JPH0526416Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［用語法］ この明細書において、ガスセンサ出力の増加と
は、空気汚染の進行に対応した側のセンサ出力の
変化を現し、センサ出力の低下や減少とは、空気
の浄化に対応した側のセンサ出力の変化を現す。

［考案の利用分野］ この考案は、ガスセンサによる空気清浄機の制
御に関する。

［従来技術］ 特開昭60−27849号公報は、所定のサンプリン
グ期間でのガスセンサ出力の最小値を清浄空気に
対応した基準出力とし、この出力との比較から雰
囲気の汚染を検出することを提案している。この
ようにすればセンサの日差変動、あるいは温湿度
等による空気汚染とは無関係なセンサ出力の変動
の影響をさけることができる。また個別のセンサ
に対してガス感度を調整する作業も不要となる。

しかしながら仮に、周囲の温湿度が極めて急激
に増加すると、空気清浄機を動作させても、ガス
センサの出力は低下せず、空気清浄機の停止制御
が困難になる。また空気清浄機の多くは、喫煙等
によるほこりの除去を目的とし、ガスの除去能力
は低い。喫煙時には、ほこりと共に水素や一酸化
炭素等のガス発生するので、これらのガスを検出
すれば、喫煙を検出し、空気清浄機を動作させる
ことができる。しかし空気清浄機を動作させ、ほ
こりを除去しても、ガスの除去能力が低いと、ガ
ス濃度は余り低下しない。このためほこりの除去
が終つても、ガスセンサ出力が低下しないことが
ある。このような場合、空気清浄機を適切に停止
させることが困難となる。

［考案の課題］ この考案は、空調機器に対する適切な停止制御
を施すことを課題とする。

［考案の構成］ この考案の空気清浄機の制御装置では、雰囲気
の汚染を検出するためのガスセンサと、所定の期
間でのガスセンサ出力の最小値を、基準出力とし
て記憶するための記憶手段と、ガスセンサ出力が
基準出力に対し所定値以上増加したことを検出し
て、空気清浄機を動作させるための起動手段とを
設ける。

ここでこの考案の空気清浄機の制御装置は、空
気清浄機の動作中の、ガスセンサ出力の変化幅が
所定値以下であることを検出するための飽和検出
手段と、空気清浄機の動作中に、ガスセンサ出力
が低下したことを検出するための出力低下検出手
段とを設け、飽和検出手段と出力低下検出手段の
いずれかの出力で、空気清浄機を停止させるよう
に構成したことを特徴とする。

ここに所定の期間としては、例えば10分〜30分
程度の時間を期間とし、この期間でのセンサ出力
の最小値を基準出力とすれば良い。飽和の検出で
は、空気清浄機の動作中の、ガスセンサ出力の変
化幅が所定値以下で、実質的にガス濃度の増加が
無いことを検出する。出力低下検出手段では、空
気清浄機の動作中に文字通りにガスセンサ出力で
低下し、雰囲気中のガス濃度が低下したことを検
出する。以下にマイクロコンピユータを用いた実
施例に付いて説明するが、これに限るものではな
く、公知技術の範囲で適宜の変更ができる。

［実施例］ 第１図に、装置のハードウエアを示す。図にお
いて、２は交流電源、４はトランス、６はガスセ
ンサで、SnO₂等の金属酸化物半導体８にヒータ
兼用電極１０と他の電極１２とを埋設したもので
ある。ここでガスセンサ６の電気伝導度を出力と
すると、ガスセンサ出力は空気汚染と共に増大す
る。ただし後続のマイクロコンピユータ２４で
は、ガスセンサの電気伝導度ではなく、抵抗値を
用いて信号処理を行う。ガスセンサ６の抵抗値は
出力の逆数で、空気の汚染により減少する。

１４は負荷抵抗、１６は半波整流用のダイオー
ド、１８は抵抗、２０はコンデンサで、ガスセン
サ出力を平滑化して取り出す。またトランス４か
らは非安定の直流電源Ａと、安定化直流電源Ｂと
を取り出す。

