(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
イオン化部および集塵電極などからなる放電部を有する空気清浄機において、高圧発生部により高電圧を供給される前記放電部、この放電部の出力変化の異常による放電データに基づいて異常放電を検出する異常放電検出部、この異常放電検出部からのデータによりファン駆動部に出力制御信号を送信しファンを出力制御し、又は前記高圧発生部に電圧制御信号を送り、高圧発生部の出力電圧を制御する制御部を備え、前記制御部は予め定めた基準時間内のパルス状の異常放電をカウントし、異常放電領域への移行を認識した場合に、ファン駆動部に出力制御信号を送りファンを出力制御し、又は高圧発生部に電圧制御信号を送り、高圧発生部の出力電圧を制御するようにしたことを特徴とする空気清浄機の制御装置。
【請求項２】
放電部における放電が異常放電領域に移行し、異常放電検出部が、異常放電に達したことを検出するものであって、制御部は保護領域のエネルギーＥｒｅｆが発生した時に、ファン駆動部に出力制御信号を送りファンを出力制御し、又は高圧発生部に電圧制御信号を送り、高圧発生部の出力電圧を制御することを特徴とする請求項１記載の空気清浄機の制御装置。
【請求項３】
放電部における放電が異常放電領域に移行し、異常放電検出部が、異常放電に達したことを検出するものであって、制御部は予め定めた基準時間内に周期的な異常放電と連続的な異常放電双方が発生した場合に、予め定めた基準時間内にカウントしたパルス状の異常放電と、連続的な異常放電のトータルエネルギーが保護領域のエネルギーＥｒｅｆに達した時に、ファン駆動部に出力制御信号を送りファンを出力制御し、又は高圧発生部に電圧制御信号を送り、高圧発生部の出力電圧を制御することを特徴とする請求項１記載の空気清浄機の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、異常放電検出部を備えた空気清浄機の異常放電防止制御に適用する空気清浄機の制御装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
空気清浄機に用いられる空気清浄機は、ファンにより吸入された空気を高電圧をかけたイオン化部に流し、その空気に含まれる塵埃に帯電させる。帯電した塵埃は、下流にある集塵電極に引き寄せられ、堆積させることにより集塵を行っている。
【０００３】
このような空気清浄機において、集塵電極に多量の塵埃が堆積すると、電極間インピーダンスが小さくなり、異常放電が発生することがある。集塵される塵埃は、土埃のような不燃性のものの他に、たばこのタールやすす（カーボン）のような可燃性物質も含まれるために、集塵電極で異常放電が発生すると、その異常放電によって上記可燃性塵埃に問題が生ずる恐れがあつた。
【０００４】
そこで、火花放電により高圧発生部のパルス状に変化した出力レベルが、基準時間以上続くと異常放電を検出し、基準電圧以下にある一定時間以上とどまった場合（以後赤色放電と言う）に、風量を低下させる技術が特開平５−１３８０７１号公報に開示されている。
また、電圧を基準つして火花放電を検知し、火花放電によるパルス回数が所定回数以上となった時点で、電気集塵機のパルスピーク電圧を所定の値低下させる技術が、特開平５−１３８０７１号公報に開示されている。
また、放電極電圧が一定値より低下し、放電電流が一定値を越えたときに火花放電を検知する技術が、特開昭５２−５５０６４号公報に開示されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
従来の空気清浄機の制御装置は、放電電極の電圧あるいは電流波形を検知し、赤色放電がある場合に（一時的な異常に対する保護動作が頻発するのを防止）出力電圧を低下させ、かつ風量を低下させ異常放電の発生を抑制し安全性を確保していたが、異常放電の中には電圧がパルス状に変化する（以後青色放電と言う）形態のものが発生したり、赤色放電が断続的に発生し、一瞬正常放電時の値に戻るような状態の不定型な現象も存在してしまうので、保護動作に入らず、異常放電が長時間継続してしまうという問題があった。
【０００６】
