JP2010055960A - イオン発生装置 - Google Patents

Abstract

【課題】複数のイオン発生器が発生させたイオンが相互に干渉することを抑制することにより、高濃度のイオンを発生させることが可能なイオン発生装置を提供する。
【解決手段】連結壁４３、連結部５１ｂ、及びダクト５が、吸込口１１，１１から吸入された空気を、イオン発生器６ａ，６ｃ及びイオン発生器６ｂ，６ｄの夫々２つから一の嵌合孔１２及び他の嵌合孔１２へ分流させる。また、イオン発生器６ａ，６ｄ及びイオン発生器６ｂ，６ｃの夫々２つを１秒毎に交互にオン／オフさせ、イオン発生器６ａ，６ｄを同相で１秒毎にオン／オフさせる。
【選択図】図１

Description

本発明は、複数のイオン発生器を有するイオン発生装置に関する。

近年、空気中の水分子を正（プラス）及び／又は負（マイナス）のイオンで帯電させることにより、居住空間内の空気を清浄化する技術が盛んに用いられている。例えば、空気清浄機をはじめとするイオン発生装置では、内部の通風路の途中に正及び負のイオンを発生させるイオン発生器を配設し、発生させたイオンを空気と共に外部の空間へ放出するようにしている。

清浄空気中の水分子を帯電させているイオンは、居住空間において浮遊粒子を不活性化させ、浮遊細菌を死滅させると共に臭気成分を変性させるため、居住空間全体の空気が清浄化される。

標準的なイオン発生器は、針電極と対向電極との間、又は放電電極と誘電電極との間に高圧交流の駆動電圧を印加することにより、コロナ放電を発生させて正及び負のイオンを発生させる。

例えば、特許文献１に開示された空気清浄機では、空気と共に放出されたイオンの濃度は、通常の室内において１０００〜２０００個／ｃｍ³ であるため、セラチア菌，バチルス菌等の細菌に対してある程度の除菌効果が期待できる。但し、ウイルスを除去する効果、及びカーテン、衣類等に付着している付着臭を除去する効果が小さいため、室内でのイオン濃度を高められるイオン発生装置が要望されている。

また、１つのイオン発生器では、イオンの発生量に限界があるため、通風路に複数のイオン発生器を備えて発生させるイオンの量を増加させる試みがなされている。
特許第３７７０７８４号公報

しかしながら、１つの通風路に複数のイオン発生器を配したとしても、通風路におけるイオンの濃度が飽和状態となるため、発生するイオンの量が複数倍されるものではなく、室内のイオンの濃度を有効に高めることは困難である。

本発明は斯かる事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、複数のイオン発生器が発生させたイオンが相互に干渉することを抑制することにより、高濃度のイオンを発生させることが可能なイオン発生装置を提供することにある。

上述したように、従来、正のイオンであるＨ⁺（Ｈ₂Ｏ）_m （ｍは任意の自然数）、及び負のイオンであるＯ₂ ^-（Ｈ₂Ｏ）_n（ｎは任意の自然数）が、イオンの反応によって空気中の浮遊細菌等を殺菌することは知られていた。しかしながら、前記イオンは各々が再結合して消滅するため、イオン発生器の極近傍では高濃度が実現できても、イオン発生器からの距離が遠くなればなるほど急激にその濃度が減少するものである。従って、実験装置のような容積の小さい空間ではイオン濃度を数万個／ｃｍ³ とすることが出来ても、実際の居住空間や作業空間等、容積の大きい空間ではせいぜい２〜３，０００個／ｃｍ³ の濃度とするのが限度であった。

一方発明者らは、実験室レベルで前記イオン濃度が７，０００個／ｃｍ³ の場合、トリインフルエンザウイルスを１０分間で９９％まで、５０，０００個／ｃｍ³ の場合は、９９.９％まで除去できることを発見した。夫々の除去率が持つ意味は、空気中に１，０００個／ｃｍ³ のウイルスが存在したと仮定した場合、夫々１０個／ｃｍ³ 及び１個／ｃｍ³ が残留することを示す。換言すれば、イオン濃度を７，０００個／ｃｍ³ から５０，０００個／ｃｍ³ に高めることによって、残留するウイルスが１／１０になるのである。
このことから、人などが生活する居住空間及び作業空間の全体にわたってイオン濃度を高濃度にすることが、感染症予防や環境浄化において非常に重要なことであるといえる。

本発明に係るイオン発生装置は、以上のような知見に基づくものであり、複数のイオン発生器が発生させたイオンを、吸入した空気と共に放出口から放出するイオン発生装置において、前記放出口を複数有し、前記空気を、放出口毎に異なる１又は複数のイオン発生器から、夫々の放出口へ分流させる分流体を備えることを特徴とする。

本発明にあっては、分流体が、放出口毎に固有の１又は複数のイオン発生器から夫々の放出口へ、吸入された空気を分流させる。
これにより、各放出口固有のイオン発生器が夫々発生させるイオンに重なりが生じて相互に干渉することを抑止する。

本発明に係るイオン発生装置は、前記分流体によって、前記放出口の１つへ前記空気が分流せしめられるべき複数のイオン発生器は、互いに異なる位相で通電されるように構成してあることを特徴とする。

本発明にあっては、１つの放出口に固有の複数のイオン発生器に対し、互いに異なる位相で通電するため、複数のイオン発生器の夫々が発生させるイオン同士が干渉する割合を減少させる。

本発明に係るイオン発生装置は、前記複数のイオン発生器は、交番的に通電されるように構成してあることを特徴とする。

本発明にあっては、１つの放出口に固有の複数のイオン発生器に対し、交番的に通電するため、複数のイオン発生器の夫々が発生させるイオン同士が干渉することを抑止する。

本発明に係るイオン発生装置は、前記複数のイオン発生器は、等しいデューティで通電されるように構成してあることを特徴とする。

本発明にあっては、１つの放出口に固有の複数のイオン発生器に対し、等しいデューティで通電するため、複数のイオン発生器夫々の稼動寿命が複数倍される。

本発明に係るイオン発生装置は、前記放出口を２つ有し、隣り合って組をなす前記イオン発生器を２組備え、各組のイオン発生器の一方及び他方から、夫々前記放出口の一方及び他方へ前記空気が分流させられるようにしてあり、各組のイオン発生器は、夫々交互に等しいデューティで通電されるように構成してあることを特徴とする。

