JPH04227811A - エアフィルターの汚染度を表示するための装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、空気流から塵埃を除去
するために空気流の中に設けられているエアフィルター
の汚染度を表示するための装置であって、エアフィルタ
ーの汚染度測定装置が表示器と接続されている前記装置
に関する。

【０００２】

【従来の技術】掃除機のような吸塵機又は室内空気を浄
化するための機械におけるエアフィルターの塵埃蓄積量
を監視する装置は公知である。これらの装置は、フィル
ターを通過する空気流の、エアフィルターの前後におけ
る圧力差を検出するための測定装置を備えている。フィ
ルターの塵埃蓄積量が増加するにつれて圧力差は大きく
なる。検出された圧力値は、例えば吸塵機では、吸引器
具の使用によって空気流の体積流が著しい影響を受ける
ために、変動する。清掃の際吸引器具が清掃されるべき
表面に完全に載っている場合は、吸引空気流は著しく絞
られ、清掃作業中に吸引器具が清掃されるべき表面から
部分的に、ないしは完全に離れると、吸引空気流は著し
く変動する。測定装置は圧力の変動を検出して、交換す
る必要がないのに、フィルター交換の表示をする。この
ためフィルター蓄積量及びフィルター浄化やフィルター
交換の時期を判断するのが非常に不確実である。エアフ
ィルターの汚染度表示はあまりにも不正確である。

【０００３】室内空気を浄化し又は室内空気を加湿する
ための空気清浄機においても、実際の状況は好ましいも
のではない。騒音の発生を考慮し且つすきま風現象を回
避するために、室内空気浄化装置では空気流の流速、即
ち空気清掃機を通過する空気流の体積が低く保たれる。 このような室内空気浄化装置の場合その送風システムが
原因となって、送風機から発生した負圧は比較的低いか
ら、塵埃が蓄積したフィルターを通過する際に生じる圧
力差も非常に低く、そのため検出するのに手間がかかる
。付加的に加湿を行なう空気清浄機の場合、さらにフィ
ルター内に水分や石灰の沈積が生じるという不都合があ
る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、空気流の体
積が変動することによってエアフィルターの汚染度が誤
表示されないような装置を提供することを課題とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】この課題は、本発明に従
って汚染度測定装置を光電リレー装置（Ｌｉｃｈｔｓｃ
ｈｒａｎｋｅ）とすることによって解決される。ここで
光電リレー装置とは、２つの切り換え状態を持った光電
スイッチのことである。

【０００６】光電リレー装置は赤外線領域において有利
に作動する。この種の光線を使用すると、機能障害が少
なく且つ高い精度が得られることがわかった。

【０００７】塵埃を含んだ空気流を、フィルターの、光
電リレー装置を設けた側とは逆の側から接近させるのが
好都合である。こうすれば光電リレー装置はフィルター
の清浄空気流動空間内にあるからである。又ときとして
機能障害になりかねないような、光電リレー装置におけ
る塵埃の蓄積を回避することができる。

【０００８】監視すべきフィルターに数個の光電リレー
装置を分散して設けるのが有利である。その際、光電リ
レー装置の出力信号が総和値としてまとめて評価される
のが望ましい。またフィルター表面の異なった箇所に設
けられた光電リレー装置の出力信号から、例えば演算に
よって平均信号を算出し、この算出した平均信号を限界
値と比較するか、評価回路で処理するのが合目的である
。

【０００９】光電リレー装置としては反射式光電リレー
装置が推奨されるがｕ字形光電リレー装置も好都合であ
る。光電リレー装置はフィルターの形状や構成及び部屋
の状況に応じて選択する。

【００１０】

【実施例】次に本発明を添付の図面に従って説明する。

【００１１】図１に示された吸塵機１は、台車２の上に
設けられた塵埃容器３を有する。塵埃容器３は蓋部分４
によって気密に密閉されている。蓋部分４の中には、周
知のように、モーターファン装置が電気的なスイッチ要
素、制御要素、表示要素とともにユニット式に収納され
ている。エアフィルターの汚染度を示すために、表示器
１３が設けられている。

