JP2973879B2 - 空気清浄器 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本願発明は、室内空気を浄化
するために用いられる空気清浄器に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、室内空気環境に対する関心が高ま
る中、家庭においても室内空気を浄化する空気清浄器の
需要が高くなってきている。

【０００３】従来から良く知られている空気清浄器とし
ては、送風機と、該送風機の風上側に位置して空気中の
塵埃、異臭物質を吸着補集するフィルターとを内蔵し、
空気吸込口から吸い込まれた室内空気を前記フィルター
を通過させて清浄空気とし、該清浄空気を空気吹出口か
ら室内へ吹き出すように構成されたものがある。

【０００４】このような構成の空気清浄器は、常時運転
されることは少なく、室内空気の汚染度（特に、家庭に
おいてはタバコの煙による汚染度）が高くなった場合に
運転されることが多く、この汚染度を検知するための汚
染センサが付設されるのが通例であるが、従来の空気清
浄器においては、上記汚染センサは、空気吸込口からフ
ィルターに至る空気吸込通路とは別の個所に設置されて
いた。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上記したように、従来
の空気清浄器の場合、汚染度検知用の汚染センサが空気
吸込通路とは別の個所に設置されているため、室内空気
との接触度が十分に得られない場合が生じ、タバコの煙
のように室内空気中に不均一に漂うものに対する反応が
鈍くなるという問題がある。

【０００６】上記のような汚染センサ検知性能の反応性
低下は、空気清浄器の運転制御を汚染センサの検知情報
により行う場合が多いことを鑑みると、空気清浄器の運
転状態に悪影響を及ぼすおそれがあるため、汚染センサ
の反応性向上が空気清浄器の運転性向上のために重要で
ある。

【０００７】本願発明は、上記の点に鑑みてなされたも
ので、汚染センサの反応性を向上させることにより空気
清浄器の運転性の向上を図り得るようにすることを目的
とするものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本願発明の基本構成で
は、上記課題を解決するための手段として、送風機と、
該送風機の風上側に位置して空気中の塵埃、異臭物質を
吸着補集するフィルターとを内蔵し、空気吸込口から吸
い込まれた室内空気を前記フィルターを通過させて清浄
空気とし、該清浄空気を空気吹出口から室内へ吹き出す
ように構成された空気清浄器において、前記空気吸込口
からフィルターに至る空気吸込通路に、空気入口および
空気出口を有する検知室を設けるとともに、該検知室内
に、室内空気の汚染度を検知する汚染センサを収納して
いる。

【０００９】また、前記検知室における空気出口の開口
面積を、該検知室における空気入口の開口面積より小さ
く設定して、運転時において検知室内に室内空気を適正
な流速でスムーズに導入し得るようにし、もって汚染セ
ンサの反応性の向上を図るようにしている。

【００１０】本願発明の基本構成において、前記送風機
を、前記汚染センサにより検知される汚染度に対応して
風量制御されるものとするのが室内空気の汚染度に対応
した運転状態となる点で好ましい。

【００１１】また、前記送風機を、前記汚染センサによ
り検知される汚染度が所定値以下である場合には所定間
隔の間欠運転されるものとするのが運転電力を節約でき
る点で好ましい。

【００１２】また、前記フィルターの風上側に、室内空
気が特定の汚染物質（例えば、タバコの煙等）により汚
染された場合にのみ作動する補助送風機を付設するのが
吸込力強化により特定の汚染物質（例えば、タバコの煙
等）を吸引し易くなる点で好ましい。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、添付の図面を参照して、本
願発明の幾つかの実施の形態について詳述する。

【００１４】第１の実施の形態 図１ないし図１０には、本願発明の第１の実施の形態に
かかる空気清浄器が示されている。

【００１５】この空気清浄器は、図１に示すように、一
側面に空気吸込口２を有し且つ上面後部に空気吹出口３
を有する略矩形箱状の本体ケーシング１内に、送風機４
と該送風機４の風上側に位置して空気中の塵埃、異臭物
質を吸着補集するフィルター５とを配設して構成されて
おり、前記空気吸込口２から吸い込まれた室内空気Ｗを
前記フィルター５を通過させて清浄空気Ｗｆとし、該清
浄空気Ｗｆを前記空気吹出口３から室内へ吹き出すよう
に作用する。

