WO2019150735A1 - 空気清浄装置、及び空気清浄方法 - Google Patents

Abstract

空気清浄装置は、空間内の空気中に含まれる臭気成分を除去する清浄部と、前記空間内の前記空気を前記清浄部に供給し、前記清浄部で清浄された清浄空気を前記空間内に排出する循環部と、を有し、前記清浄部は、浄化物質を発生させる清浄化物質発生部を備える空気清浄装置であって、前記空気中の前記浄化物質の濃度を検知する浄化物質濃度測定部と、前記浄化物質濃度測定部が検知した浄化物質濃度に応じて前記浄化物質の発生量を制御する制御部と、を備え、前記制御部は、単位時間当たりの前記浄化物質濃度が所定の割合で増加している場合に、前記清浄化物質発生部を制御して、前記浄化物質の発生量を調整する。

Description

空気清浄装置、及び空気清浄方法

　本発明は、空気清浄装置、及び空気清浄方法に関する。

　車両の内部や建物の室内等の空気に含まれる、悪臭物質や揮発性有機化合物等の臭気成分を、オゾンや次亜塩素酸等を酸化剤として利用して、除去（脱臭）及び殺菌することで、臭気成分を含む空気を清浄化する空気清浄装置がある。

　このような空気清浄装置として、例えば、ファン、オゾン発生器、切換ダンパ、コントロールユニット、及び臭気センサを備えた、車両の換気・脱臭装置がある（例えば、特許文献１）。従来の、車両の換気・脱臭装置では、臭気センサで検知された車内の臭気濃度に応じて、コントロールユニットにより、ファン、オゾン発生器、及び切換ダンパを制御して、換気モード、オゾン常用モード、及びオゾン燻蒸モードの３つのモードの切換えを行っている。車内にしみついた強烈な異臭を脱臭する際には、オゾン燻蒸モードを選択して、基準値を超える高濃度のオゾンを所定時間発生させて、車内にしみついた強烈な異臭を効果的に脱臭している。

　臭気センサは、一般に、酸化物半導体や有機半導体で形成された半導体素子を用いて形成された半導体式センサである場合が多い。半導体式センサでは、半導体素子の表面に負電荷吸着している酸素が臭気成分と反応（表面反応）し、半導体素子の表面の酸素が離脱することによって、半導体素子の抵抗値が変化する。半導体式センサは、この性質を利用して、空気中の臭気成分の濃度を測定している。

日本国特開平１０－１５１９４１号公報

　しかしながら、臭気センサが半導体式センサである場合、脱臭時に発生させたオゾンが車両内に存在していると、半導体素子の表面に吸着する酸素イオンが増加してしまうため、臭気センサの臭気成分の測定性能が低下してしまう。そのため、臭気成分が車両や建物等の空間内に残っていても、臭気センサが臭気成分の濃度を少なく測定して、オゾン発生器の運転を停止する可能性があった。

　一方、臭気センサを用いない場合では、所定の経過時間でオゾン発生器のＯＮ／ＯＦＦを制御しなければならなかったため、臭気成分を完全に脱臭できなかったり、オゾン発生器の運転を過剰に行わなければならなかった。

　そのため、オゾンや次亜塩素酸等のように、空気中の臭気成分を除去する浄化物質の発生量を適切に抑制する必要がある。

　本発明の一態様は、浄化物質の発生を最適なタイミングで調整することができる空気清浄装置を提供することを目的とする。

　本発明に係る空気清浄装置の一態様は、空間内の空気中に含まれる臭気成分を除去する清浄部と、前記空間内の前記空気を前記清浄部に供給し、前記清浄部で清浄された清浄空気を前記空間内に排出する循環部と、を有し、前記清浄部は、浄化物質を発生させる清浄化物質発生部を備える空気清浄装置であって、前記空気中の前記浄化物質の濃度を検知する浄化物質濃度測定部と、前記浄化物質濃度測定部が検知した浄化物質濃度に応じて前記浄化物質の発生量を制御する制御部と、を備え、前記制御部は、単位時間当たりの前記浄化物質濃度が所定の割合で増加している場合に、前記清浄化物質発生部を制御して、前記浄化物質の発生量を調整する。

　本発明に係る空気清浄装置の一態様は、浄化物質の発生を最適なタイミングで調整することができる。

一実施形態に係る空気清浄装置を車両に適用した状態を示す図である。 制御装置の一例を説明する図である。 空気清浄方法を説明するフローチャートである。 時間とオゾン濃度との関係の一例を示す図である。 単位時間とオゾン濃度の増加量との関係の一例を示す説明図である。

　以下、本発明の実施形態について、詳細に説明する。なお、説明の理解を容易にするため、各図面において同一の構成要素に対しては同一の符号を付して、重複する説明は省略する。また、図面における各部材の縮尺は実際とは異なる場合がある。

