JP2010249329A - 気体浄化システムおよび気体浄化管理システム - Google Patents

Abstract

【課題】不純物回収手段から離れたところに浮遊している不純物も不純物回収手段の近傍に効率よく誘導して、広範囲の不純物を回収して空気を浄化することができる気体浄化システムを提供する。
【解決手段】気体を流動させると共に気体中に含有する不純物を回収する空気清浄機２３と、前記空気清浄機２３と離れた位置に配置されると共に前記気体を流動させるサーキュレータ２４Ａ〜Ｄと、前記空気清浄機２３の動作に連動させて前記サーキュレータ２４Ａ〜Ｄを制御する制御手段２６を備えたもので、空気清浄機２３の動作と重なり合わないようにして、サーキュレータ２４Ａ〜Ｄを効率よく運転することで、空気清浄機２３から離れたところに浮遊している不純物も空気清浄機２３の近傍に誘導することができ、効率よく広範囲の不純物を回収して空気を浄化することができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、室内の空気の汚れを検知して自動的に空気を浄化する気体浄化システムおよび気体浄化管理システムに関するものである。

従来、この種の気体浄化システムの一例であるセントラルクリーナは、図５のように構成されていた。１は、気体浄化システムが設置された構造物、２は、不純物を吸引する掃除機、３は吸引するための配管、４は、ホース差込口、５は、ホース差込口４の圧力検出部、６は、ホースの手元スイッチ、７は、表示手段、８は、中央演算処理部、９は、入出力ポート、１０は、制御回路、１１は、記憶装置、１２は、掃除機側の圧力検出部、１３は、吸込口、１４は、ホースである。

そして、ホース差込口４にホース１４を差し込んで手元スイッチ６により掃除機２を動作させる。このときの状態を、圧力検出部５および１２からの信号より、入出力ポート９を介して、中央演算処理部８で監視していた。そして、異常が発生すれば表示手段７に表示することとしていた（例えば、特許文献１参照）。

図６は、気体浄化システムの他の例である空気清浄機のブロック図である。

図６において、従来の空気清浄機は、電動送風機１５と、制御回路１６と、吸引手段であるファン１７と、操作回路１８と、ガスセンサ１９と、検知回路２０と、電源２１で構成されていた（例えば、特許文献２参照）。

上記従来の空気清浄機においては、自動運転モードに設定することにより、ファン１７が動作して室内の空気をガスセンサ１９に吸引し、喫煙時の煙粒子やガス成分をガスセンサ１９が速く検知できるようにし、喫煙の開始とほぼ同時に電動送風機１５の運転を開始するようにしたものである（例えば、特許文献２参照）。
特開昭６１−２８０８２２号公報 特開昭６３−１００９５８号公報

しかしながら、上記特許文献１に記載されたような従来の気体浄化システムの構成では、人が、ホース１４を持って不純物を探しながら吸引しなければならず、空中に漂っているような不純物の集塵は困難であった。また、上記特許文献２に記載されたような従来の気体浄化システムの構成では、空気清浄機の近傍に漂っている煙粒子は検出できるが、遠くにある煙粒子は検出することが困難であり、部屋全体を清浄するには限界があった。このように、従来の気体浄化システムの構成では、広範囲の室内空気を効率よく浄化することは難しいという課題があった。

本発明は、前記従来の課題を解決するもので、不純物回収手段から離れたところに浮遊している不純物も不純物回収手段の近傍に効率よく誘導して、広範囲の不純物を回収して空気を浄化することができる気体浄化システムを提供することを目的とする。

前記従来の課題を解決するために、本発明の気体浄化システムは、気体を流動させると共に気体中に含有する不純物を回収する不純物回収手段と、前記不純物回収手段と離れた
位置に配置されると共に前記気体を流動させる気体流動手段と、前記不純物回収手段の動作に連動させて前記気体流動手段を制御する制御手段を備えたもので、不純物回収手段の動作と重なり合わないようにして、前記気体流動手段を効率よく運転することで、不純物回収手段から離れたところに浮遊している不純物も不純物回収手段の近傍に誘導することができ、効率よく広範囲の不純物を回収して空気を浄化することができる。

