から取り外された噴射ノズル８は実質的には筒であり、同じく洗浄は容易である。
【００２５】
なお、本発明において、空気供給室２０の上壁面には、インターロック用のスイッチ２９を取り付けている。このスイッチ２９は、蓋板１７を施蓋することによって動作し、スイッチ２９の動作中においてのみ、ポンプ４および送風機５の電源を投入することができる。
【００２６】
なお、ポンプ４及び送風機５は、強運転，弱運転の切替が可能であり、強運転で負イオンの発生量を増大させることができ、弱運転で騒音のレベルを減少できる。また、図２に示すとおり、第２サイクロン筒１１の風道１４の芯１４ａを噴射ノズル８の頭部上に支えてサイクロンユニット９を定位置に保持できる。この実施形態では、サイクロンユニット９は負イオン発生室１９の底に設けた突起３０上に支えてその下縁には、水槽３の水を流通させる隙間を形成している。
【００２７】
【発明の効果】
以上のように本発明によるときには、本体ケースは、前記サイクロンユニットを収容する上端開放の中空容器であり、蓋板で施蓋され、蓋板を施蓋することによって動作するようにスイッチが取り付けられ、そのスイッチの動作中においてのみ、ポンプおよび送風機の電源を投入することができ、本体ケースと、サイクロンユニットとを脱着可能に組合せたので、さらに、給水タンクと、噴射ノズルとを取り外し可能に組付けることにより、洗浄の際には、ポンプ部分を除いて、本体ケースの水で濡れる部分はすべて開放でき、本体ケースを桶と同じ扱いで水洗することができ、同様に本体ケースから取り外されたサイクロンユニットや噴射ノズルについても容易に水洗，洗浄することができる。
【００２８】
本発明によれば、本体ケースの負イオン発生装置内に、上方の開口を通して噴射ノズル，サイクロンユニット及び給水タンクを挿入並びに取外しを行えばよいため、分解，組立て並びに清掃を極めて容易に行うことかできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明装置の一実施形態を示す透視図である。
【図２】本発明装置の縦断面図である。
【図３】蓋板を除いた平面図である。
【図４】図３のＡ−Ａ線断面図である。
【図５】本発明装置の分解図である。
【図６】空気清浄機の従来例を示す図である。
【符号の説明】
１  水分裂部
２  気液分離部
３  水槽
４  ポンプ
５  送風機
６  給水タンク
７  本体ケース
８  噴射ノズル
８ａ  筒体
８ｂ  ノズル孔
８ｃ  衝壁
８ｄ  止具
９  サイクロンユニット
１０  第１サイクロン筒
１１  第２サイクロン筒
１２  連通溝
１３  空気吸込口
１４  風道
１５  内筒
１６  空気噴出口
１７  蓋板
１８  排気口
１９  負イオン発生室
２０  空気供給室
２１  吸気室
２２  吸気口
２３  空気吹出口
２４  吸水口
２５  送水口
２６  配管
２７  突子
２８  凹凸条
２９  スイッチ
３０  突起
【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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