JP2017153839A - 放電電界生成装置、及び、これを備えた空気調和機、空気清浄機並びに送風機 - Google Patents

Abstract

【課題】室内の空気中に含まれる様々な種類の粒子状物質の効率的な除去又は不活化を図ることができる放電電界生成装置を提供する。【解決手段】放電電界生成装置において、放電電極１３及び対向電極１４と、放電電極１３と対向電極１４との間に電圧を印加する電源装置３０と、室内の空気中に含まれる粒子状物質の量を検出する粒子センサ２と、を備える。電源装置３０は、室内の空気中に含まれる粒子状物質の量が予め設定された基準量以上の場合に放電電極１３と対向電極１４との間に第１の電圧を印加し、室内の空気中に含まれる粒子状物質の量が基準量未満の場合に放電電極１３と対向電極１４との間に第１の電圧とは波形が異なる第２の電圧を印加する。【選択図】図５

Description

この発明は、放電電界生成装置、及び、これを備えた空気調和機、空気清浄機並びに送風機に関するものである。

従来においては、高圧電源の正極（高圧）側に接続した高圧側電極と、その負極（アース）側に接続した集塵電極とを交互に平行配列し、捕集の対象とする粒子をアイオナイザーで荷電後に捕集する空気清浄装置のコレクターが知られている（例えば、特許文献１参照）。

また、放電電極及び対向電極と、これらの電極間にストリーマ放電を発生させるパルス波形の高電圧を印加する高電圧印加手段と、を備えたものも、従来において知られている（例えば、特許文献２参照）。

特開平０６−２９６８９８号公報 特開２００４−３５０８９１号公報

しかしながら、特許文献１に示された従来技術においては、常に一定の高電圧を印加した放電で空気中の粒子状物質を帯電させているため、空気中に含まれる浮遊粒子状物質の種類によっては、除去性能が悪くなる。また、特許文献２に示された従来技術においては、常にパルスストリーマ放電を行っているため、空気中に含まれる浮遊粒子状物質の種類によって、特にアレルゲン物質等では除去性能が悪くなる。

このように、特許文献１及び特許文献２に示されるような従来技術においては、室内の空気中に含まれる様々な種類の粒子状物質を、効率的に除去又は不活化することができない。

この発明は、このような課題を解決するためになされたもので、室内の空気中に含まれる様々な種類の粒子状物質の効率的な除去又は不活化を図ることができる放電電界生成装置を得るものである。

この発明に係る放電電界生成装置においては、放電電極及び対向電極と、前記放電電極と前記対向電極との間に電圧を印加する電源装置と、室内の空気中に含まれる粒子状物質の量を検出する第１のセンサと、を備え、前記電源装置は、前記室内の空気中に含まれる粒子状物質の量が予め設定された基準量以上の場合に前記放電電極と前記対向電極との間に第１の電圧を印加し、前記室内の空気中に含まれる粒子状物質の量が前記基準量未満の場合に前記放電電極と前記対向電極との間に前記第１の電圧とは波形が異なる第２の電圧を印加する構成とする。

また、この発明に係る空気調和機、空気清浄機及び送風機は、それぞれ、上記のような構成の放電電界生成装置を備えた構成とする。

この発明に係る放電電界生成装置、及び、これを備えた空気調和機、空気清浄機並びに送風機においては、室内の空気中に含まれる様々な種類の粒子状物質の効率的な除去又は不活化を図ることができるという効果を奏する。

この発明の実施の形態１に係る放電電界生成装置を備えた空気調和機の斜視図である。 この発明の実施の形態１に係る放電電界生成装置を備えた空気調和機の横断面図である。 この発明の実施の形態１に係る放電電界生成装置本体の横断面図である。 この発明の実施の形態１に係る放電電界生成装置の全体構成を模式的に示す図である。 この発明の実施の形態１に係る放電電界生成装置の動作制御系統の機能的な構成を示すブロック図である。 この発明の実施の形態１に係る放電電界生成装置の動作の流れを示すフロー図である。

この発明を実施するための形態について添付の図面を参照しながら説明する。各図において、同一又は相当する部分には同一の符号を付して、重複する説明は適宜に簡略化又は省略する。なお、本発明は以下の実施の形態に限定されることなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形することが可能である。

