JP3986271B2

JP3986271B2 - 空気清浄機

Info

Publication number: JP3986271B2
Application number: JP2001233843A
Authority: JP
Inventors: 義治佐藤; 俊哉神戸
Original assignee: Zojirushi Corp
Current assignee: Zojirushi Corp
Priority date: 2001-08-01
Filing date: 2001-08-01
Publication date: 2007-10-03
Anticipated expiration: 2021-08-01
Also published as: JP2003042495A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、室内の空気を清浄する空気清浄機に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
この種の空気清浄機は、ファンによる吸引力で室内の空気を機内に吸い込み、清浄フィルタを通して空気中の塵埃を分離除去した後、清浄空気を吹出口から機外（室内）に循環供給することにより、室内の空気を清浄するものである。
【０００３】
近年の空気清浄機では、空気に含まれる埃を検出するダストセンサや、喫煙による空気の汚れを除去するためにガスセンサが搭載され、これらのセンサの出力に応じて室内の空気の汚染レベルを表示パネルに表示するようにしている。また、空気の汚染レベルに応じて前記ファンによる風量を自動調節する自動運転機能が搭載されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記空気清浄機では、前記自動運転機能の実行中に、センサの出力が下がり、汚染レベルが低いためファンを停止しても問題ない（運転停止）と判断した際に、常に各センサによる空気の検出を実行しているため、電力を無駄に消費しているという問題がある。特に、睡眠中には、喫煙による空気の汚れは勿論、埃の発生も少ないため、非常に無駄である。
【０００５】
そこで、本発明では、無駄な電力消費を防止し、省エネを図ることができる空気清浄機を提供することを課題とするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するため、本発明の空気清浄機は、室内の空気を機内に吸引して清浄した空気を機外に循環供給するファンと、空気の汚れを検出するセンサと、該センサの出力に基づいて汚染レベルを決定し、その汚染レベルに応じて前記ファンを、停止状態を含み段階的に風量調節する自動運転機能を有する制御手段とを備えた空気清浄機において、前記制御手段は、前記自動運転機能の実行中において、前記センサの出力に基づいて空気の汚染レベルが低いと判断することにより前記ファンの動作を停止し、その状態が所定時間継続すると、前記センサによる空気の汚染レベル検出を間欠的に実行するように構成している。
【０００７】
前記空気清浄機によれば、自動運転機能を実行し、所定時間継続してファンを動作させる必要がないと判断した場合に、センサによる空気の汚染レベル検出を間欠的に実行するため、電力の無駄な消費を防止できる。特に、ユーザが睡眠中には、間欠検出を行う省エネモードを確実に実行させることができる。
【０００８】
前記空気清浄機では、前記制御手段は、前記センサの出力に基づいて汚染レベルを少なくとも３つのレベルに区画しており、前記センサによって間欠的に検出するモードを実行すると、前記ファンの停止レベルから２レベル以上の汚染レベルを検出した場合に、前記ファンの動作を開始するように構成することが好ましい。ここで、２レベル以上とは、ファンを停止する第１の汚染レベルをレベル「０」、弱い風量でファンを動作させる必要がある第２の汚染レベルをレベル「１」、このレベル「１」より強い風量でファンを動作させる必要がある第３の汚染レベルをレベル「２」とすると、このレベル「２」以上ということを意味する。このようにすれば、特にユーザが睡眠中において、寝返りなどによって若干の埃が生じた際にはファンを動作させない構成とすることができる。その結果、より省エネを図ることができるうえ、睡眠中にファンによる風切り音でユーザに不快感を与えることを防止できる。
