JP6513958B2

JP6513958B2 - 空気清浄機

Info

Publication number: JP6513958B2
Application number: JP2015023818A
Authority: JP
Inventors: 正二郎佐野; 圭太塩川
Original assignee: SHOWA MANUFACTURING CO., LTD.
Current assignee: SHOWA MANUFACTURING CO., LTD.
Priority date: 2015-02-10
Filing date: 2015-02-10
Publication date: 2019-05-15
Anticipated expiration: 2035-02-10
Also published as: JP2016147207A

Description

本発明は、空気清浄機に関する。

従来、空気清浄機は、高圧をかけた電極間に空気を流通させて空気中に含まれる塵埃等の粒子を帯電させるイオナイザと、イオナイザによって帯電した粒子を静電気力によって吸着するコレクタと、を備えている。

イオナイザは電極間に高圧をかけているため電極間隔が所定の間隔よりも狭まると火花放電が発生する。例えば、電極間に異物が介入したり電極形状が変形したりして電極間隔が狭まると火花放電が発生する可能性がある。一方、コレクタも電極に電圧をかけて静電気力を発生させているため電極間隔が所定の間隔よりも狭まると火花放電が発生する。このため、例えば、電極表面に付着した異物の堆積量が増加したり電極形状が変形したりすると火花放電が発生する。

ここで、イオナイザにおいては、電極間に大き目の異物が入ったり電極形状が変形したりした場合に継続的に火花放電する異常放電が発生する可能性がある。また、コレクタにおいては、電極表面に付着したゴミの堆積量が増加したり電極形状が変化したりして絶縁距離の短縮による絶縁破壊が起こると継続的に火花放電する異常放電が発生する可能性がある。このような異常放電の発生を検出して対策する技術として特許文献１〜３が開示されている。

特開２００３−２２８８７号公報特開２０００−６１３５４号公報特開２００２−１７７８１７号公報

しかしながら、上述した特許文献１〜３に記載の技術では、電源回路内に流れる電圧や電流に基づいて火花放電を検出しており、高耐圧の回路素子を用いた検出回路を追加する必要が有る。また、従来の電源回路から回路構成の設計変更等の大幅な追加コストの発生を免れない。

本発明は前記課題に鑑みてなされたもので、高耐圧の回路素子を必要とせず、大幅な追加コストの発生を回避しつつ、異常放電の検出と対策とを可能ならしめる空気清浄機を実現することを目的とする。

本発明の態様の１つは、空気流通方向と交差する方向に並列配置した少なくとも高圧電極及び当該高圧電極と離間して配置された低圧電極を有する集塵部と、入力される電源電圧を昇圧した高電圧をケーブルを介して前記集塵部へ供給する高圧発生部と、前記高圧発生部への前記電源電圧の入力を制御する制御部と、前記ケーブルに付設された電界センサと、前記制御部の制御に従い所定の報知動作を行う報知部と、を備え、前記電界センサは、センサ基板に形成されたセンサ回路であり、当該センサ基板は、アンテナパターンと、回路機能部と、を有し、前記アンテナパターンと前記ケーブルとは前記センサ基板上に近接配置され、前記アンテナパターンは、前記ケーブルの周囲に発生する電界の変動によって発生する信号を検出し、前記回路機能部は、前記アンテナパターンで検出した前記ケーブルの周囲に発生する電界の変動によって発生する信号に対して、所定の信号処理を行って前記電界センサのセンサ出力として前記制御部に出力し、前記制御部は、前記電界センサのセンサ出力に基づいて前記高圧発生部への電源の入力の制御と前記報知部が行う所定の報知動作の制御とを行うことを特徴とする空気清浄機である。

このように構成された空気清浄機によれば、集塵部の高圧電極と低圧電極の間に異物などが介入したり電極の歪みにより電極間隔が狭められたりした場合に発生する火花放電を、集塵部に電源電圧を供給するケーブルに付設された電界センサのセンサ出力に基づいて制御部で検知することができる。従って、制御部は、この検知結果に基づいて集塵部で発生している火花放電が異常放電か否かを判断することが可能であり、必要に応じて集塵部への電源供給を停止したり、所定の報知動作を報知部に行わせたりすることができる。このように高電圧を供給するケーブルに付設した電界センサのセンサ出力に基づいて異常放電の検出及び対策を行っているため、電源回路内に放電検出のための回路構成を設ける場合に比べて、高耐圧の回路素子を必要とせず、大幅な追加コストの発生を回避することができる。

