(57)【要約】【課題】確実に所定の濃度以上の空気イオンを供給すること。【解決手段】集中給気装置１１内に設けられ、該集中給気装置１１の外部より取り込んだ空気に負イオン又は正イオン又は両イオンを含ませる空気イオン発生装置２１を有し、該空気イオン発生装置２１が発生した空気イオンを、空気ダクト３１を介して空気イオンの供給先に送出する空気イオン供給装置１であって、空気イオン発生装置２１の下流に設けられた空気ダクト３１内に配置され、該空気ダクト３１内を通過する空気イオンの濃度を検出するイオンカウンタ４１と、イオンカウンタ４１が検出した空気イオンの濃度が所定値以上になるように空気イオン発生装置２１による空気イオンの発生量を制御する制御手段６１と、を備える。【選択図】          図１
2011064380.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
給気装置内に設けられ、該給気装置の外部より取り込んだ空気に負イオン又は正イオン又は両イオンを含ませる空気イオン発生装置を有し、該空気イオン発生装置が発生した空気イオンを、空気ダクトを介して空気イオンの供給先に送出する空気イオン供給装置であって、
前記空気イオン発生装置の下流に設けられた空気ダクト内に配置され、該空気ダクト内を通過する空気イオンの濃度を検出するイオン濃度検出手段と、
前記イオン濃度検出手段が検出した空気イオンの濃度が所定値以上になるように前記空気イオン発生装置による空気イオンの発生量を制御する制御手段と、
を備えたことを特徴とする空気イオン供給装置。
【請求項２】
前記イオン濃度検出手段は、前記空気ダクトの下流側末端部に設けたことを特徴とする請求項１に記載の空気イオン供給装置。
【請求項３】
前記制御手段は、前記給気装置による給気量を調整して前記空気イオン発生装置を通過する空気の風速を制御することによって前記空気イオンの濃度を制御することを特徴とする請求項１または２に記載の空気イオン供給装置。
【請求項４】
前記給気装置は、該給気装置内部に、給気された空気の流路を可変に絞る絞り調整部を備え、
前記制御手段は、前記絞り調整部を制御することによって、前記空気イオン発生装置を通過する空気の風速を制御し、前記空気イオンの濃度を制御することを特徴とする請求項１〜３のいずれか一つに記載の空気イオン供給装置。
【請求項５】
前記空気イオン発生装置は、複数の空気イオン発生手段を備え、
前記制御手段は、各空気イオン発生手段をオンオフさせて前記空気イオンの濃度を制御することを特徴とする請求項１〜４のいずれか一つに記載の空気イオン供給装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、住宅やオフィス等の部屋に負イオンや正イオンを空気に含ませた空気イオンを供給する空気イオン供給装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、住宅の高気密・高断熱化により、屋内の空気が屋外の空気と置換し難くなっている。このため、換気装置と各部屋とを給気空気ダクトおよび排気空気ダクトで接続することによって各部屋の換気を積極的に行いながら、各部屋に給気される空気にイオンを含ませるようにした空気イオン供給装置の需要が増えている。
【０００３】
しかしながら、上述した空気イオン供給装置は、各部屋に供給する空気量を調整しているものの、各部屋に供給する空気イオンの濃度を調整するものではなかった。そこで、従来では、負イオン又は正イオン又は両イオンを含む空気イオンの濃度を任意に調整することができる空気イオン搬送システムが提案されている。
【０００４】
