JP2005274004A - 空気調節装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 快適空間を短時間で創出する空気調節装置を提供することである。
【解決手段】 制御部は、人体センサにより人が検知されているとき（Ｓ２でＹＥＳ）に、人が検知されていないとき（Ｓ２でＮＯ）よりも多くイオンを放出する運転モード（第１〜第４運転モード）に切換え（Ｓ９，Ｓ１１，Ｓ１５，Ｓ１８）、その後予め設定されている強制タイマ（Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３，Ｔ４）分運転が行なわれる（Ｓ１でＹＥＳ）まで他の運転モード（第５〜第８運転モード）に切換えない。また、制御部は、人の活動量（Ｓ６）に応じたイオン量を放出する運転モードに切換える。さらに、制御部は、人が検知されているときであっても活動量が変化していないとき（Ｓ１６でＮＯ）および人が検知されていないとき（Ｓ２でＮＯ）に、粒子径および臭いレベル（Ｓ２３，Ｓ２４，Ｓ２７）に応じて運転モード（第５〜第８運転モード）を切換える（Ｓ２５，Ｓ２６，Ｓ２８，Ｓ２９）。
【選択図】 図１４

Description

本発明は、本発明は、イオンを発生させることのできる空気調節装置に関し、特に、正（プラス）イオン及び負（マイナス）イオンの双方を空間に放出して空気中に浮遊する細菌の殺菌や、ウイルスなどの不活化を可能ならしめるイオンの発生機能を備える空気調節装置に関する。ここで不活化とは、ウイルスの活動を低下させることを意味する。

本発明に係る空気調節装置に該当するものの例としては、空気調和機、除湿機、加湿器、空気清浄機、冷蔵庫、ファンヒーター、電子レンジ、洗濯乾燥機、掃除機、殺菌装置などがあり、主に、家屋の室内、ビル内の一室、病院の病室若しくは手術室、車内、飛行機内、船内、倉庫内などに用いられる。

従来から、空気中に漂う汚れ粒子をフィルタに吸着させ除去するものがあった。たとえば、自動運転に設定されている場合には、室内の空気が汚れたことを検出するガスセンサの出力値と、埃等の粒子を検出する粒子センサの絶対値に応じて規定時間毎に上昇更新させた基準値との差分に応じて電動送風機の強さを変え、その差がなくなれば停止するように制御するもの（特許文献１）があった。また、室外の空気中の花粉を検知する花粉センサからの花粉検知信号値と、ボリュームにより設定される花粉基準値とに基づき、花粉量が多い旨の判定がなされ、かつ、室内の人の存在を検知する人感センサにより人が検知されたときに、送風機に通電されて自動運転されるもの（特許文献２）があった。

また、前述したイオンの発生機能を有するものとして、プラスイオンとマイナスイオンとを発生する正負イオン発生装置を備えたもの（特許文献３）があった。さらに、室内の人の存在を検する人体センサにより人が検知されると、プラスイオンとマイナスイオンを発生する殺菌運転モードからマイナスイオンを発生するリラクゼーション運転モードに切換えるもの（特許文献４）があった。

なお、特許文献３および特許文献４では、プラスイオンとマイナスイオンとを略等量発生させる運転モードと、比較的少量のプラスイオンと比較的多量のマイナスイオンとを同時に発生させる運転モードとを有して、これら両運転モードを選択的に切換える構成が示されるが、略等量ずつのプラスイオンとマイナスイオンとの量を変化させて運転する記載はない。
特開平１０−２４９１３５号公報 特開平１１−１６６７５４号公報 特開２００２−７８７８８号公報 特許第３４０３７２３号公報

しかしながら、フィルタにより空気中に浮遊する汚染物質を吸着させ除去する方式に従うものでは、フィルタの特性上、次のような不都合が生じていた。例えば、花粉およびカビなどの大きい粒子をフィルタでほとんど除去可能であったが、細菌およびウイルスなどの小さい粒子を除去できない不都合があった。さらに、長期的に使用するにあたって、フィルタの交換などのメンテナンスが不可欠であり満足いく結果が得られなかった。

また、プラスイオンおよびマイナスイオンの双方を空間に放出する方式に従うものでは、室内の人の有無や活動量に関係なくプラスイオンおよびマイナスイオンを一定量発生させて、室内空間に浮遊する汚染物質を除去，殺菌，および不活化させる運転を行なっていた。

しかし、一般的に、室内空間に浮遊する汚染物質の量は、室内の人の有無や活動量により変化するものである。すなわち、人が入室することにより、その人の衣服等に付着していた汚染物質が室内に持ち込まれる。また、人が咳やくしゃみをすることにより、ウイルスおよび雑菌が室内に飛散する。これにより、室内空間に浮遊する汚染物質の量が増加することとなる。さらに、人が室内を移動することにより、床面に沈下していた汚染物質が掻き揚げられる。また、ふとんを上げ下ろしするときは、床面に沈下していた汚染物質だけでなく、ふとんに付着していた汚染物質が室内に振り落とされる。これにより、沈下等していた汚染物質が、再び室内空間に浮遊することとなる。

このため、室内空間に浮遊する汚染物質の量が増加する環境であるか否かに応じた的確な運転を行なうことができず、除去，殺菌，および不活化された快適空間を短時間で創出することができない問題が生じていた。

本発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであって、快適空間を短時間で創出する空気調節装置を提供することである。

上記の課題を解決するために、この発明のある局面に従う空気調節装置は、イオンを発生するイオン発生装置と、イオン発生装置より発生したイオンを放出する送風機と、イオン発生装置より発生させるイオン量を制御する制御部と、移動する物を検出し、物が移動した移動量を算出する移動量算出部とを備え、制御部は、移動量算出部により算出された移動量に応じたイオン量に制御する。

好ましくは、移動量算出部は、同一視野の画像を撮影する撮影部と、撮影部が撮影した二つの画像の差分を算出する差分算出部とを有し、差分算出部により、撮影部が撮影した画像と所定時間経過前に撮影部が撮影した画像との差分を算出し、算出された差分に応じて前記移動量を算出する。

好ましくは、制御部は、イオン発生装置より発生させるイオン量が異なる複数種類の運転モードを選択的に切換える切換え手段を有し、切換え手段は、移動量算出部により算出された移動量に応じたイオン量を発生させる運転モードに切換える。

この発明の他の局面に従う空気調節装置は、イオンを発生するイオン発生装置と、イオン発生装置より発生したイオンを室内に放出する送風機と、室内の人の有無を検出する人体検出部と、イオン発生装置より発生させるイオン量を制御する制御部とを備え、制御部は、人体検出部により人が検出されたときに、人体検出部により人が検出されていないときよりも多いイオン量に制御する。

この発明のさらに他の局面に従う空気調節装置は、イオンを発生するイオン発生装置と、イオン発生装置より発生したイオンを室内に放出する送風機と、室内の人の有無を検出する人体検出部と、イオン発生装置より発生させるイオン量を制御する制御部とを備え、制御部は、人体検出部により人が検出されてから少なくとも所定時間経過するまで、人体検出部により人が検出されていないときよりも多いイオン量に制御する。

この発明のさらに他の局面に従う空気調節装置は、イオンを発生するイオン発生装置と、イオン発生装置より発生したイオンを室内に放出する送風機と、室内の人の有無を検出する人体検出部と、空気中に浮遊する粒子の径を検出する粒子検出部と、イオン発生装置より発生させるイオン量を制御する制御部とを備え、制御部は、人体検出部により人が検出されかつ粒子検出部により粒子径が所定径以上と検出されてから少なくとも所定時間経過するまで、人体検出部により人が検出されずかつ粒子検出部により粒子径が所定径以上でないと検出されたときよりも多いイオン量に制御し、その後、粒子検出部により検出された粒子径に応じたイオン量に制御する。

この発明のさらに他の局面に従う空気調節装置は、イオンを発生するイオン発生装置と、イオン発生装置より発生したイオンを室内に放出する送風機と、室内の人の有無を検出する人体検出部と、空気中に浮遊する粒子の径を検出する粒子検出部と、イオン発生装置より発生させるイオン量を制御する制御部とを備え、制御部は、人体検出部により人が検出されかつ粒子検出部により粒子径が所定径以上でないと検出されてから少なくとも所定時間経過するまで、人体検出部により人が検出されていないときよりも多いイオン量に制御し、その後、粒子検出部により検出された粒子径に応じたイオン量に制御する。

この発明のさらに他の局面に従う空気調節装置は、イオンを発生するイオン発生装置と、イオン発生装置より発生したイオンを室内に放出する送風機と、室内の人の有無を検出する人体検出部と、空気中に浮遊する粒子の径を検出する粒子検出部と、イオン発生装置より発生させるイオン量を制御する制御部とを備え、制御部は、運転開始から少なくとも所定時間経過するまで、粒子検出部により粒子径が所定径以上である検出がなされたか否かより、人体検出部により人が検出されたか否かを優先させて、イオン発生装置より発生させるイオン量を制御する。