また、本発明の気体浄化管理システムは、請求項１〜６のいずれか１項に記載の気体浄化システムを複数ネットワークで接続し、複数の前記気体浄化システムの動作情報を管理するもので、１空間だけでなく複数の空間の浄化が可能となるとともに、複数の空間が互いに緩衝することなく動作させることができ、より安全により効率よく運転することができる。

本発明の気体浄化システム及び気体浄化管理システムは、不純物回収手段と離れた位置に配置された気体流動手段を不純物回収手段の動作と重なり合わないようにして効率よく運転することで、不純物回収手段から離れたところに浮遊している不純物を不純物回収手段の近傍に誘導することができ、効率よく広範囲の不純物を回収して空気を浄化することができる。

第１の発明は、気体を流動させると共に気体中に含有する不純物を回収する不純物回収手段と、前記不純物回収手段と離れた位置に配置されると共に前記気体を流動させる気体流動手段と、前記不純物回収手段の動作に連動させて前記気体流動手段を制御する制御手段を備えたもので、不純物回収手段の動作と重なり合わないようにして、前記気体流動手段を効率よく運転することで、不純物回収手段から離れたところに浮遊している不純物も不純物回収手段の近傍に誘導することができ、効率よく広範囲の不純物を回収して空気を浄化することができる。

第２の発明は、特に、第１の発明の制御手段は、不純物回収手段が運転動作している間に気体流動手段を停止させるもので、不純物回収手段の動作と重なり合わないようにして効率よく運転することができ、不純物回収手段の気流を阻害することなく効率よく不純物を回収することができる。

第３の発明は、特に、第１または第２の発明の制御手段は、不純物回収手段が所定の送風条件で運転動作している間に、気体流動手段を停止させるように制御するもので、例えば、送風条件が強、中、弱などの条件により気体流動手段を停止させるようにすれば、不純物回収手段の気流を阻害することなく効率よく不純物を回収することができる。

第４の発明は、特に、第１〜３のいずれか一つの発明の気体流動手段は、その周囲の気流を検知する気流センサーを備え、制御手段は、前記気流センサーからの信号と不純物回収手段の動作状況に応じて前記気体流動手段の動作を制御するもので、空間的に離れた位置にある気体流動手段の運転のタイミングを気流の有無などで制御することができ、無駄な気流の発生を抑制することで効果的に不純物を回収して空気を浄化することができる。

第５の発明は、第１〜４のいずれか一つの発明における気体浄化システムは、気体中の不純物を検知する不純物検知手段を備え、制御手段は、前記不純物検知手段が検知する不純物量が多くなるように気体流動手段の風向や風量などを変更制御するもので、制御手段に不純物の情報をフィードバックして細かく気流を制御することで、タイミングのよい動作が可能となり不純物の回収を効果的に行うことができる。

第６の発明は、特に、第５の発明の不純物検知手段を、不純物回収手段の吸気口近傍に備えたもので、確実に不純物の誘導を検知することができ、不純物の状態に応じて制御することで不純物の回収を効果的に行うことができる。

第７の発明における気体浄化管理システムは、請求項１〜６のいずれか１項に記載の気体浄化システムを複数ネットワークで接続し、複数の前記気体浄化システムの動作情報を管理するもので、１空間だけでなく複数の空間の浄化が可能となるとともに、複数の空間が互いに緩衝することなく動作させることができ、より安全により効率よく運転することができる。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。

（実施の形態１）
本発明の実施の形態１における気体浄化システムについて、図１〜４を用いて説明する。図１は、本実施の形態における気体浄化システムの構成を示す図である。

