イオン発生装置

【課題】イオン検出器への埃等の付着を抑制することにより、長期間の使用でもイオン捕集能力を維持でき、確実にイオン発生状況を検知できるようにする。
【解決手段】発生したイオンを外部に導く送風路１５に、イオン発生器１およびイオン検出器３が設けられる。イオン検出器３を覆う移動自在なカバー６１が設けられ、カバー６１は、イオン検出器３の前側に配される。カバー６１は、ステッピングモータ６２により移動される。イオン検出時に、カバー６１が開いて、イオン検出器３が送風路１５に露出して、イオン発生器１に相対する。イオン非検出時に、カバー６１は閉じて、イオン検出器３を覆い、送風路１５からイオン検出器３を隠す。送風路１５に風が流れても、イオン検出器３は風に触れず、埃等の異物がイオン検出器３に付着しない。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発生したイオンを検出する機能を備えたイオン発生装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、空気中の水分子を正（プラス）及び／又は負（マイナス）のイオンで帯電させることにより、居住空間内の空気を清浄化する技術が盛んに用いられている。例えば、空気清浄機をはじめとするイオン発生装置では、内部の送風路の途中にプラスイオンおよびマイナスイオンを発生させるイオン発生器が配設され、発生したイオンを空気と共に外部の空間へ放出するようになっている。
【０００３】
清浄空気中の水分子を帯電させているイオンは、居住空間において浮遊粒子を不活性化させ、浮遊細菌を死滅させると共に臭気成分を変性させる。そのため、居住空間全体の空気が清浄化される。
【０００４】
標準的なイオン発生器は、針電極と対向電極との間、又は放電電極と誘電電極との間に高電圧交流の駆動電圧を印加することにより、コロナ放電を発生させてプラスイオンおよびマイナスイオンを発生する。
【０００５】
イオン発生器の稼動が長期にわたると、コロナ放電に伴うスパッタ蒸発によって放電電極が損耗する。また、化学物質、塵埃等の異物が放電電極に累積的に付着する。このような場合、放電が不安定になり、イオンの発生量が減少することが避けられない。イオンの発生量が減少すると、イオン発生器の保守が必要であることを使用者に報知する。そのため、空気中のイオンの有無を判定する必要がある。
【０００６】
例えば特許文献１には、空気中のイオンを捕集する捕集電極を備え、イオンを捕集したときの捕集電極の電位の変化に基づいて、イオンの発生の有無を検出するイオン検出装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００７−１１４１７７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上記のように、イオン発生装置では、イオン発生器によるイオン発生状況を把握することが非常に重要である。しかしながら、イオン発生状況が検知されている間、イオン発生器から発生したイオンの大部分がイオン検出器の捕集電極に捕集される。この間、イオン発生装置は、外部の空間にイオンを放出することができなくなる。
【０００９】
そのため、捕集電極を使用したイオン発生状況の検知は常時行われない。捕集電極は使用されていない間も送風路にさらされている。捕集電極の設置位置や運転状況によっては、捕集電極に埃等が付着するおそれがある。最悪の場合、イオン捕集能力が低下して、イオン発生状況を正しく検知できない事態が生じる。
【００１０】
本発明は、上記に鑑み、イオン検出器の捕集電極への埃等の付着を抑制することにより、長期間の使用でもイオン捕集能力を維持でき、確実にイオン発生状況を検知できるイオン発生装置の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は、イオンを発生させるイオン発生器と、イオンを検出するイオン検出器とを備え、発生したイオンを外部に導く送風路に、イオン発生器およびイオン検出器が設けられ、イオン検出器を送風路に露出させたイオン検出状態とイオン検出器を送風路から隠したイオン非検出状態とに切り替える切替手段が設けられたものである。
【００１２】
切替手段は、イオンの検出が行われるイオン検出時に、イオン検出器をイオン検出状態にし、イオン非検出時に、イオン検出器をイオン非検出状態にする。イオン検出器がイオン検出状態にあるとき、イオン検出器は、送風路に露出して、イオン発生器から発生するイオンの検出を行う。イオン検出器がイオン非検出状態にあるとき、通常の運転が行われ、イオンの検出が行われない。このイオン非検出時に、送風路に風が流れる。しかし、イオン検出器は送風路から隠れているので、風に触れることがなく、埃等の異物がイオン検出器に付着することはない。
【００１３】
イオン検出時、イオン発生器から発生したイオンは送風路に広がる。イオン検出器は送風路に露出しているので、送風路内のイオンに触れ、発生したイオンを検出することが可能となる。イオン非検出時、イオン検出器は送風路から隠れるので、送風路内のイオンに触れることはなく、イオンを検出することはできない。