２２は比較回路、２４は制御用のマイクロコン
ピユータ、２６はコンデンサである。２８は感度
切り替えスイツチで、使用者がマイクロコンピユ
ータ２４に感度設定指数Ｋを入力するためのもの
である。スイツチ２８には、例えば高感度スイツ
チと、低速度スイツチとを設けて選択するように
し、Ｉ３端子からマイクロコンピユータ２４に入
力する。スイツチ２８を高感度側に選択すると、
ガスセンサ出力の増加が僅かでも空気清浄機が動
作するようになり、低感度側を選択すると、大き
なセンサ出力の増加がないと空気清浄機が動作し
ないようになる。

マイクロコンピユータ２４のI2入力をリセツト
接点R_eを介して周期的にアースし、コンデンサ
２６の電荷を周期的に放電するようにする。放電
を終了した後、コンデンサ２６へ充電を開始し、
コンデンサ２６の電位が比較回路２２の比較電位
に達するまのでの時間をカウントする。コンデン
サ２６への充電電流はガスセンサ出力に比例する
ので、この時間はガスセンサ６の抵抗値に比例す
る。なおI1は、比較回路２２の出力信号の変化を
マイクロコンピユータ２４に入力するための入力
端子である。

３０は空気清浄機とのインターフエース、３２
は表示用の発光ダイオード群で例えば、待機表示
用の発光ダイオードLED1、洗浄表示用の発光ダ
イオードLED2、汚染表示用の発光ダイオード
LED3とからなつている。３４は空気清浄機で、
急速運転Ｈ、中運転Ｍ、弱運転Ｌの３つの運転モ
ードを有している。空気清浄機３４は空気中のほ
こり等を帯電させて、集塵するようにしたもの
で、ほこりの除去能力は高いが、ガスの除去能力
は低い。このため喫煙後などに、換気無しに空気
清浄機３４を動作させると、ガスセンサ出力は一
定となり、ほとんど低下しない。

第２図に、マイクロコンピユータ２４を中心と
したブロツク構成を示す。ガスセンサ６の抵抗値
を、比較回路２２を利用して例えば２秒毎にＡ／
Ｄ変換し、センサ抵抗Rsとしてメモリーする。
そしてセンサ抵抗Rsの20分程度の所定期間での
最大値を、基準値Ｍとしメモリーする。センサ抵
抗Rsは空気が清浄な程増加し、空気が汚染する
と減少する。このため、所定期間でのセンサ抵抗
Rsの最大値Ｍを記憶することで、清浄空気に対
するセンサ抵抗を記憶することができる。ただし
余りにも古いデータを記憶することは、温湿度等
の変化により意味がないので、ここでは20分間を
所定値の期間とし、20分間でのセンサ抵抗の最大
値を基準値Ｍとする。

感度設定指数Ｋは、空気清浄機３４の動作条件
を使用者の好みに応じて修正するためのもので、
スイツチ２８から入力する。後述のように、空気
清浄機３４は、Rs／（Ｍ・Ｋ）の値に応じて動
作させ、この値が１よりも減少したことを空気の
汚染の徴候とする。そこでＫを大きくすると、セ
ンサ抵抗Rsの変化が小さくても空気清浄機３４
が動作し、Ｋを小さくするとセンサ抵抗Rsが大
きく変化しないと空気清浄機３４が動作しなくな
る。

マイクロコンピユータ２４には、雰囲気の汚染
を検出して空気清浄機３４を起動させるための起
動手段を設ける。起動手段では、センサ抵抗値
Rsと基準値Ｍ並びに感度設定指数Ｋを用いて、
雰囲気の汚染を検出し、Rs／（Ｍ・Ｋ）の値を
いき値と比較して、汚染を検出する。雰囲気が汚
染するとセンサ抵抗Rsが減少するので、 Rs／（Ｍ・Ｋ）の値も減少する。これは基準
値Ｍに対するセンサ抵抗Rsの低下を検出し、感
度設定指数Ｋに修正することに等しい。なお空気
清浄機３４を動作させると、汚染表示用の発光ダ
イオードLED3を点灯し、動作が終了すると清浄
表示用の発光ダイオードLED2を点灯する。

