JP4134490B2 - 空気清浄装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、空気中に含まれているハウスダスト、花粉等のダストや臭い成分を除去して室内の空気を清浄化する空気清浄装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
近年、室内の空気には、ハウスダストの他に季節に応じて大気中を飛散する花粉が紛れ込んだり、室内に放置された芳香剤、食品、その他の臭い発生物からの臭いや室内にいる人間や動植物が発する臭いの他に排気ガス等の大気汚染による臭い成分が含まれる恐れがある。特に、ハウスダストや花粉等に対してアレルギーを示す人の数は年々増加しており、それにともなって室内の空気を清浄化する空気清浄装置の需要も増加している。
【0003】
従来の一般的な空気清浄装置は、空気取り入れ口と浄化した空気の取り出し口を有するハウジングを有し、このハウジング内に空気を取り込むためのファンと取り込んだ空気を浄化するためのフィルターが収容されてなる。フィルターとしては、所定の使用期間経過後に新品と交換する使い捨てタイプものや、再生を行うことにより繰り返し使用できるタイプのものがある。後者においては、通常、空気清浄装置内にフィルターの再生を行うための再生処理装置が設けられている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、従来は、フィルター使用後に再生処理を一定時間実施してフィルター機能を再生していた。この場合、空気の汚れ度合いとは無関係に一定時間の再生処理が実施されるので、フィルターの汚れがあまり酷くない場合でもフィルターの汚れが酷い場合と同じ条件で再生処理が行われていた。しかし、フィルターの汚れがあまり酷くない場合に必要以上の再生処理を行ってもその効果はほとんどなく、省エネルギーの観点からも無駄であった。
【0005】
【課題を解決するための手段】
そこで、本発明は、上記問題点に鑑みて、フィルターの再生に要する時間を空気の汚れを検知するセンサからの情報に基いて最適に制御することにより省エネ対策を施した空気浄化装置を提供するものである。すなわち、請求項1の発明は、空気取り入れ口と浄化した空気の取り出し口を有するハウジングと、前記ハウジング内に空気を取り込むためのファンと、前記ファンにより前記ハウジング内に取り込んだ空気を浄化するためのフィルターと、前記ハウジング内に取り込んだ空気の汚れを検知するセンサと、前記フィルターの再生処理を実施する再生手段と、前記センサから提供される信号に基づき、空気汚れがしきい値より低下したときに前記再生手段を制御する制御手段とを具備する空気清浄装置であって、前記制御手段は、前記フィルターを再生するのに要する時間である再生処理時間を前記センサが汚れを検出した時間および前記センサが検出した汚れのレベルの少なくとも一方に基いて決定することを特徴とする。
【0006】
請求項2の発明は、請求項1の発明において、空気清浄に用いられる放電極を有し、上記再生手段は前記放電極で生成されたプラズマを使用してフィルターの再生を行うものであることを特徴とする。
【0007】
請求項3の発明は、請求項1あるいは2の発明において、センサは、空気中のダストを検知するダストセンサであることを特徴とする。
【0008】
請求項4の発明は、請求項3の発明において、制御手段は、ダストセンサが汚れを検出した時間およびダストセンサが検出した汚れのレベルに基いて再生処理時間を決定することを特徴とする。
【0009】
請求項5の発明は、請求項1あるいは2の発明において、センサは、空気中の臭い成分を検知する臭いセンサであることを特徴とする。
【0010】
請求項6の発明は、請求項5の発明において、制御手段は、臭いセンサが臭いを検出した時間および臭いセンサが検出した臭いのレベルに基いて再生処理時間を決定することを特徴とする。
【0011】
請求項7の発明は、請求項1あるいは2の発明において、センサは、空気中のダストを検知するダストセンサおよび空気中の臭い成分を検知する臭いセンサを含むことを特徴とする。
【0012】
請求項8の発明は、請求項7の発明において、制御手段は、ダストセンサの検出した汚れのレベルと臭いセンサの検出した汚れのレベルとを比較し、汚れのレベルがより高い方に基いて再生処理時間を決定することを特徴とする。
