JP3846006B2 - 空気清浄器 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、空気清浄器に使用されている粒子検出手段を通過する風量を制御し、粒子検出手段の検出感度を一定に保持し、空気清浄器の清浄能力を安定させる空気清浄機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の空気清浄器を図１４〜１７を用いて説明する。
【０００３】
図１４に於いて、１は電動送風機であり、４は空気中に浮遊する粒子に光を照射するセンサ発光部２と、粒子に当たって反射された光を受光するセンサ受光部３からなり、粒子の量に相当する値を出力する粒子検出手段である。５は粒子検出手段４の出力に応じて電動送風機１の風量を制御する制御手段である。
【０００４】
図１７は、空気清浄器全体の構成を示しており、６ａは粒子を含んだ空気を粒子検出手段４へ取り入れる粒子検出部吸気口、２０は空気中を浮遊する粒子を除去するフィルタ、６ｂはフィルタ２０の前部に配置したフィルタ部吸気口、２１は粒子が除去され、清浄された空気を排出する排気口である。センサ発光部２とセンサ受光部３からなる粒子検出手段４の出力により、制御手段５で電動送風機１を制御する。
【０００５】
制御手段５の制御を受けて電動送風機１が回転すると空気の流れが発生し、粒子を含んだ空気が粒子検出部吸気口６ａとフィルタ部吸気口６ｂより吸気される。粒子検出部吸気口６ａより吸気された空気は、粒子検出手段４を通過し、空気に含まれていた粒子がフィルタ２０で除去され、清浄された空気が排気口２１より排出される。また、フィルタ部吸気口６ｂより吸気された空気に含まれていた粒子はフィルタ２０で除去され、清浄された空気が排気口２１より排出される。
【０００６】
図１５は、粒子検出手段４の近傍の配置を示している。粒子検出部吸気口６ａより粒子を含んだ空気が吸気され、粒子は図１５のｋの位置でセンサ発光部２より照射された光をセンサ発光部３へ反射している。一方、空気の流れは図１５のｊの矢印の方向へ進み、粒子検出手段４を通過している。図１５のｋの位置の粒子が多くなるとセンサ発光部２から照射された光をセンサ受光部３へ反射しやすくなるので、センサ受光部３の照度は明るくなり粒子検出手段４の出力は高くなる。また、図１５のｋの位置の粒子が少なくなるとセンサ発光部２から照射された光をセンサ受光部３へ反射しにくくなるので、センサ受光部３の照度は暗くなり粒子検出手段４の出力は低くなる。
【０００７】
運転開始当初は、空気中に含まれる粒子は多く、粒子検出手段４の出力はＬ１（図１６のｊ１）と高く、制御手段５は電動送風機１の風量をＦ１立方メートル／分（図１６のｋ１）に設定する。空気中の粒子が減少し始めると、粒子検出手段４の出力はＬ１からＬ２（図１６のｊ２）に低下し、風量をＦ１立方メートル／分より小さいＦ２立方メートル／分（図１６のｋ２）に変更する。空気中の粒子の減少が進むと、粒子検出手段４の出力はＬ２からＬ３（図１６のｊ３）に低下し、風量をＦ２立方メートル／分より小さいＦ３立方メートル／分（図１６のｋ３）に変更する。
【０００８】
上記の制御を行なうことにより、粒子検出手段４の出力が高いときは空気中の粒子が多いので電動送風機１の風量を大きくして粒子の除去効率を向上させ、粒子の減少に従って風量を小さくしていた。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来の構成では、電動送風機１の風量の変化に伴い、粒子検出手段４を通過する風量も変化する。一方、空気中に含まれる粒子が同じでも、粒子検出手段４を通過する風量が大きいと粒子検出手段４の出力も高くなり、粒子検出手段４を通過する風量が小さいと粒子検出手段４の出力も低くなるため、粒子検出手段４の検出感度が安定しにくいという問題点を有していた。
【００１０】
また、粒子検出手段４は光を用いて検出するため、空気清浄器の外部からの光をセンサ受光部３に入りにくくするため、粒子を含んだ空気を粒子検出手段４に取り入れる粒子検出部吸気口６ａの開口面積を小さくしている。しかし、開口面積が小さいため吸気口６ａには埃が付着しやすく、この埃が開口面積を変化させ、粒子検出手段４の検出感度をさらに不安定にするという問題点を有していた。
【００１１】
本発明は、粒子検出手段の検出感度を安定させ、空気清浄状態を一定にできる空気清浄器を提供することを目的としている。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するための本発明は、電動送風機と、空気中を浮遊する粒子を検出する粒子検出手段と、前記粒子検出手段の出力に応じて前記電動送風機を制御する制御手段と、前記粒子検出手段を通過する風量を検出する風量検出手段を備え、粒子検出手段を通過する風量が所定値以下に達したとき、電動送風機の風量を一時的に大きくして運転する。このようにして、電動送風機の風量を大きくして粒子検出部吸気口に付着する埃を除去し、粒子検出手段を通過する風量を回復できるので、粒子検出手段の検出感度を一定にすることができる効果が得られる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
本発明の請求項１記載の発明は、電動送風機と、空気中を浮遊する粒子を検出する粒子検出手段と、前記粒子検出手段の出力に応じて前記電動送風機を制御する制御手段と、前記粒子検出手段を通過する風量を検出する風量検出手段を備え、前記粒子検出手段を通過する風量が所定値以下に達したとき、前記電動送風機の風量を一時的に大きくして運転することで、前記粒子検出手段に空気を取り入れる粒子検出部吸気口に付着した埃が除去され、前記粒子検出手段の検出感度を一定にすることができる。
