微小粒子拡散装置
【課題】居住空間に微小粒子を十分供給できる微小粒子拡散装置を提供する。
【解決手段】室内の居住空間の上方に第１気流を送出する第１吹出口１０ａ〜１０ｃと、第１吹出口１０ａ〜１０ｃの下方に配されて第１気流の下方に第２気流を送出する第２吹出口１０ｄと、微小粒子を発生する微小粒子発生装置１７とを備え、前記微小粒子発生装置１７で発生した微小粒子を室内に送出するとともに、第１吹出口１０ａ〜１０ｃから送出される微小粒子の濃度を第２吹出口１０ｄから送出される微小粒子の濃度よりも低くした。
【解決手段】室内の居住空間の上方に第１気流を送出する第１吹出口１０ａ〜１０ｃと、第１吹出口１０ａ〜１０ｃの下方に配されて第１気流の下方に第２気流を送出する第２吹出口１０ｄと、微小粒子を発生する微小粒子発生装置１７とを備え、前記微小粒子発生装置１７で発生した微小粒子を室内に送出するとともに、第１吹出口１０ａ〜１０ｃから送出される微小粒子の濃度を第２吹出口１０ｄから送出される微小粒子の濃度よりも低くした。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、イオン等の微小粒子を送出して室内に拡散させる微小粒子拡散装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の微小粒子拡散装置は特許文献１に開示されている。この微小粒子拡散装置は前面に吹出口が開口する筐体内に送風ファンが設けられ、送風ファンと吹出口との間が送風経路により連結される。送風経路内には微小粒子であるイオンを発生する微小粒子発生装置が配される。
【０００３】
送風ファンにより発生する気流は送風経路を流通し、微小粒子発生装置で発生した微小粒子を含んだ気流が吹出口から送出される。送風経路は左右方向に広がって形成され、吹出口から送出される気流が左右方向に広がって微小粒子が居室内に拡散される。これにより、プラスイオンとマイナスイオンとを居室内に供給して居室内の浮遊菌の殺菌を行うことができる。
【０００４】
また、特許文献１には上下に分割された送風経路を有した構成が開示される（図２０）。この構成によると、吹出口から上下方向に広がって微小粒子が送出される。これにより、居室内の上部から下部にわたって微小粒子が居室内に拡散される。
【０００５】
【特許文献１】特許第３７９７９９３号公報（第４頁−第１８頁、第１図、第２０図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記従来の微小粒子拡散装置によると、居室内の居住空間と居住空間よりも上方とに略等しい濃度の微小粒子が送出されるため、居住空間に十分なイオン等の微小粒子が供給されない場合がある。特に、居室の天井が高いフロア等においてイオン等の微小粒子が人のいない上方まで拡散して居住空間の微小粒子が著しく減少する。このため、居住空間内の微小粒子による殺菌やリラクゼーション等の有効な効果を充分得ることができない問題があった。また、微小粒子発生装置によってイオン以外の芳香剤、消臭剤、殺虫剤、殺菌剤等の微小粒子を発生する場合も同様の問題がある。
【０００７】
本発明は、居住空間に微小粒子を十分供給できる微小粒子拡散装置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】
【０００８】
上記目的を達成するために本発明は、上方に第１気流を送出する第１吹出口と、第１吹出口の下方に配されて第１気流の下方に第２気流を送出する第２吹出口と、微小粒子を発生する微小粒子発生装置とを備え、前記微小粒子発生装置で発生した微小粒子を送出するとともに、第１吹出口から送出される微小粒子の濃度が第２吹出口から送出される微小粒子の濃度よりも低いことを特徴としている。
【０００９】
この構成によると、上方の第１吹出口から上方に第１気流が送出され、下方の第２吹出口から第１気流の下方に第２気流が送出される。第２気流には微小粒子発生装置で発生した微小粒子が含まれて室内の居住空間等に微小粒子が供給される。第１気流は第２気流よりも濃度の低い微小粒子が含まれ、居住空間の上方に送出される。これにより、第１気流がエアカーテンとなって第２気流に含まれる微小粒子の上方への拡散が防止される。これにより、微小粒子発生装置で発生した微小粒子の多くが居住空間に供給され、殺菌やリラクゼーション等の効果が得られる。尚、第１吹出口から微小粒子の濃度が０の第１気流を吹き出す場合も含まれる。
【００１０】
また本発明は、上記構成の微小粒子拡散装置において、第１吹出口から微小粒子が送出されないことを特徴としている。この構成によると、微小粒子発生装置を配したダクトの端面に第２吹出口が開口し、微小粒子発生装置で発生した微小粒子がダクトを介して第２吹出口から送出される。
【００１１】
また本発明は、上記構成の微小粒子拡散装置において、第１気流の風速を第２気流の風速よりも速くしたことを特徴としている。この構成によると、居住空間に風速の低い第２気流が送出され、人に風を感じさせずに居住空間に微小粒子が供給される。また、第１気流によって確実にエアカーテンが形成される。
【００１２】
また本発明は、上記構成の微小粒子拡散装置において、第２気流が第１気流に隣接することを特徴としている。この構成によると、第２気流に含まれる微小粒子が第１気流の下部の気流に引きつられて室内の遠くまで微小粒子が供給される。
【００１３】
また本発明は、上記構成の微小粒子拡散装置において、第１吹出口を上下に分割し、第１吹出口の上部から吹き出される第１気流の風速を下部から吹き出される第１気流の風速よりも速くしたことを特徴としている。この構成によると、第２気流よりも風速の速い第１気流は上方へ行く程徐々に風速が増加する。これにより、気流の乱れが抑制される。
【００１４】
また本発明は、上記構成の微小粒子拡散装置において、第２吹出口から第２気流を上下方向に拡大して送出したことを特徴としている。この構成によると、第２吹出口が上下方向に例えばラッパ状に広がり、第２気流の微小粒子が上下に拡散される。
【００１５】
また本発明は、上記構成の微小粒子拡散装置において、第２吹出口から第２気流を左右方向に拡大して送出したことを特徴としている。この構成によると、第２吹出口が左右方向に例えばラッパ状に広がり、第２気流の微小粒子が左右に拡散される。
【００１６】
また本発明は、上記構成の微小粒子拡散装置において、第１吹出口から第１気流を左右方向に拡大して送出したことを特徴としている。この構成によると、第１吹出口が左右方向に例えばラッパ状に広がり、第１気流によるエアカーテンを確実に形成する。
【００１７】
また本発明は、上記構成の微小粒子拡散装置において、第１吹出口の左右の幅が第１吹出口の高さに対して十分大きいことを特徴としている。この構成によると、第１気流によるエアカーテンを確実に形成する。
【００１８】
また本発明は、微小粒子を発生する微小粒子発生装置を備え、送風ファンの駆動によって吹出口から微小粒子を送出する微小粒子拡散装置において、前記送風ファンと前記吹出口とを連結する送風経路が前記吹出口を上下に分割する複数の分割通路を有し、上部の前記分割通路を流通する気流の風速が下部の前記分割通路を流通する気流の風速よりも大きいことを特徴としている。
【００１９】
この構成によると、送風ファンが駆動されると複数の分割通路を気流が流通して整流され、微小流発生装置で発生した微小粒子を含んで吹出口から送出される。この時、吹出口の上部の気流がエアカーテンとなり、下部の気流に含まれた微小粒子が居室の下部に供給される。
【００２０】
また本発明は、上記構成の微小粒子拡散装置において、下部の前記分割通路に前記微小粒子発生装置を配したことを特徴としている。この構成によると、吹出口の下部から送出される低速の気流に微小粒子が含まれ、人に風を感じさせずに居住空間に微小粒子が供給される。
【００２１】
また本発明は、上記構成の微小粒子拡散装置において、前記送風経路は前記送風ファンから上方に延びて前方に屈曲し、前記送風ファン近傍から前記吹出口に延びて前記分割通路を形成したことを特徴としている。
【００２２】
この構成によると、送風経路を流通する気流は上方に流通して前方に屈曲し、吹出口から送出される。送風経路を上方に流通する気流は前方に屈曲する際に慣性によって上方に向かい、下壁から離れやすく上壁に沿いやすくなる。これにより、送風経路の上部を流通する気流が下部を流通する気流よりも速度が速くなる。この時、下壁から剥離する気流が多くなると下壁側で逆方向の気流が発生して気流が乱れる。複数の分割通路は送風ファン近傍から設けられ、分割通路によって流路断面の濡れぶち長さ（断面を囲む周の長さ）が大きくなる。これにより、流れに対して慣性よりも粘性の影響が大きくなるため気流が分割通路の壁面に沿いやすくなる。従って、気流の剥離を低減して気流の乱れが抑制される。
【００２３】
また本発明は、上記構成の微小粒子拡散装置において、前記送風経路は上壁及び下壁が曲面部を有して前記送風ファンから上方に延びて前方に屈曲し、前記上壁の前記曲面部の中央と前記下壁の前記曲面部の中央とを結ぶ位置よりも上流側から前記吹出口に延びて前記分割通路を形成したことを特徴としている。
【００２４】
この構成によると、送風経路を流通する気流は上方に流通して曲面部で前方に屈曲し、吹出口から送出される。送風経路を上方に流通する気流は前方に屈曲する際に慣性によって上方に向かい、下壁から離れやすく上壁に沿いやすくなる。これにより、送風経路の上部を流通する気流が下部を流通する気流よりも速度が速くなる。この時、下壁から剥離する気流が多くなると下壁側で逆方向の気流が発生して気流が乱れる。複数の分割通路は上壁の曲面部の中央と下壁の曲面部の中央とを結ぶ位置よりも上流側から設けられ、分割通路の断面の濡れぶち長さが大きくなるため気流が分割通路の壁面に沿いやすくなる。これにより、気流の剥離を低減して気流の乱れが抑制される。
【００２５】
また本発明は、上記構成の微小粒子拡散装置において、前記送風ファンがクロスフローファンから成り、下部の前記分割通路を上部の前記分割通路よりも前記送風ファンの排気口の内周側に配したことを特徴としている。この構成によると、クロスフローファンから成る送風ファンの排気口の内周側から排気される気流は下部の分割通路に導かれ、外周側から排気される気流は上部の分割通路に導かれる。排気口の内周側は回転翼の回転方向前方を示し、外周側は回転翼の回転方向後方を示す。これにより、上部の分割通路を流通する気流の風速が遠心力によってより速くなる。
【００２６】
また本発明は、上記構成の微小粒子拡散装置において、前記分割通路が上流側に対して下流側を拡幅して気流を上下方向に広げる上下拡幅部を有し、前記上下拡幅部の気流に垂直な断面を左右方向に延びるスリット状に形成したことを特徴としている。
【００２７】
この構成によると、分割通路を流通する気流は上下拡幅部によって上下方向に徐々に広がり、吹出口から上下に広がって送出される。上下拡幅部の断面形状は左右に広がるスリット状に形成され、上下壁が左右方向に長い。このため、送風経路を流通する気流が各分割通路の上下の壁面と接触する面積が大きくなる。これにより、気流が分割通路の上下壁に沿いやすく壁面から剥離させずに上下方向に気流を広げることができる。
【００２８】
また本発明は、上記構成の微小粒子拡散装置において、前記分割通路が上流側に対して下流側を拡幅して気流を左右方向に広げる左右拡幅部を前記上下拡幅部の下流側に有することを特徴としている。この構成によると、分割通路を流通する気流は上下拡幅部で上下方向に広がって左右拡幅部で左右方向に広がり、吹出口から上下左右に広がって送出される。
