(57)【要約】  【課題】  イオンの発生による除菌効果や脱臭効果を継続的に維持でき、かつその際に送風による騒音の発生も併せて防止できるイオン発生装置付きレンジフードを提供する。【解決手段】  送風ファン１６およびイオンを発生するイオン発生部１７の下流側近傍にシャッタ部材１８を配置したイオン発生装置６を、レンジフードの給気ダクト９に設置し、シャッタ部材１８により、イオン発生部１７に油分が付着するのを極力避ける。そして、イオン運転開始時に、イオン発生部１７とシャッタ部材１８の駆動開始から遅れて送風ファン１６を駆動し、また、運転終了時には、イオン発生部１７および送風ファン１６を停止すると共に、その停止動作から遅れてシャッタ部材１８を閉駆動し、シャッタ部材１８が存在しても風切音を発生しないようにする。【選択図】  図１０
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
送風路に空気を送る送風ファンと、該送風ファンの送風方向で下流側に配されイオンを発生するイオン発生部と、該イオン発生部の送風方向で下流側に配され前記送風路を開閉自在に閉塞するシャッタ部材と、前記送風ファン、イオン発生部およびシャッタ部材の駆動を制御する制御部とを備え、前記制御部は、イオン運転開始時に、イオン発生部を駆動すると同時にシャッタ部材を開駆動し、該駆動開始から遅れて前記送風ファンを駆動することを特徴とするイオン発生装置。
【請求項２】
送風路に空気を送る送風ファンと、該送風ファンの送風方向で下流側に配されイオンを発生するイオン発生部と、該イオン発生部の送風方向で下流側に配され前記送風路を開閉自在に閉塞するシャッタ部材と、前記送風ファン、イオン発生部およびシャッタ部材の駆動を制御する制御部とを備え、前記制御部は、イオン運転終了時に、イオン発生部および送風ファンの駆動を停止すると共に、その停止動作から遅れて前記シャッタ部材を閉駆動することを特徴とするイオン発生装置。
【請求項３】
前記シャッタ部材は、送風ファンおよびイオン発生部の送風方向で下流側近傍に配置されたことを特徴とする請求項１または２に記載のイオン発生装置。
【請求項４】
前記シャッタ部材は、送風路を回動開閉自在に軸支され、その回転軸にシャッタ部材を回転駆動する駆動部が設けられた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装置。
【請求項５】
吸込口を有する中空状の箱体に、吸込口から室内の空気を吸込んで排気する排気路と、空気を室内に供給する給気路とが形成され、前記排気路に排気ファンが設けられ、前記給気路に請求項１〜４のいずれかに記載のイオン発生装置が組み込まれたレンジフードであって、
前記イオン発生装置の制御部は、前記排気ファンのオン・オフ動作に連動して前記イオン発生装置のイオン運転の開始・停止動作を制御することを特徴とするレンジフード。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、イオン発生装置およびこれを備えたレンジフードの制御に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
加熱調理器の上方に配置されるレンジフードは、加熱調理器上方や前方から空気を吸引し、加熱調理器から調理の際に発生する油分、水蒸気、その他の気体を室内空気から取り込んだ空気と共に室外へ排出するものであるが、近年、レンジフードを用いて空気を積極的に浄化するイオン発生装置などの空気浄化手段を備えたレンジフードが提案されている（特許文献１〜３参照）。
【特許文献１】特開２００２−３４０３７７号公報
【特許文献２】特開２００３−１１４０４１号公報
【特許文献３】特開２００３−３２９２７７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、特許文献１〜３のレンジフードにおいては、イオン発生装置をレンジフードの出口近傍に配置する場合が多いため、調理の際に発生する油分、水蒸気、その他の気体が放電電極部に付着し、電極汚れによりイオン発生機能が損なわれる可能性がある。