【００１４】
【実施例】
（参考例１）
以下、本発明の第１の参考例を図１、図２を用いて説明する。なお、図１７に示す従来の空気清浄器の基本構成は同様なので、従来と同一部品には同一符号を付し、その説明を省略する。本発明では制御部分が特徴を有するので、以下それを中心に説明する。
【００１５】
図１に於いて、１は電動送風機、４は空気中に浮遊する粒子に光を照射するセンサ発光部２と、粒子に当たって反射された光を受光するセンサ受光部３からなり、粒子の量に相当する値を出力する粒子検出手段であり、５は粒子検出手段４の出力に応じて電動送風機１の風量を制御する制御手段、７は粒子検出手段４により粒子の検出を行なう期間（以下、期間Ｕ１とする）を計時する第１の計時手段、８は粒子検出手段４により粒子の検出を行なわない期間（以下、期間Ｕ２とする）を計時する第２の計時手段である。第１の計時手段７は期間Ｕ１の計時を終了後、計時を停止し、第２の計時手段８の初期化（０に設定）を行なう動作を行なうものである。第２の計時手段８は計時を直ちに開始し期間Ｕ２の計時を終了後、計時を停止し、第１の計時手段７の初期化（０に設定）を行なう動作を行なうものである。また、粒子検出手段４で粒子量の検出を行なっている間の電動送風機１の風量はＦ３立方メートル／分に設定する。
【００１６】
以上の構成における作用は以下の通りである。まず電源スイッチ（図示せず）を「入」にすると、第１の計時手段７を初期化（０に設定）し、計時を開始する（図２のＴ１）。電動送風機１の風量をＦ３立方メートル／分に設定（図２のｋ１）し、粒子検出手段４で期間Ｕ１（図２のＴ１〜Ｔ２）の間、粒子量を検出する。粒子検出手段４の出力はＬ４（図２のｊ１）である。
【００１７】
時間が経過し、期間Ｕ１（図２のＴ１〜Ｔ２）が終了すると（図２のＴ２）、第１の計時手段７は計時を停止し、第２の計時手段８を初期化（０に設定）し、計時を開始する。期間Ｕ１（図２のＴ１〜Ｔ２）で粒子検出手段４の出力はＬ４であり、運転開始当初のため粒子量は多いので、制御手段５は期間Ｕ２（図２のＴ２〜Ｔ３）で電動送風機１の風量をＦ１立方メートル／分に設定（図２のｋ２）する。
【００１８】
時間が経過し、期間Ｕ２（図２のＴ２〜Ｔ３）が終了すると（図２のＴ３）、第２の計時手段８は計時を停止し、第１の計時手段７を初期化（０に設定）し、計時を開始する。電動送風機１の風量をＦ３立方メートル／分に設定（図２のｋ３）し、粒子検出手段４で期間Ｕ１（図２のＴ３〜Ｔ４）の間、粒子量を検出する。粒子検出手段４の出力はＬ５（図２のｊ２）である。
【００１９】
時間が経過し、期間Ｕ１（図２のＴ３〜Ｔ４）が終了すると（図２のＴ４）、第１の計時手段７は計時を停止し、第２の計時手段８を初期化（０に設定）し、計時を開始する。期間Ｕ１（図２のＴ３〜Ｔ４）で粒子検出手段４の出力はＬ５であり、粒子量は少し減少したので、制御手段５は期間Ｕ２（図２のＴ４〜Ｔ５）で電動送風機１の風量をＦ２立方メートル／分に設定（図２のｋ４）する。
【００２０】
以下、期間Ｕ１（図２のＴ５〜Ｔ６）で粒子検出手段４の出力はＬ６であり、粒子量はかなり減少したので、制御手段５は期間Ｕ２（図２のＴ６〜Ｔ７）で電動送風機１の風量をＦ３立方メートル／分に設定（図２のｋ６）する。
【００２１】
これにより、粒子検出手段４で粒子量を検出する期間Ｕ１（図２のＴ１〜Ｔ２、Ｔ３〜Ｔ４、Ｔ５〜Ｔ６）は、常にＦ３立方メートル／分の風量で安定しており、粒子検出手段４の検出感度を一定にすることができる。
（参考例２）
以下、本発明の第２の参考例を図３、図４、図５を用いて説明する。なお上記第１の実施例と同一構成である部分については同一符号を付して説明を省略する。
【００２２】
図３に於いて、９は粒子検出手段４を通過する風量を所定の風量に制御する弁である。
【００２３】
図４（ａ）は、弁９と粒子検出手段４の近傍の配置を示しており、６ａは粒子を含んだ空気を粒子検出手段４へ取り入れる粒子検出部吸気口である。図４（ｂ）は弁９の絞り加減と開口面積ｎを示している。弁９は粒子検出部吸気口６ａと粒子検出手段４の間に配置されており、弁９の絞り加減により粒子検出部吸気口６ａの開口面積ｎを制御することができる。粒子検出部吸気口６ａより粒子を含んだ空気が吸気され、弁９の絞りにより、粒子検出手段４を通過する風量は図４のｍの位置よりｋの位置の方が減少し、減少分の風量はフィルタ部吸気口６ｂより吸気される。一方、空気の流れは図４のｊの矢印の方向へ進み、粒子検出手段４を通過している。
【００２４】
以上の構成における作用は以下の通りである。運転開始当初は空気中に含まれる粒子が多いので、粒子検出手段４の出力はＬ４と高く、制御手段５は電動送風機１の風量をＦ１立方メートル／分（図５のｊ１）に、粒子検出部吸気口６ａの開口面積ｎをＳ１平方センチメートル（図５のｋ１）に設定する。このときの粒子検出手段４を通過する風量はＦ３立方メートル／分（図５のｍ１）である。空気中の粒子が減少し始めると、粒子検出手段４の出力はＬ４からＬ５に低下し、風量をＦ１立方メートル／分より小さいＦ２立方メートル／分（図５のｊ２）に、粒子検出部吸気口６ａの開口面積ｎをＳ１平方センチメートルより大きいＳ２平方センチメートル（図５のｋ２）に変更する。このときの粒子検出手段４を通過する風量もＦ３立方メートル／分（図５のｍ２）である。空気中の粒子の減少が進むと、粒子検出手段４の出力はＬ５からＬ６に低下し、風量をＦ２立方メートル／分より小さいＦ３立方メートル／分（図５のｊ３）に、粒子検出部吸気口６ａの開口面積ｎをＳ２平方センチメートルより大きいＳ３平方センチメートル（図５のｋ３）に変更する。このときの粒子検出手段４を通過する風量もＦ３立方メートル／分（図５のｍ３）である。
