JP2006021145A - 空気清浄機 - Google Patents

Abstract

【課題】 最大風量で運転し、この最大風量までの時間間隔を短くして、より最大風量で運転する機会を増やして室内の空気の汚れを清浄する空気清浄機を提供する。
【解決手段】 室内の空気を吸込口１０から吸引し集塵フィルタ１３を介して吹出口１１から清浄空気を送風する送風ファン３と、室内の空気の汚れを検出するほこりセンサ４及びガスセンサ５と、１分の間、風量が最大になるように送風ファン３を制御し、その後、１時間の間、各センサ４，５の検出に基づいて送風ファン３の風量を制御する制御部６とを備え、制御部６は、１分の間に風量を最大にしているときに各センサ４，５の検出に基づいて室内の空気が汚れているかどうかを判定し、空気が汚れているときは、前記の１時間を３０分に変更する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、室内の空気を清浄する空気清浄機に関するものである。

従来の空気清浄機には、空気の汚染レベルに応じて送風ファンによる風量を自動調節する自動運転機能を搭載しており、この自動運転機能の実行中において、送風ファンの動作を停止し、この状態が所定時間継続すると、停止していた送風ファンを動作させて、センサによる空気の汚染レベル検出を間欠的に実行するようにしている（例えば、特許文献１参照）。
特開２００３−４２４９５号公報（第２頁）

前述した従来の空気清浄機は、自動運転機能の実行中において、空気のきれいな状態では、送風ファンを停止し、或いは最小風量で運転している。この状態で本体より離れた場所で空気が汚れ始めた場合、本体に内蔵されたほこりセンサやガスセンサまでは空気の汚れが到達しにくく、本体より離れた場所のほこりやごみ、ガスをなかなか検出できなかった。これにより、自動運転時において、空気がきれいなときは、送風ファンを停止していたり、風量を小さくして運転しているため、騒音は静かであるが、本体より離れた場所で空気が汚れ始めた場合には空気清浄を十分に行えずに、使用者が不快に感じて、利便性に欠けるという、本質機能が働かないという問題があった。

本発明は、前記のような課題を解決するためになされたもので、第１の目的は、センサによる空気の汚れを検出し易いように風量を大きくし、この大きな風量によって空気の汚れを検出した場合、その大きな風量で運転する時間間隔を短くして大きな風量で運転する機会を増やし、室内の空気洗浄を速やかに行うことができる空気清浄機を提供するものである。
また、第２の目的は、広い部屋であっても空気の汚れを速やかに検出して空気清浄を行うことが可能な空気清浄機を提供するものである。
さらに、第３の目的は、空気の汚れ具合に応じて、ほこりセンサやガスセンサの検出感度を上げる空気清浄機を提供するものである。

本発明に係る空気清浄機は、集塵フィルタと、室内の空気を本体内に吸引し集塵フィルタを介して本体外に送風する送風ファンと、室内の空気の汚れを検出するセンサと、第１の所定時間の間、風量が大きくなるように送風ファンを制御し、その後、第２の所定時間の間、センサの検出に基づいて送風ファンの風量を制御する処理を周期的に繰り返し行う制御手段とを備え、この制御手段は、第１の所定時間の間に風量を大きくしているときにセンサの検出に基づいて室内の空気が汚れているかどうかを判定し、空気が汚れているときは、第２の所定時間を短く設定する。
また、本発明に係る空気清浄機は、集塵フィルタと、室内の空気を本体内に吸引し集塵フィルタを介して本体外に送風する送風ファンと、室内の空気の汚れを検出するセンサと、第１の所定時間の間、風量が大きくなるように送風ファンを制御し、その後、第２の所定時間の間、センサの検出に基づいて送風ファンの風量を制御する処理を周期的に繰り返し行う制御手段とを備え、この制御手段は、第１の所定時間の間に風量を大きくしているときにセンサの検出に基づいて室内の空気が汚れているかどうかを判定し、空気が汚れているときは、その風量がより大きくなるように送風ファンを制御する。
さらに、本発明に係る空気清浄機は、集塵フィルタと、室内の空気を本体内に吸引し集塵フィルタを介して本体外に送風する送風ファンと、室内の空気の汚れを検出するセンサと、第１の所定時間の間、風量が大きくなるように送風ファンを制御し、その後、第２の所定時間の間、センサの検出に基づいて送風ファンの風量を制御する処理を周期的に繰り返し行う制御手段とを備え、この制御手段は、第１の所定時間の間に風量を大きくしているときにセンサの検出に基づいて室内の空気が汚れているかどうかを判定し、空気が汚れているときは、センサの検出感度を上げて、室内の空気の汚れを判定する。