実施の形態１．
図１からび図６は、この発明の実施の形態１に係るもので、図１は放電電界生成装置を備えた空気調和機の斜視図、図２は放電電界生成装置を備えた空気調和機の横断面図、図３は放電電界生成装置本体の横断面図、図４は放電電界生成装置の全体構成を模式的に示す図、図５は放電電界生成装置の動作制御系統の機能的な構成を示すブロック図、図６は放電電界生成装置の動作の流れを示すフロー図である。

この実施の形態１においては、放電電界生成装置を空気調和機に備えた場合を例に挙げて説明する。図１に示すのは、放電電界生成装置が備えられる空気調和機本体１００の外観である。空気調和機本体１００は、空気調和機の室内機である。空気調和機本体１００の筐体は、横長で前面から下面にかけては滑らかな曲面となった略直方体状に形成されている。

空気調和機本体１００の上面部には、空気吸込口１が形成されている。空気吸込口１は、外部から空気調和機本体１００の内部に空気を取り込むための開口である。空気調和機本体１００の前面下部には、空気吹出口３が形成されている。空気吹出口３は、空気調和機本体１００の内部から外部へと空気を排出するための開口である。

空気調和機本体１００の一側面部には、粒子センサ２が取り付けられている。粒子センサ２は、空気調和機本体１００が設置された室内の空気中に含まれる粒子状物質の量を検出する第１のセンサである。粒子センサ２は、室内の空気中に浮遊している粒子状物質浮遊している粒子状物質の、粒子数、粒子濃度、粒子量、粒子径、形状及び色の各要素の少なくとも１以上を検知することで、室内の空気中に含まれる粒子状物質の量すなわち多さを判定することができる。

粒子センサ２は、例えば、１つ又は２つの発光部と１つ又は２つの受光部とを備え、空気中の粒子を光学的に検出する。この場合、粒子センサ２は、例えば、検出された光散乱の量で、空気中に含まれる粒子状物質の量すなわち多さを判定する。また、例えば、粒子センサ２は、検出された光散乱に基づいて粒子の大きさ（粒子径）を検出することができる。

さらに、粒子センサ２は、散乱光の偏光度を求めることで、粒子の形状及び表面状態を検出することができる。そして、検出した粒子の形状及び表面状態に基づいて、粒子状物質の種類を判定することができるようにしてもよい。加えて、粒子センサ２の発光部から紫外線を照射し、照射された紫外線を受けて粒子が発する蛍光の波長を受光部で測定することで、粒子センサ２は、空気中に含まれる粒子状物質がウイルス又は細菌であるか否かを判定可能なようにすることもできる。

空気吹出口３には、上下風向板４が設けられている。上下風向板４は、空気吹出口３から吹き出す空気の上下方向の吹き出し角度を調整するためのものである。上下風向板４は、空気調和機本体１００の正面に向かって手前側と奥側とにそれぞれ設置されている。手前側と奥側の各上下風向板４は、それぞれ左右に分割されている。それぞれの上下風向板４が左右に分割される位置は、空気調和機本体１００の正面に向かって長手方向（空気吹出口３の左右方向）のほぼ中央である。

各上下風向板４は、支持腕を介して空気調和機本体１００に取り付けられている。それぞれの支持腕は空気調和機本体１００に対して回転可能に取り付けられており、支持腕が空気調和機本体１００に対して回転することで、上下風向板４の向きを変えることができるようになっている。

空気調和機本体１００の前面中央には、人体センサ５が取り付けられている。人体センサ５は、空気調和機本体１００が設置された室内の人を検出する第２のセンサである。人体センサ５は、例えば、赤外線センサを用いることができる。

次に、図２も参照しながら、空気調和機本体１００の内部の構成について説明する。空気調和機本体１００の内部には、空気吸込口１から空気吹出口３へと通じる風路が形成されている。空気吸込口１には、プレフィルター６が設置されている。プレフィルター６は、空気吸込口１から空気調和機本体１００の内部へと入る空気中から、比較的大きなごみ、塵、埃等を取り除くためのものである。

