JP5934904B2

JP5934904B2 - イオン発生装置

Info

Publication number: JP5934904B2
Application number: JP2012011885A
Authority: JP
Inventors: 中曽根　孝昭; 孝昭中曽根; 聡香川
Original assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Current assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Priority date: 2012-01-24
Filing date: 2012-01-24
Publication date: 2016-06-15
Anticipated expiration: 2032-01-24
Also published as: JP2013152796A

Description

本発明は、室内空間の除菌や脱臭を行うイオン発生装置に関するものである。

従来、この種のイオン発生装置は、空気中にイオンやラジカルなどの活性種（以後イオンと記載）を供給して空気中の菌を抑制したり（除菌）、空気中の臭いを分解して取り除く（脱臭）空気浄化を目的として開発され、一般家庭に広く普及している。ここで、天井への設置を目的とされたもの知られている（例えば、特許文献１参照）。

また、この種のイオン発生装置の固定方法には、換気や空調に用いられるダクト用換気扇やグリルなどの機器の取付けと同様に、天井面に設けた機器取付用の取付穴への挿入に支障をきたすことがなく、取付け面が破損しにくい形状のものが知られている（例えば、特許文献２参照）。

以下、そのイオン発生装置について図５と図６を参照しながら説明する。

図５に示すように、本体１０１と、その下面に吸込口１０３と吹出口１０４を有するグリル１０２とを有し、本体１０１の内部には遠心ファン１０５と有し、本体１０１の内部にはイオンを発生する静電霧化装置１０６と、この静電霧化装置１０６によって生成されたイオンを排出するイオン排出口１０７を有している。

イオン排出口１０７からイオンは、吸込口１０３から吸い込まれた空気が吹出口１０４から吹き出される前に混ぜ合わせ、イオンを含んだ空気として吹出口１０４から吹き出される。

図６に示すように、本体１０１の外周１０１ａに設けられた凹状の溝部１０８内に起立状態または横伏せ状態に傾倒自在に支持され、本体１０１の下側のフランジ１０９と天井１１０の室内面１１０ａが接し、室外面１１０ｂに圧接される押さえ金具１１１を揺動自在に配設した取付金具１１２を可動する可動体１１３を有した可動手段１１５を備え、取付金具１１２の支持手段１１４および可動手段１１５を奥壁部１１６内に有し、本体１０１の上面にはダクト接続部１１７と本体１０１の下面にはグリル１１８を有している。

特開２０１１−２５３７８０号公報特開平１０−２４６４８６号公報

このような従来のイオン発生装置においては、本体を固定する取付金具の取付部によりケーシングを有しない遠心ファンの風量特性や騒音特性が悪化するという課題を有していた。

そこで本発明は、上記従来の課題を解決するものであり、本体を固定する取付金具の取付部によりケーシングを有しない遠心ファンの風量特性や騒音特性を悪化させずに、天井に開けられた丸穴を介して天井に本体を固定することができるイオン発生装置を提供することを目的とする。

そして、この目的を達成するために、本発明は、天井に円筒状で下方にフランジを有した本体を埋め込み、前記本体の天面には、遠心ファンと前記遠心ファンを回転させるための電動機と前記電動機を保持する天板を設け、前記本体の下面に吸込口と吹出口を有するグリルとを備え、前記本体内部には、静電霧化手段を備え、前記静電霧化手段によって発生したイオンが、前記遠心ファンによって前記吸込口から吸込まれ、前記吹出口から排出される空気に混流するイオン発生装置において、前記本体の外郭面に外側面凹部を設け、前記外側面凹部を可動しながら前記天井に前記本体を固定する取付金具を設け、外側面凹部によりできた内側面凸部を遠心ファンの舌部とし、前記内側面凸部と前記遠心ファンの吐出口の間に圧力上昇部を設けたこととしたものであり、これにより所期の目的を達成するものである。