【００２５】
粒子検出手段４の出力の低下に伴い電動送風機１の風量を小さくしているが、電動送風機１の風量の変化を相殺するように弁９の絞り加減を制御して粒子検出部吸気口６ａの開口面積ｎを大きくしているので、粒子検出手段４を通過する風量はＦ３メートル／分で安定しており、粒子検出手段４の検出感度を一定にすることができる。
（参考例３）
以下、本発明の第３の参考例を図６、図７を用いて説明する。なお上記第１の参考例と同一構成である部分については同一符号を付して説明を省略する。
【００２６】
図６に於いて、１０は粒子検出手段４を通過する風量を検出し、検出された風量に相当する値を出力する風量検出手段である。また、粒子検出手段４を通過する風量の変化を検出するため、電動送風機１の風量をＦ３立方メートル／分（図７のｊ１）に設定したとき、粒子検出部吸気口６ａに埃が付着していない場合は、風量検出手段１０の出力はＦ４立方メートル／分であるが、粒子検出部吸気口６ａに埃が付着している場合は、風量検出手段１０の出力はＦ５立方メートル／分となり、Ｆ４立方メートル／分よりΔＦ立方メートル／分小さくなる（ΔＦ＝Ｆ４−Ｆ５）。この差であるΔＦ立方メートル／分を各風量Ｆ１，Ｆ２，Ｆ３に加算してＦ６（＝Ｆ１＋ΔＦ），Ｆ７（＝Ｆ２＋ΔＦ），Ｆ８（＝Ｆ３＋ΔＦ）と設定する。
【００２７】
以上の構成における作用は以下の通りである。電源スイッチ（図示せず）の「入」の直後は、粒子検出手段４を通過する風量の変化を検出するため、電動送風機１の風量をＦ３立方メートル／分（図７のｊ１）に設定する。このとき、風量検出手段１０の出力はＦ５立方メートル／分（図７のｋ１）でＦ４立方メートル／分より小さい。風量検出手段１０の出力をＦ４立方メートル／分にするため、電動送風機１の風量をＦ３立方メートル／分よりΔＦ立方メートル／分大きいＦ８立方メートル／分（図７のｊ２）に設定する（Ｆ８＝Ｆ３＋ΔＦ）。これにより、風量検出手段１０の出力はＦ４立方メートル／分（図７のｋ２）になる。
【００２８】
運転開始当初は、空気中に含まれる粒子は多く、粒子検出手段４の出力はＬ１（図７のｍ１）と多く、制御手段５は電動送風機１の風量をＦ６立方メートル／分（図７のｊ３）に設定する（Ｆ６＝Ｆ１＋ΔＦ）。空気中の粒子が減少し始めると、粒子検出手段４の出力はＬ１からＬ２（図７のｍ２）に低下し、風量をＦ６立方メートル／分より小さいＦ７立方メートル／分（図７のｊ４）に変更する（Ｆ７＝Ｆ２＋ΔＦ）。空気中の粒子の減少が進むと、粒子検出手段４の出力はＬ２からＬ３（図７のｍ３）に低下し、風量をＦ７立方メートル／分より小さいＦ８立方メートル／分（図７のｊ５）に変更する（Ｆ８＝Ｆ３＋ΔＦ）。
【００２９】
上記により、粒子検出部吸気口６ａに埃が付着していない場合の電動送風機１の各風量はＦ１、Ｆ２、Ｆ３であるが、粒子検出部吸気口６ａに埃が付着している場合の各風量をＦ６（＝Ｆ１＋ΔＦ）、Ｆ７（＝Ｆ２＋ΔＦ）、Ｆ８（＝Ｆ３＋ΔＦ）とすることで、粒子検出部吸気口６ａに付着する埃の有無に関わらず、電動送風機１の各風量毎に風量検出手段１０の出力が安定するので、粒子検出手段４を通過する風量は安定しており、粒子検出手段４の検出感度を一定にすることができる。
（実施例１）
以下、本発明の第１の実施例を図８、図９を用いて説明する。なお上記第３の参考例と同一構成である部分については同一符号を付して説明を省略する。
【００３０】
図８に於いて、１１は粒子検出部吸気口６ａに付着した埃を除去するため電動送風機１の風量を一時的（Ｔ８）に大きくする期間を計時する第３の計時手段である。また、粒子検出手段４を通過する風量の変化を検出するため、電動送風機１の風量をＦ３立方メートル／分に設定したとき、粒子検出部吸気口６ａに埃が付着していない場合は、風量検出手段１０の出力はＦ４立方メートル／分であるが、粒子検出部吸気口６ａに埃が付着している場合は、風量検出手段１０の出力はＦ５立方メートル／分となる。
【００３１】
以上の構成における作用は以下の通りである。電源スイッチ（図示せず）の「入」の直後は、粒子検出部吸気口６ａに付着した埃により粒子検出手段４を通過する風量の変化を検出するため、電動送風機１の風量をＦ３立方メートル／分（図９のｊ１）に設定する。このとき、風量検出手段１０の出力はＦ５立方メートル／分（図９のｋ１）でＦ４立方メートル／分より小さいので、第３の計時手段で計時されるＴ８の期間電動送風機１の風量をＦ３立方メートル／分より大きいＦ１立方メートル／分にする。Ｔ８の期間終了後は電動送風機１の風量をＦ３立方メートル／分に戻し（図９のｊ２）、風量検出手段１０の出力はＦ４立方メートル／分（図９のｋ２）になり、粒子検出手段４を通過する風量が回復している。
【００３２】
これにより、粒子検出部吸気口６ａに付着した埃が除去されるので、粒子検出手段４を通過する風量を回復し、粒子検出手段４の検出感度を回復することができる。
（参考例４）
以下、本発明の第４の参考例を図１０、図１１を用いて説明する。なお上記第３の参考例と同一構成である部分については同一符号を付して説明を省略する。
【００３３】
図１０に於いて、１２は粒子検出手段４を通過する風量が所定の値以下になったことを表示する表示手段である。
【００３４】
また、電動送風機１の風量がＦ３立方メートル／分の設定で、風量検出手段１０の出力がＦ４立方メートル／分のときは所定の値にあるので、粒子検出部吸気口６ａに付着している埃は無いと判断し、表示手段１２の表示を消す。一方、電動送風機１の風量がＦ３立方メートル／分の設定で、風量検出手段１０の出力がＦ４立方メートル／分より小さいＦ５立方メートル／分のときは所定の設定値より不足しているので、粒子検出部吸気口６ａに付着している埃があると判断し、表示手段１２に表示をする。
