JPH109964A - 温度検出装置及びこれを用いた浮遊胞子除去装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】高温の雰囲気中でも誤動作しないようにする。 【解決手段】浮遊胞子除去装置２０は発熱体２１を使用
して空気中に含まれる胞子を焼却するものである。下側
のサーモスタット５１は温度の低い発熱体２１の吸気側
に配置され、上側のサーモスタット５２は発熱体２１の
排気側に所定距離をおいて配置される。自然対流によっ
て吸気口３２から空気が吸入され、発熱体２１のダクト
２１ａを通過して、上部の排気口３３から排出される。
高温の雰囲気中で使用された場合でも、下側のサーモス
タット５１は発熱体２１の温度を適正に検出するため、
通常使用時に作動することはない。例えば排気口３３が
塞がれて空気の流通が妨げられた異常状態では、下側の
サーモスタット５１は加熱された空気の熱を検出して、
電源を切る。また、上側のサーモスタット５２は下側の
サーモスタット５１が故障したときに非常用として動作
する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は温度検出装置及びこ
れを使用した浮遊胞子除去装置に関する。詳しくは、発
熱部の温度を検出する温度センサを温度の低い吸気側に
設けることによって、装置が異常状態で使用されて過熱
されたときのみ異常を検出し、通常の使用状態では誤動
作しないようにした温度検出装置及びこれを使用した浮
遊胞子除去装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、発熱部を有する装置には、過熱を
検出して運転停止等の緊急動作を行わせるための温度検
出装置が取り付けられているのが普通である。例えば、
図７に示すように、空気中を浮遊する胞子、例えばカビ
の胞子やバクテリアを除去するための浮遊胞子除去装置
１０には発熱体１がその内部に取り付けられ、この発熱
体１の排気側に過熱時に電源を遮断するサーモスタット
５が取り付けられている。

【０００３】キャビネット４の材質であるＡＢＳ樹脂は
約８５℃で熱変形してしまうため、排出される空気の温
度が８５℃を越えないようにする必要がある。従って、
この浮遊胞子除去装置１０では、サーモスタット５の作
動温度（熱感知温度）は８０℃に設定される。

【０００４】電源を投入すると発熱体１が加熱され、自
然対流により吸気口２から吸入された空気が発熱体１の
内部を通過するときに胞子が焼却される。胞子が除去さ
れた空気は上部の排気口３から外部に排出される。サー
モスタット５は発熱体１で加熱された空気の温度を検出
する。

【０００５】例えば、なんらかの外部要因により排気口
３が塞がれて、サーモスタット５が検出する温度がサー
モスタット５の作動温度である８０℃に達したとき、発
熱体１への通電が遮断される。これによって発熱体１の
温度上昇が止まり、過熱によるキャビネット４の変形や
装置の故障等が防止される。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところで、図７に示す
サーモスタット５の作動温度は異常な使用状況下、例え
ば浮遊胞子除去装置１０の排気口３がなんらかの外部要
因で塞がれた場合を想定して設定されている。

【０００７】しかし、浮遊胞子除去装置１０が例えば４
０℃程度の高温雰囲気中で使用された場合、通常の使用
状態であっても外気温度の影響を受けて、サーモスタッ
ト５が所定の作動温度である８０℃に容易に達してしま
う。このとき、キャビネット４は外部空気により熱を奪
われ、実際には熱変形が生じる８５℃には達していな
い。このような場合でもサーモスタット５の動作により
頻繁に電源が切れてしまい、浮遊胞子の除去効果が低下
してしまうという問題があった。

【０００８】そこで、本発明は、上述したような課題を
解決したものであって、装置が異常状態で使用されて過
熱されたときのみ異常を検出し、通常の使用状態では誤
動作しないようにした温度検出装置及びこれを使用した
浮遊胞子除去装置を提案するものである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上述の課題を解決するた
め、請求項１に記載した発明においては、通過する空気
を加熱する発熱部の温度を検出するための温度検出装置
であって、発熱部の温度を検出する温度センサを発熱部
の吸気側に設けたことを特徴とするものである。