【0013】
【発明の実施の形態】
添付図面を参照して、本発明の空気清浄装置の好ましい実施の形態について詳細に説明する。
【0014】
図1及び図2に示すように、本発明の実施例に基づく空気清浄装置1は、空気取り入れ口11および清浄化した空気の吐き出し口12を有するハウジング10、ハウジング内部に空気を取り込むためのファン30、ファンを駆動するためのモーター31、ハウジング内部に取り込んだ空気を浄化するためのプレフィルター42及びフィルター40を具備する。図中、番号13はグリルを、番号15は操作部を示す。
【0015】
また、空気清浄装置1の内部には、プラズマを使用して空気の脱臭を行うとともにフィルターの再生処理を実施するためのプラズマ生成部が設けられている。図中、番号50は、プラズマ脱臭に使用される放電極である。また、プラズマの生成やフィルターの再生処理時間は後述する制御部で制御される。
【0016】
空気清浄装置1には、ハウジング内に取り込んだ空気の汚れを検知するセンサとして、空気中のダストを検知するためのダストセンサ20および空気中の臭い成分を検知するための臭いセンサ22が搭載されている。図中、番号21は、人の動きを検出して自動的に空気清浄装置1をON状態にするための人感センサである。
【0017】
空気の汚れを検知するセンサとしては、上記の仕様に限定されない。例えば、臭いセンサやダストセンサをそれぞれ単独で搭載しても良い。具体的には、人感センサと臭いセンサのみの組み合わせや、人感センサとダストセンサのみの組み合わせを採用しても良い。また、人感センサは、本発明の空気清浄装置に必須の構成要素ではないので省略しても良い。さらに、人感センサの代わりに紫外線センサ等を使用しても良い。
【0018】
上記のような構成を有する空気清浄装置1においては、以下のようにして空気の清浄化が行われる。すなわち、空気清浄装置1が自動運転モードに設定されている場合は、人感センサ21が人の動きを検出するとモーター31が運転を開始してファン30を回転させる。自動運転モードにおいては、人の動きを検出すると一定時間運転を継続するように設定されており、この一定時間内に再び人の動きを人感センサ21が検出した場合には、そこからさらに一定時間運転を継続し、人の動きがこの一定時間内に検出される限り、延々とその運転を継続するようになっている。尚、ファンの運転開始と同時にハウジング10内部でプラズマが生成される。
【0019】
ファン30によって空気取り入れ口11からハウジング10内部に取りこまれた空気は、まずプレフィルター42で粗い埃が除去される。次いで、放電極50でプラズマ脱臭が行われ、埃などを帯電させる。次のフィルター40でプレフィルターで除去されなかった埃が除去され、臭い(ガス)成分はフィルター内部でプラズマ脱臭されるとともに脱臭剤(図示せず)で脱臭される。清浄化された空気は取り出し口12から外部に放出される。
【0020】
上記の空気清浄化処理において、ダストセンサ20や臭いセンサ22からの出力が所定の閾値を超えると、ハウジング10正面上部の操作部15におけるの空気汚れ表示が変化し、それに連動してファン運転レベルが制御される。実際には、ダストセンサ20や臭いセンサ21からの出力によって決定される運転レベルのうち最も高い運転レベルが選択される。
【0021】
空気を清浄化するために一定期間にわたってフィルターを使用することでフィルター性能が低下した場合、フィルター機能を再生するために再生処理を行う必要がある。以下に、本実施例の空気清浄装置1におけるフィルター再生処理の一例を図3及び図4を使用して説明する。
【0022】
ここで説明するフィルター再生処理においては、臭いセンサ22によって臭いが検知された時間に基いて再生処理時間を決定する。図3は、本再生処理のための制御回路ブロック図である。臭いセンサ20によって検知された情報を含む信号は、臭いレベル判定部60に送られる。臭いレベル判定部60における判定結果は、ファンレベル判定部63に送られ、そこでの判定結果に基いてファンの運転レベルが決定される。ファンレベル判定部63は、決定したファンの運転レベルに関する情報をファン運転制御部65に送り、ファン運転制御部65は、その情報に基いてモーター31、すなわちファン30の運転を制御する。これと同時に、ファンレベル判定部63は、プラズマ制御部64にプラズマの生成開始を示すON信号を送る。また、臭いレベル判定部60は、空気中の臭いレベルに関する情報を操作部15の臭いレベル表示部70に送る。