【００１６】前記本体ケーシング１の底面には、該本体
ケーシング１を回転自在に支持する回転支持台６が取り
付けられており、例えばタバコの煙等の発生源に前記空
気吸込口２が向かうように本体ケーシング１を回転でき
ることとなっている。このことにより、タバコの煙のよ
うに発生源が限定される汚染物質の吸込が容易且つ確実
となる。

【００１７】前記空気吸込口２は、前記本体ケーシング
１の一側面のほぼ全体を占め且つ室内空気Ｗを斜め上方
に吸い込むように誘導する吸込グリル７を備えた主吸込
口２ａと、該主吸込口２ａの上方に隣接して形成された
副吸込口２ｂとからなっており、該副吸込口２ｂの内方
には、室内空気Ｗの汚染度を検知する汚染センサ８を収
納する検知室９が設けられている。この副吸込口２ｂ
は、検知室９の空気入口となる。

【００１８】そして、該検知室９は、前記主吸込口２ａ
の内方と小孔１０を介して連通せしめられている。検知
室９の空気出口となる小孔１０の開口面積は、検知室９
の入口となる副吸込口２ｂの開口面積より小さくなって
おり、該小孔１０は、前記検知室９における空気流通を
制限する絞り機構として作用することとなっている。こ
のように検知室９への小孔１０により制限する理由は、
検知室９内を流通する空気の流速が速くなり過ぎると、
汚染センサ８による汚染物質の検知能力が低下するおそ
れがあるためである。

【００１９】なお、図２に示すように、前記検知室９は
前記吸込グリル７の上端部に形成される場合もある。

【００２０】前記汚染センサ８としては、図３ないし図
５に示すものが採用可能である。

【００２１】図３に示す汚染センサ８は、ガス汚染セン
サーと称されるものであり、例えば空気流通可能なケー
ス１１内に、電極と加熱ヒータとを兼用する導線（例え
ば、イリジウム−パラジウム合金導線）１２が埋設され
た酸化錫を主成分とする焼結体からなるＮ型半導体１３
を配設して構成されている。この汚染センサ８において
は、室内空気Ｗ中に含まれる汚染物質の粒子がＮ型半導
体１３の表面に吸着することにより生ずる導電性の増加
度合いにより室内空気Ｗ中の汚染物質の濃度（換言すれ
ば、汚染度Ｄ）が検知されることとなっている。なお、
この場合、導線１２による加熱によって検知能力が増大
せしめられることとなっているため、検知室９内への空
気流通を絞り機構（即ち、小孔１０）により制限するこ
とにより、Ｎ型半導体１３を冷やしてしまう程の空気流
通が起こらないようにしている。

【００２２】図４に示す汚染センサ８は、反射型光汚染
センサと称されるものであり、一方側に流入口１５を他
方側に流出口１６をそれぞれ備えた円筒ケース１４の中
間部に発光素子１７と受光素子１８とを約４５°傾斜し
た状態で対向配設して構成されている。符号１８は流入
口１４の内側に配設された邪魔板、１９は流出口１５の
内側に配設された邪魔板である。この汚染センサ８にお
いては、円筒ケース１３内に流入した室内空気Ｗ中に含
まれる汚染物質粒子Ｍに対して発光素子１７から入射さ
れた光線Ｂが汚染物質粒子Ｍに反射されて受光素子１８
に受光されることとなっており、受光素子１８への受光
量（換言すれば、反射量）により室内空気Ｗ中の汚染物
質の濃度（換言すれば、汚染度Ｄ）が検知されることと
なっている。なお、この場合、円筒ケース１３内を流通
する空気Ｗの流速が速すぎると、汚染物質粒子Ｍにおけ
る光線Ｂの反射が確実に得られないため、検知室９内へ
の空気流通を絞り機構（即ち、小孔１０）により制限す
る必要がある。