風路におけるプレフィルター６の風下側には、熱交換器７が設置されている。熱交換器７は、風路を流れる空気と熱交換を行って、風路を流れる空気を加熱又は冷却する。空気を加熱するか冷却するかは、空気調和機本体１００が暖房運転であるか冷房運転であるかによる。

風路における熱交換器７の風下側には、送風ファン８が設置されている。送風ファン８は、空気吸込口１から空気吹出口３へと向かう空気流を風路中に生成するためのものである。空気吹出口３における上下風向板４の風上側には、左右風向板９が設けられている。左右風向板９は、空気吹出口３から吹き出す空気の左右方向の吹き出し角度を調整するためのものである。

空気調和機本体１００の内部の風路中における熱交換器７の風上側には、放電電界生成装置本体１０が設置されている。放電電界生成装置本体１０は、風路を流れる空気中に放電空間、電界空間を形成し、通過する空気中に存在する細菌・かび・アレルゲン・ウイルス等を殺菌・不活化するためのものである。

送風ファン８が動作すると、空気吸込口１から空気吹出口３へと向かう空気流が風路中に生成され、空気吸込口１から空気が吸い込まれ、空気吹出口３から空気が吹き出される。空気吸込口１から吸い込まれた空気は、空気調和機本体１００の内部の風路を、プレフィルター６、熱交換器７、送風ファン８の順に通過する空気流となり、空気吹出口３から吹き出す。この際、風路中の空気流の一部は、プレフィルター６を通過した後、放電電界生成装置本体１０を通過してから、熱交換器７、送風ファン８を通過して、空気吹出口３から吹き出す。

次に、図３を参照しながら、放電電界生成装置本体１０の構成について説明する。放電電界生成装置本体１０には、放電電極１３及び対向電極１４が内蔵されている。これらの放電電極１３及び対向電極１４は、上部フレーム１５及び下部フレーム１６からなる箱状のフレーム内に収容されている。以下の説明においては、便宜上、図３の紙面に向かって左側を上、右側を下とする。

上部フレーム１５の上面及び下部フレーム１６の下面は、上部フレーム１５及び下部フレーム１６を箱状に組んだ際に略平行に配置される。上部フレーム１５及び下部フレーム１６は、例えば、それぞれ全体が樹脂によって形成される。上部フレーム１５は、風路の風上側に配置される放電電界生成装置本体１０の部分である。上部フレーム１５の上面には、風路を流れる空気を放電電界生成装置本体１０の内部に取り入れるための開口が形成されている。この開口には、放電電界生成装置本体１０の内部に収容された放電電極１３及び対向電極１４に異物等が触れることを防止するため、格子状のガードが設けられている。

下部フレーム１６は、風路の風下側に配置される放電電界生成装置本体１０の部分である。下部フレーム１６の下面には、上部フレーム１５の開口から放電電界生成装置本体１０の内部に取り入れられた空気を、放電電界生成装置本体１０の外部へと排出するための開口が形成されている。この下部フレーム１６の開口にも、上部フレーム１５と同様に格子状のガードが設けられている。

上部フレーム１５の一側には、取っ手１７が設けられている。取っ手１７は、放電電界生成装置本体１０を空気調和機本体１００に取り付け又は取り外しする時等、人が放電電界生成装置本体１０を手で持つ際に掴むためのものである。

放電電極１３は、細長い板状、換言すると平紐状である。すなわち、放電電極１３の断面形状は短辺と長辺とを有する略矩形状となっている。ここでは、短辺の長さは長辺の長さの約１／１０になっている。具体的に例えば、長辺の長さは０．１〜１．０ｍｍである。そして、短辺の長さは０．０１〜０．１ｍｍである。

放電電極１３の材質には導電体が用いられる。具体的には、タングステン、銅、ニッケル、亜鉛、鉄等の金属、又は、これらの金属を主成分とするステンレス等の合金、もしくは、これらの金属又は合金の表面に、銀、金、白金等の貴金属をメッキしたもの、あるいは、これらの金属又は合金の表面に、炭素（グラファイト）層又は酸化膜を生成したもの等を用いることができる。