図１に示すように、本実施の形態における気体浄化システムは、空間の気体を流動して気体中に含有する不純物、例えば、不純物粒子を回収する不純物回収手段としての清浄フィルター２２を備えた空気清浄機２３と、前記空気清浄機２３と離れた位置に配置されて前記気体を流動させる気体流動手段としてのサーキュレータ２４Ａ〜Ｄと、前記気体中の不純物を検知する不純物検知手段としてのダストセンサー２５を備え、前記ダストセンサー２５によって検知された不純物の量に応じて前記空気清浄機２３が動作するものである。

２６は、空気清浄機２３に設けられた制御手段で、空気清浄機２３の送風動作が、停止した時、あるいは低風量に能力ダウンした時に、サーキュレータ２４Ａ〜Ｄを動作させる制御回路（図示せず）を有している。さらに、サーキュレータ２４Ａ〜Ｄは、風向や風量および動作時間などを変更しながら運転制御されることで、空気清浄機２３から離れたところの不純物を空気清浄機２３の方向に誘導するものである。

ここで、２７は、本実施の形態における気体浄化システムが設置された部屋、２８は、家具、２９は、サーキュレータ２４Ａ〜Ｄのそれぞれに設置した気流センサーである。
図２は、室内の空気の動きを示す説明図で、主流を示す矢印と、渦流を示す細点線、サーキュレータ２４Ａ〜Ｄによる空気の流れを示す点線がそれぞれ図示されている。

以上のように構成された本実施の形態における気体浄化システムについて、以下その動作、作用を説明する。

本気体浄化システムは、空気清浄機２３によって室内の空気が循環され、空気清浄機２３に取り付けられた清浄フィルター２２で不純物や花粉などの粒子を除去して空気を浄化するものである。ここで、空気の循環を補助する装置として、複数個のサーキュレータ２４Ａ、２４Ｂ、２４Ｃ、２４Ｄが設けられている。これらのサーキュレータ２４Ａ〜Ｄは、制御手段２６によって、空気清浄機２３の運転動作と連動して動作するものである。

ここで、制御手段２６の動作の一例を図３に示す。例えば、空気清浄機２３が動作中、サーキュレータ２４Ａ〜Ｄは動作を停止する（Ｔ１時点）。そして、空気清浄機２３による風量が所定風量以下になったときに、サーキュレータ２４Ａ〜Ｄが動作を開始する（Ｔ２時点）。

また、空気清浄機２３の運転がＯＦＦされてもサーキュレータ２４Ａ〜Ｄは動作を継続し（Ｔ３時点）、空気清浄機２３が動作を再開始したとき、サーキュレータ２４Ａ〜Ｄは動作を停止するものである（Ｔ４時点）。そして、空気清浄機２３が、再び送風動作を停止したときに、サーキュレータ２４Ａ〜Ｄが動作を開始する（Ｔ５時点）。

このように、このサーキュレータ２４Ａ〜Ｄは、空気清浄機２３の動作によって、強運転どうしで動作が重なり合うことなく運転状況を制御するものである。また、本実施の形態では、空気清浄機２３の吸気口２３ａ近傍に設置されたダストセンサー２５の信号によって動作が制御されるもので、例えばダストセンサー２５が検知する不純物などの不純物の検知量が多くなるように、サーキュレータ２４Ａ〜Ｄの風向、風量を変更する制御を行うものである。

そして、風量、風向は固定ではなく、ダストセンサー２５の信号をフィードバックし、検知量が多くなる方向に逐次変更していくものである。図３の時点Ｔ６においては、サーキュレータ２４Ａ〜Ｄの風量を変化させたことを示している。そして、ダストセンサー２５の出力信号が所定量になれば、空気清浄機２３が再び送風動作を開始し、空気を浄化するものである。

また、サーキュレータ２４は、サーキュレータ２４周辺の気流を検知する気流センサー２９を備えており、空気清浄機２３で発生される気流が弱くなったとき、空気清浄機２３から離れたところのダストを集塵するために動作を開始する。例えば、空気清浄機２３の弱運転や、空気清浄機２３の吹出し方向が他の方向に向いているときなどがその状態にあたる。