＜空気清浄装置＞
　一実施形態に係る空気清浄装置について説明する。本実施形態では、一例として、空気清浄装置を車両の室内空間（空間）の空気中に含まれる臭気成分を清浄する場合について説明する。なお、臭気成分とは、悪臭物質や揮発性有機化合物等をいい、たばこ臭、ペット臭もしくは人体から出る体臭、又は加齢臭等をいう。また、臭気成分を清浄する際に用いる浄化物質がオゾンである場合について説明する。

　図１は、一実施形態に係る空気清浄装置を車両に設置した状態を示す図である。なお、図１では、車両は停車しており、車内から人やペット（動物）等は出て、車内には人やペット（動物）等がいない状態である。

　図１に示すように、空気清浄装置１０は、清浄部２０、循環部３０、検知部４０及び制御装置５０を有する。そして、清浄部２０、循環部３０、及び検知部４０は、車両１２の室内の空間（室内空間）Ｓに設置されており、制御装置５０の本体は、空間Ｓの外側であって車両１２内に設けられている。また、清浄部２０及び循環部３０は、空気清浄装置１０の装置本体１１内に設けられている。

　装置本体１１は、清浄部２０及び循環部３０を収容する内部空間を備えるケーシングを有している。内部空間は、吸入した空気を所定方向に流通させるための通気路を構成している。装置本体１１のケーシングとしては、例えば、筒状や直方体状等に形成されたものを用いることができる。

（清浄部）
　清浄部２０は、空間Ｓ内の空気を清浄するものであり、浄化物質発生部２１、及び集塵フィルタ２２を有する。清浄部２０は、浄化物質発生部２１、及び集塵フィルタ２２を空気の送風方向に沿ってこの順に備えている。

　浄化物質発生部２１は、後述する送風機３２で取り込んだ空気中の酸素を原料として、空気中にオゾンを発生させるものであり、オゾン発生部として機能する。そして、浄化物質発生部２１は、制御装置５０の、後述する制御部５１（図２参照）と電気的に接続され、制御部５１（図２参照）によって制御される。浄化物質発生部２１は、オゾンを発生できるものであれば、どのような方式のものであっても用いることができる。例えば、浄化物質発生部２１として、放電電極と対向電極とを互いに向かい合った状態で交互に配置してなる放電式のものを用いることができる。この放電式では、両電極に電圧を印加すると両電極間で放電が生じる。放電を生じている電極間に空気を通過させることにより、空気中に含まれる酸素が活性化され、解離又は励起された酸素の一部がオゾン（Ｏ₃）に変化する。これにより、空気中にオゾンが発生する。そして、発生したオゾンは、空気に含まれた状態で搬送される。オゾンは、空気中に含まれる臭気成分と酸化反応して、臭気成分を分解し、除去する。浄化物質発生部２１でのオゾンの発生量（オゾン発生量）は、後述する制御部５１（図２参照）により、放電量を調整することにより、制御（増減、稼働、又は停止等）できる。

　集塵フィルタ２２は、浄化物質発生部２１より空気の流れ方向の下流側に設けられている。集塵フィルタ２２は、空気中の煤塵等の固形物を捕集するものである。集塵フィルタ２２は、空気中の煤塵等を捕集できるものであればよく、例えば、金属細線、天然繊維又は合成繊維からなる不織布をプリーツ形状に形成したもの等を用いることができる。

（循環部）
　循環部３０は、吸気口３１、送風機３２、及び排気口３３を有する。

　吸気口３１は、空間Ｓ内の空気を装置本体１１の内部に吸入するためのものである。吸気口３１は、装置本体１１の側面にスリット状に形成されている。なお、吸気口３１は、装置本体１１の上面や下面に形成されていてもよい。

　送風機３２は、装置本体１１内の浄化物質発生部２１よりも空気の流れ方向の上流側であって、吸気口３１の近傍に設けられている。そして、送風機３２は、制御装置５０の、後述する制御部５１（図２参照）と電気的に接続され、制御部５１（図２参照）によって制御される。送風機３２は、例えば、プロペラ形の羽根によって回転軸方向に風を送る軸流ファンを用いることができる。送風機３２は、図示しないモータと、前記モータの回転軸に固定される複数の羽根とで構成されている。送風機３２は、外部電源より給電され、前記モータが駆動して前記羽根を回転させることにより、装置本体１１の内部空間内に空気を吸込み、吸入された空気を浄化物質発生部２１、集塵フィルタ２２の順に通過させ、排気口３３から空間Ｓ内に放出させる。なお、送風機３２の回転数は、後述する制御部５１（図２参照）により制御される。

　排気口３３は、装置本体１１内の清浄部２０で清浄された空気（清浄空気）を車内の空間Ｓに排出するためのものである。排気口３３は、装置本体１１の側面にスリット状に形成されている。なお、吸気口３１は、装置本体１１の上面に形成されていてもよい。

（検知部）
　検知部４０は、浄化物質濃度測定部（浄化物質濃度センサ）４１、臭い測定部（臭気センサ）４２、及び人検知部（人感知センサ）４３を有する。これらのセンサは、それぞれ、空間Ｓ内に設けられている。また、検知部４０は、制御装置５０の、後述する制御部５１（図２参照）と電気的に接続され、それぞれの検知信号を制御部５１（図２参照）に送信する。

