(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
空気を冷却して空気中に含まれる水分を結露させる冷却手段と、結露水を加熱して蒸散させる加熱手段と、結露水が自重により滑り落ちる板状部材と、結露水が蒸散した雰囲気中で放電してイオンを発生させる放電手段と、を備え、該板状部材の上部側に前記冷却手段が配置されると共に下部側に前記加熱手段が配置されて成ることを特徴とするイオン発生装置。
【請求項２】
冷却手段及び加熱手段が、板状部材に当接した２つのペルチェユニットであって、冷却手段となる一方のペルチェユニットの冷却部が板状部材の上部側に位置し、加熱手段となる他方のペルチェユニットの放熱部が板状部材の下部側に位置していることを特徴とする請求項１記載のイオン発生装置。
【請求項３】
ペルチェユニットの冷却部が冷却手段を構成し、加熱手段が電熱ヒータであることを特徴とする請求項１記載のイオン発生装置。
【請求項４】
一つのペルチェユニットの冷却部側が冷却手段となると共に放熱部側が加熱手段となっていることを特徴とする請求項１記載のイオン発生装置。
【請求項５】
一つのペルチェユニットの冷却部を板状部材の上部に当接し、該ペルチェユニットの放熱部をフィンを介して板状部材の下部に当接して成ることを特徴とする請求項１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、放電によりイオンを発生するイオン発生装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、放電により発生したイオンは除菌や人のリラックス作用がある。ところが、イオン単独で放出すると、イオンはすぐに消滅し、除菌効果やリラックス機能が持続しないという問題がある。また、イオンは例えば衣類のような対象物の内部まで侵入することなく、表面に付着して消滅する。したがって衣類のような対象物の表面に対する除菌効果は発揮できるが、内部の除菌効果は期待できない。
【０００３】
そこで、従来から、イオンを水にくるんでイオン化した微粒子水を放出することで、対象物へのイオンの滞在時間を長くし、また、衣類のような対象物の内部に微粒子水が浸透することで内部の除菌効果を発揮できるようにしたものが考えられている。
【０００４】
例えば、特許文献１には、貯留槽の底部から貯留槽内に溜めた水中に空気供給装置により空気を供給して、貯留槽の上部空間に加湿空気を満たし、この加湿空気を空気供給装置からの空気の加圧供給によりクラスターイオン発生器の針状電極を配置した内部空間に供給し、針状電極に高電圧を印加して放電させることでイオンを発生させ、水の微粒子をイオン化し、このイオン化した水の微粒子により人の健康・生理機能（ストレスの緩和、疲労回復、血行促進等）や生活環境改善（抗菌、抗虫、ダイオキシンの抑制）等の機能を発揮させようとする技術が開示してある。
【０００５】
しかしながら、この特許文献１に示された従来例にあっては、加湿空気を発生させるために、水を溜めた貯留層、貯留層の底部に空気を供給する空気供給装置が必要であり、このため加湿空気を発生させるための装置が大型化し、イオン発生装置全体をコンパクトにできないという問題があり、また、水を補給する手間もかかるという問題があった。
【０００６】
また、上記従来例にあっては、補給される水が水道水の場合、ミネラルが含まれているため、長時間使用すると針状電極にミネラルが析出して付着し、放電が不安定となるという問題があり、このためメンテナンスが必要であった。
