JP3246412B2 - 汚れ検知センサ付空気清浄機 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】空気中の汚れを検知する汚れ
検知センサを含み空気中の塵埃等を除去する汚れ検知セ
ンサ付空気清浄機に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、空気清浄機では、空気の汚れに
応じて送風ファンの運転／停止や送風ファンの風量タッ
プを切り換えることにより、集塵能力を調整するように
した自動運転が可能となっている。空気の汚れの検出に
は、粉塵と関係するガスの濃度を検出するガスセンサ
や、仕切り等を設けて外部の光を極力遮断するようにし
たケース内で流通する空気に光を当てて空気中の粉塵濃
度により変わる散乱光の照度を検出するものに代表され
る光学式センサからなるダストセンサが用いられてい
る。また、汚れ検出センサとしては、上記のガスセンサ
やダストセンサの他、煙センサや臭いセンサが用いられ
ることもある。

【０００３】これらの汚れ検出センサの検知精度を高め
るため、室内空気を汚れ検知センサを通して送風ファン
へ流す通気路を確保し、送風ファンを利用して汚れ検知
センサに強制的に通風するようにしている（例えば特開
平５−２３５２０号公報参照）。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】このようにすると、集
塵運転のために送風ファンの運転が必要である状況では
問題ないが、自動運転中において空気が汚れておらず送
風ファンを停止しても構わない状況であっても、汚れ検
知センサに空気を供給するためだけに、ファンを低風量
で運転し続けなければならないことになる。

【０００５】このため、不要なランニングコスト（電気
代）が発生し、また、常時運転している送風ファンによ
る運転騒音も問題となっていた。ところで、空気清浄機
本体内にはプリント基板を収容した収容室が区画されて
いるが、この収容室内は、プリント基板の要素部品の発
熱により温度上昇し、収容室内に熱がこもると、プリン
ト基板の働きに悪影響を及ぼすおそれがある。

【０００６】これらの問題を一挙に解決するべく、収容
室の上部に空気清浄機本体外へ通ずる排気口を設けると
共に、給気口から吸い込まれた外気を汚れ検知センサを
介して収容室に導くようにする構造が考えられる。この
構造では、収容室内の放熱源による上昇気流に誘引され
て、外気が汚れ検知センサ側に供給されることになるの
で、送風ファンを運転していなくても、プリント基板に
電源が供給されていれば、汚れ検知センサに室内空気を
供給することができる。

【０００７】ところが、一般に給気口は前面パネルに配
置されるが、この前面パネルは吸込グリルによって大部
分の面積を占められていると共に、前面パネルはデザイ
ン上の問題もあり、したがって、給気口のレイアウトは
大きく制限されている。また、前面パネルの後方に対向
する空気清浄機本体も、上記吸込グリルに対向する位置
に凹部を有しており、したがって、空気清浄機本体に配
置される汚れ検知センサのレイアウトも大きく制限され
ている。

【０００８】このようなレイアウト上の制限があること
から、汚れ検知センサから収容室への連通路を、収容室
の下部に連通させることができない場合が想定され、こ
の場合には、収容室内に放熱源による上昇気流をうまく
利用できないので、汚れ検知センサへ十分な量の室内空
気を供給できない結果、汚れ検知センサの検知精度が悪
くなるおそれがある。

【０００９】本発明は上記課題に鑑みてなされたもので
あり、維持費を節約でき且つ静かであって汚れの検知精
度が高い汚れ検知センサ付空気清浄機を提供することを
目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の課題解決手段として、請求項１記載の発明の汚れ検知
センサ付空気清浄機は、送風ファンによって集塵部に室
内空気を循環させる空気清浄機において、空気清浄機本
体内に区画され放熱源を収容すると共に上部に機外への
排気口を設けた収容室と、空気の汚れを検出する汚れ検
知センサと、室内に開口する給気口から吸い込んだ室内
空気を上記汚れ検知センサを介して収容室に通過させて
上記排気口から排出する通気路とを備え、この通気路
は、汚れ検知センサ側に連通する入口と収容室の下部に
連通する出口とを有する中間路を含み、上記出口は入口
よりも下位に配置されていることを特徴とするものであ
る。