【００１４】
切替手段は、イオン検出器を覆うカバーを有し、イオン検出時に、カバーが開いて、イオン検出器は送風路に露出し、イオン非検出時に、カバーはイオン検出器を覆って、送風路からイオン検出器を隠す。
【００１５】
ここで、イオンを外部に吹き出すために送風路に風を発生させる送風機が設けられている。切替手段は、送風機を利用してカバーを開閉する。送風機が停止しているとき、カバーが開いて、イオン検出器が露出し、送風機が駆動されると、カバーが閉じてイオン検出器を隠す。送風機が駆動されると、風が発生し、送風路を流れる。この風の力により、カバーが閉じる。
【００１６】
切替手段は、カバーを開閉する駆動部を有し、駆動部は、イオン検出時にカバーを開き、イオン非検出時にカバーを閉じる。駆動部は、モータなどとされ、駆動部が動作すると、カバーが開閉される。
【００１７】
イオン検出器は移動可能とされ、切替手段は、イオン検出時にイオン検出器を送風路に露出するように移動させ、イオン非検出時にイオン検出器を送風路に露出しない位置に移動させる。このように、切替手段は、イオン検出器を直接移動させる。したがって、イオン検出器は、送風路に対する位置が変わり、イオン検出器の状態が切り替えられる。
【００１８】
イオン検出器を保持する保持体が設けられ、送風路に、イオン発生器から発生したイオンが入り込む検出窓が形成され、保持体が検出窓に対して移動可能とされ、切替手段は、イオン検出時に保持体を検出窓に臨むように移動させ、イオン非検出時に保持体を検出窓から離す。保持体が検出窓に臨むとき、イオン検出器は、送風路に露出して、イオン発生器から発生したイオンに触れることが可能となる。保持体が検出窓から離れると、イオン検出器は、送風路から離れる。すなわち、イオン検出器は、送風路から隠され、イオンに触れることはない。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によると、イオン検出時に、イオン検出器を送風路に露出させ、イオン非検出時には、イオン検出器を送風路に露出させないようにしている。通常の運転が行われて、送風路を風が吹いているとき、イオン非検出状態にあるイオン検出器は風に触れることがなく、イオン検出器に埃等の異物が付着することを抑制できる。したがって、イオン検出器のイオン捕集能力の低下を防止できるので、長期間にわたってイオン検出器の動作を保障することができ、確実にイオン発生状況の検知を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明のイオン発生装置の断面図
【図２】イオン発生装置の概略構成を示すブロック図
【図３】イオン発生器の正面図
【図４】イオン発生器の横断面図
【図５】イオン検出器の捕集面の正面図
【図６】イオン非検出時における可動式カバーを示す図
【図７】イオン検出時における可動式カバーを示す図
【図８】イオン非検出時における他の形態の可動式カバーを示す図
【図９】イオン検出時における他の形態の可動式カバーを示す図
【図１０】イオン検出器の出力電圧の変化を示す図
【図１１】モード１による判定のフローチャート
【図１２】通常モードによる判定のフローチャート
【図１３】モード２による判定のフローチャート
【図１４】モード毎の送風機の動作フローチャート
【図１５】他の実施形態のイオン発生装置の断面図
【図１６】イオン検出時における保持体を示す図
【図１７】他の実施形態のイオン発生装置の断面図
【図１８】イオン非検出時における他の実施形態のイオン発生装置の断面図
【発明を実施するための形態】
【００２１】
本実施形態のイオン発生装置を図１に示す。イオン発生装置は、イオンを発生するイオン発生器１と、発生したイオンを吹き出すための送風機２と、発生したイオンを検出するイオン検出器３とを備えている。これらは本体ケース４に内装されている。そして、イオン発生装置は、図２に示すように、イオン発生器１および送風機２を駆動制御する制御部５を備えている。マイコンからなる制御部５は、イオン検出器３によるイオン検出を実行して、イオン発生の有無によりイオン発生状況を検知する。
【００２２】
本体ケース４の上面に吹出口１０が形成され、本体ケース４の背面にカバー１１が着脱自在に設けられている。カバー１１に、フィルタ付きの吸込口１２が形成され、本体ケース４の背面の下部にも吸込口１３が形成される。本体ケース４の下部に、送風機２が設けられ、送風機２と吹出口１０との間に、ダクト１４が設けられる。送風機２から吹出口１０に向かう送風路１５が形成され、ダクト１４の内部が送風路１５とされる。
【００２３】
ダクト１４は、角筒状に形成され、上側および下側が広く、中間部分が狭くなっている。ダクト１４の上端の出口が吹出口１０に連通する。吹出口１０には、ルーバ１６が着脱可能に設けられる。イオン発生器１およびイオン検出器３は、ダクト１４に設けられ、送風路１５に面している。イオン発生器１およびイオン検出器３は、送風路１５が最も狭くなった中間部分に位置し、対向して配置される。すなわち、ダクト１４の幅を狭くすることによって生じたスペースに、イオン発生器１およびイオン検出器３が設けられる。これによって、本体ケース４内のスペースを有効に活用でき、装置全体の小型化を図れる。
