特開 2022-82422 イオン発生装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2022082422

(43)【公開日】2022-06-01

(54)【発明の名称】イオン発生装置

(51)【国際特許分類】

   H01T 19/04 20060101AFI20220525BHJP

【ＦＩ】

H01T19/04

【審査請求】有

【請求項の数】4

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021119978

(22)【出願日】2021-07-20

(31)【優先権主張番号】P 2020193268

(32)【優先日】2020-11-20

(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP

(71)【出願人】

【識別番号】304062432

【氏名又は名称】株式会社 リブレックス

(74)【代理人】

【識別番号】100165423

【弁理士】

【氏名又は名称】大竹 雅久

(72)【発明者】

【氏名】齋藤 宗敬

(72)【発明者】

【氏名】馬場 徹

(57)【要約】

【課題】イオンや微量のオゾンを遠方まで好適に送ることができるイオン発生装置を提供する。
【解決手段】空気を送るファン１１と、ファン１１から送られた空気の流路となる風洞円筒２３と、風洞円筒２３の内部に設けられ電圧が印加される複数の針電極１４と、風洞円筒２３の出口側に設けられ針電極１４よりも低電位となる板状の対抗電極２０と、を具備し、針電極１４は、それぞれの針先部１５が風洞円筒２３の出口側に向かうよう平行に設けられ、対抗電極２０には、針電極１４の延長線上に空気が流れる通過孔２１が形成されている。これにより、イオン発生装置から排出されるイオンや微量のオゾンを減衰させることなく室内の遠方まで到達させることができる。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

空気を送るファンと、
前記ファンから送られた前記空気の流路となる風洞円筒と、
前記風洞円筒の内部に設けられ電圧が印加される複数の針電極と、
前記風洞円筒の出口側に設けられ前記針電極よりも低電位となる板状の対抗電極と、を具備し、
前記針電極は、それぞれの針先部が前記風洞円筒の出口側に向かうよう平行に設けられ、
前記対抗電極には、前記針電極の延長線上に前記空気が流れる通過孔が形成されていることを特徴とするイオン発生装置。

【請求項2】

前記風洞円筒の内径は、前記ファンの外周を覆うファンケーシングの内径に等しいかまたは前記ファンケーシングの内径よりも大きく、
前記針電極は、前記風洞円筒と同軸で前記ファンケーシングの内径よりも小径の円周上に均等配置されていることを特徴とする請求項１に記載のイオン発生装置。

【請求項3】

前記通過孔には、前記通過孔から流出する前記空気の流れをガイドするガイドパイプが設けられていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のイオン発生装置。

【請求項4】

前記ガイドパイプは、前記風洞円筒の同一周方向に傾斜し且つ前記風洞円筒の径方向に傾斜していることを特徴とする請求項３に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、イオン発生装置に関し、特に、針電極による高電界で生成されるイオンやオゾンを含む空気をファンの送風によって室内に供給するイオン発生装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、空気中に負イオンを供給する各種のイオン発生装置が知られている。
例えば、特許文献１には、ケーシング内に、複数の羽根及びこれら羽根を放射状に支持する中心部からなる軸流ファンと、この軸流ファンによって生成される気流の下流側に設けられた複数の放電電極と、を備え、放電電極によって生成されるイオンを気流によって噴出させる除電装置が開示されている。

【0003】

また例えば、特許文献２には、ケース内に設けられ空気を流すファンと、ケース内に流入する空気から不純物を除去するプレフィルタと、ファンの下流に設けられて放電する針電極と、針電極の下流に設けられた対向電極と、を有するイオン発生装置が開示されている。

【0004】

この種のイオン発生装置の機能の一つとして、空気清浄機としての機能がある。空気中の埃やウィルス等の粒子は、イオン発生装置から供給されたイオンにより帯電し、静電力によって周囲の構造物等に付着する。これにより、空気中の埃等が徐々に除去される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２０１７－２１６１７４号公報

【特許文献2】特開２０２０－１４９９６１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

しかしながら、上記した従来技術のイオン発生装置は、イオンによる空気清浄等の性能を高めるために改善すべき点があった。

【0007】

即ち、イオンによる空気清浄等の効果を高めるためには、イオンを対象室内全域に安定的に供給することが求められる。ところが、上記した従来技術のイオン発生装置は、イオンを遠く離れた場所に送ることが難しく、室内の全域にイオンを供給することが困難であった。

【0008】

具体的には、先ず第１に、イオンが構造物に付着して減衰するという問題点がある。即ち、イオン発生装置から送り出されたイオンは、静電力によって、床面、机、椅子等の構造物に吸着される。これにより、空気中のイオン量は、イオン発生装置から１～２ｍの距離で、速やかに減衰する。

