以下、図面を参照しつつ、本発明の各実施の形態について説明する。なお、本明細書及び図面において、同一又は同等の要素には同一の符号を付することにより重複する説明は省略し、また、本発明に直接関係のない要素は図示を省略する場合がある。さらに、かかる実施の形態に示す構成要素の形態はあくまでも例示であって、これらの形態に限定されるものではない。
(第1の実施形態)
以下、本発明の実施の形態1に係る空気清浄機1について説明する。空気清浄機1は、「電気機器」の一実施例である。空気清浄機1は、塵埃を検出するホコリセンサを備えており、ホコリセンサの検出結果に基づいて、ファンを駆動させて集塵動作を行っている。空気清浄機1は、空気を調和する空気調和機に含まれるものである。
図1は、実施の形態1に係る空気清浄機1の概観を示す前面図である。図2は、図1における空気清浄機1の側面断面図である。図3は、図1における空気清浄機1の後述の背面パネル6を取り外した状態を示す背面図である。図4は、図1における空気清浄機1の後述の表示部8を示す正面図である。空気清浄機1は、筐体2の前面上部には吹出口3が設けられ、筐体2の上面には吹出口4及びスイッチ・ボタン等を含む操作部5が設けられる。吹出口3には、風向を調整する風向板3aが設けられる。吹出口4には、風向を調整する風向板4aが設けられる。筐体2の背面には、背面パネル6を備える。背面パネル6は、筐体2の背面に着脱可能に取り付けられ、筐体2の背面の開口部2aを覆っている。背面パネル6には、吸込口7が設けられる。吸込口7は、網目状に形成される開口から成る。
筐体2の吹出口3の近傍には、表示部8(8a・8b・8c)が設けられる。表示部8aは、空気中の汚れ度を表示するものである。表示部8aは、左右方向に延びて形成され、中央発光部9a及び両側発光部9bを有する。中央発光部9aは、中央部に配置され、赤色LEDの素子と緑色LEDの素子とを有した2色LEDにより形成される。中央発光部9aは、赤色LEDのみを点灯すると赤色光を出射し、緑色LEDのみを点灯すると緑色光を出射し、赤色LED及び緑色LEDを点灯すると橙色光を出射する。両側発光部9bは、中央発光部9aの両側方に配置され、中央発光部9aを挟んで3つの異なる色の単色LEDが左右対称に配置される。両側発光部9bは、中央から端に向けてそれぞれ赤色光、橙色光、緑色光を出射する単色LEDから構成される。表示部8bは、複数のLED(図示しない)から構成され、空気中のPM2.5等の微小粒子の濃度が所定値を超えた場合に、「PM2.5」の文字を表示する。表示部8cは、複数のLED(図示しない)から構成され、ニオイセンサ(図示しない)により検出される空気中の臭気成分の濃度が所定値を超えた場合に複数の波線から成る図柄を表示する。なお、上記表示部は一例であって、本実施の形態は上記に限定されるものではない。
筐体2の内部には、吸込口7から吹出口3及び吹出口4に向けて空気が流通する送風路9が設けられる。送風路9には、吸込口7から吹出口3及び吹出口4に向けて順に、プレフィルタ11、清掃部12、脱臭フィルタ13、集塵フィルタ14、加湿部15、送風機16、イオン発生部17が設けられる。
送風路9は、イオン発生部17の流通方向下流側において分岐しており、吹出口3及び吹出口4に連通される。送風機16は、送風機モータ16aにより駆動されるシロッコファン等の遠心ファンにより形成され、軸方向に空気を吸込んで周方向に空気を送り出す。送風機16は、ファンの回転中心が脱臭フィルタ13及び集塵フィルタ14の下部寄りとなるように配置されている。
プレフィルタ11は、送風機16からの吸引力により、通過する空気中の塵埃(粗塵)を捕集するためのものである。プレフィルタ11は、ポリプロピレン等のシート状のメッシュにより形成される。プレフィルタ11は、吸込口7に面するように背面パネル6の内側(筐体2と面する側)に設けられる。
脱臭フィルタ13は、送風機16からの吸引力により、通過する空気中の臭気成分を吸着して空気を脱臭するためのものである。脱臭フィルタ13は、ハニカム状に形成され、筐体2の背面に設けられる開口部2aに収納される。
集塵フィルタ14は、送風機16からの吸引力により、通過する空気中の塵埃、具体的には、微細な塵埃や所定粒径(例えば、3μm)よりも小さい粒径のPM2.5等の微小粒子を捕集するためのものである。集塵フィルタ14は、HEPAフィルタから成り、濾材(図示しない)を覆うように枠材(図示しない)がホットメルトにより溶着される。集塵フィルタ14は、筐体2の背面に設けられる開口部2aに、脱臭フィルタ13と並べて収納される。
加湿部15は、送風機16からの吸引力により、通過する空気を加湿するためのものである。加湿部15は、水を溜めるトレイ15aと、トレイ15a内の水に下部を浸漬して配置される加湿フィルタ15bから構成される。加湿部15は、加湿フィルタ15bに風を吹き付けることで、加湿フィルタ15bに含まれた水を気化させて空気を加湿している。
