JP2565798B2

JP2565798B2 - 空気清浄機

Info

Publication number: JP2565798B2
Application number: JP2277001A
Authority: JP
Inventors: 恒男鈴木; 芳典石川
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 1990-10-15
Filing date: 1990-10-15
Publication date: 1996-12-18
Anticipated expiration: 2011-12-18
Also published as: JPH04219110A

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野］この発明は、空気清浄機に関し、特に、周囲の空気を
吸込み、その空気中に含まれる埃や煙草の煙などの微塵
を除去して清浄空気を吹出す空気清浄機に関する。

［従来の技術］室内空気中の埃や煙草の煙などの微塵を除去して、清
浄空気を供給するような空気清浄機において、従来から
行なわれている前記微塵を集塵するためのフィルタの汚
れ度合の検出方法には次のようなものがあった。

フィルタ自体を、空気清浄機から取外して、その集
塵度合、すなわち汚れ度合を目視で確認する方法があ
る。また、フィルタの近傍に設けられた汚れ度合検出用
のフィルタ片のみを取出す構造になっており、そのフィ
ルタ片の色変化を目視で判定し、その判定結果に基づい
て汚れ度合を確認する方法もある。上述した判定方法
は、いずれも、ユーザの目視確認による主観に依存して
いた。

空気清浄機自体の運転時間を、内蔵する積算タイマ
でカウントし、前記タイマによる一定時間のカウントご
とに汚れ度合が進行することを想定して汚れ表示を行な
う方法もある。さらに、上述した積層タイマを利用した
汚れ表示の精度を増すために、周囲空気の汚れを検出す
るセンサを設け、前記センサ検出による空気の汚れ度合
や、該空気清浄機に設けられる吸排気用のファンの回転
速度、すなわち風量などに応じて、上述した積算タイマ
のカウントの重み付けを行なうようにする方法も採られ
ていた。

［発明が解決しようとする課題］しかしながら、上述した従来の空気清浄機におけるフ
ィルタの汚れ度合、すなわち集塵度合の検出方法には、
次のような課題がある。

前述した従来の方法の場合、集塵用フィルタの汚
れ度合を確認するためには、ユーザが、度々、フィルタ
を該清浄機から取外して目視チェックする必要があるた
め、非常に煩わしく、また衛生的でないという問題があ
った。

また、一般のユーザにとって、フィルタの汚れは塵埃
の種類によって茶色や黒色に変色して見えたり、一見汚
れがひどいようにも見えてもまだ十分に使用できる状態
などもあって、その集塵性能の低下度合は、目視チェッ
クでは判定が困難であるという問題があった。

上述した従来の方法の場合、空気清浄機を使用す
る環境によってフィルタの汚れの種類とその程度が異な
ること、また、たとえば設置されている室内空気が汚れ
ていなくても運転していれば前記積算タイマのカウント
値が高くなることや、前記汚れセンサでは検出できない
砂埃の多い設置場所では積算タイマのカウント値よりも
実際は早くめづまりしてしまうことなどがあるように、
フィルタの汚れ検出の精度がまちまちとなり、問題であ
る。これは、フィルタの汚れ度合を検出するのに、積算
タイマのカウント値という間接的な方法を使っているた
めであり、このような方法では検出精度の大幅な向上は
期待できないという欠点がある。さらに、この方法は、
フィルタの交換またはメンテナンス完了時に、積算タイ
マのリセット操作を必要とするため、このリセット操作
を誤ると、フィルタ交換後のフィルタの汚れ度合の検出
ができなくなってしまうという問題もあった。

以上のように、従来の汚れ度合検出方法では、フィル
タの汚れ度合を精度よく検出することが困難であった。
さらに、集塵用のフィルタには、静電を応用して集塵効
果を発揮する静電フィルタを使用することが多いので、
この場合、交換用のフィルタは高価なこともあり、この
点からも精度のよい交換時期の検出が課題であった。

それゆえに、本発明の目的は集塵用のフィルタの汚れ
検出精度を向上させた空気清浄機を提供することであ
る。

［課題を解決するための手段］本発明に係る空気清浄機は、空気を吸込み、前記空気
に含まれる塵埃を除去して清浄空気を排出する空気清浄
機である。詳細には、前記吸込み空気を通過させながら
前記塵埃を集塵する集塵フィルタと、前記空気吸込みお
よび清浄空気排出のためのファンを駆動するモータと、
周囲温度を検出する温度検出手段と、前記モータの回転
数を温度検出手段による検出温度に基づいて常温の値に
補正にしながら検出する補正回転数検出手段と、未集塵
の前記フィルタを使用した場合の前記モータの回転数が
記憶された記憶手段と、前記補正回転数検出手段による
検出回転数と、前記記憶手段に記憶された回転数とを比
較照合する比較照合手段と、前記比較照合手段による照
合結果に基づいて、前記フィルタの集塵度合を判定する
判定手段と、さらに、前記判定手段による判定結果を外
部に報知する報知手段とを備えて構成される。