好ましくは、制御部は、イオン発生装置より発生させるイオン量が異なる複数種類の運転モードを選択的に切換えて、イオン発生装置より発生させるイオン量を制御する。

好ましくは、人体検出部は、赤外線を検出する赤外線検出部と、赤外線検出部が検出した赤外線の波長に応じて電圧を出力する電圧出力部と、電圧出力部から出力された電圧が基準電圧以上であるか否かを判定する判定部とを有し、判定部により基準電圧以上である判定がなされたときに、室内の人の有を検出する。

好ましくは、イオン発生装置は、同時に、プラスイオンとしてＨ^＋（Ｈ_２Ｏ）_ｎと、マイナスイオンとしてＯ_２ ⁻（Ｈ_２Ｏ）_ｍとを、略同量発生する。

本発明に係る空気調節装置によると、イオン発生装置より発生させるイオン量を、室内空間に浮遊する汚染物質の量に影響を与える物の移動量に応じたイオン量に制御することができる。これにより、たとえば、室内における人の活動量が多くなることに基づき汚染物質の浮遊量が多くなるに応じて、イオン量を多く発生させるように制御することができるため、短時間で除去，殺菌，および不活化された快適な空間を創出することができる。さらに、たとえば、室内における人の活動量が少ないため汚染物質の浮遊量もそれほど多くないときにまで、イオン量を多く発生させるように制御することがない。すなわち、浮遊量に応じたイオン量を発生させるように制御することができるため、イオン発生装置に耐久性を持たせ、イオン発生に伴う放電音を極力低減することができる。

本発明に係る空気調節装置によると、たとえば、室内に人がいないため室内空間に浮遊する汚染物質の量が少ないときよりも、室内に人がいるため浮遊量が多いときに、イオンを多く発生させることができる。これにより、短時間で除去，殺菌，および不活化された快適な空間を創出することができる。さらに、たとえば、浮遊量に応じてイオン量を多く発生させるように制御することができるため、イオン発生装置に耐久性を持たせ、イオン発生に伴う放電音を極力低減することができる。

本発明に係る空気調節装置によると、イオン発生装置より発生させるイオン量が異なる複数種類の運転モードを選択的に切換えることにより、イオン量を制御することができるため、制御部による制御負担を軽減することができる。

以下、空気清浄機を一例として図面を用いて説明する。

図１はイオン発生装置を搭載した空気清浄機の分解斜視図、図２は図１の本体背面斜視図、図３は図１の本体の断面図、図４は図１の操作部を説明する図、図５は図１のリモコンの操作部分を説明する図である。図６は図５の空気清浄機の送風経路の概略図である。

イオン発生装置を搭載した空気清浄機は、図１から図５に示すように、空気清浄機の本体１、本体の前板２、複数種類のフィルタからなるフィルタ部３、ファン用のモータ４、ターボファン５、吹出口６、イオン発生装置７、イオン吹出口８、本体のベース９、運転状態の表示機能を有する操作部１０、室内における物体の移動量（たとえば、人の活動量、以下活動量という）を算出するために本実施の形態において用いる画像を撮影するＣＣＤ（Charge Coupled Deviceの略）カメラ９９、赤外線を検出するセンサであって熱源の有無（たとえば、室内における人の有無）を検出する赤外線センサ（以下、人体センサという）９６、前板２の吸込口１１、および空気清浄機の運転を遠隔制御するための信号を操作部１０に対して指示するために操作されるリモコン（リモートコントローラの略）１２を備える。

空気清浄機の本体１は、前面側と背面側の本体前２１と本体後２２とに二分割され、本体前２１を被うように、前板２を設けた構造になっている。

本体前２１は、前面側から見て、フィルタ３を収納する凹部からなる収納部２３であって長方形をした開口部を有しており、底面部にはフィルタ３を通過した室内空気を通す穴２４を放射状に形成している。放射状の穴２４の中央部にはモータを取付ける凹状の収納部が背面側に設けられ、その周辺部にはファン用ケーシングの立壁を配設し上方が開口され、空気を室内に吹出す吹出口６となる。イオン発生装置７は、ファン用ケーシングの送風経路５９の途中に配設されて、吹出口６から上方に正負イオンを含んだ空気が吹出される。

前板２は、本体前２１から一定空間をもって本体前２１に係止する形態で、左右に僅かな湾曲を持たせ、中央部には室内の空気を吸込む吸込口１１が上下に形成されている。前板２と本体前２１との四方面の空間の側面吸込口３０からも室内の空気を吸い込むようになっている。

操作部１０は、図４に示すように、外部から操作される『運転切換』ボタン５１、種々の運転状態を表示するための『切タイマ表示』ランプ５３、『自動運転』ランプ５４、『花粉運転』ランプ５５、『風量』ランプ５６および『静音』ランプ５７ならびにリモコン１２からの赤外線変調された信号を受光して電気信号に変換する受光部５８を有する。

『運転切換』ボタン５１は、本体１の運転動作を入／切するために操作されるもので、ボタン５１が押されると運転は開始されて自動運転モードでの運転になり、『自動運転』ランプ５４が点灯する。

『運転切換』ボタン５１は、押すごとに、『自動運転』⇒『静音運転』⇒『中〜強〜急速運転』⇒『花粉運転』⇒『自動運転』⇒…と順々に運転モードが切換り、併せて『自動運転』ランプ５４⇒『静音』ランプ５７⇒『風量』ランプ５６⇒『花粉運転』ランプ５５⇒『自動運転』ランプ５４⇒…と切換った運転モードに対応のランプが消灯→点灯に切換る。

『自動運転』では、人体センサ９６の検出結果に基づく人の有無、ＣＣＤカメラ９９により撮影された画像に基づき算出された活動量、図示されないが本体１に設けられて空気中に浮遊する粒子の大きさ（すなわち粒子径）を検出する粒子センサが検知した粒子径、および、臭い成分を検出する臭いセンサが検知した臭いレベルに応じて、イオン発生装置７から発生する正負イオン量（３万個／ｃｃ〜１０万個／ｃｃ）、および、ターボファン５からの風量（急速〜静音）を自動的に切換えながら運転する。『静音運転』ではターボファン５により静音で静かな運転をする。『標準〜強〜急速』ではターボファン５による風量が標準、強、急速で運転される。『花粉運転』では、例えば１０分間、ターボファン５が風量「強」で運転後に風量「標準」、「強」で繰返し運転をする。なお、運転モードが『自動運転』であるときに、人の有無、活動量等に応じて、イオン発生装置７から発生する正負イオン量等を自動的に切換える例を説明したが、これに限らず、いずれの運転モードであるときにも正負イオン量等を自動的に切換えるようにしてもよい。

リモコン１２の操作パネルには図５に示すように、運転に関する指示信号を送信するための送信部６９、自動運転を開始または運転を停止するために操作される『運転入／切』ボタン７０、『切タイマ』ボタン７１、『自動運転』モードに切換えるために操作される『自動運転』ボタン７２、花粉が気になるときに効果的な運転をする『花粉運転』モードに切換えるために操作される『花粉運転』ボタン７４、風量を静音・微弱・弱・標準・強・急速に切換えるために操作される『手動運転』ボタン７５、『静音』運転ボタン７６および『クラスタイオン切換』ボタン７８を含む。

『切タイマ』ボタン７１は、切タイマ時間を設定し、押す毎に設定時間が変わり、設定内容を受信音の数で知らせる。

『クラスタイオン切換』ボタン７８は、イオン発生装置７の駆動を『クラスタイオン自動』、『クリーン』、『イオンコントロール』および『クラスタイオン切』の各種運転モードに切換えるために操作される。『クラスタイオン自動』モードは、『クリーン』モードと『イオンコントロール』モードを埃センサ８７の検出レベルに応じて切換える。『クリーン』モードは人の有無、活動量に応じた量のプラスイオンおよびマイナスイオンを発生させて空気中に浮遊するウイルスやカビを殺菌する殺菌モードである。殺菌モードは後述する『花粉運転』モードとは発生するイオン量が異なる。『イオンコントロール』モードは発生するマイナスイオンの割合を上げて空気中のイオンバランスを調えるリフレッシュモードである。『クラスタイオン切』モードではクラスタイオンの発生は停止する。

『切タイマ』ボタン７１は、運転中に停止するまでの時間設定をするために操作されて、『切タイマ』ボタン７１を押す毎に、『１時間』⇒『４時間』⇒『８時間』⇒『取消し』⇒『１時間』…と設定時間が切換り、この切換指示に併せて、『切タイマ表示』ランプ５３も『１』⇒『４』⇒『８』⇒『消灯』⇒『１』…と切換り点灯する。設定時間が計時終了すると、運転は停止する。

