JP2011228075A - イオン発生装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】イオン検出器への埃等の付着を抑制することにより、長期間の使用でもイオン捕集能力を維持でき、確実にイオン発生状況を検知できるようにする。
【解決手段】発生したイオンを外部に導く送風路15に、イオン発生器1およびイオン検出器3が設けられる。イオン検出器3を覆う移動自在なカバー61が設けられ、カバー61は、イオン検出器3の前側に配される。カバー61は、ステッピングモータ62により移動される。イオン検出時に、カバー61が開いて、イオン検出器3が送風路15に露出して、イオン発生器1に相対する。イオン非検出時に、カバー61は閉じて、イオン検出器3を覆い、送風路15からイオン検出器3を隠す。送風路15に風が流れても、イオン検出器3は風に触れず、埃等の異物がイオン検出器3に付着しない。
【選択図】図1
【解決手段】発生したイオンを外部に導く送風路15に、イオン発生器1およびイオン検出器3が設けられる。イオン検出器3を覆う移動自在なカバー61が設けられ、カバー61は、イオン検出器3の前側に配される。カバー61は、ステッピングモータ62により移動される。イオン検出時に、カバー61が開いて、イオン検出器3が送風路15に露出して、イオン発生器1に相対する。イオン非検出時に、カバー61は閉じて、イオン検出器3を覆い、送風路15からイオン検出器3を隠す。送風路15に風が流れても、イオン検出器3は風に触れず、埃等の異物がイオン検出器3に付着しない。
【選択図】図1
Description
本発明は、発生したイオンを検出する機能を備えた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、内部の送風路の途中にプラスイオンおよびマイナスイオンを発生させるイオン発生器が配設され、発生したイオンを空気と共に外部の空間へ放出するようになっている。
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。そのため、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電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プラスイオンおよびマイナスイオンを発生する。
イオン発生器の稼動が長期にわたると、コロナ放電に伴うスパッタ蒸発によって放電電極が損耗する。また、化学物質、塵埃等の異物が放電電極に累積的に付着する。このような場合、放電が不安定になり、イオンの発生量が減少することが避けられない。イオンの発生量が減少すると、イオン発生器の保守が必要であることを使用者に報知する。そのため、空気中のイオンの有無を判定する必要がある。
例えば特許文献1には、空気中のイオンを捕集する捕集電極を備え、イオンを捕集したときの捕集電極の電位の変化に基づいて、イオンの発生の有無を検出するイオン検出装置が開示されている。
上記のように、イオン発生装置では、イオン発生器によるイオン発生状況を把握することが非常に重要である。しかしながら、イオン発生状況が検知されている間、イオン発生器から発生したイオンの大部分がイオン検出器の捕集電極に捕集される。この間、イオン発生装置は、外部の空間にイオンを放出することができなくなる。
そのため、捕集電極を使用したイオン発生状況の検知は常時行われない。捕集電極は使用されていない間も送風路にさらされている。捕集電極の設置位置や運転状況によっては、捕集電極に埃等が付着するおそれがある。最悪の場合、イオン捕集能力が低下して、イオン発生状況を正しく検知できない事態が生じる。
本発明は、上記に鑑み、イオン検出器の捕集電極への埃等の付着を抑制することにより、長期間の使用でもイオン捕集能力を維持でき、確実にイオン発生状況を検知できるイオン発生装置の提供を目的とする。
本発明は、イオンを発生させるイオン発生器と、イオンを検出するイオン検出器とを備え、発生したイオンを外部に導く送風路に、イオン発生器およびイオン検出器が設けられ、イオン検出器を送風路に露出させたイオン検出状態とイオン検出器を送風路から隠したイオン非検出状態とに切り替える切替手段が設けられたものである。
切替手段は、イオンの検出が行われるイオン検出時に、イオン検出器をイオン検出状態にし、イオン非検出時に、イオン検出器をイオン非検出状態にする。イオン検出器がイオン検出状態にあるとき、イオン検出器は、送風路に露出して、イオン発生器から発生するイオンの検出を行う。イオン検出器がイオン非検出状態にあるとき、通常の運転が行われ、イオンの検出が行われない。このイオン非検出時に、送風路に風が流れる。しかし、イオン検出器は送風路から隠れているので、風に触れることがなく、埃等の異物がイオン検出器に付着することはない。
