JP2013161551A

JP2013161551A - イオン発生カートリッジ及びそれを備えたイオン送出装置

Info

Publication number: JP2013161551A
Application number: JP2012020487A
Authority: JP
Inventors: kensuke Uchimura; 謙介内村; Hirosuke Kubo; 博亮久保; Ryuji Asakura; 竜二朝倉; Yasuaki Kuwabara; 保昭桑原; Akemi Gotou; 朱美後藤
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 2012-02-02
Filing date: 2012-02-02
Publication date: 2013-08-19

Abstract

【課題】プラスイオン及びマイナスイオンの中和の消滅を抑制して殺菌効果を向上できるイオン送出装置及びこれに用いるイオン発生カートリッジを提供する。
【解決手段】ケーシング４０の一面に設けられるイオン発生面１０にプラスイオンを発生するプラスイオン発生部８ａとマイナスイオンを発生するマイナスイオン発生部８ｂとを備えたイオン発生カートリッジ１において、イオン発生面１０上にプラスイオン発生部８ａとマイナスイオン発生部８ｂとを仕切る仕切板５を立設した。
【選択図】図３

Description

本発明は、イオン発生カートリッジ及びそれを備えたイオン送出装置に関する。

特許文献１にはイオン発生カートリッジを備えた従来のイオン送出装置が開示されている。このイオン送出装置は筐体に吸込口及び吹出口を開口し、筐体内に吸込口と吹出口とを連通させる送風路が設けられる。送風路内には送風を行うファンが配される。ファンの上流側には塵埃を捕集するフィルタが配され、ファンの下流側にはイオン発生カートリッジが配される。

イオン発生カートリッジはケーシング、放電電極及び対向電極を備える。放電電極は針状に形成され、ケーシング内に所定距離（７０〜１５０ｍｍ）だけ離隔して立設される。放電電極の先端が臨む孔部（φ１０〜φ１５ｍｍ）が設けられ、孔部の周面には環状の対向電極が設けられる。放電電極に高電圧を印加してそれぞれの放電電極の先端からプラスイオン、マイナスイオンを生成する。

送風機の駆動によって吸込口から送風ダクト内には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カートリッジ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、吹出口から送出される。プラスイオン及びマイナスイオンを含む空気によって室内の殺菌等を行うことができる。

特開２０１０−１５９４３号公報

しかしながら、上記従来のイオン送出装置によると、放電電極から発生するプラスイオン及びマイナスイオンは互いに衝突すると中和して消滅する。特にケーシング内の放電電極周辺においてはプラスイオン及びマイナスイオンが高濃度であるために中和が起きやすい。このため、吹出口からイオンを含んだ空気が送出されるまでに一部のイオンが中和して殺菌効果が低下するという問題があった。

本発明は、殺菌効果を向上できるイオン送出装置及びそれに用いられるイオン発生カートリッジを提供することを目的とする。

上記目的を達成するために本発明のイオン発生カートリッジは、ケーシングの一面に設けられるイオン発生面にプラスイオンを発生するプラスイオン発生部とマイナスイオンを発生するマイナスイオン発生部とを備えたイオン発生カートリッジにおいて、前記イオン発生面上に前記プラスイオン発生部と前記マイナスイオン発生部とを仕切る仕切板を立設したことを特徴とする。

この構成によると、プラスイオン発生部で発生したプラスイオンとマイナスイオン発生部で発生したマイナスイオンとが仕切板により隔離される。

また本発明は、上記構成のイオン発生カートリッジにおいて、前記イオン発生面に対する前記仕切板の突出量を可変にしたことを特徴とする。

また本発明は、上記構成のイオン発生カートリッジにおいて、前記ケーシング内に配した弾性体により前記仕切板を突出方向に付勢したことを特徴とする。

また本発明は、上記構成のイオン発生カートリッジにおいて、前記仕切板の先端に緩衝部材が設けられていることを特徴とする。

また本発明のイオン送出装置は、イオン発生カートリッジと、前記プラスイオン発生部が臨む正側風路と、前記正側風路に対して前記仕切板により離隔されるとともに前記マイナスイオン発生部が臨む負側風路と、を備えたことを特徴とする。