フィルタ部３は、図１に示すように、プレフィルタ３１、脱臭フィルタ３２および集塵フィルタ３３の３種類から構成され、吸込口１１側から順に、塵や埃の大きい粒子を捕集するプレフィルタ３１、アセトアルデヒド、アンモニア、酢酸などの臭い成分を吸着する脱臭フィルタ３２、ＨＥＰＡシートにより空気中の塵や埃を捕集する集塵フィルタ３３が、本体前２１の収納部２３に納められている。

フィルタ部３をこのようなフィルタ構成にすることにより、プレフィルタ３１で、室内より吸込んだ空気中の塵や埃を捕集し、脱臭フィルタ３２では、空気中の臭いの成分であるアセトアルデヒド、アンモニア、酢酸などを吸着させ、最後に集塵フィルタ３３でプレフィルタ３１を通過した微細な塵や埃を捕集されるので、フィルタ３を出た空気は臭いや塵・埃のない空気となる。

室内の空気を吸込むターボファン５とターボファン５を回転させるファンモータ４は、フィルタ部３の下流側に配設し、ターボファン５の形態は後ろ曲がりの半径方向に長い羽をし、最も静圧が高く、静音効果を発揮する。モータ４には制御性を重視した直流モータを使用としている。

イオン発生装置７は、図３と図６に示すように、本体１内部の送風機のケーシングの通路の途中に配設される。イオン発生装置７は図７のイオン発生素子１０１を有する。図７のイオン発生素子１０１の矢線ＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ方向の断面が図８に示されて、矢線ＩＸ−ＩＸ方向の断面が図９に示される。イオン発生素子１０１は、平板状の誘電体１０４の表面に設けられた放電電極１０５と、該放電電極１０５に電力を供給するため誘電体１０４の表面に設けられる放電電極接点１０８と、誘電体１０４の内部に埋設され且つ前記放電電極１０５と平行に設けられた誘導電極１０６と、該誘導電極１０６に電力を供給するため誘電体１０４の表面に設けられる誘導電極接点１０７と、抵抗を溶着する抵抗接点を有している。

なお、放電電極１０５の形状は、面状、格子状、線状等の何れの形状であってもよいが、電界の集中が起こりやすい形状にすれば、放電電極１０５と誘導電極１０６との間に印加する電圧が低くても放電させることができるため、格子状や線状のように、電界集中が起こりやすい形状とすることが望ましい。

イオン発生素子１０１が一つの場合にプラスイオンとマイナスイオンの両方を発生させるためには、電圧印加手段である電圧印加回路Ｖによる放電電極１０５と誘導電極１０６との間の印加電圧は、交番電圧であることが必要であるが、この交番電圧は一般的に商用電源に用いられているような正弦波状の交番電圧（以下、正弦波状の交番電圧を交流電圧と称す）に限られず、矩形波状の交番電圧であっても良く、他の波形を用いて交番電圧を印加しても良い。

次に、本実施の形態の更に具体的な実施態様を図を参照して説明する。

本具体例のイオン発生素子１０１の誘電体１０４は、幅１５ｍｍ×長さ３７ｍｍ×厚み０．９ｍｍの直方体状とし、また、誘電体１０４の上面と平行に約３．５ｍｍ×２３．７５ｍｍのＵ形状で、幅を１ｍｍの誘導電極１０６を形成し、そして、誘電体１０４の上面の両短辺（幅１５ｍｍの辺）のそれぞれの中心を結ぶ中央線が線対称の対称軸になるように、幅約７．０ｍｍ×長さ約２３．７５ｍｍの格子状の放電電極１０５を設けた構成である。

また、放電電極接点１０８は誘電体１０４の下面に設けている。そして、前記放電電極接点１０８は、一端が放電電極１０５に導通され他端が誘電体１０４上面の前記放電電極の外側に形成された格子部の接点と対向する位置に放電電極１０５と導通している。

さらに、誘導電極接点１０７は、誘電体１０４の下面であって誘導電極１０６と対向する放電電極が形成されていない任意の個所に設けている。そして、放電電極接点１０８と誘導電極接点１０７の距離は電極間距離より遠く形成する。

誘電体１０４は、上部誘電体１０２と下部誘電体１０３とを張り合わせた平板状で構成されている。放電電極１０５は、上部誘電体１０２の表面に上部誘電体１０２と一体的に形成されている。誘導電極１０６は、上部誘電体１０２と下部誘電体１０３との間に形成され、放電電極１０５と対向して配置される。放電電極１０５と誘導電極１０６との間の絶縁抵抗は、均一であることが望ましく、放電電極１０５と誘導電極１０６とは平行であることが望ましい。

イオン発生装置７において、放電電極１０５と誘導電極１０６とを上部誘電体１０２の表裏面に対向して配置することにより、放電電極１０５と誘導電極１０６との間の距離を一定とすることができる。このため、放電電極１０５と誘導電極１０６との間の放電状態が安定し、正負両イオンまたはマイナスイオンを好適に発生することが可能となる。

放電電極接点１０８は、放電電極１０５と導通する接点である。導通可能なリード線の一端を放電電極接点１０８に接続し、他端を電圧印加回路Ｖと接続することにより、放電電極１０５と電圧印加回路Ｖとを導通させることができる。誘導電極接点１０７は誘導電極１０６と導通する接点である。銅線からなるリード線の一端を誘導電極接点１０７に接続し、他端を電圧印加回路Ｖと接続することにより、誘導電極１０６と電圧印加回路Ｖとを導通させることができる。

次に上記のイオン発生素子１０１の製造方法について説明すると、まず、厚さ０．４５ｍｍの純度の高いアルミナのシートを所定の大きさ（上記の例でいうと、幅１５ｍｍ×長さ３７ｍｍ）に切断し、二つの略同一の大きさを有するアルミナの基材を形成する。なお、アルミナの純度は９０％以上であれば良いが、ここでは９２％の純度のアルミナを用いている。

次に、二つのアルミナの基材のうちの一方の上面に、格子状にタングステンをスクリーン印刷して放電電極１０５及び格子接点１１０をアルミナの基材の表面に一体に形成して上部誘電体１０２を作成する。そして、他のアルミナの基材の上面にＵ状にタングステンをスクリーン印刷して誘導電極１０６をアルミナの基材の表面に一体に形成し、アルミナ基材の下面に放電電極接点１０８及び誘導電極接点１０７をスクリーン印刷して形成し下部誘電体１０３を作成する。

さらに、上部誘電体１０２の表面に、アルミナのコーティング層１０９を形成して、放電電極１０５を絶縁コートする。そして、上部誘電体２の下面と下部誘電体１０３の上面を重ね合わせた後、圧着、真空引きをし、さらにこれらを炉に入れて１４００〜１６００℃の非酸化性雰囲気で焼成する。この様にして製造することにより、本発明に示すようなイオン発生素子１０１を容易に製造することが可能である。

図１０は、本実施の形態における電圧印加回路Ｖの回路図である。図１０を参照して、電圧印加回路Ｖは、交流電源２０１と、スイッチングトランス２０２と、切換リレー２０３と、抵抗２０４と、ダイオード２０５ａ〜２０５ｄと、コンデンサ２０６と、サイダック（Ｒ）２０７とを含む。サイダック（Ｒ)２０７は、シリコン制御整流素子ＳＣＲ（Silicon Control Rectifier）の一種であり、新電元工業株式会社の製品である。

交流電源２０１の一端は、ダイオード２０５ａのアノードとダイオード２０５ｃのカソードに各々接続されており、他端は切換リレー２０３の共通端子２０３ａに接続されている。ダイオード２０５ａのカソードは、抵抗２０４の一端とダイオード２０５ｄのカソードに各々接続されている。抵抗２０４の他端は、トランス２０２の１次コイルＬ１の一端とコンデンサ２０６の一端にそれぞれ接続されている。１次コイルＬ１の他端は、サイダック（Ｒ）２０７のアノードに接続されている。コンデンサ２０６の他端とサイダック（Ｒ）２０７のカソードは互いに接続されており、その接続ノードは、切換リレー２０３の一選択端子２０３ｂと、ダイオード２０５ｂ、２０５ｃの各アノードとにそれぞれ接続されている。ダイオード２０５ｂのカソードとダイオード２０５ｄのアノードは互いに接続されており、その接続ノードは切換リレー２０３の他選択端子２０３ｃに接続されている。トランス２０２の２次コイルＬ２の一端は、イオン発生装置７の誘導電極１０６に接続されている。２次コイルＬ２の他端は、リレー２０８の共通端子２０８ａに接続されている。リレー２０８の一方の選択端子２０８ｃはダイオード２０９のアノードに接続されており、ダイオード２０９のカソードは放電電極１０５に接続されている。イオン発生装置７の放電電極１０５は、リレー２０８の他方の選択端子２０８ｂと、ダイオード２０９のカソードとに接続されている。