【００３５】
以上の構成における作用は以下の通りである。電源スイッチ（図示せず）の「入」の直後は、粒子検出部吸気口６ａに付着した埃により粒子検出手段４を通過する風量の変化を検出するため、電動送風機１の風量をＦ３立方メートル／分（図１１のｊ１）に設定する。このとき、風量検出手段１０の出力はＦ５立方メートル／分（図１１のｋ１）でＦ４立方メートル／分より小さいので、表示手段１２に表示する。
【００３６】
表示手段１２の表示を見た使用者が粒子検出部吸気口６ａに付着した埃の除去を行なうことで、風量検出手段１０で検出される風量はＦ４立方メートル／分（図１１のｋ２）になり、粒子検出手段４を通過する風量が回復したと判定し、表示手段１２の表示を消す。
【００３７】
これにより、使用者による粒子検出部吸気口６ａに付着した埃の除去で、粒子検出手段４を通過する風量を回復し、粒子検出手段４の検出感度を回復することができる。
（参考例５）
以下、本発明の第５の参考例を図１２、図１３を用いて説明する。なお上記第４の参考例と同一構成である部分については同一符号を付して説明を省略する。
【００３８】
図１２に於いて、１３は粒子検出手段４を通過する風量の所定の値の設定を変更する設定値変更スイッチである。
【００３９】
また、電動送風機１の風量がＦ３立方メートル／分の設定で、風量検出手段１０の出力がＦ４立方メートル／分のときは所定の値にあるので、粒子検出部吸気口６ａに付着している埃は無いと判断し、表示手段１２の表示を消す。一方、電動送風機１の風量がＦ３立方メートル／分の設定で、風量検出手段１０の出力がＦ４立方メートル／分より小さいＦ５立方メートル／分のときは所定の値以下なので、粒子検出部吸気口６ａに付着している埃があると判断し、表示手段１２に表示をする。設定値変更スイッチ１３をＯＮにすると、設定値変更スイッチ１３のＯＮ時に検出した風量検出手段１０の出力の値を所定の値となるように変更する。
【００４０】
以上の構成における作用は以下の通りである。電源スイッチ（図示せず）の「入」の直後は、粒子検出部吸気口６ａに付着した埃により粒子検出手段４を通過する風量の変化を検出するため、電動送風機１の風量をＦ３立方メートル／分（図１３のｊ１）に設定する。このとき、風量検出手段１０の出力はＦ５立方メートル／分（図１３のｋ１）でＦ４立方メートル／分より小さいので、表示手段１２に表示する。
【００４１】
表示手段１２の表示を見た使用者が粒子検出部吸気口６ａに付着した埃の除去を行なうことで、風量検出手段１０の出力はＦ５立方メートル／分より大きいＦ９立方メートル／分（図１３のｋ２）まで回復するが、風量はＦ４立方メートル／分より小さいので表示手段１２の表示は続いている。
【００４２】
粒子検出部吸気口６ａに付着した埃が完全に除去されないため、表示手段１２の表示は続いているが、風量検出手段１０で検出される風量はＦ５立方メートル／分より大きいＦ９立方メートル／分まで回復しているので、不充分ではあるが除去の効果は一応あったと判断できる。そこで、埃を完全に除去できず、表示手段１２の表示が消えない場合は、設定値変更スイッチ１３をＯＮにして、電動送風機１の風量がＦ３立方メートル／分のとき、風量検出手段１０の出力の所定の値をＦ４立方メートル／分よりＦ９立方メートル／分に変更する。風量検出手段１０の出力はＦ９立方メートル／分で所定の値と同じになったので、粒子検出部吸気口６ａに付着した埃は除去されたと判断し、表示手段１２の表示を消す。
【００４３】
これにより、使用者による粒子検出部吸気口６ａに付着した埃の除去が完全にできない場合でも、粒子検出手段４を通過する風量をある程度回復し、粒子検出手段４の検出感度をある程度回復することができる。
【００４４】
【発明の効果】
本発明の請求項１記載の発明によれば、電動送風機の風量を大きくして粒子検出部吸気口に付着する埃を除去し、粒子検出手段を通過する風量を回復できるので、粒子検出手段の検出感度を一定にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の第１の参考例を示す空気清浄器のブロック図
【図２】 同空気清浄器の動作説明図
【図３】 本発明の第２の参考例を示す空気清浄器のブロック図
【図４】 （ａ）同空気清浄器の弁、粒子検出手段の配置を示す断面図
（ｂ）同図（ａ）のＡ−Ａ断面図
【図５】 同空気清浄器の動作説明図
【図６】 本発明の第３の参考例を示す空気清浄器のブロック図
【図７】 同空気清浄器の動作説明図
【図８】 本発明の第１の実施例を示す空気清浄器のブロック図
【図９】 同空気清浄器の動作説明図
【図１０】 本発明の第４の参考例を示す空気清浄器のブロック図
【図１１】 同空気清浄器の動作説明図
【図１２】 本発明の第５の参考例を示す空気清浄器のブロック図
【図１３】 同空気清浄器の動作説明図
【図１４】 従来例を示す空気清浄器のブロック図
【図１５】 同空気清浄器の粒子検出手段の配置を示す断面図
【図１６】 同空気清浄器の動作説明図
【図１７】 同空気清浄器の断面図
【符号の説明】
１ 電動送風機
２ センサ発光部
３ センサ受光部
４ 粒子検出手段
５ 制御手段
６ａ 粒子検出部吸気口
６ｂ フィルタ部吸気口
７ 第１の計時手段
８ 第２の計時手段
９ 弁
１０ 風量検出手段
１１ 第３の計時手段
１２ 表示手段
１３ 設定値変更スイッチ
【発明の属する技術分野】