【００２９】
また本発明は、上記構成の微小粒子拡散装置において、前記左右拡幅部は各前記分割通路を左右方向に分割した複数の細通路を有し、各前記細通路が上流側に対して下流側を左右に拡幅されることを特徴としている。この構成によると、分割通路を左右に分割した各細通路によって送風経路を流通する気流は細通路の左右の壁面と接触する面積が大きくなる。これにより、気流が細通路の左右壁に沿いやすく壁面から剥離させずに左右方向に気流を広げることができる。
【００３０】
また本発明は、上記構成の微小粒子拡散装置において、前記微小粒子発生装置が配される前記分割通路は前記微小粒子発生装置が配される位置またはその上流側で流路を絞る絞り部が設けられることを特徴としている。この構成によると、微小粒子発生装置上または上流側で気流が絞られて整流されるとともに、流速が速くなるため微小粒子発生装置近傍の微小粒子の濃度が低下する。微小粒子を含有した後の気流路は上下拡幅部によって広げられる。
【００３１】
また本発明は、上記構成の微小粒子拡散装置において、前記微小粒子発生装置で発生する微小粒子が、イオン、芳香剤、消臭剤、殺虫剤、殺菌剤のいずれかを含むことを特徴としている。
【発明の効果】
【００３２】
本発明によると、上方に第１気流を送出する第１吹出口から送出される微小粒子の濃度が、第１気流の下方に第２気流を送出する第２吹出口から送出される微小粒子の濃度よりも低いので、第１気流がエアカーテンとなって第２気流に含まれる微小粒子が居住空間の上方に拡散されない。これにより、居住空間に微小粒子を十分供給することができる。特に、居室の天井が高いフロア等において微小粒子の拡散を防止してより大きな効果を奏する。
【００３３】
また本発明によると、送風経路が吹出口を上下に分割する複数の分割通路を有し、上部の分割通路を流通する気流の風速が下部の分割通路の風速よりも大きいので、上部の分割通路から居住空間上方に気流を送出することにより、該気流がエアカーテンとなって下部の分割通路から送出される気流の拡散が防止される。これにより、居住空間に送出される微小粒子が居住空間の上方に拡散されず、居住空間に微小粒子を十分供給することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３４】
以下に本発明の実施形態を図面を参照して説明する。図１は第１実施形態の微小粒子拡散装置を示す外観斜視図である。微小粒子拡散装置１は本体筐体２の左右端に脚部２ａが設けられ、居室内の床面に設置される。本体筐体２の前面上部には吹出口１０が開口する。
【００３５】
図２は微小粒子拡散装置１の側面断面図を示している。本体筐体２の底面には居室内の空気を吸い込む吸込口３が設けられる。本体筐体２の下部にはハウジング５ａにより覆われる送風ファン５が配される。送風ファン５はクロスフローファンから成り、吸気口５ｂを介して回転翼（不図示）の周方向からハウジング５ａ内に吸気し、排気口５ｃから周方向に排気する。吸込口３と送風ファン５との間にはエアフィルタ４が設けられる。
【００３６】
送風ファン５の排気口５ｃと吹出口１０とは送風ファン５による気流が流通する送風経路６により連結される。送風経路６はハウジング５ａと一体に形成され、上方に延びて前方に屈曲する。送風経路６内には上下方向に分割された複数の分割通路１１、１２、１３、１４が上方から順に設けられる。
【００３７】
上部の分割通路１１は送風ファン５の排気口５ｃの外周側に配され、下部の分割通路１４は送風ファン５の排気口５ｃの内周側に配される。排気口５ｃの内周側は回転翼の回転方向前方を示し、下壁６Ｄ（図３参照）側である。排気口５ｃの外周側は回転翼の回転方向後方を示し、上壁６Ｕ（図３参照）側である。排気口５ｃの外周側の気流の流速が遠心力によって内周側よりも速くなっている。
【００３８】
吹出口１０は各分割通路１１〜１４に対応して上下に分割され、開口部１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄが形成される。詳細を後述するように、各分割通路１１〜１４は上流側に上下拡幅部７が設けられ、下流側に左右拡幅部８が設けられる。
【００３９】
最下段の分割通路１４には微小粒子発生装置１７の電極１７ａ、１７ｂ（図８参照）が露出して配される。微小粒子発生装置１７の電極１７ａ、１７ｂには交流波形またはインパルス波形から成る電圧が印加される。電極１７ａには正電圧が印加され、電離により発生するイオンが空気中の水分と結合して主としてＨ+（Ｈ2Ｏ）ｍから成る電荷が正のクラスタイオンが形成される。
【００４０】
電極１７ｂには負電圧が印加され、電離により発生するイオンが空気中の水分と結合して主としてＯ2-（Ｈ2Ｏ）ｎから成る電荷が負のクラスタイオンが形成される。ここで、ｍ、ｎは任意の自然数である。Ｈ+（Ｈ2Ｏ）ｍ及びＯ2-（Ｈ2Ｏ）ｎは空気中の浮遊菌や臭い成分及び貯蔵物の付着菌の表面で凝集してこれらを取り囲む。
【００４１】
そして、式（１）〜（３）に示すように、衝突により活性種である［・ＯＨ］（水酸基ラジカル）やＨ2Ｏ2（過酸化水素）を微生物等の表面上で凝集生成して浮遊菌や臭い成分等を破壊する。ここで、ｍ’、ｎ’は任意の自然数である。従って、プラスイオン及びマイナスイオンを発生して吹出口１０から吐出することにより室内の殺菌及び臭い除去を行うことができる。
【００４２】
Ｈ+(Ｈ2Ｏ)ｍ＋Ｏ2-(Ｈ2Ｏ)ｎ→・ＯＨ＋1/2Ｏ2＋(ｍ＋ｎ)Ｈ2Ｏ ・・・（１）
Ｈ+(Ｈ2Ｏ)ｍ＋Ｈ+(Ｈ2Ｏ)ｍ’＋Ｏ2-(Ｈ2Ｏ)ｎ＋Ｏ2-(Ｈ2Ｏ)ｎ’
→ 2・ＯＨ＋Ｏ2＋(ｍ＋ｍ'＋ｎ＋ｎ')Ｈ2Ｏ ・・・（２）
Ｈ+(Ｈ2Ｏ)ｍ＋Ｈ+(Ｈ2Ｏ)ｍ’＋Ｏ2-(Ｈ2Ｏ)ｎ＋Ｏ2-(Ｈ2Ｏ)ｎ’
→ Ｈ2Ｏ2＋Ｏ2＋(ｍ＋ｍ'＋ｎ＋ｎ')Ｈ2Ｏ ・・・（３）
【００４３】
尚、従来からプラスイオンイオンＨ+（Ｈ2Ｏ）ｍ及びマイナスイオンＯ2-（Ｈ2Ｏ）ｎを空気中に送出し、イオンの反応によって浮遊細菌等を殺菌することは知られている。これらのイオンは各々が再結合して消滅するため、イオン発生素子の電極近傍で高濃度が実現できても送出される距離が遠くなるに従って急激にその濃度が減少する。
【００４４】
このため、実験装置のような小容積の空間ではイオン濃度を数万個／ｃｍ3とすることができても、現実の居住空間や作業空間等の大きな空間ではせいぜい２〜３千個／ｃｍ3の濃度とするのが限度であった。
【００４５】
一方、実験によるとイオン濃度が７０００個／ｃｍ3の時にトリインフルエンザウイルスが１０分間で９９％除去でき、５００００個／ｃｍ3の時に１０分間で９９．９％除去できる。即ち、空気中に１０００個／ｃｍ3のウイルスが存在したと仮定すると、イオンによる殺菌によってそれぞれ１０個／ｃｍ3、１個／ｃｍ3が残留する。従って、イオン濃度を７０００個／ｃｍ3から５００００個／ｃｍ3に高めることによって、残留するウイルスを１／１０にできる。
【００４６】
このことから、イオンを送出するだけではなく、人などが生活する居住空間や作業空間全体のイオン濃度を高濃度に維持することが感染症予防や環境浄化において非常に重要となる。
【００４７】
図３は送風経路６の概略構成を示す側面断面図である。送風経路６の上壁６Ｕ及び下壁６Ｄは湾曲した曲面部６ａ、６ｂをそれぞれ有している。分割通路１１〜１４を形成する各壁面は上壁６Ｕ及び下壁６Ｄに沿って湾曲し、一端Ｄ１が送風ファン５の近傍に設けられる。
【００４８】
これにより、分割通路１１〜１４は送風ファン５の近傍から吹出口１０にわたって形成される。曲面部６ａ、６ｂの始点Ａ１、Ａ２は分割通路１１〜１４の始点（Ｄ１）の下流側に配される。これにより、曲面部６ａ、６ｂの中央を結ぶ線Ｃ１は分割通路１１〜１４の始点（Ｄ１）の下流側に配されている。
【００４９】
送風経路６を上方に流通する気流は曲面部６ａ、６ｂによって前方に曲げられる際に慣性によって上方に向かい、下壁６Ｄから離れやすく上壁６Ｕに沿いやすくなる。これにより、送風経路６の上部を流通する気流が下部を流通する気流よりも速度が速くなる。
【００５０】
加えて、送風ファン５の排気口５ｃの外周側から順に分割通路１１〜１４が配される。このため、分割通路１１〜１４を流通する気流の速度を上方から順に速くすることができる。
【００５１】
分割通路１１〜１４が設けられない場合は、下壁６Ｄから剥離する気流が多くなる。このため、図４に示すように吹出口１０の気流の速度分布は下壁６Ｄ側で気流が逆流する逆流領域Ｈが発生して気流が乱れる。
【００５２】
複数の分割通路１１〜１４は送風ファン５近傍から設けられ、分割通路１１〜１４によって流路断面の濡れぶち長さ（断面を囲む周の長さ）が大きくなる。このため、流れに対して慣性よりも粘性の影響が大きくなり、気流が分割通路１１〜１４の壁面に沿いやすくなる。これにより、図５に示すように逆流領域Ｈが形成されず、気流の剥離を低減して気流の乱れが抑制される。
【００５３】
この時、分割通路の始点（Ｄ１）が曲面部６ａ、６ｂの中央Ｂ１、Ｂ２を結ぶ線Ｃ１よりも下流側になると、図６に示すように、逆流領域Ｈが発生する。このため、曲面部６ａ、６ｂの中央を結ぶ線Ｃ１を分割通路１１〜１４の始点（Ｄ１）の下流側に配置することによって気流の乱れを抑制することができる。分割通路１１〜１４の始点（Ｄ１）を送風ファン５の排気口５ｃ近傍にするとより確実に気流の乱れを抑制することができる。
【００５４】
ここで、曲面部６ａ、６ｂが曲率一定の場合は中央Ｂ１、Ｂ２は沿面距離の中点である。曲面部６ａ、６ｂが変化する場合は、曲面部６ａ、６ｂの始点及び終点の水平に対する接線の角度をそれぞれθ１、θ２としたときに中央Ｂ１、Ｂ２は（θ１＋θ２）／２となる位置である。
【００５５】
尚、図７に示すように、２つの分割通路１１、１４を設けた場合でも図４、図６に示す場合よりも気流の乱れを抑制できる。この時、送風経路６の曲がり具合によって一部に逆流領域Ｈが形成される場合がある。一方で、分割通路の数量を増加させると圧力損失が大きくなる。このため、送風経路６の流路面積及び曲がり具合に応じて分割通路の数量が設定される。
【００５６】
図３において、上下拡幅部７は送風経路６の上壁６Ｕと下壁６Ｄとの間が上流側に対して下流側が上下方向に拡幅される。これにより、吹出口１０から気流が上下方向に広がって送出される。各分割通路１１〜１４は上流側に対して下流側が上下方向に拡幅され、流路断面は左右方向の幅が高さ方向の幅に対して十分大きいスリット状に形成される。このため、送風経路６を流通する気流は各分割通路１１〜１４の上下の壁面と接触する面積が大きくなる。これにより、分割通路１１〜１４を流通する気流を上下の壁面から剥離させずに上下方向に広げることができる。
【００５７】
左右拡幅部８は上下拡幅部７の下流側に配され、上下拡幅部７の終端から上下の壁面が平面状に延長される。図８は分割通路１４の平面図を示している。左右拡幅部８は送風経路６の左壁６Ｌと右壁６Ｒとの間が上流側に対して下流側が左右方向に拡幅される。これにより、吹出口１０から気流が左右方向に広がって送出される。
【００５８】
左右拡幅部８は各分割通路１１〜１４を更に左右方向に分割した複数の細通路８ａを有している。微小粒子発生装置１７の電極１７ａ、１７ｂは各細通路８ａに対応して設けられる。これにより、正負のイオンの衝突による消滅を低減することができる。