【0009】

第２に、構造物が帯電によりイオンの進行の障壁になるという問題点がある。即ち、周囲の構造物が帯電することにより、帯電電圧による静電力でイオンの移動ルートが曲げられてしまう。場合によっては、反射に近いほどのルート変更が発生することもある。また例えば、温度や湿度の変化等により構造物の帯電が変化すると、イオンの流れ経路も変化する。そのため、場所によってイオン測定量が大きく変化し、安定した量のイオンが得られない。

【0010】

また第３の課題として、イオン発生装置から排出されたイオン同士が互いに反発して分散するという問題点がある。例えば、複数の排出口から吹き出されたイオンは、反発し合って吹き出し方向からそれて広がる。これにより、イオンを吹き出し方向の遠方に到達させることができず、室内の全体にイオンを充満させることは難しい。

【0011】

本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、イオンや微量のオゾンを遠方まで好適に送ることができるイオン発生装置を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0012】

本発明のイオン発生装置は、空気を送るファンと、前記ファンから送られた前記空気の流路となる風洞円筒と、前記風洞円筒の内部に設けられ電圧が印加される複数の針電極と、前記風洞円筒の出口側に設けられ前記針電極よりも低電位となる板状の対抗電極と、を具備し、前記針電極は、それぞれの針先部が前記風洞円筒の出口側に向かうよう平行に設けられ、前記対抗電極には、前記針電極の延長線上に前記空気が流れる通過孔が形成されていることを特徴とする。

【発明の効果】

【0013】

本発明のイオン発生装置によれば、空気を送るファンと、ファンから送られた空気の流路となる風洞円筒と、風洞円筒の内部に設けられ電圧が印加される複数の針電極と、風洞円筒の出口側に設けられ針電極よりも低電位となる板状の対抗電極と、を具備し、針電極は、それぞれの針先部が風洞円筒の出口側に向かうよう平行に設けられ、対抗電極には、針電極の延長線上に空気が流れる通過孔が形成されている。これにより、イオン発生装置から排出されるイオンや微量のオゾンを減衰させることなく室内の遠方に送ることができる。

【0014】

具体的には、複数の針電極は、それぞれの針先部が風洞円筒の出口側に向かうよう平行に設けられているので、ファンから送られる気流方向に略沿って延在する。よって、針電極近傍の空気抵抗は小さく、ファンから送られた空気を効率良く流すことができる。

【0015】

そして、対抗電極には、それぞれの針電極に対応して針電極の延長線上に空気が流れる通過孔が形成されている。即ち、対抗電極に通過孔が形成されることにより、複数の針電極と複数の通過孔はそれぞれ対となると共に、複数の針電極にそれぞれ対抗する複数の電極部分が形成される。その結果、個々の針電極と通過孔毎に、好適な気流と共に、イオンと微量のオゾンが好適に生成される。そして、増量されたイオンは、好適な空気流れによって風洞円筒から送り出され、室内の遠方に到達する。

【0016】

また、本発明のイオン発生装置によれば、前記風洞円筒の内径は、前記ファンの外周を覆うファンケーシングの内径に等しいかまたは前記ファンケーシングの内径よりも大きく、前記針電極は、前記風洞円筒と同軸で前記ファンケーシングの内径よりも小径の円周上に均等配置されても良い。このように、ファンケーシングと同じ内径かそれよりも大径の風洞円筒が設けられることにより、空気抵抗の少ない好適な流路が形成される。そして、針電極が円周上に略均等に配置されることにより、複数の針電極に対してそれぞれ好適な気流が得られると共に、通過孔との位置関係も良く対抗電極の形態も良好となって効率的なイオン発生が実現する。

【0017】

また、本発明のイオン発生装置によれば、前記通過孔には、前記通過孔から流出する前記空気の流れをガイドするガイドパイプが設けられても良い。これにより、空気が通過孔を通過する際に、カルマン渦による不要の空気抵抗を減ずることができ、更に効率良く、強い流れをビーム状に集中させて送り出すことができる。

【0018】

また、本発明のイオン発生装置によれば、前記ガイドパイプは、前記風洞円筒の同一周方向に傾斜し且つ前記風洞円筒の径方向に傾斜するよう設けられても良い。これにより、傾斜するガイドパイプから効率良く空気を吹き出し、略螺旋状の気流を生成することができる。よって、イオンを含む空気を室内の遠方まで到達させることができる。

