JPS62266335A - 空気清浄機 - 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】 産業上の利用分野 本発明は、空気の汚れを検知して作動する自動型の空気
清浄機に関するものである。

従来の技術 従来、この種の空気清浄機知おける空気の汚れを検出す
るセンサーとしては、一対の発光素子と受光素子を光学
的に対向して配置し、その間知検出用の空気を送り込み
、空気中の塵埃の量により受光素子が受光する光量が変
化するのを検出する、いわゆる光学式塵埃計の原理を応
用したものを使用し、この出力を増幅してリレーを駆動
して運転を制御するものであった。

発明が解決しようとする問題点 このような従来の構成では、煙草の煙のように白く粒子
の小さな塵埃が、粒子面で光の乱反射をおこして充分に
光量を減少させないため、センサーの感度かにぷいとい
うこと、これを補うためてセンサー出力を犬きく増幅し
ようとすると増、福器の安定性が悪くなるということか
ら、これを応用した空気清浄機は感度が鈍く、空気の汚
染度が上っても動きにくいということ、または安定性が
悪く誤動作しやすいといった問題があった。

本発明はこのような問題点を解決するもので、応答速度
が速く、かつ、安定性が良好で誤動作の少ない空気清浄
機を提供することを目的とするものである。

問題点を解決するための手段 前記目的を達成するため、本発明は大気中のガス濃度に
より素体の抵抗値が変化するガスセンサーと、電源投入
後所定の期間ガスセンサーをエージングする手段と、エ
ージング終了後ただちにガス濃度を測定し空気の汚れ度
合を測定する手段と、前記測定結果を一時記憶する手段
と、漸時経過後ガス濃度を測定しガス濃度変化量により
以降の処理を判定する手段と、前記判定手段により得ら
れた結果によりファンモータ運転時間を決定する手段と
、ファンモータへの通電を制御するファンモータ駆動手
段とを備えた構成としたものである。

作　　　用 この構成により、煙草の煙や、食物を焼いたときに出る
煙の検出を、煙と同時に発生する還元性ガスをガスセン
サーにより代行し、かつ、電源投入直後はエージング手
段によりガスセンサーが安定するまで待ち、ガス濃度測
定手段により常てガス濃度を測定しその測定値を一時記
憶手段に記憶させて、運転判定手段によシ記憶された旧
ガス清度と測定された新ガス濃度を比較してガス濃化量
を演算し、その変化量が日常起こりうる変化内か、また
は、その範囲を越えてガス濃度が減少したか増加したか
を判定し、減少した場合には記憶されたガス濃度の変更
、増加した場合は運転時間決定手段により増加量に応じ
たタイマ時間で空気清浄機をファンモータ駆動手段にて
運転すると同時に、さらに、前記測定手段、運転判定手
段によりガス濃度変化を監視し元のガス濃度に戻った場
合は、空気清浄機の設置された部屋の窓等があけられ換
気されたものとしてただちに運転を停止し、決定された
タイマ時間の運転を終了した場合には、そのときのガス
濃度を再度測定し、一時記憶された画側定値を新開定値
に変更して、再度前述のガスセンサーエージング後の処
理を始める。

実施例 以下本発明の一実施例を図にもとづき説明する。

第１図は本発明の一実施例を示す空気溝、争機の構成図
であり、第１図において、１は外枠でダクト構造を有し
、２ばその吸気口、３はその排気口である。外枠はその
内部にファンモータ５を取付けこれにより７７ン４を回
転させ、また、吸気口２には空気浄化フィルム（以下フ
ィルタと称す）６を取付けてあり、吸気口２より外部の
空気を吸い込みフィルタ６てより空気を浄化して排気口
３よシ排気する。吸排気による空気流の少ない場所には
ガスセンサー７が外気に接するように置かれ、空気中の
ガス濃度を変投して得られる空気信号をパネル８の内部
にある制御装置９に入力している。

