JP2002319470A - イオン発生制御方法、イオン発生素子、及びそれを備えた空気調節装置 - Google Patents
イオン発生制御方法、イオン発生素子、及びそれを備えた空気調節装置Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 負と正イオンの発生量の比率をきめ細かに
制御できるイオン発生制御方法を提供する。 【解決手段】 イオン発生素子１０は、針状電極１と、
接地電位に接続されたＧＮＤ導体４と、針状電極１とＧ
ＮＤ導体４との間に所定の周期で極性の交互に変化する
交番電圧を印加する交番電源２とから構成されている。
針状電極１は、直径１ｍｍ、長さ３０ｍｍ、及び先端曲
率０．１ｍｍのステンレスＳＵＳ３０４製の針状部１ａ
と、この針状部１ａと一体に形成されるとともに、交番
電源２に接続された板状部１ｂとから成る。そして、交
番電源２を用いて、針状電極１に印加する交番電圧の電
圧波形を可変させることにより、発生する負イオン及び
正イオンの比率をきめ細かに制御できる。
制御できるイオン発生制御方法を提供する。 【解決手段】 イオン発生素子１０は、針状電極１と、
接地電位に接続されたＧＮＤ導体４と、針状電極１とＧ
ＮＤ導体４との間に所定の周期で極性の交互に変化する
交番電圧を印加する交番電源２とから構成されている。
針状電極１は、直径１ｍｍ、長さ３０ｍｍ、及び先端曲
率０．１ｍｍのステンレスＳＵＳ３０４製の針状部１ａ
と、この針状部１ａと一体に形成されるとともに、交番
電源２に接続された板状部１ｂとから成る。そして、交
番電源２を用いて、針状電極１に印加する交番電圧の電
圧波形を可変させることにより、発生する負イオン及び
正イオンの比率をきめ細かに制御できる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、負と正のイオンの
発生量の比率の制御方法、イオン発生素子、及びそれを
備えた空気調節装置（空気の物性を変化させて所望の雰
囲気状態を作り出す装置であり、例えば、空気清浄機、
エアーコンディショナ、除湿装置、加湿装置、ファンヒ
ータ（石油及び電気を発熱源とするものを含む）、冷蔵
庫等の恒温庫を示す。）に関するものである。
発生量の比率の制御方法、イオン発生素子、及びそれを
備えた空気調節装置（空気の物性を変化させて所望の雰
囲気状態を作り出す装置であり、例えば、空気清浄機、
エアーコンディショナ、除湿装置、加湿装置、ファンヒ
ータ（石油及び電気を発熱源とするものを含む）、冷蔵
庫等の恒温庫を示す。）に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、住環境の高気密化に伴い、人体に
有害な空気中の浮遊細菌を取り除き、健康で快適な生活
を送りたいという要望が強くなっている。こうした要望
に応えるため、抗菌作用を有する各種のフィルタを備え
た空気清浄機等の装置が開発されている。
有害な空気中の浮遊細菌を取り除き、健康で快適な生活
を送りたいという要望が強くなっている。こうした要望
に応えるため、抗菌作用を有する各種のフィルタを備え
た空気清浄機等の装置が開発されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】このような空気清浄機
等においては、空間の空気を吸引してフィルタにより汚
染物質を吸着又は分解する方式が採用されている。その
ため、長期間にわたる使用によりフィルタの交換等のメ
ンテナンスが不可欠であり、しかも、フィルタの特性が
充分でないため、満足のいく性能が得られていない。
等においては、空間の空気を吸引してフィルタにより汚
染物質を吸着又は分解する方式が採用されている。その
ため、長期間にわたる使用によりフィルタの交換等のメ
ンテナンスが不可欠であり、しかも、フィルタの特性が
充分でないため、満足のいく性能が得られていない。
【０００４】それに対し、イオン発生装置を用いて発生
させたイオンを送風することにより、空気中のイオン濃
度を増加させる空気清浄機や空気調和機が開発されてい
る。しかしながら、現状のこうした機器は、負イオンリ
ッチな居住空間を提供するものがほとんどであり、負イ
オンによる人間をリラックスさせる効果はある程度期待
できるものの、空気中の浮遊細菌の積極的な殺菌除去に
ついてはほとんど効果が認められていない。
させたイオンを送風することにより、空気中のイオン濃
度を増加させる空気清浄機や空気調和機が開発されてい
る。しかしながら、現状のこうした機器は、負イオンリ
ッチな居住空間を提供するものがほとんどであり、負イ
オンによる人間をリラックスさせる効果はある程度期待
できるものの、空気中の浮遊細菌の積極的な殺菌除去に
ついてはほとんど効果が認められていない。
【０００５】このような事情に鑑み、本願発明者らは、
高周波の交流電圧を、針状電極と、この針状電極に対向
する接地用電極との間に印加することにより、電荷移動
により空気を電離させて効率よく負と正のイオンを両方
発生させることができるイオン発生素子を開発した。
高周波の交流電圧を、針状電極と、この針状電極に対向
する接地用電極との間に印加することにより、電荷移動
により空気を電離させて効率よく負と正のイオンを両方
発生させることができるイオン発生素子を開発した。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】このイオン発生素子
は、所定の周期でサインカーブ様に連続変化する交流電
圧を電極間に印加するものであった。そのため、交流電
圧の実効値及び周波数特性が一定である限り、負イオン
及び正イオンの発生量の比率は、針状電極の先端曲率等
の他の要因が不変であれば、誤差の範囲内で常に略一定
となってしまう。
は、所定の周期でサインカーブ様に連続変化する交流電
圧を電極間に印加するものであった。そのため、交流電