本発明の態様の１つは、前記制御部は、前記電界センサの検知結果に基づいて前記集塵部の高圧電極と低圧電極の間の放電の有無を検知しており、第１所定時間当たりの放電回数が第１所定数を超える状態が第２所定時間以上連続して発生したことを検知すると、前記高圧発生部への前記電源電圧の供給を停止することを特徴とする空気清浄機である。

このように構成された空気清浄機によれば、第１所定時間という単位時間内に第１所定数という一定数の火花放電の有無を検知することで集塵部において異常放電が発生しているか否かを判断することができる。そして、第２所定時間という一定時間の間、異常放電が連続して発生している場合に限定して集塵部への電源供給を停止しているため、単発的な短時間の火花放電によって集塵部に対する電源供給が停止されずに済む。

本発明の態様の１つは、前記制御部は、前記電界センサの検知結果に基づいて前記集塵部の高圧電極と低圧電極の間の火花放電の有無を検知しており、第１所定時間当たりの火花放電回数が第１所定数を超える状態が第２所定時間以上連続して発生したことを検知すると、前記高圧発生部に対する電源電圧の供給を第３所定時間だけ停止することを特徴とする空気清浄機である。

このように構成された空気清浄機によれば、第１所定時間という単位時間内に第１所定数という一定数の火花放電の有無を検知することで集塵部において異常放電が発生しているか否かを判断し、異常放電が第２所定時間という一定時間の間連続して発生している場合に限定して集塵部への電源供給を第３所定時間という限定した時間の間だけ停止している。このため、集塵部に飛来した異物によって偶発的に第２所定時間を超える異常放電が発生した場合に、第３所定時間という待機期間の後に集塵部を再稼働させるべく構成することにより、この待機時間内に自発的又は空気清浄機を流通する空気によって除去されうる異物によって発生した異常放電が解消した後に自動的に集塵機が再稼働するように構成することができる。しかも、自動的に異常放電が解消することからメンテナンス等を行う必要がないため、異常放電の発生を報知する必要が無い。

本発明の態様の１つは、前記制御部は、前記電界センサの検知結果に基づいて前記集塵部の高圧電極と低圧電極の間の火花放電の有無を検知しており、第１所定時間当たりの火花放電回数が第１所定数を超える状態が第２所定時間以上連続して発生したことを検知すると、前記高圧発生部に対する電源電圧の供給を第３所定時間だけ停止し、しかも、前記第２所定時間よりも長い第４所定時間の間に、前記第１所定時間当たりの火花放電回数が第１所定数を超える状態が前記第２所定時間以上連続して発生したことを検知して前記高圧発生部に対する電源電圧の供給を停止した回数が第２所定数を超えた場合には、前記高圧発生部に対する電源電圧の供給を停止するとともに前記報知部に所定の報知動作を行わせ、リセットされるまでは前記高圧発生部に対する電源電圧の供給の停止を維持することを特徴とする請求項１に記載の空気清浄機である。

このように構成された空気清浄機によれば、上述したような集塵部への電源供給の停止（及び再稼働）が、第４所定時間という一定時間の間に第２所定数という一定数以上発生した場合には、自発的又は空気清浄機を流通する空気によって除去されうる異物によって発生した異常放電ではないと判断して、集塵部への電源供給を停止して、異常放電の原因を解消したことを示すリセット操作が行われるまで電源供給の停止を維持する。この場合、異常放電の解消にはメンテナンス等が必要になるため、異常放電の発生を報知する。このように、自動的に解消可能な異常放電は自動的に解消するべく集塵部への電源供給の停止及び一定時間後の電源供給の再開で対処しつつ、自動的に解消不可能な異常放電の場合にのみ、電源供給を無期限に停止して異常放電の発生を報知しているため、メンテナンス等の手間を必要最小限に止めることができる。

