JP6495642B2 - イオン発生機 - Google Patents

Description

本発明は、除菌や脱臭を行えるイオン発生機に関する。

放電によりイオンを発生するイオン発生機は、イオンをファンの送風により室内に放出する。放出されたイオンにより、空気中に浮遊する細菌を殺菌したり、空気中の臭いを分解して消臭したりすることができる。

このように、イオン発生機は、室内の除菌や脱臭のために除菌運転を行う。ここで、特許文献１に記載されているように、人の有無を検出する人感センサにより、室内に人がいないことが検知されたとき、イオン発生装置が停止される。

特開２００４−１５０７３４号公報

通常、室内に人がいるとき、イオン発生機は、除菌運転を行い、人がいないときには除菌運転を行わない。しかし、人の出入りがあり、臭いの籠るトイレなどの所定空間においては、床などに臭いの原因菌が付着しており、人がいないときでも、細菌や臭いが存在している。このとき、除菌運転が行われないので、細菌や臭いは消失することがない。

そこで、本発明は、上記に鑑み、人がいないときにも除菌運転を行って、効率よく所定空間の除菌や脱臭を行うようにしたイオン発生機の提供を目的とする。

本発明は、イオンを発生するイオン発生装置と、所定空間内の人の在不在を検出する人検知器と、所定空間内の人の有無に応じてイオン発生装置を制御して除菌運転を行う制御装置とを備えたものである。所定空間に人が不在のとき、制御装置は、所定空間に人が在るときよりも除菌性能を高めた除菌運転を行う。

所定空間に人がいない間に、除菌性能の高い除菌運転が行われる。これにより、人がいないときに、所定空間の除菌や消臭を効率よく行える。人が所定空間に入ったとき、清潔で快適な空間となっている。

発生したイオンを所定空間に吹き出すファンを備え、所定空間に人が不在のとき、制御装置は、所定空間に人が在るときよりもファンの風量が多くなるようにファンを制御する。

風量が多くなると、イオンが遠くまで到達し、除菌できる範囲が広がるので、除菌性能が高まる。また、ファンの風量が上がると、ファンが発する音も大きくなるが、人がいるときには、風量が少ない除菌運転が行われるので、ファンの音は小さくなる。

制御装置は、人の不在を検知してから一定時間後にイオン発生装置の運転あるいはイオンを所定空間に吹き出すファンの運転を切り替える。イオンの発生量を増やしたり、ファンの風量を多くすることにより、除菌性能を高めることができる。所定空間への人の出入りが多いと、頻繁にイオン発生装置やファンの運転が切り替えられるが、運転を切り替えるまでに一定時間のタイムラグを設けることにより、運転の切替回数を減らせる。

人検知器は、人の動きがあるとき、人が在ると検出し、人の動きがないとき、不在であると検出し、制御装置は、人の動きがないことを検知したときから予め設定された一定時間経過したときに、除菌性能が高まるようにイオン発生装置の運転あるいはイオンを所定空間に吹き出すファンの運転を切り替える。すなわち、所定空間に人が動かずにいるとき、人が不在であると検知されるが、一定時間の間に人が動くと、人がいることが検知される。したがって、人がいるにもかかわらず、除菌性能を高めた除菌運転に切り替わることを防止できる。

本発明によると、人がいない間に所定空間内の除菌、脱臭を行うことができ、人が所定空間に入ったとき、快適な空間を実現することができる。

本発明のイオン発生機の斜視図 イオン発生機の主要部断面図 ケースの斜視図 イオン発生機の制御ブロック図 トイレに設けられたイオン発生機が強運転しているときの様子を示す図 除菌運転のフローチャート トイレに設けられたイオン発生機が標準運転しているときの様子を示す図

（第１実施形態）
本実施形態のイオン発生機を図１〜３に示す。イオン発生機は、イオンを発生するイオン発生装置１と、発生したイオンを外部に吹き出させるファン２と、照明装置３と、イオン発生装置１、ファン２および照明装置３を収容するケース４と、ケース４を着脱可能に保持するアダプタ５とを備えている。