イオン発生部17は、高圧電圧の印加によりイオンを発生するものである。イオン発生部17により生成されるイオンは、送風機16の気流にのって、吹出口3及び吹出口4からそれぞれ外部に吹き出される。
図5は、図1における空気清浄機1の清掃部12の分解斜視図である。清掃部12は、空気の塵埃を捕集するフィルタを清掃するためのものである。清掃部12は、プレフィルタ11を清掃する。清掃部12は、背面パネル6の内側(筐体2と面する側)にプレフィルタ11とともに取り付けられる。背面パネル6の内側には、供給ロール21及び巻取ロール22が上下に並べて設けられる。プレフィルタ11の各端部は、供給ロール21及び巻取ロール22に巻回可能に取り付けられ、供給ロール21及び巻取ロール22間に架け渡されている。
供給ロール21は、その両端にキャップ21a・21aがはめ込まれている。キャップ21a・21aは、背面パネル6に固定される支持部材21b・21bによって回転可能に支持される。巻取ロール22は、その両端にキャップ22a・22aがはめ込まれている。キャップ22a・22aは、背面パネル6に固定される支持部材22b及びギアユニット23によって回転可能に支持される。
ギアユニット23は、平歯車や傘歯車を含んで構成される。ギアユニット23は、清掃部12の清掃駆動モータ12aと接続され、清掃駆動モータ12aの駆動によって、巻取ロール22とともに、巻取ロール22の下方に配置されるブラシ24に動力を伝達して回転させる。清掃部12の停止時には、プレフィルタ11は供給ロール21に巻かれている。清掃部12の清掃時には、清掃駆動モータ12aを駆動させて、プレフィルタ11を巻取ロール22によって巻き取りながらブラシ24によりプレフィルタ11に付着した塵埃を除去する。そして、清掃駆動モータ12aを反転させて供給ロール21にプレフィルタ11を巻き取らせて清掃駆動モータ12aを停止させる。
背面パネル6の内側には、ブラシ24によって捕集された塵埃を集積する集塵部25が着脱可能に設けられる。集塵部25は、蓋部25a、容器25b及び櫛部25cを含んで構成される。容器25bは、上面を開口して両側部でブラシ24を支持する。蓋部25aは、左右端にわたって開口される開口部を有し、容器25bの上面を覆う。櫛部25cは、左右方向に延びて形成され、歯先を上方に向けて容器25b内に配置される。ブラシ24は、容器25bに軸方向の両端部を支持されるシャフトを含んで構成され、シャフトの周面にはブラシ毛束が螺旋状に所定間隔で植え込まれて形成される。
プレフィルタ11の内側(筐体2と面する側)には、所定の間隔をあけて押え部材26が設けられる。押え部材26は、プレフィルタ11を吸込口7に沿って押し付けることで、プレフィルタ11の弛みを防止するものである。押え部材26は、格子状の枠によって構成され、背面パネル6に着脱可能に取り付けられる。
供給ロール21には、ゼンマイ等を含んで構成される付勢部材27が設けられる。付勢部材27は、プレフィルタ11が巻取ロール22に巻き取られるにつれて付勢力が大きくなるように設けられる。これにより、清掃駆動モータ12aを反転させてプレフィルタ11を巻取ロール22から送り出す際に、付勢部材27の復元力によって供給ロール21が回転してプレフィルタ11を巻き取るように構成される。
清掃部12は、プレフィルタ11を清掃しているが、これに限定されない。清掃部12は、空気中の塵埃を捕集するフィルタを清掃するものであればよく、例えば、集塵フィルタ14を清掃してもよい。また、清掃部12は、上記の構造に限定されず、フィルタに付着した塵埃を取り除くものであればよい。
ホコリセンサ28は、空気中の塵埃の濃度(以下、塵埃濃度とも称する)を検出するものである。ホコリセンサ28は、一例として、発光素子及び受光素子を有する光学センサにより構成される。ホコリセンサ28は、受光素子から出力される出力パルス幅に基づいて空気中の塵埃濃度を検出する。また、ホコリセンサ28の出力電圧のパルス波形によりPM2.5とPM2.5よりも粒径の大きい塵埃とを識別することができる。
ホコリセンサ28は、空気清浄機1周辺の空気を吸引できる位置に設けられる。少なくとも集塵フィルタ14(本実施の形態では、脱臭フィルタ13及び集塵フィルタ14)を通過する前の空気を取り込めるように、集塵フィルタ14よりも流通方向上流側に設けられる。具体的には、筐体2の背面の開口部2a上方の壁面2bに設けられる。これにより、ホコリセンサ28は、少なくとも集塵フィルタ14(本実施の形態では、脱臭フィルタ13及び集塵フィルタ14)を通過する前の空気の塵埃を検出することができる。
ホコリセンサ28は、筐体2の壁面2bに設けられる凹部内に取り込まれる空気の塵埃濃度を検出している。凹部の開口面には、ホコリセンサ用のフィルタ28aが設けられる。ホコリセンサ28は、フィルタ28aを通過した空気の塵埃濃度を検出している。フィルタ28aは、ホコリセンサ28での検出を想定している塵埃よりも大きな塵埃を取り込まないためのフィルタである。