圧の実効値及び周波数特性が一定である限り、負イオン
及び正イオンの発生量の比率は、針状電極の先端曲率等
の他の要因が不変であれば、誤差の範囲内で常に略一定
となってしまう。
【０００７】従って、室内の空気の汚れ状態や菌数が変
化した場合、室内に送出される負イオン及び正イオンの
比率を最適化する手段がなく、必ずしも期待していた程
の殺菌除去効果が得られるとは限らないという問題があ
った。
化した場合、室内に送出される負イオン及び正イオンの
比率を最適化する手段がなく、必ずしも期待していた程
の殺菌除去効果が得られるとは限らないという問題があ
った。
【０００８】また、特公平７−２３７７７号公報には、
送風回路にイオン発生装置を備え、イオンセンサーによ
って検知したイオン量に基づき、放電針に印加する交流
電圧を変化させることにより、送出される負と正イオン
の比率を略一定に調整する空気調和機が開示されてい
る。
送風回路にイオン発生装置を備え、イオンセンサーによ
って検知したイオン量に基づき、放電針に印加する交流
電圧を変化させることにより、送出される負と正イオン
の比率を略一定に調整する空気調和機が開示されてい
る。
【０００９】しかしながら、周期的な連続波形の交流電
圧を放電針に印加する構成であるため、その制御方法
は、交流電圧の電圧や電流の絶対値を変更するに止まっ
てた。しかも、負と正のイオンの発生量の比率は、いず
れも１：０．８〜１．２程度であり、室内の負と正のイ
オンの一方が激減した場合、同時に他方のイオンも同程
度供給されることになり、一方を大量に補充して元のイ
オンバランスに戻すことが困難であった。
圧を放電針に印加する構成であるため、その制御方法
は、交流電圧の電圧や電流の絶対値を変更するに止まっ
てた。しかも、負と正のイオンの発生量の比率は、いず
れも１：０．８〜１．２程度であり、室内の負と正のイ
オンの一方が激減した場合、同時に他方のイオンも同程
度供給されることになり、一方を大量に補充して元のイ
オンバランスに戻すことが困難であった。
【００１０】本発明は、上記従来の問題点に鑑みて為さ
れたものであり、負と正のイオンの発生量の比率をきめ
細かに制御できるイオン発生制御方法を提供することを
目的とする。また、その方法の実施に使用するイオン発
生素子、及びそれを備えた空気調節装置を提供すること
を目的とする。
れたものであり、負と正のイオンの発生量の比率をきめ
細かに制御できるイオン発生制御方法を提供することを
目的とする。また、その方法の実施に使用するイオン発
生素子、及びそれを備えた空気調節装置を提供すること
を目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
本発明のイオン発生制御方法は、対極電極は設けずに、
針状電極のみを設け、この針状電極に印加する所定の周
期で極性の交互に変化する交番電圧の電圧波形、周波
数、又はバイアスを変えることにより、負イオン及び正
イオンの発生量の比率を制御することを特徴とする。
本発明のイオン発生制御方法は、対極電極は設けずに、
針状電極のみを設け、この針状電極に印加する所定の周
期で極性の交互に変化する交番電圧の電圧波形、周波
数、又はバイアスを変えることにより、負イオン及び正
イオンの発生量の比率を制御することを特徴とする。
【００１２】この方法によると、負と正のイオンの発生
量の比率を負イオンリッチ、同程度、又は正イオンリッ
チにきめ細かに制御できる。
量の比率を負イオンリッチ、同程度、又は正イオンリッ
チにきめ細かに制御できる。
【００１３】また本発明のイオン発生制御方法は、針状
電極と、この針状電極と対向する接地電位の電極とを設
け、前記針状電極と前記接地電位の電極との間に印加す
る所定の周期で極性の交互に変化する交番電圧の電圧波
形、周波数、又はバイアスを変えることにより、負イオ
ン及び正イオンの発生量の比率を制御することを特徴と
する。
電極と、この針状電極と対向する接地電位の電極とを設
け、前記針状電極と前記接地電位の電極との間に印加す
る所定の周期で極性の交互に変化する交番電圧の電圧波
形、周波数、又はバイアスを変えることにより、負イオ
ン及び正イオンの発生量の比率を制御することを特徴と
する。
【００１４】この方法によると、負と正のイオンの発生
量の比率を負イオンリッチ、同程度、又は正イオンリッ
チにきめ細かに制御できる。
量の比率を負イオンリッチ、同程度、又は正イオンリッ
チにきめ細かに制御できる。
【００１５】そして、このような方法の実施に使用する
イオン発生素子を空気清浄機を始めとする様々な装置に
搭載することにより、負イオン及び正イオンを空間の隅
々まで届かせて空気中の浮遊細菌を効率良く殺菌除去で
きる。
イオン発生素子を空気清浄機を始めとする様々な装置に
搭載することにより、負イオン及び正イオンを空間の隅
々まで届かせて空気中の浮遊細菌を効率良く殺菌除去で
きる。
【００１６】
【発明の実施の形態】＜第１の実施形態＞本発明の第１
の実施形態について図面を参照して説明する。図１は、
本実施形態に係るイオン発生素子を示す概略的な構成図
である。イオン発生素子１０は、図１に示すように、針
状電極１と、接地電位に接続されたＧＮＤ導体４と、針
状電極１とＧＮＤ導体４との間に所定の周期で極性の交
互に変化する交番電圧を印加する交番電源２とから構成
されている。
の実施形態について図面を参照して説明する。図１は、
本実施形態に係るイオン発生素子を示す概略的な構成図
である。イオン発生素子１０は、図１に示すように、針
状電極１と、接地電位に接続されたＧＮＤ導体４と、針
状電極１とＧＮＤ導体４との間に所定の周期で極性の交
互に変化する交番電圧を印加する交番電源２とから構成
されている。
【００１７】針状電極１は、直径１ｍｍ、長さ３０ｍ
ｍ、及び先端曲率０．１ｍｍのステンレスＳＵＳ３０４
製の針状部１ａと、この針状部１ａと一体に形成される