本発明によれば、第１の所定時間の間、例えば最大風量で運転しているときにセンサの検出に基づいて室内の空気が汚れているかどうかを判定し、空気が汚れているときは、第２の所定時間、即ち最大風量にするまでの運転時間間隔を短く設定するようにしたので、センサによる空気中の汚れをより検出し易くなり、このため、室内の空気清浄をより早く、効率的に行うことができ、また、消費電力を抑えることができて省エネにつながり、使用者にとっては使い勝手がよいという効果がある。
また、本発明によれば、第１の所定時間の間、例えば最大風量で運転しているときにセンサの検出に基づいて室内の空気が汚れているかどうかを判定し、空気が汚れているときは、その風量がより大きくなるように送風ファンを制御するようにしたので、センサによる空気中の汚れをより検出し易くなり、このため、広い部屋であっても空気の汚れや僅かな空気の汚れも空気清浄をより早く、効率的に行うことができ、使用者にとっては使い勝手がよいという効果がある。
さらに、本発明によれば、第１の所定時間の間、例えば最大風量で運転しているときにセンサの検出に基づいて室内の空気が汚れているかどうかを判定し、空気が汚れているときは、センサの検出感度を上げて室内の空気の汚れを判定するようにしたので、センサによる極僅かな空気の汚れを検出することが可能になり、このため、室内の空気清浄をより早く、効率的に行うことができ、また、空気の汚れに敏感な使用者にとっては空気の汚れ度合いをより低くすることができて、使い勝手がよいという効果がある。

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ブロック図、図２は空気清浄機の側面を切り欠いて示す断面図である。
電源メインスイッチ１は、空気清浄機の運転を開始するための操作スイッチで、図２に示すように制御基板７上に実装され、操作部分が脚部１２の上面を突出している。自動運転モード切換スイッチ２は、自動運転モードを選択するための操作スイッチで、電源メインスイッチ１に隣接して制御基板７上に実装されている。送風ファン３は、モータ３ａとモータ３ａの回転軸に装着された羽根３ｂとからなり、運転時には、室内の空気を本体前部に設けられた吸込口１０から吸引し、その空気を集塵フィルタ１３で清浄させて本体上部に設けられた吹出口１１から送風する。ほこりセンサ４は、集塵フィルタ１３の前面の下側に設置され、空気中に浮遊する埃の検出に応じてパルス信号を出力する。ガスセンサ５は、集塵フィルタ１３の前面の上側に設置され、たばこ等の煙に含まれる水素分や一酸化炭素分の検出に基づいて信号（アナログ量）を出力する。

制御部６は、制御基板７に実装されたマイコンからなり、運転メインスイッチ１の押下を検知すると、自動運転モード切換スイッチ２が押下されたかどうかを判定し、自動運転モード切換スイッチ２が押下されなかったときは通常の運転モードに入る。この運転モードは、ほこりセンサ４及びガスセンサ５の各出力から室内の空気が汚れていないと判断したとき送風ファン３の風量を弱にし、室内の空気が汚れていると判断したときは送風ファン３の風量を強にする。

また、運転メインスイッチ１の押下の後に、自動運転モード切換スイッチ２の押下を検知したときは、例えば１分間（第１の所定時間）、送風ファン３の風量を最大にし、１分経過したときは、第２の所定時間、即ち最大風量で運転するまでの運転時間間隔を例えば１時間に設定して、その間、送風ファン３の風量を弱にする。１分間、送風ファン３の風量を最大にしたときに、ほこりセンサ４及びガスセンサ５の各出力から室内の空気が汚れていると判断したときは、第２の所定時間である運転時間間隔の１時間を例えば３０分に短く変更設定して、その間、送風ファン３の風量を弱にする。送風ファン３の風量を弱にしているときに、ほこりセンサ４及びガスセンサ５の各出力から室内の空気が汚れていると判断したときは、送風ファン３の風量を強にする。

