JP2016217706A - Air cleaner - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、吸込んだ空気を清浄化して吹出す機能を備えた空気清浄機に関する。 The present invention relates to an air cleaner having a function of purifying sucked air and blowing it out.
従来技術として、例えば特許文献１に記載されているように、水平方向にスイングする可動式のルーバーを備えた空気清浄機が知られている。従来技術の空気清浄機は、例えば広い室内の空気を効率よく清浄化するために、ルーバーを左右にスイングしながら、センサにより各方向の空気の汚れを検出する構成としている。
As a prior art, for example, as described in
上述した従来技術では、ルーバーを左右にスイングして部屋全体の空気を清浄化するようにしている。しかしながら、空気清浄機の設置環境（例えば空気清浄機が設置される部屋の広さ、室内における空気清浄機、家具等の配置）によっては、ルーバーを左右にスイングしても、部屋の隅々まで空気を循環させるのが難しい場合がある。即ち、従来技術では、空気清浄機の設置環境によって室内の空気の清浄化状態が大きな影響を受けるので、部屋全体の空気を安定的に清浄化するのが難しいという問題がある。 In the prior art described above, the louver is swung left and right to clean the air in the entire room. However, depending on the installation environment of the air purifier (for example, the size of the room in which the air purifier is installed, the arrangement of the air purifier, furniture, etc. in the room) It may be difficult to circulate air. In other words, the conventional technology has a problem that it is difficult to stably clean the air in the entire room because the indoor air cleaning state is greatly affected by the installation environment of the air cleaner.
本発明は、上述の課題を解決するためになされたもので、多様な設置環境において室内の気流を適切に制御し、部屋全体の空気を安定的に清浄化することが可能な空気清浄機を提供することを目的としている。 The present invention has been made to solve the above-described problems. An air cleaner capable of appropriately controlling the airflow in a room in various installation environments and stably cleaning the air in the entire room. It is intended to provide.
この発明に係る空気清浄機は、室内の空気を吸込む吸込口と当該空気を吹出す吹出口とを有するケーシングと、吸込口からケーシングの内部に空気を吸込んで当該空気を吹出口から吹出すファン装置と、ケーシングの内部を流れる空気を清浄化する清浄化装置と、吹出口から吹出す吹出し空気の風向、風量及び風速である３つの送風パラメータのうち、少なくとも１つの送風パラメータを変更することが可能な送風可変手段と、少なくとも部屋の壁までの距離を含む当該部屋の広がりに関する情報を室内情報として検出する情報検出手段と、室内情報に基いて送風可変手段を駆動することにより、送風パラメータを制御する制御装置と、を備えている。 An air cleaner according to the present invention includes a casing having a suction port for sucking indoor air and a blow-out port for blowing out the air, and a fan for sucking air into the casing from the suction port and blowing the air out of the blow-out port. Changing at least one blowing parameter among the three blowing parameters that are the device, the cleaning device that cleans the air flowing inside the casing, and the air direction, the air volume, and the wind speed of the blown-out air that is blown out from the air outlet. The air blowing parameter can be set by driving the air flow varying means based on the room information, the information detecting means for detecting information on the spread of the room including at least the distance to the wall of the room as room information. And a control device for controlling.
この発明によれば、部屋の広さ、障害物の配置等が異なる多様な設置環境において、室内の気流を適切に制御することができる。従って、空気の滞留、人に与える不快感等を抑制しつつ、部屋全体の空気を安定的に清浄化することができる。 According to the present invention, the airflow in the room can be appropriately controlled in various installation environments having different room sizes, obstacle arrangements, and the like. Therefore, it is possible to stably clean the air in the entire room while suppressing air stagnation, unpleasant feeling given to people, and the like.
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態について説明する。なお、本明細書で使用する各図においては、共通する要素に同一の符号を付し、重複する説明を省略するものとする。また、本発明は以下の実施の形態に限定されることはなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲で種々に変形することが可能である。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. In each drawing used in this specification, common elements are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted. The present invention is not limited to the following embodiments, and can be variously modified without departing from the gist of the present invention.
実施の形態１．
まず、図１から図５を参照して、本発明の実施の形態１について説明する。図１は、本発明の実施の形態１による空気清浄機を示す縦断面図である。また、図２は、空気清浄機を図１中の矢示Ａ−Ａ線に沿って破断した横断面図である。これらの図に示すように、本実施の形態では、床面設置型の空気清浄機１を例示している。空気清浄機１は、ケーシング２、台座３、吸込口４、吹出口５、ファン装置６、プレフィルタ７、埃帯電部８、埃帯電部保護フィルタ９、脱臭フィルタ１０、集塵フィルタ１１、可動ルーバー１２、駆動部１３、首振り機構１４、制御装置１８等を備えている。
First,
ケーシング２は、例えば略四角形の角筒状に形成され、部屋の床面に設置される台座３により水平方向に回転可能な状態で支持されている。なお、以下の説明では、ケーシング２の側面部のうち、主として室内の空間に面して配置される部分を前面部と表記し、前面部と対向する部分を後面部と表記する。また、ケーシング２の前面部側となる方向を前方と表記し、前方からみたケーシング２の水平方向の両側を左右方向と表記する。空気清浄機１は、後述の図４に示すように、例えば部屋の何れかの壁に近い位置で床面上に設置され、ケーシング２の後面部を当該壁面に向けると共にケーシング２の前面部を室内の空間に向けた状態で使用される。
The
吸込口４は、室内の空気をケーシング２の内部に吸込むための開口部であり、図２に示すように、例えばケーシング２の前面部の左右両側に設けられている。吹出口５は、ケーシング２の内部に吸込んだ空気を外部に吹出すための開口部であり、ケーシング２の前面部から上面部にかけて設けられ、ケーシング２の左右方向に延在している。なお、以下の説明では、吹出口５から吹出す空気を「吹出し空気」と表記する場合がある。ケーシング２の内部空間のうち、吸込口４から吹出口５に至る風路には、プレフィルタ７、埃帯電部８、埃帯電部保護フィルタ９、脱臭フィルタ１０、集塵フィルタ１１、ファン装置６及び可動ルーバー１２が上流から下流に向けて順に配置されている。また、ケーシング２の内部において風路以外の空間には、制御装置１８が収容されている。