【0023】
図4(a)は、臭いセンサ22によって検知された臭いレベルの時間変化を示すグラフである。縦軸は、臭いレベルを示し、臭いが酷くなる方向に臭いレベル1(臭いが弱い)〜レベル4(臭いが強い)を付してある。横軸は時間である。図4(b)は、ファン30の運転レベルの時間変化を示すグラフである。ファンの運転レベルは、図4(a)の臭いレベルに基いて4段階に制御される。すなわち、臭いセンサによって検知された臭いレベルが上昇し、臭いレベル1に達すると、静音モードでファンを運転し、臭いレベル2に達すると、弱モードでファンを運転し、臭いレベル3に達すると、標準モードでファンを運転し、臭いレベルが4を超えると、急速モードでファンを運転する。また、図4(c)に示すように、静音モードの運転開始と同時に脱臭のためのプラズマが生成される。その後も臭いセンサ22から提供される信号に基いてファン30の運転レベルが制御され、臭いレベルが最終的にレベル1を下回るとそこからフィルターの再生運転が開始される。
【0024】
ところで、ファン30の静音モードでの運転開始時点、すなわちプラズマが生成された(プラズマON)時点から、タイマー67がスタートし、臭いがなくなるまでの時間、すなわち、上の例では臭いレベルが最終的にレベル1を下回る時点までの時間T1を計測する。そして、この時間T1と定数αとの積によって得られる時間T2を再生処理に要する時間とする。図4に示す例において、αは0<α<1であるが、αの値は1もしくは1<αとしても良い。再生処理は、図4(d)および(e)に示すように、臭いレベルが最終的にレベル1を下回った時点から時間T2の期間にわたってファンを運転状態にしながらプラズマ生成をONとすることで行われる。
【0025】
上記の説明では、臭いセンサ22によって臭いレベル1以上が検知された時間、換言すれば、静音モード以上でファンが運転された時間に基づい再生処理に要する時間を求めたが、その代わりに臭いセンサ22によって検知された臭いレベルに基いて再生処理に要する時間を決定しても良い。以下に、本実施例の空気清浄装置1におけるフィルター再生処理の別の例を表1、図4、図5を使用して説明する。
【0026】
ここで説明するフィルター再生処理においては、臭いセンサ22によって検知された空気の臭いレベルに基いて再生処理時間を決定する。図5は、本再生処理のための制御回路ブロック図である。図4(a)に示した例では、空気清浄装置1による空気の清浄化処理中、臭いセンサ22で検知された臭いレベルは最大でレベル4を超えた。換言すれば、ファンの運転モードとしては最高運転レベルである急速モードでの運転が行われた。ファンの運転レベルが最高でどのモードまで上昇したかは記憶部68(図5)によって記憶される。
【0027】
実施されたファン30の運転レベルに対してどれくらいの再生処理時間が適切かは、例えば表1に示すように予め設定した再生処理時間テーブルを使用して判定される。すなわち、清浄化処理中のファンの最高運転レベルに対応して設定された時間がフィルター再生処理に要する時間として決定される。図4の清浄化処理においては、急速モードでのファンの運転が行われたので、フィルターの再生時間としてT4が選択されることになる。フィルターの再生処理は、臭いレベルが最終的にレベル1を下回った時点からその決定された処理時間にわたってファンを運転状態にしながらプラズマ生成をONとする点で、図4(d)および(e)と同じである。
【0028】
【表1】
【0029】
上記した例では、臭いセンサで臭いを検出した時間、あるいは臭いセンサで検出した臭いレベルに基いてフィルター再生処理に要する時間を決定したが、同様の手法によりダストセンサでダストを検出した時間、あるいはダストセンサで検出したダストレベル(ダスト量レベル)に基いて再生処理に要する時間を決定しても良い。また、上記の例では、臭いレベルを4段階で評価したが、さらに多くの段階に細分化して臭いレベルもしくはダストレベルを評価しても良い。
【0030】