【０００９】
また、前記センサによる間欠的な検出動作は、予め設定した非検出時間と検出時間とを交互に繰り返すように実行するものであることが好ましい。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に従って説明する。
図１から図３は、本発明の実施形態の空気清浄機１を示す。この空気清浄機１は機械集塵式であり、機体を構成するケーシング２の内部に、清浄フィルタ２６、ファン２７、ガスセンサ３０、ダストセンサ３１、および、マイコンを実装した制御基板３２を配設したものである。
【００１１】
前記ケーシング２は、清浄フィルタ２６やファン２７を装着する前後部を開口した基礎枠３と、該基礎枠３の前側開口を遮蔽する前カバー６と、前記基礎枠３の後側開口を閉鎖する後カバー８とからなる。
【００１２】
前記基礎枠３は、略前後中央部を仕切る仕切板４を備え、この仕切板４によって区画した前側に清浄フィルタ２６や表示基板１１が配設されるとともに、後側にファン２７や制御基板３２が配設されている。前記仕切板４には、図示しない多数の通気孔が形成されている。また、仕切板４には、ファン２７の羽根２９を囲繞する略渦形状の隔板５が一体に設けられ、この隔板５によりファン２７の収容部と制御基板３２の収容部とに区画されている。
【００１３】
前記前カバー６は、上下方向に延びるスリットからなる多数の吸込口７を備え、その中央部には、上下方向に延びる操作パネル１６が配設されている。
【００１４】
前記後カバー８は、前記基礎枠３に取り付けることによって、その内面と前記隔板５とを当接させてこれらの間をシールするものである。この後カバー８の上端には、前記基礎枠３の隔板５内と連通する吹出口９が設けられている。この吹出口９の内部には、複数のルーバーが設けられている。また、この後カバー８の下部には、ダストセンサ３１に対応するスリットからなる複数の吸気孔１０が設けられている。
【００１５】
前記基礎枠３に配設した表示基板１１には、図３に示すように、主電源スイッチ１２と、選択スイッチ１３と、後述するガスセンサ３０と、図示しないリモコンの受信部１４と、複数のＬＥＤ１５ａ〜１５ｑが配設されている。ここで、このＬＥＤ１５ａ〜１５ｄは、ダストセンサ３１の出力に基づいて埃による汚染レベルを表示するものである。ＬＥＤ１５ｅ〜１５ｈは、ガスセンサ３０の出力に基づいてガスによる汚染レベルを表示するものである。ＬＥＤ１５ｉ〜１５ｋは、ファンの風量を表示するものである。ＬＥＤ１５ｌ〜１５ｎは、タイマによる設定時間を表示するものである。ＬＥＤ１５ｏは、積算した総風量に対応する清浄フィルタ２６の交換時期に至ったことを表示するものである。ＬＥＤ１５ｐは、ファン２７による自動運転でその風量が「標準」であることを表示するものである。ＬＥＤ１５ｑは、ファン２７による自動運転でその風量が「おだやか」であることを表示するものである。
【００１６】
また、前面カバーに配設した操作パネル１６には、図１に示すように、前記主電源スイッチ１２の操作部１７と、選択スイッチ１３の操作部１８と、前記ガスセンサ３０に対応して上下方向に延びるスリットからなる吸気孔１９とが設けられている。また、前記受信部１４に対応する透過部２０、ＬＥＤ１５ａ〜１５ｄに対応するほこりレベル表示部２１、ＬＥＤ１５ｅ〜１５ｈに対応するにおいレベル表示部２２、ＬＥＤ１５ｉ〜１５ｋに対応する風量表示部２３、ＬＥＤ１５ｌ〜１５ｎに対応するタイマ時間表示部２４、ＬＥＤ１５ｏに対応するフィルタ交換表示部２５、ＬＥＤ１５ｐ，１５ｑに対応する自動運転レベル表示部３３が設けられている。
【００１７】
