JP4681278B2 - 空気清浄機 - Google Patents

Description

本発明は、空気清浄機に関する。より詳細には、空気清浄機に具備されるダストセンサを保護する技術に関する。

従来、空気を送ってフィルタを通過させることにより、空気の集塵（ダストの除去）、脱臭、除菌を行う空気清浄機は公知となっている。また、ダストセンサを具備し、該ダストセンサにより検出された空気中のダストの量に基づいて種々の運転制御を行う空気清浄機も公知となっている。例えば、特許文献１に記載の如くである。

上記ダストセンサの具体例としては、クリーンルームのダストの量を検出するパーティクルカウンターと同じ原理を用いた光散乱方式のダストセンサが挙げられる。当該ダストセンサは主に、空気を通過させる通気経路と、通気経路を通過する空気に所定の波長の光を投光する投光部と、通気経路を通過する空気中のダストによる散乱光を受光する受光部と、を具備し、受光部が受光した散乱光の強度に基づいて空気中のダストの量を検出する。
特開２００３−１０３１２９号公報

空気清浄機に具備されるダストセンサは、その性質上、空気に接触している必要があるが、ダストセンサは長時間空気に接触していると、その投光部や受光部にダストが付着し、空気中のダストの量を精度良く検出することが困難となる。従って、ダストセンサの検出精度を維持するために定期的な清掃を行う必要がある。

また、近年は空気清浄機にオゾン発生装置を具備し、オゾンによる脱臭および除菌も可能な空気清浄機も検討されているが、ダストセンサがオゾン発生装置により発生するオゾンに長時間接触していると、ダストセンサが損傷し、ダストセンサの耐久性（寿命）を低下させる要因となる。

本発明は以上の如き状況に鑑み、ダストセンサの検出精度を長期間維持可能とした空気清浄機を提供するものである。また、特に、オゾン発生装置を具備した場合にオゾンによるダストセンサの損傷を防止し、ダストセンサの耐久性を向上させた空気清浄機を提供するものである。

本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段を説明する。

請求項１においては、吸気口（２ａ）および排気口（２ｂ）が設けられた風洞（２）と、該風洞（２）に空気を導入する空気導入手段である第一ファン（３）と、前記風洞（２）を通過する空気の集塵を行うフィルタ（４）と、前記風洞（２）内にオゾンを発生させるオゾン発生装置（８）と、前記風洞（２）の空気中のダストの量を検出するダストセンサ（５）と、該ダストセンサ（５）を収容する隔離室（７）を設け、該隔離室（７）は、風洞（２）の内壁面と、該内壁面においてダストセンサ（５）を取り巻く位置に突設された仕切り板（７ａ）と、該隔離室（７）の開閉手段である蓋（７ｂ）とで囲まれた空間により構成し、前記隔離室（７）の開口部の蓋（７ｂ）と制御手段（１０）とを接続し、該制御手段（１０）は蓋（７ｂ）が開いている時にダストセンサ（５）が検出した空気中のダストの量に基づいて、該第一ファン（３）の回転数を調整することにより、前記フィルタ（４）を通過する空気の量を制御し、前記制御手段（１０）は、前記オゾン発生装置（８）がオゾンを発生する間は、前記蓋（７ｂ）を閉鎖するように制御するものである。

本発明の効果として、以下に示すような効果を奏する。

請求項１においては、吸気口（２ａ）および排気口（２ｂ）が設けられた風洞（２）と、該風洞（２）に空気を導入する空気導入手段である第一ファン（３）と、前記風洞（２）を通過する空気の集塵を行うフィルタ（４）と、前記風洞（２）内にオゾンを発生させるオゾン発生装置（８）と、前記風洞（２）の空気中のダストの量を検出するダストセンサ（５）と、該ダストセンサ（５）を収容する隔離室（７）を設け、該隔離室（７）は、風洞（２）の内壁面と、該内壁面においてダストセンサ（５）を取り巻く位置に突設された仕切り板（７ａ）と、該隔離室（７）の開閉手段である蓋（７ｂ）とで囲まれた空間により構成し、前記隔離室（７）の開口部の蓋（７ｂ）と制御手段（１０）とを接続し、該制御手段（１０）は蓋（７ｂ）が開いている時にダストセンサ（５）が検出した空気中のダストの量に基づいて、該第一ファン（３）の回転数を調整することにより、前記フィルタ（４）を通過する空気の量を制御し、前記制御手段（１０）は、前記オゾン発生装置（８）がオゾンを発生する間は、前記蓋（７ｂ）を閉鎖するように制御するので、ダストセンサ５の検出精度を長期間維持することが可能である。

