JP2005003275A - 空気清浄機 - Google Patents

Abstract

【課題】装置の内部にこもり臭を溜めることのない空気清浄機を提供すること。
【解決手段】この空気清浄機は集塵フィルタ１０を備え、運転スイッチ５ａがオン状態の時は、あらかじめ設定された風量に応じた回転数でファンモータを駆動させ、運転スイッチ５ａがオフ状態の時は、ファンモータの駆動を止め、空気清浄機１をオフ状態とする。ここで、あらかじめ設定された時間（１６分間）以上経過した時は、ファンモータのみを使用者が気づかない程度の弱い回転数で、所定時間（４分間）回転させ、運転スイッチ５ａがオン状態になるまではこの動作を繰り返し実行する。よって、空気清浄機１内の集塵フィルタ１０の付着物から発する臭いが装置内にこもることがない。
【選択図】 図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、空気清浄機に関し、詳細には、ファンモータでファンを駆動して、集塵フィルタ及び脱臭手段により、空気を清浄化する空気清浄機に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、室内に設置される空気清浄機としては、空気取り入れ口から室内の空気を吸入し、その吸入空気から粒子除去フィルタにより粉塵（ダスト）を捕集し、その後、光透過性フィルタを用いて臭気成分を除去し、送風ファンの排気側に設けた空気吹き出し口から清浄な空気を室内に吹き出すようにしたものが提案されている。（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特開２０００−２５４４５２号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の空気清浄機においては、長時間空気清浄機の運転が停止された際には、粒子除去フィルタに捕集された塵埃、塵埃に付着した細菌類等の臭いが装置内にこもり、空気清浄機の運転開始時に、そのこもり臭が室内に吹き出され、使用者に不快感を与えるという問題点があった。
【０００５】
本発明は、上述の課題を解決するためになされたものであり、装置の内部にこもり臭を溜めることのない空気清浄機を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１に記載の空気清浄機は、吸入口と吹出口とを結ぶ空気通路に、集塵フィルタ、ファン、及び脱臭手段を備えた空気清浄機において、前記ファンを駆動するファンモータと、当該ファンモータの回転を制御するファンモータ制御手段と、空気清浄機の運転を指示する運転スイッチとを備え、前記ファンモータ制御手段は、前記運転スイッチがオフ状態となって、空気清浄機が所定時間運転されなかった場合には、前記ファンモータを通常の運転時より低速の回転速度で、間欠作動させることを特徴とする。
【０００７】
この構成の空気清浄機では、運転スイッチがオン状態にされると、ファンモータ制御手段にファンの駆動が指示され、ファンモータ制御手段はファンモータの回転を制御し、ファンを駆動させる。ファンの駆動によって、吸入口から空気が空気通路に吸入され、その吸入された空気中に含まれる塵埃や塵埃に付着した細菌等は集塵フィルタによって捕集されるとともに、脱臭手段により脱臭され、塵埃等が除去され、脱臭された清浄空気が吹出口から吹き出される。そして、運転スイッチがオフ状態にされ、空気清浄機が所定時間運転されなかった場合には、ファンモータが間欠作動制御される。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施の形態について、図面に基づいて説明する。図１は空気清浄機１の概略を示した縦断面図である。図１に示すように、本実施の形態の空気清浄機１は、縦長の略直方体形状である筐体２の正面下方に、空気を吸い込むための吸入口９が形成され、筐体２の上面の正面側の角部には清浄化された空気を吹き出すための吹出口４が形成されている。筐体２の上方には、空気清浄機１を操作するためのスイッチパネル５が配設され、筐体２の内部に配設されたコントローラ６に接続されている。
