JP2002216933A

JP2002216933A - イオン発生装置及びこれを用いた空気調節装置

Info

Publication number: JP2002216933A
Application number: JP2001293458A
Authority: JP
Inventors: Yoshinori Sekoguchi; 美徳世古口; Mamoru Morikawa; 守守川
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 2000-09-26
Filing date: 2001-09-26
Publication date: 2002-08-02

Abstract

(57)【要約】【課題】マイナスイオンを発生させる運転と、マイナ
スイオンおよびプラスイオンを発生させる運転とを切り
替えることができるイオン発生装置を提供する。【解決手段】誘電体１１と、誘電体１１を挟んで対向
する一対の電極１２、１３と、該一対の電極１２、１３
間に交流電圧を印加するスイッチングトランス３１と、
二次巻線３１ｓ１と電極１３との接続点にアノードが接
続されカソード側が接地されるダイオードＤ１と、ダイ
オードＤ１の両端に接続されるリレー３２と、を備える
とともに、リレー３２をＯＮ状態にするとプラスイオン
とマイナスイオンとが発生し、リレー３２をＯＦＦ状態
にするとマイナスイオンが発生するイオン発生装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、空気中にイオンを
発生させるイオン発生装置およびこれを用いた空気調節
装置に関するものである。ここでいう空気調節装置に該
当するものの例としては、空気調和機、除湿機、加湿
器、空気清浄機、ファンヒータなどがあり、主に家屋の
室内、ビルの一室、病院の病室、車内、飛行機内、船内
などで用いられる。

【０００２】

【従来の技術】一般に、事務所や会議室などの換気の少
ない密閉化された部屋では、部屋内の人が多いと、呼吸
により排出される二酸化炭素やたばこの煙、ホコリなど
の空気汚染物質が増加するため、人間をリラックスさせ
る効能を有するマイナスイオンが空気中から減少してい
く。特にタバコの煙によってマイナスイオンが多量に失
われ、通常の１／２〜１／５程度にまで減少することが
ある。そこで空気中のマイナスイオンを補給するため、
種々のイオン発生装置が提案されており、空気清浄機等
に搭載されていた。

【０００３】一方、近年殺菌・除菌に対するニーズが高
まっているが、マイナスイオンを発生するイオン発生装
置では空気中の浮遊細菌を積極的に除去することはでき
なかった。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】そこで、本発明者等
は、空気中の浮遊細菌を除去する手段について鋭意検討
を重ねた結果、プラスイオンとマイナスイオンとを発生
させればよいことを見い出した。プラスイオンとしての
Ｈ⁺（Ｈ₂Ｏ）_n（ｎは任意の自然数）と、マイナスイオ
ンとしてのＯ₂ ^-（Ｈ₂Ｏ）_m（ｍは任意の自然数）とが発
生し、これらが化学反応して活性種である過酸化水素
（Ｈ₂Ｏ₂）及び／又は水酸基ラジカル・ＯＨを生成し、
空気中の浮遊細菌を除去するのである。

【０００５】しかし、プラスイオンは人間に対してスト
レスを与えるといわれている。このため、プラスイオン
とマイナスイオンとを発生させると、マイナスイオンの
持つ人間をリラックスさせる効能が減ずることになる。
従って、使用目的に応じて運転モードを切り替える必要
がある。すなわち、リラクゼーション効果を得たいとき
にはマイナスイオンを発生させる運転モードに、また除
菌・殺菌効果を得たいときにはプラスイオンとマイナス
イオンを発生させる運転モードに、ユーザの選択によっ
てまたは周辺状況に応じて自動的に運転モードを切り替
えることのできるイオン発生装置が望まれている。

【０００６】本発明は、上記の問題点に鑑み、マイナス
イオンを発生させる運転と、マイナスイオンおよびプラ
スイオンを発生させる運転とを切り替えることができる
イオン発生装置およびこれを用いた空気調節装置を提供
することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明に係るイオン発生装置においては、プラスイ
オンとマイナスイオンを発生する第１の発生手段と、マ
イナスイオンを発生する第２の発生手段と、前記第１の
発生手段と前記第２の発生手段とを切り換える切換手段
と、を備えるようにする。また、前記第１の発生手段及
び前記第２の発生手段が、誘電体と、該誘電体を挟んで
対向する一対の電極と、該一対の電極間に交流電圧を印
加する交流高電圧発生手段と、を備えてもよい。さら
に、前記第１の発生手段と前記第２の発生手段とを切り
替える切換手段が、前記一対の電極のうち電圧供給側で
ない方の電極にアノード側が接続されカソード側は接地
されるダイオードと、該ダイオードの両端に接続される
スイッチング手段と、を備える構成としてもよい。前記
スイッチング手段をＯＮ状態にするとプラスイオンとマ
イナスイオンとが発生し、前記スイッチング手段をＯＦ
Ｆ状態にするとマイナスイオンが発生する。また、前記
スイッチング手段をリレーとしてもよい。

【０００８】さらに、イオン発生装置が駆動していると
きに発光する発光手段と、該発光手段の駆動を停止させ
ることができる停止手段を備えてもよい。

【０００９】また、本発明に係る空気調節装置は上記構
成のイオン発生装置と空気調和手段を備える構成として
いる。さらに、前記イオン発生装置の駆動状態を制御す
る第１駆動制御手段と、前記空気調和手段の駆動状態を
制御する第２駆動制御手段と、を備えてもよい。