次に、表2、図6、図7を参照して、臭いセンサ22で臭いを検出した時間および臭いセンサで検出した臭いのレベルの両方に基いて再生処理に要する時間を決定する場合について説明する。ここで説明するフィルター再生処理においては、図7(a)および(b)に示すように、臭いセンサ22によって検知された臭いレベルに応じて実施されるファン30の運転レベルにおいて、それぞれの運転モードに要した時間がタイマー67により計測される。すなわち、静音モードで運転を開始してから弱モードでの運転に切り換わるまでの時間がt1として計測され、弱モードで運転を開始してから標準モードでの運転に切り換わるまでの時間がt2として計測され、以後同様にしてファンの各運転モードに要した時間t3〜t7が計測される。静音モードでのファンのトータル運転時間T1は、図7(b)から明らかなように、t1+t7に等しい。同様に、弱モード、標準モードおよび急速モードでのトータル運転時間をそれぞれT2(t2+t6),T3(t3+t5),T4(t4)とする。
【0031】
ところで、表2に示すように、各運転モードには定数α1、α2、α3、α4が設定されており、これらは記憶部68に記憶されている。例えば、定数α1は、静音モードでのファン30のトータル運転時間T1との積を求めるために使用される。同様にして、各運転モードについてトータル運転時間と定数の積を求める。最後に、これらの積の和を求めてこれを再生処理に要する時間Tとするのである。これらの演算は、演算部69で行われる。フィルターの再生処理は、図7(d)および(e)に示すように、臭いレベルが最終的にレベル1を下回った時点から上記した積の和である処理時間Tにわたってファンを運転状態にしながらプラズマ生成をONとすることで行われる。
【0032】
【表2】
【0033】
上記した例では、臭いセンサ22で臭いを検出した時間および臭いセンサで検出した臭いレベルの両方に基いてフィルター再生処理時間を決定する場合について説明したが、同様の手法によりダストセンサでダストを検出した時間およびダストセンサで検出したダストレベル(ダスト量レベル)の両方に基いて再生処理の処理時間を決定しても良い。また、上記の例では、臭いレベルを4段階で評価したが、さらに多くの段階に細分化して臭いレベルもしくはダストレベルを評価しても良い。
【0034】
最後に、図8を参照してダストセンサ20の検出したダストレベルと臭いセンサ22の検出した臭いレベルとを比較し、汚れのレベルがより高い方に基いて再生処理時間を決定する場合について説明する。
【0035】
図8に示すように、ダストセンサ20によって検知された信号は、ダストレベル判定部61に送られ、そこで空気中に含まれるダストレベル(ダスト量レベル)が判定される。同様に、臭いセンサ22によって検知された信号は、臭いレベル判定部60に送られ、そこで、空気中に含まれるの臭いレベルが判定される。ダストレベル判定部61における判定結果と臭いレベル判定部60における判定結果のそれぞれがファンレベル判定部63に送られ、そこでどちらがより高い汚れレベルにあるかが判定される。
【0036】
フィルターの再生処理時間は、このファンレベル判定部63における判定結果に基いて決定される。すなわち、ダストレベルがより高い汚れレベルにある場合は、ダストレベルと再生処理時間との対応付けが予め設定されているテーブルに基いて再生処理時間が決定され、臭いレベルがより高い汚れレベルにある場合は、臭いレベルと再生処理時間との対応付けが予め設定されているテーブル(例えば、表1参照)に基いて再生処理時間が決定されるのである。フィルターの再生処理は、ダストレベルおよび臭いレベルのうちより高い汚れレベルにある方が最終的に所定のレベルを下回った時点から決定された再生処理時間にわたってファンを運転状態にしながらプラズマ生成をONとすることで行われる。
【0037】
図8中、人感センサ21からの信号は、動作有無判定部62に送られ、動作有無判定部62はファン30の運転を開始する旨の信号をファンレベル判定部63に送ることで自動運転モードが可能となる。また、臭いレベル判定部60は、空気中の臭いレベルに関する情報を操作部15の臭いレベル表示部70に送る。さらに、ダストレベル判定部61は、空気中のダストレベルに関する情報を操作部15のダストレベル表示部72に送る。
以上、本発明の空気清浄装置の好ましい実施の形態について詳細に説明したが、本発明はこれらの形態に限定されない。特許請求の範囲によって定義される本発明の技術思想の範囲内において当業者よって実施可能な種々の変更が含まれると理解されるべきである。
