JP2001183009A

JP2001183009A - 空気清浄機付温風暖房装置

Info

Publication number: JP2001183009A
Application number: JP37200999A
Authority: JP
Inventors: Yasunori Ono; 靖典小野; Shinichi Hagiwara; 伸一萩原; Shigeaki Yasui; 繁明安井
Original assignee: Osaka Gas Co Ltd; Rinnai Corp; FIS Inc
Current assignee: Osaka Gas Co Ltd; Rinnai Corp; FIS Inc
Priority date: 1999-12-28
Filing date: 1999-12-28
Publication date: 2001-07-06

Abstract

(57)【要約】【課題】温度変動により空気清浄機の運転が開始される
誤動作を防止することができる空気清浄機付温風暖房装
置を提供する。【解決手段】空気清浄機の信号処理回路２７は、Ａ／Ｄ
変換回路２６を通じて取り込む感ガス体１５ａの両端電
圧から感ガス体１５ａの抵抗値Ｒｓを検知し、この抵抗
値Ｒｓと基準抵抗値Ｒｓｔｄとの比率である抵抗変化率
を演算するとともに、この演算して求めた抵抗変化率が
予め演算処理部２９内のメモリ２６に設定してある汚染
検知用の閾値を越えたときに汚染有りと判断する。信号
処理回路２７は、温度検出手段たる温度センサ３０での
検出温度に応じて温度変動による空気清浄機２の誤動作
が防止されるように半導体式ガスセンサ１５から出力さ
れた電気量を補正する補正手段を有している。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、空気清浄機付温風
暖房装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、空気清浄機付温風暖房装置に
おいては、室内の温度を設定温度に保つためにサーミス
タなどの温度センサが温風暖房装置に設けられ、温度セ
ンサによる検出温度に基づいて自動的に温度制御が行わ
れている。また、空気清浄機付温風暖房装置における空
気清浄機は、汚染ガス（例えば、タバコなどの臭い成
分）により出力される電気量が変化するガスセンサが設
けられ、ガスセンサの出力から空気の汚染を検知して空
気汚染に応じて運転制御が行われている。すなわち、空
気汚染が検出された時に空気清浄機が運転される。ま
た、この種の空気清浄機は、季節に無関係に使用できる
ように温風暖房装置とは独立して運転が行えるようにな
っている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述のガス
センサとしては一般に半導体式ガスセンサが用いられて
いるが、例えば窓やドアの開閉や温風暖房装置の動作開
始などによって急激な温度変動が生じた場合、温度変動
の影響で半導体式ガスセンサから出力される電気量が急
激に変化し、空気が汚染されていないにもかかわらず空
気清浄機の運転が開始される誤動作が発生してしまうこ
とがあった。

【０００４】本発明は、上記事由に鑑みて為されたもの
であり、その目的は、温度変動により空気清浄機の運転
が開始される誤動作を防止することができる空気清浄機
付温風暖房装置を提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１の発明は、空気清浄機と、温風暖房手段
と、空気清浄機に設けられ汚染ガスおよび温度により出
力される電気量が変化するガスセンサと、ガスセンサの
出力から空気の汚染を検知して空気汚染に応じて空気清
浄機の運転制御を行う制御手段と、周囲温度を検出する
温度検出手段とを備え、制御手段は、温度検出手段によ
る検出温度に応じて空気清浄機の誤動作が防止されるよ
うにガスセンサから出力された電気量を補正する補正手
段を有することを特徴とするものであり、温度変動によ
る空気清浄機の誤動作が防止されるように温度検出手段
での検出温度に応じてガスセンサから出力された電気量
が補正されるから、空気が汚染されていないにもかかわ
らず温度変動により空気清浄機の運転が開始される誤動
作を防止することができる。

【０００６】請求項２の発明は、請求項１の発明におい
て、前記温風暖房機に、温度制御用の温度センサが設け
られ、前記温度検出手段が、前記温度センサよりなるの
で、温風暖房機に設けられた温度センサを前記温度検出
手段として利用することで、別途に温度検出手段を用意
する必要がなく、低コスト化が図れる。

【０００７】請求項３の発明は、請求項１または請求項
２の発明において、前記温度検出手段が、サーミスタよ
りなるので、温度検出手段を簡単に入手できるとともに
低コスト化が図れる。

【０００８】請求項４の発明は、請求項１ないし請求項
３の発明において、前記ガスセンサは、感ガス体を有し
感ガス体表面に接触する雰囲気中の汚染ガスにより感ガ
ス体の抵抗値が変化する半導体式ガスセンサよりなるの
で、ガスセンサの長寿命化を図れるとともに感度を高め
ることができる。

