JPH08103618A - 空気清浄機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 集塵フィルタの交換時期を正確に判定するこ
とのできる空気清浄機を提供する。 【構成】 回転数検知装置７により集塵フィルタを交換
した直後のファン用のモータ６の回転数と、通常運転時
のモータ回転数とを検知する一方、電源電圧検知部１４
からの電源電圧情報及び温度検知センサ１２からの温度
情報に基づいて、それぞれ検知されたモータ回転数を補
正するようにする。また、交換直後の補正回転数と、周
波数検知部１５からの周波数情報に応じて求められた別
の周波数での回転数を基準回転数として記憶する。そし
て、制御装置８は、基準回転数と運転時の回転数とを比
較し、その差が所定値以上となった場合に集塵フィルタ
が交換時期となったと判定する。さらに、集塵フィルタ
が交換時期となったと判定すると報知制御部１８に信号
を出力し、集塵フィルタが交換時期となったことを報知
手段に報知させるようにする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、室内の空気に含まれる
塵埃を集塵フィルタにて除去して空気を浄化する空気清
浄機に関し、特にその集塵フィルタの交換時期を報知す
るようにしたものに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、室内の空気を吸い込んで本体内部
に着脱可能に取り付けられた集塵フィルタにより空気に
含まれる塵埃を除去して空気を浄化した後、この浄化空
気を室内に吹き出すようにした空気清浄機がある。

【０００３】そして、このような空気清浄機としては、
例えば図８に示すように空気清浄機本体１の一側面１ａ
に吸気口２を形成し、室内の空気を矢印に示すように吸
気口２から吸い込んだ後、この吸気口２に着脱可能に取
り付けられた集塵フィルタ３を通過させて本体１の上面
１ｂに形成された吐出口４から室内に吹き出すようにし
たものがある。なお、同図において、５はファン、６は
ファン用のモータである。

【０００４】ところで、この集塵フィルタ３は、使用す
るにつれて汚れるようになるので適当な時期に交換する
必要があるが、その交換時期を、例えばモータの回転数
が集塵フィルタ３の目詰まりが進むにつれ上昇するよう
になるという特性を利用して通常運転時のモータ回転数
が所定値以上となった時とするようにしたものがある。
なお、このような空気清浄機では、モータ回転数がフィ
ルタ交換を必要とするような回転数となった場合には、
フィルタ交換ランプを点灯させ、集塵フィルタが交換時
期となったことを表示するようにしている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところが、このような
従来の空気清浄機においては、モータの性能によっては
モータを駆動するための電源が同じ大きさでも回転数が
異なるようになる一方、電圧変動、周囲温度の変動、使
用電源の周波数の違いによっても回転数が異なるように
なると共に、取り付ける集塵フィルタの性能によっても
回転数が異なるようになる。

【０００６】したがって、このようにモータの性能や集
塵フィルタの性能、又は電圧や周囲温度の変動等により
異なるようになるモータ回転数が所定値以上となった場
合でも、集塵フィルタが交換時期となっているとは判定
することができないという問題点があった。

【０００７】そこで、本発明はこのような問題点を解決
するためになされたものであり、集塵フィルタの交換時
期を正確に判定することのできる空気清浄機を提供する
ことを目的とするものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、本体
に吸気口を形成する一方、ファンを回転させて前記吸気
口より室内の空気を吸い込み前記本体内に着脱可能に取
り付けられた集塵フィルタを通過させた後、吐出口から
室内に吹き出すようにした空気清浄機において、前記フ
ァン用のモータの回転数を検知する回転数検知手段と、
前記集塵フィルタを交換した直後、前記回転数検知手段
にて検出される前記モータの回転数と通常運転時の前記
モータの回転数とを比較し、その差が所定値以上となっ
た場合に前記集塵フィルタが交換時期となったと判定す
るフィルタ交換時期判定手段と、前記フィルタ交換時期
判定手段からの信号に応じて前記集塵フィルタが交換時
期となったことを報知手段に報知させるフィルタ交換時
期報知制御手段とを備えたものである。

【０００９】請求項２の発明は、前記モータを駆動する
ための電源の電圧を検知する電源電圧検知手段を備える
と共に、前記フィルタ交換時期判定手段は前記集塵フィ
ルタ交換時の回転数及び運転時の回転数を前記電源電圧
検知手段からの電源電圧情報に基づいて基準電圧におけ
る回転数にそれぞれ補正して比較するようにしたもので
ある。