【００１０】

【発明の実施の形態】本発明に係るイオン発生装置の一
実施形態について図面を参照して説明する。図１はイオ
ン発生装置の回路図を示したものである。

【００１１】商用電源３０にはフォトトライアックＴ１
が接続されている。フォトトライアックＴ１に光結合し
た発光ダイオードＤ４が設けられており、その発光ダイ
オードＤ４はマイクロコンピュータ３３に接続されてい
る。このフォトトライアックＴ１と発光ダイオードＤ４
とはＳＳＲ３５を構成している。

【００１２】ＳＳＲ３５の商用電源３０に接続されてい
ない側は、抵抗Ｒ６を介してダイオードＤ５のアノード
側に接続される。ダイオードＤ５のカソード側はコンデ
ンサＣ２の正極側に接続される。また、コンデンサＣ２
の負極側と商用電源３０との接続点は接地されている。

【００１３】コンデンサＣ２の正極側には抵抗Ｒ７を介
してツェナーダイオードＤ７のカソード側が接続され、
ツェナーダイオードＤ７のアノード側はコンデンサＣ２
の負極側に接続されている。さらに、コンデンサ２の正
極側にはスイッチングトランス３１の一次巻線３１ｐの
一端が接続されている。スイッチングトランス３１の一
次巻線３１ｐの他端はｎｐｎ型スイッチングトランジス
タＱ２のコレクタに接続され、スイッチングトランジス
タＱ２のエミッタは抵抗Ｒ８を介してコンデンサＣ２の
負極側に接続されている。また、スイッチングトランス
３１の一次巻線３１ｐの両端にはコンデンサＣ３が接続
されている。

【００１４】抵抗Ｒ７とツェナーダイオードＤ７との接
続点には、スイッチングトランジスタＱ２のベースとｎ
ｐｎ型フォトトランジスタＱ１のコレクタとが接続され
ている。フォトトランジスタＱ１のエミッタはコンデン
サＣ２の負極側に接続されている。フォトトランジスタ
Ｑ１に光結合した発光ダイオードＤ６が設けられてお
り、その発光ダイオードＤ６はマイクロコンピュータ３
３に接続されている。このフォトトランジスタＱ１と発
光ダイオードＤ６とはフォトカプラ３８を構成してい
る。

【００１５】スイッチングトランス３１は、二次側に二
次巻線３１ｓ１、３１ｓ２、３１ｓ３を備えている。ス
イッチングトランス３１の二次巻線３１ｓ１にはイオン
発生電極体１が接続されている。イオン発生電極体は誘
電体１１と誘電体１１を挟んで対向する一対の電極（内
電極１２、外電極１３）とを有している。スイッチング
トランス３１の二次巻線３１ｓ２の一端は、フィードバ
ック制御回路３００の入力側に接続されている。フィー
ドバック制御回路３００の出力側は抵抗Ｒ７とツェナー
ダイオードＤ７との接続点に接続される。また、スイッ
チングトランス３１の二次巻線３１ｓ２の他端は、コン
デンサＣ２の負極側に接続される。スイッチングトラン
ス３１の二次巻線３１ｓ３には後述する異常検出回路３
６に接続されている。

【００１６】このような構成により、商用電源３０から
出力されるＡＣ電圧はダイオードＤ５およびコンデンサ
Ｃ２によって整流かつ平滑化されたＤＣ電圧に変換され
る。このＤＣ電圧はスイッチングトランジスタＱ２がＯ
Ｎ状態のときにスイッチングトランス３１の一次巻線３
１ｐに供給される。フィードバック制御回路３００がス
イッチングトランス３１の二次巻線３１ｓ２の誘起電圧
に基づいてスイッチングトランジスタＱ２のＯＮ／ＯＦ
Ｆ制御を行うことによって、スイッチングトランス３１
の二次巻線３１ｓ１の誘起電圧、すなわちイオン発生電
極体１に供給される高電圧が安定化される。

【００１７】ダイオードＤ１のアノード側がスイッチン
グトランス３１の二次巻線３１ｓ１と外電極１３との接
続点に、ダイオードＤ１のカソード側がコンデンサＣ２
の負極側に、それぞれ接続されている。そして、ダイオ
ードＤ１にはリレー３２が並列接続されている。

【００１８】マイクロコンピュータ３３は入力部３４か
ら送られる信号に基づきリレー３２のＯＮ／ＯＦＦ状態
を制御する。入力部３４はユーザが運転モードを選択で
きる操作盤や周辺環境によって自動的に運転モードを決
定する制御回路などである。

【００１９】リレー３２がＯＮ状態のときは外電極１３
は接地されている。また、内電極１２には、図２に示す
ような正弦波状電圧が印加される。このとき、イオン発
生電極体１は空気からプラスイオンとマイナスイオンと
を生成する。これにより、空気中の浮遊細菌が除去され
る。

【００２０】一方、リレー３２がＯＦＦ状態であれば、
外電極１３はダイオードＤ１を通じ商用電源３０の接地
側に接続される。したがって、ダイオードＤ１のアノー
ド側電位が商用電源３０の接地側電位より高くなる位相
のときは、ダイオードＤ１の順方向に導通し、外側電極
１３は商用電源３０の接地側と略同電位となる。一方、
逆位相のときは、ダイオードＤ１の阻止方向で、外側電
極１３は商用電源３０の接地側より低い電位となる。こ
の結果、外電極１３に印加される電圧は、図３に示すよ
うに、上述のプラスイオンとマイナスイオンとが発生す
るときに内側電極１２に印加される正弦波状電圧（図２
参照）を全体的に負電位側に移行した波形になるので、
マイナスイオンが発生する。すなわち、リレー３２がＯ
ＦＦ状態のときは、イオン発生電極体１は空気からマイ
ナスイオンを生成する。これにより、リラクゼーション
効果が得られる。