［作用］本発明に係る空気清浄機は、上述のように構成される
ので、前記フィルタの集塵度合を精度よく検出して、ユ
ーザに報知できる。つまり、前記フィルタの目づまり、
すなわち集塵度合と前記モータの回転数とは相関関係お
よびモータの回転数と周囲温度に相関関係があることに
着目して、前記比較照合手段は周囲温度に基づいて常温
の値に補正されたモータの前記検出回転数と前記記憶回
転数とを比較照合し、その照合結果に基づいて前記判定
手段が前記フィルタの集塵度合を判定している。この判
定結果は、前記報知手段により外部に報知されるので、
ユーザに対してフィルタの集塵度合、すなわちフィルタ
の的確な交換時期を予告することが可能となる。

［実施例］以下、本発明の一実施例について図面を参照して詳細
に説明する。

第１図は、本発明の一実施例による空気清浄機におけ
る空気清浄機能およびフィルタの汚れ度合検出機能を構
成する概略ブロック図である。

第２図は、本発明の一実施例による空気清浄機の外観
斜視図である。

第２図において、空気清浄機は集塵用のフィルタ11
と、前記フィルタ11と空気の吸込み口14の間に設けられ
るプレ（前置）フィルタ12とを内蔵し、さらに前記フィ
ルタ11および12を通過することにより得られた清浄な空
気を外部に吹出すための吹出し口13、報知手段の一部に
対応して設けられ外部に対して現在の運転状況を視覚的
に表示するための表示部15、さらに該空気清浄機をリモ
ートコントロールするためのリモートコントローラ（以
下、リモコンと略称する）16を含んで構成される。

前記プレフィルタ12は、吸込み口14を介して該空気清
浄機内部に空気と一緒に吸込まれた比較的粒子の粗い塵
や埃を捕塵するために設けられ、比較的、目の粗いネッ
ト状の板から構成されている。前記フィルタ11は、前記
プレフィルタ12通過後の空気に含まれる比較的粒子の細
かい塵や埃を集塵するためのフィルタであり、脱臭機能
と、後述する静電効果を利用した集塵機能とを組合わせ
て構成されている。そのため、フィルタ11は、目の細か
い、ネット状の板であり、高価な素材から構成される。

また、上述したように、プレフィルタ12は、ユーザに
よりそこに捕塵されたものが比較的、容易に取除かれる
ので、繰返し使用することが可能である。しかし、フィ
ルタ11においては、そこに集塵されたものを取除くこと
は容易ではなく、完全交換という形式で使用される。し
たがって、ユーザにとっは、このフィルタ11の汚れ度合
の検出精度の良し悪しが重要となる。

以上のように吸込み口14から吸込まれた空気は、そこ
に含まれる塵埃がプレフィルタ12およびフィルタ11を通
過することにより除去された後、吹出し口13から清浄空
気として外部に吹出されることになる。

第３図は、本発明の一実施例による空気清浄機におけ
る空気浄化機構の電気的な集塵方式の原理を説明するた
めの内部構造図であり、前掲第２図の切断線III−IIIに
沿った方向からの断面構造図である。

第３図において、空気浄化機構は、吸排気のためのシ
ロッコファン19を内蔵しており、前記ファン19はモータ
部17によってその回転動作が駆動制御されている。ま
た、高電圧部22はプレフィルタ12とフィルタ11との間に
設けられた電極板21ならびにプラス電極20をプラスに帯
電させるとともに、ラス板18をマイナスに帯電させるよ
うに動作する。

図において、通常運転中の空気の流れとしては、モータ
部17によりファン19が回転駆動されるので、応じて吸込
み口14を介して汚染空気が吸入される。この汚染空気は
まずプレフィルタ12を通過することにより、そこに含ま
れている比較的粒子の粗い塵埃が捕塵される。その後、
プレフィルタ12を通過した空気は、高電圧に帯電された
プラス電極20と電極板21との間を通過する。このとき、
前記両電極間においてコロナ放電が生じ、目に見えない
ような細かい塵埃および煙草の煙の粒子などはプラスに
帯電される。そして、このとき、前記両電極間において
クーロンの法則による推進力が前記プラスに帯電された
塵埃に作用して、これら塵埃の粒子は高電圧部22によっ
てマイナスに帯電されているフィルタ11側のラス板18方
向に吸引される。したがって、フィルタ11を通過した空
気は、フィルタ11ならびに12によって塵埃が除去された
状態でモータ部17の周囲を通過してファン19側に送出さ
れて、ファン19の送風作用を受けながら、吹出し口13を
介して外部に排出される。

以上のように、吸込み口14を介して空気清浄機内部に
吸込まれた汚染空気は、その中に含まれる比較的大きな
塵埃がプレフィルタ11表面で捕塵されて除かれ、比較的
小さな粒子の塵埃は内部のフィルタ11で静電効果により
集塵された後、浄化空気として吹出し口13から外部に排
出されることになる。

