(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ハウジングと、前記ハウジング内に収容されて当該ハウジング内に空気を吸引するファンと、前記ハウジングの空気通路に配置されるプレフィルタと、前記ハウジング内の前記プレフィルタと前記ファンとの間に配置されるメインフィルタとを備えている空気清浄器において、
各フィルタの交換要否を個別に表示可能な表示手段と、
表示手段の表示を制御する制御手段とを備え、
前記制御手段は、前記プレフィルタの交換時期を検出した場合に当該プレフィルタ交換用の表示を、前記メインフィルタの交換時期を検出した場合に当該メインフィルタ交換用の表示をそれぞれ個別に出力するように前記表示手段を制御するものであるとともに、前記プレフィルタの目詰まりの発生を検出した回数をＮとしてカウントする処理と、前記プレフィルタの耐用期間終了を検出した回数をＭとしてカウントする処理と、予め設定された補正係数をＣとして、次式のカウント値Ｚ
Ｚ＝Ｎ＋Ｃ×Ｍ              （１）
を演算する処理と、前記カウント値Ｚが予め設定されたリミット値を越えた場合に、当該メインフィルタの交換を要する旨を表示する処理とを実行するものである
ことを特徴とする空気清浄器。
【請求項２】
請求項１記載の空気清浄器において、
前記メインフィルタは、新品の場合に定格風量で０．３μｍの粒子を少なくとも９８％濾過する吸着型フィルタであり、
前記プレフィルタは、新品の場合に定格風量で０．３μｍの粒子を少なくとも６５％濾過するものであり、
前記カウント値Ｚは、１０であり、
前記補正係数Ｃは、０．５である
ことを特徴とする空気清浄器。
【請求項３】
請求項１または２に記載の空気清浄器において、
前記ファンを駆動するときのモータ回転数を検出するセンサと、前記プレフィルタの目詰まりに対応するモータ回転数リミット値を記憶するモータ回転数リミット値記憶手段とを備え、
前記制御手段は、検出された前記モータ回転数を前記モータ回転数リミット値記憶手段に記憶された前記モータ回転数リミット値と比較する処理を実行し、前記モータ回転数が前記モータ回転数リミット値を越えた場合に、当該プレフィルタが目詰まりしたと判定し、プレフィルタの交換を要する旨を表示するように前記表示手段を制御するものである
ことを特徴とする空気清浄器。
【請求項４】
請求項１から３の何れか１項に記載の空気清浄器において、
前記プレフィルタの耐用期間終了に対応するプレフィルタ作動タイムリミット値を記憶するプレフィルタ作動タイムリミット値記憶手段を備え、
前記制御手段は、前記プレフィルタの累積作動時間を積算する処理を実行し、前記プレフィルタの累積作動時間が前記プレフィルタ作動タイムリミット値を越えた場合に、当該プレフィルタの耐用期間が終了したと判定し、プレフィルタの交換を要する旨を表示するように前記表示手段を制御するものである
ことを特徴とする空気清浄器。
【請求項５】
請求項４記載の空気清浄器において、
前記制御手段は、運転モードをリセットモードに切り換えた場合に、前記プレフィルタの累積作動時間をリセットするものである
ことを特徴とする空気清浄器。
【請求項６】
請求項５記載の空気清浄器において、
前記制御手段は、前記プレフィルタの交換要否をブーリアン型の値で示すプレフィルタ状態フラグを記憶する不揮発性のプレフィルタ状態フラグ記憶手段を備え、且つ前記プレフィルタの目詰まりと耐用期間終了の何れかを検出した場合に、当該プレフィルタ状態フラグ記憶手段に記憶されているプレフィルタ状態フラグを「交換要」を示す状態に切り換えるとともに、前記プレリセットスイッチが作動したときに前記プレフィルタ状態フラグ記憶手段に記憶されている前記プレフィルタ状態フラグを「交換不要」を示す状態に切り換える処理を実行するものである
ことを特徴とする空気清浄器。
【請求項７】
請求項１から６の何れか１項に記載の空気清浄器において、
前記メインフィルタの有無を検出するメインフィルタ検出手段と、前記メインフィルタの耐用期間終了に対応するメインフィルタ作動タイムリミット値を記憶するメインフィルタ作動タイムリミット値記憶手段とを備え、