本発明の態様の１つは、前記集塵部は、空気の流入側に設置され、高電圧の供給を受けてイオナイザ側高圧電極とイオナイザ側低圧電極の間で前記空気中の粒子をイオン化するイオナイザと、前記空気の流出側に設置され、高電圧の供給を受けてコレクタ側高圧電極とコレクタ側低圧電極とに前記空気中のイオン化された粒子を吸着するコレクタと、を備えることを特徴とする請求項１〜請求項４の何れか１項に記載の空気清浄機である。

以上説明した空気清浄機は、エアコン等の他の機器に組み込まれた状態で実施されたり他の方法とともに実施されたりする等の各種の態様を含む。また、本技術は前記空気清浄機を備える空気清浄システム、上述した装置を駆動する空気清浄機の駆動方法、上述した装置を駆動する機能をコンピュータに実現させるプログラム、該プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体、等としても実現可能である。

本発明によれば、集塵部の高圧電極と低圧電極の間に異物などが介入したり電極の歪みにより電極間隔が狭められたりした場合に発生する火花放電を、集塵部に電源電圧を供給するケーブルに付設された電界センサのセンサ出力に基づいて制御部で検知することができる。従って、制御部は、この検知結果に基づいて集塵部で発生している火花放電が異常放電か否かを判断することが可能であり、必要に応じて集塵部への電源供給を停止したり、所定の報知動作を報知部に行わせたりすることができる。このように高電圧を供給するケーブルに付設した電界センサのセンサ出力に基づいて異常放電の検出及び対策を行っているため、電源回路内に火花放電検出のための回路構成を設ける場合に比べて、高耐圧の回路素子を必要とせず、大幅な追加コストの発生を回避することができる。

請求項２に係る発明によれば、第１所定時間という単位時間内に第１所定数という一定数の火花放電の有無を検知することで集塵部において異常放電が発生しているか否かを判断することができる。そして、第２所定時間という一定時間の間、異常放電が連続して発生している場合に限定して集塵部への電源供給を停止しているため、単発的な短時間の火花放電によって集塵部に対する電源供給が停止されずに済む。

請求項３に係る発明によれば、第１所定時間という単位時間内に第１所定数という一定数の火花放電の有無を検知することで集塵部において異常放電が発生しているか否かを判断し、異常放電が第２所定時間という一定時間の間連続して発生している場合に限定して集塵部への電源供給を第３所定時間という限定した時間の間だけ停止している。このため、集塵部に飛来した異物によって偶発的に第２所定時間を超える異常放電が発生した場合に、第３所定時間という待機期間の後に集塵部を再稼働させるべく構成することにより、この待機時間内に自発的又は空気清浄機を流通する空気によって除去されうる異物によって発生した異常放電が解消した後に自動的に集塵機が再稼働するように構成することができる。しかも、自動的に異常放電が解消することからメンテナンス等を行う必要がないため、異常放電の発生を報知する必要が無い。

請求項４に係る発明によれば、上述したような集塵部への電源供給の停止（及び再稼働）が、第４所定時間という一定時間の間に第２所定数という一定数以上発生した場合には、自発的又は空気清浄機を流通する空気によって除去されうる異物によって発生した異常放電ではないと判断して、集塵部への電源供給を停止して、異常放電の原因を解消したことを示すリセット操作が行われるまで電源供給の停止を維持する。この場合、異常放電の解消にはメンテナンス等が必要になるため、異常放電の発生を報知する。このように、自動的に解消可能な異常放電は自動的に解消するべく集塵部への電源供給の停止及び一定時間後の電源供給の再開で対処しつつ、自動的に解消不可能な異常放電の場合にのみ、電源供給を無期限に停止して異常放電の発生を報知しているため、メンテナンス等の手間を必要最小限に止めることができる。

請求項５に係る発明によれば、イオナイザとコレクタを備える空気清浄機において、高耐圧の回路素子を必要とせず、大幅な追加コストの発生を回避しつつ、異常放電の検出と対策とを可能にすることができる。

