JP2001029722A

JP2001029722A - 塵埃捕集装置

Info

Publication number: JP2001029722A
Application number: JP20591499A
Authority: JP
Inventors: Takafumi Ishibashi; 崇文石橋; Masaru Moro; 勝茂呂
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1999-07-21
Filing date: 1999-07-21
Publication date: 2001-02-06

Abstract

(57)【要約】【課題】塵埃捕集部の目詰まり検知専用のセンサを設
けることなく、塵埃捕集部の目詰まり度合を検出して、
所望の吸引風量を維持できる塵埃捕集装置を提供する。【解決手段】記憶手段２４が、フィルター４の使用初
期に制御手段２２がモータ２３に出力する制御信号と、
後の運転時にモータ２３に出力する制御信号とを比較し
て、フィルター４の圧力損失のレベル（目詰まり状況）
を判定し、それに応じて目標回転速度を再設定する事に
より、フィルター４の圧力損失に関わらず、所望の吸引
風量での運転を行うことができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、空気中の塵埃を除
去する空気清浄器や、床面の塵埃を吸引する電気掃除機
等の塵埃捕集装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図１０に、従来の塵埃捕集装置の例とし
て空気清浄器の概略構成図を示す。

【０００３】図１０において、本体１はモータ２を内蔵
し、モータ２の回転軸に取り付けられた送風ファン６に
よって発生した負圧により、前面に設けられた吸気口３
から吸入された空気は、塵埃捕集部であるフィルタ−４
で除塵・脱臭された後、上面の排気口５より排出され
る。

【０００４】また、近年では、運転の低騒音化や省エネ
等のため、モータ２をインバータ装置で制御するタイプ
のものもあり、この制御系は回転速度を検出する検出手
段（図示せず）を有し、制御手段（図示せず）は、検出
手段からの回転速度信号を入力して、速度制御信号（以
下、制御信号という）を決定・出力し、目標回転速度で
の速度制御を行うことができる。検出手段は、ホール素
子等により構成され、モータ２に内蔵されたものが一般
的である。

【０００５】フィルターで脱臭・集塵するタイプの空気
清浄器は、使用している間に、脱臭能力の低下、フィル
ターへの塵埃等の付着により清浄能力の限界、つまりフ
ィルターの寿命がおとずれるため、フィルターの交換時
期を報知するものもある。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上記従来の塵埃捕集装
置では、フィルター４は、使用時間が経過すると共に、
それに塵埃等が付着して圧力損失が徐々に大きくなって
いき、モータ２の回転速度制御を特に行わないものにお
いては送風ファン６の特性上、圧力損失が大きくなるに
つれて、回転速度が上昇し、圧力損失が大きくなりなが
らも、吸引風量を得ようとする方向に動作する。

【０００７】一方、回転速度制御を行うものにあって
は、回転数の上昇を抑える方向に動作するため、回転速
度制御を行わないものに比較して吸引風量の低下が大き
くなってしまう。そのため、上記のように従来の所定の
回転速度で制御を行う空気清浄器にあっては、フィルタ
ーの圧力損失の大小に関係なく、制御手段がモータ２を
所定の回転速度で制御するので、回転速度無制御のタイ
プに比べて吸引風量の低下が大きくなるという問題点を
有していた。

【０００８】本発明は、以上のような従来の課題を解決
するものであって、圧損の増加・フィルターの汚れ具合
を検出するための専用のセンサを設けることなく、所望
の吸引風量が得られ、フィルターの目詰まり、フィルタ
ーのセット忘れ等を知ることのできる使い勝手の良い塵
埃捕集装置を提供することを目的としている。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本発明は、塵埃を捕集する塵埃捕集部に送風するモー
タと、前記モータの回転数を検出する検出手段と、前記
検出手段の出力に応じて前記モータの回転数を目標回転
数に制御する制御手段を備え、前記制御手段は、使用初
期の制御信号と塵埃捕集部の塵埃による目詰まりに応じ
て変化する制御信号との差により目標回転数を可変する
ようにして、制御手段が、記憶手段の記憶した使用初期
の制御信号（基準値）と現在使用中の制御信号の差によ
り吸引風量の低下レベルを判断するので、塵埃捕集部の
目詰まり検知専用のセンサを設けることなく、塵埃捕集
部の使用状況がわかり、レベルに応じて、予め有してい
る所望の吸引風量に対応した目標回転速度へと再設定し
てモータの回転速度を制御することができ、塵埃捕集部
の圧損に関係なく、所望の吸引風量を得ることができ
る。

