JP2007311227A - 空気清浄機 - Google Patents

Abstract

【課題】送風装置において送風作動用として流れる電流値に着目して、ホコリよるフィルタの目詰まりなどの圧力損失が上昇した場合の送風量の低下に応答して、排気中のオゾン濃度の増加を回避することができる空気清浄機を提供する。
【解決手段】空気清浄機の制御装置１は、送風装置７又は空気清浄機本体５に流れる電流を感知する電流検知手段１０を備えており、送風装置７が正常に機能していても、目詰まり等に起因して送風量が所定量より少なくなると、電流検知手段１０で検知した電流値が所定の電流設定値より変化したと判断する。このとき、制御装置１は、イオン発生装置６の出力を低下又は停止させるように制御する。
【選択図】図４

Description

本発明は、空気清浄機に関し、特に、イオン発生装置から発生し周囲に放出されるオゾンの排気濃度を抑制可能な空気清浄機に関する。

近年、住環境の高気密化に伴い、人体に有害な空気中の浮遊細菌を取り除き、健康で快適な生活を送りたいという要望が強くなっている。大気中のイオンには種々の作用効果があることから、上記の要望に応えるため、電気的方式で大気中にイオンを放出することにより、人体への良い効果を得ることや、集塵作用により空気清浄化を行うなど、イオンの利点を生かした様々なイオン発生装置が提案されている。

そうしたイオン発生装置が組み込まれた空気清浄機の一例として、負イオンにより人間をリラックスさせる効果についてはある程度期待できるが、空気中の浮遊細菌を除去するために、負イオンと正イオンの双方を同時に発生させるイオン発生装置を搭載して、負イオン及び正イオンを空間に送出するものが提案されている。

従来、大気中にイオンを含有させ、所定の空間にイオンを放出する技術として、イオン発生電極に直流又は交流の電圧を印加して大気放電を生じさせ、大気中の分子をイオン化させることにより、負イオン、正イオン又は両イオンの混合物を放出する方法が良く知られている。このような放電を利用したイオン発生方法では、一般にオゾンが同時に発生するという現象がある。平均的な通常の部屋における測定ではオゾン濃度は０．００１ｐｐｍ未満の低い値であり、微量であることから健康への影響もほとんどない。しかしながら、オゾンは不快な臭気を伴うだけでなく、オゾン濃度が高い場合には呼吸器系統、眼、粘膜等への刺激が大きく、人体に有害な物質となるため、オゾンの発生量を極力少なくすることが望ましい。

オゾンの発生量は、イオン発生装置の出力、即ち、イオン発生装置から発生するイオン量に比例している。図６に示すように、イオン発生装置の一定出力下では、送風量が多くなるほどオゾン濃度は低下し、送風量が少なくなるとオゾン濃度は上昇する。本体外部（吹き出し近傍）のオゾンの濃度は、送風手段の送風量やイオン発生装置の出力によって影響を受ける。

そこで、オゾン排気濃度を抑制するため、従来から、送風装置の送風量に応じてイオン発生装置の出力を制御することが行われている。即ち、図５に示すように、制御装置２０は、周囲環境のオゾン濃度の変動を防ぐため、送風装置７における送風量に比例してイオン発生装置６の出力を変化させている。即ち、送風量が多いときには、高圧印加イオン発生装置（以下、「イオン発生装置」と略す。）６の出力を大きくしてオゾンの発生量を多くしても、人体への影響が大きくならない程度に拡散することが期待できる。また、送風量が少ない場合には、オゾン濃度が高くなりやすいので、イオン発生装置６の出力を小さくしている。

しかしながら、このような従来の空気清浄機は、イオン発生装置から発生するオゾン量に対して、送風装置、即ち、ファン自体が正常に機能していても、送風量が正常でないとき、例えば、本体吸い込み部がホコリ、異物や障害物等で閉塞される場合や、ホコリよるフィルタの目詰まりなどの圧力損失が上昇した場合には、送風量が低下し、その結果、オゾンの拡散が行われず排気中のオゾン濃度が著しく上昇するという現象が生じる。

室内に人が居るか否かで、室内悪臭を分解するオゾンの処理を変更する空気清浄機が提案されている（特許文献１）。即ち、室内に人がいて使用するときには、室内の悪臭が空気清浄機内に入りオゾン発生部を通過し、その際、オゾン生成部内のオゾン生成手段により生成されるオゾンにより悪臭を分解する。オゾン分解触媒により過剰に生成したオゾンはオゾン分解触媒に触れることで分解され、オゾンをほとんど含有しない安全かつ清浄な空気が放出される。また、室内に人がいない状態で使用するときには、オゾン生成部内のオゾン生成手段により生成したオゾンがオゾン分解触媒を経由せずに室内空間へ放出される。放出されたオゾンは、空間内の悪臭を酸化すると共に、殺菌を行うことにより、細菌由来の臭いの発生を防止することを図っている。また、壁などに吸着した臭い分子もオゾンで分解酸化される。