【００２１】また、マイクロコンピュータ３３は入力手
段３４から送られる信号に基づきＳＳＲ３５のＯＮ／Ｏ
ＦＦ状態を制御する。ＳＳＲ３５をＯＮ状態にすること
でイオン発生装置を運転させることができ、ＳＳＲ３５
をＯＦＦ状態にすることでイオン発生装置の運転を停止
させることができる。

【００２２】次に上述したスイッチングトランス３１の
二次巻線３１ｓ３に接続される異常検出回路３６につい
て説明する。スイッチングトランス３１の二次巻線３１
ｓ３の一端は抵抗Ｒ１の一端に、スイッチングトランス
３１の二次巻線３１ｓ３の他端は抵抗Ｒ２の一端に接続
されている。抵抗Ｒ１の他端と抵抗Ｒ２の他端とはとも
にダイオードＤ２のアノード側に接続されている。ダイ
オードＤ２のカソード側は抵抗Ｒ３を介してコンデンサ
Ｃ１の一端に接続されている。また、コンデンサＣ１の
他端は抵抗Ｒ２の一端に接続されている。抵抗Ｒ４はコ
ンデンサＣ１に並列接続されている。抵抗Ｒ４の一端は
抵抗Ｒ５を介してマイクロコンピュータ３３に接続され
ており、抵抗Ｒ４の他端は接地されている。

【００２３】このような構成により、スイッチングトラ
ンス３１の二次巻線３１ｓ３ではスイッチングトランス
３１の二次巻線３１ｓ１の両端電圧に応じた誘起電圧が
発生する。スイッチングトランス３１の二次巻線３１ｓ
３で発生した誘起電圧が整流かつ平滑化されてマイクロ
コンピュータ３３に入力される。イオン発生電極体１が
ショートしていた場合、スイッチングトランス３１の二
次巻線３１ｓ３に発生する誘起電流は通常より小さくな
る。従って、マイクロコンピュータ３３に入力される電
圧信号は通常より小さくなる。一方、電極１２、１３が
はずれていた場合、スイッチングトランス３１の二次巻
線３１ｓ３に発生する誘起電圧は通常より大きくなる。
従って、マイクロコンピュータ３３に入力される電圧信
号は通常より大きくなる。マイクロコンピュータ３３
は、マイクロコンピュータ３３に入力される電圧信号が
所定範囲外のときは異常とみなし、報知手段３７を作動
させる。報知手段３７としては、光や音などによってユ
ーザに異常を認識させる手段が挙げられる。

【００２４】マイクロコンピュータ３３には、発光ダイ
オードＤ３と押しスイッチ３９が接続されている。通常
押しスイッチ３９はＯＮ状態になっており、イオン発生
装置が運転中は発光ダイオードＤ３が発光し、イオン発
生装置の運転が停止すると発光も止まる。尚、夜間など
で発光ダイオードＤ３が発する光が気になるときには、
押しスイッチ３９をＯＦＦ状態にする。これにより、イ
オン発生装置が運転中にもかかわらず発光ダイオードＤ
３の発光を止めることができる。

【００２５】図９に、イオン発生電極体１の一実施態様
を示す断面図を示す。イオン発生電極体１は、ガラス管
（誘電体）１１と、ガラス管１１の内周面に密着するよ
うに配設した内電極１２と、ガラス管１１の外周面に密
着するように配設した外電極１３と、ガラス管１の両側
端に嵌着された一対の栓部材２、２’とを有し、栓部材
２の中心に形成された孔２１からガラス管内にリード線
３の一端を挿入し内電極１２に溶着している。一方、外
電極１３にもリード線３’の一端が溶着され、リード線
３、３’の他端はともにスイッチングトランス３１の二
次巻線３１ｓ１（図９では不図示）に接続されている。

【００２６】図９のイオン発生電極体１では、誘電体１
１としてガラス管（商品名「パイレックス（登録商
標）」、外径２０ｍｍ）を用いているが、これに限定さ
れるものではなく、絶縁性を有するものであれば何でも
よい。またその形状についても特に限定はなく、搭載す
る機器の形状、構造などから適宜決定すればよい。

【００２７】図９の内電極１２および外電極１３として
金網を使用している。内電極１２は、ＳＵＳ３１６又は
ＳＵＳ３０４からなるステンレス鋼線を平織りした４０
メッシュの金網を使用している。他方、外電極１３は、
ＳＵＳ３１６又はＳＵＳ３０４からなるステンレス鋼線
を平織りした１６メッシュの金網を使用している。な
お、「メッシュ」とは長さ１インチの正方形内部にある
孔の数を意味する。従ってメッシュ数の大きいものほど
網目が細かい。なお、イオン発生電極体１の静電容量を
大きくしイオン発生効率を上げるために、内電極１２お
よび外電極１３をガラス管１１に密着させている。

【００２８】図９において、栓部材２、２’は円盤状を
なし、一方面側の周縁部に周突起部２２が形成され、周
突起部２２の中央付近にはガラス管１１の側端が嵌着す
る周溝２３が形成されている。そして栓部材２の側面に
は、イオン発生電極体１を取り付けるための外周溝２４
が形成されている。また栓部材２、２’の中心には薄膜
が形成された孔２１が設けられており、この薄膜にはリ
ード線３を通す際に容易に破れるような加工処理がなさ
れている。