前記制御手段は、前記メインフィルタの累積作動時間を積算する処理を実行し、カウントした前記メインフィルタの累積作動時間が前記メインフィルタ作動タイムリミット値を超えた場合に、当該メインフィルタの耐用期間が終了したと判定し、メインフィルタの交換を要する旨を表示するように前記表示手段を制御するものである
ことを特徴とする空気清浄器。
【請求項８】
請求項７記載の空気清浄器において、
前記メインフィルタ検出手段は、前記メインフィルタが交換された場合に、積算された前記メインフィルタの累積作動時間をリセットするメインフィルタリセットスイッチである
ことを特徴とする空気清浄器。
【請求項９】
請求項８記載の空気清浄器において、
前記制御手段は、前記メインフィルタリセットスイッチが作動したときに前記メインフィルタの交換を要する旨の表示を解除するように前記表示手段を制御するものである
ことを特徴とする空気清浄器。
【請求項１０】
請求項９記載の空気清浄器において、
前記制御手段は、前記メインフィルタの交換要否をブーリアン型の値で示すメインフィルタ状態フラグを記憶する不揮発性のメインフィルタ状態フラグ記憶手段を備え、且つ
前記メインフィルタの耐用期間終了が検出された場合に、当該メインフィルタ状態フラグ記憶手段に記憶されているメインフィルタ状態フラグを「交換要」を示す状態に切り換える一方、前記メインフィルタリセットスイッチが作動したときに前記メインフィルタ状態フラグ記憶手段に記憶されている前記メインフィルタ状態フラグを「交換不要」を示す状態に切り換える処理を実行するものである
ことを特徴とする空気清浄器。
【請求項１１】
請求項１０記載の空気清浄器において、
前記制御手段は、前記メインフィルタ状態フラグが「交換要」を示す状態の場合に、当該メインフィルタの交換を要する旨を表示するように前記表示手段を制御するとともに、前記メインフィルタ状態フラグが「交換不要」を示す状態の場合に、当該メインフィルタの交換を要する旨の表示を解除するように前記表示手段を制御するものである
ことを特徴とする空気清浄器。
【請求項１２】
請求項１から１１の何れか１項に記載の空気清浄器において
前記プレフィルタは、吸着型のフィルタであり、
前記メインフィルタは、吸着型のフィルタであって、前記プレフィルタよりも空気の流れの下流に位置し、濾過能力が前記プレフィルタより優れて、耐用期間が前記プレフィルタより長い
ことを特徴とする空気清浄器。
【請求項１３】
ハウジングと、前記ハウジング内に収容されて当該ハウジング内に空気を吸引するファンと、前記ハウジングの空気通路に配置されるプレフィルタと、前記ハウジング内の前記プレフィルタと前記ファンとの間に配置されるメインフィルタと、各フィルタの交換要否を表示する表示手段とを備えている空気清浄器の制御方法であって、
前記プレフィルタの目詰まりの発生を検出した回数をＮとしてカウントする目詰まり回数カウントステップと、
前記プレフィルタの耐用期間終了を検出した回数をＭとしてカウントするプレフィルタ耐用期間終了カウントステップと、
予め設定された補正係数をＣとして、次式のカウント値Ｚ
Ｚ＝Ｎ＋Ｃ×Ｍ              （１）
を演算する演算ステップと、
前記カウント値Ｚが予め設定されたリミット値を越えた場合に、当該メインフィルタが交換を要する旨を表示するように、前記表示手段を制御するメインフィルタ交換表示ステップとを備えている
ことを特徴とする空気清浄器の制御方法。
【請求項１４】
請求項１３の空気清浄器の制御方法において、
前記目詰まり回数カウントステップは、前記ファンを駆動するときのモータ回転数を計測し、計測された前記モータ回転数が予め設定されたモータ回転数リミット値を超えた場合に、当該プレフィルタが目詰まりを起こしていると判定する処理を含む
ことを特徴とする空気清浄器の制御方法。
【請求項１５】
請求項１３または１４記載の空気清浄器の制御方法において、
前記プレフィルタ耐用期間終了カウントステップは、前記プレフィルタの累積作動時間を積算し、前記プレフィルタの累積作動時間が予め設定されている作動タイムリミット値を超えた場合に、当該プレフィルタの耐用期間が終了していると判定する処理を含む
