JPH05309222A - 空気清浄機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ほこり付着による粉塵センサーの感度劣化に
対して、使用時間または使用環境の違いに応じて感度切
り換えをおこない、適切に運転制御できる空気清浄機を
提供する。 【構成】 発光素子１１と受光素子１２からなる粉塵セ
ンサー１０の出力信号により、空気中のほこりを除去す
る集塵用送風機８の制御を行う空気清浄機において、通
電累計時間をＥＥＰＲＯＭ１５に記憶し、マイコン１３
に設定した基準時間を越えた場合に自動的に感度調整を
行い、長期使用による粉塵センサー１０の出力劣化を補
正して空気清浄機の運転を正常に保つ。また、粉塵セン
サー１０の電圧出力の変化をＶ／Ｆ変換回路２６で周波
数のパルスに変換してマイコン２７に入力し、この変換
信号をＥＥＰＲＯＭ１５に通電累計時間として記憶させ
ることにより、粉塵センサー１０の表面汚れの経時変化
と周囲の汚染状態を通電累計時間の変動要因に含めて計
測できるため、室内環境の違いによる空気清浄機の感度
変化を適正な時期に補正して、空気清浄機の運転を正常
に保つ。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は家庭で使用される空気清
浄機に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、空気清浄機には発光素子と受光素
子からなる粉塵センサーが使用されている。

【０００３】従来、この種の空気清浄機は、図８に示す
ような構成であった。すなわち、空気清浄機の本体１０
１の前面には吸い込み口１０２と、その後方にプリフィ
ルタ１０３および高性能フィルター１０４を設けてい
る。

【０００４】本体１０１の前面上部に設けた送風制御回
路１０５は粉塵センサー１０６を搭載し、制御回路１０
５は本体１０１内の送風装置１０７を運転制御し、本体
１０１の上部に送風装置１０７からの吹出口１０８が開
口している。粉塵センサー１０６は発光素子１０９と受
光素子１１０からなり、発光素子１０９と受光素子１１
０の間に浮遊するほこりが増加して受光素子１１０の出
力が変化すると、制御回路１０５が働いて送風装置１０
７を駆動させるものである。

【０００５】上記構成において粉塵センサー１０６が室
内の汚染空気を検出して送風装置１０７が動作すると、
綿ぼこりのような大きなほこりはプリフィルター１０３
で除去され、タバコの煙のような細かいものは目の細か
な高性能フィルター１０４を通過するときに捕集され、
吹き出し口１０８から清浄空気として吹き出すものであ
った。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】このような従来の構成
では、発光素子１０９および受光素子１１０の表面は常
に室内の空気にふれているので、長期間使用すると発光
素子１０９および受光素子１１０の表面にほこりが付着
してくる。このような状態で発光素子１０９と受光素子
１１０の間に浮遊するほこりが増加すると受光素子１１
０の出力の変化が少なくなり、空気清浄機の正確な運転
制御ができなくなるという課題を有していた。

【０００７】また、空気清浄機を設置している部屋ごと
に空気の汚染状態は異なるため、長期間使用していると
粉塵センサー１０６の汚れ度合いにも差が生じ、使用環
境による粉塵センサー１０６の感度の違いにより、適正
な運転制御ができないという課題を有していた。

【０００８】本発明は上記従来の課題を解決するもの
で、粉塵センサー１０６の表面にほこりが付着しても、
粉塵センサー１０６の感度補正を自動的におこない、空
気清浄機を適正に運転制御することを第１の目的とす
る。

【０００９】第２の目的は空気清浄機が使われる環境に
応じて粉塵センサーの感度補正を行う時期を自動的に調
整し、空気清浄機を適正に運転制御することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明の第１の目的を達
成するための第１の手段は、本体の吸込口の後流側に設
けた集塵ユニットと、この集塵ユニットに通風する送風
機と、発光素子と受光素子からなる粉塵センサーと、こ
の粉塵センサーの出力を濃度基準電圧と比較して前記送
風機の運転制御をおこなうマイクロコンピューターと、
累計通電時間を記録する時間記録器を有し、前記マイク
ロコンピューターは通電基準時間および複数の濃度基準
電圧を記憶し、前記時間記録器に記録した累計通電時間
が前記通電基準時間に達したとき、濃度基準電圧を切り
換えてなる構成としたものである。

【００１１】また、第２の目的を達成するための第２の
手段は、変換器は粉塵センサーの出力をその出力変化に
ほぼ比例する信号に変換し、この信号をマイクロコンピ
ュータは時間記録器に入力することにより、記録する累
計通電時間の長さを変化させてなる請求項１記載の構成
としたものである。