【図面の簡単な説明】

【0019】

【図1】本発明の実施形態に係るイオン発生装置の斜視図である。

【図2】本発明の実施形態に係るイオン発生装置のイオン発生器の分解斜視図である。

【図3】本発明の実施形態に係るイオン発生装置のイオン発生器の針電極ユニット近傍の正面図である。

【図4】本発明の実施形態に係るイオン発生装置のイオン発生器の分解斜視図である。

【図5】本発明の実施形態に係るイオン発生装置を示す（Ａ）斜視図、（Ｂ）平面図である。

【図6】本発明の実施形態に係るイオン発生装置の背面側を示す斜視図である。

【図7】本発明の他の実施形態に係るイオン発生装置のイオン発生器の斜視図である。

【図8】本発明の他の実施形態に係るイオン発生装置の対抗電極のガイドパイプ近傍を示す（Ａ）正面図、（Ｂ）側面図である。

【発明を実施するための形態】

【0020】

以下、本発明の実施形態に係るイオン発生装置を図面に基づき詳細に説明する。
図１は、本発明の実施形態に係るイオン発生装置１の概略構成を示す斜視図であり、イオン発生装置１を正面に向かって左斜め上から見た図である。

【0021】

イオン発生装置１は、イオン及び微量のオゾンを生成して室内に供給する装置である。図１に示すように、イオン発生装置１は、略直方体状の形態を成す本体ケーシング２を有する。本体ケーシング２は、例えば、各種板金材料または合成樹脂材料等から形成されている。

【0022】

本体ケーシング２の内部には、イオンを生成するイオン発生器１０と、イオン発生器１０にイオンを生成するための高電圧を与える高電圧発生器３と、イオンの供給を制御する制御装置４と、が設けられている。

【0023】

本体ケーシング２の前面には、生成されたイオン及び微量のオゾンを含む空気を室内に送り出す開口である排出口６が形成されている。また、本体ケーシング２の背面には、イオン及びオゾン送り出すための空気を吸引するための開口である吸入口５が形成されている。

【0024】

なお、図示を省略するが、本体ケーシング２の例えば前面には、イオン発生装置１の運転状況や室内の状況等を表示するディスプレイやライト等の各種表示手段が設けられても良い。また、本体ケーシング２の例えば前面には、利用者がイオン発生装置１に操作信号を入力するためのスイッチ等の各種入力手段が設けられても良い。

【0025】

図２は、イオン発生器１０の概略構成を示す分解斜視図である。
図２を参照して、イオン発生器１０は、空気を送るファン１１と、空気の流路となる風洞円筒２３と、風洞円筒２３の内部に設けられた針電極ユニット１３と、風洞円筒２３の出口側に設けられた対抗電極２０と、を有する。

【0026】

ファン１１は、風洞円筒２３の内部に空気を送る送風機であり、例えば、軸流送風機であって、略回転軸方向に空気を送り出す。ファン１１は、略円筒状の形態を成すファンケーシング１２の内部に設けられている。ファンケーシング１２は、例えば、空気の吹き出し側が拡径されたベルマウス構造でも良い。

【0027】

針電極ユニット１３は、ファン１１の下流、即ち吹き出し側であって、風洞円筒２３の内部に設けられている。針電極ユニット１３は、複数の針電極１４と、針電極１４を支持する支持部１６と、を有する。

【0028】

支持部１６は、略環状の形態を成し、複数の針電極１４を支持している。支持部１６は、金属製の板材または棒材等から形成され、ファンケーシング１２の内径よりも小径である。

【0029】

図３は、針電極ユニット１３の概略構成を示す正面図である。
図２及び図３を参照して、支持部１６は、同軸に形成された複数の輪部を有しても良い。例えば、支持部１６は、風洞円筒２３と同軸に形成された、径が大きい大輪部１７と、径が小さい小輪部１８と、を有しても良い。

【0030】

支持部１６の大輪部１７及び小輪部１８には、複数の針電極１４が設けられている。針電極１４は、電圧が印加されイオン及び微量のオゾンを発生する部材であり、高電圧発生器３に通電可能に接続されている。

【0031】

針電極１４は、略針状の形態を成し、それぞれの針先部１５が風洞円筒２３の出口側に向かうよう平行に設けられている。換言すれば、針電極１４は、ファン１１の回転軸方向に沿って延在するよう全て同じ方向に設けられている。このような配置により、針電極１４は、ファン１１から送られる気流方向に略沿って延在することになり、針電極１４近傍の空気抵抗が小さく抑えられる。