【特許文献１】特開２００３−３２６１９２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は上記の従来の問題点に鑑みて発明したものであって、水の補給を必要とすることなく簡単な構成で結露水を蒸散させて該蒸散した水分（微粒子水）をイオン化でき、コンパクト化が図れ、しかも、ミネラルが析出して放電電極に付着する現象が生じることがなく、長期間安定して放電できるイオン発生装置を提供することを課題とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために本発明に係るイオン発生装置は、空気を冷却して空気中に含まれる水分を結露させる冷却手段１と、結露水Ｗを加熱して蒸散させる加熱手段２と、結露水Ｗが自重により滑り落ちる板状部材５と、結露水Ｗが蒸散した雰囲気中で放電してイオンを発生させる放電手段３と、を備え、該板状部材５の上部側に冷却手段１が配置されると共に下部側に加熱手段２が配置されて成ることを特徴とするものである。
【０００９】
このような構成とすることで、冷却手段１で空気を冷却して空気中に含まれる水分を結露させ、このように空気中の水分を結露させることで得た結露水Ｗを加熱手段２で加熱することで蒸散させ、結露水Ｗが蒸散した雰囲気中で放電してイオンを発生させて、蒸散した水分（微粒子水）中にイオンを含ませることができる。このようにして得たイオン化した微粒子水は対象物へのイオンの滞在時間を長くし、また、衣類のような対象物の内部に微粒子水が浸透することで内部の除菌効果を発揮できる。このようなイオン化した微粒子水を生成するに当って、従来のように水を溜めた貯留層、貯留層の底部に空気を供給する空気供給装置を必要としないので、構成が簡略化し、装置が小型化できることになる。また、空気中に含まれる水分を結露させた結露水Ｗを蒸散させるので、従来のようにミネラルが析出するということがない。そして、板状部材５の上部側に配置した冷却手段１で空気中の水分を冷却して結露水Ｗを生成し、この生成した結露水Ｗを板状部材５の上部側から下部側に結露水Ｗの自重により滑り落ちさせ、板状部材５の下部側に配置した加熱手段２で加熱することで、蒸散させることができ、結露水Ｗの生成から生成された結露水Ｗの蒸散という一連の工程を簡単な構成で連続して行うことができ、また、結露水Ｗの生成と結露水Ｗの蒸散とを一つの板状部材５を用いて同時並行的に行うことができる。
【００１２】
また、冷却手段１及び加熱手段２が、板状部材５に当接した２つのペルチェユニット６であって、冷却手段１となる一方のペルチェユニット６の冷却部７が板状部材５の上部側に位置し、加熱手段２となる他方のペルチェユニット６の放熱部８が板状部材５の下部側に位置していることが好ましい。
【００１３】
このような構成とすることで、２つのペルチェユニット６を用いて簡単に冷却手段１及び加熱手段２を構成できる。また、冷却手段１となる一方のペルチェユニット６の冷却部７が板状部材５の上部側に位置し、加熱手段２となる他方のペルチェユニット６の放熱部８が板状部材５の下部側に位置しているので、冷却手段１となる方のペルチェユニット６と、加熱手段２となるペルチェユニット６とをそれぞれ独立して個別に制御することが可能となり、空気中の湿度や温度条件等に基づく結露水Ｗの生成量の調整のための冷却手段１となる方のペルチェユニット６の制御と、蒸散量の調整のための加熱手段２となるペルチェユニット６の制御をそれぞれ独立して個別に制御することが可能となる。
【００１４】
また、ペルチェユニット６の冷却部７が冷却手段１を構成し、加熱手段２が電熱ヒータ９であることが好ましい。
【００１５】
このような構成とすることで、一つのペルチェユニット６と電熱ヒータ９とを用いて簡単に冷却手段１及び加熱手段２を構成できる。また、ペルチェユニット６は冷却手段１を構成するために一つだけ設けたらよく、加熱手段２として電熱ヒータ９を用いるのでコストを低減できる。冷却手段１となるペルチェユニット６と、加熱手段２となる電熱ヒータ９をそれぞれ独立して個別に制御できるので、空気中の湿度や温度条件等に基づく結露水Ｗの生成量の調整のための冷却手段１となる方のペルチェユニット６の制御と、蒸散量の調整のための加熱手段２となる電熱ヒータ９の制御をそれぞれ独立して個別に制御することが可能となる。