本実施形態に係る空気清浄機の概略構成を示すブロック図である。本実施形態に係る空気清浄機の物理的構成の一例を示す図である。本実施形態に係る空気清浄機の外観を説明する斜視図である。本実施形態に係る空気清浄機を側面から見て模式的に示した図である。本実施形態に係る集塵部を側面から見て示した図である。図５のＡ−Ａ断面に沿って集塵部を断面的に示した図である。本実施形態に係るセンサ基板の外観を示す図である。本実施形態に係るセンサ基板の断面構成を模式的に示した図である。制御部が実行する異常放電検出制御を説明する図である。

以下、図面を参照しつつ本発明の一実施形態について説明する。

図１は、本実施形態に係る空気清浄機の概略構成を示すブロック図、図２は、本実施形態に係る空気清浄機の物理的構成の一例を示す図、図３は、本実施形態に係る空気清浄機の外観を説明する斜視図、図４は、本実施形態に係る空気清浄機を側面から見て模式的に示した図、図５は、本実施形態に係る集塵部を側面から見て示した図、図６は、図５のＡ−Ａ断面に沿って集塵部を断面的に示した図である。

空気清浄機１００は、利用者の操作入力を受け付ける操作部１０、外部電源に接続される電源入力部２０、電源入力部２０に入力される電源を用いて高圧の直流を生成する高圧発生部３０、高圧発生部３０から供給される直流電圧を用いて内部を流通する空気から塵埃等の粒子を除去する集塵部４０、電源入力部２０から高圧発生部３０への電源供給を制御する制御部５０、高圧発生部３０から集塵部４０への電源供給に用いられるケーブルＣに付設された電界センサ６０、及び、所定の報知動作を行う報知部７０を備えている。

本実施形態に係る空気清浄機１００は、エアコン等のように空気の流れを形成する空気流形成装置の空気吸引口付近に配設されており、この空気流形成装置に流入する空気中に含まれる塵埃等の粒子を集塵部４０で除去し、空気流形成装置に流入する空気を清浄化する。むろん空気清浄機１００はファン等の空気流形成装置を内蔵する構成としてもよい。

高圧発生部３０は、電源入力部２０からの電源を昇圧して生成した高電圧をケーブルＣを介して集塵部４０へ供給する。ケーブルＣに付設された電界センサ６０のセンサ出力は制御部５０に入力される。所定の報知動作を行う報知部７０は制御部５０に接続されており、制御部５０は電界センサ６０のセンサ出力に基づいて電源入力部２０から高圧発生部３０への電源電圧供給と報知部７０が行う所定の報知動作とを制御する。

図２に示す構成例において、制御部５０は制御基板Ｃ１に形成された制御回路により実現され、電界センサ６０はセンサ基板Ｃ２に形成されたセンサ回路により実現されている。なお、図２に示すスイッチ８０は、空気清浄機１００の内部構成に利用者等がアクセスする扉等の開閉に応じて自動的にオン／オフし、空気清浄機１００の内部構成に利用者等がアクセス可能な状態において当該内部構成における高圧の通電を自動的に遮断するスイッチであり、リレーユニット９０は、空気流形成装置等の外部装置と連動して運転するために設けられており、外部装置からの入力信号によりオン／オフされる。

制御基板Ｃ１に形成された制御部５０は、電源入力部２０から入力される電源電圧を高圧発生部３０へ出力するか否かを切り替えるリレー装置等の切替部ＳＷを有し、センサ基板Ｃ２からのセンサ出力に基づいて切替部ＳＷや報知部７０を制御する。制御部５０は、ＣＰＵ（ＣｅｎｔｒａｌＰｒｏｃｅｓｓｉｎｇＵｎｉｔ）、ＣＰＵのワークエリアとなるＲＡＭ（ＲａｎｄｏｍＡｃｃｅｓｓＭｅｍｏｒｙ）、ＣＰＵが実行するプログラムの記憶領域としてのＲＯＭ（ＲｅａｄＯｎｌｙＭｅｍｏｒｙ）等により構成することができる。

集塵部４０は、空気流通方向と交差する方向に並列配置した少なくとも高圧側電極及び高圧側電極と離間して配置された低圧側電極を有する。集塵部４０は、空気の流入側に設置され、高圧発生部３０から高電圧の供給を受けてイオナイザ側高圧電極４１Ｈとイオナイザ側低圧電極４１Ｌの間で、空気清浄機１００に流入する空気中に含まれる塵埃等の粒子を帯電させてイオン化するイオナイザ４１と、空気の流出側に設置され、高圧発生部３０から高電圧の供給を受けてコレクタ側高圧電極４２Ｈとコレクタ側低圧電極４２Ｌとに、イオナイザ４１によってイオン化された空気中の粒子を吸着するコレクタ４２とを有する。

