JP2010164272A - 気体浄化システムおよび気体浄化管理システム - Google Patents

Abstract

【課題】効率よく広範囲の不純物を回収して空気を浄化することができる気体浄化システムを提供する。
【解決手段】流動する気体に含有する不純物を回収する清浄フィルター２２と、前記清浄フィルター２２と離れた位置に配置されて前記気体を流動させるサーキュレータ２４と、前記気体中の不純物を検知するダストセンサー２５とを備え、前記ダストセンサー２５によって検知された不純物の量に応じて、前記サーキュレータ２４の風向や風量、動作時間などを変更するように制御する制御手段２６を備えたもので、清浄フィルター２２から離れたところに浮遊している不純物も、清浄フィルター２２の近傍に誘導することができ、効率よく広範囲の不純物を回収して空気を浄化することができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、空気内の汚れを検知して自動的に空気を浄化する気体浄化システムおよび気体浄化管理システムに関するものである。

従来、この種の気体浄化システムとして、クリーナーを用いたものは、図６のように構成されていた（例えば、特許文献１参照）。

図６において、１は、気体浄化システムが設置された構造物、２は、クリーナーとしての掃除機、３は、吸引するための配管、４は、ホース差込口、５は、ホース差込口４の圧力検出部、６は、ホース１４の手元スイッチ、７は、表示手段、８は、中央演算処理部、９は、入出力ポート、１０は、制御回路、１１は、記憶装置、１２は、掃除機２側の圧力検出部、１３は、吸込口である。

そして、ホース差込口４に、ホース１４を差し込んで、手元スイッチ６により掃除機２を動作させる。このときの状態を、圧力検出部５および１２の信号を入出力ポート９から介して、中央演算処理部８で監視していた。そして、異常が発生すれば、表示手段７に表示することとしていた（例えば、特許文献１参照）。

また、従来の気体浄化システムの他の例として空気清浄機を用いたものがある（例えば、特許文献２参照）。図７は、上記特許文献２に記載された空気清浄機の構成を示すブロック図である。

従来の空気清浄機は、図７に示すように、電動送風機１５と、制御回路１６と、ファン１７と、操作回路１８と、ガスセンサ１９と、検知回路２０と、電源２１で構成されていた。

ここで、自動運転モードに設定することにより、ファン１７による吸引手段が動作して、室内の空気をガスセンサ１９に吸引し、喫煙時の煙粒子やガス成分をガスセンサ１９が速く検知できるようにし、喫煙の開始とほぼ同時に電動送風機１５の運転を開始できるようにしたものである。
特開昭６１−２８０８２２号公報 特開昭６３−１００９５８号公報

しかしながら、前記特許文献１に記載されたような従来の気体浄化システムの構成では、人がホース１４を持ってごみを探しながら吸引しなければならず、空中に漂っているような埃の集塵は困難であった。

また、上記特許文献２に記載されたような従来の空気清浄機を用いた気体浄化システムの構成では、空気清浄機の近傍に漂っている煙粒子は検出できるが、遠くにある煙粒子は検出することが困難であり、部屋全体を清浄するには非常に長時間を要し実用的には限界があった。このように、従来の構成では、広範囲の空気を効率よく浄化することは難しいという課題があった。

本発明は、前記従来の課題を解決するもので、不純物回収手段と離れた位置に配置され
た気体流動手段によって、不純物回収手段から離れたところに浮遊している不純物も不純物回収手段の近傍に誘導して、効率よく広範囲の不純物を回収して空気を浄化することができる気体浄化システムを提供することを目的とする。

前記従来の課題を解決するために、本発明の気体浄化システムは、流動する気体に含有する不純物を回収する不純物回収手段と、前記不純物回収手段と離れた位置に配置されて前記気体を流動させる気体流動手段と、前記気体中の不純物を検知する不純物検知手段とを備え、前記不純物検知手段によって検知された不純物の量に応じて、前記気体流動手段の風向や風量、動作時間などを変更するように制御する制御手段を備えたもので、不純物回収手段から離れたところに浮遊している不純物も不純物回収手段の近傍に誘導することができ、効率よく広範囲の不純物を回収して空気を浄化することができる。

また、本発明の気体浄化管理システムは、請求項１〜６のいずれか１項に記載の気体浄化システムを複数備え、前記複数の気体浄化システムをネットワークで接続して動作情報を管理するもので、１空間だけでなく複数の空間の浄化が可能となるとともに、複数の空間が互いに緩衝することなく動作させることができ、より安全により効率よく運転することができる。