図３に示すように、ケース４は円筒状に形成され、ケース４の軸方向の前面および背面が開口される。ケース４の背面側に、アダプタ５に接続するためのコネクタ６が装着されている。コネクタ６はケース４の一部を構成する。コネクタ６に設けられた引掛刃がアダプタ５に差し込まれると、ケース４はアダプタ５に着脱可能に取り付けられる。アダプタ５の口金７が、所定空間の天井や壁などに設けられたソケットに嵌め込まれる。所定空間は、人が出入りする、閉じた空間であって、例えばトイレなどである。イオン発生機がトイレの高所に取り付けられ、イオン発生機にソケットを通じて電源が供給される。このように、室内の脱臭、除菌などの空気清浄機能を有するイオン発生機は、室内の照明装置としての機能も果たす。

コネクタ６を取り囲むケース４の外周面に吸気口８が形成される。吸気口８はケース４の全周にわたって設けられる。吸気口８の内面側に、フィルタ９が着脱可能に設けられる。ケース４内に、ケース４の中央を軸方向に沿って背面から前面に向かう通風路１０が形成される。通風路１０は、コネクタ６の前面の開口を通じて吸気口８と前面側の開口とを連通する。

ファン２は、軸流ファンとされ、通風路１０内に設けられる。ファン２は、通風路１０の出口側に配置され、通風路１０の中心軸上に位置するようにケース４の内壁に支持される。ファン２が駆動されると、ケース４の周囲の空気が吸気口８からケース４内に吸い込まれ、通風路１０の入口では、吸い込まれた空気が半径方向の流れから軸方向の流れに向きを変える。

イオン発生装置１は、２組の放電電極と誘導電極とを有し、各電極は樹脂製ケースに収容される。ケース内に、放電電極および誘導電極に高電圧を印加する高電圧発生回路が設けられる。放電電極および誘導電極に高電圧が印加されると、一方の放電電極から正イオンが発生し、他方の放電電極から負イオンが発生する。

イオン発生装置１は、通風路１０に面するように設けられる。通風路１０の側壁に、イオン発生装置１が取り付けられる。イオン発生装置１はファン２の上流側に配置される。また、通風路１０の側壁に、イオン発生装置１から発生するイオンを検出するためのイオンセンサ１１が設けられる。イオンセンサ１１は、イオン発生装置１と円周方向に並んで配置され、ファン２の回転方向においてイオン発生装置１の下流側に位置する。

照明装置３は、発光素子として複数のＬＥＤ２０と、ＬＥＤ２０を搭載する実装板２１とを有する。照明装置３は、通風路１０の出口に設けられる。実装板２１は、ケース４の前面の開口に配置される。実装板２１は、円板状に形成された回路基板である。実装板２１の外周部分が環状の実装部２２とされる。実装部２２に、複数のＬＥＤ２０が一定間隔で同一円周上に実装される。実装部２２が通風路１０の出口の周縁にねじにより取り付けられる。実装部２２の前面は、透光性のカバー２３に覆われている。

実装板２１の中央に島部２４が形成され、複数の橋部２５により島部２４が実装部２２に連結される。円板状の島部２２に、情報を収集したり、情報を発信するための電子部品が搭載される。このような電子部品として、所定空間内の人の有無を検出する人検知器、各種の情報を報知するＬＥＤなどの報知ランプ、照度センサ、臭いセンサなどがある。ここでは、人検知器としてのトイレなどの室内の人の在不在を検出する人感センサ２６および報知ランプ２７が島部２４に搭載される。橋部２５には、プリント配線が施され、実装部２２と島部２４とは電気的に接続されている。島部２４および橋部２５は、非透光性の前カバー２８と後カバー２９に覆われている。前カバー２８は、島部２４および橋部２５の前面を隙間をあけて覆い、後カバー２９に保持される。後カバー２９は、島部２４および橋部２５の背面を隙間をあけて覆い、ケース４の内壁に取り付けられている。これらの隙間には、風が流れるようになっている。

