JP2020142172A

JP2020142172A - 空気清浄機

Info

Publication number: JP2020142172A
Application number: JP2019039371A
Authority: JP
Inventors: 嵩朗山崎; Takaaki Yamazaki
Original assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Current assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Priority date: 2019-03-05
Filing date: 2019-03-05
Publication date: 2020-09-10

Abstract

【課題】室温が低い冬場などに空気清浄機を使用する際、人に寒さなどの不快感を与えずに、汚れ除去の効果も十分に得られる空気清浄装置を提供することを目的とする。【解決手段】吹出口から送風される風の風向を変更する水平方向風向変更手段および垂直方向風向変更手段と、本体の前方空間の左側の領域における人の動きに応じて出力信号を出力する左人検出部と、本体の前方空間の右側の領域における人の動きに応じて出力信号を出力する右人検出部とを備え、左人検出部および右人検出部からの信号数に応じて、本体前方空間の左検出領域および右検出領域における人の存在を判断し、人が存在するときには水平方向風向変更手段および垂直方向風向変更手段を制御することで人を避ける風向とし、さらに送風量を制御することで高い汚れ除去の効果を得るものである。【選択図】図４

Description

本発明は、一般家庭や事務所等で使用される空気清浄機に関するものである。

従来、空気清浄装置には風が直接人にあたった際に、寒さなどの不快感を与えてしまうという問題がある。この課題に対して、複数の吹出口を持つ空気清浄装置では、人感センサを搭載し、人を検知した際、検知した方向にある吹出口の風量を抑えることで、人に不快感を与えないようにしていた。

国際公開第２０１６／１５２１８８号

従来の空気清浄装置では、空気清浄装置の付近にいる人に送風による不快感を軽減させるため、人を検知した際、検知した方向にある吹出口の風量を抑えることで、人に不快感を与えないようにしていた。したがって、人を検知した際に、人がいる方向へ送風する風量を低下させていた為、空気中の塵埃の除去の効果が低下するという課題を有していた。

そこで、本発明は、上記従来の課題を解決するものであり、人を検知した際、人がいる方向へ送風する風量を低下させることで快適性を向上させ、空気中の塵埃の集塵を効率的に行うことができる空気清浄装置を提供することを目的とする。

そして、この目的を達成するために、本発明に係る空気清浄機は、吸込口と吹出口と前記吸込口と前記吹出口とを連通する通風路とを有する本体と、前記吸込口から前記通風路を介して前記吹出口に空気を導く送風手段と、前記吹出口から送風される風の風向を左右に変更する水平方向風向変更手段と、前記吹出口から送風される風の風向を上下に変更する垂直方向風向変更手段と、前記本体の前方空間の左側の領域における人の動きに応じて出力信号を出力する左人検出部と、前記本体の前方空間の右側の領域における人の動きに応じて出力信号を出力する右人検出部と送風および風向を制御する制御部と、を備え、前記制御部は、前記左人検出部と前記右人検出部からの信号に基づいて、前記左側の領域および前記右側の領域における人の有無を算出し、前記左側の領域および前記右側の領域のいずれか一方に人の存在を算出した場合、人が存在しない領域に送風するよう前記水平方向風向変更手段を制御し、送風量を増加させる制御を行うものであり、これにより所期の目的を達成するものである。

本発明によれば、ユーザが存在しない方向へ風向を切り替え、ユーザへの送風を低減することで快適性を向上させ、ユーザが存在しない領域へ送風を行うことで、空気中の塵埃の集塵を効率的に行うことができる。

本発明の実施の形態１に係る空気清浄機を示す正面図。本発明の実施の形態１に係る空気清浄機の概略断面図。本発明の実施の形態１に係る空気清浄機の設置形態を示す概略図。本発明の実施の形態１に係る空気清浄機の制御動作を示すフローチャート。

本発明に係る空気清浄機は、吸込口と吹出口と吸込口と吹出口とを連通する通風路とを有する本体と、吸込口から通風路を介して吹出口に空気を導く送風手段と、本体付近の室温を算出する温度センサと、吹出口から送風される風の風向を左右に変更する水平方向風向変更手段と、吹出口から送風される風の風向を上下に変更する垂直方向風向変更手段と、本体の前方空間の左側の領域における人の動きに応じて出力信号を出力する左人検出部と、本体の前方空間の右側の領域における人の動きに応じて出力信号を出力する右人検出部と送風および風向を制御する制御部と、を備え、制御部は、左人検出部と右人検出部からの信号に基づいて、左側の領域および右側の領域における人の有無を算出し、左側の領域および右側の領域のいずれか一方に人の存在を算出した場合、人が存在しない領域に送風するよう水平方向風向変更手段を制御し、かつ送風量を増加させる制御を行うものである。