【００２３】図５に示す汚染センサ８は、透過型光汚染
センサと称されるものであり、一方側に流入口１４を他
方側に流出口１５をそれぞれ備えた円筒ケース１３の中
間部に発光素子１７と受光素子１８とを対向配設して構
成されている。符号１９は流入口１４の内側に配設され
た邪魔板、２０は流出口１５の内側に配設された邪魔板
である。この汚染センサ８においては、発光素子１７か
ら照射された光線Ｂのうち流入室内空気中に含まれる汚
染物質粒子Ｍにより反射されなかった光線Ｂが受光素子
１８に受光されることとなっており、受光素子１８への
受光量（換言すれば、透過量）により室内空気Ｗ中の汚
染物質の濃度（換言すれば、汚染度Ｄ）が検知されるこ
ととなっている。なお、この場合も、円筒ケース１３内
を流通する空気Ｗの流速が速すぎると、汚染物質粒子Ｍ
における光線Ｂの反射が確実に得られないため、検知室
９内への空気流通を絞り機構（即ち、小孔１０）により
制限する必要がある。

【００２４】前記送風機４は、駆動源であるファンモー
タ２１と該ファンモータ２１により回転駆動される多翼
羽根車２２と該多翼羽根車２２を被包するスクロールタ
イプのファンハウジング２３とからなる多翼遠心型送風
機とされており、ファンモータ２１の回転数制御により
風量が段階的に切り換えられる風量可変タイプとされて
いる。符号２４は吸込用開口である。

【００２５】前記フィルター５は、風下側に位置する集
塵フィルター５ａと風上側に位置するプレフィルター５
ｂとからなっており、フィルター支持枠２５により着脱
自在に支持されている。

【００２６】また、この空気清浄器には、図６に示すよ
うに、例えばマイクロコンピュータからなるコントロー
ラ３０が付設されており、該コントローラ３０は、検出
部２６および操作部２７からの各種信号を入力され、こ
れらの信号に基づいて各種の演算処理を行って、表示部
２８および駆動部２９へ各種制御信号を出力することと
なっている。

【００２７】前記検出部２６は、既述した汚染センサ８
等により構成され、前記操作部２７は、自動運転／手動
運転切換用操作スイッチ、タバコモード用操作スイッチ
等により構成されている。

【００２８】前記表示部２８は、運転状態を表示する表
示ランプ、フィルター５の交換を指示するフィルター交
換サイン等により構成されている。また、駆動部２９
は、コントローラ３０からの制御信号によりファンモー
タ２１の回転数を制御する。

【００２９】次に、この空気清浄器におけるコントロー
ラ３０による運転制御について、図７に示すフローチャ
ートを参照して説明する。

【００３０】ステップＳ_１において電源投入により送風
機４の微風運転が開始され、ステップＳ_２において汚染
センサ８からの情報（即ち、室内空気Ｗの汚染度Ｄ）が
入力される。ついで、ステップＳ_３およびステップＳ_４
において汚染度Ｄと第１設定値Ｄｓ_１および第２設定値
Ｄｓ_２との比較がなされる。ここで、Ｄｓ_１＞Ｄｓ_２と
されている。

【００３１】ステップＳ_３においてＤ＞Ｄｓ_１と判定さ
れた場合（即ち、汚染度がひどいと判定された場合）に
はステップＳ_５に進み、送風機４が強風量運転に切り換
えられ、ステップＳ_３においてＤ≦Ｄｓ_１と判定され且
つステップＳ_４においてＤ＞Ｄｓ_２と判定された場合
（即ち、汚染度が稍ひどいと判定された場合）にはステ
ップＳ_６に進み、送風機４が弱風量運転に切り換えら
れ、ステップＳ_４においてＤ≦Ｄｓ_２と判定された場合
（即ち、汚染度が低いと判定された場合）には微風運転
のままとされ、ステップＳ_２へリターンして汚染センサ
８による汚染度Ｄが入力される。なお、ステップＳ_５お
よびステップＳ_６において強風量運転および弱風量運転
に切り換えられ後、ステップＳ_７において所定時間ｔ_１
（例えば、１５分）が経過するのを待ってステップＳ_１
へリターンし、送風機４が微風運転に切り換えられる。

