JP2002085929A - 空気清浄機の制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 煙と花粉、ほこりを別々に検出して表示する
ことができる空気清浄機を得ることを目的としている。 【解決手段】 取り込んだ空気に光源の光を照射し、空
気中の塵の粒子が照射領域を通過する際に粒子のサイズ
に対応したレベルの散乱光パルスを発生させ、その散乱
光パルスのレベルとセンサ外部より入力したしきい値と
比較し、しきい値を超える場合に検出パルスを発生する
ダストセンサ４と、前記しきい値を所定時間毎に切り換
えて発生するしきい値発生手段４ａと、ダストセンサ４
が煙（小径塵）検出時の出力レベルによりランク付けを
行う煙ランク判定手段５ａと、煙ランク判定手段５ａに
より決定された煙ランクに対応した表示を行う煙表示手
段６ａと、ダストセンサ４が花粉・ほこり（大径塵）検
出時の出力レベルによりランク付けを行う花粉・ほこり
ランク判定手段５ｂと、花粉・ほこりランク判定手段５
ｂにより決定された花粉・ほこりランクに対応した表示
を行う花粉・ほこり表示部６ｂとを備えた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、空気の汚れに応じ
て送風機の風量を自動的に調節し、適切な制御を行う空
気清浄機の制御装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に空気清浄機の制御装置は、ガスセ
ンサやダストセンサ等で空気の汚れをを測定し、それら
の出力をもとに送風機の運転を制御している。

【０００３】図１１は従来の空気清浄機の制御装置を示
すブロック図で、１は空気中のガス濃度により内部抵抗
が変化するガスセンサ、２はガスセンサ１の出力レベル
によりランク付けを行うニオイランク判定手段、３はニ
オイランク判定手段２により決定されたニオイランクに
対応した表示をおこなうニオイ表示手段である。

【０００４】４は取り込んだ空気に光源の光を照射し、
空気中の塵の粒子が照射領域を通過する際に粒子のサイ
ズに対応したレベルの散乱光パルスを発生させ、その散
乱光パルスのレベルと内臓したしきい値発生器４ａの発
生する所定のしきい値（固定）を比較し、しきい値を超
える場合に検出パルスを発生するダストセンサ、５はダ
ストセンサ４の出力レベルによりランク付けを 行うダ
ストランク判定手段、６はダストランク判定手段５によ
り決定されたダストランクに対応した表示を行うダスト
表示手段である。

【０００５】９はニオイランク判定手段２の出力とダス
トランク判定手段５の出力から最適な送風量を決定する
風量決定手段、１０は風量決定手段９が決定した送風量
に対応した駆動信号を発生する送風機駆動手段、１３は
空気清浄機の運転をオン・オフするための運転スイッ
チ、１１は送風機である。

【０００６】上記ニオイランク判定手段２、ダストラン
ク判定手段５、風量決定手段９、モータ駆動手段１０は
マイクロコンピュータ１４で構成されている。

【０００７】ここで、しきい値発生手段４ａは一般的に
検出粒子径約１μｍ（煙を検出できるレベル）に固定さ
れていて、それより粒子径が大きい花粉やほこりも同等
に計測していた。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、花粉や
ほこりなどの粒子径の大きなものは、煙などにくらべて
密度がはるかに低く、それらを同じとして計測してしま
うと、花粉、ほこりの検出値は煙の検出値のなかに埋も
れてしまう。つまり、従来の空気清浄機では、動作ポイ
ントを煙の判定値に合わせた場合、花粉、ほこりでは動
かなくなってしまうという不具合があった。

【０００９】また、空気の汚れは視覚や臭覚によって判
断するが、一旦、よごれに馴染んでしまうと感覚が麻痺
してしまい、汚れの有無が判断しにくくなってしまう。
そのため、空気清浄機の汚れ表示の役割はきわめて重要
であるが、従来の空気清浄機の汚れ表示は曖昧な表示の
ものが多く、たとえば、上述した従来例のように、ダス
ト表示手段６は煙、花粉、ほこり等が同じ表示になって
いて、何で汚れているのかがまったく判断できないとい
う課題があった。

【００１０】本発明は、上記のような課題を解消するた
めになされたもので、煙（大径塵）と花粉、ほこり（小
径塵）を別々に検出し、表示できるようにした空気清浄
機の制御装置を提供するものである。