【００１０】請求項３の発明は、室内温度を検知する温
度検知手段を備えると共に、前記フィルタ交換時期判定
手段は前記集塵フィルタ交換時の回転数及び運転時のモ
ータ回転数を前記温度検知手段からの温度情報に基づい
て基準温度における回転数に補正して比較するようにし
たものである。

【００１１】

【作用】請求項１の発明では、回転数検知手段により、
本体内に着脱可能に取り付けられた集塵フィルタを交換
した直後のファン用のモータの回転数と、通常運転時の
モータの回転数とを検知するようにする。そして、フィ
ルタ交換時期判定手段により、フィルタ交換時のモータ
回転数と運転時の回転数とを比較し、その差が所定値以
上となった場合に集塵フィルタが交換時期となったと判
定するようにする。さらに、このように集塵フィルタが
交換時期となったと判定すると、フィルタ交換時期判定
手段からフィルタ交換時期報知制御手段に信号を出力
し、集塵フィルタが交換時期となったことを報知手段に
報知させるようにする。

【００１２】請求項２の発明では、フィルタ交換時期判
定手段は、モータを駆動するための電源の電圧を検知す
る電源電圧検知手段からの電源電圧情報に基づいて集塵
フィルタ交換時の回転数及び運転時の回転数を基準電圧
における回転数にそれぞれ補正して比較するようにす
る。

【００１３】請求項３の発明では、フィルタ交換時期判
定手段は、室内温度を検知する温度検知手段からの温度
情報に基づいて集塵フィルタ交換時の回転数及び運転時
のモータ回転数を基準温度における回転数に補正して比
較するようにする。

【００１４】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図面を参照して説
明する。

【００１５】図１は、本発明の一実施例に係る空気清浄
機の概略側面断面図である。なお、同図において、図８
と同一符号は同一又は相当部分を示している。

【００１６】図１において、７は空気清浄機本体１の内
部に設けられ、モータ６の回転数を検知するための回転
数検知手段であるモータ回転数検知装置であり、このモ
ータ回転数検知装置７にて検知されたモータ回転数は、
図２に示すように本体１の所定位置に設けられると共に
マイコン等で構成されて空気清浄機の動作を制御する制
御装置８に入力されるようになっている。

【００１７】また、本体１の上面１ｂには、図３に示す
ような操作パネル９が設けられており、この操作パネル
９にはスタートボタン１０ａや集塵フィルタ３を交換し
た際に押されるフィルタ交換ボタン１０ｂを含む各種ボ
タン１０や、報知手段の一例としてＬＥＤを点灯させて
フィルタ交換時期を報知するフィルタ交換時期報知部１
１ａを含む各種ＬＥＤ表示部１１が配設されるようにな
っている。

【００１８】さらに、この操作パネル９には、室内温度
を検知するための温度検知手段である温度検知センサ１
２が配設されるようになっており、この温度検知センサ
１２からの室内温度情報は図２に示すように制御装置８
に入力されるようになっている。なお、スタートボタン
１０ａやフィルタ交換ボタン１０ｂが操作されたことを
示す信号はスイッチ回路１３を介して制御装置８に入力
されるようになっている。

【００１９】また、本体１の内部には、モータ６を駆動
するための電源の電圧を検知し、電源電圧の大きさに応
じた電気信号を制御装置８に入力する電源電圧検知手段
である電源電圧検知部１４と、電源の周波数が５０Ｈｚ
であるか６０Ｈｚであるかを検知し、それに応じた電気
信号を制御装置８に入力する周波数検知手段である電源
周波数検知部１５とが配設されるようになっており、こ
れら電源電圧検知部１４及び電源周波数検知部１５から
の電源電圧情報及び電源周波数情報も制御装置８に入力
されるようになっている。

【００２０】ところで、この制御装置８は、スタートボ
タン１０ａが押されると、これに応じて電動機駆動部１
６にモータ駆動信号を発生してモータ６を回転させるよ
うにしているが、スタートボタン１０ａが押されなくと
も、フィルタ３が交換された後、フィルタ交換ボタン１
０ｂが押された際には所定時間モータ６を駆動するよう
にしている。