【００２９】図９のイオン発生電極体１は、例えば次の
ようにして組み立てることができる。リード線３をあら
かじめ溶着した内電極１２をガラス管１１の内側にまず
挿入する。そしてリード線３の自由端を栓部材２の孔２
１に挿通させながら、ガラス管１１の一方の側端に栓部
材２を嵌着する。次に、リード線３’を予め溶着した外
電極１３をガラス管１１の外側に装着した後、ガラス管
１１のもう一方の側端に栓部材２’を嵌着する。

【００３０】イオンの生成時にはオゾンが副次的に生成
される。イオン発生電極体１で生成するオゾン量は通常
は許容範囲内であるが、必要によりオゾン分解触媒をガ
ラス管１１、内電極１２、外電極１３の少なくとも１つ
に担持させるか、あるいは触媒担持体をイオン発生電極
体１近傍に配設して、生成したオゾンの酸素への分解を
促進しオゾン量を減らしてもよい。このようなオゾン分
解触媒としては従来公知のもの、例えば、二酸化マンガ
ン白金粉末、二酸化鉛、二酸化銅（II）、ニッケルなど
が使用できる。また、触媒担持体としては、円筒状かつ
網状であって、円筒状の外電極１３の外側に所定距離を
隔てて設けられる態様が挙げられる。

【００３１】オゾン分解触媒の担持方法としては、例え
ばバインダーにオゾン分解触媒を分散させておき、これ
をディップ、スピン、スプレーなどのコーティング手段
により基材表面に塗布すればよい。オゾン分解触媒の担
持量については特に限定はなく、発生するオゾン量など
から適宜決定すればよい。

【００３２】また、マイクロコンピュータ３３がフォト
カプラ３８をＯＮ／ＯＦＦ制御することにより、スイッ
チングトランス３１がイオン発生電極体１に供給する高
電圧の出力を一定周期でＯＮ／ＯＦＦすることができ
る。これにより、オゾンの発生量を抑えることができ
る。ＯＮ期間、ＯＦＦ期間とも５秒とし、周期１０秒で
運転を行うと、オゾン発生量をこのような制御を行わな
いときと比べて約半分以下に抑えることができる。さら
に、運転モード（風量）に応じてフォトカプラ３８のＯ
Ｎ／ＯＦＦ周期を可変して、各運転モードにおいてフォ
トカプラ３８のＯＮ／ＯＦＦ周期が最適の設定になるよ
うにしてもよい。

【００３３】次に本発明の空気調節装置について説明す
る。本発明の空気調節装置は、上述したイオン発生装置
を搭載しているので、室内の空気を浄化する本来の作用
に加えて、リラクゼーション効果を得たり、空気中の浮
遊細菌を除去することができる。

【００３４】図４は、本発明の空気調節装置としての空
気清浄機の一実施形態を示す分解斜視図である。空気清
浄機は、ベース５１０の上に固着された本体５と、本体
５の前側に形成された収納部５１（図５に図示）に収納
されるフィルター６と、収納されたフィルターを覆う前
カバー７と、本体５の後部を覆う後カバー８とを備えて
いる。

【００３５】フィルター６は前面から順に、プレフィル
ター６１、脱臭フィルター６２、集塵フィルター６３か
ら構成されている。プレフィルター６１では空気清浄機
に吸引された空気中の大きな塵や埃を捕集する。プレフ
ィルター６１の材質としては例えば空気抵抗の大きいポ
リプロピレン製がよい。脱臭フィルター６２は、長方形
状の枠にポリエステル製の不織布を取り付け、その上に
活性炭を均一に分散して配設し、そしてその受けにポリ
エステル製の不織布を取り付けた３層構造をなしてい
る。このような構造により、アセトアルデヒドやアンモ
ニア、酢酸など空気中の臭い成分を吸着除去する。集塵
フィルター６３は、電石加工したメルトブロー不織布
（「トレミクロン」東レ社製）と骨材（ポリエステル／
ビニロン系不織布）とからなる濾材を折り畳み、その上
・下面に抗菌シートを熱圧着し、これを枠体に挿入した
後、枠体を溶着したものである。この集塵フィルター６
３では空気中の小さな塵や埃を捕集する。

【００３６】前カバー７は、平面視中央が僅かに凸とな
るような湾曲を有し、正面視中央部には室内の空気を吸
い込むための吸込口７１が形成されている。前カバー７
は本体５から一定距離をおいて本体５に係止され、前カ
バー７と本体５の間隙は室内の空気を吸い込む側面吸込
口７２（図７に図示）となる。

【００３７】次に、本体５の斜視図を図５に示す。本体
５は縦長の直方体形状をなし、前面中央部にはフィルタ
ー６を収納するための略矩形状に内側に凹んだ収納部５
１を有し、収納部５１の底面中央部には放射状の長孔か
らなる通風口５２が形成されている。さらに通風口５２
の中心には、モータ５６（図７に図示）を取り付けるた
めの凹部５３が形成され、凹部５３の背面側にはファン
５７（図７に図示）がモータ５６の回転軸に取り付けら
れている。本体５の前面上部には、電源スイッチや風
量、タイマー、運転モード切替スイッチ、運転表示ラン
プなどが設けられた操作部５４と、イオン発生装置の作
動状態を視認するための視認窓５５が形成されている。