前記清浄フィルタ２６は、図３に示すように、０．３μｍの微粒子に対して９９．９７％以上の初期集塵効率を備えたＨＥＰＡ（Ｈigh Ｅfficiency Ｐarticulate Ａir）フィルタが使用されている。
【００１８】
前記ファン２７は、モータ２８の出力軸に羽根２９を取り付けた周知のものである。
【００１９】
前記ガスセンサ３０は、ケーシング２の前部である前記表示基板１１に配設されており、タバコの煙に含まれた水素分や一酸化炭素分を検出するものである。即ち、本実施形態の空気清浄機１では、タバコに含まれる水素分や一酸化炭素分を検出することにより、その検出値に応じてユーザが判別できる「におい」として表示部にレベル表示させ、そのタバコの煙や臭いを清浄フィルタ２６によって吸着して空気を清浄するものである。
【００２０】
前記ダストセンサ３１は、図２に示すように、ケーシング２の後部に位置するように、基礎枠３の隔板５の外周部に配設されており、空気中に浮遊する埃を検出するものである。
【００２１】
前記制御基板３２は、ケーシング２の後部においてダストセンサ３１の反対側に位置するように、基礎枠３の隔板５の外周部に配設されている。この制御基板３２に実装されたマイコンは、前記ダストセンサ３１の出力に基づいて清浄（レベル「０」）からレベル「３」まで４段階に汚染レベルを区画し、そのレベルに応じてほこりレベル表示部２１を構成するＬＥＤ１５ａ〜１５ｄを点灯させるものである。また、前記ガスセンサ３０の出力に基づいて清浄（レベル「０」）からレベル「３」まで４段階に汚染レベルを区画し、そのレベルに応じてにおいレベル表示部２２を構成するＬＥＤ１５ｅ〜１５ｈを点灯させるものである。なお、これらの表示部２１，２２は、レベル「０」の場合にはＬＥＤ１５ａ，１５ｅのみがそれぞれ点灯し、レベル「１」の場合にはＬＥＤ１５ａ，１５ｂと１５ｅ，１５ｆの２つがそれぞれ点灯し、レベル「２」の場合にはＬＥＤ１５ａ〜１５ｃと１５ｅ〜１５ｇの３つがそれぞれ点灯し、レベル「３」の場合には全てのＬＥＤ１５ａ〜１５ｄと１５ｅ〜１５ｈが点灯する。
【００２２】
さらに、マイコンは、自動「標準」、自動「おだやか」、「強」、「中」、「弱」のうち、ユーザが選択したいずれかの風量で前記ファン２７を動作させる。そして、ユーザが選択した風量が自動運転で「標準」の場合には、前記ダスト汚染レベルとガス汚染レベルのいずれか高いレベルに基づき、レベル「０」の場合にはファン２７を停止し、レベル「１」の場合には「弱」風で運転し、レベル「２」の場合には「中」風で運転し、レベル「３」の場合には「強」風で運転する。即ち、本実施形態では、ファン２７は、停止状態を含み、４段階で風量調節する構成としている。なお、前記自動運転のうち「おだやか」は、主にユーザが寝る時に好適に使用するモードであり、ガスセンサ３０またはダストセンサ３１の出力によって汚染状態を検出すると、いずれのレベルでも「弱」風で運転する。
【００２３】
なお、本実施形態のマイコンは、風量を「自動」に選択した自動運転機能の実行中において、空気の汚染レベルが低いため前記ファン２７の動作を停止し、その状態が所定時間継続すると、前記センサによる空気の汚染レベル検出を間欠的に行う省エネモードを実行する構成としている。そして、この間欠的な検出を実行すると、前記ファン２７が停止するレベル「０」から２レベル上の汚染レベル「２」を検出した場合に、前記ファン２７の動作を開始する構成としている。
【００２４】
次に、前記空気清浄機１のマイコンによる制御について説明する。
運転が開始されると、マイコンは、図４に示すように、まず、ステップＳ１で、前記センサ３０，３１による検出を許容または禁止するためのフラグｆａに１（禁止状態）が入力されているか否かを検出する。そして、ｆａが１でない（ｆａ＝０）場合にはステップＳ２に進み、ｆａが１である場合には後述するステップＳ２からステップＳ５をスキップしてステップＳ６に進む。
【００２５】
ステップＳ２では、ガスセンサ３０によって室内の空気のガス値を検出した後、ステップＳ３で、ガス汚染レベルの表示処理を実行してステップＳ４に進む。なお、このガス汚染レベル表示処理は、ガスセンサ３０の出力に応じて前記においレベル表示部２２のＬＥＤ１５ｅ〜１５ｈを点灯させるものである。