イオン検出時、イオン発生器から発生したイオンは送風路に広がる。イオン検出器は送風路に露出しているので、送風路内のイオンに触れ、発生したイオンを検出することが可能となる。イオン非検出時、イオン検出器は送風路から隠れるので、送風路内のイオンに触れることはなく、イオンを検出することはできない。
切替手段は、イオン検出器を覆うカバーを有し、イオン検出時に、カバーが開いて、イオン検出器は送風路に露出し、イオン非検出時に、カバーはイオン検出器を覆って、送風路からイオン検出器を隠す。
ここで、イオンを外部に吹き出すために送風路に風を発生させる送風機が設けられている。切替手段は、送風機を利用してカバーを開閉する。送風機が停止しているとき、カバーが開いて、イオン検出器が露出し、送風機が駆動されると、カバーが閉じてイオン検出器を隠す。送風機が駆動されると、風が発生し、送風路を流れる。この風の力により、カバーが閉じる。
切替手段は、カバーを開閉する駆動部を有し、駆動部は、イオン検出時にカバーを開き、イオン非検出時にカバーを閉じる。駆動部は、モータなどとされ、駆動部が動作すると、カバーが開閉される。
イオン検出器は移動可能とされ、切替手段は、イオン検出時にイオン検出器を送風路に露出するように移動させ、イオン非検出時にイオン検出器を送風路に露出しない位置に移動させる。このように、切替手段は、イオン検出器を直接移動させる。したがって、イオン検出器は、送風路に対する位置が変わり、イオン検出器の状態が切り替えられる。
イオン検出器を保持する保持体が設けられ、送風路に、イオン発生器から発生したイオンが入り込む検出窓が形成され、保持体が検出窓に対して移動可能とされ、切替手段は、イオン検出時に保持体を検出窓に臨むように移動させ、イオン非検出時に保持体を検出窓から離す。保持体が検出窓に臨むとき、イオン検出器は、送風路に露出して、イオン発生器から発生したイオンに触れることが可能となる。保持体が検出窓から離れると、イオン検出器は、送風路から離れる。すなわち、イオン検出器は、送風路から隠され、イオンに触れることはない。
本発明によると、イオン検出時に、イオン検出器を送風路に露出させ、イオン非検出時には、イオン検出器を送風路に露出させないようにしている。通常の運転が行われて、送風路を風が吹いているとき、イオン非検出状態にあるイオン検出器は風に触れることがなく、イオン検出器に埃等の異物が付着することを抑制できる。したがって、イオン検出器のイオン捕集能力の低下を防止できるので、長期間にわたってイオン検出器の動作を保障することができ、確実にイオン発生状況の検知を行うことができる。
本実施形態のイオン発生装置を図1に示す。イオン発生装置は、イオンを発生するイオン発生器1と、発生したイオンを吹き出すための送風機2と、発生したイオンを検出するイオン検出器3とを備えている。これらは本体ケース4に内装されている。そして、イオン発生装置は、図2に示すように、イオン発生器1および送風機2を駆動制御する制御部5を備えている。マイコンからなる制御部5は、イオン検出器3によるイオン検出を実行して、イオン発生の有無によりイオン発生状況を検知する。
本体ケース4の上面に吹出口10が形成され、本体ケース4の背面にカバー11が着脱自在に設けられている。カバー11に、フィルタ付きの吸込口12が形成され、本体ケース4の背面の下部にも吸込口13が形成される。本体ケース4の下部に、送風機2が設けられ、送風機2と吹出口10との間に、ダクト14が設けられる。送風機2から吹出口10に向かう送風路15が形成され、ダクト14の内部が送風路15とされる。
ダクト14は、角筒状に形成され、上側および下側が広く、中間部分が狭くなっている。ダクト14の上端の出口が吹出口10に連通する。吹出口10には、ルーバ16が着脱可能に設けられる。イオン発生器1およびイオン検出器3は、ダクト14に設けられ、送風路15に面している。イオン発生器1およびイオン検出器3は、送風路15が最も狭くなった中間部分に位置し、対向して配置される。すなわち、ダクト14の幅を狭くすることによって生じたスペースに、イオン発生器1およびイオン検出器3が設けられる。これによって、本体ケース4内のスペースを有効に活用でき、装置全体の小型化を図れる。
ダクト14の下端の入口に、送風機2が連通する。送風機2は、シロッコファンとされ、ファンケーシング20にファン21が回転自在に内装され、ファンモータ22によりファン21が回転される。ファンケーシング20は、本体ケース4に取り付けられる。ファンケーシング20の上部にファン吹出口23が形成され、ファン吹出口23がダクト14の入口に接続され、ファン吹出口23が送風路15に連通する。送風機2により吸込口12,13から吸い込まれた空気が、送風路15を下側から上側に向かって通り、イオン発生器1から発生したイオンを伴った空気が吹出口10から吹き出される。風は送風路15を下側から上側に向かって流れ、この方向が送風方向とされる。