例えば、特許文献１には、換気装置の筐体内に設けられ、外部から取り込んだ空気に、負イオン又は正イオン又は両イオンを含ませる空気イオン発生装置と、換気装置の筐体に接続し、各部屋へ空気を搬送する空気ダクトと、空気イオン発生装置を制御する制御装置とから構成され、空気イオン発生装置を制御することにより各部屋の要求に応じた濃度の空気イオンを供給する空気イオン搬送システムが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００５−３３７６１１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、空気イオン発生装置で発生するイオンの量は、相対湿度の影響を受けて変動する。また、発生したイオンは化学物質の影響を受けて低減する。このため、特許文献１に記載された空気イオン搬送システムでは、各部屋が要求する空気イオンの濃度と、実際に空気イオン発生装置から供給される空気イオンの濃度とに差が生じる場合が発生する。その結果、各部屋に供給される空気イオンの濃度が、所定の濃度に満たない場合が発生し、各部屋において空気イオンの効果を常に得ることができないという問題点があった。
【０００７】
本発明は上記実情に鑑みて、確実に所定の濃度以上の空気イオンを供給することができる空気イオン供給装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の目的を達成するために、本発明にかかる空気イオン供給装置は、給気装置内に設けられ、該給気装置の外部より取り込んだ空気に負イオン又は正イオン又は両イオンを含ませる空気イオン発生装置を有し、該空気イオン発生装置が発生した空気イオンを、空気ダクトを介して空気イオンの供給先に送出する空気イオン供給装置であって、前記空気イオン発生装置の下流に設けられた空気ダクト内に配置され、該空気ダクト内を通過する空気イオンの濃度を検出するイオン濃度検出手段と、前記イオン濃度検出手段が検出した空気イオンの濃度が所定値以上になるように前記空気イオン発生装置による空気イオンの発生量を制御する制御手段と、を備えたことを特徴とする。
【０００９】
また、本発明にかかる空気イオン供給装置は、上記の発明において、前記イオン濃度検出手段は、前記空気ダクトの下流側末端部に設けたことを特徴とする。
【００１０】
また、本発明にかかる空気イオン供給装置は、上記の発明において、前記制御手段は、前記給気装置による給気量を調整して前記空気イオン発生装置を通過する空気の風速を制御することによって前記空気イオンの濃度を制御することを特徴とする。
【００１１】
また、本発明にかかる空気イオン供給装置は、上記の発明において、前記給気装置は、該給気装置内部に、給気された空気の流路を可変に絞る絞り調整部を備え、前記制御手段は、前記絞り調整部を制御することによって、前記空気イオン発生装置を通過する空気の風速を制御し、前記空気イオンの濃度を制御することを特徴とする。
【００１２】
また、本発明にかかる空気イオン供給装置は、上記の発明において、前記空気イオン発生装置は、複数の空気イオン発生手段を備え、前記制御手段は、各空気イオン発生手段をオンオフさせて前記空気イオンの濃度を制御することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、イオン濃度検出手段が、空気イオン発生装置の下流に設けられた空気ダクト内に配置され、該空気ダクト内を通過する空気イオンの濃度を検出し、制御手段が、前記イオン濃度検出手段が検出した空気イオンの濃度が所定値以上になるように前記空気イオン供給装置による空気イオンの発生量を制御するようにしているので、空気イオンの供給先における空気イオンの濃度を確実に所定値以上に維持することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】図１は、本発明の実施の形態である空気イオン供給装置の概要構成を示す模式図である。
【図２】図２は、空気イオン発生手段の詳細構成を示す一部を破断した斜視図である。
【図３】図３は、制御手段による空気イオン濃度の制御処理手順を示すフローチャートである。
【図４】図４は、図１に示した空気イオン供給装置の変形例の概要構成を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下に添付図面を参照して、本発明に係る空気イオン供給装置の好適な実施の形態について詳細に説明する。