【００１０】この温度検出装置が取り付けられた装置が
高温の雰囲気中で使用された場合でも、温度センサは温
度の低い吸気側に配置されているので、高温の雰囲気中
でも発熱部の温度を適正に検出する。何らかの外部要因
によって空気の流通が妨げられたとき、装置の内部温度
が急激に上昇し、温度センサは発熱部の熱のみならず加
熱された空気の熱を受けて、異常な温度上昇を検出す
る。

【００１１】また、非常用の温度センサを発熱部の排気
側にも設けた場合においては、吸気側の温度センサが故
障したときに排気側の温度センサが温度上昇を検出す
る。

【００１２】請求項７記載の発明においては、吸入した
空気を発熱部を通過させて空気中の浮遊胞子等を焼却除
去する浮遊胞子除去装置において、発熱部の温度を検出
する温度センサを発熱部の吸気側に設けたことを特徴と
するものである。

【００１３】この浮遊胞子除去装置が高温の雰囲気中で
使用された場合でも、温度センサは温度の低い吸気側に
配置されているので、高温の雰囲気中でも発熱部の温度
を適正に検出する。何らかの外部要因によって空気の流
通が妨げられたとき、装置の内部温度が急激に上昇し、
温度センサは発熱部の熱のみならず加熱された空気の熱
を受けて異常な温度上昇を検出して、電源遮断等の緊急
動作が行なわれる。

【００１４】また、非常用の温度センサを発熱部の排気
側にも設けた場合においては、吸気側の温度センサが故
障したときに排気側の温度センサが温度上昇を検出し、
電源遮断等の緊急動作が行われる。

【００１５】

【発明の実施の形態】続いて、本発明に係る温度検出装
置及びこれを用いた浮遊胞子除去装置について図面を参
照して詳細に説明する。

【００１６】図１に本発明に係る温度検出装置を使用し
た浮遊胞子除去装置２０の構成を示す。この浮遊胞子除
去装置２０は発熱体２１を使用して空気中に含まれる胞
子、例えばカビの胞子やバクテリアを焼却するものであ
る。

【００１７】浮遊胞子除去装置２０の外装は、ＡＢＳ樹
脂で形成された中空の箱型ケースであるキャビネット２
２と、このキャビネット２２の下面に連結固定されるベ
ース２３とからなる。

【００１８】ベース２３は、扁平な基台部２３ａと、そ
の両端に立設された支持部２３ｂ，２３ｂとから構成さ
れ、両方の支持部２３ｂ，２３ｂの上面にキャビネット
２２がネジを用いて取付固定される。基台部２３ａ、支
持部２３ｂ，２３ｂ及びキャビネット２２で囲まれて矩
形の通気口２６が形成され、ここからキャビネット２２
の下面に設けられた吸気口３２に外部の空気が導かれ
る。

【００１９】キャビネット２２の上部にはプッシュ型の
電源スイッチ３７が取り付けられる。この電源スイッチ
３７の上部には３個のＬＥＤ３７ａ〜３７ｃが取り付け
られる。１個のＬＥＤ３７ａは電源が投入されたときに
赤く点灯し、残りの２個のＬＥＤ３７ｂ，３７ｃは後述
するように過熱時に作動した２個の温度センサ、この実
施の形態ではサーモスタット５１，５２のいずれかに対
応して点灯する。また、キャビネット２２の上部内側面
に近接して制御用基板３４（二点鎖線で示す）が取り付
けられる。この制御用基板３４には上述した電源スイッ
チ３７その他の電子部品が実装される。

【００２０】キャビネット２２の下面には複数のスリッ
トが設けられて吸気口３２が設けられる。また、上部は
湾曲して形成され、ここに断面円弧状のグリル３６が嵌
め込めれている。グリル３６はポリカーボネートで成形
され、複数のスリットが排気口３３を構成する。グリル
３６の裏面には複数の取付ボス３６ａ，３６ａ（図２）
が立設され、これがキャビネット２２の側面に突出され
た取付板部２２ａ，２２ａ（図２）にネジで固定されて
取り付けられる。