【００３２】つまり、室内空気Ｗの汚染度Ｄに対応して
送風機４が風量制御されることとなっているのである。

【００３３】また、上記コントローラ３０による運転制
御を図８に示すフローチャートに従って行われる場合も
ある。

【００３４】即ち、ステップＳ_１において電源投入によ
り送風機４の微風運転が開始され、ステップＳ_２におい
て所定時間ｔ_２（例えば３０秒）の経過が確認される
と、ステップＳ_３において汚染センサ８からの情報（即
ち、室内空気Ｗの汚染度Ｄ）が入力される。ステップＳ
_２における時間待ちは汚染センサ８による汚染度Ｄの検
知を確実に行うために行われる。ついで、ステップＳ_４
およびステップＳ_５において汚染度Ｄと第１設定値Ｄｓ
_１および第２設定値Ｄｓ_２との比較がなされる。ここ
で、Ｄｓ_１＞Ｄｓ_２とされている。

【００３５】ステップＳ_４においてＤ＞Ｄｓ_１と判定さ
れた場合（即ち、汚染度がひどいと判定された場合）に
はステップＳ_６に進み、送風機４が強風量運転に切り換
えられ、ステップＳ_４においてＤ≦Ｄｓ_１と判定され且
つステップＳ_５においてＤ＞Ｄｓ_２と判定された場合
（即ち、汚染度が稍ひどいと判定された場合）にはステ
ップＳ_７に進み、送風機４が弱風量運転に切り換えら
れ、ステップＳ_５においてＤ≦Ｄｓ_２と判定された場合
（即ち、汚染度が低いと判定された場合）にはステップ
Ｓ_９に進み、送風機４が運転停止される。なお、ステッ
プＳ_６およびステップＳ_７において強風量運転および弱
風量運転に切り換えられ後、ステップＳ_８において所定
時間ｔ_１（例えば、１５分）が経過するのを待ってステ
ップＳ_１へリターンし、送風機４が微風運転に切り換え
られる。

【００３６】ステップＳ_９において送風機４の運転が停
止されると、ステップＳ_１０において所定時間ｔ_３（例
えば５分）が経過したと確認されるまでは、ステップＳ
_１１において再度汚染センサ８から汚染度Ｄが入力さ
れ、ステップＳ_１２およびステップＳ_１３において汚染
度Ｄと第１設定値Ｄｓ_１および第２設定値Ｄｓ_２との比
較がなされる。ここで、Ｄ＞Ｄｓ_１およびＤ＞Ｄｓ_２と
判定された場合（即ち、共に肯定判定された場合）に
は、それぞれステップＳ_６およびステップＳ_７に戻り、
その後前述したと同様な制御が実行される。そして、ス
テップＳ_１０において所定時間ｔ_３が経過したと確認さ
れると、ステップＳ_１へリターンして送風機４の微風運
転が再開される。

【００３７】つまり、室内空気Ｗの汚染度Ｄに対応して
送風機４が風量制御されるとともに、汚染度Ｄが低い場
合には、送風機４は所定時間ｔ_３（例えば５分）間隔で
の間欠運転されることとなっているのである。

【００３８】さらに、上記コントローラ３０は、フィル
ター５の交換を促す表示（即ち、表示交換サイン）を表
示部２８に表示する作用を有しており、その際の表示制
御は図９に示すフローチャートに従って行われる。