この発明は上記のような問題点を解消するためになされたもので、発火の危険性は単位時間当たりのエネルギーで定まるので、放電電極の電圧あるいは電流が青色放電の領域に入った場合、あらかじめ定めた単位時間あたりに何周期のパルスが発生したかを検知することにより、連続した青色放電を検知し、保護動作をかけることができるとともに、断続的に発生した場合においても、パルス発生回数をカウントすることにより、確実に青色放電を検知し、保護動作をかけることができる制御装置を得ることを目的としている。
【０００７】
また、エネルギーは電圧・電流・時間の積算によって定まるので、予め放電試験を行い、１周期でどれだけのエネルギーが発生しているかを求めておくことにより、安全を確保するには何周期の青色放電まで許容できるかを定めることが可能である。
【０００８】
加えて、赤色放電が発生した場合においても、電圧降下・電流上昇の値をあらかじめ測定し、継続時間を検知することによって赤色放電において発生したエネルギーを求めることができるので、電圧値が基準電圧値を超えた時間幅を検知し、ある一定時間以上続いた場合に保護動作をかけるとともに、青色放電と赤色放電が不規則に発生するような場合においても、各放電において発生したエネルギーを計算し、単位時間当たりに基準エネルギーＥｒｅｆを超える場合に保護動作をかけることができる制御装置を得ることを目的としている。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
この発明の空気清浄機の制御装置は、イオン化部および集塵電極などからなる放電部を有する空気清浄機において、高圧発生部により高電圧を供給される前記放電部、この放電部の出力変化の異常による放電データに基づいて異常放電を検出する異常放電検出部、この異常放電検出部からのデータによりファン駆動部に出力制御信号を送信しファンを出力制御し、又は前記高圧発生部に電圧制御信号を送り、高圧発生部の出力電圧を制御する制御部を備え、前記制御部は予め定めた基準時間内のパルス状の異常放電をカウントし、異常放電領域への移行を認識した場合に、ファン駆動部に出力制御信号を送りファンを出力制御し、又は高圧発生部に電圧制御信号を送り、高圧発生部の出力電圧を制御するようにしたものである。
【００１１】
また、この発明の空気清浄機の制御装置は、放電部における放電が異常放電領域に移行し、異常放電検出部が、異常放電に達したことを検出するものであって、制御部は保護領域のエネルギーＥｒｅｆが発生した時に、ファン駆動部に出力制御信号を送りファンを出力制御し、又は高圧発生部に電圧制御信号を送り、高圧発生部の出力電圧を制御するものである。
【００１２】
また、この発明の空気清浄機の制御装置は、放電部における放電が異常放電領域に移行し、異常放電検出部が、異常放電に達したことを検出するものであって、制御部は予め定めた基準時間内に周期的な異常放電と連続的な異常放電双方が発生した場合に、予め定めた基準時間内にカウントしたパルス状の異常放電と、連続的な異常放電のトータルエネルギーが保護領域のエネルギーＥｒｅｆに達した時に、ファン駆動部に出力制御信号を送りファンを出力制御し、又は高圧発生部に電圧制御信号を送り、高圧発生部の出力電圧を制御するものである。
【００１３】
【発明の実施の形態】
実施の形態１．
図１は、この発明の実施の形態１による空気清浄機の制御装置を示すブロック構成図、図２は異常放電検知のフローチャート、図３は不連続に青色放電が発生した場合の放電電圧の模式図、図４は、図５は、である。図１に示すように、この発明の実施の形態１において、１は高圧発生部、２はイオン化部および集塵電極などから成る放電部、３はこの放電部の放電電圧を検知する異常放電検出部、４は前記高圧発生部１の電圧を制御する制御部、５はこの制御部の制御信号により駆動されるファン駆動部、６はこのファン駆動部により駆動されるファンである。前記制御部４は、前記異常放電検出部３からの放電データに応じて前記放電部２の放電形態を検知し、異常放電の発生に応じて、高圧発生部１に電圧制御信号を送り、出力電圧を下げもしくは停止し、あるいはファン駆動部５に出力可変信号を送り、ファン６を低速運転もしくは運転停止させるよう制御する。
【００１４】