本発明の気体浄化システム及び気体浄化管理システムは、不純物回収手段と離れた位置に配置された気体流動手段によって、不純物回収手段から離れたところに浮遊している不純物も不純物回収手段の近傍に誘導して、効率よく広範囲の不純物を回収して空気を浄化することができる。

第１の発明は、流動する気体に含有する不純物を回収する不純物回収手段と、前記不純物回収手段と離れた位置に配置されて前記気体を流動させる気体流動手段と、前記気体中の不純物を検知する不純物検知手段とを備え、前記不純物検知手段によって検知された不純物の量に応じて、前記気体流動手段の風向や風量、動作時間などを変更するように制御する制御手段を備えたもので、不純物回収手段から離れたところに浮遊している不純物も不純物回収手段の近傍に誘導することができ、効率よく広範囲の不純物を回収して空気を浄化することができる。

第２の発明は、特に、第１の発明の制御手段は、不純物検知手段が検知する不純物の量が多くなるように、気体流動手段の風向や風量、動作時間などを変更制御するもので、不純物回収手段から離れたところに浮遊している不純物を無駄な誘導風を少なくして不純物回収手段の近傍に誘導することができ、効果的に不純物を回収して空気を浄化することができる。

第３の発明は、特に、第１または第２の発明の制御手段は、不純物検知手段が不純物を検知する時刻から、遅延時間を設けて気体流動手段を制御するもので、空間的に離れた位置にある不純物回収手段と気体流動手段の動作時間をうまくマッチングさせることができ、風速や不純物の移動の関係を適応させることで効果的に不純物を回収して空気を浄化することができる。

第４の発明は、特に、第３の発明の不純物回収手段の周辺に気体流動手段を複数個配置し、複数の前記気体流動手段の設置条件に応じた遅延時間をそれぞれ設けて制御するもので、空間的に離れた位置にある不純物回収手段と複数の気体流動手段の動作時間をそれぞれマッチングさせることができ、風速や不純物の移動の関係をそれぞれ適応させることで
より効果的に不純物を回収して空気を浄化することができる。

第５の発明は、第３の発明の制御手段は、気体流動手段の動作開始条件と、不純物検知手段が不純物を検知した検知条件とから遅延時間をフィードバック制御するもので、気体流動手段と不純物検知手段の位置関係が分からない状態でも、検知情報から風速や不純物の移動の関係を最適に適応させることができ、より効果的に不純物を回収して空気を浄化することができる。

第６の発明は、特に、第１〜５のいずれか一つの発明の気体流動手段は、設置場所を移動することができる移動手段を備えたもので、風量や風向だけでは誘導できない場合においても適応することができ、より効果的に不純物を回収して空気を浄化することができるとともに、どの位置に移動してもフィードバック制御により最適に制御されて効果的に空気を浄化することができる。

第７の発明の気体浄化管理システムは、請求項１〜６のいずれか１項に記載の気体浄化システムを複数備え、前記複数の気体浄化システムをネットワークで接続して動作情報を管理するもので、１空間だけでなく複数の空間の浄化が可能となるとともに、複数の空間が互いに緩衝することなく動作させることができ、より安全により効率よく運転することができる。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。

（実施の形態１）
本発明の実施の形態１における気体浄化システムについて、図１〜４を用いて説明する。図１は、本実施の形態１における気体浄化システムの構成を示す図である。

図１に示すように、本実施の形態における気体浄化システムは、空間の気体を流動して気体中に含有する不純物、例えば、埃粒子を回収する不純物回収手段としての清浄フィルター２２を備えたエアコン室内機２３と、前記エアコン室内機２３と離れた位置に配置されて前記気体を流動させる気体流動手段としてのサーキュレータ２４と、前記気体中の不純物を検知する不純物検知手段としてのダストセンサー２５を備え、前記ダストセンサー２５によって検知されたほこり量に応じて前記サーキュレータ２４の風向や風量および動作時間などを変更するように制御する制御手段２６を備えている。

ここで、２７は対象とする部屋、２８は家具である。図２は、本実施の形態における気体浄化システムのブロック図であり、図３は、同気体浄化システムの動作、特に室内の空気の動きを説明する図である。