【００２１】キャビネット２２の内部中央には発熱体２
１が取付固定される。発熱体２１はセラミック等の耐火
材料で形成された直方体のブロックである。発熱体２１
には空気を通過させるための多数の小径のダクト（通過
孔）２１ａが垂直方向に穿通されている。ダクト２１ａ
には発熱体２１を加熱するための抵抗ワイヤ３９が適宜
通されている。発熱体２１の上部及び下部の外周に沿っ
て固定用のフレーム３８，３８が装着される。

【００２２】キャビネット２２の内部底面には発熱体２
１を固定するための角柱状の支持部４１，４１が立設さ
れる。支持部４１，４１の対向する側に段部４１ａ，４
１ａ（図２）が設けられ、ここに発熱体２１が載置され
る。また、支持部４１，４１の上面には保持板４２，４
２がネジによって固定され、この保持板４２，４２が上
側のフレーム３８の上面及び側面に接して発熱体２１を
所定位置に保持する。なお、キャビネット２２の内部底
面には補助支持部４３，４３が立設され、これが発熱体
２１の長手方向の側面及び下面に当接して、発熱体２１
の位置規制を補助する。

【００２３】図２に示すように、浮遊胞子除去装置２０
は過熱時に緊急動作を行わせるための温度検出装置を備
えている。この実施の形態では、温度検出装置は電源を
遮断するための２個の温度センサ、例えばバイメタル式
のサーモスタット５１，５２で構成される。バイメタル
式とは、熱膨張率の異なる２種の金属板をはり合わせ、
温度が高くなると膨張率の高い金属は伸び曲がることに
よって、接点が離間され通電を遮断するものである。

【００２４】下側のサーモスタット５１は発熱体２１の
下面側、すなわち空気の吸入側に所定距離をおいて配置
され、上側のサーモスタット５２は発熱体２１の上面
側、すなわち空気の排出側に所定距離をおいて配置され
る。

【００２５】下側のサーモスタット５１の作動温度（通
電が遮断される熱感知温度）は７０℃に設定される。こ
れは下側のサーモスタット５１が、異常状態、例えば排
気口３３が塞がれたときなどに、キャビネット２２の材
質であるＡＢＳ樹脂が熱変形を起こす約８５℃に達する
前に作動する温度である。なお、下側のサーモスタット
５１の作動温度を８５℃よりも低く設定したのは、発熱
体２１で加熱される前の温度の低い空気の熱を検出する
ことにより発熱体２１の温度を検出するからである。

【００２６】また、下側のサーモスタット５１は通常の
使用状態で作動しないように、発熱体２１から所定距離
をおいて配置される。つまり、発熱体２１に近づけて配
置した場合、高温の雰囲気中で使用されたときに吸入さ
れる空気の熱と発熱体２１の熱の両方を受けて、下側の
サーモスタット５１は容易に作動温度である７０℃に達
してしまい、通電が頻繁に遮断されてしまう場合があ
る。一方、発熱体２１から所定距離より遠ざけて配置し
た場合は、発熱体２１が過熱したときの熱が伝わりにく
いため下側のサーモスタット５１は作動温度である７０
℃に達せず、異常状態のときにキャビネット２２が熱変
形を起こしても作動しない場合が考えられる。

【００２７】従って、このようなことを考慮して下側の
サーモスタット５１を発熱体２１から所定距離をおいて
配置することによって、下側のサーモスタット５１が異
常状態でキャビネット２２が熱変形を起こすときにのみ
に作動させ、外気温が動作を補償しようとする所定温
度、例えば４０℃に達するまでは通常の使用状態では作
動しないようにすることができる。

【００２８】上側のサーモスタット５２の作動温度は１
１０℃に設定されている。また、上側のサーモスタット
５２の作動温度を比較的高く設定したのは、下側のサー
モスタット５１が故障したときに非常用として作動させ
るためである。

【００２９】なお、下側のサーモスタット５１は手動で
復帰するタイプが使用され、上側のサーモスタット５２
は非常用であり、装置が異常状態であることを検出する
ようにしており、一度作動すると手動では復帰しないタ
イプとなっている。