前記異常放電検出部３は、放電部２の放電電圧あるいは放電電流を常時検出し、放電部２が異常放電領域に入り、電圧が予め定めた電圧値Ｖｒｅｆより小さくなった時点からタイマをスタートさせ、予め定めた単位時間Ｔｒｅｆ内に青色放電が予め定めた回数Ｎ回をカウント、もしくは赤色放電が予め定めた時間Ｔｒｅｄ間継続、さらには青色放電と赤色放電が不規則に発生した場合には、両放電によるトータルエネルギーがＴｒｅｆ内に予め定めたエネルギーＥｒｅｆに到達した場合、制御部４がトータルエネルギーＥｒｅｆを検知し、高圧発生部１の出力電圧を低下あるいは停止し、また、ファン駆動部５に出力可変信号を送り、ファン６のファンを低速運転あるいは運転停止させる。
【００１５】
図２に示す異常放電検知のフローチャートおいて、まず、ステップＳ１の通常使用状態から、ステップＳ２において電圧Ｖ＜Ｖｒｅｆであれば、ステップＳ３でＴｒｅｆタイマスタートさせる。ステップＳ３でＴｒｅｆタイマスタートさせてステップＳ４において［Ｖ≦Ｖｒｅｆ］＜ＴｒｅｄであればステップＳ５でエネルギーＥを演算する。そしてステップＳ６で青色放電を検知したらステップＳ７に進み青色放電パルス数をカウントする。そしてステップＳ８においてＥ［Ｔｒｅｆ］＝ＥｒｅｆであればステップＳ９に進み異常検知保護信号を発信する。また、ステップＳ４において［Ｖ≦Ｖｒｅｆ］＜Ｔｒｅｄでなければ、ステップＳ１０において、赤色放電を検知してステップＳ９に進み異常検知保護信号を発信する。さらに、ステップＳ６において青色放電を検知せずステップＳ１１において赤色放電を検知すれば、ステップＳ８に進み、赤色放電を検知しなければステップＳ１２においてＴｒｅｆ経過後ステップＳ１に戻り通常状態となる。さらにまた、ステップＳ８でＥ［Ｔｒｅｆ］＝ＥｒｅｆでなければステップＳ１２でＴｒｅｆ経過後ステップＳ１に戻り通常状態となる。
【００１６】
図３に示す不連続に青色放電が発生した場合の放電電圧の模式図を説明する。最初に一回目の青色放電の立ち下がりで、ａ点において放電電圧ＶがＶｒｅｆよりも小さくなると、タイマがスタートする。そして、Ｔｒｅｆ内に青色放電がＮ回カウントされｂ点に到達すると、ｂ点到達を制御部が検知し、保護信号である制御信号を、高圧発生部およびファン駆動部に送信し、保護動作に入る。図３に示すのように、青色放電から一瞬定常状態であるコロナ放電の領域に入った場合でも、Ｔｒｅｆ間にＮ回パルスを検知すれば、確実に保護動作に入る。青色放電が連続的に続いた場合も上記と同様、Ｔｒｅｆ間にＮ回のパルスが発生されればそれを制御部が検知し、異常エネルギーに至る前に保護動作に入る。
【００１７】
次に、図４に示す赤色放電が連続的に発生した場合の模式図を説明する。赤色放電が連続的に発生した場合、放電電圧の立ち下がりを異常放電検出部３が検出し、Ｖ＝Ｖｒｅｆの時点から制御部４のタイマがスタートし、Ｔｒｅｆ間に赤色放電がＴｒｅｄ間継続すると、赤色放電継続を制御部４が検知し、保護動作に入る。
【００１８】
次に、図５に示す青色放電と赤色放電が不規則に発生した場合の放電電圧の模式図を説明する。前記図４で説明したと同様に、最初の青色放電の立ち下がりでＶ＝Ｖｒｅｆの時点からタイマがスタートし、青色放電を検出後、異常放電が赤色放電に移行した場合、青色放電によるエネルギーを考慮し、赤色放電がＴｒｅｆ以下の時間であっても青色放電とのトータルエネルギーがＥｒｅｆに達した時点で制御部４がトータルエネルギーがＥｒｅｆに到達したことを検知し、保護動作に入る。最初に赤色放電が発生した場合も同様、赤色放電と青色放電のトータルエネルギーがＥｒｅｆに達した時点で制御部４がトータルエネルギーがＥｒｅｆに到達したことを検知し、保護動作に入る。
【００１９】
次に異常放電の検出方法について、図６を用いて詳細に説明する。異常放電検出部３では、放電部２の放電電圧を抵抗分圧して電圧検知３ａに取り込む。分圧された電圧と予め定めた基準電圧値３ｂとを比較３ｃし、放電電圧が基準電圧値より小さくなると、そのデータ信号を制御部４に送る。
【００２０】
次に制御部４において、データ信号をパルス幅検出４ａに入力し、青色放電が発生したか、赤色放電が発生したかを検知する。同時にＴｒｅｆのタイマをスタートさせる。そして、Ｔｒｅｆ間の青色放電のパルス発生回数、および赤色放電継続時間をカウントし、パルス幅検出積算４ｂにてトータルエネルギーを積算し、エネルギーの基準値４ｃと比較４ｄする。比較した結果Ｔｒｅｆ間に放電部２で発生したエネルギーが基準値４ｃ以下であれば、一時的な異常放電であり、極端な異常放電ではないと判断し、保護動作は行わず、データはクリアされる。発生したエネルギーが基準値４ｃ以上であれば、異常検知４ｅで極端な異常放電と判断し、高圧発生部１およびファン駆動部６に制御信号を送り、保護動作に入る。