【００５９】
左壁６Ｌ及び右壁６Ｒは湾曲した曲面部６ｃ、６ｄをそれぞれ有している。細通路８ａを形成する各壁面は左壁６Ｌ及び右壁６Ｒに沿って湾曲する。各細通路８ａは左右の壁面によって上流側に対して下流側が左右方向に拡幅され、流路断面は上下拡幅部７に対して左右方向の幅が狭められる。これにより、送風経路６を流通する気流は細通路８ａの左右の壁面と接触する面積が大きくなる。従って、細通路８ａを流通する気流を左右の壁面から剥離させずに左右方向に気流を広げることができる。
【００６０】
また、曲面部６ｃ、６ｄの中央を結ぶ線Ｃ２は細通路８ａの壁面の一端Ｄ２よりも下流側に配される。従って、各細通路８ａによって左右拡幅部８の気流の乱れを防止することができる。
【００６１】
尚、左右拡幅部８を上下拡幅部７の上流側に配置してもよい。この時、送風経路６は左右方向に分割された分割通路を有し、分割通路の上流部に左右拡幅部８が形成される。左右拡幅部８は上流側に対して下流側が左右方向に拡幅される。分割通路の下流部に配される上下拡幅部７は各分割通路を上下方向に更に分割した細通路が形成される。各細通路は上流側に対して下流側が上下方向に拡幅される。
【００６２】
しかしながら、左右拡幅部８を上下拡幅部７の下流側に配置するとより望ましい。これにより、送風ファン５のハウジング５ａと一体の送風経路６を上部拡幅部７の抜き方向を左右にして左右拡幅部８の抜き方向を前後にして成形加工できる。従って、送風経路６を簡単に形成することができる。
【００６３】
また、前述の図２に示すように、分割通路１４は微小粒子発生装置１７の上流側に絞り部１４ａが設けられる。絞り部１４ａは高さ方向の幅ｄが分割通路１４の始点の高さ方向の幅Ｄよりも狭くなっている。絞り部１４ａによって微小粒子発生装置１７で風速が増加されるとともに気流が整流される。その後、上下拡幅部７によって流路が広げられる。
【００６４】
微小粒子発生装置１７の電極１７ａ、１７ｂ近傍でイオンの濃度が高く飽和状態になるとイオンが発生しにくくなる。このため、絞り部１４ａで微小粒子発生装置１７の電極１７ａ、１７ｂの気流の速度を高くしてイオンの濃度を低下させることができる。これにより、微小粒子発生装置１７で多くのイオンを発生して気流に含ませることができる。
【００６５】
上記構成の微小粒子拡散装置１において、送風ファン５及び微小粒子発生装置１７が駆動されると、居室内の空気が吸込口３から本体筐体２内に取り込まれる。本体筐体２内に取り込まれた空気はエアフィルタ４で塵埃が捕集され、吸気口５ｂから送風ファン５に導かれる。
【００６６】
送風ファン５の排気は排気口５ｃを介して送風経路６を流通する。送風経路６を流通する気流は分割通路１１〜１４に分岐し、上部拡幅部７で上下方向に流路が広がるとともに左右拡幅部８で左右方向に流路が広がる。これにより、吹出口１０から上下及び左右方向に広がった気流が送出される。
【００６７】
送風経路６の下部の分割通路１４を流通する気流には微小粒子発生装置１７によってプラスイオンとマイナスイオンとが含まれる。これにより、開口部１０ｄ（第２吹出口）からプラスイオンとマイナスイオンとを含む気流（第２気流）が送出される。
【００６８】
また、開口部１０ａ、１０ｂ、１０ｃ（第１吹出口）から送出される気流（第１気流）は送風経路６の上部の分割通路１１、１２、１３を流通し、風速が速い。このため、開口部１０ａ、１０ｂ、１０ｃから送出される気流がエアカーテンとなってイオンの上方への拡散が防止される。従って、開口部１０ｄから居室内の居住空間に向けて気流を送出し、開口部１０ａ、１０ｂ、１０ｃから居住空間の上方に向けて気流を送出することによって居住空間に十分なイオンを供給して高い殺菌効果を得ることができる。
【００６９】
また、分割通路１１〜１４は上方から順に配され、開口部１０ａ〜１０ｄから送出される気流は上方から順に風速が速くなっている。これにより、気流の乱れを低減することができる。即ち、図９に示すように、上下の気流に対してその間の気流の風速が遅いと、渦流Ｆが発生して気流が乱れる。これに対して、図１０に示すように気流の速度が順に変化すると渦流が発生せず、気流の乱れが低減される。尚、図９、図１０において開口部１０ｂ、１０ｃが共通の場合を例にして説明している。
【００７０】
図１１、図１２は本実施形態の微小粒子拡散装置１により居室のイオンの分布を調べた結果を示す図である。居室Ｒは高さが４８００ｍｍ、幅６４００ｍｍ、奥行６４００ｍｍである。微小粒子拡散装置１は一方の側壁Ｗ１の床面Ｆに設置し、側壁Ｗ１に対向する側壁Ｗ２に向かって斜め上方に気流を送出している。イオン濃度の測定は微小粒子拡散装置１の左右方向の中心を通る鉛直面Ｄについて行った。
【００７１】
また、比較のため、図１３、図１４は送風経路６内に分割通路を形成せず、同じ居室Ｒ内に斜め上方に向けて気流を吹き出した場合のイオンの分布を調べた結果を示す。また、図１５、図１６は送風経路６内に分割通路を形成せず、同じ居室Ｒ内に鉛直上方に向けて気流を吹き出した場合のイオンの分布を調べた結果を示す。
【００７２】
図１４、図１６によると、居室Ｒ内の天井面Ｓまでイオンが拡散して居室Ｒ上部のイオン濃度が高く、居室Ｒ下部の居住空間（高さ約１６００ｍｍ以下）のイオン濃度が低い。これに対して、図１２に示す本実施形態では上方へのイオンの拡散が抑制され、居室Ｒ下部の居住空間のイオン濃度を高くすることができる。
【００７３】
本実施形態によると、上方に気流（第１気流）を送出する開口部１０ａ〜１０ｃ（第１吹出口）を設け、該気流の下方に気流（第２気流）を送出する開口部１０ｄ（第２吹出口）が設けられる。そして、開口部１０ｄから送出される気流にイオンを含み、開口部１０ａ〜１０ｃから送出される気流にイオンが含まれない。このため、開口部１０ａ〜１０ｃから送出される気流がエアカーテンとなって開口部１０ｄから送出される気流に含まれるイオンが居住空間の上方に拡散されない。これにより、居住空間にイオンを十分供給することができる。特に、居室の天井が高いフロア等においてイオンの拡散を防止してより大きな効果を奏する。
【００７４】
尚、微小粒子発生装置１７で発生したイオンの一部を開口部１０ａ〜１０ｃから送出してもよい。この時、開口部１０ａ〜１０ｃから送出されるイオンの濃度を開口部１０ｄから送出されるイオンの濃度よりも低くすることにより、上記と同様に、多くのイオンが居住空間の上方に拡散されない。従って、居住空間にイオンを十分供給することができる。特に、天井が低い居室では上方への拡散が少ないため有効となる。
【００７５】
また、開口部１０ａ〜１０ｃから送出される気流の風速が開口部１０ｄから送出される気流の風速よりも速いので、確実にエアカーテンを形成することができる。また、居住空間に風速の低い気流が送出されるため、人に風を感じさせずに居住空間にイオンを供給することができる。尚、複数の送風ファンによって異なる風速の気流を形成してもよい。
【００７６】
また、開口部１０ｄから送出される気流が開口部１０ａ〜１０ｃから送出される気流に隣接するので、風速の速い開口部１０ａ〜１０ｃから送出される気流に沿ってイオンを遠くまで供給することができる。
【００７７】
また、開口部１０ａ〜１０ｃが上下に分割され、上部から吹き出される気流の風速が下部から吹き出される気流の風速よりも速いので、吹出口から送出される気流は上方へ行く程徐々に風速が増加する。これにより、気流の乱れが抑制され、送風効率を向上することができる。
【００７８】
また、上下拡幅部７によって開口部１０ｄから上下方向に拡大して気流が送出されるので、イオンを居住空間の上下方向に拡散させることができる。従って、居住空間にイオンをより十分に供給することができる。
【００７９】
また、左右拡幅部８によって開口部１０ｄから左右方向に拡大して気流が送出されるので、イオンを居住空間の左右方向に拡散させることができる。従って、居住空間にイオンをより十分に供給することができる。
【００８０】
また、左右拡幅部８によって開口部１０ａ〜１０ｃから左右方向に拡大して気流が送出されるので、エアカーテンを確実に形成することができる。
【００８１】
また、送風経路６が吹出口１０を上下に分割する複数の分割通路１１〜１４を有し、上部の分割通路１１〜１３を流通する気流の風速が下部の分割通路１４の風速よりも大きいので、上部の分割通路１１〜１３から居住空間上方に気流を送出することにより、該気流がエアカーテンとなって下部の分割通路１４から送出される気流の拡散が防止される。これにより、イオンが居住空間の上方に拡散されず、居住空間にイオンを十分供給することができる。
【００８２】
また、下部の分割通路１４に微小粒子発生装置１７を配したので、吹出口１０の下部から送出される低速の気流にイオンが含まれ、人に風を感じさせずに居住空間にイオンを供給することができる。
【００８３】
また、送風経路６が送風ファン５から上方に延びて前方に屈曲し、送風ファン５近傍から吹出口１０に延びて分割通路１１〜１４を形成したので、分割通路１１〜１４によって流路断面の濡れぶち長さが大きくなるため気流が分割通路１１〜１４の壁面に沿いやすくなる。これにより、送風経路６の上部の風速を速くするとともに、気流の剥離を低減して気流の乱れを抑制することができる。
【００８４】
また、送風経路６の上壁６Ｕの曲面部６ａの中央と下壁６Ｄの曲面部６ｂの中央とを結ぶ位置よりも上流側から吹出口１０に延びて分割通路１１〜１４を形成したので、下壁６Ｄから剥離する気流を低減し、気流の乱れを抑制することができる。
【００８５】
また、下部の分割通路１４を上部の分割通路１１〜１３よりも送風ファン５の排気口５ｃの内周側に配したので、上部の分割通路１１〜１３を流通する気流の風速をより速くすることができる。
【００８６】
また、分割通路１１〜１４が上下拡幅部７を有し、上下拡幅部７の気流に垂直な断面を左右方向に延びるスリット状に形成したので、送風経路６を流通する気流が各分割通路１１〜１４の上下の壁面と接触する面積が大きくなる。これにより、分割通路１１〜１４を流通する気流を上下の壁面から剥離させずに上下方向に広げることができる。従って、居住空間の上下にイオンをより拡散させることができる。
【００８７】
また、分割通路１１〜１４が上流側に対して下流側を拡幅して気流を左右方向に広げる左右拡幅部８を上下拡幅部７の下流側に有するので、左右方向に気流を広げて居住空間の左右にイオンをより拡散させることができるとともに、エアカーテンを広く形成して上方へのイオンの拡散を防止することができる。また、成形性がよく容易に送風経路６を形成することができる。
【００８８】
また、左右拡幅部８は各分割通路１１〜１４を左右方向に分割した複数の細通路８ａを有し、各細通路８ａが上流側に対して下流側を左右に拡幅されるので、送風経路６を流通する気流は細通路８ａの左右の壁面と接触する面積が大きくなる。これにより、細通路８ａを流通する気流を左右の壁面から剥離させずに左右方向に広げることができる。
【００８９】
また、微小粒子発生装置１７が配される分割通路１４は微小粒子発生装置１７の上流側で流路を絞る絞り部１４ａが設けられるので、微小粒子発生装置１７の上流側で気流が絞られて整流される。また、絞り部１４ａによって流速が速くなるため微小粒子発生装置１７近傍のイオンの濃度が低下する。これにより、微小粒子発生装置１７で多くのイオンを発生して気流に含ませることができる。尚、微小粒子発生装置１７が配される位置に絞り部１４ａを設けてもよい。
【００９０】
