以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰返さない。
以下において、本発明に係る電気機器の1つの実施形態として空調機が示される。しかしながら本発明に係る電気機器は空調機に限定されるものではない。
[実施の形態1]
図1は、本発明の第1の実施の形態に係る空調機11の斜視図である。図2は、図1に示した空調機11の上面図である。図3は、図1に示した空調機11の正面図である。図4は、図1に示した空調機11の右側面図である。
図1〜図4を参照して、空調機11は、機器本体1(本体部)と、帯電粒子生成装置2とを備える。帯電粒子生成装置2は、機器本体1に着脱可能である。図1〜図4は、機器本体1に帯電粒子生成装置2が装着されている状態を示す。
機器本体1は、筐体100と、操作パネル104と、風向調整部106と、給水タンク108とを備える。筐体100には、帯電粒子生成装置2を収容するための収容部102が形成される。筐体100は、例えば床面に載置される。
操作パネル104は、筐体100の上面に配置される。操作パネル104は、使用者によって操作されて、使用者の指示を受付ける。帯電粒子生成装置2が機器本体1に装着された状態において、操作パネル104は、空調機11の全体の操作パネルとして機能する。一方、帯電粒子生成装置2が機器本体1から取り外された状態において、操作パネル104は、機器本体1の操作パネルとして機能する。
風向調整部106は、筐体100に取り付けられる。風向調整部106は可動である。風向調整部106の傾きに応じて、機器本体1の吹出口からの空気の吹出方向が規定される。帯電粒子生成装置2が機器本体1に装着されている状態では、帯電粒子生成装置2から発生する気流が、機器本体1から発生する気流によって方向づけられる。つまり、帯電粒子生成装置2から発生する気流の向きは、機器本体1から発生する気流の向きに同じとなる。すなわち風向調整部106は帯電粒子生成装置2から発生する気流の方向も制御する。
給水タンク108は、機器本体1の内部に供給される水を蓄える。筐体100には、水受部110が形成される。水受部110は、給水タンク108を支持するとともに給水タンク108から供給される水を受ける。機器本体1は、給水タンク108から供給される水分を用いて空気を加湿して、その加湿された空気を吹出口から吹出す。この実施の形態では、給水タンク108は筐体100に着脱可能である。しかしながら給水タンク108は筐体100と一体化されていてもよい。
図1および図4に示されるように、吸気口112が筐体100の右側面に形成される。吸気口112から機器本体1の内部に空気が導入される。図示しないが筐体100の左側面にも吸気口が形成される。筐体100の右側面には、さらに、図示しない電源コードを接続するための電源コード接続口114が設けられる。
図1〜図4は、上記の各要素の配置の一例を示す。言い換えると、上記の各要素の配置は図1〜図4に示されるように限定されるものではない。たとえば吸気口112の位置は図1および図4に示された位置に限定されるものではない。
図5は、図1のV−Vに沿う空調機11の断面の概略を示した図である。図5を参照して、筐体100の内部には、通風路121,122,123が形成される。通風路121,122,123は互いにつながっている。通風路121は、吸気口112(図1および図4を参照)に連通する。風向調整部106は吹出口(図7中の吹出口124を参照)を開閉するように配置される。
筐体100の内部には、フィルタ126と、送風機128と、帯電粒子生成部130と、制御回路132とが収納される。
フィルタ126は、通風路121の途中に配置される。フィルタ126の下部は、給水タンク108から供給される水119に浸漬される。
送風機128は、通風路123に配置される。送風機128は、たとえばシロッコファンである。
帯電粒子生成部130は、送風機128が発生する気流の方向において、送風機128の下流に配置される。帯電粒子生成部130は、図示しないイオン発生電極と、イオン発生電極に対向配置されている対向電極とを備え、コロナ放電によって、正イオンおよび負イオンを発生させる。
制御回路132は、機器本体1を制御する。操作パネル104が使用者によって操作された場合、その操作内容を示す信号が制御回路132に送られる。制御回路132は、その信号に応答して機器本体1を制御する。
帯電粒子生成装置2が機器本体1に装着された状態において、制御回路132と帯電粒子生成装置2とが電気的に接続される。この場合には、制御回路132は、機器本体1とともに帯電粒子生成装置2を制御する。制御回路132は、帯電粒子生成装置2と制御回路132とを電気的に接続するためのコネクタ131を有する。
図6は、帯電粒子生成装置2が機器本体1から取外された状態を示した、空調機11の断面図である。図6は、図5と対比される図である。図6を参照して、筐体100には帯電粒子生成装置2を収容するための収容部102が形成される。コネクタ131は収容部102の底面103に配置される。コネクタ131は収容部102の側面101に配置されてもよい。図6中の矢印AR1に示されるように、帯電粒子生成装置2は、機器本体1に着脱可能である。
図7は、空調機11の動作を説明するための空調機11の断面図である。図7は、図6と対比される図である。図7を参照して、送風機128が動作すると、空気が吸気口112(図1および図4を参照)から筐体100の内部に導入されて通風路121〜123を順に通過する。すなわち送風機128は筐体100の内部に気流を発生させる。図中の白抜きの矢印は気流を表現している。