【０００９】
さらに、筐体２内には、吸入口９と吹出口４とを連通した空気通路８が形成され、その空気通路８の下部においては、吸入口９の奥に配設されたファン７により、吸入口９から吹出口４の方向へ空気を流通させている。また、空気通路８の吸入口９には大きな塵埃を除去するためのプレフィルタ１３が装着されている。空気通路８の略中央には、空気通路８を横切って、プレフィルタ１３で除去されなかった細かな塵埃等を除去するための集塵フィルタ１０が設けられている。そして、集塵フィルタ１０の上方には殺菌用の紫外線ランプ１１が２本、集塵フィルタ１０の下方には殺菌用の紫外線ランプ１１が１本配設され、集塵フィルタ１０の上方に配設された２本の紫外線ランプ１１のさらに上方には脱臭用の光触媒フィルタ１２が配設されている。
【００１０】
また、集塵フィルタ１０はＨＥＰＡ（Ｈｉｇｈ Ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ Ｐａｒｔｉｃｕｌａｔｅ Ａｉｒ）フィルタ又はＵＬＰＡ（Ｕｌｔｒａ Ｌｏｗ Ｐｅｎｅｔｒａｔｉｏｎ Ａｉｒ）フィルタ等の高性能集塵フィルタであり、ガラス繊維からなる濾材をプリーツ状に折り畳むことにより形成されている。また、紫外線ランプ１１は、集塵フィルタ１０の濾材のプリーツ方向に対して直交して配設されている。光触媒フィルタ１２は、紫外線ランプ１１により励起される酸化チタンを基材にしてなる光触媒層により形成されている。
【００１１】
次に、スイッチパネル５について説明する。スイッチパネル５には、空気清浄機１の運転、即ち、ファンモータ２５の駆動及び紫外線ランプ１１の点灯を指示する運転スイッチ５ａと、押下すると風量が「強」、「中」、「弱」に切り換わる風量切換用スイッチ（図示外）と、風量切換用スイッチにより切り換えられた現在の風量を「強」、「中」、「弱」に各々対応したＬＥＤを点灯して、３段階で表示する表示器（図示外）が設けられている。なお、風量の「強」、「中」、「弱」に対応するファンモータ２５の回転速度は、強は１３００ｒｐｍ、中は１０６０ｒｐｍ、弱は８００ｒｐｍに各々設定されている。なお、これらの回転速度は、これらに限られず変更してもよい。
【００１２】
次に、空気清浄機１の電気的構成について、図２を参照して説明する。図２は、空気清浄機１の電気的構成を示すブロック図である。図２に示すように、コントローラ６には、スイッチパネル５と、紫外線ランプ１１と、ファン７を回転させるファンモータ２５とが接続されている。そしてこのコントローラ６は、ＣＰＵ１５ａと、ＣＰＵ１５ａに接続されたＲＯＭ１５ｂ及びＲＡＭ１５ｃと、電源回路１６と、インバータ回路２３と、ファン７を駆動させるファンモータ２５に電源を供給するためのモータ駆動回路２４と、Ｉ／Ｆ回路２０，２１及び２２とにより構成されている。詳細には、空気清浄機１を制御するＣＰＵ１５ａには、ＣＰＵ１５ａに安定化された直流電源を供給するための電源回路１６と、Ｉ／Ｆ回路２０〜２２とが各々接続されている。そして、Ｉ／Ｆ回路２０には、使用者が空気清浄機１を操作するためのスイッチパネル５が接続されている。Ｉ／Ｆ回路２１には、紫外線ランプ１１を高周波点灯させるためのインバータ回路２３が接続され、インバータ回路２３には、紫外線ランプ１１が接続されている。Ｉ／Ｆ回路２２には、ファンモータ２５に電源を供給するためのモータ駆動回路２４が接続され、モータ駆動回路２４にはファンモータ２５が接続され、ファンモータ２５にはファン７が接続されている。ＣＰＵ１５ａは、スイッチパネル５から送信される信号にしたがって、Ｉ／Ｆ回路２２を通じて、モータ駆動回路２４にファンモータ２５の駆動電力指示値を出力し、モータ駆動回路２４はその駆動電力指示値に基づいて、ファンモータ２５に駆動電力を供給し、その駆動電力にしたがってファンモータ２５がファン７を回転させるようになっている。なお、ファンモータ２５の回転速度は、周知のＰＷＭ制御により制御されている。
【００１３】
