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【発明の名称】 イオン発生装置及びこれを備えた電気機器
【発明者】 【氏名】山本 昌史

【要約】 【課題】外部に漏れる放電音を低く抑えることができるイオン発生装置及びこれを搭載した電気機器を提供する。

【構成】空気中にイオンを放出する放電電極が形成されたイオン発生素子5と、放電電極を覆うカバー6と、カバー6を開閉する開閉手段とを備え、開閉手段は、イオン発生素子5の電源オン時にカバー6を閉鎖状態にし、イオン発生素子5の電源オフ時にカバー6を開放するようにしたことを特徴とする。
【特許請求の範囲】
【請求項1】
空気中にイオンを放出する放電電極が形成されたイオン発生素子と、前記放電電極を覆うカバーと、前記カバーを開閉する開閉手段とを備え、前記開閉手段は、イオン発生素子の電源オン時にカバーを閉鎖状態にし、イオン発生素子の電源オフ時にカバーを開放するようにしたことを特徴とするイオン発生装置。
【請求項2】
前記カバーは、カバー閉鎖時に放電電極から発生するイオンをカバー内部に溜め、カバー開放時にカバー内部に溜まったイオンを放出す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】
前記イオン発生素子の電源オン/オフ切換え時期と、前記カバーの開閉切換え時期とが同期していることを特徴とする請求項1又は2記載のイオン発生装置。
【請求項4】
前記放電電極から発生したイオンを送り出す送風手段が設けられ、該送風手段の運転音が大きいときは、前記カバーを開放状態にしてイオン発生素子の電源をオンにすることを特徴とする請求項1、2又は3記載のイオン発生装置。
【請求項5】
前記開閉手段は、前記放電電極に対してカバーを移動させる移動手段である請求項1〜4のいずれかに記載のイオン発生装置。
【請求項6】
前記開閉手段は、前記カバーに設けられた開閉扉である請求1〜4のいずれかに記載のイオン発生装置。
【請求項7】
前記カバーは、イオンが吸着しにくい素材で構成されたことを特徴とする請求項1〜6のいずれかに記載のイオン発生装置。
【請求項8】
前記イオン発生素子を2つ備え、互いのイオン発生素子の電源オンオフ時期を逆にしたことを特徴とする請求項1〜7記載のイオン発生装置。
【請求項9】
前記放電電極を覆うカバーがイオン発生素子ごとに別体に設けられたことを特徴とする請求項8記載のイオン発生装置。
【請求項10】
請求項1〜9のいずれかに記載のイオン発生装置を搭載したことを特徴とする電気機器。
【発明の詳細な説明】【技術分野】
【0001】
本発明は、空気中にイオンを放出するイオン発生装置及びこれを備えた電気機器に関するものである。
【背景技術】
【0002】
イオン発生機能付き空気清浄機等の空気調整装置において、プラズマ放電によってイオンを発生させる場合、放電時にわずかな放電音が発生するが、この放電音は人の耳で聞くと不快に感じることがある為、寝室等の静かな場所や車内等の狭い空間で使うイオン発生装置の放電音はできるだけ低くするか、人の耳に聞こえにくくする措置をとることが望まれている。
【0003】
特許文献1には、イオン発生機能を備えた暖房機器において送風機の回転音や燃焼装置の燃焼音によってイオン発生装置の放電音を目立たなくすることで、機器の使用者に不快感をもたらすことを低減する方法が開示されている。
【特許文献1】特開昭2005−55122号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
ところで、従来のイオン発生機能付き空気調整装置においては、製品本体のイオン発生スイッチがONの時は常に連続して放電が起こっている為、それと同時に常に放電音が発生していてその放電音の大きさが問題となっている。そこで、ある一定量のイオン量を保ちつつ、放電音をできるだけ小さく抑えることが求められている。この点は特許文献1に開示の空気調整装置においても同様である。