また、オゾンによるダストセンサ５の損傷を防止し、ダストセンサ５の耐久性を向上させることが可能である。

また、オゾンによるダストセンサ５の損傷を効果的に防止することが可能である。

以下では、図１を用いて、本発明の空気清浄機の実施の一形態である空気清浄機１の全体構成について説明する。

図１に示す如く、空気清浄機１は、主に空気通路となる風洞２、第一ファン３、フィルタ４、ダストセンサ５、センサ用ファン６、隔離室７、オゾン発生装置８、第二ファン９、制御手段１０等を具備する。

風洞２は空気清浄機１の内部に設けられる空気の通過経路であり、通常ケースやダクト等で構成される。

風洞２には吸気口２ａおよび排気口２ｂが設けられており、外部の空気は吸気口２ａから導入され、風洞２の内部を通過して排気口２ｂから放出される。なお、本出願においては、風洞２の内部について、吸気口２ａに近い方を「上流」、排気口２ｂに近い方を「下流」と表現することとする。また、オゾン発生装置８とフィルタ４の間の風洞２の部分に開放手段を設ける構成とすることも可能である。

第一ファン３は風洞２に空気を導入する空気導入手段の実施の一形態である。本実施例の第一ファン３は電気式のモータおよび該モータに取り付けられた羽根からなり、風洞２の内部において最下流部に配置される。なお、第一ファン３は風洞２に空気を導入可能であれば良く、第一ファン３を配置する位置は本実施例に限定されるものではない。

フィルタ４は、風洞２を通過する空気の集塵（ダストの除去）、脱臭および除菌のうち少なくとも一つを行うものである。本実施例では、フィルタ４は風洞２の内部において第一ファン３の上流側に配置される。なお、フィルタ４は、風洞２を通過する空気の通過経路上に配置されていれば集塵、脱臭、除菌等の所望の効果を奏するため、フィルタ４を配置する位置は本実施例に限定されるものではない。

ダストセンサ５は空気中のダストの量を検出するものである。本実施例のダストセンサ５は、クリーンルームのダストの量を検出するパーティクルカウンターと同じ原理を用いたいわゆる光散乱方式のダストセンサであり、主に空気を通過させる通気経路と、該通気経路を通過する空気に所定の波長の光を投光する投光部と、該通気経路を通過する空気中のダストによる散乱光を受光する受光部と、を具備し、受光部が受光した散乱光の強度に基づいて空気中のダストの量を検出する。本実施例のダストセンサ５は風洞２の内部においてフィルタ４の上流側に配置される。なお、ダストセンサ５は、空気清浄機１の図示せぬケースの表面等、空気と接触可能な位置に配置されていれば空気中のダストの量を検出することが可能であり、ダストセンサ５を配置する位置は本実施例に限定されるものではない。

センサ用ファン６はダストセンサ５の通気経路に空気を導入するためのものである。本実施例のセンサ用ファン６は電気式のモータおよび該モータに取り付けられた羽根からなり、風洞２の内部においてダストセンサ５の近傍かつ上流側に配置される。なお、センサ用ファン６が無くてもダストセンサ５の通気経路に空気を導入可能であれば、センサ用ファン６を省略することが可能である。

