TW201516352A - 空氣清淨機 - Google Patents

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TW201516352A
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casing
airflow
blown
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Ayumi Saiki
Sota Komae
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Mitsubishi Electric Corp
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Abstract

提供空氣清淨機，其不會帶給室內的人不快感，並且可以縮短室內清淨化所必須的時間。空氣清淨機1包括：殼體2、送風裝置5、清淨化裝置7、導風裝置8、控制裝置12等。在空氣清淨機1動作時，藉由清淨化裝置7，將從吸入口3吸入殼體2內部的空氣清淨化，並將該空氣從吹出口4吹出。控制裝置12，在空氣清淨機1的使用者選擇了指定風量的特定的運轉模式的情況下，執行風量維持控制。在風量維持控制中，在送風裝置5從吹出口4吹出空氣的風量維持在一定的狀態下，依據污染物質的檢出狀態藉由導風裝置8改變空氣的風速。藉此，不會帶給室內的人被風吹到的感覺，並且可以提高塵埃的除去效果，能夠在維持使用者的舒適性的同時縮短室內清淨化所必須的時間。

Description

空氣清淨機
本發明係關於具有將吸入的空氣清淨化並吹出的功能之空氣清淨機。
過去已知有例如專利文獻1所記載之空氣清淨機。過去技術的空氣清淨機包括：檢出包含於空氣中的污染物質的濃度之手段；以及控制空氣的吹出風量的手段。而且，該空氣清淨機，使室內的空氣循環，同時監視污染物質的濃度，藉此，捕捉髒污發生源並改變風扇強度(吹出風量)，而縮短室內清淨化所需要的時間。
其他的過去技術，為例如已知的專利文獻2所記載之空氣清淨機。該空氣清淨機，檢知在室內的人，並且控制空氣的吹出方向使得人不會直接被風吹到。藉由上述的其他的過去技術，從空氣清淨機吹出的風不會令人有不快感。
先行技術文獻
專利文獻
專利文獻1：日本特許第2854615號公報
專利文獻2：日本特公昭61-38778號公報
上述的專利文獻1中記載之過去技術，採用的控制為，改變風扇強度以控制吹出風量，選擇性地將空氣向污染發生源的方向吹出，藉此，以除去污染物質。但是，在此控制中有如後的問題，在室內循環的氣流的風量上升，此氣流會直接吹到室內的人而帶來不快感。
另一方面，在專利文獻2中記載的過去技術中，控制空氣的吹出方向以使得室內的人不會被風吹到，因此不會帶來不快感，但是，因為使空氣避開人吹出，而造成拉長室內清淨化所需時間的問題。
本發明係為了解決如上述的問題，其目的在於提供空氣清淨機，其不會帶給室內的人不快感，並且可以縮短室內清淨化所必須的時間。
本發明的空氣清淨機，其包括：殼體，具有空氣的吸入口和吹出口；送風裝置，將空氣從該吸入口吸入該殼體內部並將該空氣從該吹出口吹出；清淨化裝置，將流入該殼體內部的空氣清淨化；導風裝置，其變更由該送風裝置在該殼體內部產生的氣流的流路面積；控制裝置，其控制該送風裝置及該導風裝置；及風量維持控制手段，在該送風裝置從該吹出口吹出空氣的風量維持在一定的狀態下，使得由該導風裝置改變該空氣的風速。
依據本發明，不會帶給室內的人被風吹到的感 覺，並且可以提高塵埃的除去效果。因此，能夠在維持使用者的舒適性的同時縮短室內清淨化所必須的時間。
