JP2004093019A

JP2004093019A - 空気清浄機

Info

Publication number: JP2004093019A
Application number: JP2002255485A
Authority: JP
Inventors: Kenji Obata; 小幡　健二
Original assignee: Matsushita Electric Works Ltd
Current assignee: Panasonic Electric Works Co Ltd
Priority date: 2002-08-30
Filing date: 2002-08-30
Publication date: 2004-03-25

Abstract

【課題】高電圧電源の故障時や信号線の断線等のトラブル時と、電極の汚れ時とで異常検知信号の信号特性の違いを識別して、どちらであるかを表示すること。
【解決手段】空気を取り込むためのファン１８及びモータ１９と、空気浄化用のフィルター１７と、それらを収納するハウジング４等を備えると共に、放電極３と対向電極との間に高電圧を印加してプラズマを発生させたり、放電によりマイナスイオンを発生させるための高電圧電源２を備える空気清浄機１である。高電圧電源２の出力状態が正常か異常であるかどうかを知らせる異常検知信号を出力する異常検知信号出力手段５と、異常検知信号出力手段５からの異常検知信号を入力して電極の汚れ等による異常検知信号と高電圧電源２の故障や信号線の断線等による異常検知信号の信号特性の違いを識別して報知する制御部６とを具備している。
【選択図】　　　　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、高電圧電源を搭載した空気清浄機に関し、詳しくは高電圧電源からの異常検知信号を識別して、高電圧電源の故障時や信号線の断線等のトラブル時と、電極の汚れ時との違いを表示できるようにした空気清浄機に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
最近、空気清浄フィルターが高性能化され、室内に漂う目に見えない細かいほこりまで集塵可能になってきたが、タバコや建材のホルムアルデヒドなどの悪臭を脱臭する手段として、一般的に活性炭が使用されている。ところが、近頃では、より高性能化をはかるために、光触媒や高電圧放電による脱臭システムが増えており、中でもプラズマを発生させたり、放電によりマイナスイオンを発生させたりする高電圧電源を搭載した空気清浄機が普及している。
【０００３】
また、高電圧電源の故障や信号線の断線等のトラブル、或いは電極の汚れ等が発生した場合は、高電圧電源からの異常検知信号を制御部で処理して、電極洗浄ランプを点灯させている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来では、制御部はメイン周期（例えば５ｍｓｅｃ）ごとに高電圧電源からの信号をサンプリングし、ある所定回数（例えば６００回）の間に所定回数（例えば２００回）の異常状態を検出すると、異常と判断していた。このような処理であると、電極はきれいな状態であっても、高電圧電源の故障や信号線の断線による故障状態でも同じ状態と認識して、電極のメンテナンスを促す電極洗浄ランプが点灯していた。
【０００５】
よって、製品使用時に電極洗浄ランプが点灯し、電極を洗浄しても再び電極洗浄ランプが点灯し、電極はきれいなはずなのに、電極洗浄を促す電極洗浄ランプが点灯するという問題があった。
【０００６】
本発明は、上記の従来例の問題点に鑑みて発明したものであって、その目的とするところは、高電圧電源の故障時や信号線の断線等のトラブル時と、電極の汚れ時とで異常検知信号の信号特性の違いを識別して、どちらであるかを表示できるようにした空気清浄機を提供することにあり、他の目的とするところは、無駄なメンテナンスをなくすことができ、またメンテナンス作業を短時間で容易に行なうことができる空気清浄機を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために本発明にあっては、空気を取り込むためのファン１８及びモータ１９と、空気浄化用のフィルター１７と、それらを収納するハウジング４等を備えると共に、放電極３と対向電極との間に高電圧を印加してプラズマを発生させたり、放電によりマイナスイオンを発生させるための高電圧電源２を備える空気清浄機であって