このように構成してなる電圧印加回路Ｖは、動作して、切換リレー２０３は選択端子２０３ｂが選択され、切換リレー２０８は選択端子２０８ｂが選択されると、交流電源２０１の出力電圧は、ダイオード２０５ａで半波整流された後、抵抗２０４で電圧降下され、コンデンサ２０６に印加される。コンデンサ２０６の充電が進んで両端電圧が所定しきい値に達すると、サイダック（Ｒ）２０７がオン状態となり、コンデンサ２０６の充電電圧が放電される。したがって、トランス２０２の１次コイルＬ１に電流が流れて２次コイルＬ２にエネルギが伝達され、イオン発生装置７にパルス電圧が印加される。その直後、サイダック（Ｒ）２０７はオフ状態となり、再びコンデンサ２０６の充電が開始される。

上記の充放電を繰返すことによって、イオン発生装置７の放電電極１０５と誘導電極１０６との間には、図１１（Ａ）の交流インパルス電圧（たとえばｐｐ（Peak-to-Peak）値：３．５［ｋＶ］、放電回数：１２０［回／秒］）が印加される。このとき、イオン発生装置７の近傍ではコロナ放電が生じて周辺の空気がイオン化され、正電圧印加時はプラスイオンであるＨ⁺（Ｈ₂Ｏ）_m（ｍは任意の自然数）が発生し、負電圧印加時はマイナスイオンであるＯ₂ ^-（Ｈ₂Ｏ）_n（ｎは０または任意の自然数）が発生する。より具体的に説明すると、イオン発生装置７の放電電極１０５と誘導電極１０６との間に交流電圧を印加することにより、空気中の酸素ないしは水分が電離によりエネルギを受けてイオン化し、Ｈ⁺（Ｈ₂Ｏ）_m（ｍは任意の自然数）とＯ₂ ^-（Ｈ₂Ｏ）_n（ｎは０または任意の自然数）を主体としたイオンを生成する。これらＨ⁺（Ｈ₂Ｏ）_mおよびＯ₂ ^-（Ｈ₂Ｏ）_nは、ターボファン５により空間に放出され、浮遊菌などの粒子の表面に付着し、化学反応して活性種であるＨ₂Ｏ₂または・ＯＨを生成する。Ｈ₂Ｏ₂または・ＯＨは、極めて強力な活性を示すため、これらにより、空気中の浮遊細菌を取り囲んで殺菌することができる。ここで、・ＯＨは活性種の一種であり、ラジカルのＯＨを示している。

正負のイオンは浮遊細菌の細胞表面で式（Ａ１）〜式（Ａ３）に示すように化学反応して、活性種である過酸化水素（Ｈ₂Ｏ₂）または水酸基ラジカル（・ＯＨ）を生成する。ここで、式（Ａ１）〜式（Ａ３）において、ｍ、ｍ′、ｎ、ｎ′は０または任意の自然数である。

これにより、活性種の分解作用によって浮遊細菌が殺菌される。したがって、効率的に空気中の浮遊細菌を除去することができる。

Ｈ₃Ｏ⁺（Ｈ₂Ｏ）_m＋Ｏ₂ ^-（Ｈ₂Ｏ）_n→・ＯＨ＋１／２Ｏ₂＋（ｍ＋ｎ＋１）Ｈ₂Ｏ ・・・（Ａ１）
Ｈ₃Ｏ⁺（Ｈ₂Ｏ）_m＋Ｈ₃Ｏ+（Ｈ₂Ｏ）_m'＋Ｏ₂ ^-（Ｈ₂Ｏ）_n＋Ｏ₂ ^-（Ｈ₂Ｏ）_n'→２・ＯＨ＋Ｏ₂＋（ｍ＋ｍ´＋ｎ＋ｎ´＋２）Ｈ₂Ｏ ・・・（Ａ２）
Ｈ₃Ｏ⁺（Ｈ₂Ｏ）_m＋Ｈ₃Ｏ⁺（Ｈ₂Ｏ）_m'＋Ｏ₂ ^-（Ｈ₂Ｏ）_n＋Ｏ₂ ^-（Ｈ₂Ｏ）_n'→Ｈ₂Ｏ₂＋Ｏ₂＋（ｍ＋ｍ´＋ｎ＋ｎ´＋２）Ｈ₂Ｏ ・・・（Ａ３）
以上のメカニズムによる上記正負イオンの放出により、浮遊細菌等の殺菌効果を得ることができる。

また、上記式（Ａ１）〜式（Ａ３）は、空気中の有害物質表面でも同様の作用を生じさせることができるため、活性種である過酸化水素（Ｈ₂Ｏ₂）または水酸基ラジカル（・ＯＨ）が、有害物質を酸化もしくは分解してホルムアルデヒドやアンモニアなどの化学物質を二酸化炭素、水、窒素などの無害な物質に変換することにより、実質的に無害化することが可能である。

また、イオン発生装置７によって発生させたプラスイオンとマイナスイオンを本体１外に送出して、これらのプラスイオンとマイナスイオンの作用により空気中のカビや菌の増殖を抑制することができる。

その他、プラスイオンとマイナスイオンには、コクサッキーウイルス、ポリオウイルス、などのウイルス類も不活化する働きがあり、これらウイルスの混入による汚染が防止できる。またプラスイオンとマイナスイオンには、臭いの素となる分子を分解する働きがあることも確かめられており、空間の脱臭にも利用できる。

上述の電圧印加回路Ｖの制御により発生した正負イオンはファンの送風により、イオン発生素子１０１から約２５ｃｍ離れたところに到着したとき、イオンカウンタにて到着したプラスイオンおよびマイナスイオンの量をそれぞれ計測した結果、イオンカウンタでは、プラスイオンとマイナスイオンが約３０万個／ｃｃずつの濃度で計測された。ここではイオンカウンタは、たとえばダン科学製空気イオンカウンタ（品番８３−１００１Ｂ）を用いる。

一方、イオン発生装置７が起動されて、切換リレー２０３は選択端子２０３ｃが選択され、切換リレー２０８は選択端子２０８ｂが選択されると、交流電源２０１の出力交流電圧は、ダイオード２０５ａ〜２０５ｄからなるダイオードブリッジで全波整流された後、抵抗２０４で電圧降下され、コンデンサ２０６に印加される。したがって、イオン発生装置７の放電電極１０５と誘導電極１０６との間には、図１１（Ｂ）に示すように、放電頻度の高い交流インパルス電圧（たとえばｐｐ値：３．５［ｋＶ］、放電回数：２４０［回／秒］）が印加される。

このとき、前述の条件でイオン量を計測した結果、イオンカウンタでは、プラスイオンとマイナスイオンが約５０万個／ｃｃずつ計測された。

なお、切換リレー２０３に代えて、ダイオード２０５ｂのカソードとダイオード２０５ｄのアノードとの接続ノードを交流電源２０１の他端に接続するとともに、ダイオード２０５ｃまたはダイオード２０５ｄのアノードまたはカソードに開閉スイッチを直列接続し、該開閉スイッチを駆動モードに応じて制御する構成としても、上記と同様の動作を実現することが可能である。

さらに、イオン発生装置７が起動されて、切換リレー２０３は選択端子２０３ｂが選択され、切換リレー２０８は選択端子２０８ｃが選択されると、ダイオード２０９により半波整流されることにより、イオン発生装置７には、図１１（Ａ）に示した電圧印加パルスのうち、負電圧のパルスのみが印加されることになる。その結果、イオン発生装置７の近傍ではコロナ放電が生じて周辺の空気がイオン化されるが、負電圧のみが印加されるため、マイナスイオンであるＯ₂ ^-（Ｈ₂Ｏ）_n（ｎは０または任意の自然数）が発生する。

このようにイオン発生装置７では電圧印加回路Ｖへの印加電圧を調整することによりマイナスイオンのみを発生させることが可能である。また、交番の印加電圧として単位時間当たりの放電回数をコントロールする、すなわちサイダック（Ｒ）２０７のオン回数を調整することにより発生する略等量のプラスイオンおよびマイナスイオンの量を可変に調整できる。

このようなイオン発生装置７を、空気の物性を変化させて所望の雰囲気状態を作り出す装置である空気調節装置（例えば空気調和機、除湿機、加湿器、空気清浄機、冷蔵庫、ファンヒーター、電子レンジ、洗濯乾燥機、掃除機等）に取り付け、殺菌したい空間にプラスイオンとしてのＨ⁺（Ｈ₂Ｏ）_m（ｍは任意の自然数）と、マイナスイオンとしてのＯ₂ ^-（Ｈ₂Ｏ）_n（ｎは０または任意の自然数を示す）を送出することにより、上記のイオンを空気中の浮遊細菌に付着させて化学反応させ、そのとき発生する活性種である過酸化水素（Ｈ₂Ｏ₂）及び／又は水酸基ラジカル（・ＯＨ）の分解作用をもって、前記空間中の浮遊細菌を殺菌することが可能である。