【００２６】
ステップＳ４では、ダストセンサ３１によって室内の空気のダスト値を検出した後、ステップＳ４で、ダスト汚染レベルの表示処理を実行してステップＳ６に進む。ここで、このダスト汚染レベル表示処理は、ダストセンサ３１の出力に応じて前記ほこりレベル表示部２１のＬＥＤ１５ａ〜１５ｄを点灯させるものである。
【００２７】
ステップＳ６では、ユーザが選択した風量設定を読み込む。その後、ステップＳ７で、ファン制御処理を実行した後、ステップＳ１に戻る。
【００２８】
次に、前記ステップＳ７のファン制御処理について説明する。
このファン制御処理では、マイコンは、図５に示すように、まず、ステップＳ１０で、風量設定として「自動」が選択されているか否かを検出する。そして、「自動」が選択されている場合にはステップＳ１１に進み、ファン風量調節処理を実行してリターンする。一方、「自動」が選択されていない場合にはステップＳ１２に進む。
【００２９】
ステップＳ１２では、風量設定として「強」が選択されているか否かを検出する。そして、「強」が選択されている場合にはステップＳ１３に進み、「強」が選択されていない場合にはステップＳ１６に進む。
【００３０】
ステップＳ１３では、ファン２７による風量を「強」として運転動作をさせ、ステップＳ１４で、ｆａに０を入力した後、ステップＳ１５で、省エネモードの実行状態であるか否かを示すフラグｆｂに０（省エネモードの非実行状態）を入力してリターンする。
【００３１】
また、ステップＳ１６では、風量設定として「中」が選択されているか否かを検出する。そして、「中」が選択されている場合にはステップＳ１７に進み、ファン２７による風量を「中」として運転動作をさせて前記と同様にステップＳ１４に進む。一方、「中」が選択されていない場合にはステップＳ１８に進み、ファン２７による風量を「弱」として運転動作をさせてステップＳ１４に進む。
【００３２】
次に、前記ステップＳ１１のファン風量調節処理について説明する。
このファン風量調節処理では、マイコンは、図６に示すように、ステップＳ２０で、においレベル表示部２２に表示したガスレベル表示（ＧＬ）を読み込んだ後、ステップＳ２１で、ほこりレベル表示部２１に表示したダストレベル表示（ＤＬ）を読み込んでステップＳ２２に進む。
【００３３】
ステップＳ２２では、自動運転のうち「おだやか」に設定されているか否かを検出する。そして、「おだやか」に設定されていない場合、即ち、「標準」に設定されている場合にはステップＳ２３に進み、「おだやか」に設定されている場合には図７に示すステップＳ３６に進む。
【００３４】
ステップＳ２３では、前記ＧＬまたはＤＬのうちいずれかのレベルが「３」であるか否かを検出する。そして、いずれかのレベルが「３」である場合にはステップＳ２４に進み、いずれのレベルも「３」ではない場合にはステップＳ２７に進む。
【００３５】
ステップＳ２４では、ファン２７による風量を「強」として運転動作させ、ステップＳ２５で、ｆａに０を入力した後、ステップＳ２６で、ｆｂに０を入力してリターンする。
【００３６】
また、ステップＳ２７では、前記ＧＬまたはＤＬのうちいずれかのレベルが「２」であるか否かを検出する。そして、いずれかのレベルが「２」である場合にはステップＳ２８に進み、ファン２７による風量を「中」として運転動作させた後、前記と同様のステップＳ２５に進む。一方、いずれのレベルも「２」ではない場合にはステップＳ２９に進む。
【００３７】
ステップＳ２９では、前記ＧＬまたはＤＬのうちいずれかのレベルが「１」であるか否かを検出する。そして、いずれかのレベルが「１」である場合にはステップＳ３０に進み、いずれのレベルも「１」ではない場合にはステップＳ３２に進む。
【００３８】