【0032】

針電極１４は、全体として略均等に配置されていることが望ましく、支持部１６の大輪部１７及び小輪部１８にそれぞれ略均等な角度で配置され固定されている。詳述すると、例えば、大輪部１７には、８個の針電極１４が、略均等な角度、即ち約４５度の間隔で配置されている。小輪部１８には、４個の針電極１４が、略均等な角度、即ち約９０度の間隔であり、且つ大輪部１７に配置された針電極１４に対しては約２５．５度オフセットした位置に配置されている。このように、合計１２個の針電極１４が略均等に配置されることにより、複数の針電極１４に対してそれぞれ好適な気流が得られる。

【0033】

なお、図示を省略するが、例えば、大輪部１７には、１０個の針電極１４が、略均等な角度、即ち約３６度の間隔で配置され、小輪部１８には、５個の針電極１４が、略均等な角度、即ち約７２度の間隔で配置され、合計１５個の針電極１４が設けられても良い。針電極１４の数及び配置は上記に限定されるものではなく、略均等に配置される他の構成でも良い。

【0034】

図４は、イオン発生器１０の概略構成を示す分解斜視図である。
図４を参照して、風洞円筒２３は、例えば、板金材料や合成樹脂材料等から形成された略円筒状の部材であり、ファンケーシング１２に固定され、ファン１１から送られる空気の流路を形成する。

【0035】

風洞円筒２３は、ファン１１と略同軸に設けられ、風洞円筒２３の内径は、ファン１１の外周を覆うファンケーシング１２の内径に等しいかまたはファンケーシング１２の内径よりも大きい。

【0036】

詳しくは、風洞円筒２３の内径とファンケーシング１２の内径との差は、２０ｍｍ以下であることが望ましい。これにより、ファンケーシング１２と同じ内径かそれよりも大径の風洞円筒２３が設けられることにより、カルマン渦等の空気抵抗の原因となる現象を防止することができ、空気抵抗の少ない好適な流路が形成される。

【0037】

風洞円筒２３の出口側、即ち針電極１４の下流には、対抗電極２０が設けられている。対抗電極２０は、例えば、接地２５に接続されており、針電極１４よりも低電位となる。対抗電極２０は、板状の形態を成し、風洞円筒２３の軸に対して略直交するように配置される。

【0038】

対抗電極２０には、針電極１４の延長線上に空気が流れる通過孔２１が形成されている。通過孔２１は、板状の対抗電極２０に複数形成され、略均等に設けられた複数の針電極１４にそれぞれ対応する位置に形成されている。

【0039】

このように対抗電極２０に通過孔２１が形成されることにより、複数の針電極１４と複数の通過孔２１はそれぞれ対となって、複数の針電極１４にそれぞれ対抗する複数の電極部分が形成されることになる。その結果、個々の針電極１４と通過孔２１毎に、イオンと微量のオゾンが好適に生成される。

【0040】

通過孔２１は、図１に示す排出口６につながり、生成されたイオン及び微量のオゾンを含む空気を室内に送り出す吹出口を構成する。このように複数の針電極１４及びそれに対応する通過孔２１が略均等に設けられる構成により、イオン発生装置１から排出されるイオンや微量のオゾンを減衰させることなく室内の遠方に送ることができる。

【0041】

以上、図１から図４を参照して説明したとおり、本実施形態に係るイオン発生装置１は、排出されるイオンや微量のオゾンを遠方まで到達させるという従来技術では困難であった機能を発揮する。

【0042】

具体的には、排出口６となる複数の通過孔２１は、可能な限り略同心円状に略均等に配置されている。これにより、略円筒状の強い流れとなる排出空気流３１が形成される。排出空気流３１は、横方向への広がりが少なく、略ビーム状の流れが一定方向に保たれたまま遠方まで到達する。

【0043】

このように、排出される空気を直線的な強い気流とすることで、従来技術の課題であった、イオンが構造物へ付着することによる減衰や、構造物の帯電によるイオン障壁に対して打ち勝つことができる。

【0044】

また、排出口６は、略円形状の断面上に略均等に配置された複数の通過孔２１から構成されているので、排出口６からの気流は略ビーム状に形成される。これにより、従来技術のような複数のイオン排出口から排出されるイオン同士の反発によるイオン量の分散が抑制され、イオンや微量のオゾンを減衰させることなく遠方まで到達させることができる。