また、ＣＰＵ１５ａには、ＲＯＭ１５ｂ及びＲＡＭ１５ｃが接続されている。ＲＡＭ１５ｃは実行中のプログラムを一時的に記憶したり、各種データ等を記憶する読み出し・書き込み可能なメモリであり、ＲＯＭ１５ｂには、空気清浄機１の制御に関する制御プログラムが記憶されている。
【００１４】
次に、上記の構成を有する空気清浄機１の運転動作について、図１を参照して説明する。スイッチパネル５の運転スイッチ５ａが投入され、空気清浄機１が運転を開始すると、紫外線ランプ１１が点灯するとともに、図２に示すファンモータ２５によりファン７が回転し、吸入口９から室内の空気が吸い込まれる。吸入口９から吸い込まれた空気は、プレフィルタ１３により大きな埃が除去され、集塵フィルタ１０により細かな塵埃や塵埃に付着した細菌類が高効率で捕集される。そして、集塵フィルタ１０の裏表全体には紫外線ランプ１１からの紫外線が照射され、捕集された細菌類が効率的に殺菌されるようになっている。集塵フィルタ１０によりろ過された空気は、さらに紫外線ランプ１１により励起された光触媒フィルタ１２により臭気成分が除去される。このように、空気中の埃や塵埃が除去され、脱臭された清浄空気が、吹出口４から室内に吹き出されるようになっている。
【００１５】
次に、空気清浄機１の運転停止中におけるファンモータ２５のみの間欠作動制御について、図３及び図４を参照して説明する。図３は、ファンモータ２５の制御について示すフローチャートであり、図４は、ファンモータ２５の動作を示すタイミングチャートである。なお、間欠作動中のファンモータ２５の停止時間（ｔｏｆｆ）及び作動時間（ｔＦ）は、後述する試験結果（図５参照）より各々１６分及び４分に設定され、間欠作動中のファンモータ２５の回転速度は低速の２８０ｒｐｍに設定されている。
【００１６】
まず、空気清浄機１の運転スイッチ５ａがオン（ｔ１タイミング）にされた時（Ｓ１：ＹＥＳ）は、空気清浄機１の運転が開始され、スイッチパネル５で選択された風量「強」「中」「弱」のいずれかの風量でファンモータ２５を回転させる（Ｓ３）。この時、吸入口９から吸い込まれた空気は集塵フィルタ１０によって塵埃等が捕集され、光触媒フィルタ１２により脱臭されて吹出口４から清浄空気として吹き出される（図１参照）。次いで、運転スイッチ５ａがオフ（ｔ２タイミング）にされると（Ｓ１：ＮＯ）、モータ駆動回路２４からファンモータ２５に供給していた電力を停止することにより、ファンモータ２５を停止させる（Ｓ２）。
【００１７】
次いで、空気清浄機１の停止時間を計測するためのタイマカウンタｋ１がリセットされ（Ｓ４）、さらにタイマカウンタｋ１のカウントが開始される（Ｓ５）。ここで、運転スイッチ５ａがオンにされた場合は（Ｓ６：ＹＥＳ）、空気清浄機１の運転が開始され、スイッチパネル５で選択された風量「強」「中」「弱」のいずれかの風量でファンモータ２５を回転させる（Ｓ３）。
【００１８】
そして、運転スイッチ５ａがオフにされてから１６分経過後（ｔ３タイミング）には（Ｓ８：ＹＥＳ）、空気清浄機１内の空気を、空気清浄機１の外部に排出するために、ファンモータ２５のみを２８０ｒｐｍで低速回転させる（Ｓ９）。ファンモータ２５の２８０ｒｐｍによる風量は非常に弱く、ファンモータ２５から発するモータ音等はほとんど発生しないため、使用者にはほとんど気づかれず、消費電力もわずかである。
【００１９】
さらに、ファンモータ２５の作動時間を計測するためのタイマカウンタｋ２がリセットされ（Ｓ１０）、タイマカウンタｋ２のカウントが開始される（Ｓ１１）。ここで、運転スイッチ５ａがオンにされた場合は（Ｓ１２：ＹＥＳ）、空気清浄機１の運転が開始され、スイッチパネル５で選択された風量「強」「中」「弱」のいずれかの風量でファンモータ２５を回転させる（Ｓ３）。
【００２０】
そして、ファンモータ２５が２８０ｒｐｍで回転中は、空気清浄機１内部の空気が吹出口４から排出される。次いで、ファンモータ２５が回転してから４分経過後（ｔ４タイミング）には（Ｓ１３：ＹＥＳ）、回転させていたファンモータ２５を停止させ（Ｓ１４）、再びＳ１に戻り、処理を繰り返す。そして、運転スイッチ５ａがオフである場合（Ｓ１：ＮＯ）は、ファンモータ２５の間欠作動が繰り返し実行される。したがって、再度運転スイッチ５ａがオン（ｔ５タイミング）にされた場合（Ｓ１：ＹＥＳ）は、吹出口４からはこもり臭のない清浄空気が吹き出されることになる。