実装部２２の内側の周縁は、通風路１０に面している。また、実装板２１の一部である橋部２５および島部２４は通風路１０内に位置し、通風路１０内に突き出ている。

実装板２１は、通風路１０に連通する通気孔３０を有し、実装部２２よりも内周側に通気孔３０が形成される。実装部２２と島部２４との間にある複数の開口が通気孔３０とされる。通気孔３０は通風路１０に連通し、通気孔３０がイオンを吹き出すためのケース４の吹出口とされる。ここで、橋部２５は、送風の妨げにならないように３本とされ、吹出口からスムーズにイオンが室内に放出される。

通風路１０の側壁に、メイン基板３１が設けられる。メイン基板３１には、ＣＰＵなどから構成される制御装置３２、各装置に電源を供給する電源装置などが搭載される。メイン基板３１と実装板２１とはリード線により電気的に接続される。

図４に示すように、制御装置３２は、人感センサやイオンセンサの出力に基づいて、イオン発生装置１およびファン２を制御するとともに照明装置３を制御する。室内に設置されたリモートスイッチにより電源オンされると、制御装置３２は、起動して、イオン発生装置１およびファン２を動作させるとともに、状況に応じて照明装置３を動作させる。電源がオンされているとき、イオン発生装置１およびファン２は、常時動作している。

イオン発生装置１から発生したイオンは、ファン２の送風により通風路１０を出口に向かって運ばれる。そして、イオンは、実装板２１の通気孔３０から室内に吹き出される。複数の通気孔３０を取り囲むように配置されたＬＥＤ２０が発光して、前方が照射される。イオンを吹き出す送風方向とＬＥＤ２０の照射方向とは同一方向となる。照明される領域には、吹き出された正イオンおよび負イオンが存在することになる。

イオンセンサ１１は、イオン発生装置１から発生するイオンを検出する。発生したイオンはファン２の回転によりイオンセンサ１１に向かって流れ、イオンセンサ１１はイオンの有無を確実に検出することができる。イオンセンサ１１がイオン無しを検出すると、制御装置３２は、イオン発生装置１の動作を停止させて、報知ランプ２７を動作させる。これにより、異常の発生が報知される。

そして、イオン発生機は、所定空間の除菌、脱臭のために除菌運転を行う。除菌運転は、電源オン中、常時行われている。このとき、所定空間の人の有無に応じて除菌運転が制御される。制御装置３２は、所定空間に人がいるとき、標準運転を行い、所定空間に人が不在のとき、標準運転時よりも除菌性能を高めた強運転を行う。また、制御装置３２は、所定空間の人の有無に応じて照明装置３の動作を制御する。所定空間に人がいるとき、照明装置３は動作し、所定空間に人が不在のとき、照明装置３は動作しない。

標準運転では、イオン発生装置１はオン、ファン２の風量は弱とされる。ＬＥＤ２０はオンされる。強運転では、イオン発生装置１はオン、ファン２の風量は強とされる。ＬＥＤ２０はオフされる。風量が弱のとき、ファン２の回転数は例えば３０００ｒｐｍ、風量が強のとき、ファン２の回転数は例えば６０００ｒｐｍとされる。

制御装置３２は、所定空間内の人の在不在に応じて、強運転と標準運転との切り替えを行う。強運転から標準運転への切り替えは、所定空間に人が在ると検知されたときに行われる。標準運転から強運転への切り替えは、所定空間の人の不在が検知されたときに行われる。

ここで、制御装置３２は、人の不在を検知してから一定時間後に標準運転から強運転に切り替える。人感センサ２６として、焦電センサが用いられる。この人感センサ２６は、人の動きがあるとき、人が在ると検出し、人の動きがないとき、不在であると検出する。そのため、制御装置３２は、人の動きがないことを検知したときから予め設定された一定時間経過したときに強運転を開始する。