【0045】

なお、図示を省略するが、排出口６には、通過孔２１に対応する複数の開口が形成された板状のカバー部材が設けられても良い。カバー部材は、例えば合成樹脂製の板材等から形成され、本体ケーシング２の排出口６に取り付けられる。このような構成により、通過孔２１からの好適な空気の吹き出しを阻害することなく、本体ケーシング２の内部にあるイオン発生器１０の対抗電極２０等に対してイオン発生装置１の外部からの接触を防止することができる。よって、効率的な空気の送り出しが可能であって、且つ安全なイオン発生装置１が得られる。

【0046】

吸入空気流３０は、針電極１４群全体の外周よりも大きいファン１１の回転によってイオン発生器１０の内部に吸入される。吸入された空気は、高電圧が印加された針電極ユニット１３を経て、接地電位または接地相当の低電位である対抗電極２０を介して、最終的に、イオンと微量のオゾンを含む排出空気流３１として排出される。

【0047】

前述のとおり、針電極ユニット１３には複数の針電極１４が接続されている。対抗電極２０の複数の通過孔２１は、複数の針電極１４各々との間で対となり、針電極１４と略同心円状に形成されている。その結果、それぞれの針電極１４と通過孔２１との対によってイオンと微量のオゾンが生成される。

【0048】

針電極１４の方向は空気抵抗を最小にするためにファン１１の回転軸と略平行となる構成である。即ち、針電極１４近傍の空気の流れは、ファン１１直後の空気流に対して略同等の方向である。複数の針電極１４が略均等な間隔で設けられていることは、イオンやオゾンの発生量を増量するために好適な構成である。

【0049】

風洞円筒２３の内径は、ファン１１との接続部における空気の流れを円滑にし、カルマン渦等の空気抵抗の原因となる現象を防止するために、ファンケーシング１２の口径の外縁と同等以上である。詳しくは、風洞円筒２３の内径は、大きくてもファンケーシング１２の内径プラス２０ｍｍ程度である。

【0050】

このような構造により、ファン１１から排出された空気の流れは、ファンケーシング１２内の流れと略等しく、減衰することなく風洞円筒２３の内部を通過して、対抗電極２０に略均等な間隔で設けられた通過孔２１から、室内へ排出される。排出空気流３１は、通過孔２１からは、まとまった略円筒状の略ビーム状の形態で排出され、拡散することなく、遠方まで到達する。

【0051】

即ち、このような構造により、風洞円筒２３内部の空気抵抗を減じて、略円筒状の形態を成し、密であり、且つ略均一な状態である略ビーム状の排出空気流３１を効率良く吹き出すことができる。

【0052】

その結果、従来技術では装置の排出口近傍での平均風速が０．４ｍ／秒程度であったものを、本実施形態に係るイオン発生装置１では１ｍ／秒を容易に超えることが可能となった。このような高風速で強い排出空気流３１は、周囲の椅子や机等の構造物の帯電や、これら構造物等が接地電位にされていた場合の吸引に耐えて、遠方まで到達する。直進性が強く、高風速である排出空気流３１は、イオン同士が反発して進行方向横に広がる前に、略ビーム状の流れでイオンを遠方に到達させることができる。

【0053】

また、複数の針電極１４は、ファン１１の回転軸を中心として、円周方向に等間隔な位置に配置されており、通過する空気に対して略均等な影響を与える構造である。上述の例では、針電極１４は、２重の略同心円状に配置されている。即ち、外側となる大輪部１７の円周上に角度４５度毎の配置で等間隔に８個、内側となる小輪部１８の円周上に角度９０度毎の配置で等間隔に４個、合計１２個の針電極１４が配置されている。このように、複数の針電極１４が略均一に配置されることで、風洞円筒２３の内部を通過する空気の流れが、定常的に安定する。

【0054】

また、対抗電極２０は、空気が流れる流路の一部を構成するが、空気を効率良く略均等に通過させるために、単位面積当たりの通過孔２１の数が略均等になるように形成されている。なお、上記の説明では、針電極１４及び通過孔２１の数が１２個である例を示したが、針電極１４及び通過孔２１の数は、これに限定されるものではない。針電極１４及び通過孔２１が略均等に配置される構成であれば、針電極１４及び通過孔２１の数は、例えば７個、１５個等、その他であっても良い。

【0055】

風洞円筒２３の内径は、ファン１１の外周径に略等しい。即ち、風洞円筒２３の内径は、ファン１１から排出される空気の流れに段差がなく、殆ど空気抵抗がないようなサイズに調整されていることが好ましい。

【0056】

針電極ユニット１３についても同様に、個々の針電極１４が、風洞円筒２３の内部で空気の流れを乱さないように、また、流れの強さを弱めないように、適切な略均等の距離を保ち配置されている。これによって、空気がある一部に偏って流れることを防止して渦が発生することを抑制し、空気抵抗を減じることができる。