次に、本実施の形態１の空気清浄機の動作を図３に示すフローチャートに基づいて説明する。
空気清浄機の制御部６は、運転メインスイッチ１の押下を検知すると（Ｓ１）、自動運転モード切換スイッチ２が押下されたかどうかを判定する（Ｓ２）。自動運転モード切換スイッチ２が押下されなかったときは、通常の運転モードで空気清浄機を運転する（Ｓ３）、運転メインスイッチ１の押下の後に、自動運転モード切換スイッチ２の押下を検知したときは、タイマ時間を１分（第１の所定時間）に設定すると共に、送風ファン３の運転を開始して風量が最大になるように制御する（Ｓ４、Ｓ５）。そして、ほこりセンサ４及びガスセンサ５からの信号に基づいて室内の空気が汚れているかどうかを判定する（Ｓ６）。室内の空気が汚れていないときは、１分のタイマ時間がカウントダウンによりゼロになったかどうかを判定し（Ｓ８）、タイマ時間がゼロになったときはＳ９へ進むが、タイマ時間がゼロでないときは、Ｓ５に戻って送風ファン３の運転（最大風量）を維持する。また、Ｓ６において、室内の空気が汚れていると判断したときは、最大風量の運転時間間隔（第２の所定時間）を１時間から３０分に短く変更設定し（Ｓ７）、前記と同様に１分のタイマ時間がゼロになったかどうかを判定する（Ｓ８）。

送風ファン３の風量を最大にしているときに、１分のタイマ時間がゼロになると、最大風量の運転時間間隔を設定する（Ｓ９）。この運転時間間隔は、１分間、送風ファン３の風量を最大にしたときに、室内の空気が汚れていなかった場合はデフォルト値の１時間を運転時間間隔とし、Ｓ７において３０分が設定されていたときはその３０分を運転時間間隔として設定する。その後、制御部６は、風量が弱になるように送風ファン３を制御し（Ｓ１０）、そして、ほこりセンサ４及びガスセンサ５からの信号に基づいて室内の空気が汚れているかどうかを判定する（Ｓ１１）。室内の空気が汚れていないときは、送風ファン３の運転（弱風量）を維持し（Ｓ１２ａ）、室内の空気が汚れていると判断したときは、風量が弱から強になるように送風ファン３を制御し（Ｓ１２）、最大風量の運転時間間隔の３０分がカウントダウンによりゼロになったかどうかを判定する（Ｓ１３）。運転時間間隔の３０分がゼロになっていないときは、Ｓ１１に戻って前述した動作を繰り返し行い（Ｓ１１〜Ｓ１３）、運転時間間隔の３０分がゼロになったときはＳ１４へ進む。なお、最大風量で１分間運転したときに室内の空気が汚れていなかった場合、最大風量の運転時間間隔は１時間である。

制御部６は、Ｓ１４において、前述した一連の動作の中で最大風量の運転時間間隔をデフォルト値の１時間から３０分に変更した形跡があるかどうかを判定し（Ｓ１４）、運転時間間隔の変更した形跡がないときは、運転時間間隔をデフォルト値の１時間に設定し（Ｓ１５）、そして、運転メインスイッチ１がＯＦＦされたかどうかを判定する（Ｓ１６）。また、運転時間間隔を変更した形跡がある場合は、前記と同様に運転メインスイッチ１がＯＦＦされたかどうかを判定し（Ｓ１６）、運転メインスイッチ１のＯＦＦを検知したときは、空気清浄機の運転を停止して動作を終了し、運転メインスイッチ１のＯＦＦを検知しなかったときは、Ｓ４に戻って再びタイマ時間を１分に設定し、前述した一連の動作を繰り返し行う。