、高電圧電源２の出力状態が正常か異常であるかどうかを知らせる異常検知信号を出力する異常検知信号出力手段５と、異常検知信号出力手段５からの異常検知信号を入力して電極の汚れ等による異常検知信号と高電圧電源２の故障や信号線の断線等による異常検知信号の信号特性の違いを識別して報知する制御部６とを具備していることを特徴としており、このように構成することで、電極の汚れ時には例えば不連続な異常検知信号が出力され、高電圧電源２の故障や信号線の断線等のトラブル時には例えば連続した信号が出力されることで、その信号特性の違いを制御部６で識別して報知することで、異常の原因が電極の汚れ等によるものか、高電圧電源２の故障時や信号線の断線等によるものかを知らせることができる。この結果、メンテナンス時には高電圧電源２の故障時や信号線の断線等のトラブル時と、電極の汚れ時との違いを簡易に識別でき、また修理が完結したかどうかを短時間で判断できるようになり、作業の確認を短時間で行えるものとなる。
【０００８】
また、例えば電極が一時的に結露した場合、電極がきれいな状態であっても、異常検知信号が異常状態を示す場合があるため、上記制御部６は、異常状態を識別した後に所定時間内に正常信号に戻った場合は、正常状態に自動復帰するように構成されているのが好ましい。
【０００９】
また、無駄なメンテナンスをなくすために、上記制御部６は、異常状態を識別した後に更に所定時間経過後に異常状態を報知するのが好ましい。
【００１０】
また、メンテナンス時において、高電圧電源２の故障時や信号線の断線等の場合は、修理が完了したかどうかを所定時間経過しないと分からないようでは、確認が困難なため、上記制御部６は、異常状態を識別した場合で且つ電極の汚れ以外の場合は、特定操作により所定時間を経過せずに報知するのが好ましい。
【００１１】
また、メンテナンス時において、高電圧電源２の故障時や信号線の断線等の場合は、修理が完了したかどうかを直ちに確認したいため、上記制御部６は、異常状態を識別した場合で且つ電極の汚れ以外の場合には、所定時間を待たずに自動的に報知するのが好ましい。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を添付図面に示す実施形態に基づいて説明する。
【００１３】
本実施形態の空気清浄機本体１ａのハウジング４は、図２に示すように、上面に空気の吹出口８を有する後部ケース９と、後部ケース９に着脱可能に取り付けられた前部の吸込みグリル１０とで構成されている。空気清浄機本体１ａの前面部には、図３に示すように、報知手段として電極洗浄ランプ１４が設置されている。なお報知手段は音声でもよい。また複数の報知手段（例えばランプと音声とを組み合わせたもの）であってもよい。なお図３中の１１はフィルター交換ランプ、１２はリセットランプ、１３は「マイナスイオン発生中」の表示部である。
【００１４】
上記空気清浄機本体１ａの内部には、図２に示すように、吸込みグリル１０に対向して、大きな粒子を捕集するためのプレフィルター１５と、塵・埃等の粒子を帯電させると共に臭いを分解させるためのプラズマ電極１６と、空気浄化用のフィルター１７とが設けられ、該フィルター１７の後側には風路側に空気を導くファン１８を回転させるモータ１９が取り付けられている。
【００１５】
上記プラズマ電極１６は、図１に示すように、高電圧電源２から高電圧が印加される放電極３と、その放電極３に対向して接地された平板状の対向電極（図示せず）とからなり、放電極３と対向電極との間に電位差が生じることで、塵・埃等の粒子を帯電させると共に、放電極３と対向電極とで挟まれた空間の気体をプラズマ状態にし、生成したラジカル種により臭気・有害ガス成分を分解するようになっている。また、帯電させた埃等を空気浄化用のフィルター１７で捕集し、臭いを吸着〜分解してから、ファン１８を通して、清浄な空気を機外に吐出するようになっている。なお、高電圧電源２はプラズマを発生させるプラズマ電極１６を備える場合に限らず、例えば放電によりマイナスイオンを発生させるものであってもかまわない。
【００１６】