　浄化物質濃度センサ４１は、空間Ｓ内の空気のオゾン濃度を測定するものであり、オゾン濃度センサとして機能する。浄化物質濃度センサ４１は、半導体素子を備える半導体式センサ等を用いることができる。半導体式センサでは、前記半導体素子の表面にオゾンが吸着して、半導体素子の抵抗値が変化することにより、オゾン濃度が測定される。

　浄化物質濃度センサ４１は、空間Ｓ内の吸気口３１に近い位置に設けられることが好ましい。吸気口３１に近い位置の方が排気口３３に近い位置よりも、空間Ｓ内に放出されたオゾンが臭気成分と反応した後の状態のオゾン濃度が測定され易い。そのため、空間Ｓの空気に含まれるオゾン濃度を安定して測定できる。なお、浄化物質濃度センサ４１は、空間Ｓ内で、装置本体１１から遠い位置に設置されていてもよい。

　臭気センサ４２は、空間Ｓ内の臭気成分の濃度を測定する。臭気センサ４２は、酸化錫、酸化亜鉛等の金属酸化半導体を使用した半導体式センサ等を用いることができる。半導体式センサでは、半導体素子の表面で表面に吸着している酸素が臭気成分と反応（表面反応）し、酸素が離脱することによって、半導体素子の抵抗値が変化する。この抵抗値の変化から、空気中の臭気成分の濃度が測定される。

　人感知センサ４３は、空間Ｓ内の人の有無を検知する。人感知センサ４３は、例えば、赤外線で人やペット等の動物の熱を感知する赤外線式センサ等を用いることができる。なお、本実施形態では、人検知部として、好適に人感知センサ４３を用いたが、人又は動物の有無を検知できるセンサであればよく、例えば、カメラで動作を検知するタイプの人検知部であってもよい。

（制御装置）
　制御装置５０は、図２に示すように、本体である制御部５１、制御部５１に接続されている操作部５２、及び表示部５３を有する。なお、本実施形態では、制御部５１は空間Ｓの外側であって車両１２内に設けられ、操作部５２、及び表示部５３は空間Ｓ内に設けられている。

　制御部５１は、浄化物質発生部２１や送風機３２等の空気清浄装置１０を構成する各部材、及び表示部５３を制御可能にこれらと接続されている。制御部５１は、制御プログラムや各種記憶情報を格納する記憶手段と、制御プログラムに基づいて動作する演算手段とを有している。制御部５１は、演算手段が記憶手段に格納されている制御プログラム等を読み出して実行することで実現される。

　制御部５１は、検知部４０からの測定結果を受信する。制御部５１は、検知部４０の測定結果に基づいて、浄化物質発生部２１で発生させるオゾンの発生量、及び送風機３２の回転速度を制御する。具体的には、制御部５１は、浄化物質濃度センサ４１で測定されたオゾン濃度、臭気センサ４２で測定された空間Ｓ内の臭気成分の濃度、及び人感知センサ４３で検知された人の有無の検知結果の信号を受信する。制御部５１は、これらのセンサから受信した信号に基づいて、空気中のオゾン濃度、又は臭気成分の濃度を算出したり、人の有無を判断し、送風機３２に送風機３２を回転させる信号、又は浄化物質発生部２１にオゾンを発生させる信号を出力する。出力された信号に基づいて、送風機３２の回転速度、又は浄化物質発生部２１の放電量が制御されることで、空気の送風量、又はオゾン発生量が調整される。

　制御部５１は、浄化物質発生部２１で発生させるオゾンの発生量及び空間Ｓの体積と、単位時間当たりのオゾン濃度が所定の割合で増加する増加量との関係を、予め記憶手段に記憶させておいてもよい。この場合、制御部５１は、記憶手段に記憶されている記憶値と、浄化物質濃度センサ４１で測定された実測値とを比較して、単位時間当たりの、空間Ｓ内のオゾン濃度が所定の割合で増加しているか否か判断できる。

　制御部５１は、浄化物質発生部２１、及び送風機３２を制御して、空気清浄装置１０の運転状態を、換気モード、オゾン常用モード、及びオゾン燻蒸モードの３つの運転モードのいずれかに制御できる。

　換気モードは、浄化物質発生部２１でオゾンを発生させずに、装置本体１１内に吸入された空気を装置本体１１内から空間Ｓに排出する運転モードである。換気モードでは、制御部５１は、浄化物質発生部２１の運転を停止し、送風機３２のみ運転させるように制御する。

　オゾン常用モードは、浄化物質発生部２１で低濃度のオゾンを発生させ、清浄部２０で低濃度のオゾンを用いて清浄された清浄空気を低濃度のオゾンと共に、装置本体１１内から空間Ｓに排出する運転モードである。オゾン常用モードでは、制御部５１は、送風機３２を運転させると共に、浄化物質発生部２１で低濃度のオゾンを発生させるように制御する。