【００１６】
図１は、本発明の実施の形態である空気イオン供給装置の概要構成を示す模式図である。この空気イオン供給装置１は、外気を取り込んで空気イオンを発生し、この空気イオンを含む空気を送出する集中給気装置１１と、空気イオンの供給先である各部屋８１−１〜８１−５と、集中給気装置１１と各部屋８１−１〜８１−５との間を接続する空気ダクト３１と、空気ダクト３１内に設けられ、通過する空気イオンの濃度を検出するイオン濃度検出手段としてのイオンカウンタ４１と、イオンカウンタ４１が検出したイオン濃度が所定値以上となるように集中給気装置１１を制御する制御手段６１とを有する。また、制御手段６１には、中央監視装置５１が接続され、この中央監視装置５１の管理のもとに、制御手段６１が少なくともイオン濃度の制御を行う。
【００１７】
集中給気装置１１は、外気取込口１３および給気口１４が開口した箱型形状の筐体１２を形成し、この筐体１２内には、外気取込口１３側から給気口１４に向けて、フィルタ１５、送風機１６、ベーン機構１７、および空気イオン発生装置２１が順次配置されている。
【００１８】
フィルタ１５は、集中給気装置１１の外部から内部に取り込まれる空気に含まれる塵、化学物質等を除去するものである。本発明の実施の形態では、例えば、正負の両イオンにより分解されるＮＯX、ＳＯX等の化学物質を除去するフィルタを用いている。
【００１９】
送風機１６は、フィルタ１５とベーン機構１７との間に配設され、集中給気装置１１の外気取込口１３から内部に空気を取り込み、取り込んだ空気を、給気口１４から空気ダクト３１へ送り出すものである。
【００２０】
ベーン機構１７は、送風機１６と空気イオン発生装置２１との間に配設され、送風機１６側から送られる空気の流れ９１を可変に絞る。たとえば、ベーン機構１７は、絞ることによって空気の流れ９１の風速を高める。ここで、空気イオン発生装置２１を通過する空気の風速と空気イオンの発生量との間には、正イオン、負イオンともに相関関係があり、風速が高いほど、空気イオンの発生量は多くなる。そこで、この実施の形態では、制御手段６１によってベーン機構１７による絞りが制御され、これによって空気イオン発生装置２１を通過する風速が制御され、結果的に、空気イオン発生装置２１による空気イオン発生量が制御されることになる。なお、ベーン機構１７は、軸部材１７ａ、空気流れ案内部材１７ｂ、および図示しない駆動部を有する。軸部材１７ａは、一対の丸棒状部材で、筐体１２の側壁にそれぞれ支持され、空気流れ案内部材１７ｂは、筐体１２の中央部まで延在した一対の板状部材で、それぞれが軸部材１７ａを軸心として揺動可能に支持されている。なお、ベーン機構１７によって、空気イオン発生装置２１に対して空気の流れを導くように筐体１２内の空気の通路開口面積が絞られる。また、図示しない駆動部は、駆動の状態によって、ベーン機構１７による開口状態を検出し、この検出信号を制御手段６１に送出する。
【００２１】
空気イオン発生装置２１は、複数の空気イオン発生手段２１−１〜２１−４を有する。空気イオン発生手段２１−１は、図２に示すように、箱型形状をなし、空気の流れ９１にほぼ垂直な前端面と後端面とが開口して空気が流れる通風路２１ａが形成され、この通風路２１ａ内であって給気口１４近傍に空気イオンを発生するイオン発生素子２１ｂが配置される。このイオン発生素子２１ｂは、空気が通過するときに、負イオン、正イオンまたは両イオンを発生させ、通過する空気にこのイオンを含ませる。
【００２２】
通風路２１ａ内の底面側に配設されたイオン発生素子２１ｂは、交流高電圧が印加されることによって、空気中の酸素ないしは水分を電離して、Ｈ+（Ｈ2Ｏ）m（ｍは任意の自然数）とＯ2-（Ｈ2Ｏ）n（ｎは任意の自然数）とを主体とした正負の両イオンを生成している。これら、Ｈ+（Ｈ2Ｏ）m及びＯ2-（Ｈ2Ｏ）nは、浮遊菌の表面に付着し、化学反応して活性種である過酸化水素（Ｈ2Ｏ2）又は水酸基ラジカル（・ＯＨ）を生成することにより、浮遊菌を不活化、殺菌する。ここで、・ＯＨは活性種の１種であり、ラジカルのＯＨを示している。