この一定時間のタイムラグを設定するためのモード切替スイッチ３３が設けられる。スライド式のモード切替スイッチ３３は、コネクタ６に設けられる。ユーザは、ケース４からアダプタ５を取り外すと、ケース４の上方にある開口からモード切替スイッチ３３を操作できる。これにより、初期状態では、予め決められたタイムラグとされる。ユーザは運転の切替を過度に気にせず使用できるが、ユーザの生活環境に応じてタイムラグを変更することが可能である。モード切替スイッチ３３により、予め決められた時間の運転モードを選択できる。例えば、運転モード１では３０秒、運転モード２では１分、運転モード３では３分にそれぞれ一定時間が設定される。

図５に示すように、イオン発生機Ａがトイレの天井に取り付けられる。なお、図５中、３５は便器、３６はソケット、３７はドアである。リモートスイッチが操作されて、電源オンされると、制御装置３２は、除菌運転を行う。すなわち、強制的に標準運転が行われ、ＬＥＤ２０がオンされる。人がトイレから出ると、図６に示すように、トイレに人がいないことが検知され、強運転が行われる。ＬＥＤ２０はオフされる（Ｓ１）。

人がトイレに入ると、人感センサ２６が人の存在を検出する（Ｓ２）。制御装置３２は、トイレに人がいることを検知すると、強運転から標準運転に切り替え、ＬＥＤ２０をオンする（Ｓ３）。

人がトイレから出ると、人感センサ２６は、人の不在を検出する（Ｓ４）。制御装置３２は、トイレに人がいないことを検知すると、時間をカウントする。人の不在が検出されてから一定時間経過する（Ｓ５）と、制御装置３２は、標準運転から強運転に切り替え、ＬＥＤ２０をオフする（Ｓ６）。そして、人がトイレに入ってくるまで強運転が行われる。

強運転が行われているとき、ファン２の風量が強とされる。図５に示すように、ケース４の吹出口から吹き出されたイオンは、風量が弱のときよりも遠くまで到達し、トイレの隅々までイオンが行き渡る。そのため、天井に取り付けられたイオン発生機から放出されたイオンはトイレの床まで届く。これによって、トイレに人がいない間に、床や壁に付着した臭いの原因菌を除菌することができ、トイレ内の除菌、消臭が行われる。このとき、ファン２から発せられる音が大きくなるが、人がいないので問題にはならない。

標準運転が行われているとき、ＬＥＤ２０が点灯して、ファン２の風量が弱とされる。図７に示すように、イオン発生機は人の頭上に位置しているので、吹出口から吹き出されたイオンは、人の周囲の浮遊菌の作用を抑える。これによって、服などに臭いがつかない。また、ファン２が発する音は小さくなり、人に不快にさせない。しかも、人に当たる風が弱くなり、冬場に寒さを感じさせないようにできる。

上記のように、トイレなどの所定空間において、除菌運転は常時行われる。人がいないときに、集中的に除菌、脱臭が行われ、人がいるときには、控え目に除菌運転が行われる。したがって、人に優しく、効果的な除菌運転を実現することができる。

標準運転から強運転に切り替わるとき、人の不在が検知されてから運転切替まで一定時間のタイムラグがある。不在が検知されたとき、すぐに運転の切り替えが行われると、トイレへの人の出入りが多いと、頻繁に運転が切り替えられる。そこで、一定時間のタイムラグを設けることにより、運転の切替回数が減り、ファン２にかかる負荷を減らすことができる。また、トイレに人が動かずにいるとき、人が不在であると検知されるが、一定時間経過するまでに人が動くと、人がいることが検知される。したがって、人がいるにもかかわらず、強運転に切り替わり、消灯されることを防止できる。

ところで、タイムラグの時間は切り替え可能とされる。ユーザがモード切替スイッチ３３を操作すると、運転モードが設定される。トイレ内に人がいるにもかかわらず、動かずにいると、不在である検知されるが、タイムラグの時間を長くすることにより、すぐに標準運転から強運転に切り替わらず、消灯もされない。これにより、トイレ内にいる人を不快にさせないようにできる。また、トイレへの人の出入りが多い場合、タイムラグの時間を短くすることにより、人がトイレから出るとすぐに強運転が行われるので、次の人が入るまでに消臭することができ、快適な空間を実現できる。