この構成によって、人感センサを左人検出部および右人検出部として二つ使用することによって、人感を検出する十分な範囲を確保し、空気清浄機が設置される前方の空間を左側の領域、右側の領域の二つの領域で識別して人感を把握するができる。よって、人が存在しない方向へ風向を切り替え、人への送風を低減することで快適性を向上させ、人が存在しない領域へ送風を行うことで、空気中の塵埃の集塵を効率的に行うことができるという効果を備えている。

また、制御部は、所定時間内において左人検出部および右人検出部から発信された信号数を識別して取得する取得部と、取得部によって取得された信号数を積算する積算部を備えるものである。

この構成によって、人がどの領域にどの程度の時間存在しているかを精度よく算出することができ、人への送風を低減し、快適性を向上させることができる。

また、積算部によって積算された左人検出部の信号数および右人検出部の信号数が所定値以上の場合、制御部は、水平方向風向変更手段を本体の正面に向けて配置し、垂直方向風向変更手段を上方に向けて配置する構成としても良い。

この構成によって、人が本体前方の空間の左側の領域および右側の領域の両方に存在する場合に、人に直接、送風気流が当たらない空気清浄機の上方へ風向を向けることで快適性を向上させ、空気中の塵埃の集塵を行うことができる。

また、制御部は、積算部によって積算された左人検出部の信号数および右人検出部の信号数が所定値よりも小さい場合、水平方向風向変更手段を左右方向に動作させ、垂直方向風向変更手段を前方に向けて配置する構成としても良い。

この構成によって、人が空気清浄機の前方の空間に存在しないと判断した場合には、送風気流を水平方向風向変更手段によって左右方向に動作させ、垂直方向風向変更手段を前方に向けることで、効率良く空気中の塵埃の集塵を行うことができる。

以下、本発明を実施するための形態について添付図面を参照して説明する。なお、以下に説明する実施の形態は、いずれも本発明の好ましい一具体例を示すものである。よって、以下の実施の形態で示される、数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置位置および接続形態、並びに、ステップ（工程）およびステップの順序などは、一例であって本発明を限定する主旨ではない。従って、以下の実施の形態における構成要素のうち、本発明の最上位概念を示す独立請求項に記載されていない構成要素については、任意の構成要素として説明される。また、各図において、実質的に同一の構成に対しては同一の符号を付しており、重複する説明は省略または簡略化する。

（実施の形態１）
図１および図２に示すように、本実施の形態における空気清浄機は、略長方体形状の本体１には、本体１の前面となる面の下部に吸込口２が設けられ、本体１の上面となる面に吹出口３が設けられている。吸込口２と、吹出口３とを連通する通風路４を有している。

本体１は、空気清浄機の内部と外部とを区切る外郭として機能し、主にプラスチック樹脂によって構成されている。

吸込口２は、本体１の前面下部に設けられ、本体１内に空気を取り入れる開口である。吸込口２は、フィルタ部材等を介して通風路４と連通している。

吹出口３は、通風路４と連通しており、吸込口２より本体１内に取り入れられた空気を吹き出す開口として、本体１の上部に設けられている。

また、この本体１の内部には、送風部５と、清浄部６が設けられている。送風部５は、通風路４に配置され、吸込口２から吹出口３に空気を導くための気流を発生させる、例えばシロッコファンである。

清浄部６は、例えば一定の厚みを有する繊維やスポンジ状の素材からなり、内部に無数の孔を備えることで当該内部を空気が通過することができるいわゆるフィルタである。そして清浄部６は、無数の孔に吸込口２から吸い込んだ空気を通過させることで、当該空気をろ過する。

吹出口３には、吹出口３から送風される風の風向を左右に変更する水平方向風向変更手段７と、吹出口３から送風される風の風向を上下に変更する垂直方向風向変更手段８が設けられている。

水平方向風向変更手段７および垂直方向風向変更手段８は、例えば樹脂で成型されたルーバーとルーバー駆動用のステッピングモータで構成されている。

次に、空気清浄機における人検出における構成について詳細に説明する。本体１の前面に本体１の前方空間の左側の領域における人の動きに応じて出力信号を出力する左人検出部９と、左人検出部９と平行するように本体１の前面に本体１の前方空間の右側の領域における人の動きに応じて出力信号を出力する右人検出部１０が設けられている。