とともに、交番電源２に接続された板状部１ｂとから成
る。
ｍ、及び先端曲率０．１ｍｍのステンレスＳＵＳ３０４
製の針状部１ａと、この針状部１ａと一体に形成される
とともに、交番電源２に接続された板状部１ｂとから成
る。
【００１８】そして、交番電源２を用いて様々な電圧波
形の交番電圧を、針状電極１の板状部１ｂに印加するこ
とにより、交互に極性の変化する針状部１ａから空気分
子への電荷移動によって空気分子が電離し、負イオン及
び正イオンを同時に発生させることができる。尚、針状
部１ａは、図１５のように、複数の針状部１ａから成る
鋸歯状をしていても良い。
形の交番電圧を、針状電極１の板状部１ｂに印加するこ
とにより、交互に極性の変化する針状部１ａから空気分
子への電荷移動によって空気分子が電離し、負イオン及
び正イオンを同時に発生させることができる。尚、針状
部１ａは、図１５のように、複数の針状部１ａから成る
鋸歯状をしていても良い。
【００１９】図２〜図７は、交番電源２を用いて針状電
極１に印加するイオン発生制御用の６種類の交番電圧の
電圧波形を示す図である。本実施形態では便宜上、図２
から順に波形１、波形２、・・・、波形６と呼ぶことに
する。尚、ここで言う交番電圧にはインバータ制御によ
る電圧も含まれるものとする。
極１に印加するイオン発生制御用の６種類の交番電圧の
電圧波形を示す図である。本実施形態では便宜上、図２
から順に波形１、波形２、・・・、波形６と呼ぶことに
する。尚、ここで言う交番電圧にはインバータ制御によ
る電圧も含まれるものとする。
【００２０】図２の波形１は、いわゆる交流電圧の波形
であり、所定の周期で曲線的な連続変化をする波形、図
３の波形２は所定の周期で直線的な連続変化をする波
形、図４の波形３はパルス波の一種であり、所定の周期
で負と正の定常電圧が交互に繰り返される波形、図５の
波形４は所定の周期で負の電圧から正の電圧へ一方的に
断続変化する波形、そして図６の波形５は所定の周期で
正の電圧から負の電圧へ一方的に断続変化する波形であ
る。尚、図７の波形６は比較のための波形であり、波形
１の正側の電圧を除去した波形に相当する。
であり、所定の周期で曲線的な連続変化をする波形、図
３の波形２は所定の周期で直線的な連続変化をする波
形、図４の波形３はパルス波の一種であり、所定の周期
で負と正の定常電圧が交互に繰り返される波形、図５の
波形４は所定の周期で負の電圧から正の電圧へ一方的に
断続変化する波形、そして図６の波形５は所定の周期で
正の電圧から負の電圧へ一方的に断続変化する波形であ
る。尚、図７の波形６は比較のための波形であり、波形
１の正側の電圧を除去した波形に相当する。
【００２１】図８は、イオン発生素子１０の針状電極１
に、交番電源２を用いてピーク電圧±３．８ｋＶ、周波
数６０Ｈｚに調整した波形１〜波形６の交番電圧を印加
した場合に、針状電極１の先端から１０ｃｍだけ離れた
位置で測定した負イオン及び正イオンの濃度（個／ｃｍ
3）をオゾン濃度（ｐｐｍ）とともに示す表である。
に、交番電源２を用いてピーク電圧±３．８ｋＶ、周波
数６０Ｈｚに調整した波形１〜波形６の交番電圧を印加
した場合に、針状電極１の先端から１０ｃｍだけ離れた
位置で測定した負イオン及び正イオンの濃度（個／ｃｍ
3）をオゾン濃度（ｐｐｍ）とともに示す表である。
【００２２】図８に示すように、波形１及び波形２で
は、負イオンが正イオンより一桁程度多く発生すること
が確認された。波形３、波形４及び波形６では、負イオ
ンの発生は確認されたが、正イオンの発生は観測されな
かった。また、波形５では、正イオンが負イオンより二
桁程度多く発生することが確認された。
は、負イオンが正イオンより一桁程度多く発生すること
が確認された。波形３、波形４及び波形６では、負イオ
ンの発生は確認されたが、正イオンの発生は観測されな
かった。また、波形５では、正イオンが負イオンより二
桁程度多く発生することが確認された。
【００２３】更に、波形１、波形２及び波形３の交番電
圧の印加において、周波数をそのままに固定し、ピーク
電圧を±４．２ｋＶ以上に上昇させたところ、負イオン
及び正イオンはそれぞれ略同量発生することが確認され
た。また、いずれの波形又はピーク電圧でも、オゾンは
ほとんど検出されず、有害とされる基準値を超えること
はなかった。
圧の印加において、周波数をそのままに固定し、ピーク
電圧を±４．２ｋＶ以上に上昇させたところ、負イオン
及び正イオンはそれぞれ略同量発生することが確認され
た。また、いずれの波形又はピーク電圧でも、オゾンは
ほとんど検出されず、有害とされる基準値を超えること
はなかった。
【００２４】本実施形態によると、印加電圧の電圧波形
を変えることにより、負と正のイオンの発生量の比率に
大幅な格差を設けることができる。しかも、その電圧波
形に応じて、その比率を負イオンリッチ、又は正イオン
リッチに制御できる。従って、一方のイオンを大量に供
給してイオンバランスを速やかに整えたり、敢えて負イ
オンリッチな環境を作って、リラックス効果が持続して
得えられるようにしたりできる。これにより、イオン発
生素子１０の用途の拡大が図られる。
を変えることにより、負と正のイオンの発生量の比率に
大幅な格差を設けることができる。しかも、その電圧波
形に応じて、その比率を負イオンリッチ、又は正イオン
リッチに制御できる。従って、一方のイオンを大量に供
給してイオンバランスを速やかに整えたり、敢えて負イ
オンリッチな環境を作って、リラックス効果が持続して
得えられるようにしたりできる。これにより、イオン発
生素子１０の用途の拡大が図られる。
【００２５】また、特定の波形を示す印加電圧では、ピ
ーク電圧を上昇させることにより、負と正のイオンを略
１：１で供給できるため、従来と同様に室内のイオンバ
ランスを室外と同程度に整えるのに有効であることが分
かった。
ーク電圧を上昇させることにより、負と正のイオンを略