【００３０】図３に下側のサーモスタット５１の取付部
の詳細を示す。同図に示すように、キャビネット２２
（図１）の内部底面のスリットを形成する梁部５３に円
柱状の取付用ボス５４，５４が立設され、これらの上面
にはネジ穴５４ａ，５４ａが設けられる。また、取付用
ボス５４，５４の間には下側のサーモスタットのリセッ
トボタン５１ａを押圧するための円柱突起５５が形成さ
れる。また、円柱突起５５が設けられた梁部５３ａの先
端は他の梁部５３と連結されておらず、弾性的に撓曲可
能となっている。

【００３１】取付用ボス５４，５４の上面に下側のサー
モスタット５１の取付フランジ部５１ｂが載置される。
このとき、下側のサーモスタット５１の熱感知面５１ｃ
は上側に向いており、発熱体２１（図２）に対向する。

【００３２】熱感知面５１ｃにはカバー５６が載置され
る。このカバー５６は熱伝導率が低く高耐熱性を有する
材質、例えばポリカーボネートで形成され、下側のサー
モスタット５１の熱感知面５１ｃを含む取付フランジ部
５１ｂの全面を覆う形状となっている。下側のサーモス
タット５１及びカバー５６はネジ５７，５７によって取
付ボス５４，５４の上面に固定される。

【００３３】図４に示すようにカバー５６は下側のサー
モスタット５１の熱感知面５１ｃに覆設されることにな
る。このカバー５６は後述するように下側のサーモスタ
ット５１の熱感知面５１ｃに直接空気が接触しないよう
にして、通過する空気によって熱を奪われないようにし
て発熱体２１の過熱を確実に検出するようにするもので
ある。

【００３４】図２に示すように、上側のサーモスタット
５２はグリル３６から下方に突出する２個の取付用ボス
６１，６１にネジによって固定される。ここで上側のサ
ーモスタット５２の熱感知面は下方、すなわち発熱体２
１に対向して配される。なお、上側のサーモスタット５
２の熱感知面は露出した状態である。また、図示しない
が装置が転倒したときに電源を切るための姿勢センサー
が取り付けられている。

【００３５】以上のように構成された浮遊胞子除去装置
２０及びサーモスタット５１，５２の動作について図５
を参照して説明する。電源スイッチ３７（図１）を操作
して電源を入れると、抵抗ワイヤ３９が通電され発熱体
２１が約３５０℃まで加熱される。これによって空気が
暖められて、装置が設置された部屋に自然対流を起こ
す。

【００３６】自然対流によってキャビネット２２の下面
の吸気口３２から空気が吸入され、発熱体２１のダクト
２１ａを通過して、上部の排気口３３から排出される。
空気が発熱体２１のダクト２１ａを通過するときに、発
熱体２１の熱によって空気中の胞子、例えばカビの胞子
やバクテリアなどが焼却される。このように浮遊胞子除
去装置２０を室内で一定時間稼動することにより、空気
中の胞子が焼却されて除去される。

【００３７】続いて、浮遊胞子除去装置２０のサーモス
タット５１，５２の動作について説明する。浮遊胞子除
去装置２０が高温、例えば４０℃の雰囲気中で使用され
た場合でも、上側のサーモスタット５２は作動温度が１
１０℃に高く設定されているので、通常の動作時には作
動しない。一方、下側のサーモスタット５１は熱感知温
度が７０℃に低く設定されているが、発熱体２１から所
定距離をおいて温度の低い吸気側に配置されているの
で、通常状態の使用時には作動しない。

【００３８】また、下側のサーモスタット５１の熱感知
面５１ｃ（図３）にはカバー５６が覆設されているの
で、通過する空気が熱感知面５１ｃに直接接触はしな
い。さらに、カバー５６は熱伝導率の低いポリカーボネ
ートによって形成されているため、空気がカバー５６に
接触しても熱感知面５１ｃが冷却されにくい。従って、
下側のサーモスタット５１は通過する空気によって熱を
奪われることがなく、発熱体２１の過熱を確実に検出す
ることができる。

【００３９】この浮遊胞子除去装置２０では、下側のサ
ーモスタット５１が従来の浮遊胞子除去装置１０（図
７）と異なり、発熱体２１から所定距離をおいて吸気
側、すなわち温度の低い側に位置して温度を検出してい
るので、発熱体２１の温度上昇を適正に検出することが
できる。従って、高温雰囲気中でもサーモスタットの作
動によって頻繁に電源が切れるようなことがなく、浮遊
胞子の除去効果の低下を防止することができる。