ステップＳ３０では、省エネモードの実行状態であるか否かを示すｆｂに１が入力されているか否かを検出する。そして、ｆｂが１でない場合（省エネモードの非実行状態の場合）にはステップＳ３１に進み、ファン２７による風量を「弱」として運転動作させてリターンする。一方、ｆｂが１である場合（省エネモードの実行状態の場合）にはステップＳ３２に進む。
【００３９】
ステップＳ３２では、ファン２７の動作を停止させた後、ステップＳ３３で、ｆｂに１が入力されているか否かを検出する。そして、ｆｂが１でない場合にはステップＳ３４に進み、省エネモード実行判断処理を実行してリターンする。一方、ｆｂが１である場合にはステップＳ３５に進み、センサ検出実行判断処理を実行してリターンする。
【００４０】
また、前記ステップＳ２２で自動運転のうち「おだやか」に設定されている場合には、図７に示すように、ステップＳ３６で、前記ＧＬおよびＤＬのいずれのレベルも「０」であるか否かを検出する。そして、いずれのレベルも「０」である場合にはステップＳ３７に進み、ファン２７の動作を停止させてリターンする。一方、いずれのレベルも「０」ではない場合にはステップＳ３８に進む。
【００４１】
ステップＳ３８では、省エネモードの実行状態であるか否かを示すｆｂに１が入力されているか否かを検出する。そして、ｆｂが１である場合にはステップＳ３９に進み、ｆｂが１でない場合にはステップＳ３９をスキップしてステップＳ４０に進む。
【００４２】
ステップＳ３９では、前記ＧＬまたはＤＬのうち、いずれかのレベルが「３」または「２」であるか否かを検出する。そして、いずれかのレベルが「３」または「２」である場合にはステップＳ４０に進み、ファン２７による風量を「弱」として運転動作させてリターンする。一方、いずれのレベルも「３」または「２」ではない場合にはステップＳ３７に進み、ファン２７の動作を停止させてリターンする
【００４３】
次に、前記ステップＳ３４の省エネモード実行判断処理について説明する。
この省エネモード実行判断処理では、マイコンは、図８に示すように、まず、ステップＳ３４−１で、１０分タイマが動作中であるか否かを検出する。そして、動作中でない場合にはステップＳ３４−２に進み、１０分タイマをリセットスタートさせてステップＳ３４−３に進み、動作中である場合にはそのままステップＳ３４−３に進む。
【００４４】
ステップＳ３４−３では、１０分経過したか否かを検出する。即ち、ファン２７の動作を停止させて１０分経過したか否かを検出する。そして、１０分経過している場合にはステップＳ３４−４に進み、１０分経過していない場合にはリターンする。
【００４５】
ステップＳ３４−４では、１０分タイマをリセットした後、ステップＳ３４−５で、ｆｂに１を入力し、省エネモードを実行する。
【００４６】
次に、前記ステップＳ３５のセンサ検出実行判断処理について説明する。
このセンサ検出実行判断処理では、マイコンは、図９に示すように、まず、ステップ３５−１で、センサ３０，３１による検出を許容するか否かを示すｆａに１が入力されているか否かを検出する。そして、ｆａが１である場合にはステップＳ３５−２に進み、ｆａが１でない場合にはステップＳ３５−７に進む。
【００４７】
ステップＳ３５−２では、４．５分タイマが動作中であるか否かを検出する。そして、動作中でない場合にはステップＳ３５−３に進み、４．５分タイマをリセットスタートさせてステップＳ３５−４に進み、動作中である場合にはそのままステップＳ３５−４に進む。
【００４８】
ステップＳ３５−４では、４．５分経過したか否かを検出する。そして、４．５分経過している場合にはステップＳ３５−５に進み、４．５分経過していない場合にはリターンする。
【００４９】
ステップＳ３５−５では、４．５分タイマをリセットした後、ステップＳ３５−６で、ｆａに０を入力し、センサ３０，３１による検出を許容してリターンする。
【００５０】
また、ステップ３５−１で、ｆａが１でない場合にはステップＳ３５−７で、０．５分タイマが動作中であるか否かを検出する。そして、動作中でない場合にはステップＳ３５−８に進み、０．５分タイマをリセットスタートさせてステップＳ３５−９に進み、動作中である場合にはそのままステップＳ３５−９に進む。