The
ファン装置６は、吸込口４からケーシング２の内部に空気を吸込んで当該空気を吹出口５から吹出すもので、制御装置１８により回転数を制御可能な電動ファン等により構成されている。ファン装置６は、吹出口５から吹出す空気の風量をファン装置６の回転数に応じて変更することが可能な送風可変手段の具体例を構成している。プレフィルタ７は、図２に示すように、ケーシング２内の風路の最上流部に配置され、吸込口４から吸込まれる空気中の比較的大きな塵埃等を捕集するものである。埃帯電部８は、空気中の塵埃に帯電させるもので、プレフィルタ７と埃帯電部保護フィルタ９との間に配置されている。脱臭フィルタ１０は、空気中の臭気分子を捕捉するもので、集塵フィルタ１１は、空気中の塵埃を捕捉するものである。
The
プレフィルタ７、埃帯電部８、埃帯電部保護フィルタ９、脱臭フィルタ１０及び集塵フィルタ１１は、ケーシング２の内部を流れる空気を清浄化する清浄化装置の具体例を構成している。ここで、「清浄化」とは、例えば空気中に浮遊する塵埃、煙、ウイルス、菌、カビ、アレルゲン、臭気分子等からなる汚染物質を除去することを意味するもので、より具体的には、これらの汚染物質を捕集したり、不活性化したり、吸着及び分解する動作を意味している。なお、清浄化装置としては、電極間に高電界または放電生成物を発生させて汚染物質を除去する電圧印加デバイス等を用いてもよい。
The
可動ルーバー１２は、吹出し空気の風向を前方と上方との間で上下方向にスイングし、風向の仰角を変更するものである。吹出し空気は、可動ルーバー１２と等しい仰角をもって吹出口５から吹出す構成となっている。なお、本明細書において、「仰角」とは、床面と平行な水平方向を基準として、上方に傾斜した角度を意味するものとする。即ち、仰角＝０°は水平方向を表し、仰角＝９０°は鉛直方向の真上を表している。可動ルーバー１２は、例えばケーシング２の左右方向に延在する細長い平板等により形成されている。可動ルーバー１２の基端側は、駆動部１３を介してケーシング２に取付けられ、可動ルーバー１２の先端側は、駆動部１３により上下方向に揺動可能となっている。図１では、例えば２個の可動ルーバー１２を吹出口５に設けた場合を例示したが、本発明は、１個のみまたは３個以上の可動ルーバー１２を備える構成としてもよい。
The
駆動部１３は、可動ルーバー１２を揺動可能に支持する支軸と、この支軸を回転させるアクチュエータ（図示せず）とを備えている。また、首振り機構１４は、吹出口５が設けられたケーシング２を台座３上で左右方向に回転させるもので、ケーシング２と台座３との間に設けられている。可動ルーバー１２、駆動部１３及び首振り機構１４は、吹出し空気の風向を上下方向及び左右方向に変化させることが可能な送風可変手段の具体例を構成している。また、空気清浄機１は、駆動部１３を個別に駆動して２個の可動ルーバー１２をそれぞれ異なる角度に揺動させることにより、吹出口５の開口面積を変更する機能も有している。これにより、可動ルーバー１２及び駆動部１３は、吹出し空気の風速を吹出口５の開口面積に応じて変更することが可能な送風可変手段の具体例を構成している。
The
（制御系統）
次に、図３等を参照して、空気清浄機１の制御系統について説明する。図３は、本発明の実施の形態１による空気清浄機の制御系統を示す構成図である。空気清浄機１は、内部検出装置１５及び外部検出装置１６を含むセンサ系統と、空気清浄機１を操作するための操作部１７と、空気清浄機１の運転状態を制御する制御装置１８とを備えている。内部検出装置１５は、ケーシング２内に吸込んだ空気中の汚染物質の量を検出するもので、ケーシング２内において、例えば吸込口４の開口端とプレフィルタ７との間に配置されている。内部検出装置１５は、例えば埃センサ、ガスセンサ、風速センサ等により構成されるか、または、これらのセンサを組合わせた複合型センサにより構成されている。
(Control system)
Next, with reference to FIG. 3 etc., the control system of the
ここで、埃センサは、半導体素子、光学素子等により構成され、空気中における塵埃の濃度を検出する。ガスセンサは、半導体素子等により構成され、臭気分子、ＶＯＣ等の有害ガスを検出する。風速センサは、超音波素子等により構成され、風速の変動を電流値に変換する。そして、これらのセンサによる検出結果は、内部検出装置１５から制御装置１８に出力される。なお、上記各センサの組合わせは一例に過ぎないもので、本発明は、上記各センサの組合わせによる内部検出装置１５に限定されるものではない。一例を挙げれば、内部検出装置１５は、温度センサ、湿度センサ、異なる種類のガスを検出する複数種類のガスセンサ等を備える構成としてもよい。
Here, the dust sensor is composed of a semiconductor element, an optical element, and the like, and detects the concentration of dust in the air. A gas sensor is comprised by a semiconductor element etc., and detects harmful gases, such as an odor molecule and VOC. The wind speed sensor is configured by an ultrasonic element or the like, and converts a fluctuation in wind speed into a current value. The detection results by these sensors are output from the
外部検出装置１６は、空気清浄機１が設定された部屋の室内情報を検出するもので、情報検出手段の具体例を構成している。室内情報とは、例えば空気清浄機１が設置された部屋の広がり、室内の家具、人及び動物を含む障害物の位置等に関する情報であり、換言すれば、室内の壁及び障害物と、空気清浄機１との位置関係に関する情報として定義される。室内情報には、少なくとも空気清浄機１から部屋の壁までの距離が含まれている。
The
また、外部検出装置１６は、例えば距離センサ、動体センサ、サーモグラフィ、湿度センサ等を組合わせた複合型センサにより構成されている。距離センサは、音波または電磁波を利用して、室内における壁、天井、家具、人、動物等を含む検出対象物までの距離を検出する非接触式のセンサである。具体例を挙げると、距離センサは、超音波センサ、光センサ、画像認識センサ等により構成されている。動体センサは、光センサ、温度センサ等により構成され、照度、温度等の変化を検出することにより、人間及び動物等の動きを捕捉する。サーモグラフィは、人及び動物と、無生物である障害物とを温度に基いて識別することができる。また、湿度センサの出力は、上記各センサの感度を空気中の湿度に応じて補正するときに用いられる。
The
なお、上述した外部検出装置１６の構成は一例に過ぎない。即ち、本発明による外部検出装置１６は、少なくとも部屋の壁までの距離を検出する距離センサを備えていればよいもので、上記各センサの組合わせに限定されるものではない。また、外部検出装置１６を構成する距離センサとしては、超音波センサを用いるのが好ましい。超音波センサは、発射した超音波が検出対象物で反射して戻ってくるまでの時間に基いて、当該検出対象物までの距離を検出するものである。この検出原理は、光センサ等と同様であるが、超音波は光よりも速度が遅いので、短い距離を検出するのに適している。また、超音波センサによる距離の検出処理は、画像認識センサ等による画像処理よりも応答性が高い。
The configuration of the
しかも、超音波センサの検出可能距離は、例えば数ｃｍから２０ｍ程度であり、一般的な部屋の広さを検出するのに適している。また、可聴領域を外れる２０〜４０ｋＨｚの帯域では、波長が長いので、振幅（即ち、音圧）を増加させ易くなり、検出可能距離を延ばすことができる。より詳しく述べると、２０ｋＨｚ未満の領域では、上記帯域と比較して検出可能距離を延ばすことができるが、人の耳に聴こえる音となるので、大きな音圧を用いるのが難しい。一方、４０ｋＨｚを超える領域では、検出可能距離が短くなる。従って、外部検出装置１６に用いる超音波センサの周波数帯域は、例えば２０〜４０ｋＨｚ、好ましくは３０〜４０ｋＨｚの帯域に設定される。
Moreover, the detectable distance of the ultrasonic sensor is, for example, about several centimeters to 20 meters, and is suitable for detecting the size of a general room. Further, since the wavelength is long in the band of 20 to 40 kHz outside the audible region, it is easy to increase the amplitude (that is, sound pressure), and the detectable distance can be extended. More specifically, in the region below 20 kHz, the detectable distance can be extended compared to the above band, but it is difficult to use a large sound pressure because the sound can be heard by the human ear. On the other hand, in a region exceeding 40 kHz, the detectable distance is shortened. Therefore, the frequency band of the ultrasonic sensor used for the
