JP3136659B2 - 空気清浄器 - Google Patents

空気清浄器

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JP3136659B2
JP3136659B2 JP03176688A JP17668891A JP3136659B2 JP 3136659 B2 JP3136659 B2 JP 3136659B2 JP 03176688 A JP03176688 A JP 03176688A JP 17668891 A JP17668891 A JP 17668891A JP 3136659 B2 JP3136659 B2 JP 3136659B2
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勝 茂呂
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Panasonic Holdings Corp
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はガスセンサと塵埃センサ
とにより空気中のガス、塵埃を検出して自動的に吸い込
み力、高圧電源の入力電圧を調整する気清浄器に関す
る。
【0002】
【従来の技術】近年、車載用空気清浄器は車室内の空気
中の塵埃、ガスを検出して自動的に吸い込み力、高圧電
源の入力電圧を調整することが求められている。
【0003】従来、この種の車載用空気清浄器は、ガス
量などによってガス濃度を検出し、吸い込み力を多段階
に設定されるものであった。また、集塵部の高圧印加用
の高圧電源の電圧は、常に一定電圧を印加しているにす
ぎなかった。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】このような従来の車載
用空気清浄器では、ガス量というのは決して2から3段
階に設定できるものではなく連続的に変化するものであ
り、それによって設定される吸い込み力も多段階である
べきであり、従来の技術ではガス量や、塵埃の量によっ
て最適な吸い込み力を設定できないものであった。さら
に、空気清浄器本体では集塵されない一酸化炭素ガスが
充満しているときには、車室内がきれいに感じるにもか
かわらず運転しつづけるため、ファンモータの騒音が耳
につくという非常に大きな問題点を有していた。
【0005】本発明は上記課題を解決するもので、ガス
センサの出力と塵埃センサの出力よりファジィ推論を用
いてガスや塵埃の量をより精度よく検出し、各ガス量に
適した吸い込み力および運転時間をきめ細かく決定し、
適切な運転を決定することを目的としている。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するために、空気清浄器本体に設け塵埃、煙吸い込みの
ためのファンモータと、煙草のガス成分や排気ガス等を
検出するガスセンサと、空気中の塵埃を検出する塵埃セ
ンサと、前記ガスセンサと前記塵埃センサの両出力によ
り前記ファンモータの回転数を決定するファジィ推論器
を備えたことを課題解決手段としている。
【0007】
【作用】本発明は上記した課題解決手段により、ガスセ
ンサ塵埃センサの出力に応じて、すなわちガスの量
および塵埃の量に応じてファンモータをきめ細かく制御
するようにしたので、効率よく集塵でき、適切な運転が
できて操作感を向上できる。
【0008】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図1および図2を
用いて説明する。
【0009】図に示すように、空気清浄器本体1はガス
センサ2を配設している。ガスセンサ2は、ガス量を検
出しガス量の多少を電気信号に変換するものである。塵
埃センサ3は、塵埃量を検知し塵埃の多少を電気信号に
変換するものである。ガス量の変化量検出手段4は、ガ
スセンサ2で検出されるガス量の変化量を検出する。塵
埃の変化量検出手段5は、塵埃センサ3で検出される塵
埃の変化量を検出する。ファジィ推論器6は、ガス量の
変化量検出手段4の出力と塵埃の変化量検出手段5の出
力からファンモータ7の回転数および運転時間を推論す
る。制御手段8は、推論された回転数および運転時間か
らモータ駆動電圧量を算出し、ファンモータ7を駆動す
る。
【0010】ファジィ推論器6は図2に示すように構成
している。すなわち、ガス量の変化量検出手段4からの