ことを特徴とする空気清浄器の制御方法。
【請求項１６】
請求項１３から１５の何れか１項に記載の空気清浄器の制御方法において、
前記カウント値Ｚが予め設定されたリミット値を越えた場合に、当該空気清浄器に設けられたヒューズを溶断するヒューズ溶断ステップを備えている
ことを特徴とする空気清浄器の制御方法。
【請求項１７】
請求項１３から１６何れか１項に記載の空気清浄器の制御方法において、
前記メインフィルタの有無を検出し、前記メインフィルタが検出されている間に前記ファンが作動する前記メインフィルタの累積作動時間を積算し、前記メインフィルタの累積作動時間が予め設定されたメインフィルタ作動タイムリミット値を超えた場合に、前記メインフィルタ交換表示ステップを実行するものである
ことを特徴とする空気清浄器の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、全般に、空気清浄器およびその制御方法に関し、特に空気清浄器でのエアフィルタの交換に関する。
【背景技術】
【０００２】
様々な空気清浄器は、吸気を複数のフィルタに通す。例えば特許文献１に開示された空気清浄器は、空気清浄器本体の吸気側にあてがうフィルタ（プレフィルタ）を下流側のフィルタ（メインフィルタ）よりも寿命の短いものとし、予め設定された経過時間の間隔に基づいて、プレフィルタを取り替えるための警告信号を提供する。メインフィルタが実際に目詰まりしたのか、或いは経時的に劣化して耐用期間を終了したのか、に拘わらず警告信号は発生する。これは、室内の空気に含まれる粒子の量に依存して、フィルタが詰まる時間がばらつくからである。複数のフィルタがある他の空気清浄器は、交換の必要性を合図するためにフィルタの下流に表示器を浮かす圧力計を備えた装置を使用する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第２７５５２００号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、プレフィルタとメインフィルタとについて、個別に適切な交換時期を報知することを課題としている。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するために、本発明は、ハウジングと、前記ハウジング内に収容されて当該ハウジング内に空気を吸引するファンと、前記ハウジングの空気通路に配置されるプレフィルタと、前記ハウジング内の前記プレフィルタと前記ファンとの間に配置されるメインフィルタとを備えている空気清浄器において、各フィルタの交換要否を個別に表示可能な表示手段と、表示手段の表示を制御する制御手段とを備え、前記制御手段は、前記プレフィルタの交換時期を検出した場合に当該プレフィルタ交換用の表示を、前記メインフィルタの交換時期を検出した場合に当該メインフィルタ交換用の表示をそれぞれ個別に出力するように前記表示手段を制御するものであるとともに、前記プレフィルタの目詰まりの発生を検出した回数をＮとしてカウントする処理と、前記プレフィルタの耐用期間終了を検出した回数をＭとしてカウントする処理と、予め設定された補正係数をＣとして、次式のカウント値Ｚ
Ｚ＝Ｎ＋Ｃ×Ｍ              （１）
を演算する処理と、前記カウント値Ｚが予め設定されたリミット値を越えた場合に、当該メインフィルタの交換を要する旨を表示する処理とを実行するものであることを特徴とする空気清浄器である。
【０００７】
この態様では、プレフィルタの目詰まりや耐用期間終了の履歴に基づいて、特別な流量計や流速計を設けることなく、比較的精緻にメインフィルタの耐用期間終了を推定することが可能になる。プレフィルタの交換履歴とメインフィルタの耐用期間との関係は、本発明者による以下の知見によって明らかになった。
【０００８】