本実施形態に係るイオナイザ４１は、複数のイオナイザ側高圧電極４１Ｈと複数のイオナイザ側低圧電極４１Ｌとを備えており、イオナイザ側高圧電極４１Ｈとイオナイザ側低圧電極４１Ｌを交互に空気流通方向と交差する方向に並列配置してある。すなわち、配列の端部に位置する電極を除いて、各イオナイザ側高圧電極４１Ｈの両側にこれを挟むようにイオナイザ側低圧電極４１Ｌが配置され、各イオナイザ側低圧電極４１Ｌの両側にこれを挟むようにイオナイザ側高圧電極４１Ｈが配置されている。イオナイザ側高圧電極４１Ｈは、例えば正電圧が印加されたタングステン線や放電エッジにより構成され、イオナイザ側低圧電極４１Ｌは、例えば接地されたプレート電極により構成される。

本実施形態に係るコレクタ４２は、複数のコレクタ側高圧電極４２Ｈと複数のコレクタ側低圧電極４２Ｌとを備えており、コレクタ側高圧電極４２Ｈとコレクタ側低圧電極４２Ｌを交互に空気流通方向と交差する方向に並列配置してある。すなわち、配列の端部に位置する電極を除いて、各コレクタ側高圧電極４２Ｈの両側にはこれを挟むようにコレクタ側低圧電極４２Ｌが配置され、各コレクタ側低圧電極４２Ｌの両側にはこれを挟むようにコレクタ側高圧電極４２Ｈが配置されている。コレクタ４２の各電極は、対向する２枚のコレクタ極板により構成される。

図７は、本実施形態に係るセンサ基板Ｃ２の外観を示す図、図８は、本実施形態に係るセンサ基板Ｃ２の断面構成を模式的に示した図である。

センサ基板Ｃ２には、アンテナパターンＣ２１と、ケーブル固定構造Ｃ２２と、回路機能部Ｃ２３と、制御基板Ｃ１に接続されるケーブルを接続するためのコネクタＣ２４と、を備えている。

アンテナパターンＣ２１は、センサ基板Ｃ２の面方向に沿って薄膜状に形成されている。ケーブルＣはセンサ基板Ｃ２の面方向に沿ってアンテナパターンＣ２１形成領域に対面させて固定される。このため、センサ基板Ｃ２に固定されたケーブルＣがアンテナパターンＣ２１に近接配置される。これにより、アンテナパターンＣ２１は、ケーブルＣに流れる電流によってケーブルＣの周囲に発生する電界の変動を的確に検出することができる。

なお、図７，図８に示す例では、センサ基板Ｃ２の厚さ方向の途中部位に埋設状にセンサ基板Ｃ２の面方向に沿って薄膜状に形成された金属薄膜により構成されている。より具体的には、図７，図８に示すアンテナパターンは、多層基板の中間層に形成した金属薄膜により構成されている。これにより、アンテナパターンＣ２１が外力や使用環境によって変形・損傷等することが防止され、アンテナパターンＣ２１の受信効率の変動を防止できる。

ケーブル固定構造Ｃ２２は、アンテナパターンＣ２１の面方向に沿ってセンサ基板Ｃ２の表面に配設されたケーブルＣをセンサ基板Ｃ２に対して固定する。

本実施形態に係るケーブル固定構造Ｃ２２は、係止具Ｃ２２１と、この係止具Ｃ２２１の基部Ａをセンサ基板Ｃ２に固定するべくセンサ基板Ｃ２に設けられた固定部Ｃ２２２と、係止具Ｃ２２１の係止部Ｂをセンサ基板Ｃ２に係止させるべくセンサ基板Ｃ２に設けられた係止孔Ｃ２２３と、により構成される。固定部Ｃ２２２は、アンテナパターンＣ２１を挟んで一方側に基部Ａが設けられ、係止孔Ｃ２２３は、アンテナパターンＣ２１を挟んで他方側に設けられる。