第４図は、前掲第２図に示された表示部15およびリモ
コン16の外観図である。

空気清浄機の操作は、リモコン16を介して行なわれ、
リモコン16には空気清浄機の運転停止用の「切」スイッ
チ161、「弱」運転スイッチ162および「強」運転スイッ
チ163ならびにリモートコントロールのための送信部164
が設けられている。

一方、空気清浄機本体側に設けられている表示部15に
は、前述したリモコン16の送信部164からの信号を受信
するための受信部155の他に、現在の運転状況を報知す
るために設けられる「弱」運転LED（Light Emitting Di
ode）151、「強」運転LED152、フィルタ11の汚れ度合を
段階表示するためのLED群153ならびにフィルタ11交換を
報知するためのLED154がある。

ユーザは、前述したリモコン16の操作を介して空気清
浄機を遠隔制御でき、さらに、空気清浄機の前面に設け
られた表示部15のLED群153の点灯状況ならびにLED154の
点灯の有無を確認することによって、フィルタ11を取外
しフィルタの汚れを目視確認せずともフィルタ11の交換
時期の目途を容易に得ることができる。

なお、表示部15の各LEDの点灯制御の詳細については
後述する。

次に、上述した電気的な集塵機能および表示部15の表
示機能を制御する制御部の構成について、第１図を参照
して説明する。

図において制御部はマイクロコンピュータ１を含む。
前記マイクロコンピュータ１には、モータ印加電圧制御
回路２、補正回転数検出手段の一部に対応の回転数検出
回路５、温度検出手段に対応の周囲温度検出回路６、リ
モコン受信回路７、電気集塵用高電圧発生回路８、報知
手段の一部に対応して設けられて、表示部15のためのフ
ィルタ汚れ表示および運転状態表示回路９ならびに記憶
手段に対応の記憶回路10が接続されている。さらに、前
記回路２には、直流電源回路３ならびにモータ部17に含
まれるDC（直流）モータ４が接続されている。

前記マイクロコンピュータ１は、5Vの直流安定化電源
（図示せず）で駆動される１チップマイクロコンピュー
タで構成されている。

前記直流電源回路３は、たとえばAC（交流）100Vから
モータ４駆動用の直流電源を作り出すような回路であ
り、前記回路３からの直流電圧は、逐次、次段に接続さ
れたモータ印加電圧制御回路２に与えられる。

前記モータ印加電圧制御回路２は、該空気清浄機の運
転モード（弱運転および強運転のいずれかのモード）に
応答して、モータ４への印加電圧を精度よく制御するた
めに動作する回路である。このとき、回路２は前段の直
流電源回路３から与えられる直流電圧を入力し、応じて
A/D変換した後、次段に接続されたマイクロコンピュー
タ１に与える。マイクロコンピュータ１は、回路２から
与えられる直流電圧を現在の運転モードに応じた規定の
電圧値となるよう、また運転停止の場合は0Vとなるよう
制御した後、再度、モータ印加電圧制御回路２に与え
る。したがって、モータ印加電圧制御回路２は前述のよ
うにして、現在の運転モードに従ったレベルを有する直
流電圧を次段のモータ４に印加することができる。した
がって、モータ４は、現在の運転モードに応じて、その
回転数が制御されることになる。

前記回転数検出回路５は、モータ４の近傍に設けら
れ、モータ４の回転数を検出し、パルス出力として次段
のマイクロコンピュータ１に与えている。詳細には、前
記モータ４のロータ（図示しない）に装着された永久磁
石は、モータ４の回転に連動して回転する。一方、モー
タ４の壁にはホール素子を用いた検出回路が装着されて
おり、前記検出回路は前記永久磁石を回転位置を検出す
ることにより、モータ４の回転数をパルス出力としてマ
イクロコンピュータ１に与えることができる。

前記周囲温度検出回路６は、サーミスタ、オペアンプ
ならびにA/D変換器を含んで構成され、該空気清浄機が
設置されている周囲の温度を検知している。つまり、前
記サーミスタの抵抗値変化に基づいて前記周囲温度変化
を検出し、それをオペアンプを介してDC電圧信号に変換
し、さらにA/D変換した後、マイクロコンピュータ１に
与えている。

前記リモコン受信回路７は、第４図に示された受信部
155を含み、リモコン16の送信部164を介して与えられる
空気清浄機の運転操作信号を前記受信部155を介して受
信し、この受信データをマイクロコンピュータ１に与え
ている。したがって、マイクロコンピュータ１は、空気
清浄機の運転モードをリコモン受信回路７から与えられ
る前記受信データに基づいて判別し、判別した運転モー
ドへと移行させることができる。

