JP2019053957A - 空気清浄機システム - Google Patents

Abstract

【課題】その場に居る人にとって快適な量のイオン風を発生し、快適な環境とする空気清浄機システムを提供する。【解決手段】第１の空洞と第２の空洞との間に略円環形の第１の導電体領域を有して第１の電極構造を複数有する第１の電極と、第１の空洞より大径の略円形の第３の空洞と第４の空洞との間に略円環形の第２の導電体領域を有して第２の電極構造を複数有する第２の電極と、第１の電極と第２の電極との間に空隙を設けて固定する電極固定手段と、第１の電極構造と第２の電極構造の中心軸上に延在する複数の第３の電極構造を有する、第３の電極と、を有する空気清浄機１と、空気清浄機が置かれた空間１００の環境データを計測する計測器１１０と、計測器で計測された環境データに基づき、空気清浄機の稼働状態を制御する制御装置１２０とを備える空気清浄機システム。【選択図】図８

Description

本発明は、イオン風を発生する空間に居る人にとって快適なイオン風を発生する空気清浄機システムに関する。

従来から、コロナ放電により低濃度のオゾンを含むイオン風を発生する装置が知られている。従来の装置では、針状電極と、平面上の主環状電極および周環状電極を取り囲む副環状電極との間にコロナ放電を発生させてイオン風を発生していた。かかる装置では、コロナ放電によりイオン風を発生するが、発生するイオン風の量を高めることが望まれていた。そこで、電極を複数備え、イオン風の量が多く、かつ、取り扱いが容易で、メンテナンスをし易い空気清浄機も提案されている（特許文献１参照）。

実用新案登録第３２１０５９１号公報

特許文献１に開示された発明では、イオン風の量が多くなったものの、逆にイオン風が大量すぎてオゾン臭を生じてしまうことがあり、その場に居る人にとってオゾン臭が気になるという場合もある。

そこで本発明は、大量にイオン風を発生する空気清浄機を用いて、その場に居る人にとって快適な量のイオン風を発生し、快適な環境とする空気清浄機システムを提供することを課題とする。

上記課題を解決するため、本発明の第１の態様に係る空気清浄機システムは、例えば図１〜３および図８に示すように、平板状の第１の金属体であり、第１の空洞パターンを有し、第１の電圧が供給される第１の金属層１０と、平板状の第２の金属体であり、第１の空洞パターンと異なる第２の空洞パターンを有し、第２の電圧が供給され、第１の金属層１０と積層する第２の金属層２０と、第１及び第２の電圧と異なる第３の電圧が供給され、第１及び第２の空洞パターンの中心軸に配置する電極３８とを備え、第１の空洞パターンは、中心軸を基準に第１及び第２の空洞領域１２、１４を含み、第１の金属層１０は、第１及び第２の空洞領域１２、１４の間の第１の金属領域１６を含み、第２の空洞パターンは、中心軸を基準に第３及び第４の空洞領域２２、２４を含み、第２の金属層２０は、第３及び第４の空洞領域２２、２４の間の第２の金属領域２６を含み、第１の金属層１０及び電極３８間、並びに第２の金属層２０及び電極３８間で、それぞれコロナ放電を発生し、イオン及びオゾンの風を発生する、空気清浄機１と；空気清浄機１が置かれた空間１００の環境データを計測する計測器１１０と；計測器１１０で計測された環境データに基づき、空気清浄機１の稼働状態を制御する制御装置１２０とを備える。

このように構成すると、第１の金属層と電極並びに第２の金属層と電極との間でコロナ放電を発生して大量のイオン風を発生する空気清浄機を用いて、空気清浄機が置かれた空間の環境データに基づき、制御装置で空気清浄機の稼働状態を制御するので、その空間に居る人にとって快適なイオン風を発生し、快適な環境を提供する空気清浄機システムとなる。なお、環境データとは、空間内の臭気、雑菌数、オゾン濃度、ＰＭ２．５、飛散する花粉の量などの粒子状物質の濃度など空間内の環境に関連するデータを指す。また、空気清浄機の稼働状態とは、空気清浄機の運転・停止または出力、すなわち発生するオゾン風の量、など空気清浄機の稼働の状態を指す。

上記課題を解決するため、本発明の第２の態様に係る空気清浄機システムは、例えば図１〜３および図８に示すように、導電体板に、略円形の第１の空洞１２と、第１の空洞１２と同軸である略円環形の第２の空洞１４とが形成され、第１の空洞１２と第２の空洞１４との間に略円環形の第１の導電体領域１６を有する第１の電極構造１８を複数有する第１の電極１０と、導電体板に、第１の空洞１２より大径の略円形の第３の空洞２２と、第３の空洞２２と同軸である略円環形の第４の空洞２４とが形成され、第３の空洞２２と第４の空洞２４との間に略円環形の第２の導電体領域２６を有する第２の電極構造２８を複数有し、第１の電極構造１８と第２の電極構造２８とが同軸となるように第１の電極１０と積層される第２の電極２０と、第１の電極１０と第２の電極２０との間に空隙を設けて固定する電極固定手段６０と、第１の電極構造１８と第２の電極構造２８の中心軸上で、第１の電極構造１８および第２の電極構造２８から離間した位置に延在する第３の電極構造３８であって、第１の電極構造１８、第２の電極構造２８、第３の電極構造３８の順に配置される複数の第３の電極構造３８と、複数の第３の電極構造３８における第２の電極構造２８からの遠位端３７を固定支持する第３の電極板３２とを有する、第３の電極３０とを備え、第１の電極１０と第２の電極２０に負電圧を印加し、第３の電極３０に正電圧を印加することにより、第１の電極構造１８と第３の電極構造３８並びに第２の電極構造２８と第３の電極構造３８との間でコロナ放電を発生して第１の電極構造１８および第２の電極構造２８から第３の電極構造３８と離間する方向へのイオン風を生ずる、空気清浄機１と；空気清浄機１が置かれた空間１００の環境データを計測する計測器１１０と；計測器１１０で計測された環境データに基づき、空気清浄機１の稼働状態を制御する制御装置１２０とを備える。