制御装置９は、電源投入後ガスセンサー７の抵抗値が安
定するまで所定の時間これに通電だけをするエージング
手段１０と、この後ガスセンサー７の出力を入力する空
気汚れ度合測定手段１１と、測定された結果を一時記憶
する空気汚れ記憶手段１２と、漸時経過後のガスセンサ
ー出力の変化量により以降の運転を判定する運転判定手
段１３と、この判定結果に基づいてファンモータ運・伝
時間を決定する運転時間決定手段１４を、ファンモータ
５への通電を制御するファンモータ駆動手段１６とから
構成されている。なお、１６は自動運転設定ボタンであ
る。

次に、第３図により、空気清浄機自動運転の原理を説明
すると、電源投入後所定の期間ガスセンサー７をエージ
ングしてより、空気の汚れ度合を測定しこれを初期値ｔ
０　として記憶し、適当な期間をおいて（又は連続的に
）空気の汚れ度合を測定し初期値と比較し、ある限度Ｔ
Ｂ以上汚れると（第２図のＹ軸において下方が空気の汚
れの増す方向である）その汚れ度合変化量を判定して、
それに応じたタイマ時間を決定し、ファンモータをタイ
マ運転し始め、空気汚れ度合が実線のように変化してタ
イマ運転終了後まで初期値ｔ。に復帰しない場合は前記
決定したタイマ運転終了後、空気汚れ度合を測定してこ
れを新たな初期値として記憶する。また、空気汚れ度合
が破線のように変化し、ファンモータ５のタイマ運転途
中に初期値ｔｏに復帰した場合には、ただちにファンモ
ータ６を停止し初期値ｔ０の更新はしないようにする。

これは、空気清浄機がフィルタ２により塵埃を取除いて
も空気中のガス濃度は取除けないのに着目するもので、
タイマ運転終了後は塵埃を取除いたとして新たな初期値
を設定するものである。

第２図は要部の具体的な回路の一例を示す。制御装置９
はマイクロコンピュータ１８および周辺回路から構成さ
れている。ここに示すマイクロコンピュータ１８ば、Ｃ
ＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭおよび入出力部を有する、いわゆ
るワンチップマイコンである。

ガスセンサー７は、Ａ／Ｄ変換器１７を介してマイクロ
コンピュータ１８の入力部に接続されている。これによ
りガスセンサー７からのガス濃度信号が２進符号に変換
されてマイクロコンピュータ１８に読込まれる。

パネル８に設けられた自動運転設定ボタン１６および、
本書では請求しない自動運転以外の時の動作をするマイ
クロコンピュータ１８に組込まれた手段の実行を指示す
る図示しないボタンは、押されたかどうかを判断するよ
うにマイクロコンピュータ１８に入力されている。

一方交流電源２１に、ファンモータ５とトライアック１
９の直列回路が接続され、また、トライアック１９のＴ
１　　端子の接続される交流電源２１の一端は制御回路
９の電源の一端（図では＋Ｖ側）と接続され、マイクロ
コンピュータ１８の出力がローレベルトナリマイクロコ
ンピュータ１８にトライアック１９のゲート端子より電
流を吸込むよう制御する時にトライアック１９を導通す
るよう構成されている。

したがって、ガスセンサー７からのガス濃度データに基
づきマイクロコンピュータ１８がファンモータ５をタイ
マ運転すると判断したとすると、前記マイクロコンピュ
ータ１８の出力をローレベルとしてファンモータ制御信
号は「オン」信号を出力し、トライアック１９を駆動し
てファンモータ５へ電力供給する。

また、タイマ運転の終了またはガスセンサー７からのガ
ス濃度データにより、マイクロコンピュータ１８がファ
ンモータＳを停止すると判断したとすると、前記マイク
ロコンピュータ１８の出力をハイレベルとしてファンモ
ータ制御信号は「オフ」信号を出力し、トライアック１
９の駆動をやめてファンモータ５への電力供給を中止す
るように構成されている。