【０００９】

【発明の実施の形態】（実施形態１）図２は本発明の一
実施形態の空気清浄機付温風暖房装置の概略構成を示し
ており、この実施形態の空気清浄機付温風暖房装置は、
装置本体１の上部に空気清浄機２を内蔵し、下部には温
風暖房装置を構成するための、温風暖房手段である温風
暖房機３を内蔵してある。

【００１０】ここで、本実施形態の温風暖房機３は、都
市ガスやプロパンガスなどの可燃性ガスの燃焼によって
空気を加熱するもので、ガスバーナー（図示せず）を設
けたガス燃焼室５と、モータ（図示せず）により駆動さ
れる軸流ファンからなる温風ファン４とで構成される。

【００１１】ガス燃焼室５に対応する装置本体１の背面
下部には空気吸い込み口６が開口しており、温風ファン
４の回転により空気吸い込み口６からエアーフィルタ７
を介してガス燃焼室５内に外部より空気を吸い込んで該
空気をガス燃焼室５のガスバーナー（図示せず）による
ガス燃焼により加熱し、該加熱した空気を装置本体１の
正面下部に開口した温風吹き出し口８より前方へ吹き出
すようになっている。尚、図２中の９はガス管とのジョ
イント部である。

【００１２】温風暖房機３は、図１に示す制御部１０の
下で、サーミスタよりなる温度センサ３０の検知する室
温が設定手段（図示せず）により設定される目標温度
（設定温度）となるようにガスバーナーの燃焼量が比例
弁（図示せず）にて制御されたり、温風ファン４の回転
が熱量により制御されるようになっている。

【００１３】一方、空気清浄機２は装置本体１内部に配
置したファン駆動用モータ１１により回転駆動される空
気清浄機用のファン１２と、該ファン１２の回転により
正面上部に開口した空気取り入れ口１３から取り込んだ
空気から埃、臭い等の空気汚染物質を除去する空気清浄
用フィルタ１４と、空気取り入れ口１３内に配置され、
雰囲気の汚染を検知する半導体式ガスセンサ１５と、該
半導体式ガスセンサ１５の検知出力（電気量）の変化か
ら雰囲気の汚染を検知して制御部１０に汚染検知信号Ｘ
を出力するセンサ信号処理部１６（図１参照）とで構成
され、ファン駆動用モータ１１の回転はセンサ信号処理
部１６からの汚染検知信号Ｘを入力する制御部１０によ
り制御されるようになっている。

【００１４】空気清浄用フィルタ１４で清浄化された空
気は、装置本体１の天井面に開口した空気吹き出し口１
７より室内に吹き出すようになっている。

【００１５】そして、空気清浄機２自体は、季節に無関
係に使用できるように温風暖房機３とは独立して運転が
行えるようになっている。要するに、空気清浄機２は通
年稼働状態にあるが、温風暖房機３側は冬季など運転期
間が限定されるため、制御部１０は温風暖房機３の非運
転時においては、空気清浄機２に対する制御のみを担
う。

【００１６】本実施形態に用いる半導体式ガスセンサ１
５は図３に示すように円筒状の樹脂製ハウジング１８の
底部に図４に示す感ガス体１５ａを内装した筒状の金属
ケース１９を収納するとともに、ハウジング１８の上部
開口に被着したステンレス製網２０と金属ケース１９と
の間に活性炭からなるフィルタ２１を充填し、金属ケー
ス１９の底部より突出する電極ピン２２ａ〜２２ｃをハ
ウジング１８の底部より外部へ突出させた３端子構造の
ものである。

【００１７】金属ケース１９内に収納される感ガス体１
５ａは例えば長手方向の径が略０．５ｍｍで、短手方向
の径が略０．３ｍｍの楕円球状に形成された金属酸化物
からなり、図４で示すように内部に貴金属線からなるヒ
ータコイル１５ｂと、貴金属線からなるワイヤ電極１５
ｃとを埋設し、金属ケース１９内において、ヒータコイ
ル１５ｂの両端を金属ケース１９内に突出した端子２２
ａ、２２ｃの上端に電気的機械的に接続し、ワイヤ電極
１５ｃの一端を金属ケース１９内に突出した端子２２ｂ
の上端に電気的機械的に接続することで、金属ケース１
９内に保持される。