このように構成すると、第１の電極構造と第３の電極構造並びに第２の電極構造と第３の電極構造との間でコロナ放電を発生して第１の電極構造および第２の電極構造から第３の電極構造と離間する方向へ大量のイオン風を発生する空気清浄機を用いて、空気清浄機が置かれた空間の環境データに基づき、制御装置で空気清浄機の稼働状態を制御するので、その空間に居る人にとって快適なイオン風を発生し、快適な環境を提供する空気清浄機システムとなる。

本発明の第３の態様に係る空気清浄機システムでは、例えば図８に示すように、第１または第２の態様の空気清浄機システム９０において、環境データは、臭気、雑菌数、オゾン濃度の少なくとも１つである。このように構成すると、空間中の臭気、雑菌数、オゾン濃度に応じて空気清浄機の稼働状態を制御するので、その空間に居る人にとって快適な環境を提供する空気清浄機システムとなる。

本発明の第４の態様に係る空気清浄機システムでは、例えば図８に示すように、第１〜３のいずれかの態様の空気清浄機システム９０において、制御装置１２０は、公衆回線２０２を通じて環境に関するデータを受信し、該環境に関するデータに基づき、空気清浄機１の稼働状態を制御する。このように構成すると、公衆回線を通じて環境に関するデータを受信し、該環境に関するデータに基づき、空気清浄機の稼働状態を制御するので、空気清浄機が置かれた空間以外からの環境に関する情報、例えばＰＭ２．５や花粉の飛散予報に基づき空気清浄機の稼働状態を制御でき、空間以外の環境変化にも対応して空間に居る人にとって快適な環境を提供する空気清浄機システムとなる。

本発明の第５の態様に係る空気清浄機システムでは、例えば図８に示すように、第１〜４のいずれかの態様の空気清浄機システム９０において、計測器１１０で計測された環境データは、無線通信を介して制御装置１２０に送信される。このように構成すると、計測器を制御装置に無線通信でつなげるので、計測器の設置場所の自由度が増し、容易に適切な場所に計測器を設置できる。

本発明の第６の態様に係る空気清浄機システムでは、第１〜５のいずれかの態様の空気清浄機システム９０において、制御装置１２０は、空気清浄機１のタイマー機能を有する。このように構成すると、制御装置が空気清浄機のタイマー機能を有するので、空間に人が居ない時間だけ、または、空間内の環境を悪化する時間、例えば臭気を発する時間だけ、空気清浄機を稼働することができ、その空間に居る人にとって快適な環境を提供する空気清浄機システムとなる。

本発明の第７の態様に係る空気清浄機システムでは、第１〜６のいずれかの態様の空気清浄機システム９０において、制御装置１２０は、空気清浄機１へ送る電圧を調整することにより、空気清浄機１の稼働状態を制御する。このように構成すると、空気清浄機へ送る電圧を調整することにより空気清浄機の稼働状態を制御するので、稼働状態を制御してその空間に居る人にとって快適な環境を提供する空気清浄機システムとなる。

本発明の第８の態様に係る空気清浄機システムでは、第１〜７のいずれかの態様の空気清浄機システム９０において、例えば図７に示すように、空気清浄機１は、第１の電極層または第１の電極１０、第２の電極層または第２の電極２０、第１及び第２の空洞パターンの中心軸に配置する電極または第３の電極３０の少なくとも１つを動かして、第１の電極１０と第３の電極３０の間の距離若しくは第２の電極２０と第３の電極３０の間の距離、または、第１の電極層と第１及び第２の空洞パターンの中心軸に配置する電極の間の距離若しくは第２の電極層と第１及び第２の空洞パターンの中心軸に配置する電極の間の距離を変更することにより、空気清浄機１の稼働状態を制御する。このように構成すると、電極間の距離を変更することにより空気清浄機の稼働状態、すなわち発生するイオン風の量を制御するので、稼働状態を制御することができ、その空間に居る人にとって快適な環境を提供する空気清浄機システムとなる。特に電極間の距離を変更するので、電圧を調整するよりも容易に稼働状態を制御することができる。

本発明の第９の態様に係る空気清浄機システムでは、第２および第２の態様を引用する第３〜８のいずれかの態様の空気清浄機システム９０において、例えば図１および図４に示すように、空気清浄機１は、導電体板に、第３の空洞２２より大径の略円形の第５の空洞４２が形成され、第５の空洞４２の周縁の導電体領域である第４の電極構造４８を複数有し、第４の電極構造４８と第１の電極構造１８および第２の電極構造２８とが同軸となるように、第２の電極２０と第３の電極３０の間に第１の電極１０および第２の電極２０と積層される第４の電極４０であって、電極固定手段６０により固定される第４の電極４０をさらに備え、第４の電極４０に負電荷が印加される。このように構成すると、第４の電極構造と第３の電極構造との間にもコロナ放電を発生して第４の電極構造から第３の電極構造と離間する方向へのイオン風をさらに生ずるので、大量のイオン風を発生する空気清浄機となる。

本発明の第１０の態様に係る空気清浄機システムでは、第９の態様の空気清浄機システム９０において、例えば図７に示すように、空気清浄機１は、第４の電極４０を動かして、第４の電極４０と第３の電極３０の間の距離を変更することにより、空気清浄機１の稼働状態を制御する。このように構成すると、第４の電極と第３の電極の間の距離を変更することにより空気清浄機から発生するイオン風の量を制御するので、その空間に居る人にとって快適な環境を提供する空気清浄機システムとなる。

本発明の第１１の態様に係る空気清浄機システムでは、第１〜１０のいずれかの態様の空気清浄機システム９０において、制御装置１２０は、環境データが所定の範囲を超えたときにアラームを発する。このように構成すると、制御装置は環境データが所定の範囲を超えたときにアラームを発するので、異常な環境の場合に注意を喚起し、安全を保てる。なおここで、「アラームを発する」とは、制御装置で、アラーム表示をしても、アラーム音を発しても、あるいは、アラーム信号を他の装置に送信してもよい