（第２実施形態）
本実施形態のイオン発生機では、強運転のとき、イオン発生量を標準運転時よりも多くする。ファン２の風量は標準運転のときと同じである。その他の構成は、第１実施形態と同じである。

制御装置３２は、人が不在になったことを検知すると、電極に印加する電圧を高くするようにイオン発生装置１を制御する。強運転において、イオン発生機から吹き出すイオン量が多くなる。これにより、除菌性能が強くなり、人がいない間に、トイレ内の除菌、消臭を行うことができる。なお、標準運転時のファン２の風量は高めに設定しておくとよい。

（第３実施形態）
本実施形態のイオン発生機では、トイレに人がいるとき、除菌運転が停止される。トイレに人がいるとき、除菌運転が行われる。その他の構成は、第１実施形態と同じである。

制御装置３２は、トイレに人が在ることを検知すると、除菌運転を停止し、ＬＥＤ２０をオンする。イオン発生装置１およびファン２は停止する。トイレにいる人に対して、風や音が気にならないようにできる。そして、制御装置３２は、トイレにいる人が不在になったことを検知すると、除菌運転を開始する。イオン発生装置１およびファン２が動作し、ＬＥＤ２０がオフされる。このように、人が在るときには、除菌運転を停止し、人が不在のときに除菌運転を行うことは、人が在るときよりも除菌性能を高めた除菌運転を行うことになる。

（第４実施形態）
本実施形態のイオン発生機では、人検知器がケース４から離れて設けられる。ケース４に、人検知器と無線通信を行う通信部が設けられ、制御装置３２は、通信部を通じて人検知器と通信を行う。その他の構成は、第１、第２実施形態と同じである。

人検知器は、トイレ内の便器やドアの近傍に設けられた赤外線センサとされ、無線ＬＡＮ、ブルートゥース（登録商標）、ＺｉｇＢｅｅ（登録商標）などの無線通信を行う機能を有する。この人検知器が、人の有無に応じて検出信号を送信すると、制御装置３２は、検出信号に基づいて人の在不在を判断し、強運転と標準運転とを切り替える。上記の人検知器として、トイレ内に既設のものを利用することができる。

（第５実施形態）
本実施形態のイオン発生機では、人検知器として、反射型赤外線センサあるいは赤外線カメラが用いられる。この人検知器は、人の動きを検出することができ、人がトイレに入ったことおよび人がトイレから出たことを検出する。その他の構成は、第１、第２実施形態と同じである。

人検知器が、人がトイレに入ったことを検出すると、制御装置３２は、強運転から標準運転に切り替える。また、人検知器が、人がトイレから出たことを検出すると、制御装置３２は、標準運転から強運転に切り替える。これにより、人の在不在に応じて、すぐに強運転と標準運転とを切り替えることができる。

以上の通り、本発明のイオン発生機は、イオンを発生するイオン発生装置１と、所定空間内の人の在不在を検出する人検知器と、所定空間内の人の有無に応じてイオン発生装置１を制御して除菌運転を行う制御装置３２とを備えたものである。所定空間に人が不在のとき、制御装置３２は、所定空間に人が在るときよりも除菌性能を高めた除菌運転を行う。

人の在不在に応じて除菌性能の異なる除菌運転を切り替えることにより、所定空間に人がいない間に、集中的に除菌、消臭が行える。これにより、所定空間内にいる人への快適さを保ちながら効果的に除菌運転を行うことができる。

発生したイオンを所定空間に吹き出すファン２を備え、所定空間に人が不在のとき、制御装置３２は、所定空間に人が在るときよりもファン２の風量が多くなるようにファン２を制御する。このように、風量を多くすることにより、イオンを所定空間内に行き渡らせることができ、除菌性能を高めることができる。

所定空間を照らす照明装置３を備え、所定空間に人が不在のとき、照明装置３はオンされ、所定空間に人が在るとき、照明装置３はオフされる。これにより、人がいなくなったときの照明の消し忘れを防げる。