【００２１】
次に、間欠作動中のファンモータ２５のｔｏｆｆ（停止時間）とｔＦ（作動時間）について、図５を参照して説明する。図５は、ファンモータ２５の間欠作動の各種動作パターンについての試験結果を示す表である。この試験では、ファンモータ２５の間欠作動におけるファンモータ２５のｔｏｆｆ（停止時間）と、ｔＦ（作動時間）とを変更して、空気清浄機１の運転開始時のこもり臭と、集塵フィルタ１０の寿命に与える影響を調べた。
【００２２】
以下、間欠作動試験の試験方法の詳細について説明する。図５に示すように、間欠作動試験には、それぞれｔｏｆｆ（分）とｔＦ（分）との時間を各々変えたＮｏ１〜８までの計８つの試験区を設けた。そして、各試験区において、ｔｏｆｆ（分）、ｔＦ（分）の間欠作動を一定時間行った後に、空気清浄機１の運転開始時に吹出口４から吹き出されるこもり臭を、◎：無臭、○：ほとんど臭わない、△：やや臭う、×：非常に臭う、の４段階に分けてそれぞれ官能評価により判定した。それに併せ、各試験区で間欠作動を一定時間行った場合に、集塵フィルタ１０の寿命に与える影響について、○：影響なし、×：影響ありの２つに分けてそれぞれ判定を行った。
【００２３】
なお、間欠作動試験には、未使用の集塵フィルタ１０を用いて、風量「弱」であらかじめ１週間同条件で運転した８つの空気清浄機１を使用した。その後、各空気清浄機１のファンモータ２５を上述した８つの各試験区の動作パターンで２日間間欠作動させ、その後の空気清浄機１の運転開始時に、吹出口４から吹き出されるこもり臭を官能評価により判定した。
【００２４】
次に、図５の間欠作動試験の結果について詳細に説明する。試験区Ｎｏ１のように、空気清浄機１の運転停止中に、ファンモータ２５を間欠作動させない場合は、集塵フィルタ１０の寿命には全く影響ないが、空気清浄機１の運転開始時にこもり臭が強く発生した。これは、空気清浄機１の運転停止中に、集塵フィルタ１０に付着した塵埃、塵埃に付着した細菌類から発生した臭いがこもり、それが、空気清浄機１の運転開始と同時に外部に吹き出されたためと考えられる。また、試験区Ｎｏ２においてファンモータ２５を間欠作動させても、ｔｏｆｆ（停止時間）が１２０分と長いと、臭いが空気清浄機１内にこもり、ｔＦ（作動時間）が５分ではそれらを防ぐことができず、試験区Ｎｏ１と同様な結果となった。
【００２５】
また、試験区Ｎｏ３のように、試験区Ｎｏ１とは反対に、空気清浄機１の運転が停止中、ファンモータ２５のみを低速で回転し続けた場合には、空気清浄機１内の空気は常に吹出口４から吹き出されているので、空気清浄機１内にこもり臭が発生することはない。しかし、集塵フィルタ１０の塵埃による目詰まりが早く、集塵フィルタ１０の寿命が短くなってしまう。また、常にファンモータ２５が回っているので、ファンモータ２５の駆動に要する消費電力が多くなり経済的ではない。このように、ファンモータ２５の駆動に要する消費電力を節約するためには、ファンモータ２５の作動時間（ｔＦ）をできるだけ短くし、また、集塵フィルタ１０からの臭いが発生しない程度の停止時間（ｔｏｆｆ）を求めるのがよい。
【００２６】
そこで、試験区Ｎｏ４，Ｎｏ５のように、試験区Ｎｏ２よりファンモータ２５の停止時間（ｔｏｆｆ）を約半分の６４分にして試験を行ったところ、試験区Ｎｏ２よりは臭いはやや感じられなくなったが、若干まだこもり臭が吹出口４から発生した。そして、ファンモータ２５の停止時間（ｔｏｆｆ）を、さらに短縮して試験を行ったところ、試験区Ｎｏ６、Ｎｏ７の結果に示すように、まだ吹出口４からこもり臭がやや感じられた。そこで、試験区Ｎｏ８のように、ファンモータ２５の停止時間を試験区Ｎｏ７と同じである１６分に設定して、ファンモータ２５の運転時間を４分に設定したところ、こもり臭がほぼ解消された。