本発明は、空気清浄器に使用されている粒子検出手段を通過する風量を制御し、粒子検出手段の検出感度を一定に保持し、空気清浄器の清浄能力を安定させる空気清浄機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の空気清浄器を図１４〜１７を用いて説明する。
【０００３】
図１４に於いて、１は電動送風機であり、４は空気中に浮遊する粒子に光を照射するセンサ発光部２と、粒子に当たって反射された光を受光するセンサ受光部３からなり、粒子の量に相当する値を出力する粒子検出手段である。５は粒子検出手段４の出力に応じて電動送風機１の風量を制御する制御手段である。
【０００４】
図１７は、空気清浄器全体の構成を示しており、６ａは粒子を含んだ空気を粒子検出手段４へ取り入れる粒子検出部吸気口、２０は空気中を浮遊する粒子を除去するフィルタ、６ｂはフィルタ２０の前部に配置したフィルタ部吸気口、２１は粒子が除去され、清浄された空気を排出する排気口である。センサ発光部２とセンサ受光部３からなる粒子検出手段４の出力により、制御手段５で電動送風機１を制御する。
【０００５】
制御手段５の制御を受けて電動送風機１が回転すると空気の流れが発生し、粒子を含んだ空気が粒子検出部吸気口６ａとフィルタ部吸気口６ｂより吸気される。粒子検出部吸気口６ａより吸気された空気は、粒子検出手段４を通過し、空気に含まれていた粒子がフィルタ２０で除去され、清浄された空気が排気口２１より排出される。また、フィルタ部吸気口６ｂより吸気された空気に含まれていた粒子はフィルタ２０で除去され、清浄された空気が排気口２１より排出される。
【０００６】
図１５は、粒子検出手段４の近傍の配置を示している。粒子検出部吸気口６ａより粒子を含んだ空気が吸気され、粒子は図１５のｋの位置でセンサ発光部２より照射された光をセンサ発光部３へ反射している。一方、空気の流れは図１５のｊの矢印の方向へ進み、粒子検出手段４を通過している。図１５のｋの位置の粒子が多くなるとセンサ発光部２から照射された光をセンサ受光部３へ反射しやすくなるので、センサ受光部３の照度は明るくなり粒子検出手段４の出力は高くなる。また、図１５のｋの位置の粒子が少なくなるとセンサ発光部２から照射された光をセンサ受光部３へ反射しにくくなるので、センサ受光部３の照度は暗くなり粒子検出手段４の出力は低くなる。
【０００７】
運転開始当初は、空気中に含まれる粒子は多く、粒子検出手段４の出力はＬ１（図１６のｊ１）と高く、制御手段５は電動送風機１の風量をＦ１立方メートル／分（図１６のｋ１）に設定する。空気中の粒子が減少し始めると、粒子検出手段４の出力はＬ１からＬ２（図１６のｊ２）に低下し、風量をＦ１立方メートル／分より小さいＦ２立方メートル／分（図１６のｋ２）に変更する。空気中の粒子の減少が進むと、粒子検出手段４の出力はＬ２からＬ３（図１６のｊ３）に低下し、風量をＦ２立方メートル／分より小さいＦ３立方メートル／分（図１６のｋ３）に変更する。
【０００８】
上記の制御を行なうことにより、粒子検出手段４の出力が高いときは空気中の粒子が多いので電動送風機１の風量を大きくして粒子の除去効率を向上させ、粒子の減少に従って風量を小さくしていた。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来の構成では、電動送風機１の風量の変化に伴い、粒子検出手段４を通過する風量も変化する。一方、空気中に含まれる粒子が同じでも、粒子検出手段４を通過する風量が大きいと粒子検出手段４の出力も高くなり、粒子検出手段４を通過する風量が小さいと粒子検出手段４の出力も低くなるため、粒子検出手段４の検出感度が安定しにくいという問題点を有していた。
【００１０】
また、粒子検出手段４は光を用いて検出するため、空気清浄器の外部からの光をセンサ受光部３に入りにくくするため、粒子を含んだ空気を粒子検出手段４に取り入れる粒子検出部吸気口６ａの開口面積を小さくしている。しかし、開口面積が小さいため吸気口６ａには埃が付着しやすく、この埃が開口面積を変化させ、粒子検出手段４の検出感度をさらに不安定にするという問題点を有していた。
【００１１】
本発明は、粒子検出手段の検出感度を安定させ、空気清浄状態を一定にできる空気清浄器を提供することを目的としている。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するための本発明は、電動送風機と、空気中を浮遊する粒子を検出する粒子検出手段と、前記粒子検出手段の出力に応じて前記電動送風機を制御する制御手段と、前記粒子検出手段を通過する風量を検出する風量検出手段を備え、粒子検出手段を通過する風量が所定値以下に達したとき、電動送風機の風量を一時的に大きくして運転する。このようにして、電動送風機の風量を大きくして粒子検出部吸気口に付着する埃を除去し、粒子検出手段を通過する風量を回復できるので、粒子検出手段の検出感度を一定にすることができる効果が得られる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
本発明の請求項１記載の発明は、電動送風機と、空気中を浮遊する粒子を検出する粒子検出手段と、前記粒子検出手段の出力に応じて前記電動送風機を制御する制御手段と、前記粒子検出手段を通過する風量を検出する風量検出手段を備え、前記粒子検出手段を通過する風量が所定値以下に達したとき、前記電動送風機の風量を一時的に大きくして運転することで、前記粒子検出手段に空気を取り入れる粒子検出部吸気口に付着した埃が除去され、前記粒子検出手段の検出感度を一定にすることができる。
【００１４】
【実施例】
（参考例１）
以下、本発明の第１の参考例を図１、図２を用いて説明する。なお、図１７に示す従来の空気清浄器の基本構成は同様なので、従来と同一部品には同一符号を付し、その説明を省略する。本発明では制御部分が特徴を有するので、以下それを中心に説明する。