まず第１に、本件発明者は、鋭意研究の結果、プレフィルタの目詰まりの回数が、メインフィルタの耐用期間終了と相関的な関係にあることを見出した。ある条件下では、プレフィルタの交換回数が所定の値を越えると、メインフィルタは交換が必要なほど劣化する。そのため、プレフィルタの交換回数がそのようなリミット値を越えた場合、メインフィルタは耐用期間を終了していると解してよいことになる。しかも、プレフィルタの目詰まりは、メインフィルタが新しい間は、ファンを駆動するときのモータ回転数に基づいて、容易且つ正確に検出することが可能である。そこで、本態様では、プレフィルタの目詰まりの回数に基づいて、メインフィルタの耐用期間終了を推定しているのである。
【０００９】
次に、本件発明者は、プレフィルタの目詰まりと耐用期間終了との関係に着目した。同じ作業エリアであっても、煙の多く出るはんだ付け作業を行う場合もあれば、煙の少ないはんだ付け作業を行う場合もある。そのため、プレフィルタの目詰まりが生じる前に、プレフィルタが経時的に劣化し、耐用期間が終了して、交換される場合もある。しかし、プレフィルタが目詰まりせずに経時劣化する運転状況でも、メインフィルタの劣化は進行する。そこで、プレフィルタが劣化した回数も制御のパラメータとすることにより、一層、正確にリミット値を演算することが可能になったのである。
【００１０】
また、式（１）によって、プレフィルタの好適な交換タイミングとメインフィルタの好適な交換タイミングとが個別に推定されるので、ユーザに対し、何れのフィルタを交換すべきか、適切に報知することができる。本件発明者が行ったある実施形態では、前記カウント値Ｚが１０のとき、メインフィルタが耐用期間を終了することが確認された。また、本件発明者が行ったある実施形態では、カウント値Ｚを１０とした場合、補正係数Ｃは、０．５が好適であることが確認された。無論、補正係数Ｃの値は、後述する実施形態において、詳しく例示しているように、０．５以外の値をとることができる。
【００１２】
好ましい態様において、前記メインフィルタは、新品の場合に定格風量で０．３μｍの粒子を少なくとも９８％濾過する吸着型フィルタであり、前記プレフィルタは、新品の場合に定格風量で０．３μｍの粒子を少なくとも６５％濾過するものであり、前記カウント値Ｚは、１０であり、前記補正係数Ｃは、０．５である。この態様では、極めて精緻にメインフィルタの耐用期間終了を推定し、適切なタイミングでプレフィルタの交換要否とメインフィルタの交換要否をそれぞれユーザに報知することができる。
【００１５】
好ましい態様において、前記ファンを駆動するときのモータ回転数を検出するセンサと、前記プレフィルタの目詰まりに対応するモータ回転数リミット値を記憶するモータ回転数リミット値記憶手段とを備え、前記制御手段は、検出された前記モータ回転数を前記モータ回転数リミット値記憶手段に記憶された前記モータ回転数リミット値と比較する処理を実行し、前記モータ回転数が前記モータ回転数リミット値を越えた場合に、当該プレフィルタが目詰まりしたと判定し、プレフィルタの交換を要する旨を表示するように前記表示手段を制御するものである。この態様では、予め、モータ回転数リミット値をモータ回転数リミット値記憶手段に記憶しておき、検出されたモータ回転数とモータ回転数リミット値とを比較することによって、精緻にプレフィルタの目詰まりを推定し、適切なタイミングで交換の要否を表示することが可能になる。すなわち、プレフィルタが目詰まりを起こしている場合、空気流量が低下して負荷が小さくなり、モータ回転数が上昇する現象を利用し、実験等に基づいて適切なモータ回転数リミット値を設定することにより、モータ回転数に基づいて、プレフィルタの目詰まりを推定することができるのである。なお、モータ回転数は、ファンを駆動する駆動装置（モータ）の回転数が好ましいが、ファンとモータ軸の回転の比率は一定であるので、所定の場合には、ファンの回転数を検出することとしてもよい。
【００１６】
好ましい態様において、前記プレフィルタの耐用期間終了に対応するプレフィルタ作動タイムリミット値を記憶するプレフィルタ作動タイムリミット値記憶手段を備え、前記制御手段は、前記プレフィルタの累積作動時間を積算する処理を実行し、前記プレフィルタの累積作動時間が前記プレフィルタ作動タイムリミット値を越えた場合に、当該プレフィルタの耐用期間が終了したと判定し、プレフィルタの交換を要する旨を表示するように前記表示手段を制御するものである。この態様では、予め、作動タイムリミット値を作動タイムリミット値記憶手段に記憶しておき、積算された累積作動時間と作動タイムリミット値とを比較することによって、精緻にプレフィルタの耐用期間終了を推定し、適切なタイミングで交換の要否を表示することが可能になる。すなわち、プレフィルタの耐用期間は、プレフィルタの累積作動時間に比例することを利用し、実験等に基づいて適切な作動タイムリミット値を設定することにより、プレフィルタの累積作動時間に基づいて、プレフィルタの目詰まりを推定することができるのである。
