JP2019046591A - イオン発生装置および電気機器 - Google Patents

Abstract

【課題】イオンの発生量を増加させ、かつイオンの発生量のバラツキを低減させることが可能なイオン発生装置を実現する。
【解決手段】イオン発生装置（１０）は、正極（１１）と負極（１２）と、正極を覆う正極側カバー部（１３１）と、負極を覆う負極側カバー部（１３２）とを備え、負極側カバー部を形成する樹脂材料は、正極側カバー部を形成する樹脂材料よりも負に帯電しやすい。
【選択図】図２

Description

本発明の一態様は、イオンを発生させるイオン発生装置、および該イオン発生装置を備える電気機器に関する。

特許文献１には、空気の流入口及び流出口を設けてあり、前記流入口から前記流出口へ空気が通過する経路の途中にイオン発生器を備え、該イオン発生器が発生したイオンを含ませた空気を前記流出口から放出する空気調和装置が記載されている。イオン発生器は、内部に放電用の電極を備えており、放電によって負イオン及び正イオンを発生させる。

上記空気調和装置において、イオン発生器は、筐体の上面に形成された空気の流出口を覆う蓋部を有する。蓋部は網状構造となっているので、流出口から流出する空気を通す一方で、異物が筐体内へ落下することを妨げる。

特開２０１３−２４４８４号公報（２０１３年２月４日公開）

イオン発生器は、ユーザの指などが接触する可能性のある位置に配される場合がある。この場合、電気機器について定められた安全基準を満たすため、当該イオン発生器が有する電極を覆うケースが当該電極の近傍に設けられる。しかしながら、当該ケースを有するイオン発生器においては、イオンの発生量が減少する、またはイオンの発生量にバラツキが生じる場合がある。

本発明の一態様は、イオンの発生量を増加させ、かつイオンの発生量のバラツキを低減させることが可能なイオン発生装置などを実現することを目的とする。

上記の課題を解決するために、本発明の一態様に係るイオン発生装置は、１以上の正極と１以上の負極とを備え、イオンを発生させるイオン発生装置であって、前記正極を覆う正極カバーと、前記負極を覆う負極カバーとを備え、前記正極カバーおよび前記負極カバーは、互いに異なる種類の樹脂材料により形成され、前記負極カバーを形成する樹脂材料は、前記正極カバーを形成する樹脂材料よりも負に帯電しやすい。

本発明の一態様によれば、イオンの発生量を増加させ、かつイオンの発生量のバラツキを低減させることが可能なイオン発生装置などを実現できる。

実施形態１に係る空気調和装置の断面図である。 （ａ）は、図１に示した空気調和装置が備えるイオン発生装置の外観を示す斜視図であり、（ｂ）は、（ａ）に示した状態のイオン発生装置からカバーを取り外した状態を示す斜視図である。 実施形態１に係るイオン発生装置が備えるカバーの概略を示す図である。 実施形態２に係るイオン発生装置が備えるカバーの概略を示す図である。 実施形態３に係るイオン発生装置が備えるカバーの概略を示す図である。

〔実施形態１〕
以下、本発明の一実施形態について、詳細に説明する。本実施形態では、イオン発生装置１０、およびイオン発生装置１０を備える空気調和機の室内機１（電気機器）について説明する。なお、本発明の一態様に係るイオン発生装置１０は、空気調和機の室内機１の他、例えば空気浄化装置または送風装置といった、他の電気機器に備えられていてもよい。

（空気調和機の室内機１の概略）
図１は、本実施形態に係る空気調和機の室内機１の断面図である。図１に示すように、空気調和機の室内機１（以下、単に空気調和室内機１と称する）は、空気の吸込口３と、吹出口４とを有する。空気調和室内機１の内部には、吸込口３から吹出口４に至る空気の流通路が形成されている。当該流通路には、熱交換器５が配置されている。また、当該流通路における、熱交換器５の吹出口４側には、吹出口４へ向かう空気の流れを形成するファン６が、熱交換器５に囲まれて配されている。なお、ファン６は、熱交換器５の吸込口３側に配されていてもよい。