【００１８】感ガス体１５ａは、Ｐｄ或いはそれに代わ
る金属を含有させたＳｎＯ₂に、若しくはＳｎＯ₂に骨材
として例えば１０００メッシュのα−アルミナを等量混
合し、更にテルピオネールを加えてペースト状とし、こ
のペースト状の材料を上記ヒータコイル１５ｂ及びワイ
ヤ電極１５ｃに塗布した後、空気中で所定温度で所定時
間焼成し、この焼成後アルミナゾルを添加して更に所定
温度で所定時間焼成して得られたものである。

【００１９】図５は半導体式ガスセンサ１５の等価回路
を示し、Ｒ_Hはヒータコイル１５ｂの抵抗値を、Ｒｓは
ワイヤ電極１５ｃとヒータコイル１５ｂの一端（端子２
２ａ側）との間の感ガス体１５ａの抵抗値を示す。

【００２０】而して、このような構造の半導体式ガスセ
ンサ１５の感ガス体１５ａは、ヒータコイル１５ｂａに
よって略４００℃に加熱され、表面にタバコの煙のよう
な空気汚染物質に含まれる水素ガス成分が接触するとそ
の抵抗値Ｒｓが低下する方向に変化し、また接触する空
気の温度の上昇に応じて抵抗値Ｒｓが低下する特性を持
つ。

【００２１】図１に示すセンサ信号処理部１６は、交流
電源ＡＣより所定の直流電圧Ｖｃ（例えば５Ｖ）を得る
定電圧回路２３と、半導体式ガスセンサ１５のヒータコ
イル１５ｂの印加電圧をパルス幅制御するために半導体
式ガスセンサ１５の端子２０ａ，２０ｃ間のヒータコイ
ル１５ｂと定電圧回路２３の出力端間に直列挿入された
トランジスタＱと、半導体式ガスセンサ１５の端子２２
ｂと定電圧回路２３の＋側出力端との間に挿入され定電
圧回路２３の出力電圧を感ガス体１５ａとで分圧する負
荷抵抗Ｒと、トランジスタＱのベースに抵抗Ｒ１を介し
て内蔵する駆動回路２４からパルス幅制御の駆動パルス
を出力してトランジスタＱのスイッチングをパルス幅制
御するとともに感ガス体１５ａの両端電圧をＡ／Ｄ変換
回路２６を介して取り込んで感ガス体１５ａの抵抗値Ｒ
ｓの変化から雰囲気の汚染を検知し検知結果に基づいて
出力回路２５を介して制御部１０に汚染検知信号Ｘを出
力する信号処理回路２７や、メモリ２８を備えた演算処
理部２９とから構成される。この演算処理部２９は実際
においてはマイクロコンピュータから構成される。

【００２２】尚、上記トランジスタＱのスイッチングに
よるパルス幅制御によってヒータコイル１５ｂに印加す
る電圧が平均的に略０．９Ｖとなるようにコントロール
し、ヒータコイル１５ｂによる加熱温度を略４００℃と
するようなっている。

【００２３】次に、信号処理回路２７で感ガス体１５ａ
の抵抗値Ｒｓの変化から雰囲気の汚染を検知する方法に
ついて説明する。ところで、本実施形態では、演算処理
部２９と制御部１０とで、半導体式ガスセンサ１５の出
力から空気の汚染を検知して空気汚染に応じて空気清浄
機２の運転制御を行う制御手段を構成しており、演算処
理部２９の信号処理回路２７には、温風暖房機３に設け
られた上記温度センサ３０による検出温度に応じて温度
変動による空気清浄機２の誤動作が防止されるように半
導体式ガスセンサ１５から出力された電気量を補正する
補正手段が設けられているが、最初に演算処理部２９の
基本動作について説明し、その後補正手段がない場合、
補正手段がある場合の動作それぞれについて説明する。

【００２４】まず所定温度で且つ清浄空気下での半導体
式ガスセンサ１５の感ガス体１５ａの抵抗値を基準抵抗
値Ｒｓｔｄとし、この基準抵抗値Ｒｓｔｄを演算処理部
２９内のメモリ２８に予め登録しておき、信号処理回路
２７はＡ／Ｄ変換回路２６を通じて取り込む感ガス体１
５ａの両端電圧から感ガス体１５ａの抵抗値Ｒｓを検知
し、この抵抗値Ｒｓと基準抵抗値Ｒｓｔｄとの比率（以
下、抵抗変化率（Ｒｓ／Ｒｓｔｄ）という）を演算する
とともに、この演算して求めた抵抗変化率（Ｒｓ／Ｒｓ
ｔｄ）が予め演算処理部２９内のメモリ２６に設定して
ある汚染検知用の閾値を越えたときに汚染有りと判断す
るようになっている。