Rs／（Ｍ・Ｋ）へのいき値には３種のいき値
を設け、弱運転Ｌ、中運転Ｍ、急速運転Ｈの３種
の運転モードに対応させる。例えば弱運転Ｌへの
いき値を0.7、中運転Ｍへのいき値を0.6、急速運
転Ｈへのいき値を0.5とし、 Rs／（Ｍ・Ｋ）がこれらのいき値よりも小さ
くなると、それに応じた運転モードで空気清浄機
３４を動作させる。

またマイクロコンピユータ２４には、ガスセン
サ出力の飽和検出手段を設ける。飽和の検出で
は、空気清浄機３４の動作開始後に、新たなガス
の発生がないことを検出する。飽和の検出手段で
は、例えば２分程度の間隔でセンサ抵抗Rsをサ
ンプリングして飽和出力R1とし、その後２分の
間、Rs／R1の比が所定の範囲保たれると、セン
サ抵抗Rsが飽和したとする。飽和を検出すると
直ちに空気清浄機３４を停止させても良いが、こ
こではタイマを設けて例えば20分程度の間、同じ
運転モードで空気清浄機３４を動作させる。ここ
でタイマの動作中に再びセンサ出力が増加する
と、タイマをリセツトし、必要に応じて運転モー
ドを強化する。ここではタイマのリセツト条件
を、Rs／R1＜0.7Kとする。なおR1は飽和出力を
表し、２分毎に読み込んだセンサ抵抗である。こ
のことは、２分当りのセンサ抵抗の変化が30％以
上で、タイマをリセツトすることを意味する。

また出力抵抗検出手段により、センサ出力の低
下を検出し空気清浄機３４の動作を停止させる。
出力低下検出手段は、センサ抵抗Rs、基準値Ｍ、
感度設定指数Ｋを用いて、Rs／（Ｍ・Ｋ）の値
からセンサ出力の低下を検出する。空気が浄化さ
れてガス濃度が低下すると、センサ抵抗Rsが増
加するので、この値の増加からガスセンサ出力の
低下を検出する。なお出力低下の検出時のいき値
と空気清浄機３４の起動時のいき値は等しくして
も、あるいはチヤタリング等の防止のため異なら
せても良い。

空気清浄機３４の動作が停止すると、基準値Ｍ
を更新する。即ち空気清浄機３４の停止時のセン
サ抵抗Rsを新たな基準値とし、基準値を修正す
る。これは古い基準値をそのまま用いると、飽和
の検出後にタイマで空気清浄機３４を停止させた
場合、センサ抵抗Rsは低いままなので、Rs／
（Ｍ・Ｋ）の値が小さく、空気清浄機３４が再度
動作してしまうからである。

第３図、第４図により、装置の動作を説明す
る。電源を投入すると、ガスセンサ６が安定する
まで２分間発光ダイオードLED1を点灯させ、待
機状態を表示する。その後、センサ抵抗Rsを読
み込み、その値を基準値Ｍの初期値とする。次い
でセンサ抵抗Rsと基準値Ｍとを比較し、センサ
抵抗Rsが基準値Ｍ以上である場合には基準値Ｍ
を更新する。基準値Ｍの更新時点を第４図のＱ点
として示す。基準値Ｍは所定の期間、ここでは過
去20分間、のセンサ抵抗の最大値とする。そこで
期間毎にセンサ抵抗の最大値をサンプリングして
おき、期間の変わり目で基準値Ｍを修正する。

センサ抵抗Rsが0.7M・Ｋ以下に低下した場合
を、（0.7は経験的に定めた定数）、汚染状態とす
る。汚染を検出すると、発光ダイオードの表示を
発光ダイオードLED2から発光ダイオードLED3
へ変更し、空気清浄機３４を起動する。空気清浄
機３４の運転モードは、例えば 0.6＜Rs／Ｍ・Ｋ＜0.7で弱運転、 0.5＜Rs／Ｍ・Ｋ＜0.6で中運転 Rs／Ｍ・Ｋ＜0.5て急速運転とする。