イオン発生器1は、図3、4に示すように、放電電極30および誘導電極31と、これらを内装する収容ケース32とを有する。放電電極30は、針電極とされ、誘導電極31は、環状に形成され、放電電極30から一定距離離れて、放電電極30の周りを囲んでいる。放電電極30および誘導電極31は、左右一対に設けられ、送風方向と直交する左右方向に並べられ、2組の各電極30,31が支持基板33に間隔をあけて実装されている。一方の放電電極30はプラスイオンを発生させるためのものであり、他方の放電電極30はマイナスイオンを発生させるためのものである。
各電極30,31が実装された支持基板33は、収容ケース32に内装されている。収容ケース32の前面に2つの貫通孔34が形成され、貫通孔34に放電電極30が臨んでいる。放電電極30は、貫通孔34の中心に位置する。また、各放電電極30に高電圧を印加する高電圧発生回路35が設けられ、制御部5に接続される。放電電極30、誘導電極31および高電圧発生回路35はユニット化され、このイオン発生ユニット36が収容ケース32内に着脱自在に装着される。収容ケース32の前面に、ピンコネクタ37が設けられ、本体ケース4側のソケット38と接続される。ピンコネクタ37を通じて、高電圧発生回路35に制御部5から駆動信号が入力されるとともに、直流電源あるいは交流電源が供給される。
収容ケース32は、本体ケース4に対して着脱可能とされる。本体ケース4の背面に挿入口39が形成され、カバー11を取り外した状態において、収容ケース32は挿入口39から出し入れされる。収容ケース32が挿入口39に挿入されたとき、収容ケース32に形成された爪が本体ケース4に形成された弾性を有する切欠部に引っかかることにより、収容ケース32が装着される。ダクト14の背面側の壁に、発生窓40が形成され、収容ケース32が装着されたとき、発生窓40に収容ケース32が嵌め込まれる。収容ケース32の前面が送風路15に露出する。
収容ケース32の前面には、各貫通孔34に対してアーチ状のガードリブ41がそれぞれ設けられる。ガードリブ41は、貫通孔34を跨いでいる。これにより、ユーザが放電電極30に直接触れることを防止できる。イオン発生器1が本体ケース4に装着されたとき、ガードリブ41は、送風路15内に突出して、送風方向と平行に配される。
ところで、図3に示すように、左右のガードリブ41は、貫通孔34に対する位置が異なっている。送風機2では、吸い込む方向と吹き出す方向とが異なるので、送風機2から吹き出される風に左右方向の片寄りが生じ、いずれか一方の放電電極30に向かう風が多くなり、発生するプラスイオンとマイナスイオンのイオンバランスが崩れる。そこで、風が多くなる側のガードリブ41が中央寄りに位置し、風が少ない側のガードリブ41が外側寄りに位置する。これにより、風が多くなる側では、ガードリブ41により、貫通孔34の前方を通る風の一部が遮られ、風の片寄りの影響を軽減でき、左右のイオンバランスを保てる。
ユーザが本体ケース4から収容ケース32を強く引っ張り出すと、切欠部が変形して、爪が外れ、収容ケース32が本体ケース4から取り出される。そして、収容ケース32は開閉可能とされ、収容ケース32を開くことにより、イオン発生ユニット36を取り出すことができる。このように、イオン発生器1は、カートリッジとして取り扱うことができる。例えば、イオン発生器1が寿命に達したとき、新しいカートリッジに交換すればよい。古いカートリッジを分解して、イオン発生ユニット1をメンテナンスすれば、カートリッジを再生することができ、再使用可能となる。
イオン検出器3は、発生したイオンを捕集する捕集体42と、捕集したイオンに応じた検出信号を制御部5に出力するイオン検出回路43とを有する。導電性を有する捕集体42は、図4に示すように、回路基板44の前面に設けられた捕集電極とされ、銅テープにより形成される。回路基板44の裏面に、イオン検出回路43が実装される。捕集体42とイオン検出回路43とは基板44内において電気的に接続され、イオン検出回路43は制御部5にリード線を介して接続される。
イオン検出回路43は、公知のものであり、例えば特開2007−114177号公報に記載されているように、イオン検出回路43は、整流用のダイオード、p−MOS型FETなどから構成される。イオン検出器3は、プラスイオンあるいはマイナスイオンのいずれか一方のイオンを検出する。捕集体42が、発生した両イオンのうち一方のイオンを捕集すると、捕集体42の電位が上昇する。捕集したイオン量に応じて電位が上がる。イオン検出回路43は、この電位に応じた出力電圧をA/D変換して制御部5に出力する。制御部5は、イオン検出器3からの入力値に基づいてイオン発生に関する判断を行う。