【００３８】空気清浄機の背面斜視図を図６に示す。後
カバー８の上部の傾斜面に、多数の４段スリット穴を配
列した吹出口８１が形成され、左上部の傾斜面には、多
数のスリット穴を配列したイオン吹出口８２が形成され
ている。また後カバー８の上部中央には矩形状凹部から
なる取っ手８４、中央平面部の４隅には壁かけ用の係止
部８５が設けられている。

【００３９】空気清浄機の側断面図を図７に示す。モー
タ５６によってファン５７が回転すると、前カバー７の
吸込口７１および側面吸込口７２から空気が吸い込ま
れ、吸い込まれた空気はフィルター６を通ってファン５
７に至り、ここで、上方向に流れを変えて吹出口８１へ
向かう。途中、本体５の上部（正面右上部）に取り付け
られたイオン発生電極体１へ至るバイパス通路５９が形
成されており、排出される空気の一部はこのバイパス通
路５９を通ってイオン発生電極体１に導かれる（図８参
照）。イオン発生電極体１に導かれた空気の一部から、
イオン発生電極体１によりイオンが発生し、イオン吹出
口８２からはイオンを含んだ空気が排出される。イオン
が生成されるときにオゾンも同時に生成するが、外電極
１３の外側に設けた、二酸化マンガンなどのオゾン分解
触媒を担持した触媒担持体４によって酸素に分解される
ので、イオン吹出口８２から排出される空気中に含まれ
るオゾン量は低く抑えられている。尚、ファン５７はフ
ァン径よりも厚みを大きくして静音特性を向上させてい
る。また、モータ５６は制御性を重視して直流モータを
用いている。

【００４０】バイパス通路５９およびイオン発生電極体
１の部分を図１０に示す。通路口５８はファン５７の回
転方向に向かって開口し、ファン５７により送られる空
気の一部は、通路口５８からバイパス通路５９に取り込
まれる。バイパス通路５９は、直進（ファン回転方向）
した後、空気清浄機の正面方向に向きを変え、イオン発
生電極体１の下を潜って上方向に向きを変えてイオン発
生電極体１に至る経路からなる。

【００４１】図７において、イオン発生電極体１に対向
する本体正面部には、イオン発生電極体１の作動状態を
外から視認できるように視認窓５５が設けられている。
そして視認窓５５の表面には、機内から空気が漏れ出さ
ないように保護カバー５０が取り付けられている。この
保護カバー５０は、視認窓５５を含め本体５の前面すべ
てを保護する（収納部を除く）、収納部５１に相当する
部分を開口したシート状物がよい。例えば、材料として
透明の樹脂材を使用し、メタリックシルバー色を裏面に
塗布あるいはシルク印刷すれば、正面から見たときに重
厚感を与えるようになる。このとき、前カバー７の色調
をシースルーとすれば、保護カバー５０の色彩と相まっ
て清澄感をアピールできる。

【００４２】次に、空気清浄機の運転制御について図１
１に示す回路ブロック図を参照して説明する。マイクロ
コンピュータ４６は、ボタン類４２、受信回路４３、ホ
コリセンサ回路４４、ニオイセンサ回路４５のそれぞれ
から指令信号を入力し、その指令信号に基づきモータ駆
動回路４７、イオン発生装置１０、ランプ群４８、発振
回路４９のそれぞれに制御信号を出力する。

【００４３】ボタン類４２は操作部５４（図５参照）に
設けられている。ボタン群４２は、「運転入／切」ボタ
ン、「運転切替」ボタン、及び「切タイマー」ボタンを
備えている。リモートコントローラ４１は「運転入／
切」ボタンと「切タイマー」ボタンに加えて「クラスタ
ー入／切」ボタン、「クラスター切替」ボタン、「自動
運転」ボタン、「急速運転」ボタン、「花粉運転」ボタ
ン、「手動（風量）運転」ボタン、「静音運転」ボタ
ン、及び「タバコ運転」ボタン並びに赤外線を発する送
信回路を備えている。

【００４４】受信回路４３はリモートコントローラ４１
の送信回路から発せられる赤外線を受光する。この受信
回路４３の受光部は操作部５４（図５参照）に設けられ
ている。ホコリセンサ回路４４は発光素子と、その発光
素子と光結合する受光素子とからなる光反射型フォトイ
ンタラプタを備えている。空気中の塵や埃の量が多い
と、塵や埃によって反射する反射光が多くなり受光素子
が受光する光量が増える。これにより出力電圧が増加す
る。ホコリセンサ回路はモータ５６が作動中のときのみ
作動する。ニオイセンサ回路４５は金属酸化物半導体か
らなるニオイセンサを備えており、金属酸化物半導体表
面にガス成分が吸着すると抵抗値が変化することを利用
し、たばこや生活臭などの臭いを検出する。ニオイセン
サ回路４５はモータ５６が作動中のときは常時作動し、
モータ５６が停止している間も一定時間毎に一定短時間
作動する。

【００４５】モータ駆動回路４７はマイクロコンピュー
タ４６から制御信号を受け取り、その制御信号に基づい
た所定の回転数でモータ５６が回転するようにＰＷＭ制
御を行う。イオン発生装置１０は上述したマイナスイオ
ンとプラスイオンを発生させる運転モードとマイナスイ
オン発生させる運転モードとの切替が可能なイオン発生
装置である。尚、後述する「クラスター」ランプが発光
ダイオードＤ３（図１参照）に該当し、マイクロコンピ
ュータ４６が入力部３４（図１参照）に該当する。さら
に、発光ダイオードＤ３が報知手段１７（図１参照）も
兼ねている。