【００２３】
空気ダクト３１は、空気ダクト３１−１〜３１−６からなり、集中給気装置１１の給気口１４に１本の空気ダクト３１‐１が接続され、この空気ダクト３１‐１の末端部に複数の空気ダクト３１−２〜３１−６が接続されて分岐し、分岐した各空気ダクト３１−２〜３１−６がそれぞれ空気イオンの供給先である各部屋８１−１〜８１−５に接続されている。空気ダクト３１は、集中給気装置１１から供給される空気イオンをそれぞれ各部屋８１−１〜８１−５に供給している。なお、この実施の形態では、空気ダクト３１が、１つの空気ダクト３１−１から複数の空気ダクト３１−２〜３１−６に分岐した構成としたが、これに限らず、集中給気装置１１と各部屋８１−１〜８１−５との間をそれぞれ独立した空気ダクトによって接続するようにしてもよい。
【００２４】
イオンカウンタ４１は、上述したように空気ダクト３１内に配設され、空気ダクト３１を流れる空気イオンの濃度を検出し、この検出結果を制御手段６１に送出する。なお、この実施の形態では、イオンカウンタ４１が、集中給気装置１１の給気口１４近傍に配置されているが、これに限らず、空気ダクト３１内であればよい。ここで、空気ダクト３１によっては、空気イオンが空気ダクト３１内を移動する際に、減少する場合があるため、空気ダクト３１内であって、各部屋８１−１〜８１−５に近い空気ダクト３１の末端部にイオンカウンタ４１を設けることが好ましい（図４参照）。さらに、空気ダクト３１内を移動する正負の両イオンは、空気ダクト３１の距離に応じて減衰する傾向があるため室内を所定のイオン濃度に保つ手段として、給気口１４から各部屋８１−１〜８１−５までの長さが最も長い空気ダクト３１の末端部にイオンカウンタ４１を設けることが、より好ましい（図４参照）。また、空気ダクト３１内に複数のイオンカウンタ４１を設けるようにしてもよい。この場合、制御手段６１は、各イオンカウンタ４１が検出したイオン濃度のうち、最も低いイオン濃度を基準に制御してもよいし、各イオンカウンタ４１が検出したイオン濃度の平均値を用いて制御してもよい。
【００２５】
中央監視装置５１は、制御手段６１に接続され、制御手段６１に対して空気イオン濃度の所定値を指示する要求イオン濃度設定部５２と、制御手段６１から通知された異常検知の内容を報知する報知部５３とを有する。要求イオン濃度設定部５２は、図示しない入力部などから指示された空気イオン濃度の所定値を制御手段６１側に通知する。また、報知部５３は、異常検知の内容を表示出力や音声出力などによって外部に報知する。
【００２６】
制御手段６１は、イオンカウンタ４１の検出結果をもとに、空気イオン濃度を所定値以上に制御するイオン濃度制御部６２と、空気イオン濃度が所定値以上にならない場合を検知し、この場合に空気イオン濃度が異常である旨を中央監視装置５１に通知する異常検知部６３とを有する。イオン濃度制御部６２は、ベーン制御部６２ａを有し、ベーン制御部６２ａは、空気イオン濃度が所定値以上となるようにベーン機構１７の開口を制御する。
【００２７】
ここで、図３に示したフローチャートを参照して、制御手段６１による空気イオン濃度の制御処理手順について説明する。図３において、まず、イオン濃度制御部６２は、イオンカウンタ４１が検出した空気イオン濃度を取得する（ステップＳ１０１）。その後、イオン濃度制御部６２は、取得した空気イオン濃度が所定値未満であるか否かを判断する（ステップＳ１０２）。この所定値は、上述したように中央監視装置５１の要求イオン濃度設定部５２からの指示によって予め設定されている。空気イオン濃度が所定値未満である場合（ステップＳ１０２，Ｙｅｓ）、イオン濃度制御部６２は、ベーン機構１７による開口が最小であるか否かを判断する（ステップＳ１０３）。ベーン機構１７による開口が最小でない場合（ステップＳ１０３，Ｎｏ）、イオン濃度制御部６２は、ベーン機構１７による開口を狭くする（ステップＳ１０４）。この開口を狭くすることによって、空気イオン発生装置２１を通過する風速が増大し、この風速の増大によって空気イオンの発生量が増大する。その後、ステップＳ１０１に移行し、上述した処理を繰り返す。