本発明にあっては、隣り合う２組のイオン発生器について、各組の一方及び他方から、夫々２つの放出口のうちの一方及び他方へ、吸入された空気を分流させる。また、各組のイオン発生器に対し、夫々交互に等しいデューティで通電する。
これにより、隣り合うイオン発生器が、例えば互いに電磁的に干渉することを抑止すると共に、全てのイオン発生器の稼動寿命が倍加される。

本発明に係るイオン発生装置は、イオンの量を検出する検出手段と、該検出手段が検出したイオンの量が、所定量以下であるか否かを判定する手段と、所定量以下であると判定した場合、警告を発する警告手段とを備えることを特徴とする。

本発明にあっては、検出手段が検出したイオンの量が所定量以下である場合、警告手段が警告を発する。
これにより、信頼性を高め、例えば業務用としての連続運転に適したものとすることができる。

本発明に係るイオン発生装置は、前記検出手段は、イオンの量を、イオンの発生部位、イオンの放出部位、又は外部の所定部位で検出するように構成してあることを特徴とする。

本発明にあっては、検出手段が３つの異なる部位の何れにおいてもイオンの量を検出できるため、異なる用途及び／又は使用目的に応じて、イオンの量の検出部位を柔軟に対応させることができる。

本発明に係るイオン発生装置は、イオン発生器に流れる電流を検出する手段と、イオン発生器が通電されているときに前記手段が検出した電流値が所定値以上であるか否かを判定する手段と、該手段が所定値未満であると判定した場合、前記警告手段が警告を発するように構成してあることを特徴とする。

本発明にあっては、イオン発生器が通電されているときにイオン発生器に流れる電流が所定値以下であると判定した場合、前記警告手段が警告を発する。
これにより、イオン発生器の正常性を簡便に把握して、信頼性を更に高めることができる。

本発明によれば、分流体が、吸入された空気を、イオン発生器から放出口へと分流させる。
これにより、各放出口固有のイオン発生器が夫々発生させるイオンに重なりが生じて相互に干渉することを抑止する。従って、高濃度のイオンを発生させることが可能となる。

以下本発明をその実施の形態を示す図面に基づいて詳述する。図１は本発明に係るイオン発生装置の構成を示す縦断正面図、図２はイオン発生装置の構成を示す縦断側面図、図３はイオン発生器６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄが前壁５ａに取り付けられた状態を示す模式的な正面図である。

図中１はハウジングであり、ハウジング１は、下部に吸込口１１，１１を夫々有して離隔し対向する両側壁１ａ，１ｂ、及び中央部に二つの嵌合孔１２，１２を有する天壁１ｃを備える。ハウジング１内の下部には、回転軸方向の両側に出力軸２１，２１を有するモータ２が配され、該モータ２の出力軸２１，２１の夫々には、二つのケーシング４，４に回転自在に収容された二つの羽根車３，３が装着されている。

羽根車３，３の上方には、夫々の回転により発生する気流を個別に上方へ通流させる筒部としての二つのダクト５，５が夫々配設されている。ダクト５，５の夫々は、二つのイオン発生部６１，６２を夫々有するイオン発生器６ａ，６ｃ、６ｂ，６ｄを下部に有し、嵌合孔１２，１２に取外しを可能に配置された風向体７，７を備える。イオン発生器６ａ，６ｂの上方には、発生したイオンを検出するためのイオンセンサ６４及びイオンセンサ６４の電位を検出するためのイオン検出回路６５が配されている。尚、モータ２と、羽根車３，３とケーシング４，４とが送風機を構成している。

ハウジング１は、更に、平面視矩形をなす底壁１ｄと、該底壁１ｄの前後の二辺に連なる前壁１ｅ及び後壁１ｆとを備え、略直方体をなしている。前壁１ｅの下部には、後述する操作部８５及び表示部８６が配されている（図示せず）。両側壁１ａ，１ｂ下部の吸込口１１，１１には、羽根車３，３が吸込口１１，１１から吸込む空気を通過させ、該空気中の異物を除去して清浄空気にするフィルタ８，８が取り付けられている。天壁１ｃの嵌合孔１２，１２はその長手方向が前後となる長方形をなし、前側の内面が鉛直に対して前方へ傾斜し、後側の内面が鉛直に対して後方へ傾斜している。また、ハウジング１は上下方向の途中で上分体と下分体とに分断され、下分体にケーシング４，４が装着され、上分体にダクト５，５が装着されている。

羽根車３，３は、外縁に対し回転中心側が回転方向へ変位する複数の羽根３ａを有する多翼羽根車、換言すると円筒形状をなすシロッコファンであり、一端に軸受板を有し、該軸受板の中心に開設されている軸孔にモータ２の出力軸２１，２１が取り付けられ、他端の開口から中心部の空洞へ吸込んだ空気を外周部の羽根３ａ間から放出するように構成されている。

ケーシング４，４は、羽根車３，３の回転により発生する気流を羽根車３，３の回転方向へ誘導し、気流の速度を増すための円弧形誘導壁４１，４１、及び該円弧形誘導壁４１，４１の一部から円弧形誘導壁４１，４１の接線方向の一方へ上向きに開放された吹出口４２，４２を有する。吹出口４２，４２は円弧形誘導壁４１，４１の一部から円弧形誘導壁４１，４１の接線方向の一方へ、且つ鉛直に対して斜め方向へ突出する角筒形状をなしている。