【００１５】
図１に於いて、１は電動送風機、４は空気中に浮遊する粒子に光を照射するセンサ発光部２と、粒子に当たって反射された光を受光するセンサ受光部３からなり、粒子の量に相当する値を出力する粒子検出手段であり、５は粒子検出手段４の出力に応じて電動送風機１の風量を制御する制御手段、７は粒子検出手段４により粒子の検出を行なう期間（以下、期間Ｕ１とする）を計時する第１の計時手段、８は粒子検出手段４により粒子の検出を行なわない期間（以下、期間Ｕ２とする）を計時する第２の計時手段である。第１の計時手段７は期間Ｕ１の計時を終了後、計時を停止し、第２の計時手段８の初期化（０に設定）を行なう動作を行なうものである。第２の計時手段８は計時を直ちに開始し期間Ｕ２の計時を終了後、計時を停止し、第１の計時手段７の初期化（０に設定）を行なう動作を行なうものである。また、粒子検出手段４で粒子量の検出を行なっている間の電動送風機１の風量はＦ３立方メートル／分に設定する。
【００１６】
以上の構成における作用は以下の通りである。まず電源スイッチ（図示せず）を「入」にすると、第１の計時手段７を初期化（０に設定）し、計時を開始する（図２のＴ１）。電動送風機１の風量をＦ３立方メートル／分に設定（図２のｋ１）し、粒子検出手段４で期間Ｕ１（図２のＴ１〜Ｔ２）の間、粒子量を検出する。粒子検出手段４の出力はＬ４（図２のｊ１）である。
【００１７】
時間が経過し、期間Ｕ１（図２のＴ１〜Ｔ２）が終了すると（図２のＴ２）、第１の計時手段７は計時を停止し、第２の計時手段８を初期化（０に設定）し、計時を開始する。期間Ｕ１（図２のＴ１〜Ｔ２）で粒子検出手段４の出力はＬ４であり、運転開始当初のため粒子量は多いので、制御手段５は期間Ｕ２（図２のＴ２〜Ｔ３）で電動送風機１の風量をＦ１立方メートル／分に設定（図２のｋ２）する。
【００１８】
時間が経過し、期間Ｕ２（図２のＴ２〜Ｔ３）が終了すると（図２のＴ３）、第２の計時手段８は計時を停止し、第１の計時手段７を初期化（０に設定）し、計時を開始する。電動送風機１の風量をＦ３立方メートル／分に設定（図２のｋ３）し、粒子検出手段４で期間Ｕ１（図２のＴ３〜Ｔ４）の間、粒子量を検出する。粒子検出手段４の出力はＬ５（図２のｊ２）である。
【００１９】
時間が経過し、期間Ｕ１（図２のＴ３〜Ｔ４）が終了すると（図２のＴ４）、第１の計時手段７は計時を停止し、第２の計時手段８を初期化（０に設定）し、計時を開始する。期間Ｕ１（図２のＴ３〜Ｔ４）で粒子検出手段４の出力はＬ５であり、粒子量は少し減少したので、制御手段５は期間Ｕ２（図２のＴ４〜Ｔ５）で電動送風機１の風量をＦ２立方メートル／分に設定（図２のｋ４）する。
【００２０】
以下、期間Ｕ１（図２のＴ５〜Ｔ６）で粒子検出手段４の出力はＬ６であり、粒子量はかなり減少したので、制御手段５は期間Ｕ２（図２のＴ６〜Ｔ７）で電動送風機１の風量をＦ３立方メートル／分に設定（図２のｋ６）する。
【００２１】
これにより、粒子検出手段４で粒子量を検出する期間Ｕ１（図２のＴ１〜Ｔ２、Ｔ３〜Ｔ４、Ｔ５〜Ｔ６）は、常にＦ３立方メートル／分の風量で安定しており、粒子検出手段４の検出感度を一定にすることができる。
（参考例２）
以下、本発明の第２の参考例を図３、図４、図５を用いて説明する。なお上記第１の実施例と同一構成である部分については同一符号を付して説明を省略する。
【００２２】
図３に於いて、９は粒子検出手段４を通過する風量を所定の風量に制御する弁である。
【００２３】
図４（ａ）は、弁９と粒子検出手段４の近傍の配置を示しており、６ａは粒子を含んだ空気を粒子検出手段４へ取り入れる粒子検出部吸気口である。図４（ｂ）は弁９の絞り加減と開口面積ｎを示している。弁９は粒子検出部吸気口６ａと粒子検出手段４の間に配置されており、弁９の絞り加減により粒子検出部吸気口６ａの開口面積ｎを制御することができる。粒子検出部吸気口６ａより粒子を含んだ空気が吸気され、弁９の絞りにより、粒子検出手段４を通過する風量は図４のｍの位置よりｋの位置の方が減少し、減少分の風量はフィルタ部吸気口６ｂより吸気される。一方、空気の流れは図４のｊの矢印の方向へ進み、粒子検出手段４を通過している。
【００２４】
以上の構成における作用は以下の通りである。運転開始当初は空気中に含まれる粒子が多いので、粒子検出手段４の出力はＬ４と高く、制御手段５は電動送風機１の風量をＦ１立方メートル／分（図５のｊ１）に、粒子検出部吸気口６ａの開口面積ｎをＳ１平方センチメートル（図５のｋ１）に設定する。このときの粒子検出手段４を通過する風量はＦ３立方メートル／分（図５のｍ１）である。空気中の粒子が減少し始めると、粒子検出手段４の出力はＬ４からＬ５に低下し、風量をＦ１立方メートル／分より小さいＦ２立方メートル／分（図５のｊ２）に、粒子検出部吸気口６ａの開口面積ｎをＳ１平方センチメートルより大きいＳ２平方センチメートル（図５のｋ２）に変更する。このときの粒子検出手段４を通過する風量もＦ３立方メートル／分（図５のｍ２）である。空気中の粒子の減少が進むと、粒子検出手段４の出力はＬ５からＬ６に低下し、風量をＦ２立方メートル／分より小さいＦ３立方メートル／分（図５のｊ３）に、粒子検出部吸気口６ａの開口面積ｎをＳ２平方センチメートルより大きいＳ３平方センチメートル（図５のｋ３）に変更する。このときの粒子検出手段４を通過する風量もＦ３立方メートル／分（図５のｍ３）である。
【００２５】
粒子検出手段４の出力の低下に伴い電動送風機１の風量を小さくしているが、電動送風機１の風量の変化を相殺するように弁９の絞り加減を制御して粒子検出部吸気口６ａの開口面積ｎを大きくしているので、粒子検出手段４を通過する風量はＦ３メートル／分で安定しており、粒子検出手段４の検出感度を一定にすることができる。