通風路121を流れる空気はフィルタ126を通過する。フィルタ126を通過した空気から塵埃などが除去されるとともに、その空気が加湿される。フィルタ126を通過した空気は、通風路122を通り、送風機128によって通風路123に送出される。
帯電粒子生成部130は、コロナ放電によって、帯電粒子を発生させる。この実施の形態では、帯電粒子は、正イオンおよび負イオンの両方である。ただし、帯電粒子生成部130は、正イオンおよび負イオンの一方のみを発生させてもよい。正イオンは、空気中の水分と結合して、主としてH+(H2O)m(mは任意の自然数である。)を含んで構成される、電荷が正のクラスタイオンを形成する。負イオンは、空気中の水分と結合して、主としてO2 -(H2O)n(nは零または任意の自然数である。)を含んで構成される、電荷が負のクラスタイオンを形成する。発生した正イオンおよび負イオンは、通風路123を流れる空気中に浮遊する。風向調整部106によって吹出口124が開かれるとともに気流の向きが定められる。吹出口124からは正イオンおよび負イオンを含む空気が吹出される。
帯電粒子生成装置2は、機器本体1と連動する。具体的には、帯電粒子生成装置2は、帯電粒子を含む気流を発生させる。機器本体1だけでなく帯電粒子生成装置2も帯電粒子を発生させることにより、空調機11から高濃度の帯電粒子を発生させることができる。
空調機11の動作は、機器本体1に設けられた操作パネル104を操作することによって決定される。図8は、図1に示された操作パネル104の一例を示した模式図である。図8を参照して、操作パネル104には、操作ボタン151〜154と、表示ランプ155〜162とが設けられている。操作ボタン151〜154の各々は使用者によって操作される。その操作に応じた信号が制御回路132へと送られる。表示ランプ155〜162は、使用者に対して所定の情報を通知するためのランプである。
操作ボタン151は、使用者が空調機11に対して空調機11の運転および停止を指示するためのボタンである。空調機11の運転が指示された場合に表示ランプ155が点灯し、空調機11の停止が指示された場合に表示ランプ155が消灯する。
操作ボタン152は、使用者が空調機11に対して空調機11の風量を指示するためのボタンである。空調機11は、風量の設定に関するモードとして自動モードと手動モードとを備える。操作ボタン152の操作によって自動モードと手動モードとが交互に切換わる。自動モードが選択された場合には、表示ランプ156が点灯する。手動モードでは、風量を「強」、「中」および「静音」の3段階の間で切換えることができる。表示ランプ157〜159は、「強」、「中」および「静音」にそれぞれ対応する。「強」、「中」および「静音」のいずれかの段階が選択された場合には、表示ランプ157〜159のうちの対応する表示ランプが点灯する。
操作ボタン153は、空調機11からのイオンを発生するか否かを切換えるために使用者が操作するためのボタンである。空調機11からのイオン発生が選択された場合に表示ランプ160が点灯する。
操作ボタン154は、タイマー動作を設定するためのボタンである。空調機11の動作中に操作ボタン154が操作された場合には、その操作の時点から一定時間の後に空調機11が停止する。タイマー動作が選択された場合には、表示ランプ161が点灯する。
表示ランプ162は、ユニット(帯電粒子生成部130)の交換時期が到来したことを示すためのランプである。機器本体1の総運転時間(累積使用時間)は、制御回路132において計測される。機器本体1の累積使用時間が規定時間に達した場合に、たとえば表示ランプ162が点滅する。この規定時間は、たとえばユニットの使用時間に対する帯電粒子の発生量の減少率を考慮して予め定められる。
表示ランプ163は、空調機11が空気を加湿していることを示す。たとえば加湿の停止時には表示ランプ163が消灯する。加湿中には表示ランプ163がたとえば緑色に点灯する。機器本体1への給水が必要な場合には、たとえば表示ランプ163が赤色に点滅する。
図9は、帯電粒子生成装置2の構成例を示した斜視図である。図10は、図9に示す帯電粒子生成装置2の分解斜視図である。図9および図10を参照して、帯電粒子生成装置2は、ケース201と、送風ファン203と、バッテリ207と、スイッチ208と、コネクタ209と、基板211と、帯電粒子生成素子220とを備える。
ケース201は、ケース201の幅方向(Y方向)に対して垂直な側面201cを有する。側面201cには、外部の空気をケース201内に導入するための吸込口230が形成される。ケース201の長手方向(X方向)の一方端201dに、ケース201内の空気を外部に吹き出すための吹出口240が形成される。ケース201の内部には、吸込口230と吹出口240とを連通する通気路が形成される。
ケース201は、上側ケース201aと、下側ケース201bとを含む。上側ケース201aおよび下側ケース201bは、一体化されて、薄箱状のケース201を構成する。ケース201は、送風ファン203と、バッテリ207と、スイッチ208と、コネクタ209と、帯電粒子生成素子220とを収容する。帯電粒子生成素子220は、本発明に係る帯電粒子生成装置が備える「帯電粒子生成部」を実現する。
送風ファン203は、たとえば、遠心ファンやプロペラファンを含んで構成される。送風ファン203は、バッテリ207から供給される電力、またはコネクタ209を通じて機器本体1から供給される電力を用いて作動する。送風ファン203の作動によって、外部の空気は、吸込口230からケース201の内部に導入されて、吹出口240から外部へ吹出される。