【００１６】
また、一つのペルチェユニット６の冷却部７側が冷却手段１となると共に放熱部８側が加熱手段２となっていることが好ましい。
【００１７】
このように、一つのペルチェユニット６の冷却部７、放熱部８をそれぞれ結露水Ｗを生成するための冷却手段１、結露水Ｗを蒸散させるための加熱手段２とすることができて、構成が簡略化できる。
【００１８】
また、一つのペルチェユニット６の冷却部７を板状部材５の上部に当接し、該ペルチェユニット６の放熱部８をフィン１０を介して板状部材５の下部に当接していることが好ましい。
【００１９】
このような構成とすることで、ペルチェユニット６の放熱部８と板状部材５との間が離れていてもフィン１０を介在させることで、板状部材５の下部を放熱部８の熱で加熱して結露水Ｗを効果的に蒸散できる。
【発明の効果】
【００２４】
本発明は、上記のように空気中の水分を結露させる冷却手段と、結露水Ｗを加熱して蒸散させる加熱手段と、結露水Ｗが蒸散した雰囲気中で放電してイオンを発生させる放電手段を備えているので、水の補給を必要とすることなく簡単な構成で結露水Ｗを蒸散させて微粒子水をイオン化でき、イオン発生装置のコンパクト化が図れ、また、空気中の水分を結露させたものを蒸散させるので、水道水を使用するもののようにミネラルが析出するということがなく、析出したミネラルを除去するメンテナンスが不要で、長期間安定して放電できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
以下、本発明を添付図面に示す実施形態に基いて説明する。
【００２６】
本発明のイオン発生装置４は、冷却手段１と、加熱手段２と、イオンを発生させる放電手段３を備えたもので、冷却手段１で空気を冷却して空気中に含まれる水分を結露させ、このようにして生成した結露水Ｗを加熱手段２で加熱して蒸散させ、この水分が蒸散した雰囲気中で放電手段３で放電することで、イオンを蒸散した水分（微粒子水）中に含ませ、イオン化した微粒子水を放出するようにしている。
【００２７】
図１には本発明の一実施形態が示してあり、傾斜した板状部材５の上部側に冷却手段１を配置すると共に下部側に加熱手段２を配置してある。ここで、板状部材５は上部で生成した結露水Ｗが自重により下部側に向けて滑り落ちることができるように傾斜させてある。
【００２８】
放電手段３は放電電極３ａと放電電極３ａに電圧を加える電圧印加部（図示せず）とで構成してあり、放電電極３ａの先端の放電部が上記板状部材５の下部側の上方位置に配置してある。
【００２９】
図１に示す実施形態では、冷却手段１及び加熱手段２が、板状部材５に当接した２つのペルチェユニット６により構成してあり、冷却手段１となる一方のペルチェユニット６の冷却部７が板状部材５の上部側に位置し（実施形態では板状部材５の上部下面に一方のペルチェユニット６の冷却部７を当接し）、加熱手段２となる他方のペルチェユニット６の放熱部８が板状部材５の下部側に位置し（実施形態では板状部材５の下部の下面に他方のペルチェユニット６の放熱部８を当接し）てある。
【００３０】
本実施形態では、一方のペルチェユニット６に通電すると冷却部７により板状部材５の上部が冷却されて空気中の水分が板状部材５の上部に結露水Ｗとして生成する。板状部材５の上部で生成した結露水Ｗは板状部材５が傾斜しているので自重により傾斜した板状部材５の上面を下部側に向けて滑り落ちる。また、他方のペルチェユニット６に通電すると、放熱部８により板状部材５の下部が加熱されて板状部材５の上面を上部から下部側に滑り落ちてきた結露水Ｗが蒸散して水蒸気となって上昇する。この結露水Ｗが蒸散した雰囲気中で放電電極３ａに電圧を印加して放電させることでイオンを発生させるものであり、これにより蒸散した水分（微粒子水）中にイオンを含ませることができる。