次に上記のように構成した空気清浄機の動作を第４図の
フローチャートを用いて説明する。ただし、自動運転設
定ボタン１６は自動運転を指示するように設定されてい
るものとする。電源投入後、マイクロコンピュータ１８
の初期化をしてから、内蔵のＲＯＭに記憶された第４図
のフローチャートに示す自動運転プログラムの平頂に従
って動作を開始する。

ｉｆ、ステップ１０１のエージング過程で、所定の期間
（たとえば５分間）ガスセンサー７に通電し性能が安定
するのを待ち、ステップ１０２でガス濃度をり１１定す
るが、この測定は実際は短期間に変動するガス濃度を正
確に測定するだめある期ステップ１０３でプログラムに
予め組み込まれている相当汚れたガス濃度（たとえば、
密閉した６畳の部屋で煙草を一度に３本程度すった時の
ガス濃度）Ｔｏ　と比較して動作開始初期より空気が汚
れているかどうかを判定し、ガス濃度が高く空気が汚れ
ている時にはステップ１０４へ移り所定の時間（たとえ
ば３０分間）運転してから、また空気がそこまで汚れて
いない時には直接ステップ１０５へ移り初期の測定値ｔ
。をＴ。とじて記憶する。漸時間抜（たとえば１０秒後
）にステップ１０６で再度ガス濃度ｔ１　　を測定しス
テップ１０７でこれが先に記憶したＴ。と比較しである
値ＴＡ以上減って空気が清浄化したかどうか判定し、清
浄化されている場合はステップ１０８へ移り先に記憶し
たｔ。の値をＴｏからｔｌ　　の値として更新してステ
ップ１０５へ戻り再度記憶し、そうでない場合はステッ
プ１０９へ移りＴｏからある値ＴＢ以上城って空気が汚
れたかどうか判定し、ＴＢ以上汚れていない場合はステ
ップ１０６へ戻り再度光に説明したステップ１０６〜１
０９を実行する。

ここでＴＡおよびＴＢの値は通常起こり得るガス濃度の
変動幅（たとえば水素ガス感度に換算して５〜１０　ｐ
ｐｍの範囲の値）である。さてステップ１０９で１３以
上空気が汚れていると判定された場合には、ステップ１
１０へ移り更にＴＣ以上（Ｔｃ＞ＴＢ）空気が汚れてい
るかどうか判定し、空気の汚れが初期ガス濃度ｔ０より
ＴＢ以上汚れたがＴＣまで汚れていない場合はステップ
１１１へ移りファンモータ５を短期間だけ運転すると決
定し、Ｔｃ以上汚れている場合にはステップ１１２へ移
りファンモータ５を長時間運転すると決定する。ここで
、先述のプログラムに組込まれたＴ。

の値、変動幅ＴＢ　、　ＴＣの値について説明すると、
大ホール用とか家庭用とかの空気清浄機の用途別機種に
よって値は変えられるべきものであるが、たとえば家庭
用機種としては一般的な日本家塁の一部屋の大きさを６
畳程度であるとして、通常の汚れていない空気の水素ガ
ス感度に換算したガスセンサーの測定値は４　ｐｐｍ程
度であるので、Ｔ。

はやや大きく汚れた空気を想定（密閉１．た６畳の部屋
で煙草３本を同時に吸ったとき）して２４　ｐｐｍとし
、ＴＢ　としては少し汚れた空気（密閉した６畳の部屋
で煙草１〜２本を同時に吸ったとき）を想定して変動幅
として１０ｐｐｍ程度、　ＴＣとしてはかなり汚れた空
気（密閉した６畳の部屋で煙草４〜６本を同時に吸った
とき）を想定して変動幅として３０　ｐｐｍ程度の各値
を設定するのが適当である。