より詳細には、送風ファン203は、基板211の表面211aと、上側ケース201aの内表面との間に配置される。送風ファン203には、開口203aと開口203bとが形成される。開口203aは、送風ファン203の厚み方向(Z方向)に垂直な送風ファン203の面に形成される。開口203bは、吹出口240と同じ側に位置する送風ファン203の面に形成される。
バッテリ207は、直流電源であり、かつ電力を蓄える蓄電装置である。たとえば、バッテリ207は、ニッケル水素電池やリチウムイオン電池などの二次電池を含む。バッテリ207は、送風ファン203および帯電粒子生成素子220に直流電力を供給する。帯電粒子生成装置2が機器本体1に装着された状態において、バッテリ207は、コネクタ209を通じて機器本体1からの直流電力を受ける。これによりバッテリ207が充電される。バッテリ207の電圧は、数V程度である。
バッテリ207は、送風ファン203の動作によって生じる気流を妨げない位置に配置される。図10に示された構成では、バッテリ207は、Z方向に沿って、送風ファン203と重なるように配置される。
スイッチ208は、使用者の操作を受付ける。使用者は、スイッチ208を操作することによって、帯電粒子生成装置2の作動と停止とを切換えることができる。
コネクタ209は、電源端子と、信号入力端子とを含む。電源端子は、機器本体1から直流電力を受けるための端子である。電源端子を通じて機器本体1から入力された電力は、送風ファン203、帯電粒子生成素子220、およびバッテリ207に供給される。信号入力端子は、機器本体1から各種の制御信号を受ける。帯電粒子生成装置2は、コネクタ209から入力された制御信号に応答して動作する。
図11は、図10に示す帯電粒子生成素子220の斜視図である。図10および図11を参照して、帯電粒子生成素子220は、基板211と、駆動部210と、帯電粒子生成部215とを含む。駆動部210は、基板211の表面211aに配置される。
駆動部210は、帯電粒子生成部215での放電を制御するためのものであり、たとえば、パルス発生回路、コンデンサ、およびFET(Field Effect Transistor)などを含んで構成される。駆動部210は、バッテリ207と、帯電粒子生成部215との間に接続される。駆動部210は、バッテリ207の電圧を10〜20Vに昇圧して帯電粒子生成部215に出力する。また、駆動部210は、帯電粒子生成部215の放電制御のためのパルス信号を生成して、その信号を帯電粒子生成部215へと出力する。
帯電粒子生成部215は、高電圧発生部206と、正側整流素子205aと、負側整流素子205bと、正イオン放電部204aと、負イオン放電部204bとを有する。高電圧発生部206は、駆動部210から入力された信号に応答して、2〜10kVの正負の高電圧を生成する。高電圧発生部206は、たとえば、トランスを含んで構成される。
正側整流素子205aは、高電圧発生部206と正イオン放電部204aとの間に接続される。正側整流素子205aは、高電圧発生部206によって生成された正負の高電圧のうち正の高電圧のみを正イオン放電部204aへ通過させる。負側整流素子205bは、高電圧発生部206と負イオン放電部204bとの間に接続される。負側整流素子205bは、高電圧発生部206によって生成された正負の高電圧のうち負の高電圧のみを負イオン放電部204bへ通過させる。正側整流素子205aおよび負側整流素子205bは、たとえば、ダイオードを含んで構成される。正側整流素子205aおよび負側整流素子205bは、たとえば、円柱形状を有し、その長手方向に通電可能に構成される。正側整流素子205aおよび負側整流素子205bは、その通電方向がY方向に平行となるように配置される。正側整流素子205aおよび負側整流素子205bは、基板211の表面211aから基板211の厚み方向に埋め込まれた状態に配置される。
正イオン放電部204aおよび負イオン放電部204bは、放電によってイオンを発生させるための部分であり、先端が鋭利な針形状を有している。正イオン放電部204aおよび負イオン放電部204bは、高耐熱、高耐食性を有する金属であり、たとえば、インコネルで作られる。正イオン放電部204aの針形状の一方端(先端)は空気中に露出し、正イオン放電部204aの他方端は正側整流素子205aに接続される。負イオン放電部204bの針形状の一方端(先端)は空気中に露出し、負イオン放電部204bの他方端は負側整流素子205bに接続される。負イオン放電部204bは、Y方向に正イオン放電部204aから離間して設けられる。
図12は、図1に示した空調機の構成を示した機能ブロック図である。図12を参照して、機器本体1は、電源コード接続口114と、電源部140と、帯電粒子生成部130と、送風機128と、風向調整部106と、制御回路132と、操作パネル104と、コネクタ131とを備える。なお、図12ではコネクタ131は制御回路132と分離して記載されている。
電源部140は、電源コード接続口114に接続された電源コード115を通じて電力を受ける。電源部140は、帯電粒子生成部130と、送風機128と、風向調整部106と、制御回路132と、操作パネル104とに電力を供給する。帯電粒子生成装置2が機器本体1に装着された状態では、電源部140は、コネクタ131を通じて帯電粒子生成装置2に電力を供給する。
操作パネル104は、電源部140からの電力を利用して、表示ランプを点灯させるとともに、使用者の操作に応じた信号を発生させる。制御回路132は、操作パネル104からの信号を受ける。制御回路132は、その信号に応答して、帯電粒子生成部130、送風機128、風向調整部106を制御する。帯電粒子生成装置2が機器本体1に装着された状態では、制御回路132は、コネクタ131を通じて制御信号を帯電粒子生成装置2へと送信する。