【００１７】
好ましい態様において、前記制御手段は、運転モードをリセットモードに切り換えた場合に、当該プレフィルタの累積作動時間カウント手段のカウントした前記プレフィルタの累積作動時間をリセットするものである。この態様では、プレフィルタ毎に正確な累積作動時間を積算し、適切なタイミングでリセットすることができる。
【００１８】
また異なる好ましい態様において、前記プレフィルタの有無を検出するプレフィルタ検出手段とを備えてもよい。前記制御手段は、前記プレフィルタが前記プレフィルタ検出手段に検出されている間に前記ファンが作動するプレフィルタの累積作動時間を積算する処理を実行し、前記プレフィルタの累積作動時間が前記プレフィルタ作動タイムリミット値を越えた場合に、当該プレフィルタの交換を要する旨を表示するように前記表示手段を制御するものである。
【００１９】
好ましい態様において、前記制御手段は、前記プレフィルタの交換要否をブーリアン型の値で示すプレフィルタ状態フラグを記憶する不揮発性のプレフィルタ状態フラグ記憶手段を備え、且つ前記プレフィルタの目詰まりと耐用期間終了の何れかを検出した場合に、当該プレフィルタ状態フラグ記憶手段に記憶されているプレフィルタ状態フラグを「交換要」を示す状態に切り換えるとともに、前記プレリセットスイッチが作動したときに前記プレフィルタ状態フラグ記憶手段に記憶されている前記プレフィルタ状態フラグを「交換不要」を示す状態に切り換える処理を実行するものである。この態様では、不揮発性のプレフィルタ状態フラグ記憶手段にプレフィルタ状態フラグの値が記憶されているので、現在のプレフィルタが交換を要する状態（目詰まりまたは耐用期間の終わりのいずれか）が検出された場合には、空気清浄器の電源を停止してから再投入した後でも、制御手段は、現在のプレフィルタが交換を要する状態に達していて、依然、交換されるべきである旨の表示を再現することができる。広く知られているように、ブーリアン（Boolean）型の値とは、所定の値がセットされた場合にＴｒｕｅと判定し、それ以外の場合には、Ｆａｌｓｅと判定する型の変数である。ＴｒｕｅとＦａｌｓｅ（またはＮｕｌｌ）のうち、何れか一方を「交換要」の値とすることができ、他方を「交換不要」の値とすることができる。
【００２０】
好ましい態様において、前記メインフィルタの有無を検出するメインフィルタ検出手段と、前記メインフィルタの耐用期間終了に対応するメインフィルタ作動タイムリミット値を記憶するメインフィルタ作動タイムリミット値記憶手段とを備え、前記制御手段は、前記メインフィルタの累積作動時間を積算する処理を実行し、カウントした前記メインフィルタの累積作動時間が前記メインフィルタ作動タイムリミット値を超えた場合に、当該メインフィルタの耐用期間が終了したと判定し、メインフィルタの交換を要する旨を表示するように前記表示手段を制御するものである。この態様では、予め、実験等で定められるメインフィルタ作動タイムリミット値を制御手段のメインフィルタ作動タイムリミット値記憶手段に記憶しておき、積算されたメインフィルタの累積作動時間とメインフィルタ作動タイムリミット値とを比較することによって、メインフィルタの耐用期間終了を推定し、適切なタイミングで交換の要否を表示することが可能になる。
【００２１】
好ましい態様において、前記メインフィルタ検出手段は、前記メインフィルタが交換された場合に、積算された前記メインフィルタの累積作動時間をリセットするメインフィルタリセットスイッチである。この態様では、メインフィルタ毎に正確なメインフィルタの累積作動時間を積算し、適切なタイミングで積算されたメインフィルタの累積作動時間をリセットすることができる。