　オゾン燻蒸モードは、浄化物質発生部２１で高濃度のオゾンを発生させ、清浄部２０で高濃度のオゾンを用いて清浄された清浄空気を高濃度のオゾンと共に、装置本体１１内から空間Ｓに排出する運転モードである。オゾン燻蒸モードでは、制御部５１は、送風機３２を稼働させると共に、浄化物質発生部２１で高濃度のオゾンを発生させるように制御する。

　なお、浄化物質発生部２１で発生させるオゾン濃度は、浄化物質発生部２１を通過する空気量に対する浄化物質発生部２１で発生するオゾン発生量の比（オゾン濃度＝オゾン発生量／浄化物質発生部２１を通過する空気量）より求められる。

　オゾン発生量が一定であっても、空気量が変動すると、装置本体１１内から空間Ｓに排出されるオゾン濃度は変動する。そのため、オゾン濃度を高濃度又は低濃度に調整する際には、次の３つの方法のいずれかを用いることができる。１つ目の方法は、浄化物質発生部２１で発生させるオゾン発生量を変動させて、送風機３２による空気の送風量を一定とする方法である。２つ目の方法は、浄化物質発生部２１で発生させるオゾン発生量を一定として、送風機３２による空気の送風量を変動する方法である。３つ目の方法は、浄化物質発生部２１で発生させるオゾン発生量と送風機３２による空気の送風量との両方を変動させる方法である。本実施形態では、車内の空間Ｓを空気が安定して循環させると共に、制御を容易に行う点から、上記の、１つ目の方法を用いることが好ましい。

　オゾン濃度が低濃度とは、オゾン濃度が人体に安全な基準値以下の範囲の濃度をいい、０．１ｐｐｍ以下であり、好ましくは０．０５ｐｐｍ以下である。

　また、オゾン濃度が高濃度とは、オゾン濃度が人体に安全な基準値よりも高い濃度であり、臭気成分の分解を効率よく行うためには濃度が高い方が好ましいが、人体への影響が懸念される。そのため、高濃度オゾンを用いるオゾン燻蒸モードは、人感知センサ４３で人やペット等が車内の空間Ｓにいないことを確認してから実施することが望ましい。

　操作部５２は、空間Ｓ内に配設され、外部からの操作により、浄化物質発生部２１におけるオゾン発生の有無及びオゾン発生量と、送風機３２の稼働の有無及びその回転数等を制御する信号を制御部５１に送信する機能を有する。

　表示部５３は、空間Ｓ内に配設され、浄化物質発生部２１におけるオゾン発生の有無及びオゾン発生量、送風機３２の稼働の有無及びその回転数、浄化物質濃度センサ４１で測定されたオゾン濃度、臭気センサ４２で測定された空間Ｓ内の臭気成分の濃度、人感知センサ４３で検知された人の有無等を表示する機能を有する。また、表示部５３は、後述する、空気清浄方法の終了を表示する。

（運転動作）
　上記構成を有する空気清浄装置１０の運転動作について説明する。空気清浄装置１０では、作業員が制御装置５０の図示しない電源を入れると、制御部５１が通電され、空気清浄装置１０の運転が開始する。作業員は、操作部５２で、運転モードを、換気モード、オゾン常用モード又はオゾン燻蒸モードのいずれかを選択する。まず、換気モードを行う場合について説明する。

（換気モード）
　作業員が操作部５２を操作して運転モードを換気モードにすると、操作部５２から運転モードを換気モードにする信号が制御部５１に送信される。制御部５１は、操作部５２の信号を受けて、送風機３２を駆動させる信号を送風機３２に出力することで、送風機３２の羽根を回転させる。これにより、空間Ｓ内の空気は、吸気口３１から装置本体１１内に吸引される。装置本体１１内に吸入された空気は、浄化物質発生部２１を通過し、集塵フィルタ２２で空気中の煤塵等の固形物が除去される。固形物が除去された空気を、清浄空気ともいう。集塵フィルタ２２を通過した清浄空気は、送風機３２で圧送され、排気口３３から空間Ｓ内に排出される。排気口３３から空間Ｓに排出された清浄空気は、空間Ｓ内を拡散して、臭気成分を含む空気と混合され、臭気成分を含む空気となる。空気は、空間Ｓ内の自然対流により循環する。空間Ｓ内を循環している空気の一部は、吸気口３１から装置本体１１内に吸引され、空気清浄装置１０で再び清浄される。空間Ｓ内の空気が空気清浄装置１０で繰り返し清浄されることで、空間Ｓ内の空気は、煤塵等の固形物の濃度が低い空気となる。

（オゾン常用モード）
　次に、運転モードをオゾン常用モードとする場合について説明する。作業員が操作部５２を操作して運転モードをオゾン常用モードにすると、操作部５２から運転モードをオゾン常用モードにする信号を制御部５１に送信される。制御部５１は、操作部５２の信号を受けて、送風機３２を駆動させる信号を送風機３２に出力することで、送風機３２の羽根を回転させると共に、低濃度のオゾンを発生させる信号を浄化物質発生部２１に出力することで、浄化物質発生部２１を運転させる。吸気口３１から装置本体１１内に吸引された空気は、浄化物質発生部２１に到達すると、空気は浄化物質発生部２１内を通りながら空気中に低濃度のオゾンが混合される。浄化物質発生部２１を通過した、低濃度のオゾンを含む空気は、集塵フィルタ２２で空気中の煤塵等の固形物が除去された後、送風機３２で圧送され、排気口３３から空間Ｓ内に排出され、空間Ｓ内を拡散する。