ここで、上記高電圧電源２には、商用電源３０（例えばＡＣ１００Ｖ）を所望の高電圧まで昇圧する昇圧電源回路（図示せず）と保護回路（図示せず）とが内蔵されている。図４（ａ）は高電圧回路垂下特性カーブＡ_１の一例を示している。ちなみに、出力電圧［ｋＶ］は、通常は、放電電流１００μＡ程度の位置で使用されているが、電極の汚れ等により放電電流［μＡ］が増加すると、出力電圧［ｋＶ］が低下していき、最終的に完全なショート状態になると、出力電圧［ｋＶ］・放電電流［μＡ］ともにゼロになる。そこで、電極の汚れ等によって出力電圧［ｋＶ］がある値Ｘ（例えば約３〜４ｋＶ程度）以下になると、保護回路は図４（ａ）の矢印Ａ_２→Ａ_３のように出力電圧［ｋＶ］をゼロまで減少させることによって、矢印Ａ_１→Ａ_２→Ａ_３→Ａ_１……のように正常と異常レベルとを繰り返すようになり、このとき異常検知信号が異常として出力されるようになっている。図４（ｂ）は電極の汚れ時における異常検知信号特性カーブの一例を示しており、上記の出力電圧［ｋＶ］が約３ｋＶ程度以下になると、異常検出電圧［Ｖ］が正常から異常レベル（本例ではＬ→Ｈレベル）に反転して、矢印Ｂ_１→Ｂ_２→Ｂ_３→Ｂ_１……のように正常と異常レベルとを繰り返すようになり、これにより異常検知信号はパルス状の信号となる。
【００１７】
上記異常検知信号を高電圧電源２から取り出すための異常検知信号出力手段５として、本例では図１に示す分圧回路２０と電圧比較回路２１とを設けている。ここでは出力電圧［ｋＶ］を分圧回路２０を介して電圧比較回路２１に入力し、電圧比較回路２１では分圧された電圧と一定の基準電圧（例えば２〜３［Ｖ］程度）とを比較し、例えば分圧された電圧が基準電圧よりも高いときはＬ信号（またはＨ信号）、低いときはＨ信号（またはＬ信号）を出力する。ここで、電極の汚れ等によって出力電圧［ｋＶ］が正常と異常レベルとを繰り返す場合には、電圧比較回路２１からの出力がＬ信号とＨ信号が交互に繰り返して出力されることとなる。これに対し、高電圧電源２の故障時や信号線の断線等のトラブル時には、例えばＬ信号が連続して出力されることとなる。これらの出力はフォトカプラ２２及び異常検知信号線７を介して、制御部６に入力されるようになっている。フォトカプラ２２は高電圧電源２から制御部６を保護する働きをする。さらに、異常検知信号線７とフォトカプラ２２との接続箇所にはプルアップ抵抗２４が接続されている。これにより高電圧電源２の故障時や信号線の断線等のトラブル時には、高電圧電源２からの異常検知信号（Ｌ信号）がプルアップされてＨ信号（異常状態と同じ信号）となり、これにより異常状態が連続して制御部６に入力されるようになっている。なお異常検知信号出力手段５として図１の分圧回路２０と電圧比較回路２１とを例示したが、これに限定されるものではない。
【００１８】
上記制御部６は、高電圧電源２からの異常検知信号入力を識別すると共に、風量切り替えスイッチ２５、切タイマースイッチ２６、リセットスイッチ１２、電極洗浄ランプ１４等を制御するマイクロコンピュータによって構成される。図１中の２３はマイクロコンピュータ電源である。本例では図５又は図６に示すように、メイン周期で高電圧電源２からの入力信号を監視する。ここでは所定時間（ｔ_０〜ｔ_１）内で所定のカウント数で入力信号をサンプリングし、またこの異常判断時の所定回数（例えば２００回分）が連続であるか、不連続であるかを識別することで、異常状態か正常状態であるかを識別できるようになっており、さらに信号特性の違いから電極の汚れによるものなのか、高電圧電源２の故障や信号線の断線等の問題によるものなのかを識別できるようになっている。さらに、制御部６は、電極の汚れと判断すると電極洗浄ランプ１４を点灯して、ユーザーにメンテナンスをするように知らせるものであり、一方、高電圧電源２の故障時や信号線の断線等のトラブル時には図示省略した別の報知手段（ランプ或いは音声等）によって知らせるものである。なお、上記図５及び図６において、マイクロコンピュータが入力信号を所定時間内でカウントする回数、及びその周期は一例であり、適宜変更自在である。
【００１９】
しかして、電極の汚れ時には、出力電圧が図４（ａ）に示す正常と異常レベルとを繰り返すので、異常検知信号は図６に示すようにパルス状で入力されるのに対し、高電圧電源２の故障や信号線の断線等のトラブル時には、異常検知信号入力がプルアップされて、Ｈ信号（異常状態と同じ信号）が連続して入力されることとなり、制御部６によって信号特性の違いを識別することができる。ここでは、マイクロコンピュータがメイン周期で高電圧電源２からの入力信号を監視し、例えば所定時間（例えば５ｍｓ）毎に高電圧電源２からの入力信号を確認し、所定カウント数（例えば６００回）の間に所定回数（例えば２００回分）以上の異常信号が入力されると異常と判断する。