左人検出部９および右人検出部１０は、例えば、赤外線を集光するフレネルレンズからなる受光部と高誘電セラミック等の焦電素子と人が動作する動作速度、例えば１〜１０Ｈｚの周波数帯域にゲインをもつフィルタから構成されている。

そして、左人検出部９および右人検出部１０は、例えば、人から放射される赤外線エネルギーにより焦電素子の表面温度が変化し表面に電荷が発生する焦電効果を用い、人の動作を電圧信号として出力するものが用いられる。

また、左人検出部９および右人検出部１０は、例えば、同一基板上に左右に平行して配置され、左人検出部９および右人検出部１０が本体１の前方を向くように配置されている。

本体前方の領域は左人検出部９および右人検出部１０の検出範囲によって、左検出領域１１、右検出領域１２の二つの領域に分けられる。

左検出領域１１は、左人検出部９のみが人の動きに応じて出力信号を出力する空間領域である。

右検出領域１２は、右人検出部１０のみが人の動きに応じて出力信号を出力する空間領域である。

本体内部に設置されている制御部１３は、左人検出部９および右人検出部１０からの信号を所定時間内でそれぞれ積算し、その値に応じて、左検出領域１１、右検出領域１２にそれぞれ人がいるのか否かを検出することができる。

制御部１３は、左人検出部９および右人検出部１０からの信号により人の動きを検出した際には、水平方向風向変更手段および垂直方向風向変更手段を制御し、人のいない方向へ風向を変えることができる。例えば、左人検出部９からの入力値が所定時間の６秒において、所定値の１０回を超えた場合、人が空気清浄機の前方の左検出領域１１にいると判断し、吹出口３の風向を水平方向風向変更手段７によって空気清浄機前方の右検出領域１２の方向へと変更させる。また、左人検出部９および右人検出部１０からの入力値が所定時間の６秒において、それぞれ所定値の１０回を超えた場合は、空気清浄機の前方の左検出領域１１と右検出領域１２にそれぞれ異なる人が存在していると判断し、吹出口３の風向を垂直方向風向変更手段８によって空気清浄機の上方へと変更させる。

なお、具体的な各検出部の検出結果に応じて、制御部１３が空気清浄機の運転を制御するフローについては、後述する。

制御部１３は、マイクロコンピュータにて構成される。つまり制御部１３の内部にＣＰＵ（ＣｅｎｔｒａｌＰｒｏｃｅｓｓｉｎｇＵｎｉｔ）、ＲＡＭ（ＲａｎｄｏｍＡｃｃｅｓｓＭｅｍｏｒｙ）、ＲＯＭ（ＲｅａｄＯｎｌｙＭｅｍｏｒｙ）、および送風部５、水平方向風向変更手段７等の各駆動部に対応するドライバが内部バスを介して接続されている。

なお、本発明の空気清浄機は、本体１内部に室温を計測する温度センサ１４を備えた構成としても良い。制御部１３は、温度センサ１４の値を読み取り、室温が低いか否かの判断の閾値となる所定の温度との大小を判断できるものであり、この温度センサ１４で取得された温度が所定の温度よりも低い場合にのみ、人感センサによる風向、風量変更制御動作を行うものとする。例えば、所定の温度を１５度と設定する場合、制御部１３は、温度センサにより計測される室温が１５度以下か否か判断し、１５度以下であれば風向や風量の制御を行う。温度センサ１４また、所定の温度はユーザにより設定できる構成としても良い。このように温度センサ１４による制御を追加することによって、ユーザが寒さを感じるときにのみ、人に直接送風気流が当たらない運転とし、その他の場合には効率良く空気中の塵埃の集塵を行う運転とすることができる。

続いて、上記構成において、制御部１３による空気清浄機の人感センサによる風向、風量変更制御動作を図４のフローチャートを用いて説明する。

ここで、温度センサを備えた空気清浄機の場合はステップＳ０１から、温度センサを備えない空気清浄機の場合はステップＳ０２から制御を開始するものとする。

制御部１３は、ステップＳ０１において、温度センサ１４の値が設定値より低い場合のみ、人の有無で風向を変える以下の制御を行う。このとき、ステップＳ０１において、温度センサの値が所定の温度よりも低い場合は、Ｓ０２へと進む。なお、温度センサ１４の値が設定値よりも高い場合は、この人感センサによる風向、風量変更制御を終了する。

制御部１３は、ステップＳ０２において、左人検出部９からの信号数が所定値以上の場合、Ｓ０３へと進む。また、左人検出部からの信号数が所定値未満の場合は、Ｓ０４へと進む。