【0057】

なお、ファン１１の回転により排出される気流は渦状を成し、ファン１１の外周部近傍の風の流れが強くなる。そのため、ファン１１の形状によっては、ファン１１の外周部近傍に針電極１４が多数配置されても良い。

【0058】

即ち、針電極１４は、風洞円筒２３の内部の略全域に略均等に配置されるよりも、風洞円筒２３の外縁部近傍に集中して配置されても良い。このようにファン１１の外周部近傍に多数の針電極１４が配置されることは、少ない空気抵抗で、空気流の強さを保ち、空気を排出させるために有効である。

【0059】

具体的には、風洞円筒２３の中心側の風の流れが少ない場合には、中心側にある小輪部１８の針電極１４を省略し、風洞円筒２３の内周面に近い大輪部１７の針電極１４のみとする配置でも良い。

【0060】

また、大輪部１７及び小輪部１８に針電極１４が設けられる構成において、小輪部１８の径を大きくして大輪部１７に近づけ、全ての針電極１４が風洞円筒２３の中心側よりも内周面の近くに配置される構成でも良い。

【0061】

前述のとおり、針電極１４は、大輪部１７及び小輪部１８のそれぞれに略均等に配置されているので、針電極１４に対応する対抗電極２０の通過孔２１も略均等に形成されている。そのため、対抗電極２０の形態も良好となって効率的なイオン発生が実現する。
そして、イオン発生器１０で増量されたイオンは、前述のとおり好適な空気流れによって風洞円筒２３から送り出され、室内の遠方に到達する。

【0062】

図５は、イオン発生装置１の概略構成を示す図であり、図５（Ａ）は側面図、図５（Ｂ）は平面図である。
図５（Ａ）及び図５（Ｂ）を参照して、排出口６は、本体ケーシング２の正面に形成されている。詳しくは、排出口６は、そこから吹き出される排出空気流３１が効率良く遠方に到達するよう、本体ケーシング２の上面及び左右側面に近い位置に形成されている。

【0063】

このように排出口６が本体ケーシング２の上面に近い高い位置に設けられることにより、排出空気流３１を床面から離し、床面から埃等が舞い上げられることを減らすことができる。即ち、イオン発生装置１から送り出される排出空気流３１によって逆に室内の埃が増えてしまうような現象を避けることができる。

【0064】

また、排出空気流３１に吸引されて本体ケーシング２の外側を流れる吸引空気流３２の位置も床面から離れる。即ち、略ビーム状に流れる空気流全体の位置が床面から離れている。そのため、全体の空気の流れに巻き込まれる床面の埃等を減らすことができる。

【0065】

具体的には、ファン１１から送り出される空気の量は、２立方メートル／分程度である。これに対して一般的な空気清浄機の排出空気量は、２０立方メートル／分程度である。つまり、イオン発生装置１は、一般的な空気清浄機のように強い風を吹き出す構成ではなく、イオン発生装置１から送り出される空気の量は、一般的な空気清浄機と比して、１／１０程度となる。

【0066】

このような構成により、イオン発生装置１は、強風を吹き出して二次的に埃等を舞い上げて再生産することなく、部屋の空気の清浄性を維持することができる。即ち、イオン発生装置１は、ファン１１の好適な送風を利用して、イオン及び微量のオゾンを清浄対象の室内に広く供給することができると共に、送風によって構造物等から埃を舞い上げることがない。このようにイオン発生装置１は、イオンを室内に広く拡散させる機能と、埃等の拡散を防止する機能と、を兼ね備えた、機能バランスの優れた装置である。

【0067】

ここで、排出口６が本体ケーシング２の側面や上面から離れていると、本体ケーシング２の外側から流れ込む吸引空気流３２が、本体ケーシング２の正面に回り込み、正面の周辺部近傍にカルマン渦を発生させる。その結果、吸引空気流３２による渦流が空気抵抗となり、本体ケーシング２から排出された排出空気流３１が効率良く略ビーム状に形成されることが阻害される。

【0068】

そのため、排出口６から本体ケーシング２の側面までの距離、及び排出口６から本体ケーシング２の上面までの距離は、短い方が良い。即ち、排出口６の周囲縁部は、正面の周囲エッジ部に近い方が良い。

【0069】

イオン発生装置１において、排出口６から本体ケーシング２の側面までの距離及び上面までの距離は、好ましくは、５０ｍｍ以下、更に好ましくは、３０ｍｍ以下である。更に好ましくは、排出口６から本体ケーシング２の側面までの距離及び上面までの距離は、約０ｍｍであっても良い。即ち、排出口６は、その周囲縁部が本体ケーシング２の側面及び上面と同位置になるよう形成されても良い。