【００５１】
ステップＳ３５−９では、０．５分経過したか否かを検出する。そして、０．５分経過している場合にはステップＳ３５−１０に進み、０．５分経過していない場合にはリターンする。
【００５２】
ステップＳ３５−１０では、０．５分タイマをリセットした後、ステップＳ３５−１１で、ｆａに１を入力し、センサ３０，３１による検出を禁止してリターンする。
【００５３】
即ち、本実施形態の空気清浄機１では、ユーザが風量として「自動」を選択して自動運転機能を実行し、所定時間継続してファン２７を動作させる必要がないと判断した場合に、センサ３０，３１による空気の汚染レベル検出を、４．５分停止した後、０．５分検出するように間欠的に動作させるため、電力の無駄な消費を防止できる。特に、ユーザが睡眠中には、この間欠検出を行う省エネモードを確実に実行させることができる。なお、前記センサ３０，３１の間欠的な検出動作の時間は、希望に応じて変更可能である。
【００５４】
また、前記省エネモードを実行すると、２レベル以上の汚染レベルを検出しなければファン２７の動作を開始しないため、ユーザが睡眠中において、寝返りなどによって若干の埃が生じた際にファン２７が動作することを防止できる。その結果、より省エネを図ることができるうえ、睡眠中にファン２７による風切り音でユーザに不快感を与えることを防止できる。
【００５５】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明の空気清浄機は、自動運転機能を実行し、所定時間継続してファンを動作させる必要がないと判断した場合には、センサによる空気の汚染レベル検出を間欠的に実行するため、センサが消費する電力や、センサに電力を供給するための電源回路を動作させる電力など、無駄な電力消費を防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係る空気清浄機を示す斜視図である。
【図２】図１の後方から見た斜視図である。
【図３】図１の中央縦断面図である。
【図４】マイコンによる清浄制御を示すフローチャートである。
【図５】図４のファン制御処理を示すフローチャートである。
【図６】図５のファン風量調節処理を示すフローチャートである。
【図７】図６の続きのフローチャートである。
【図８】図６の省エネモード実行判断処理を示すフローチャートである。
【図９】図６のセンサ検出実行判断処理を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１…空気清浄機、２…ケーシング（機体）、１１…表示基板、１６…操作パネル、２６…清浄フィルタ、２７…ファン、３０…ガスセンサ、３１…ダストセンサ、３２…制御基板。

Claims

室内の空気を機内に吸引して清浄した空気を機外に循環供給するファンと、空気の汚れを検出するセンサと、該センサの出力に基づいて汚染レベルを決定し、その汚染レベルに応じて前記ファンを、停止状態を含み段階的に風量調節する自動運転機能を有する制御手段とを備えた空気清浄機において、
前記制御手段は、前記自動運転機能の実行中において、前記センサの出力に基づいて空気の汚染レベルが低いと判断することにより前記ファンの動作を停止し、その状態が所定時間継続すると、前記センサによる空気の汚染レベル検出を間欠的に実行するようにしたことを特徴とする空気清浄機。
前記制御手段は、前記センサの出力に基づいて汚染レベルを少なくとも３つのレベルに区画しており、
前記センサによって間欠的に検出するモードを実行すると、前記ファンの停止レベルから２レベル以上の汚染レベルを検出した場合に、前記ファンの動作を開始することを特徴とする請求項１に記載の空気清浄機。
前記センサによる間欠的な検出動作は、予め設定した非検出時間と検出時間とを交互に繰り返すように実行するものであることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の空気清浄機。