図１２には空気清浄機を制御するための操作部１０の背面に設けてある制御基板９０のブロック構成が周辺回路部とともに示される。図１２を参照して制御基板９０にはマイクロコンピュータからなる制御部８９、『運転切換』ボタン５１を接続してこれらからの入力信号を判定し判定結果を制御部８９に出力するスイッチ判定部８３、送風駆動回路８４、イオン発生駆動回路８５、人体センサ９６と、空気中に浮遊する粒子を検出するための粒子センサ（以下、埃センサという）８７と、臭いセンサ８８との検出信号を入力し検出レベルを判定し、判定結果を制御部８９に出力するセンサ判定部８６を備える。制御部８９は、ＣＣＤカメラ９９により撮影された画像データに基づき差分処理することにより活動量に相当する２値化した差分データを算出する差分処理部９８と、差分処理部９８により算出された差分データに基づき活動量が所定値（閾値）以上であるか否かを判定する活動量判定部９３と、運転モードを所定時間経過後に自動で切換えるときのタイマ管理を行なうタイマ計時部９４とを有している。そして、制御部８９は、入力される各種信号に基づき所定手順で処理を行ない、処理結果に基づく制御信号を送風駆動回路８４およびイオン発生駆動回路８５に与える。したがって、これら制御信号に基づいて送風駆動回路８４とイオン発生駆動回路８５を制御する。

図示のない電源回路は、図示のない商用電源からの電流を電流ヒューズおよび温度ヒューズを経てダイオードブリッジで整流・平滑して、ファンモータ電源およびスイッチング電源の入力として供給する。

図示のない電源クロック回路は、電源回路の一次側電圧波形を方波形信号に変換する。また、出力が一定時間以上『Ｈｉｇｈ』または『Ｌｏｗ』信号を継続すると、制御部８９は停電と判定し、人体センサ９６、臭いセンサ８８、埃センサ８７、ＣＣＤカメラ９９の駆動および操作部１０に対する表示出力を停止する。

イオン発生駆動回路８５は、イオン発生装置７を駆動させるもので、制御部８９からの指令により、運転を切換える。

送風駆動回路８４は、ファンモータ４とターボファン５とからなる送風機９１が運転中は、制御部８９の出力で制御電源とＰＷＭ（パルス幅変調）によるパルスが供給されてファンモータ４の回転制御を行なう速度指令直流電圧を作り、電圧の大きさに応じてファンモータ４の回転数を制御する。

リモコン受信部５８は、リモコン１２から送信された赤外線変調された指令信号を、内蔵する受光ユニットにより受光（受信）して光電変換により『Ｈｉｇｈ』または『Ｌｏｗ』の電気信号に変換し、変換された指令信号をスイッチ判定部８３に出力するので、スイッチ判定部８３は与えられた指令信号に基づいてどのような運転指令が与えられたかを判定する。その判定結果は制御部８９に出力される。

図１３は、埃センサ８７、および、ＣＣＤカメラ９９による検出態様の一例を示す図である。

図１３（Ａ）は、埃センサ８７により検出された埃の種類と、検出された埃の種類に応じて出力されるパルス波形とを対応させた図である。埃センサ８７は、周知のものであって発光素子と受光素子の組み合わせにより、空気中の浮遊粒子を検出して図１３（Ａ）に示す検知結果であるセンサ出力（パルス列）をセンサ判定部８６に出力する。センサ判定部８６は入力するパルス列の時間的推移に基づいて検出状態（空気中に浮遊する粒子径により特定される粒子の種別と濃度）のレベルと予め設定した値（レベル）との比較結果に応じて、汚れ度（粒子の種別と濃度）を判定し、判定された種類の粒子の粒子径のデータを示す判定結果を制御部８９に与える。埃センサ８７は、運転中のみ検出動作し、停止中は検出動作を停止する。

図１３（Ａ）では、タバコの煙は最初高い濃度（高電圧レベル）としてパルス出力されるが、その後、煙濃度が薄まるとレベルの低いパルス列に移行する。このような推移であればセンサ判定部８６はタバコの煙の粒子径を示す判定結果を制御部８９に出力する。また、ハウスダスト、埃などの粒子はタバコの煙の粒子とは異なり検出エリアに単発的に飛び込んでくるので図１３（Ａ）に示すように高レベルのパルスが単発的に生じて他は低レベルであるパルス列として推移する。このような推移であればセンサ判定部８６はチリ・ホコリの粒子径を示す判定結果を制御部８９に出力する。このように、予めタバコの煙の粒子、カビ、浮遊細菌、花粉、コクサッキーウイルス、ユービッシュ体などのそれぞれに特有のパルス列の推移パターンとその粒子径のデータとを対応付けてセンサ判定部８６が準備しておき、埃センサ８７から入力するパルス列の時間推移パターンと予め準備された各粒子ごとのパルス列の推移パターンとを比較することによりセンシングされている粒子の種別を判定して、対応の粒子径のデータを判定結果として制御部８９に出力する。

図１３（Ｂ）は、ＣＣＤカメラ９９により所定時間毎に撮影された画像に基づき差分処理部９８により２値化された差分データと、人の動きとを対応させた図である。ここでは、横軸を時間の推移とし、「睡眠」「食事」「ふとん上げ」「身支度」「外出」の順に室内において人が行動したことを上欄に示し、その行動に対応して算出された差分データの高低を下欄に示している。なお、下欄における点線は、たとえば、所定の活動量Ａ値に相当する差分データの閾値を示している。差分データの高さが閾値を超えている場合には、活動量がＡ値以上であると判別される。

まず、「睡眠」状態であるときには、ＣＣＤカメラ９９により所定時間毎に撮影される画像に差がほとんどないため、極めて低い差分データが算出される。次に、「食事」状態であるときには、ＣＣＤカメラ９９により食事に伴う動きが所定時間毎に撮影されるため、「睡眠」状態であるときより大きな差分データが算出される。なお、「睡眠」状態、「食事」状態であるときには、算出された差分データが閾値を超えていないため、活動量がＡ値未満であると判別される。

次に「ふとん上げ」状態であるときには、ＣＣＤカメラ９９によりふとんを上げる激しい動きとふとんが持ち上げられる動きとが所定時間毎に撮影されるため、「食事」状態であるときより格段に高い差分データが算出される。また、「身支度」状態であるときには、身支度をしている動きと衣類の動きとが所定時間毎に撮影されるため、「食事」状態であるときよりも少し高い差分データが算出される。なお、「ふとん上げ」状態、「身支度」状態であるときには、算出された差分データが閾値を超えているため、活動量がＡ値以上であると判別される。なお、「外出」状態であるときには、室内に誰もいない状態となるため、ＣＣＤカメラ９９により全く動きのない画像が撮影されるため、差分が「０」となる。

本実施の形態においては、ＣＣＤカメラ９９により室内の様子が撮影される。そして、直近に撮影された画像と当該画像が撮影されてから所定時間経過後に撮影された画像とを用いて、差分処理部９８により差分データが算出される。よって、差分データとは、移動した人・物体の画像上における大きさ（占有割合）および数に応じて変化するものであり、かつ、所定時間経過する間に人・物体が移動した距離に応じて変化するものである。すなわち、画像上小さく撮影された人・物体が少数またはゆっくりと移動したときより、画像上大きく撮影された人・物体が多数または素早く移動したときの方が、高い差分データが算出される。また、このように算出された差分データに基づき、たとえば、人の活動量がＡ値以上であるか否かの判別がなされる。よって、本実施形態における活動量とは、たとえば、撮影されている人・物体が単に移動した距離と異なり、撮影されている人・物体の大きさ、個数、移動速度等に左右され、算出されるものである。

次に、本実施の形態における、活動量を算出するための構成について説明する。まず、ＣＣＤカメラ９９は、撮像素子とレンズの組み合わせにより、室内の人の動きを撮影し、画像データを差分処理部９８に出力する。撮像素子は、使用環境に適したパラメータを設定できるように、γ特性やコントラストなどのパラメータの設定が可能であるものが好ましい。レンズは、広角タイプを使用することが好ましい。これにより、検知範囲として満足できるコントラスト、画角を確保することができる。また、本実施の形態における差分処理部９８は、ＣＣＤカメラ９９から入力される画像データに基づいて２値化された差分データを算出する。本実施の形態では、算出された差分データが、室内の人の活動量に相当する。制御部８９は、算出された差分データに基づいて、活動量が所定値以上であるか否か判定する活動量判定部９３を有している。

次に、臭いセンサ８８と人体センサ９６との構成について説明する。まず、臭いセンサ８８は、金属酸化物半導体からなるセンサ表面にガス成分が吸着すると抵抗値が変化することを利用した周知のものであって、たばこ臭などの臭い成分を検出して電圧信号である臭い検出信号をセンサ判定部８６に出力する。センサ判定部８６は臭い検出信号を入力すると、臭い検出信号の検出レベル（電圧レベル）と予め設定したレベル（値）との差に基づいて臭い成分レベルを判定し、判定結果を制御部８９に与える。臭いセンサ８８は、空気清浄機が運転中は常時検出動作し、停止中も一定時間毎に一定短時間のみ検出動作している。制御部８９はセンサ判定部８６から与えられた判定結果に基づく運転モードに従い運転制御する。