また、気流センサー２９の信号とは別に、空気清浄機２３の送風量が少なくなった弱運転のときにも動作を開始するようにした。このように、制御手段２６は、空気清浄機２３の送風量と気流センサー２９の信号によって、サーキュレータ２４Ａ〜Ｄの運転を制御するものである。このとき、空気清浄機２３とサーキュレータ２４Ａ〜Ｄは、図示しない通信手段によって動作状況を通信しながら行うことができるとともに、気流センサー２９の検知によっても知ることができ、人体や家具の移動などによる室内の障害物の影響にも対応できる。

このような構成によって、空気清浄機２３から離れたところに浮遊している不純物を、サーキュレータ２４Ａ〜Ｄによって、空気清浄機２３の近傍に効果的に誘導することができ、効率よく空気を浄化することができる。

例えば、図２に示すように空気清浄機２３が作る主流（実線の矢印）の周辺には、細点線で示すように部屋の隅に渦流が発生する。

主流に乗った不純物は回収することができるが、渦流に沿って循環する不純物は主流に乗らないので回収することが困難である。

そこで、本実施の形態では、空気清浄機２３が停止しているとき、すなわち主流が無いときに、サーキュレータ２４Ａ〜Ｄによって不純物を主流方向に送風するようにする。この後、空気清浄機２３が運転動作を開始したとき、主流付近に浮遊する不純物は主流に乗って空気清浄機２３で回収される。このように、サーキュレータ２４Ａ〜Ｄの動作を制御することで、従来回収困難だった部屋の隅にたまった不純物も回収することができるのである。また、空気清浄機２３が、動作中にサーキュレータ２４を動作させても、主流の流れに跳ね返され不純物を合流させることが困難であったが、空気清浄機２３が停止中に行うことで、回収効率を向上させることができる。

更に、図４に示すようなホテル３０のような構造物の場合、各部屋３１の構造は、ほとんど同じ構造となっている。そこで、本気体浄化システムを各部屋３１に設置し、各気体浄化システムをネットワークで接続すれば、部屋３１の空気浄化を行う時、ネットワークにより１つの部屋３１の制御情報は、管理室３２に設置された管理装置３３で収集することができる。

そして、その情報を他の部屋３１の気体浄化システムに転送すると共に、設定を同じ条件にすることで効率よく不純物を回収できる。同じ構造の部屋の場合、同じ設定条件から運転をスタートすれば、短時間で最適な運転条件を検出することができる。その結果、運転電力の節約につながり、省エネルギーな清浄システムとすることができる。

そして、ネットワークで接続して動作情報を管理することにより、１部屋３１ごとに運転させることができ、全体の時間当りの消費電力を抑えることができ、最大電気容量に余裕ができ、契約電力量も少なく設定できる。無線通信によるネットワーク化で省施工とすることで既設の建築物にも容易に設置することができる。

また、ネットワークで動作を管理することで、互いに緩衝することなく安定して気体浄化システムを動作させることができ、より安全に、より効率的に運転することができる。

このように、本実施の形態における気体浄化システムでは、空気清浄機２３と離れた位置に配置されたサーキュレータ２４Ａ〜Ｄを空気清浄機２３の動作と重なり合わないようにして効率よく運転することで、空気清浄機２３から離れたところに浮遊している不純物を空気清浄機２３の近傍に誘導することができ、運転時間を制限することで省エネルギー化が図られると共に、効率よく広範囲の不純物を回収して空気を浄化することができる。

また、空気清浄機２３の気流を阻害することなく気流の乱れが少なく不快感なく室内で過ごすことができる。そして、空気清浄機２３の送風条件が強、中、弱などの条件によりサーキュレータ２４Ａ〜Ｄを停止させることができ、空気清浄機２３の気流を阻害することなく効率よく不純物を回収することができる。

また、気流センサー２９からの信号によってサーキュレータ２４を制御することで、空気清浄機２３の気流と対抗することなく循環流を発生させることができ、効果的に不純物を回収して空気を浄化することができる。さらに、ダストセンサー２５の信号をフィードバックすることで、空気清浄機２３周辺のダストを多くすることができるので、少ない風量で不純物の回収を行うことができる。