係止具Ｃ２２１の基部Ａと係止部Ｂとの間には胴部Ｄが設けられており、基部Ａを固定部Ｃ２２２に固定しつつ係止部Ｂを係止孔Ｃ２２３に係止した状態で胴部ＤはアンテナパターンＣ２１の形成領域を跨いで架橋するように基部Ａと係止部Ｂとの間を接続する。係止具Ｃ２２１は、非導電性の部材（誘電体等）によって構成されている。

係止具Ｃ２２１は、基部Ａを固定部Ｃ２２２に固定しつつ係止部Ｂを係止孔Ｃ２２３に係止した状態において、胴部Ｄとセンサ基板Ｃ２の表面との間にケーブルＣの直径よりも狭い隙間を形成する。これにより、胴部Ｄとセンサ基板Ｃ２との間にケーブルＣを通して所定の位置にケーブルＣを配置し、係止部Ｂを係止孔Ｃ２２３に係止固定することにより、胴部Ｄとセンサ基板Ｃ２との間でケーブルＣを所定位置に押圧固定することができる。

アンテナパターンＣ２１の幅Ｗは、径方向における変形の少ない基本形状のケーブルＣの直径（図７，図８では２本のケーブルの直径の合計）より大きく形成する。これにより、ケーブルＣを流れる電流により発生する電界の変動の検知効率が向上する。また、ケーブルＣが係止具Ｃ２２１の押圧固定によって変形拡幅する場合は、この拡幅を考慮した幅でアンテナパターンＣ２１を形成し、例えば、基本形状のケーブルＣの直径の２倍以上とし、より好ましくは基本形状のケーブルＣの直径の３倍以上とすることにより検出効率を向上することができる。

アンテナパターンＣ２１の端部には、回路機能部Ｃ２３と接続する配線Ｐが接続されている。アンテナパターンＣ２１において、配線Ｐはセンサ基板Ｃ２に対して固定されたケーブルＣの長さ方向の一方の端部付近に接続されている。これにより、ケーブルＣを流れる電流によってケーブルＣの周囲に発生する電界によってアンテナパターンＣ２１に発生する電流が効率的に回路機能部Ｃ２３へ伝達されることになる。

コネクタＣ２４は、回路機能部Ｃ２３に設けられており、アンテナパターンＣ２１から配線Ｐを介して回路機能部Ｃ２３に入力され、回路機能部Ｃ２３が所定の信号処理を行った信号はコネクタＣ２４及びこれに接続されたケーブルを介して制御基板Ｃ１へ出力される。回路機能部Ｃ２３にはコネクタＣ２４の他、必要に応じて、分圧回路、バンドパスフィルタ回路、ワンショットパルス回路等を設ける。コネクタＣ２４に接続されるケーブルは制御基板の入出力端子に接続される。

分圧回路は、アンテナパターンＣ２１が受信した信号の電圧を、分割抵抗等を用いて適切なレベルに分圧する。例えば、アンテナパターンＣ２１が受信した信号が数百Ｖの電圧レベルで得られる場合、これを分圧して数Ｖの電圧レベルに降圧することで後段の回路を低耐圧の回路素子で構成可能となる。

バンドパスフィルタ回路は、アンテナパターンＣ２１によって受信した信号から不要な周波数成分を除去して、集塵部４０で発生した火花放電に起因してケーブルＣの電流に発生する変動に応じた周波数成分を選択的に後段へ通過させる。すなわち、アンテナパターンＣ２１が受信した信号から電源周波数の高調波成分やノイズ成分を除去し、集塵部４０の異常放電によってケーブルＣに流れる電流の立ち上がり又は立下り周波数に相当する周波数成分（例えば、数ｋＨｚ〜数十ｋＨｚ）を抽出する。これにより、集塵部４０の異常放電の検出効率を向上することができる。

ワンショットパルス回路は、アンテナパターンＣ２１が受信した信号が一定の閾値を超えるときに一定幅のパルス信号を生成し、このパルス信号をセンサ出力の代わりに制御基板Ｃ１へ出力する。ワンショットパルス回路を介してセンサ出力を制御基板Ｃ１へ出力することにより、幅が不定の信号成分のパルスをアンテナパターンＣ２１が受信した際に、制御基板Ｃ１へ出力する信号を一定幅（例えば、後述する制御部５０のセンサ出力を取得する周期）のパルス信号として、制御基板Ｃ１における判別処理を容易化することができる。