1‧‧‧空氣清淨機
2‧‧‧殼體
3‧‧‧吸入口
4‧‧‧吹出口
5‧‧‧送風裝置
6‧‧‧風路
7‧‧‧清淨化裝置
8‧‧‧導風裝置
8A、8B‧‧‧可動體
8C、8D‧‧‧驅動部
10‧‧‧污染物質檢出裝置
11‧‧‧外部檢出裝置
12‧‧‧控制裝置
21‧‧‧空氣清淨機
22‧‧‧導風裝置
22A‧‧‧可動體
22B‧‧‧驅動部
31‧‧‧空氣清淨機
32‧‧‧導風裝置
32A、32B、32C、32D‧‧‧可動體
41‧‧‧空氣清淨機
42‧‧‧導風裝置
42A‧‧‧可動體
第1圖顯示本發明實施形態1的空氣清淨機的立體圖。
第2圖顯示沿著第1圖中箭頭所示A-A線剖開的空氣清淨機的縱剖面圖。
第3圖顯示本發明實施形態1中，將空氣清淨機的風量維持在一定的狀態下的風速和塵埃除去效率之關係的實驗資料。
第4圖顯示本發明實施形態2的空氣清淨機的縱剖面圖。
第5圖顯示本發明實施形態3的空氣清淨機的立體圖。
第6圖顯示本發明實施形態4的空氣清淨機的縱剖面圖。
以下，說明本發明的實施形態。再者，在本說明書中使用的各圖中，對於共同的元件係標示以相同的符號，並省略重複的說明。
實施形態1
第1圖到第3圖係顯示本發明的實施形態1。第1圖顯示本發明實施形態1的空氣清淨機的立體圖，第2圖顯示沿著第1圖中箭頭所示A-A線剖開的空氣清淨機的縱剖面圖。如這些圖所示，本實施形態的空氣清淨機1包括：殼體2、吸入口3、吹出口4、送風裝置5、清淨化裝置7、導風裝置8、控制裝置12等。另外，空氣清淨機1設置於例如靠近室內任何一個壁面的位置，使其於殼體2的後面部朝向該壁面，並將殼體2的前面部朝向室內空 間的狀態下運轉。
殼體2形成為例如四角形的箱形狀，在其內部收納 有送風裝置5、清淨化裝置7、控制裝置12。在殼體2的前面部設有用以將室內空氣吸入殼體2內的吸入口3，在殼體2的上面部設有用以將吸入殼體2內的空氣吹出的吹出口4。吹出口4形成為例如細長的四角形狀的開口部，從殼體2的前方觀看時，其係在左右方向延伸。因此，成為長方形狀的吹出口4的開口端的2個長邊，在殼體2的前後方向彼此相對。
送風裝置5為，將空氣從吸入口3吸入殼體2內並將該空氣從吹出口4吹出的裝置，其係由例如電動風扇等構成。送風裝置5的吹出側，透過風路6和吹出口4連接。風路6由略筒狀的風管等構成，其係將從送風裝置5吹出的空氣導向吹出口4，同時防止該空氣漏到殼體2內。另外，在殼體2的內部，除了風路6以外，也可以設置將送風裝置5產生的氣流整流的整流構造。
清淨化裝置7為，將由送風裝置5吸入殼體2內的空氣予以清淨化的裝置，其配置於送風裝置5的吸入側和吸入口3之間。吸入殼體2內的空氣，通過清淨化裝置7而被清淨化之後，從吹出口4吹出。在此所謂的「清淨化」為，例如將浮游在空氣中的塵埃、煙、病毒、細菌、霉菌、過敏原、臭氣氛子等的污染物質去除之意，更具體言之，其係意味補集這些污染物質，使其不活化，吸附及分解的動作。清淨化裝置7，可以使用例如過濾空氣的濾器、在電極間產生高電場或活性氧以去除污染物質的電壓施加裝置、組合該電壓施加裝置和該濾器的 機構等。
導風裝置8，為變更由送風裝置5在殼體2內部產生 的氣流的流路面積的裝置，具體言之，其改變吹出口4的開口面積。導風裝置8具有：1組(2個)的可動體8A、8B、以及驅動部8C、8D。可動體8A、8B為，在殼體2的左右方向，由例如和吹出口4具有相同尺寸的長方形狀的平板等形成，延伸貫穿吹出口4的全長。而且，可動體8A、8B，一方的長側邊的基端側以可以擺動的方式安裝在對應於吹出口4的開口端的位置的殼體2上。另外，可動體8A、8B，另一方的長側邊的尖端側，突出於蓋住吹出口4的開口的位置，亦即遮住氣流的流路的位置。