【００３１】
このようにして生成したイオン化した微粒子水は対象物へのイオンの滞在時間を長くし、また、衣類のような対象物の内部に微粒子水が浸透することで内部の除菌効果を発揮できる。
【００３２】
本実施形態のように、板状部材５を傾斜させ、板状部材５の上部を冷却して結露水Ｗを生成し、この上部で生成した結露水Ｗを自重により下部に向けて滑り落ちさせ、下部において加熱手段２で加熱して蒸散させるような構成とすることで、結露水Ｗの生成から生成された結露水Ｗの蒸散という一連の工程を簡単な構成で連続して行うことができることになる。また、結露水Ｗの生成と結露水Ｗの蒸散とを一つの板状部材５を用いて同時並行的に行うことができ、イオン化した微粒子水の生成が連続してできることになる。
【００３３】
また、空気中の水分を結露させて生成した結露水Ｗを蒸散させるので、水道水を蒸散させる場合のようにミネラルが析出するというようなことがなく、放電電極３ａにミネラルが析出して付着しないので、長期間使用しても放電が不安定とならず、また、ミネラルを除去するメンテナンスが必要でない。
【００３４】
また、図１に示す実施形態においては、冷却手段１、加熱手段２をそれぞれ別々のペルチェユニット６を用いて構成しているので、２つのペルチェユニット６を用いて簡単に冷却手段１及び加熱手段２を構成できる。また、冷却手段１となる一方のペルチェユニット６の冷却部７が板状部材５の上部側に位置し、加熱手段２となる他方のペルチェユニット６の放熱部８が板状部材５の下部側に位置しているので、冷却手段１となる方のペルチェユニット６と、加熱手段２となるペルチェユニット６とをそれぞれ独立して個別に制御することが可能となり、空気中の湿度や温度条件等に基づく結露水Ｗの生成量の調整のための冷却手段１となる方のペルチェユニット６の制御と、蒸散量の調整のための加熱手段２となるペルチェユニット６の制御をそれぞれ独立して個別に制御することが可能となる。
【００３５】
次に、図２に基づいて本発明の他の実施形態につき説明する。図２に示す実施形態の基本的な構成、作用効果は図１に示す実施形態と同様であるので、説明は省略し、異なる構成につき説明する。
【００３６】
本実施形態においては、ペルチェユニット６の冷却部７が冷却手段１を構成し、加熱手段２が電熱ヒータ９により構成してある。
【００３７】
傾斜した板状部材５の上部下面にペルチェユニット６の冷却部７を当接し、板状部材５の下部側に電熱ヒータ９を配置してある。また、放電電極３ａの先端の放電部が上記板状部材５の下部側の上方位置に配置してある。
【００３８】
本実施形態では、ペルチェユニット６に通電すると冷却部７により板状部材５の上部が冷却されて空気中の水分が板状部材５の上部に結露水Ｗとして生成する。板状部材５の上部で生成した結露水Ｗは板状部材５が傾斜しているので自重により傾斜した板状部材５の上面を下部側に向けて滑り落ちる。また、電熱ヒータ９に通電すると、電熱ヒータ９の熱で板状部材５の下部が加熱されて板状部材５の上面を上部から下部側に滑り落ちてきた結露水Ｗが蒸散して水蒸気となって上昇する。この結露水Ｗが蒸散した雰囲気中で放電電極３ａに電圧を印加して放電させることでイオンを発生させるものであり、これにより蒸散した水分（微粒子水）中にイオンを含ませることができる。
【００３９】
本実施形態においては、ペルチェユニット６は冷却手段１を構成するために一つだけ設けたらよく、加熱手段２として電熱ヒータ９を用いるのでコストを低減できる。
【００４０】