放電電極１３の長手方向の両端部にはリング状の端子が取り付けられている。これらの端子は、放電電極１３の端部に圧着又は溶接されて固定されている。各端子が圧着又は溶接された部分から放電電極１３に沿って一定の長さのチューブが取り付けられている。これらのチューブは電気絶縁性の素材からなる。

対向電極１４は、例えば、金属製の板状部材に、切断と曲げ加工とを行うことによって製作される。対向電極１４を金属板から製作することにより、成形加工によって製作する場合と比較して、より精密に形成することができる。また、対向電極１４を金属板から製作すれば、後述する傾斜が経年によって変化してしまうことも大幅に抑制することができる。

対向電極１４の材質には導電体が用いられる。具体的には、タングステン、銅、ニッケル、亜鉛、鉄等の金属、又は、これらの金属を主成分とするステンレス等の合金、もしくは、これらの金属又は合金の表面に、銀、金、白金等の貴金属をメッキしたもの等を用いることができる。

放電電極１３は、上部フレーム１５及び下部フレーム１６内において、２〜４回程度折り返されて取り付けられている。そして、対向電極１４の電極面が、この放電電極１３に対向して配置される。この際、対向電極１４の電極面は、フレームの開口面（上部フレーム１５の上面及び下部フレーム１６の下面）に対し予め設定された一定の角度（具体的に例えば、４５°〜６０°）だけ傾斜した状態となるように配置される。

フレームの開口面に対して対向電極１４の電極面を斜めに配置することで、放電電界生成装置本体１０を空気調和機本体１００の内部の規定位置に設置したときに、空気吸込口１から流入する空気が抵抗なく放電電界生成装置本体１０の内部を通過することができる。なお、ここでは、対向電極１４をフレームの開口面に対して斜めにしたが、放電電界生成装置本体１０を空気調和機本体１００の内部の規定位置に設置したときに、空気吸込口１から流入する空気が抵抗なく放電電界生成装置本体１０の内部を通過することができるようであれば、必ずしも対向電極１４をフレームの開口面に対して傾斜させなくともよい。すなわち、対向電極１４が空気の流れに沿って配置されればよい。

なお、放電電極１３については、放電電極１３の断面形状の短辺が風上側となるように配置することで、放電電界生成装置本体１０を通過する空気流の圧力損失を低減することが可能である。

以上のように構成された放電電界生成装置本体１０は、図４に示すように、電源装置３０に電気的に接続されている。電源装置３０は、放電電界生成装置本体１０の放電電極１３と対向電極１４との間に電圧を印加するものである。そして、電源装置３０が、これらの電極間に電圧を印加するとコロナ放電が生じ、放電電界生成装置本体１０の内部の空気中に放電空間、電界空間が生成される。

電源装置３０は、電源部１１及び制御部１２を備えている。電源部１１の一次側には、制御部１２が接続される。電源部１１の二次側には、放電電極１３及び対向電極１４の少なくとも一方が接続される。ここでは、電源部１１の二次側には、放電電極１３が接続されている。そして、対向電極１４は接地されている。

電源部１１は、一次側の入力に応じて二次側の出力が変化する。すなわち、制御部１２は、電源部１１の一次側に電圧を供給し、電源部１１から放電に必要な高電圧を出力させる。そして、電源部１１は、制御部１２から一次側に入力される電圧の変化に連動して、２次側から放電電界生成装置本体１０に供給する出力電圧を変化させる。このようにすることで、既存の電源部１１の仕様を変更することがなく、既存の電源部１１をそのまま活用して、この発明に係る放電電界生成装置を安価に構成することが可能となる。

具体的に例えば、制御部１２から、電源部１１の一次側に直流電圧が入力された場合、電源部１１は、二次側から放電電界生成装置本体１０に直流電圧を出力する。また、例えば、制御部１２から、電源部１１の一次側にパルス状の電圧が入力された場合、電源部１１は、二次側から放電電界生成装置本体１０にパルス状の電圧を出力する。

なお、図４に示す放電電界生成装置本体１０及び電源装置３０（電源部１１並びに制御部１２）と、前述した粒子センサ２及び人体センサ５とにより、この発明の実施の形態１に係る放電電界生成装置は構成されている。