【0005】
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、外部に漏れる放電音を低く抑えることができるイオン発生装置及びこれを搭載した電気機器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】
【0006】
上記問題点を解決するため、本発明に係るイオン発生装置は、空気中にイオンを放出する放電電極が形成されたイオン発生素子と、放電電極を覆うカバーと、カバーを開閉する開閉手段とを備え、開閉手段は、イオン発生素子の電源オン時にカバーを閉鎖状態にし、イオン発生素子の電源オフ時にカバーを開放するようにしたことを特徴とする。
【0007】
上記構成によれば、イオン発生素子の電源がオンになって放電電極で放電音が発生している間は、カバーを閉鎖状態とすることで、外部に漏れる放電音を低く抑えることが可能となる。
【0008】
カバー閉鎖状態で放電電極から発生したイオンは、カバー内部に溜まるため、イオン発生素子の電源オフ時にカバーを開放してカバー内に溜まったイオンを放出すればよい。これにより、外部に漏れる放電音を低く抑えつつ、イオンを効率よく外部に放出することが可能となる。
【0009】
カバー内部にイオンを効率よく溜めるためには、カバーが放電電極を覆った閉鎖状態で、カバーと放電電極との間に十分な空間が形成されるようにすればよい。そのため、カバーとしては、ドーム状やボックス形状に形成し、カバーの内部空間にイオンを溜めるようにすればよい。
【0010】
開閉手段によるカバーの開閉切換え時期としては、イオン発生素子の電源オン時、すなわち、イオン発生素子の電源がオンになっている間は、少なくともカバーを閉鎖状態とすればよい。
【0011】
カバー内に溜まったイオンは、イオン発生素子の電源オフになっている間に適宜カバーを開放して放出すればよいが、イオン発生素子の電源オフになっている間はカバーを開放状態としておくことにより、イオンの放出をスムーズに行なうことができる。すなわち、イオン発生素子の電源オン/オフ切換え時期と、カバーの開閉切換え時期とを同期させることが好ましい。
【0012】
イオン発生装置としては、イオン発生素子で発生したイオンを外部にスムーズに放出させるために、送風手段を備えたものを用いるのが好ましい。この場合、送風手段の送風量が大きくなるほど風切り音も大きくなり、放電音は風切り音に紛れて聞こえなくなる。したがって、このように送風手段の運転音が大きいときは、カバーを開放状態にしてイオン発生素子の電源をオンにして連続的に放電させるようにすればよく、これにより効率よくイオンを放出することができる。
【0013】
カバーを開閉する開閉手段としては、放電電極に対してカバーを移動させる移動手段を用いることができる。移動手段は、放電電極に対してカバーを上下動させるものであってもよいし、放電電極に対してスライド移動させるものであってもよい。これによれば、カバー内に溜まったイオンを速やかに外部に放出することが可能となる。また、開閉手段として、カバーに開閉扉を設けることも可能である。この場合、カバー開閉時には開閉扉を動かすだけでよく、開閉動作を容易に行なうことができる。
【0014】
カバーは、イオン発生素子の表面において、少なくとも放電電極を覆うものであればよく、イオン発生素子全体を覆うものであってもよい。また、カバーは、イオンが吸着しにくい素材で構成することにより、効率よくカバー外部にイオンを放出することができる。そのような素材としては、例えば、アルミニウム等の金属材料や樹脂系材料等のような非帯電性の材料を挙げることができる。
【0015】
また、イオン発生素子を2つ備え、互いのイオン発生素子の電源オンオフ時期を逆にすれば、常時、いずれか一方のイオン発生素子からイオンが放出されることになり、イオン放出量を増加させることが可能となる。この場合、カバー内部の空間を仕切る仕切り壁を設けることにより、各イオン発生素子に形成された放電電極を一つのカバーで覆うことが可能である。