本発明の第１２の態様に係る空気清浄機システムでは、第１〜１１のいずれかの態様の空気清浄機システム９０において、例えば図７に示すように、空気清浄機１は、加温されることにより芳香を発するアロマ剤８０をさらに備える。このように構成すると、空気清浄機の稼働中に芳香が漂うと共に、オゾン臭を抑制するので、その空間に居る人にとって快適な環境を提供する空気清浄機システムとなる。

本発明の第１３の態様に係る空気清浄機システムでは、第１〜１２のいずれかの態様の空気清浄機システム９０において、例えば図８に示すように、空気清浄機１を複数備える。このように構成すると、空気清浄機を複数備えるので、複数の空気清浄機にて大量のイオン風を発生し、空間に居る人にとって快適な環境を提供する空気清浄機システムとなる。特に、複数の空気清浄機により空間内の場所により異なる環境データに対応して、イオン風を発生することができるので、広い空間においても均等に快適な環境を提供することができる。

本発明によれば、大量のイオン風を発生することができる空気清浄機を用いて、その場に居る人にとって快適な量のイオン風を発生し、快適な環境を提供する空気清浄機システムを提供することができる。

空気清浄機の電極の断面図である。 第１の電極の平面図である。 第２の電極の平面図である。 第４の電極の平面図である。 積層し、電極固定手段で固定した第１、第２および第４の電極の平面図である。 第３の電極の斜視図である。 空気清浄機の要部の断面図である。 本発明の実施の形態としての空気清浄機システムの構成図である。

以下、図面を参照して、本発明の実施の形態について説明する。なお、各図において、互いに同一または相当する部分には同一符号を付し、重複した説明は省略する。図１は、空気清浄機１の第１の電極１０、第２の電極２０、第４の電極４０および第３の電極３０の断面図である。空気清浄機１は、積層して電極固定手段６０にて固定した第１の電極１０と第２の電極２０と第４の電極４０と、これらの電極に対向する第３の電極３０を有する。空気清浄機１は、第１の電極１０と第２の電極２０と第４の電極４０に負電圧を、第３の電極３０に正電圧を印加する電源（不図示）と、これらを固定して収容し、外気を取り入れイオン風を吹出すケーシング６（図７参照）と、空気清浄機１の作動と停止を行うスイッチ（不図示）とを有する。なお、空気清浄機１は、後述する制御装置１２０で作動と停止を制御されても良く、スイッチを有していなくてもよい。空気清浄機１では、電極により生成されたイオン風はケーシング６に形成されたノズルを通って噴出される。

図２は、第１の電極１０の平面図である。第１の電極１０は、導電体の板で形成される。導電体の板は、典型的には鉄、銅、アルミニウム等の金属板であるが、導電性のセラミックス等で形成されてもよい。第１の電極１０には、複数の第１の電極構造１８が形成される。具体的には、第１の電極構造１８は、次のように形成される。略円形の第１の空洞１２と略円環形の第２の空洞１４とが同軸に形成される。ここで、略円形の第１の空洞１２が円形であると、第３の電極構造３８から距離が均一になるので、均一なコロナ放電が得られ、イオン風も均一になる。しかし、コロナ放電が得られる限り、略円形の第１の空洞１２は多角形、楕円、おにぎり形状等であってもよい。略円環形の第２の空洞１４は、第１の空洞１２の回りに第１の導電体領域１６を形成するように、第１の空洞１２と同軸に形成される。同軸という場合、厳密に同軸でなく、第１の導電体領域１６が形成される範囲でずれていてもよい。略円環形の第２の空洞１４は、例えば３つの扇形空洞１４ａ、１４ｂ、１４ｃと、扇形空洞１４ａ、１４ｂ、１４ｃの間の部分であって、第１の導電体領域１６を支持するための継ぎ部分１４ｄ、１４ｅ、１４ｆで構成される。扇形空洞と継ぎ部分の数は、３つに限定されず、２つでも、４つ以上でもよい。このように第１の導電体領域１６を形成することにより、第１の導電体領域１６が、特にその内縁が、第３の電極構造３８との間でコロナ放電を生ずる第１の電極構造１８となる。

第１の電極１０は、７つの第１の電極構造１８を有する。このように複数の第１の電極構造１８を有すると、多くのコロナ放電により大量のイオン風を生ずることができる。また、７つの第１の電極構造１８は、互いに等距離となるように配置される。このように配置すると均等なイオン風を得ることができる。なお、第１の電極構造１８の数は、７つに限られず、要求されるイオン風の量により、任意に変更することができる。第１の電極１０には、その４隅に電極固定手段用の貫通孔５０が形成される。

図３は、第２の電極２０の平面図である。第２の電極２０は、第１の電極１０と類似の部材であるので、異なる点を説明し、重複した説明は省略する。第２の電極２０には、複数の第２の電極構造２８が形成される。具体的には、第２の電極構造２８は、次のように形成される。第１の空洞１２に対応する略円形の第３の空洞２２と、第２の空洞１４に対応する略円環形の第４の空洞２４とが同軸に形成される。ここで、第３の空洞２２は第１の空洞１２より大径である。すなわち、第２の電極構造２８は第１の電極構造１８より大径である。略円環形の第４の空洞２４は、例えば３つの扇形空洞２４ａ、２４ｂ、２４ｃと、扇形空洞２４ａ、２４ｂ、２４ｃの間の部分であって、第２の導電体領域２６を支持するための継ぎ部分２４ｄ、２４ｅ、２４ｆで構成される。なお、第４の空洞２４の外径は、第２の空洞１４の外径と同径であるが、必ずしも同径には限定されない。これらの外径を同径とすることで、コロナ放電により生ずるイオン風の滑らかな経路を構成できる。