【００１２】

【作用】本発明は上記した第１の手段の構成により、空
気清浄機の積算通電時間が基準時間を経過したとき、粉
塵センサーの出力に対するマイクロコンピューター内部
の判断基準値を切り換えることにより、発光素子と受光
素子の表面に付着したほこりによる粉塵センサーの感度
低下を補正することができるものである。

【００１３】また、第２の手段の構成により粉塵センサ
ーの使用環境の違いに対して、粉塵センサーの発光素子
と受光素子の表面に付着するほこり量に応じて記録する
積算通電時間が調整されることになり、適正な時期に感
度低下の補正をおこなうことができる。

【００１４】

【実施例】以下、本発明の第１実施例を図１〜図５を参
照しながら説明する。図示のように、製品本体１の前面
には室内の空気を吸い込む吸込口２と、この背面にプリ
フィルター３と、目の細かな高性能フィルター７が組み
込まれ、さらに集塵用送風機８が通風路９内に設けられ
ている。本体１の天面には吹出口４を備え、本体１の前
面上部には複数個のスリット６と運転操作をおこなうス
イッチ５を設け、スリット６の裏側には粉塵センサー１
０と制御回路基板１６が配置されている。粉塵センサー
１０は発光素子１１と受光素子１２を対向して配置した
構成で、発光素子１１と受光素子１２の間に存在する粉
塵粒子により光量が減衰することを応用したもので、図
３に示すように粉塵センサー１０の周囲１立方メーター
の１分間あたりの粉塵量の増大にともない出力電圧が増
加するものである。

【００１５】制御回路基板１６はマイクロコンピュータ
ー１３（以下、マイコンと呼ぶ）およびその周辺回路か
ら構成され、マイコン１３は前記粉塵センサー１０の出
力電圧を入力とし、通電時間を累積して記録するＥＥＰ
ＲＯＭ１５および集塵用送風機８駆動用の制御回路１４
が接続されている。

【００１６】上記構成において基本的な動作を説明する
と、空気清浄機は製品本体１の前面から室内の空気を吸
い込み、比較的大きなゴミはプリフィルター３で除去
し、細かなほこりは前記高性能フィルター７で除去し、
清浄空気として本体上面の吹き出し口４より室内に放出
する。また粉塵センサー１０の特性は使用時間が短いと
きは図４に示す実線Ａに示す高い電圧を出力するが、粉
塵センサー１０の使用時間が長くなると発光素子１１と
受光素子１２の表面にほこりが付着し、粉塵センサー１
０の出力電圧が図４の破線Ｂのように低下してくる。

【００１７】次に空気清浄機の動作を図５のフローチャ
ートを用いて説明すると、ステップ１７でマイコン１３
のクロックパルスをカウントして総使用時間の積算を行
うためのタイマーをつくり、ステップ１８でタイマーの
値を判定し、ステップ１９でＥＥＰＲＯＭ１５の値を書
き変えて現在までの総使用時間の記憶を行う。ステップ
２０はＥＥＰＲＯＭ１５の値を読み込み、ステップ２１
でマイコン１３内にあらかじめ記憶した値と比較をおこ
ない、使用時間に応じてステップ２２またはステップ２
３の切り換えを行う。つまり、ステップ２１で使用時間
が短いと判断した場合は、ステップ２３で粉塵センサー
１０の電圧をマイコン１３に読み込み、その値が１Ｖ以
下のときは清浄状態であるので、ステップ２５へ進み、
集塵用送風機８の停止状態を維持し、ステップ２３で粉
塵センサー１０の電圧が１Ｖ以上のときは、粉塵が多い
のでステップ２４へ進み空気清浄機の集塵用送風機８を
動作させる。

【００１８】また、ステップ２１でＥＥＰＲＯＭ１５の
値とマイコン１３内に記憶した値と比較して所定の使用
時間以上と判断した場合、ステップ２２で粉塵センサー
１０の電圧をマイコン１３に読み込み、０．８Ｖ以下の
ときはステップ２５へ進み、空気清浄機の停止状態を維
持する。ステップ２２でマイコン１３に読み込んだ値が
０．８Ｖ以上のときはステップ２４へ進み、集塵用送風
機８を動作させる。つまり、粉塵センサー１０の総使用
時間が所定時間を越えたときに粉塵センサー１０の出力
電圧の判定基準電圧を１Ｖから０．８Ｖに自動的に切り
変えて、粉塵センサー１０の感度低下を補正することに
より、避けることのできない粉塵センサー１０の汚れに
対処して、空気清浄機の運転制御を正常に保つようにす
るものである。