【0016】
また、各イオン発生素子に形成された放電電極を覆うカバーをイオン発生素子ごとに別体に設けることも可能である。この場合、イオン発生素子、カバー及び開閉手段を一つのユニットとし、これを2ユニット用いればよい。このようにすれば、イオン発生能力に応じて1ユニットを使用するか2ユニットを使用するかを適宜選択することが可能となる。
【0017】
本発明にかかるイオン発生装置は、正イオンとしてH+(H2O)mを発生し、負イオンとしてO2-(H2O)n(m、nは自然数であり、H2O分子が複数個付いていることを意味する)を発生する。
【0018】
空気中にH+(H2O)mとO2-(H2O)nを同時に存在させることにより、両イオンを空気中の浮遊細菌等に付着させ、その際に生成される活性種の水酸基ラジカル(・OH)の作用により、前記浮遊細菌等を不活性化することができる。
【0019】
また、上記いずれかの構成のイオン発生装置を電気機器に搭載すれば、電気機器本来の機能に加えて、搭載したイオン発生装置によって空気中のイオン量やイオンバランスを変化させ、室内等の環境を所望の雰囲気状態とすることが可能となる。この場合、もともと電気機器に使用されている送風手段を用いてイオン発生素子から発生したイオンを空気中に放出することもできる。
【0020】
上記の電気機器に該当する例としては、主に閉空間(家屋内、ビル内の一室、病院の病室や手術室、車内、飛行機内、船内、倉庫内、冷蔵庫の庫内等)に正イオンと負イオンを放出する空気調和機、除湿器、加湿器、空気清浄機、冷蔵庫、ファンヒータ、電子レンジ、洗濯乾燥機、掃除機、殺菌装置等を挙げることができる。
【発明の効果】
【0021】
以上のように、本発明によれば、イオン発生素子の放電電極を覆うカバーを開閉する開閉手段を設け、イオン発生素子の電源オン時にカバーを閉鎖状態にし、イオン発生素子の電源オフ時にカバーを開放するようにしたため、外部に漏れる放電音を低く抑えることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0022】
[第1実施形態]
図1は、本発明に係るイオン発生装置の第1実施形態を示す概略図である。本実施形態のイオン発生装置は、送風路1と、送風路1に外部から空気を取り入れて送風路出口2から空気を送り出す送風手段としての送風機3と、送風路1の壁面に、放電電極4の形成面(放電面11)が露出するように取り付けられたイオン発生素子5と、放電電極4を覆うカバー6とを備えている。
【0023】
図2は、イオン発生素子5を示す断面図である。イオン発生素子5は、セラミック等からなる誘電体7と、誘電体7を挟んで対向する放電電極4と、誘電電極8とで構成されている。両電極7及び8間には高周波高圧電源9が接続されており、この電源9をオンすることにより、放電電極7からイオンが発生する構成とされている。
【0024】
上記構成のイオン発生素子5は、放電電極4が形成された放電面11が送風路1内に臨むように設置されている。すなわち、送風路1の壁面の一部に穴をあけ、この穴にイオン発生素子5が嵌め込まれ、放電面11と送風路1の壁面とが面一になるように取付けられている。
【0025】
そして、カバー6が、放電面11を覆うように、すなわち、放電電極4を覆うように配置されている。カバー6は、開口6aを有するボックス形状に形成されており、開口6aで放電面11を囲んで覆うように配置されている。
【0026】
さらに、図3に示すように、カバー6において、送風路1内を流通する空気の方向(送風方向A)に対して上流側端部と下流側端部の2箇所に、それぞれカバー6を開閉する開閉手段10としての開閉扉12、13が設けられている。開閉扉12及び13は、扉の上端部を中心に回動自在にカバー6に取付けられている。
【0027】