【００２４】
ダクト１４の下端の入口に、送風機２が連通する。送風機２は、シロッコファンとされ、ファンケーシング２０にファン２１が回転自在に内装され、ファンモータ２２によりファン２１が回転される。ファンケーシング２０は、本体ケース４に取り付けられる。ファンケーシング２０の上部にファン吹出口２３が形成され、ファン吹出口２３がダクト１４の入口に接続され、ファン吹出口２３が送風路１５に連通する。送風機２により吸込口１２，１３から吸い込まれた空気が、送風路１５を下側から上側に向かって通り、イオン発生器１から発生したイオンを伴った空気が吹出口１０から吹き出される。風は送風路１５を下側から上側に向かって流れ、この方向が送風方向とされる。
【００２５】
イオン発生器１は、図３、４に示すように、放電電極３０および誘導電極３１と、これらを内装する収容ケース３２とを有する。放電電極３０は、針電極とされ、誘導電極３１は、環状に形成され、放電電極３０から一定距離離れて、放電電極３０の周りを囲んでいる。放電電極３０および誘導電極３１は、左右一対に設けられ、送風方向と直交する左右方向に並べられ、２組の各電極３０，３１が支持基板３３に間隔をあけて実装されている。一方の放電電極３０はプラスイオンを発生させるためのものであり、他方の放電電極３０はマイナスイオンを発生させるためのものである。
【００２６】
各電極３０，３１が実装された支持基板３３は、収容ケース３２に内装されている。収容ケース３２の前面に２つの貫通孔３４が形成され、貫通孔３４に放電電極３０が臨んでいる。放電電極３０は、貫通孔３４の中心に位置する。また、各放電電極３０に高電圧を印加する高電圧発生回路３５が設けられ、制御部５に接続される。放電電極３０、誘導電極３１および高電圧発生回路３５はユニット化され、このイオン発生ユニット３６が収容ケース３２内に着脱自在に装着される。収容ケース３２の前面に、ピンコネクタ３７が設けられ、本体ケース４側のソケット３８と接続される。ピンコネクタ３７を通じて、高電圧発生回路３５に制御部５から駆動信号が入力されるとともに、直流電源あるいは交流電源が供給される。
【００２７】
収容ケース３２は、本体ケース４に対して着脱可能とされる。本体ケース４の背面に挿入口３９が形成され、カバー１１を取り外した状態において、収容ケース３２は挿入口３９から出し入れされる。収容ケース３２が挿入口３９に挿入されたとき、収容ケース３２に形成された爪が本体ケース４に形成された弾性を有する切欠部に引っかかることにより、収容ケース３２が装着される。ダクト１４の背面側の壁に、発生窓４０が形成され、収容ケース３２が装着されたとき、発生窓４０に収容ケース３２が嵌め込まれる。収容ケース３２の前面が送風路１５に露出する。
【００２８】
収容ケース３２の前面には、各貫通孔３４に対してアーチ状のガードリブ４１がそれぞれ設けられる。ガードリブ４１は、貫通孔３４を跨いでいる。これにより、ユーザが放電電極３０に直接触れることを防止できる。イオン発生器１が本体ケース４に装着されたとき、ガードリブ４１は、送風路１５内に突出して、送風方向と平行に配される。
【００２９】
ところで、図３に示すように、左右のガードリブ４１は、貫通孔３４に対する位置が異なっている。送風機２では、吸い込む方向と吹き出す方向とが異なるので、送風機２から吹き出される風に左右方向の片寄りが生じ、いずれか一方の放電電極３０に向かう風が多くなり、発生するプラスイオンとマイナスイオンのイオンバランスが崩れる。そこで、風が多くなる側のガードリブ４１が中央寄りに位置し、風が少ない側のガードリブ４１が外側寄りに位置する。これにより、風が多くなる側では、ガードリブ４１により、貫通孔３４の前方を通る風の一部が遮られ、風の片寄りの影響を軽減でき、左右のイオンバランスを保てる。
【００３０】
ユーザが本体ケース４から収容ケース３２を強く引っ張り出すと、切欠部が変形して、爪が外れ、収容ケース３２が本体ケース４から取り出される。そして、収容ケース３２は開閉可能とされ、収容ケース３２を開くことにより、イオン発生ユニット３６を取り出すことができる。このように、イオン発生器１は、カートリッジとして取り扱うことができる。例えば、イオン発生器１が寿命に達したとき、新しいカートリッジに交換すればよい。古いカートリッジを分解して、イオン発生ユニット１をメンテナンスすれば、カートリッジを再生することができ、再使用可能となる。
【００３１】
イオン検出器３は、発生したイオンを捕集する捕集体４２と、捕集したイオンに応じた検出信号を制御部５に出力するイオン検出回路４３とを有する。導電性を有する捕集体４２は、図４に示すように、回路基板４４の前面に設けられた捕集電極とされ、銅テープにより形成される。回路基板４４の裏面に、イオン検出回路４３が実装される。捕集体４２とイオン検出回路４３とは基板４４内において電気的に接続され、イオン検出回路４３は制御部５にリード線を介して接続される。