また、冷却手段１となるペルチェユニット６と、加熱手段２となる電熱ヒータ９をそれぞれ独立して個別に制御できるので、空気中の湿度や温度条件等に基づく結露水Ｗの生成量の調整のための冷却手段１となる方のペルチェユニット６の制御と、蒸散量の調整のための加熱手段２となる電熱ヒータ９の制御をそれぞれ独立して個別に制御することが可能となる。
【００４１】
次に、図３に基づいて本発明の更に他の実施形態につき説明する。図３に示す実施形態の基本的な構成、作用効果は図１に示す実施形態と同様であるので、説明は省略し、異なる構成につき説明する。
【００４２】
本実施形態においては、一つのペルチェユニット６の冷却部７側が冷却手段１となると共に放熱部８側が加熱手段２となっている。つまり、一つのペルチェユニット６により空気中の水分を冷却して結露水Ｗを生成する冷却手段１と、生成した結露水Ｗを蒸散する加熱手段２を構成している。
【００４３】
図３に示す実施形態においては、傾斜した板状部材５の上部下面にペルチェユニット６の冷却部７を当接し、ペルチェユニット６の放熱部８をフィン１０を介して板状部材５の下部に当接している。つまり、放熱部８にフィン１０を設け、該フィン１０を板状部材５の下方において隙間を介して板状部材５の傾斜に沿って下部側に向けて突出し、フィン１０の突出先端部１０ａを板状部材５の下部下面に当接してある。
【００４４】
本実施形態では、ペルチェユニット６に通電すると冷却部７により板状部材５の上部が冷却されて空気中の水分が板状部材５の上部に結露水Ｗとして生成する。板状部材５の上部で生成した結露水Ｗは板状部材５が傾斜しているので自重により傾斜した板状部材５の上面を下部側に向けて滑り落ちる。一方、ペルチェユニット６の放熱部８の熱がフィン１０を介して熱伝導により板状部材５の下部を加熱され、板状部材５の上面を上部から下部側に滑り落ちてきた結露水Ｗが蒸散して水蒸気となって上昇する。この結露水Ｗが蒸散した雰囲気中で放電電極３ａに電圧を印加して放電させることでイオンを発生させるものであり、これにより蒸散した水分（微粒子水）中にイオンを含ませることができる。
【００４５】
本実施形態は、一つのペルチェユニット６の冷却部７、放熱部８をそれぞれ結露水Ｗを生成するための冷却手段１、結露水Ｗを蒸散させるための加熱手段２とすることができて、構成が簡略化でき、特に、ペルチェユニット６を一つ使用するだけでよいので、コストが低下する。また、ペルチェユニット６の放熱部８と板状部材５の下部との間が離れていてもフィン１０を介在させることで、一つのペルチェユニット６を使用して板状部材５の下部を放熱部８の熱で加熱して結露水Ｗを効果的に蒸散させることができる。
【００４６】
次に、図４に基づいて本発明の更に他の実施形態につき説明する。図４に示す実施形態の基本的な構成、作用効果は図１に示す実施形態と同様であるので、説明は省略し、異なる構成につき説明する。
【００４７】
本実施形態においては、冷却部７、放熱部８を備えた一つのペルチェユニット６が、空気中の水分を冷却して結露水Ｗを生成する冷却手段１と、生成した結露水Ｗを蒸散する加熱手段２を構成している他の例である。
【００４８】
図３に示す実施形態においては、ペルチェユニット６の両側に熱交換部６ａ、６ｂが設けてあり、この熱交換部６ａ、６ｂはペルチェユニット６に印加することで一方の熱交換部６ａが冷却されて冷却部７となると共に他方の熱交換部６ｂが加熱されて放熱部８となり、また、ペルチェユニット６に印加する極性を逆にすることで、一方の熱交換部６ａが加熱されて放熱部８となると共に他方の熱交換部６ｂが冷却されて冷却部７となる。上記一方の熱交換部６ａには水受け部１５が設けてあり、この水受け部１５を設けた方の一方の熱交換部６ａが上側、他方の熱交換部６ｂが下側に位置するように配置し、水受け部１５の上方に放電電極３ａの先端を位置させる。
【００４９】