外部検出装置１６は、上述のように距離センサ等を備えているので、特定の検出方向に対して室内情報の検出が可能となる指向性を有している。このため、空気清浄機１は、外部検出装置１６の向きを変更することが可能な検出方向可変手段を備えており、室内の広い範囲で室内情報を走査するように構成されている。具体的に述べると、図１に示す一例では、可動機構を有する外部検出装置１６がケーシング２の前面部に設けられている。この可動機構は、外部検出装置１６の向きを前方と上方との間で上下方向にスイングさせる検出方向可変手段を構成している。一方、首振り機構１４は、外部検出装置１６の向きを左右方向にスイングさせる検出方向可変手段を構成している。
Since the
また、本発明では、例えば図１中に仮想線で示す変形例により、検出方向可変手段を実現してもよい。この変形例では、外部検出装置１６を可動ルーバー１２の先端側に設けている。従って、外部検出装置１６の向きは、駆動部１３により前方と上方との間で上下方向にスイングされ、首振り機構１４により左右方向にスイングされる。即ち、この変形例において、検出方向可変手段は、可動ルーバー１２、駆動部１３及び首振り機構１４により実現されている。
Further, in the present invention, for example, the detection direction changing means may be realized by a modification shown by a virtual line in FIG. In this modification, the
なお、上記変形例では、外部検出装置１６を必ずしも可動ルーバー１２に設ける必要はない。具体的に述べると、外部検出装置１６は、例えば駆動部１３により可動ルーバー１２と一緒に揺動される他の構造物に設けてもよい。このように構成される変形例によれば、可動ルーバー１２と外部検出装置１６の向きを共通の駆動部１３により一緒に変更することができるので、空気清浄機１の構成を簡略化することができる。特に、外部検出装置１６を可動ルーバー１２に設けた場合には、この効果を顕著に発揮できる上に、簡単な構成によって外部検出装置１６の向きと風向とを一致させることができる。これにより、外部検出装置１６の向きと風向とを一緒に変化させながら、後述の汚れマッピング処理を円滑に実行することができる。
In the modification, the
操作部１７は、空気清浄機１のユーザが各種の設定及び操作を行うために操作するもので、図１に示すように、例えばケーシング２の前面部に設けられている。操作部１７は、空気清浄機１を起動及び停止するための電源スイッチと、空気清浄機１の運転状態等を表示する表示部とを備えている。また、操作部１７は、制御装置１８に対して双方向の通信が可能な状態で接続されている。
The
制御装置１８は、空気清浄機１の運転状態を制御するもので、図示しない演算処理装置、入出力ポート及び記憶回路等を備えている。制御装置１８の入力側には、図３に示すように、内部検出装置１５及び外部検出装置１６を含むセンサ系統が接続されている。制御装置１８の出力側には、ファン装置６、埃帯電部８、駆動部１３、首振り機構１４等を含むアクチュエータが接続されている。そして、制御装置１８は、センサ系統の出力に基いてアクチュエータを駆動することにより、空気清浄機１を作動させる。
The
（空気清浄機の制御）
本実施の形態による空気清浄機１は上述の如き構成を有するもので、次に、その動作について説明する。まず、基本的な動作について述べると、空気清浄機１の作動時には、制御装置１８により埃帯電部８及びファン装置６が駆動される。これにより、ケーシング２の内部には、吸込口４から空気が吸込まれ、この空気は、プレフィルタ７、埃帯電部８、埃帯電部保護フィルタ９、脱臭フィルタ１０及び集塵フィルタ１１を順次通過することにより清浄化される。そして、清浄化された空気は、ファン装置６及び可動ルーバー１２を経由して吹出口５から外部に吹出される。
(Control of air purifier)
The
このとき、制御装置１８は、駆動部１３により可動ルーバー１２を揺動させ、当該揺動角に応じて上下方向における吹出し空気の風向を制御する。また、首振り機構１４によりケーシング２を回転させ、当該回転角に応じて左右方向における吹出し空気の風向を制御する。一方、制御装置１８は、ファン装置６の回転数に応じて吹出し空気の風量を制御する。また、２個の可動ルーバー１２を個別に揺動させることにより吹出口５の開口面積を変更し、当該開口面積に応じて吹出し空気の風速を制御する。このように、空気清浄機１は、吹出し空気の風向、風量及び風速からなる３つの送風パラメータをそれぞれ制御可能に構成されている。
At this time, the
（循環気流制御）
また、制御装置１８は、外部検出装置１６により検出した室内情報に基いて送風可変手段を駆動することにより、室内に循環気流を形成する循環気流制御を実行する。循環気流とは、吹出し空気が室内（好ましくは、部屋全体）を循環してから空気清浄機１の位置に戻る気流を意味している。図４は、本発明の実施の形態１において、循環気流の具体例を示す斜視図である。循環気流制御では、上記３つの送風パラメータのうち少なくとも１つの送風パラメータを制御することにより、吹出し空気が循環気流を形成するように当該送風パラメータを最適化する。
(Circulating air flow control)
In addition, the
（室内走査処理）
詳しく述べると、循環気流制御では、まず、外部検出装置１６により室内を走査して部屋の広さ、障害物の位置等を検出する室内走査処理を実行する。室内走査処理では、前述した可動機構または駆動部１３により、外部検出装置１６の向きを前方と上方との間で上下方向に変化させながら、外部検出装置１６の距離センサにより距離を検出する。このとき、空気清浄機１の前方側では部屋の壁との距離が検出され、上方側では天井との距離が検出されるので、検出された距離の最大値は、天井と壁との境目となる角隅までの距離Ｌとなる。
(Indoor scanning process)
More specifically, in the circulating air flow control, first, an indoor scanning process is performed in which the
続いて、循環気流制御では、首振り機構１４により外部検出装置１６の向きを左右方向に変化させながら、吹出し空気が到達可能な複数の箇所で距離Ｌを検出し、検出された各距離Ｌのうちの最大値である距離Ｌmaxを取得する。このとき、距離Ｌの検出動作は、互いに離れた複数の箇所で実行してもよいし、外部検出装置１６の向きを変更しながら連続的に実行してもよい。また、本発明では、外部検出装置１６の向きを左右方向に変化させる動作を行わずに、空気清浄機１の前方で検出された距離Ｌをそのまま距離Ｌmaxとして採用してもよい。
Subsequently, in the circulation airflow control, the distance L is detected at a plurality of locations where the blown air can reach while the direction of the
そして、制御装置１８は、距離Ｌmaxが得られるときの外部検出装置１６の向きの仰角γｓ及び回転角ωｓと、距離Ｌmaxとを記憶する。ここで、回転角ωｓは、外部検出装置１６の向きが予め設定された初期位置から水平方向に回転した角度を表している。これらの距離Ｌmax、仰角γｓ及び回転角ωｓには、空気清浄機１が設置された部屋の広さに関する情報が含まれている。即ち、部屋の広さは、距離Ｌmax及び仰角γｓに基いて、部屋の広さ＝Lmax×cos（γｓ）として求められる。
Then, the
また、距離Ｌmax、仰角γｓ及び回転角ωｓには、室内で空気清浄機１から最も遠い壁（以下、最遠壁と表記する）に関する情報が含まれている。本願発明者の研究によれば、この最遠壁は、図４に示すように、吹出し空気が当ったときに循環気流を部屋全体に形成するのに最適な壁であることが判明している。より詳しく述べると、最遠壁と天井との境目となる角隅から一定の距離ｄだけ手前側に位置する天井の部分（目標位置Ｐ）に向けて空気を吹出せば、循環気流を部屋全体に形成することができる。なお、距離ｄは、部屋の大きさ応じて変化するもので、例えば１７畳以上の広い部屋では、最遠壁までの距離の半分よりも小さな値となり、一例を挙げれば、ｄ＝２ｍ程度となることが確認された。
Further, the distance Lmax, the elevation angle γs, and the rotation angle ωs include information on the wall farthest from the
このように、室内走査処理によれば、循環気流を部屋全体に形成するのに適した風向の目標位置Ｐを決定することができる。なお、上述した室内走査処理は、循環気流を形成するのに最適な壁を特定する壁特定手段の具体例を構成している。 Thus, according to the indoor scanning process, it is possible to determine the target position P of the wind direction suitable for forming the circulating airflow in the entire room. In addition, the indoor scanning process mentioned above comprises the specific example of the wall specific | specification means which specifies the optimal wall for forming a circulating airflow.