さらに、図５も参照しながら、この発明の実施の形態１に係る放電電界生成装置の構成について説明を続ける。制御部１２は、粒子センサ２の検出結果及び人体センサ５の検出結果に応じて、電源部１１の一次側に入力する電圧を変化させる。したがって、電源部１１の二次側から放電電界生成装置本体１０の放電電極１３と対向電極１４との間に印加される電圧が、粒子センサ２の検出結果及び人体センサ５の検出結果に応じて変化する。より詳しくは、以下のように構成されている。

まず、粒子センサ２の結出結果は、粒子判定部１８に入力される。粒子判定部１８は、粒子センサ２の結出結果に基づいて、空気調和機本体１００が設置された室内の粒子状物質の量が、予め設定された基準量以上であるか否かを判定する。粒子判定部１８は、この判定を、粒子判定情報記憶部１９に予め記憶された情報を参照して行う。

粒子判定部１８の判定結果は、制御部１２に入力される。また、人体センサ５の結出結果は、人体判定部２０に入力される。人体判定部２０は、人体センサ５の検出結果に基づいて、空気調和機本体１００が設置された室内に人がいるか否かを判定する。人体判定部２０は、この判定を、人体判定情報記憶部２１に予め記憶された情報を参照して行う。人体判定部２０の判定結果は、制御部１２に入力される。

制御部１２は、粒子判定部１８の判定結果及び人体判定部２０の判定結果に基づいて、電源部１１の一次側に入力する電圧を制御する。具体的には、以下のように構成されている。

まず、粒子センサ２により検出された室内の粒子状物質の量が前記基準量以上であると粒子判定部１８により判定された場合、制御部１２は、電源部１１の一次側に直流信号（電圧）を入力する。そして、電源部１１の二次側からは、放電電界生成装置本体１０に直流の高電圧が印加される。したがって、電源装置３０（電源部１１及び制御部１２）は、室内の空気中に含まれる粒子状物質の量が予め設定された基準量以上の場合に放電電極１３と対向電極１４との間に直流電圧を印加する。

一方、粒子センサ２により検出された室内の粒子状物質の量が前記基準量以上でないと粒子判定部１８により判定された場合、制御部１２は、人体判定部２０の判定結果に応じて、次のように電源部１１の一次側に入力する信号（電圧）を制御する。

まず、人体センサ５の検出結果から室内に人がいると人体判定部２０により判定された場合、制御部１２は、電源部１１の一次側にパルス状の信号（電圧）を入力する。そして、電源部１１の二次側からは、放電電界生成装置本体１０にパルス状の高電圧が印加される。したがって、電源装置３０（電源部１１及び制御部１２）は、室内の空気中に含まれる粒子状物質の量が前記基準量未満で、かつ、室内に人がいる場合には、放電電極１３と対向電極１４との間にパルス状電圧を印加する。

この際、電源部１１の二次側から放電電界生成装置本体１０に印加されるパルス状電圧、すなわち、電源装置３０が放電電極１３と対向電極１４との間に印加するパルス状電圧は、その波形の波高値が４〜７ｋＶとなり、かつ、周波数が１０Ｈｚ〜１０００Ｈｚとなるように調整される。

次に、人体センサ５の検出結果から室内に人がいないと人体判定部２０により判定された場合、制御部１２は、予め設定された時間の経過後に、電源部１１の一次側への信号（電圧）の入力を停止する。そして、予め設定された時間の経過後に、電源部１１の二次側から放電電界生成装置本体１０への高電圧の印加が停止される。したがって、電源装置３０（電源部１１及び制御部１２）は、室内の空気中に含まれる粒子状物質の量が前記基準量未満で、かつ、室内に人がいない場合には、予め設定された時間の経過後に、放電電極１３と対向電極１４との間への電圧の印加を停止する。なお、人体センサ５の検出結果から室内に人がいないと人体判定部２０により判定された際、既に制御部１２から電源部１１の一次側に信号が入力されていなかった場合は、制御部１２は、そのまま信号の入力を停止した状態を継続する。