【００１２】蓋部分４には、塵埃容器３の中へ軸方向に
延びる交換可能なフィルター５が固定されている。フィ
ルター５は、ひだ形フィルターまたは平滑な外面１２も
しくは内面３７をもつフィルターであってもよい。蓋部
分４の吸引パイプ８を通って汚れた吸引空気流が塵埃容
器３へ流れ込み、フィルター５を通過したのち、清浄な
空気流となって（モーターファン装置を介して）周辺へ
吹き出される。吸引パイプ８には、図示されていない吸
引器具と連結されている吸引パイプ（図示せず）が接続
されている。吸引空気流の中に含まれる塵埃はフィルタ
ー５によって捕捉される。比較的大きい塵埃は塵埃容器
３の中へ落ち、比較的細かい塵埃や極微小の塵埃はフィ
ルター５の表面及びフィルター組織の中に沈積する。塵
埃がフィルター５に蓄積されればされるほど、吸塵機１
の吸引空気流は絞られ、フィルターの流動抵抗は増大す
る。

【００１３】フィルター５の塵埃集積量は、本発明によ
れば、その構造と機能がよく知られている、市販の光電
リレー装置９によって検出される。図１による実施例で
は、吸塵機の蓋部分４に反射式光電リレー装置９が固定
されている。反射式光電リレー装置９の送光部から出た
光線６はほぼ軸方向に塵埃容器３のほうへ整向されてい
る。即ちフィルター５の、監視を必要とする外面１２に
対してほぼ平行している。フィルター外面１２をスキャ
ンできるようにするために、光線６は反射器１０を介し
て約９０°方向転換されるから、フィルター５の外面に
到達する。光線６はフィルター５の外面で反射され、反
射光７として反射器１０を介して反射式光電リレー装置
９の受光部へ戻る。フィルター５に塵埃が集積すること
によってフィルター外面１２の反射能力は低下する。同
様に反射光７の強度も塵埃の集積に従って減少する。反
射光７の強度の限界値は簡単に調整でき、限界値を下回
っているときには光電リレー装置９が切り替わり、表示
器が作動して、フィルターの交換が必要であることを視
覚的に表示する。反射光の強度変化を放射された光線６
と比較して検出し電子評価回路で処理するようにするこ
とも好都合である。この場合評価回路は表示装置または
制御装置にたいして制御信号を出し、検知された稼働状
態を表示及び／または変更する。

【００１４】軸方向の光線を、フィルター５に対して半
径方向もしくは垂直方向の光線に方向転換するための反
射器１０は、塵埃容器３の内壁に固定するのが有利であ
る。反射器１０はフィルター５そのものに、もしくはフ
ィルター５の保持部材に取り付けるのも有利であろう。

【００１５】図２にはひだ形フィルター１５の１実施例
が示されている。設置された光電リレー装置はｕ字形光
電リレー装置である。反射式光電リレー装置を使っても
合目的である。ｕ字形光電リレー装置１６は、鋭角をな
して互いに向かいあって延びた二つのひだ部１７と１８
が該ひだ部によって形成されるひだ稜１９によってｕ字
形光電リレー装置１６の両方のアーム２２と２３との間
に入るように配備されている。アーム２２と２３の端部
領域に、ｕ字形光電リレー装置１６の送光部２４と受光
部２５とが設けられている。送光部２４から出た光線２
１はフィルターのひだ部１８および１９を通過して、受
光部２５に到達する。受光部２５に届いた光線の強度は
、フィルター表面及びフィルター組織に塵埃が集積する
ことによって減少する。所定の限界値を下回る場合、ｕ
字形光電リレー装置１６がオンになって表示器１３が作
動し、フィルター交換が必要であることを視覚的に表示
する。強度の減少は電子評価回路でも評価可能であって
、この場合評価回路は表示器１３を制御し、及び／また
は吸塵機の稼働状態を変える。