次の処理では、吹出し空気が天井の目標位置Ｐに到達するように、仰角γｓ及び回転角ωｓに基いて風向を設定し、この風向を可動ルーバー１２及び首振り機構１４により実現する。また、目標位置Ｐに到達した吹出し空気が循環気流を形成するように、距離Ｌmaxに基いて風量を設定し、この風量をファン装置６の回転数制御により実現する。また、循環気流制御では、例えば室内の広さ、人及び動物の有無等に応じて、２個の可動ルーバー１２により吹出口５の開口面積を調整し、強い風を吹付けることで不快感を与えないように吹出し空気の風速を適切に制御してもよい。
In the next process, the wind direction is set based on the elevation angle γs and the rotation angle ωs so that the blown air reaches the target position P of the ceiling, and this wind direction is realized by the
このようにして循環気流制御を行うことにより、吹出し空気は、図４に示すように、天井の目標位置Ｐ及び最遠壁に当ってから床面に沿って空気清浄機１に戻るようになる。従って、循環気流制御によれば、広さが異なる様々な部屋において、部屋全体を循環する循環気流を安定的に形成することができ、部屋の各部に存在する汚染物質を空気清浄機１の位置に効率よく集めて、室内空気の清浄化に必要な時間を短縮することができる。また、循環気流制御では、首振り機構１４により外部検出装置１６の向きを左右方向に変化させながら最遠壁の検出動作を行うので、様々な部屋の形状に対して最遠壁を安定的に検出することができる。
By performing the circulating airflow control in this way, the blown air comes back to the
また、循環気流制御では、循環気流を形成可能な基準の仰角θａと、この仰角θaよりも大きな仰角として設定された最大仰角θbとの間で、吹出し空気の風向を上下方向にスイングさせ、このスイング動作を繰返す構成としてもよい。ここで、基準の仰角θａは、風向が天井の目標位置Ｐに到達するように設定されたときの当該風向の仰角である。また、最大仰角θbは、仰角θaよりも大きな任意の角度に設定されるもので、９０°に設定してもよいし、外部検出装置１６により検出された室内情報に基いて変化させる構成としてもよい。この制御によれば、部屋全体に循環気流を形成しつつ、空気清浄機１からみて真上の天井付近に滞留する空気にも気流を形成することができ、室内の空気を効率よく清浄化することができる。
In the circulating airflow control, the airflow direction of the blown air is swung up and down between a reference elevation angle θa capable of forming a circulating airflow and a maximum elevation angle θb set as an elevation angle larger than the elevation angle θa. It is good also as a structure which repeats a swing operation | movement. Here, the reference elevation angle θa is the elevation angle of the wind direction when the wind direction is set to reach the ceiling target position P. Further, the maximum elevation angle θb is set to an arbitrary angle larger than the elevation angle θa, and may be set to 90 °, or may be changed based on room information detected by the
ここで、床面設置型の空気清浄機１において、循環気流制御を実行することで得られる効果について説明する。一般に、室内の塵埃等は床面に多く存在するので、空気清浄機１は、塵埃を効率よく除去するために床面に設置するのが好ましい。一方、部屋の広さ等を把握して気流を最適化する制御は、空気清浄機１から前方の壁までの水平距離を検出することで可能になるが、床面上には家具等の障害物が設定されていることが多いので、空気清浄機１の位置から水平距離を安定的に検出するのは困難である。このため、本実施の形態では、外部検出装置１６により最遠壁と天井との間の角隅を検出する。そして、この角隅までの距離Ｌmax及び角隅の仰角γｓに基いて推定される部屋の広さに応じて、吹出し空気の風向、風量及び風速のうち少なくとも１つの送風パラメータを制御し、吹出口５から前方の斜め上方に向けて空気を吹出す構成としている。
Here, the effects obtained by executing the circulating air flow control in the floor-mounted
この構成によれば、家具の配置等が異なる多様な部屋において、部屋の広さに相当する室内情報を斜め上方の空間で安定的に検出することができ、当該検出動作が家具等により邪魔されるのを抑制することができる。また、循環気流を形成する空気を吹出口５から斜め上方に向けて吹出すことができるので、吹出し空気の流れが家具等に当って乱されるのを抑制し、部屋の広さに応じた循環気流を安定的に形成することができる。従って、床面設置型の空気清浄機１の利点を活かしつつ、その性能を十分に発揮させることができる。
According to this configuration, in various rooms with different arrangements of furniture and the like, room information corresponding to the size of the room can be stably detected in a diagonally upper space, and the detection operation is obstructed by the furniture and the like. Can be suppressed. Moreover, since the air which forms a circulation airflow can be blown out diagonally upward from the
なお、部屋の広さ、形状等は多様であるから、首振り機構１４により外部検出装置１６の向きを水平方向に変化させるときの可変範囲、即ち、水平方向の検出対象範囲は、空気清浄機１の正面に位置する壁（通常は最遠壁となることが多い）から左右両側の壁までの範囲をカバーするように設定するのが好ましい。また、水平方向の検出対象範囲は、室内情報の検出結果に基いて変更する構成としてもよく、最遠壁と天井との間の角隅が検出可能な範囲であれば、必ずしも首振り機構１４により実現可能な最大の可変範囲に設定する必要はない。また、外部検出装置１６の向きを上下方向に変化させるときの可変範囲、即ち、上下方向の検出対象範囲は、少なくとも水平方向から鉛直方向の真上までの範囲（向きの仰角γで表せば、０≦γ≦９０°の範囲）を含むように設定するのが好ましい。これにより、様々な形状を有する部屋において、最遠壁と天井との間の角隅を安定的に検出することができる。
Since the room has various sizes, shapes, and the like, the variable range when the direction of the
また、本実施の形態では、後述のように、外部検出装置１６により検出される距離の変化量に基いて壁及び天井と障害物とを識別し、送風状態を制御する。この制御を実行するにあたり、室内で障害物を検出すべき範囲は、循環気流を形成するのに必要な風向の可変範囲よりも広い範囲となることが多い。このため、外部検出装置１６の検出対象範囲は、風向の可変範囲を少なくとも範囲の一部として含む広い範囲に設定するのが好ましい。これにより、室内の広い範囲で障害物を検出して対処することができる。
In the present embodiment, as will be described later, the wall, ceiling, and obstacle are identified based on the amount of change in distance detected by the
次に、図５を参照して、制御装置１８による制御の具体例について説明する。図５は、本発明の実施の形態１において、空気清浄機で実行される制御の一例を示すフローチャートである。なお、この図に示すルーチンは、外部検出装置１６を可動ルーバー１２に設けた構成を前提として説明する。図５に示すルーチンでは、まず、ステップＳ１において、空気清浄機１が電源に接続されたことを検出すると、ステップＳ２では、駆動部１３及び首振り機構１４を駆動することにより、可動ルーバー１２及び吹出口５を初期位置に移動する。即ち、可動ルーバー１２の仰角θと、吹出口５の水平方向の回転角ωとを初期値（θ＝θ０、ω＝ω０）に設定する。
Next, a specific example of control by the
次に、ステップＳ３では、後述のループ処理で用いる変数ｉ，ｊ，ｋを零に初期化する。ここで、ｉ，ｊ，ｋは、それぞれループ処理中に仰角θ、回転角ω、ファン装置６の回転数ｒを切換えるときに何段階目かを数えるカウンタである。詳しく述べると、可動ルーバー１２の仰角θは、設定されている可変範囲内でθ０〜θｎ１まで段階的に変更される。ｎ１は、仰角θを可変範囲内で変化させるときの段階数を表している。そして、ｉ＝０とした状態では、仰角θとしてθ０が選択される。また、ｉ＝ｎ１とした状態では、仰角θ＝θｎ１に設定される。
Next, in step S3, variables i, j, and k used in loop processing described later are initialized to zero. Here, i, j, and k are counters for counting the number of stages when the elevation angle θ, the rotation angle ω, and the rotation speed r of the
これと同様に、吹出口５の回転角ωは、設定されている可変範囲内でω０〜ωｎ２まで段階的に変更されるもので、ｎ２は、回転角ωを可変範囲内で変化させるときの段階数を表している。ファン装置６の回転数ｒは、設定されている可変範囲内でｒ０〜ｒｎ３まで段階的に変更されるもので、ｎ３は、回転数ｒを可変範囲内で変化させるときの段階数を表している。従って、ステップＳ３では、制御装置１８に通電が行われた時点で、仰角θ、回転角ωがそれぞれθ０、ω０に設定された状態となる。なお、上述したｉ，ｊ，ｋ，ｎ１，ｎ２，ｎ３は自然数である。
Similarly, the rotation angle ω of the
次に、ステップＳ４では、空気清浄機１の電源スイッチが操作されたか否かを判定し、操作された場合には、ステップ５によりファン装置６を駆動し、送風動作を開始する。続いて、ステップＳ６では、室内空間の各部位の汚れ状態を検出して検出結果を部位毎に記憶する汚れマッピング処理を実行する。制御装置１８の記憶回路には、室内各部の汚れ状態を記憶する汚れ記憶マップが設けられている。
Next, in step S4, it is determined whether or not the power switch of the
汚れ記憶マップは、例えば３次元のデータマップにより構成され、仰角θ、回転角ω、回転数ｒを引数として決定される各格子点毎に汚れの濃度Ｃijkが記憶されている。なお、濃度Ｃijkの添字ｉ，ｊ，ｋは、前述のカウンタに対応するもので、それぞれ０〜ｎ１、０〜ｎ２、０〜ｎ３の範囲で変化する。また、本発明では、必ずしも汚れの濃度を指標として用いる必要はなく、汚れ度合いと相関がある他の物理量を汚れ記憶マップに記憶させる構成としてもよい。 The dirt storage map is composed of, for example, a three-dimensional data map, and the dirt density C ijk is stored for each lattice point determined using the elevation angle θ, the rotation angle ω, and the rotation speed r as arguments. The subscripts i, j, and k of the density C ijk correspond to the above-described counter, and change in the range of 0 to n1, 0 to n2, and 0 to n3, respectively. In the present invention, it is not always necessary to use the concentration of dirt as an index, and another physical quantity correlated with the degree of dirt may be stored in the dirt storage map.