制御装置３２は、人の不在を検知してから一定時間後にイオン発生装置１の運転あるいはイオンを所定空間に吹き出すファン２の運転を切り替える。これにより、所定空間への人の出入りが多くても、頻繁にイオン発生装置１やファン２の運転切替が行われることを防げる。

人検知器は、人の動きがあるとき、人が在ると検出し、人の動きがないとき、不在であると検出し、制御装置３２は、人の動きがないことを検知したときから予め設定された一定時間経過したときにイオン発生装置１の運転あるいはイオンを所定空間に吹き出すファン２の運転を切り替える。所定空間に人がいるにもかかわらず、不在であると検知されても、すぐに除菌性能を高めた除菌運転、例えばイオン発生量を多くする、ファン２の風量を多くするといった運転に切り替わらないので、騒音や冷涼感の点で人に不快感を与えないようにできる。

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。イオン発生機が設置される所定空間として、例えば食料、衣料などの物品を保管する冷蔵室や保管室、浴室などであってもよい。さらに、冷蔵庫の庫内であってもよい。

人が不在になったとき、消灯するタイミングを遅らせてもよい。制御装置３２は、標準運転から強運転に切り替えるとき、同時にＬＥＤを消灯する。また、ＬＥＤ２０の明るさを徐々に下げていってもよい。人がいないことが検知されると、ＬＥＤ２０は徐々に暗くなっていく。これにより、人がトイレを出るまでトイレ内を明るくできる。

ユーザは、標準運転および強運転におけるイオン発生量や風量を個別に設定してもよい。また、標準運転時のイオン発生量あるいは風量が設定されると、自動的に強運転時のイオン発生量あるいは風量が設定されるようにしてもよい。

また、モード切替スイッチ３３はケース４の内部に設けられているが、ケース４の外部に設けてもよい。これにより、スイッチ３３が見やすくなり、ユーザは容易にタイムラグを変更することができる。さらに、ＬＥＤ２０の明るさを切り替える切替スイッチや人感センサ６の感度を切り替える切替スイッチを設けてもよい。

１ イオン発生装置
２ ファン
３ 照明装置
４ ケース
２０ ＬＥＤ
２６ 人感センサ
３２ 制御装置
３３ モード切替スイッチ

Claims (5)

1. イオンを発生するイオン発生装置と、所定空間を照らす照明装置と、所定空間内の人の在不在を検出する人検知器と、所定空間内の人の有無に応じてイオン発生装置および照明装置を制御して除菌運転を行う制御装置とを備え、制御装置は、所定空間に人が在るとき、標準運転による除菌運転を行って、照明装置をオンし、所定空間に人が不在のとき、標準運転よりも除菌性能を高めた除菌運転を行って、照明装置をオフし、
   室内に設置されたリモートスイッチにより電源がオンされると、制御装置は、強制的に標準運転による除菌運転を行って、照明装置をオンし、その後所定空間に人がいないことが検知されると、標準運転よりも除菌性能を高めた除菌運転を行い、照明装置をオフすることを特徴とするイオン発生機。
2. 発生したイオンを所定空間に吹き出すファンを備え、所定空間に人が不在のとき、制御装置は、所定空間に人が在るときよりもファンの風量が多くなるようにファンを制御することを特徴とする請求項１記載のイオン発生機。
3. 制御装置は、人の不在を検知してから一定時間のタイムラグの経過後にイオン発生装置の運転あるいはイオンを所定空間に吹き出すファンの運転を切り替えることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のイオン発生機。
4. 人検知器は、人の動きがあるとき、人が在ると検出し、人の動きがないとき、不在であると検出し、制御装置は、人の動きがないことを検知したときから予め設定された一定時間のタイムラグが経過したときにイオン発生装置の運転あるいはイオンを所定空間に吹き出すファンの運転を切り替えることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のイオン発生機。
5. タイムラグを設定するための切替スイッチが設けられ、タイムラグは変更可能とされたことを特徴とする請求項３または４記載のイオン発生機。

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