より詳細には、制御回路132は帯電粒子生成部130を制御して、帯電粒子生成部130から正イオンおよび負イオンを発生させる。さらに、制御回路132は送風機128を制御して、機器本体1からの風量を制御する。図12には示さないが、空調機11は、たとえば埃センサなど各種のセンサをさらに備えてもよい。制御回路132はセンサの検出結果に基づいて風量を決定し、その風量が達成されるように送風機128を制御することができる。制御回路132は、さらに、風向調整部106を制御して、機器本体1および帯電粒子生成装置2から送出される風の向きを制御する。
帯電粒子生成装置2は、バッテリ207と、スイッチ208と、帯電粒子生成素子220と、送風機223と、制御回路260と、コネクタ209と、充電回路280とを備える。バッテリ207と、充電回路280とは、本発明に係る帯電粒子生成装置が備える「電源」を構成する。ただし充電回路280は、必須の構成ではない。
スイッチ208は、使用者によって操作される。帯電粒子生成装置2が単体で使用される場合には、スイッチ208がオンすることにより、バッテリ207は、帯電粒子生成素子220に電圧を印加するとともに送風ファン203および制御回路260に電力を供給する。なおスイッチ208が、風量の切換に関する使用者の指示を受付けてもよい。つまり、スイッチ208が、「弱」および「強」などといった少なくとも2つの段階の間で風量を切り換えるための使用者の指示を受け付けるものであってもよい。この構成の場合には、制御回路260がスイッチ208の状態を検知する。スイッチ208の状態に応じて風量が段階的に切換わるように、制御回路260が送風ファン203を制御する。
帯電粒子生成装置2が単体で使用される場合には、制御回路260はバッテリ207からの電力が供給されることにより起動する。制御回路260が起動すると、制御回路260は駆動部210と送風ファン203とを作動させる。これにより、帯電粒子を含む気流が帯電粒子生成装置2から発生する。
帯電粒子生成装置2が機器本体1に装着された状態では、コネクタ209がコネクタ131に接続される。帯電粒子生成装置2は、機器本体1からの電力および制御信号を受ける。
コネクタ209は電源端子291と、信号入力端子292とを有する。電源端子291は機器本体1からの電力を受ける。電源端子291は、充電回路280を通してバッテリ207に電気的に接続される。さらに電源端子291は、制御回路260および帯電粒子生成素子220に電気的に接続される。
信号入力端子292は制御回路260に電気的に接続される。制御回路260は、信号入力端子292を通じて、機器本体1からの制御信号を受ける。
機器本体1からの電力は制御回路260、帯電粒子生成素子220および送風ファン203に供給される。制御回路260は、機器本体1からの制御信号に応じて、帯電粒子生成素子220および送風ファン203の両方を作動および停止させる。
機器本体1からの電力は、さらに充電回路280を通じてバッテリ207に供給される。たとえば、機器本体1が送風を停止している状態において、制御回路260は充電回路280を作動させてバッテリ207を充電する。機器本体1と帯電粒子生成装置2とがともに作動している状態において、制御回路260は充電回路280を作動させてバッテリ207を充電させてもよい。
帯電粒子生成装置2が機器本体1に装着されている状態では、帯電粒子生成装置2は機器本体1と連動する。帯電粒子生成装置2が機器本体1に装着されている状態とは、言い換えると、機器本体1のコネクタ131と帯電粒子生成装置2のコネクタ209とが電気的に接続されている状態である。この状態において、機器本体1の作動が開始すると、帯電粒子生成装置2が作動する。一方、機器本体1が停止すると帯電粒子生成装置2が停止する。
「連動する」とは、帯電粒子生成装置2の作動の開始および終了が、それぞれ機器本体1の作動の開始および終了をトリガとすることを含む。したがって、帯電粒子生成装置2の作動および停止のタイミングと機器本体1の作動および停止のタイミングとがそれぞれ一致する必要はない。たとえば機器本体1の作動開始から遅れて帯電粒子生成装置2が作動を開始してもよい。同じく、たとえば機器本体1の停止から遅れて帯電粒子生成装置2が停止してもよい。
図13は、実施の形態1に係る空調機11の起動時の処理を説明するためのフローチャートである。このフローチャートは、帯電粒子生成装置2が機器本体1に装着された状態における空調機11の処理の流れを示す。
図13を参照して、ステップS1〜S3の処理は、機器本体1の起動時の処理であり、ステップS11,S12の処理は、帯電粒子生成装置2の起動時の処理である。ステップS1において、操作パネル104からの信号が制御回路132に入力される。具体的には、使用者が操作ボタン151(図8を参照)を操作すると、操作パネル104は、機器本体1の運転開始を示す信号を制御回路132に送信する。制御回路132は、操作パネル104からの信号に応答して処理を開始する。