以上のように構成された放電電界生成装置を備えた空気調和機本体１００が運転を開始して送風ファン８が作動すると、室内の空気が空気吸込口１から空気調和機本体１００の内部へと取り込まれる。この際、室内の空気中に含まれる粒子状物質も、空気調和機本体１００の内部へと取り込まれる。室内の空気中に含まれる粒子状物質とは、具体的に例えば、空気中に浮遊する細菌、カビ、ウイルス、花粉及びアレルゲン物質等である。

放電電界生成装置本体１０では、電源装置３０により高電圧が印加されると、放電電極１３と対向電極１４との間に電界が形成され、コロナ放電が発生する。空気調和機本体１００の内部へと取り込まれた空気中の粒子状物質、すなわち、細菌、カビ、ウイルス、花粉及びアレルゲン物質等の一部は、放電電界生成装置本体１０の内部を通過する。

放電電界生成装置本体１０を通過する空気中に含まれる細菌、カビ、ウイルス、花粉及びアレルゲン物質等は、放電電極１３と対向電極１４との間を通過する際に電界及び放電が加わることにより破壊され、死滅又は不活化する。死滅、不活化した浮遊菌、カビ、ウイルス、花粉及びアレルゲン物質は、空気と共に放電電界生成装置本体１０の外に排出される。これにより、室内に存在していた生きた浮遊細菌、カビ、ウイルス、花粉及びアレルゲン物質を除去又は不活化することができる。

ここで、前述したように、室内の空気中に含まれる粒子状物質の量が基準量以上の場合には、放電電極１３と対向電極１４との間に直流電圧が印加される。したがって、放電電極１３と対向電極１４との間で連続して常に放電が起こり、放電が発生している時間が最も長くなる。このため、放電電極１３と対向電極１４との間を通過する細菌、カビ、ウイルス、花粉及びアレルゲン物質等の粒子状物質に対して、常に放電及び電界を加えることができ、アレルゲン物質を含む様々な種類の粒子状物質について全体として効率よく粒子状物質を除去又は不活化することが可能である。

一方、室内の空気中に含まれる粒子状物質の量が基準量未満の場合には、放電電極１３と対向電極１４との間に直流電圧は印加されない。ここで、粒子状物質が細菌又はウイルスである場合、放電電極１３と対向電極１４との間に直流電圧を印加するよりも、パルス状の電圧を印加した方が、細菌及びウイルスを除去、不活化する性能を高くすることができる。

具体的に例えば、空気中に含まれる粒子状物質がインフルエンザウイルスである場合、インフルエンザウイルスを含む空気中を風速１ｍ／ｓで放電電界生成装置本体１０を通過させ、放電電極１３と対向電極１４との間に直流６ｋＶの電圧を印加したとき、空気中に含まれるインフルエンザウイルスの９０％を除去、不活化することができる。これに対し、同条件で、放電電極１３と対向電極１４との間に印加する電圧を、波高値が同じ６ｋＶで周波数１００Ｈｚのパルス状にした場合には、空気中に含まれるインフルエンザウイルスの９９％を除去、不活化することができる。

この際、前述したように、パルス状電圧の波形の波高値を４〜７ｋＶ、かつ、周波数を１０Ｈｚ〜１０００Ｈｚとすることが、細菌及びウイルスを除去、不活化するのに好適である。

ここで、室内に人がいないときよりも人がいるときの方が、室内の空気中に含まれる細菌及びウイルスを除去、不活化する必要性が高いといえる。また、人がいる方が、当該人が室内に細菌又はウイルスを持ち込み、すなわち人体由来の細菌又はウイルスにより、室内空気中に含まれる細菌又はウイルスの量が増える可能性がある。

そこで、室内の空気中に含まれる粒子状物質の量が基準量未満の場合、室内に人がいるときには、放電電極１３と対向電極１４との間にパルス状電圧を印加することで、室内の空気中に含まれる粒子状物質のうちの特に細菌及びウイルスを重点的に除去、不活化し、より効果的に粒子状物質を除去又は不活化することが可能である。