　オゾンを含む空気が浄化物質発生部２１から空間Ｓ内を拡散している間で、空気中に含まれる臭気成分等はオゾンと酸化反応することにより分解して除去される。これにより、空気は、脱臭及び減菌される。また、空気中に含まれている臭気成分のみならず、車内のシートや壁等に付着している臭気成分等もオゾンと接触すると、オゾンと酸化反応することにより、脱臭及び殺菌される。一方、浄化物質発生部２１で空気中に混合されたオゾンは、空気中の臭気成分と反応することで消失する。

　なお、浄化物質発生部２１でオゾンを発生させている場合、固形物の除去の他に、オゾンで脱臭及び減菌された空気も、清浄空気という。また、清浄空気とは、空気中に臭気成分を完全に含まない場合だけでなく、臭気成分をごく微量含んでいる場合も含む。

　排気口３３から空間Ｓに排出された清浄空気は、空間Ｓ内を拡散して、臭気成分を含む空気と混合されることで、臭気成分を含む空気となる。空気は、空間Ｓ内を自然対流により循環する。循環している空気の一部は、装置本体１１内に吸引され、空気清浄装置１０で再び清浄される。空間Ｓ内の空気が空気清浄装置１０で繰り返し清浄されることで、空間Ｓ内の空気は、固形物の濃度が低く、脱臭及び殺菌された空気となる。

　空間Ｓ内の空気中のオゾン濃度、及び臭気成分の濃度は、浄化物質濃度センサ４１及び臭気センサ４２で測定される。これらの測定結果は、制御部５１に送られる。また、車両１２内の人の有無は、人感知センサ４３で検出され、検出結果は制御部５１に送られる。制御部５１は、これらの各センサの検出結果に基づいて、浄化物質発生部２１及び送風機３２を、それぞれ制御する信号を出力する。

（オゾン燻蒸モード）
　次に、運転モードをオゾン燻蒸モードとする場合について説明する。オゾン燻蒸モードは、制御部５１が浄化物質発生部２１に高濃度のオゾンを発生させる信号を出力して、浄化物質発生部２１から高濃度のオゾンを発生させること以外は、オゾン常用モードと同じ動作を示す。

　オゾン燻蒸モードでは、空気中に臭気成分が存在している間は、オゾンは臭気成分と反応して消費されるが、装置本体１１内に吸入された空気に浄化物質発生部２１より新たに高濃度のオゾンが供給されるので、空気中のオゾン濃度は増減を繰り返し、安定しない状態になる。

　空気中のオゾンと反応する臭気成分がなくなると、空気中のオゾン濃度は一定の割合で上昇する。なお、オゾンは、空気が浄化物質発生部２１から空間Ｓ中に放出される過程で自然に分解して消失するが、その分解速度は、オゾンが臭気成分等と反応して分解する速度や、浄化物質発生部２１より空気中に供給されるオゾンの供給速度よりもはるかに低い。そのため、オゾン濃度の増減を判断する上では、オゾンの分解速度は特に考慮しなくてもよい。

　また、オゾン燻蒸モードでは、人体に影響を及ぼす可能性のある高濃度オゾンを用いるため、人感知センサ４３で空間Ｓ内に人やペット等がいないことを確認してから動作開始することが望ましい。また、オゾン発生停止後もオゾン濃度が安全な濃度以下になってから乗車するように乗車の可否をユーザに知らせる、又は安全な濃度以下になってからドアロックを解錠する等の工夫が望ましい。

＜空気清浄方法＞
　次に、上記構成を有する空気清浄装置１０を用いて空気の清浄を行う空気清浄方法の一例について、図３及び図４を参照して説明する。

　図３は、空気清浄方法を説明するフローチャートであり、図４は、時間とオゾン濃度との関係の一例を示す図である。図３に示すように、制御部５１は、運転モードとしてオゾン燻蒸モードを選択して、浄化物質発生部２１及び送風機３２を運転させて、空間Ｓの空気を吸気すると共に、浄化物質発生部２１で高濃度のオゾンを発生させる（ステップＳ１１）。高濃度のオゾンを発生させると、固形物が除去され、脱臭及び減菌された清浄空気が空気清浄装置１０の排気口３３から排出され、空間Ｓ中に拡散する。そのため、図４に示すように、時点Ｐ１で、車両１２の空間Ｓ内の空気中のオゾン濃度が上昇し、空間Ｓ内の臭気成分がオゾンと反応して分解される。