可動體8A、8B其中之一的可動體8A，安裝在吹出 口4的前側的開口端，另一方的可動體8B則安裝在吹出口4的後側的開口端。亦即，1組的可動體8A、8B係配置為，夾著從吹出口4吹出之氣流的流路而在殼體2的前後方向彼此相對。另一方面，驅動部8C、8D係為用以使可動體8A、8B擺動的機構，其具有圖未顯示的馬達等。
而且，導風裝置8，藉由驅動部8C、8D使可動體 8A、8B當中的至少一者擺動，藉此，能夠對應於可動體8A、8B的擺動位置而改變氣流的流路面積。在此情況下，可動體8A、8B的尖端側構成為，擺動使得其彼此靠近及離開，而改變在該尖端側之間行程的流路的面積。另外，導風裝置8，使可動體8A、8B不對稱地擺動，藉此，能夠使得從吹出口4吹出的空氣之吹出方向在前方和上方之間於上下方向擺動。另外， 在以下的說明中，以「吹出角度」來表示相對於上下方向的空氣吹出方向。
藉由上述導風裝置8，使1組的可動體8A、8B互相 靠近及離開、使其不對稱地擺動，藉此，能夠改變從吹出口4吹出氣流的流路面積及吹出角度。因此，能夠用1組的可動體8A、8B而用簡單的構成實現可改變流路面積及吹出角度的機構。
繼之，說明本實施形態的空氣清淨機1的控制系 統。空氣清淨機1具有：包含污染物質檢出裝置10及外部檢出裝置11的檢測系統、以及控制裝置12。污染物質檢出裝置10係檢出吸入殼體2內的空氣中的污染物質的量之裝置，其配置於例如殼體2內之清淨化裝置7的上游側。另外，污染物質檢出裝置10由例如組合了塵埃感測器、氣體感測器、風速感測器等的複合型感測器構成。
在此，塵埃感測器係由半導體元件、光學元件等 構成，檢出在空氣中的塵埃的濃度。氣體感測器由半導體元件等構成，其檢出臭氣分子、VOC等的有害氣體。風速感測器由超音波元件等構成，將風速的變動轉換為電流值。而且，這些感測器的檢出結果，從污染物質檢出裝置10輸出到控制裝置12。再者，上述各感測器的組合僅為一例，本發明並不限定於上述各感測器的組合而構成的污染物質檢出裝置10。
外部檢出裝置11係為檢出空氣清淨機1的設置環 境，其設置於例如殼體2的前面部。另外，外部檢出裝置11由組合了障礙物感測器、動體感測器、熱感測器、濕度感測器等 的複合型感測器構成，其具備(圖未顯示)能夠改變對象物的檢出方向的可動機構。在此，障礙物感測器由光感測器、超音波感測器、影像辨識感測器等構成，其檢出在室內有無障礙物以及到壁面的距離(亦即，室內的大小)等。動體感測器由光感測器、溫度感測器等構成，其藉由檢出照度及溫度等的變化，而捕捉到人及動物等的移動。
熱感測器，能夠基於溫度來辨別人及動物、及無 生物之障礙物。另外，濕度感測器的輸出，係用於對應空氣中的濕度以修正上述各感測器的感度。另外，在外部檢出裝置11中，上述各感測器的組合僅為一例，本發明並不限定於上述各感測器的組合而構成的外部檢出裝置11。更具體言之，外部檢出裝置11包括下列至少一個檢出裝置：檢出室內的人的人檢出裝置、檢出室內的障礙物的障礙物檢出裝置、及檢出室內大小的大小檢出裝置。
控制裝置12為，控制包含送風裝置5及導風裝置8 在內的空氣清淨機1的動作狀態之裝置，其具有圖未顯示的計算處理裝置、輸出入埠、及記憶電路等。上述感測器統和控制裝置12的輸入側連接，包含送風裝置5、導風裝置8的驅動部8C、8D等的致動器則和控制裝置12的輸出側連接。而且，控制裝置12，依據感測系統的輸出來驅動致動器，藉此使空氣清淨機1動作。
繼之，說明本實施形態的空氣清淨機1的動作。當 空氣清淨機1動作時，控制裝置12驅動送風裝置5、導風裝置8以及上述感測系統。藉此，殼體2的內部，從吸入口3吸入空氣， 由清淨化裝置7將此空氣清淨化之後，再透過送風裝置5和風路6從吹出口4吹出。此時，控制裝置12，藉由感測系統檢出關於室內的大小、障礙物等的資訊。在此資訊中也包含關於到室內的最遠壁面的距離的資訊。