【００１０】

【発明の実施の形態】本発明の請求項１記載の発明は、
塵埃を捕集する塵埃捕集部と、前記塵埃捕集部に送風す
るモータと、前記モータの回転数を検出する検出手段
と、前記検出手段の出力に応じて前記モータの回転数を
目標回転数に制御する制御手段を備え、前記制御手段
は、使用初期の制御信号と塵埃捕集部の塵埃による目詰
まりに応じて変化する制御信号との差により目標回転数
を可変するようにすることで、塵埃捕集部の圧力損失に
関係なく、所望の吸引風量を維持することができる。

【００１１】本発明の請求項２記載の発明は、塵埃を捕
集する塵埃捕集部と、前記塵埃捕集部に送風するモータ
と、前記モータの回転数を検出する検出手段と、前記検
出手段の出力に応じて前記モータの回転数を目標回転数
に制御する制御手段を備え、前記制御手段は、使用初期
の制御信号と塵埃捕集部の塵埃による目詰まりに応じて
変化する制御信号との差に応じて報知手段を動作させる
ようにして、塵埃捕集部が塵埃等で目詰まりを起こして
いること等を検出でき、報知手段により、使用者に報知
するので、塵埃捕集部を交換または清掃する等、早期に
目詰まりの原因を解除して、正常な運転に復帰させるこ
とができる。

【００１２】本発明の請求項３記載の発明は、塵埃を捕
集する塵埃捕集部と、前記塵埃捕集部に送風するモータ
と、前記モータの回転数を検出する検出手段と、前記検
出手段の出力に応じて前記モータの回転数を目標回転数
に制御する制御手段を備え、前記制御手段は、使用初期
の制御信号と塵埃捕集部の塵埃による目詰まりに応じて
変化した制御信号との差に応じて前記モータを停止もし
くはその回転数を低下させるようにしたので、塵埃捕集
部の本体への装着忘れ等の正常な塵埃捕集動作が行えな
い状態の時に、モータを停止又はその回転数を低下させ
て、モータへの塵埃等の付着によるトラブルを未然に防
止することができる。

【００１３】本発明の請求項４記載の発明は、使用初期
の制御信号を記憶する記憶手段を有し、操作スイッチに
より前記記憶手段に制御信号を記憶させるようにしたの
で、塵埃捕集部を新品に交換した時等に前記操作スイッ
チを操作することで、基準となる制御信号を新たに記憶
させて、使用初期状態に戻すことが出来る。

【００１４】本発明の請求項５記載の発明は、使用初期
の制御信号を記憶する記憶手段と、塵埃捕集部の使用時
間を計測する計測手段と、計測手段のリセットを行うリ
セットスイッチを備え、前記記憶手段は、前記リセット
スイッチの操作により制御信号を記憶する構成としたも
ので、基準となる制御信号を所望の時期に記憶させるた
めの専用のスイッチを設ける必要がなく、塵埃捕集部の
寿命による清掃や交換時期に同期して、基準となる制御
信号を記憶することができる。

【００１５】

【実施例】（実施例１）以下本発明の第１の実施例につ
いて図１〜図３を用いて説明する。

【００１６】尚、従来の技術と同一部品については、同
一符号を付し、説明を省略する。

【００１７】図１において、２３は、吸引風量を発生さ
せるモータであり、２５はモータ２３の回転速度を検出
する検出手段であり、２２は検出手段２５の出力する回
転速度信号により、モータ２３の回転速度を目標回転速
度に制御する制御手段であり、２４は制御手段２２が出
力する制御信号を記憶する記憶手段である。

【００１８】上記構成による作用は以下の通りである。

【００１９】制御手段２２は、モータ２３の回転速度
が、予め設定した目標回転速度で回転するよう制御して
おり、通常、目標回転速度は目詰まりのおきていない初
期状態のフィルター４を装着したときに所望の風量が得
られるような回転速度に設定されている。

【００２０】フィルター４は、使用して時間が経過する
と共に、塵埃等が付着して圧力損失が徐々に大きくなっ
ていく。

【００２１】図２に、時間経過に対する回転速度と制御
信号と吸引風量の関係を示すが、モータ２３の回転数が
一定であるため、フィルター４の圧力損失が大きくなる
につれて、吸引風量も低下し、制御信号も小さくなって
いく。そこで、制御信号も小さくなっていくことに着眼
し、フィルター４の圧力損失のレベルを制御信号のレベ
ルによって検出を行う。