図４は、第４の電極４０の平面図である。第４の電極４０は、第１の電極１０および第２の電極２０と類似の部材であるので、異なる点を説明し、重複した説明は省略する。第４の電極４０には、第４の電極構造４８が形成される。具体的には、第４の電極構造４８は、次のように形成される。略円形の第５の空洞４２が形成される。ここで、第５の空洞４２は第２の空洞１４および第４の空洞２４と同径である。第５の空洞４２の周縁の導体領域が第４の電極構造４８となる。すなわち、第４の電極構造４８は第２の電極構造２８より大径である。なお、第５の空洞４２の外径は、第２の空洞１４および第４の空洞２４の外径と同径であるが、必ずしも同径には限定されない。これらの外径を同径とすることで、コロナ放電により生ずるイオン風の滑らかな経路を構成できる。

図５は、第１の電極１０、第２の電極２０および第４の電極４０を積層して、第１の電極１０側から（図１の上方から）見た平面図である。本実施例では７つの、第１の電極構造１８、第２の電極構造２８および第３の電極構造４８が同軸になるように、第１の電極１０、第２の電極２０および第４の電極４０は積層される。図１に示すように、積層された第１の電極１０、第２の電極２０および第４の電極４０は、電極固定手段６０で固定される。すなわち、第１の電極１０、第２の電極２０および第４の電極４０の導体板には電極固定手段６０が貫通する貫通孔５０が形成される。電極固定手段６０を、各電極１０、２０、４０の貫通孔５０を通して、両端をカシメたり、あるいはねじ止めすることにより固定する。電極固定手段６０は、中空ピン、割ピン、ハトメ、ねじとナットなど、公知のものでよい。その際に、第１の電極１０と第２の電極２０の間、および第２の電極２０と第４の電極４０の間にはスペーサ６２を挟むことにより、第１の電極１０と第２の電極２０の間、および第２の電極２０と第４の電極４０の間に空隙を設ける。スペーサ６２により、電極間の空隙の大きさを決めることができるので、用途に応じて変更が容易である。

図１および図６を参照して、第３の電極３０の構成について説明する。第３の電極３０は、第１の電極１０、第２の電極２０および第４の電極４０と対向して配置され、それらとの間にコロナ放電を生ずる電極である。第３の電極３０は、第１の電極構造１８、第２の電極構造２８および第４の電極構造４８の中心軸上に延在する棒状の第３の電極構造３８を有する。第３の電極構造３８の先端３９、すなわち、第１の電極１０、第２の電極２０および第４の電極４０側の近位端は、平面に形成される。ここでいう平面には、先端３９の周縁に丸みや面取りが設けられ、あるいは、先端３９が全体として滑らかな回転楕円形状（単軸回りの回転体）である場合を含む。

第３の電極構造３８の他端側（第１の電極１０、第２の電極２０および第４の電極４０からの遠位端側）は、平板３６で形成される。平板３６は、横方向（図１における左右方向）に延在し、隣接する第３の電極構造３８の平板３６と一体に形成される。即ち、図１に示す第３の電極３０では、１枚の平板３６から３本の第３の電極構造３８が突出する。図６には、１枚の平板３６から２本の第３の電極構造３８が突出するものも示される。第３の電極構造３８の数量と配置は、第１の電極構造１８、第２の電極構造２８および第４の電極構造４８の数量と配置に合わせて、適宜選択される。

第３の電極３０の平板３６は、第３の電極板３２に固定され、立設される。第３の電極板３２は、第１の電極１０等と同様に導体板で形成され、第１の電極１０等と平行に配置される。平板３６は、第３の電極構造３８の第１の電極１０等からの遠位端３７で第３の電極板３２に当接する部分３５を有する。さらに、平板３６から遠位端３７を超えて延在する第３の電極板３２を貫通する部分３４が形成される。電極板を貫通する部分３４は、下が開いたＣ形あるいは円環形で部材の幅が狭く形成される。すなわち、Ｃ形あるいは円環形を弾性的に狭めることが可能である。ここで、第３の電極板３２を貫通した部分にＣ形あるいは円環形の最大径（図１の左右方向）が来る。第３の電極板３２には電極板を貫通する部分３４が貫通する貫通穴３３が形成される。貫通穴３３の径（図１の左右方向）は、電極板を貫通する部分３４の最大径と同じか僅かに狭い。よって、電極板を貫通する部分３４が貫通穴３３を貫通することにより、電極板を貫通する部分３４の弾性で貫通穴３３と嵌合するとともに、第３の電極板３２を持ち上げる方向の力を生ずる。したがって、当接する部分３５と電極板を貫通する部分３４とで平板３６が第３の電極板３２を挟み、しっかりと固定される。

図６で示すように、第３の電極板３２は、平板３６に沿って折り曲げられた折り曲げ部分３１を有する。折り曲げ部分３１が平板３６の両側に形成されることにより、平板３６が面外方向に傾くことを防止する。このように、簡単な構造で第３の電極構造３８および平板３６は、第３の電極板３２に固定される。なお、第３の電極板３０の構造は上記の構造に限定されることはなく、平板３６と第３の電極板３２の固定も公知の方法でよい。

なお、第１の電極１０を第１の金属層とも称し、第１の空洞１２を第１の空洞領域、第２の空洞１４を第２の空洞領域、第１の導電体領域１６を第１の金属領域とも称する。第２の電極２０を第２の金属層とも称し、第３の空洞２２を第３の空洞領域、第４の空洞２４を第４の空洞領域、第２の導電体領域２６を第２の金属領域とも称する。第３の電極構造３８を第１及び第２の空洞パターンの中心軸に配置する電極と、あるいは、文脈上明らかな場合には単に電極とも称する。なお、第１の電極１０、第２の電極２０、第３の電極３０等を、単に電極と称することもある。