以上のように実施の形態１によれば、１分間、送風ファン３の風量を最大にしているときに、ほこりセンサ４及びガスセンサ５からの信号に基づいて室内の空気が汚れているかどうかを判定し、室内の空気が汚れていると判断したときは、最大風量で運転するまでの運転時間間隔の１時間を３０分に短く設定するようにしたので、ほこりセンサ４及びガスセンサ５による空気中の汚れをより検出し易くなり、このため、室内の空気清浄をより早く、効率的に行うことができ、また、消費電力を抑えることができて省エネにつながり、使用者にとっては使い勝手がよいという効果がある。

実施の形態２.
本実施の形態は、運転メインスイッチ１の押下の後に、自動運転モード切換スイッチ２の押下を検知したとき、例えば１分間（第１の所定時間）、送風ファン３の風量を最大にし、１分経過するまでにほこりセンサ４及びガスセンサ５の各出力から室内の空気が汚れていると判断したときは、風量がさらに大きくなるように送風ファン３を制御する制御部６を備えたものである。なお、空気清浄機の基本的な構成については、図１及び図２で説明した実施の形態１と同様である。

次に、本実施の形態２の空気清浄機の動作を図４に示すフローチャートに基づいて説明する。なお、実施の形態１と同じ動作は、図３に示すフローチャートと同じステップ番号を付し、省略して説明する。
空気清浄機の制御部６は、運転メインスイッチ１の押下の後に、自動運転モード切換スイッチ２の押下を検知すると（Ｓ１、Ｓ２）、タイマ時間を１分（第１の所定時間）に設定すると共に、送風ファン３の運転を開始して風量が最大になるように制御する（Ｓ４、Ｓ５）。そして、ほこりセンサ４及びガスセンサ５からの信号に基づいて室内の空気が汚れているかどうかを判定し（Ｓ６）、室内の空気が汚れていないときは、１分のタイマ時間がカウントダウンによりゼロになったかどうかを判定し（Ｓ８）、タイマ時間がゼロでないときは、Ｓ６に戻って室内の空気が汚れているかどうかを判定する。このＳ６→Ｓ８の動作は、タイマ時間がゼロになるまでに室内の空気が汚れていない場合に繰り返し行う。一方、Ｓ６において、室内の空気が汚れていると判断したときは、最大風量以上の風量になるように送風ファン３を制御し（Ｓ７ａ）、この状態をタイマ時間がゼロになるまで維持する。

送風ファン３の風量を最大或いは最大以上にしているときに、１分のタイマ時間がゼロになると（Ｓ８）、次の最大風量運転までの運転時間間隔を１時間（第２の所定時間）に設定し（Ｓ９）、風量が最大或いは最大以上から弱になるように送風ファン３を制御する（Ｓ１０）。そして、ほこりセンサ４及びガスセンサ５からの信号に基づいて室内の空気が汚れているかどうかを判定し（Ｓ１１）、室内の空気が汚れていないときは、送風ファン３の運転（弱風量）を維持し（Ｓ１２ａ）、室内の空気が汚れていると判断したときは、風量が弱から強になるように送風ファン３を制御する（Ｓ１２）。この風量の維持或いは風量の切換は、先に設定した運転時間間隔の１時間がゼロになるまで繰り返し行い（Ｓ１３）、その１時間を経過したときは、運転メインスイッチ１がＯＦＦされたかどうかを判定する（Ｓ１６）。運転メインスイッチ１のＯＦＦを検知したときは、空気清浄機の運転を停止して動作を終了し、運転メインスイッチ１のＯＦＦを検知しなかったときは、Ｓ４に戻って再びタイマ時間を１分に設定し、前述した一連の動作を繰り返し行う。

以上のように実施の形態２によれば、１分間、風量を最大にし、この間に室内の空気が汚れていた場合は、風量をさらに大きくし、これを１時間の運転時間間隔で行うようにしたので、ほこりセンサ４及びガスセンサ５が空気中の汚れをより検出し易くなり、このため、広い部屋であっても空気の汚れや僅かな空気の汚れも空気清浄をより早く、効率的に行うことができ、使用者にとっては使い勝手がよいという効果がある。