（参考例３）
以下、本発明の第３の参考例を図６、図７を用いて説明する。なお上記第１の参考例と同一構成である部分については同一符号を付して説明を省略する。
【００２６】
図６に於いて、１０は粒子検出手段４を通過する風量を検出し、検出された風量に相当する値を出力する風量検出手段である。また、粒子検出手段４を通過する風量の変化を検出するため、電動送風機１の風量をＦ３立方メートル／分（図７のｊ１）に設定したとき、粒子検出部吸気口６ａに埃が付着していない場合は、風量検出手段１０の出力はＦ４立方メートル／分であるが、粒子検出部吸気口６ａに埃が付着している場合は、風量検出手段１０の出力はＦ５立方メートル／分となり、Ｆ４立方メートル／分よりΔＦ立方メートル／分小さくなる（ΔＦ＝Ｆ４−Ｆ５）。この差であるΔＦ立方メートル／分を各風量Ｆ１，Ｆ２，Ｆ３に加算してＦ６（＝Ｆ１＋ΔＦ），Ｆ７（＝Ｆ２＋ΔＦ），Ｆ８（＝Ｆ３＋ΔＦ）と設定する。
【００２７】
以上の構成における作用は以下の通りである。電源スイッチ（図示せず）の「入」の直後は、粒子検出手段４を通過する風量の変化を検出するため、電動送風機１の風量をＦ３立方メートル／分（図７のｊ１）に設定する。このとき、風量検出手段１０の出力はＦ５立方メートル／分（図７のｋ１）でＦ４立方メートル／分より小さい。風量検出手段１０の出力をＦ４立方メートル／分にするため、電動送風機１の風量をＦ３立方メートル／分よりΔＦ立方メートル／分大きいＦ８立方メートル／分（図７のｊ２）に設定する（Ｆ８＝Ｆ３＋ΔＦ）。これにより、風量検出手段１０の出力はＦ４立方メートル／分（図７のｋ２）になる。
【００２８】
運転開始当初は、空気中に含まれる粒子は多く、粒子検出手段４の出力はＬ１（図７のｍ１）と多く、制御手段５は電動送風機１の風量をＦ６立方メートル／分（図７のｊ３）に設定する（Ｆ６＝Ｆ１＋ΔＦ）。空気中の粒子が減少し始めると、粒子検出手段４の出力はＬ１からＬ２（図７のｍ２）に低下し、風量をＦ６立方メートル／分より小さいＦ７立方メートル／分（図７のｊ４）に変更する（Ｆ７＝Ｆ２＋ΔＦ）。空気中の粒子の減少が進むと、粒子検出手段４の出力はＬ２からＬ３（図７のｍ３）に低下し、風量をＦ７立方メートル／分より小さいＦ８立方メートル／分（図７のｊ５）に変更する（Ｆ８＝Ｆ３＋ΔＦ）。
【００２９】
上記により、粒子検出部吸気口６ａに埃が付着していない場合の電動送風機１の各風量はＦ１、Ｆ２、Ｆ３であるが、粒子検出部吸気口６ａに埃が付着している場合の各風量をＦ６（＝Ｆ１＋ΔＦ）、Ｆ７（＝Ｆ２＋ΔＦ）、Ｆ８（＝Ｆ３＋ΔＦ）とすることで、粒子検出部吸気口６ａに付着する埃の有無に関わらず、電動送風機１の各風量毎に風量検出手段１０の出力が安定するので、粒子検出手段４を通過する風量は安定しており、粒子検出手段４の検出感度を一定にすることができる。
（実施例１）
以下、本発明の第１の実施例を図８、図９を用いて説明する。なお上記第３の参考例と同一構成である部分については同一符号を付して説明を省略する。
【００３０】
図８に於いて、１１は粒子検出部吸気口６ａに付着した埃を除去するため電動送風機１の風量を一時的（Ｔ８）に大きくする期間を計時する第３の計時手段である。また、粒子検出手段４を通過する風量の変化を検出するため、電動送風機１の風量をＦ３立方メートル／分に設定したとき、粒子検出部吸気口６ａに埃が付着していない場合は、風量検出手段１０の出力はＦ４立方メートル／分であるが、粒子検出部吸気口６ａに埃が付着している場合は、風量検出手段１０の出力はＦ５立方メートル／分となる。
【００３１】
以上の構成における作用は以下の通りである。電源スイッチ（図示せず）の「入」の直後は、粒子検出部吸気口６ａに付着した埃により粒子検出手段４を通過する風量の変化を検出するため、電動送風機１の風量をＦ３立方メートル／分（図９のｊ１）に設定する。このとき、風量検出手段１０の出力はＦ５立方メートル／分（図９のｋ１）でＦ４立方メートル／分より小さいので、第３の計時手段で計時されるＴ８の期間電動送風機１の風量をＦ３立方メートル／分より大きいＦ１立方メートル／分にする。Ｔ８の期間終了後は電動送風機１の風量をＦ３立方メートル／分に戻し（図９のｊ２）、風量検出手段１０の出力はＦ４立方メートル／分（図９のｋ２）になり、粒子検出手段４を通過する風量が回復している。
【００３２】
これにより、粒子検出部吸気口６ａに付着した埃が除去されるので、粒子検出手段４を通過する風量を回復し、粒子検出手段４の検出感度を回復することができる。
（参考例４）
以下、本発明の第４の参考例を図１０、図１１を用いて説明する。なお上記第３の参考例と同一構成である部分については同一符号を付して説明を省略する。
【００３３】
図１０に於いて、１２は粒子検出手段４を通過する風量が所定の値以下になったことを表示する表示手段である。
【００３４】
また、電動送風機１の風量がＦ３立方メートル／分の設定で、風量検出手段１０の出力がＦ４立方メートル／分のときは所定の値にあるので、粒子検出部吸気口６ａに付着している埃は無いと判断し、表示手段１２の表示を消す。一方、電動送風機１の風量がＦ３立方メートル／分の設定で、風量検出手段１０の出力がＦ４立方メートル／分より小さいＦ５立方メートル／分のときは所定の設定値より不足しているので、粒子検出部吸気口６ａに付着している埃があると判断し、表示手段１２に表示をする。
【００３５】