さらに異常と判断した時の回数の信号が図５に示すように連続であるか、図６に示すように、不連続（パルス状）であるかを識別することで、異常状態が電極の汚れによるものか、高電圧電源２の故障や信号線の断線等の問題によるものかを識別する。そして電極の汚れによる異常と判断すると、報知（例えば電極洗浄ランプ１４を点灯）して、ユーザーにメンテナンスをするように知らせる。これに対し、高電圧電源２の故障時や信号線の断線等のトラブル時には、別の手段（ランプや音声等）でユーザーに知らせるようにする。この結果、メンテナンス時には高電圧電源２の故障時や信号線の断線等のトラブル時と、電極の汚れ時との違いを簡易に識別でき、しかも、修理が完結したかどうかを短時間で判断できるようになり、作業の確認を短時間で行えるようになるメリットがある。
【００２０】
また、本発明の他例として、マイクロコンピュータが、一旦、異常と判断して、報知しているときに、高電圧電源２からの異常検知信号が所定時間経過後に正常信号に戻り、正常と判断した場合は、報知を中止（例えば電極洗浄ランプ１４を消灯）するように制御することも可能である。また、異常状態を確定して直ちに報知するのではなく、異常と判断しても仮異常状態と判断し、この仮異常状態が所定時間（例えば２時間）を経過した後に報知することも可能である。これは、特に一時的に結露した場合、電極がきれいな状態であっても、異常検知信号が異常状態を示す場合があるので、所定時間（例えば、２時間）を設けた方がよいからである。具体的には、異常と判断した時点で仮異常として、所定時間（例えば１０分間）が経過した後に再度異常検知信号の監視を行う。再度異常と判断すると２回目の仮異常とする。この動作を所定時間（１０分間）毎に繰り返し、トータル所定時間（例えば２時間）後にも異常状態が継続していれば、異常状態と確定し、報知する。但し、この場合においても異常検知信号が連続であるか、不連続であるかを識別し、その状態に応じて報知方法を切り替えるようにする。また、上記トータル所定時間（例えば２時間）後に異常状態が途切れているときは正常状態と確定して、報知は行なわない状態に自動的に復帰する。
【００２１】
またメンテナンス時において、修理が完了したかどうかを所定時間（例えば２時間）経過しないと分からないようでは、確認が困難なため、特定の操作によって短時間で確認できるようにしてもよい。例えば、１つのスイッチ（例えば図１に示す風量切り替えスイッチ２５）の長押しや、複数のスイッチ（例えば図１における切タイマースイッチ２６とリセットスイッチ１２）の同時押し等により、電極の汚れ以外による問題が修理完了したかどうかを短時間（例えば１秒間）で報知可能とするようにすることも可能である。なお、上記特定の操作を行わずに、所定時間（例えば５分間）経過すると、自動的に報知することも可能である。この場合、異常検知信号が正常信号に復帰した時点で報知を中止（例えば電極洗浄ランプ１４の消灯）する。これにより、無駄なメンテナンスをなくし、必要なメンテナンスのみを行なうことができる。
【００２２】
【発明の効果】
上述のように請求項１記載の発明にあっては、空気を取り込むためのファン及びモータと、空気浄化用のフィルターと、それらを収納するハウジング等を備えると共に、放電極と対向電極との間に高電圧を印加してプラズマを発生させたり、放電によりマイナスイオンを発生させるための高電圧電源を備える空気清浄機であって、高電圧電源の出力状態が正常か異常であるかどうかを知らせる異常検知信号を出力する異常検知信号出力手段と、異常検知信号出力手段からの異常検知信号を入力して電極の汚れ等による異常検知信号と高電圧電源の故障や信号線の断線等による異常検知信号の信号特性の違いを識別して報知する制御部とを具備しているので、電極の汚れ時には例えば不連続な異常検知信号が出力され、高電圧電源の故障や信号線の断線等のトラブル時には例えば連続した信号が出力されることで、その信号特性の違いを制御部で識別して報知することで、異常の原因が電極の汚れ等によるものか、高電圧電源の故障時や信号線の断線等によるものかを知らせることができる。この結果、メンテナンス時には高電圧電源の故障時や信号線の断線等のトラブル時と、電極の汚れ時との違いを簡易に識別でき、また修理が完結したかどうかを短時間で判断できるようになり、作業の確認を短時間で行えるものとなる。
【００２３】