制御部１３は、ステップＳ０３において、右人検出部１０からの信号数が所定値以上の場合、Ｓ０５へと進む。また、右人検出部からの信号数が所定値未満の場合は、Ｓ０６へと進む。

制御部１３は、ステップＳ０５において、左検出領域１１と右検出領域１２にそれぞれ異なる人が存在すると算出し、ステップＳ０７へと進む。

制御部１３は、ステップＳ０７において、水平方向風向変更手段７を正面に、垂直方向風向変更手段８を上方に向ける。

また、制御部１３は、ステップＳ０６において、人が左検出領域１１にのみ存在すると算出し、ステップＳ０８へと進む。

制御部１３は、ステップＳ０８において、水平方向風向変更手段７を右側に、垂直方向風向変更手段８を前方に向け、ステップＳ０９へと進む。

制御部１３は、ステップＳ０９において、送風量を増加させる。

また、制御部１３は、ステップＳ０４において、右人検出部１０からの信号数が所定値以上の場合、Ｓ１０へと進む。また、右人検出部からの信号数が所定値未満の場合は、Ｓ１１へと進む。

制御部１３は、ステップＳ１０において、人が右検出領域１２にのみ存在すると算出し、ステップＳ１２へと進む。

制御部１３は、ステップＳ１２において、水平方向風向変更手段７を左側に、垂直方向風向変更手段８を前方に向け、ステップＳ１３へと進む。

制御部１３は、ステップＳ１３において、送風量を増加させる。

また、制御部１３は、ステップＳ１１において、左検出領域１１と右検出領域１２のどちらにも人が存在しないと算出し、ステップＳ１４へと進む。

制御部１３は、ステップＳ１４において、水平方向風向変更手段７を左右方向に動作させ、垂直方向風向変更手段８を前方に向ける。

この人感センサによる風向、送風量変更制御を定期的に行うことで、室温が低いときに人への送風を低減することで快適性を向上させながら、空気中の塵埃の集塵を効率的に行うことができる。

本発明にかかる空気清浄機は、家庭用や事務所用の加湿機能付空気清浄機や空気調和機、エアコンにも適用できる。

１本体
２吸込口
３吹出口
４通風路
５送風部
６清浄部
７水平方向風向変更手段
８垂直方向風向変更手段
９左人検出部
１０右人検出部
１１左検出領域
１２右検出領域
１３制御部
１４温度センサ

Claims

吸込口と吹出口と前記吸込口と前記吹出口とを連通する通風路とを有する本体と、
前記吸込口から前記通風路を介して前記吹出口に空気を導く送風手段と、
前記吹出口から送風される風の風向を左右に変更する水平方向風向変更手段と、
前記吹出口から送風される風の風向を上下に変更する垂直方向風向変更手段と、
前記本体の前方空間の左側の領域における人の動きに応じて出力信号を出力する左人検出部と、
前記本体の前方空間の右側の領域における人の動きに応じて出力信号を出力する右人検出部と送風および風向を制御する制御部と、を備え、
前記制御部は、前記左人検出部と前記右人検出部からの信号に基づいて、前記左側の領域および前記右側の領域における人の有無を算出し、前記左側の領域および前記右側の領域のいずれか一方に人の存在を算出した場合、人が存在しない前記左側の領域又は前記右側の領域に送風するよう前記水平方向風向変更手段を制御し、送風量を増加させることを特徴とする空気清浄機。
前記制御部は、所定時間内において前記左人検出部および前記右人検出部から発信された信号数を識別して取得する取得部と、前記取得部によって取得された信号数を積算する積算部を備え、
前記制御部は、前記積算部によって積算された前記左人検出部の信号数が所定値以上の場合、前記左側の領域に人が存在すると算出し、前記積算部によって積算された前記右人検出部の信号数が前記所定値以上の場合、前記右側の領域に人が存在すると算出することを特徴とする請求項１に記載の空気清浄機。
前記積算部によって積算された前記左人検出部の信号数および前記右人検出部の信号数が前記所定値以上の場合、
前記制御部は、前記水平方向風向変更手段を前記本体の正面に向けて配置し、前記垂直方向風向変更手段を上方に向けて配置する請求項１又は請求項２に記載の空気清浄機。
前記積算部によって積算された前記左人検出部の信号数および前記右人検出部の信号数が前記所定値よりも小さい場合、
前記制御部は、前記水平方向風向変更手段を左右方向に動作させ、前記垂直方向風向変更手段を前方に向けて配置する請求項１から請求項３のいずれかに記載の空気清浄機。