入力とガス量変化量メンバーシップ関数記憶手段9に記
憶されているメンバーシップ関数に対する適合度を両者
のMAXをとることにより求めるガス量適合度演算手段
10と、塵埃の変化量検出手段5からの入力と塵埃変化
量メンバーシップ関数記憶手段11に記憶されているメ
ンバーシップ関数に関して同様に適合度を求める塵埃適
合度演算手段12と、前記2つの適合度のMINをとり
前件部の適合度とする前件部ミニマム演算手段13と、
回転数、運転時間推論ルール記憶手段14に記憶されて
いるルールにしたがい、前件部適合度と回転数、運転時
間メンバーシップ関数記憶手段15に記憶されている後
件部の回転数、運転時間メンバーシップ関数のMINを
とってそのルールの結論とする後件部ミニマム演算手段
16と、すべてのルールについてそれぞれの結論を求め
たのち全結論のMAXをとり、その重心を計算すること
により最終的に回転数および運転時間を求める重心演算
手段17とから構成されている。このファジィ推論器6
はマイクロコンピュータにより容易に実現できる。な
お、制御手段8では決定された回転数および運転時間に
基づき、ファンモータ7のモータ駆動電圧量、運転時間
を算出し制御を行う。
【0011】上記構成において動作を説明すると、ガス
センサ2により検出されるガス量は、空気中がガスなど
で非常に汚れているときは絶対量が大きくなり、汚れが
少ないときは小さくなる。また、塵埃センサ3により検
出される塵埃は、塵埃が多いときは絶対量が大きくな
り、少ないときは小さくなる。よって、ガスセンサ2の
出力より空気中のガスを判別でき、塵埃センサ3の出力
により空気中の塵埃量の判別ができる。このようにガス
量の変化量と塵埃の変化量をガス量変化量検出手段4と
塵埃変化量算出手段5とにより算出すると、現在の空気
中のガス成分の状態の特性および汚れ成分がどんなもの
であるか推定することができる。また、空気清浄を行う
場合の最適なファンモータ7の回転数(吸い込み力)お
よび運転時間は、ガス量などによって決まるものであ
り、これはファジィ推論器6で推論する。
【0012】つぎに、ファンモータ7の回転数、運転時
間の推論の過程について説明する。本実施例のファジィ
推論は「ガス量が多めでかつ塵埃量が多いであれば吸い
込み力を大きくし運転時間を長くする」、また「ガス量
が少なめでかつ塵埃量が少ないであれば吸い込み力を小
さくし運転時間を短くする」といった一般的な判断を基
に行われる。推論のルールは(表1)に示す9個のルー
ルからなる。
【0013】
【表1】
【0014】ガス量が「多め」とか、塵埃量が「少な
い」とか、吸い込み力を「とても多め」といった定性的
な概念は図3(a)〜(d)に示すようなメンバーシップ関数
により定量的に表現される。ファジィ推論器6は、ガス
量適合度演算手段10では、ガス量の変化量検出手段4
からの入力とガス変化量メンバーシップ関数記憶手段9
に記憶されているメンバーシップ関数に対する適合度を
両者のMAXをとることにより求める。塵埃適合度演算
手段12では、塵埃の変化量検出手段5からの入力と塵
埃変化量メンバーシップ関数記憶手段11に記憶されて
いるメンバーシップ関数に関して同様に適合度を求め
る。前件部ミニマム演算手段13では、前記2つの適合
度のMINをとり前件部の適合度とする。後件部ミニマ
ム演算手段16では、回転数、運転時間推論ルール記憶
手段14に記憶されているルールにしたがい、前件部適
合度と回転数、運転時間メンバーシップ関数記憶手段1
5に記憶されている後件部の吸い込み力メンバーシップ
関数のMINをとってそのルールの結論とする。すべて
のルールについてそれぞれの結論を求めたのち、重心演
算手段17では全結論のMAXをとり、その重心を計算
することにより最終的にファンモータ7の回転数および
運転時間が求まる。制御手段8では決定されたファンモ
ータ回転数に基づき、ファンモータ7の位相制御量を算
出し制御を行うとともに運転時間を決定する。
【0015】つぎに、本発明の他の実施例を図4を用い
て説明する。なお、上記実施例と同じ構成のものは同一
符号を付して説明を省略する。
【0016】図に示すように、ファジィ推論器18は、
ガス量の変化量検出手段4の出力と塵埃の変化量検出手
段5の出力からファンモータ7の吸い込み力と、集塵部
(図示せず)の高圧印加用の高圧電源19の入力電圧と
を推論する。制御手段20は、推論された吸い込み力と