【００２２】記憶手段２４は、制御手段２２からモータ
２３へと出力される制御信号と同一の制御信号を入力し
ており、また、初回の使用であるかどうかの判定と記憶
を行って、初回の使用であれば、モータ２３の回転速度
が目標回転速度に到達し、安定したとき、つまり、制御
信号が安定したときの制御信号を基準値Ｖ０として記憶
する。

【００２３】制御手段２２は、初回の使用でなければ、
記憶手段２４に記憶した基準値Ｖ０と、現在の目標回転
速度に対して安定した速度指令信号Ｖｎを比較し、Ｖ１
−Ｖ０の大きさによって、予め設定した複数段の圧力損
失レベル（＝風量の低下レベル）のうち、どのレベルに
あるかを判定し、圧力損失レベルが、図３のＡ時点にお
いて、所定のレベルを超えたときに、目標回転速度を、
現在の目標回転速度Ｒ＋△Ｒに変更再設定することによ
り、圧力損失によって低下した吸引風量を使用開始時の
吸引風量まで引き上げることができる。図３に示すよう
に、これを繰り返すことにより、時間経過とともに、フ
ィルター４の圧力損失が増加しても、安定した吸引風量
を得ることができる。

【００２４】また、制御手段２２は目標回転速度の再設
定毎の圧力損失レベルを積算することにより、その積算
値で現在のフィルター４への塵埃等の付着、汚れ度合
を、専用のセンサを設けることなく検出することができ
る。

【００２５】（実施例２）本発明の第２の実施例を図
４、図５を用いて説明する。

【００２６】尚、上記第１の実施例と同一構成部品につ
いては同一符号を付し、説明を省略する。

【００２７】図４において、３１は記憶手段２４の記憶
した制御信号と、制御手段２２が現在モータ２３に出力
している制御信号とを比較し、フィルター４の圧力損失
のレベルを判断すると同時に、そのレベルが所定のレベ
ルに達しているかどうかを判断する比較手段であり、３
２は比較手段３１の判断した出力信号により、使用者に
報知を行う報知手段である。

【００２８】上記構成による作用は以下の通りである。

【００２９】実施例１で説明したように、使用を開始し
て時間が経過すると、空気中の塵埃等を吸引してフィル
ター４に塵埃等が付着していくため、制御手段３１が一
定の目標回転速度でモータ２３を制御するものにあって
は、フィルター４の圧力損失が大きくなるにつれて、吸
引風量と制御信号は小さくなっていく。

【００３０】制御手段３１は、圧力損失レベルに対し
て、図５に示すように記憶した制御信号の基準値Ｖ０に
対して所定の判定レベルＬｎを有しており、圧力損失レ
ベルが大きくなり、制御信号の値がＬｎを超えると、フ
ィルター４が目詰まりを起こしていると判断して、使用
者に報知を行うよう報知手段３２に出力する。報知手段
３２は、これを受けて、フィルター４に異常がある旨を
報知し、使用者が早期にフィルター４の目詰まり等の異
常を知ることができる。

【００３１】また、制御信号が基準値Ｖ０に対して逆に
大きくなった場合も、同様に判定値を設けて判断するこ
とにより、フィルター４の本体１への装着忘れを使用者
に報知することができる。

【００３２】（実施例３）本発明の第３の実施例を図
６、図７を用いて説明する。

【００３３】尚、上記第１の実施例と同一構成部品につ
いては同一符号を付し、説明を省略する。

【００３４】図６において、上記第１の実施例と異なる
のは、制御手段４１が、２つの判定値を有して比較を行
い、モータ２３を停止させるようにした点である。

【００３５】上記構成による作用は以下の通りである。

【００３６】制御手段４１は、図７に示すように、記憶
した基準値Ｖ０に対して所定の判定値Ｓ１−Ｖ０とＶ０
−Ｓ２を有しており、制御信号が急激に低下して、Ｖ０
−Ｓ２を超えると、フィルター４の異常な目詰まり等に
より吸引の圧力損失が大きくなり、モータ２３の発熱や
冷却不足に起因するトラブルが発生する可能性があると
判断して、モータ２３を停止することにより、フィルタ
ー４の異常な目詰まり等を早期に検出してトラブルを未
然に防ぐことができる。