【００３２】
イオン検出回路４３は、公知のものであり、例えば特開２００７−１１４１７７号公報に記載されているように、イオン検出回路４３は、整流用のダイオード、ｐ−ＭＯＳ型ＦＥＴなどから構成される。イオン検出器３は、プラスイオンあるいはマイナスイオンのいずれか一方のイオンを検出する。捕集体４２が、発生した両イオンのうち一方のイオンを捕集すると、捕集体４２の電位が上昇する。捕集したイオン量に応じて電位が上がる。イオン検出回路４３は、この電位に応じた出力電圧をＡ／Ｄ変換して制御部５に出力する。制御部５は、イオン検出器３からの入力値に基づいてイオン発生に関する判断を行う。
【００３３】
イオン検出器３は、送風路１５に設けられる。すなわち、図１に示すように、ダクト１４の前面側の壁に、検出窓４５が形成され、検出窓４５の後方に保持部６０が形成される。保持部６０に回路基板４４が固定される。回路基板４４の前面が、検出窓４５を通じて送風路１５に露出し、イオン発生器３の前面と送風路１５を挟んで相対する。イオン検出器３は、送風路１５から少し奥まった位置に配置される。
【００３４】
そして、捕集体４２は左右方向の一側に片寄って配置される。捕集体４２が一方のイオンを発生する放電電極３０の前方に位置し、他方の放電電極３０の前方には位置しない。これによって、捕集体４２は、一方のイオンを集中的に捕集することができる。
【００３５】
イオン発生器１からはプラスイオンおよびマイナスイオンが発生する。イオン検出器３は、捕集したい一方のイオンだけでなく、他方のイオンも捕集するおそれがある。この捕集を防ぐために、イオン検出器３に保護体４６が設けられる。金属板製の保護体４６は、回路基板４４の前面に、その一部を覆うように設けられる。保護体４６は、捕集するイオンとは逆極性のイオンを発生する他方の放電電極３０に対向して配置される。捕集体４２と保護体４６とは電気的に絶縁される。他方の放電電極３０から発生したイオンは、保護体４６に捕集され、捕集体４２に向かうイオンが減少し、逆極性のイオンが捕集体４２に捕集されることを防げる。
【００３６】
捕集体４２のサイズは、保護体４６のサイズより大とされる。また、図４に示すように、図中左側の放電電極３０に対向するように、捕集体４２の配置が決められる。すなわち、イオン検出器３は、イオン発生器１に対して、捕集するイオンを発生する一方の放電電極３０寄りに配置される。このようにすることにより、所望のイオンをより多く捕集することができ、イオン検出の精度を高めれる。さらに、放電電極３０の中心からガードリブ４１がずれて配置されているので、イオンの発生および拡散が邪魔されず、捕集体４２は、発生したイオンを確実に捕集できる。
【００３７】
ここで、イオン発生器１とイオン検出器３との間隔は、所定の距離に規定される。放電電極３０と誘電電極３１との間でのコロナ放電によって、放電電極３０からイオンが発生する。このとき、イオンは相対するイオン検出器３に向かって広がり、放電電極３０の先端を中心にしてドーム状に高濃度のイオンが分布する。放電電極３０の先端と相対するダクト１４の壁やイオン検出器３が近すぎると、放電電極３０との間で放電が発生してしまう。不安定な放電となり、放電が継続しなくなる。そこで、ダクト１４の壁やイオン検出器３がイオン発生を阻害しないように、イオン発生器１の前面からイオン検出器３の前面までの距離を所定の距離、例えば１０ｍｍ以上とする。ダクト１４の最も狭い間隔がこの距離に応じて設定される。このように規定することにより、安定してイオンを発生させることができる。また、イオン発生器１とイオン検出器３との間には、発生直後の最も濃度が濃い状態のイオンが存在するので、正確にイオンの発生を検出することができる。
【００３８】
イオン発生器１がイオンを検出していないイオン非検出時に、イオン検出器３の捕集体４２に埃等が付着するのを防止するために、イオン検出器３をイオン検出状態とイオン非検出状態とに切り替える切替手段が設けられる。イオンを検出するイオン検出時には、イオン検出器３がイオン検出状態になり、イオン検出器３は、送風路１５に露出し、イオン発生器１に相対する。イオン検出器３は、イオン発生器１から発生するイオンに触れることが可能となり、イオンの検出を行える。イオン非検出時には、イオン検出器３がイオン非検出状態になり、イオン検出器３は、送風路１５から隠れ、送風路１５に露出しない。イオン検出器３は、イオン発生器１に相対せず、送風路１５内に発生したイオンとは触れないので、イオンの検出を行えない状態となる。
【００３９】
図６，７に示すように、切替手段は、イオン検出器３を覆う移動自在なカバー６１と、カバー６１を移動する駆動部とを有する。駆動部は、ステッピングモータ６２とされ、ステッピングモータ６２の出力軸６３にカバー６１が連結される。この可動式カバー６１は出力軸６３周りに回動することにより、イオン検出器３の回路基板４４に対して移動する。
【００４０】