本実施形態では、ペルチェユニット６に電流を流すことで一方の熱交換部６ａが冷却されて冷却部７となって水受け部１５を冷却し、空気中の水分を冷却することで水受け部１５に結露水Ｗを生成する。次に、ペルチェユニット６に流す電流の向きを変えて印加する電圧の極性を逆にすることで、一方の熱交換部６ａが加熱されて放熱部８となるので、結露水Ｗを保持している水受け部１５が加熱されて結露水Ｗを蒸散して水蒸気となって上昇する。この結露水Ｗが蒸散した雰囲気中で放電電極３ａに電圧を印加して放電させることでイオンを発生させるものであり、これにより蒸散した水分（微粒子水）中にイオンを含ませることができる。
【００５０】
本実施形態においては、ペルチェユニット６に印加する極性を切り換えることで、一つのペルチェユニット６を用いて結露水Ｗの生成と、生成した結露水Ｗの蒸散とを行うことができ、構成が簡略化できる。
【００５１】
次に、図５に基づいて本発明の更に他の実施形態につき説明する。図５に示す実施形態の基本的な構成、作用効果は図１に示す実施形態と同様であるので、説明は省略し、異なる構成につき説明する。
【００５２】
本実施形態においては、冷却部７、放熱部８を備えた一つのペルチェユニット６が、空気中の水分を冷却して結露水Ｗを生成する冷却手段１と、生成した結露水Ｗを蒸散する加熱手段２を構成している更に他の例である。
【００５３】
図５に示す実施形態においては、ペルチェユニット６の冷却部７と放熱部８とをフェルトのような多孔質の水搬送部１１で繋いである。具体的には、ペルチェユニット６を起立姿勢とし、一側に位置する起立姿勢の冷却部７の表面に冷却板１２を設け、他側に位置する起立姿勢の放熱部８の表面に放熱板１３を設け、冷却部７に設けた冷却板１２の下端部と放熱部８に設け放熱板１３の下端部とをフェルトのような多孔質の水搬送部１１で繋いであり、放熱部８の側方に放電電極３ａの先端を位置させてある。
【００５４】
本実施形態においては、ペルチェユニット６に通電すると冷却部７が冷却されるので、空気中の水分が冷却されて冷却部７に結露水Ｗが生成する。冷却部７に生成した結露水Ｗは自重により下方に滑り落ちて水搬送部１１の一端部に流れ、水搬送部１１を毛細管現象を利用して放熱部８側に搬送される。放熱部８側に搬送された結露水Ｗは、放熱部８が加熱されることで、蒸散して水蒸気となる。この結露水Ｗが蒸散した雰囲気中で放電電極３ａに電圧を印加して放電させることでイオンを発生させるものであり、これにより蒸散した水分（微粒子水）中にイオンを含ませることができる。
【００５５】
本実施形態においては、ペルチェユニット６の冷却部７で空気中の水分を冷却して結露水Ｗを生成し、生成した結露水Ｗを水搬送部１１でペルチェユニット６の放熱部８側に搬送して放熱部８で加熱することで蒸散することができ、一つのペルチェユニット６で結露水Ｗの生成と同時並行に生成した結露水Ｗの蒸散とを行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】本発明のイオン発生装置の一実施形態を示す概略構成図である。
【図２】本発明の他の実施形態を示す概略構成図である。
【図３】本発明の更に他の実施形態を示す概略構成図である。
【図４】本発明の更に他の実施形態を示す概略構成図である。
【図５】本発明の更に他の実施形態を示す概略構成図である。
【符号の説明】
【００５７】
１  冷却手段
２  加熱手段
３  放電手段
４  イオン発生装置
５  板状部材
６  ペルチェユニット
７  冷却部
８  放熱部
９  電熱ヒータ
１０  フィン
１１  水搬送部
Ｗ  結露水
【図１】
0005081031.tif 000002
【図２】
0005081031.tif 000003
【図３】
0005081031.tif 000004
【図４】
0005081031.tif 000005
【図５】
0005081031.tif 000006