背面パネル6には、ホコリセンサ28の高さに対応する位置に空気の取込口29が設けられる。送風機16の吸引力によって取込口29から取り込まれた空気は、プレフィルタ11を通さずに、凹部へ取り込まれる。これにより、ホコリセンサ28は外部より取り入れた空気の塵埃濃度を検出可能としている。
ホコリセンサ28は、流通方向からみてプレフィルタ11及び脱臭フィルタ13と集塵フィルタ14と重ならない位置に設けられる。これにより、ホコリセンサ28がプレフィルタ11及び脱臭フィルタ13と集塵フィルタ14を通過する空気の妨げとならない。
送風機16は、流通方向からみてプレフィルタ11及び脱臭フィルタ13と集塵フィルタ14の下部に位置している。ホコリセンサ28は、流通方向からみてプレフィルタ11及び脱臭フィルタ13と集塵フィルタ14の上方に配置されており、送風機16から離れた位置に設けられる。これにより、ホコリセンサ28は送風路9の中で吸引力が比較的弱いところに配置されるため、プレフィルタ11の清掃時において浮遊した塵埃の影響を比較的に受けにくい。
ホコリセンサ28は、取込口29から外部の空気を直接取り込んで、塵埃濃度を検出しているが、これに限定されない。例えば、取込口29を閉じて、吸込口7からプレフィルタ11を通過した空気を取り込んで、塵埃濃度を検出してもよい。
操作部5は、複数のボタンを有し、ユーザの操作によって空気清浄機1の各種動作の設定を可能としている。空気清浄機1の各種動作の設定とは、例えば、空気清浄機1及び清掃部12の運転開始及び運転停止や風量・風向等の設定を指す。
図6は、空気清浄機1の制御部31のハードウェア構成を示すブロック図である。空気清浄機1は、操作部5と、表示部8と、清掃駆動モータ12aと、送風機モータ16aと、ホコリセンサ28と、制御部31と、記憶部32と、タイマー33と、を備える。
制御部31は、操作部5と、表示部8と、清掃駆動モータ12aと、送風機モータ16aと、ホコリセンサ28と、記憶部32と、タイマー33と接続される。制御部31は、例えば、CPUやMPUで構成される。制御部31は、記憶部32に格納される各種のプログラムを読みだして実行することで、空気清浄機1の各部の動作を制御する。記憶部32は、空気清浄機1の各種のプログラムを格納するとともに、制御部31による演算結果やホコリセンサ28等の検出結果を記憶する。
清掃部12の清掃動作制御について説明する。空気清浄機1では、所定の運転時間経過毎(例えば、48時間毎)にプレフィルタ11の自動清掃を行っている。空気清浄機1の運転時間は、タイマー33が計時しており、制御部31は、タイマー33が計時する時間が所定の時間に達したことを検出すると、清掃部12の清掃動作制御を行う。
また、空気清浄機1では、操作部5を操作することで、プレフィルタ11の清掃を開始、又は停止することができる。制御部31は、操作部5からの清掃部12の運転開始の入力信号を検出すると、清掃部12の清掃動作制御を行う。制御部31は、操作部5からの清掃部12の運転停止の入力信号を検出すると、清掃部12の清掃動作制御を取止める。
制御部31は、タイマー33が計時する運転時間が所定の時間に達したことを検出、又は操作部5からの清掃部12の運転開始の入力信号を検出すると、清掃駆動モータ12aを駆動させる。清掃駆動モータ12aの駆動によって巻取ロール22が回転され、供給ロール21から送り出されたプレフィルタ11を巻取ロール22が巻き取る。巻取ロール22の回転にともなってブラシ24が回転することで、巻取ロール22上のプレフィルタ11にブラシ24のブラシ毛束が摺動される。回転するブラシ24は、櫛部25cによって梳かれて、ブラシ毛束に付着した塵埃が容器25b内に落下する。
制御部31は、清掃駆動モータ12aの回転量が所定値に達したことを検出すると、清掃駆動モータ12aを反転させる。所定値とは、例えば、供給ロール21及び巻取ロール22間の長さ分だけプレフィルタ11を巻取ロール22に巻き取ったときの清掃駆動モータ12aの回転量を指す。清掃駆動モータ12aの反転によって、巻取ロール22から送り出されたプレフィルタ11が供給ロール21に巻き取られる。
制御部31は、清掃駆動モータ12aの回転量が所定値に達したことを検出すると、清掃駆動モータ12aの駆動を停止させる。所定値とは、例えば、プレフィルタ11が清掃動作前の初期位置に戻った時の清掃駆動モータ12aの回転量を指す。以上により、清掃部12による清掃動作は終了となる。
制御部31は、清掃駆動モータ12aの回転量に基づいて清掃駆動モータ12aを反転・停止させているが、これに限定されない。例えば、巻取ロール22の外径を検知するセンサを設けて、外径が所定の外径よりも大きくなったことを検知した場合に清掃駆動モータ12aを反転させて、外径が所定の外径よりも小さくなったことを検知した場合に清掃駆動モータ12aを停止させてもよい。