【００２８】
一方、空気イオン濃度が所定値未満でない場合（ステップＳ１０２，Ｎｏ）、制御手段６１は、処理をステップＳ１０１に移行し、上述した処理を繰り返す。これらステップＳ１０１〜ステップＳ１０４までの処理によって、空気イオンの供給先である各部屋８１−１〜８１−５の空気イオン濃度を所定値以上に維持することができる。
【００２９】
なお、ベーン機構１７による開口が最小である場合（ステップＳ１０３，Ｙｅｓ）、空気イオン濃度を所定値以上とすることができず、イオン濃度制御部６２は、空気イオン濃度の制御において異常が発生したものと考えられるため、中央監視装置５１に異常を通知する（ステップＳ１０５）。その後、制御手段６１は、本処理を終了する。
【００３０】
この実施の形態では、イオンカウンタ４１が空気ダクト３１内に配置され、空気イオンの発生源である空気イオン発生装置２１から空気イオンの供給先である各部屋８１−１〜８１−５までの間における空気イオン濃度を検出し、制御手段６１が、イオンカウンタ４１が検出した空気イオン濃度をもとに、空気イオン濃度が所定値以上になるように制御しているので、空気イオンの供給先である各部屋８１−１〜８１−５の空気イオン濃度を所定値以上に維持することができる。
【００３１】
また、ＮＯX、ＳＯX等の化学物質を除去するフィルタ１５を設けているため、空気イオンが供給先である各部屋８１−１〜８１−５に搬送されるまでの間に、これら化学物質の影響で空気イオンの濃度が低下する事態を防止できる。
【００３２】
さらに、空気イオンの供給先である各部屋８１−１〜８１−５が要求する所定値の空気イオン濃度以上に制御できない場合、異常検知して報知するようにしているため、例えば、フィルタ１５で除去しきれなかった化学物質、空気イオン発生装置２１の不具合等の影響による空気イオンの濃度低下に迅速に対処することが可能となる。
【００３３】
なお、上述した実施の形態では、制御手段６１がベーン機構１７の開口を制御するようにしていたが、これに限らず、図４に示すように、空気イオン発生装置２１の各空気イオン発生手段２１−１〜２１−４のオンオフを制御することによって、直接的に空気イオンの発生量を制御するようにしてもよい。また、制御手段６１が送風機１６を制御して送風量を直接制御し、空気イオン発生装置２１を通過する風速を制御することによって空気イオン発生量を制御するようにしてもよい。さらに、制御手段６１は、ベーン機構１７、空気イオン発生装置２１、および送風機１６を適宜組み合わせて制御するようにしてもよい。
【００３４】
また、上述した実施の形態では、空気イオン発生装置２１として、正負の両イオンを発生させる空気イオン発生装置を用いる場合を前提として説明したが、これに限らず、例えば、負イオンあるいは正イオンだけを発生させる空気イオン発生装置を用いてもよい。
【符号の説明】
【００３５】
１，２    空気イオン供給装置
１１      集中給気装置
１２      筐体
１３      外気取込口
１４      給気口
１５      フィルタ
１６      送風機
１７      ベーン機構
１７ａ    軸部材
１７ｂ    空気流れ案内部材
２１      空気イオン発生装置
２１−１〜２１−４  空気イオン発生手段
２１ａ    通風路
２１ｂ    イオン発生素子
３１，３１−１〜３１−６  空気ダクト
４１      イオンカウンタ
５１      中央監視装置
５２      要求イオン濃度設定部
５３      報知部
６１      制御手段
６２      イオン濃度制御部
６２ａ    ベーン制御部
６３      異常報知部
８１，８１−１〜８１−５  部屋
【図１】
2011064380.tif 000003
【図２】
2011064380.tif 000004
【図３】
2011064380.tif 000005
【図４】
2011064380.tif 000006