【００１１】この構成では、放熱源を収容した収容室内
に生ずる上昇気流に誘引されて、給気口から汚れ検知セ
ンサ、中間路および収容室を介して排気口から排出され
る通気流が生ずる。このとき、中間路の出口が収容室の
下部に連通しているので、収容室内の上昇気流を効果的
に利用でき、十分な量の室内空気を汚れ検知センサに供
給できる結果、汚れ検知に関して高い検知精度が得られ
る。そして、送風ファンを用いないので、維持費を節約
でき且つ静かである。

【００１２】しかも、中間路の入口は出口よりも高位に
位置させてあるので、汚れ検知センサや給気口の配置位
置を収容室との高さ関係を考慮して設定する必要がな
く、たとえ、これらの配置位置を収容室との関係で比較
的高位に設定したとしても、これを許容しつつ高い検知
精度を維持できる。ここで、放熱源としては、プリント
基板に実装されるレギュレータ、このレギュレータの熱
を逃がすためにレギュレータの近傍に配置される放熱フ
ィン、電源トランス等を例示することができる。また、
汚れ検知センサとしては、ダストセンサ、煙センサ、ガ
スセンサおよび臭いセンサを例示することができる。

【００１３】請求項２記載の発明の汚れ検知センサ付空
気清浄機は、請求項１において、上記中間路の出口を収
容室内の放熱源よりも下位に配置したことを特徴とする
ものである。この構成では、放熱源による上昇気流で中
間路からの室内空気を吸い上げることになり、上昇気流
の利用効果が一層高くなるので、汚れ検知センサへ供給
される室内空気の量をより多くできる結果、検知精度を
一層高めることができる。

【００１４】請求項３記載の発明の汚れ検知センサ付空
気清浄機は、請求項１又は２において、上記中間路を区
画する部材は汚れ検知センサのケーシングの一部を含む
ことを特徴とするものである。この構成では、中間路を
区画する部材の一部を汚れ検知センサのケーシングによ
って代用できるので、中間路を区画する部材の構造を簡
素化できる。また、中間路を区画する部材を樹脂成形す
る場合には、汚れ検知センサのケーシングによって代用
されている部分を開放した構造にでき、これを成形する
ための型構造を簡素化することができる。

【００１５】請求項３記載の発明の汚れ検知センサ付空
気清浄機は、請求項１，２又は３において、上記中間路
を区画する部材は放熱源を支持する支持部を備えている
ことを特徴とするものである。この構成では、中間路を
区画する部材が放熱源の支持部を備えるので、これらを
別構成する場合と比較して、構造を簡素化することがで
きる。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照して、本発
明の実施形態について説明する。図１は本発明の一実施
形態に係るイオン化部を含む空気清浄機の分解斜視図で
あり、同図を参照して、本空気清浄機では、空気清浄機
本体１の最前方を、吸込グリル２を設けた前面パネル３
により覆うようにしており、上記吸込グリル２を通して
空気清浄機本体１内へ空気を吸い込むようにしている。

【００１７】空気清浄機本体１の前面１ａには、凹部１
ｂが形成されており、この凹部１ｂ内に、比較的大きな
ごみや塵を除去するためのプレフィルタ４と、汚れの粒
子を帯電させるために放電を行うイオン化部５を前面に
取り付け且つ集塵部としてのロールフィルタ６を裏面に
取り付けたフィルタケース７と、紫外線の照射を受けて
汚染物質を浄化する光触媒が塗布されたハニカム状の光
触媒エレメント８とが着脱自在に収容されるようになっ
ている。

【００１８】空気清浄機本体１の前面１ａは前ケーシン
グ９により構成されており、この前ケーシング９に上記
凹部１ｂが形成されている。空気清浄機本体１は、上記
前ケーシング９の後部に、ベースケーシングとしての後
ケーシング１０を箱状に組み合わせて構成されている。
一方、前面パネル３の下部は、各種操作スイッチや各種
表示部を備えた操作表示パネル１１として構成されてい
る。

【００１９】上記凹部１ｂの略中央部には、開口１ｃが
形成されており、この開口１ｃから、後ケーシング１０
側に取り付けられ且つ室内空気をロールフィルタ６に循
環させる送風ファン１２が露出している。また、凹部１
ｂには、上記の光触媒エレメント８に紫外線を含む光を
照射する１又は複数の光源ランプ１３が取り付けられて
いる。光源ランプ１３としては、例えば冷陰極管を示す
ことができる。