また、別の空気清浄機として、電動送風手段、電気式集塵部、高電圧発生手段、オゾン吸着フィルタ、オゾン熱分解手段、及びこれらを制御する制御手段を備えており、制御手段に、オゾン濃度検出手段、電動送風手段の駆動モータ回転速度を検出する手段、高電圧発生手段の出力電圧を検出する手段、及びこれらの各検出手段からの検出信号を入力し、オゾン濃度が所定の値を越えないように所定の空気浄化性能維持範囲内で各手段を制御する制御回路を設け、空気浄化性能を低下させることなく排気中のオゾン濃度を法定値未満に抑制することを図ったものが提案されている（特許文献２）。
特開２００２−１２６０６３号公報 特開平６−１２６２１０号公報

空気清浄機において、送風装置による送風経路中に圧力損失が上昇して送風量低下がすると、送風装置の電動モータに送風の作動用として流れる電流値が変化する。そこで、こうした送風装置における電流値の変化に着目することで、送風量の変化を読み取り、イオン発生装置の出力へ反映させて、送風中のオゾン濃度増加の抑制を図る点で解決すべき課題がある。

この発明の目的は、送風装置において送風作動用として流れる電流値に着目し、ホコリよるフィルタの目詰まり、異物の付着などにより、圧力損失が上昇した場合の送風量の低下に応答して、排気中のオゾン濃度の増加を回避することができる空気清浄機を提供することである。

本発明による空気清浄機は、高圧印加式のイオン発生装置と、周囲へのイオン放出のため当該イオン発生装置に空気を送り込む送風装置と、前記イオン発生装置及び前記送風装置の作動を制御する制御装置とを有しており、前記制御装置は、前記送風装置に供給される電流の値を検知する電流検知手段を備え、運転時に前記電流検知手段で検知した電流値が所定の設定値より変化することに応じて、前記イオン発生装置の出力を低下又は停止する制御を行うことを特徴としている。

この空気清浄機によれば、制御装置が、送風装置又は空気清浄機本体に流れる電流を感知する電流検知手段を備えており、電流検知手段で検知した信号で所定の電流設定値より変化したと判断することができる。送風装置が正常に機能して、送風量も所定量ある場合には、所定の清浄な電流値信号を検知する。送風装置が正常に機能していても、目詰まり等に起因して送風量が所定量より少なくなると、電流検知手段は、所定の設定値から変化した信号を検知する。制御装置は、電流検知手段で検知した信号が所定の設定値から変化したと判断した場合、イオン発生装置の出力を低下又は停止させるように制御することで、イオンを含む空気の放出気流におけるオゾン濃度を低下させることができる。

この空気清浄機において、前記制御装置は、前記電流検知手段で検知した前記電流値が前記設定値から変化することに応じて、前記空気清浄機に属する全ての装置の出力を停止する制御を行うことができる。電流値の異常を検出したときに、イオン発生装置の出力のみならず、全装置の出力を停止することで、排気オゾン濃度の上昇を防ぐことができるとともに、ユーザに空気清浄機の点検を促すことができる。

前記空気清浄機は、本体内に形成され且つ前記送風装置に至る通風路に、ホコリ吸着用のフィルタを備えることができる。

本発明によるイオン発生装置では、送風装置において送風作動用として流れる電流値に着目しており、ホコリよるフィルタの目詰まりなどの送風路における圧力損失が上昇した場合には、電流値の低下を検知することで送風量の低下を知ることができ、そうした電流値の変化に応答してイオン発生装置の作動を強制的に低下又は停止させるので、高圧印加イオン発生装置から発生していたオゾン濃度上昇を抑えること、即ち、周囲への放出気流中のオゾン濃度の増加を回避することができる。

以下、図面を参照して、本発明によるイオン発生装置の実施の形態を説明する。図１は本発明によるイオン発生装置の概念としての構成ブロック図である。本発明による空気清浄機の制御ブロックは、図５に示した従来の制御ブロックとは異なり、制御装置１は、送風装置７との間で信号を遣り取りして制御するのみならず、送風装置７に流れる電流を検出する電流検知手段１０からの検知出力の入力を受けて、その検知情報に基づいてイオン発生装置６を制御している点で改良を施したものである。

図２は本発明による空気清浄機の概略構造を示す断面図である。図２に示す空気清浄機においては、モータ８によって駆動されるファン（送風装置）７により、室内空気が前パネル４を通して本体５の内部に取り込まれる。取り込まれた空気はプレフィルタ３とメインフィルタ２を通過して清浄化され、清浄化した空気は、更に高圧放電によるイオン発生装置６を通過する際に発生するイオン及びオゾンともに本体５から室内へと排出される。制御装置１は、高圧放電によるイオン発生装置６や、ファン７を駆動するモータ８の出力を制御している。