【００２５】使用する半導体式ガスセンサ１５の感ガス
体１５ａの抵抗値Ｒｓは温風暖房機３による通常の暖房
下の室温で、且つ清浄空気内においては略基準抵抗値Ｒ
ｓｔｄ付近で推移し、その抵抗変化率（Ｒｓ／Ｒｓｔ
ｄ）は略１となる特性を示すが、水素ガス成分が接触す
ると、その抵抗値Ｒｓが変化して、その抵抗変化率（Ｒ
ｓ／Ｒｓｔｄ）は１より小さくなる。

【００２６】図６（ａ）は被実験空間としての所定の容
積の部屋（例えば床面積が６畳の部屋）において本実施
形態の空気清浄機付温風暖房装置を壁際に設置し、温風
暖房機３を運転させて室温を２０℃とし部屋中央でタバ
コを１本喫煙してタバコの煙を発生させた場合の半導体
式ガスセンサ１５の感ガス体１５ａの抵抗値Ｒｓの変化
を示し、同図中の黒丸のプロットは基準抵抗値Ｒｓｔｄ
を示す。なお、半導体式ガスセンサ１５の検知出力を抵
抗値Ｒｓに換算してある。

【００２７】図６（ａ）の結果はタバコを１本喫煙する
ことにより抵抗値Ｒｓが６０ｋΩから３７ｋΩへ低下し
た後に徐々に上昇して６０ｋΩに回復していることを示
し、抵抗変化率（Ｒｓ／Ｒｓｔｄ）が時刻ｔ１→ｔ２→
ｔ３→ｔ４で１→０．８３→０．８０→１で推移してい
ることを示す。尚、タバコの喫煙開始から実際に空気取
り入れ口１３内に配置された半導体式ガスセンサ１５の
感ガス体１５ａの抵抗変化が生じるまでの時間遅れは、
喫煙場所から空気取り入れ口１３までの距離などによっ
て決まるが、煙が漂う状態では瞬間的には半導体式ガス
センサ１５の感ガス体１５ａの抵抗値Ｒｓの変化は生じ
ない。なお、温風暖房機３を運転させていない場合も同
様の結果が得られる。

【００２８】いま、半導体式ガスセンサ１５の感ガス体
１５ａの抵抗変化率（Ｒｓ／Ｒｓｔｄ）が０．９３以下
の時に空気清浄機２を運転させることとし、０．９３を
空気汚染検知の閾値として設定登録し、また運転開始
後、運転停止させる際には抵抗変化率（Ｒｓ／Ｒｓｔ
ｄ）が０．９３を越えた時点から所定のタイマ時間の経
過後に空気清浄機２の運転を停止させるものとする。す
なわち、判断基準となる閾値を予め演算処理部２９のメ
モリ２８に設定登録しておき、この設定登録した閾値
と、Ａ／Ｄ変換回路２６を通じて取り込む半導体式ガス
センサ１５の感ガス体１５ａの両端電圧に基づいて求め
た抵抗変化率（Ｒｓ／Ｒｓｔｄ）とを信号処理回路２７
で比較することで、空気汚染検知が行えるのである。

【００２９】而して、空気清浄機２の空気取り入れ口１
３内に配置された半導体式ガスセンサ１５の感ガス体１
５ａの抵抗変化率（Ｒｓ／Ｒｓｔｄ）が０．９３を下回
ると、演算処理部２９の信号処理回路２７が空気汚染有
りと判断して制御部１０に出力回路２５を通じて汚染検
知信号Ｘを出力する。

【００３０】この汚染検知信号Ｘを入力した制御部１０
はファン駆動用モータ１１の運転を開始して清浄機用フ
ァン１２を回転させ、空気清浄機２を運転させる。図６
（ｂ）に空気清浄機２のオンオフ動作を示す。この空気
清浄機２の運転は、空気清浄が進み、半導体式ガスセン
サ１５の感ガス体１５ａの抵抗値Ｒｓが上昇し、抵抗変
化率（Ｒｓ／Ｒｓｔｄ）が０．９３を越えて、出力回路
２５からの汚染検知信号Ｘの入力が無くなり、タイマ時
間Ｔ（図６（ｂ）参照）が経過するまで継続される。

【００３１】ところで、清浄空気下において温風暖房機
３によって暖房を行い室温が略２０℃に保たれている状
態（室外の温度は２℃）で、窓を開けた場合における半
導体式ガスセンサ１５の感ガス体１５ａの抵抗値Ｒｓを
測定してみると、図７のイような結果がえられた。な
お、図７のロは上記温度センサ３０による検出温度を示
す。ここにおいて、図７は左側の縦軸が抵抗値Ｒｓ、右
側の縦軸が温度となっている。