カバー６１は、回路基板４４の前面と検出窓４５との間に配される。カバー６１は、回路基板４４の前面を覆うが、少なくとも捕集体４２を覆う大きさがあればよい。ステッピングモータ６２の駆動により、カバー６１が移動して、図７に示すイオン検出器３が送風路１５に露出するイオン検出状態と、図６に示すカバー６１がイオン検出器３を覆って、イオン検出器３を送風路１５から隠したイオン非検出状態との間で、イオン検出器３の状態が切り替えられる。イオン検出時には、カバー６１がイオン検出器３の前面から離れた位置にあり、イオン検出器３の捕集体４２が検出窓４５を通じてイオン発生器１に臨む。イオン非検出時には、カバー６１がイオン検出器３の前面を覆う位置にあり、イオン検出器３は、送風路１５に露出せず、イオン発生器１に臨まない。したがって、発生したイオンが検出窓４５に入り込んでも、イオンはイオン検出器３に触れない。
【００４１】
イオン検出器３を覆う可動式カバー６１の他の形態を図８、９に示す。カバー６１がスライドして、イオン検出器３の捕集体４２を覆ったり、捕集体４２を露出させる。カバー６１は、保持部６０にスライド自在に支持される。カバー６１には、開口６５が形成される。開口６５は、捕集体４２よりも少し大きく形成される。ステッピングモータ６２の出力軸６３にピニオンギア６６が取り付けられ、カバー６１にラックギア６７が形成される。ステッピングモータ６２の駆動により、ピニオンギア６６が正逆転して、カバー６１が回路基板４４の長手方向（図中の矢印方向）に往復移動する。
【００４２】
イオン非検出時には、図８に示すように、カバー６１はイオン検出器３を完全に覆う位置にあり、カバー６１の開口６５は回路基板４４に面していない。このとき、イオン検出器３は、カバー６１に隠され、送風路１５に露出せず、イオン発生器１に臨まないイオン非検出状態にある。イオン検出時には、図９に示すように、カバー６１は、イオン検出器３の一部を覆う位置にあり、カバー６１の開口６５は回路基板４４の捕集体４２に面する。このとき、捕集体４２は、カバー６１の開口６５および検出窓４５を通じて送風路１５に対して露出する。すなわち、イオン検出器３は、イオン発生器１に相対し、検出状態にある。
【００４３】
本体ケース４の上面には、操作パネル５０が設けられ、操作パネル５０は、運転スイッチなどを有する操作部５１および表示部５２を備えている。運転スイッチが操作されると、制御部５は、イオン発生器１および送風機２を駆動するとともに表示部５２を動作させて、運転中であることを表示させる。なお、図２中、５３はＥＥＰＲＯＭ等の書き換え可能な不揮発性の記憶素子であり、イオン発生器１に関する情報を記憶する。
【００４４】
イオン発生装置が運転されると、イオン発生器１の一方の放電電極３０からプラスイオンが発生し、他方の放電電極３０からマイナスイオンが発生する。発生したイオンは、送風機２によって下方から吹き出された風に運ばれて、吹出口１０から外部に吹き出される。放出されたイオンは、浮遊するカビ菌やウイルスを空中で分解、除去する。
【００４５】
イオン発生装置を長期間使用していると、放電電極３０が劣化したり、各電極３０，３１にごみが付着したりして、放電が不安定になる。発生するイオンが減少して、上記の効果が得られなくなる。そこで、イオン発生装置の制御部５は、運転時間を積算し、総運転時間が交換予告時間、例えば１７５００時間に達したとき、イオン発生器１の交換を促す表示を行う。その後も運転はされるが、総運転時間が交換時間、例えば１９０００時間に達したとき、制御部５は、イオン発生器１が寿命に達したと判断して、運転を停止するとともに交換を表示等により報知する。
【００４６】
しかし、イオン発生装置が使用される環境によっては、埃、湿気、オイルミストなどが放電電極３０に付着して、上記の時間が経過する前に、イオン発生器１が寿命に達する場合がある。イオン発生器１が寿命になると、イオンの発生量が減ったり、イオンが発生しなくなる。
【００４７】
そこで、制御部５は、イオン発生状況を検知する。制御部５は、切替手段のステッピングモータ６２を駆動して、イオン発生器１およびイオン検出器３を動作させる。なお、送風機２は駆動されない。イオン検出器３がイオン非検出状態からイオン検出状態になり、イオンの検出が可能となる。イオン発生器１がイオンを発生すると、イオン検出器３は、発生したイオンを検出する。制御部５は、イオン検出器３からの入力値に基づいてイオン発生の有無を判定する。そして、制御部５は、イオンの発生無と判定すると、運転を停止し、イオン発生器１を交換するよう表示を行う。
【００４８】
制御部５は、イオン検出を実行するとき、イオン発生器１を所定時間オンし、続いて同時間だけオフする。このオンオフが予め設定されたイオン判定時間だけ繰り返される。この時間中、イオン検出器３は、イオンを検出する。このときのイオン検出器３からの出力電圧を図１０に示す。イオン発生器１がオンのとき、イオンが発生するので、出力電圧は上昇して、一定電圧に飽和する。イオン発生器１がオフのとき、イオンは発生しないので、出力電圧はほぼ０Ｖとなる。
【００４９】