　続いて、浄化物質濃度センサ４１で空間Ｓ内のオゾン濃度を測定し、測定結果を制御部５１に送る（ステップＳ１２）。

　制御部５１は、浄化物質濃度センサ４１で測定された、単位時間当たりのオゾン濃度が所定の割合で増加しているか否か算出する（ステップＳ１３）。

　なお、本実施形態において、所定の割合とは、前回測定した、単位時間当たりのオゾン濃度の増加量と、今回測定した、単位時間当たりのオゾン濃度の増加量とが、同一か、ほぼ同程度であることをいう。同程度とは、数％の誤差を許容する範囲をいう。

　単位時間当たりのオゾン濃度の量を算出する方法として、例えば、単位時間ΔＴ後におけるオゾン濃度の値、単位時間ΔＴにおけるオゾン濃度の和の平均値、又は単位時間ΔＴの中間の時間におけるオゾン濃度の値等を用いることができる。

　ステップＳ１３において、単位時間当たりのオゾン濃度が所定の割合で増加していない場合、制御部５１は、浄化物質発生部２１を運転させた状態を継続しておく。そして、制御部５１は、浄化物質濃度センサ４１で空間Ｓ内のオゾン濃度を測定し（ステップＳ１２）、単位時間当たりのオゾン濃度が所定の割合で増加しているか否か算出する（ステップＳ１３）。浄化物質発生部２１の運転開始から所定時間は、オゾンは臭気成分と反応して消費されるため、オゾン濃度は継続して増加しない。例えば、図４に示すように、時間Ｔ１では、オゾンは臭気成分と反応して消費されつつ、新たに浄化物質発生部２１よりオゾンが空気中に供給されるので、空間Ｓ内のオゾン濃度は安定せず変動し、単位時間ΔＴでオゾン濃度が増加する傾向はみられない。なお、時間Ｔ１の長さやオゾン濃度の変化具合は、車両の空間Ｓ内の臭気成分の濃度等に依存する。

　ステップＳ１３において、単位時間当たりのオゾン濃度が所定の割合で増加している場合には、制御部５１は、浄化物質発生部２１での高濃度オゾンの発生を停止する（ステップＳ１４）。オゾンの発生開始から所定時間経過して、空間Ｓ内に存在する殆ど全ての臭気成分が分解されると、臭気成分の分解は終了する。この結果、空間Ｓ内にはオゾンと反応する物質がほぼ無くなるため、オゾン濃度が継続して所定の割合で増加する傾向になる。例えば、図４に示すように、時点Ｐ２で、空間Ｓ内にはオゾンと反応する物質がほぼ無くなっているため、時間Ｔ２では、空間Ｓ内のオゾン濃度は継続して増加し、単位時間当たりのオゾン濃度は、所定の割合で増加する。

　単位時間当たりのオゾン濃度が所定の割合で増加していると判断する指標として、例えば、図５に示すように、単位時間ΔＴ当たりのオゾン濃度の増加量ΔＣが、連続して複数回（例えば、３回以上）、ほぼ同じである場合を用いることができる。この場合には、単位時間当たりのオゾン濃度が所定の割合で増加していると判断できる。

　単位時間当たりのオゾン濃度が所定の割合で増加する増加量は、一定であることが好ましい。オゾン濃度の増加量が一定であれば、制御部５１は、単位時間当たりのオゾン濃度が所定の割合で増加していると判断し易くなるので、空間内Ｓの全ての臭気成分が除去されたことがより確実に検知しやすい。

　制御部５１は、浄化物質濃度センサ４１で測定された、単位時間当たりのオゾン濃度が所定の割合で増加していると判断したら、浄化物質発生部２１での高濃度オゾンの発生を停止する。本実施形態では、浄化物質発生部２１を停止して、オゾンの発生を行わず、空間Ｓ中のオゾン濃度を徐々に下げる調整を行っている。なお、空間Ｓ中のオゾン濃度を低下させられればよいため、浄化物質発生部２１を停止する以外に、浄化物質発生部２１を停止せずに、高濃度オゾンの発生から低濃度オゾンの発生に切り換えてもよいし、徐々にオゾン濃度を低くする制御にしてもよい。

　また、制御部５１は、空間Ｓ内におけるオゾン濃度が所定値に到達したら、浄化物質発生部２１の運転を停止し、強制終了することが好ましい。これにより、空間Ｓ内に余計に発生させるオゾン量を低減できる。

　浄化物質発生部２１の運転が停止すると、浄化物質発生部２１からオゾンが空間Ｓに供給されるのが停止するので、空間Ｓに新たに発生するオゾンはなくなる。空間Ｓ内のオゾンは、自然に分解するため、図４に示すように、時点Ｐ３で、浄化物質発生部２１の運転が停止すると、時間Ｔ３では、空間Ｓ内のオゾン濃度は、低下する。