空気調和室内機１は、例えば冷房、暖房、除湿および送風の各機能を備えている。したがって、空気調和室内機１は、吸込口３から吸い込んだ空気を、ユーザが指定した機能に応じて内部にて処理した後、吹出口４から吹き出すようになっている。

さらに、空気調和室内機１においては、空気の流通路の、ファン６の吹出口４側に、イオンを発生させるイオン発生装置１０が設けられている。したがって、吸込口３から吸い込まれた空気は、ファン６が形成した空気の流れに従い、イオン発生装置１０が発生させたイオンを含んだ状態で、吹出口４から空気調和室内機１の外部へと吹き出される。

図２の（ａ）は、空気調和室内機１が備えるイオン発生装置１０の外観を示す斜視図である。図２の（ｂ）は、図２の（ａ）に示したイオン発生装置１０からカバー１３を取り外した状態を示す斜視図である。

図２の（ｂ）に示すように、イオン発生装置１０は、正極１１および負極１２をそれぞれ２つずつ備える。イオン発生装置１０は、正極１１と負極１２との間で生じる放電により、イオンを発生させる。詳細には、イオン発生装置１０は、正極１１および負極１２の間で放電を生じさせるための電気回路（不図示）が収納された筐体１９を備える。正極１１および負極１２は、上記電気回路に接続されており、筐体１９から突出している。

なお、イオン発生装置１０は、１以上の正極と１以上の負極とを備えていればよい。したがって、イオン発生装置１０が備える正極１１および負極１２の数は、上述した２つずつに限定されない。

また、イオン発生装置１０は、正極１１および負極１２を覆うカバー１３を備える。カバー１３は、電気機器に設定された安全基準を満たすために、正極１１および負極１２にユーザの指などが接触しないように正極１１および負極１２を覆う。具体的には、カバー１３は正極１１および負極１２を、当該正極１１および負極１２から例えば１０ｍｍ以上離れた位置で覆う。

本実施形態のカバー１３は、格子状の形状を有する。したがって、空気はカバー１３を通過することができる。一方、ユーザの指などは、カバー１３によって正極１１および負極１２への接触を阻まれる。なお、カバー１３の形状は、空気を通過させ、かつユーザの指などの正極１１および負極１２への接触を防止できる形状であれば、格子状に限定されず、例えば網目状などであってもよい。

図２の（ａ）に示すように、カバー１３は、正極側カバー部１３１（正極カバー）および負極側カバー部１３２（負極カバー）を有する。正極側カバー部１３１は正極１１を覆い、負極側カバー部１３２は負極１２を覆う。

上述したとおり、イオン発生装置１０は、空気調和室内機１の、空気の流通路内に設けられている。このため、カバー１３も上記流通路内に存在する。上記流通路を流れる空気は、カバー１３を通過し、正極１１または負極１２の近傍を通過し、さらにカバー１３を再度通過する。

図３は、イオン発生装置１０が備えるカバー１３の概略を示す図である。図３に示すように、カバー１３においては、正極側カバー部１３１と負極側カバー部１３２とが一体に形成されている。カバー１３は、例えば異材質成形により形成される。

負極側カバー部１３２を形成する樹脂材料は、正極側カバー部１３１を形成する樹脂材料よりも負に帯電しやすい。本実施形態では、正極側カバー部１３１の材料は、ＡＢＳ（Acrylonitrile Butadiene Styrene）である。一方、負極側カバー部１３２の材料は、ＰＰ（Poly Propylene）である。

また、筐体１９についても同様に、負極１２の近傍の部分を形成する樹脂材料は、正極１１を形成する樹脂材料よりも負に帯電しやすい。例えば正極１１の近傍の部分を形成する樹脂材料はＡＢＳであってよく、負極１２の近傍の部分を形成する樹脂材料はＰＰであってよい。