【００４０】また、図６に示すように何らかの外部要因
によって浮遊胞子除去装置２０の排気口３３が塞がれて
空気の流通が妨げられたとき、浮遊胞子除去装置２０の
内部温度が急激に上昇する。この場合、加熱された空気
は放出されず下側のサーモスタット５１まで流れる。こ
れによって、下側のサーモスタット５１には発熱体２１
の熱のみならず加熱された空気の熱が加えられ、所定の
作動温度に達して電源を切る。また、上側のサーモスタ
ット５２は下側のサーモスタット５１が故障したときに
非常用として動作する。

【００４１】このように、発熱体２１の熱のみならず加
熱された空気の熱を感知することによって、装置の異常
な過熱を確実に検出することができる。また、２個のサ
ーモスタット５１，５２を備えているため、一方が故障
しても他方が装置の過熱を検出することができる。

【００４２】なお、サーモスタット５１又は５２が動作
して電源が遮断されたときは、図１に示すように対応す
るＬＥＤ３７ｂ又は３７ｃが点灯するので、ユーザはど
ちらのサーモスタット５１又は５２が作動したかを知る
ことができる。

【００４３】下側のサーモスタット５１が作動した場合
は、図４に示すように梁部５３ａを下から押圧すること
によって撓ませ、円柱突起５５により下側のサーモスタ
ット５１のリセットボタン５１ａを押圧する。これによ
って、下側のサーモスタット５１が復帰し、浮遊胞子除
去装置２０を動作可能となる。また、図２に示す上側の
サーモスタット５２は非常用であるので、手動で復帰さ
せることはできない。

【００４４】また、本発明に係る温度検出装置は、上述
した浮遊胞子除去装置２０のみならず、発熱体を有する
他の装置、例えばファンヒーター、ストーブ等にも適用
できる。ファンヒーターに適用する場合は、発熱部であ
る燃焼室の吸気側に温度センサを配置して、燃焼室の温
度を検出するようにする。この場合、吸気口及び排気口
は装置側面に設けられていてもよく、またファンにより
強制的に空気を吸入するようにしてもよい。

【００４５】これによって高温の雰囲気中でファンヒー
ターが使用されたときでも、サーモスタットにより運転
停止等の緊急動作が誤って行われるようなことがない。
一方、ファンヒーターの排気口が塞がれて装置内部が異
常に過熱したような場合は、燃焼室で過熱された空気の
温度を検出し、運転停止等の緊急動作が行われる。

【００４６】

【発明の効果】以上説明したように請求項１に記載した
発明は、通過する空気を加熱する発熱部の温度を検出す
るための温度検出装置であって、発熱部の温度を検出す
る温度センサを発熱部の吸気側に設けたことを特徴とす
るものである。

【００４７】従って本発明によれば、温度の低い吸気側
に設けた温度センサで発熱体の温度を検出しているの
で、装置が過熱されたときのみ異常を検出し、高温の雰
囲気中であっても通常の使用状態では異常を検出しない
ので、過熱時の電源遮断等の緊急動作を適切に行うこと
ができる。

【００４８】また、温度センサを発熱部の吸気側と排気
側の両方に配置した場合には、吸気側の温度センサに故
障が生じても排気側の温度センサで、異常な温度変化を
検出することができる。

【００４９】さらに、吸気側の温度センサの熱感知面に
熱伝導率の低いカバーを覆設した場合には、熱感知面に
空気が直接接触しないので、流通する空気によって冷却
されることがなくなり、発熱部の過熱を適正に検出する
ことができる。

【００５０】請求項７記載の発明においては、吸入した
空気を発熱部を通過させて空気中の浮遊胞子等を焼却除
去する浮遊胞子除去装置において、発熱部の温度を検出
する温度センサを発熱部の吸気側に設けたことを特徴と
するものである。

【００５１】従って、温度の低い発熱部の吸気側に設け
た温度センサで発熱体の熱を検出するようにしているの
で、高温の雰囲気中でも外気温度の影響による緊急動
作、例えば電源遮断の誤作動が防止されて、浮遊胞子の
除去動作を長時間継続して行うことが可能になる等の効
果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る温度検出装置を適用した浮遊胞子
除去装置２０の構成を示す斜視図である。