実施の形態３．
本実施の形態は、運転メインスイッチ１の押下の後に、自動運転モード切換スイッチ２の押下を検知したとき、例えば１分間、送風ファン３の風量を最大にし、１分経過するまでにほこりセンサ４及びガスセンサ５の各出力から室内の空気が汚れていると判断したときは、ほこりセンサ４及びガスセンサ５の検出感度を上げて、室内の空気の汚れを判定する制御部６を備えたものである。この制御部６は、極僅かな埃を検出したときにパルスを発するようにほこりセンサ４の検出感度を上げ、空気中の煙等に含まれる水素分や一酸化炭素分が僅かであっても検出できるようにガスセンサ５の検出閾値を下げて検出感度を上げる。なお、空気清浄機の基本的な構成については、図１及び図２で説明した実施の形態１と同様である。

次に、本実施の形態３の空気清浄機の動作を図５に示すフローチャートに基づいて説明する。なお、実施の形態１と同じ動作は、図３に示すフローチャートと同じステップ番号を付し、省略して説明する。
空気清浄機の制御部６は、運転メインスイッチ１の押下の後に、自動運転モード切換スイッチ２の押下を検知すると（Ｓ１、Ｓ２）、タイマ時間を１分（第１の所定時間）に設定すると共に、送風ファン３の運転を開始して風量が最大になるように制御する（Ｓ４、Ｓ５）。そして、ほこりセンサ４及びガスセンサ５からの信号に基づいて室内の空気が汚れているかどうかを判定し（Ｓ６）、室内の空気が汚れていないときは、１分のタイマ時間がカウントダウンによりゼロになったかどうかを判定し（Ｓ８）、タイマ時間がゼロでないときは、Ｓ６に戻って室内の空気が汚れているかどうかを判定する。このＳ６→Ｓ８の動作は、タイマ時間がゼロになるまでに室内の空気が汚れていない場合に繰り返し行う。一方、Ｓ６において、室内の空気が汚れていると判断したときは、ほこりセンサ４及びガスセンサ５の検出感度を上げて（Ｓ７ｂ）、タイマ時間がゼロになるまでＳ６→Ｓ８又はＳ６→Ｓ７→Ｓ８の動作を繰り返す。

ほこりセンサ４及びガスセンサ５の検出感度を上げているときに、１分のタイマ時間がゼロになると（Ｓ８）、次の最大風量運転までの運転時間間隔を１時間（第２の所定時間）に設定し（Ｓ９）、最大風量から弱風量になるように送風ファン３を制御する（Ｓ１０）。そして、検出感度を上げたほこりセンサ４及びガスセンサ５からの信号に基づいて室内の空気が汚れているかどうかを判定し（Ｓ１１）、室内の空気が汚れていないときは、送風ファン３の運転（弱風量）を維持し（Ｓ１２ａ）、室内の空気が汚れていると判断したときは、弱風量から強風量になるように送風ファン３を制御する（Ｓ１２）。この風量の維持或いは風量の切換は、先に設定した運転時間間隔の１時間がゼロになるまで繰り返し行い（Ｓ１３）、その１時間を経過したときは、ほこりセンサ４及びガスセンサ５の検出感度を復帰させる（Ｓ１４ａ）。なお、検出感度を上げていない場合は、図示していないが復帰処理を行うことなくＳ１６へ進むようになっている。その後、制御部６は、運転メインスイッチ１がＯＦＦされたかどうかを判定し（Ｓ１６）、運転メインスイッチ１のＯＦＦを検知したときは、空気清浄機の運転を停止して動作を終了し、運転メインスイッチ１のＯＦＦを検知しなかったときは、Ｓ４に戻って再びタイマ時間を１分に設定し、前述した一連の動作を繰り返し行う。

以上のように実施の形態３によれば、１分間、風量を最大にし、この間に室内の空気が汚れていた場合は、ほこりセンサ４及びガスセンサ５の検出感度を上げるようにしたので、風量が弱や強のときでも、空気中の汚れを検出し易くなり、このため、極僅かな空気の汚れについても空気清浄をより早く、効率的に行うことができ、空気の汚れに敏感な使用者にとっては空気の汚れ度合いをより低くすることが可能になり、使い勝手がよいという効果がある。