【００４６】ランプ群４８は、「電源」ランプ、「自動
運転」ランプ、「静音運転」ランプ、「花粉運転」ラン
プ、「たばこ運転」ランプ、「風量弱運転」ランプ、
「風量中運転」ランプ、「風量強運転」ランプ、「急速
運転」ランプ、「１時間」ランプ、「２時間」ランプ、
「４時間」ランプ、「クラスター切替」ランプ、及び
「クラスター」ランプを備えている。ランプ群４８は操
作部５４（図５参照）に設けられている。発振回路４９
はマイクロコンピュータ４６からの制御信号に応じて電
子音を発生させる。

【００４７】マイクロコンピュータ４６は以下のような
制御を行う。ボタン群４２の「運転入／切」ボタンが押
されると、”自動運転モード”での運転を開始する。”
自動運転モード”とは、ホコリセンサ回路４４とニオイ
センサ回路４５によって検出される埃や臭いの量に応じ
てモータ５６の回転数を可変する運転（後述する”静音
運転モード”、”風量弱運転モード”、”風量中運転モ
ード”、”風量強運転モード”、”急速運転モード”の
いずれかを選択する）のことである。このときランプ群
４８の「自動運転」ランプが点灯し、イオン発生装置１
０も運転を開始する。尚、運転中にボタン群４２の「運
転入／切」ボタンが押されると、モータ５６が停止し、
イオン発生装置１０の運転が停止し、ランプ群４８の
「自動運転」ランプが消灯する。

【００４８】ボタン群４２の「運転切替」ボタンが押さ
れる毎に運転モードが、”自動運転モード”→”静音運
転モード”→”風量弱運転モード”→”風量中運転モー
ド”→”風量強運転モード”→”急速運転モード”→”
たばこ運転モード”→”花粉運転モード”→”自動運転
モード”に切り替わり、それに伴いランプ群４８の点灯
するランプも「自動運転」ランプ→「静音運転」ランプ
→「風量弱運転」ランプ→「風量中運転」ランプ→「風
量強運転」ランプ→「急速運転」ランプ→「たばこ運
転」ランプ→「花粉運転」ランプ→「自動運転」ランプ
に切り替わる。尚、リモートコントローラ４１には、”
自動運転モード”、”静音運転モード”、”たばこ運転
モード”、”花粉運転モード”に対応するボタンが設け
られおり、”風量弱運転モード”、”風量中運転モー
ド”、”風量強運転モード”、”急速運転モード”の切
替は、「手動（風量）運転」ボタンを押すことによって
行う。

【００４９】”静音運転モード”では、モータ５６の回
転数が３００ｒｐｍになるようにモータ５６を制御す
る。この場合、空気清浄機から発生する音が少ないので
夜間などの運転に適している。

【００５０】”風量弱運転モード”ではモータ５６の回
転数が５５０ｒｐｍに、”風量中運転モード”ではモー
タ５６の回転数が７５０ｒｐｍに、”風量強運転モー
ド”ではモータ５６の回転数が９００ｒｐｍになるよう
に、それぞれモータ５６を制御する。

【００５１】さらに、”急速運転モード”ではモータ５
６の回転数が１１００ｒｐｍになるようにモータ５６を
制御する。この場合、フィルター６（図４参照）を通過
する空気流量が多くなるので空気の汚れを早く取りたい
ときに適している。

【００５２】”たばこ運転モード”では、”風量強運転
モード”での運転を一定時間行った後”自動運転モー
ド”での運転を行う。この場合、たばこのけむりや臭い
の除去に適している。

【００５３】”花粉運転モード”では、”風量強運転モ
ード”での運転を一定時間行った後”風量弱運転モー
ド”と”風量強運転モード”とを一定時間毎に切り替え
て繰り返し運転を行う。この場合、花粉の除去に適して
いる。

【００５４】運転中にボタン群４２又はリモートコント
ローラ４１に設けられている「切タイマー」ボタンを押
すと、設定時間後に運転を自動的に停止させることがで
きる。「切タイマー」ボタンを押す毎に、設定時間が”
１時間”→”２時間”→”４時間”→”タイマー取り消
し”→”１時間”と切り替わり、それに伴い、ランプ群
４８に設けられている「１時間」ランプ、「２時間」ラ
ンプ、「４時間」ランプにおいて、「１時間」ランプ→
「２時間」ランプ→「４時間」ランプ→なし→「１時
間」ランプと順に点灯するランプが切り替わる。また、
リモートコントローラ４１に設けられている「切タイマ
ー」ボタンを押すと、発振回路４９が設定時間に応じた
数の電子音を発生させる。尚、イオン発生装置１０が作
動しているときに「切タイマー」ボタンが押されると、
イオン発生装置１０も連動して設定時間後に運転を停止
する。

【００５５】イオン発生装置１０が運転停止中に「クラ
スター入／切」ボタンを押すと、ＳＳＲ３５がＯＮ状態
になりイオン発生装置１０が運転を開始し、「クラスタ
ー」ランプが点灯する。イオン発生装置１０が運転中に
「クラスター入／切」ボタンを押すと、ＳＳＲ３５がＯ
ＦＦ状態になりイオン発生装置の運転が停止する。ＳＳ
Ｒ３５の制御信号とモータ駆動回路４７のＰＷＭ制御信
号とは互いに独立しているので、モータ５６のＯＮ／Ｏ
ＦＦ状態に関わらずイオン発生装置１０のＯＮ／ＯＦＦ
状態を制御することができる。