【００２０】吸込グリル２から吸い込まれた室内空気
は、プレフィルタ４、イオン化部５、ロールフィルタ
６、光触媒エレメント８および送風ファン１２を通って
浄化された後、空気清浄機本体１の上部に設けられた吹
き出しルーバ１４から吹き出される。本実施形態では集
塵部としてロールフィルタ６を用いているが、これに代
えて、集塵極板と接地極板とを対向させた電気集塵部を
用いることができる。

【００２１】この操作表示パネル１１の一端部には、給
気口１５が開口されており、この給気口１５および空気
清浄機本体１の前ケーシング９の下部の開口９ａを通し
て室内空気がダストセンサ等からなる汚れ検知センサ１
６に供給されるようになっている。給気口１５から吸い
込まれた空気は、汚れ検知センサ１６および後述する放
熱源を収容しているプリント基板収容室１７を通過して
後ケーシング１０の後壁上部に設けられた排気口１８
（図２参照）へ至る通気路Ｒを介して機外へ放出される
ようになっている。排気口１８は複数のスリットからな
る。Ｐは電源プラグである。上記の汚れ検知センサとし
ては、上記のダストセンサの他、煙センサ、ガスセンサ
および臭いセンサ等を例示することができる。

【００２２】図２を参照して、空気清浄機本体１の左側
部分には、プリント基板収容室１７が区画されている。
このプリント基板収容室１７は、後ケーシング１０の前
壁１０ａと後壁１０ｂとの間に区画されており、上記の
排気口１８は後壁１０ｂの上部に配置されている。ま
た、プリント基板収容室１７は、後述する放熱源よりも
下方に空所２８を設けており、汚れ検知センサ１６は、
中間路２９を介して板収容室１７の下部の空所２８と連
通されている。

【００２３】プリント基板収容室１７内には、本空気清
浄機の動作を制御する制御回路が実装されたプリント基
板１９、電源トランス２０及びイオン化部５に高電圧を
供給するための高圧電源ユニット（図示せず）等が収容
されている。上記のプリント基板１９には、実装部品の
うち主に発熱する部分、例えばレギュレータ２１を冷却
するための放熱フィン２２が設けられている。発熱が大
きいものとして例示した上記のレギュレータ２１は、電
源トランス２０によって１００Ｖから１６Ｖに電圧降下
された交流を直流に変換すると共に１６Ｖから１２Ｖへ
とさらに電圧降下させるものである。この１２Ｖの電圧
がイオン化部５に印加されるものである。上記のレギュ
レータ２１、放熱フィン２２および電源トランス２０等
がプリント基板収容室１７内の温度上昇を招来する放熱
源となる。

【００２４】本空気清浄機１では、上記の汚れ検知セン
サ１６により検知した空気の汚れ度合いに応じて送風フ
ァン１２の風量を調整する（風量の調整には送風ファン
１２の停止も含まれる）ことにより、集塵能力を調整す
る自動運転モードが設定可能である。この自動運転モー
ドでは、空気が汚れているときには、大風量で集塵能力
をアップし、空気の汚れが少ないほど段階的に風量を下
げて集塵能力を減少させ、空気がきれいなときには、送
風ファン１２を停止して集塵を停止するようにしてい
る。このような自動運転モードにおいて、集塵運転して
おらずイオン化部５や送風ファン１２を駆動するモータ
への給電が停止されていても、空気の汚れは汚れ検知セ
ンサ１６により監視されており、このため、電源トラン
ス２０やプリント基板１９には給電されている。したが
って、この状態で、プリント基板収容室１７内は各部品
からの放熱により温度上昇する。

【００２５】また、本空気清浄機１では、電源プラグＰ
がコンセント（図示せず）に接続された状態で、上記操
作表示パネル１１に配置された運転／停止スイッチが停
止に切り換えられているときには、イオン化部５や送風
ファン１２のモータへの給電は停止しているが、汚れ検
知センサ１６は駆動して空気の状態を監視し、必要に応
じて、空気の汚れ度合いを上記の操作表示パネル１１の
表示部（図示せず）に表示するようにしている。このた
め、上記のように、運転／停止スイッチが停止に切り換
えられていても、電源トランス２０やプリント基板１９
には給電されている。したがって、この状態で、プリン
ト基板収容室１７内は各部品からの放熱により温度上昇
する。