次に、人体センサ９６は、焦電型赤外線検出素子（以下、焦電素子と呼ぶ）の高誘電セラミック等の焦電効果を利用して熱源からの放射赤外線を検出するものである。人体センサ９６は、焦電素子と、増幅回路と、フィルタと、コンパレータと、モノマルチバイブレータとから基本的に構成されている。焦電素子には、フレネルレンズを介して放射赤外線が入射する。コンパレータは、基準電圧（Ｔｈ）と比較する。

焦電素子は、増幅回路とともにパッケージに封入されている。赤外線を検出すると、焦電素子の表面温度が変化し電荷が発生する。この発生した電荷を増幅回路で増幅して出力する。このように、焦電素子は、温度変化が検出されたことに基づき信号を出力する。

焦電素子の窓材は、対象とする温度範囲の赤外線波長を透過するものでよい。たとえば、人体を検出する場合は、人体温度３７度近傍の遠赤外領域（波長１０μｍ程度）を透過するシリコン７μｍカットオン光学フィルタが使用される。これは、太陽などの高温熱源からの放射赤外線により、人体検出が妨害されることを防止するためである。焦電素子の窓側前面にはフレネルレンズが取付けられ、多数に分割された投影パターンからなる検出範囲内の赤外線を集光する。焦電素子の出力は、増幅回路で増幅され、フィルタでノイズ除去され、コンパレータに入力される。コンパレータは、出力信号と基準電圧とを比較し、基準電圧より出力信号の電圧が高いときに、モノマルチバイブレータが一定時間のパルスを１つ発生する。このパルスが発生したか否かにより、検出範囲内の人の有無を検出することができる。

以上の構成において、空気清浄機の運転動作が図１４のフローチャートに示される。このフローチャートに従う手順はプログラムを実行することにより実現されて、該プログラムは制御部８９の図示されない内部メモリに格納されて制御部８９の図示のないＣＰＵ（Central Processing Unit）により読出されながら実行される。

図１４は、自動運転モードであるときに、制御部８９により実行される自動運転切換処理を説明するためのフローチャートである。前述したように、自動運転モードのときは、ＣＣＤカメラ９９により撮影された画像に基づき算出される活動量、埃センサ８７が検知した粒子径、および、臭いセンサ８８が検知した臭いレベルに応じて、第１〜第９運転モードのうちいずれかの運転モードに自動的に切換えられる。第１〜第９運転モードは、イオン発生装置７から発生させる正負イオン量、ターボファン５により放出される風量、切換えられた運転モードで強制的に運転される時間に対応した強制タイマなど異なるように予め設定されている。

まず、ステップ（以下、Ｓという）１においては、後述する第１〜第４運転モードに切換えられたときにセットされる強制タイマが、前述したタイマ計時部９４により計時され、残りタイマが「０」になったか否かが判別される。たとえば、第１運転モードに切換えられたときには、当該第１運転モードに切換えられてから強制タイマとして予め設定されているＴ１の間運転され、タイマ計時部９４により計時されたか否かが判別される。

Ｓ１において「０」になっていないときには、自動運転モード切換処理をそのまま終了する。これにより、第１〜第４運転モードに切換えられたときは、強制タイマ分確実に運転させることができる。一方、Ｓ１において「０」になっているときには、Ｓ２において人体センサ９６により人が検知されているか否かを判別する処理が行なわれる。

Ｓ２において人体センサ９６により人が検知されているときには、Ｓ３において差分データ算出処理が行なわれる。なお、差分データ算出処理については、図１５を用いて後述する。Ｓ４においては、埃センサ８７により検出された粒子径を算出する処理が行なわれ、Ｓ５では臭いセンサ８８により検出された臭いレベルを算出する処理が行なわれる。

Ｓ６においては、室内における人の活動量が予め定められたＡ値以上であるか否かを判別する処理が行なわれる。すなわち、Ｓ３の差分データ算出処理において算出された差分データが、活動量Ａ値に対応する閾値以上であるか否かを判別する処理が行なわれる。具体的に、図１３（Ｂ）で示した状態のうち「ふとん上げ」状態および「身支度」状態であるときに、活動量がＡ値以上である判別がなされる。

Ｓ６において活動量がＡ値以上であるときには、Ｓ７に移行し、Ｓ４で粒子径が予め定められたＢ値以上であるか否かを判別する処理が行なわれる。Ｓ７において粒子径がＢ値以上であるときには、Ｓ８において強制タイマとしてＴ１がセットされ、Ｓ９において第１運転モードに切換える処理が行なわれ、自動運転モード切換処理を終了する。一方、Ｓ７において粒子径がＢ値以上でないときは、Ｓ１０において強制タイマとしてＴ２がセットされ、Ｓ１１において第２運転モードに切換える処理が行なわれ、自動運転モード切換処理を終了する。

Ｓ６において、室内における人の活動量がＡ値以上でないときには、Ｓ１３において粒子径がＢ値以上であるか否かを判別する処理が行なわれる。Ｓ１３において粒子径がＢ値以上であるときには、Ｓ１４において強制タイマとしてＴ３がセットされ、Ｓ１５において第３運転モードに切換える処理が行なわれ、自動運転モード切換処理を終了する。一方、Ｓ１３において粒子径がＢ値以上でないときは、Ｓ１６において活動量が変化しているか否かを判別する処理が行なわれる。Ｓ１６により活動量が変化しているときは、Ｓ１７に移行され、強制タイマとしてＴ４がセットされ、Ｓ１８において第４運転モードに切換える処理が行なわれ、自動運転モード切換処理を終了する。一方、Ｓ１６により活動量が変化していないときは、Ｓ２３に移行する。

Ｓ２において人体センサ９６により人が検知されていないときには、Ｓ１９およびＳ２０において、Ｓ４およびＳ５と同様の処理が行なわれ、Ｓ２１に移行する。Ｓ２１においては、人体センサ９６により人が検知されていない状態がＴ５以上経過したか否かを判別する処理が行なわれる。Ｓ２１においてＴ５以上経過しているときには、Ｓ２２により第９運転モードに切換える処理が行なわれ、自動運転モード切換処理を終了する。

Ｓ２１において未だＴ５以上経過していないときには、Ｓ２３において粒子径がＢ値以上であるか否かを判別する処理が行なわれる。Ｓ２３において粒子径がＢ値以上であるときには、Ｓ２４に移行し、Ｓ５またはＳ２０で算出された臭いレベルが予め定められたＣ値以上であるか否かを判別する処理が行なわれる。Ｓ２４において臭いレベルがＣ値以上であるときには、Ｓ２５において第５運転モードに切換える処理が行なわれ、自動運転モード切換処理を終了する。一方、Ｓ２４において臭いレベルがＣ値以上でないときは、Ｓ２６において第６運転モードに切換える処理が行なわれ、自動運転モード切換処理を終了する。

Ｓ２３において粒子径がＢ値以上でないときには、Ｓ２７に移行し、臭いレベルがＣ値以上であるか否かを判別する処理が行なわれる。Ｓ２７において臭いレベルがＣ値以上であるときには、Ｓ２８において第７運転モードに切換える処理が行なわれ、自動運転モード切換処理を終了する。一方、Ｓ２７において臭いレベルがＣ値以上でないときは、Ｓ２９において第８運転モードに切換える処理が行なわれ、自動運転モード切換処理を終了する。

図１５は、図１４のＳ３により示された差分データ算出処理のサブルーチンプログラムを説明するためのフローチャートである。差分データ算出処理では、前述したように、ＣＣＤカメラ９９から入力される画像データに基づいて２値化された差分データを算出する処理が行なわれる。

まず、Ｓ４０においては、ＣＣＤカメラ９９により撮影された画像データを取込む処理が行なわれる。Ｓ４１においては、Ｓ４０により取込んだ画像データに対しフィルタを施してノイズを軽減する処理が行なわれる。Ｓ４２においては、前回の差分データ算出処理において既に取込まれている画像データの画像と、今回の差分データ算出処理において新たに取込まれた画像データの画像との差分データを算出する処理が行なわれる。ここで、差分データを算出する処理として、一般的な、フレーム間差分処理を行なうようにしてもよい。フレーム間差分処理とは、時刻（ｔ）のときに取り込んだ画像と、時刻（ｔ−ｎ）の時に取り込んだ画像との差分を取ることにより、処理すべき対象を得る手法である。これにより、人や物体が動いた場合に、処理結果として変化している画像の部分が差分として算出される。

Ｓ４３においては、Ｓ４２において算出された差分データを２値化する処理が行なわれる。なお、差分データを２値化するとは、差分データとして得られた画像の各画素の輝度（明るさ）が、所定の輝度未満ならば「０」に、所定の輝度以上であれば「１」に変換することである。これにより、たとえば、前回取込まれた画像データの画像と、今回取込まれた画像データの画像とで、動きのあった部分（変化した部分）が「１」に変換され、動きのなかった部分（変化していない部分）が「０」に変換される。Ｓ４４においては、２値化された差分データを制御部８９に出力する処理がなされ、差分データ算出処理を終了する。なお、制御部８９の活動量判定部９３は、入力される２値化された差分データに基づき、「１」に変換されている割合が所定割合以上であるか否かを判定し、室内における人の活動量が所定数以上であるか否かを判定することができる。