本発明によれば、天井に円筒状で下方にフランジを有した本体を埋め込み、前記本体の天面には、遠心ファンと前記遠心ファンを回転させるための電動機と前記電動機を保持する天板を設け、前記本体の下面に吸込口と吹出口を有するグリルとを備え、前記本体内部には、静電霧化手段を備え、前記静電霧化手段によって発生したイオンが、前記遠心ファンによって前記吸込口から吸込まれ、前記吹出口から排出される空気に混流するイオン発生装置において、前記本体の外郭面に外側面凹部を設け、前記外側面凹部を可動しながら前記天井に前記本体を固定する取付金具を設け、外側面凹部によりできた内側面凸部を遠心ファンの舌部とし、前記内側面凸部と前記遠心ファンの吐出口の間に圧力上昇部を設けたという構成にしたことにより、内側面凸部を遠心ファンのケーシングの一部である舌部とすることで風量特性と騒音特性を悪化させないこととなるので、本体を固定する取付金具の取付部によりケーシングを有しない遠心ファンの風量特性と騒音特性を悪化させずに、天井に開けられた丸穴を介して、天井に本体を固定することができる、という効果を得ることができる。

本発明の実施の形態１のイオン発生装置の構成を示す断面図同イオン発生装置の構成を示す上部分解図同イオン発生装置の構成を示す下部分解図同イオン発生装置の示す図（（ａ）側面図、（ｂ）Ａ−Ａ断面図）従来のイオン発生装置の構成を示す分解斜視図同イオン発生装置の機器取り付け装置の断面図

本発明のイオン発生装置は、天井に円筒状で下方にフランジを有した本体を埋め込み、前記本体の天面には、遠心ファンと前記遠心ファンを回転させるための電動機と前記電動機を保持する天板を設け、前記本体の下面に吸込口と吹出口を有するグリルとを備え、前記本体内部には、静電霧化手段を備え、前記静電霧化手段によって発生したイオンが、前記遠心ファンによって前記吸込口から吸込まれ、前記吹出口から排出される空気に混流するイオン発生装置において、前記本体の外郭面に外側面凹部を設け、前記外側面凹部を可動しながら前記天井に前記本体を固定する取付金具を設け、外側面凹部によりできた内側面凸部を遠心ファンの舌部とし、前記内側面凸部と前記遠心ファンの吐出口の間に圧力上昇部を設けた、という構成を有する。これにより、内側面凸部を遠心ファンのケーシングの一部である舌部とすることで風量特性を悪化させないこととなるので、本体を固定する取付金具の取付部によりケーシングを有しない遠心ファンの風量特性と騒音特性を悪化させずに、天井に開けられた丸穴を介して、天井に本体を固定することができる、という効果を奏する。

また、外側面凹部によりできた内側面凸部を２箇所以上設けた、という構成にしてもよい。これにより、２箇所以上で本体を天井に取り付け、内側面凸部を遠心ファンのケーシングの一部である舌部とし風量特性を悪化させないこととなるので、本体を天井へより堅固に取り付けることができ、更に本体を固定する取付金具の取付部によりケーシングを有しない遠心ファンの風量特性と騒音促成を悪化させずに、天井に開けられた丸穴を介して、天井に本体を固定することができる、という効果を奏する。

また、圧力上昇部が内側面凸部から前記遠心ファンの前記吐出口に向かって徐々に広がっていく、という構成にしてもよい。これにより、徐々に拡大する遠心ファンのケーシングとすることとなるので、静圧回復のロスが少なくなり、風量−圧力特性を更に向上させることができる、という効果を奏する。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。

（実施の形態１）
図１〜４に示すように、天井に本体を埋め込み、天井からイオンを発生させるイオン発生装置に係るものであり、図１に示すように、本体１は、円筒状を有しており下方にはフランジ２を有し、本体１の最上方の天面３には、遠心ファンであるターボファン４とターボファン４を回転させる電動機５を有し、電動機５を保持する天板６を天面３に設けた受け、天板６の下方には電動機５を接続するターボファン４を組み込んで構成されている。

なお、電動機は、直流（ＤＣ）でも交流（ＡＣ）でもどちらでも良い。

そして、本体１の左右すなわち側面には固定金具７を設け、図２に示すように、取付金具７は板状の固定金具７ａと根底金具７ｂの二つの部品で構成され、根底金具７ｂは固定金具７ａと接触する接触面３４を中心に天井１００面と根底金具７ｂが平行となるように回転でき、本体１の側面にあいた穴８と固定金具７ａにあいた長穴９を貫通する金具専用ネジ１０の進む方向の先端には、固定ナット１１が設けられている。