【００１１】また、花粉、ほこりを除去するのに最適な
運転モードを備えた空気清浄機の制御装置を得ることを
目的としている。

【００１２】

【課題を解決しようとするための手段】本発明に係る空
気清浄機の制御装置は、取り込んだ空気に光源の光を照
射し、空気中の塵の粒子が照射領域を通過する際に粒子
径に対応したレベルの散乱光パルスを発生させ、その散
乱光パルスのレベルとセンサ外部より入力したしきい値
と比較し、しきい値を超える場合に検出パルスを発生す
るダストセンサと、前記ダストセンサのしきい値レベル
を所定時間ごとに切り換えて、空気中の煙などの粒子径
が小さい塵と花粉やほこりなどの粒子径が大きい塵を検
出し、各々の出力レベルに対応してランク付けを行う煙
ランク判定手段及び花粉・ほこりランク判定手段と、こ
れら煙ランク判定手段及び花粉・ほこりランク判定手段
の出力により煙表示手段及び花粉、ほこり表示手段に空
気中の汚れ度に応じて別々に表示するようにしたもので
ある。

【００１３】また、上記構成において、標準モードと花
粉・ほこりモードの運転モードのどちらかを選択する運
転切換スイッチと、選択された運転モードと前記各ラン
ク判定手段の出力によって送風機の送風量を決定する風
量決定手段とを設けるとともに、運転切換スイッチによ
り花粉・ほこりモードを選択した場合には、前記送風機
の最低送風量を標準モードの場合よりも高くしたもので
ある。

【００１４】また、上記構成において、前記運転切換ス
イッチにより花粉・ほこりモードを選択した場合には、
花粉・ほこりランク判定手段のランク付けの検出感度を
標準モードの場合よりも高くしたものである。

【００１５】さらに、上記構成において、前記運転切換
スイッチにより花粉・ほこりモードを選択した場合に
は、花粉、ほこりの検出時間を標準モードの場合よりも
長くしたものである。

【００１６】

【発明の実施の形態】実施の形態１.図１は本発明の実
施の形態１を示す空気清浄機の制御装置のブロック図で
ある。図において、１は空気中のガス濃度により内部抵
抗が変化するガスセンサ、２はガスセンサ１の出力レベ
ルによりランク付けを行うニオイランク判定手段、３は
ニオイランク判定手段２により決定されたニオイランク
に対応した表示をおこなうニオイ表示部、４は取り込ん
だ空気に光源の光を照射し、空気中の塵の粒子が照射領
域を通過する際に粒子のサイズに対応したレベルの散乱
光パルスを発生させ、その散乱光パルスのレベルとセン
サ外部より入力したしきい値と比較し、しきい値を超え
る場合に検出パルスを発生するダストセンサ、４ｂは前
記しきい値を発生するしきい値発生手段で、所定時間毎
にしきい値を切り換える、しきい値が低レベルの場合は
粒子径約０．５μｍ以上の粒子を検出する。これは煙、
花粉、ほこり等のダストセンサに取り込むことができる
粒子である。また、しきい値が高レベルの場合は粒子径
約３μｍ以上の粒子を検出する。これは花粉、ほこり等
であり、煙等の小径のものは計測されない。５ａはダス
トセンサ４が煙（小径塵）検出時の出力レベルによりラ
ンク付けを行う煙ランク判定手段、６ａは煙ランク判定
手段５ａにより決定された煙ランクに対応した表示を
行う煙表示手段、５ｂはダストセンサ４が花粉、ほこり
（大径塵）検出時の出力レベルによりランク付けを 行
う花粉・ほこりランク判定手段、６ｂは花粉・ほこりラ
ンク判定手段５ｂにより決定された花粉・ほこりランク
に対応した表示を 行う花粉、ほこり表示手段、９はニ
オイランク判定手段２の出力と煙ランク判定手段５ａの
出力と花粉・ほこりランク判定手段５ｂの出力から最適
な風量を決定する風量決定手段、１０は風量決定手段９
が決定した風量に対応した送風機の駆動信号を発生する
送風機駆動手段，１１は送風機，１２は標準モードの運
転モードと花粉・ほこりモードの運転モードとを切り換
える運転切換スイッチ，１３は空気清浄機の運転をオン
・オフするための運転スイッチ、１４は制御手段として
のマイクロコンピュータ（以下、マイコンという）で、
上記ニオイランク判定手段２，しきい値発生手段４ｂ，
煙ランク判定手段５ａ，花粉・ほこりランク判定手段６
ａ，風量決定手段９，送風機駆動手段１０を構成してい
る。