空気清浄機３４の運転開始後、所定期間例えば２
分経過すると、飽和出力R1をサンプリングし、 Rs／R1≧0.95の状態が２分間続くと飽和とす
る。飽和時には例えば20分のタイマをスタートさ
せ、この間空気清浄機３４の運転を継続する。な
おこの間にセンサ抵抗Rsが減少した場合、例え
ば、Rs／R1＜0.7Kでタイマをリセツトし、飽和
の検出を無効にすると共に、前述の基準に従い運
転モードを変更する。

ここでチヤタリング等の防止のため、運転モー
ドの強化、例えば弱運転から中運転への変更、は
即時に行うが、運転モードの低下、例えば中運転
から弱運転への変更、は１分程度の期間経過後に
行う。センサ出力が弱運転レベル以下に低下した
場合も、１分経過後に運転を停止する。

飽和の検出と、その後のタイマの動作を第４図
に示す。第４図ａの実線のセンサ出力は、飽和の
検出とその後のタイマで空気清浄機３４を停止さ
せる場合の例で、破線は出力低下検出手段の信号
で空気清浄機３４を停止させる例である。第４図
ｂは飽和の検出による空気清浄機３４の動作を示
し、第４図ｃは出力低下の検出による空気清浄機
３４の動作を示す。また第４図ａのＱは基準値Ｍ
の更新時点を示し、飽和検出手段のタイマのスタ
ート信号をＳ、その終了信号をSoffとする。

第４図ａの実線では、中運転の開始後に一旦タ
イマが動作した後、センサ出力の増加によりリセ
ツトされている。次いで急速運転への以降後タイ
マがスタートし、タイマのオフ後に運転を停止す
る。これに伴い、発光ダイオードの表示を変更
し、タイマオフ時のセンサ抵抗を基準値Ｍとして
メモリーする。この時点でのセンサ抵抗は、空気
清浄機３４の能力の範囲で空気を処理した後のセ
ンサ抵抗を意味する。仮にここで基準値Ｍを更新
しないと、空気清浄機３４は停止しないことにな
る。

次ぎに第４図ａの破線のように、センサ出力が
徐々に減少した場合、（空気清浄機３４の動作を
ｃに示す）、各１分間の遅延時間を置いて運転モ
ードを低下させ、出力低下検出手段の信号により
運転を停止させる。さらにこの時点でのセンサ抵
抗を基準値Ｍとして更新する。

なお実施例では、センサ抵抗Rsと基準値Ｍと
の比を用いたが、比に代え差を用いても良い。

［考案の効果］ この考案では、空気清浄機の動作中のガスセン
サ出力の飽和を検出して、ガス濃度の増加が無い
ことを確認し、喫煙などの新たなガスの発生源が
無いことを確認する。そしてこの考案では、空気
清浄機の動作中のガスセンサ出力の飽和あるいは
ガスセンサ出力の低下の何れかで、空気清浄機を
停止させる。このため、実際にガスが除去された
場合はもちろん、ガスセンサ出力が飽和し、新た
なガスの発生が無い場合にも、空気清浄機を停止
させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は実施例の空気清浄機の制御装置の回路
図、第２図は実施例のブロツク図、第３図はその
制御フローチヤート、第４図ａ，ｂ，ｃはその動
作特性を現す波形図である。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 雰囲気の汚染を検出するためのガスセンサと、
   所定の期間でのガスセンサ出力の最小値を、基準
   出力として記憶するための記憶手段と、 ガスセンサ出力が基準出力に対し所定値以上増
   加したことを検出して、空気清浄機を動作させる
   ための起動手段とを設けた空気清浄機の制御装置
   において、 空気清浄機の動作中の、ガスセンサ出力の変化
   幅が所定値以下であることを検出するための飽和
   検出手段と、 空気清浄機の動作中に、ガスセンサ出力が低下
   したことを検出するための出力低下検出手段とを
   設け、 飽和検出手段と出力低下検出手段のいずれかの
   出力で、空気清浄機を停止させるように構成した
   ことを特徴とする、空気清浄機の制御装置。