控制裝置12，依據這些資訊，藉由導風裝置8的驅 動部8C、8D擺動可動體8A、8B，調整從吹出口4吹出空氣的吹出角度，同時調整送風裝置5的風扇的回轉數。藉此，對應於室內的大小和障礙物，而將從吹出口4吹出空氣的吹出角度和風量控制在最適當的狀態。此最適當狀態之一例為，控制裝置12，使空氣從吹出口4朝向前方的斜上方吹出。該空氣在距離空氣清淨機1最遠的壁面附近的位置吹到天花板，再沿著該壁面下降，然後沿著地板回到空氣清淨機1的位置，以在整個房間中循環。如上述般，基於室內的資訊控制空氣的吹出角度和風量，藉此，使得從吹出口4吹出的空氣在整個房間中循環，同時能夠使該空氣清淨化。因此，能夠有效率地在短時間內將室內的空氣清淨化。
(風量維持控制)
在空氣清淨機1的使用者選擇了指定風量的特定的運轉模式(靜音模式等)的情況下，由控制裝置12執行風量維持控制。所謂的風量維持控制為，將從吹出口4吹出空氣的風量維持在一定的狀態下，依據污染物質的檢出狀態等，由導風裝置8改變空氣的風速。具體的例子為，在風量維持控制中，首先，依據使用者指定的風量等來決定送風裝置5(亦即，風扇)的目標回轉數，將送風裝置5的實際回轉數維持在與目標回轉數一 致的狀態。
在風量維持控制中，將送風裝置5的回轉數維持在 一定的狀態下，由污染物質檢出裝置10檢出吸入殼體2內之空氣中的污染物質的量。繼之，在污染物質的量在預先設定的規定值以上的情況下，使導風裝置8的可動體8A、8B彼此靠近，藉此，減少從吹出口4吹出氣流的流路面積。藉由此處理，將吹出口4所吹出的空氣的風量及風向維持一定，同時，能夠增加該空氣的風速。藉此，隨著在室內循環的氣流，能夠使污染物質快速到達吸入口3。因此，能夠維持使用者指定的風量，同時提高污染物質的淨化效率。
另外，上述處理的污染物質的檢出量降低到未滿 規定值的情況下，藉由使可動體8A、8B彼此遠離，使得從吹出口4吹出之氣流的流路面積增加到原本的狀態(在檢出規定值以上的污染物質之前的狀態)。藉由此處理，不改變從吹出口4吹出空氣的風量及風向，而能夠使該空氣的風速回復到原本的狀態。因此，能夠將增加風速的處理的持續時間抑制在最低限度。
(避開人的控制)
另一方面，在使用者選擇了避開人模式的情況下，由控制裝置12執行避開人的控制。所謂避開人的控制為，藉由導風裝置8的可動體8A、8B控制空氣的吹出角度，以使得從吹出口4吹出的空氣不會吹到人。在避開人的控制執行時，可以同時執行前述的處理，以對應於污染物質的檢出量藉由可動體8A、8B來增減從吹出口4吹出氣流的流路面積。
繼之參照第3圖，說明本實施形態的控制達成之效 果。第3圖顯示本發明實施形態1中，將空氣清淨機的風量維持在一定的狀態下的風速和塵埃除去效率之關係的實驗資料。此實驗資料為藉由後述方式得到的資料，在已產生塵埃的實驗室內使空氣清淨機1運轉，在實驗室內的9個位置當中全出可得到塵埃除去效果的位置的個數(效果發現位置個數)。所謂的效果發現位置個數定義為，維持不會使得被風吹而產生不舒服的感覺(被吹感)的一定風量，並且，產生所欲的風速的狀態下，塵埃的除去速度在一定的基準以上的位置的數量。另外，上述的實驗資料表示，在維持風量為一定的狀態下，由導風裝置8造成之4階風速變化的情況之效果發現位置個數的變化。
第3圖所示的實驗資料中可知，從吹出口4吹出空 氣的風速越大，則效果發現位置個數增加。如此，藉由風量維持控制，藉由在將吹出空氣的風量維持在一定的狀態下使風速增大，就不帶給室內的人被吹感，而能夠提高塵埃的除去效率。因此，能夠在維持使用者的舒適性的同時縮短室內清淨化所必須的時間。另外，在實施形態1中，風量維持控制表示風量維持控制手段的具體例。
實施形態2