さて、プログラムがステップ１１１または１１２に達し
て短または長時間タイマ運転を決定してから後は同様な
プログラムによる処理をとなるので今、例として短時間
タイマ運転のプログラムについて説明すると、ステップ
１１３ａにて漸時間（たとえば６分間）経過後ガス濃度
ｔ２　を測定しくこの測定は数回測定して平均値をとる
）、ステップ１１４ａで元の値Ｔ０以下に戻ったかどう
かを判定し、戻った場合はステップ１１６ａに移ってフ
ァンモータ５の運転をすぐに停止し、新しい測定（直ｔ
２をＴ。に変更してステップ１０５へ戻り、元の値Ｔｏ
以下には戻らなかった場合は１１５ａへ移り、特に説明
しないマイクロコンピュータ内蔵のカウンタと比較して
タイマ運転が終了したかどうかを判定して終了していな
い場合はステップ１１３ａへ戻り、終了した場合はステ
ップ１１８に移ってすぐファンモータ６の運転を停止し
、ステップ１１９に移ってガス濃度ｔ３を測定し、ステ
ップ１２０に移ってＴ。をｔ３に変更してステップ１０
５へ戻る。上記タイマ時間の値は、用途別機種や送風量
によって変えられるべきものであるが、家庭用機種とし
て少し汚れた空気を清浄化する短時間タイマとして、３
０分程度、かなり汚れた空気を清浄化する長時間タイマ
として１時間程度が現実に要求される処理速度である。

なお、タイマ時間は２通りでなく、汚れ度合判定ステッ
プを増やしてもっと多数通りのタイマ時間のプログラム
を用意しても良い。

また、説明の便宜上、自動運転設定ボタン１６は電源投
入前に設定しておくとしたが、電源投入後設定の有無に
かかわらずプログラムで設定入力の割込みを受付けるよ
うにしても良いが、本発明の構成上大きな要素ではない
ので特に説明しない。

上記実施例の構成（でよれば、空気清浄機を自動運転に
設定して、空気清浄機では制御し得ない空気のガス濃度
を検出して空気中の煙草を吸った時や、食物を焼いたと
きに出る煙を検出することに換え自動的に運転をして煙
を減少させるものである。

発明の効果 以上の実施例の説明からも明らかなよう：″Ｃ本発明は
、自動運転のとき、日常起こり得るガス濃度変化では誤
動作せず、ガス濃度が限度以上減少した場合には比較の
基準ガス濃度をこれに更新し、ガス濃度が限度以上増加
した場合にはただちにファンモータ５のタイマ運転をし
、かつ、タイマ運転中でも漸時経過後ガス濃度が減って
元に戻った場合には運転を停止するため、空気の汚れに
対する応答が非常て速く、なおかつ、誤動作の少ないと
いう効果が得られるものである。

寸だ、家庭用の空気清浄機としては、特に煙草の煙や食
物を暁いた時に発生する煙を除去することが要求される
ため、こういった方面での使用には特に有効である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す空気清浄機の構成図、
第２図は同空気清浄機の要部の回路図、第３図は自動運
転判定のための原理を示すガス濃度変化図、第４図は自
動運転判定のためのプログラムの一例を示すフローチャ
ートである。 ２・・・・・・空気浄化フィルタ、４・・・・・・ファ
ン、６・・・・・・ファンモータ、７・・・・・・ガス
センサー、１０・・・・・・エージング手段、１１・・
・・・・空気汚れ測定手段、１２・・・・・・空気汚れ
記憶手段、１３・・・・・・運転判定手段、１４・・・
・・・運転時間決定手段、１５・・・・・・７アンモ一
タ駆動手段。 代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ほか１名筆　
３　図 電　　　　　　　　　　　　　　　　・印、５劃之りよ
び５唱え珍見記遼Σ（す。 境 ■λ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 大気中のガス濃度により素体の抵抗値が変化するガスセ
   ンサーと、電源投入後所定の期間前記ガスセンサーをエ
   ージングする手段と、前記ガスセンサーが検出したガス
   濃度を測定し空気の汚れ度合を測定する手段と、前記測
   定結果を一時記憶する手段と、漸時経過後ガス濃度を測
   定しガス濃度変化量により以降の運転を測定する手段と
   、前記判定手段により得られた結果よりファンモータ運
   転時間を決定する手段と、ファンモータへの通電を制御
   するファンモータ駆動手段とを備えた空気清浄機。