また、ケーシング４，４は、深皿形をなし、円弧形誘導壁４１，４１及び吹出口４２，４２用の開放部を有するケーシング本体４ａ，４ａと、羽根車３，３の前記開口と対応する箇所が開放されており、ケーシング本体４ａ，４ａの開放側を閉塞する蓋板４ｂ，４ｂとを備え、ケーシング本体４ａ，４ａ夫々の対向側が仕切り用の連結壁４３にて一体に連結されている。また、蓋板４ｂ，４ｂの開放部とフィルタ８，８との間に、複数の通気孔を有する通気板９，９が設けられている。

連結壁４３のモータ２と対応する箇所は一方のケーシング本体４ａ側へ窪む凹所を有し、該凹所の縁部に深皿状の支持板４４が取り付けられ、凹所及び支持板４４の中央部間にゴム板４５，４５を介してモータ２を挾着保持し、凹所及び支持板４４の中央部に開設されている軸孔に出力軸２１，２１が挿通され、出力軸２１，２１に羽根車３，３を取り付けてある。また、連結壁４３の上端はケーシング４，４よりも上方へ延出されている。

ダクト５，５は、その下端が吹出口４２，４２に連なり、その上端が嵌合孔１２，１２に連なり、上下方向の途中が絞られている角筒形の筒部からなる。また、ダクト５，５は、吹出口４２，４２から円弧形誘導壁４１，４１の接線方向の一方に沿って配された前壁５ａ，５ａ、及び吹出口４２，４２からほぼ鉛直に配された後壁５ｂ，５ｂを有する。前壁５ａ，５ａ及び後壁５ｂ，５ｂには、ほぼ鉛直に配された二つの側壁５ｃ，５ｃ、５ｄ，５ｄが連なっており、吹出口４２，４２から吹き出された空気を、前壁５ａ，５ａ及び側壁５ｃ，５ｃ、５ｄ，５ｄに沿って層流とし、鉛直に沿わせて通流させるように構成されている。

前壁５ａ，５ａにはイオン発生部６１，６２に対応する貫通孔が開設されており、該貫通孔にイオン発生器６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄが嵌込みにより取り付けられ、後壁５ｂ，５ｂにはモータ２、イオン発生器６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄ、イオンセンサ６４及び電源線に接続されている回路基板１０と、該回路基板１０を被覆するカバー２０とが取り付けられている。

また、ダクト５，５は上下方向の途中でダクト上分体５１とダクト下分体５２とに分断されている。ダクト下分体５２は角筒形をなし、横方向の中央が連結壁４３にて仕切られている。ダクト上分体５１は、横方向に離隔して並置される角筒部５１ａ，５１ａの下部が連結部５１ｂにて一体に連なっており、連結部５１ｂ及び連結壁４３にて仕切られている。また、ダクト上分体５１の上端には、外部から指等の異物が挿入されるのを防ぐための防護網３０，３０を配してある。

風向体７，７は、前後方向の断面形状が逆台形をなす角枠部７１，７１、及び該角枠部７１，７１内に前後方向へ離隔して並置され、鉛直に対して前後方向一方へ傾斜する複数の風向板７２，７２を有し、等形状に形成されている。角枠部７１，７１の前後の壁は鉛直に対して前後方向へ傾斜している。

イオン発生器６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄの夫々は、羽根車３，３の回転により発生する空気の通流方向と略直交する方向へ離隔した二つのイオン発生部６１，６２を備える。イオン発生部６１，６２の夫々は、内奥側に尖鋭状をなす放電電極、及び該放電電極を囲繞する誘導電極を有し、高電圧を印加された放電電極がコロナ放電を発生する。これにより、一方のイオン発生部６１がプラスのイオンを、他方のイオン発生部６２がマイナスのイオンを夫々発生させるように構成されている。

イオン発生器６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄは、保持体６３に保持されてダクト５，５夫々の前壁５ａ，５ａに取り付けられている。イオン発生器６ａ，６ｂ、及びイオン発生器６ｃ，６ｄの夫々２つは、マイナスのイオン発生部６２同士を向かい合わせ、前記通流方向と略直交する方向に隣り合わせて組をなすようにしてあり、夫々の組を、前記通流方向に離隔して並置してある。イオン発生器６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄ夫々のイオン発生部６１，６２は、前記貫通孔からダクト５，５内に臨んでいる。また、保持体６３のダクト５，５への取り付け側はイオン発生部６１，６２夫々に対応する４箇所が開口されており、各開口６３ａ，・・６３ａの夫々にイオン発生部６１，６２を配してある。

イオンセンサ６４は、イオンを捕集する略矩形の板状電極からなり、イオン発生器６ａ，６ｂ夫々のイオン発生部６２，６２が発生させたマイナスのイオンを直近で検出するために、電極面をダクト５，５内に露出させてある。イオンセンサ６４がマイナスのイオンを捕集した場合、イオンセンサ６４の電位が低下する。イオンセンサ６４の電位は、接地電位に対する電圧値としてイオン検出回路６５で検出されるようにしてある。
尚、イオンセンサ６４は、イオン発生部６２，６２の直近に配したが、これに限定されるものではなく、例えば嵌合孔１２の近傍又はハウジング１の一部に配してもよい。

上述のとおり構成されたイオン発生装置は、居住室内に据えられる。送風機のモータ２の駆動により、羽根車３，３が回転し、室内の空気が両側の吸込口１１，１１から二つのケーシング４，４内へ吸込まれ、吸込まれた空気中の塵埃等の異物はフィルタ８，８により除去される。この際、ケーシング４，４内に吸込まれた空気は、羽根車３，３周りの円弧形誘導壁４２，４２により層流となり、この層流の空気が円弧形誘導壁４１，４１に沿って吹出口４２，４２へ通流し、該吹出口４２，４２からダクト５，５内へ吹き出される。

図４は、イオン発生装置の制御系の概略構成を示すブロック図である。制御系の中枢となるのはＣＰＵ８１であり、ＣＰＵ８１は、プログラム等の情報を記憶するＲＯＭ８２、一時的に発生した情報を記憶するＲＡＭ８３、及び時間を計時するためのタイマ８４と互いにバス接続されている。ＣＰＵ８１は、ＲＯＭ８２に予め格納されている制御プログラムに従って入出力、演算等の処理を実行する。