一般的な樹脂材料の中で、ＡＢＳは正に帯電しやすく、ＰＰは負に帯電しやすい。このため、イオン発生装置１０がイオンを発生させる場合、正極側カバー部１３１は正に帯電し、負極側カバー部１３２は負に帯電する。正極側カバー部１３１および負極側カバー部１３２の中間部は、正および負のいずれにもほとんど帯電しない。

正極側カバー部１３１および負極側カバー部１３２の材料は、上述した例に限定されない。一般に広く使用されている樹脂材料について、正への帯電のしやすさは、ＡＢＳ＞ＰＥＴ（Poly Ethylene Terephthalate）＞ＰＳ（Poly Styrene）＞ＰＥ（Poly Ethylene）＞ＰＰ＞ＰＶＣ（Poly Vinyl Chloride）である。負への帯電のしやすさは、正への帯電のしやすさの逆である。

正極側カバー部１３１の材料は、例えば上述した樹脂材料のうち、ＡＢＳ、ＰＥＴまたはＰＳであってよい。また、負極側カバー部１３２の材料は、例えば上述した樹脂材料のうち、ＰＥ、ＰＰまたはＰＶＣであってよい。

なお、上述したとおり、ＰＰよりもＰＶＣの方が負に帯電しやすい。しかし、ＰＰは、ＰＶＣと比較して、価格が安く、かつ加工しやすいという長所がある。このため、本実施形態では負極側カバー部１３２の材料をＰＶＣではなくＰＰとしている。

従来のイオン発生装置においては、正極および負極を覆うカバーは、例えばＡＢＳで全体を形成されていた。上述したとおり、ＡＢＳは正に帯電しやすい。このようなイオン発生装置においては、カバーは正極の近傍で正に強く帯電し、負極の近傍で負に弱く帯電する。その結果、カバーは全体としては正に帯電することとなる。このため、従来のイオン発生装置においては、カバー全体での正の帯電の影響により、負極から発生する負イオンの量が減少する場合があった。

また、正極から発生する正イオンの量は、負極から発生する負イオンの量と連動する。すなわち、負極から発生する負イオンの量が減少した場合、正極から発生する正イオンの量も併せて減少する。したがって、従来のイオン発生装置においては、上記の帯電の影響により、負イオンおよび正イオンの両方が減少する場合があった。ただし、上述したイオンの減少は、ＡＢＳで全体を形成されたカバーを用いた従来のイオン発生装置において一様に発生するものではなく、カバーの個体ごとに減少の有無および程度に相違が存在していた。

また、従来のイオン発生装置においては、同一個体のカバーを用いた場合であっても、日によってイオンの発生量が異なる場合もあった。これは、空気の温湿度などの、環境条件の相違に起因しているものと考えられる。

本願発明者は、正極側カバー部１３１および負極側カバー部１３２のそれぞれを、対応する電極の極性と同じ極性に帯電しやすい材料で形成することで、（ｉ）イオンの発生量を増加させ、かつ（ｉｉ）カバー１３の個体差および環境条件に起因するイオンの発生量のバラツキを低減できることを見出した。本実施形態においては、正極側カバー部１３１をＡＢＳにより形成し、負極側カバー部１３２をＰＰにより形成することで、イオンの発生量を増加させ、カバー１３の個体差および環境条件に対するイオンの発生量のバラツキを低減できる。

なお、本発明の一態様においては、筐体１９については単一の樹脂材料で形成されていてもよい。例えば、筐体１９の全体がＡＢＳで形成されていてもよい。

〔実施形態２〕
本発明の他の実施形態について、以下に説明する。本実施形態では、カバー１３とは異なる構成を有するカバー１４を備えるイオン発生装置について説明する。

図４は、本実施形態に係るイオン発生装置が備えるカバー１４の概略を示す図である。図４に示すように、カバー１４は、正極側カバー部１４１、負極側カバー部１４２および連結部１４３（絶縁体）を備える。カバー１４において、正極側カバー部１４１および負極側カバー部１４２は、連結部１４３（絶縁体）を介して連結されている。カバー１４は、例えばカバー１３などと同様に異材質成形により一体に形成される。