　以上のように構成された、空気清浄装置１０は、制御部５１を備えている。制御部５１は、単位時間当たりのオゾン濃度が所定の割合で増加している場合に、浄化物質発生部２１を制御して、オゾンの発生量を調整している。浄化物質発生部２１より発生したオゾンは、空間Ｓ内に一定量で供給されている。空間Ｓ内の全ての臭気成分がオゾンにより分解されると、オゾンと反応する物質がほぼ無くなるため、空間Ｓ内のオゾン濃度は増加する。そのため、単位時間当たりのオゾン濃度が所定の割合で増加している場合には、空間Ｓ内に存在する臭気成分が存在していないといえる。空気清浄装置１０では、単位時間当たりの、空間内のオゾン濃度が所定の割合で増加している場合には、制御部５１は浄化物質発生部２１を停止する。これにより、空気清浄装置１０は、オゾンの発生を最適なタイミングで停止でき、オゾンの発生量を最適な状態で調整することができる。

　また、空気清浄装置１０は、制御部５１がオゾンの発生を最適なタイミングで停止できるので、浄化物質発生部２１で余計なオゾンを発生させることを抑えることができる。そのため、空気清浄装置１０は、無駄なエネルギーの消費を低減しつつ、臭気成分を効率良く除去できる。

　なお、本実施形態では、空間Ｓ内に設けられる臭気センサ４２は、半導体式でも他の方式でもよい。

　本実施形態では、制御部５１は、浄化物質発生部２１で生じるオゾンの発生量及び空間Ｓの体積と、単位時間当たりのオゾン濃度が所定の割合で増加する増加量との関係を、予め記憶手段に記憶している。これにより、制御部５１は、検知部４０の各センサで測定された実測値を、記憶手段に記憶されている記憶値と比較することで、単位時間当たりの、空間内のオゾン濃度が所定の割合で増加しているか否か容易に判断できる。これにより、制御部５１は、浄化物質発生部２１を制御するための判断がより行いやすくなる。

　本実施形態では、制御部５１は、空間Ｓ内におけるオゾン濃度が所定値に到達したら、浄化物質発生部２１の運転を強制終了できる。これにより、空間Ｓ内に余計に生じるオゾン量を低減できる。

　本実施形態では、制御部５１は、換気モード、オゾン常用モード及びオゾン燻蒸モードの３つのモードのいずれかに制御する。これにより、空気清浄装置１０は、空間Ｓ内の臭気成分の濃度に応じて適切に空気を清浄できる。

　以上のように、空気清浄装置１０が車両１２の車内の空間Ｓ内の空気を清浄する場合について説明したが、空気清浄装置１０は、上述の通り、空間内の空気を最適なタイミングで清浄することができる。そのため、空気清浄装置１０は、車両１２以外に、例えば、電車の車内、飛行機の機内、建物の室内等に設置して、それらの空間内の空気を清浄する空気清浄装置としても好適に用いることができる。また、空気清浄装置１０は、お店の厨房、公共施設等に設置されている分煙室の間仕切空間、ゴミ収集場の建屋空間、エアコンや冷蔵庫等の内部の貯蔵空間及び等の脱臭を行う送風経路等に設けられてもよい。

　なお、本実施形態では、清浄部２０及び循環部３０を有した装置本体１１が、車両１２の室内の空間Ｓに設置されていたが、これに限るものではない。例えば、装置本体１１を空間Ｓ外で車両１２内に設け、循環部３０の吸気口３１及び排気口３３が、空間Ｓ内に向けて開口した構成でも良い。

　本実施形態では、浄化物質発生部２１が臭気成分を清浄する浄化物質としてオゾンを発生させているが、空気中に含まれる臭気成分を除去できる物質であればよく、次亜塩素酸（ＨＣｌＯ）、又は過酸化水素（Ｈ₂Ｏ₂）等の酸化剤を発生させてもよい。

　浄化物質発生部２１が浄化物質として次亜塩素酸を発生させる場合、浄化物質濃度センサ４１は、空間Ｓ内の空気中の次亜塩素酸濃度を測定できる次亜塩素酸濃度センサを用いる。浄化物質濃度センサ４１は、例えば、浄化物質発生部２１で発生させた次亜塩素酸と反応して発光する蛍光試薬を備える測定装置を用いることができる。浄化物質濃度センサ４１内に設けた蛍光試薬は、次亜塩素酸と接触することにより発光する。浄化物質濃度センサ４１は、蛍光試薬の発光の有無及び発光強度に応じて、空間Ｓの空気に含まれる次亜塩素酸の有無及び次亜塩素酸の濃度を安定して測定できる。

　本実施形態では、浄化物質発生部２１と送風機３２とが装置本体１１内に一緒に組み込まれているが、装置本体１１内に一緒に組み込まれていなくてもよい。

　本実施形態では、送風機３２は、装置本体１１内の浄化物質発生部２１よりも空気の流れ方向の上流側に設けられているが、浄化物質発生部２１よりも空気の流れ方向の下流側に設けられていてもよい。

　本実施形態では、清浄部２０が集塵フィルタ２２を含んでいるが、空気中の煤塵等の固形物の捕集が必要ない場合等には、清浄部２０は、集塵フィルタ２２を備えなくてもよい。

　本実施形態では、集塵フィルタ２２を用いて、空気中の煤塵等の固形物を捕集しているが、空気中から煤塵等の固形物を除去できればよい。例えば、集塵フィルタ２２に代えて電気集塵機を用いてもよい。電気集塵機は、空気に高電圧を印加して空気中に含まれるほこり等を帯電させて集塵板に吸着させて取り除く装置である。電気集塵機を利用することにより、集塵フィルタ２２を利用した場合よりもメンテナンスサイクルが長くなり、メンテナンスの回数を減らすことができる。