空気清浄機の送風装置７は、制御装置１における信号設定によって、送風装置７の回転数が一定の設定値と等しくなるように制御される。送風装置７は、回転数がこの設定値に合うように回転制御され、所定の送風量を出力している。ホコリによるフィルタ２，３や空気吸い込み口等の目詰まりなどに起因して空気清浄機に対する圧力損失が高くなると、一定回転数下での送風装置７にかかるトルクは低下して、送風量が低下する。

図３は、回転数一定下での送風装置７の出力トルクと送風装置７に流れる電流値の関係図である。図３に示すように、一定回転数下では、モータ８の出力トルクが下がると、電流値も下がる。圧力損失の上昇前後、即ち、送風装置７が正常に動作していても目詰まり等に起因して送風量が低下するような場合では、モータ８に流れる電流値が変化する。

制御装置１では、吹出し口近傍で、オゾン濃度が著しく高くなる濃度、例えば０．０５ｐｐｍになるような送風量に達する電流値を設定値として、イオン発生装置６及び送風装置７の出力を停止させる。このようなイオン発生装置６及び送風装置７の出力制御によってオゾン濃度の上昇を防ぐことができる。なお、完全な出力停止ではなく、十分な程度にまでの出力を低下させてもよい。

図４は、この発明による空気清浄機の制御ブロックの一例を示すブロック図である。送風装置７及びイオン発生装置６を制御する制御装置１は、送風装置７又は空気清浄機本体に流れる電流を感知する電流検知手段１０を備えており、送風装置７が正常に機能し且つ送風量も所定量ある場合、所定の電流値信号を感知する。送風装置７が正常に機能していても、送風量が所定量より少なくなると、所定の設定値から変化した値の信号を感知する。制御装置１は、設定手段１１によって設定され且つ電流設定値として記憶する電流設定値記憶手段１２、電流検知手段１０で検知した検知電流値と電流設定値記憶手段１２から読み出した所定の電流設定値とを比較する比較器１３、比較器１３の比較結果に応じてイオン発生装置６に対してどのような制御を行うかを定める判断手段１４、及び判断手段による判断結果に応じてイオン発生装置６に対して制御信号を出力する出力制御手段１５を備えている。出力制御手段１５は、具体的には、必要な条件が整う場合には、イオン発生装置６の出力を停止又は十分な出力低下をさせるように出力信号を出すことができる。

この空気清浄機によれば、電流検知手段１０で検知した送風装置７に供給される電流信号が所定の電流設定値より変化したと判断する制御装置１を有しており、判断結果に応じてイオン発生装置６の出力を停止又は十分な出力低下を行うので、送風空気量の低下に起因した排気オゾン濃度の上昇を防ぐことができる。

この空気清浄機において、電流検知手段１０で検知した信号が、所定の電流設定値の信号と比較して、変化したと判断した場合、空気清浄機本体５の全装置、即ち、イオン発生装置６や送風装置７、更には運転状態を示す表示装置を含む全ての装置の出力を停止することができる。このような場合には、ユーザは、空気清浄機の全体の停止であるので、例えばアラーム機能に基づいて原因を突き止めて、ユーザにフィルタ交換、本体への付着異物の除去等の対策を講ずることを促すことができる。

本発明による空気清浄機の構成ブロック図である。 本発明による空気清浄機の一例を示す概略構造断面図である。 回転数一定下での送風装置のトルクと電流値の関係図である。 この発明による空気清浄機の制御ブロックの一例を示すブロック図である。 従来の空気清浄機の構成ブロック図である。 イオン発生装置の出力一定下でのオゾン濃度と送風量の関係図である。

符号の説明

１ 制御手段
２ メインフィルタ
３ プレフィルタ
４ 前パネル
５ 本体（外郭）
６ イオン発生装置
７ ファン
８ モータ
１０ 電流検知手段
１１ 設定手段
１２ 電流設定値記憶手段
１３ 比較器
１４ 判断手段
１５ 出力制御手段

Claims (3)

1. 高圧印加式のイオン発生装置と、周囲へのイオン放出のため当該イオン発生装置に空気を送り込む送風装置と、前記イオン発生装置及び前記送風装置の作動を制御する制御装置とを有しており、
   前記制御装置は、前記送風装置に供給される電流の値を検知する電流検知手段を備え、運転時に前記電流検知手段で検知した電流値が所定の設定値より変化することに応じて、前記イオン発生装置の出力を低下又は停止する制御を行うことを特徴とする空気清浄機。
2. 前記制御装置は、前記電流検知手段で検知した前記電流値が前記設定値より変化することに応じて、前記空気清浄機に属する全ての装置の出力を停止する制御を行うことを特徴とする請求項１に記載の空気清浄機。
3. 前記空気清浄機は、本体内に形成され且つ前記送風装置に至る通風路に、ホコリ吸着用のフィルタを備えていることを特徴とする請求項１又は２に記載の空気清浄機。