【００１９】つぎに本発明の第２の実施例について図６
および図７を参照しながら説明する。図６に示すように
第１実施例に対して異なる点は粉塵センサー１０の出力
電圧をＶ／Ｆ変換器２６を介してマイコン２７に入力し
ているところであり、他は同一構成である。このＶ／Ｆ
変換器２６は入力電圧に比例した周波数のパルスを出力
するもので、電圧値が低いときは低い周波数、電圧値が
高いときは高い周波数を出力する。マイコン２７はＶ／
Ｆ変換器２６で変換された周波数のパルスを受けて、粉
塵センサー１０の累計使用時間としてＥＥＰＲＯＭ１５
に記憶させる。

【００２０】上記構成において、空気清浄機の動作を図
７に示すフローチャートを用いて説明を行う。なお第１
実施例と同一動作のステップは同一番号を付して説明を
省略し、異なるステップの説明を主体に行う。まず総使
用時間を積算するためステップ２８で粉塵センサー１０
の出力電圧がＶ／Ｆ変換回路２６に入力され、その電圧
に応じた周波数がマイコン２７に入力され、その周波数
をカウントしてＥＥＰＲＯＭ１５に粉塵センサー１０の
累計使用時間を記憶させる。

【００２１】つまり室内空気汚染度小の場合は粉塵セン
サー１０の出力電圧が小さいため、ＥＥＰＲＯＭ１５に
は積算時間が短縮されて記録される。また室内空気が汚
れている場合は粉塵センサー１０の出力電圧が大きいた
め、ＥＥＰＲＯＭ１５には積算使用時間が長めに記録さ
れる。従って粉塵センサー１０の出力電圧に基づいて、
計測時間の比率を変えながら粉塵センサー１０の累積使
用時間を記憶することができるので、粉塵センサー１０
の感度切り換え時間を適切に定めることができる。ステ
ップ２８以降は実施例１と同様の働きを行う。

【００２２】このように、本発明の第２の実施例によれ
ばＥＥＰＲＯＭ１５に記憶される使用時間の経過を周囲
の汚れ度に応じて変化させるので室内空気の汚染度に左
右されることなく粉塵センサーの汚れが進行する適切な
タイミングで感度切り換えを行うことができる。

【００２３】

【発明の効果】以上の実施例から明らかなように、本発
明によれば、粉塵センサーの発光素子および受光素子の
粉塵付着による感度劣化に対して、所定の使用時間後に
粉塵センサーの感度をマイコン内部で補正するので、経
時変化による感度劣化を自動的に調整して、空気清浄機
の運転を正常に保つことができるという効果のある空気
清浄機を提供できる。

【００２４】また、空気清浄機の置かれた汚染環境の違
いに対応できるように、粉塵センサーの出力の大きさに
合わせて累積使用時間が調整されるので、粉塵センサー
の補正のタイミングを適正に行うことができ、室内の汚
染度や使用時間の変化に対応させて、空気清浄機を適切
に運転制御することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例の空気清浄機の断面図

【図２】同外観斜視図

【図３】同ブロック回路図

【図４】同粉塵センサーの特性図

【図５】同フローチャート図

【図６】本発明の第２実施例の同ブロック回路図

【図７】同フローチャート図

【図８】従来例の空気清浄機の断面図

【符号の説明】

１ 本体 ２ 吸込口 ３ プリフィルター（集塵ユニット） ７ 高性能集集塵フィルター（集塵ユニット） ８ 送風機 １０ 粉塵センサー １１ 発光素子 １２ 受光素子 １３ マイクロコンピューター １５ ＥＥＰＲＯＭ（時間記録器） ２６ Ｖ／Ｆ変換器（変換器） ２７ マイクロコンピューター

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】本体の吸込口の後流側に設けた集塵ユニッ
   トと、この集塵ユニットに通風する送風機と、発光素子
   と受光素子からなる粉塵センサーと、この粉塵センサー
   の出力を濃度基準電圧と比較して前記送風機の運転制御
   をおこなうマイクロコンピューターと、累計通電時間を
   記録する時間記録器を有し、前記マイクロコンピュータ
   ーは通電基準時間および複数の濃度基準電圧を記憶し、
   前記時間記録器に記録した累計通電時間が前記通電基準
   時間に達したとき、濃度基準電圧を切り換えてなる空気
   清浄機。
2. 【請求項２】変換器は粉塵センサーの出力をその出力変
   化にほぼ比例する信号に変換し、この信号をマイクロコ
   ンピュータは時間記録器に入力することにより、記録す
   る累計通電時間の長さを変化させてなる請求項１記載の
   空気清浄機。