高圧電源19の入力電圧からファンモータ7と高圧電源
19をを駆動する。
【0017】ファジィ推論器18は、「ガス量が多めで
かつ塵埃が多いであれば吸い込み力を大きくかつ高圧電
源の入力電圧を上げる(すなわち高圧出力を上げ
る)」、また「ガス量が少なめでかつ塵埃が少ないであ
れば吸い込み力を小さくするとともに高圧電源の入力電
圧を下げる(すなわち高圧出力を下げる)」といった一
般的な判断を基に行われる。他の動作は上記実施例と同
様である。
【0018】なお、上記各実施例では推論方法の中にM
AX−MIN合成法、重心法を用いているがその他の方
法でも可能であり、また後件部である吸い込み力をメン
バーシップ関数で表現したが、実数値や線形式でも表現
することができることはいうまでもない。
【0019】
【発明の効果】以上の実施例から明らかなように本発明
によれば、空気清浄器本体に設け塵埃、煙吸い込みのた
めのファンモータと、煙草のガス成分排気ガス等を検
出するガスセンサと、空気中の塵埃を検出する塵埃セン
サと、前記ガスセンサと塵埃センサの出力に応じて前記
ファンモーターを制御する制御手段を備えたので、室内
が一酸化炭素など前記塵埃センサでは検知できないガス
で充満されたときは、前記ガスセンサで検知され、また
室内が埃などで汚染されたときは塵埃センサで検知さ
れ、それに応じて空気清浄器が運転され、いずれの場合
も、効率よくガス、塵埃が除去され快適な室内環境を提
供できるものである。また、ガスセンサと塵埃センサの
出力に応じてファンモータの回転数を決定するファジィ
推論器を備えたので、ガス量、塵埃量に応じてファンモ
ータの回転数がきめ細かく制御され、不必要にファンモ
ータの回転数が上下することがないので、効率よくガ
ス、塵埃が除去されるものである。また、ファジィ推論
器でさらにファンモータの運転時間を決定するようにし
たので、ガス量、塵埃量に応じてファンモータの回転数
と運転時間がきめ細かく制御されるので、ガス、塵埃
が、無駄な電力消費をする事なく効率良く除去されるも
のである。さらに、高圧電源に接続される集塵部を備
え、ガスセンサと塵埃センサの出力に応じて、前記集塵
部に印加される入力電圧を可変するようにしたから、汚
れが多いときに、入力電圧を上げて集塵力を高め、汚れ
が少ないときは、入力電圧を下げるようにすることで、
無駄な電力消費を防止する事ができる。
【0020】また、集塵部に印加される入力電圧を決定
するファジィ推論器を設けたので、きめ細かな電圧値の
決定が出来、空気の汚れに応じた集塵が効率良く出来る
ものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例の車載用空気清浄器のブロッ
ク図
【図2】同車載用空気清浄器のファジィ推論器のブロッ
ク図
【図3】(a)〜(d) 同ファジィ推論器のメンバーシップ
関数を示す図
【図4】本発明の他の実施例の車載用空気清浄器のブロ
ック図
【符号の説明】
1 空気清浄器本体 2 ガスセンサ 3 塵埃センサ 6 ファジィ推論器 7 ファンモータ
フロントページの続き (56)参考文献 特開 平3−86208(JP,A) 特開 平3−30809(JP,A) 特開 平2−309425(JP,A) 特開 平2−287038(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B01D 46/46 B01D 53/30 B60H 3/06 G06F 9/44 554

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 空気清浄器本体に設け塵埃、煙吸い込み
    のためのファンモータと、煙草のガス成分や排気ガス等
    を検出するガスセンサと、空気中の塵埃を検出する塵埃
    センサと、前記ガスセンサと前記塵埃センサの両出力に
    より前記ファンモータの回転数を決定するファジィ推論
    器を備えた空気清浄器。
  2. 【請求項2】 ファジィ推論器でさらにファンモータの
    運転時間を決定するようにした請求項記載の空気清浄
    器。
  3. 【請求項3】 高圧電源に接続される集塵部を備え、ガ
    スセンサと塵埃センサの出力に応じて、前記集塵部に印
    加される入力電圧を可変する請求項1または2記載の空
    気清浄器。
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