次に、制御部５０が実行する異常放電検出について説明する。本実施形態に係る制御部５０は、センサ基板Ｃ２の検知結果としてのセンサ出力に基づいて集塵部４０のイオナイザ４１及びコレクタ４２において発生する火花を伴う火花放電の有無を検知し、集塵部４０の異常放電を検出する。制御部５０は、一定周期毎にセンサ出力を取得して所定の閾値と比較しており、取得したセンサ出力（又は上述するワンショットパルス回路の出力する信号）が所定の閾値を超える場合には火花放電が発生していると判定する。

図９は、制御部５０が実行する異常放電検出制御を説明する図である。

図９（ａ）に示すように、制御部５０は、第１所定時間（ｔ１）当たりに検出する火花放電回数が第１所定数（ｎ１）以上の状態が第２所定時間（ｔ２）以上連続して発生した場合に、切替部ＳＷを制御して第３所定時間（ｔ３）だけ高圧発生部３０への電源電圧の供給を停止して、集塵部４０を一定時間の間停止させるように構成されている。本実施形態においては、このように第１所定時間（ｔ１）内に第１所定数（ｎ１）以上の火花放電が発生する状態を「異常放電」とする。制御部５０は、第３所定時間（ｔ３）の経過後、切替部ＳＷを制御して高圧発生部３０への電源電圧の供給を再開させ、集塵部４０を自動的に再稼働させる。

このように、本実施形態に係る空気清浄機１００は、異常放電を検知した際に第３所定時間（ｔ３）だけ集塵部４０を停止させて待機することにより、集塵部４０に偶発的に付着した異物によって異常放電が発生した場合に、当該異物がファンの風圧や自重で除去されて異常放電が自然解消するのを待機する。これにより、一過性の異物付着によって生じる異常放電及び異常放電の放電音の継続時間を自動的に短縮することができる。

一方、図９（ｂ）に示すように、制御部５０は、上述したような異常放電が第２所定時間（ｔ２）以上継続したことを第４所定時間（ｔ４）以内に第２所定数（ｎ２）以上検出すると、切替部ＳＷを制御して高圧発生部３０への電源電圧の供給を停止し、制御部５０がリセットされるまで集塵部４０の停止を維持するとともに異常放電の継続的な発生を報知部７０に報知させる。制御部５０のリセットは、例えば操作部１０としてのリセットボタンの操作や空気清浄機１００の電源オフ等の所定の操作入力により行う。

このように、本実施形態に係る空気清浄機１００は、継続的な異常放電を検知すると、集塵部４０の稼働を無期限に停止しつつ空気清浄機１００におけるメンテナンスの必要性を空気清浄機１００の利用者や所有者等に認知せしめる構成としてある。すなわち、本実施形態に係る空気清浄機１００は、一過性の異物付着による異常放電と継続的な異常放電とを判別可能に構成されており、一過性の異物付着による異常放電の場合は一定時間（ｔ３）の停止後に自動的に再稼働しつつも、継続的な異常放電の場合には利用者や使用者等が意図的に行う操作入力を受け付けた後で初めて再稼働する構成である。これにより、継続的な異常放電及び異常放電の放電音を確実に防止して、異常放電の原因をメンテナンス等により解消可能に構成してある。

なお、操作部１０に数値入力ボタンやセレクトボタン等を設けて、制御部５０が行う異常放電検出制御に係る各種パラメータ（上述した時間ｔ１〜ｔ４及び回数ｎ１，ｎ２等）を適宜に変更可能に構成したり、上述したリセットを行う所定操作の種類（リセットボタンの操作や空気清浄機１００の電源オフ等）を選択設定可能に構成したりしてもよい。

なお、本発明は上述した実施形態に限られず、上述した実施形態の中で開示した各構成を相互に置換したり組み合わせを変更したりした構成、公知技術並びに上述した実施形態の中で開示した各構成を相互に置換したり組み合わせを変更したりした構成、等も含まれる。また，本発明の技術的範囲は上述した実施形態に限定されず，特許請求の範囲に記載された事項とその均等物まで及ぶものである。