【００１７】次に、上記実施の形態１の動作について、
図１のブロック図により説明する。ニオイランク判定手
段２は、ガスセンサ１からのアナログ信号の変化量があ
らかじめマイコン１４内に設定されたニオイランク毎の
設定値と比較して、どのランクの設定値を越えたかを判
定してランクを決定する。

【００１８】煙ランク判定手段５ａは、しきい値発生手
段４ｂが低レベルのしきい値を出力している間のダスト
センサ４から入力される検出パルスをカウントし、その
カウント値の変化量があらかじめマイコン１４内に設定
された煙ランク毎の設定値と比較して、どのランクの設
定値を越えたかを判定し、ランクを決定する。ここで
は、粒子径が小さい煙とそれ以上の粒子がカウントされ
る。

【００１９】図２は煙ランク判定手段５ａでランク付け
判定する粒子検出数と煙ランクの関係を示す図で、粒子
検出数の数値は単位時間当たりの粒子の検出数を表して
いる。粒子検出数が多いほど煙ランクが高くなる。棒グ
ラフ上の数値は各ランクの設定値である。煙粒子は体積
当たりの密度が高いので、設定値は高めに設定してい
る。

【００２０】花粉・ほこりランク判定手段５ｂは、しき
い値発生手段４ａが高レベルのしきい値を出力している
間のダストセンサ４から入力される検出パルスをカウン
トし、そのカウント値の変化量があらかじめマイコン１
４内に設定された花粉・ほこりランク毎の設定値と比較
して、どのランクの設定値を越えたかを判定し、ランク
を決定する。ここでは、粒子径の大きい花粉、ほこりが
カウントされる。

【００２１】図３は花粉・ほこりランク判定手段５ｂで
ランク付けする粒子検出数と花粉・ほこりランクの関係
を示す図である。図中、粒子検出数の数値は単位時間当
たりの粒子の検出数を表している。粒子検出数が多いほ
ど花粉・ほこりランクが高くなる。棒グラフ上の数値は
各ランクの設定値である。花粉、ほこりは体積当たりの
密度が低いので、設定値は低く設定している。

【００２２】風量決定手段９は、ニオイランク判定手段
２が決定したニオイランクと、煙ランク判定手段５ａが
決定した煙ランクと、花粉・ほこりランク判定手段５ｂ
が決定した花粉・ほこりランクとから総合的に送風機１
１の送風量を決定する。

【００２３】図４は風量決定手段９が各ランク判定手段
２，５ａ，５ｂの出力から風量を決定するための対応表
である。ニオイランクと煙ランクまたは花粉・ほこりラ
ンクのどちらか大きい方から送風機１１の風量を決定す
る。例えば、ニオイランクが「２」で、煙ランク
「１」、花粉・ほこりランク「３」の場合は、ニオイラ
ンク「２」と花粉・ほこりランク「３」を対応表から選
び、送風機１１の風量は３．３ｍ³ ／min に制御され
る。その際、運転切換スイッチ１２で選択している運転
モードによりこの対応表を切り換えるようにしてもよ
い。

【００２４】図５は本発明の実施の形態１の空気清浄機
の操作部と表示部を示す図である。図において、３はニ
オイ表示手段としてのＬＥＤ表示器で、ニオイランク判
定手段２によって決定されたニオイランクをＬＥＤの点
灯数によって相対的に表示する。６ａは煙表示手段とし
てのＬＥＤ表示器、６ｂは花粉、ほこり表示手段として
のＬＥＤ表示器であり、ニオイランクの表示と同様、Ｌ
ＥＤの点灯数によって相対的に表示し、またいずれの表
示も本例では、ＬＥＤ点灯数＝ランク値＋１となるよう
表示する。なお、１２ａ，１２ｂは選択している運転モ
ードを表示するＬＥＤ表示器である。

【００２５】図６は運転切換スイッチ１２で選択してい
る運転モードにより花粉・ほこりランクに対する送風機
１１の送風量とＬＥＤ表示器６ｂの関係を示す対応表で
ある。標準モードを選択した場合よりも花粉・ほこりモ
ードを選択した場合のほうが送風量を高く設定されてお
り、空気清浄能力を上げて室内を早く浄化するように運
転する。

【００２６】また、花粉・ほこりモードを選択した場
合、最低送風量が標準モードの場合よりも高まるように
なっているので、花粉・ほこりランクが「０」の場合、
標準モードでは送風量０つまり送風機１１は停止するの
に対して、花粉・ほこりモードでは風量２．０ｍ³ ／mi
n で運転する。このようにすることで花粉・ほこりモー
ドでは空気がきれいな状態でも常に所定の風量で送風を
行うことによって、滞留しやすい花粉、ほこりを拡散
し、花粉、ほこりを検出、除去することができる。