図１６は、制御部８９により実行される第１〜第９運転モード各々に対応する制御内容を説明するための図である。前述したように、自動運転モードであるときに、制御部８９は、図１４を用いて前述した自動運転切換処理により第１〜第９運転モードのうちいずれかに自動的に切換える。さらに、制御部８９は、切換えた運転モードに応じた制御信号をイオン発生駆動回路８５および送風駆動回路８４に送信し、イオン発生装置７から発生するイオン量，種類、および、ターボファン５からの風量を制御する。なお、風量は、急速が最大風量となるように設定されており、強〜微弱の順に風量が小さくなり、静音が最小風量となるように設定されている。また、強制タイマは、Ｔ１が最長となるように設定されており、Ｔ２〜Ｔ３の順に短くなり、Ｔ４が最短となるように設定されている。

第１運転モードに切換えられているときについて説明する。制御部８９は、イオン発生装置７からプラスイオンおよびマイナスイオンを各々１０万個／ｃｃ発生するように制御する。また、制御部８９は、ターボファン５からの風量が「急速（最大風量）」となるように送風機９１を制御する。さらに、制御部８９は、タイマ計時部９４により強制タイマＴ１分計時されるまで、第１運転モードに基づく運転が継続されるように制御する。

次に、第２運転モードに切換えられているときについて説明する。制御部８９は、イオン発生装置７からプラスイオンおよびマイナスイオンを各々７万個／ｃｃ発生するように制御する。また、制御部８９は、ターボファン５からの風量が「強」となるように送風機９１を制御する。さらに、制御部８９は、タイマ計時部９４により強制タイマＴ２分計時されるまで、第２運転モードに基づく運転が継続されるように制御する。

第３〜第４運転モードに切換えられているときについても同様に、制御部８９は、イオン発生装置７からプラスイオンおよびマイナスイオンを各々５万個／ｃｃ発生するように制御する。また、制御部８９は、第３運転モードのときターボファン５からの風量が「標準」となるように、第４運転モードのときターボファン５からの風量が「弱」となるように、送風機９１を制御する。さらに、制御部８９は、タイマ計時部９４により、第３運転モードのとき強制タイマＴ３分、第４運転モードのとき強制タイマＴ４分計時されるまで、第３運転モードまたは第４運転モードに基づく運転が継続されるように制御する。

第５〜第６運転モードに切換えられているときについて説明する。制御部８９は、イオン発生装置７からプラスイオンおよびマイナスイオンを各々４万個／ｃｃ発生するように制御する。また、制御部８９は、第５運転モードのときターボファン５からの風量が「標準」となるように、第６運転モードのときターボファン５からの風量が「弱」となるように、送風機９１を制御する。

第７〜第８運転モードに切換えられているときについて説明する。制御部８９は、イオン発生装置７からプラスイオンおよびマイナスイオンを各々３万個／ｃｃ発生するように制御する。また、制御部８９は、第７運転モードのときターボファン５からの風量が「微弱」となるように、第８運転モードのときターボファン５からの風量が「静音」となるように、送風機９１を制御する。

第９運転モードに切換えられているときについて説明する。制御部８９は、イオン発生装置７からマイナスイオンのみを各々４万個／ｃｃ発生するように制御する。また、制御部８９は、ターボファン５からの風量が「標準」となるように送風機９１を制御する。これにより、マイナスイオンであるＯ₂ ^-がターボファン５により空間に放出されるため、たとえば、人をリラックスさせることができる。すなわち、リラクゼーション効果が得られる。

以上より、第１〜第８運転モードであるときには、略同量のプラスイオンとマイナスイオンとが同時に生成され、ターボファン５により放出され、浮遊菌などの粒子の表面に付着し、化学反応して活性種であるＨ₂Ｏ₂または・ＯＨを生成する。これにより、空気中の浮遊細菌を取り囲んで殺菌することができる。すなわち、殺菌効果が得られる。

また、第１〜第４運転モードに切換えられているときには、図１４で前述したように人が検知されていないときに切換えられる第５〜第８運転モードよりも、多いイオン量を室内に放出することができる。また、前述した図１４のＳ１により、予め設定されている強制タイマ分運転が行なわれるまで、他の運転モード（たとえば、第５〜第８運転モード）に切換ることがない。これにより、確実に殺菌された快適空間を短時間で創出することができる。

また、図１４で前述したように、活動量がＡ値以上かつ粒子径がＢ値以上であるときに切換えられる第１運転モードは、その他のいずれの運転モードよりも、多いイオン量を強い風量で室内に放出することができるように設定されている。これにより、室内の気流の循環速度が早まるため、短時間で浮遊する汚染物質を除去することができる。また、浮遊する汚染物質を一挙に殺菌および不活化することができる。なお、活動量がＡ値以上かつ粒子径がＢ値以下であるときに切換えられる第２運転モードについても同様の効果を奏する。

また、前述した図１４のＳ１６により、人が検出されているときであっても、活動量が変化していないときには、人が検出されていないときの処理と同様の処理が行なわれる。すなわち、埃センサ８７および臭いセンサ８８による検出に基づき、第５〜第８運転モードに切換えられるように構成されている。より具体的には、Ｓ１６においてＮＯと判別されるときは、第１〜第４運転モードに切換えられ強制タイマ分運転されたことにより快適な空間が既に創出された後であるか、または、当該人が睡眠状態等であり活動が行なわれていない状態であるときである。そのため、人が室内にいるときであっても、第５〜第８運転モードに切換えられるように構成されている。これにより、たとえば、室内における人の活動量が少なく汚染物質の浮遊量もそれほど多くないときにまで、イオン量を多く発生させるような、無駄となる運転が行なわれることを未然に防止することができる。

また、前述した図１４のＳ２１により、人が検知されなくなってからＴ５以上経過したときには、第９運転モードに切換えられる。これにより、たとえば、その後入室する人に対しリラクゼーション効果が得られる心地よい環境を事前に創出しておくことができる。

また、前述した図１４の自動運転モード切換処理は、活動量がＡ値以上であるか否かを判別した後に、粒子径がＢ値以上であるか否か、臭いレベルがＣ値以上であるか否かを判別するように構成されている。すなわち、活動量がＡ値以上であるか否かを優先して、第１〜第９運転モードを切換えるように構成されている。これにより、たとえば、人の活動量により変化する汚染物質の浮遊量に対して、最適なイオン量を発生する運転モードに切換えることができる。なお、このように、活動量がＡ値以上であるか否かを優先して運転モードを切換える制御は、自動運転に切換えられてから所定時間（たとえば、１０分等）経過するまでの間だけ行なうようにしてもよい。

また、前述した実施の形態では、空気清浄機本体近辺の粒子径や臭いレベルだけでなく、ＣＣＤカメラ９９の撮影可能範囲内における活動量に応じて、最適なイオン量を発生する運転モードに切換えることができる。すなわち、空気清浄機本体近辺だけでなく、本体から離れている場所における環境が汚染物質の浮遊量を増加させる環境であるか否かも考慮して、イオン発生装置７から発生させるイオン量を制御することができる。

次に『花粉運転』ボタン７４が操作された場合の『花粉運転』モードでの運転を説明する。具体的には、制御部８９により、一定時間の間、ターボファン５の風量を急速で運転する制御を行なう。その後、ターボファン５の風量を急速⇔静音に制御する。このように最大風量で一定時間回転させ、その後、最小風量にての回転を交互に繰り返しを行なうことにより、室内の空気をターボファン５で、前板２の吸込口１１や前板２と本体前２１との空間の側面吸込口３０より吸込み、フィルタ３のプレフィルタ３１で、室内より吸込んだ空気中の塵や埃の大きいものを捕集し、さらに脱臭フィルタ３２では、プレフィルタ３１を通過した空気の臭いの成分であるアセトアルデヒド、アンモニア、酢酸などを脱臭フィルタ３２で吸着させ、最後に脱臭フィルタを通過した空気を集塵フィルタ３３でプレフィルタをも通過した微細な塵や埃を捕集されるので、プレフィルタ３１、脱臭フィルタ３２、集塵フィルタ３３の３種類のフィルタを出た空気は臭いや塵・埃のない空気となって、ターボファン５を介して、本体後２２の吹出口６より室内に放出される。そのとき埃センサ８７の検出結果に拘らず、制御部８９は正負イオンの量を平均イオン濃度が１０万個／ｃｃとなるように制御する。このように高濃度の正負イオンが発生することにより空気中を浮遊する花粉アレルゲン、ユービッシュ体の十分な失活化が可能となる。なお、このときの平均イオン濃度は５万個／ｃｃ〜１０万個／ｃｃであれば花粉アレルゲンの失活化は可能である。