【００３７】また、制御信号がＳ１−Ｖ０を超えると、
吸引の圧力損失が異常に少なく、フィルター４の本体１
への装着忘れで正常な清浄動作が行えないと判断して、
モータ２３を停止又はその回転数を落として、モータ２
３への塵埃等の付着によるトラブルを未然に防ぐことが
できる。

【００３８】（実施例４）本発明の第４の実施例を、図
８を用いて説明する。

【００３９】尚、上記第１の実施例と同一構成部品につ
いては同一符号を付し、説明を省略する。

【００４０】図８において、第１の実施例と異なるの
は、記憶手段５２に基準値Ｖ０を記憶させる為の操作を
行う操作スイッチ５１を設けた点である。

【００４１】上記構成による作用は以下の通りである。

【００４２】第１の実施例で説明したように、記憶手段
５２は、初回の使用であるかどうかの判定と記憶を行っ
て、初回の使用であれば、モータ２３の回転速度が目標
回転速度に到達し、安定したとき、制御信号を基準値Ｖ
０として記憶する。

【００４３】また、使用者がフィルター４を清掃また
は、フィルター４を新品と交換し、フィルター４の圧力
損失が初期のものになった時、使用者が操作スイッチ５
１を操作することにより、記憶手段５２は、その時点
で、最初に目標回転速度に安定したときの制御信号を新
たな基準値Ｖ０として再度記憶し直し、使用者の使用実
体にあったフィルター４の圧力損失検出、目詰まり検
出、本体１への装着忘れ検出を行うことができる。

【００４４】尚、本実施例では記憶手段５２が、操作ス
イッチ５１の操作により、制御信号を再度記憶し直す構
成としたが、記憶手段５２の記憶する初回の使用である
かどうかの判定情報を初期化してもよいことは言うまで
もない。

【００４５】（実施例５）本発明の第５の実施例を、図
９を用いて説明する。

【００４６】尚、上記第１の実施例と同一構成部品につ
いては同一符号を付し、説明を省略する。

【００４７】図９において、６３は、フィルター４の使
用時間を計測する計測手段であり、６１は、操作するこ
とによって計測手段６３でカウントする時間を初期化す
るリセットスイッチであり、６２はリセットスイッチ６
１の操作により基準値Ｖ０を記憶する記憶手段である。

【００４８】上記構成による作用は以下の通りである。

【００４９】計測手段６３は、フィルター４の使用初期
からの使用時間を計測し、使用者が使用による塵埃の付
着等による目詰まりによりフィルター４を清掃した時
や、新しいフィルター４に交換したときに、リセットス
イッチ６１を操作することによってそれまでの計測時間
は初期化され、新たなフィルター４の使用時間の計測を
開始する。これは、フィルター４の寿命時期、つまりは
清掃や交換時期を使用者に報知するためのものである。

【００５０】このリセットスイッチ６１が操作される時
期は、フィルター４の圧力損失が清掃や交換によって使
用初期の状態になる時期であり、リセットスイッチ６１
の操作に同期して、記憶手段６２が、制御信号を再度記
憶し直すことにより、専用のスイッチを設けることな
く、フィルター４の清掃、交換等による新たな基準値Ｖ
０を設定することができる。

【００５１】

【発明の効果】本発明の請求項１記載の発明によれば、
塵埃を捕集する塵埃捕集部と、前記塵埃捕集部に送風す
るモータと、前記モータの回転数を検出する検出手段
と、前記検出手段の出力に応じて前記モータの回転数を
目標回転数に制御する制御手段を備え、前記制御手段
は、使用初期の制御信号と塵埃捕集部の塵埃による目詰
まりに応じて変化する制御信号との差により目標回転数
を可変することにより、塵埃捕集部の目詰まりを検知す
る為の専用のセンサーを設けることなく、塵埃捕集部の
目詰まり度合や本体への装着状況を検出することがで
き、更に、塵埃捕集部の圧力損失に応じた回転速度で運
転し、塵埃捕集部の使用状況に影響されず、所望の吸引
風量を維持することができる。

【００５２】本発明の請求項２記載の発明によれば、塵
埃を捕集する塵埃捕集部と、前記塵埃捕集部に送風する
モータと、前記モータの回転数を検出する検出手段と、
前記検出手段の出力に応じて前記モータの回転数を目標
回転数に制御する制御手段を備え、前記制御手段は、使
用初期の制御信号と塵埃捕集部の塵埃による目詰まりに
応じて変化した制御信号との差に応じて報知手段を動作
させることにより、塵埃捕集部の目詰まりや本体への装
着忘れ等の不正規状態を使用者が知ることができ、トラ
ブルを未然に防ぐことができる。