【0070】

このように、空気を吹き出す排出口６が、本体ケーシング２の側面及び上面との距離が短くなるように形成されることにより、本体ケーシング２の外側を流れる吸引空気流３２による空気抵抗の増加が抑えられる。

【0071】

排出口６の外周縁部から本体ケーシング２の側面及び上面までの距離が約０ｍｍとなるよう形成されることにより、本体ケーシング２の外面を回り込むような吸引空気流３２による空気抵抗の影響を極力減ずることができる。

【0072】

また、図示を省略するが、本体ケーシング２の正面の周囲辺部、即ち角部は、Ｒ面取り状に形成されても良い。具体的には、例えば、Ｒ３０程度、即ち半径３０ｍｍ程度のＲ曲面形状が形成されても良い。このように本体ケーシング２の正面の周囲辺部にＲ面取り形状が形成されることにより、本体ケーシング２の外面を流れて排出空気流３１に合流する吸引空気流３２によるカルマン渦の発生を抑えて、空気抵抗の増加を抑制することができる。

【0073】

なお、上記のように、本体ケーシング２の正面の周囲辺部にＲ面取りが施されている場合、排出口６からＲ面取りの正面側終端部までの距離は、好ましくは、５０ｍｍ以下、更に好ましくは、３０ｍｍ以下、更に好ましくは、約０ｍｍである。

【0074】

イオン発生装置１では、風洞円筒２３内部の空気の流れ抵抗を減じ、排出口６から効率良く屋内に空気を排出することができる。また、イオン発生装置１では、排出空気流３１及び吸引空気流３２を好適に合流させて略ビーム状とすることで、排出口６から排出される空気を径方向に拡散させずに直進的に遠方まで到達させることができる。

【0075】

上述の如く、本実施形態に係るイオン発生装置１では、空気の排出口６が、本体ケーシング２の正面であって上面に近い位置に形成されている。このような構成より、渦量の発生が抑えられ空気抵抗の増大が抑制される。そして、床や棚等の底面から埃等を気流と一緒に舞い上げてしまうことや、生成されたイオンが床や棚の底面に吸着されてしまうこと、及びイオンが帯電物に急反発する等の影響を抑えることができる。

【0076】

図６は、イオン発生装置１の概略構成を示す斜視図であり、イオン発生装置１を背面に向かって右斜め上から見た図である。
図６を参照して、本体ケーシング２の背面には、複数の吸入口５が形成されている。
吸入口５は、室内からイオン発生装置１の内部に空気を吸入する開口であり、本体ケーシング２の背面の略全域に略均等に配列されるよう形成されている。

【0077】

このように複数の吸入口５が背面の略全体に形成されていることにより、吸入口５の開口面積を大きく確保することができる。よって、吸入口５は、空気抵抗が小さく、大量の空気を効率良く吸入することができ、これにより、イオン発生装置１は、前面の排出口６から大量の空気を吹き出し、強力な排出空気流３１を形成することができる。

【0078】

また、吸入口５の内側、即ち本体ケーシング２の内部には、埃等を除去するためのフィルタ２４が設けられても良い。詳しくは、フィルタ２４は、吸入口５の内側であって、イオン発生器１０の上流側に配置される。

【0079】

前述のとおり、イオン発生装置１は、吸入口５が本体ケーシング２の背面の略全域に形成されているので、大面積のフィルタ２４を設けることができる。そして、吸入口５は、略均等な間隔で配列されているので、フィルタ２４の全面積を有効に利用して吸引空気から埃等を除去することができる。

【0080】

次に、図７及び図８を参照して、実施形態を変形した例として、イオン発生装置１０１のイオン発生器１１０及びイオン発生装置２０１のイオン発生器２１０について詳細に説明する。なお、既に説明した実施形態と同一若しくは同様の作用、効果を奏する構成要素については、同一の符号を付し、その説明を省略する。

【0081】

図７は、イオン発生装置１０１のイオン発生器１１０の斜視図である。
図７に示すように、イオン発生器１１０の対抗電極２０に形成された通過孔２１には、通過孔２１から流出する空気の流れをガイドするガイドパイプ２２が設けられても良い。

【0082】

ガイドパイプ２２は、略円筒状の形態を成し、対抗電極２０の空気排出側に複数設けられている。各々のガイドパイプ２２は、対応する通過孔２１と略同軸に設けられている。ガイドパイプ２２の内径は、通過孔２１の直径と略同一である。