１：１で供給できるため、従来と同様に室内のイオンバ
ランスを室外と同程度に整えるのに有効であることが分
かった。
【００２６】＜第２の実施形態＞本発明の第２の実施形
態について図面を参照して説明する。本実施形態に係る
イオン発生素子の構成は、図１の上記第１の実施形態と
同一であるので、その説明を省略する。
態について図面を参照して説明する。本実施形態に係る
イオン発生素子の構成は、図１の上記第１の実施形態と
同一であるので、その説明を省略する。
【００２７】図９（ａ）は、イオン発生素子１０の針状
電極１に、交番電源２を用いてピーク電圧±３．８ｋＶ
に調整した波形３（図４参照）の交番電圧の周波数を６
０〜１，０００Ｈｚの範囲で変えて印加した場合、図９
（ｂ）は同じく波形５（図６参照）の交番電圧を印加し
た場合に、針状電極１の先端から１０ｃｍだけ離れた位
置で測定した負イオン及び正イオンの濃度（個／ｃ
ｍ3）をオゾン濃度（ｐｐｍ）とともに示す表である。
電極１に、交番電源２を用いてピーク電圧±３．８ｋＶ
に調整した波形３（図４参照）の交番電圧の周波数を６
０〜１，０００Ｈｚの範囲で変えて印加した場合、図９
（ｂ）は同じく波形５（図６参照）の交番電圧を印加し
た場合に、針状電極１の先端から１０ｃｍだけ離れた位
置で測定した負イオン及び正イオンの濃度（個／ｃ
ｍ3）をオゾン濃度（ｐｐｍ）とともに示す表である。
【００２８】電圧波形３では、図９（ａ）に示すよう
に、周波数５００Ｈｚで負イオンと正イオンの発生量は
同程度になるが、それ以外の周波数では、負イオンの方
が正イオンより多く発生することが確認され、周波数が
大きくなるほどその差が大きくなる傾向が見られた。
に、周波数５００Ｈｚで負イオンと正イオンの発生量は
同程度になるが、それ以外の周波数では、負イオンの方
が正イオンより多く発生することが確認され、周波数が
大きくなるほどその差が大きくなる傾向が見られた。
【００２９】一方、電圧波形５では、図９（ｂ）に示す
ように、周波数１、０００Ｈｚで負と正のイオンの発生
量の比率は同程度になるが、１，０００Ｈｚ未満の周波
数帯域では正イオンの方が負イオンよりも多く発生し、
逆に１，０００Ｈｚより大きな周波数帯域では負イオン
の方が正イオンよりも多く発生することが確認され、約
１，０００Ｈｚを境に負と正のイオンの発生量の比率が
反転するが分かった。また、いずれの波形又はピーク電
圧でも、オゾンはほとんど検出されず、有害とされる基
準値を超えることはなかった。
ように、周波数１、０００Ｈｚで負と正のイオンの発生
量の比率は同程度になるが、１，０００Ｈｚ未満の周波
数帯域では正イオンの方が負イオンよりも多く発生し、
逆に１，０００Ｈｚより大きな周波数帯域では負イオン
の方が正イオンよりも多く発生することが確認され、約
１，０００Ｈｚを境に負と正のイオンの発生量の比率が
反転するが分かった。また、いずれの波形又はピーク電
圧でも、オゾンはほとんど検出されず、有害とされる基
準値を超えることはなかった。
【００３０】本実施形態によると、印加電圧の周波数を
可変させることにより、負と正のイオンの発生量の比率
を同程度にしたり、その比率に大幅な格差を設けたりで
きる。しかも、印加電圧の電圧波形が特定の波形である
場合は、周波数の可変によって、その比率を負イオンリ
ッチと正イオンリッチとの間でに反転制御できる。従っ
て、一方のイオンを大量に供給してイオンバランスを速
やかに整えたり、敢えて負イオンリッチな環境を作っ
て、リラックス効果が持続して得えられるようにしたり
できる。これにより、イオン発生素子１０の用途の拡大
が図られる。
可変させることにより、負と正のイオンの発生量の比率
を同程度にしたり、その比率に大幅な格差を設けたりで
きる。しかも、印加電圧の電圧波形が特定の波形である
場合は、周波数の可変によって、その比率を負イオンリ
ッチと正イオンリッチとの間でに反転制御できる。従っ
て、一方のイオンを大量に供給してイオンバランスを速
やかに整えたり、敢えて負イオンリッチな環境を作っ
て、リラックス効果が持続して得えられるようにしたり
できる。これにより、イオン発生素子１０の用途の拡大
が図られる。
【００３１】＜第３の実施形態＞本発明の第３の実施形
態について図面を参照して説明する。本実施形態に係る
イオン発生素子の構成は、図１の上記第１の実施形態と
同一であるので、その説明を省略する。
態について図面を参照して説明する。本実施形態に係る
イオン発生素子の構成は、図１の上記第１の実施形態と
同一であるので、その説明を省略する。
【００３２】図１０は、イオン発生素子１０の針状電極
１に、交番電源２を用いて、ピーク電圧±４．１ｋＶ、
周波数６０Ｈｚに調整した波形３（図４参照）の交番電
圧を印加するとともに、０〜＋９００Ｖの範囲で種々の
バイアスを印加した場合に、針状電極１の先端から１０
ｃｍだけ離れた位置で測定した負イオン及び正イオンの
濃度（個／ｃｍ3）をオゾン濃度（ｐｐｍ）とともに示
す表である。
１に、交番電源２を用いて、ピーク電圧±４．１ｋＶ、
周波数６０Ｈｚに調整した波形３（図４参照）の交番電
圧を印加するとともに、０〜＋９００Ｖの範囲で種々の
バイアスを印加した場合に、針状電極１の先端から１０
ｃｍだけ離れた位置で測定した負イオン及び正イオンの
濃度（個／ｃｍ3）をオゾン濃度（ｐｐｍ）とともに示
す表である。
【００３３】図１０に示すように、バイアス０Ｖでは、
負イオンの方が正イオンよりも多く発生することが確認
され、バイアス＋３００Ｖでは、負イオンと正イオンの
発生量の比率は同程度になり、更にバイアスを大きくし
ていくと、正イオンの方が負イオンよりも多く発生する
ことが確認され、バイアス約＋３００Ｖを境に負と正の
イオンの発生量の比率が反転することが分かった。ま
た、いずれのバイアスでも、オゾンはほとんど検出され
ず、有害とされる基準値を超えることはなかった。