一方、室内の空気中に含まれる粒子状物質の量が基準量未満であって、かつ、室内に人がいない場合には、室内の空気中に含まれる粒子状物質の量が基準量以上である場合、又は、室内に人がいる場合と比較して相対的に粒子状物質を除去又は不活化する必要性が低いと考えられる。このため、一定時間経過後等に、放電電極１３と対向電極１４との間への電圧の印加を停止することで、消費電力量を削減して省エネルギー化を図ることができる。

このように、電源装置３０は、室内の空気中に含まれる粒子状物質の量が予め設定された基準量以上の場合に放電電極１３と対向電極１４との間に第１の電圧（直流電圧）を印加する。そして、室内の空気中に含まれる粒子状物質の量が前記基準量未満の場合には、放電電極１３と対向電極１４との間に第１の電圧（直流電圧）とは波形が異なる第２の電圧（パルス状電圧）を印加する。

このため、室内の空気の環境及び状況に応じて、適切な電圧を電極間に印加して放電電界生成装置を動作させて、室内の空気中に含まれる様々な種類の粒子状物質の効率的な除去又は不活化を図ることができるそして、室内空気を清浄化する性能を向上させて、より短時間で室内空気の清浄化が可能となる。また、放電の継続時間を短縮して、放電による電極の劣化の発生を抑制することができ、長期間使用した際の性能低下を抑制することが可能である。

さらに、ここでは、電源装置３０は、室内の空気中に含まれる粒子状物質の量が前記基準量未満の場合に、放電電極１３と対向電極１４との間に第２の電圧（パルス状電圧）を印加するのは、室内に人がいる場合にしている。

このため、室内の空気中に含まれる粒子状物質の種類に合わせて、より効果的な電圧を電極間に印加して、さらに適切かつ効率的に室内の空気中に含まれる粒子状物質の除去又は不活化をすることが可能である。また、放電の継続時間をさらに短縮して、消費電力量の抑制を図りつつ、放電による電極の劣化の発生を一層抑制することができる。

次に、以上のように構成された放電電界生成装置及びこれを備えた空気調和機本体１００の動作の流れについて、図６を参照しながら今一度説明する。まず、リモコンの操作等により空気調和機本体１００の運転を開始すると、ステップＳ１において、送風ファン８、上下風向板４及び左右風向板９が稼動する。送風ファン８が稼動することで、室内の空気が空気吸込口１から空気調和機本体１００の内部へと取り込まれる。なお、この際の送風ファン８、上下風向板４及び左右風向板９の動作は、使用者が設定した内容に従って制御される。

続くステップＳ２において、粒子センサ２は、室内の空気中に含まれる浮遊粒子を検出する。ステップＳ２の後はステップＳ３へと進む。ステップＳ３においては、粒子判定部１８は、ステップＳ２で粒子センサ２が検出した室内の粒子の量が、設定値すなわち基準量より多いか否かを判定する。そして、室内の粒子の量が設定値（基準量）より多い場合にはステップＳ４へと進む。

ステップＳ４においては、制御部１２は、電源部１１に直流の信号（電圧）を発信する。その結果、ステップＳ５へと移行して、電源部１１が作動して直流の電圧を出力する。そして、電源部１１から出力された直流の電圧が、放電電極１３と対向電極１４との間に印加され、放電電界生成装置本体１０が作動される。ステップＳ５の後は、ステップＳ２へと戻る。

一方、ステップＳ３で室内の粒子の量が設定値（基準量）より少ない場合には、ステップＳ６へと進む。ステップＳ６においては、人体センサ５は、室内にいる人を検出する。ステップＳ６の後はステップＳ７へと進む。

ステップＳ７においては、人体判定部２０は、ステップＳ６での人体センサ５の検出結果に基づいて、室内に人体があるか否かを判定する。そして、室内に人体がある（人がいる）場合にはステップＳ８へと進む。

ステップＳ８においては、制御部１２は、電源部１１にパルス状の信号（電圧）を発信する。その結果、ステップＳ９へと移行して、電源部１１が作動してパルス状の電圧を出力する。そして、電源部１１から出力されたパルス状の電圧が、放電電極１３と対向電極１４との間に印加され、放電電界生成装置本体１０が作動される。ステップＳ９の後は、ステップＳ６へと戻る。