空気清浄機1周辺の汚れ度に応じた集塵動作制御について説明する。制御部31は、ホコリセンサ28の検出結果に基づいて送風機16を駆動させて集塵動作を行う。図7は、図1における空気清浄機1の各運転モードでの汚れ度及び送風機16の風量との関係の一例を示す表であり、データとして記憶部32に記憶される。図7に示すように、空気清浄機1は、空気中の塵埃濃度に応じて、汚れ度を複数のランクにランク分けしている。ホコリセンサ28により検出される塵埃濃度は正規化され、検出範囲内で塵埃が最も低い場合を0としている。汚れ度は、例えば、塵埃濃度に応じて0~4の5ランクにランク分けされて、汚れ度が大きいほど送風機16の風量(送風機モータ16aの回転数)が高く設定されている。制御部31は、ホコリセンサ28が検出する塵埃濃度に応じて汚れ度を算出する。そして、制御部31は、算出された汚れ度及び上記データに応じて送風機モータ16aの回転数を制御している。具体的には、例えば、図7において、後述する標準感度モードで動作されている場合には、検出された塵埃濃度が0.25とすると、上記データにおいては、汚れ度は「0」と算出され、送風レベルとして「微」が関連付けられているため、「微」となるように送風機16aの回転数が制御される。
空気清浄機1は、汚れ度に基づいて、「微」、「弱」、「中」、「強」及び「最大」の複数の送風レベルに変更される。送風機モータ16aの回転数は、「微」、「弱」、「中」、「強」及び「最大」の順で大きくなる。これにより、塵埃濃度が低い場合には送風機モータ16aの回転数を小さくするため、騒音や消費電力の増大を抑制できる。塵埃濃度が高い場合には送風機モータ16aの回転数を大きくするため、室内の多量の空気が迅速にプレフィルタ11を通過する。これにより、迅速に空気中から塵埃成分を除去することができる。
空気清浄機1は、集塵動作制御の運転モードとして、標準感度モードと低感度モードを有する。標準感度モードとは、通常時(清掃部12による清掃動作時以外)に使用される運転モードである。低感度モードとは、プレフィルタ11の清掃時に使用される運転モードである。汚れ度は、各運転モードによって対応する塵埃濃度が異なる。具体的には、低感度モードは、標準感度モードと比べて塵埃濃度の境界値が大きくなるように設定される。これにより、低感度モードでは、標準感度モードよりもホコリセンサ28の感度が低く(鈍く)なる。ゆえに、低感度モードでは汚れ度が小さくなるように算出されやすい。具体的には、例えば、図7において、検出された塵埃濃度が3.2とすると、上記データにおいては、標準感度モードでは汚れ度は「3」と算出され、風量レベルとして「強」が関連付けられるのに対して、低感度モードでは汚れ度は「2」と算出され、風量レベルとして「中」が関連づけられる。
ホコリセンサ28の感度を低く(鈍く)するとは、汚れ度の各ランクにおける閾値を変更することを意味しており、ホコリセンサ28の検出値自体は、感度を低くしても変わらない。なお、所定期間に検出されるホコリセンサ28の検出値を用いて、汚れ度を判定している場合、判定期間を長くすることで、汚れ度の検出感度を低くするように構成してもよい。
空気清浄機1は、運転開始時において標準感度モードでの集塵動作制御を行っている。標準感度モードから低感度モードへの運転モードの切り換えを行う条件は、清掃部12による清掃動作の検出である。つまり、制御部31は、タイマー33が計時する運転時間が所定の時間に達したことを検出、又は操作部5からの清掃部12の運転開始の入力信号を検出すると、運転モードを標準感度モードから低感度モードに切り換える。
低感度モードから標準感度モードへの運転モードの切り換えを行う条件、つまり、清掃動作を検出する直前の制御に切り換えを行う条件は、清掃部12による清掃動作の停止検出である。つまり、制御部31は、清掃駆動モータ12aの回転量が所定値に達したことを検出又は操作部5からの清掃部12の運転停止の入力信号を検出すると、運転モードを低感度モードから標準感度モードに切り換える。制御部31は、清掃部12による清掃動作の停止検出に加えて、停止を検出してから所定時間経過後に、運転モードを低感度モードから標準感度モードに切り換えるのが望ましい。所定時間とは、例えば、清掃動作が終了してから、プレフィルタ11近傍の空気中に浮遊している塵埃が落下した状態になるまでの時間(例えば、10秒)を指す。これにより、運転モードの切り換え直後においても、ホコリセンサ28が、清掃動作を起因とする塵埃を検出してしまうことを抑制することができる。