汚れマッピング処理では、まず、仰角θ＝θ０、回転角ω＝ω０及び回転数ｒ＝ｒ０の条件において、吹出口５から室内に空気を吹出し、所定の時間Ｔ１だけ空気清浄動作を実行する。その後、カウンタｉを１ずつ増加させては時間Ｔ１だけ空気清浄動作を実行する動作を段階数ｎ１まで繰返す。このとき、制御装置１８は、室内を循環してから吸込口４に吸込まれた空気中の汚れを内部検出装置１５により検出し、検出結果に基いて得られた濃度Ｃijkを汚れ記憶マップに記憶する。この結果、最初の処理では、回転角ω＝ω０及び回転数ｒ＝ｒ０の条件において、仰角θ０〜θｎ１に対応する各部位の濃度Ｃ000，Ｃ100，Ｃ200，…，Ｃn100が取得される。
In the dirt mapping process, first, air is blown into the room from the
次に、カウンタｊを１だけ増加し、回転角ω＝ω１及び回転数ｒ＝ｒ０とした条件において、上述のように仰角θをθ０〜θｎ１の範囲で変更しつつ、各仰角毎に濃度Ｃijkを検出する。これにより、回転角ω＝ω１での仰角θ０〜θｎ１に対応する各部位の濃度Ｃ010，Ｃ110，Ｃ210，…，Ｃn1n20が取得される。そして、これと同様の処理を回転角ω２〜ωｎ２まで繰返すことにより、回転数ｒ＝ｒ０において、仰角θと回転角ωとの全組合わせに対応する濃度Ｃij0が得られる。さらに、カウンタｋを増加して回転数ｒをｒ１〜ｒｎ３の範囲で変化させつつ、それぞれの回転数ｒにおいて、仰角θと回転角ωとの全組合わせに対応する濃度Ｃijkを取得する。これらの処理は、図５に示すように、例えば３重のループ処理として実行される。 Next, under the condition that the counter j is incremented by 1 and the rotation angle ω = ω1 and the rotation speed r = r0, the elevation angle θ is changed in the range of θ0 to θn1 as described above, and the concentration C is increased for each elevation angle. ijk is detected. As a result, the concentrations C 010 , C 110 , C 210 ,..., C n1n20 of each part corresponding to the elevation angles θ0 to θn1 at the rotation angle ω = ω1 are acquired. Then, by repeating the same processing as the rotation angles ω2 to ωn2, the density C ij0 corresponding to all combinations of the elevation angle θ and the rotation angle ω is obtained at the rotation speed r = r0. Further, while increasing the counter k and changing the rotation speed r in the range of r1 to rn3, the density C ijk corresponding to all combinations of the elevation angle θ and the rotation angle ω is acquired at each rotation speed r. These processes are executed, for example, as a triple loop process as shown in FIG.
これにより、汚れマッピング処理では、汚れ記憶マップ上の全格子点の濃度Ｃijkを更新することができる。なお、上記の例では、仰角θ、回転角ω、回転数ｒの順に値を変更しているが、この順番は自由に設定してよいものである。また、本発明では、必ずしも仰角θ、回転角ω及び回転数ｒの全てを変更する必要はない。また、１箇所において空気清浄動作を継続する時間Ｔ１は、例えば空気清浄動作により空気を吹出してから、この空気が内部検出装置１５の位置に戻るまでに必要な時間、即ち、空気清浄動作による汚れの減少が検出可能となるような時間に基いて設定される。
Thereby, in the dirt mapping process, the densities C ijk of all grid points on the dirt storage map can be updated. In the above example, the values are changed in the order of the elevation angle θ, the rotation angle ω, and the rotation number r, but this order may be set freely. In the present invention, it is not always necessary to change all of the elevation angle θ, the rotation angle ω, and the rotation speed r. Further, the time T1 for continuing the air cleaning operation at one place is the time necessary for the air to return to the position of the
また、汚れの濃度を検出する個々の検出箇所では、まず、空気清浄動作を開始したときの汚れの濃度を初期濃度ｃ０として検出する。初期濃度ｃ０が予め設定された判定値Ｘを超えている場合には、汚れた場所に向けて送風していると判定することができる。判定値Ｘは、例えば空気清浄動作が不要となるような汚れの少ない状態に基いて設定される。なお、初期濃度ｃ０が判定値Ｘ以下の場合には、現在の検出箇所が汚れていないものと判定し、空気清浄動作を直ちに終了して次の検出箇所に移行する構成としてもよい。また、本発明では、初期濃度ｃ０の検出を省略し、初期濃度ｃ０は一定の定数として設定しておく構成としてもよい。 In each detection location for detecting the concentration of dirt, first, the density of dirt when the air cleaning operation is started is detected as the initial density c0. When the initial density c0 exceeds the preset determination value X, it can be determined that the air is blown toward a dirty place. The determination value X is set based on, for example, a state with little dirt so that an air cleaning operation is unnecessary. When the initial concentration c0 is equal to or less than the determination value X, it may be determined that the current detection location is not dirty, and the air cleaning operation is immediately terminated and the next detection location is transferred. In the present invention, the detection of the initial density c0 may be omitted, and the initial density c0 may be set as a constant constant.
次の処理では、時間Ｔ１だけ空気清浄動作を行った後の汚れの濃度を終了時濃度ｃ１として検出する。そして、この終了時濃度ｃ１を現在の検出箇所の濃度Ｃijkとして汚れ記憶マップに記憶する。なお、本実施の形態では、例えば終了時濃度ｃ１が判定値Ｘを越えた状態でも、空気清浄動作の開始から時間Ｔ１が経過した時点で、次の検出箇所に移行する処理を例示している。 In the next processing, the concentration of dirt after performing the air cleaning operation for the time T1 is detected as the end concentration c1. Then, this end-time density c1 is stored in the dirt storage map as the density C ijk of the current detection location. In the present embodiment, for example, even when the end-time concentration c1 exceeds the determination value X, the process of moving to the next detection position when the time T1 has elapsed from the start of the air cleaning operation is illustrated. .
通常の検出箇所では、空気清浄動作を開始すると、検出される汚れの濃度が減少し、初期濃度ｃ０＞終了時濃度ｃ１となることが多い。しかし、汚れの発生源が定常的である場合には、ｃ０≦ｃ１となることもある。このため、汚れマッピング処理では、個々の検出箇所において、空気清浄動作による汚れの減衰率αを算出し、汚れ記憶マップ上の各格子点に減衰率αijkとして記憶する構成としてもよい。下記数１の式は、初期濃度ｃ０と終了時濃度ｃ１とに基いて減衰率αを算出する方法の一例を示すものである。なお、減衰率αの利用方法については、ステップＳ７で説明する。
In the normal detection location, when the air cleaning operation is started, the concentration of the detected dirt decreases, and the initial concentration c0> the end concentration c1 is often obtained. However, when the contamination source is stationary, c0 ≦ c1 may be satisfied. For this reason, in the dirt mapping process, the dirt attenuation rate α due to the air cleaning operation may be calculated at each detection location and stored as the attenuation rate α ijk at each lattice point on the dirt storage map.
上記数１の式によれば、減衰率を短時間で算出することができ、動作レスポンスの誤差を抑制し、減衰率の算出精度を高めることができる。また、減衰率は、上記の式以外の方法で算出してもよく、例えば初期濃度ｃ０と終了時濃度ｃ１との差分を時間Ｔ１で除算することにより、濃度の時間的な変化を減衰率として算出してもよい。また、部屋の広さと相関する係数により減衰率を補正する構成としてもよい。 According to the equation (1), the attenuation rate can be calculated in a short time, an error in operation response can be suppressed, and the attenuation rate calculation accuracy can be increased. Further, the attenuation rate may be calculated by a method other than the above formula. For example, by dividing the difference between the initial concentration c0 and the end concentration c1 by the time T1, the temporal change in concentration is used as the attenuation rate. It may be calculated. Further, the attenuation rate may be corrected by a coefficient that correlates with the size of the room.