次に、第２実施形態について説明する。本実施形態は前述の図７に示すように２つの分割通路１１、１４が上下に設けられる。これにより、吹出口１０（図２参照）は上下に並設される２つの開口部１０ａ、１０ｄ（図２参照）が形成され、開口部１０ａ、１０ｄから居室内に気流が送出される。微小粒子発生装置１７は分割通路１４に設けられる。その他の部分は第１実施形態と同様である。
【００９１】
図１７、図１８は本実施形態の微小粒子拡散装置１により居室のイオンの分布を調べた結果を示す図である。前述の図１１と同様に、居室Ｒは高さが４８００ｍｍ、幅６４００ｍｍ、奥行６４００ｍｍである。微小粒子拡散装置１は一方の側壁Ｗ１の床面Ｆに設置し、側壁Ｗ１に対向する側壁Ｗ２に向かって気流を送出している。イオン濃度の測定は微小粒子拡散装置１の左右方向の中心を通る鉛直面Ｄについて行った。
【００９２】
図１８によると、前述の比較例の図１４、図１６に比して上方へのイオンの拡散が抑制され、居室Ｒ下部の居住空間のイオン濃度を高くすることができる。
【００９３】
本実施形態によると、第１実施形態と同様に、上方に気流（第１気流）を送出する開口部１０ａ（第１吹出口）を設け、該気流の下方に気流（第２気流）を送出する開口部１０ｄ（第２吹出口）が設けられる。そして、開口部１０ｄから送出される気流にイオンを含み、開口部１０ａから送出される気流にイオンが含まれない。このため、開口部１０ａから送出される気流がエアカーテンとなって開口部１０ｄから送出される気流に含まれるイオンが居住空間の上方に拡散されない。これにより、居住空間にイオンを十分供給することができる。尚、イオンの一部を開口部１０ｄよりも低い濃度で開口部１０ａから送出してもよい。
【００９４】
次に、第３実施形態について説明する。本実施形態は３つの分割通路が上下に設けられる。これにより、前述の図１０に示すように吹出口１０（図２参照）は上下に並設される３つの開口部１０ａ、１０ｂ、１０ｄが形成され、開口部１０ａ、１０ｂ、１０ｄから室内に気流が送出される。微小粒子発生装置１７は開口部１０ｄを有する下部の分割通路に設けられる。その他の部分は第１実施形態と同様である。
【００９５】
開口部１０ａ、１０ｂ、１０ｄから送出される気流は図１０に示すように上方から順に速度が変化する。これにより、渦流が発生せず、気流の乱れが低減される。そして、図１９に示すように、開口部１０ａ、１０ｂからイオンを含まない気流が居住空間の上方に送出され、開口部１０ｄからイオンを含む気流が居住空間に送出される。これにより、第１、第２実施形態と同様の効果を得ることができる。尚、イオンの一部を開口部１０ｄよりも低い濃度で開口部１０ａ、１０ｂから送出してもよい。
【００９６】
次に、図２０は第４実施形態の微小粒子拡散装置１を示す概略側面断面図である。説明の便宜上、前述の図１、図２に示す第１実施形態と同様の部分には同一の符号を付している。本実施形態は送風ファン５が軸方向に吸気して周方向に排気するシロッコファン若しくはターボファンから成っている。その他の部分は第１、第２実施形態と同様である。
【００９７】
送風経路６は送風ファン５から上方に延びて前方に屈曲し、上下に分割された複数の分割通路１１、１４を有している。下方の分割通路１４には微小粒子発生装置１７が配される。分割通路１４は微小粒子発生装置１７が配される位置に絞り部１４ａが設けられる。
【００９８】
シロッコファンやターボファンから成る送風ファン５は円板５ｇ上に複数の翼５ｈが設けられ、軸方向に吸気して周方向に排気する。このため、円板５ｇは吸気口５ａに対向して配置され、吸気口５ａ側に分割通路１４が配されて円板５ｇ側に分割通路１１が配される。空気の粘性によって排気口５ｃの排気は吸込口５ｂ側の風速が遅く、円板５ｇ側の風速が速くなる。このため、円板５ｇ側に上方の分割通路１１を設けることにより、開口部１０ａから送出される気流の速度を速くできる。従って、吸気口５ｂは送風経路６が曲げられる側に配置される。
【００９９】
本実施形態によると、第１実施形態と同様の効果を得ることができる。尚、イオンの一部を開口部１０ｄよりも低い濃度で開口部１０ａから送出してもよい。
【０１００】
第１〜第４実施形態において、微小粒子拡散装置１は微小粒子発生装置１７によりプラスイオンとマイナスイオンとを発生して吹出口１０から送出して居室内の殺菌を行っている。微小粒子発生装置１７によりマイナスイオンのみを発生して居室内のリラクゼーション効果を得る微小粒子拡散装置１であってもよい。また、微小粒子発生装置１７により芳香剤、消臭剤、殺虫剤、殺菌剤等を発生して居室内の消臭、殺虫、殺菌等を行う微小粒子拡散装置１であってもよい。
【産業上の利用可能性】
【０１０１】
本発明によると、イオン、芳香剤、消臭剤、殺虫剤、殺菌剤等の微小粒子を送出して室内に拡散させる微小粒子拡散装置に利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【０１０２】
【図１】本発明の第１実施形態の微小粒子拡散装置を示す斜視図
【図２】本発明の第１実施形態の微小粒子拡散装置を示す側面断面図
【図３】本発明の第１実施形態の微小粒子拡散装置の送風経路を示す側面断面図
【図４】本発明の第１実施形態の微小粒子拡散装置の送風経路の分割通路の機能を説明する側面断面図
【図５】本発明の第１実施形態の微小粒子拡散装置の送風経路の分割通路の機能を説明する側面断面図
【図６】本発明の第１実施形態の微小粒子拡散装置の送風経路の分割通路の機能を説明する側面断面図
【図７】本発明の第１実施形態の微小粒子拡散装置の送風経路の分割通路の機能を説明する側面断面図
【図８】本発明の第１実施形態の微小粒子拡散装置の送風経路の左右拡幅部を示す平面図
【図９】本発明の第１実施形態の微小粒子拡散装置の送風経路の風速を説明する側面断面図
【図１０】本発明の第１実施形態の微小粒子拡散装置の送風経路の風速を説明する側面断面図
【図１１】本発明の第１実施形態の微小粒子拡散装置の居室内の送風状態を示す斜視図
【図１２】本発明の第１実施形態の微小粒子拡散装置によるイオン濃度の測定結果を示す図
【図１３】本発明の比較例の微小粒子拡散装置の居室内の送風状態を示す斜視図
【図１４】本発明の比較例の微小粒子拡散装置によるイオン濃度の測定結果を示す図
【図１５】本発明の比較例の微小粒子拡散装置の居室内の送風状態を示す斜視図
【図１６】本発明の比較例の微小粒子拡散装置によるイオン濃度の測定結果を示す図
【図１７】本発明の第２実施形態の微小粒子拡散装置の居室内の送風状態を示す斜視図
【図１８】本発明の第２実施形態の微小粒子拡散装置によるイオン濃度の測定結果を示す図
【図１９】本発明の第３実施形態の微小粒子拡散装置の居室内の送風状態を示す斜視図
【図２０】本発明の第４実施形態の微小粒子拡散装置を示す側面断面図
【符号の説明】
【０１０３】
１ 微小粒子拡散装置
２ 本体筐体
３ 吸込口
４ エアフィルタ
５ 送風ファン
６ 送風経路
６ａ、６ｂ 曲面部
７ 上下拡幅部
８ 左右拡幅部
８ａ 細通路
１０ 吹出口
１０ａ〜１０ｄ 開口部
１１〜１４ 分割通路
１７ 微粒子発生装置
【技術分野】
【０００１】
本発明は、イオン等の微小粒子を送出して室内に拡散させる微小粒子拡散装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の微小粒子拡散装置は特許文献１に開示されている。この微小粒子拡散装置は前面に吹出口が開口する筐体内に送風ファンが設けられ、送風ファンと吹出口との間が送風経路により連結される。送風経路内には微小粒子であるイオンを発生する微小粒子発生装置が配される。
【０００３】
送風ファンにより発生する気流は送風経路を流通し、微小粒子発生装置で発生した微小粒子を含んだ気流が吹出口から送出される。送風経路は左右方向に広がって形成され、吹出口から送出される気流が左右方向に広がって微小粒子が居室内に拡散される。これにより、プラスイオンとマイナスイオンとを居室内に供給して居室内の浮遊菌の殺菌を行うことができる。
【０００４】
また、特許文献１には上下に分割された送風経路を有した構成が開示される（図２０）。この構成によると、吹出口から上下方向に広がって微小粒子が送出される。これにより、居室内の上部から下部にわたって微小粒子が居室内に拡散される。
【０００５】
【特許文献１】特許第３７９７９９３号公報（第４頁−第１８頁、第１図、第２０図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記従来の微小粒子拡散装置によると、居室内の居住空間と居住空間よりも上方とに略等しい濃度の微小粒子が送出されるため、居住空間に十分なイオン等の微小粒子が供給されない場合がある。特に、居室の天井が高いフロア等においてイオン等の微小粒子が人のいない上方まで拡散して居住空間の微小粒子が著しく減少する。このため、居住空間内の微小粒子による殺菌やリラクゼーション等の有効な効果を充分得ることができない問題があった。また、微小粒子発生装置によってイオン以外の芳香剤、消臭剤、殺虫剤、殺菌剤等の微小粒子を発生する場合も同様の問題がある。
【０００７】
本発明は、居住空間に微小粒子を十分供給できる微小粒子拡散装置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】
【０００８】
上記目的を達成するために本発明は、上方に第１気流を送出する第１吹出口と、第１吹出口の下方に配されて第１気流の下方に第２気流を送出する第２吹出口と、微小粒子を発生する微小粒子発生装置とを備え、前記微小粒子発生装置で発生した微小粒子を送出するとともに、第１吹出口から送出される微小粒子の濃度が第２吹出口から送出される微小粒子の濃度よりも低いことを特徴としている。
【０００９】
この構成によると、上方の第１吹出口から上方に第１気流が送出され、下方の第２吹出口から第１気流の下方に第２気流が送出される。第２気流には微小粒子発生装置で発生した微小粒子が含まれて室内の居住空間等に微小粒子が供給される。第１気流は第２気流よりも濃度の低い微小粒子が含まれ、居住空間の上方に送出される。これにより、第１気流がエアカーテンとなって第２気流に含まれる微小粒子の上方への拡散が防止される。これにより、微小粒子発生装置で発生した微小粒子の多くが居住空間に供給され、殺菌やリラクゼーション等の効果が得られる。尚、第１吹出口から微小粒子の濃度が０の第１気流を吹き出す場合も含まれる。
【００１０】
また本発明は、上記構成の微小粒子拡散装置において、第１吹出口から微小粒子が送出されないことを特徴としている。この構成によると、微小粒子発生装置を配したダクトの端面に第２吹出口が開口し、微小粒子発生装置で発生した微小粒子がダクトを介して第２吹出口から送出される。
【００１１】
また本発明は、上記構成の微小粒子拡散装置において、第１気流の風速を第２気流の風速よりも速くしたことを特徴としている。この構成によると、居住空間に風速の低い第２気流が送出され、人に風を感じさせずに居住空間に微小粒子が供給される。また、第１気流によって確実にエアカーテンが形成される。
【００１２】
また本発明は、上記構成の微小粒子拡散装置において、第２気流が第１気流に隣接することを特徴としている。この構成によると、第２気流に含まれる微小粒子が第１気流の下部の気流に引きつられて室内の遠くまで微小粒子が供給される。
【００１３】