空気清浄機1は、集塵動作中に清掃部12による清掃動作を検出すると、一例として運転モードを低感度モードに切り換えることで、ホコリセンサ28の感度を低くしている。これにより、ホコリセンサ28の検出した塵埃濃度と、空気清浄機1周辺の塵埃濃度と、がかけ離れていたとしても、空気清浄機1周辺の塵埃濃度から乖離した集塵動作を抑制することができる。より具体的には、例えば、ホコリセンサ28の感度を低くすることで、プレフィルタ11の清掃動作によりホコリセンサ28の検出する塵埃濃度が上昇したとしても、当該清掃動作による塵埃濃度の上昇に基づく送風機モータ16aの回転数が高くなることを抑制することができる。ゆえに、空気清浄機1周囲の空気環境を反映した集塵動作を行うことができる。
空気清浄機1では、ホコリセンサ28の検出した塵埃濃度を用いて、送風機モータ16aの回転数を制御しているが、これに限定されない。例えば、空気中の臭気成分の濃度を検出するニオイセンサを設け、ホコリセンサ28の検出した塵埃濃度に基づく汚れ度と、ニオイセンサが検出した臭気濃度と、から送風機モータ16aの回転数を制御してもよい。さらには、ホコリセンサ28が検出するPM2.5の濃度を加味して送風機モータ16aの回転数を制御してもよい。
制御部31は、ホコリセンサ28の検出結果に基づいて、表示部8aの表示を制御している。例えば、汚れ度が「0」の場合、中央発光部9aから緑色光が出射するとともに、両側発光部9bでは緑色光を出射するように、表示部8aを構成する各LEDの点灯状態を制御している。汚れ度が「1」の場合、中央発光部9aから橙色光が出射するとともに、両側発光部9bではそれぞれ緑色光及び橙色光を出射するように、表示部8aを構成する各LEDの点灯状態を制御している。汚れ度が「2」の場合、中央発光部9aから橙色光が出射するとともに、両側発光部9bでは橙色光を出射するように、表示部8aを構成する各LEDの点灯状態を制御している。汚れ度が「3」の場合、中央発光部9aから赤色光が出射するとともに、両側発光部9bではそれぞれ橙色光及び赤色光を出射するように、表示部8aを構成する各LEDの点灯状態を制御している。汚れ度が「4」の場合、中央発光部9aから赤色光が出射するとともに、両側発光部9bでは赤色光を出射するように、表示部8aを構成する各LEDの点灯状態を制御している。以上のように、制御部31は、汚れ度に応じて中央発光部9a及び両側発光部9bを構成する各LEDの点灯状態を制御している。表示部8aでは、点灯位置が変化しない中央発光部9aにより空気の汚れ状況の概略を表示し、両側発光部9bにより空気の汚れ状況の詳細を表示している。これにより、ユーザは塵埃による空気の汚れ状況を容易に認識することができる。
制御部31は、空気中のPM2.5の濃度に基づいて、表示部8bの表示を制御している。例えば、PM2.5の濃度が所定値を超えた場合に、制御部31は、「PM2.5」の文字を表示するように表示部8bを構成する各LEDの点灯状態を制御している。さらに、PM2.5の濃度に応じて「PM2.5」の文字を構成するLEDの出射光の色を変更している。これにより、ユーザは高濃度のPM2.5の存在を一層容易に認識することができる。
制御部31は、空気中の臭気成分の濃度に基づいて、表示部8cの表示を制御している。例えば、空気中の臭気成分の濃度が所定値を超えた場合に、制御部31は、複数の波線から成る図柄を表示する。これにより、ユーザは臭気成分による空気の汚れを容易に認識することができる。
制御部31は、清掃部12による清掃動作を検出すると、一例として運転モードを低感度モードに切り換えることで、ホコリセンサ28の感度を低くしている。これにより、ホコリセンサ28の検出した塵埃濃度と、空気清浄機1周辺の塵埃濃度と、がかけ離れていたとしても、空気清浄機1周辺の塵埃濃度から乖離した表示を抑制することができる。
図8は、図1における空気清浄機1の運転モードの切換制御のフロー図である。以下の処理を実行するにあたり、空気清浄機1の運転モードは、標準感度モードにて開始される。
ステップS101において、制御部31は、清掃部12の清掃動作を検出したか否かを判定する。制御部31は、清掃部12の清掃動作を検出したと判定した場合はステップS102に進み、制御部31は、清掃部12の清掃動作を検出していないと判定した場合はステップS101に戻る。
ステップS102において、制御部31は、運転モードを標準感度モードから低感度モードに切り換えてステップS103に進む。
ステップS103において、制御部31は、清掃部12の清掃動作の停止を検出してから所定時間経過したか否かを判定する。制御部31は、清掃部12の清掃動作の停止を検出してから所定時間経過したことを検出したと判定した場合、ステップS104に進む。一方、制御部31は、清掃部12の清掃動作の停止を検出してから所定時間経過していないと判定した場合、ステップS103に戻る。
ステップS104において、制御部31は、運転モードを低感度モードから標準感度モードに切り換えて終了となる。