前記電気集塵用高電圧発生回路８は、前述した第３図
の高電圧部22を含んで構成され、運転中にマイクロコン
ピュータ１から与えられる駆動指令に応答して、前述し
たプラス電極20と電極板21との間に高電圧を印加し、さ
らにラス板18をマイナスに帯電させて、静電効果による
集塵作用が発揮されるように動作している。

前記フィルタ汚れ表示および運転状態表示回路９は、
空気清浄機本体の全面に設けられている表示部15の各LE
Dの点灯制御を行なう回路である。詳細には、マイクロ
コンピュータ１から与えられる信号に応答してLEDの点
灯制御を行なっている。つまり、マイクロコンピュータ
１は、前述したように該空気清浄機の運転モードをリモ
コン受信回路７から与えられるデータに応答して決定し
ているので、この決定された運転モード、すなわち
「弱」運転、「強」運転のそれぞれの運転モードに応じ
た制御信号を回路９に与える。回路９は、前記与えられ
る制御信号に応答して、「弱」運転LED151ならびに
「強」運転LED152のいずれか一方を点灯するように動作
する。また、汚れ度合段階表示LED群153は、該空気清浄
機が運転中であり、かつDCモータ４の回転数が安定状態
に移行するなど、所定条件が成立した場合に、マイクロ
コンピュータ１からの制御信号に基づいて点灯制御され
る。この詳細については後述する。また、フィルタ交換
用LED154の点灯もマイクロコンピュータ１から与えられ
る制御信号に応答した回路９の制御動作によって行なわ
れるが、この詳細についても後述する。

前記記憶回路10は、不揮発性メモリを含んで構成され
る。このメモリには、空気清浄機が工場出荷される際
に、所定のデータがストアされる。詳細には、出荷時点
で、マイクロコンピュータ１による所定のテスト用プロ
グラムの実行によって得られた、DCモータ４の回転数が
ストアされる。前記ストアされるべき回転数データは、
未使用（新品）状態のフィルタ11を取付けた状態で、弱
運転および強運転時における回転数検出回路５によって
得られたモータ４の回転数を、さらにテストプログラム
実行時に周囲温度検出回路６によっで得られた周囲温度
に基づいて補正されたものである。この周囲温度に基づ
くモータ４の回転数の補正処理の詳細については後述す
る。

第５図は、本発明の一実施例による空気清浄機の運転
時におけるモータ４の回転数ＲとトルクT_Cとの関係を示
すグラフで示す図である。

図示されるグラフにおいて、横軸には第１図の回転数
検出回路５によって検出されるモータ４の回転数Ｒ（単
位:rpm）がとられ、縦軸にはトルクT_C（単位:kgcm）が
とられている。

第５図において、破線で示される曲線l1はフィルタ11
新品時のシロッコファン19の負荷トルク曲線であり、実
線で示される曲線l2はフィルタ11汚れ時、すなわち塵埃
による目づまり状態時のシロッコファン19の負荷トルク
曲線である。さらに、図において二点鎖線で示される曲
線l3は該空気清浄機が強運転時のモータ４の出力トルク
曲線であり、一点鎖線で示される曲線l4は該空気清浄機
が弱運転時のモータ４の出力トルク曲線である。

図においてグラフ横軸のモータ４の回転数Ｒは、一般
にモータ４への印加電圧が高くなるほど大きくなり、反
対にモータ４への印加電圧が低くなるほど小さくなる。
このとき、モータ４への印加電圧（回転数Ｒに比例）に
対応するモータ４の出力トルクT_Cは、強運転時は曲線l3
および弱運転時は曲線l4のように変化する。

さらに、フィルタ11が新品のとき、モータ４への印加
電圧（回転数Ｒに比例）に対するシロッコファン19の負
荷トルクT_Cは図中、曲線l1のように変化する。また、フ
ィルタ11が汚れているとき、モータ４への印加電圧（回
転数Ｒに比例）に対するシロッコファン19の負荷トルク
T_Cは図中、曲線l2のように変化する。

図示されるようにフィルタ11が塵埃によって目づまり
を起こし、汚れているような場合は、フィルタ11を通過
する空気量が減少するためにシロッコファン19の風量も
減少する。そのため、シロッコファン19の負荷トルクT_C
は、フィルタ11が新品のときの曲線l1からフィルタ11が
汚れたときの曲線l2で示される状態へ移行する。さら
に、フィルタ11の目づまりが進行すると、シロッコファ
ン19の負荷トルクT_Cはそれに応じて低レベルの曲線へと
移行することになる。

したがって、たとえば、該空気清浄機が弱運転時は、
回転数変化幅V1で示されるように新品のフィルタ11使用
時の回転数Ｒは350rpm付近であるが、フィルタ11の目づ
まりが進行するとともに、上述した理由からシロッコフ
ァン19の負荷トルクT_Cが曲線l2の状態まで低下するの
で、モータ４には同一電圧が印加されていながらも、そ
の回転数Ｒは上昇して、400rpmにまで達することにな
る。