【００２１】そして、このようにフィルタ３が交換され
た後にモータ６を駆動することにより、フィルタ交換直
後のモータ６の回転数を検知すると共に、検知された回
転数を、温度検知センサ１２からの室内温度情報及び電
源電圧検知部１４からの電源電圧情報によりそれぞれ補
正し、さらに電源周波数検知部１５からの電源周波数情
報により周波数毎の回転数を求め、このようにして求め
られた回転数を基準回転数としてデータ記憶部１７に記
憶するようにしている。

【００２２】また、この制御装置８は、空気清浄運転を
開始した後も所定のタイミングでモータ６の回転数を検
知する一方、この検知された回転数に対して検知時にお
ける室内温度情報、電源電圧情報及び電源周波数情報に
より補正等を行なう一方、フィルタ交換時期判定手段と
して作用してデータ記憶部１７から基準回転数を読み出
し、補正後の回転数と比較するようにしている。そし
て、基準回転数よりも運転時の回転数が所定値Ｎｕｐよ
りも多くなった場合には、フィルタ交換時期報知制御手
段である報知制御部１８にフィルタ交換報知信号を出力
してフィルタ交換時期報知部１１ａの図示しないＬＥＤ
を点灯するようにしている。

【００２３】なお、このように回転数を検知する際、温
度情報、電源電圧情報及び電源周波数情報にて回転数の
補正等を行なうことにより、モータ６やフィルタ３の個
別の性能や、電圧や周囲温度の変動等にかかわりのない
モータ回転数を求めることができるようになる。したが
って、このように補正された後のモータ回転数と基準値
とを比較することにより、正確なフィルタ交換時期を判
定できると共に、的確に交換報知を行なうことができる
ようになる。

【００２４】ところで、電源電圧変動に対する補正とし
ては、一般的に電源電圧とモータ回転数とは比例関係に
あることから、例えば検知された電源電圧値Ｅを基準電
圧、本実施例においては１００Ｖ時の値に補正する場合
は、次の数式を用いて補正するようにする。ここで、Ａ
１は係数、Ｎ０は検知時の回転数、Ｎ１は補正後の回転
数である。

【数式１】Ｎ１＝Ｎ０＋Ａ1（１００−Ｅ）

【００２５】また、室内温度変動の補正は、温度と回転
数との関係は、図４に示すようにほぼ比例関係にあるこ
とから、例えば検知された温度情報Ｔを基準温度、本実
施例においては２０℃の時の値に補正する場合は、次の
数式を用いて補正するようにする。ここで、Ａ２は係
数、Ｎ１は電源電圧変動補正後の回転数、Ｎ２は温度補
正後の回転数である。

【数式２】Ｎ２＝Ｎ１＋Ａ２（２０−Ｔ）

【００２６】さらに、電源周波数毎の回転数を求める場
合は、図５に示すように６０Ｈｚの電源周波数にて使用
されているときのモータ回転数が５０Ｈｚの電源周波数
にて使用されているときの回転数に比べて少なくなるこ
とから、モータ６が６０Ｈｚの電源周波数にて使用され
ているときの温度補正後の回転数Ｎ２から５０Ｈｚでの
電源周波数を求める場合には、所定値を加えるようにす
る。また、５０Ｈｚの電源周波数にて使用されていると
きの温度補正後の回転数Ｎ２から６０Ｈｚでの電源周波
数を求める場合には、逆に所定値を減じるようにする。

【００２７】なお、この所定値は、モータ６及びフィル
タ３の性能により異なることから、例えばモータ６を本
体１に組み込む前に５０Ｈｚの電源周波数と６０Ｈｚの
電源周波数にて使用した時の回転数を測定し、その時の
差をデータ記憶部１７に記憶するようにする。なお、本
実施例においては、その差は、同図に示すように３５ｒ
ｐｍとし、この値はフィルタ目詰まり率（％）に拘らず
ほとんど変わらないようになっている。

【００２８】次に、このように構成された空気清浄機の
フィルタ交換時期指示動作についてフローチャートを用
いて説明する。

【００２９】制御装置８は、空気清浄動作全体をプログ
ラムのメインルーチンに従って行なうようにしている
が、フィルタ交換時には図６のフローチャートに示すサ
ブルーチンを実行してフィルタ交換の基準値となるフィ
ルタ交換直後のモータ回転数を検出するようする。即
ち、集塵フィルタ３が交換され、フィルタ交換ボタン１
０ｂがオンとされると（判断５０のＹ）、フィルタ交換
の基準値となるフィルタ交換直後のモータ回転数を検出
するようモータ６の運転を開始する（処理５１）。