なお、空気清浄機1では、ホコリセンサ28の近傍にプレフィルタ11及び清掃部12が設けられている。そのため、清掃部12の清掃動作中において、プレフィルタ11から除去された塵埃がホコリセンサ28の検出値に影響を与えてしまう。そこで、送風機16からの吸引力により吸引される空気の送風路9を、プレフィルタ11及び脱臭フィルタ13及び集塵フィルタ14等を通過させて空気を集塵(清浄化)するための送風路と、ホコリセンサ28を用いた塵埃検出用の送風路と、に分離してもよい。この際、送風機16からホコリセンサ検出用の送風路を別途形成してもよい。これにより、ホコリセンサ28が検出する塵埃濃度と、空気清浄機1周辺の空気の塵埃濃度と、が乖離しない。ゆえに、清掃部12の清掃動作中であっても、ホコリセンサ28の感度を変更することなく、空気清浄機1周辺の空気の塵埃濃度に応じた集塵動作を行うことができる。
(第2の実施形態)
本実施の形態2に係る空気清浄機1Aについて説明する。空気清浄機1Aは、集塵動作中に、清掃部12の清掃動作を検出すると、ホコリセンサ28の検出結果に関わらず、送風機16を駆動させて集塵動作を行う。ホコリセンサ28の検出結果に関わらずとは、ホコリセンサ28による検出を停止した場合が含まれる。
図9は、実施の形態2に係る空気清浄機1Aの無感度モードとその直前の運転モードとの風量の関係の一例を示す表であり、データとして記憶部32に記憶される。空気清浄機1Aは、集塵動作制御の運転モードとして、標準感度モードと無感度モードを有する。標準感度モードとは、通常時(清掃部12による清掃動作時以外)に使用される運転モードである。無感度モードとは、プレフィルタ11の清掃時に使用される運転モードである。無感度モードでは、ホコリセンサ28の検出結果に関わらず、送風機16の回転数(風量)を制御する。無感度モードでは、清掃動作を検出する直前の送風機16aの回転数に基づいて、送風機16の回転数を制御する。
制御部31は、無感度モードが適用される直前、つまり、清掃部12による清掃動作を検出する直前の送風機16の回転数を上限として送風機16の回転数を制御する。これにより、ホコリセンサ28の検出した塵埃濃度と、空気清浄機1A周辺の塵埃濃度と、がかけ離れていたとしても空気清浄機1周辺の塵埃濃度から乖離した集塵動作を制御することができる。また、制御部31により制御される送風機16の回転数は、清掃動作を検出する直前の送風機16の回転数との乖離を小さくすることができる。なお、制御部31は、清掃動作を検出する直前の送風機16の回転数を単に維持するように送風機16の回転数を制御するように構成してもよい。この場合、例えば、標準感度モードにおいて、汚れ度が「2」であり、風量レベルが「中」である状態から、無感度モードに切り換えられた場合、制御部31は、風量レベル「中」を維持するように送風機16を制御する。制御部31は、集塵動作中に、清掃部12による清掃動作を検出すると、一例として運転モードを無感度モードに切り換えることで、ホコリセンサ28の検出結果に関わらず、送風機16を駆動させている。これにより、ホコリセンサ28の検出した塵埃濃度と、空気清浄機1周辺の塵埃濃度と、がかけ離れていたとしても、空気清浄機1周辺の塵埃濃度から乖離した集塵動作を抑制することができる。
空気清浄機1Aは、運転開始時において標準感度モードでの集塵動作制御を行っている。標準感度モードから無感度モードへの運転モードの切り換えの条件は、清掃部12の清掃動作の検出である。無感度モードから標準感度モードへの運転モードの切り換えの条件は、清掃部12の清掃動作の停止検出(又は停止から所定時間経過を検出)である。
また、制御部31は、無感度モードにおいてホコリセンサ28の検出結果に関わらず、表示部8の表示を制御している。具体的には、制御部31は、清掃動作を検出すると、検出する直前の表示部8の表示を維持する。例えば、標準感度モードにおいて汚れ度が「2」と算出された状態から、無感度モードに切り換えられた場合、制御部31は、汚れ度が「2」に応じた表示が維持されるように、表示部8を制御する。これにより、ホコリセンサ28の検出した塵埃濃度と、空気清浄機1A周辺の塵埃濃度と、がかけ離れていたとしても空気清浄機1A周辺の塵埃濃度に応じた表示部8aによる汚れ度の表示を実現することができる。なお、制御部31は、清掃動作が検出された場合には、表示部8を表示しないまたは清掃動作中であることを表示するように構成してもよい。
空気清浄機1Aでは、清掃部12の清掃動作を検出した場合、清掃動作を検出する直前の汚れ度に応じた表示を維持しているが、これに限定されない。例えば、中央発光部9a及び両側発光部9bを点滅又は明滅するように表示部8aを制御してもよい。また、清掃部12の清掃動作の検出した場合と、そうでない場合とで中央発光部9a及び両側発光部9bの出射光が異なる色となるように表示部8aを制御してもよい。これにより、ユーザに清掃動作中であることを報知することができる。