図７に示すように、空気清浄機１は、第１の電極１０、第２の電極２０および第４の電極４０と第３の電極３０との距離を近接させ、また、離間させる第１・第２・第４電極移動手段７０または第３電極移動手段７５を有することが好ましい。第１・第２・第４電極移動手段７０は、ソレノイドを用いて伸縮する軸を有する。第１・第２・第４電極移動手段７０の軸の先端には、電極固定手段６０と固着する梁７２が固定され、軸の上下動により梁７２を介して電極固定手段６０が上下動する。第１・第２・第４電極移動手段７０は、空気清浄機１のケース６に外側に固定支持され、梁７２がケース６を貫通している。第１の電極１０、第２の電極２０および第４の電極４０と第３の電極３０との距離を近接させ、また、離間させることにより、空気清浄機１が発生するイオン風の量を調整できる。また、空気清浄機１の第１の電極１０、第２の電極２０および第４の電極４０と第３の電極３０とに印加する電圧を変えても、イオン風の量を調整することができる。印加する電圧を変える場合であっても、コロナ放電を生ずる電圧の範囲内であることが必要であるので、調整できる範囲には限界があり、また、変圧器のコストも高くなり、制御も難しい。電極間の距離を調整することにより、イオン風の量を調整すると、細かな調整が可能であり、好ましい。更に、電圧の変化と電極間の距離の変化とを併用することで、イオン風の量を電圧の変化により大きく調整し、電極間の距離の変化により細かく調整することができ、精度よく、変化の幅を広く調整することができる。

なお、第１・第２・第４電極移動手段７０は、ソレノイドによる電磁力で軸を伸縮する構造には限られず、モータとかさ歯車の組み合わせ、軸にネジを形成して該ネジと螺合する雌ネジを回転する構造等、他の公知の構造で軸を伸縮してもよい。また、第１・第２・第４電極移動手段７０の軸は、電極固定手段６０を延長した一体の構造で、第１・第２・第４電極移動手段７０はケース内で固定されてもよい。さらに、電極固定手段６０を介さずに第１の電極１０、第２の電極２０および第４の電極４０を移動させてもよい。例えば、第１の電極１０、第２の電極２０および第４の電極４０の導電体の板との間にバネ等の弾性体と電磁力が作用するような電磁石とを有して、第１の電極１０、第２の電極２０および第４の電極４０を移動させる等、公知の構造でよい。さらに、公知の構造で、第１の電極１０、第２の電極２０または第４の電極４０を電極毎に移動させてもよい。なお、電極１０、２０、４０を電極毎に移動させる場合には、スペーサ６２が不要となる。また、第１・第２・第４電極移動手段７０は、空気清浄機１のケース６に直接的に固定支持されてもよいし、他の構造を介して固定支持されてもよい。

第３電極移動手段７５は、第１・第２・第４電極移動手段７０と同様に、公知の構造でよいので、重複する説明は省略する。図７に示すように、第３電極移動手段７５は、ケース６内に設置される。第１・第２・第４電極移動手段７０と同様に、ケース６外に設置されてもよい。第３の電極３０は、電極固定手段６０で固定されていないので、第３電極移動手段７５の軸を第３の電極板３２に固定する。空気清浄機１は、第１・第２・第４電極移動手段７０だけを有しても、第３電極移動手段７５だけを有しても、第１・第２・第４電極移動手段７０と第３電極移動手段７５の両方を有してもよい。

さらに、空気清浄機１は、加温されることにより芳香を発するアロマ剤８０を備えてもよい。電極固定手段６０の上端に液体のアロマ剤８０を保管する容器であるアロマ保管部８５を備え、電極固定手段６０の周囲に繊維質の円筒８２を巻き付け、アロマ保管部８５のアロマ剤８０を毛細管現象により吸い出す。なお、円筒８２は、電極１０、２０、４０間のスペーサ６２に囲われて配置されてもよいし、スペーサ６２の周囲に配置されてもよいし、電極１０、２０、４０間にスペーサ６２の代わりに配置されてもよい。そして、繊維質を第１の電極１０と第２の電極２０との間で各電極構造１８、２８を外れた部分に配置し、円筒８２と繋げることにより、アロマ剤８０を含有させる。同様に第２の電極２０と第４の電極４０との間にも繊維質を配置する。空気清浄機１を稼働、すなわち、各電極１０、２０、３０、４０に電圧を印加することにより、電極１０、２０、３０、４０が昇温し、その影響で空気清浄機１内の繊維質に含有されたアロマ剤８０は加温され、芳香を発する。アロマ剤８０は、例えば第１の電極１０上に載置しても、他の場所においてもよい。また、アロマ剤は、固体状のもの、天然木等であってもよく、その場合は各電極１０、２０、４０上に直接載置すればよい。

次に、空気清浄機１の作用について説明する。第１の電極１０、第２の電極２０および第４の電極４０に負電圧を、第３の電極３０に正電圧を印加することにより、第３の電極構造３８と第１の電極構造１８との間、第３の電極構造３８と第２の電極構造２８との間、第３の電極構造３８と第４の電極構造４８との間にコロナ放電を生じる。第１の電極１０、第２の電極２０および第４の電極４０の電圧は、同じでよいが、異なっていてもよい。同じ電圧を印加する場合には、積層された第１の電極１０、第２の電極２０および第４の電極４０に1つの端子を接続することになるので、構造が単純になる。

コロナ放電により、第１の電極構造１８、第２の電極構造２８および第４の電極構造４８から、第３の電極構造３８から離れる方向（図１の上方向）のイオン風が形成される。すなわち、第１の電極構造１８、第２の電極構造２８および第４の電極構造４８で空気が＋イオン化されるので、正電圧を印加された第３の電極構造３８から離れる方向にイオン風が生成される。第１の電極構造１８、第２の電極構造２８および第４の電極構造４８、すなわち３か所でイオン風が形成されるので、大量のイオン風が流れることになる。なお、イオン風には低濃度のオゾンが含まれる。