【００２７】
また、集塵フィルタ１０の寿命は、運転累積時間が、風量「中」で約１万時間と設定されており、間欠作動中のファンモータ２５の風量は「中」に対して約１／１１であることがわかっている。このことから、ファンモータ２５を間欠作動させれば、集塵フィルタ１０に与える影響はほとんどない。
【００２８】
以上の結果より、ファンモータ２５の間欠作動の動作パターンとしては、試験区Ｎｏ８のファンモータ２５の停止時間（ｔｏｆｆ）は１６分、作動時間（ｔＦ）は４分の動作パターンが好適であった。なお、これらの試験結果については、使用するフィルタの大きさ及び種類等によって異なるものであり、上記の時間設定に限られず、使用する集塵フィルタに適した条件で時間設定を行えばよい。
【００２９】
以上説明したように、上記実施形態の空気清浄機１は、空気清浄機１が停止状態では、空気清浄機１内の空気の流れが止まってしまい、集塵フィルタ１０に溜まった塵埃や塵埃に付着した細菌類の臭いがこもり、空気清浄機１の運転開始時に吹出口４からこもり臭として吹き出されてしまう。そこで、空気清浄機１の運転停止中にファンモータ２５のみを間欠作動させることにより、こもり臭の発生を抑えることが可能となった。また、ファンモータ２５を低速で間欠作動させるので、消費電力の増加を最小限に抑えるとともに、集塵フィルタ１０の寿命にもほとんど影響を及ぼさない。また、ファンモータ２５の回転速度が低速であることから、周囲に人がいても気づかれず、違和感を与えることがない。
【００３０】
さて、本発明の空気清浄機１は、上記の実施の形態に限定されることなく、各種の変更が可能である。例えば、空気清浄機１の内部に、オゾン発生器等を取りつけて、空気清浄機１の清浄空気をオゾンの殺菌効果により殺菌して、吹出口４から殺菌空気を吹き出すようにしてもよい。また、空気清浄機１に設けた集塵フィルタ１０の枚数、及び紫外線ランプ１１の本数は、上記に限られず変更してもよい。
【００３１】
【発明の効果】
上記説明から明らかなように、請求項１に記載の空気清浄機によれば、空気清浄機が所定時間運転されなかった場合には、ファンモータのみを間欠作動させるので、空気清浄機内にこもり臭を発生させることがない。よって、空気清浄機の運転開始時に、こもり臭が吹出口より吹き出されず、使用者に不快感を与えることがない。また、間欠作動中は、ファンモータを通常の運転時より低速の回転速度で作動させるので、ファンの駆動音が微少で周囲の人に気づかれることがなく、かつ消費電力の増加を最小限に抑えることができ、集塵フィルタの寿命にもほとんど影響を及ぼさない。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、空気清浄機１の概略を示した縦断面図である。
【図２】図２は、空気清浄機１の電気的構成を示すブロック図である。
【図３】図３は、ファンモータ２５の制御について示すフローチャートである。
【図４】図４は、ファンモータ２５の動作を示すタイミングチャートである。
【図５】図５は、ファンモータ２５の間欠作動の各種動作パターンについての試験結果を示す表である。
【符号の説明】
１ 空気清浄機
２ 筐体
４ 吹出口
５ スイッチパネル
５ａ 運転スイッチ
６ コントローラ
７ ファン
９ 吸入口
１０ 集塵フィルタ
１２ 光触媒フィルタ
２４ モータ駆動回路
２５ ファンモータ

Claims (1)

1. 吸入口と吹出口とを結ぶ空気通路に、集塵フィルタ、ファン、及び脱臭手段を備えた空気清浄機において、
   前記ファンを駆動するファンモータと、
   当該ファンモータの回転を制御するファンモータ制御手段と、
   空気清浄機の運転を指示する運転スイッチと
   を備え、
   前記ファンモータ制御手段は、前記運転スイッチがオフ状態となって、空気清浄機が所定時間運転されなかった場合には、前記ファンモータを通常の運転時より低速の回転速度で、間欠作動させることを特徴とする空気清浄機。

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