正極側カバー部１４１の材料は、上述した正極側カバー部１３１の材料と同様であり、例えばＡＢＳである。また、負極側カバー部１４２の材料は、上述した負極側カバー部１３２の材料と同様であり、例えばＰＰである。

連結部１４３は、正極側カバー部１４１の材料および負極側カバー部１４２の材料のいずれとも異なる材料で形成される。連結部１４３は、例えばゴムまたはＰＶＣなどの、高い絶縁性を有する材料によって形成される。

このため、カバー１４においては、正極側カバー部１４１および負極側カバー部１４２の一方の帯電が他方に与える影響が、カバー１３における当該影響と比較して小さい。したがって、正極側カバー部１４１および負極側カバー部１４２はそれぞれ、正極側カバー部１３１および負極側カバー部１３２と比較して、正または負に強く帯電する。正極側カバー部１４１および負極側カバー部１４２の帯電の度合いが強まると、イオン発生装置が発生させるイオンの量が増大する。

したがって、本実施形態に係るイオン発生装置は、カバー１４を備えることで、実施形態１のイオン発生装置１０よりもさらに多くのイオンを発生させることができる。

〔実施形態３〕
本発明の他の実施形態について、以下に説明する。本実施形態では、カバー１３および１４と異なる構成を有するカバー１５を備えるイオン発生装置について説明する。

図５は、本実施形態に係るイオン発生装置が備えるカバー１５の概略を示す図である。図５に示すように、カバー１５は、正極側カバー部１５１および負極側カバー部１５２を備える。

カバー１５においては、正極側カバー部１５１および負極側カバー部１５２は、別個に形成されている。正極側カバー部１５１の材料は、上述した正極側カバー部１３１などの材料と同様であり、例えばＡＢＳである。また、負極側カバー部１５２の材料は、上述した負極側カバー部１３２などの材料と同様であり、例えばＰＰである。

正極側カバー部１５１および負極側カバー部１５２は、例えば互いに嵌め合うことが可能な形状（不図示）を有していてもよい。または、正極側カバー部１５１および負極側カバー部１５２は、例えば超音波などにより互いに接合されてもよい。

このようなカバー１５を備えるイオン発生装置も、本発明の一態様に含まれる。

特に、正極側カバー部１５１および負極側カバー部１５２を互いに嵌め合う場合には、正極側カバー部１５１および負極側カバー部１５２を低コストで容易に連結させることができる。また、この場合には、正極側カバー部１５１と負極側カバー部１５２とを必要に応じて容易に分離させることができる。このため、例えばカバー１５を廃棄する場合に、樹脂の種類ごとに分別して処理することが容易である。

また、正極側カバー部１５１および負極側カバー部１５２を互いに嵌め合う場合には、図５に示すように、正極側カバー部１５１および負極側カバー部１５２が互いに密着しない。この場合、正極側カバー部１５１と負極側カバー部１５２との間の隙間が絶縁層として機能する。このため、カバー１５においては、正極側カバー部１５１および負極側カバー部１５２の一方の帯電が他方に与える影響が、例えば正極側カバー部１３１および負極側カバー部１３２における当該影響と比較して小さい。したがって、正極側カバー部１５１および負極側カバー部１５２のそれぞれが対応する電極の極性に帯電しやすくなり、イオンの発生量を増加させることができる。

〔まとめ〕
本発明の態様１に係るイオン発生装置（１０）は、１以上の正極（１１）と１以上の負極（１２）とを備え、イオンを発生させるイオン発生装置であって、前記正極を覆う正極カバー（正極側カバー部１３１、１４１、１５１）と、前記負極を覆う負極カバー（負極側カバー部１３２、１４２、１５２）とを備え、前記正極カバーおよび前記負極カバーは、互いに異なる種類の樹脂材料により形成され、前記負極カバーを形成する樹脂材料は、前記正極カバーを形成する樹脂材料よりも負に帯電しやすい。