負イオンの方が正イオンよりも多く発生することが確認
され、バイアス＋３００Ｖでは、負イオンと正イオンの
発生量の比率は同程度になり、更にバイアスを大きくし
ていくと、正イオンの方が負イオンよりも多く発生する
ことが確認され、バイアス約＋３００Ｖを境に負と正の
イオンの発生量の比率が反転することが分かった。ま
た、いずれのバイアスでも、オゾンはほとんど検出され
ず、有害とされる基準値を超えることはなかった。
【００３４】本実施形態によると、印加電圧のバイアス
を可変することにより、負と正のイオンの発生量の比率
を同程度にしたり、その比率に大幅な格差を設けたりで
きる。しかも、バイアスの可変によって、その比率を負
イオンリッチと正イオンリッチとの間で反転制御でき
る。従って、一方のイオンを大量に供給してイオンバラ
ンスを速やかに整えたり、敢えて負イオンリッチな環境
を作って、リラックス効果が持続して得えられるように
したりできる。これにより、イオン発生素子１０の用途
の拡大が図られる。
を可変することにより、負と正のイオンの発生量の比率
を同程度にしたり、その比率に大幅な格差を設けたりで
きる。しかも、バイアスの可変によって、その比率を負
イオンリッチと正イオンリッチとの間で反転制御でき
る。従って、一方のイオンを大量に供給してイオンバラ
ンスを速やかに整えたり、敢えて負イオンリッチな環境
を作って、リラックス効果が持続して得えられるように
したりできる。これにより、イオン発生素子１０の用途
の拡大が図られる。
【００３５】＜第４の実施形態＞本発明の第４の実施形
態について図面を参照して説明する。図１１は、本実施
形態に係るイオン発生素子を示す概略的な構成図であ
る。この図において、図１に示した上記第１の実施形態
のイオン発生素子と同一の部材には同一の符合を附して
いる。
態について図面を参照して説明する。図１１は、本実施
形態に係るイオン発生素子を示す概略的な構成図であ
る。この図において、図１に示した上記第１の実施形態
のイオン発生素子と同一の部材には同一の符合を附して
いる。
【００３６】イオン発生素子１０は、図１１に示すよう
に、上下端が開放された円筒状のケーシング１２と、該
ケーシング１２の内部の軸方向に対向して配された針状
電極１及びメッシュ状電極３と、接地電位に接続された
ＧＮＤ導体４と、メッシュ状電極３を接地電位として針
状電極１とメッシュ状電極３との間に所定の周期で極性
の交互に変化する交番電圧を印加する交番電源２とから
構成されている。
に、上下端が開放された円筒状のケーシング１２と、該
ケーシング１２の内部の軸方向に対向して配された針状
電極１及びメッシュ状電極３と、接地電位に接続された
ＧＮＤ導体４と、メッシュ状電極３を接地電位として針
状電極１とメッシュ状電極３との間に所定の周期で極性
の交互に変化する交番電圧を印加する交番電源２とから
構成されている。
【００３７】針状電極１は、直径１ｍｍ、長さ３０ｍ
ｍ、及び先端曲率０．１ｍｍのステンレスＳＵＳ３０４
製の針状部１ａと、この針状部１ａと一体に形成される
とともに、交番電源２に接続された板状部１ｂとから成
る電極である。一方、メッシュ状電極３は、線径０．８
ｍｍ、目開き数９メッシュ、直径２０ｍｍのステンレス
ＳＵＳ３０４から形成されており、針状部１ａから１０
ｍｍの距離を有して針状電極１と対向している。
ｍ、及び先端曲率０．１ｍｍのステンレスＳＵＳ３０４
製の針状部１ａと、この針状部１ａと一体に形成される
とともに、交番電源２に接続された板状部１ｂとから成
る電極である。一方、メッシュ状電極３は、線径０．８
ｍｍ、目開き数９メッシュ、直径２０ｍｍのステンレス
ＳＵＳ３０４から形成されており、針状部１ａから１０
ｍｍの距離を有して針状電極１と対向している。
【００３８】そして、交番電源２を用いて様々な電圧波
形の交番電圧を針状電極１とメッシュ状電極３との間に
印加することにより、交互に極性の変化する電極間から
空気分子への電荷移動によって空気分子が電離し、負イ
オン及び正イオンを両方発生させることができる。尚、
針状部１ａは、図１５のように、複数の針状部１ａから
成る鋸歯状をしていても良い。
形の交番電圧を針状電極１とメッシュ状電極３との間に
印加することにより、交互に極性の変化する電極間から
空気分子への電荷移動によって空気分子が電離し、負イ
オン及び正イオンを両方発生させることができる。尚、
針状部１ａは、図１５のように、複数の針状部１ａから
成る鋸歯状をしていても良い。
【００３９】図１２は、そのイオン発生素子１０の針状
電極１とメッシュ状電極３との間に、ピーク電圧±２．
７ｋＶ、周波数６０Ｈｚに調整した種々の電圧波形（図
２〜図７参照）の交番電圧を印加した場合に、針状電極
１の先端から１０ｃｍだけ離れた位置で測定した負イオ
ン及び正イオンの濃度（個／ｃｍ3）をオゾン濃度（ｐ
ｐｍ）とともに示す表である。図１２に示すように、上
記第１〜第３の実施形態と同様の結果が得られた。
電極１とメッシュ状電極３との間に、ピーク電圧±２．
７ｋＶ、周波数６０Ｈｚに調整した種々の電圧波形（図
２〜図７参照）の交番電圧を印加した場合に、針状電極
１の先端から１０ｃｍだけ離れた位置で測定した負イオ
ン及び正イオンの濃度（個／ｃｍ3）をオゾン濃度（ｐ
ｐｍ）とともに示す表である。図１２に示すように、上
記第１〜第３の実施形態と同様の結果が得られた。
【００４０】本実施形態によると、印加電圧の電圧波
形、周波数、又はバイアスを可変させることにより、発
生する負イオン及び正イオンの比率をきめ細かに制御で
きる。これにより、イオン発生素子１０の用途の拡大が
図られる。
形、周波数、又はバイアスを可変させることにより、発
生する負イオン及び正イオンの比率をきめ細かに制御で
きる。これにより、イオン発生素子１０の用途の拡大が
図られる。
【００４１】＜第５の実施形態＞本発明の第５の実施形