ステップS1において、制御回路132は、帯電粒子生成装置2が機器本体1に接続されているか否かを判定する。たとえば、制御回路132は、機器本体1のコネクタ131と帯電粒子生成装置2のコネクタ209との接続を検知する。コネクタ131,209の接続を検知するための方法には、公知のさまざまな方法を適用できるので、ここでは詳細な説明を繰り返さない。たとえば、コネクタ131に検知用の端子が設けられる。検知用端子はプルアップ抵抗を介して高電位に結合される。コネクタ131が帯電粒子生成装置2のコネクタ209に接続されると、コネクタ131の検知用端子がコネクタ209の接地端子に接続される。制御回路132は、コネクタ131の検知用端子の電位の変化に基づいて、帯電粒子生成装置2が機器本体1に接続されているか否かを判定することができる。
帯電粒子生成装置2が機器本体1に接続されている場合(ステップS1においてYES)、ステップS2において、制御回路132は、帯電粒子生成装置2を起動させるための制御信号を生成する。制御回路132は、帯電粒子生成装置2に制御信号を送信する。
ステップS3において、制御回路132は、機器本体1を起動させる。たとえば制御回路132は、操作パネル104からの信号に応じて機器本体1を制御する。制御回路132は、機器本体1の前回の停止時点における設定内容(たとえば風量の設定)を保持しておいてもよい。この場合には、保持された設定内容に従って制御回路132が機器本体1を制御する。制御回路132は、送風機128を制御して、機器本体1の風量を制御する。さらに、制御回路132は、風向調整部106を制御して、機器本体1からの風の向きを制御する。さらに、制御回路132は、帯電粒子生成部130を制御して、帯電粒子を発生させる。
帯電粒子生成装置2の処理は、たとえば帯電粒子生成装置2が機器本体1に電気的に接続された時点から開始される。帯電粒子生成装置2が機器本体1に接続されることにより、帯電粒子生成装置2の制御回路260(図8を参照)は、機器本体1から電力を受ける。これにより、スイッチ208がオフしていても制御回路260が起動される。
ステップS11において、制御回路260は、機器本体1(制御回路132)からの制御信号を受信する。ステップS12において、制御回路260は、帯電粒子生成装置2の作動を開始させる。具体的には、制御回路260は、駆動部210と送風ファン203とを作動させる。これにより、帯電粒子生成装置2が帯電粒子を含む気流を発生させる。帯電粒子生成装置2からの帯電粒子は、機器本体1からの気流によって空調機11の外部に送出される。
図14は、実施の形態1に係る空調機11の動作、および空調機11の停止処理を説明するためのフローチャートである。図14を参照して、ステップS21〜S26の処理は、機器本体1の処理である。ステップS31〜S34の処理は、帯電粒子生成装置2の処理である。
まず、機器本体1の処理について説明する。ステップS21において、制御回路132は、操作パネル104からの信号が制御回路132に入力されたか否かを判定する。操作パネル104からの信号が制御回路132に入力されていない場合(ステップS21においてNO)、ステップS21の判定処理が繰り返される。操作パネル104からの信号が制御回路132に入力された場合(ステップS21においてYES)、処理はステップS22に進む。
ステップS22において、制御回路132は、帯電粒子生成装置2が機器本体1に接続されているか否かを判定する。ステップS22の処理は、図13に示されたステップS1の処理と同様であるので、以後の説明は繰り返さない。帯電粒子生成装置2が機器本体1に接続されている場合(ステップS22においてYES)、ステップS23において、制御回路132は、制御信号を生成して、その制御信号を帯電粒子生成装置2へと送信する。
ステップS23の処理の後に、ステップS24の処理が実行される。帯電粒子生成装置2が機器本体1に接続されていない場合(ステップS22においてNO)、ステップS23の処理が実行されることなくステップS24の処理が実行される。ステップS24において、制御回路132は、操作パネル104からの信号が空調機11の停止指示に該当するか否かを判定する。
操作パネル104からの信号が空調機11の停止指示に該当しない場合(ステップS24においてNO)、処理はステップS25に進む。ステップS25において、制御回路132は、操作パネル104からの信号に応答して機器本体1を制御する。たとえば使用者が操作ボタン152を操作した場合には、制御回路132は、風量の設定に関する信号を操作パネル104から受信する。制御回路132は、その信号に応答して送風機128の回転数を変更する。ステップS25の後、制御回路132の処理はステップS21へと戻る。
操作パネル104からの信号が空調機11の停止指示に該当する場合(ステップS24においてYES)、処理はステップS26に進む。ステップS26において、制御回路132は、機器本体1を停止させる。具体的には、制御回路132は、送風機128および帯電粒子生成部130を停止させる。さらに制御回路132は、操作パネル104の表示ランプ155〜163を消灯する。ステップS26の処理が終了すると全体の処理が終了する。
次に、帯電粒子生成装置2の処理について説明する。ステップS31において、帯電粒子生成装置2の制御回路260は、機器本体1からの制御信号が制御回路260に入力されたか否かを判定する。機器本体1からの制御信号が制御回路260に入力されていない場合(ステップS31においてNO)、ステップS31の判定処理が繰り返される。機器本体1からの制御信号が制御回路260に入力された場合(ステップS31においてYES)、処理はステップS32に進む。
ステップS32において、制御回路260は、機器本体1からの制御信号が空調機11の停止指示に該当するか否かを判定する。機器本体1からの制御信号が空調機11の停止指示に該当しない場合(ステップS32においてNO)、処理はステップS33に進む。ステップS33において、制御回路260は、機器本体1からの制御信号に応答して帯電粒子生成装置2を制御する。ステップS33の後、制御回路260の処理はステップS31へと戻る。