【００２６】図３を参照して、汚れ検知センサ１６は、
箱形のケーシング２３を備えており、ケーシングの前壁
２４の導入口２５から導入された空気をケーシングの後
壁２６の排出口２７から排出する。汚れ検知センサ１６
がダストセンサである場合には、公知の光電式のものを
採用でき、内部には、図示していないが、発光素子及び
受光素子が収容されており、受光素子の受光量に基づく
信号を出力する。

【００２７】一方、上記の中間路２９は、中間路形成部
材３０と汚れ検知センサ１６のケーシング２３の後壁２
６とにより区画されている。中間路形成部材３０は、略
直方体形状をなす本体部３１と、この本体部３１の下部
に連続する半円筒部３２とを備えており、本体部３１に
は、前面３３側に開放する直方体形状の凹所３４が形成
されている。この凹所３４は半円筒部３２を下方へ突き
抜ける出口３５を有している。この凹所３４の前面３３
側での開口は、汚れ検知センサ１６のケーシング２３の
後壁２６で塞がれるようになっており、このように塞が
れた状態では、後壁２６に設けられた排出口２７が、中
間路２９の実質的な入口３６となっている。

【００２８】また、中間路形成部材３０の後壁３７に
は、一対の支持突起３８が形成されており、これらの支
持突起３８は上記の電源トランス２０をプリント基板収
容室１７内に支持する支持部として機能する。後ケーシ
ング１０の前壁１０ａには、これらの支持突起３８をプ
リント基板収容室１７内にそれぞれ挿入させるための一
対の挿入孔１０ｃが形成されている。

【００２９】本実施の形態によれば、放熱源２０，２
１，２２を収容したプリント基板収容室１７内に生ずる
上昇気流に誘引されて、給気口１５から汚れ検知センサ
１６、中間路２９、プリント基板収容室１７および排気
口１８へ至る通気路Ｒを介して排出される通気流が生ず
る。このとき、中間路２９の出口３５がプリント基板収
容室１７の下部に連通しているので、プリント基板収容
室１７内の上昇気流を効果的に利用でき、十分な量の室
内空気を汚れ検知センサ１６に供給できる結果、汚れ検
知に関して高い検知精度が得られる。そして、送風ファ
ン１２を用いないので、維持費を節約でき且つ静かであ
る。

【００３０】しかも、中間路２９の入口３６は出口３５
よりも高位に位置させてあるので、汚れ検知センサ１６
や給気口１５の配置位置をプリント基板収容室１７との
高さ関係を考慮して設定する必要がなく、たとえ、これ
らの配置位置をプリント基板収容室１７との関係で比較
的高位に設定したとしても、これを許容しつつ高い検知
精度を維持できる。

【００３１】また、中間路２９を区画する部材の一部を
汚れ検知センサ１６のケーシング２３の後壁２６によっ
て代用できるので、中間路２９を区画する部材としての
中間路形成部材３０の構造を簡素化できる。また、中間
路形成部材３０を樹脂成形する場合には、汚れ検知セン
サ１６のケーシング２３の後壁２３によって代用されて
いる部分を開放した構造にでき、すなわち中間路形成部
材３０の凹所３４が前面３３側に全開放する状態にで
き、したがって、中間路形成部材３０を成形するための
型構造を簡素化することができる。

【００３２】さらに、中間路形成部材３０が放熱源とし
ての電源トランス２０の支持部としての支持突起３７，
３７を備えるので、これらを別構成する場合と比較し
て、構造を簡素化することができる。しかも、上記中間
路２８の出口３５をプリント基板収容室１７内の放熱源
２０，２１，２２よりも下位に配置したので、放熱源２
０，２１，２２による上昇気流で中間路２８からの室内
空気を吸い上げることになり、上昇気流の利用効果が一
層高くなるので、汚れ検知センサ１６へ供給される室内
空気の量をより多くできる結果、検知精度を一層高める
ことができる。

【００３３】なお、汚れ検知センサ１６としてダストセ
ンサを用いた場合に、特に本実施の形態の実効を図るこ
とができる。というのは、ガスや臭い等は空気中での拡
散速度が比較的早いのに対して、ダストについては空気
中での拡散速度が比較的遅く、検知の応答性や検知精度
が悪くなる傾向にある。これに対して、本実施の形態の
ように十分な量の空気をダストセンサに循環させること
により、検知の応答性および検知精度を高めることがで
きるからである。