【０００４】
そこで、本発明は、イオンの発生による除菌効果や脱臭効果を継続的に維持でき、かつその際に送風による騒音の発生も併せて防止できるイオン発生装置およびこれを備えたレンジフードの提供を目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するため、本発明は、送風路に空気を送る送風ファンと、該送風ファンの送風方向で下流側に配されイオンを発生するイオン発生部と、該イオン発生部の送風方向で下流側に配され前記送風路を開閉自在に閉塞するシャッタ部材と、前記送風ファン、イオン発生部およびシャッタ部材の駆動を制御する制御部とを備え、前記制御部は、イオン運転開始時に、イオン発生部を駆動と同時にシャッタ部材を開駆動し、これらの駆動開始から遅れて送風ファンを駆動することを特徴とするイオン発生装置を提供するものである。
【０００６】
上記構成においては、送風ファンにより送風方向に送られた空気がイオン発生部で発生したイオンを含んで送風方向出口側に流れ、室内にイオンを含んだ空気を送出する。また、送風ファンを停止したときには、シャッタ部材を閉姿勢として送風路を閉塞する。そのため、イオン発生部への油分等の侵入を防ぐことができ、イオン発生部の電極の汚れを防止することができる。
【０００７】
そして、イオン発生装置の運転開始時には、イオン発生部を駆動すると同時にシャッタ部材を開駆動し、この駆動開始から遅れて送風ファンを駆動する。そのため、シャッタ部材が開放してから送風ファンにより空気が送られるので、シャッタ部材が中途半端な開状態で送風される場合に比べて風切音の発生を防ぐことができる。
【０００８】
また、本発明に係るイオン発生装置においては、イオン運転終了時にも風切音の発生を防ぐようにしている。すなわち、制御部は、イオン運転終了時に、イオン発生部および送風ファンの駆動を停止すると共に、その停止動作から遅れてシャッタ部材を閉駆動することを特徴としている。
【０００９】
上記構成においては、イオン運転終了時に、イオン発生部および送風ファンの駆動を停止すると共に、その停止動作から遅れてシャッタ部材を閉駆動するので、送風ファンが惰性で回転しているうちに送風路を塞がないようにすることができ、風切音の発生を防ぐことができる。
【００１０】
このようなイオン発生装置の運転制御は、シャッタ部材を送風ファンおよびイオン発生部の送風方向で下流側近傍に配置した場合に、シャッタ部材の開閉切換え動作の影響を受けて風切音が発生しやすいので特に有効である。また、シャッタ部材が送風路に回動開閉自在に軸支され、その回転軸にシャッタ部材を回転駆動する駆動部を設けた構成、つまり、シャッタ部材の開閉切換え動作が回動動作の場合に、その動作速度の影響を受けて風切音が発生しやすいので、有効な制御方法となる。
【００１１】
なお、イオン発生装置は、種々の機器に設置することができるが、特にレンジフードに付設すれば、空気浄化機能付きのレンジフードを提供することができる。この場合、吸込口を有する中空状の箱体に、吸込口から室内の空気を吸込んで排気する排気路と、空気を室内に供給する給気路とを形成し、排気路に排気ファンを設け、給気路に上記イオン発生装置を組み込んだレンジフードを提供することができる。そして、イオン発生装置の制御部では、排気ファンのオン・オフ動作に連動してイオン発生装置のイオン運転の開始・停止動作を制御することができる。これにより、イオン発生装置の運転制御がレンジフードの運転と連動して容易に行うことができる。
【発明の効果】
【００１２】