ここで、第１の電極構造１８と第３の電極構造３８との距離Ｌ１は、第２の電極構造２８と第３の電極構造３８との距離Ｌ２より長いのが好ましい。また、第４の電極構造４８と第３の電極構造３８の距離Ｌ４を、第２の電極構造２８と第３の電極構造３８との距離Ｌ２より短くするのが好ましい。小径の第１の電極構造１８では密度の高いイオン風が、より大径の第２の電極構造２８では、より密度の低いイオン風が、さらに大径の第４の電極構造４８では、更に密度の低いイオン風が生成される。しかし、第３の電極構造３８との距離が長いとコロナ放電も弱くなるので、生成されるイオン風は低密度になる。よって、Ｌ１＞Ｌ２＞Ｌ４とすることにより、全体として均等な密度のイオン風が生成され易い。特に、第１の電極構造１８、第２の電極構造２８および第４の電極構造４８を、第３電極を中心として放物面上に配置することが好ましい。放物面上に配置されることで、密度の均一なイオン風が生成され易い。なお、距離Ｌ１、Ｌ２、Ｌ４は上記には限定されず、他の関係であっても、同じ距離であってもよい。

空気清浄機１では、第３の電極構造３８と第１の電極構造１８、第２の電極構造２８、第４の電極構造４８の組合せを、例えば７つ備えることにより、大量のイオン風を噴出することが可能になる。このように、空気清浄機１によれば、簡便な構造で、大量のイオン風が得られる。

これまでの説明では、空気清浄機１は第１の電極１０、第２の電極２０および第４の電極４０を有していたが、第４の電極４０を有していなくてもよい。その分、イオン風の量は少なくなるが、用途等によっては、十分なイオン風が得られる。また、第１の電極１０、第２の電極２０、第４の電極４０に加え、第５の電極（不図示）、第６の電極（不図示）等を備えてもよい。加えられるこれらの電極は、第１の電極１０、第２の電極２０と同様に、略円環状の導電体領域を有して電極構造を複数有し、第１の電極構造１８等と同軸になるように第１の電極１０等と積層される。

次に図８を参照して、空気清浄機１を備える空気清浄機システム９０について説明する。空気清浄機システム９０は、空気清浄機１と、空気清浄機１が置かれた空間１００の環境データを計測する計測器１１０と、計測器１１０で計測された環境データに基づき、空気清浄機１の稼働状態を制御する制御装置１２０とを備える。空気清浄機１が置かれた空間１００とは、空気清浄機１が置かれた部屋、店舗、倉庫など、外部との空気の流通が制限された空間であるが、必ずしも壁で囲われている必要はない。

環境データには、空間１００内の臭気、雑菌数、オゾン濃度、ＰＭ２．５および花粉などの粒子状物質の濃度を含む。さらに、温度、湿度、風の強さや向きなどを含んでもよい。環境データを計測する計測器１１０は、いずれかの環境データを計測する計測器であればよい。空間１００内には複数の計測器１１０が設置されてもよい。複数の計測器１１０は同じ環境データを異なる場所で計測するものであっても、異なる環境データを計測するものであってもよい。

制御装置１２０は、計測器１１０で計測された環境データに基づき、空気清浄機１の稼働状態を制御できればよく、空間１００内の空気清浄機１以外の機器等を制御する制御装置であっても、汎用のＰＣであってもよく、特に限定されない。

空気清浄機１と制御装置１２０および計測器１１０と制御装置１２０の間の信号伝達は、有線で行っても、無線で行ってもよい。図８に示す空気清浄機システム９０では、空気清浄機１を３つ備える。２つの空気清浄機１は無線通信装置２を介して無線で制御装置１２０と通信し、１つの空気清浄機１は有線で制御装置１２０と通信する。計測器１１０の１つは無線通信装置１１２を介して無線で制御装置１２０と通信し、計測器１１０の１つはケーブル１１４を介して有線で制御装置１２０と通信する。特に計測器１１０は無線通信を介して制御装置１２０と通信できると、設置場所の自由度が増し、適切な場所に容易に設置できるので、好ましい。なお、計測器１１０が無線通信装置１１２を内蔵してもよい。

制御装置１２０は、インターネット等の公衆回線２０２を通じて外部システム２００から環境データを受信し、空気清浄機１の稼働状態を制御してもよい。例えば、気象庁、あるいは、その他の機関から、ＰＭ２．５の飛散情報あるいは花粉という微量のアレルギ物質などの飛散情報を受信して、空気清浄機１の稼働状態を制御してもよい。また制御装置１２０は、空気清浄機１のタイマー機能として、時間により空気清浄機１をオン・オフする機能を有してもよい。

続いて、空気清浄機システム９０の作用を説明する。空気清浄機システム９０では、空気清浄機１が置かれた空間１００内の環境データを計測器１１０で計測する。例えば、臭気や雑菌数を計測する。臭気が強い場合や雑菌数が多い場合には、空気清浄機１が発生するイオン風の量を増やして、脱臭力や殺菌力を強めることが好ましい。そこで、空気清浄機１の各電極１０、２０、３０、４０へ印加する電圧を高め、あるいは、第１の電極１０、第２の電極２０または第４の電極４０と第３の電極３０との間の距離を狭めることにより、発生するイオン風の量を増やす。逆に臭気が弱い場合や雑菌数が少ない場合には、印加する電圧を下げ、あるいは電極間の距離を広げて、発生するイオン風の量を減らす。このように、計測器１１０で計測される環境データに基づき空気清浄機１の稼働状態を制御することにより、無駄に空気清浄機１を稼働させることなく、その空間に居る人にとって快適なイオン風を発生し、快適な環境を提供することができる。

空間内で環境データが均一でない場合には、複数の空気清浄機１と複数の計測器１１０を備えることにより、より快適な環境を提供することができる。複数の計測器１１０により、異なる位置において異なる環境データを計測し、計測した環境データに基づいてその位置に適した稼働状態で空気清浄機１を稼働する。よって、空間１００内で環境データが異なる場合であっても、いずれの場所でも快適な環境を提供することができる。例えば、広い空間１００の場合や、空間１００内に環境データを変化（悪化）させる要因がある場合などに、特に効果的である。なお、空気清浄機システム９０は、１つだけの空気清浄機１を備えていても、１つだけの計測器１１０を備えていてもよい。