また本発明は、上記構成の微小粒子拡散装置において、第１吹出口を上下に分割し、第１吹出口の上部から吹き出される第１気流の風速を下部から吹き出される第１気流の風速よりも速くしたことを特徴としている。この構成によると、第２気流よりも風速の速い第１気流は上方へ行く程徐々に風速が増加する。これにより、気流の乱れが抑制される。
【００１４】
また本発明は、上記構成の微小粒子拡散装置において、第２吹出口から第２気流を上下方向に拡大して送出したことを特徴としている。この構成によると、第２吹出口が上下方向に例えばラッパ状に広がり、第２気流の微小粒子が上下に拡散される。
【００１５】
また本発明は、上記構成の微小粒子拡散装置において、第２吹出口から第２気流を左右方向に拡大して送出したことを特徴としている。この構成によると、第２吹出口が左右方向に例えばラッパ状に広がり、第２気流の微小粒子が左右に拡散される。
【００１６】
また本発明は、上記構成の微小粒子拡散装置において、第１吹出口から第１気流を左右方向に拡大して送出したことを特徴としている。この構成によると、第１吹出口が左右方向に例えばラッパ状に広がり、第１気流によるエアカーテンを確実に形成する。
【００１７】
また本発明は、上記構成の微小粒子拡散装置において、第１吹出口の左右の幅が第１吹出口の高さに対して十分大きいことを特徴としている。この構成によると、第１気流によるエアカーテンを確実に形成する。
【００１８】
また本発明は、微小粒子を発生する微小粒子発生装置を備え、送風ファンの駆動によって吹出口から微小粒子を送出する微小粒子拡散装置において、前記送風ファンと前記吹出口とを連結する送風経路が前記吹出口を上下に分割する複数の分割通路を有し、上部の前記分割通路を流通する気流の風速が下部の前記分割通路を流通する気流の風速よりも大きいことを特徴としている。
【００１９】
この構成によると、送風ファンが駆動されると複数の分割通路を気流が流通して整流され、微小流発生装置で発生した微小粒子を含んで吹出口から送出される。この時、吹出口の上部の気流がエアカーテンとなり、下部の気流に含まれた微小粒子が居室の下部に供給される。
【００２０】
また本発明は、上記構成の微小粒子拡散装置において、下部の前記分割通路に前記微小粒子発生装置を配したことを特徴としている。この構成によると、吹出口の下部から送出される低速の気流に微小粒子が含まれ、人に風を感じさせずに居住空間に微小粒子が供給される。
【００２１】
また本発明は、上記構成の微小粒子拡散装置において、前記送風経路は前記送風ファンから上方に延びて前方に屈曲し、前記送風ファン近傍から前記吹出口に延びて前記分割通路を形成したことを特徴としている。
【００２２】
この構成によると、送風経路を流通する気流は上方に流通して前方に屈曲し、吹出口から送出される。送風経路を上方に流通する気流は前方に屈曲する際に慣性によって上方に向かい、下壁から離れやすく上壁に沿いやすくなる。これにより、送風経路の上部を流通する気流が下部を流通する気流よりも速度が速くなる。この時、下壁から剥離する気流が多くなると下壁側で逆方向の気流が発生して気流が乱れる。複数の分割通路は送風ファン近傍から設けられ、分割通路によって流路断面の濡れぶち長さ（断面を囲む周の長さ）が大きくなる。これにより、流れに対して慣性よりも粘性の影響が大きくなるため気流が分割通路の壁面に沿いやすくなる。従って、気流の剥離を低減して気流の乱れが抑制される。
【００２３】
また本発明は、上記構成の微小粒子拡散装置において、前記送風経路は上壁及び下壁が曲面部を有して前記送風ファンから上方に延びて前方に屈曲し、前記上壁の前記曲面部の中央と前記下壁の前記曲面部の中央とを結ぶ位置よりも上流側から前記吹出口に延びて前記分割通路を形成したことを特徴としている。
【００２４】
この構成によると、送風経路を流通する気流は上方に流通して曲面部で前方に屈曲し、吹出口から送出される。送風経路を上方に流通する気流は前方に屈曲する際に慣性によって上方に向かい、下壁から離れやすく上壁に沿いやすくなる。これにより、送風経路の上部を流通する気流が下部を流通する気流よりも速度が速くなる。この時、下壁から剥離する気流が多くなると下壁側で逆方向の気流が発生して気流が乱れる。複数の分割通路は上壁の曲面部の中央と下壁の曲面部の中央とを結ぶ位置よりも上流側から設けられ、分割通路の断面の濡れぶち長さが大きくなるため気流が分割通路の壁面に沿いやすくなる。これにより、気流の剥離を低減して気流の乱れが抑制される。
【００２５】
また本発明は、上記構成の微小粒子拡散装置において、前記送風ファンがクロスフローファンから成り、下部の前記分割通路を上部の前記分割通路よりも前記送風ファンの排気口の内周側に配したことを特徴としている。この構成によると、クロスフローファンから成る送風ファンの排気口の内周側から排気される気流は下部の分割通路に導かれ、外周側から排気される気流は上部の分割通路に導かれる。排気口の内周側は回転翼の回転方向前方を示し、外周側は回転翼の回転方向後方を示す。これにより、上部の分割通路を流通する気流の風速が遠心力によってより速くなる。
【００２６】
また本発明は、上記構成の微小粒子拡散装置において、前記分割通路が上流側に対して下流側を拡幅して気流を上下方向に広げる上下拡幅部を有し、前記上下拡幅部の気流に垂直な断面を左右方向に延びるスリット状に形成したことを特徴としている。
【００２７】
この構成によると、分割通路を流通する気流は上下拡幅部によって上下方向に徐々に広がり、吹出口から上下に広がって送出される。上下拡幅部の断面形状は左右に広がるスリット状に形成され、上下壁が左右方向に長い。このため、送風経路を流通する気流が各分割通路の上下の壁面と接触する面積が大きくなる。これにより、気流が分割通路の上下壁に沿いやすく壁面から剥離させずに上下方向に気流を広げることができる。
【００２８】
また本発明は、上記構成の微小粒子拡散装置において、前記分割通路が上流側に対して下流側を拡幅して気流を左右方向に広げる左右拡幅部を前記上下拡幅部の下流側に有することを特徴としている。この構成によると、分割通路を流通する気流は上下拡幅部で上下方向に広がって左右拡幅部で左右方向に広がり、吹出口から上下左右に広がって送出される。
【００２９】
また本発明は、上記構成の微小粒子拡散装置において、前記左右拡幅部は各前記分割通路を左右方向に分割した複数の細通路を有し、各前記細通路が上流側に対して下流側を左右に拡幅されることを特徴としている。この構成によると、分割通路を左右に分割した各細通路によって送風経路を流通する気流は細通路の左右の壁面と接触する面積が大きくなる。これにより、気流が細通路の左右壁に沿いやすく壁面から剥離させずに左右方向に気流を広げることができる。
【００３０】
また本発明は、上記構成の微小粒子拡散装置において、前記微小粒子発生装置が配される前記分割通路は前記微小粒子発生装置が配される位置またはその上流側で流路を絞る絞り部が設けられることを特徴としている。この構成によると、微小粒子発生装置上または上流側で気流が絞られて整流されるとともに、流速が速くなるため微小粒子発生装置近傍の微小粒子の濃度が低下する。微小粒子を含有した後の気流路は上下拡幅部によって広げられる。
【００３１】
また本発明は、上記構成の微小粒子拡散装置において、前記微小粒子発生装置で発生する微小粒子が、イオン、芳香剤、消臭剤、殺虫剤、殺菌剤のいずれかを含むことを特徴としている。
【発明の効果】
【００３２】
本発明によると、上方に第１気流を送出する第１吹出口から送出される微小粒子の濃度が、第１気流の下方に第２気流を送出する第２吹出口から送出される微小粒子の濃度よりも低いので、第１気流がエアカーテンとなって第２気流に含まれる微小粒子が居住空間の上方に拡散されない。これにより、居住空間に微小粒子を十分供給することができる。特に、居室の天井が高いフロア等において微小粒子の拡散を防止してより大きな効果を奏する。
【００３３】
また本発明によると、送風経路が吹出口を上下に分割する複数の分割通路を有し、上部の分割通路を流通する気流の風速が下部の分割通路の風速よりも大きいので、上部の分割通路から居住空間上方に気流を送出することにより、該気流がエアカーテンとなって下部の分割通路から送出される気流の拡散が防止される。これにより、居住空間に送出される微小粒子が居住空間の上方に拡散されず、居住空間に微小粒子を十分供給することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３４】
以下に本発明の実施形態を図面を参照して説明する。図１は第１実施形態の微小粒子拡散装置を示す外観斜視図である。微小粒子拡散装置１は本体筐体２の左右端に脚部２ａが設けられ、居室内の床面に設置される。本体筐体２の前面上部には吹出口１０が開口する。
【００３５】
図２は微小粒子拡散装置１の側面断面図を示している。本体筐体２の底面には居室内の空気を吸い込む吸込口３が設けられる。本体筐体２の下部にはハウジング５ａにより覆われる送風ファン５が配される。送風ファン５はクロスフローファンから成り、吸気口５ｂを介して回転翼（不図示）の周方向からハウジング５ａ内に吸気し、排気口５ｃから周方向に排気する。吸込口３と送風ファン５との間にはエアフィルタ４が設けられる。
【００３６】
送風ファン５の排気口５ｃと吹出口１０とは送風ファン５による気流が流通する送風経路６により連結される。送風経路６はハウジング５ａと一体に形成され、上方に延びて前方に屈曲する。送風経路６内には上下方向に分割された複数の分割通路１１、１２、１３、１４が上方から順に設けられる。
【００３７】
上部の分割通路１１は送風ファン５の排気口５ｃの外周側に配され、下部の分割通路１４は送風ファン５の排気口５ｃの内周側に配される。排気口５ｃの内周側は回転翼の回転方向前方を示し、下壁６Ｄ（図３参照）側である。排気口５ｃの外周側は回転翼の回転方向後方を示し、上壁６Ｕ（図３参照）側である。排気口５ｃの外周側の気流の流速が遠心力によって内周側よりも速くなっている。
【００３８】
吹出口１０は各分割通路１１〜１４に対応して上下に分割され、開口部１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄが形成される。詳細を後述するように、各分割通路１１〜１４は上流側に上下拡幅部７が設けられ、下流側に左右拡幅部８が設けられる。
【００３９】
最下段の分割通路１４には微小粒子発生装置１７の電極１７ａ、１７ｂ（図８参照）が露出して配される。微小粒子発生装置１７の電極１７ａ、１７ｂには交流波形またはインパルス波形から成る電圧が印加される。電極１７ａには正電圧が印加され、電離により発生するイオンが空気中の水分と結合して主としてＨ+（Ｈ2Ｏ）ｍから成る電荷が正のクラスタイオンが形成される。
【００４０】
電極１７ｂには負電圧が印加され、電離により発生するイオンが空気中の水分と結合して主としてＯ2-（Ｈ2Ｏ）ｎから成る電荷が負のクラスタイオンが形成される。ここで、ｍ、ｎは任意の自然数である。Ｈ+（Ｈ2Ｏ）ｍ及びＯ2-（Ｈ2Ｏ）ｎは空気中の浮遊菌や臭い成分及び貯蔵物の付着菌の表面で凝集してこれらを取り囲む。
【００４１】
そして、式（１）〜（３）に示すように、衝突により活性種である［・ＯＨ］（水酸基ラジカル）やＨ2Ｏ2（過酸化水素）を微生物等の表面上で凝集生成して浮遊菌や臭い成分等を破壊する。ここで、ｍ’、ｎ’は任意の自然数である。従って、プラスイオン及びマイナスイオンを発生して吹出口１０から吐出することにより室内の殺菌及び臭い除去を行うことができる。