以上のように構成された本実施の形態における気体浄化システムについて、以下その動作、作用を説明する。

本気体浄化システムは、エアコン室内機２３によって室内の空気が循環され、エアコン室内機２３に取り付けられた清浄フィルター２２で埃などを除去して空気を浄化するものである。ここで、空気の循環を補助する装置として、複数個のサーキュレータ２４が設けられている。これらのサーキュレータ２４の動作は、制御手段２６によって、エアコン室内機２３の吸込み口（図示せず）に配置されたダストセンサー２５の検知信号に応じて制御される。

ここで、制御手段２６は、ダストセンサー２５が検知する不純物量としての埃が多くな
るようにサーキュレータ２４の風向や風量、動作時間などを変更制御するものである。例えば、ダストセンサー２５の埃検知量の時間変化が増加している時は、サーキュレータ２４はオフの状態で待機させ、埃検知量の時間変化が横ばいか、または減少するようになってきたとき、サーキュレータ２４を動作させるように制御する。

また、制御手段２６は、サーキュレータ２４が動作し始めてから所定時間を経過した時、ダストセンサー２５の埃検知量の時間変化を検出する。そして、その量が増加している時は、その状態を維持するように制御する。また、埃検知量の時間変化が減少しているときは、サーキュレータ２４の風量を増加して埃検知量の増減を判別する。そして、埃検知量が減少すればサーキュレータ２４の運転条件を変更して、再度、埃検知量の増減を確認することを繰り返して、ダストセンサー２５の検知量が増加する条件を見つけ出すものである。

ここでは、風量を増加する構成で説明したが、風向を変化させてダストセンサー２５の反応を見る構成や、複数のサーキュレータ２４のうち、どのサーキュレータ２４を動作させるのか、あるいはどの運転条件の変更を行うのかの方法などがある。

これらは、制御プログラムによってコントロールされる。サーキュレータ２４の制御項目としては、オン／オフの運転状態と、風量と風向およびサーキュレータ２４の位置があり、それらの条件項目を複数のサーキュレータ２４に適用していくことで、もっとも埃検知量が多くなる状態で、サーキュレータ２４を動作させることができるようになる。

このようにサーキュレータ２４の運転によって埃検知量が変化する情報をフィードバックさせ、埃検知量が増えて清浄フィルター２２で埃がろ過されて空気が浄化されるように制御していくものである。

このような構成によって、エアコン室内機２３から離れたところに浮遊している埃を、エアコン室内機２３の近傍に効果的に誘導することができ、効率よく空気を浄化することができる。

また、エアコン室内機２３とサーキュレータ２４が離れた位置にあるため、サーキュレータ２４が動作しても、すぐにその流れがエアコン室内機２３のダストセンサー２５に到達することはなく、距離を流速で割った時間だけ遅れて到達する。そのため、サーキュレータ２４の動作から所定の遅延時間を設けて、埃検知量の時間変化を検出することで、空間的に離れた位置にある清浄フィルター２２を備えたエアコン室内機２３とサーキュレータ２４の動作時間をうまくマッチングさせることができ、風速と埃の移動時間の関係をフィードバックすることができ、効果的に埃を回収して空気を浄化することができる。

よって、複数のサーキュレータ２４とエアコン室内機２３のそれぞれの位置関係が分からないような状態でも、動作情報と検知情報とから埃の移動の関係を最適に適応させることができ、より効果的に不純物を回収して空気を浄化することができる。

また、本実施の形態では、図４に示すように、サーキュレータ２４は、移動手段２９を備えている。ここで、３０は、送風手段としてのファン、３１はファン３０の風向を変化させる駆動部Ａ、３２も同様に他軸を回転させて風向を変化させる駆動部Ｂである。

以上のように、サーキュレータ２４が、設置場所を移動することができる移動手段２９を備えているので、風量や風向だけでは誘導できない場合においても、サーキュレータ２４の位置を変更することで、家具２８があったり、人や家具２８の位置が変更された場合でも、的確に適応することができ、効率よく埃を回収して空気を浄化することができる。
そして、それらのサーキュレータ２４が、どの位置に移動してもフィードバック制御により最適に制御されて効果的に空気を浄化することができる。

更に、図５に示すようなホテル３３のような構造物の場合、各部屋３４の構造は、ほとんど同じ構造となっている。本気体浄化システムを用いて部屋の空気浄化を行う時、ネットワークにより１部屋の制御情報は、管理室３５に設置された管理装置３６で収集することができる。