イオン検出器３からの出力電圧に応じた入力値が制御部５に入力される。制御部５は、イオン判定時間中に検出された入力値の最大値と最小値との差を算出し、この差が閾値以上であるか否かを判断して、イオン発生の有無を判定する。制御部５は、最大値と最小値との差が閾値以上の場合、イオンの発生有と判定する。最大値と最小値との差が閾値未満の場合、イオンの発生無と判定する。なお、閾値は、０．５Ｖとされる。この値は、単位時間当たりの標準の放電回数のときのイオン濃度に対して、イオン濃度が半減するときの放電回数でイオン発生器１をオンオフしたとき、イオン検出器３からの出力電圧に基づいて設定される。
【００５０】
イオン発生状況の検知は、まず運転開始時に行われる。そして、運転中には、所定のタイミングで判定が行われる。制御部５は、イオンの発生無と所定回数判定すると、再度判定を行い、最終的にイオン発生エラーか否かの判定を行う。イオン発生エラーと判定されると、運転が停止される。
【００５１】
イオン発生状況の検知が終了すると、制御部５は、ステッピングモータ６２を駆動して、イオン検出器３の動作を停止する。イオン発生器１は動作し続ける。カバー６１が移動して、イオン検出器３がイオン検出状態からイオン非検出状態に切り替えられる。このように、イオン発生状況を検知しないとき、イオン検出器３は、送風路１５に臨まないようにカバー６１に隠される。したがって、送風路１５を流れる埃等の異物がイオン検出器３に触れることがなくなり、捕集体４２への異物の付着を抑制することができる。これにより、長期間の使用によっても、イオン捕集能力が低下せず、しかも確実にイオン発生状況を検知することができる。
【００５２】
上記のイオン発生装置において、運転が開始されると、制御部５は、複数回のイオン発生状況の判定を行う。まず、運転開始時、制御部５は、モード１による判定を行う。図１１に示すように、モード１では、イオン判定時間は最少時間の２秒とされ、制御部５は、送風機２を停止させ、イオン発生器１を１秒オン／１秒オフして、イオン検出を行い、センサ入力に基づいてイオン発生の有無を判定する。そして、判定が終了した後、制御部５は、送風機２を駆動する。
【００５３】
このように、運転開始時に、送風機２を駆動せず、イオン発生器１だけを駆動することにより、発生したイオンは、風に流されることなく、イオン発生器１とイオン検出器３との間の狭い空間に充満する。すなわち、イオン発生器１とイオン検出器３とが対向配置されているので、送風機を駆動しなくても、発生したイオンはイオン検出器３に到達する。イオン検出器３は、発生したイオンを確実に捕集できる。したがって、イオンが発生していれば、必ず捕集されるので、イオンの発生無といった誤判定を防止できる。また、イオン判定時間は短時間であるので、すぐに送風機２が駆動され、ユーザに運転上の違和感を与えることがない。
【００５４】
制御部５は、モード１において、イオンの発生有と判定すると、イオン発生の判定を行わない通常モードに移行する。制御部５は、エラーカウンタが０であるかを確認する。イオンの発生有が検出されると、エラーカウンタは０にリセットされる。
【００５５】
図１２に示すように、通常モードでは、しばらくの間イオン発生状況の判定を行わずに、所定時間、例えば３時間、運転が行われる。３時間経過すると、制御部５は、モード２による判定を行う。図１３に示すように、モード２では、イオン判定時間は長めに設定され、送風機２を駆動しながら、イオン発生器１を１０秒オン／１０秒オフして、１分間のイオン判定時間の間、イオン検出を行い、イオン発生の有無を判定する。なお、１分間に３回オンオフがされるが、１分間における最大の入力値と最小の入力値との差に基づいて、１回判定してもよく、あるいは１回のオンオフ毎における最大の入力値と最小の入力値との差に基づいて、合計３回の判定を行ってもよい。ここで、モード２の判定が行われるとき、送風機２を停止せずに駆動させたまま、イオンの検出を行ってもよい。
【００５６】
また、モード１において、イオンの発生無と判定されたとき、制御部５は、次の判定として、モード２による判定を行う。このとき、モード２の開始は、モード１において判定した後、すぐ行われる。あるいは、数秒程度経過してから行ってもよい。
【００５７】
制御部５は、モード２において、イオンの発生有と判定すると、エラーカウンタをリセットして、通常モードを実行する。３時間経過後に、制御部５は、再びモード２による判定を行う。制御部５は、モード２において、イオンの発生無と判定すると、イオン発生エラーと判断する。そして、制御部５は、すぐに全ての負荷を停止させて、運転を中止するとともに、表示部５２を動作させて、エラー表示を行う。
【００５８】
イオン発生装置にイオン発生エラーが起こると、イオン発生装置の運転はできない。ユーザは、イオン発生器１を本体ケース４から取り外し、新しいイオン発生器１を装着する。古いイオン発生器１は分解可能であるので、イオン発生ユニット３６を取り外し、放電電極３０のクリーニングなどのメンテナンスを行うことにより、イオン発生器１は再生され、使用可能となる。
【００５９】