【００３２】図７に示すように室温が略一定（２０℃）
に保たれた状態から窓を一定時間Ｔ１（５分間）だけ開
けた場合、室温は一時的に約８℃まで低下することが観
測された。一方、抵抗値Ｒｓは６０ｋΩから一旦８５ｋ
Ωに上昇した後に６０ｋΩに低下することが観測され
た。この場合の抵抗変化率（Ｒｓ／Ｒｓｔｄ）は時刻ｔ
１，ｔ２，ｔ３，ｔ４でいずれも１以上であったが、窓
を閉めて室温が上昇する際に抵抗変化率（Ｒｓ／Ｒｓｔ
ｄ）が時刻ｔ４→時刻ｔ５→時刻ｔ６→時刻ｔ７におい
て０．９→０．８７→０．８０→０．９１で推移し、時
刻ｔ８で０．９３以上になった。

【００３３】上記補正手段を設けてないと、清浄空気下
においても急激な温度変動が生じて抵抗変化率（Ｒｓ／
Ｒｓｔｄ）が０．９３以下になった場合、図７（ｂ）の
ように空気清浄機２が運転されてしまう誤動作が発生す
るという不具合が生じる。

【００３４】この種の不具合の発生を防止するために、
本実施形態では、上記補正手段が設けられており、まず
所定温度で且つ清浄空気下での半導体式ガスセンサ１５
の感ガス体１５ａの抵抗値を温度センサ３０の検出温度
に応じて補正し（補正後の抵抗値を基準抵抗値Ｒｓｔ
ｄ’とする）、この基準抵抗値Ｒｓｔｄ’を演算処理部
２９内のメモリ２８に予め登録しておき、信号処理回路
２７は、Ａ／Ｄ変換回路２６を通じて取り込む感ガス体
１５ａの両端電圧から感ガス体１５ａの抵抗値Ｒｓを検
知し、この抵抗値Ｒｓを温度センサ３０による検出温度
に応じて補正し（補正後の抵抗値を抵抗値Ｒｓ’とす
る）、基準抵抗値Ｒｓｔｄ’との比率（以下、抵抗変化
率（Ｒｓ’／Ｒｓｔｄ’）と言う）を演算するととも
に、この演算して求めた抵抗変化率（Ｒｓ’／Ｒｓｔ
ｄ’）が予め演算処理部２９内のメモリ２６に設定して
ある汚染検知用の閾値（例えば、０．９３）以下になっ
たときに汚染有りと判断するようになっている。すなわ
ち、本実施形態では、半導体式ガスセンサ１５の感ガス
体１５ａの抵抗変化率（Ｒｓ’／Ｒｓｔｄ’）が０．９
３以下になったときに空気清浄機２を運転させることと
し、０．９３を空気汚染検知の閾値として設定登録して
ある。

【００３５】以下、上記補正手段による補正の方法の一
例について説明する。

【００３６】まず、清浄大気中で２０℃および８℃のと
きの各抵抗値Ｒｓを測定する。ここでは、２０℃のとき
の抵抗値Ｒｓが６０ｋΩ、８℃のときの抵抗値Ｒｓが８
５ｋΩであったとする。

【００３７】次に、抵抗値Ｒｓ＝Ａ×温度＋Ｂで表され
る１次方程式を求める（ただし、Ａは比例定数、Ｂは定
数である）。要するに、２０℃のときの抵抗値Ｒｓと８
℃のときの抵抗値Ｒｓとをグラフ上にプロットすると図
８のようになり、図８中の２つのプロットを結ぶ直線の
式を求める。この場合の１次方程式は、抵抗値Ｒｓ＝−２．０８×温度＋１０１．６７となる。

【００３８】そして、本実施形態では、上記抵抗値Ｒｓ
と後述の補正係数Ｋとの積を補正後の抵抗値Ｒｓ’とし
てある。ここに、本実施形態では、年間平均気温を１５
℃と考え、各温度における補正係数Ｋは、上記１次方程
式を利用して、１５℃のときの抵抗値Ｒｓを各温度の抵
抗値Ｒｓで除算した値としている。例えば、２℃のとき
の抵抗値Ｒｓは９７．４２ｋΩ、１５℃のときの抵抗値
Ｒｓは７０．４２ｋΩ、２０℃のときの抵抗値Ｒｓは６
０．００ｋΩであるから、２℃、１５℃、２０℃それぞ
れにおける補正係数Ｋは、それぞれ０．７２２、１．０
０、１．１７となる。したがって、室温が２℃のときの
抵抗値Ｒｓが９０ｋΩであった場合には、補正後の抵抗
値Ｒｓ’は、Ｒｓ’＝９０ｋΩ×０．７７＝６４．９８
ｋΩとなる。