【００３０】そして、このようにモータ６を回転させ、
このときのモータ回転数Ｎ０、電源電圧Ｅ、温度Ｔ、電
源周波数Ｆを検知する（処理５２）。次に、モータ回転
数Ｎ０を、数式１に従って１００Ｖにおける回転数Ｎ１
に電圧補正する（処理５３）。さらに、このように電圧
補正された補正後の回転数Ｎ１を、数式２に従って室温
が２０℃における回転数Ｎ２に温度補正する（処理５
４）。

【００３１】次に、検出された電源周波数Ｆが５０Ｈｚ
か否かを判断し（判断５５）、電源周波数Ｆが５０Ｈｚ
の場合には（判断５５のＹ）、電圧補正及び温度補正後
のモータ回転数Ｎ２から３５ｒｐｍを引いてモータ回転
数Ｎ２を電源周波数Ｆが６０Ｈｚの場合の回転数Ｎ６０
を求める（処理５６）。また、電源周波数Ｆが６０Ｈｚ
の場合には（判断５５のＮ）、補正後のモータ回転数Ｎ
２に３５ｒｐｍを加えてモータ回転数Ｎ２を電源周波数
Ｆが５０Ｈｚの場合の回転数Ｎ５０を求める（処理５
７）。

【００３２】そして、このように電圧補正及び温度補正
を行なった後、検出された電源周波数Ｆが５０Ｈｚの場
合はその時の回転数Ｎ５０と、電源周波数Ｆが６０Ｈｚ
の場合でのモータ回転数Ｎ６０を、また検出された電源
周波数Ｆが６０Ｈｚの場合はその時の回転数Ｎ６０と、
電源周波数Ｆが５０Ｈｚの場合でのモータ回転数Ｎ５０
を基準回転数としてデータ記憶部１７に記憶し（処理５
８）、この後モータ６を停止する（処理５９）。

【００３３】一方、制御装置８は、このようにして基準
回転数を求めた後、空気清浄動作全体をプログラムのメ
インルーチンに従って行なうようにしているが、所定の
タイミングで図７に示すフローチャートにて示されるサ
ブルーチンを実行して集塵フィルタが交換時期となって
いるかどうかを判定するようにする。

【００３４】即ち、所定のタイミングでモータ回転数
Ｎ、電源電圧Ｅ、温度Ｔ、電源周波数Ｆを検知する（処
理６０）。次に、検出されたモータ回転数Ｎを、数式１
に従って１００Ｖにおける回転数Ｎ１'に電圧補正する
（処理６１）。さらに、このように電圧補正された補正
後の回転数Ｎ１'を、数式２に従って室温が２０℃にお
けるＮ２'に温度補正する（処理６２）。

【００３５】次に、検出された電源周波数Ｆが５０Ｈｚ
か否かを判断し（判断６３）、電源周波数Ｆが５０Ｈｚ
の場合には（判断６３のＹ）、データ記憶部１７から電
源周波数Ｆが５０Ｈｚの場合の基準回転数であるモータ
回転数Ｎ５０を読み出す（処理６４）。そして、このモ
ータ回転数Ｎ５０と、補正後の回転数Ｎ２'とを比較
し、その差がＮｕｐよりも多くなった場合には（判断６
５のＹ）、報知制御部１８にフィルタ交換報知信号を出
力してフィルタ交換時期報知部１１ａを点灯する（処理
６６）。

【００３６】また、検出された電源周波数Ｆが６０Ｈｚ
の場合には（判断６３のＮ）、データ記憶部１７から電
源周波数Ｆが６０Ｈｚの場合の基準回転数であるモータ
回転数Ｎ６０を読み出す（処理６７）。そして、このモ
ータ回転数Ｎ６０と、補正後の回転数とを比較し、その
差がＮｕｐよりも多くなった場合には（判断６８の
Ｙ）、報知制御部１８にフィルタ交換報知信号を出力し
てフィルタ交換時期報知部１１ａを点灯する（処理６
６）。なお、比較の結果、その差がＮｕｐよりも多くな
い場合には（判断６５，６８のＮ）、メインルーチンに
戻る。

【００３７】このように、集塵フィルタ３を交換した直
後のモータ６の回転数と、通常運転時のモータの回転数
６とを検知すると共に、検知されたそれぞれの回転数を
温度情報及び電源電圧情報にて回転数の補正を行なうこ
とにより、モータ６やフィルタ３の個別の性能や、電圧
や周囲温度の変動等にかかわりのないモータ回転数を求
めることができる。