【００４２】
Ｈ+(Ｈ2Ｏ)ｍ＋Ｏ2-(Ｈ2Ｏ)ｎ→・ＯＨ＋1/2Ｏ2＋(ｍ＋ｎ)Ｈ2Ｏ ・・・（１）
Ｈ+(Ｈ2Ｏ)ｍ＋Ｈ+(Ｈ2Ｏ)ｍ’＋Ｏ2-(Ｈ2Ｏ)ｎ＋Ｏ2-(Ｈ2Ｏ)ｎ’
→ 2・ＯＨ＋Ｏ2＋(ｍ＋ｍ'＋ｎ＋ｎ')Ｈ2Ｏ ・・・（２）
Ｈ+(Ｈ2Ｏ)ｍ＋Ｈ+(Ｈ2Ｏ)ｍ’＋Ｏ2-(Ｈ2Ｏ)ｎ＋Ｏ2-(Ｈ2Ｏ)ｎ’
→ Ｈ2Ｏ2＋Ｏ2＋(ｍ＋ｍ'＋ｎ＋ｎ')Ｈ2Ｏ ・・・（３）
【００４３】
尚、従来からプラスイオンイオンＨ+（Ｈ2Ｏ）ｍ及びマイナスイオンＯ2-（Ｈ2Ｏ）ｎを空気中に送出し、イオンの反応によって浮遊細菌等を殺菌することは知られている。これらのイオンは各々が再結合して消滅するため、イオン発生素子の電極近傍で高濃度が実現できても送出される距離が遠くなるに従って急激にその濃度が減少する。
【００４４】
このため、実験装置のような小容積の空間ではイオン濃度を数万個／ｃｍ3とすることができても、現実の居住空間や作業空間等の大きな空間ではせいぜい２〜３千個／ｃｍ3の濃度とするのが限度であった。
【００４５】
一方、実験によるとイオン濃度が７０００個／ｃｍ3の時にトリインフルエンザウイルスが１０分間で９９％除去でき、５００００個／ｃｍ3の時に１０分間で９９．９％除去できる。即ち、空気中に１０００個／ｃｍ3のウイルスが存在したと仮定すると、イオンによる殺菌によってそれぞれ１０個／ｃｍ3、１個／ｃｍ3が残留する。従って、イオン濃度を７０００個／ｃｍ3から５００００個／ｃｍ3に高めることによって、残留するウイルスを１／１０にできる。
【００４６】
このことから、イオンを送出するだけではなく、人などが生活する居住空間や作業空間全体のイオン濃度を高濃度に維持することが感染症予防や環境浄化において非常に重要となる。
【００４７】
図３は送風経路６の概略構成を示す側面断面図である。送風経路６の上壁６Ｕ及び下壁６Ｄは湾曲した曲面部６ａ、６ｂをそれぞれ有している。分割通路１１〜１４を形成する各壁面は上壁６Ｕ及び下壁６Ｄに沿って湾曲し、一端Ｄ１が送風ファン５の近傍に設けられる。
【００４８】
これにより、分割通路１１〜１４は送風ファン５の近傍から吹出口１０にわたって形成される。曲面部６ａ、６ｂの始点Ａ１、Ａ２は分割通路１１〜１４の始点（Ｄ１）の下流側に配される。これにより、曲面部６ａ、６ｂの中央を結ぶ線Ｃ１は分割通路１１〜１４の始点（Ｄ１）の下流側に配されている。
【００４９】
送風経路６を上方に流通する気流は曲面部６ａ、６ｂによって前方に曲げられる際に慣性によって上方に向かい、下壁６Ｄから離れやすく上壁６Ｕに沿いやすくなる。これにより、送風経路６の上部を流通する気流が下部を流通する気流よりも速度が速くなる。
【００５０】
加えて、送風ファン５の排気口５ｃの外周側から順に分割通路１１〜１４が配される。このため、分割通路１１〜１４を流通する気流の速度を上方から順に速くすることができる。
【００５１】
分割通路１１〜１４が設けられない場合は、下壁６Ｄから剥離する気流が多くなる。このため、図４に示すように吹出口１０の気流の速度分布は下壁６Ｄ側で気流が逆流する逆流領域Ｈが発生して気流が乱れる。
【００５２】
複数の分割通路１１〜１４は送風ファン５近傍から設けられ、分割通路１１〜１４によって流路断面の濡れぶち長さ（断面を囲む周の長さ）が大きくなる。このため、流れに対して慣性よりも粘性の影響が大きくなり、気流が分割通路１１〜１４の壁面に沿いやすくなる。これにより、図５に示すように逆流領域Ｈが形成されず、気流の剥離を低減して気流の乱れが抑制される。
【００５３】
この時、分割通路の始点（Ｄ１）が曲面部６ａ、６ｂの中央Ｂ１、Ｂ２を結ぶ線Ｃ１よりも下流側になると、図６に示すように、逆流領域Ｈが発生する。このため、曲面部６ａ、６ｂの中央を結ぶ線Ｃ１を分割通路１１〜１４の始点（Ｄ１）の下流側に配置することによって気流の乱れを抑制することができる。分割通路１１〜１４の始点（Ｄ１）を送風ファン５の排気口５ｃ近傍にするとより確実に気流の乱れを抑制することができる。
【００５４】
ここで、曲面部６ａ、６ｂが曲率一定の場合は中央Ｂ１、Ｂ２は沿面距離の中点である。曲面部６ａ、６ｂが変化する場合は、曲面部６ａ、６ｂの始点及び終点の水平に対する接線の角度をそれぞれθ１、θ２としたときに中央Ｂ１、Ｂ２は（θ１＋θ２）／２となる位置である。
【００５５】
尚、図７に示すように、２つの分割通路１１、１４を設けた場合でも図４、図６に示す場合よりも気流の乱れを抑制できる。この時、送風経路６の曲がり具合によって一部に逆流領域Ｈが形成される場合がある。一方で、分割通路の数量を増加させると圧力損失が大きくなる。このため、送風経路６の流路面積及び曲がり具合に応じて分割通路の数量が設定される。
【００５６】
図３において、上下拡幅部７は送風経路６の上壁６Ｕと下壁６Ｄとの間が上流側に対して下流側が上下方向に拡幅される。これにより、吹出口１０から気流が上下方向に広がって送出される。各分割通路１１〜１４は上流側に対して下流側が上下方向に拡幅され、流路断面は左右方向の幅が高さ方向の幅に対して十分大きいスリット状に形成される。このため、送風経路６を流通する気流は各分割通路１１〜１４の上下の壁面と接触する面積が大きくなる。これにより、分割通路１１〜１４を流通する気流を上下の壁面から剥離させずに上下方向に広げることができる。
【００５７】
左右拡幅部８は上下拡幅部７の下流側に配され、上下拡幅部７の終端から上下の壁面が平面状に延長される。図８は分割通路１４の平面図を示している。左右拡幅部８は送風経路６の左壁６Ｌと右壁６Ｒとの間が上流側に対して下流側が左右方向に拡幅される。これにより、吹出口１０から気流が左右方向に広がって送出される。
【００５８】
左右拡幅部８は各分割通路１１〜１４を更に左右方向に分割した複数の細通路８ａを有している。微小粒子発生装置１７の電極１７ａ、１７ｂは各細通路８ａに対応して設けられる。これにより、正負のイオンの衝突による消滅を低減することができる。
【００５９】
左壁６Ｌ及び右壁６Ｒは湾曲した曲面部６ｃ、６ｄをそれぞれ有している。細通路８ａを形成する各壁面は左壁６Ｌ及び右壁６Ｒに沿って湾曲する。各細通路８ａは左右の壁面によって上流側に対して下流側が左右方向に拡幅され、流路断面は上下拡幅部７に対して左右方向の幅が狭められる。これにより、送風経路６を流通する気流は細通路８ａの左右の壁面と接触する面積が大きくなる。従って、細通路８ａを流通する気流を左右の壁面から剥離させずに左右方向に気流を広げることができる。
【００６０】
また、曲面部６ｃ、６ｄの中央を結ぶ線Ｃ２は細通路８ａの壁面の一端Ｄ２よりも下流側に配される。従って、各細通路８ａによって左右拡幅部８の気流の乱れを防止することができる。
【００６１】
尚、左右拡幅部８を上下拡幅部７の上流側に配置してもよい。この時、送風経路６は左右方向に分割された分割通路を有し、分割通路の上流部に左右拡幅部８が形成される。左右拡幅部８は上流側に対して下流側が左右方向に拡幅される。分割通路の下流部に配される上下拡幅部７は各分割通路を上下方向に更に分割した細通路が形成される。各細通路は上流側に対して下流側が上下方向に拡幅される。
【００６２】
しかしながら、左右拡幅部８を上下拡幅部７の下流側に配置するとより望ましい。これにより、送風ファン５のハウジング５ａと一体の送風経路６を上部拡幅部７の抜き方向を左右にして左右拡幅部８の抜き方向を前後にして成形加工できる。従って、送風経路６を簡単に形成することができる。
【００６３】
また、前述の図２に示すように、分割通路１４は微小粒子発生装置１７の上流側に絞り部１４ａが設けられる。絞り部１４ａは高さ方向の幅ｄが分割通路１４の始点の高さ方向の幅Ｄよりも狭くなっている。絞り部１４ａによって微小粒子発生装置１７で風速が増加されるとともに気流が整流される。その後、上下拡幅部７によって流路が広げられる。
【００６４】
微小粒子発生装置１７の電極１７ａ、１７ｂ近傍でイオンの濃度が高く飽和状態になるとイオンが発生しにくくなる。このため、絞り部１４ａで微小粒子発生装置１７の電極１７ａ、１７ｂの気流の速度を高くしてイオンの濃度を低下させることができる。これにより、微小粒子発生装置１７で多くのイオンを発生して気流に含ませることができる。
【００６５】
上記構成の微小粒子拡散装置１において、送風ファン５及び微小粒子発生装置１７が駆動されると、居室内の空気が吸込口３から本体筐体２内に取り込まれる。本体筐体２内に取り込まれた空気はエアフィルタ４で塵埃が捕集され、吸気口５ｂから送風ファン５に導かれる。
【００６６】
送風ファン５の排気は排気口５ｃを介して送風経路６を流通する。送風経路６を流通する気流は分割通路１１〜１４に分岐し、上部拡幅部７で上下方向に流路が広がるとともに左右拡幅部８で左右方向に流路が広がる。これにより、吹出口１０から上下及び左右方向に広がった気流が送出される。
【００６７】
送風経路６の下部の分割通路１４を流通する気流には微小粒子発生装置１７によってプラスイオンとマイナスイオンとが含まれる。これにより、開口部１０ｄ（第２吹出口）からプラスイオンとマイナスイオンとを含む気流（第２気流）が送出される。
【００６８】
また、開口部１０ａ、１０ｂ、１０ｃ（第１吹出口）から送出される気流（第１気流）は送風経路６の上部の分割通路１１、１２、１３を流通し、風速が速い。このため、開口部１０ａ、１０ｂ、１０ｃから送出される気流がエアカーテンとなってイオンの上方への拡散が防止される。従って、開口部１０ｄから居室内の居住空間に向けて気流を送出し、開口部１０ａ、１０ｂ、１０ｃから居住空間の上方に向けて気流を送出することによって居住空間に十分なイオンを供給して高い殺菌効果を得ることができる。
【００６９】
また、分割通路１１〜１４は上方から順に配され、開口部１０ａ〜１０ｄから送出される気流は上方から順に風速が速くなっている。これにより、気流の乱れを低減することができる。即ち、図９に示すように、上下の気流に対してその間の気流の風速が遅いと、渦流Ｆが発生して気流が乱れる。これに対して、図１０に示すように気流の速度が順に変化すると渦流が発生せず、気流の乱れが低減される。尚、図９、図１０において開口部１０ｂ、１０ｃが共通の場合を例にして説明している。
【００７０】
図１１、図１２は本実施形態の微小粒子拡散装置１により居室のイオンの分布を調べた結果を示す図である。居室Ｒは高さが４８００ｍｍ、幅６４００ｍｍ、奥行６４００ｍｍである。微小粒子拡散装置１は一方の側壁Ｗ１の床面Ｆに設置し、側壁Ｗ１に対向する側壁Ｗ２に向かって斜め上方に気流を送出している。イオン濃度の測定は微小粒子拡散装置１の左右方向の中心を通る鉛直面Ｄについて行った。
【００７１】
また、比較のため、図１３、図１４は送風経路６内に分割通路を形成せず、同じ居室Ｒ内に斜め上方に向けて気流を吹き出した場合のイオンの分布を調べた結果を示す。また、図１５、図１６は送風経路６内に分割通路を形成せず、同じ居室Ｒ内に鉛直上方に向けて気流を吹き出した場合のイオンの分布を調べた結果を示す。
【００７２】
図１４、図１６によると、居室Ｒ内の天井面Ｓまでイオンが拡散して居室Ｒ上部のイオン濃度が高く、居室Ｒ下部の居住空間（高さ約１６００ｍｍ以下）のイオン濃度が低い。これに対して、図１２に示す本実施形態では上方へのイオンの拡散が抑制され、居室Ｒ下部の居住空間のイオン濃度を高くすることができる。
【００７３】