ＣＰＵ８１には、更に、イオン発生装置の風量を変更する操作を受け付けるための操作部８５と、警告、運転状態等の情報を表示するＬＥＤからなる表示部８６と、羽根車３，３が装着されたモータ２を駆動するための送風機駆動回路８７と、イオンセンサ６４に接続されたイオン検出回路６５とがバス接続されている。

ＣＰＵ８１にバス接続された出力インタフェース８８，８８，８８，８８夫々の出力側は、イオン発生器駆動回路９１，９１，９１，９１の制御入力ＰＣ１，ＰＣ２，ＰＣ３，ＰＣ４に接続されている。イオン発生器駆動回路９１，９１，９１，９１夫々の出力の一端は、陰極が接地電位に接続された１２Ｖの直流電源Ｅ１の陽極に接続されており、他端は、イオン発生器６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄの電源入力Ｖ１，Ｖ２，Ｖ３，Ｖ４に接続されている。

イオン発生器６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄ夫々の接地入力Ｇ１，Ｇ２，Ｇ３，Ｇ４は、駆動電流を検出するための抵抗Ｒ１，Ｒ１，Ｒ１，Ｒ１を介して接地電位に接続されており、接地入力Ｇ１，Ｇ２，Ｇ３，Ｇ４夫々と抵抗Ｒ１，Ｒ１，Ｒ１，Ｒ１との接続点は、ＤＣ５Ｖ電源に接続された駆動電流検出回路９２，９２，９２，９２夫々の入力に接続されている。駆動電流検出回路９２，９２，９２，９２夫々の検出出力は、ＣＰＵ８１にバス接続された入力インタフェース８９，８９，８９，８９の入力側に接続されている。

上述した構成において、タイマ８４が所定時間を計時する都度、ＣＰＵ８１が、出力インタフェース８８，８８，８８，８８を介して、イオン発生器駆動回路９１，９１，９１，９１の制御入力ＰＣ１，ＰＣ２，ＰＣ３，ＰＣ４のオン／オフを反転させる。これにより、イオン発生器駆動回路９１，９１，９１，９１の夫々が、イオン発生器６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄの電源入力Ｖ１，Ｖ２，Ｖ３，Ｖ４と、直流電源Ｅ１の陽極との接続を所定時間毎に接／断する。
また、駆動電流検出回路９２，９２，９２，９２の夫々が、イオン発生器６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄが駆動されている時の電流が所定値以上であるか否かを検出する。

図５は、イオン発生器６ａに接続されたイオン発生器駆動回路９１及び駆動電流検出回路９２の構成例を示す回路図である。イオン発生器６ｂ，６ｃ，６ｄの夫々に接続されたイオン発生器駆動回路９１，９１，９１及び駆動電流検出回路９２，９２，９２についても同様である。
イオン発生器駆動回路９１は、直流電源Ｅ１の陽極及び電源入力Ｖ１に夫々エミッタ及びコレクタが接続されたＰＮＰトランジスタＱ２を備える。該ＰＮＰトランジスタＱ２のベース及びエミッタ間には抵抗Ｒ４が接続され、前記ＰＮＰトランジスタＱ２のベース及び制御入力ＰＣ１の間に抵抗Ｒ５が接続されている。

駆動電流検出回路９２は、抵抗Ｒ１及び接地入力Ｇ１の接続点に一端が接続された抵抗Ｒ２を備え、抵抗Ｒ２の他端は、一端が接地電位に接続されたコンデンサＣ１及び抵抗Ｒ３夫々の他端と、エミッタ接地のＮＰＮトランジスタＱ１のベースとに接続されている。該ＮＰＮトランジスタＱ１のコレクタは、検出出力として入力インタフェース８９の入力側に接続されると共に、ＤＣ５Ｖ電源に一端が接続された抵抗Ｒ４の他端と接続されてプルアップされている。

尚、ＰＮＰトランジスタＱ１を用いることなく別途Ａ／Ｄ変換器を備え、抵抗Ｒ２の他端から出力される電圧を、一端が接地電位に接続されたコンデンサで積分して前記Ａ／Ｄ変換器へ入力し、デジタル化された電圧値を検出するようにしてもよい。

図５において、出力インタフェース８８の出力が「Ｌ」となり、負論理の制御入力ＰＣ１がオンした場合、ＰＮＰトランジスタＱ２にベース電流が流れるため、イオン発生器６ａの電源入力Ｖ１がＰＮＰトランジスタＱ２のエミッタ及びコレクタを介して直流電源Ｅ１の陽極に接続される。これにより、イオン発生器６ａが駆動されて駆動電流が接地端子Ｇ１から抵抗Ｒ１を介して接地電位に流れ込む。
この場合、抵抗Ｒ１の両端に現れた電圧を、抵抗Ｒ２及びＲ３で分圧してＮＰＮトランジスタＱ１のベースに印加してあるため、駆動電流が所定値以上のときにＮＰＮトランジスタＱ１がオンしてコレクタが「Ｌ」となる。入力インタフェース８９は、前記コレクタの「Ｌ」を負論理の検出信号（オン）として取り込むようにしてある。

図６は、出力インタフェース８８，８８，８８，８８の夫々から制御入力ＰＣ１，ＰＣ２，ＰＣ３，ＰＣ４へ入力される駆動信号のタイミングチャートである。制御信号ＰＣ１，ＰＣ２に入力される駆動信号は、デューティ５０％で交互に１秒オン／１秒オフを繰り返し、制御入力ＰＣ１，ＰＣ４、及び制御入力ＰＣ２，ＰＣ３の夫々２つに入力される駆動信号は、同位相でオン／オフを繰り返すようにしてある。これにより、イオン発生器駆動回路９１，９１、９１，９１の夫々は、イオン発生器６ａ，６ｄ、６ｂ，６ｃへの電源供給を１秒おきに交互に接／断する。従ってイオン発生器６ａ，６ｄと、イオン発生器６ｂ，６ｃとが１秒おきに交互に駆動される。