金具専用ネジ１０を回転させることで、本体１の側面に設けた天井１００側を凹状とした外側面凹部１２によって、回転方向の動きを規制された固定ナット１０が上下に移動し固定金具７を下方に移動させて、フランジ２と固定金具７とで天井１００を挟みこんで本体１を天井１００に固定することとなる。

なお、フランジ２に設けてある取り付け穴１３にネジを差し込んで締め付けることで、天井１００に取り付けることも可能である。

図２に示すように、電動機５の軸方向の中央には電動機フランジ１４が設けられており、電動機５は天板６の上方よりネジで電動機フランジ１４を介して取付けられ、電動機５が取り付けられる天板６の中央には本体１の天面３より低い窪み部１５があり、天板６は窪み部１５の面に取り付けられており、図１に示すように、ターボファン４は電動機５を天板６に取り付けている面から軸１６にかけて覆い隠す形状となっている。

また、図３に示すように、本体１の下端の中央に、吸込口１７と吸込口１７の外周囲に吹出口１８を有するグリル１９を備え、本体１の下端の吸込口１７から、図１に示すように、オリフィス部２０にかけて筒状の経路２１を通ってターボファン４に吸い込まれ、ターボファン４の全周に吹出し、また、グリル１９の吹出口１８へ導く空気流路２２が設けられている。

また、図３に示すように、本体１の内部に本体１を天面３に平行な水平に仕切る仕切板２３と、仕切板２３に静電霧化装置２４と運転動作ランプ２５を設け、静電霧化装置２４と運転動作ランプ２５には保護カバー２６で完全に覆うことでユーザーが手を触れることができないようにしてある。

そして、保護カバー２６の下方には、静電霧化装置２４から発生したイオンを排出するイオン排出口２７を備え、イオン排出口２７が吹出口１８近傍に設けられ、イオン排出口２７の大きさは直径５ミリメートル程度となっており、ユーザーの指が入り込まない大きさとなっている。

さらに、保護カバー２６の下方には運転動作ランプ２５の光が通る光筒２８を設け、グリル１９へ運転動作ランプ２５の光を透過させ、グリル１９の表面で光を浮び上がらせている。

また、電動機５（図１参照）および静電霧化装置２４をコントロールする基板を納める制御回路ケース２９は、本体１の外郭にあたる天板６と電動機５の上方に設置し、制御回路ケース２９の幅は、本体１の直径値より小さくし、制御回路ケース２９の長手方向は、本体１の中心軸より片方に完全に寄せて配置されている。

図４に示すように、本体１の外郭面に形成される２箇所の外側面凹部１２により、本体１の内側面に凸形状となる内側面凸部３０が２箇所形成される一方で、この内側面凸部３０がターボファン４の舌部３１となるように、ターボファン４から空気流路２２への開口部を吐出口３２とし、この吐出口３２と舌部３１の間を圧力上昇部３３としている。

この圧力上昇部３３は舌部３１から吐出口３２に向かって外周側に広がる形状、言いかえると、ターボファン４と圧力上昇部３３の半径方向距離は舌部３１で最小となり、吐出口３２で最大となるように徐々に大きくなっている形状となっている。

上記構成において、図１に示すように空気の流れを上流から追っていくと、ターボファン４はグリル１９中央の吸込口１７を通じて部屋の空気を吸込み、ターボファン４によって遠心方向に空気が送り出される。

このとき、図４において、ターボファン４によって遠心方向に送り出された空気は、ターボファン４と舌部３１（舌部とはターボファン４の回転方向において、吐出口３２と圧力上昇部３３の境界部のことである）の半径方向距離が最小となる舌部すき間３１ａで圧力上昇が最大となり、吐出口３２に向かって半径方向距離のすき間が徐々に大きくなりことにより、ターボファン４によって遠心方向に送り出された空気が圧力上昇部３３によって静圧分が動圧分に変化し、更に、次の舌部３１によって、次の舌部すき間３１ａで圧力上昇が最大となっているため、次の圧力上昇部３３へ流入しないで、吐出口３２から流出する。

ここで、半径方向距離が最小となるターボファン４と舌部３１の舌部すき間３１ａは、ターボファン４の直径に対し８〜１０％が望ましく、８％より小さくなるとターボファン４と舌部３１の干渉音が発生し、１０％より大きくなると風量−静圧特性が低下する。