同様に、該空気清浄機が強運転時は、回転数変化幅V2
に示されるように、新品のフィルタ11使用時のモータ４
の回転数Ｒは650rpm付近であるが、フィルタ11の目づま
りが進行するとともに回転数Ｒが上昇して、モータ４に
は同一電圧が印加されていながらも、その回転数Ｒは75
0rpmにまで達することになる。

上述のように、空気清浄機の運転時（強運転時ならび
に弱運転時）に検出されるモータ４の回転数Ｒの変位と
フィルタ11の汚れの進行度合とは相関関係があるので、
各運転モードでモータ４の回転数Ｒを検出することによ
り、フィルタ11の汚れ度合を判定することが可能とな
る。

ところが、モータ４の回転数Ｒは、たとえばモータ４
への印加電圧が一定であったとしても、周囲温度の変化
に伴なって微妙に変化することが知られている。これに
ついて次に説明する。

第６図は、本発明の一実施例による空気清浄機におい
てモータ４への印加電圧を一定にした場合に検出される
モータ４の回転数Ｒと周囲温度Ｔとの関係をグラフで示
す図である。

第６図において、グラフの縦軸には第１図に示される
回転数検出回路５によって検出されるモータ４の回転数
Ｒ（単位:rpm）がとられ、横軸には周囲温度検出回路６
によって検出される周囲温度Ｔ（単位：℃）がとられて
いる。図示されるように、モータ４への印加電圧を一定
に維持して運転しながら、該空気清浄機が設置されてい
る周囲の温度Ｔを０℃から40℃へと序々に変化させた場
合、強運転時および弱運転時のいずれの運転モードにお
いても、モータ４の回転数Ｒは20〜30rpm上昇すること
が実験的に知られている。つまり、モータ４への印加電
圧を一定に維持して運転しても、周囲温度Ｔが変化すれ
ばモータ４の回転数Ｒも容易に変化することがわかる。
したがって、前記第５図で述べたようなフィルタ11の汚
れ度合の検出精度を向上させるためには、上述したよう
な理由から、そのときの周囲温度Ｔに基づいてモータ４
の回転数Ｒを補正しながら検出することが効果的である
ことがわかる。

なお、第６図に示される各運転モードにおける周囲温
度Ｔの変位量と回転数Ｒの変位量とに関するデータは、
予めマイクロコンピュータ１の内部メモリにストアされ
ている。

さて、通常運転時に、フィルタ11の汚れ検出を行なう
ためには、フィルタ11新品時の各運転モードにおける周
囲温度Ｔによって常温の値に補正された回転数Ｒを予め
準備しておく必要がある。ところが、たとえば、モータ
４に規定の電圧を印加したとき、周囲温度Ｔとファン19
の負荷トルクT_Cが一定であったとしても、検出されるモ
ータ４の回転数Ｒについては、空気清浄機個々において
ばらつきが生ずる。このばらつきの発生は、主にモータ
４における巻線の巻数のばらつきや、空気清浄機本体の
組立て部品あるいは構造的なばらつきなどに起因してい
る。したがって、前述したフィルタ11新品時の各運転モ
ードにおける回転数Ｒは、工場出荷直前のテスト運転に
より得て、各空気清浄機ごとに予め記憶しておく必要が
あり、そのために、記憶回路10が設けられ、ここにスト
アされることになる。

つまり、工場出荷時に、空気清浄機１台ごとにマイク
ロコンピュータ１のテストプログラム運転によって得ら
れた新品フィルタ11使用時の回転数Ｒは、周囲温度Ｔに
より補正される。前記補正値は、前記記憶回路10にスト
アされるので、各空気清浄機に、予めフィルタ11の汚れ
度合判定のための基準値を記憶させて出荷することがで
きる。したがって、通常運転時に行なわれるフィルタ11
の汚れ度合判定動作においては、前記記憶回路10にスト
アされた基準値データを参照することができる。

次に、上述したフィルタ11の汚れ度合検出の目安とな
るモータ４の補正回転数の記憶動作について説明する。

第７図は、本発明の一実施例におけるフィルタ11の汚
れ度合検出の目安となるモータ４の補正された回転数の
記憶動作を示す概略処理フロー図である。

図示される処理フローは、予めテストプログラムとし
てマイクロコンピュータ１の内部メモリにストアされ、
マイクロコンピュータ１自身によってその実行が制御さ
れる。

なお、空気清浄機の工場出荷時には、図示されないが
予め用意されたメンテナンス用のリモートコントローラ
が利用される。前記メンテナンス用リモートコントロー
ラには、第４図のリモコン16のスイッチの他に空気清浄
機の運転操作用のスイッチならびにデータを記憶させる
ためのメモリスイッチなどが設けられている。