また請求項２記載の発明は、請求項１記載の効果に加えて、制御部は、異常状態を識別した後に所定時間内に正常信号に戻った場合は、正常状態に自動復帰するように構成されているので、例えば電極が一時的に結露した場合、電極がきれいな状態であっても、異常検知信号が異常状態を示す場合があり、所定時間を経過したときに正常状態に自動復帰して報知を中止することで、不要なメンテナンスに煩わされることがなくなる。
【００２４】
また請求項３記載の発明は、請求項１記載の効果に加えて、制御部は、異常状態を識別した後に更に所定時間経過後に異常状態を報知するので、例えば電極が一時的に結露した場合、電極がきれいな状態であっても、異常検知信号が異常状態を示す場合があり、所定時間を経過するまでは仮異常状態と判断し、この間は報知を行なわないで、所定時間経過後に異常状態であると判断したときにはじめて報知することによって、必要なメンテナンスのみを行なうことができる。
【００２５】
また請求項４記載の発明は、請求項１記載の効果に加えて、制御部は、異常状態を識別した場合で且つ電極の汚れ以外の場合は、特定操作により所定時間を経過せずに報知するので、メンテナンス時において高電圧電源の故障時や信号線の断線等の場合は、修理が完了したかどうかを所定時間経過しないと分からないようでは、確認が困難なため、例えばスイッチを操作するなどの特定の操作によって短時間で確認可能とすることで、電極の汚れ以外の修理が完了したかどうかを直ちに確認でき、作業能率が良くなる。
【００２６】
また請求項５記載の発明は、請求項１記載の効果に加えて、制御部は、異常状態を識別した場合で且つ電極の汚れ以外の場合には、所定時間を待たずに自動的に報知するので、メンテナンス時において高電圧電源の故障時や信号線の断線等の場合は、修理が完了したかどうかを所定時間経過後に自動的に報知することによって、特定の操作を行なうことなく、正常状態に復帰したことを自動的に認識できるようになり、メンテナンス性が一層良くなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態の空気清浄機に搭載されている高電圧電源の高電圧制御ブロック図である。
【図２】同上の空気清浄機の断面図である。
【図３】同上の空気清浄機の正面図である。
【図４】（ａ）は高電圧回路垂下特性カーブを説明するグラフ、（ｂ）は異常検知信号特性カーブを説明するグラフである。
【図５】（ａ）は同上の高電圧電源の故障や信号線の断線等のトラブル時における異常検知信号を示し、（ｂ）は制御部による異常検知信号を監視するタイミングの一例を示し、（ｃ）はマイクロコンピュータの判定を示し、（ｄ）（ｅ）は所定時間内でのカウント数（例えば６００回）の中で異常信号が入力された回数が例えば２００回を超えると異常と判定する場合の一例を示す図である。
【図６】（ａ）は同上の電極の汚れ時の異常検知信号を示し、（ｂ）は制御部による異常検知信号を監視するタイミングの一例を示し、（ｃ）はマイクロコンピュータの判定を示し、（ｄ）（ｅ）は所定時間内でのカウント数（例えば６００回）の中で異常信号が入力された回数が例えば２００回を超えると異常と判定する場合の一例を示す図である。
【符号の説明】
１　空気清浄機
２　高電圧電源
３　放電極
４　ハウジング
５　異常検知信号出力手段
６　制御部
１７　フィルター
１８　ファン
１９　モータ

Claims

空気を取り込むためのファン及びモータと、空気浄化用のフィルターと、それらを収納するハウジング等を備えると共に、放電極と対向電極との間に高電圧を印加してプラズマを発生させたり、放電によりマイナスイオンを発生させるための高電圧電源を備えた空気清浄機において、高電圧電源の出力状態が正常か異常であるかどうかを知らせる異常検知信号を出力する異常検知信号出力手段と、異常検知信号出力手段からの異常検知信号を入力して電極の汚れ等による異常検知信号と高電圧電源の故障や信号線の断線等による異常検知信号の信号特性の違いを識別して報知する制御部とを具備していることを特徴とする空気清浄機。
制御部は、異常状態を識別した後に所定時間内に正常信号に戻った場合は、正常状態に自動復帰するように構成されていることを特徴とする請求項１記載の空気清浄機。
制御部は、異常状態を識別した後に更に所定時間経過後に異常状態を報知することを特徴とする請求項１記載の空気清浄機。
制御部は、異常状態を識別した場合で且つ電極の汚れ以外の場合は、特定操作により所定時間を経過せずに報知することを特徴とする請求項１記載の空気清浄機。
制御部は、異常状態を識別した場合で且つ電極の汚れ以外の場合には、所定時間を待たずに自動的に報知することを特徴とする請求項１記載の空気清浄機。