繼之，參照第4圖，說明本發明實施形態2。第4圖顯示本發明實施形態2的空氣清淨機的縱剖面圖。如此圖所示，本實施形態的空氣清淨機21係構成為和上述實施形態1幾乎相同，具有導風裝置22。但是，導風裝置22具有：裝在吹出口4的後側之開口端的1個可動體22A、以及使該可動體22A擺動的驅動 部22B，而在吹出口4的前側之開口端並不配置可動體。
在如上述般構成的本實施形態中，也能夠對應於 可動體22A的擺動位置而改變從吹出口4吹出氣流的流路面積，因此，能夠得到和實施形態1幾乎相同的效果。具體言之，導風裝置22，藉由使可動體22A擺動以向前方倒下，而減少該流路面積。另外，藉由使可動體22A擺動以向上方立起，而能夠增加該流路面積。另外，在吹出口4、風路6等的部位，也可以設置整流機構，其和導風裝置22連動並將空氣整流。
實施形態3
繼之，參照第5圖，說明本發明實施形態3。第5圖顯示本發明實施形態3的空氣清淨機的立體圖。如此圖所示，本實施形態的空氣清淨機31係構成為和上述實施形態1幾乎相同，具有導風裝置32。但是，導風裝置32具有：由可動體32A及32B、以及可動體32C及32D構成的2組(4個)可動體，以及擺動這些可動體32A、32B、32C、32D的驅動部(圖未顯示)。
可動體32A、32B、32C、32D係為，在殼體2左右 方向上，由例如具有吹出口4的一半長度尺寸的長方形狀的平板形成。而且，可動體32A、32C以可擺動的方式安裝在吹出口4的前側的開口端，並在吹出口4的長邊方向並排配置。其他的可動體32B、32D，以可擺動的方式安裝在吹出口4的後側的開口端，並在吹出口4的長邊方向並排配置。另外，吹出口4的長邊方向為，和從吹出口4吹出氣流的流動方向垂直的方向，和殼體2的左右方向一致。
亦即，2組的可動體32A及32B、以及可動體32C及 32D，相對於從吹出口4吹出氣流的流動方向並列配置。而且，1組可動體32A及32B，配置為夾住從吹出口4吹出氣流的整個流路當中從前方觀看時的左半邊的流路，在殼體2的前後方向上彼此相對。這些可動體32A及32B能夠藉由驅動部擺動以彼此靠近或遠離，或者非對稱地擺動。另外，另外1組的可動體32C及32D，係配置為夾著從前方觀看時為右半邊的流路，並在前後方向彼此相對。這些可動體32C及32D能夠藉由驅動不，以相同於可動體32A及32B的方式擺動。
若如上述構成本實施形態，則能夠在從吹出口4吹 出氣流的流路剖面上的複數位置，分別個別地改變其流路面積及吹出角度。亦即，空氣清淨機31，藉由可動體32A及32B改變從吹出口4的左半邊吹出氣流的風速及吹出角度，藉由可動體32C及32D改變從吹出口4的右半邊吹出氣流的風速及吹出角度。因此，除了和實施形態1幾乎相同的效果之外，還能夠從吹出口4朝向複數個方向吹出氣流，或能夠使在各個方向上的風速相異，而能夠更精確地控制在室內的空氣的流動。
另外，在本實施形態3中，可以為分別藉由相異的 驅動部使4個可動體32A、32B、32C、32D擺動的構成，也可以藉由共通的驅動部使並排配置的可動體32A、32C或可動體32B、32D擺動。
實施形態4
繼之，參照第6圖，說明本發明實施形態4。第6圖顯示本發明實施形態4的空氣清淨機的縱剖面圖。如此圖所示，本實施形態的空氣清淨機41係構成為和上述實施形態1幾乎相同， 具有導風裝置42。不過，導風裝置42具有：滑動式的可動體42A、以及使該可動體42A滑動的驅動部(圖未顯示)。
可動體42A係由例如平板等構成，在殼體2左右方 向上具有和吹出口4相同的長度尺寸。另外，可動體42A，嵌合在形成於吹出口4的開口端附近的長溝上，其能夠在相對於從吹出口4吹出氣流的流路垂直的進入及後退方向(例如，殼體2的前後方向)滑動。而且，可動體42A在氣流的流路上向著進入的方向滑動時，吹出口4的開口面積，亦即從吹出口4吹出氣流的流路面積減少，風速增大。另外，可動體42A在氣流的流路上向著後退的方向滑動時，吹出口4的開口面積，亦即從吹出口4吹出氣流的流路面積變大，風速增大。