工場出荷時、製造者は前記補正された回転数を記憶回
路10にストアするために、前記メンテナンス用リモート
コントローラの強運転または弱運転を指定する運転操作
用スイッチを押下するので、応じてリモコン受信回路７
がこのテスト運転開始の旨の信号を受信し、マイクロコ
ンピュータ１に与える。マイクロコンピュータ１は、前
記テスト運転開始データが与えられたことに応答して、
第７図に示されたテストプログラムを実行開始する。

まず、マイクロコンピュータ１内のCPU（中央処理装
置の略）は、ステップS10（図中では、S10と略す）の処
理において、製造者によってメンテナンス用リモートコ
ントローラのメモリスイッチが押下されたか否かを、受
信回路７から与えらるデータに基づいて判別する。この
ときメモリスイッチが押下されていないことが判別され
ると、再度、ステップS10の処理に戻るが、メモリスイ
ッチが押下されたことが判別されると、ステップS15以
降の処理が実行される。

まず、ステップS15の処理において、DCモータ４への
印加電圧が現在、指定された運転モードに応じたレベル
にまで達しているか否かが判別される。つまり、運転開
始されると、マイクロコンピュータ１の制御のもとに、
直流電源回路３からの直流電圧が、モータ印加電圧制御
回路２を介してモータ４に印加されるので、マイクロコ
ンピュータ１はモータ４に現在の運転モードに必要なレ
ベルの直流電圧が印加されているか否かを判断する。こ
のとき、印加電圧が正常レベルにまで達していないと判
断されると、CPUは次のステップS20の処理に移行して、
表示部15の所定のLEDを点灯させてエラー表示を行な
う。その後、処理は他のテストプログラムに移行する
か、またはステップS10の処理に戻る。製造者は、前記
モータ４の印加電圧異常のエラー表示を確認すると、モ
ータ４への印加電圧異常を解消するためにエラー処理を
行なう。

ステップS15の処理に戻り、モータ４への印加電圧が
正常レベルにまで達していると判別されると、応じてス
テップS25の処理においてモータ４の回転数Ｒが十分に
安定していることを確認するために、モータ４変速後、
たとえば30分以上経過したか否かが判別される。つま
り、マイクロコンピュータ１のCPUは、前述した運転開
始からの経過時間を、同じくマイクロコンピュータ１に
内蔵されるタイマ（計時機構）によって計時している。
したがって、CPUは前記タイマの値が30分以上経過して
いることを判別すれば、後述するステップS35以降の処
理に分岐するが、経過時間が30分未満であることを判別
すれば、ステップS30の処理において、前述したステッ
プS20の処理と同様にしてモータ４変速後の経過時間は3
0分未満であることのエラー表示を行なう。その後、処
理は他のテストプログラムに移行するか、またはステッ
プS10の処理に戻る。製造者は、前記30分未経過のエラ
ー表示を確認すると、モータ４の回転数Ｒが、まだ十分
に安定していないことを知る。

前述のステップS25の判別結果、ステップS35以降の処
理へ移行すると、モータ４の回転数Ｒが十分に安定して
いることが確認されたので、ステップS35ならびにステ
ップS40の処理において、現在の運転モードにおけるモ
ータ４の回転数R₀ならびに現在の周囲温度Ｔが入力され
る。つまり、マイクロコンピュータ１は、回転数検出回
路５ならびに周囲温度検出回路６から与えられるパルス
信号ならびに検出温度信号を入力する。前記パルス信号
は、前述したように、モータ４の１回転ごとに与えられ
るので、CPUは１回転の周期、すなわちパルス信号の入
力周期を繰返し計測することにより、極めて短時間で正
確なモータ４の回転数R₀を得ることができ、これを内部
メモリに一時的にストアする。また、前記検出温度Ｔも
内部メモリに一時的にストアされる。その後、ステップ
S45の処理に移行する。

ステップS45の判別処理においては、現在のテスト運
転が強運転中であるか否かが判別される。このとき、強
運転中と判別されると、処理の後述するステップS60お
よびステップS65が実行されるが、強運転中と判別され
なければ、すなわち弱運転中の場合、処理はステップS5
0およびステップS55が実行される。

まず、ステップS50の処理において、現在の回転数R₀
の値を、現在の周囲温度Ｔに基づいてマイクロコンピュ
ータ１の内部メモリに予めストアされた第６図のデータ
から常温の値に補正し、補正回転数RL₀を得る。その
後、前記補正回転数RL₀を記憶回路10にストアし、ステ
ップS55の処理において、弱運転データ記憶完了表示を
表示部15のLEDを介して行なう。

前述のステップS45の判別処理に戻り、現在、強運転
中であると判別されると、ステップS60の処理におい
て、前述した弱運転中の場合と同様にして、前掲第６図
に示されたデータを参照して、現在の回転数R₀から補正
回転数RH₀が得られ、前記補正回転数RH₀は、記憶回路10
にストアされる。その後、ステップS65の処理におい
て、強運転データ記憶完了表示が表示部15のLEDを介し
て行なわれる。