【図２】サーモスタット５１，５２の位置を示す断面図
である。

【図３】下側のサーモスタット５１の構成を示す斜視図
である。

【図４】下側のサーモスタット５１の取付状態を示す側
面図である。

【図５】浮遊胞子除去装置２０の通常動作時の空気の流
れを示す断面図である。

【図６】排気口３３が塞がれた時の空気の流れを示す断
面図である。

【図７】従来例の構成を示す断面図である。

【符号の説明】

１，２１ 発熱体 ２，３２ 吸気口 ３，３３ 排気口 ４，２２ キャビネット ５ サーモスタット ２１ａ ダクト ３９ 抵抗ワイヤ ５１ 下側のサーモスタット ５１ａ リセットボタン ５１ｂ 取付フランジ部 ５１ｃ 熱感知面 ５２ 上側のサーモスタット ５５ 円柱突起 ５６ カバー

Claims (13)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 通過する空気を加熱する発熱部の温度を
   検出するための温度検出装置であって、 上記発熱部の温度を検出する温度センサを上記発熱部の
   吸気側に設けたことを特徴とする温度検出装置。
2. 【請求項２】 通過する空気を加熱する発熱部の温度を
   検出するための温度検出装置であって、 上記発熱部の温度を検出する温度センサを複数有し、 一の温度センサが上記発熱部の吸気側に配置され、 他の温度センサが上記発熱部の排気側に配置されたこと
   を特徴とする温度検出装置。
3. 【請求項３】 上記発熱部の吸気側に配置された温度セ
   ンサの熱感知面に熱伝導率の低いカバーが覆設されてい
   ることを特徴とする請求項１又は２記載の温度検出装
   置。
4. 【請求項４】 上記温度センサがサーモスタットである
   ことを特徴とする請求項１又は２記載の温度検出装置。
5. 【請求項５】 上記温度センサの熱感知面が上記発熱部
   に対向していることを特徴とする請求項１又は２記載の
   温度検出装置。
6. 【請求項６】 上記発熱部の排気側に配置された温度セ
   ンサの熱感知温度が、上記発熱部の吸気側に配置された
   温度センサの熱感知温度よりも高く設定されていること
   を特徴とする請求項２記載の温度検出装置。
7. 【請求項７】 吸入した空気を発熱部を通過させて空気
   中の浮遊胞子等を焼却除去する浮遊胞子除去装置におい
   て、 上記発熱部の温度を検出する温度センサを上記発熱部の
   吸気側に設けたことを特徴とする浮遊胞子除去装置。
8. 【請求項８】 吸入した空気を発熱部を通過させて空気
   中の浮遊胞子等を焼却除去する浮遊胞子除去装置におい
   て、 上記発熱部の温度を検出する温度センサを複数有し、 一の温度センサが上記発熱部の吸気側に配置され、 他の温度センサが上記発熱部の排気側に配置されたこと
   を特徴とする浮遊胞子除去装置。
9. 【請求項９】 上記発熱部の吸気側に配置された温度セ
   ンサの熱感知面に熱伝導率の低いカバーが覆設されてい
   ることを特徴とする請求項７又は８記載の浮遊胞子除去
   装置。
10. 【請求項１０】 上記温度センサがサーモスタットであ
    ることを特徴とする請求項７又は８記載の浮遊胞子除去
    装置。
11. 【請求項１１】 上記温度センサの熱感知面が上記発熱
    部に対向していることを特徴とする請求項７又は８記載
    の浮遊胞子除去装置。
12. 【請求項１２】 上記発熱部の排気側に配置された温度
    センサの熱感知温度が、上記発熱部の吸気側に配置され
    た温度センサの熱感知温度よりも高く設定されているこ
    とを特徴とする請求項８記載の浮遊胞子除去装置。
13. 【請求項１３】 上記発熱部に空気を通過させる通過孔
    が設けられ、 上記通過孔内に通された抵抗ワイヤによって上記発熱部
    が加熱されることを特徴とする請求項７又は８記載の浮
    遊胞子除去装置。