また、本発明では、汚れマッピング処理の開始前に、前述した室内走査処理を実行して部屋の広さを検出し、当該検出結果に基いて仰角θ、回転角ω及び回転数ｒの可変範囲を変更したり、当該検出結果に基いて仰角θ、回転角ω及び回転数ｒの段階数ｎ１，ｎ２，ｎ３を変更する構成としてもよい。この構成によれば、部屋の広さに応じて仰角θ、回転角ω及び回転数ｒの可変範囲、段階数ｎ１，ｎ２，ｎ３を最適化することができる。即ち、例えば広い部屋では可変範囲を広げて段階数を増加させることにより、汚れマッピング処理の精度を高めることができる。また、狭い部屋では、可変範囲を狭くして段階数を減少させることにより、室内の走査を効率よく行うことができる。 In the present invention, before the start of the dirt mapping process, the room scanning process described above is executed to detect the size of the room, and the elevation angle θ, the rotation angle ω, and the rotation speed r are variable based on the detection result. Or the number of steps n1, n2, and n3 of the elevation angle θ, the rotation angle ω, and the rotation speed r may be changed based on the detection result. According to this configuration, the variable range of the elevation angle θ, the rotation angle ω, and the rotation speed r, and the number of steps n1, n2, and n3 can be optimized according to the size of the room. That is, for example, in a large room, the accuracy of the dirt mapping process can be increased by increasing the variable range and increasing the number of steps. Further, in a narrow room, it is possible to efficiently scan the room by narrowing the variable range and reducing the number of steps.
汚れマッピング処理が完了した後には、ステップＳ７に移行する。ステップＳ７以降では、室内を走査した範囲で最も汚れていた部位を汚染部位として抽出し、この汚染部位に風向を向けて当該部位の汚れを優先的に清浄化する処理を行う。この処理は風向を微調整しながら、時間Ｔ２だけ実行される。ここで、「微調整」とは、風向を汚染部位の近傍で僅かに変更しつつ、汚染部位から戻ってくる空気の汚れ度合いを検出し、当該検出結果に応じて風向をフィードバック制御する動作である。 After the dirt mapping process is completed, the process proceeds to step S7. In step S7 and subsequent steps, the most contaminated part in the scanned area is extracted as a contaminated part, and a process of preferentially cleaning the dirt of the part by directing the wind direction to the contaminated part. This process is executed for a time T2 while finely adjusting the wind direction. Here, “fine adjustment” is an operation that detects the degree of dirt of the air returning from the contaminated site while slightly changing the wind direction in the vicinity of the contaminated site, and feedback-controls the wind direction according to the detection result. is there.
詳しく述べると、まず、ステップＳ７では、汚れ記憶マップの各格子点のうち、Ｃijk≧Ｘ、かつ、減衰率αijk≦Ｙが成立する格子点を抽出する。ここで、Ｙは空気清浄動作の効果が十分に得られているか否かを判定するための判定値であり、予め設定されている。ステップＳ７により抽出される格子点は、汚れが許容範囲を超えており、かつ、空気清浄動作により汚れを減らすことが可能な汚染部位に対応している。なお、ステップＳ７では、減衰率αijkを用いる場合を例示したが、本発明では、減衰率を使用せず、Ｃijk≧Ｘのみが成立する格子点を抽出する構成としてもよい。 More specifically, first, in step S7, among the lattice points of the dirt storage map, lattice points where C ijk ≧ X and attenuation rate α ijk ≦ Y are extracted. Here, Y is a determination value for determining whether or not the effect of the air cleaning operation is sufficiently obtained, and is set in advance. The lattice points extracted in step S7 correspond to contaminated sites where the contamination exceeds the allowable range and the contamination can be reduced by the air cleaning operation. In step S7, the case where the attenuation rate α ijk is used has been exemplified. However, in the present invention, a lattice point where only C ijk ≧ X is satisfied may be extracted without using the attenuation rate.
次に、ステップＳ８では、抽出した格子点の中にＣijk≧Ｘとなる格子点が存在するか否かを判定する。この判定が成立した場合には、ステップＳ９に移行し、抽出した格子点の中でＣijkが最大となる格子点を選択する。この格子点は、現存する汚染部位中の最汚染部位に対応しているので、当該格子点の汚れの濃度Ｃijkを最大濃度Ｃmaxとして記憶し、この格子点に対応する仰角θi、回転角ωj、回転数ｒkを駆動部１３、首振り機構１４及びファン装置６により実現する。これにより、吹出し空気の風向が最汚染部位に向いた状態となるので、ステップＳ１０では、最汚染部位に向けて送風し、時間Ｔ２だけ空気清浄動作を実行した後に、ステップＳ８に戻る。
Next, in step S8, it is determined whether or not there is a lattice point satisfying C ijk ≧ X among the extracted lattice points. When this determination is established, the process proceeds to step S9, and a lattice point having the maximum C ijk is selected from the extracted lattice points. Since this grid point corresponds to the most contaminated site in the existing contaminated site, the dirt density C ijk of the grid point is stored as the maximum density Cmax, and the elevation angle θ i and rotation angle corresponding to this grid point are stored. omega j, rotational speed r k a
なお、時間Ｔ２は、汚染部位の空気を清浄化するのに必要な時間であり、時間Ｔ１との大小関係は任意に設定してよいが、時間Ｔ１よりも長い時間に設定するのが好ましい。また、Ｃijk≧Ｘとなる汚染部位が複数個所存在する場合には、１つの汚染部位に対して時間Ｔ２だけ空気清浄動作を実行したら、その部位で清浄化の効果が得られたか否かに関係なく、次の汚染部位に移行するのが好ましい。そして、全ての汚染部位に対して時間Ｔ２だけ空気清浄動作を実行したら、汚れマッピング処理を最初から繰返す。このとき、汚れ記憶マップに記憶した濃度Ｃijkは、風向を変更するたびに更新し、常に最新の汚れ度合いを記憶した状態を保持する。これより、部屋全体を均一に清浄化することができる。 The time T2 is a time required to clean the air at the contaminated site, and the magnitude relationship with the time T1 may be arbitrarily set, but is preferably set to a time longer than the time T1. In addition, when there are a plurality of contaminated sites where C ijk ≧ X, if an air cleaning operation is executed for one contaminated site for a time T2, whether or not the cleaning effect is obtained at that site. Regardless, it is preferable to move to the next contaminated site. When the air cleaning operation is executed for all the contaminated sites for the time T2, the dirt mapping process is repeated from the beginning. At this time, the density C ijk stored in the dirt storage map is updated every time the wind direction is changed, and the state where the latest dirt degree is always stored is maintained. Thereby, the whole room can be cleaned uniformly.
一方、汚染部位が１箇所だけの場合には、汚れが十分に清浄化されるまで、即ち、Ｃijk＜Ｘが成立するまで、当該汚染部位の空気清浄動作を継続するのが好ましい。また、固定箇所から汚れが発生し続ける場合には、減衰率αijkに基いて空気清浄効果の有無を判断してもよい。そして、効果が認められる場合には、風向を大きく変化させずに、汚れの濃度あるいは減衰速度が所定の数値となるまで汚れを除去し続けるのが好ましい。 On the other hand, when there is only one contaminated site, it is preferable to continue the air cleaning operation of the contaminated site until the dirt is sufficiently cleaned, that is, until C ijk <X. Further, when the contamination continues to occur from the fixed portion, the presence / absence of the air cleaning effect may be determined based on the attenuation rate α ijk . If the effect is recognized, it is preferable to continue removing the dirt until the density or the attenuation rate of the dirt reaches a predetermined value without greatly changing the wind direction.