【００２７】このように、実施の形態１の構成によれ
ば、煙ランク判定手段５ａと花粉・ほこりランク判定手
段５ｂを別々に構成したので、ダストの種類に応じて最
適な感動値を設定できる。また、煙表示手段６ａと花
粉、ほこり表示手段６ｂを別々に設けたので、使用者に
汚れの内容を詳しく表示できる。また、標準モードと花
粉・ほこりモードとを切り換える運転切換スイッチ１２
を備えており、花粉・ほこりモードを選択した場合、標
準モードよりも最低送風量が高くなるよう構成している
ので、花粉、ほこりが滞留しにくく、また検出しやすく
なり、花粉、ほこりの除去率が高くなる。

【００２８】実施の形態２.次に、本発明の実施の形態
２について説明する。図７は本発明の実施の形態２を示
す空気清浄機のブロック図である。図において、８はマ
イコン１４内に設けた感度切換手段で、花粉・ほこりモ
ードが選択された場合に、花粉、ほこりに対する検出感
度を高くする。なお、その他の構成は上記実施の形態１
と同一であるため、説明を省略する。

【００２９】図８は本発明の実施の形態２の各運転モー
ドにおける粒子検出数と花粉・ほこりランクの関係を示
す図である。図中、粒子検出数の数値は単位時間当たり
の粒子の検出数を表している。粒子検出数が多いほど花
粉・ほこりランクが高くなる。棒グラフ上の数値は各ラ
ンクの設定値である。

【００３０】運転切換スイッチ１２により運転モードを
切り換えると、花粉・ほこりランクを切り換える設定値
が変化する。つまり、花粉・ほこりランク判定手段５ｂ
の感度が変化する。標準モードでは粒子検出数が「５」
で花粉・ほこりランクが「１」になるのに対して、花粉
・ほこりモードでは粒子検出数が「３」で花粉・ほこり
ランクが「１」になる。

【００３１】このように、運転切換スイッチ１２により
花粉・ほこりモードを選択すると、花粉、ほこりに対す
る検出感度を高くするので、少量の花粉、ほこりでも空
気清浄機が動作するので花粉、ほこりの除去率がさらに
高くなる。

【００３２】実施の形態３．次に、本発明の実施の形態
３について説明する。図９は本発明の実施の形態３を示
す空気清浄機のブロック図である。この実施の形態３
は、運転切換スイッチ１２からの出力で、花粉・ほこり
モードを選択したとき、しきい値発生手段４ａは花粉、
ほこりの検出時間を長くするように構成したものであ
る。その他の構成は上記実施の形態２と同一のため、説
明を省略する。

【００３３】図１０は各運転モードでのしきい値発生手
段４ａが発生するしきい値のタイムチャートである。標
準モードでは、しきい値が高レベルの時間を５秒、しき
い値が低レベルの時間を３秒として、これを繰り返し発
生する。一方、花粉・ほこりモードでは、しきい値が高
レベルの時間が７秒になり、しきい値が低レベルの時間
は３秒のままである。このようにすることにより、しき
い値が高レベルの時間の割合が高まり、花粉、ほこりの
検出率が上がる。

【００３４】このように、運転切換スイッチ１２で花粉
・ほこりモードを選択すると、花粉、ほこりの検出時間
を長くするので、花粉、ほこりが検出しやすくなり、花
粉、ほこりの除去率がより高くなる。

【００３５】

【発明の効果】以上のように、本発明の請求項１によれ
ば、取り込んだ空気に光源の光を照射し、空気中の塵の
粒子が照射領域を通過する際に粒子径に対応したレベル
の散乱光パルスを発生させ、その散乱光パルスのレベル
とセンサ外部より入力したしきい値とを比較し、しきい
値を超える場合に検出パルスを発生するダストセンサ
と、前記ダストセンサのしきい値を所定時間ごとに切換
えて、空気中の煙などの粒子径が小さい塵と、花粉やほ
こりなどの粒子径が大きい塵を測定し、各々の出力レベ
ルに対応してランク付けを行う煙ランク判定手段及び花
粉・ほこりランク判定手段と、これら煙ランク判定手段
及び花粉・ほこりランク判定手段の出力により煙表示部
及び花粉、ほこり表示部を空気中の汚れ度に応じて別々
に表示するようにしたので、使用者は汚れの内訳が詳し
く把握することができる。