尚、制御入力ＰＣ１，ＰＣ３、及び制御入力ＰＣ２，ＰＣ４の夫々２つは、オン及びオフの期間の重なりが無いようにしてあるが、これに限定されるものではなく、オン及び／又はオフの期間に重なりがあってもよい。

図７は、イオン発生器６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄを駆動させるＣＰＵ８１の処理手順を示すフローチャートである。以下の処理は、ＲＯＭ８２に予め格納されている制御プログラムに従って随時実行され、処理が終了する都度、再び実行されるようにしてある。
尚、オン／オフのフェーズを示すＦＬＧ１の内容は、ＲＡＭ８３に記憶されるものとする。

ＣＰＵ８１は、タイマ８４に１秒の計時を開始させる（ステップＳ１１）。尚、計時させる時間は１秒に限定されるものではなく、例えば０．５秒、１．５秒等の時間であってもよい。その後、ＣＰＵ８１は、タイマ８４が計時を終了したか否かを判定する（ステップＳ１２）。計時を終了していないと判定した場合（ステップＳ１２：ＮＯ）、ＣＰＵ８１は、タイマ８４が計時を終了するまで待機する。計時を終了したと判定した場合（ステップＳ１２：ＹＥＳ）、ＣＰＵ８１は、ＦＬＧ１がセットされているか否かを判定する（ステップＳ１３）。

ＦＬＧ１がセットされていると判定した場合（ステップＳ１３：ＹＥＳ）、ＣＰＵ８１は、ＦＬＧ１をクリアして（ステップＳ１４）反転させる。その後、ＣＰＵ８１は、一の出力インタフェース８８の出力をオフさせてイオン発生器駆動回路９１の制御入力ＰＣ１をオフさせる（ステップＳ１５）。同様に、ＣＰＵ８１は、制御入力ＰＣ２をオンさせ（ステップＳ１６）、制御入力ＰＣ３をオンさせる（ステップＳ１７）と共に、制御入力ＰＣ４をオフさせて（ステップＳ１８）処理を終了する。

ステップＳ１３でＦＬＧ１がセットされていないと判定した場合（ステップＳ１３：ＮＯ）、ＣＰＵ８１は、ＦＬＧ１をセットする（ステップＳ１９）。その後、ＣＰＵ８１は、一の出力インタフェース８８の出力をオンさせてイオン発生器駆動回路９１の制御入力ＰＣ１をオンさせる（ステップＳ２０）。同様に、ＣＰＵ８１は、制御入力ＰＣ２をオフさせ（ステップＳ２１）、制御入力ＰＣ３をオフさせる（ステップＳ２２）と共に、制御入力ＰＣ４をオンさせて（ステップＳ２３）処理を終了する。

図８は、イオン発生器６ａの駆動電流の異常を検出して警告を発するＣＰＵ８１の処理手順を示すフローチャートである。以下の処理は、ＲＯＭ８２に予め格納されている制御プログラムに従って、適宜（例えば１０分周期で）実行される。尚、実行の周期は１０分に限定されるものではなく、任意の時間とすることができる。
尚、ＡＬＭ１及びＦＬＧ１の内容は、ＲＡＭ８３に記憶されるものとする。

ＣＰＵ８１は、イオン発生器６ａが駆動されていない状態を検出するために、ＲＡＭ８３に記憶したＦＬＧ１がセットされているか否か（即ち、制御入力ＰＣ１がオンされているか否か）を判定する（ステップＳ３１）。セットされていると判定した場合（ステップＳ３１：ＹＥＳ）、ＣＰＵ８１は、ＦＬＧ１がクリアされるまで待機する。セットされていないと判定した場合（ステップＳ３１：ＮＯ）、ＣＰＵ８１は、イオン発生器６ａが駆動されている状態を検出するために、ＲＡＭ８３に記憶したＦＬＧ１がセットされたか否かを判定する（ステップＳ３２）。セットされていないと判定した場合（ステップＳ３２：ＮＯ）、ＣＰＵ８１は、ＦＬＧ１がセットされるまで待機する。

ＦＬＧ１がセットされた（即ち、制御入力ＰＣ１が立上った）と判定した場合（ステップＳ３２：ＹＥＳ）、ＣＰＵ８１は、例えば５０msだけ処理をディレイさせる（ステップＳ３３）。尚、５０msのディレイは、後述する検出信号が安定化するまで待機するものであり、５０msに限定されるものではない。その後、ＣＰＵ８１は、駆動電流検出回路９２の検出信号を入力インタフェース８９から取り込み（ステップＳ３４）、取り込んだ検出信号がオンしているか否かを判定する（ステップＳ３５）。オンしていないと判定した場合（ステップＳ３５：ＮＯ）、ＣＰＵ８１は、異常を検出したことを示すフラグであるＡＬＭ１が既にセットされているか否かを判定する（ステップＳ３６）。

ＡＬＭ１がセットされていると判定した場合（ステップＳ３６：ＹＥＳ）、ＣＰＵ８１は、異常が継続しているものとして処理を終了する。ＡＬＭ１がセットされていないと判定した場合（ステップＳ３６：ＮＯ）、ＣＰＵ８１は、ＡＬＭ１を新たにセットし（ステップＳ３７）、表示部８６の青ランプを消灯させる（ステップＳ３８）と共に、警告を示す赤ランプを点灯させて（ステップＳ３９）処理を終了する。

ステップＳ３５で検出信号がオンしていると判定した場合（ステップＳ３５：ＹＥＳ）、ＣＰＵ８１は、ＡＬＭ１が既にセットされているか否かを判定する（ステップＳ４０）。セットされていないと判定した場合（ステップＳ４０：ＮＯ）、ＣＰＵ８１は処理を終了する。既にセットされていると判定した場合（ステップＳ４０：ＹＥＳ）、ＣＰＵ８１は、警告を解除するために、ＡＬＭ１をクリアし（ステップＳ４１）、更にアラーム解除サブルーチンを呼び出して実行し（ステップＳ４２）、処理を終了する。