態について図面を参照して説明する。図１３は本実施形
態に係る空気清浄機の概略的な側面断面図である。この
空気清浄機１３には、上記第１の実施形態によるイオン
発生素子１０（図１参照）が搭載されている。
態について図面を参照して説明する。図１３は本実施形
態に係る空気清浄機の概略的な側面断面図である。この
空気清浄機１３には、上記第１の実施形態によるイオン
発生素子１０（図１参照）が搭載されている。
【００４２】図１３に示すように、空気清浄機１３のケ
ーシング１４の前面には、空気の吸込口６が形成されて
いる。また、ケーシング１４の天板には、スリット状の
空気の吹出口８が開口形成されている。そして、ケーシ
ング１４の内部には、送風用のファン５が配されてい
る。更に、吸込口６の下流側には除塵脱臭フィルタ７が
配設されている。
ーシング１４の前面には、空気の吸込口６が形成されて
いる。また、ケーシング１４の天板には、スリット状の
空気の吹出口８が開口形成されている。そして、ケーシ
ング１４の内部には、送風用のファン５が配されてい
る。更に、吸込口６の下流側には除塵脱臭フィルタ７が
配設されている。
【００４３】以上のように構成された空気清浄機１３に
よる除菌性能を評価するため、以下の実験を行った。ま
ず、空気清浄機１３を縦２ｍ×横２．５ｍ×高さ２．７
ｍの密閉された対象区域に設置した。次いで、大腸菌を
対象区域内にミスト状に散布した。そして、空気清浄機
１３のファン５を流速３ｍ／秒で運転するとともに、交
番電源２を用いて実効値３．０ｋＶ、周波数９０ｋＨｚ
の交流電圧を針状電極１に印加した。
よる除菌性能を評価するため、以下の実験を行った。ま
ず、空気清浄機１３を縦２ｍ×横２．５ｍ×高さ２．７
ｍの密閉された対象区域に設置した。次いで、大腸菌を
対象区域内にミスト状に散布した。そして、空気清浄機
１３のファン５を流速３ｍ／秒で運転するとともに、交
番電源２を用いて実効値３．０ｋＶ、周波数９０ｋＨｚ
の交流電圧を針状電極１に印加した。
【００４４】これによると、イオン発生素子１０の動作
によって空間に発生した負イオン及び正イオンは、ファ
ン５の回転によって対象区域内に速やかに送出される。
このとき、所定の時間の経過とともに対象区域内の大腸
菌をBiotest Hyton RCSエアサンプラーで採取して菌数
を測定した。結果を図１４に示す。
によって空間に発生した負イオン及び正イオンは、ファ
ン５の回転によって対象区域内に速やかに送出される。
このとき、所定の時間の経過とともに対象区域内の大腸
菌をBiotest Hyton RCSエアサンプラーで採取して菌数
を測定した。結果を図１４に示す。
【００４５】図１４に示すように、約１時間の空気清浄
機１３の運転で菌数は約８５％減少した。従って、本実
施形態のイオン発生素子１０を搭載した空気清浄機１３
の運転によって、空気中の浮遊細菌を適度に殺菌除去で
きるものと期待される。
機１３の運転で菌数は約８５％減少した。従って、本実
施形態のイオン発生素子１０を搭載した空気清浄機１３
の運転によって、空気中の浮遊細菌を適度に殺菌除去で
きるものと期待される。
【００４６】尚、本発明のイオン発生素子が搭載される
装置は、上記の空気清浄機に限定されない。その他とし
て、例えば、エアーコンディショナ、除湿装置、加湿装
置、ファンヒータ（石油及び電気を発熱源とするものを
含む）、冷蔵庫等の恒温庫に搭載することによっても、
同様な殺菌除去効果が得られる。
装置は、上記の空気清浄機に限定されない。その他とし
て、例えば、エアーコンディショナ、除湿装置、加湿装
置、ファンヒータ（石油及び電気を発熱源とするものを
含む）、冷蔵庫等の恒温庫に搭載することによっても、
同様な殺菌除去効果が得られる。
【００４７】
【発明の効果】以上説明したように本発明のイオン発生
制御方法によると、必要に応じて印加する交番電圧の電
圧波形、周波数、又はバイアスを可変させることによ
り、負と正のイオンの発生量の比率を負イオンリッチ、
同程度、又は正イオンリッチにきめ細かに制御できる。
従って、一方のイオンを大量に供給してイオンバランス
を速やかに整えたり、敢えて負イオンリッチな環境を作
って、リラックス効果が持続して得えられるようにした
りできる。この方法により、イオン発生素子の用途の拡
大が図られる。そして、このようなイオン発生素子を空
気清浄機等の空気調節装置に搭載することにより、空気
中の浮遊細菌を適度に殺菌除去できる。
制御方法によると、必要に応じて印加する交番電圧の電
圧波形、周波数、又はバイアスを可変させることによ
り、負と正のイオンの発生量の比率を負イオンリッチ、
同程度、又は正イオンリッチにきめ細かに制御できる。
従って、一方のイオンを大量に供給してイオンバランス
を速やかに整えたり、敢えて負イオンリッチな環境を作
って、リラックス効果が持続して得えられるようにした
りできる。この方法により、イオン発生素子の用途の拡
大が図られる。そして、このようなイオン発生素子を空
気清浄機等の空気調節装置に搭載することにより、空気
中の浮遊細菌を適度に殺菌除去できる。
【図１】 本発明の第１の実施形態に係るイオン発生
素子を示す概略的な構成図である。
素子を示す概略的な構成図である。
【図２】 イオン発生制御用の交番電圧の電圧波形１
を示す図である。
を示す図である。
【図３】 イオン発生制御用の交番電圧の電圧波形２
を示す図である。
を示す図である。
【図４】 イオン発生制御用の交番電圧の電圧波形３
を示す図である。
を示す図である。
【図５】 イオン発生制御用の交番電圧の電圧波形４
を示す図である。
を示す図である。
【図６】 イオン発生制御用の交番電圧の電圧波形５
を示す図である。
を示す図である。
【図７】 イオン発生制御用の交番電圧の電圧波形６
を示す図である。
を示す図である。
【図８】 そのイオン発生素子の針状電極にピーク電
圧±３．８ｋＶ、周波数６０Ｈｚに調整した電圧波形１