なお、空気清浄機１の各電極１０、２０、３０、４０へ印加する電圧は、制御装置１２０からの信号に基づき、変圧器（不図示）で増減してもよい。また、空気清浄機１が変圧器を内蔵しても、制御装置１２０が変圧器の機能を有していてもよい。

また、計測器１１０でオゾン濃度を測定してもよい。オゾン濃度が高いと、空間１００に居る人にとって、オゾン臭が気になることがあるので、オゾン濃度が高すぎる場合には、空気清浄機１が発生するイオン風の量を減らすことが好ましい。そこで、空気清浄機１の各電極１０、２０、３０、４０へ印加する電圧を下げ、あるいは、第１の電極１０、第２の電極２０または第４の電極４０と第３の電極３０との間の距離を広げることにより、発生するイオン風の量を減らす。このように、計測器１１０で計測される環境データに基づき空気清浄機１の稼働状態を制御することにより、オゾン濃度が高すぎてオゾン臭を感じさせることを防止して、その空間に居る人にとって快適なイオン風を発生し、快適な環境を提供することができる。

また、制御装置１２０は、公衆回線２０２を通じて外部システム２００から環境データを受信し、空気清浄機１の稼働状態を制御できる。例えば、気象庁から受信したＰＭ２．５の飛散情報によりＰＭ２．５が大量に飛散することが予想される場合には、空気清浄機１が発生するイオン風の量を増やすことが好ましい。イオン風によりＰＭ２．５が分解し消滅されるからである。そこで、空気清浄機１の各電極１０、２０、３０、４０へ印加する電圧を高め、あるいは、第１の電極１０、第２の電極２０または第４の電極４０と第３の電極３０との間の距離を狭めることにより、発生するイオン風の量を増やす。このように、公衆回線２０２を通じて受信する外部システム２００からの環境データに基づき空気清浄機１の稼働状態を制御することにより、予想される環境の変化に対応してイオン風を発生させるので、その空間に居る人にとって快適なイオン風を発生し、快適な環境を提供することができる。同様に、気象庁から受信した花粉の飛散情報により花粉が大量に飛散することが予想される場合には、空気清浄機１が発生するイオン風の量を増やすことが好ましい。花粉などの微粉も、オゾンで容易に酸化され、質量が増加して落下し、飛散しなくなる。

また、制御装置１２０は、空気清浄機１のタイマー機能を有するので、時間により空気清浄機１のオン・オフを切り替えることができる。例えば、空気清浄機システム９０を店舗で使用する場合に、閉店後に空気清浄機１を稼働し開店中は停止することにより、顧客の居る店内にオゾン臭が漂うことを防止しつつ、店内の脱臭、殺菌等を行うことができる。

また、制御装置１２０は、計測器１１０で計測した環境データが所定の範囲を超えた場合にアラームを発してもよい。環境が悪化した空間１００内に居る人や外に居る人に注意を喚起することができる。アラームは、例えば制御装置１２０がアラーム音を発しても、アラーム表示をしても、空間１００の内部または外部のアラーム装置（不図示）にアラーム音を発したりアラーム表示をするように信号を送信しても、他の公知の方法でアラームを発してもよい。

空気清浄機システム９０では、計測器１１０で空間の環境データを計測し、また、公衆回線２０２を通じて受信する外部システム２００からの環境データに基づき、さらに、タイマー機能により、空気清浄機１のオン・オフおよび発生するイオン風の量などの空気清浄機１の稼働状態を制御するので、その空間に居る人にとって快適なイオン風を発生し、その空間に居る人にとって快適な環境を提供することができる。

環境データとしては、温度、湿度、風の強さと方向など、空間内の環境に影響を与え得る他のデータを用いてもよい。タイマー機能としては、オン・オフだけではなく、時間によりイオン風の量を変化させでも、あるいは、環境データに基づき要求されるイオン風の量が時間により変更させるような機能であってもよい。

１ 空気清浄機
２ 無線通信装置
６ ケース
１０ 第１の電極（第１の金属層）
１２ 第１の空洞（第１の空洞領域）
１４ 第２の空洞（第２の空洞領域）
１４ａ、ｂ、ｃ 扇形空洞
１４ｄ、ｅ、ｆ 継ぎ部分
１６ 第１の導電体領域（第１の金属領域）
１８ 第１の電極構造
２０ 第２の電極（第２の金属層）
２２ 第３の空洞（第３の空洞領域）
２４ 第４の空洞（第４の空洞領域）
２４ａ、ｂ、ｃ 扇形空洞
２４ｄ、ｅ、ｆ 継ぎ部分
２６ 第２の導電体領域（第２の金属領域）
２８ 第２の電極構造
３０ 第３の電極
３１ 折り曲げ部分
３２ 第３の電極板
３３ 貫通穴
３４ 電極板を貫通する部分
３５ 電極板に当接する部分
３６ 第３の電極構造の平板
３７ 第３の電極構造の遠位端
３８ 第３の電極構造（第１及び第２の空洞パターンの中心軸に配置する電極）
３９ 第３の電極構造の先端
４０ 第４の電極
４２ 第５の空洞
４８ 第４の電極構造
５０ 貫通孔
６０ 電極固定手段
６２ スペーサ
７０ （第１・第２・第４）電極移動手段
７２ 梁
７５ （第３）電極移動手段
８０ アロマ剤
８２ 繊維質の円筒
８５ アロマ保管部
９０ 空気清浄機システム
１００ 空間
１１０ 計測器
１１２ 無線通信装置
１１４ 空間内配線
１２０ 制御装置
１２２ 空気清浄機配線
２００ 外部システム
２０２ 公衆回線

Claims (13)