上述したステップS55ならびにステップS65の記憶完了
表示後、処理は他のテストプログラムに移行するか、ま
たは再度、ステップS10の処理に戻る。

以上のように、工場出荷時に、空気清浄機ごとに上述
したテストプログラムが実行されて、各空気清浄機独自
に得られた常温における、強運転時の補正回転数RH₀な
らびに弱運転時の補正回転数RL₀が記憶回路10にストア
された後、出荷されることになる。

次に、本発明の一実施例による空気清浄機の通常運転
中にマイクロコンピュータ１によって実行されるフィル
タ11の汚れ度合の検出と報知のための動作について説明
する。

第８図は、本発明の一実施例による空気清浄機におい
て、通常運転中に行なわれるフィルタ11の汚れ度合の検
出と報知動作を示す概略処理フロー図である。

第８図に示される処理フローは、予めプログラムとし
て、マイクロコンピュータ１の内部メモリにストアさ
れ、マイクロコンピュータ１のCPUの制御に基づいて実
行される。なお、前記プログラムは、CPUによって１秒
ごとに繰返し実行される。

まず、空気清浄機が運転状態にあるとき、CPUは第８
図のステップS70およびステップS75の判別処理を実行し
て、モータ４への印加電圧は正常か否かと、モータ４変
速後30分以上経過し、回転数Ｒが十分に安定したか否か
を判別する。この判別結果により処理はステップS85お
よびステップS80のいずれか一方に分岐される。このと
き、電源電圧異常などでモータ４への印加電圧が正常レ
ベルに達してない場合、またはモータ４変速後30分以上
経過していない場合は、ステップS80の処理において、
表示回路９を介して表示部15のLED群153をすべて消灯さ
せるように制御する。このように、電源電圧が安定せ
ず、またモータ４の回転数Ｒが安定しない間は、ステッ
プS85以降に示されるフィルタ11の汚れ度合検出のため
の処理を行なわれない。

一方、ステップS70およびステップS75の判別処理を経
て、モータ４の印加電圧が正常レベルに達し、かつモー
タ４変速後、30分以上経過し回転数Ｒが安定したことが
判別されると、ステップS85およびステップS90の処理に
おいて、現在の運転状態におけるモータ４の回転数Ｒと
周囲温度Ｔとが検出されて、マイクロコンピュータ１内
のメモリに一時的にストアされる。

この処理は、前述した、第７図のステップS35および
ステップS40の処理と同様であるため、その詳細は省略
する。その後、ステップS95の判別処理に移行する。

ステップS95の判別処理において、CPUは、現在の運転
状態が強運転中であるか否かを判別し、その判別結果に
応じて、処理をステップS100およびステップS110のいず
れか一方に分岐させている。ステップS95の判別処理に
おいて、強運転中と判別されると、ステップS100および
ステップS105の処理が実行される。

補正回転数検出手段の一部に対応のステップS100の処
理において、CPUは、ステップS85の処理において一時的
にメモリストアされた強運転時の現在の回転数Ｒを、ス
テップS90で一時的にメモリストアされた周囲温度Ｔに
基づいて常温の値に補正し、強運転回転数RHを求める。
つまり、前述した第６図に示される強運転時のデータに
基づいて、現在の周囲温度Ｔにおける回転数Ｒを常温時
の回転数RHに補正し、内部メモリにストアする。その
後、ステップS105の処理に移行する。

比較照合手段の一部と判定手段の一部に対応のステッ
プS105の処理においては、工場出荷時に記憶回路10にス
トアされた強運転時の補正回転数RH₀と、前述のステッ
プS100の処理で検出された強運転時の回転数RHとが比較
されて、現在の運転状況におけるフィルタ11の汚れ度合
が検出される。つまり、CPUは記憶回路10から補正回転
数RH₀を読出し、これを内部メモリにストアされた回転
数RHとによって変化率RH/RH₀を計算する。この変化率RH
/RH₀の値と、マイクロコンピュータ１の内部メモリに予
め設定された汚れ度合の基準値とを比較することによっ
て、汚れ度合が判定できる。その後、報知手段の一部に
対応のステップS120の処理において、CPUは表示回路９
を介して表示部15のLED群153のいずれかのLEDを点灯す
るように制御する。たとえば、前記変化率RH/RH₀が前記
基準値よりも小さい値であれば汚れ度合は低く、反対に
前記変化率RH/RH₀の値が前記基準値よりも大きい値であ
ればあるほど、汚れ度合は高くなると言える。この汚れ
度合に応じて、LED群153の３つのLEDが点灯制御される
ことになる。前述したLED群153の点灯制御後、処理は、
再度ステップS70に戻る。