上記のように、制御部５は、イオン発生状況の判定時を含めて運転中、実行するモードに応じて送風機２およびイオン発生器１の駆動を制御する。図１４に示すように、制御部５は、イオン発生器１の高電圧発生回路３５を制御するとき、実行するモードを判断する。通常モード、モード１の場合、高電圧発生回路３５は、１秒オン／１秒オフで駆動制御される。制御部５は、１秒毎に１秒フラグを０か１に切り替え、１秒フラグが１のとき、高電圧発生回路３５にオン信号を出力し、イオンを発生させる。１秒フラグが０のとき、高電圧発生回路３５にオフ信号を出力し、イオンを発生させない。モード２の場合、高電圧発生回路３５は、１０秒オン／１０秒オフで駆動制御される。制御部５は、１０秒毎に１０秒フラグを０か１に切り替え、１０秒フラグが１のとき、高電圧発生回路３５にオン信号を出力し、イオンを発生させる。１０秒フラグが０のとき、高電圧発生回路３５にオフ信号を出力し、イオンを発生させない。制御部５は、各モードにおいて、ファンモータ２２にオフ信号を出力し、送風機２を停止させる。
【００６０】
以上のように、イオン発生状況の検知に際して、運転中であっても送風機２を停止させることにより、イオンが発生している場合、イオンが吹き流されることがないので、確実にイオンを検出することができる。そのため、イオンが発生していないといった誤判定をなくせる。また、運転開始時にイオン発生を検出することにより、すばやく異常を察知することができ、続いて検出を行うことにより、異常を確証でき、判定精度を高めることができる。
【００６１】
また、イオン検出器３をイオン検出状態とイオン非検出状態とに切り替えることにより、通常のイオン発生の運転中、イオン発生器３は送風路１５から隠された状態となる。送風機２の駆動により、発生した風に伴って埃等の異物が送風路１５を流れた場合であっても、捕集体４２に異物が付着することを防止できる。保持部６０において、イオン検出器３と検出窓４５との間に空間があるが、送風路１５を風が流れるとき、この空間から空気が送風路１５側に吸引され、異物の侵入を防ぐことができる。そして、運転中にイオン発生状況を検知するタイミングがくると、イオン検出器３がイオン検出状態になり、清浄な捕集体４２が送風路１５に露出され、確実に発生したイオンを検出することができる。
【００６２】
他の実施形態の切替手段を図１５、１６に示す。上記の実施形態では、イオン検出器３は固定されていたが、本実施形態では、イオン検出器３は、送風路１５に対して移動自在とされる。切替手段は、イオン検出時に、イオン検出器３を送風路１５に露出するように移動させ、イオン検出器３をイオン発生器１に臨ませる。イオン非検出時に、イオン検出器３を送風路１５に露出しない位置に移動させ、イオン検出器３をイオン発生器１に臨まないように送風路１５から離す。
【００６３】
具体的には、イオン検出器３の回路基板４４が保持体７０に保持される。保持体７０は、平板状に形成され、保持体７０の前面側に回路基板４４が搭載される。切替手段は、イオン検出器３を移動させる駆動部としてステッピングモータ６２を有する。保持体７０は、ステッピングモータ６２の出力軸６３に連結される。
【００６４】
制御部５がステッピングモータ６２を駆動すると、保持体７０が回転し、この回転に伴いイオン検出器３が移動する。イオン検出器３が送風路１５に露出するイオン検出状態とイオン検出器３を送風路１５から隠したイオン非検出状態との間で、イオン検出器３の状態が切り替えられる。イオン検出時には、イオン検出器３が検出窓４５に対向する位置にあり、捕集体４２が検出窓４５を通じてイオン発生器１に臨む。イオン非検出時には、イオン検出器３が検出窓４５に対向しないように検出窓４５から離れた位置にあり、イオン検出器３がイオン発生器１に臨まない。すなわち、イオン検出器３は、ダクト１４の壁に隠れて、送風路１５に露出しない。
【００６５】
このように、イオン検出器３を直接移動させて、状態を切り替えることにより、カバーが不要となる。部材が減ることにより、簡易な構造となり、コストを抑えることができる。
【００６６】
さらに他の実施形態の切替手段を図１７、１８に示す。切替手段は、イオン検出器３を覆うカバー６１を有する。カバー６１は開閉自在とされ、切替手段は、カバー６１を開閉する駆動部として、送風機２によって発生する風を利用する。
【００６７】
カバー６１は、検出窓４５を塞ぐように送風路１５内に配置される。カバー６１の下部の支軸７１が検出窓４５の下縁に位置し、支軸７１がダクト１４の壁に回動自在に支持される。カバー６１の大きさは、検出窓４５よりも大とされる。イオン検出器３は、検出窓４５に嵌め込まれ、回路基板４４の前面が送風路１５に臨む。
【００６８】
図１８に示すように、カバー６１は、自重により倒れ、下方向に向かって開く。すなわち、送風機２が駆動されていないとき、カバー６１は、送風路１５を塞ぐ位置にあり、イオン検出器３が検出窓４５から送風路１５に露出し、イオン発生器１に相対して、イオン検出器３はイオン検出状態になる。制御部５が送風機２を駆動すると、送風路１５に風が発生し、この風によりカバー６１が持ち上げられて閉じ、カバー６１は、検出窓４５を塞ぐ位置になる。イオン検出器３は、カバー６１に隠れて送風路１５に露出せず、イオン検出器３はイオン非検出状態になる。