以上の構成における作用は以下の通りである。電源スイッチ（図示せず）の「入」の直後は、粒子検出部吸気口６ａに付着した埃により粒子検出手段４を通過する風量の変化を検出するため、電動送風機１の風量をＦ３立方メートル／分（図１１のｊ１）に設定する。このとき、風量検出手段１０の出力はＦ５立方メートル／分（図１１のｋ１）でＦ４立方メートル／分より小さいので、表示手段１２に表示する。
【００３６】
表示手段１２の表示を見た使用者が粒子検出部吸気口６ａに付着した埃の除去を行なうことで、風量検出手段１０で検出される風量はＦ４立方メートル／分（図１１のｋ２）になり、粒子検出手段４を通過する風量が回復したと判定し、表示手段１２の表示を消す。
【００３７】
これにより、使用者による粒子検出部吸気口６ａに付着した埃の除去で、粒子検出手段４を通過する風量を回復し、粒子検出手段４の検出感度を回復することができる。
（参考例５）
以下、本発明の第５の参考例を図１２、図１３を用いて説明する。なお上記第４の参考例と同一構成である部分については同一符号を付して説明を省略する。
【００３８】
図１２に於いて、１３は粒子検出手段４を通過する風量の所定の値の設定を変更する設定値変更スイッチである。
【００３９】
また、電動送風機１の風量がＦ３立方メートル／分の設定で、風量検出手段１０の出力がＦ４立方メートル／分のときは所定の値にあるので、粒子検出部吸気口６ａに付着している埃は無いと判断し、表示手段１２の表示を消す。一方、電動送風機１の風量がＦ３立方メートル／分の設定で、風量検出手段１０の出力がＦ４立方メートル／分より小さいＦ５立方メートル／分のときは所定の値以下なので、粒子検出部吸気口６ａに付着している埃があると判断し、表示手段１２に表示をする。設定値変更スイッチ１３をＯＮにすると、設定値変更スイッチ１３のＯＮ時に検出した風量検出手段１０の出力の値を所定の値となるように変更する。
【００４０】
以上の構成における作用は以下の通りである。電源スイッチ（図示せず）の「入」の直後は、粒子検出部吸気口６ａに付着した埃により粒子検出手段４を通過する風量の変化を検出するため、電動送風機１の風量をＦ３立方メートル／分（図１３のｊ１）に設定する。このとき、風量検出手段１０の出力はＦ５立方メートル／分（図１３のｋ１）でＦ４立方メートル／分より小さいので、表示手段１２に表示する。
【００４１】
表示手段１２の表示を見た使用者が粒子検出部吸気口６ａに付着した埃の除去を行なうことで、風量検出手段１０の出力はＦ５立方メートル／分より大きいＦ９立方メートル／分（図１３のｋ２）まで回復するが、風量はＦ４立方メートル／分より小さいので表示手段１２の表示は続いている。
【００４２】
粒子検出部吸気口６ａに付着した埃が完全に除去されないため、表示手段１２の表示は続いているが、風量検出手段１０で検出される風量はＦ５立方メートル／分より大きいＦ９立方メートル／分まで回復しているので、不充分ではあるが除去の効果は一応あったと判断できる。そこで、埃を完全に除去できず、表示手段１２の表示が消えない場合は、設定値変更スイッチ１３をＯＮにして、電動送風機１の風量がＦ３立方メートル／分のとき、風量検出手段１０の出力の所定の値をＦ４立方メートル／分よりＦ９立方メートル／分に変更する。風量検出手段１０の出力はＦ９立方メートル／分で所定の値と同じになったので、粒子検出部吸気口６ａに付着した埃は除去されたと判断し、表示手段１２の表示を消す。
【００４３】
これにより、使用者による粒子検出部吸気口６ａに付着した埃の除去が完全にできない場合でも、粒子検出手段４を通過する風量をある程度回復し、粒子検出手段４の検出感度をある程度回復することができる。
【００４４】
【発明の効果】
本発明の請求項１記載の発明によれば、電動送風機の風量を大きくして粒子検出部吸気口に付着する埃を除去し、粒子検出手段を通過する風量を回復できるので、粒子検出手段の検出感度を一定にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の第１の参考例を示す空気清浄器のブロック図
【図２】 同空気清浄器の動作説明図
【図３】 本発明の第２の参考例を示す空気清浄器のブロック図
【図４】 （ａ）同空気清浄器の弁、粒子検出手段の配置を示す断面図
（ｂ）同図（ａ）のＡ−Ａ断面図
【図５】 同空気清浄器の動作説明図
【図６】 本発明の第３の参考例を示す空気清浄器のブロック図
【図７】 同空気清浄器の動作説明図
【図８】 本発明の第１の実施例を示す空気清浄器のブロック図
【図９】 同空気清浄器の動作説明図
【図１０】 本発明の第４の参考例を示す空気清浄器のブロック図
【図１１】 同空気清浄器の動作説明図
【図１２】 本発明の第５の参考例を示す空気清浄器のブロック図
【図１３】 同空気清浄器の動作説明図
【図１４】 従来例を示す空気清浄器のブロック図
【図１５】 同空気清浄器の粒子検出手段の配置を示す断面図
【図１６】 同空気清浄器の動作説明図
【図１７】 同空気清浄器の断面図
【符号の説明】
１ 電動送風機
２ センサ発光部
３ センサ受光部
４ 粒子検出手段
５ 制御手段
６ａ 粒子検出部吸気口
６ｂ フィルタ部吸気口
７ 第１の計時手段
８ 第２の計時手段
９ 弁
１０ 風量検出手段
１１ 第３の計時手段
１２ 表示手段
１３ 設定値変更スイッチ
Claims (1)
- 電動送風機と、空気中を浮遊する粒子を検出する粒子検出手段と、前記粒子検出手段の出力に応じて前記電動送風機を制御する制御手段と、前記粒子検出手段を通過する風量を検出する風量検出手段を備え、粒子検出手段を通過する風量が所定値以下に達したとき、電動送風機の風量を一時的に大きくして運転するようにした空気清浄器。
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