以上のとおり、本発明によれば、イオン発生部の送風方向の下流側にシャッタ部材などの閉塞手段を設けたので、油分などがイオン発生部の電極に付着するのを防止でき、また、この際、イオン運転開始時に、イオン発生部とシャッタ部材の駆動開始から遅れて送風ファンを駆動し、運転終了時には、イオン発生部および送風ファンの駆動を停止すると共に、その停止動作から遅れてシャッタ部材を閉駆動するので、シャッタ部材が存在しても、風切音の発生を防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明に係るイオン発生装置付きレンジフードの実施形態を図面に基づいて説明する。
【００１４】
図１は本発明の実施形態を示すレンジフードの正面断面図、図２は同じくレンジフードの側面断面図、図３は同じくレンジフードの底面断面図である。
【００１５】
図１〜図３に示すように、本実施形態のレンジフード１は、従来と同様に、下面に吸込み口２を有する中空状の箱体３と、該箱体中に形成された排気路４と、該排気路の途中に設けられた排気ファン５とを備えている。なお、吸込み口２には油煙などを捕捉するフィルタＦが着脱自在に設置されている。
【００１６】
さらに、本発明に係るレンジフード１では、箱体３の一部を利用して、排気路４とは別に、イオン発生装置６を内蔵して清浄な空気を室内に供給する給気路７が設けられている。本実施形態では、給気路７は、油煙や水蒸気などを含む空気が排出される排気路４と隔離するために、囲壁８によって囲まれてなるダクト形状の給気ダクト９が設けられている。給気ダクト９は、箱体３の前面上方の空気吸込口１０から下方まで垂直方向に延設される垂直ダクト９ａと、該垂直ダクト９ａの下部で垂直ダクト９ａに連通する箱体３の側面下部に形成された空気送出口１１に至る水平ダクト９ｂとから正面視で略逆Ｔ字形の給気路７が形成されている。水平ダクト９ｂの空気送出口１１の近傍にはイオン発生装置６が内蔵される。
【００１７】
図４は本発明に係るイオン発生装置の斜視図、図５は同じくその分解斜視図、図６は同じくイオン発生装置のシャッタ部の要部断面図である。
【００１８】
イオン発生装置６は、図４および図５に示すように、装置本体１２に、送風路を構成する送風ダクト１４と、送風ダクト１４の入口１５側に配置されて入口側から吸込んだ空気を送風ダクト１４の出口側に送る送風ファン１６と、送風ファン１６の送風方向で下流側近傍に配されイオンを発生するイオン発生部１７と、イオン発生部１７の送風方向で下流側近傍に配され送風ダクト１４を開閉自在に閉塞する閉塞手段としてのシャッタ部材１８と、シャッタ部材１８の下方に配設された油溜まり１９と、シャッタ部材１８の送風方向で下流側に配されイオンを含んだ空気を室内に拡散させる拡散手段２０とを備え、これらがユニット化されてなるものである。
【００１９】
装置本体１２は、給気ダクト９に取り付ける取付部を有し、また、送風ダクト１４、イオン発生部１７、シャッタ部材１８、油溜まり１９および拡散手段２０の各構成部品を取付支持する支持台として機能する。
【００２０】
送風ダクト１４は、送風ファン１６を内蔵し、上方開口の空気入口１５を有する円筒部１４ａと、円筒部１４ａの周囲連通口から空気送出側に延びるほぼ直線状の連通部１４ｂと、空気送出口側に向かって略扇状に拡径された拡散部１４ｃとから構成される。連通部１４ｂおよび拡散部１４ｃは、上下に二分割されるダクト部品１４ｄ、１４ｅから構成され、イオン発生部１７の設置・取替作業や油分などを除去するメンテナンスが行えるようになっている。
【００２１】
送風ファン１６は、例えば、送風ダクト１４の円筒部１４ａの内周壁に配置されるシロッコファンが使用される。この送風ファン１６は、装置本体１２に設置された送風ファンモータ２２（図９参照）により駆動される。また、送風ファン１６としてシロッコファンを採用した場合、そこから吹出される空気は厳密には偏っているため、イオンを含んだ風が極力均等に吹出すように円筒部１４ａからイオン発生部１７に至る連通路１４ｂは、その送風路の一部を曲げる構成が望ましい。また、連通路１４ｂのファン吹出し口からイオン発生部１７までの送風路の断面積を意図的に小さくしてもよい。
【００２２】
イオン発生部１７は、送風ダクト１４の連通部１４ｂの空気送出側において、下方に凹設された収納部２１に、表面側電極が送風路１３側に面した状態で収納される。