上記の構成によれば、イオン発生装置において、正極および負極はそれぞれ、いずれも樹脂材料で形成された正極カバーおよび負極カバーに覆われる。正極カバーは、負極カバーを形成する樹脂材料よりも正に帯電しやすい樹脂材料で形成される。

したがって、正極カバーおよび負極カバーは、対応する電極の極性と同じ極性に帯電するため、イオンの発生を阻害しない。したがって、イオン発生装置は、効率よくイオンを発生させることができる。

本発明の態様２に係るイオン発生装置は、上記態様１において、前記正極カバーの材料はＡＢＳ（Acrylonitrile Butadiene Styrene）であり、前記負極カバーの材料はＰＰ（Poly Propylene）であってもよい。

上記の構成によれば、正極カバーおよび負極カバーを、それぞれ好適な材料で形成することができる。

本発明の態様３に係るイオン発生装置は、上記態様１または２において、前記正極カバー（正極側カバー部１３１）および前記負極カバー（負極側カバー部１３２）は、一体に形成されていてもよい。

上記の構成によれば、正極カバーおよび負極カバーが分離しないため、イオン発生器の組み立て時などにおける正極カバーおよび負極カバーの取り扱いが容易になる。

本発明の態様４に係るイオン発生装置は、上記態様３において、前記正極カバー（正極側カバー部１４１）および前記負極カバー（負極側カバー部１４２）は、絶縁体（連結部１４３）を介して連結されていてもよい。

上記の構成によれば、正極カバーおよび負極カバーの一方における帯電が、他方に与える影響が小さくなる。このため、正極カバーおよび負極カバーがそれぞれ、絶縁体を介さずに連結される場合と比較して、正または負に強く帯電する。したがって、イオンの発生量を増加させることができる。

本発明の態様５に係るイオン発生装置は、上記態様１または２において、前記正極カバー（正極側カバー部１５１）および前記負極カバー（負極側カバー部１５２）は、別個に形成されていてもよい。

上記の構成によれば、態様４と同様の効果を奏する。

本発明の態様６に係る電気機器（空気調和室内機１）は、上記態様１から５のいずれかのイオン発生装置を備える。

上記の構成によれば、態様１と同様の効果を奏する。

本発明の一態様は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の一態様の技術的範囲に含まれる。さらに、各実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を組み合わせることにより、新しい技術的特徴を形成することができる。

１ 空気調和室内機（電気機器）
１０ イオン発生装置
１１ 正極
１２ 負極
１３１、１４１、１５１ 正極側カバー部（正極カバー）
１３２、１４２、１５２ 負極側カバー部（負極カバー）
１４３ 連結部（絶縁体）

Claims (6)

1. １以上の正極と１以上の負極とを備え、イオンを発生させるイオン発生装置であって、
   前記正極を覆う正極カバーと、前記負極を覆う負極カバーとを備え、
   前記正極カバーおよび前記負極カバーは、互いに異なる種類の樹脂材料により形成され、
   前記負極カバーを形成する樹脂材料は、前記正極カバーを形成する樹脂材料よりも負に帯電しやすいことを特徴とするイオン発生装置。
2. 前記正極カバーおよび前記負極カバーは、一体に形成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。
3. 前記正極カバーおよび前記負極カバーは、絶縁体を介して連結されていることを特徴とする請求項２に記載のイオン発生装置。
4. 前記正極カバーおよび前記負極カバーは、別個に形成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。
5. 前記正極カバーの材料はＡＢＳ（Acrylonitrile Butadiene Styrene）であり、前記負極カバーの材料はＰＰ（Poly Propylene）であることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載のイオン発生装置。
6. 請求項１から５のいずれか１項に記載のイオン発生装置を備える電気機器。

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