イオン発生器６ｄの駆動電流の異常を検出して警告を発するフローチャートについても同様であるため、説明の詳細を省略する。この場合は、ＡＬＭ１をＡＬＭ４に置き換えるものとする。
イオン発生器６ｂ，６ｃの駆動電流の異常を検出して警告を発するフローチャートについては、更に、ステップＳ３１，３２にてＦＬＧ１がクリアされているか否かを判定するように変更する。この場合は、ＡＬＭ１を、夫々ＡＬＭ２，ＡＬＭ３に置き換えるものとする。
尚、ＡＬＭ２，ＡＬＭ３及びＡＬＭ４の内容は、ＲＡＭ８３に記憶される。

図９は、発生したイオンの量の異常を検出して警告を発するＣＰＵ８１の処理手順を示すフローチャートである。以下の処理は、ＲＯＭ８２に予め格納されている制御プログラムに従って、上述した図８の処理を実行していないときに適宜（例えば１０分周期で）実行される。尚、実行の周期は１０分に限定されるものではなく、任意の時間とすることができる。また、ＡＬＭ５はＲＡＭ８３に記憶するものとする。

ＣＰＵ８１は、イオンの量の測定に先立ち、出力インタフェース８８，８８，８８，８８を強制的にディセーブル（非稼動）状態とし（ステップＳ５１）、制御入力ＰＣ１，ＰＣ２，ＰＣ３，ＰＣ４がオンされないようにする。その後、ＣＰＵ８１は、タイマ８４に５秒の計時を開始させ（ステップＳ５２）、タイマ８４が計時を終了したか否かを判定する（ステップＳ５３）。尚、このときの５秒は、イオンセンサ６４の電位が回復するまで待機する時間であり、５秒に限定されるものではない。計時を終了していないと判定した場合（ステップＳ５３：ＮＯ）、ＣＰＵ８１は、タイマ８４が計時を終了するまで待機する。

計時を終了したと判定した場合（ステップＳ５３：ＹＥＳ）、ＣＰＵ８１は、イオン検出回路６５が検出した電圧値を検出電圧値１として取り込み（ステップＳ５４）、取り込んだ値をＲＡＭ８３に記憶する（ステップＳ５５）。その後、ＣＰＵ８１は、出力インタフェース８８，８８，８８，８８をイネーブル（稼動）状態とし（ステップＳ５６）、制御入力ＰＣ１，ＰＣ２，ＰＣ３，ＰＣ４が上述した図７の処理によってオン／オフされるようにする。

次いで、ＣＰＵ８１は、タイマ８４に５秒の計時を開始させ（ステップＳ５７）、タイマ８４が計時を終了したか否かを判定する（ステップＳ５８）。尚、このときの５秒は、検出された電圧値が定常値に達するまで待機する時間であり、５秒に限定されるものではない。計時を終了していないと判定した場合（ステップＳ５８：ＮＯ）、ＣＰＵ８１は、タイマ８４が計時を終了するまで待機する。計時を終了したと判定した場合（ステップＳ５８：ＹＥＳ）、ＣＰＵ８１は、イオン検出回路６５が検出した電圧値を検出電圧値２として取り込む（ステップＳ５９）。

その後、ＣＰＵ８１は、ＲＡＭ８３から検出電圧値１を読み出し（ステップＳ６０）、読み出した検出電圧値１から取り込んだ検出電圧値２を減算して（ステップＳ６１）、算出した値が０．５Ｖ以下であるか否かを判定する（ステップＳ６２）。０．５Ｖ以下であると判定した場合（ステップＳ６２：ＹＥＳ）、ＣＰＵ８１は、異常を検出したことを示すフラグであるＡＬＭ５が既にセットされているか否かを判定する（ステップＳ６３）。

ＡＬＭ５がセットされていると判定した場合（ステップＳ６３：ＹＥＳ）、ＣＰＵ８１は、異常を検出しなかったものとして処理を終了する。ＡＬＭ５がセットされていないと判定した場合（ステップＳ６３：ＮＯ）、ＣＰＵ８１は、ＡＬＭ５を新たにセットし（ステップＳ６４）、表示部８６の青ランプを消灯させる（ステップＳ６５）と共に、警告を示す赤ランプを点灯させて（ステップＳ６６）処理を終了する。

ステップＳ６２で０．５Ｖ以下でないと判定した場合（ステップＳ６２：ＮＯ）、ＣＰＵ８１は、ＡＬＭ５が既にセットされているか否かを判定する（ステップＳ６７）。セットされていないと判定した場合（ステップＳ６７：ＮＯ）、ＣＰＵ８１は処理を終了する。既にセットされていると判定した場合（ステップＳ６７：ＹＥＳ）、ＣＰＵ８１は、警告を解除するために、ＡＬＭ５をクリアし（ステップＳ６８）、更にアラーム解除サブルーチンを呼び出して実行し（ステップＳ６９）、処理を終了する。

図１０は、アラーム解除のサブルーチンに係るＣＰＵ８１の処理手順を示すフローチャートである。アラーム解除のサブルーチンが呼び出された場合、ＣＰＵ８１は、ＡＬＭ１がセットされているか否かを判定する（ステップＳ７１）。ＡＬＭ１がセットされていると判定した場合（ステップＳ７１：ＹＥＳ）、ＣＰＵ８１は、アラームを解除せずに処理を終了してリターンする。ＡＬＭ１がセットされていないと判定した場合（ステップＳ７１：ＮＯ）、ＣＰＵ８１は、ＡＬＭ２がセットされているか否かを判定する（ステップＳ７２）。

ＡＬＭ２がセットされていると判定した場合（ステップＳ７２：ＹＥＳ）、ＣＰＵ８１は、アラームを解除せずに処理を終了してリターンする。ＡＬＭ２がセットされていないと判定した場合（ステップＳ７２：ＮＯ）、ＣＰＵ８１は、ＡＬＭ３がセットされているか否かを判定する（ステップＳ７３）。ＡＬＭ３がセットされていると判定した場合（ステップＳ７３：ＹＥＳ）、ＣＰＵ８１は、アラームを解除せずに処理を終了してリターンする。