【００２３】
図８はイオン発生部の斜視図、図９はイオン発生素子の断面図である。イオン発生部１７は、図８および図９に示すように、高圧パルス駆動回路２３および制御基板（図示略）を収納するケース２５と、ケースの開口部に設置されるイオン発生素子２６とを備えている。
【００２４】
イオン発生素子２６は、３７ｍｍ×１５ｍｍ×１ｍｍ程度のごく小さな素子であり、任意の場所にどこにでも簡単に取り付けることができる。イオン発生素子２６は、図９に示すように、誘電体２７ａの裏側に設けられた誘電電極２８と、この誘電電極２８に対向するように誘電体２７ａの表面に設けられた放電電極２９とを備えている。誘電体２７は、複数の誘電体２７ａ，２７ｂが積層されてなり、その裏面側に誘導電極２８と放電電極２９の端子３０，３１が夫々間隔をおいて延設され、これらの電極端子がリード線（図示略）を介して高圧パルス駆動回路２３（図９参照）に接続されている。放電電極２９は放電現象に対しての耐性が強い金属のタングステンで形成される。
【００２５】
なお、図８においては、放電電極２９が網状に形成されているが、これに限定されるものではなく公知の針型等を用いてもよい。さらに、イオンをより効果的に発生させるために、電極パタン形状やエッジ形状や材料等を適宜定めることができる。
【００２６】
放電電極２９と誘電電極２８との間には高圧パルス駆動回路２３により高電圧、例えば、正負電圧からなるピーク値が２．７ｋＶであるパルス電圧を印加されると、放電電極２９から正負イオンが発生し、空気がイオン発生素子２６を通るとき発生した正負イオンを含み、正負イオンを充分に含んだ空気となって放出されることになる。
【００２７】
イオンを充分に含んだ空気は、高圧パルス駆動回路２３の駆動方法により、含有するイオン種を制御することができる。例えば、正イオンと負イオンを同じ濃度で両方含んだ状態の場合、イオンが空気中に放出されると、カビやアレルゲン成分に対する不活化効果を示す。また、イオン発生素子に印加する電圧の波形や駆動方法を変更することにより、正負イオンの発生させる割合は、自由に変更することができる。
【００２８】
正負イオンの効果については、特開２００２−９５７３１号公報に詳細に記されているが、ここで、簡単に説明すると、イオン発生素子２６の作動原理は、プラズマ領域を形成してイオンを発生する放電電極を有するイオン発生素子２６の電極間に交流の高電圧（多くの場合はパルス電圧）を印加すると、放電により放電電極２９から正イオンと負イオンを発生する。発生した正イオンとしてはＨ＋（Ｈ２Ｏ）ｍ（ｍは任意の自然数）、負イオンとしてはＯ２−（Ｈ２Ｏ）ｎ（ｎは任意の自然数）が最も安定に生成している。イオン種については、質量分析法による精密測定で確認されている。
【００２９】
これらの正イオンと負イオンが空気中に同時に生成すると化学反応を起こし、活性種である過酸化水素Ｈ２Ｏ２又はヒドロキシラジカル・ＯＨを生成する。これらの酸化水素Ｈ２Ｏ２又はヒドロキシラジカル・ＯＨが極めて強力な活性を示し、これにより空気中の浮遊菌やウイルスや花粉やダニのアレルゲンを除去・不活化することができるというものである。
【００３０】
シャッタ部材１８は、図６に示すように、その下部が送風ダクト１４の下部に軸受される回転軸３４に固定され、送風ダクト１４に回動自在に軸支される。そして、シャッタ部材３３は、略板状に形成されており、送風ダクト１４の途中に形成される開口縁に接触して送風路１３を閉じる閉姿勢と、送風路１３を開放する開姿勢との間で切換開閉自在とされる。回転軸３４は、その外端側が装置本体に設置された回動駆動手段であるステッピングモータ３６（図４参照）のモータ軸に連結される。
【００３１】
シャッタ部材１８は、ステッピングモータ３６のモータ軸に直接差し込むことによりダイレクトドライブ駆動となっているが、これは、部品点数の削減、ステッピングモータをパルス数・パルス幅制御することによるシャッタ部材駆動制御の自由性を向上させるためと、全体の小型化を図るために行われている。ただ、駆動源としては、ステッピングモータに限らず、その他各種モータ、ソレノイド、シリンダなどを使用してもよい。