ステップS33の処理について以下に説明する。使用者が操作ボタン152を操作した場合には、機器本体1から、風量の設定に関する制御信号が制御回路260に入力される。制御回路260は、その制御信号に応答して送風ファン203の回転数を変更する。
使用者が操作ボタン153(図8)を操作して帯電粒子(イオン)の発生の停止を指示した場合には、機器本体1から、帯電粒子(イオン)の発生の停止に関する制御信号が制御回路260に入力される。制御回路260は、その制御信号に応答して送風ファン203および帯電粒子生成素子220の動作を停止させる。機器本体1においては、制御回路132が帯電粒子生成部130を停止させるものの、送風機128の動作が継続される。
帯電粒子(イオン)の発生が停止されている状態において、使用者が操作ボタン153(図8)を操作する。この場合には、機器本体1から、帯電粒子(イオン)の発生に関する制御信号が制御回路260に入力される。制御回路260は、その制御信号に応答して送風ファン203および帯電粒子生成素子220を動作させる。機器本体1においては、制御回路132が帯電粒子生成部130を動作させる。
機器本体1からの信号が空調機11の停止指示に該当する場合(ステップS32においてYES)、処理はステップS34に進む。ステップS34において、制御回路260は、帯電粒子生成装置2を停止させる。具体的には、制御回路260は、送風ファン203および駆動部210を停止させる。ステップS34の処理が終了すると全体の処理が終了する。
なお、使用者が操作ボタン154(図8)を操作した場合、その操作時点から所定時間後に、機器本体1の制御回路132は空調機11の停止のための操作を実行する。具体的には制御回路132は、帯電粒子生成部130および送風機128を停止させるとともに、風向調整部106を閉じる。さらに、制御回路132は、空調機11の停止指示に相当する制御信号を帯電粒子生成装置2に送信する。この場合、制御回路260は、ステップS34の処理と同様の処理を実行して、帯電粒子生成装置2を停止させる。
実施の形態1によれば、帯電粒子生成装置2は、電気機器である空調機11の機器本体1に着脱可能に構成される。したがって、使用者が帯電粒子を皮膚あるいは毛髪に照射したい場合には、帯電粒子生成装置2を機器本体1から取外して使用することができる。これにより使用者の利便性を高めることができる。一方、帯電粒子生成装置2を機器本体1に装着することにより、帯電粒子生成装置2を使用しない場合に帯電粒子生成装置2を機器本体1に収納することができる。これにより、使用者が帯電粒子生成装置2を使用したい場合に、その場所を見つけやすくなる。
さらに、帯電粒子生成装置2の制御回路260は、機器本体1の動作を示す信号を受けて、機器本体1と連動するように帯電粒子生成素子220を制御する。これにより、帯電粒子生成装置2が機器本体1に装着されている(電気的に接続されている)状態において、使用者は、帯電粒子生成装置2と機器本体1とを別々に操作することなく帯電粒子生成装置2と機器本体1とを制御できる。したがって使用者の利便性を向上させることができる。
より詳しく説明すると、機器本体1は、操作パネル104を備える。操作パネル104は使用者によって操作される。帯電粒子生成装置2の制御回路260は、操作パネル104の操作内容を示す信号を受信して、機器本体1と連動するように帯電粒子生成素子220を制御する。したがって、帯電粒子生成装置2が機器本体1に装着された状態において、使用者は、機器本体1を操作することにより、帯電粒子生成装置2を制御することができる。これにより使用者の利便性を高めることができる。
さらに、機器本体1の動作時に機器本体1は帯電粒子を含む気流を発生させる。同じく帯電粒子生成装置2も帯電粒子を含む気流を発生させる。これにより、空調機11からは高濃度の帯電粒子を含む気流を発生させることができる。
さらに帯電粒子生成装置2は、手動操作によって、電源(バッテリ207)から帯電粒子生成素子220に電圧を供給するか否かを切換えるスイッチ208を備える。コネクタ209は、バッテリ207および帯電粒子生成素子220に電気的に接続されるとともに機器本体1から供給される電力を受ける電源端子291を含む。機器本体1への帯電粒子生成装置2の装着時において、制御回路260は、機器本体1からの信号に応答して、帯電粒子生成素子220を制御する。
帯電粒子生成素子220には機器本体1から電力が供給される。制御回路260は、機器本体1からの信号に応答して、帯電粒子生成素子220を起動および停止させる。これにより、スイッチ208がオンしたまま機器本体1に帯電粒子生成装置2が装着されていても、機器本体1の操作によって帯電粒子生成素子220を起動および停止させることができる。さらにスイッチ208がオフした状態で機器本体1に帯電粒子生成装置2が装着されている場合にも、機器本体1の操作によって帯電粒子生成素子220を起動および停止させることができる。
これにより、たとえば、機器本体1が停止しているものの帯電粒子生成装置2が動作し続けることを防ぐことができる。機器本体1が停止しているにもかかわらず帯電粒子生成装置2が動作している場合、帯電粒子生成装置2のバッテリが消耗する可能性がある。機器本体1が停止しているときに帯電粒子生成装置2を停止させることによって、帯電粒子生成装置2のバッテリが消耗することを防ぐことができる。