ＡＬＭ３がセットされていないと判定した場合（ステップＳ７３：ＮＯ）、ＣＰＵ８１は、ＡＬＭ４がセットされているか否かを判定する（ステップＳ７４）。ＡＬＭ４がセットされていると判定した場合（ステップＳ７４：ＹＥＳ）、ＣＰＵ８１は、アラームを解除せずに処理を終了してリターンする。ＡＬＭ４がセットされていないと判定した場合（ステップＳ７４：ＮＯ）、ＣＰＵ８１は、ＡＬＭ５がセットされているか否かを判定する（ステップＳ７５）。

ＡＬＭ５がセットされていると判定した場合（ステップＳ７５：ＹＥＳ）、ＣＰＵ８１は、アラームを解除せずに処理を終了してリターンする。ＡＬＭ５がセットされていないと判定した場合（ステップＳ７５：ＮＯ）、ＣＰＵ８１は、表示部８６の青ランプを点灯させる（ステップＳ７６）と共に、警告を示す赤ランプを消灯させて（ステップＳ７７）リターンする。これにより、警告が解除される。

図１１は、イオン発生器６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄのうち２つ又は４つを用いて、イオン発生部６１，６２の極性と通電時間とを変更した場合の、特定の室内における平均イオン濃度の測定例を示す図表である。図中Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄは、夫々イオン発生器６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄに対応する。また、「＋」，「−」は、夫々イオン発生部６１，６２に対応する。ケース１，２，４では、プラスのイオン発生部６１同士を図３の通流方向と略直交する方向に向かい合わせ、ケース５では、マイナスのイオン発生部６２同士を前記方向に向かい合わせて配置してある。また、ケース３では、プラスのイオン発生部６１とマイナスのイオン発生部６２とを前記方向に向かい合わせてある。

通電時間については、ケース１では常時オンとし、ケース２，３，４，５では、１秒オン／１秒オフを２秒周期で繰り返している。更に、ケース２，５では、前記方向に向かい合って組をなすイオン発生器同士を交互にオン／オフさせ、ケース３，４では、前記組をなすイオン発生器同士を同相でオン／オフさせている。図１１より、ケース５（即ち図３と同配置）の場合に、ケース１の２つ常時オンの場合と同程度である５２０００〜５２４００個／ｃｍ³ の平均イオン濃度が得られることが示される。ケース５では、ケース１と比較して各イオン発生器６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄの稼動寿命を倍加することも可能となる。
尚、ケース５の構成により、空気と共に放出されたイオンの濃度が、通常の室内において７０００個／ｃｍ³ 程度に高められることが確認された。

以上のように、本実施の形態によれば、連結壁、連結部、及びダクトが、嵌合孔毎に２つずつ固有のイオン発生器から夫々の嵌合孔へ、吸込口から吸入された空気を分流させる。
これにより、各嵌合孔固有のイオン発生器が夫々発生させるイオンに重なりが生じて相互に干渉することを抑止する。従って、高濃度のイオンを発生させることが可能となる。

また、１つの嵌合孔に固有の２つのイオン発生器に対し、互いに異なる位相で通電する。これにより、２つのイオン発生器から時間的に重なって発生するイオンの割合が減少する。
従って、２つのイオン発生器の夫々が発生させるイオン同士が干渉する割合を減少させることが可能となる。

更にまた、１つの嵌合孔に固有の２つのイオン発生器に対し、交番的に通電する。これにより、２つのイオン発生器から時間的に重ならないようにイオンが発生する。
従って、２つのイオン発生器の夫々が発生させるイオン同士が干渉することを抑止することが可能となる。

更にまた、１つの嵌合孔に固有の２つのイオン発生器に対し、等しいデューティで通電する。
従って、２つのイオン発生器夫々の稼動寿命を倍加することが可能となる。

更にまた、隣り合って組をなすイオン発生器の２組について、各組の一方及び他方の夫々から、２つの放出口のうちの一方及び他方へ、吸込口から吸入された空気を分流させる。また、各組のイオン発生器に対し、夫々交互に等しいデューティで通電する。
従って、全てのイオン発生器の稼動寿命を倍加することが可能となる。また、イオン発生器のトランスの磁束が互いに鎖交するようにイオン発生器を隣り合わせたときは、イオン発生器同士が互いに電磁的に干渉することを抑止することが可能となる。

更にまた、イオン検出回路が検出した電圧値が、イオンセンサが検出したイオンの量に対応しており、前記電圧値が０．５Ｖ以下である場合に、表示部の赤ランプを点灯させて警告を発する。
従って、信頼性が高められ、例えば業務用としての連続運転に適したものとすることが可能となる。

更にまた、イオンセンサをイオン発生部の直近、嵌合孔の近傍、又はハウジングの一部に配してイオンの量を検出する。
従って、異なる用途及び／又は使用目的に応じて、イオンの量の検出部位を柔軟に対応させることが可能となる。

更にまた、イオン発生器が通電されている期間にイオン発生器の駆動電流が所定値以下となって駆動電流検出回路の検出信号がオフとなった場合、表示部の赤ランプを点灯させて警告を発する。
従って、イオン発生器の正常性を簡便に把握して、信頼性を更に高めることが可能となる。

尚、本実施の形態にあっては、２つのイオン発生器が発生させたイオンが、空気と共に１つの嵌合孔から吹き出されるようになっているが、これに限定されるものではなく、３つ以上のイオン発生器が発生させたイオンが、空気と共に１つの嵌合孔から吹き出されるようにしてもよい。
また、嵌合孔の数は２つに限定されず、３つ以上を備えるものであってもよい。

更にまた、駆動電流検出回路の検出信号は、イオン発生器が通電されている期間に検出しているが、これに限定されるものではなく、イオン発生器が通電されていない期間も含めた平均的な駆動電流に基づいて検出するようにしてもよい。

更にまた、警告として表示部の赤ランプを点灯させているが、これに限定されるものではなく、ブザーを備えて警告音を発するようにしてもよく、また、音声合成回路及びスピーカを備えて警告音声を発するようにしてもよい。