そして、その情報を他の部屋の気体浄化システムに転送することで、設定条件を同じにすることができる。同じ構造の部屋の場合、同じ設定条件から運転をスタートすれば、短時間で最適な運転条件を検出することができる。その結果、運転電力の節約につながり、省エネルギーな気体浄化システムとすることができる。

また、ネットワークで接続して動作情報を管理することにより、１部屋ごとに運転させることもでき、全体の時間当りの消費電力を抑えることができ、最大電気容量に余裕ができ、契約電力量も少なく設定できる。

このようにネットワークで動作を管理することで、互いに緩衝することなく安定して気体浄化システムを動作させることができ、より安全に、より効率的に運転することができる。

なお、上記実施の形態では、清浄フィルター２２を備えたエアコン室内機２３で説明したが、空気清浄機や、フィルター付きの換気扇、ダクト空調やセントラルクリーナーのようなタイプのものでも適応できることは明白である。また、エアコン室内機２３の清浄フィルター２２に溜まった埃は、エアコン室内機２３に設けた清浄フィルター２２を自動清掃する掃除ロボット（図示せず）で清掃され、屋外に排出するタイプにおいても同様に効果がある。そして、各部屋間のネットワークの仕組みは、もとより各サーキュレータ２４とエアコン室内機２３と制御手段２６との情報のやり取りも、有線、無線は問わずに構成できるものである。

以上のように、本発明にかかる気体浄化システムおよび気体浄化管理システムは、室内の埃や花粉などの微粒子を効率よく回収することができ、２４時間自動運転することで室内の空気清浄が自動的に行え、従来は困難だったエアコン室内機から離れた空間の微粒子もサーキュレータで誘引されて送風できるので、幅広い空間の空気清浄が行える。その結果、タンスやテーブルに積もる埃の量を大幅に低減することができるので、掃除を行う間隔を長くすることができ、家事の低減を図ることができる。また、管理システムとすることで、ホテルや病院のような同形状の部屋がいくつもある構成のところでは、効率的に建物全体を清浄することができる。

本発明の実施の形態１における気体浄化システムの構成図 同気体浄化システムのブロック図 同気体浄化システムの動作を説明する図 同気体浄化システムのサーキュレータ構成図 同気体浄化システムを使用した気体浄化管理システムの構成図 従来のクリーナーを用いた気体浄化システムの構成図 従来の気体浄化システムに空気清浄機の構成を示すブロック図

２２ 清浄フィルター（不純物回収手段）
２３ エアコン室内機
２４ サーキュレータ（気体流動手段）
２５ ダストセンサー（不純物検知手段）
２６ 制御手段
２７ 部屋
２９ 移動手段
３０ ファン（送風手段）
３１ 駆動部Ａ
３２ 駆動部Ｂ
３６ 管理装置

Claims (7)

1. 流動する気体に含有する不純物を回収する不純物回収手段と、前記不純物回収手段と離れた位置に配置されて前記気体を流動させる気体流動手段と、前記気体中の不純物を検知する不純物検知手段とを備え、前記不純物検知手段によって検知された不純物の量に応じて、前記気体流動手段の風向や風量、動作時間などを変更するように制御する制御手段を備えた気体浄化システム。
2. 制御手段は、不純物検知手段が検知する不純物の量が多くなるように、気体流動手段の風向や風量、動作時間などを変更制御する請求項１に記載の気体浄化システム。
3. 制御手段は、不純物検知手段が不純物を検知する時刻から、遅延時間を設けて気体流動手段を制御する請求項１または２に記載の気体浄化システム。
4. 不純物回収手段の周辺に気体流動手段を複数個配置し、複数の前記気体流動手段の設置条件に応じた遅延時間をそれぞれ設けて制御する請求項３に記載の気体浄化システム。
5. 制御手段は、気体流動手段の動作開始条件と、不純物検知手段が不純物を検知した検知条件とから遅延時間をフィードバック制御する請求項３に記載の気体浄化システム。
6. 気体流動手段は、設置場所を移動することができる移動手段を備えた請求項１〜５のいずれか１項に記載の気体浄化システム。
7. 請求項１〜６のいずれか１項に記載の気体浄化システムを複数備え、前記複数の気体浄化システムをネットワークで接続して動作情報を管理する気体浄化管理システム。