隔離室７はダストセンサ５を収容する空間である。本実施例の隔離室７は風洞２の内壁面と、該内壁面においてダストセンサ５を取り巻く位置に突設された仕切り板７ａと、蓋７ｂと、で囲まれた空間である。蓋７ｂは隔離室の開閉手段の実施の一形態であり、仕切り板７ａと当接して隔離室７を風洞２の内部空間から隔離する位置（閉じた位置）と、仕切り板７ａから離間して隔離室７を風洞２の内部空間と連通する位置（開いた位置）と、の間で移動可能である。すなわち、隔離室７には閉鎖可能な開口部が設けられている。なお、蓋７ｂは図示しないアクチュエータにより開閉駆動されるが、該アクチュエータはモータやソレノイドやシリンダ等により構成することができ、限定されるものではない。

また、蓋７ｂを閉じたときの隔離室７の気密性はダストセンサ５へのダストの付着量、あるいは後述するオゾンの暴露量を考慮して所定のレベルを維持できれば良く、隔離室７へのダストやオゾンの侵入を完全に防止可能な程度に要求されるわけではない。さらに、隔離室７の開口部の構成は本実施例の如く蓋７ｂが開閉する構成に限定されず、隔離室７の内部空間を外部から隔離した状態、および隔離室７の内部空間を外部と連通した状態の両方を開閉手段の作動で達成可能であれば他の構成でも良い。例えば、筒体内にセンサ用ファン６とダストセンサ５を配置し、入口と出口を蓋やシャッター等で開閉するように構成してもよく、また、隔離室７自体またはダストセンサ５を風洞２内から外部に移動させる構成であってもよい。

さらにまた、隔離室７が配置される位置は、本実施例の如く風洞２の内部に限定されず、ダストセンサ５の位置に応じて適宜選択すれば良く、風洞２入口や外部であってもよい。

オゾン発生装置８は、オゾンを発生させることにより、空気中の臭気ガスやその他の有害成分を分解したり、あるいは空気中の細菌を死滅させて空気の脱臭および除菌を行うものである。本実施例の場合、オゾン発生装置８は風洞２の内部においてダストセンサ５（隔離室７）の上流側に配置される。

第二ファン９は風洞２に空気を導入する空気導入手段の実施の一形態である。本実施例の第二ファン９は電気式のモータおよび該モータに取り付けられた羽根からなり、風洞２の内部においてオゾン発生装置８の上流側に配置される。なお、第二ファン９は風洞２に空気を導入可能であれば良く、第二ファン９を配置する位置は本実施例に限定されるものではない。

制御手段１０は空気清浄機１を構成する各部材の動作を制御するものである。制御手段１０は、より具体的にはＣＰＵ、ＲＯＭ、及びＲＡＭ等がバスで接続される構成であっても良く、あるいは、ワンチップのＬＳＩ等からなる構成であっても良い。
制御手段１０は第一ファン３、ダストセンサ５、センサ用ファン６、蓋７ｂ（より厳密には、蓋７ｂを開閉させるための図示せぬアクチュエータ）、オゾン発生装置８、第二ファン９、図示せぬ操作部等と接続される。

本実施例の空気清浄機１は、空気の集塵、脱臭および除菌のうち少なくとも一つを行う「通常運転」と、オゾンによる脱臭、除菌を行う「オゾン薫蒸運転」のいずれかを選択することが可能である。

「通常運転」の場合、制御手段１０はオゾン発生装置８および第二ファン９を停止し、第一ファン３を駆動する。また、所定の周期で蓋７ｂの開閉を行うとともに蓋７ｂが開いている時のみセンサ用ファン６を駆動してダストセンサ５の通気経路に空気を導入する。制御手段１０は蓋７ｂが開いている時にダストセンサ５が検出した空気中のダストの量に基づいて第一ファン３の回転数を調整することにより、フィルタ４を通過する空気の量を所望の量に制御する。また、空気清浄機１が停止している状態では蓋７ｂを閉じるようにしておくことで、ダスト等の侵入を防止し、ダストセンサ５へのダスト等の付着を防止できる。

「オゾン薫蒸運転」の場合、制御手段１０はオゾン発生装置８を作動させてオゾンを発生させるとともに第二ファン９を駆動し、第一ファン３を停止する。このとき、オゾン発生装置８とフィルタ４の間の風洞２の部分を開放することでオゾンを室内側ヘ放出して脱臭効果を高めることもできる。また、蓋７ｂを閉じるとともにセンサ用ファン６を停止し、隔離室７を風洞２の内部空間から隔離し、ダストセンサ５を保護することができる。