上記制御によれば、ステップＳ８〜Ｓ１０の処理は、汚れ記憶マップ中にＣijk≧Ｘとなる格子点が存在する限り繰返されることになり、ステップＳ７で抽出された汚染部位のうち、汚れ度合いが大きい汚染部位から順に空気清浄動作が実行される。そして、全ての汚染部位が清浄化されると、ステップＳ８の判定が不成立となるので、ステップＳ１１に移行する。ステップＳ１１では、ファン装置６の回転数ｒを任意に変更して時間Ｔ３だけ送風動作を実行した後に、ステップＳ６に戻る。
According to the above control, the processes in steps S8 to S10 are repeated as long as there is a grid point where C ijk ≧ X in the dirt storage map. The air cleaning operation is executed in order from the contaminated part with the largest. Then, when all the contaminated sites are cleaned, the determination in step S8 is not established, and the process proceeds to step S11. In step S11, the rotational speed r of the
ここで、Ｃijk≧Xの格子点が存在しない場合、即ち、全ての箇所で汚れ濃度Ｃijkが判定値Ｘ未満となった場合には、室内全体が浄化されたことを意味するので、本来であれば、空気清浄動作を停止してもよい。しかし、室内は密閉された空間ではないので、自然な換気が生じることにより、少量であっても全体的に埃が流入し続ける。また、空気清浄動作を一旦行ってから暫く時間が経過すると、室内に新たな汚れが多量に発生する場合がある。このため、空気清浄機１は、室内の汚れの状態を定期的に監視する必要がある。そこで、空気清浄機１は、ステップＳ１１の実行後にステップＳ６に戻ることにより、空気清浄動作を継続し、室内に流入してくる新たな汚れを除去し続けるのが好ましい。
Here, if there is no grid point of C ijk ≧ X, that is, if the dirt concentration C ijk is less than the judgment value X at all locations, it means that the entire room has been purified. If so, the air cleaning operation may be stopped. However, since the interior of the room is not a sealed space, the natural ventilation is generated, so that dust continues to flow in even if the amount is small. In addition, when a certain amount of time elapses after the air cleaning operation is once performed, a large amount of new dirt may be generated in the room. For this reason, the
このとき、ファン装置６の回転数ｒは、例えば初期設定またはユーザの操作に基いて設定される任煮の回転数ｒを用いてもよいが、比較的低い回転数に設定するのが好ましい。何故なら、自然換気により室内に流入してくる汚れの量は比較的微量であるため、回転数ｒ（即ち、風量）を小さく抑えても、汚れの清浄化効果は十分に得られるからである。そして、回転数ｒを必要以上に大きくしないことにより、空気の清浄度を保ちつつ、ファン装置６等の動作音を低減したり、人等に風が当たることで生じる吹かれ感を抑制することができる。従って、空気清浄機１が作動中であることをユーザに意識させることなく、空気清浄動作をスムーズに行うことができる。
At this time, the rotation speed r of the
また、ファン装置６の回転数ｒについては、必ずしも一定値にする必要はない。即ち、自然換気により室内に流入してくる汚れの量は、季節、天候、外気等の影響により大きく変動する。従って、回転数ｒは、内部検出装置１５による汚れの検出結果に基いて変更する構成としてもよい。これにより、各種の変動要因による汚れの増加を最小限に抑制し、ユーザの快適性を維持することができる。
Further, the rotational speed r of the
一方、ステップＳ１１において、送風動作を継続する時間Ｔ３は、ユーザが選択してもよいし、予め設定された値を用いてもよい。さらには、室内の汚れ状態、また、発生した汚れの拡散時間、除去にかかる時間を考慮して、時間Ｔ３を変化させる構成としてもよい。これにより、空気清浄動作をより効率よく行うことができる。なお、ステップＳ６〜Ｓ１１の処理については、ユーザが停止ボタンを押したり、電源プラグを抜いたりするまで継続するのが望ましい。また、本実施の形態では、全ての汚染部位を清浄化した時点、即ち、ステップＳ１１を実行する時点において、前述した循環気流制御を行う構成としてもよい。 On the other hand, in step S11, the time T3 during which the air blowing operation is continued may be selected by the user, or a preset value may be used. Furthermore, it is good also as a structure which changes time T3 in consideration of the stain | pollution | contamination state of a room, the spreading | diffusion time of the stain | pollution | contamination which generate | occur | produced, and the time concerning removal. Thereby, the air cleaning operation can be performed more efficiently. It should be noted that it is desirable to continue the processes in steps S6 to S11 until the user presses the stop button or unplugs the power plug. Moreover, in this Embodiment, it is good also as a structure which performs circulating airflow control mentioned above at the time of cleaning all the contaminated sites, ie, the time of performing step S11.
また、上記制御において、減衰率αijkを用いている場合には、個々の汚染部位に対して空気清浄動作を行うときに、減衰率αijkによる判定処理を追加してもよい。具体例を挙げると、減衰率αijkが判定値Ｙ以下の汚染部位では、空気清浄動作の効果が十分に得られないと判断し、他の汚染部位を優先する構成としてもよい。また、判定値Ｙは、その設定に応じた使い方をすることができる。まず、Ｙ＝０に設定した場合について述べる。この場合、αijk≦Ｙが成立した汚染部位では、空気清浄動作が全く機能していないか、または、塵埃の発生源となっている可能性があるので、その汚染部位が汚れの除去に適していないと判断することができる。 In the above control, when the attenuation rate α ijk is used, a determination process based on the attenuation rate α ijk may be added when performing an air cleaning operation on each contaminated site. As a specific example, it is possible to determine that the effect of the air cleaning operation is not sufficiently obtained at the contaminated site where the attenuation rate α ijk is equal to or less than the determination value Y and prioritize other contaminated sites. The determination value Y can be used according to the setting. First, the case where Y = 0 is described. In this case, in the contaminated part where α ijk ≦ Y is established, the air cleaning operation may not function at all or may be a dust generation source, and therefore the contaminated part is suitable for removing dirt. It can be judged that it is not.
また、任意の汚染部位において、汚れの濃度Ｃijkが判定値Ｘ以下である場合には、減衰率αijk＝Ｘに設定してもよい。何故なら、例えばＹ＝０と設定した場合には、濃度Ｃijkを僅かでも減衰させることができれば、時間がかかっても綺麗になるまで空気清浄動作を続けることになり、清浄化の効率が低下し易い。この場合、減衰率αijkを上記のように設定すれば、清浄化の効率を向上させることができる。 Further, when the dirt concentration C ijk is equal to or less than the determination value X in any contamination site, the attenuation rate α ijk = X may be set. This is because, for example, when Y = 0 is set, if the concentration C ijk can be attenuated even a little, the air cleaning operation will continue until it becomes clean even if it takes time, and the efficiency of cleaning is reduced. Easy to do. In this case, if the attenuation rate α ijk is set as described above, the cleaning efficiency can be improved.
また、図５には例示していないが、全ての格子点においてαijk≦０が成立する場合には、空気清浄機１が汚れの発生源となっていると判断することができる。この場合には、ファン装置６の作動不良、フィルタ類の寿命等が原因であると判断し、ユーザに対してメンテナンスを促す報知動作を行う構成としてもよい。
Although not illustrated in FIG. 5, if α ijk ≦ 0 holds at all lattice points, it can be determined that the
また、本実施の形態では、上述した循環気流制御、汚れマッピング処理等による送風動作中に障害物を検出した場合に、当該障害物に気流を当てないように送風状態を制御する人避け制御を実行してもよい。具体例を挙げると、人避け制御では、外部検出装置１６の向きを変化させながら検出対象物までの距離を検出し、当該距離が急に大きく変化した場合に、この距離の変化に基いて室内の障害物を認識する。そして、風向が障害物に向いたときには、例えば送風動作を停止する、気流を弱くする等の回避動作を実行する。この制御によれば、人や動物に気流が当って不快感を与えたり、障害物に当った気流が埃を舞上げるのを抑制することができ、空気清浄時の快適性を向上させることができる。
Further, in the present embodiment, when an obstacle is detected during the air blowing operation by the above-described circulation air flow control, dirt mapping processing, etc., the human avoidance control for controlling the air blowing state so as not to apply the air flow to the obstacle. May be executed. As a specific example, in the human avoidance control, when the distance to the detection target is detected while changing the direction of the
また、本実施の形態では、循環気流制御、汚れマッピング処理等を含む空気清浄時の送風動作と、室内走査処理とを並行して実行する構成としてもよい。この構成によれば、室内走査処理に専用の時間をかけなくても、通常の送風動作と並行して室内情報を走査することができ、例えば障害物の位置が変化する場合でも、この変化に対応して送風動作を速やかに修正することができる。 Moreover, in this Embodiment, it is good also as a structure which performs the ventilation operation | movement at the time of the air cleaning including circulating airflow control, a dirt mapping process, etc., and an indoor scanning process in parallel. According to this configuration, the room information can be scanned in parallel with the normal air blowing operation without taking a dedicated time for the room scanning process. For example, even when the position of the obstacle changes, this change is not affected. Correspondingly, the blowing operation can be corrected promptly.