イオン検出器3は、送風路15に設けられる。すなわち、図1に示すように、ダクト14の前面側の壁に、検出窓45が形成され、検出窓45の後方に保持部60が形成される。保持部60に回路基板44が固定される。回路基板44の前面が、検出窓45を通じて送風路15に露出し、イオン発生器3の前面と送風路15を挟んで相対する。イオン検出器3は、送風路15から少し奥まった位置に配置される。
そして、捕集体42は左右方向の一側に片寄って配置される。捕集体42が一方のイオンを発生する放電電極30の前方に位置し、他方の放電電極30の前方には位置しない。これによって、捕集体42は、一方のイオンを集中的に捕集することができる。
イオン発生器1からはプラスイオンおよびマイナスイオンが発生する。イオン検出器3は、捕集したい一方のイオンだけでなく、他方のイオンも捕集するおそれがある。この捕集を防ぐために、イオン検出器3に保護体46が設けられる。金属板製の保護体46は、回路基板44の前面に、その一部を覆うように設けられる。保護体46は、捕集するイオンとは逆極性のイオンを発生する他方の放電電極30に対向して配置される。捕集体42と保護体46とは電気的に絶縁される。他方の放電電極30から発生したイオンは、保護体46に捕集され、捕集体42に向かうイオンが減少し、逆極性のイオンが捕集体42に捕集されることを防げる。
捕集体42のサイズは、保護体46のサイズより大とされる。また、図4に示すように、図中左側の放電電極30に対向するように、捕集体42の配置が決められる。すなわち、イオン検出器3は、イオン発生器1に対して、捕集するイオンを発生する一方の放電電極30寄りに配置される。このようにすることにより、所望のイオンをより多く捕集することができ、イオン検出の精度を高めれる。さらに、放電電極30の中心からガードリブ41がずれて配置されているので、イオンの発生および拡散が邪魔されず、捕集体42は、発生したイオンを確実に捕集できる。
ここで、イオン発生器1とイオン検出器3との間隔は、所定の距離に規定される。放電電極30と誘電電極31との間でのコロナ放電によって、放電電極30からイオンが発生する。このとき、イオンは相対するイオン検出器3に向かって広がり、放電電極30の先端を中心にしてドーム状に高濃度のイオンが分布する。放電電極30の先端と相対するダクト14の壁やイオン検出器3が近すぎると、放電電極30との間で放電が発生してしまう。不安定な放電となり、放電が継続しなくなる。そこで、ダクト14の壁やイオン検出器3がイオン発生を阻害しないように、イオン発生器1の前面からイオン検出器3の前面までの距離を所定の距離、例えば10mm以上とする。ダクト14の最も狭い間隔がこの距離に応じて設定される。このように規定することにより、安定してイオンを発生させることができる。また、イオン発生器1とイオン検出器3との間には、発生直後の最も濃度が濃い状態のイオンが存在するので、正確にイオンの発生を検出することができる。
イオン発生器1がイオンを検出していないイオン非検出時に、イオン検出器3の捕集体42に埃等が付着するのを防止するために、イオン検出器3をイオン検出状態とイオン非検出状態とに切り替える切替手段が設けられる。イオンを検出するイオン検出時には、イオン検出器3がイオン検出状態になり、イオン検出器3は、送風路15に露出し、イオン発生器1に相対する。イオン検出器3は、イオン発生器1から発生するイオンに触れることが可能となり、イオンの検出を行える。イオン非検出時には、イオン検出器3がイオン非検出状態になり、イオン検出器3は、送風路15から隠れ、送風路15に露出しない。イオン検出器3は、イオン発生器1に相対せず、送風路15内に発生したイオンとは触れないので、イオンの検出を行えない状態となる。
図6,7に示すように、切替手段は、イオン検出器3を覆う移動自在なカバー61と、カバー61を移動する駆動部とを有する。駆動部は、ステッピングモータ62とされ、ステッピングモータ62の出力軸63にカバー61が連結される。この可動式カバー61は出力軸63周りに回動することにより、イオン検出器3の回路基板44に対して移動する。
カバー61は、回路基板44の前面と検出窓45との間に配される。カバー61は、回路基板44の前面を覆うが、少なくとも捕集体42を覆う大きさがあればよい。ステッピングモータ62の駆動により、カバー61が移動して、図7に示すイオン検出器3が送風路15に露出するイオン検出状態と、図6に示すカバー61がイオン検出器3を覆って、イオン検出器3を送風路15から隠したイオン非検出状態との間で、イオン検出器3の状態が切り替えられる。イオン検出時には、カバー61がイオン検出器3の前面から離れた位置にあり、イオン検出器3の捕集体42が検出窓45を通じてイオン発生器1に臨む。イオン非検出時には、カバー61がイオン検出器3の前面を覆う位置にあり、イオン検出器3は、送風路15に露出せず、イオン発生器1に臨まない。したがって、発生したイオンが検出窓45に入り込んでも、イオンはイオン検出器3に触れない。