なお、本実施例の空気清浄機１は「通常運転」では第一ファン３を駆動し、「オゾン薫蒸運転」では第二ファン９を駆動することにより風洞２の内部に空気を導入する構成としているが、「通常運転」および「オゾン薫蒸運転」の両方について同一のファンで風洞２の内部に空気を導入する構成としても良い。また、本実施例では、「通常運転」と「オゾン薫蒸運転」とを別々に行う構成としたが、「通常運転」と「オゾン薫蒸運転」とを同時に行う構成としても良い。この場合フィルタ４の下流側に触媒を配置して、余剰オゾンを分解させるように構成することもできる。

以上の如く、本発明の空気清浄機の実施の一形態である空気清浄機１は、吸気口２ａおよび排気口２ｂが設けられた風洞２と、該風洞２に空気を導入する第一ファン３と、風洞２を通過する空気の集塵、脱臭および除菌のうち少なくとも一つを行うフィルタ４と、空気中のダストの量を検出するダストセンサ５と、風洞２中において、閉鎖可能な開口部が設けられ、該ダストセンサ５を収容する隔離室７と、を具備するものである。

このように構成することにより、ダストセンサ５は空気中のダストの量を検出する時のみ風洞２の内部の空気と接触することとなり、ダストセンサ５へのダストの付着を抑制することが可能である。結果として、ダストセンサ５の検出精度を長期間維持することが可能である。また、ダストセンサ５を清掃する頻度を小さくして、メンテナンスの労力を軽減することが可能である。

また、本発明の空気清浄機の実施の一形態である空気清浄機１は、前記風洞２にオゾンを発生させるオゾン発生装置８を具備するものである。

このように構成することにより、オゾンによるダストセンサ５の損傷を防止し、ダストセンサ５の耐久性を向上させることが可能である。

また、本発明の空気清浄機の実施の一形態である空気清浄機１は、隔離室７の開口部に蓋７ｂを設けて制御手段１０と接続し、該制御手段１０はオゾン発生装置８がオゾンを発生する間は該蓋７ｂを閉鎖するように制御するものである。このように構成することにより、オゾンによるダストセンサ５の損傷を効果的に防止することが可能である。

本発明の空気清浄機の実施の一形態を示す模式図。

１ 空気清浄機
２ 風洞（空気通路）
２ａ 吸気口
２ｂ 排気口
３ 第一ファン（空気導入手段）
４ フィルタ
５ ダストセンサ
７ 隔離室
８ オゾン発生装置
９ 第二ファン（空気導入手段）

Claims (1)

1. 吸気口（２ａ）および排気口（２ｂ）が設けられた風洞（２）と、
   該風洞（２）に空気を導入する空気導入手段である第一ファン（３）と、
   前記風洞（２）を通過する空気の集塵を行うフィルタ（４）と、
   前記風洞（２）内にオゾンを発生させるオゾン発生装置（８）と、
   前記風洞（２）の空気中のダストの量を検出するダストセンサ（５）と、該ダストセンサ（５）を収容する隔離室（７）を設け、
   該隔離室（７）は、風洞（２）の内壁面と、該内壁面においてダストセンサ（５）を取り巻く位置に突設された仕切り板（７ａ）と、該隔離室（７）の開閉手段である蓋（７ｂ）とで囲まれた空間により構成し、
   前記隔離室（７）の開口部の蓋（７ｂ）と制御手段（１０）とを接続し、該制御手段（１０）は蓋（７ｂ）が開いている時にダストセンサ（５）が検出した空気中のダストの量に基づいて、該第一ファン（３）の回転数を調整することにより、前記フィルタ（４）を通過する空気の量を制御し、
   前記制御手段（１０）は、前記オゾン発生装置（８）がオゾンを発生する間は、前記蓋（７ｂ）を閉鎖するように制御することを特徴とする空気清浄機。

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