【0083】

このようなガイドパイプ２２が設けられることにより、空気が通過孔２１を通過する際に、カルマン渦の発生による不要の空気抵抗を減ずることができる。よって、イオン発生装置１０１は、更に効率良く、強い流れを略ビーム状に集中させて遠方まで送り出すことができる。

【0084】

図８は、イオン発生装置２０１の対抗電極２０の概略構成を示す図であり、図８（Ａ）は正面図、図８（Ｂ）は側面図である。
図８（Ａ）及び図８（Ｂ）を参照して、イオン発生器２１０のガイドパイプ２２は、風洞円筒２３の同一周方向に傾斜し、且つ風洞円筒２３の径方向に傾斜するよう設けられても良い。

【0085】

具体的には、ガイドパイプ２２は、イオン発生装置２０１の風洞円筒２３の軸方向、即ち排出口６から吹き出された排出空気流３１の室内における総合的な進行方向に対して微小な角度で傾斜している。

【0086】

詳しくは、ガイドパイプ２２は、排出口６につながる先端側が内側を向くよう、即ち風洞円筒２３の径方向内側に向かって傾斜すると共に、風洞円筒２３の同一の周方向に傾斜しており、その傾斜角度は、例えば、５度以下であり、好ましくは、２～３度である。

【0087】

このような構成により、傾斜するガイドパイプ２２から効率良く空気を吹き出し、略螺旋状の気流を生成することができる。即ち、排出口６につながる傾斜したガイドパイプ２２から吹き出される排出空気流３１は、それぞれが略螺旋状の軌跡を描くように緩やかな渦を形成しながら前進し、全体的にまとまり良く１つの強力な略ビーム状の流れが形成される。

【0088】

これにより、イオン発生器２１０から排出される空気の流れが、効率良く略ビーム状の形態となって、遠方まで到達し、この気流と共にイオン及び微量のオゾンが対象室内の遠方に供給される。

【0089】

なお、上記の例として、図８には、４個のガイドパイプ２２が図示されているが、ガイドパイプ２２の数はこれに限定されるものではない。例えば、図７に示すように、１２個のガイドパイプ２２が設けられても良い。ガイドパイプ２２は、針電極１４及び対抗電極２０の通過孔２１に対応して、任意の個数設けられる。

【0090】

以上説明の如く、本実施形態に係るイオン発生装置１、１０１、２０１は、強力な送風が行われる一般的な空気清浄機のように室内に埃等が再生産されるほどの強風を発生させるものではない。イオン発生装置１、１０１、２０１は、室内に埃等を舞い上げるほどの強い風を送ることなくイオンを対象室内の奥まで供給する空気清浄機能を実現することができる。

【0091】

そして、イオン発生装置１、１０１、２０１は、好適に構成されたイオン発生器１０、１１０、２１０、本体ケーシング２及び排出口６により、空気抵抗による損失の少ない略ビーム状の空気の流れが形成される。

【0092】

その結果、排出される空気の流れによって床面等から埃等が舞い上がることなく、部屋の遠方まで、イオンと微量のオゾンを含む空気を到達させることができる。よって、従来技術では不可能であった埃等の除去及び除菌環境の維持が可能となる。

【0093】

特に、イオン発生装置１、１０１、２０１は、室内全体にイオン及び微量なオゾンを供給することができるので、従来技術にはない優れた効果が得られる。即ち、イオン発生装置１、１０１、２０１は、イオンのみを室内に供給する構成ではなく、イオン及び微量なオゾンを含む混合ガスを対象室内の全体に供給することができることを特徴とする。

【0094】

イオン発生装置１、１０１、２０１は、イオンと微量のオゾンの混合ガスを、周囲の構造物等に吸着されて効果が減ずることなく、室内全体に供給することができ、室内に充満しているウィルス等をもれなく除去することができる。

【0095】

なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、その他、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の変更実施が可能である。

【符号の説明】

【0096】

１、１０１、２０１ イオン発生装置
２ 本体ケーシング
３ 高電圧発生器
４ 制御装置
５ 吸入口
６ 排出口
１０、１１０、２１０ イオン発生器
１１ ファン
１２ ファンケーシング
１３ 針電極ユニット
１４ 針電極
１５ 針先部
１６ 支持部
１７ 大輪部
１８ 小輪部
２０ 対抗電極
２１ 通過孔
２２ ガイドパイプ
２３ 風洞円筒
２４ フィルタ
２５ 接地
３０ 吸入空気流
３１ 排出空気流
３２ 吸引空気流

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】