そして、図１に示すように、均一に送り出された空気は、本体１の内壁に沿って下方に曲げられ、空気流路２２を通じて、グリル１９の吹出口１８から均一に吹出す。また、図３に示すように静電霧化装置２４よりイオンが生成され、吹出口１８の近傍に設置してあるイオンを排出するためのイオン排出口２７から、静電霧化装置２４によって生成されたイオンが放出され、イオンは図１に示す吹出口１８から吹出す風の流れにのって均一に部屋全体にいきわたることとなり、部屋の隅々まで広範囲にわたって供給できる。

また、ターボファン４を使用することで、ケーシングが必要としなくなるため、本体１の円周方向の大きさを小さくすることができ、天井１００に取り付ける施工をする際に開ける穴を小さくできるため、施工の手間が軽減することができる。

なお、ターボファン４は電動機５を覆いかぶさるように重なっており、更に、電動機５は天板６の窪み部１５の面に取り付けられているため、本体１の高さ方向を低く構成できることとなり、天井１００裏が低い場合でも設置することができる。

また、制御回路ケース２９を本体１の内部に入れないため、本体１の内部の流路を大きくとることができ、本体１の内部の圧力損失を減少させることとなり、ターボファン４の負荷を下げることができ、ターボファン４の回転は下がり騒音の低下をすることができる。そして、制御回路ケース２９は、施工の際に天井１００にあけた穴に本体１を挿入するときに中心より片方に寄せて配置しているため、図６に示すように本体１を斜めにして制御回路ケース２９から穴に挿入することが可能となり、天井１００に制御回路ケース２９と同じ大きさの穴をあけなくても良くなるため、施工の工数を削減することができる。

本発明にかかるイオン発生装置は、天井に取り付け、風量特性と騒音特性を悪化させずにイオン供給を可能とするものであるので、イオンによってもたらすことができる効果や効能を居住空間に供給することに有用であり、また、クローゼットやバス、トイレ、または倉庫などの非居住空間においても有用である。

１本体
２フランジ
３天面
４ターボファン
５電動機
６天板
１２外側面凹部
１７吸込口
１８吹出口
１９グリル
２４静電霧化装置
３０内側面凸部
３１舌部
３１ａ舌部すき間
３２吐出口
３３圧力上昇部
１００天井

Claims

天井に円筒状で下方にフランジを有した本体を埋め込み、前記本体の天面には、遠心ファンと前記遠心ファンを回転させるための電動機と前記電動機を保持する天板を設け、前記本体の下面に吸込口と吹出口を有するグリルとを備え、前記本体内部には、静電霧化手段を備え、前記静電霧化手段によって発生したイオンが、前記遠心ファンによって前記吸込口から吸込まれ、前記吹出口から排出される空気に混流し、前記本体の外郭面に外側面凹部を設け、前記外側面凹部を可動しながら前記天井に前記本体を固定する取付金具を設け、外側面凹部によりできた内側面凸部を遠心ファンの舌部とし、前記内側面凸部と前記遠心ファンの吐出口の間に圧力上昇部を設けたものであって、前記圧力上昇部が前記内側面凸部から前記遠心ファンの前記吐出口に向かって徐々に広がっていくことを特徴とするイオン発生装置。
天井に円筒状で下方にフランジを有した本体を埋め込み、前記本体の天面には、遠心ファンと前記遠心ファンを回転させるための電動機と前記電動機を保持する天板を設け、前記本体の下面に吸込口と吹出口を有するグリルとを備え、前記本体内部には、静電霧化手段を備え、前記静電霧化手段によって発生したイオンが、前記遠心ファンによって前記吸込口から吸込まれ、前記吹出口から排出される空気に混流し、前記本体の外郭面に外側面凹部を設け、前記外側面凹部を可動しながら前記天井に前記本体を固定する取付金具を設け、外側面凹部によりできた内側面凸部を遠心ファンの舌部とし、前記内側面凸部と前記遠心ファンの吐出口の間に圧力上昇部を設け、前記外側面凹部によりできた前記内側面凸部を２箇所以上設けたものであって、前記圧力上昇部が前記内側面凸部から前記遠心ファンの前記吐出口に向かって徐々に広がっていくことを特徴とするイオン発生装置。