【００１６】図３に示すように、ｕ字形光電リレー装置
１６は有利には保持部２６によってカートリッジ式のひ
だ形フィルター１５と固定されている。ｕ字形光電リレ
ー装置１６を表示器もしくは評価回路に電気的に接続す
るために、電気コード２９とプラグ３０とが設けられて
いる。保持部２６はひだ形フィルター１５の側方に設け
られた棒材４０から成っていて、棒材４０の両端はひだ
形フィルターの堅牢な端部板４１と４２で保持されてい
る。ｕ字形光電リレー装置１６は棒材４０の上に固定さ
れている。ｕ字形光電リレー装置１６が棒材４０に沿っ
て位置調整可能であるのが望ましい。カートリッジ式の
ひだ形フイルター１５はｕ字形光電リレー装置１６と共
に交換部材として交換される。フィルター１５の交換後
は、電気プラグ３０を差し込みさえすればよい。ひだ形
フイルター１５を交換したあとは、ｕ字形光電リレー装
置１６の位置調整を行なう必要がない。もしｕ字形光電
リレー装置１６が、例えば蓋部分４に取り付けられてい
るような場合には、このような位置調整が必要であろう
。

【００１７】図４には、扁平フィルター３１を監視する
ためのｕ字形光電リレー装置１６の応用例が示されてい
る。扁平フィルター３１は、例えば吸塵機または室内空
気清浄機において、いわゆる吹き出し式エアフィルター
として使用されている。吸引送風機から送り出されて濾
過された吹き出し空気流にはまだ極微小塵埃が残留して
いるので、吹き出し空気流は扁平フィルター３１によっ
て浄化される。この吹き出し空気流は、たいていの場合
、モーターファン装置の別個の冷却空気流（この冷却空
気流は、整流子モーターに取り付けられたカーボンブラ
シの摩耗にともなって汚染される）を含んでいるから、
冷却空気が扁平フィルター３１内で塵埃を集積させるこ
とも阻止される。

【００１８】今述べたようなフィルター監視装置は扁平
帯型フィルター、いわゆるロールバンドフィルターや空
気清浄機にも具合良く設置することができる。

【００１９】図５では扁平フィルター３１を監視するた
めに反射式光電リレー装置９が設けられている。反射式
光電リレー装置９の送光部２４から出た光線３４は、ほ
ぼ垂直に扁平フィルター３１の表面３５にあたり、そこ
で反射されて反射光線３３として受光部２５に到達する
。受光部２５は、受光部２５に到達した光線３３の強度
に従って変化する電気的出力信号を発する。フィルター
３１に塵埃が集積することによって変化する光線３３の
強度は、このようにして電気的信号として電子評価回路
へ送られ、表示信号及び／または制御信号に変換される
。

【００２０】塵埃を含んだ空気流のエアフィルター５ま
たは１５への接近方向３２は自由に選ぶことができるが
、図２、図４、図５に示されているように、矢印３２の
方向に選定することが望ましい。このように選定すると
、光電リレー装置が浄化された排気流の中にあることに
なるので、塵埃の沈積による光電リレー装置の機能低下
は大巾に回避される。

【００２１】フィルターの材料は製造公差または材料の
変更及び塗料の散布によって違ってくるから、少なくと
も１回の基準（リファレンス）測定のためにもう一つ別
の光電リレー装置を設けるのが有利である。この基準光
電リレー装置はフィルターの塵埃が集積していない個所
で基準値を測定する。基準値は電子評価回路の基本（ベ
ース）値として使用することができる。

【００２２】複数個の光電リレー装置１６，１６’をフ
ィルターの表面に配分させて、各測定点で検出した受光
光線の強度を、例えば「総和信号」として評価または演
算処理するのも有利である。

【００２３】本実施例で使用された光電リレー装置、即
ちｕ字形光電リレー装置、反射式光電リレー装置におい
ては、赤外線領域の光線によって最も良い機能成果をあ
げることが判明した。

【００２４】次に本発明の実施態様を列記しておく。

【００２５】１．光電リレー装置の光線は赤外線領域に
あることを特徴とする、請求項１に記載の装置。

【００２６】２．放射された光線はフィルターの表面に
対してほぼ垂直に整向されていることを特徴とする、請
求項１又は上記第１項に記載の装置。

【００２７】３．塵埃を含んだ空気流は、フィルター（
５，１５，３１）の、光電リレー装置（９，１６）を設
けた側とは逆の側からフィルター（５，１５，３１）に
接近することを特徴とする、請求項１及び上記第１，第
２項のいずれか一つにに記載の装置。

【００２８】４．監視すべきフィルター（５，１５，３
１）に、数個の光電リレー装置（９，１６，１６’）が
分散して設けられ、光電リレー装置の出力信号は総和値
としてまとめて評価されることを特徴とする、請求項１
または上記第１、第２、第３項のいずれか一つに記載の
装置。