【0038】
【発明の効果】
本発明の空気清浄装置によれば、空気の汚れを検知するセンサ、例えば、ダストセンサや臭いセンサから提供される空気の汚れレベルや汚れを検出した時間(空気の汚れがあった時間)、あるいはそれらの両方を用いることによりフィルターの再生処理時間を決定するので、不必要に長い時間にわたってフィルターの再生処理が行われるのを防ぐことができる。このように省エネ化が施された本発明の空気清浄装置は、電力資源の節約に貢献できる点で時代の要求に見合ったものであり、産業上の利用価値の高いものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】(a)は、本発明の実施例に基づく空気清浄装置の上面図であり、(b)は同装置の正面図である。
【図2】本発明の実施例に基づく空気清浄装置の断面図である。
【図3】本発明の実施例に基づく空気清浄装置の制御回路ブロック図である。
【図4】(a)は、臭いセンサによって検知された臭いレベルの時間変化を示すグラフであり、(b)は、ファンの運転レベルの時間変化を示すグラフであり、(c)は、空気清浄化処理中のプラズマ生成状態を示すグラフであり、(d)は、フィルター再生時のファンの運転状態を示すグラフであり、(e)は、フィルター再生時のプラズマ生成状態を示すグラフである。
【図5】本発明の実施例に基づく空気清浄装置の制御回路ブロック図である。
【図6】本発明の実施例に基づく空気清浄装置の制御回路ブロック図である。
【図7】(a)は、臭いセンサによって検知された臭いレベルの時間変化を示すグラフであり、(b)は、ファンの運転レベルの時間変化を示すグラフであり、(c)は、空気清浄化処理中のプラズマ生成状態を示すグラフであり、(d)は、フィルター再生時のファンの運転状態を示すグラフであり、(e)は、フィルター再生時のプラズマ生成状態を示すグラフである。
【図8】本発明の実施例に基づく空気清浄装置の制御回路ブロック図である。
【符号の説明】
1 空気清浄装置
10 ハウジング
11 空気取り入れ口
12 空気取り出し口
13 グリル
15 操作部
20 ダストセンサ
21 人感センサ
22 臭いセンサ
Claims (8)
- 空気取り入れ口と浄化した空気の取り出し口を有するハウジングと、前記ハウジング内に空気を取り込むためのファンと、前記ファンにより前記ハウジング内に取り込んだ空気を浄化するためのフィルターと、前記ハウジング内に取り込んだ空気の汚れを検知するセンサと、前記フィルターの再生処理を実施する再生手段と、前記センサから提供される信号に基づき、空気汚れがしきい値より低下したときに前記再生手段を制御する制御手段とを具備する空気清浄装置であって、前記制御手段は、前記フィルターを再生するのに要する時間である再生処理時間を前記センサが汚れを検出した時間および前記センサが検出した汚れのレベルの少なくとも一方に基いて決定することを特徴とする空気清浄装置。
- 空気清浄に用いられる放電極を有し、上記再生手段は前記放電極で生成されたプラズマを使用してフィルターの再生を行うものであることを特徴とする請求項1に記載の空気清浄装置。
- 上記センサは、空気中のダストを検知するダストセンサであることを特徴とする請求項1もしくは2に記載の空気清浄装置。
- 上記制御手段は、上記ダストセンサが汚れを検出した時間および前記ダストセンサが検出した汚れのレベルの両方に基いて再生処理時間を決定することを特徴とする請求項3に記載の空気清浄装置。
- 上記センサは、空気中の臭い成分を検知する臭いセンサであることを特徴とする請求項1もしくは2に記載の空気清浄装置。
- 上記制御手段は、前記臭いセンサが臭いを検出した時間および前記臭いセンサが検出した臭いのレベルの両方に基いて再生処理時間を決定することを特徴とする請求項5に記載の空気清浄装置。
- 上記センサは、空気中のダストを検知するダストセンサおよび空気中の臭い成分を検知する臭いセンサを含むことを特徴とする請求項1もしくは2に記載の空気清浄装置。
- 上記制御手段は、前記ダストセンサの検出した汚れのレベルと前記臭いセンサの検出した汚れのレベルとを比較し、汚れのレベルがより高い方に基いて再生処理時間を決定することを特徴とする請求項7に記載の空気清浄装置。
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