イオン検出器3を覆う可動式カバー61の他の形態を図8、9に示す。カバー61がスライドして、イオン検出器3の捕集体42を覆ったり、捕集体42を露出させる。カバー61は、保持部60にスライド自在に支持される。カバー61には、開口65が形成される。開口65は、捕集体42よりも少し大きく形成される。ステッピングモータ62の出力軸63にピニオンギア66が取り付けられ、カバー61にラックギア67が形成される。ステッピングモータ62の駆動により、ピニオンギア66が正逆転して、カバー61が回路基板44の長手方向(図中の矢印方向)に往復移動する。
イオン非検出時には、図8に示すように、カバー61はイオン検出器3を完全に覆う位置にあり、カバー61の開口65は回路基板44に面していない。このとき、イオン検出器3は、カバー61に隠され、送風路15に露出せず、イオン発生器1に臨まないイオン非検出状態にある。イオン検出時には、図9に示すように、カバー61は、イオン検出器3の一部を覆う位置にあり、カバー61の開口65は回路基板44の捕集体42に面する。このとき、捕集体42は、カバー61の開口65および検出窓45を通じて送風路15に対して露出する。すなわち、イオン検出器3は、イオン発生器1に相対し、検出状態にある。
本体ケース4の上面には、操作パネル50が設けられ、操作パネル50は、運転スイッチなどを有する操作部51および表示部52を備えている。運転スイッチが操作されると、制御部5は、イオン発生器1および送風機2を駆動するとともに表示部52を動作させて、運転中であることを表示させる。なお、図2中、53はEEPROM等の書き換え可能な不揮発性の記憶素子であり、イオン発生器1に関する情報を記憶する。
イオン発生装置が運転されると、イオン発生器1の一方の放電電極30からプラスイオンが発生し、他方の放電電極30からマイナスイオンが発生する。発生したイオンは、送風機2によって下方から吹き出された風に運ばれて、吹出口10から外部に吹き出される。放出されたイオンは、浮遊するカビ菌やウイルスを空中で分解、除去する。
イオン発生装置を長期間使用していると、放電電極30が劣化したり、各電極30,31にごみが付着したりして、放電が不安定になる。発生するイオンが減少して、上記の効果が得られなくなる。そこで、イオン発生装置の制御部5は、運転時間を積算し、総運転時間が交換予告時間、例えば17500時間に達したとき、イオン発生器1の交換を促す表示を行う。その後も運転はされるが、総運転時間が交換時間、例えば19000時間に達したとき、制御部5は、イオン発生器1が寿命に達したと判断して、運転を停止するとともに交換を表示等により報知する。
しかし、イオン発生装置が使用される環境によっては、埃、湿気、オイルミストなどが放電電極30に付着して、上記の時間が経過する前に、イオン発生器1が寿命に達する場合がある。イオン発生器1が寿命になると、イオンの発生量が減ったり、イオンが発生しなくなる。
そこで、制御部5は、イオン発生状況を検知する。制御部5は、切替手段のステッピングモータ62を駆動して、イオン発生器1およびイオン検出器3を動作させる。なお、送風機2は駆動されない。イオン検出器3がイオン非検出状態からイオン検出状態になり、イオンの検出が可能となる。イオン発生器1がイオンを発生すると、イオン検出器3は、発生したイオンを検出する。制御部5は、イオン検出器3からの入力値に基づいてイオン発生の有無を判定する。そして、制御部5は、イオンの発生無と判定すると、運転を停止し、イオン発生器1を交換するよう表示を行う。
制御部5は、イオン検出を実行するとき、イオン発生器1を所定時間オンし、続いて同時間だけオフする。このオンオフが予め設定されたイオン判定時間だけ繰り返される。この時間中、イオン検出器3は、イオンを検出する。このときのイオン検出器3からの出力電圧を図10に示す。イオン発生器1がオンのとき、イオンが発生するので、出力電圧は上昇して、一定電圧に飽和する。イオン発生器1がオフのとき、イオンは発生しないので、出力電圧はほぼ0Vとなる。
イオン検出器3からの出力電圧に応じた入力値が制御部5に入力される。制御部5は、イオン判定時間中に検出された入力値の最大値と最小値との差を算出し、この差が閾値以上であるか否かを判断して、イオン発生の有無を判定する。制御部5は、最大値と最小値との差が閾値以上の場合、イオンの発生有と判定する。最大値と最小値との差が閾値未満の場合、イオンの発生無と判定する。なお、閾値は、0.5Vとされる。この値は、単位時間当たりの標準の放電回数のときのイオン濃度に対して、イオン濃度が半減するときの放電回数でイオン発生器1をオンオフしたとき、イオン検出器3からの出力電圧に基づいて設定される。