【００３４】なお、本発明は上記実施の形態に限定され
るものではなく、本発明の範囲で種々の変更を施すこと
ができる。

【００３５】

【発明の効果】請求項１記載の発明では、汚れ検知セン
サからの中間路の出口が収容室の下部に連通しているの
で、収容室内の上昇気流を効果的に利用でき、十分な量
の室内空気を汚れ検知センサに供給できる結果、維持費
が少なくて静かな汚れ検知を高い検知精度で達成でき
る。しかも、中間路の入口は出口よりも高位に位置させ
てあるので、汚れ検知センサ等の配置位置を収容室との
関係で比較的高位にレイアウトしたとしても、このレイ
アウトを許容しつつ高い検知精度を維持できる。

【００３６】請求項２記載の発明では、放熱源による上
昇気流で中間路からの室内空気を吸い上げることにな
り、上昇気流の利用効果が一層高くなるので、汚れ検知
センサへ供給される室内空気の量をより多くできる結
果、検知精度を一層高めることができる。請求項３記載
の発明では、中間路を区画する部材の一部を汚れ検知セ
ンサのケーシングによって代用できるので、中間路を区
画する部材の構造を簡素化できる。また、中間路を区画
する部材を樹脂成形する場合には、汚れ検知センサのケ
ーシングによって代用されている部分を開放した構造に
でき、これを成形するための型構造を簡素化できる。

【００３７】請求項４記載の発明では、中間路を区画す
る部材が放熱源の支持部を備えるので、これらを別構成
する場合と比較して、構造を簡素化することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態としての汚れ検知センサ
付空気清浄機の分解斜視図である。

【図２】図１の汚れ検知センサ付空気清浄機の要部の縦
断面図である。

【図３】汚れ検知センサおよび中間路形成部材の分解斜
視図である。

【符号の説明】

１ 空気清浄機本体 ６ ロールフィルタ（集塵部） １５ 給気口 １６ 汚れ検知センサ １７ プリント基板収容室 １８ 排気口 １９ プリント基板 ２０ 電源トランス ２１ レギュレータ ２２ 放熱フィン ２３ ケーシング Ｒ 通気路 ２９ 中間路 ３０ 中間路形成部材 ３５ 出口 ３６ 入口 ３８ 支持突起

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平８−238410（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−106017（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−106884（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−106016（ＪＰ，Ａ) 実開 平５−28410（ＪＰ，Ｕ) 実開 平５−39629（ＪＰ，Ｕ) 実開 平５−63624（ＪＰ，Ｕ) 実開 平５−49022（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B01D 46/00 - 46/54

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】送風ファン(12)によって集塵部(6) に室内
   空気を循環させる空気清浄機において、 空気清浄機本体(1) 内に区画され放熱源(20,21,22)を収
   容すると共に上部に機外への排気口(18)を設けた収容室
   (17)と、 空気の汚れを検出する汚れ検知センサ(16)と、 室内に開口する給気口(15)から吸い込んだ室内空気を上
   記汚れ検知センサ(16)を介して収容室(17)に通過させて
   上記排気口(18)から排出する通気路(R) とを備え、 この通気路(R) は、汚れ検知センサ(16)側に連通する入
   口(36)と収容室(17)の下部に連通する出口(35)とを有す
   る中間路(29)を含み、 上記出口(35)は入口(36)よりも下位に配置されているこ
   とを特徴とする汚れ検知センサ付空気清浄機。
2. 【請求項２】上記中間路(29)の出口(35)を収容室(17)内
   の放熱源(20,21,22)よりも下位に配置したことを特徴と
   する請求項１記載の汚れ検知センサ付空気清浄機。
3. 【請求項３】上記中間路(29)を区画する部材(30)は汚れ
   検知センサ(16)のケーシング(23)の一部を含むことを特
   徴とする請求項１又は２記載の汚れ検知センサ付空気清
   浄機。
4. 【請求項４】上記中間路(29)を区画する部材(30)は放熱
   源(20,21,22)を支持する支持部(38)を備えていることを
   特徴とする請求項１，２又は３記載の汚れ検知センサ付
   空気清浄機。