また、本実施の形態では、空気清浄機１の電源コードがコンセント等の電源に接続された時点で、外部検出装置１６の向きを自動的に変更しつつ、室内走査処理を実行する構成としてもよい。この構成によれば、例えば空気清浄機１の室内に設置した時点で室内情報を予め取得しておくことができる。そして、ユーザが電源スイッチを操作したときには、室内を走査しなくても送風動作を直ちに開始することができ、取得済みの室内情報に基いて適切な気流を速やかに形成することができる。従って、空気清浄機１の利便性を向上させることができる。
In the present embodiment, when the power cord of the
また、本実施の形態では、ユーザが空気清浄機１の電源スイッチを入れてから、ファン装置６を起動するまでの期間中に室内走査処理を実行する構成としてもよい。この構成によれば、空気清浄動作を行う直前に室内情報を取得することができ、例えば障害物の位置が変化する場合でも、この変化に対応した上で、送風動作を正確に行うことができる。
Moreover, in this Embodiment, it is good also as a structure which performs an indoor scanning process during the period after a user turns on the power switch of the
以上詳述した通り、本実施の形態によれば、多様な設置環境において室内の気流を適切に制御し、部屋全体の空気を安定的に清浄化することができる。詳しく述べると、一般家庭では、間取り、家具の配置、空気清浄機１の配置等がそれぞれ異なるため、空気清浄機１に対して壁が遠すぎると、風が壁まで届かない場合があり、逆に壁が近すぎると、過剰な運転が行われる場合がある。この結果、空気清浄機１の騒音が大きくなったり、風が人に当って不快感、寒さ等を与えるという問題がある。これに対し、本実施の形態では、外部検出装置１６により検出した室内情報（特に、壁までの距離）に基いて、風向、風量及び風速のうち少なくとも１つの送風パラメータを適切に制御するので、上記問題を解決することができ、部屋全体に循環気流を安定的に形成することができる。
As described in detail above, according to the present embodiment, the airflow in the room can be appropriately controlled in various installation environments, and the air in the entire room can be stably cleaned. More specifically, in general households, the layout, furniture layout,
また、外部検出装置１６は、超音波、光、電磁波等のような非透過性の波動を用いて障害物との距離を検出する非接触式の距離センサ、好ましくは超音波センサを少なくとも１個以上備えている。距離の検出は、例えば画像センサのデータに基いて三角測量法等により行うことも可能であるが、この場合には画像情報の処理に時間がかかり、空気清浄動作の応答性が低下し易い。これにより、室内情報を無駄なく短時間に取得することができ、空気清浄機１の応答性を高めることができる。
Further, the
また、本実施の形態では、外部検出装置１６を可動ルーバー１２に搭載している。これにより、距離センサ等の向きと風向とを正確に一致させることができ、風向の方向における距離の検出精度を高めることができる。また、外部検出装置１６と可動ルーバー１２とを駆動する駆動部１３を共通化し、装置の可動部を減らして信頼性を向上できると共に、コストダウンを図ることができる。
In the present embodiment, the
さらに、本実施の形態では、風向を可変とする手段として、可動ルーバー１２と、首振り機構１４とを例示し、この手段により外部検出装置１６の向きも上下方向及び左右方向に変化させる構成としている。これにより、部屋全体の室内情報を精度よく検出することができる。なお、首振り機構１４を用いると、部屋の広さの検出状態、家具の配置による影響等が外部検出装置１６の向き（回転角）に応じて異なる場合がある。このため、循環気流制御では、送風動作を行いながら、吹出口５の回転角に応じて送風パラメータを最適な状態に制御するのが好ましい。これより、水平方向の各向きにおいて、循環気流を安定的に形成することができ、また、障害物への対処も円滑に行うことができる。
Further, in the present embodiment, the
なお、前記実施の形態では、床面設置型の空気清浄機１を例に挙げて説明したが、本発明はこれに限らず、壁掛け式の空気清浄機にも適用することができる。また、実施の形態では、風向、風量及び風速からなる３つの送風パラメータのうち、風向と風量を制御する場合を例に挙げて説明した。しかし、本発明では、少なくとも１つの送風パラメータを制御すればよい。何故なら、例えば風向が一定であっても、風量を大きくすれば部屋全体をカバーする循環気流を形成することも可能であり、風速についても同様である。従って、１つの送風パラメータだけを制御する構成でも、本発明の目的を達成することができる。
In the above-described embodiment, the floor-mounted
また、実施の形態では、首振り機構１４により風向を左右方向に変更する構成としたが、本発明では、風向を左方向及び右方向に変化させながら上下方向に往復動させる動作（波打つような動作）が可能な首振り機構を採用してもよい。
Further, in the embodiment, the wind direction is changed to the left and right directions by the
また、実施の形態１では、風量を変更する送風可変手段を、ファン装置６により構成する場合を例示した。しかし、本発明はこれに限らず、ファン装置６と異なる他の機構により風量を変更する構成としてもよい。
Moreover, in
１ 空気清浄機，２ ケーシング，３ 台座，４ 吸込口，５ 吹出口，６ ファン装置（送風可変手段），７ プレフィルタ（清浄化装置），８ 埃帯電部（清浄化装置），９ 埃帯電部保護フィルタ（清浄化装置），１０ 脱臭フィルタ（清浄化装置），１１ 集塵フィルタ（清浄化装置），１２ 可動ルーバー（送風可変手段，検出方向可変手段），１３ 駆動部（送風可変手段，検出方向可変手段），１４ 首振り機構（送風可変手段，検出方向可変手段），１５ 内部検出装置，１６ 外部検出装置（情報検出手段，検出方向可変手段），１７ 操作部，１８ 制御装置
DESCRIPTION OF
Claims (16)
前記吸込口から前記ケーシングの内部に空気を吸込んで当該空気を前記吹出口から吹出すファン装置と、
前記ケーシングの内部を流れる空気を清浄化する清浄化装置と、
前記吹出口から吹出す吹出し空気の風向、風量及び風速である３つの送風パラメータのうち、少なくとも１つの送風パラメータを変更することが可能な送風可変手段と、
少なくとも部屋の壁までの距離を含む当該部屋の広がりに関する情報を室内情報として検出する情報検出手段と、
前記室内情報に基いて前記送風可変手段を駆動することにより、前記送風パラメータを制御する制御装置と、
を備えた空気清浄機。 A casing having a suction port for sucking indoor air and a blow-out port for blowing the air;
A fan device that sucks air into the casing from the inlet and blows out the air from the outlet;
A cleaning device for cleaning air flowing inside the casing;
Ventilation variable means capable of changing at least one ventilation parameter among the three ventilation parameters, which are the wind direction, the air volume, and the wind speed of the blown-out air blown out from the air outlet;
Information detecting means for detecting, as room information, information relating to the spread of the room including at least the distance to the wall of the room;
A control device for controlling the air flow parameter by driving the air flow varying means based on the room information;
Air purifier with.
前記検出方向可変手段により前記情報検出手段の向きを変化させながら前記情報検出手段により前記室内情報を検出し、前記吹出し空気が当ったときに当該吹出し空気が室内を循環してから前記ケーシングの位置に戻る循環気流を形成するのに最適な壁を当該室内情報に基いて特定する壁特定手段と、を備え、
前記制御装置は、前記循環気流が部屋の天井及び前記最適な壁に当ってから床面に沿って前記ケーシングの位置に戻るように、少なくとも前記可動ルーバーにより前記風向の仰角を制御する構成としてなる請求項２に記載の空気清浄機。 A movable louver that constitutes at least a part of the air flow varying means, and is capable of changing the elevation angle of the wind direction with respect to the horizontal direction by swinging the wind direction in the vertical direction;
The information detection means detects the room information while changing the direction of the information detection means by the detection direction varying means, and the position of the casing after the blown air circulates in the room when the blown air hits. A wall specifying means for specifying an optimal wall for forming a circulating air flow returning to
The control device is configured to control the elevation angle of the wind direction by at least the movable louver so that the circulating airflow hits the ceiling of the room and the optimal wall and then returns to the position of the casing along the floor surface. The air cleaner according to claim 2.
前記制御装置は、室内で前記吹出し空気が到達可能な複数の箇所において、前記距離センサにより距離を検出する構成としてなる請求項１から５のうち何れか１項に記載の空気清浄機。 The information detection means includes a non-contact distance sensor that detects a distance to a detection target using sound waves or electromagnetic waves,
The air cleaner according to any one of claims 1 to 5, wherein the control device is configured to detect a distance by the distance sensor at a plurality of locations where the blown air can reach in a room.
前記検出方向可変手段は、前記可動ルーバーと前記情報検出手段の向きを一緒に変化させる駆動部により構成してなる請求項２，４，５，９のうち何れか１項に記載の空気清浄機。 The air flow varying means includes a movable louver capable of swinging the wind direction in the vertical direction,
The air purifier according to any one of claims 2, 4, 5, and 9, wherein the detection direction varying means comprises a drive unit that changes the directions of the movable louver and the information detection means together. .
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