なお、前述した実施の形態１では、送風ファン３の風量を１時間の運転時間間隔で最大にしているときに、室内の空気が汚れていると判断したときは、運転時間間隔の１時間を３０分に短く設定するようにしたことを述べたが、これに加えて、ほこりセンサ４とガスセンサ５の検出感度を上げて室内の空気の汚れを判定するようにしてもよい。これにより、１分間最大風量で運転しているときや、運転時間間隔の１時間又は３０分の間、極僅かな空気の汚れを判定することが可能になり、このため、室内の空気清浄をより早く、効率的に行うことができ、使用者にとっては使い勝手がよいという効果がある。

また、実施の形態２では、１分間、風量を最大にし、この間に室内の空気が汚れていた場合は、風量をさらに大きくし、これを１時間の運転時間間隔で行うようにしたことを述べたが、前記と同様に、ほこりセンサ４とガスセンサ５の検出感度を上げて室内の空気の汚れを判定するようにしてもよい。これにより、１分間最大風量又はそれ以上の風量で運転しているときや、運転時間間隔の１時間の間、極僅かな空気の汚れを判定することが可能になり、このため、室内の空気清浄をより早く、効率的に行うことができ、使用者にとっては使い勝手がよいという効果がある。

本発明の実施の形態１を示す空気清浄機の制御ブロック図である。 空気清浄機の側面を切り欠いて示す断面図である。 実施の形態１の空気清浄機の動作を示すフローチャートである。 実施の形態２の空気清浄機の動作を示すフローチャートである。 実施の形態３の空気清浄機の動作を示すフローチャートである。

符号の説明

１ 運転メインスイッチ、２ 自動運転モード切換スイッチ、３ 送風ファン、４ ほこりセンサ、５ ガスセンサ、６ 制御部、７ 制御基板、１０ 吸込口、１１ 吹出口、１２ 脚部、１３ 集塵フィルタ。

Claims (5)

1. 集塵フィルタと、
   室内の空気を本体内に吸引し前記集塵フィルタを介して本体外に送風する送風ファンと、
   室内の空気の汚れを検出するセンサと、
   第１の所定時間の間、風量が大きくなるように前記送風ファンを制御し、その後、第２の所定時間の間、前記センサの検出に基づいて前記送風ファンの風量を制御する処理を周期的に繰り返し行う制御手段とを備え、
   前記制御手段は、第１の所定時間の間に風量を大きくしているときに前記センサの検出に基づいて室内の空気が汚れているかどうかを判定し、空気が汚れているときは、第２の所定時間を短く設定することを特徴とする空気清浄機。
2. 集塵フィルタと、
   室内の空気を本体内に吸引し前記集塵フィルタを介して本体外に送風する送風ファンと、
   室内の空気の汚れを検出するセンサと、
   第１の所定時間の間、風量が大きくなるように前記送風ファンを制御し、その後、第２の所定時間の間、前記センサの検出に基づいて前記送風ファンの風量を制御する処理を周期的に繰り返し行う制御手段とを備え、
   前記制御手段は、第１の所定時間の間に風量を大きくしているときに前記センサの検出に基づいて室内の空気が汚れているかどうかを判定し、空気が汚れているときは、その風量がより大きくなるように前記送風ファンを制御することを特徴とする空気清浄機。
3. 集塵フィルタと、
   室内の空気を本体内に吸引し前記集塵フィルタを介して本体外に送風する送風ファンと、
   室内の空気の汚れを検出するセンサと、
   第１の所定時間の間、風量が大きくなるように前記送風ファンを制御し、その後、第２の所定時間の間、前記センサの検出に基づいて前記送風ファンの風量を制御する処理を周期的に繰り返し行う制御手段とを備え、
   前記制御手段は、第１の所定時間の間に風量を大きくしているときに前記センサの検出に基づいて室内の空気が汚れているかどうかを判定し、空気が汚れているときは、前記センサの検出感度を上げて、室内の空気の汚れを判定することを特徴とする空気清浄機。
4. 前記制御手段は、空気が汚れているとき、第２の所定時間を短く設定すると共に、前記センサの検出感度を上げて、室内の空気の汚れを判定することを特徴とする請求項１記載の空気清浄機。
5. 前記制御手段は、空気が汚れているとき、風量がより大きくなるように前記送風ファンを制御すると共に、前記センサの検出感度を上げて、室内の空気の汚れを判定することを特徴とする請求項２記載の空気清浄機。

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