イオン発生状況の検知は、まず運転開始時に行われる。そして、運転中には、所定のタイミングで判定が行われる。制御部5は、イオンの発生無と所定回数判定すると、再度判定を行い、最終的にイオン発生エラーか否かの判定を行う。イオン発生エラーと判定されると、運転が停止される。
イオン発生状況の検知が終了すると、制御部5は、ステッピングモータ62を駆動して、イオン検出器3の動作を停止する。イオン発生器1は動作し続ける。カバー61が移動して、イオン検出器3がイオン検出状態からイオン非検出状態に切り替えられる。このように、イオン発生状況を検知しないとき、イオン検出器3は、送風路15に臨まないようにカバー61に隠される。したがって、送風路15を流れる埃等の異物がイオン検出器3に触れることがなくなり、捕集体42への異物の付着を抑制することができる。これにより、長期間の使用によっても、イオン捕集能力が低下せず、しかも確実にイオン発生状況を検知することができる。
上記のイオン発生装置において、運転が開始されると、制御部5は、複数回のイオン発生状況の判定を行う。まず、運転開始時、制御部5は、モード1による判定を行う。図11に示すように、モード1では、イオン判定時間は最少時間の2秒とされ、制御部5は、送風機2を停止させ、イオン発生器1を1秒オン/1秒オフして、イオン検出を行い、センサ入力に基づいてイオン発生の有無を判定する。そして、判定が終了した後、制御部5は、送風機2を駆動する。
このように、運転開始時に、送風機2を駆動せず、イオン発生器1だけを駆動することにより、発生したイオンは、風に流されることなく、イオン発生器1とイオン検出器3との間の狭い空間に充満する。すなわち、イオン発生器1とイオン検出器3とが対向配置されているので、送風機を駆動しなくても、発生したイオンはイオン検出器3に到達する。イオン検出器3は、発生したイオンを確実に捕集できる。したがって、イオンが発生していれば、必ず捕集されるので、イオンの発生無といった誤判定を防止できる。また、イオン判定時間は短時間であるので、すぐに送風機2が駆動され、ユーザに運転上の違和感を与えることがない。
制御部5は、モード1において、イオンの発生有と判定すると、イオン発生の判定を行わない通常モードに移行する。制御部5は、エラーカウンタが0であるかを確認する。イオンの発生有が検出されると、エラーカウンタは0にリセットされる。
図12に示すように、通常モードでは、しばらくの間イオン発生状況の判定を行わずに、所定時間、例えば3時間、運転が行われる。3時間経過すると、制御部5は、モード2による判定を行う。図13に示すように、モード2では、イオン判定時間は長めに設定され、送風機2を駆動しながら、イオン発生器1を10秒オン/10秒オフして、1分間のイオン判定時間の間、イオン検出を行い、イオン発生の有無を判定する。なお、1分間に3回オンオフがされるが、1分間における最大の入力値と最小の入力値との差に基づいて、1回判定してもよく、あるいは1回のオンオフ毎における最大の入力値と最小の入力値との差に基づいて、合計3回の判定を行ってもよい。ここで、モード2の判定が行われるとき、送風機2を停止せずに駆動させたまま、イオンの検出を行ってもよい。
また、モード1において、イオンの発生無と判定されたとき、制御部5は、次の判定として、モード2による判定を行う。このとき、モード2の開始は、モード1において判定した後、すぐ行われる。あるいは、数秒程度経過してから行ってもよい。
制御部5は、モード2において、イオンの発生有と判定すると、エラーカウンタをリセットして、通常モードを実行する。3時間経過後に、制御部5は、再びモード2による判定を行う。制御部5は、モード2において、イオンの発生無と判定すると、イオン発生エラーと判断する。そして、制御部5は、すぐに全ての負荷を停止させて、運転を中止するとともに、表示部52を動作させて、エラー表示を行う。
イオン発生装置にイオン発生エラーが起こると、イオン発生装置の運転はできない。ユーザは、イオン発生器1を本体ケース4から取り外し、新しいイオン発生器1を装着する。古いイオン発生器1は分解可能であるので、イオン発生ユニット36を取り外し、放電電極30のクリーニングなどのメンテナンスを行うことにより、イオン発生器1は再生され、使用可能となる。
上記のように、制御部5は、イオン発生状況の判定時を含めて運転中、実行するモードに応じて送風機2およびイオン発生器1の駆動を制御する。図14に示すように、制御部5は、イオン発生器1の高電圧発生回路35を制御するとき、実行するモードを判断する。通常モード、モード1の場合、高電圧発生回路35は、1秒オン/1秒オフで駆動制御される。制御部5は、1秒毎に1秒フラグを0か1に切り替え、1秒フラグが1のとき、高電圧発生回路35にオン信号を出力し、イオンを発生させる。1秒フラグが0のとき、高電圧発生回路35にオフ信号を出力し、イオンを発生させない。モード2の場合、高電圧発生回路35は、10秒オン/10秒オフで駆動制御される。制御部5は、10秒毎に10秒フラグを0か1に切り替え、10秒フラグが1のとき、高電圧発生回路35にオン信号を出力し、イオンを発生させる。10秒フラグが0のとき、高電圧発生回路35にオフ信号を出力し、イオンを発生させない。制御部5は、各モードにおいて、ファンモータ22にオフ信号を出力し、送風機2を停止させる。