〜６の交番電圧を印加した場合に、針状電極から１０ｃ
ｍだけ離した位置で測定した負イオン及び正イオンの濃
度をオゾン濃度とともに示す表である。
圧±３．８ｋＶ、周波数６０Ｈｚに調整した電圧波形１
〜６の交番電圧を印加した場合に、針状電極から１０ｃ
ｍだけ離した位置で測定した負イオン及び正イオンの濃
度をオゾン濃度とともに示す表である。
【図９】 本発明の第２の実施形態の実験結果を示す
表であって、（ａ）はピーク電圧±３．８ｋＶに調整し
た電圧波形３の交番電圧の周波数を６０〜１，０００Ｈ
ｚの範囲で変えて印加した場合、（ｂ）は同じく電圧波
形５の交番電圧を印加した場合に、針状電極から１０ｃ
ｍだけ離した位置で測定した負イオン及び正イオンの濃
度をオゾン濃度とともに示す表である。
表であって、（ａ）はピーク電圧±３．８ｋＶに調整し
た電圧波形３の交番電圧の周波数を６０〜１，０００Ｈ
ｚの範囲で変えて印加した場合、（ｂ）は同じく電圧波
形５の交番電圧を印加した場合に、針状電極から１０ｃ
ｍだけ離した位置で測定した負イオン及び正イオンの濃
度をオゾン濃度とともに示す表である。
【図１０】 本発明の第３の実施形態の実験結果を示
す表であって、イオン発生素子の針状電極に、ピーク電
圧４．１ｋＶ、周波数６０Ｈｚに調整した電圧波形３の
交番電圧を印加するとともに、０〜＋９００Ｖの範囲で
種々のバイアスを印加した場合に、針状電極の先端から
１０ｃｍだけ離れた位置で測定した負イオン及び正イオ
ンの濃度をオゾン濃度とともに示す表である。
す表であって、イオン発生素子の針状電極に、ピーク電
圧４．１ｋＶ、周波数６０Ｈｚに調整した電圧波形３の
交番電圧を印加するとともに、０〜＋９００Ｖの範囲で
種々のバイアスを印加した場合に、針状電極の先端から
１０ｃｍだけ離れた位置で測定した負イオン及び正イオ
ンの濃度をオゾン濃度とともに示す表である。
【図１１】 本発明の第４の実施形態に係るイオン発
生素子を示す概略的な構成図である。
生素子を示す概略的な構成図である。
【図１２】 そのイオン発生素子の針状電極にピーク
電圧±２．７ｋＶ、周波数６０Ｈｚに調整した種々の電
圧波形の交番電圧を印加した場合に、針状電極から１０
ｃｍだけ離した位置で測定した負イオン及び正イオンの
濃度をオゾン濃度とともに示す表である。
電圧±２．７ｋＶ、周波数６０Ｈｚに調整した種々の電
圧波形の交番電圧を印加した場合に、針状電極から１０
ｃｍだけ離した位置で測定した負イオン及び正イオンの
濃度をオゾン濃度とともに示す表である。
【図１３】 本発明の第５の実施形態に係る空気清浄
機の概略的な側面断面図である。
機の概略的な側面断面図である。
【図１４】 その空気調和機を対象区域に設置し、そ
の運転を開始してから時間の経過とともに空気中の大腸
菌の濃度の変化を示す図である。
の運転を開始してから時間の経過とともに空気中の大腸
菌の濃度の変化を示す図である。
【図１５】 複数の針状部から成る鋸歯状をしている
針状電極の平面図である。
針状電極の平面図である。
【符号の説明】 １ 針状電極 ２ 交番電源 ３ メッシュ状電極 ４ ＧＮＤ導体 ５ ファン ６ 吸込口 ７ 除塵脱臭フィルタ ８ 吹出口 １０ イオン発生素子 １３ 空気清浄機 １２，１４ ケーシング
フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｂ０３Ｃ 3/40 Ｂ０３Ｃ 3/40 Ｃ 3/41 3/41 Ｂ 3/68 3/68 Ｚ Ｆ２４Ｆ 7/00 Ｆ２４Ｆ 7/00 Ｂ Ｈ０１Ｔ 23/00 Ｈ０１Ｔ 23/00 Ｆターム(参考） 4C053 MM02 MM05 MM08 4C058 AA30 BB02 KK06 KK11 KK22 KK32 4C080 AA09 BB05 HH05 LL03 LL10 QQ01 QQ03 QQ17 4D054 AA11 BA20 BB04 BB30 CA20
Claims (8)
- 【請求項１】 対極電極は設けずに、針状電極のみを設
け、この針状電極に印加する所定の周期で極性の交互に
変化する交番電圧の電圧波形を変えることにより、負イ
オン及び正イオンの発生量の比率を制御することを特徴
とするイオン発生制御方法。 - 【請求項２】 対極電極は設けずに、針状電極のみを設
け、この針状電極に印加する所定の周期で極性の交互に
変化する交番電圧の周波数を変えることにより、負イオ
ン及び正イオンの発生量の比率を制御することを特徴と
するイオン発生制御方法。 - 【請求項３】 対極電極は設けずに、針状電極のみを設
け、この針状電極に印加する所定の周期で極性の交互に
変化する交番電圧のバイアスを変えることにより、負イ
オン及び正イオンの発生量の比率を制御することを特徴
とするイオン発生制御方法。 - 【請求項４】 針状電極と、この針状電極と対向する接
地電位の電極とを設け、前記針状電極と前記接地電位の
電極との間に印加する所定の周期で極性の交互に変化す
る交番電圧の電圧波形を変えることにより、負イオン及
び正イオンの発生量の比率を制御することを特徴とする
イオン発生制御方法。 - 【請求項５】 針状電極と、この針状電極と対向する接
地電位の電極とを設け、前記針状電極と前記接地電位の
電極との間に印加する所定の周期で極性の交互に変化す
る交番電圧の周波数を変えることにより、負イオン及び
正イオンの発生量の比率を制御することを特徴とするイ
オン発生制御方法。 - 【請求項６】 針状電極と、この針状電極と対向する接
地電位の電極とを設け、前記針状電極と前記接地電位の
電極との間に印加する所定の周期で極性の交互に変化す
る交番電圧のバイアスを変えることにより、負イオン及
び正イオンの発生量の比率を制御することを特徴とする
イオン発生制御方法。 - 【請求項７】 請求項１〜請求項６のいずれかに記載の
方法の実施に使用するイオン発生素子。 - 【請求項８】 請求項７に記載のイオン発生素子を備え