さらに、電源端子291は、バッテリ207に電気的に接続される。機器本体1への帯電粒子生成装置2の装着時において、バッテリ207は、機器本体1からの電力を受けて充電される。これにより、使用者が次回に帯電粒子生成装置2を機器本体1から取り外して帯電粒子生成装置2を使用する際に、帯電粒子生成装置2の使用時間を長くすることができる。したがって使用者の利便性を高めることができる。
[実施の形態2]
図15は、本発明の第2の実施の形態に係る空調機12の斜視図である。図16は、図15のXVI−XVIに沿う空調機12の断面の概略を示した図である。図15および図16を参照して、機器本体1の収容部102の開口部は風向調整部106によって覆われる。すなわち風向調整部106が閉じた状態では、帯電粒子生成装置2は機器本体1の筐体100の内部に収められる。
筐体100にはリブ125が形成される。リブ125は、収容部102を規定するとともに、送風機128からの風を収容部102へと導く風路分岐部として機能する。帯電粒子生成装置2は、クリップ250をさらに備える。帯電粒子生成装置2を収容部102に収容した状態において、クリップ250がリブ125に接触する。これによって帯電粒子生成装置2が収容部102の内部で固定される。
なお、機器本体1の他の部分の構成は、実施の形態1に係る構成と同様であるので以後の説明は繰り返さない。
図17は、空調機12の動作を説明するための空調機12の断面図である。図16および図17を参照して、送風機128が動作すると、空気が吸気口112(図1および図4を参照)から筐体100の内部に導入されて通風路121〜123を通過する。通風路123を通過する空気の一部はリブ125によって収容部102へと導かれる。収容部102へと導かれた空気は帯電粒子生成装置2へと導入される。なお、収容部102は、帯電粒子生成装置2の吸込口230(図9参照)への空気の流れを妨げないように形成される。代わりに、収容部102に導入された空気が帯電粒子生成装置2に効率的に取り込まれるように、帯電粒子生成装置2の吸込口230が配置されてもよい。
実施の形態2によれば、実施の形態1の効果と同様の効果を得ることができる。さらに実施の形態2によれば、収容部102は、通風路123と連通する。すなわちリブ125によって、通風路123を通る空気の一部が収容部102へと導かれる。これにより、帯電粒子生成装置2から効率的に帯電粒子を放出されることができる。したがって、機器本体1と帯電粒子生成装置2との両方から放出される帯電粒子の量を高めることができる。
[実施の形態3]
実施の形態3に係る空調機の全体的な構成は実施の形態1に係る空調機11または実施の形態2に係る空調機12の構成と同様である。以下の説明では、実施の形態3に係る空調機の全体的な構成は実施の形態2に係る空調機12と同一であるとする。帯電粒子生成装置2は、クリップ250を備える。さらに、帯電粒子生成装置2は、高電圧回路を覆う導電体を備える。
図18は、実施の形態3に係る帯電粒子生成装置2を示した平面図である。図19は、図18に示した帯電粒子生成装置2の側面図である。図18および図19を参照して、導電体270は、帯電粒子生成素子220のうち、少なくとも高電圧回路(すなわち帯電粒子生成部215)を覆うように配置される。なお、導電体270の配置が容易に理解できるよう、図18では、帯電粒子生成装置2の内部において、帯電粒子生成素子220および帯電粒子生成部215が占める領域を示している。
図20は、実施の形態3に係る帯電粒子生成装置2の他の例を示した平面図である。図21は、図20に示した帯電粒子生成装置2の側面図である。図20および図21を参照して、導電体270は、帯電粒子生成装置2の内部に配置される構成要素全体を覆うように配置される。
導電体270は、たとえばケース201の内部に収められた金属の板であってもよい。たとえば図18に示されるように一部分に導電体270が形成される場合、導電体270は、ケース201の内表面にメッキ、蒸着等の手段によって形成された金属の薄膜であってもよい。あるいは導電体270は、ケース201の一部に巻付けられた金属板であってもよい。図20および図21に示された構成の場合には、上述のような手法によって導電体270を実現してもよく、ケース201全体が金属で形成されていてもよい。
このように、帯電粒子生成装置2には、少なくとも高電圧回路を覆う導電体270が設けられる。導電体270は、帯電粒子生成装置2の動作時に高電圧回路によって発生する電界を遮蔽して帯電粒子生成装置2の内部で発生した正イオンと負イオンとを中和させる。これにより、帯電粒子生成装置2から放出される正イオンおよび負イオンの量が減らされる。
帯電粒子生成装置2からは、正イオンおよび負イオンを含む空気が放出される。一方、機器本体1からも正イオンおよび負イオンを含む空気が放出される。帯電粒子生成装置2から放出されたイオンを含む空気が、機器本体1から放出されたイオンを含む空気と合流する。これによって、機器本体1から放出された空気に含まれるイオンが、帯電粒子生成装置2から放出されたイオンによって中和される可能性が考えられる。すなわち空調機12から放出されるイオンの量が減少する可能性がある。この実施の形態では、帯電粒子生成装置2から放出されたイオンの量を減らすことによって、機器本体1から放出された空気に含まれるイオンの減少量を小さくすることができる。
図22は、実施の形態に係る空調機が備える機器本体1の収容室の構成例を示した図である。図22を参照して、筐体100の一部である壁100aおよびリブ125によって収容部102が規定される。壁100aの表面(収容部102の側面101)には導電体127が配置される。導電体127は、帯電粒子生成装置2の導電体270と電気的に接触する。なお、図22には示されていないが、たとえば導電体127は接地電位に結合される。