以上のように、イオン発生状況の検知に際して、運転中であっても送風機2を停止させることにより、イオンが発生している場合、イオンが吹き流されることがないので、確実にイオンを検出することができる。そのため、イオンが発生していないといった誤判定をなくせる。また、運転開始時にイオン発生を検出することにより、すばやく異常を察知することができ、続いて検出を行うことにより、異常を確証でき、判定精度を高めることができる。
また、イオン検出器3をイオン検出状態とイオン非検出状態とに切り替えることにより、通常のイオン発生の運転中、イオン発生器3は送風路15から隠された状態となる。送風機2の駆動により、発生した風に伴って埃等の異物が送風路15を流れた場合であっても、捕集体42に異物が付着することを防止できる。保持部60において、イオン検出器3と検出窓45との間に空間があるが、送風路15を風が流れるとき、この空間から空気が送風路15側に吸引され、異物の侵入を防ぐことができる。そして、運転中にイオン発生状況を検知するタイミングがくると、イオン検出器3がイオン検出状態になり、清浄な捕集体42が送風路15に露出され、確実に発生したイオンを検出することができる。
他の実施形態の切替手段を図15、16に示す。上記の実施形態では、イオン検出器3は固定されていたが、本実施形態では、イオン検出器3は、送風路15に対して移動自在とされる。切替手段は、イオン検出時に、イオン検出器3を送風路15に露出するように移動させ、イオン検出器3をイオン発生器1に臨ませる。イオン非検出時に、イオン検出器3を送風路15に露出しない位置に移動させ、イオン検出器3をイオン発生器1に臨まないように送風路15から離す。
具体的には、イオン検出器3の回路基板44が保持体70に保持される。保持体70は、平板状に形成され、保持体70の前面側に回路基板44が搭載される。切替手段は、イオン検出器3を移動させる駆動部としてステッピングモータ62を有する。保持体70は、ステッピングモータ62の出力軸63に連結される。
制御部5がステッピングモータ62を駆動すると、保持体70が回転し、この回転に伴いイオン検出器3が移動する。イオン検出器3が送風路15に露出するイオン検出状態とイオン検出器3を送風路15から隠したイオン非検出状態との間で、イオン検出器3の状態が切り替えられる。イオン検出時には、イオン検出器3が検出窓45に対向する位置にあり、捕集体42が検出窓45を通じてイオン発生器1に臨む。イオン非検出時には、イオン検出器3が検出窓45に対向しないように検出窓45から離れた位置にあり、イオン検出器3がイオン発生器1に臨まない。すなわち、イオン検出器3は、ダクト14の壁に隠れて、送風路15に露出しない。
このように、イオン検出器3を直接移動させて、状態を切り替えることにより、カバーが不要となる。部材が減ることにより、簡易な構造となり、コストを抑えることができる。
さらに他の実施形態の切替手段を図17、18に示す。切替手段は、イオン検出器3を覆うカバー61を有する。カバー61は開閉自在とされ、切替手段は、カバー61を開閉する駆動部として、送風機2によって発生する風を利用する。
カバー61は、検出窓45を塞ぐように送風路15内に配置される。カバー61の下部の支軸71が検出窓45の下縁に位置し、支軸71がダクト14の壁に回動自在に支持される。カバー61の大きさは、検出窓45よりも大とされる。イオン検出器3は、検出窓45に嵌め込まれ、回路基板44の前面が送風路15に臨む。
図18に示すように、カバー61は、自重により倒れ、下方向に向かって開く。すなわち、送風機2が駆動されていないとき、カバー61は、送風路15を塞ぐ位置にあり、イオン検出器3が検出窓45から送風路15に露出し、イオン発生器1に相対して、イオン検出器3はイオン検出状態になる。制御部5が送風機2を駆動すると、送風路15に風が発生し、この風によりカバー61が持ち上げられて閉じ、カバー61は、検出窓45を塞ぐ位置になる。イオン検出器3は、カバー61に隠れて送風路15に露出せず、イオン検出器3はイオン非検出状態になる。
イオン検出時に、制御部5は送風機2を駆動しない。カバー61は開いた位置で静止し、イオン検出器3はイオン検出状態となり、発生したイオンを検出する。イオン発生状況の検知が終了して、運転が行われると、制御部5は、送風機2を駆動する。送風機2からの風により、カバー61が閉じ、カバー61は検出窓45を塞いだ位置に保持される。このとき、カバー61は検出窓45を密閉するので、イオン検出器3は送風路15を流れる風に触れることはない。このように、カバー61を開閉するために送風機2の風を利用することにより、モータが不要となる。その分、本体ケース4の省スペース化を図れるとともに、コストも低減できる。
なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内で上記実施形態に多くの修正および変更を加え得ることは勿論である。上記の各実施形態では、イオン検出器はイオン発生器に相対しているが、送風路において、イオン検出器がイオン発生器の下流側に配置されてもよい。すなわち、イオン検出器とイオン発生器とは送風路の同じ壁側であって、送風方向に沿って並べて配置される。このような構造であっても、切替手段の構成は各実施形態と同じでよい。イオン検出時、イオン発生器から発生したイオンは、送風路内を広がる。イオンは、イオン発生器を中心にして送風路の上流側にも下流側にも広がる。そのため、イオン検出器は、イオンに触れることが可能となり、発生したイオンを検出できる。
カバーを移動させる駆動部、あるいはイオン検出器を移動させる駆動部として、ソレノイドやリニアスライダなどを用いてもよい。また、風により開閉するカバーにおいて、カバーを開くように付勢する付勢体が設けられる。付勢体としてのスプリングは、カバーとダクトの壁との間に掛けられ、カバーを開く方向に付勢する。送風機が停止しているとき、スプリングの付勢力により、カバーは開き、イオン検出器はイオン検出状態になる。送風機が駆動されると、風の力が付勢力を上回り、カバーは閉じ、イオン検出器はイオン非検出状態になる。このような付勢体により、送風路が鉛直方向に形成されている場合に限らず、水平方向や斜め方向に形成されている場合であっても、風がないときにカバーを開くことができる。
カバーが開いたとき、カバーが送風路を遮蔽するようにしてもよい。すなわち、カバーは、送風路内に侵入可能に設けられ、モータ等の駆動部により、カバーは、イオン検出器を隠す位置と送風路を遮蔽する位置との間を移動する。イオン検出時にカバーが送風路を遮蔽するので、送風機を駆動したままであっても、イオン検出器は、風の影響を受けずにイオン検出を行える。
1 イオン発生器
2 送風機
3 イオン検出器
4 本体ケース
5 制御部
10 吹出口
14 ダクト
15 送風路
42 捕集体
44 回路基板
45 検出窓
61 カバー
62 ステッピングモータ
65 開口
70 保持体
71 支軸
2 送風機
3 イオン検出器
4 本体ケース
5 制御部
10 吹出口
14 ダクト
15 送風路
42 捕集体
44 回路基板
45 検出窓
61 カバー
62 ステッピングモータ
65 開口
70 保持体
71 支軸
Claims (6)
- イオンを発生させるイオン発生器と、イオンを検出するイオン検出器とを備え、発生したイオンを外部に導く送風路に、前記イオン発生器およびイオン検出器が設けられ、前記イオン検出器を送風路に露出させたイオン検出状態と前記イオン検出器を送風路から隠したイオン非検出状態とに切り替える切替手段が設けられ、切替手段は、イオンの検出が行われるイオン検出時に、前記イオン検出器をイオン検出状態にし、イオン非検出時に、前記イオン検出器をイオン非検出状態にすることを特徴とするイオン発生装置。
- 切替手段は、イオン検出器を覆うカバーを有し、イオン検出時に、前記カバーが開いて、前記イオン検出器は送風路に露出し、イオン非検出時に、前記カバーは前記イオン検出器を覆って、送風路から前記イオン検出器を隠すことを特徴とする請求項1記載のイオン発生装置。
- イオンを外部に吹き出すために送風路に風を発生させる送風機が設けられ、切替手段は、前記送風機を利用してカバーを開閉し、前記送風機が停止しているとき、前記カバーが開いて、イオン検出器が露出し、前記送風機が駆動されると、前記カバーが閉じて前記イオン検出器を隠すことを特徴とする請求項2記載のイオン発生装置。
- 切替手段は、カバーを開閉する駆動部を有し、前記駆動部は、イオン検出時に前記カバーを開き、イオン非検出時に前記カバーを閉じることを特徴とする請求項2記載のイオン発生装置。
- イオン検出器は移動可能とされ、切替手段は、イオン検出時に前記イオン検出器を送風路に露出するように移動させ、イオン非検出時に前記イオン検出器を送風路に露出しない位置に移動させることを特徴とする請求項1記載のイオン発生装置。
- イオン検出器を保持する保持体が設けられ、送風路に、イオン発生器から発生したイオンが入り込む検出窓が形成され、前記保持体が前記検出窓に対して移動可能とされ、前記切替手段は、イオン検出時に前記保持体を前記検出窓に臨むように移動させ、イオン非検出時に前記保持体を前記検出窓から離すことを特徴とする請求項5記載のイオン発生装置。
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