【００５３】本発明の請求項３記載の発明によれば、塵
埃を捕集する塵埃捕集部と、前記塵埃捕集部に送風する
モータと、前記モータの回転数を検出する検出手段と、
前記検出手段の出力に応じて前記モータの回転数を目標
回転数に制御する制御手段を備え、前記制御手段は、使
用初期の制御信号と塵埃捕集部の塵埃による目詰まりに
応じて変化した制御信号との差に応じて前記モータを停
止もしくはその回転数を低下させるようにしたもので、
塵埃捕集部の目詰まりや本体への装着忘れ等の不正規の
状態での運転による機器の故障等を未然に防ぐことがで
きる。

【００５４】本発明の請求項４記載の発明によれば、使
用初期の制御信号を記憶する記憶手段を有し、操作スイ
ッチにより前記記憶手段に制御信号を記憶させるように
したことにより、使用者の所望の時期に新たな基準値を
設定でき、実際の塵埃捕集部の使用状況に応じた圧力損
失を検出することができる。

【００５５】本発明の請求項５記載の発明によれば、使
用初期の制御信号を記憶する記憶手段と、塵埃捕集部の
使用時間を計測する計測手段と、計測手段のリセットを
行うリセットスイッチを備え、前記記憶手段は、前記リ
セットスイッチの操作により制御信号を記憶するように
したので、専用のスイッチを設けることなく塵埃捕集部
の寿命時期に新たな基準値を設定でき、実際の塵埃捕集
部の使用状況に応じた圧力損失を検出することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例を示す塵埃捕集装置の動
作ブロック図

【図２】同塵埃捕集装置の動作説明図

【図３】同塵埃捕集装置の動作説明図

【図４】本発明の第２の実施例における塵埃捕集装置の
動作ブロック図

【図５】同塵埃捕集装置の動作説明図

【図６】本発明の第３の実施例における塵埃捕集装置の
動作ブロック図

【図７】同塵埃捕集装置の動作説明図

【図８】本発明の第４の実施例における塵埃捕集装置の
動作ブロック図

【図９】本発明の第５の実施例における塵埃捕集装置の
動作ブロック図

【図１０】従来の塵埃捕集装置を示す空気清浄器の概略
構成図

【符号の説明】

２２制御手段２３モータ２４記憶手段２５検出手段

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】塵埃を捕集する塵埃捕集部と、前記塵埃
捕集部に送風するモータと、前記モータの回転数を検出
する検出手段と、前記検出手段の出力に応じて前記モー
タの回転数を目標回転数に制御する制御手段を備え、前
記制御手段は、使用初期の制御信号と塵埃捕集部の塵埃
による目詰まりに応じて変化する制御信号との差により
目標回転数を可変する塵埃捕集装置。
【請求項２】塵埃を捕集する塵埃捕集部と、前記塵埃
捕集部に送風するモータと、前記モータの回転数を検出
する検出手段と、前記検出手段の出力に応じて前記モー
タの回転数を目標回転数に制御する制御手段を備え、前
記制御手段は、使用初期の制御信号と塵埃捕集部の塵埃
による目詰まりに応じて変化する制御信号との差に応じ
て報知手段を動作させる塵埃捕集装置。
【請求項３】塵埃を捕集する塵埃捕集部と、前記塵埃
捕集部に送風するモータと、前記モータの回転数を検出
する検出手段と、前記検出手段の出力に応じて前記モー
タの回転数を目標回転数に制御する制御手段を備え、前
記制御手段は、使用初期の制御信号と塵埃捕集部の塵埃
による目詰まりに応じて変化した制御信号との差に応じ
て前記モータを停止もしくはその回転数を低下させる塵
埃捕集装置。
【請求項４】使用初期の制御信号を記憶する記憶手段
を有し、操作スイッチにより前記記憶手段に制御信号を
記憶させる請求項１〜３のいずれか１項に記載の塵埃捕
集装置。
【請求項５】使用初期の制御信号を記憶する記憶手段
と、塵埃捕集部の使用時間を計測する計測手段と、計測
手段のリセットを行うリセットスイッチを備え、前記記
憶手段は、前記リセットスイッチの操作により制御信号
を記憶する請求項１〜３のいずれか１項に記載の塵埃捕
集装置。