【００３９】即ち、ステップＳ_１において通電中（即
ち、運転中）であることが確認されると、ステップＳ_２
において累積通電時間ｔがＥ^２ＰＲＯＭに書き込まれ
る。ついでステップＳ_３において累積通電時間ｔと設定
交換時間Ｔとの比較がなされる。ここで設定交換時間Ｔ
はメーカー指定の時間とされる。ステップＳ_３において
ｔ≧Ｔと判定されると、フィルター交換サインが表示部
２８に表示される。その後、ステップＳ_４においてリセ
ットキーがＯＮされたか否かの判定がなされ、肯定判定
された場合には、ステップＳ_５において前回までの累積
通電時間の平均値Σｔｎ／ｎを設定交換時間Ｔに置き換
えた後、ステップＳ_１へリターンする。

【００４０】上記したように、１回目のフィルター交換
サインの表示はメーカー指定の時間により行われるが、
２回目以降のフィルター交換サインの表示は前回までの
累積通電時間ｔの平均値Σｔｎ／ｎにより行われること
となっているため、メーカー指定の交換時間に縛られる
ことなく、実際の使用時間によりフィルター交換サイン
が表示されることとなる。

【００４１】ところで、フィルター５（特に、集塵フィ
ルター５ａ）を交換する際に手が汚れるという問題があ
るが、図１０に示すように、フィルター５を支持するフ
ィルター支持枠２５を本体ケーシング１に対して着脱自
在となすとともに、該フィルター支持枠２５を、フィル
ター受け３１と該フィルター受け３１の一端側に回動自
在に枢支されたフィルターカバー３２とによって構成
し、該フィルター受け３１の他端側に、フィルターカバ
ー３２の他端側に対して係脱自在に係合されるロックレ
バー３３と、該ロックレバー３３と同心状態で枢支され
且つフィルター５をフィルター受け３１から分離するよ
うに揺動する分離レバー３４とを設けて、ロックレバー
３３を矢印Ｘ方向へ回動させてフィルターカバー３２へ
の係合力解除することによりフィルターカバー３２を自
重により矢印Ｙ方向に揺動させた後、分離レバー３４の
矢印Ｘ方向へ揺動させてフィルター５へ押圧力を作用さ
せることによりフィルター５をフィルター受け３１から
分離させるようにすれば、フィルター交換時に手が汚れ
るおそれはなくなる。

【００４２】第２の実施の形態 図１１には、本願発明の第２の実施の形態にかかる空気
清浄器が示されている。

【００４３】この場合、前記フィルター５の風上側に位
置して、室内空気Ｗが特定の汚染物質（例えば、タバコ
の煙）により汚染された場合にのみ作動する補助送風機
３５が付設されている。該補助送風機３５は、駆動源で
あるファンモータ３６と該ファンモータ３６により回転
駆動されるプロペラタイプの羽根車３７とからなる軸流
送風機とされている。符号３８は補助送風機３５を支持
する支持部材である。その他の構成は第１の実施の形態
において説明した空気清浄器と同様である。

【００４４】上記のように、室内空気Ｗが特定の汚染物
質（例えば、タバコの煙）により汚染された場合にのみ
作動する補助送風機３５を付設した場合、補助送風機３
５の作動時においては吸込力が大幅に向上することとな
り、タバコの煙のように送風機４のみの作動では吸い込
みにくいものも容易に吸い込むことが可能となり、室内
空気Ｗの清浄化に大いに寄与する。その他の作用は第１
の実施の形態において説明したと同様なので説明を省略
する。

【００４５】

【発明の効果】本願発明によれば、空気清浄器における
空気吸込口からフィルターに至る空気吸込通路に、空気
入口および空気出口を有する検知室を設けるとともに、
該検知室内に、室内空気の汚染度を検知する汚染センサ
を収納するようにしているので、室内空気と汚染センサ
との接触度が向上することとなり、汚染センサの反応性
が向上する。

【００４６】また、前記検知室における空気出口の開口
面積を、該検知室における空気入口の開口面積より小さ
く設定した場合、運転時において検知室内に室内空気を
適正な流速でスムーズに導入し得ることとなり、汚染セ
ンサの反応性がより向上し、汚染センサにより検知され
る室内空気の汚染度に対応した適正な運転制御が行え
る。