上記のように、帯電粒子生成装置2の導電体270によって帯電粒子生成装置2から放出されたイオンの量を減らすことができる。しかしながら帯電粒子生成装置2が単体で使用される際には、導電体270に電荷が次第に蓄積される可能性がある。導電体270に蓄積された電荷によって帯電粒子生成装置2から放出されるイオンの量を減らす効果が弱くなる可能性が考えられる。図22に示された構成によれば、導電体270に捕捉された電荷を、導電体127を通じて逃がすことができる。これにより、帯電粒子生成装置2から放出されるイオンの量を減らす効果を継続的に得ることができる。この結果、機器本体1から放出された空気に含まれるイオンの減少量を小さくする効果を持続できる。したがって、空調機から放出されるイオンの量が減少するのを抑えることができる。
[実施の形態4]
実施の形態4に係る空調機の全体的な構成は実施の形態1に係る空調機11または実施の形態2に係る空調機12の構成と同様であるので以後の説明は繰り返さない。実施の形態4に係る空調機は、機器本体1のコネクタ131および帯電粒子生成装置2のコネクタ209の形状の点で、実施の形態1または実施の形態2に係る空調機と異なる。
図23は、実施の形態4に係る空調機において、帯電粒子生成装置2が機器本体1に収容される状態を示した図である。図23を参照して、コネクタ131は、収容部102の底面103から突出する接続端子131aを備える。ケース201の底部201eにはケース201の表面に対して凹むように形成された複数の接続端子209aが設けられる。
図24は、ケース201の底部201eから見たコネクタ209の平面図である。図23を参照して、複数(図15の例では6つ)の接続端子209aのうち3つが仮想的な正三角形の頂点に1つずつ配置される。さらに、6つの接続端子209aのうちの残りの3つが、その正三角形の3つの辺に1つずつ配置される。ケース201の底部201eを平面視した場合に、各々の接続端子209aは円形である。6つの接続端子209aのうちの2つが、電源端子291および信号入力端子292(図12参照)にそれぞれ対応する。電源端子291および信号入力端子292の配置は限定されない。
また、6つの接続端子209aによって規定される三角形は、正三角形に限定されるものではない。たとえば上記の三角形は二等辺三角形でもよく、不等辺三角形であってもよい。
図25は、第4の実施の形態に係るケース201の断面を模式的に示した図である。図25を参照して、接続端子209aは、ケース201の底部201eに凹状に形成される。接続端子209aは、制御回路260の構成要素である基板260aに電気的に接続される。一方、コネクタ131の接続端子131aは、制御回路132の基板132aに形成され、収容部102の底面103から突出する。接続端子131aと接続端子209aとが嵌合される。
図26は、第4の実施の形態に係るケース201の底部201eから見たコネクタ209の平面図である。図26を参照して、ケース201の底部201eに複数の凹部209bが形成される。複数の凹部209bの1つにコネクタ209cが配置される。コネクタ209cは、電源端子291と、信号入力端子292とを有する。なお、図25に示した6つの接続端子209aのうちの1つを、コネクタ209cに置き換えてもよい。
図27は、図26に示したケースの断面図である。図27を参照して、収容部102の底面103に、コネクタ131bが形成される。一方、複数の凹部209bの1つにコネクタ209cが配置される。コネクタ131b,209cは、2つの電気機器の間で電力および制御信号の両方を伝送させるための規格に従うコネクタである。一実施形態では、コネクタ131b,209cは、mini USB(Universal Serial Bus)の規格に従うコネクタである。
以上のように実施の形態4によれば、帯電粒子生成装置の底部に凹部が形成される。帯電粒子生成装置の凹部と、収容部に形成された凸部とが嵌合される。これにより帯電粒子生成装置2を機器本体1に容易に接続することができる。さらに、帯電粒子生成装置2が機器本体1に装着された状態において、帯電粒子生成装置2を安定的に支持することができる。
なお、帯電粒子生成装置2は、帯電粒子生成装置2から発生するイオンを、機器本体1からの空気を利用して放出するように配置されればよい。このような条件を満たすのであれば、帯電粒子生成装置2を収容するための収容部を機器本体1にどのように配置するかは特に限定されるものではない。
図28は、本発明の実施の形態に係る空調機の別の構成例を説明するための断面図である。図28を参照して、空調機13において、帯電粒子生成装置2が収容するための収容部102が風向調整部106に形成される。なお図28では詳細に示されていないが、たとえば収容部102の底部には帯電粒子生成装置2と接続されるコネクタが配置される。コネクタは配線によって制御回路132に接続される。この配線は、通風路121〜123における空気の流れを妨げないように配置されることが好ましい。
また、機器本体1は、使用者の操作に応じて帯電粒子生成装置2に、その操作内容を示す制御信号を送信するものであればよい。したがって機器本体1の種類は特に限定されるものではない。
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものでないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。