【００３２】
シャッタ部材１８の下方には、図６に示すように、送風ダクト１４の下壁を利用して凹状の油溜まり１９が形成されている。この油溜まり１９は、シャッタ部材１８に当たった油分が垂れ落ちるのを受ける役目をしており、シャッタ部材１８の動き出し時の抵抗を極力小さくするために設けられたものである。この油溜まり１９の底面は、空気送出口側に下り傾斜しており、空気送出口側に２つの案内溝３７が形成されている。
【００３３】
さらに、送風ダクト１４の空気送出側には送出する空気をレンジフードを設置する室内に拡散する拡散手段２０が設けられる。この拡散手段２０は、空気送出口側に向かって略扇状に拡径された拡散部１４ｃと、送風ダクト１４の空気送出口１１に向かって放射状に配列された複数の案内壁４３とから構成されている。この放射状の案内壁４３は、その奥側にあるイオン発生部１７に人の手が触るのを防ぐ役目を担っている。
【００３４】
図９はレンジフードの駆動部を制御するための制御ブロック、図１０は主要部材の駆動タイミングチャートである。図９に示すように、本実施形態では、レンジフード制御部５０と共にイオン発生用制御部５１が設けられている。両制御部５０，５１は、共に一般的なマイクロコンピュータから構成され、内部にＲＯＭ、ＲＡＭ、ＣＰＵを有している。レンジフード制御部５０は、その入力側にレンジフード運転スイッチ５２が接続され、出力側には排気ファン５や排気シャッタなどの各種駆動部５４が接続されている。
【００３５】
本実施形態では、レンジフード運転スイッチ５２は、イオン発生用制御部５１にも接続され、レンジフード運転スイッチ５１のオン・オフ動作に連動してイオン発生装置６の各駆動部が運転制御される。
【００３６】
イオン発生用制御部５１は、その入力側に、レンジフード運転スイッチ５１とは別に単独でも運転可能な空気浄化スイッチ５３を接続することができ、この空気浄化スイッチ５３のオン・オフ動作によりイオン発生装置６の運転を制御することができる。
【００３７】
イオン発生用制御部５１の出力側には、イオン発生部１７の高圧パルス駆動回路２３が接続され、誘電電極２８および放電電極２９に高圧パルス電圧が印加される。また、イオン発生用制御部５１の出力側には、送風ファン駆動回路５５を介して送風ファンモータ２２が接続される。さらに、イオン発生用制御部５１の出力側には、ステッピングモータ駆動回路５６を介してシャッタ部材１８を駆動するステッピングモータ３６が接続される。さらに、イオン発生用制御部５１には、イオン発生装置６の運転開始時に送風ファン１６の駆動タイミングを遅らすため、また、運転終了時にシャッタ部材１８の閉動作の駆動タイミングを遅らせるために、タイマー５７が接続されている。
【００３８】
上記構成において、レンジフード１の運転スイッチ５２がオンされると、排気ファン５が運転され、排気ファン５が回転して箱体３の吸込み口２から室内の油煙や水蒸気を吸込みながら、排気路４から室内の空気が屋外に排出される。
【００３９】
このレンジフード運転スイッチ５２のオン動作に連動して、イオン発生用制御部５１では、イオン発生装置６のイオン発生部１７を駆動すると共にシャッタ部材１８が開方向に駆動する。そして、これに遅れたタイミングで、送風ファン駆動回路５５を介して送風ファンモータ２２を駆動し、送風ファン１６を回転する。このとき、シャッタ部材１８が十分開いていない状態で送風を開始すると、風切音が発生するが、送風ファン１６の起動をシャッタ部材１８が十分開いた状態になるまで遅延させて起動しているため、風切音の発生を防止することができる。
【００４０】