【００３８】また、このように補正された後のモータ回
転数と基準値とを比較することにより、正確なフィルタ
交換時期を判定できると共に、的確に交換報知を行なう
ことができる。さらに、電源周波数情報にて電源周波数
が５０Ｈｚの場合の６０Ｈｚでの回転数、又は電源周波
数が６０Ｈｚの場合での５０Ｈｚの回転数を求めること
により、例えば使用周波数が異なる地域に引っ越しをし
た場合でも正確にフィルタ交換時期を報知することがで
きるようになる。

【００３９】なお、これまでの説明においては、温度と
回転数との関係はほぼ比例関係にあることから、数式２
においてＡ２は一定の係数としたが、このＡ２の値は、
室内温度毎に僅かに異なるものとなるので、予め室内温
度に応じたＡ２の値を実験等により求めておき、検知さ
れた室内温度に応じたＡ２の値を使用するようにすれ
ば、より補正を正確に行うことができるようになる。

【００４０】また、本実施例においては報知手段とし
て、ＬＥＤを点灯させてフィルタ交換時期を報知させる
ものとしたが、本発明はこれに限らず、ブザー等を鳴ら
すことによりフィルタ交換時期を報知させるものとして
もよい。

【００４１】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、集塵フィ
ルタを交換した直後に検知されたモータ回転数と、通常
運転時に検知されたモータの回転数とそれぞれ補正する
ことにより、モータやフィルタの個別の性能や電圧や周
囲温度の変動等にかかわりのないモータ回転数を求める
ことができる。そして、これら補正後の各回転数を比較
することにより、集塵フィルタの交換時期を正確に判定
報知することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係る空気清浄機の概略側面
断面図。

【図２】上記空気清浄機の制御装置の構成を示す図。

【図３】上記空気清浄機の操作パネルの上面図。

【図４】モータ回転数と温度との関係を示す図。

【図５】上記空気清浄機における電源周波数とモータ回
転数との関係を表す図。

【図６】モータ回転数の基準回転数を求めるためのフロ
ーチャート。

【図７】フィルタ交換時期を求めるためのフローチャー
ト。

【図８】従来の空気清浄機の概略側面断面図。

【符号の説明】

１ 空気清浄機本体 ２ 吸気口 ３ 集塵フィルタ ４ 吐出口 ５ ファン ６ モータ ７ モータ回転数検知装置 ８ 制御装置 １１ａ フィルタ交換時期報知部 １２ 温度検知センサ １４ 電源電圧検知部 １５ 電源周波数検知部 １７ データ記憶部

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 本体に吸気口を形成する一方、ファンを
   回転させて前記吸気口より室内の空気を吸い込み前記本
   体内に着脱可能に取り付けられた集塵フィルタを通過さ
   せた後、吐出口から室内に吹き出すようにした空気清浄
   機において、 前記ファン用のモータの回転数を検知する回転数検知手
   段と、 前記集塵フィルタを交換した直後、前記回転数検知手段
   にて検出される前記モータの回転数と通常運転時の前記
   モータの回転数とを比較し、その差が所定値以上となっ
   た場合に前記集塵フィルタが交換時期となったと判定す
   るフィルタ交換時期判定手段と、 前記フィルタ交換時期判定手段からの信号に応じて前記
   集塵フィルタが交換時期となったことを報知手段に報知
   させるフィルタ交換時期報知制御手段とを備えたことを
   特徴とする空気清浄機。
2. 【請求項２】 前記モータを駆動するための電源の電圧
   を検知する電源電圧検知手段を備えると共に、前記フィ
   ルタ交換時期判定手段は前記集塵フィルタ交換時の回転
   数及び運転時の回転数を前記電源電圧検知手段からの電
   源電圧情報に基づいて基準電圧における回転数にそれぞ
   れ補正して比較するようにしたことを特徴とする請求項
   １記載の空気清浄機。
3. 【請求項３】 室内温度を検知する温度検知手段を備え
   ると共に、前記フィルタ交換時期判定手段は前記集塵フ
   ィルタ交換時の回転数及び運転時のモータ回転数を前記
   温度検知手段からの温度情報に基づいて基準温度におけ
   る回転数にそれぞれ補正して比較するようにしたことを
   特徴とする請求項１記載の空気清浄機。