【００２９】５．光電リレー装置は反射式光電リレー装
置（９）であることを特徴とする、請求項１または上記
第１項から第４項までのいずれか一つに記載の装置。

【００３０】６．反射式光電リレー装置（９）の光線は
、反射器（１０）を介してフィルター（５）の外面（１
２）へ向けられ、フィルターの表面（１２）から反射器
（１０）を介して反射式光電リレー装置（９）の受光部
へ戻ることを特徴とする、上記第５項に記載の装置。

【００３１】７．蓋部分（４）によって密閉可能な塵埃
容器（３）を有し、光電リレー装置（９）は蓋部分（４
）に設けられ、反射器（１０）は塵埃容器（３）の内壁
（１１）に固定されていることを特徴とする、上記第６
項に記載の装置。

【００３２】８．光電リレー装置はｕ字形光電リレー装
置（１６）であることを特徴とする、請求項１または上
記第１項から第４項のいずれか一つに記載の装置。

【００３３】９．フィルター（５）は、ひだ形フィルタ
ー（１５）であって、ｕ字形光電リレー装置（１６）の
両方のアーム（２２，２３）は二つのひだ部（１７，１
８）及び両者に共通のひだ（１９）にオーバーラップし
、その際送光部（２４）から受光部（２５）へ進む光線
（２１）は、両方のひだ部（１７，１８）を通過するこ
とを特徴とする、上記第８項に記載の装置。

【００３４】１０．ｕ字形光電リレー装置は保持部（２
６）によってひだ形フィルター（１６）と固定連結され
、かつひだ形フィルターと共に交換可能なユニットを形
成していることを特徴とする、上記第９項に記載の装置
。

【００３５】１１．ｕ字形光電リレー装置（１６）は、
アーム（２２，２３）によって扁平フィルター（３１）
とオーバーラップしており、送光部（２４）から受光部
（２５）へ進む光線はフィルター（３１）を通過するこ
とを特徴とする、上記第８項に記載の装置。

【００３６】

【発明の効果】本発明によって設けられた光電リレー装
置により、エアフィルターの塵埃集積量を、簡単かつ精
密に、特に空気流の体積の変動とは無関係に検出するこ
とができる。従って、光電リレー装置によって制御され
る表示器は非常に正確に表示を行なう。放射された光線
の強度は、フィルターの蓄積量に応じて弱まる。その際
、検知可能な光線の強度の低下は電気出力信号に変換さ
れ評価回路で評価される。評価回路は電気的な作動信号
を発して、例えばエアフィルターの汚染度を示す光学的
表示器を制御し、及び／または例えばフィルターを取り
付けた空気清浄機のスイッチを切るために制御装置に作
用を及ぼす。いつフィルターを掃除するか又は新しいフ
ィルターと交換するか、あるいは、例えばロールバンド
フィルターの場合、いつ汚れたフィルター面を移動させ
るかを簡単かつ正確に見極めることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】反射式光電リレー装置を備えた吸塵機の縦断面
図である。

【図２】ひだ部に設けられたｕ字形光電リレー装置を有
するひだ型フィルターの横断面図である。

【図３】ｕ字形光電リレー装置を有するひだ形フィルタ
ーカートリッジを示す図である。

【図４】ｕ字形光電リレー装置を有する扁平フィルター
の断面図である。

【図５】反射式光電リレー装置を備えた扁平フィルター
バンドの断面図である。

【符号の説明】

１　　　　　　　　　　吸塵機 ３　　　　　　　　　　塵埃容器 ６，２１，３３，３４　　　　　　　　　　光線９　　
　　　　　　　　反射式光電リレー装置１３　　　　　
　　　表示器 １５　　　　　　　　ひだ形フィルター１６　　　　　
　　　ｕ字形光電リレー装置２２，２３　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　アーム２６　　　　　　　
　保持部

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】空気流から塵埃を除去するために空気流の
   中に設けられているエアフィルターの汚染度を表示する
   ための装置であって、エアフィルターの汚染度測定装置
   が表示器と接続されている前記装置において、汚染度測
   定装置は光電リレー装置（９，１６）であることを特徴
   とする装置。