上記構成のイオン発生装置は、図4に示すように、マイクロコンピュータからなる制御部14を備え、制御部14は、イオン発生装置の運転スイッチ15の出力信号に応じて送風機3の回転数、高周波高圧電源スイッチ9のオンオフ及び開閉手段10の開閉を制御する。
【0028】
次に、上記イオン発生装置の制御動作について説明する。なお、本実施形態ではイオン発生素子の電源オン/オフの切換え時期と、開閉扉12及び13の開閉切換え時期とが同期するようになっている。先ず、イオン発生装置の運転スイッチ15をオンにすると、制御部14は送風機3を回転させて送風路1内に空気を送風するとともに、イオン発生素子の電源9をオンにし、開閉扉12、13を閉鎖する。
【0029】
イオン発生素子5の電源オン時には、イオン発生素子5の放電電極4において放電が生じ、イオンが発生する。放電が起こっている間は、開閉扉12、13が閉鎖された状態となっているために、放電音を低く抑えることができるとともに、放電により発生したイオンはカバー6内の空間に溜められる。なお、電源9をオンにしておく期間としては、その間イオンの放出が停止することを勘案すれば、数秒程度とするのが好ましい。
【0030】
上記範囲内にて所定時間が経過すると、制御部14はイオン発生素子の電源9をオフにし、開閉扉12、13を開放する。これにより、カバー6内部に溜まったイオンは、速やかに送風路1内に流出し、出口2から外部に放出される。なお、開閉扉12及び13が開放されているあいだは、イオン発生素子の電源9はオフとされており、放電音発生のおそれはない。
【0031】
また、本実施形態では、開閉扉12及び13は、カバー6において、送風方向Aに対して上流側端部と下流側端部とに形成されている。したがって、開閉扉12及び13が開放されると、カバー6内を空気がスムーズに通過し、イオンがカバー6内に滞ることなく、速やかにカバー6外部に排出される。以上より、電源9をオフにしておく期間としては、カバー6内に溜まったイオンの排出に要する時間と、その間放電が停止することとを勘案すれば、電源9をオンにしておく期間と同様に数秒程度とするのが好ましい。
【0032】
さらに、本実施形態においては、送風機3の回転数が高くなり、風切り音が激しくなった場合には、放電音は風切り音に紛れて聞こえなくなるため、制御部14はカバーを開放状態にしてイオン発生素子の電源をオンにして連続的に放電させる。
【0033】
図5は、開閉扉12及び13の別の態様を示す概略図である。この開閉扉12及び13は、扉開放時に開閉扉12及び13がカバー6に対して上方にスライド可能に取付けられている。開閉扉12及び13は、図5とは逆の方向、すなわち、扉開放時に開閉扉12及び13がカバー6に対して下方にスライド可能に取付けることもできる(図6参照)。この場合、開閉扉12及び13は、送風路1の壁面に対して出没自在とされる。
【0034】
[第2実施形態]
図7は本発明に係るイオン発生装置の第2実施形態を示す概略図である。本実施形態においては、開閉手段10として、カバー6に開閉扉12及び13を設ける代わりにカバー6を移動する移動手段を用いた点が特徴とされており、その他の構成は第1実施形態と同じとされている。
【0035】
すなわち、本実施形態では、図7に示すように、カバー6に脚部材16を形成し、この脚部材16を移動手段として上下動可能に形成することにより、カバー6を開閉自在としている。この場合、開閉扉12及び13を開閉するよりも短時間にカバー6内のイオンをカバー6外部に排出することができる。
【0036】
ただ、カバー6を上下動させるだけでは、カバー6内部の空間にイオンが滞留する場合がある。そこで、このような場合には、図8に示すように、閉鎖した状態のカバー6の天面部6aとほぼ同じ高さでほぼ同じ形状の天板17を有する台部材18を用い、この台部材18にカバー6を被せるようにすればよい。
【0037】
上記構成において、脚部材16を移動手段としてカバー6を上方に移動させると、台部材18は固定されたままであるため、カバー6の内部のイオンが台部材18によって速やかに押し出されることになる。