【００６９】
イオン検出時に、制御部５は送風機２を駆動しない。カバー６１は開いた位置で静止し、イオン検出器３はイオン検出状態となり、発生したイオンを検出する。イオン発生状況の検知が終了して、運転が行われると、制御部５は、送風機２を駆動する。送風機２からの風により、カバー６１が閉じ、カバー６１は検出窓４５を塞いだ位置に保持される。このとき、カバー６１は検出窓４５を密閉するので、イオン検出器３は送風路１５を流れる風に触れることはない。このように、カバー６１を開閉するために送風機２の風を利用することにより、モータが不要となる。その分、本体ケース４の省スペース化を図れるとともに、コストも低減できる。
【００７０】
なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内で上記実施形態に多くの修正および変更を加え得ることは勿論である。上記の各実施形態では、イオン検出器はイオン発生器に相対しているが、送風路において、イオン検出器がイオン発生器の下流側に配置されてもよい。すなわち、イオン検出器とイオン発生器とは送風路の同じ壁側であって、送風方向に沿って並べて配置される。このような構造であっても、切替手段の構成は各実施形態と同じでよい。イオン検出時、イオン発生器から発生したイオンは、送風路内を広がる。イオンは、イオン発生器を中心にして送風路の上流側にも下流側にも広がる。そのため、イオン検出器は、イオンに触れることが可能となり、発生したイオンを検出できる。
【００７１】
カバーを移動させる駆動部、あるいはイオン検出器を移動させる駆動部として、ソレノイドやリニアスライダなどを用いてもよい。また、風により開閉するカバーにおいて、カバーを開くように付勢する付勢体が設けられる。付勢体としてのスプリングは、カバーとダクトの壁との間に掛けられ、カバーを開く方向に付勢する。送風機が停止しているとき、スプリングの付勢力により、カバーは開き、イオン検出器はイオン検出状態になる。送風機が駆動されると、風の力が付勢力を上回り、カバーは閉じ、イオン検出器はイオン非検出状態になる。このような付勢体により、送風路が鉛直方向に形成されている場合に限らず、水平方向や斜め方向に形成されている場合であっても、風がないときにカバーを開くことができる。
【００７２】
カバーが開いたとき、カバーが送風路を遮蔽するようにしてもよい。すなわち、カバーは、送風路内に侵入可能に設けられ、モータ等の駆動部により、カバーは、イオン検出器を隠す位置と送風路を遮蔽する位置との間を移動する。イオン検出時にカバーが送風路を遮蔽するので、送風機を駆動したままであっても、イオン検出器は、風の影響を受けずにイオン検出を行える。
【符号の説明】
【００７３】
１イオン発生器
２送風機
３イオン検出器
４本体ケース
５制御部
１０吹出口
１４ダクト
１５送風路
４２捕集体
４４回路基板
４５検出窓
６１カバー
６２ステッピングモータ
６５開口
７０保持体
７１支軸

【特許請求の範囲】
【請求項１】
イオンを発生させるイオン発生器と、イオンを検出するイオン検出器とを備え、発生したイオンを外部に導く送風路に、前記イオン発生器およびイオン検出器が設けられ、前記イオン検出器を送風路に露出させたイオン検出状態と前記イオン検出器を送風路から隠したイオン非検出状態とに切り替える切替手段が設けられ、切替手段は、イオンの検出が行われるイオン検出時に、前記イオン検出器をイオン検出状態にし、イオン非検出時に、前記イオン検出器をイオン非検出状態にすることを特徴とするイオン発生装置。
【請求項２】
切替手段は、イオン検出器を覆うカバーを有し、イオン検出時に、前記カバーが開いて、前記イオン検出器は送風路に露出し、イオン非検出時に、前記カバーは前記イオン検出器を覆って、送風路から前記イオン検出器を隠すことを特徴とする請求項１記載のイオン発生装置。
【請求項３】
イオンを外部に吹き出すために送風路に風を発生させる送風機が設けられ、切替手段は、前記送風機を利用してカバーを開閉し、前記送風機が停止しているとき、前記カバーが開いて、イオン検出器が露出し、前記送風機が駆動されると、前記カバーが閉じて前記イオン検出器を隠すことを特徴とする請求項２記載のイオン発生装置。
【請求項４】
切替手段は、カバーを開閉する駆動部を有し、前記駆動部は、イオン検出時に前記カバーを開き、イオン非検出時に前記カバーを閉じることを特徴とする請求項２記載のイオン発生装置。
【請求項５】
イオン検出器は移動可能とされ、切替手段は、イオン検出時に前記イオン検出器を送風路に露出するように移動させ、イオン非検出時に前記イオン検出器を送風路に露出しない位置に移動させることを特徴とする請求項１記載のイオン発生装置。
【請求項６】
イオン検出器を保持する保持体が設けられ、送風路に、イオン発生器から発生したイオンが入り込む検出窓が形成され、前記保持体が前記検出窓に対して移動可能とされ、前記切替手段は、イオン検出時に前記保持体を前記検出窓に臨むように移動させ、イオン非検出時に前記保持体を前記検出窓から離すことを特徴とする請求項５記載のイオン発生装置。

【図１】