　本実施形態では、制御装置５０は、制御部５１を空間Ｓの外側であって車両１２内に設け、操作部５２及び表示部５３を空間Ｓ内に設けているが、これに限定されない。制御装置５０を装置本体１１内に設けてもよいし、制御装置５０の制御部５１だけを装置本体１１内に設けてもよい。また、制御装置５０の操作部５２及び表示部５３は、車両１２の外側に設けてもよいし、制御装置５０を車両１２の外側に設けてもよい。

　以上の通り、実施形態を説明したが、上記実施形態は、例として提示したものであり、上記実施形態により本発明が限定されるものではない。上記実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の組み合わせ、省略、置き換え、変更等を行うことが可能である。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると共に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

　本出願は、２０１８年２月２日に日本国特許庁に出願した特願２０１８－０１７３４５号に基づく優先権を主張するものであり、特願２０１８－０１７３４５号の全内容を本出願に援用する。

　１０　空気清浄装置
　２０　清浄部
　２１　浄化物質発生部
　３０　循環部
　３２　送風機
　４０　検知部
　４１　浄化物質濃度センサ（浄化物質濃度測定部）
　４２　臭気センサ（臭い測定部）
　４３　人感知センサ（人検知部）
　５１　制御部
　Ｓ　空間

Claims (10)

1. 　空間内の空気中に含まれる臭気成分を除去する清浄部と、
   　前記空間内の前記空気を前記清浄部に供給し、前記清浄部で清浄された清浄空気を前記空間内に排出する循環部と、を有し、
   　前記清浄部は、前記臭気成分を除去する浄化物質を発生させる浄化物質発生部を備える空気清浄装置であって、
   　前記空気中の前記浄化物質の濃度を検知する浄化物質濃度測定部と、
   　前記浄化物質濃度測定部が検知した浄化物質濃度に応じて前記浄化物質の発生量を制御する制御部と、を備え、
   　前記制御部は、単位時間当たりの前記浄化物質濃度が所定の割合で増加している場合に、前記清浄化物質発生部を制御して、前記浄化物質の発生量を調整することを特徴とする空気清浄装置。
2. 　前記制御部は、前記清浄化物質発生部で生じる前記浄化物質の発生量と前記空間の体積とに基づいて、単位時間当たりの前記浄化物質濃度が所定の割合で増加する増加量として決定することを特徴とする請求項１に記載の空気清浄装置。
3. 　前記制御部は、前記空間内における前記浄化物質濃度が所定値に到達したら、前記発生部の運転を停止することを特徴とする請求項１又は２に記載の空気清浄装置。
4. 　前記制御部は、
   　前記浄化物質発生部で前記浄化物質を発生させずに、前記清浄部を含む装置本体内に供給された前記空気を前記装置本体内から前記空間に排出する換気モードと、
   　前記清浄化物質発生部で低濃度の浄化物質を発生させ、前記清浄部で前記低濃度の浄化物質を用いて清浄された清浄空気を前記低濃度の浄化物質と共に、前記装置本体内から前記空間に排出する清浄化物質常用モードと、
   　前記清浄化物質発生部で高濃度の浄化物質を発生させ、前記清浄部で前記高濃度の浄化物質を用いて清浄された清浄空気を前記高濃度の浄化物質と共に、前記装置本体内から前記空間に排出する清浄化物質燻蒸モードと、の３つのモードのいずれかに制御することを特徴とする請求項１～３のいずれか一項に記載の空気清浄装置。
5. 　前記空間内の前記臭気成分の濃度を測定する臭い測定部をさらに有することを特徴とする請求項１～４のいずれか一項に記載の空気清浄装置。
6. 　前記空間内の人の有無を検知する人検知部をさらに有することを特徴とする請求項１～５のいずれか一項に記載の空気清浄装置。
7. 　前記浄化物質が、オゾン、又は次亜塩素酸であること特徴とする請求項１～６のいずれか一項に記載の空気清浄装置。
8. 　前記浄化物質が前記次亜塩素酸である場合に、
   　前記浄化物質濃度測定部が、前記次亜塩素酸と反応して発光する蛍光試薬を用いて、次亜塩素酸濃度を算出する特徴とする請求項７に記載の空気清浄装置。
9. 　空間内に浄化物質を発生させて、前記浄化物質により前記空間内の空気中に含まれる臭気成分を除去する空気清浄方法であって、
   　前記空間内の前記浄化物質の濃度を検知して、単位時間当たりの浄化物質濃度が所定の割合で増加している場合に、前記空間内に発生させる前記浄化物質の発生量を調整することを特徴とする空気清浄方法。
10. 　前記浄化物質が、オゾン、又は次亜塩素酸であること特徴とする請求項９に記載の空気清浄方法。

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