【0038】
[第3実施形態]
図9は、本発明に係るイオン発生装置の第3実施形態を示す概略図である。本実施形態では、イオン発生素子5、カバー6及び開閉手段としての開閉扉12、13を一つのユニットとして、これを2ユニット用い、互いのユニットにおけるイオン発生素子5の電源オンオフ時期を逆にしている点が特徴とされており、その他の構成は第1実施形態と同じとされている。
【0039】
すなわち、本実施形態においては、制御部14は、一方のユニットのイオン発生素子5の電源9をオンにし、開閉扉12、13を閉鎖する間は、他方のユニットのイオン発生素子5の電源9をオフにし、開閉扉12、13を開放する。逆に、一方のユニットのイオン発生素子5の電源9をオフにし、開閉扉12、13を開放する間は、他方のユニットのイオン発生素子5の電源をオンにし、開閉扉12、13を閉鎖する。
【0040】
このように2つのユニットを制御することにより、常時、いずれか一方のユニットからイオンを放出することが可能となる。
【0041】
図9では、各イオン発生素子5に形成された放電電極4(放電面11)を覆うカバー6及び開閉扉12,13をイオン発生素子5ごとに別体で設けているが、これに限らず、例えば、図10に示すように、カバー6内部に仕切り壁19を設けることにより、各イオン発生素子5に形成された放電電極4を一つのカバー6で覆い、それぞれの放電電極4を別々の区画6a、6bに収容することも可能である。
【0042】
この場合、開閉扉12、13を共用し、一方の区画6aを開放するときには、他方の区画6bが閉鎖され、一方の区画6aを閉鎖するときには、他方の区画6bが開放されるようにすれば、イオン発生装置の構造を簡素化することができる。
【0043】
以上説明したイオン発生装置は、電気機器に搭載することも可能である。この場合、送風路及び送風手段としては、もともと電気機器に備えられたものを利用すればよい。具体的に、第1実施形態におけるイオン発生装置を例にとれば、送風路1は電気機器に形成された送風路を利用し、また、送風手段3は電気機器に使用されている送風手段を利用することでイオン発生素子5から発生したイオンを外部に容易に放出することができる。
【図面の簡単な説明】
【0044】
【図1】本発明に係るイオン発生装置の第1実施形態を示す概略図
【図2】図1におけるイオン発生素子を示す断面図
【図3】図1において開放扉が開放された状態を示す概略図
【図4】本発明に係るイオン発生装置の制御ブロック図
【図5】開閉扉の別の態様を示す概略図
【図6】開閉扉のさらに別の態様を示す概略図
【図7】本発明に係るイオン発生装置の第2実施形態を示す概略図
【図8】図7における開閉手段の別の態様を示す概略図
【図9】本発明に係るイオン発生装置の第3実施形態を示す概略図
【図10】図9におけるカバー及び開閉手段の別の態様を示す概略図
【符号の説明】
【0045】
1 送風路
2 出口
3 送風手段
4 放電電極
5 イオン発生素子
6 カバー
7 誘電体
8 誘電電極
9 高周波高圧電源
11 放電面
12、13 開閉扉
14 制御部
15 運転スイッチ
16 脚部材
17 天板
18 台部材
【出願人】 【識別番号】000005049
【氏名又は名称】シャープ株式会社
【出願日】 平成18年7月13日(2006.7.13)
【代理人】 【識別番号】100077780
【弁理士】
【氏名又は名称】大島 泰甫

【識別番号】100106024
【弁理士】
【氏名又は名称】稗苗 秀三

【識別番号】100106873
【弁理士】
【氏名又は名称】後藤 誠司

【識別番号】100135574
【弁理士】
【氏名又は名称】小原 順子


【公開番号】 特開2008−21563(P2008−21563A)
【公開日】 平成20年1月31日(2008.1.31)
【出願番号】 特願2006−193440(P2006−193440)