この構成によると、プラスイオン発生部で発生したプラスイオンが正側風路から送出され、マイナスイオン発生部で発生したマイナスイオンを負側風路から送出される。

本発明によると、イオン発生面上にプラスイオン発生部とマイナスイオン発生部とを仕切る仕切板を立設したため、プラスイオンとマイナスイオンとを仕切板により離隔して流通させることができる。これにより、プラスイオン及びマイナスイオンの中和の消滅を抑制して殺菌効果を向上することができる。

本発明の実施形態のイオン送出装置を示す側面断面図本発明の実施形態のイオン発生カートリッジを示す側面断面図本発明の実施形態のイオン発生カートリッジを示す斜視図本発明の実施形態のイオン発生カートリッジを示す側面断面図

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は一実施形態のイオン送出装置１００の側面断面図を示している。イオン送出装置１００は携帯可能な大きさに形成された平面視略矩形の薄箱状の筐体１２を備えている。

筐体１２には軸部１７を中心に回動する蓋部２０が取り付けられる。ユーザは蓋部２０を閉じた状態でイオン送出装置１００を持ち運び、使用する際は蓋部２０を開いて蓋部２０の支持によって筐体１２を卓上に立設する。

筐体１２の厚み方向に直交する吸気面１２ａには吸入口１５が開口し、筐体１２の周面を形成する上面１２ｃには吹出口１６が開口する。蓋部１２を開くと吸入口１５が露出し、蓋部１２を閉じると吸入口１５が覆われる。吸入口１５には外気に含まれる塵埃を捕集するフィルター（不図示）が設けられる。

筐体１２内にはバッテリー１３、ファン１４、イオン発生カートリッジ１が設けられる。バッテリー１３はファン１４及びイオン発生カートリッジ１を駆動する電力を供給する。また筐体１２にはＵＳＢ接続端子（不図示）が設けられており、ＵＳＢ接続端子を通じてバッテリー１３の充電ができる。また、ＵＳＢ接続端子を通じて外部電源を供給し、外部電源による動作も行うことができる。

筐体１２内には吸入口１５と吹出口１６とを連通する風路１７が形成される。風路１７内には遠心ファン（ターボファン）から成るファン１４が配される。ファン１４は吸気口（不図示）を吸入口１５に対向して配され、排気口（不図示）が吹出口１６の方向に向けて配される。

筐体１２の背面１２ｂには着脱可能なカバー１８が設けられる。筐体１２内にはカバー１８に対向してイオン発生カートリッジ１が設けられる。イオン発生カートリッジ１は仕切板５、イオン発生部８及び基板２を備える。

図２は図１のＢ−Ｂ断面図を示し、図３はイオン発生カートリッジ１の斜視図を示す。イオン発生カートリッジ１は上段部４０ａ及び下段部４０ｂを有したケーシング４０を有する。上段部４０ａのイオン発生面１０にはプラスイオン発生部８ａとマイナスイオン発生部８ｂが設けられる。

仕切板５はイオン発生面１０に鉛直に立設され、プラスイオン発生部８ａとマイナスイオン発生部８ｂとを仕切る。仕切板５の一方の端部は筐体１２の凹形状の台座３に設けられるスプリング（弾性体）４に当接し、仕切板５は矢印Ｄ方向に付勢される。仕切板５が移動することにより、仕切板５の他方の端部は風路１７内の内壁１２ｄに当接する。

これにより、風路１７は仕切板５により正側風路１７ａと負側風路１７ｂとに仕切られる。また、仕切板５の先端には樹脂からなる緩衝部材６が設けられる。このため、スプリング４による内壁１２ｄの損傷を防ぐとともに、緩衝部材６が内壁１２ｄに当接して正側風路１７ａと負側風路１７ｂとを連通させる隙間を無くすことができる。