【００３９】室温が略一定（２０℃）に保たれた清浄空
気下で上記補正を行わない場合、補正を行った場合それ
ぞれの空気清浄機２のオンオフ動作について図９を参照
しながら説明する。なお、図９（ａ）の横軸は時間、左
側の縦軸は抵抗値、右側の縦軸は温度であり、図９
（ａ）中のイは上記補正を行わなかった場合の抵抗値Ｒ
ｓ、図９（ａ）中のロは温度センサ３０による検出温
度、図９（ａ）中のハは上記補正後の抵抗値Ｒｓ’を示
す。また、図９（ａ）におけるイの線上の各黒丸はそれ
ぞれ基準抵抗値Ｒｓｔｄ、ロの線上の各黒丸はそれぞれ
基準抵抗値Ｒｓｔｄ’を示す。また、図９（ｂ）は上記
補正を行わなかった場合の空気清浄機２のオンオフ動
作、図９（ｃ）は上記補正を行った場合の空気清浄機２
のオンオフ動作を示す。尚、図９（ａ）は、室温が２０
℃に保たれた状態で窓を一定時間Ｔ１（５分間）だけ開
けた場合の特性を示したものであり、上記図７（ａ）と
同様、室温は一時的に約８℃まで低下することが観測さ
れ、抵抗値Ｒｓは６０ｋΩから一旦８５ｋΩに上昇した
後に６０ｋΩに低下することが観測された。

【００４０】上記補正を行わない場合には窓を開けて温
度変動が生じたことにより抵抗変化率（Ｒｓ／Ｒｓｔ
ｄ）が時刻ｔ５で０．９３以下となって空気清浄機２が
オンする。一方、上記補正を行った場合には窓を開けて
温度変動が生じても抵抗変化率（Ｒｓ’／Ｒｓｔｄ’）
が０．９８以上に保たれるので、空気清浄機２はオンし
ない。要するに、上記補正を行うことにより、空気が汚
染されていないにもかかわらず温度変動により空気清浄
機２の運転が開始される誤動作を防止することができ
る。

【００４１】以上の説明は、温風暖房機３により室温が
２０℃に保たれた状態で窓の開閉により温度変動が生じ
た場合の説明であったが、以下では温風暖房機３が動作
することにより温度変動が生じた場合について説明す
る。ここでも、最初に演算処理部２９の基本動作につい
て説明し、その後補正手段がない場合、補正手段がある
場合の動作それぞれについて説明する。

【００４２】図１０（ａ）は被実験空間としての所定の
容積の部屋（例えば床面積が６畳の部屋）において本実
施形態の空気清浄機付温風暖房装置を壁際に設置し、室
温が１０℃に保たれているときに部屋中央でタバコを１
本喫煙してタバコの煙を発生させた場合の半導体式ガス
センサ１５の感ガス体１５ａの抵抗値Ｒｓの変化を示
し、図１０（ａ）中の各黒丸のプロットはそれぞれ基準
抵抗値Ｒｓｔｄを示す。尚、半導体式ガスセンサ１５の
検知出力を抵抗値Ｒｓに換算してある。

【００４３】図１０（ａ）の結果はタバコを１本喫煙す
ることにより抵抗値Ｒｓが８１ｋΩから５０ｋΩへ低下
した後に徐々に上昇して８１ｋΩに回復していることを
示し、抵抗変化率（Ｒｓ／Ｒｓｔｄ）が時刻ｔ１→ｔ２
→ｔ３→ｔ４で１→０．８３→０．８０→１で推移して
いることを示す。而して、抵抗変化率が０．９３以下に
なったときに図１０（ｂ）に示すように空気清浄機２が
運転され、抵抗変化率（Ｒｓ／Ｒｓｔｄ）が０．９３を
越えて、出力回路２５からの汚染検知信号Ｘの入力が無
くなり、タイマ時間Ｔ（図１０（ｂ）参照）が経過する
まで継続される。

【００４４】ところで、清浄空気下で室温が略１０℃に
保たれている状態で温風暖房機３の運転を開始させた場
合における半導体式ガスセンサ１５の感ガス体１５ａの
抵抗値Ｒｓを測定してみると、図１１（ａ）のイような
結果が得られた。なお、図１１（ａ）のロは上記温度セ
ンサ３０による検出温度を示す。ここにおいて、図１１
（ａ）は左側の縦軸が抵抗値Ｒｓ、右側の縦軸が温度と
なっている。