【００３６】また、本発明の請求項２によれば、花粉・
ほこりモードを選択すると、最低送風量が高くなるの
で、花粉、ほこりが滞留しにくく、また検出しやすくな
り、花粉、ほこりの除去率が高くなる。

【００３７】また、本発明の請求項３によれば、花粉・
ほこりモードを選択すると、花粉、ほこりに対する検出
感度を高くするので、花粉、ほこりが検出しやすくなり
花粉、ほこりの除去率がより高くなる。

【００３８】さらに、本発明の請求項４によれば、花粉
・ほこりモードを選択すると、花粉、ほこりの検出時間
を長くするので、花粉、ほこりが検出しやすくなり、花
粉、ほこりの除去率がより高くなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の実施の形態１を示す空気清浄機の制
御装置のブロック図である。

【図２】 本発明の実施の形態１における煙粒子検出数
と煙ランクの関係を示す図である。

【図３】 本発明の実施の形態１における花粉、ほこり
粒子検出数と花粉・ほこりランクの関係を示す図であ
る。

【図４】 本発明の実施の形態１におけるニオイランク
と煙ランクまたは花粉・ほこりランクと送風量の関係を
示す図である。

【図５】 本発明の実施の形態１における操作部及び表
示部を示す図である。

【図６】 この発明の実施の形態１における各運転モー
ドにおける花粉・ほこりランクと送風量の関係を示す図
である。

【図７】 本発明の実施の形態２を示す空気清浄機の制
御装置のブロック図である。

【図８】 本発明の実施の形態２における各運転モード
における粒子検出数と花粉・ほこりランクの関係を示す
図である。

【図９】 本発明の実施の形態３を示す空気清浄機の制
御装置のブロック図である。

【図１０】 本発明の実施の形態３におけるしきい値の
タイムチャートである。

【図１１】 従来の空気清浄機の制御装置を示すブロッ
ク図である。

【符号の説明】

４ ダストセンサ、４ａ しきい値発生手段、５ ダス
トランク判定手段、５ａ 煙ランク判定手段、５ｂ 花
粉・ほこりランク判定手段、６ ダスト表示手段、６ａ
煙表示手段、６ｂ 花粉、ほこり表示手段、８ 感度
切換手段、９風量決定手段、１１ 送風機、１２ 運転
切換スイッチ。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 角田 亘 東京都千代田区丸の内二丁目２番３号 三 菱電機株式会社内 Ｆターム(参考） 3L056 BD01 BD07 BE01 BF06 4D058 NA02 NA10

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 取り込んだ空気に光源の光を照射し、空
   気中の塵の粒子が照射領域を通過する際に粒子径に対応
   したレベルの散乱光パルスを発生させ、その散乱光パル
   スのレベルとセンサ外部より入力したしきい値とを比較
   し、しきい値を超える場合に検出パルスを発生するダス
   トセンサと、前記ダストセンサのしきい値を所定時間ご
   とに切換えて、空気中の煙などの粒子径が小さい塵と、
   花粉やほこりなどの粒子径が大きい塵を検出し、各々の
   出力レベルに対応してランク付けを行う煙ランク判定手
   段及び花粉・ほこりランク判定手段と、これら煙ランク
   判定手段及び花粉・ほこりランク判定手段の出力により
   煙表示手段及び花粉・ほこり表示手段に空気中の汚れ度
   に応じて別々に表示することを特徴とする空気清浄機の
   制御装置。
2. 【請求項２】 標準モードと花粉・ほこりモードの運転
   モードのどちらかを選択する運転切換スイッチと、選択
   された運転モードと前記各ランク判定手段の出力によっ
   て送風機の送風量を決定する風量決定手段とを設けると
   ともに、運転切換スイッチにより花粉・ほこりモードを
   選択した場合には、前記送風機の最低送風量を標準モー
   ドの場合よりも高くしたことを特徴とする請求項１記載
   の空気清浄機の制御装置。
3. 【請求項３】 前記運転切換スイッチにより花粉・ほこ
   りモードを選択した場合には、花粉・ほこりランク判定
   手段のランク付けの検出感度を標準モードの場合よりも
   高くしたことを特徴とする請求項２記載の空気清浄機の
   制御装置。
4. 【請求項４】 前記運転切換スイッチにより花粉・ほこ
   りモードを選択した場合には、花粉、ほこりの検出時間
   を標準モードの場合よりも長くしたことを特徴とする請
   求項２記載の空気清浄機の制御装置。