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る針状の正側放電極７ａ及び負側放電極７ｂは基板２に対して垂直に立設される。正側放電極７ａ、負側放電極７ｂの先端は孔部９ａ、９ｂに臨んで配される。孔部９ａ、９ｂの周面には環状の対向電極１１ａ、１１ｂが配される。

正側放電極７ａと対向電極１１ａによりプラスイオンを発生するプラスイオン発生部８ａが形成される。負側放電極７ｂと対向電極１１ｂによりマイナスイオンを発生するマイナスイオン発生部８ｂが形成される。

電極の印加電圧が正電圧の正側放電極７ａはイオンが空気中の水分と結合して主としてＨ^＋（Ｈ_２Ｏ）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負側放電極７ｂはイオンが空気中の水分と結合して主としてＯ_２ ⁻（Ｈ_２Ｏ）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^＋（Ｈ_２Ｏ）ｍ及びＯ_２ ⁻（Ｈ_２Ｏ）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。

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Ｈ_２Ｏ_２（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。

Ｈ^＋(Ｈ_２Ｏ)ｍ＋Ｏ_２ ⁻(Ｈ_２Ｏ)ｎ→・ＯＨ＋1/2Ｏ_２＋(ｍ＋ｎ)Ｈ_２Ｏ・・・（１）
Ｈ^＋(Ｈ_２Ｏ)ｍ＋Ｈ^＋(Ｈ_２Ｏ)ｍ’＋Ｏ_２ ⁻(Ｈ_２Ｏ)ｎ＋Ｏ_２ ⁻(Ｈ_２Ｏ)ｎ’
→ 2・ＯＨ＋Ｏ_２＋(ｍ＋ｍ'＋ｎ＋ｎ')Ｈ_２Ｏ・・・（２）
Ｈ^＋(Ｈ_２Ｏ)ｍ＋Ｈ^＋(Ｈ_２Ｏ)ｍ’＋Ｏ_２ ⁻(Ｈ_２Ｏ)ｎ＋Ｏ_２ ⁻(Ｈ_２Ｏ)ｎ’
→ Ｈ_２Ｏ_２＋Ｏ_２＋(ｍ＋ｍ'＋ｎ＋ｎ')Ｈ_２Ｏ・・・（３）

図４はイオン発生カートリッジ１を示す側面断面図である。イオン発生カートリッジ１をイオン送出装置１００に取り付けるにはカバー１８（図２参照）を取り外して背面ｂに開口した開口部１２ｅを介して矢印Ｅ方向へイオン発生カートリッジ１を移動させる。この時、スプリング４の付勢力に抗してイオン発生カートリッジ１を挿入し、カバー１８を閉じる。これにより仕切板５によって正側風路１７ａ、負側風路１７ｂが形成される。

上記構成のイオン送出装置１００において、イオン送出装置１００は蓋部２０を閉じた状態で携行される。蓋部２０を所望の角度に開いて卓上に置くと、蓋部２０の支持により筐体１２が卓上に立設される。電源スイッチ（不図示）が入れられるとファン１４及びイオン発生カートリッジ１が駆動される。

ファン１４の駆動によって矢印Ａ１（図１参照）に示すように吸込口１５を介して正側風路１７ａ、負側風路１７ｂ内に外気が流入する。この時、外気に含まれる塵埃がフィルター（不図示）により捕集される。

矢印Ａ２（図１参照）に示すように正側風路１７ａ、負側風路１７ｂを流通する空気にはイオン発生カートリッジ１で発生したプラスイオン、マイナスイオンが含まれる。そして、矢印Ａ３（図１参照）に示すように吹出口１６からプラスイオン及びマイナスイオンを含む空気流が仕切板５によって別々に送出される。