本発明に係るイオン発生装置の構成を示す縦断正面図である。 イオン発生装置の構成を示す縦断側面図である。 イオン発生器が前壁に取り付けられた状態を示す模式的な正面図である。 イオン発生装置の制御系の概略構成を示すブロック図である。 イオン発生器に接続されたイオン発生器駆動回路及び駆動電流検出回路の構成例を示す回路図である。 出力インタフェースの夫々から制御入力へ入力される駆動信号のタイミングチャートである。 イオン発生器を駆動させるＣＰＵの処理手順を示すフローチャートである。 イオン発生器の駆動電流を検出して警告を発するＣＰＵの処理手順を示すフローチャートである。 発生したイオンの量の異常を検出して警告を発するＣＰＵの処理手順を示すフローチャートである。 アラーム解除のサブルーチンに係るＣＰＵの処理手順を示すフローチャートである。 イオン発生器のうち２つ又は４つを用いて、イオン発生部の極性と通電時間とを変更した場合の、特定の室内における平均イオン濃度の測定例を示す図表である。

符号の説明

１ ハウジング
２ モータ
３ 羽根車
４ ケーシング
４１ 円弧形誘導壁
４３ 連結壁（分流体）
５ ダクト
５１ａ 角筒部（一部が分流体）
５１ｂ 連結部（分流体）
６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄ イオン発生器
６１，６２ イオン発生部
６４ イオンセンサ（検出手段）
６５ イオン検出回路（検出手段）
１２ 嵌合孔（放出口）
８６ 表示部（警告手段）
９２ 駆動電流検出回路（電流を検出する手段）
Ｒ１ 抵抗（電流を検出する手段）

本発明に係るイオン発生装置は、以上のような知見に基づくものであり、複数のイオン発生器が発生させたイオンを、吸入した空気と共に放出口から放出するイオン発生装置において、前記放出口を複数有し、プラスのイオン及びマイナスのイオンを夫々発生させるイオン発生部を有するイオン発生器を複数備え、各別に前記空気を通流させて各放出口から放出させるダクトを有し、前記複数のイオン発生器は、交番的に通電されるように構成してあることを特徴とする。

本発明に係るイオン発生装置は、前記ダクトに備えられる複数のイオン発生器は、等しいデューティで通電されるように構成してあることを特徴とする。

本発明に係るイオン発生装置は、前記放出口を２つ有し、隣り合うダクトに備えられて組をなす前記イオン発生器を２組備え、各組のイオン発生器は、夫々交互に等しいデューティで通電されるように構成してあることを特徴とする。

本発明に係るイオン発生装置は、イオンの量を検出する検出手段と、該検出手段が検出したイオンの量が、所定量以下であるか否かを判定する手段と、所定量以下であると判定した場合、警告を発する警告手段とをさらに備えることを特徴とする。

本発明に係るイオン発生装置は、以上のような知見に基づくものであり、複数のイオン発生器が発生させたイオンを、吸入した空気と共に放出口から放出するイオン発生装置において、前記放出口を複数有し、プラスのイオン及びマイナスのイオンを夫々発生させるイオン発生部を有するイオン発生器を複数備え、前記空気を送出する送風機の吹出口と前記放出口とを接続して各別に前記空気を通流させて各放出口から放出させるダクトを複数有し、前記複数のイオン発生器は、前記ダクト内にイオンを放出可能に取り付けられて交番的に通電されるように構成してあることを特徴とする。

本発明に係るイオン発生装置は、前記ダクトに取り付けられた複数の前記イオン発生器は、等しいデューティで通電されるように構成してあることを特徴とする。

本発明に係るイオン発生装置は、前記ダクトを２つ有し、各ダクトに２つずつ、イオン発生器が、前記空気の通流方向に並び、かつ前記通流方向と略直交する方向に並ぶ状態で取り付けられ、前記略直交する方向に並ぶイオン発生器は、夫々交互に等しいデューティで通電されるように構成してあることを特徴とする。

Claims (8)

1. 複数のイオン発生器が発生させたイオンを、吸入した空気と共に放出口から放出するイオン発生装置において、
   前記放出口を複数有し、
   前記空気を、放出口毎に異なる１又は複数のイオン発生器から、夫々の放出口へ分流させる分流体を備えること
   を特徴とするイオン発生装置。
2. 前記分流体によって、前記放出口の１つへ前記空気が分流せしめられるべき複数のイオン発生器は、互いに異なる位相で通電されるように構成してあることを特徴とする請求項１に記載のイオン発生装置。
3. 前記複数のイオン発生器は、交番的に通電されるように構成してあることを特徴とする請求項２に記載のイオン発生装置。
4. 前記複数のイオン発生器は、等しいデューティで通電されるように構成してあることを特徴とする請求項３に記載のイオン発生装置。
5. 前記放出口を２つ有し、
   隣り合って組をなす前記イオン発生器を２組備え、
   各組のイオン発生器の一方及び他方から、夫々前記放出口の一方及び他方へ前記空気が分流させられるようにしてあり、
   各組のイオン発生器は、夫々交互に等しいデューティで通電されるように構成してあること
   を特徴とする請求項４に記載のイオン発生装置。
6. イオンの量を検出する検出手段と、
   該検出手段が検出したイオンの量が、所定量以下であるか否かを判定する手段と、
   所定量以下であると判定した場合、警告を発する警告手段と
   を備えることを特徴とする請求項１から５までの何れか１項に記載のイオン発生装置。
7. 前記検出手段は、イオンの量を、イオンの発生部位、イオンの放出部位、又は外部の所定部位で検出するように構成してあることを特徴とする請求項６に記載のイオン発生装置。
8. イオン発生器に流れる電流を検出する手段と、
   イオン発生器が通電されているときに前記手段が検出した電流値が所定値以上であるか否かを判定する手段と、
   該手段が所定値未満であると判定した場合、前記警告手段が警告を発するように構成してあること
   を特徴とする請求項１から７までの何れか１項に記載のイオン発生装置。

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