図10は、図9における空気清浄機1Aの運転モードの切換制御のフロー図である。以下の処理を実行するにあたり、空気清浄機1Aの運転モードは、標準感度モードにて開始される。
ステップS201において、制御部31は、清掃部12の清掃動作を検出したか否かを判定する。制御部31は、清掃部12の清掃動作を検出したと判定した場合はステップS202に進み、制御部31は、清掃部12の清掃動作を検出していないと判定した場合はステップS201に戻る。
ステップS202において、制御部31は、運転モードを標準感度モードから無感度モードに切り換えてステップS203に進む。
ステップS203において、制御部31は、清掃部12の清掃動作の停止を検出してから所定時間経過したか否かを判定する。制御部31は、清掃部12の清掃動作の停止を検出してから所定時間経過したことを検出したと判定した場合、ステップS204に進む。一方、制御部31は、清掃部12の清掃動作の停止を検出してから所定時間経過していないと判定した場合には、ステップS203に戻る。
ステップS204において、制御部31は、運転モードを無感度モードから標準感度モードに切り換えて終了となる。
(第3の実施形態)
本発明の実施の形態3に係る空気調和機41について説明する。空気調和機41は、「電気機器」の一実施例である。空気調和機41は、塵埃を検出するホコリセンサを備えており、ホコリセンサの検出に基づいて、ファンを駆動させて集塵動作を行っている。
図11は、実施の形態3に係る空気調和機41の室内機42の外観を示す斜視図である。図12は、図11における空気調和機41の室内機42の側面断面図である。
空気調和機41の室内機42は、本体部の下部に風向板43を備えている。本体部は、上面に吸込口44を有し、内部に送風機45及び熱交換器46を有し、下部に吹出口47を有している。
室内機42は、吸込口44の内側(下側)にフィルタ48を有している。フィルタ48は、例えばプレフィルタに相当する機能を有するフィルタである。フィルタ48は、送風機45からの吸引力により、吸込口44から本体部の内部に取り込まれる空気に含まれる塵埃を捕集するためのものである。フィルタ48は、吸込口44の形状に沿うように配置されている。フィルタ48は、吸込口44と熱交換器46との間に設けられている。
室内機42では、吸込口44から吸い込まれた空気は、フィルタ48、送風機45及び熱交換器46を経て吹出口47から吹き出される。送風機45は、例えば、クロスフローファンから成り、送風機モータ45aにより駆動される。
吸込口44近傍には、ホコリセンサ49が設けられる。ホコリセンサ49は、空気中の塵埃濃度を検出するものである。ホコリセンサ49は、一例として、発光素子及び受光素子を有する光学センサにより構成される。ホコリセンサ49は、受光素子から出力される出力パルス幅に基づいて空気中の塵埃の濃度を検出する。
清掃部51は、フィルタ48を清掃するためのものである。清掃部51は、フィルタ48の表面(吸込口44と対向する面)上に配置されている。清掃部51は、フィルタ48の左右方向(室内機42の長手方向)に沿って、フィルタ48の一端部から他端部に延びるように配置されている。
清掃部51は、清掃駆動モータ51aを有しており、清掃駆動モータ51aの駆動により、フィルタ48の表面上を前後方向に移動することができる。前後方向とは、室内機42の正面側から背面(取付面)側へ向かう方向又は背面側から正面側へ向かう方向を指す。また、前後方向の移動には、移動の軌跡がフィルタ48の形状に沿って曲線を描くように、上下かつ前後に移動することも含む。清掃部51のフィルタ48との対向面には、ブラシ52が設けられている。清掃部51が、フィルタ48の表面上を移動することで、フィルタ48の表面に付着した塵埃などをブラシ52によって捕集することができる。
図13は、図11における空気調和機41の制御部61のハードウェア構成を示すブロック図である。空気調和機41は、送風機モータ45a、ホコリセンサ49と、清掃駆動モータ51aと、制御部61と、記憶部62と、受信部63と、空調部64と、を備える。
制御部61は、送風機モータ45a、ホコリセンサ49と、清掃駆動モータ51aと、記憶部62と、受信部63と、空調部64、と接続される。制御部61は、例えば、CPUやMPUで構成される。制御部61は、記憶部62に格納される各種のプログラムを読みだして実行することで、空気調和機41の各部(空調部64、送風機モータ45a、清掃駆動モータ51a等)の動作を制御する。制御部61は、リモートコントローラ65(以下、リモコン65と称する)からの指令に応じて、送風機モータ45a、清掃駆動モータ51a及び空調部64を制御する。空調部64は、冷凍サイクルを実行する部分であり、蒸発器、凝縮器及び圧縮機等、冷凍サイクルを実行するための構成を有し、室内機42及び室外機にわたって構成される。受信部63は、ユーザが操作するリモコン65からの指令を受信可能に構成される。記憶部62は、空気調和機41の各種のプログラムを格納するとともに、ユーザが操作するリモコン65によって設定された運転モードや設定温度を記憶する。