一方、ステップＳ７で室内に人体がない（人がいない）場合には、ステップＳ１０へと進む。ステップＳ１０においては、制御部１２からの信号（電圧）の発信を停止する。これにより、電源部１１から放電電界生成装置本体１０への電圧の出力が停止され、したがって、放電電界生成装置本体１０の作動が停止する。なお、制御部１２からの信号（電圧）の発信を停止は、前述したように、予め設定された一定時間の経過後に行うようにしてもよいし、直ちに行うようにしてもよい。ステップＳ１０が完了すると一連の動作フローは終了となる。

なお、以上においては、放電電界生成装置を空気調和機に備えた場合を例に挙げて説明した。しかし、この発明に係る放電電界生成装置の適用対象はこれに限られず、他に例えば、この発明に係る放電電界生成装置を空気清浄機、送風機、除湿機等に備えるようにしてもよい。空気清浄機、送風機、除湿機等に放電電界生成装置を設ける場合も、空気調和機と同様に、空気清浄機、送風機、除湿機等の内部に形成された風路中に放電電界生成装置の本体を配置する。また、放電電界生成装置が備えられる空気調和機、空気清浄機、送風機、除湿機等は、オフィス、店舗、家庭のリビング等のいずれに設置されるものであってもよい。さらに、エレベータ、ダクト等に設けられたファンの風路中にこの発明に係る放電電界生成装置の本体を配置することもできる。

１ 空気吸込口
２ 粒子センサ
３ 空気吹出口
４ 上下風向板
５ 人体センサ
６ プレフィルター
７ 熱交換器
８ 送風ファン
９ 左右風向板
１０ 放電電界生成装置本体
１１ 電源部
１２ 制御部
１３ 放電電極
１４ 対向電極
１５ 上部フレーム
１６ 下部フレーム
１７ 取っ手
１８ 粒子判定部
１９ 粒子判定情報記憶部
２０ 人体判定部
２１ 人体判定情報記憶部
３０ 電源装置
１００ 空気調和機本体

Claims (10)

1. 放電電極及び対向電極と、
   前記放電電極と前記対向電極との間に電圧を印加する電源装置と、
   室内の空気中に含まれる粒子状物質の量を検出する第１のセンサと、を備え、
   前記電源装置は、
   前記室内の空気中に含まれる粒子状物質の量が予め設定された基準量以上の場合に前記放電電極と前記対向電極との間に第１の電圧を印加し、
   前記室内の空気中に含まれる粒子状物質の量が前記基準量未満の場合に前記放電電極と前記対向電極との間に前記第１の電圧とは波形が異なる第２の電圧を印加する放電電界生成装置。
2. 前記第１の電圧は、直流電圧である請求項１に記載の放電電界生成装置。
3. 前記第２の電圧は、パルス状電圧である請求項１又は請求項２に記載の放電電界生成装置。
4. 前記室内の人を検出する第２のセンサを備え、
   前記電源装置は、前記室内の空気中に含まれる粒子状物質の量が前記基準量未満で、かつ、前記室内に人がいる場合に、前記放電電極と前記対向電極との間に前記第２の電圧を印加する請求項３に記載の放電電界生成装置。
5. 前記パルス状電圧は、波高値が４〜７ｋＶであり、かつ、周波数が１０Ｈｚ〜１０００Ｈｚである請求項３又は請求項４に記載の放電電界生成装置。
6. 前記電源装置は、前記室内の空気中に含まれる粒子状物質の量が前記基準量未満で、かつ、前記室内に人がいない場合に、予め設定された時間の経過後に、前記放電電極と前記対向電極との間への電圧の印加を停止する請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の放電電界生成装置。
7. 前記電源装置は、
   一次側の入力に応じて二次側の出力が変化する電源部と、
   前記電源部の一次側に接続された制御部と、を備え、
   前記放電電極及び前記対向電極の少なくとも一方は、前記電源部の二次側に接続される請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の放電電界生成装置。
8. 請求項１から請求項７のいずれか一項に記載の放電電界生成装置を備えた空気調和機。
9. 請求項１から請求項７のいずれか一項に記載の放電電界生成装置を備えた空気清浄機。
10. 請求項１から請求項７のいずれか一項に記載の放電電界生成装置を備えた送風機。

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