【００２１】
上記実施の形態１では、電圧の変化より異常放電を検知したが、図７に示す実施の形態２のように電流の変化より異常放電を検知する場合も同様に、Ｉｒｅｆを設定し、放電電流がＩｒｅｆ以上になった時点からＴｒｅｆのタイマをスタートさせ、電流の変化により異常放電を検出することも可能である。
【００２２】
また、この発明の実施の形態１では直流電源の場合を例に説明したが、パルス電源を用いた場合も同様の効果が得られることは勿論である。
【００２４】
【発明の効果】
以上のように、この発明の空気清浄機の制御装置は、イオン化部および集塵電極などからなる放電部を有する空気清浄機において、高圧発生部により高電圧を供給される前記放電部、この放電部の出力変化の異常による放電データに基づいて異常放電を検出する異常放電検出部、この異常放電検出部からのデータによりファン駆動部に出力制御信号を送信しファンを出力制御し、又は前記高圧発生部に電圧制御信号を送り、高圧発生部の出力電圧を制御する制御部を備え、前記制御部は予め定めた基準時間内のパルス状の異常放電をカウントし、異常放電領域への移行を認識した場合に、ファン駆動部に出力制御信号を送りファンを出力制御し、又は高圧発生部に電圧制御信号を送り、高圧発生部の出力電圧を制御するようにした構成としたから、単位時間当たりの異常放電エネルギーを積算することにより、一時的な異常による保護動作が頻発することなく、確実に異常放電を検知し、保護動作をかけることができる効果を有する。
【００２５】
また、この発明の空気清浄機の制御装置は、放電部における放電が異常放電領域に移行し、異常放電検出部が、異常放電に達したことを検出するものであって、制御部は保護領域のエネルギーＥｒｅｆが発生した時に、ファン駆動部に出力制御信号を送りファンを出力制御し、又は高圧発生部に電圧制御信号を送り、高圧発生部の出力電圧を制御するようにした構成としたから、単位時間当りの異常放電エネルギーを積算することにより、一時的な異常による保護動作が頻発することなく、確実に異常放電を検知し、保護動作をかけることができる効果を有する。
【００２６】
また、この発明の空気清浄機の制御装置は、放電部における放電が異常放電領域に移行し、異常放電検出部が、異常放電に達したことを検出するものであって、制御部は予め定めた基準時間内に周期的な異常放電と連続的な異常放電双方が発生した場合に、予め定めた基準時間内にカウントしたパルス状の異常放電と、連続的な異常放電のトータルエネルギーが保護領域のエネルギーＥｒｅｆに達した時に、ファン駆動部に出力制御信号を送りファンを出力制御し、又は高圧発生部に電圧制御信号を送り、高圧発生部の出力電圧を制御  するようにした構成としたから、制御部においても、単位時間当りの異常放電エネルギーを積算することにより、一時的な異常による保護動作が頻発することなく、確実に異常放電を検知し、保護動作をかけることができる効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の形態１である空気清浄機の制御装置のブロック構成図である。
【図２】この発明の実施の形態１である空気清浄機の異常放電発生時のフローチャートである。
【図３】この発明の実施の形態１である空気清浄機の青色放電発生時における放電電圧の波形の模式図である。
【図４】この発明の実施の形態１である空気清浄機の赤色放電発生時における放電電圧の波形の模式図である。
【図５】この発明の実施の形態１である空気清浄機の赤色放電および青色放電が不規則に発生した場合における放電電圧の波形の模式図である。
【図６】この発明の実施の形態１である空気清浄機の制御装置の要部を示すブロック図である。
【図７】この発明の実施の形態２である空気清浄機の赤色放電および青色放電が不規則に発生した場合における放電電流の波形の模式図である。
【符号の説明】
１  高圧発生部、２  放電部、３  異常放電検出部、４制御部、５  ファン駆動部、６  ファン。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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