【００５６】空気清浄機の本体５の外周面に設けられた
押しスイッチ３９（図１参照）をＯＦＦ状態にすること
で、イオン発生装置１０がＯＮ状態にもかかわらず、
「クラスター」ランプを消灯させることができる。これ
により、夜間などで使用する場合に「クラスター」ラン
プの光が気になるときは消灯することができ、ユーザの
使い勝手が向上する。

【００５７】また、「クラスター」ランプは上述したよ
うに報知手段も兼ねている。イオン発生装置１０のガラ
ス管（誘電体）１１が破損して、スイッチングトランス
３１の二次側がショート状態になったときは、マイクロ
コンピュータ３３が異常検出回路３６が出力する異常信
号に基づき、パルス状の駆動信号を発光ダイオードＤ３
に供給する（図１参照）。これにより、「クラスター」
ランプが点滅しユーザに異常を知らせる。尚、押しスイ
ッチ３９（図１参照）がＯＦＦ状態であると、「クラス
ター」ランプが点滅しユーザに異常を知らせることがで
きないため、押しスイッチ３９に並列にリレー（不図
示）を設け、異常検出回路３６が出力する異常信号に基
づきマイクロコンピュータ３３が異常と認識した場合の
み、そのリレーをＯＮ状態にするように制御すればよ
い。また、押しスイッチ３９に並列にリレーを設けず、
マイクロコンピュータ３３が押しスイッチ３９をＯＮ／
ＯＦＦ制御する構成としてもよい。

【００５８】「クラスター切替」ボタンを押す毎に、リ
レー３２のＯＮ／ＯＦＦ状態が切り替わる。リレー３２
がＯＮ状態のときすなわちイオン発生装置１０からプラ
スイオンとマイナスイオンとが発生するときは「クラス
ター切替」ランプは点灯し、リレー３２がＯＦＦ状態の
ときすなわちイオン発生装置１０からマイナスイオンが
発生するときは「クラスター切替」ランプは消灯する。

【００５９】次に、空気清浄機の運転についてその一例
を説明する。まず、操作部５４の「運転入／切」ボタン
を押すと、”自動運転モード”で運転が開始される。モ
ータ５６によりファン５７が回転し、前カバー５７の吸
込口７１および側面吸込口７２から機内に空気が吸い込
まれる。そして、プレフィルター６１で空気中の大きい
塵や埃が捕集され、脱臭フィルター６２で臭気成分が吸
着除去され、集塵フィルター６３で小さな集塵や埃が捕
集される。フィルター６で塵、埃、臭気を除去された空
気は、ファン５７により吹出口８１から機外へ排出さ
れ、一部は通路口５８からバイパス通路５９を経てイオ
ン発生電極体１に送られる。

【００６０】イオン発生電極体１では、空気清浄機の運
転開始から約１．７５ｋＶの交流電圧印加されている。
また、”自動運転モード”ではリレー３２、ＳＳＲ３５
はＯＮ状態になっている。従って、イオン発生電極体１
で空気からマイナスイオンとプラスイオンが生成され
る。また同時にオゾンも副次的に生成される。このとき
の各濃度は、マイナスイオン・プラスイオン濃度がとも
に２万個／ｃｃ、オゾン濃度が０．０１ｐｐｍ以下であ
る。イオン発生電極体１で生成したマイナスイオンとプ
ラスイオンの作用で空気中の浮遊細菌が除去される。発
明者による実験によれば細菌の除去率は、運転を開始し
てから２時間後で８６％、４時間後で９３％、２０時間
後で９９％であった。尚、「クラスター切替」ボタンを
押してリレー３２をＯＦＦ状態にしたときは、イオン発
生電極体１で空気からマイナスイオンが生成し、副次的
にオゾンも生成される。このときの各濃度は、マイナス
イオン濃度が２万個／ｃｃ、オゾン濃度が０．０１ｐｐ
ｍ以下である。

【００６１】上記実施形態では空気清浄機を一例として
説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、
除湿器、加湿器、空気調和機などの空気調節装置にも適
用できる。

【００６２】尚、本発明のようにマイナスイオンを発生
させる運転とマイナスイオンおよびプラスイオンを発生
させる運転との切り替えが必要でなく、マイナスイオン
とプラスイオンを発生させる機能のみを有していればよ
い場合は、図１２に示すようなイオン発生装置にすると
よい。このイオン発生装置において、図１に示したイオ
ン発生装置と同一の部分には同一の符号を付し説明を省
略する。

【００６３】

【発明の効果】本発明によると、プラスイオンとマイナ
スイオンを発生する第１の発生手段と、マイナスイオン
を発生する第２の発生手段と、を備え、第１の発生手段
と第２の発生手段とを切り換える切換手段を具備してい
るので、リラクゼーション効果が得られるマイナスイオ
ンを発生させる運転と、殺菌効果が得られるマイナスイ
オンおよびプラスイオンを発生させる運転とを切り替え
ることができる。

【００６４】また、本発明によると、第１の発生手段と
第２の発生手段とを切り換える切換手段が前記一対の電
極のうち電圧供給側でない方の電極にアノード側が接続
されカソード側が接地されるダイオードと、該ダイオー
ドの両端に接続されるスイッチング手段と、を備えてい
るので、スイッチング手段のＯＮ／ＯＦＦ状態を切り替
えることで、上記効果を得ることができる。また、第１
の発生手段と第２の発生手段とを切り換える切換手段が
簡単な構成により実現されるので、低コスト化を図るこ
とができる。