如上述般構成的本實施形態中，藉由控制裝置12 控制驅動部並使可動體42A滑動，也能夠對應於可動體42A的滑動位置改變上述流路面積。因此，能夠得到和實施形態1幾乎相同的效果。
另外，在上述實施形態3中，2組的可動體32A及 32B、以及可動體32C及32D，相對於從吹出口4吹出氣流的流動方向並列配置。不過，本發明並不以此為限，也可以構成為3組以上的可動體相對於氣流的流動方向並列配置。同樣地，在上述實施形態2、4中，也可以構成為2個以上的可動體22A、42A相對於氣流的流動方向並列配置。
另外，在上述實施形態1到4中，雖分別例示了個 別的構成，但本發明並不僅限於這些個別的構成。亦即，本發明中，也可以將例如實施形態1到4當中可組合的複數構成組 合，藉此實現單一的空氣清淨機。具體例為，在本發明中構成為，藉由組合實施形態1、4，將滑動式的可動體42A配置在吹出口4的前部側和後部側雙方，從兩側改變吹出口4的開口面積。
1‧‧‧空氣清淨機
2‧‧‧殼體
3‧‧‧吸入口
4‧‧‧吹出口
5‧‧‧送風裝置
6‧‧‧風路
7‧‧‧清淨化裝置
8‧‧‧導風裝置
8A、8B‧‧‧可動體
8C、8D‧‧‧驅動部
11‧‧‧外部檢出裝置
12‧‧‧控制裝置

Claims (7)

  1. 一種空氣清淨機，其包括：殼體，具有空氣的吸入口和吹出口；送風裝置，將空氣從該吸入口吸入該殼體內部並將該空氣從該吹出口吹出；清淨化裝置，將在該殼體內部流動的空氣清淨化；導風裝置，其變更由該送風裝置在該殼體內部產生的氣流的流路面積；控制裝置，其控制該送風裝置及該導風裝置；及風量維持控制手段，在該送風裝置從該吹出口吹出空氣的風量維持在一定的狀態下，使得由該導風裝置改變該空氣的風速。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之空氣清淨機，該導風裝置具有可動體，其基端側設置為可在該殼體側擺動，其尖端側向該氣流的流路突出，對應於該可動體的擺動位置而改變該流路面積。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之空氣清淨機，該導風裝置具有可動體，其能夠在相對於該氣流的流路之進入及後退方向滑動，對應於該可動體的滑動位置而改變該流路面積。
  4. 如申請專利範圍第2或3項所述之空氣清淨機，將1組的該可動體配置為夾著該氣流的流路而彼此相對，藉由該1組的可動體彼此靠近及離開而改變該流路面積。
  5. 如申請專利範圍第2或3項所述之空氣清淨機，將複數個該可動體並列配置於與該氣流的流動方向垂直的方向上，藉 由該等複數個可動體個別的擺動，而在該氣流的流路剖面上的複數位置分別改變該流路面積。
  6. 如申請專利範圍第1~3項中任一項所述之空氣清淨機，其包括檢出空氣中的污染物質的量的污染物質檢出裝置，該風量維持控制手段，在該污染物質檢出裝置檢出的污染物質的量在規定值以上的情況下，由該導風裝置使該氣流的流路面積減少，在污染物質的量未滿該規定值的情況下，使該氣流的流路面積增加。
  7. 如申請專利範圍第1~3項中任一項所述之空氣清淨機，其包括下列至少一個檢出裝置：檢出室內的人的人檢出裝置、檢出室內的障礙物的障礙物檢出裝置、及檢出室內大小的大小檢出裝置，其中該控制裝置，依據該檢出裝置及該污染物質檢出裝置的檢出結果，控制從該吹出口吹出空氣的吹出方向及風量。
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