そして、送風ファン１６を駆動すると、空気吸込み口１０から室内の空気が給気ダクト９に吸込まれ、給気ダクト９の垂直ダクト９ａから水平ダクト９ｂを通って、イオン発生装置６の送風ダクト１４の入口１５に吸込まれる。この吸込まれた空気は、イオン発生部１７で発生した正負イオンを含んで送風方向出口１１側に流れ、送風ダクト１４の連通部１４ｂを通って、拡散部１４ｃから空気送出口１１を通り、室外に正負イオンを含んだ空気が放出され、キッチンなどの室内を除菌することになる。
【００４１】
レンジフード１の運転スイッチ５２をオフすると、排気ファン５の運転が停止される。このレンジフード運転スイッチ５２のオフ動作に連動して、イオン発生制御部５１では、イオン発生装置６のイオン発生部１７の駆動を停止すると共に送風ファン１６の運転を停止する。そして、送風ファン１６が惰性で回転しているうちに送風路を塞がないように、送風ファン１６の回転が十分弱くなってからシャッタ部材１８を閉方向に駆動する。そのため、風切音の発生を防止することができる。
【００４２】
このように、イオン発生部１７の送風方向の下流側近傍にシャッタ部材１８を設けたので、イオン発生部１７の放電電極が油分などにより機能しなくなるのを防止することができ、長期間の使用にも耐え得るイオン発生装置６およびレンジフード１を提供することができる。
【００４３】
また、この際、イオン運転開始時に、イオン発生部１７とシャッタ部材１８の駆動開始から遅れて送風ファン１６を駆動し、運転終了時には、イオン発生部および送風ファンの駆動を停止すると共に、その停止動作から遅れてシャッタ部材１８を閉駆動するので、シャッタ部材１８が存在しても、風切音の発生を防止することができ、騒音の少ない静かなイオン発生装置およびレンジフードを提供することができる。
【００４４】
なお、本発明の上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内で多くの修正・変更を加えることができるのは勿論である。例えば、本発明に係るユニット化されたイオン発生装置は上記実施形態のごとくレンジフードに使用する以外に、他の機器の送風路にも設置することができる。また、上記実施形態では、イオン発生装置を給気ダクトに設置した例を示したが、ダクトのない給気路に設置するようにしてもよい。さらに、イオン発生装置は、送風路に設置する態様であればよく、ユニット化されたイオン発生装置に限定されるものではない。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】本発明の実施形態を示すレンジフードの正面断面図
【図２】図１のレンジフードの側面断面図
【図３】図１のレンジフードの底面断面図
【図４】本発明のイオン発生装置の斜視図
【図５】図４のイオン発生装置の分解斜視図
【図６】図４のイオン発生装置のシャッタ部の要部断面図
【図７】イオン発生部の斜視図
【図８】イオン発生素子の断面図
【図９】レンジフードの駆動部を制御するための制御ブロック
【図１０】レンジフードの主要部材の駆動タイミングチャート
【符号の説明】
【００４６】
１    レンジフード
２    吸込み口
３    箱体
４    排気路
５    排気ファン
６    イオン発生装置
７    給気路
８    囲壁
９    給気ダクト
１０    空気吸込口
１１    空気送出口
１２    装置本体
１３    送風路
１４    送風ダクト
１５    入口
１６    送風ファン
１７    イオン発生部
１８    シャッタ部材（閉塞手段）
１９    油溜まり
２０    拡散手段
２１    収納部
２５    ケース
２６    イオン発生素子
２７    誘電体
２８    誘電電極
２９    放電電極
３４    回転軸
３６    ステッピングモータ
３７    案内溝
４３    案内壁
【図１】
2005282913.tif 000003
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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