この時、プラスイオン発生部８ａ及びマイナスイオン発生部８ｂは仕切板５によって仕切られるため、夫々のイオン同士の衝突による中和を防ぐことができる。これにより、イオンの中和の消滅を抑制して殺菌効果を向上できるとともに、使用者の周囲の除菌や臭い除去を行うことができる。

本実施形態によると、イオン発生面１０上にプラスイオン発生部８ａとマイナスイオン発生部８ｂとを仕切る仕切板５を立設したため、プラスイオンとマイナスイオンを仕切板５により隔離するこができる。これにより、プラスイオン及びマイナスイオンの中和の消滅を抑制して殺菌効果を向上することができる。

また、イオン発生面１０に対する仕切板５の突出量を可変にしたために、イオン送出装置１００に設けて様々な大きさの風路１７を仕切板５で仕切ることができる。

また、ケーシング４０内に配したスプリング４により仕切板５を突出方向に付勢したために、容易に内壁１２ｄに仕切板５が当接して正側風路１７ａ、負側風路１７ｂを形成することができる。

また、仕切板５の先端に緩衝部材６が設けられているため、内壁１２ｄの損傷を防止するとともに、内壁１２ｄに仕切板５が密着して隙間なく正側風路１７ａ、負側風路１７ｂを形成することができる。

また、イオン送出装置１００はプラスイオン発生部８ａが臨む正側風路１７ａと、正側風路１７ａに対して仕切板５により離隔されるとともにマイナスイオン発生部８ｂが臨む負側風路１７ｂと、を備えたために、プラスイオン及びマイナスイオンの中和の消滅を抑制してイオンを送出することができる。

また、イオン送出装置１００は携帯性を有しない他の装置に設けてもよい。例えば、冷暖房機、加湿器、除湿機等であってもよく、イオン発生カートリッジ１を搭載した空気調節装置であればよい。

また、イオン発生カートリッジ１に設けられる電極は印刷電極（沿面放電電極）によって構成してもよい。

本発明によると、イオン発生カートリッジ及びイオン送出装置を搭載した空気清浄機、冷暖房機、加湿器、除湿機等の空気調節装置に利用することができる。

１イオン発生カートリッジ
２基板
３台座
４スプリング（弾性体）
５仕切板
６緩衝部材
７ａ正側放電極
７ｂ負側放電極
８ａプラスイオン発生部
８ｂマイナスイオン発生部
１０イオン発生面
１１対向電極
１２筐体
１２ａ吸気面
１２ｂ背面
１２ｃ上面
１２ｄ内壁
１２ｅ開口部
１３バッテリー
１４ファン
１５吸込口
１６吹出口
１７風路
１７ａ正側風路
１７ｂ負側風路
１８カバー
２０蓋部
４０ケーシング
１００イオン送出装置

Claims

ケーシングの一面に設けられるイオン発生面にプラスイオンを発生するプラスイオン発生部とマイナスイオンを発生するマイナスイオン発生部とを備えたイオン発生カートリッジにおいて、
前記イオン発生面上に前記プラスイオン発生部と前記マイナスイオン発生部とを仕切る仕切板を立設したことを特徴とするイオン発生カートリッジ。
前記イオン発生面に対する前記仕切板の突出量を可変にしたことを特徴とする請求項１に記載のイオン発生カートリッジ。
前記ケーシング内に配した弾性体により前記仕切板を突出方向に付勢したことを特徴とする請求項２に記載のイオン発生カートリッジ。
前記仕切板の先端に緩衝部材が設けられていることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のイオン発生カートリッジ。
請求項１〜４のいずれかに記載のイオン発生カートリッジと、
前記プラスイオン発生部が臨む正側風路と、前記正側風路に対して前記仕切板により離隔されるとともに前記マイナスイオン発生部が臨む負側風路と、を備えたことを特徴とするイオン送出装置。