前述のステップS95の処理に戻る。

この判別処理において、現在は強運転中にない、すな
わち弱運転中と判別されると、ステップS110およびステ
ップS115の処理に分岐する。

補正回路数検出手段の一部に対応のステップS110およ
び比較照合手段の一部ならびに判定手段の一部に対応の
ステップS115の処理においては、前述したステップS100
およびステップS105の処理と同様にして、弱運転時にお
ける常温の回転数RLが第６図の弱運転時のデータと、周
囲温度Ｔとに基づいて算出される。その後、変化率RL/R
L₀が計算される。そして、ステップS120の処理におい
て、前記変化率RL/RL₀の値と、予め定められた基準値と
に基づいて、フィルタ11の汚れ度合が判定され、表示部
15のLED群153の点灯制御が行なわれる。

以上のように、空気清浄機の通常運転中におけるフィ
ルタ11の汚れ度合の判定は、常時検出されるモータ４の
回転数Ｒが予め記憶回路10にストアされたフィルタ新品
時の回転数からどれだけ変化しているかに基づいて行な
っている。

さらに、上記モータ４の回転数Ｒの変化に基づく汚れ
度合の判定は、常時検出される周囲温度Ｔに基づいて補
正された回転数を用いて行なっているので、より精度の
高い判定結果を得ることができる。

なお、上述したようなフィルタ11の汚れ度合判定で
は、強運転と弱運転との間における検出精度のバラン
ス、あるいは空気清浄機が設置された部屋の窓から入る
風の影響などで一時的にでも「フィルタ汚れ」表示のた
めのレベル変化が発生しないように、判定のために予め
設けられる基準値には、ヒステリシスを持たせるように
して、強運転時と弱運転時のいずれの場合でも汚れ度合
が安定して同一表示となるようにしてもよい。

［発明の効果］以上のように本発明によれば、吸込み空気を通過させ
ながら塵埃を集塵するようなフィルタの塵埃度合を、自
動的に検出し、それを段階的に報知することが可能とな
る。また、前記フィルタの集塵度合は、空気吸込みおよ
び排出のためのファンを駆動するモータの周囲温度に基
づいて補正しながら検出された回転数の、前記フィルタ
新品時の回転数からの変位に基づいて検出しているの
で、その検出精度が大幅に向上するという効果がある。
したがって、ユーザの主観により高価な前記フィルタ
と、まだ使用可能な早い時期に交換してしまうことや、
前記フィルタが目づまりしてしまい、その集塵性能が十
分発揮できないような状態で該空気清浄機を運転継続す
ることなどの無駄運転を排訴することができるので、省
資源ならびに省エネルギ化に寄与することができるとい
う効果もある。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例による空気清浄機における
空気清浄機能およびフィルタの汚れ度合検出機能を構成
する概略ブロック図である。第２図は、本発明の一実施例による空気清浄機の外観斜
視図である。第３図は、本発明の一実施例による空気清浄機における
空気清浄化機構の電気的な集塵方式の原理を説明するた
めの内部構造図である。第４図は、第２図に示された表示部およびリモコンの外
観図である。第５図は、本発明の一実施例による空気清浄機の運転時
におけるモータの回転数とトルクとの関係をグラフで示
す図である。第６図は、本発明の一実施例による空気清浄機において
モータへの印加電圧を一定にした場合に検出されるモー
タの回転数と周囲温度との関係をグラフで示す図であ
る。第７図は、本発明の一実施例におけるフィルタの汚れ度
合検出の目安となるモータの補正回転数の記憶動作を示
す概略処理フロー図である。第８図は、本発明の一実施例による空気清浄機におい
て、通常運転中に行なわれるフィルタの汚れ度合の検出
と報知動作を示す概略処理フロー図である。図において１はマイクロコンピュータ、４はDCモータ、
５は回転数検出回路、６は周囲温度検出回路、９はフィ
ルタ汚れ表示および運転状態表示回路、10は記憶回路、
11はフィルタ、15は表示部、19はシロッコファン、Ｒ、
RL、RHはモータ４の検出回転数、RL₀およびRH₀はモータ
４の記憶回転数およびＴは周囲温度である。なお、各図中、同一符号は同一または相当部分を示す。

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】空気を吸込み、前記空気に含まれる塵埃を
除去して清浄空気を排出する空気清浄機において、前記吸込み空気を通過させながら前記塵埃を集塵する集
塵フィルタと、前記空気吸込みおよび清浄空気排出のためのファンを駆
動するモータと、周囲温度を検出する温度検出手段と、前記モータの回転数を、前記温度検出手段による検出温
度に基づいて常温の値に補正しながら検出する補正回転
数検出手段と、未集塵の前記フィルタを使用した場合の前記モータの回
転数が記憶された記憶手段と、前記補正回転数検出手段による検出回転数と、前記記憶
手段に記憶された回転数とを比較照合する比較照合手段
と、前記比較照合手段による照合結果に基づいて、前記フィ
ルタの集塵度合を判定する判定手段と、前記判定手段による判定結果を外部に報知する報知手段
とを備えた、空気清浄機。