なお、上記実施の形態では、清浄フィルター２２を備えた壁掛け式の空気清浄機２３で説明したが、床置きタイプの空気清浄機２３やエアコン、フィルター付きの換気扇、ダクト空調やセントラルクリーナーのようなタイプのものでも適応できることは明白である。また、エアコンを用いた場合、その室内機に設けた浄化フィルターに溜まった不純物を同じく室内機に設けた掃除ロボットで清掃し、屋外に排出するようにしても良い。

そして、サーキュレータ２４Ａ、２４Ｃ、２４Ｄは、床置きタイプで図示したが、サーキュレータ２４Ｂのように壁掛けにしてもよい。

更に、上記実施の形態では、気体流動手段として、サーキュレータ２４Ａ、２４Ｃ、２４Ｄと、４台用いたが、本発明は、その台数に限定されるものでは無く、部屋の構造から、１台若しくは２台で十分気体を循環させることが出来れば、２台だけでも良く、逆に、５台以上でも良い。

以上のように、本発明にかかる気体浄化システムおよび気体浄化管理システムは、室内の不純物や花粉などの微粒子を効率よく回収することができ、２４時間自動運転することで室内の空気清浄が自動的に行え、従来は困難だった空気清浄機から離れた空間の微粒子もサーキュレータで誘導させて吸引できるので、幅広い空間の空気清浄が行える。その結果、タンスやテーブルに積もる不純物の量を大幅に低減することができるので、掃除を行う間隔を長くすることができ、家事の低減をはかることができる。また、管理システムとすることで、ホテルや病院のような同形状の部屋がいくつもある構成のところでは、効率的に建物全体を清浄することができるもので、各種気体浄化システムに適用できる。

本発明の実施の形態１における気体浄化システムの構成を示す図 同気体浄化システムを設置した室内の空気の動きを示す説明図 同気体浄化システムの動作を示すタイミングチャート 同気体浄化システムを使用した気体浄化管理システムを示す図 従来の気体浄化システムの一例であるセントラルクリーナーの構成を示す図 従来の気体浄化システムの他の例である空気清浄機のブロック図

２２ 清浄フィルター
２３ 空気清浄機（不純物回収手段）
２４Ａ〜２４Ｄ サーキュレータ（気体流動手段）
２５ ダストセンサー（不純物検知手段）
２６ 制御手段
２７ 部屋
２９ 気流センサー

Claims (7)

1. 気体を流動させると共に気体中に含有する不純物を回収する不純物回収手段と、前記不純物回収手段と離れた位置に配置されると共に前記気体を流動させる気体流動手段と、前記不純物回収手段の動作に連動させて前記気体流動手段を制御する制御手段を備えた気体浄化システム。
2. 制御手段は、不純物回収手段が運転動作している間に気体流動手段を停止させる請求項１項に記載の気体浄化システム。
3. 制御手段は、不純物回収手段が所定の送風条件で運転動作している間に、気体流動手段を停止させるように制御する請求項１または２に記載の気体浄化システム。
4. 気体流動手段は、その周囲の気流を検知する気流センサーを備え、制御手段は、前記気流センサーからの信号と不純物回収手段の動作状況に応じて前記気体流動手段の動作を制御する請求項１〜３のいずれか１項に記載の気体浄化システム。
5. 気体中の不純物を検知する不純物検知手段を備え、制御手段は、前記不純物検知手段が検知する不純物量が多くなるように気体流動手段の風向や風量などを変更制御する請求項１〜４のいずれか１項に記載の気体浄化システム。
6. 不純物検知手段を、不純物回収手段の吸気口近傍に備えた請求項５に記載の気体浄化システム。
7. 請求項１〜６のいずれか１項に記載の気体浄化システムを複数ネットワークで接続し、複数の前記気体浄化システムの動作情報を管理する気体浄化管理システム。