た空気調節装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001123842A JP2002319470A (ja) | 2001-04-23 | 2001-04-23 | イオン発生制御方法、イオン発生素子、及びそれを備えた空気調節装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001123842A JP2002319470A (ja) | 2001-04-23 | 2001-04-23 | イオン発生制御方法、イオン発生素子、及びそれを備えた空気調節装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002319470A true JP2002319470A (ja) | 2002-10-31 |
Family
ID=18973329
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001123842A Pending JP2002319470A (ja) | 2001-04-23 | 2001-04-23 | イオン発生制御方法、イオン発生素子、及びそれを備えた空気調節装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002319470A (ja) |
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003294280A (ja) * | 2002-03-29 | 2003-10-15 | Inax Corp | 空気調節装置 |
| JP2006340740A (ja) * | 2005-06-07 | 2006-12-21 | Sharp Corp | 正負イオン発生装置及びそれを備えた空気浄化装置 |
| JP2009205934A (ja) * | 2008-02-28 | 2009-09-10 | Smc Corp | イオナイザ |
| MD20080236A (ro) * | 2008-09-08 | 2010-06-30 | Институт Электронной Инженерии И Промышленных Технологий Академии Наук Молдовы | Generator de aeroioni bipolar |
| JP2010185965A (ja) * | 2009-02-10 | 2010-08-26 | Sharp Corp | 画像形成装置 |
| WO2011121937A1 (ja) * | 2010-03-29 | 2011-10-06 | パナソニック株式会社 | 冷蔵庫 |
| JP2012057912A (ja) * | 2010-09-13 | 2012-03-22 | Panasonic Corp | 冷蔵庫 |
| WO2013180000A1 (ja) * | 2012-05-29 | 2013-12-05 | シャープ株式会社 | イオン発生装置 |
| WO2018055789A1 (ja) * | 2016-09-21 | 2018-03-29 | シャープ株式会社 | 放電装置 |
| CN108339666A (zh) * | 2018-03-23 | 2018-07-31 | 昆山奕盛来环境科技有限公司 | 一种静电空气净化板及其空气净化装置 |
| CN108514954A (zh) * | 2018-03-23 | 2018-09-11 | 昆山奕盛来环境科技有限公司 | 一种方便维护的空气净化装置 |
-
2001
- 2001-04-23 JP JP2001123842A patent/JP2002319470A/ja active Pending
Cited By (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| US8885316B2 (en) | 2008-02-28 | 2014-11-11 | Smc Kabushiki Kaisha | Ionizer, static charge eliminating system, ion balance adjusting method, and workpiece static charge eliminating method |
| JP2009205934A (ja) * | 2008-02-28 | 2009-09-10 | Smc Corp | イオナイザ |
| MD20080236A (ro) * | 2008-09-08 | 2010-06-30 | Институт Электронной Инженерии И Промышленных Технологий Академии Наук Молдовы | Generator de aeroioni bipolar |
| CN101799657B (zh) * | 2009-02-10 | 2012-07-11 | 夏普株式会社 | 图像形成装置 |
| JP2010185965A (ja) * | 2009-02-10 | 2010-08-26 | Sharp Corp | 画像形成装置 |
| WO2011121937A1 (ja) * | 2010-03-29 | 2011-10-06 | パナソニック株式会社 | 冷蔵庫 |
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| CN108339666A (zh) * | 2018-03-23 | 2018-07-31 | 昆山奕盛来环境科技有限公司 | 一种静电空气净化板及其空气净化装置 |
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