【００４５】図１１（ａ）に示すように室温が略一定
（１０℃）に保たれた状態から温風暖房機３の目標温度
を２０℃に設定して温風暖房機３の運転を開始すると室
温が２０℃まで上昇するが、抵抗値Ｒｓは８１ｋΩから
６０ｋΩまで低下することが観測された。この場合の抵
抗変化率（Ｒｓ／Ｒｓｔｄ）は時刻ｔ１→時刻ｔ２にお
いて１→０．７９で推移し、抵抗変化率（Ｒｓ／Ｒｓｔ
ｄ）が０．９３以下になるので、図１１（ｂ）のように
空気清浄機２が運転されてしまう誤動作が発生するとい
う不具合が生じる。

【００４６】しかしながら、本実施形態においては上述
のように抵抗値Ｒｓの補正を行っているので、温風暖房
機３の運転を開始させたことによる温度変動によって空
気清浄機２の運転が開始される誤動作を防止することが
できる。

【００４７】室温が略一定（１０℃）に保たれた清浄空
気下で目標温度を２０℃として温風暖房機３の運転させ
たとき、上記補正を行わない場合、上記補正を行った場
合それぞれの空気清浄機２のオンオフ動作について図１
２を参照しながら説明する。尚、図１２（ａ）の横軸は
時間、左側の縦軸は抵抗値、右側の縦軸は温度であり、
図１２（ａ）中のイは上記補正を行わなかった場合の抵
抗値Ｒｓ、図１２（ａ）中のロは温度センサ３０による
検出温度、図１２（ａ）中のハは上記補正を行った場合
の抵抗値Ｒｓ’を示す。また、図１２（ａ）中のイの線
上の各黒丸はそれぞれ基準抵抗値Ｒｓｔｄ、ロの線上の
各黒丸はそれぞれ基準抵抗値Ｒｓｔｄ’を示す。また、
図１２（ｂ）は上記補正を行わなかった場合の空気清浄
機２のオンオフ動作、図１２（ｃ）は上記補正を行った
場合の空気清浄機２のオンオフ動作を示す。ここに、図
１２においては、温風暖房機３の運転を開始させた場
合、上記図１１（ａ）と同様、室温は１０℃から２０℃
まで上昇することが観測され、抵抗値Ｒｓは８１ｋΩか
ら６０ｋΩに低下することが観測された。

【００４８】上記補正を行わない場合には温風暖房機３
を運転させて温度変動が生じたことにより抵抗変化率
（Ｒｓ／Ｒｓｔｄ）が時刻ｔ２で０．９３以下となって
空気清浄機２がオンする。一方、上記補正を行った場合
には温風暖房機３を運転させて温度変動が生じても抵抗
変化率（Ｒｓ’／Ｒｓｔｄ’）が０．９３よりも大きな
値に保たれるので、空気清浄機２はオンしない。要する
に、上記補正を行うことにより、空気が汚染されていな
いにもかかわらず温度変動により空気清浄機２の運転が
開始される誤動作を防止することができる。なお、本実
施形態では、温度センサ３０が温度検出手段を構成して
いる。ここに、温度センサ３０とは別にサーミスタなど
よりなる温度検出手段を設けてもよいことは勿論であ
る。

【００４９】而して、本実施形態の空気清浄機付温風暖
房装置では、温度変動による空気清浄機２の誤動作が防
止されるように温度センサ３０での検出温度に応じて半
導体式ガスセンサ１５から出力された電気量が補正され
るから、空気が汚染されていないにもかかわらず温度変
動により空気清浄機２の運転が開始される誤動作を防止
することができる。また、温度検出手段たる温度センサ
３０としてサーミスタを用いているので、温度検出手段
を簡単に入手できるとともに低コスト化が図れる。さら
にガスセンサとして、感ガス体１５ａ表面に接触する雰
囲気中の汚染ガスにより感ガス体１５ａの抵抗値が変化
する半導体式ガスセンサを用いているので、ガスセンサ
の長寿命化を図れるとともに感度を高めることができ
る。また、温風暖房機３に設けられた温度センサ３０を
温度検出手段として利用することで、別途に温度検出手
段を用意する必要がなく、低コスト化が図れる。

【００５０】尚、上記実施形態の温風暖房機３の暖房制
御は周知の構成を用いるため、ここでは説明は省略して
ある。また熱源はガス燃焼によるものであるが、石油を
燃焼させる熱源を使用したものや、電気による熱源を使
用したものでも、本発明を適用できる。