１０…操作部、２０…電源入力部、３０…高圧発生部、４０…集塵部、４１…イオナイザ、４２…コレクタ、５０…制御部、６０…電界センサ、７０…報知部、１００…空気清浄機、Ａ…基部、Ｂ…係止部、Ｃ…ケーブル、Ｄ…胴部、Ｃ１…制御基板、Ｃ２…センサ基板、Ｃ２１…アンテナパターン、Ｃ２２…ケーブル固定構造、Ｃ２３…回路機能部、Ｃ２４…コネクタ、Ｃ２２１…係止具、Ｃ２２２…固定部、Ｃ２２３…係止孔、ＳＷ…切替部

Claims

空気流通方向と交差する方向に並列配置した少なくとも高圧電極及び当該高圧電極と離間して配置された低圧電極を有する集塵部と、
入力される電源電圧を昇圧した高電圧をケーブルを介して前記集塵部へ供給する高圧発生部と、
前記高圧発生部への前記電源電圧の入力を制御する制御部と、
前記ケーブルに付設された電界センサと、
前記制御部の制御に従い所定の報知動作を行う報知部と、
を備え、
前記電界センサは、センサ基板に形成されたセンサ回路であり、当該センサ基板は、アンテナパターンと、回路機能部と、を有し、
前記アンテナパターンと前記ケーブルとは前記センサ基板上に近接配置され、
前記アンテナパターンは、前記ケーブルの周囲に発生する電界の変動によって発生する信号を検出し、
前記回路機能部は、前記アンテナパターンで検出した前記ケーブルの周囲に発生する電界の変動によって発生する信号に対して、所定の信号処理を行って前記電界センサのセンサ出力として前記制御部に出力し、
前記制御部は、前記電界センサのセンサ出力に基づいて前記高圧発生部への電源の入力の制御と前記報知部が行う所定の報知動作の制御とを行うことを特徴とする空気清浄機。
前記制御部は、前記電界センサの検知結果に基づいて前記集塵部の高圧電極と低圧電極の間の火花放電の有無を検知しており、第１所定時間当たりの火花放電回数が第１所定数を超える状態が第２所定時間以上連続して発生したことを検知すると、前記高圧発生部への前記電源電圧の供給を停止することを特徴とする請求項１に記載の空気清浄機。
前記制御部は、前記電界センサの検知結果に基づいて前記集塵部の高圧電極と低圧電極の間の火花放電の有無を検知しており、第１所定時間当たりの火花放電回数が第１所定数を超える状態が第２所定時間以上連続して発生したことを検知すると、前記高圧発生部に対する電源電圧の供給を第３所定時間だけ停止することを特徴とする請求項１に記載の空気清浄機。
前記制御部は、前記電界センサの検知結果に基づいて前記集塵部の高圧電極と低圧電極の間の火花放電の有無を検知しており、第１所定時間当たりの火花放電回数が第１所定数を超える状態が第２所定時間以上連続して発生したことを検知すると、前記高圧発生部に対する電源電圧の供給を第３所定時間だけ停止し、しかも、前記第２所定時間よりも長い第４所定時間の間に、前記第１所定時間当たりの火花放電回数が第１所定数を超える状態が前記第２所定時間以上連続して発生したことを検知して前記高圧発生部に対する電源電圧の供給を停止した回数が第２所定数を超えた場合には、前記高圧発生部に対する電源電圧の供給を停止するとともに前記報知部に所定の報知動作を行わせ、リセットされるまでは前記高圧発生部に対する電源電圧の供給の停止を維持することを特徴とする請求項１に記載の空気清浄機。
前記集塵部は、
空気の流入側に設置され、高電圧の供給を受けてイオナイザ側高圧電極とイオナイザ側低圧電極の間で前記空気中の粒子をイオン化するイオナイザと、
前記空気の流出側に設置され、高電圧の供給を受けてコレクタ側高圧電極とコレクタ側低圧電極とに前記空気中のイオン化された粒子を吸着するコレクタと、
を備えることを特徴とする請求項１〜請求項４の何れか１項に記載の空気清浄機。