【００６５】また、本発明によると、スイッチング手段
がリレーであるので、交流発生手段と前記リレーを制御
する制御回路とが絶縁される。これにより、回路設計が
単純化される。

【００６６】また、本発明によると、イオン発生装置が
駆動しているときに発光する発光手段と、該発光手段の
駆動を停止させることができる停止手段と、を備えてい
るので、夜間表示手段の発光が気になる場合には運転中
にもかかわらず発光を停止させることができる。これに
より、ユーザの使い勝手が向上する。

【００６７】また、本発明によると、空気調節装置は、
マイナスイオンを発生させる運転と、マイナスイオンお
よびプラスイオンを発生させる運転とを切り替えること
ができるイオン発生装置を備えるので、温度や湿度の調
整機能に加えてリラクゼーション効果及び殺菌効果の機
能を付加することができる。

【００６８】また、本発明によると、前記イオン発生装
置の駆動状態を制御する第１駆動制御手段と、前記空気
調和手段の駆動状態を制御する第２駆動制御手段と、を
備えるので、空気調節装置に設けられるイオン発生装置
と空気調和手段とは互いの駆動状態に関わらず各々の駆
動状態を制御できる。従って、イオン発生装置のみをＯ
Ｎ状態にすることや空気調和手段のみをＯＮ状態にする
ことができる。これにより、空気調和のみの運転モード
や、リラクゼーション効果のみを得る運転モードや、殺
菌効果のみ得る運転モードが実現できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のイオン発生装置の回路図であ
る。

【図２】図１のイオン発生装置に設けられるリレ
ーをＯＮしたときの内電極に印加される電圧波形図であ
る。

【図３】図１のイオン発生装置に設けられるリレ
ーをＯＦＦしたときの外電極に印加される電圧波形図で
ある。

【図４】本発明の空気清浄機の一実施形態を示す
表側分解斜視図である。

【図５】図４の空気清浄機の本体の斜視図であ
る。

【図６】図４の空気清浄機の裏側斜視図である。

【図７】図４の空気清浄機の縦断面図である。

【図８】図４の空気清浄機の空気の流通路を示す
図である。

【図９】イオン発生電極体の一実施形態を示す断
面図である。

【図１０】図４の空気清浄機のイオン発生電極体
への空気通路を示す図である。

【図１１】図４の空気清浄機の回路ブロック図で
ある。

【図１２】マイナスイオンとプラスイオンを発生
するイオン発生装置の回路図である。

【符号の説明】１イオン発生電極体１０イオン発生装置１１ガラス管（誘電体）１２内電極１３外電極３０商用ＡＣ電源３１スイッチングトランス３１ｐスイッチングトランスの一次巻線３１ｓ１〜３１ｓ３スイッチングトランスの二次巻
線３２リレー３３マイクロコンピュータ３４入力部３５ＳＳＲ３６異常検出回路３７報知手段３８フォトカプラ

───────────────────────────────────────────────────── 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 3/66 3/66 Ｆ２４Ｆ 1/00 Ｆ２４Ｆ 7/00 Ｂ 7/00 Ａ６１Ｌ 2/02 Ｚ // Ａ６１Ｌ 2/02 Ｆ２４Ｆ 1/00 ３７１ＢＦターム(参考） 3L051 BC10 4C053 MM02 MM05 4C058 AA23 BB02 BB10 DD11 DD12 DD14 DD16 DD20 4C080 AA09 BB05 MM01 QQ01 QQ16 QQ17 4D054 AA16 BA19 BB10 CA20 CB01 EA01 EA24 EA30

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】プラスイオンとマイナスイオンを発生する
第１の発生手段と、マイナスイオンを発生する第２の発生手段と、前記第１の発生手段と前記第２の発生手段とを切り換え
る切換手段と、を備えることを特徴とするイオン発生装置。
【請求項２】前記第１の発生手段及び前記第２の発生手
段が、誘電体と、該誘電体を挟んで対向する一対の電極
と、該一対の電極間に交流電圧を印加する交流高電圧発
生手段と、を備える請求項１に記載のイオン発生装置
【請求項３】前記第１の発生手段と前記第２の発生手段
とを切り換える切換手段が、前記一対の電極のうち電圧供給側でない方の電極にアノ
ード側が接続されカソード側が接地されるダイオード
と、該ダイオードの両端に接続されるスイッチング手段と、を備える請求項２に記載のイオン発生装置。
【請求項４】前記スイッチング手段をＯＮ状態にすると
プラスイオンとマイナスイオンとが発生し、前記スイッ
チング手段をＯＦＦ状態にするとマイナスイオンが発生
する請求項３に記載のイオン発生装置。
【請求項５】前記スイッチング手段がリレーである請求
項３または請求項４に記載のイオン発生装置。
【請求項６】イオン発生装置が駆動しているときに発光
する発光手段と、該発光手段の駆動を停止させることが
できる停止手段と、を備える請求項１〜５のいずれかに
記載のイオン発生装置。
【請求項７】請求項１〜６のいずれかに記載のイオン発
生装置と、空気調和手段と、を備えることを特徴とする
空気調節装置。
【請求項８】前記イオン発生装置の駆動状態を制御する
第１駆動制御手段と、前記空気調和手段の駆動状態を制
御する第２駆動制御手段と、を備える請求項７に記載の
空気調節装置。