本実施形態によると、上方に気流（第１気流）を送出する開口部１０ａ〜１０ｃ（第１吹出口）を設け、該気流の下方に気流（第２気流）を送出する開口部１０ｄ（第２吹出口）が設けられる。そして、開口部１０ｄから送出される気流にイオンを含み、開口部１０ａ〜１０ｃから送出される気流にイオンが含まれない。このため、開口部１０ａ〜１０ｃから送出される気流がエアカーテンとなって開口部１０ｄから送出される気流に含まれるイオンが居住空間の上方に拡散されない。これにより、居住空間にイオンを十分供給することができる。特に、居室の天井が高いフロア等においてイオンの拡散を防止してより大きな効果を奏する。
【００７４】
尚、微小粒子発生装置１７で発生したイオンの一部を開口部１０ａ〜１０ｃから送出してもよい。この時、開口部１０ａ〜１０ｃから送出されるイオンの濃度を開口部１０ｄから送出されるイオンの濃度よりも低くすることにより、上記と同様に、多くのイオンが居住空間の上方に拡散されない。従って、居住空間にイオンを十分供給することができる。特に、天井が低い居室では上方への拡散が少ないため有効となる。
【００７５】
また、開口部１０ａ〜１０ｃから送出される気流の風速が開口部１０ｄから送出される気流の風速よりも速いので、確実にエアカーテンを形成することができる。また、居住空間に風速の低い気流が送出されるため、人に風を感じさせずに居住空間にイオンを供給することができる。尚、複数の送風ファンによって異なる風速の気流を形成してもよい。
【００７６】
また、開口部１０ｄから送出される気流が開口部１０ａ〜１０ｃから送出される気流に隣接するので、風速の速い開口部１０ａ〜１０ｃから送出される気流に沿ってイオンを遠くまで供給することができる。
【００７７】
また、開口部１０ａ〜１０ｃが上下に分割され、上部から吹き出される気流の風速が下部から吹き出される気流の風速よりも速いので、吹出口から送出される気流は上方へ行く程徐々に風速が増加する。これにより、気流の乱れが抑制され、送風効率を向上することができる。
【００７８】
また、上下拡幅部７によって開口部１０ｄから上下方向に拡大して気流が送出されるので、イオンを居住空間の上下方向に拡散させることができる。従って、居住空間にイオンをより十分に供給することができる。
【００７９】
また、左右拡幅部８によって開口部１０ｄから左右方向に拡大して気流が送出されるので、イオンを居住空間の左右方向に拡散させることができる。従って、居住空間にイオンをより十分に供給することができる。
【００８０】
また、左右拡幅部８によって開口部１０ａ〜１０ｃから左右方向に拡大して気流が送出されるので、エアカーテンを確実に形成することができる。
【００８１】
また、送風経路６が吹出口１０を上下に分割する複数の分割通路１１〜１４を有し、上部の分割通路１１〜１３を流通する気流の風速が下部の分割通路１４の風速よりも大きいので、上部の分割通路１１〜１３から居住空間上方に気流を送出することにより、該気流がエアカーテンとなって下部の分割通路１４から送出される気流の拡散が防止される。これにより、イオンが居住空間の上方に拡散されず、居住空間にイオンを十分供給することができる。
【００８２】
また、下部の分割通路１４に微小粒子発生装置１７を配したので、吹出口１０の下部から送出される低速の気流にイオンが含まれ、人に風を感じさせずに居住空間にイオンを供給することができる。
【００８３】
また、送風経路６が送風ファン５から上方に延びて前方に屈曲し、送風ファン５近傍から吹出口１０に延びて分割通路１１〜１４を形成したので、分割通路１１〜１４によって流路断面の濡れぶち長さが大きくなるため気流が分割通路１１〜１４の壁面に沿いやすくなる。これにより、送風経路６の上部の風速を速くするとともに、気流の剥離を低減して気流の乱れを抑制することができる。
【００８４】
また、送風経路６の上壁６Ｕの曲面部６ａの中央と下壁６Ｄの曲面部６ｂの中央とを結ぶ位置よりも上流側から吹出口１０に延びて分割通路１１〜１４を形成したので、下壁６Ｄから剥離する気流を低減し、気流の乱れを抑制することができる。
【００８５】
また、下部の分割通路１４を上部の分割通路１１〜１３よりも送風ファン５の排気口５ｃの内周側に配したので、上部の分割通路１１〜１３を流通する気流の風速をより速くすることができる。
【００８６】
また、分割通路１１〜１４が上下拡幅部７を有し、上下拡幅部７の気流に垂直な断面を左右方向に延びるスリット状に形成したので、送風経路６を流通する気流が各分割通路１１〜１４の上下の壁面と接触する面積が大きくなる。これにより、分割通路１１〜１４を流通する気流を上下の壁面から剥離させずに上下方向に広げることができる。従って、居住空間の上下にイオンをより拡散させることができる。
【００８７】
また、分割通路１１〜１４が上流側に対して下流側を拡幅して気流を左右方向に広げる左右拡幅部８を上下拡幅部７の下流側に有するので、左右方向に気流を広げて居住空間の左右にイオンをより拡散させることができるとともに、エアカーテンを広く形成して上方へのイオンの拡散を防止することができる。また、成形性がよく容易に送風経路６を形成することができる。
【００８８】
また、左右拡幅部８は各分割通路１１〜１４を左右方向に分割した複数の細通路８ａを有し、各細通路８ａが上流側に対して下流側を左右に拡幅されるので、送風経路６を流通する気流は細通路８ａの左右の壁面と接触する面積が大きくなる。これにより、細通路８ａを流通する気流を左右の壁面から剥離させずに左右方向に広げることができる。
【００８９】
また、微小粒子発生装置１７が配される分割通路１４は微小粒子発生装置１７の上流側で流路を絞る絞り部１４ａが設けられるので、微小粒子発生装置１７の上流側で気流が絞られて整流される。また、絞り部１４ａによって流速が速くなるため微小粒子発生装置１７近傍のイオンの濃度が低下する。これにより、微小粒子発生装置１７で多くのイオンを発生して気流に含ませることができる。尚、微小粒子発生装置１７が配される位置に絞り部１４ａを設けてもよい。
【００９０】
次に、第２実施形態について説明する。本実施形態は前述の図７に示すように２つの分割通路１１、１４が上下に設けられる。これにより、吹出口１０（図２参照）は上下に並設される２つの開口部１０ａ、１０ｄ（図２参照）が形成され、開口部１０ａ、１０ｄから居室内に気流が送出される。微小粒子発生装置１７は分割通路１４に設けられる。その他の部分は第１実施形態と同様である。
【００９１】
図１７、図１８は本実施形態の微小粒子拡散装置１により居室のイオンの分布を調べた結果を示す図である。前述の図１１と同様に、居室Ｒは高さが４８００ｍｍ、幅６４００ｍｍ、奥行６４００ｍｍである。微小粒子拡散装置１は一方の側壁Ｗ１の床面Ｆに設置し、側壁Ｗ１に対向する側壁Ｗ２に向かって気流を送出している。イオン濃度の測定は微小粒子拡散装置１の左右方向の中心を通る鉛直面Ｄについて行った。
【００９２】
図１８によると、前述の比較例の図１４、図１６に比して上方へのイオンの拡散が抑制され、居室Ｒ下部の居住空間のイオン濃度を高くすることができる。
【００９３】
本実施形態によると、第１実施形態と同様に、上方に気流（第１気流）を送出する開口部１０ａ（第１吹出口）を設け、該気流の下方に気流（第２気流）を送出する開口部１０ｄ（第２吹出口）が設けられる。そして、開口部１０ｄから送出される気流にイオンを含み、開口部１０ａから送出される気流にイオンが含まれない。このため、開口部１０ａから送出される気流がエアカーテンとなって開口部１０ｄから送出される気流に含まれるイオンが居住空間の上方に拡散されない。これにより、居住空間にイオンを十分供給することができる。尚、イオンの一部を開口部１０ｄよりも低い濃度で開口部１０ａから送出してもよい。
【００９４】
次に、第３実施形態について説明する。本実施形態は３つの分割通路が上下に設けられる。これにより、前述の図１０に示すように吹出口１０（図２参照）は上下に並設される３つの開口部１０ａ、１０ｂ、１０ｄが形成され、開口部１０ａ、１０ｂ、１０ｄから室内に気流が送出される。微小粒子発生装置１７は開口部１０ｄを有する下部の分割通路に設けられる。その他の部分は第１実施形態と同様である。
【００９５】
開口部１０ａ、１０ｂ、１０ｄから送出される気流は図１０に示すように上方から順に速度が変化する。これにより、渦流が発生せず、気流の乱れが低減される。そして、図１９に示すように、開口部１０ａ、１０ｂからイオンを含まない気流が居住空間の上方に送出され、開口部１０ｄからイオンを含む気流が居住空間に送出される。これにより、第１、第２実施形態と同様の効果を得ることができる。尚、イオンの一部を開口部１０ｄよりも低い濃度で開口部１０ａ、１０ｂから送出してもよい。
【００９６】
次に、図２０は第４実施形態の微小粒子拡散装置１を示す概略側面断面図である。説明の便宜上、前述の図１、図２に示す第１実施形態と同様の部分には同一の符号を付している。本実施形態は送風ファン５が軸方向に吸気して周方向に排気するシロッコファン若しくはターボファンから成っている。その他の部分は第１、第２実施形態と同様である。
【００９７】
送風経路６は送風ファン５から上方に延びて前方に屈曲し、上下に分割された複数の分割通路１１、１４を有している。下方の分割通路１４には微小粒子発生装置１７が配される。分割通路１４は微小粒子発生装置１７が配される位置に絞り部１４ａが設けられる。
【００９８】
シロッコファンやターボファンから成る送風ファン５は円板５ｇ上に複数の翼５ｈが設けられ、軸方向に吸気して周方向に排気する。このため、円板５ｇは吸気口５ａに対向して配置され、吸気口５ａ側に分割通路１４が配されて円板５ｇ側に分割通路１１が配される。空気の粘性によって排気口５ｃの排気は吸込口５ｂ側の風速が遅く、円板５ｇ側の風速が速くなる。このため、円板５ｇ側に上方の分割通路１１を設けることにより、開口部１０ａから送出される気流の速度を速くできる。従って、吸気口５ｂは送風経路６が曲げられる側に配置される。
【００９９】
本実施形態によると、第１実施形態と同様の効果を得ることができる。尚、イオンの一部を開口部１０ｄよりも低い濃度で開口部１０ａから送出してもよい。
【０１００】
第１〜第４実施形態において、微小粒子拡散装置１は微小粒子発生装置１７によりプラスイオンとマイナスイオンとを発生して吹出口１０から送出して居室内の殺菌を行っている。微小粒子発生装置１７によりマイナスイオンのみを発生して居室内のリラクゼーション効果を得る微小粒子拡散装置１であってもよい。また、微小粒子発生装置１７により芳香剤、消臭剤、殺虫剤、殺菌剤等を発生して居室内の消臭、殺虫、殺菌等を行う微小粒子拡散装置１であってもよい。
【産業上の利用可能性】
【０１０１】
本発明によると、イオン、芳香剤、消臭剤、殺虫剤、殺菌剤等の微小粒子を送出して室内に拡散させる微小粒子拡散装置に利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【０１０２】
【図１】本発明の第１実施形態の微小粒子拡散装置を示す斜視図
【図２】本発明の第１実施形態の微小粒子拡散装置を示す側面断面図
【図３】本発明の第１実施形態の微小粒子拡散装置の送風経路を示す側面断面図
【図４】本発明の第１実施形態の微小粒子拡散装置の送風経路の分割通路の機能を説明する側面断面図
【図５】本発明の第１実施形態の微小粒子拡散装置の送風経路の分割通路の機能を説明する側面断面図
【図６】本発明の第１実施形態の微小粒子拡散装置の送風経路の分割通路の機能を説明する側面断面図