【００４７】また、前記送風機を、前記汚染センサによ
り検知される汚染度に対応して風量制御されるものとし
た場合、室内空気の汚染度に対応した運転状態が得られ
ることとなり、省エネ運転が可能となる。

【００４８】また、前記送風機を、前記汚染センサによ
り検知される汚染度が所定値以下である場合には所定間
隔の間欠運転されるものとした場合、汚染度が低い時の
運転電力を節約することができる。

【００４９】また、前記フィルターの風上側に、室内空
気が特定の汚染物質（例えば、タバコの煙等）により汚
染された場合にのみ作動する補助送風機を付設した場
合、吸込力強化により特定の汚染物質（例えば、タバコ
の煙等）を吸引し易くなり、特定の汚染物質による室内
空気の汚染を効果的に防止できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本願発明の第１の実施の形態にかかる空気清浄
器の縦断面図である。

【図２】本願発明の第１の実施の形態にかかる空気清浄
器の変形例を示す縦断面図である。

【図３】本願発明の第１の実施の形態にかかる空気清浄
器における汚染センサを一例であるガスセンサを示す斜
視図である。

【図４】本願発明の第１の実施の形態にかかる空気清浄
器における汚染センサを一例である反射型光センサを示
す斜視図である。

【図５】本願発明の第１の実施の形態にかかる空気清浄
器における汚染センサを一例である透過型光センサを示
す斜視図である。

【図６】本願発明の第１の実施の形態にかかる空気清浄
器における制御系統を示すブロック図である。

【図７】本願発明の第１の実施の形態にかかる空気清浄
器の運転制御を説明するフローチャートである。

【図８】本願発明の第１の実施の形態にかかる空気清浄
器の運転制御の他の例を説明するフローチャートであ
る。

【図９】本願発明の第１の実施の形態にかかる空気清浄
器の表示制御を説明するフローチャートである。

【図１０】本願発明の第１の実施の形態にかかる空気清
浄器におけるフィルター支持枠を示す平面図である。

【図１１】本願発明の第２の実施の形態にかかる空気清
浄器の縦断面図である。

【符号の説明】

１は本体ケーシング、２は空気吸込口、２ａは主吸込
口、２ｂは副吸込口（空気入口）、３は空気吹出口、４
は送風機、５はフィルター、５ａは集塵フィルター、５
ｂはプレフィルター、８は汚染センサ、９は検知室、１
０は小孔（空気出口）、３０はコントローラ。

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 送風機と、該送風機の風上側に位置して
   空気中の塵埃、異臭物質を吸着補集するフィルターとを
   内蔵し、空気吸込口から吸い込まれた室内空気を前記フ
   ィルターを通過させることにより清浄空気とし、該清浄
   空気を空気吹出口から室内へ吹き出すように構成された
   空気清浄器であって、前記空気吸込口からフィルターに
   至る空気吸込通路には、空気入口および空気出口を有す
   る検知室を設けるとともに、該検知室内には、室内空気
   の汚染度を検知する汚染センサを収納し、該検知室にお
   ける空気出口の開口面積を、該検知室における空気入口
   の開口面積より小さく設定したことを特徴とする空気清
   浄器。
2. 【請求項２】 前記送風機は、前記汚染センサにより検
   知される汚染度に対応して風量制御されることを特徴と
   する前記請求項１記載の空気清浄器。
3. 【請求項３】 前記送風機は、前記汚染センサにより検
   知される汚染度が所定値以下である場合には所定間隔の
   間欠運転されることを特徴とする前記請求項１ないし請
   求項２のいずれか一項記載の空気清浄器。
4. 【請求項４】 前記フィルターの風上側には、室内空気
   が特定の汚染物質により汚染された場合にのみ作動する
   補助送風機を付設したことを特徴とする前記請求項１な
   いし請求項３のいずれか一項記載の空気清浄器。