空気調和機41は、ユーザがリモコン65を操作することで、空調モード又は集塵モードを選択することができる。空調モードは、集塵動作よりも空調動作を優先するモードであり、制御部61は、送風機モータ45aを制御して送風機45を回転させ、空調部64を作動させる。集塵モードは、空調動作よりも集塵動作を優先するモードであり、制御部61は、送風機モータ45aを制御して送風機45のみを作動させる。部屋が埃っぽい場合など、空気調和機能よりも集塵機能を優先したい場合には、集塵モードを選択することにより、高い集塵機能を発揮することができる。
空気調和機41周辺の汚れ度に応じた集塵動作制御について説明する。制御部61は、ホコリセンサ49の検出結果に基づいて送風機45を駆動させて集塵動作を行う。空気調和機41の集塵動作制御については、実施の形態1に係る空気清浄機1と同様の構成のため、図7を用いて説明する。空気調和機41は、空気中の塵埃濃度に応じて、汚れ度を複数のランクにランク分けしている。ホコリセンサ49により検出される塵埃濃度は正規化され、検出範囲内で塵埃が最も低い場合を0としている。汚れ度は、例えば、塵埃濃度に応じて0~4の5ランクにランク分けされて、汚れ度が大きいほど送風機45の風量(送風機モータ45aの回転数)が高く設定されている。制御部61は、ホコリセンサ49が検出する塵埃濃度に応じて算出された汚れ度に基づいて、送風機モータ45aの回転数を制御している。
空気調和機41は、汚れ度に基づいて、「微」、「弱」、「中」、「強」及び「最大」の複数の送風レベルに変更される。送風機モータ45aの回転数は、「微」、「弱」、「中」、「強」及び「最大」の順で大きくなる。これにより、塵埃濃度が低い場合には送風機モータ45aの回転数を小さくするため、騒音や消費電力の増大を抑制できる。塵埃濃度が高い場合には送風機モータ45aの回転数を大きくするため、室内の多量の空気が迅速にフィルタ48を通過する。これにより、迅速に空気中から塵埃成分を除去することができる。
空気調和機41は、集塵動作制御の運転モードとして、標準感度モードと低感度モードを有する。標準感度モードとは、通常時(清掃部51による清掃動作時以外)に使用される運転モードである。低感度モードとは、フィルタ48の清掃時に使用される運転モードである。汚れ度は、各運転モードによって対応する塵埃濃度が異なる。具体的には、低感度モードは、標準感度モードと比べて塵埃濃度の境界値が大きくなるように設定される。これにより、低感度モードでは、標準感度モードよりもホコリセンサ28の感度が低く(鈍く)なる。ゆえに、低感度モードでは汚れ度が小さくなるように算出されやすい。
空気調和機41は、集塵モードでの運転開始時において、標準感度モードでの集塵動作制御を行っている。標準感度モードから低感度モードへの運転モードの切り換えを行う条件は、清掃部51による清掃動作の検出である。空気調和機41は、集塵モードにおいて、低感度モードから標準感度モードへの運転モードの切り換えを行う条件、つまり、清掃動作を検出する直前の制御に切り換えを行う条件は、清掃部51による清掃動作の停止検出である。
空気調和機41は、集塵動作中に、清掃部51による清掃動作を検出すると、一例として運転モードを低感度モードに切り換えることで、ホコリセンサ49の感度を低くしている。これにより、ホコリセンサ49の検出した塵埃濃度と、空気調和機41周辺の塵埃濃度と、がかけ離れていたとしても空気調和機41周辺の塵埃濃度から乖離した集塵動作を抑制することができる。
なお、空気調和機41は、集塵モードにおいて、送風機45のみを作動させているが、これに限定されず、例えば、送風機45とともに空調部64を作動させてもよい。また、空気調和機41は、吸込口44にプレフィルタが設けられている構成であるが、これに限定されない。例えば、吸込口を二つ設け、一方の吸込口にはプレフィルタを、他方の吸込口に集塵フィルタ(例えば、HEPAフィルタ)を設け、集塵モードの場合には集塵フィルタを通して空気を吸込むように構成することで、集塵モードでの集塵能力を向上させてもよい。
また、空気調和機41は、集塵モードにおいて、清掃部51の清掃動作を検出すると、ホコリセンサ49の感度を低くするように構成しているが、これに限定されない。例えば、清掃部51の清掃動作を検出すると、ホコリセンサ49の検出結果に関わらず、送風機45を駆動させて集塵動作を行ってもよい。
本発明は、上記の各実施の形態に限定されるものではなく、上記の各実施の形態で示した構成と実施的に同一の構成、同一の作用効果を奏する構成又は同一の目的を達することができる構成で置き換えてもよい。なお、特許請求の範囲における「フィルタ」は、例えば、上記の実施の形態におけるプレフィルタ11に相当する。