【図７】本発明の第１実施形態の微小粒子拡散装置の送風経路の分割通路の機能を説明する側面断面図
【図８】本発明の第１実施形態の微小粒子拡散装置の送風経路の左右拡幅部を示す平面図
【図９】本発明の第１実施形態の微小粒子拡散装置の送風経路の風速を説明する側面断面図
【図１０】本発明の第１実施形態の微小粒子拡散装置の送風経路の風速を説明する側面断面図
【図１１】本発明の第１実施形態の微小粒子拡散装置の居室内の送風状態を示す斜視図
【図１２】本発明の第１実施形態の微小粒子拡散装置によるイオン濃度の測定結果を示す図
【図１３】本発明の比較例の微小粒子拡散装置の居室内の送風状態を示す斜視図
【図１４】本発明の比較例の微小粒子拡散装置によるイオン濃度の測定結果を示す図
【図１５】本発明の比較例の微小粒子拡散装置の居室内の送風状態を示す斜視図
【図１６】本発明の比較例の微小粒子拡散装置によるイオン濃度の測定結果を示す図
【図１７】本発明の第２実施形態の微小粒子拡散装置の居室内の送風状態を示す斜視図
【図１８】本発明の第２実施形態の微小粒子拡散装置によるイオン濃度の測定結果を示す図
【図１９】本発明の第３実施形態の微小粒子拡散装置の居室内の送風状態を示す斜視図
【図２０】本発明の第４実施形態の微小粒子拡散装置を示す側面断面図
【符号の説明】
【０１０３】
１ 微小粒子拡散装置
２ 本体筐体
３ 吸込口
４ エアフィルタ
５ 送風ファン
６ 送風経路
６ａ、６ｂ 曲面部
７ 上下拡幅部
８ 左右拡幅部
８ａ 細通路
１０ 吹出口
１０ａ〜１０ｄ 開口部
１１〜１４ 分割通路
１７ 微粒子発生装置
【特許請求の範囲】
【請求項１】
上方に第１気流を送出する第１吹出口と、第１吹出口の下方に配されて第１気流の下方に第２気流を送出する第２吹出口と、微小粒子を発生する微小粒子発生装置とを備え、前記微小粒子発生装置で発生した微小粒子を送出するとともに、第１吹出口から送出される微小粒子の濃度が第２吹出口から送出される微小粒子の濃度よりも低いことを特徴とする微小粒子拡散装置。
【請求項２】
第１吹出口から微小粒子が送出されないことを特徴とする請求項１に記載の微小粒子拡散装置。
【請求項３】
第１気流の風速を第２気流の風速よりも速くしたことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の微小粒子拡散装置。
【請求項４】
第２気流が第１気流に隣接することを特徴とする請求項３に記載の微小粒子拡散装置。
【請求項５】
第１吹出口を上下に分割し、第１吹出口の上部から吹き出される第１気流の風速を下部から吹き出される第１気流の風速よりも速くしたことを特徴とする請求項３または請求項４に記載の微小粒子拡散装置。
【請求項６】
第２吹出口から第２気流を上下方向に拡大して送出したことを特徴とする請求項１〜請求項５のいずれかに記載の微小粒子拡散装置。
【請求項７】
第２吹出口から第２気流を左右方向に拡大して送出したことを特徴とする請求項１〜請求項６のいずれかに記載の微小粒子拡散装置。
【請求項８】
第１吹出口から第１気流を左右方向に拡大して送出したことを特徴とする請求項１〜請求項７のいずれかに記載の微小粒子拡散装置。
【請求項９】
第１吹出口の左右の幅が第１吹出口の高さに対して十分大きいことを特徴とする請求項１〜請求項８のいずれかに記載の微小粒子拡散装置。
【請求項１０】
微小粒子を発生する微小粒子発生装置を備え、送風ファンの駆動によって吹出口から微小粒子を送出する微小粒子拡散装置において、前記送風ファンと前記吹出口とを連結する送風経路が前記吹出口を上下に分割する複数の分割通路を有し、上部の前記分割通路を流通する気流の風速が下部の前記分割通路を流通する気流の風速よりも大きいことを特徴とをする微小粒子拡散装置。
【請求項１１】
下部の前記分割通路に前記微小粒子発生装置を配したことを特徴とする請求項１０に記載の微小粒子拡散装置。
【請求項１２】
前記送風経路は前記送風ファンから上方に延びて前方に屈曲し、前記送風ファン近傍から前記吹出口に延びて前記分割通路を形成したことを特徴とする請求項１０または請求項１１に記載の微小粒子拡散装置。
【請求項１３】
前記送風経路は上壁及び下壁が曲面部を有して前記送風ファンから上方に延びて前方に屈曲し、前記上壁の前記曲面部の中央と前記下壁の前記曲面部の中央とを結ぶ位置よりも上流側から前記吹出口に延びて前記分割通路を形成したことを特徴とする請求項１０〜請求項１２のいずれかに記載の微小粒子拡散装置。
【請求項１４】
前記送風ファンがクロスフローファンから成り、下部の前記分割通路を上部の前記分割通路よりも前記送風ファンの内周側に配したことを特徴とする請求項１０〜請求項１３のいずれかに記載の微小粒子拡散装置。
【請求項１５】
前記分割通路が上流側に対して下流側を拡幅して気流を上下方向に広げる上下拡幅部を有し、前記上下拡幅部の気流に垂直な断面を左右方向に延びるスリット状に形成したことを特徴とする請求項１０〜請求項１４のいずれかに記載の微小粒子拡散装置。
【請求項１６】
前記分割通路が上流側に対して下流側を拡幅して気流を左右方向に広げる左右拡幅部を前記上下拡幅部の下流側に有することを特徴とする請求項１５に記載の微小粒子拡散装置。
【請求項１７】
前記左右拡幅部は各前記分割通路を左右方向に分割した複数の細通路を有し、各前記細通路が上流側に対して下流側を左右に拡幅されることを特徴とする請求項１６に記載の微小粒子拡散装置。
【請求項１８】
前記微小粒子発生装置が配される前記分割通路は前記微小粒子発生装置が配される位置またはその上流側で流路を絞る絞り部が設けられることを特徴とする請求項１５〜請求項１７のいずれかに記載の微小粒子拡散装置。
【請求項１９】
前記微小粒子発生装置で発生する微小粒子が、イオン、芳香剤、消臭剤、殺虫剤、殺菌剤のいずれかを含むことを特徴とする請求項１〜請求項１８のいずれかに記載の微小粒子拡散装置。
【請求項１】
上方に第１気流を送出する第１吹出口と、第１吹出口の下方に配されて第１気流の下方に第２気流を送出する第２吹出口と、微小粒子を発生する微小粒子発生装置とを備え、前記微小粒子発生装置で発生した微小粒子を送出するとともに、第１吹出口から送出される微小粒子の濃度が第２吹出口から送出される微小粒子の濃度よりも低いことを特徴とする微小粒子拡散装置。
【請求項２】
第１吹出口から微小粒子が送出されないことを特徴とする請求項１に記載の微小粒子拡散装置。
【請求項３】
第１気流の風速を第２気流の風速よりも速くしたことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の微小粒子拡散装置。
【請求項４】
第２気流が第１気流に隣接することを特徴とする請求項３に記載の微小粒子拡散装置。
【請求項５】
第１吹出口を上下に分割し、第１吹出口の上部から吹き出される第１気流の風速を下部から吹き出される第１気流の風速よりも速くしたことを特徴とする請求項３または請求項４に記載の微小粒子拡散装置。
【請求項６】
第２吹出口から第２気流を上下方向に拡大して送出したことを特徴とする請求項１〜請求項５のいずれかに記載の微小粒子拡散装置。
【請求項７】
第２吹出口から第２気流を左右方向に拡大して送出したことを特徴とする請求項１〜請求項６のいずれかに記載の微小粒子拡散装置。
【請求項８】
第１吹出口から第１気流を左右方向に拡大して送出したことを特徴とする請求項１〜請求項７のいずれかに記載の微小粒子拡散装置。
【請求項９】
第１吹出口の左右の幅が第１吹出口の高さに対して十分大きいことを特徴とする請求項１〜請求項８のいずれかに記載の微小粒子拡散装置。
【請求項１０】
微小粒子を発生する微小粒子発生装置を備え、送風ファンの駆動によって吹出口から微小粒子を送出する微小粒子拡散装置において、前記送風ファンと前記吹出口とを連結する送風経路が前記吹出口を上下に分割する複数の分割通路を有し、上部の前記分割通路を流通する気流の風速が下部の前記分割通路を流通する気流の風速よりも大きいことを特徴とをする微小粒子拡散装置。
【請求項１１】
下部の前記分割通路に前記微小粒子発生装置を配したことを特徴とする請求項１０に記載の微小粒子拡散装置。
【請求項１２】
前記送風経路は前記送風ファンから上方に延びて前方に屈曲し、前記送風ファン近傍から前記吹出口に延びて前記分割通路を形成したことを特徴とする請求項１０または請求項１１に記載の微小粒子拡散装置。
【請求項１３】
前記送風経路は上壁及び下壁が曲面部を有して前記送風ファンから上方に延びて前方に屈曲し、前記上壁の前記曲面部の中央と前記下壁の前記曲面部の中央とを結ぶ位置よりも上流側から前記吹出口に延びて前記分割通路を形成したことを特徴とする請求項１０〜請求項１２のいずれかに記載の微小粒子拡散装置。
【請求項１４】
前記送風ファンがクロスフローファンから成り、下部の前記分割通路を上部の前記分割通路よりも前記送風ファンの内周側に配したことを特徴とする請求項１０〜請求項１３のいずれかに記載の微小粒子拡散装置。
【請求項１５】
前記分割通路が上流側に対して下流側を拡幅して気流を上下方向に広げる上下拡幅部を有し、前記上下拡幅部の気流に垂直な断面を左右方向に延びるスリット状に形成したことを特徴とする請求項１０〜請求項１４のいずれかに記載の微小粒子拡散装置。
【請求項１６】
前記分割通路が上流側に対して下流側を拡幅して気流を左右方向に広げる左右拡幅部を前記上下拡幅部の下流側に有することを特徴とする請求項１５に記載の微小粒子拡散装置。
【請求項１７】
前記左右拡幅部は各前記分割通路を左右方向に分割した複数の細通路を有し、各前記細通路が上流側に対して下流側を左右に拡幅されることを特徴とする請求項１６に記載の微小粒子拡散装置。
【請求項１８】
前記微小粒子発生装置が配される前記分割通路は前記微小粒子発生装置が配される位置またはその上流側で流路を絞る絞り部が設けられることを特徴とする請求項１５〜請求項１７のいずれかに記載の微小粒子拡散装置。
【請求項１９】
前記微小粒子発生装置で発生する微小粒子が、イオン、芳香剤、消臭剤、殺虫剤、殺菌剤のいずれかを含むことを特徴とする請求項１〜請求項１８のいずれかに記載の微小粒子拡散装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【公開番号】特開２０１０−５４０７６（Ｐ２０１０−５４０７６Ａ）
【公開日】平成２２年３月１１日（２０１０．３．１１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−２１７２０５（Ｐ２００８−２１７２０５）
【出願日】平成２０年８月２６日（２００８．８．２６）
【特許番号】特許第４３６８４０８号（Ｐ４３６８４０８）
【特許公報発行日】平成２１年１１月１８日（２００９．１１．１８）
【出願人】（０００００５０４９）シャープ株式会社 (33,933)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年３月１１日（２０１０．３．１１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年８月２６日（２００８．８．２６）
【特許番号】特許第４３６８４０８号（Ｐ４３６８４０８）
【特許公報発行日】平成２１年１１月１８日（２００９．１１．１８）
【出願人】（０００００５０４９）シャープ株式会社 (33,933)
【Ｆターム（参考）】
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