図１７のフローチャートを参照して『運転切換』ボタン５１が操作されて『花粉運転』モードの自動運転に切換えられてその運転開始が指示されたときの動作について説明する。

ユーザが『運転切換』ボタン５１を押して、『花粉運転』モードの開始が指令されると、制御部８９により、Ｓ５０において送風駆動回路８４を介してターボファン５の風量を急速とする運転を一定時間して、その後、Ｓ５１においてターボファン５の風量を急速⇔静音に繰返し制御する。このような風量の制御により、並行してイオン発生装置７から発生する正負イオンは空気中にまんべんなく存在するように放出される。その後、Ｓ５２において、イオン発生装置７の運転モードを図１４に示した『自動運転』と同様な手順に従い制御する。その後は、『花粉運転』の終了指令がされ、Ｓ５３でＹＥＳと判別されるまでは、すなわち他の種類の運転への切換え、または運転自体の停止が指令されるまでは、図１４のフローチャートに従い『自動運転』による駆動制御が繰返される。

このように『花粉運転』モードにより空気中の花粉が減少し、集塵フィルタ３３に付着する花粉の粒子も大幅に少なくなるので、フィルタのメンテナンスの間隔を長くすることができる。

上述のイオン発生装置７は１つのイオン発生素子１０１を有していたが、イオン発生素子１０１単体のイオン発生能力に応じて複数のイオン発生素子１０１を組合せて用いるようにしてもよい。

前述した実施の形態においては、人体センサ９６を設け、たとえば、室内に人がいるか否かの判別を行なう例について説明したが、これに限らず、ＣＣＤカメラ９９のみにより、室内の人の存在を判定するようにしてもよい。たとえば、ＣＣＤカメラ９９により撮影された画像に基づく差分データが「０」であるか否かにより、たとえば、室内に人がいるか否かの判別を行なうようにしてもよい。これにより、製造コストを低減することができる。

なお、前述した実施の形態のように、人体センサ９６とＣＣＤカメラ９９とを搭載する場合には、人体センサ９６により人体が検知されているときにだけ、ＣＣＤカメラ９９により画像を撮影し差分データを算出するように構成してもよい。これにより、常時ＣＣＤカメラ９９による撮影を行なう必要がないため、たとえば、人の活動量を算出するために消費される電力を低減することができ、ランニングコストを低下させることができる。

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

本発明の実施の形態に係るイオン発生装置を搭載した空気清浄機の分解斜視図である。 図１の本体背面斜視図である。 図１の本体の断面図である。 図１の操作部を説明する図である。 図１のリモコンの操作部分を説明する図である。 図５の空気清浄機の送風経路の概略図である。 本実施の形態に係るイオン発生素子を説明する図である。 図７のイオン発生素子１０１の矢線ＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ方向の断面図である。 図７のイオン発生素子１０１の矢線ＩＸ−ＩＸ方向の断面図である。 本実施の形態における電圧印加回路の回路図である。 （Ａ）と（Ｂ）は本実施の形態における電圧印加回路から出力される電圧パルスを示す図である。 本実施の形態に係る空気清浄機の制御基板のブロック構成図である。 （Ａ）と（Ｂ）は本実施の形態に係る埃センサ、および、ＣＣＤカメラによる検出態様の一例を示す図である。 本実施の形態に係る空気清浄機の運転動作を示すフローチャートである。 本実施の形態に係る空気清浄機の運転動作を示すフローチャートである。 第１〜第９運転モード各々に対応する制御内容を説明するための図である。 本実施の形態に係る空気清浄機の運転動作を示すフローチャートである。

符号の説明

７ イオン発生装置、１０ 操作部、８３ スイッチ判定部、８４ 送風駆動回路、８５ イオン発生駆動回路、８６ センサ判定部、８７ 埃センサ、８８ 臭いセンサ、８９ 制御部、９０ 制御基板、９１ 送風機、９３ 活動量判定部、９４ タイマ計時部、９６ 人体センサ、９８ 差分処理部、９９ ＣＣＤカメラ、１０１ イオン発生素子。

Claims (11)

1. イオンを発生するイオン発生装置と、
   該イオン発生装置より発生したイオンを放出する送風機と、
   前記イオン発生装置より発生させるイオン量を制御する制御部と、
   移動する物を検出し、当該物が移動した移動量を算出する移動量算出部とを備え、
   前記制御部は、前記移動量算出部により算出された移動量に応じたイオン量に制御する、空気調節装置。
2. 前記移動量算出部は、
   同一視野の画像を撮影する撮影部と、
   前記撮影部が撮影した二つの画像の差分を算出する差分算出部とを有し、
   前記差分算出部により、前記撮影部が撮影した画像と所定時間経過前に前記撮影部が撮影した画像との差分を算出し、算出された差分に応じて前記移動量を算出する、請求項１に記載の空気調節装置。
3. 前記制御部は、前記イオン発生装置より発生させるイオン量が異なる複数種類の運転モードを選択的に切換える切換え手段を有し、
   前記切換え手段は、前記移動量算出部により算出された移動量に応じたイオン量を発生させる運転モードに切換える、請求項１または請求項２に記載の空気調節装置。
4. イオンを発生するイオン発生装置と、
   該イオン発生装置より発生したイオンを室内に放出する送風機と、
   室内の人の有無を検出する人体検出部と、
   前記イオン発生装置より発生させるイオン量を制御する制御部とを備え、
   前記制御部は、前記人体検出部により人が検出されたときに、前記人体検出部により人が検出されていないときよりも多いイオン量に制御する、空気調節装置。
5. イオンを発生するイオン発生装置と、
   該イオン発生装置より発生したイオンを室内に放出する送風機と、
   室内の人の有無を検出する人体検出部と、
   前記イオン発生装置より発生させるイオン量を制御する制御部とを備え、
   前記制御部は、前記人体検出部により人が検出されてから少なくとも所定時間経過するまで、前記人体検出部により人が検出されていないときよりも多いイオン量に制御する、空気調節装置。
6. イオンを発生するイオン発生装置と、
   該イオン発生装置より発生したイオンを室内に放出する送風機と、
   室内の人の有無を検出する人体検出部と、
   空気中に浮遊する粒子の径を検出する粒子検出部と、
   前記イオン発生装置より発生させるイオン量を制御する制御部とを備え、
   前記制御部は、
   前記人体検出部により人が検出されかつ前記粒子検出部により粒子径が所定径以上と検出されてから少なくとも所定時間経過するまで、前記人体検出部により人が検出されずかつ前記粒子検出部により粒子径が所定径以上でないと検出されたときよりも多いイオン量に制御し、
   その後、前記粒子検出部により検出された粒子径に応じたイオン量に制御する、空気調節装置。
7. イオンを発生するイオン発生装置と、
   該イオン発生装置より発生したイオンを室内に放出する送風機と、
   室内の人の有無を検出する人体検出部と、
   空気中に浮遊する粒子の径を検出する粒子検出部と、
   前記イオン発生装置より発生させるイオン量を制御する制御部とを備え、
   前記制御部は、
   前記人体検出部により人が検出されかつ前記粒子検出部により粒子径が所定径以上でないと検出されてから少なくとも所定時間経過するまで、前記人体検出部により人が検出されていないときよりも多いイオン量に制御し、
   その後、前記粒子検出部により検出された粒子径に応じたイオン量に制御する、空気調節装置。
8. イオンを発生するイオン発生装置と、
   該イオン発生装置より発生したイオンを室内に放出する送風機と、
   室内の人の有無を検出する人体検出部と、
   空気中に浮遊する粒子の径を検出する粒子検出部と、
   前記イオン発生装置より発生させるイオン量を制御する制御部とを備え、
   前記制御部は、運転開始から少なくとも所定時間経過するまで、前記粒子検出部により粒子径が所定径以上である検出がなされたか否かより、前記人体検出部により人が検出されたか否かを優先させて、前記イオン発生装置より発生させるイオン量を制御する、空気調節装置。
9. 前記制御部は、前記イオン発生装置より発生させるイオン量が異なる複数種類の運転モードを選択的に切換えて、前記イオン発生装置より発生させるイオン量を制御する、請求項４〜請求項８のいずれかに記載の空気調節装置。
10. 前記人体検出部は、
    赤外線を検出する赤外線検出部と、
    該赤外線検出部が検出した赤外線の波長に応じて電圧を出力する電圧出力部と、
    該電圧出力部から出力された電圧が基準電圧以上であるか否かを判定する判定部とを有し、
    前記判定部により基準電圧以上である判定がなされたときに、室内の人の有を検出する、請求項４〜請求項９のいずれかに記載の空気調節装置。
11. 前記イオン発生装置は、同時に、正イオンとしてＨ^＋（Ｈ_２Ｏ）_ｎと、負イオンとしてＯ_２ ⁻（Ｈ_２Ｏ）_ｍとを、略同量発生する、請求項１〜請求項１０のいずれかに記載の空気調節装置。

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