【００５１】また、汚れ検知の閾値を固定とせず、更新
するようにしても良い。

【００５２】更に、半導体式ガスセンサ１５を空気取り
入れ口１３内に設けてあるが、空気取り入れ口１３の近
傍であれば内、外の何れでも良い。

【００５３】

【発明の効果】請求項１の発明は、空気清浄機と、温風
暖房手段と、空気清浄機に設けられ汚染ガスおよび温度
により出力される電気量が変化するガスセンサと、ガス
センサの出力から空気の汚染を検知して空気汚染に応じ
て空気清浄機の運転制御を行う制御手段と、周囲温度を
検出する温度検出手段とを備え、制御手段は、温度検出
手段による検出温度に応じて空気清浄機の誤動作が防止
されるようにガスセンサから出力された電気量を補正す
る補正手段を有するものであり、温度変動による空気清
浄機の誤動作が防止されるように温度検出手段での検出
温度に応じてガスセンサから出力された電気量が補正さ
れるから、空気が汚染されていないにもかかわらず温度
変動により空気清浄機の運転が開始される誤動作を防止
することができるという効果がある。

【００５４】請求項２の発明は、請求項１の発明におい
て、前記温風暖房機に、温度制御用の温度センサが設け
られ、前記温度検出手段が、前記温度センサよりなるの
で、温風暖房機に設けられた温度センサを前記温度検出
手段として利用することで、別途に温度検出手段を用意
する必要がなく、低コスト化が図れるという効果があ
る。

【００５５】請求項３の発明は、請求項１または請求項
２の発明において、前記温度検出手段が、サーミスタよ
りなるので、温度検出手段を簡単に入手できるとともに
低コスト化が図れるという効果がある。

【００５６】請求項４の発明は、請求項１ないし請求項
３の発明において、前記ガスセンサは、感ガス体を有し
感ガス体表面に接触する雰囲気中の汚染ガスにより感ガ
ス体の抵抗値が変化する半導体式ガスセンサよりなるの
で、ガスセンサの長寿命化を図れるとともに感度を高め
ることができるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態に用いる回路構成図であ
る。

【図２】同上の概略構成図である。

【図３】同上に用いる半導体式ガスセンサの一部破断せ
る斜視図である。

【図４】同上に用いる半導体式ガスセンサの感ガス体の
構成説明図である。

【図５】同上に用いる半導体式ガスセンサの等価回路図
である。

【図６】同上の基本動作の説明図である。

【図７】同上において抵抗値の補正を行わない場合の動
作説明図である。

【図８】同上における抵抗値の補正方法を説明するため
のグラフである。

【図９】同上における抵抗値の補正の有無による動作説
明図である。

【図１０】同上の基本動作の説明図である。

【図１１】同上において抵抗値の補正を行わない場合の
動作説明図である。

【図１２】同上における抵抗値の補正の有無による動作
説明図である。

【符号の説明】

３温風暖房機１０制御部１５半導体式ガスセンサ１５ａ感ガス体２５出力回路２６Ａ／Ｄ変換回路２７信号処理回路２８メモリ２９演算処理部３０温度センサ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者小野靖典大阪府池田市鉢塚２丁目５番26号エフアイエス株式会社内 (72)発明者萩原伸一大阪府大阪市中央区平野町四丁目１番２号大阪瓦斯株式会社内 (72)発明者安井繁明愛知県名古屋市中川区福住町２番26号リンナイ株式会社内Ｆターム(参考） 3L028 FB05 FC01

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】空気清浄機と、温風暖房手段と、空気清
浄機に設けられ汚染ガスおよび温度により出力される電
気量が変化するガスセンサと、ガスセンサの出力から空
気の汚染を検知して空気汚染に応じて空気清浄機の運転
制御を行う制御手段と、周囲温度を検出する温度検出手
段とを備え、制御手段は、温度検出手段による検出温度
に応じて温度変動による空気清浄機の誤動作が防止され
るようにガスセンサから出力された電気量を補正する補
正手段を有することを特徴とする空気清浄機付温風暖房
装置。
【請求項２】前記温風暖房機に、温度制御用の温度セ
ンサが設けられ、前記温度検出手段は、前記温度センサ
よりなることを特徴とする請求項１記載の空気清浄機付
温風暖房装置。
【請求項３】前記温度検出手段は、サーミスタよりな
ることを特徴とする請求項１または請求項２記載の空気
清浄機付温風暖房装置。
【請求項４】前記ガスセンサは、感ガス体を有し感ガ
ス体表面に接触する雰囲気中の汚染ガスにより感ガス体
の抵抗値が変化する半導体式ガスセンサよりなることを
特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の
空気清浄機付温風暖房装置。