1. 平板状の第１の金属体であり、第１の空洞パターンを有し、第１の電圧が供給される第１の金属層と、
   平板状の第２の金属体であり、前記第１の空洞パターンと異なる第２の空洞パターンを有し、第２の電圧が供給され、前記第１の金属層と積層する第２の金属層と、
   前記第１及び第２の電圧と異なる第３の電圧が供給され、前記第１及び第２の空洞パターンの中心軸に配置する電極とを備え、
   前記第１の空洞パターンは、前記中心軸を基準に第１及び第２の空洞領域を含み、
   前記第１の金属層は、前記第１及び第２の空洞領域の間の第１の金属領域を含み、
   前記第２の空洞パターンは、前記中心軸を基準に第３及び第４の空洞領域を含み、
   前記第２の金属層は、前記第３及び第４の空洞領域の間の第２の金属領域を含み、
   前記第１の金属層及び前記電極間、並びに前記第２の金属層及び前記電極間で、それぞれコロナ放電を発生し、イオン及びオゾンの風を発生する、空気清浄機と；
   前記空気清浄機が置かれた空間の環境データを計測する計測器と；
   前記計測器で計測された環境データに基づき、前記空気清浄機の稼働状態を制御する制御装置とを備える；
   空気清浄機システム。
2. 導電体板に、略円形の第１の空洞と、該第１の空洞と同軸である略円環形の第２の空洞とが形成され、前記第１の空洞と前記第２の空洞との間に略円環形の第１の導電体領域を有する第１の電極構造を複数有する第１の電極と、
   導電体板に、前記第１の空洞より大径の略円形の第３の空洞と、該第３の空洞と同軸である略円環形の第４の空洞とが形成され、前記第３の空洞と前記第４の空洞との間に略円環形の第２の導電体領域を有する第２の電極構造を複数有し、前記第１の電極構造と前記第２の電極構造とが同軸となるように前記第１の電極と積層される第２の電極と、
   前記第１の電極と前記第２の電極との間に空隙を設けて固定する電極固定手段と、
   前記第１の電極構造と前記第２の電極構造の中心軸上で、前記第１の電極構造および前記第２の電極構造から離間した位置に延在する第３の電極構造であって、前記第１の電極構造、前記第２の電極構造、該第３の電極構造の順に配置される複数の第３の電極構造と、該複数の第３の電極構造における前記第２の電極構造からの遠位端を固定支持する第３の電極板とを有する、第３の電極とを備え、
   前記第１の電極と前記第２の電極に負電圧を印加し、前記第３の電極に正電圧を印加することにより、前記第１の電極構造と前記第３の電極構造並びに前記第２の電極構造と前記第３の電極構造との間でコロナ放電を発生して前記第１の電極構造および前記第２の電極構造から前記第３の電極構造と離間する方向へのイオン風を生ずる、空気清浄機と；
   前記空気清浄機が置かれた空間の環境データを計測する計測器と；
   前記計測器で計測された環境データに基づき、前記空気清浄機の稼働状態を制御する制御装置とを備える；
   空気清浄機システム。
3. 前記環境データは、臭気、雑菌数、オゾン濃度の少なくとも１つである；
   請求項１または２に記載の空気清浄機システム。
4. 前記制御装置は、公衆回線を通じて環境に関するデータを受信し、該環境に関するデータに基づき、前記空気清浄機の稼働状態を制御する；
   請求項１ないし３のいずれか１項に記載の空気清浄機システム。
5. 前記計測器で計測された前記環境データは、無線通信を介して前記制御装置に送信される；
   請求項１ないし４のいずれか１項に記載の空気清浄機システム。
6. 前記制御装置は、前記空気清浄機のタイマー機能を有する；
   請求項１ないし５のいずれか１項に記載の空気清浄機システム。
7. 前記制御装置は、前記空気清浄機へ送る電圧を調整することにより、該空気清浄機の稼働状態を制御する；
   請求項１ないし６のいずれか１項に記載の空気清浄機システム。
8. 前記空気清浄機は、前記第１の電極層または前記第１の電極、前記第２の電極層または前記第２の電極、前記第１及び第２の空洞パターンの中心軸に配置する電極または前記第３の電極の少なくとも１つを動かして、前記第１の電極と前記第３の電極の間の距離若しくは前記第２の電極と前記第３の電極の間の距離、または、前記第１の電極層と前記第１及び第２の空洞パターンの中心軸に配置する電極の間の距離若しくは前記第２の電極層と前記第１及び第２の空洞パターンの中心軸に配置する電極の間の距離を変更することにより、該空気清浄機の稼働状態を制御する；
   請求項１ないし７のいずれか１項に記載の空気清浄機システム。
9. 前記空気清浄機は、導電体板に、前記第３の空洞より大径の略円形の第５の空洞が形成され、前記第５の空洞の周縁の導電体領域である第４の電極構造を複数有し、前記第４の電極構造と前記第１の電極構造および前記第２の電極構造とが同軸となるように、前記第２の電極と前記第３の電極の間に前記第１の電極および第２の電極と積層される第４の電極であって、前記電極固定手段により固定される第４の電極をさらに備え、
   前記第４の電極に負電荷が印加される；
   請求項２および請求項２に従属する請求項３ないし８のいずれか１項に記載の空気清浄機システム。
10. 前記空気清浄機は、前記第４の電極を動かして、前記第４の電極と前記第３の電極の間の距離を変更することにより、該空気清浄機の稼働状態を制御する；
    請求項９に記載の空気清浄機システム。
11. 前記制御装置は、前記環境データが所定の範囲を超えたときにアラームを発する；
    請求項１ないし１０のいずれか１項に記載の空気清浄機システム。
12. 前記空気清浄機は、加温されることにより芳香を発するアロマ剤をさらに備える；
    請求項１ないし１１のいずれか１項に記載の空気清浄機システム。
13. 前記空気清浄機を複数備える；
    請求項１ないし１２のいずれか１項に記載の空気清浄機システム。

Images