【００２２】
好ましい態様において、前記制御手段は、前記メインフィルタリセットスイッチが作動したときに前記メインフィルタの交換を要する旨の表示を解除するように前記表示手段を制御するものである。
【００２３】
好ましい態様において、前記制御手段は、前記メインフィルタの交換要否をブーリアン型の値で示すメインフィルタ状態フラグを記憶する不揮発性のメインフィルタ状態フラグ記憶手段を備え、且つ前記メインフィルタの耐用期間終了が検出された場合に、当該メインフィルタ状態フラグ記憶手段に記憶されているメインフィルタ状態フラグを「交換要」を示す状態に切り換えるとともに、前記メインフィルタリセットスイッチが作動したときに前記メインフィルタ状態フラグ記憶手段に記憶されている前記メインフィルタ状態フラグを「交換不要」を示す状態に切り換える処理を実行するものである。また、好ましい態様において、前記制御手段は、前記メインフィルタ状態フラグが「交換要」を示す状態の場合に、当該メインフィルタの交換を要する旨を表示するように前記表示手段を制御するとともに、前記メインフィルタ状態フラグが「交換不要」を示す状態の場合に、当該メインフィルタの交換を要する旨の表示を解除するように前記表示手段を制御するものである。これらの態様では、不揮発性のメインフィルタ状態フラグ記憶手段にメインフィルタ状態フラグの値が記憶されているので、現在のメインフィルタの耐用期間終了が検出された場合には、空気清浄器の電源を停止してから再投入した後でも、制御手段は、現在のメインフィルタが交換を要する状態に達していて、依然、交換されるべきである旨の表示を再現することができる。広く知られているように、ブーリアン（Boolean）型の値とは、所定の値がセットされた場合にＴｒｕｅと判定し、それ以外の場合には、Ｆａｌｓｅと判定する型の変数である。ＴｒｕｅとＦａｌｓｅのうち、何れか一方を「交換要」の値とすることができ、他方を「交換不要」の値とすることができる。
【００２４】
好ましい態様において、前記プレフィルタは、吸着型のフィルタであり、前記メインフィルタは、吸着型のフィルタであって、前記プレフィルタよりも空気の流れの下流に位置し、濾過能力が前記プレフィルタより優れて、耐用期間が前記プレフィルタより長い。吸着型フィルタは、マット状の繊維が粒子をさえぎり、粒子と衝突し、そして粒子を沈降させ、粒子を捕らえ、さらに粒子のブラウン運動や粒子とフィルタ繊維の電位の差による静電引力により粒子を捕らえることができる吸着能力を持つフィルタのことである。さえぎり、衝突、沈降、ブラウン運動、静電引力のメカニズムは技術的に知られており、ここでは、説明の必要はない。
【００２５】
本発明の別の態様は、ハウジングと、前記ハウジング内に収容されて当該ハウジング内に空気を吸引するファンと、前記ハウジングの空気通路に配置されるプレフィルタと、前記ハウジング内の前記プレフィルタと前記ファンとの間に配置されるメインフィルタと、各フィルタの交換要否を表示する表示手段とを備えている空気清浄器の制御方法であって、前記プレフィルタの目詰まりの発生を検出した回数をＮとしてカウントする目詰まり回数カウントステップと、前記プレフィルタの耐用期間終了を検出した回数をＭとしてカウントするプレフィルタ耐用期間終了カウントステップと、予め設定された補正係数をＣとして、次式のカウント値Ｚ
Ｚ＝Ｎ＋Ｃ×Ｍ              （１）
を演算する演算ステップと、前記カウント値Ｚが予め設定されたリミット値を越えた場合に、当該メインフィルタが交換を要する旨を表示するように、前記表示手段を制御するメインフィルタ交換表示ステップとを備えていることを特徴とする空気清浄器の制御方法である。この態様では、プレフィルタの目詰まりや耐用期間終了の履歴に基づいて、特別な流量計や流速計を設けることなく、比較的精緻にメインフィルタの耐用期間終了を推定することが可能になる。プレフィルタとメインフィルタの交換要否が個別に判断されて表示されるので、適切なタイミングでプレフィルタの交換要否とメインフィルタの交換要否をそれぞれユーザに報知することができる。
【００２６】
好ましい態様において、前記プレフィルタが目詰まりを起こした場合と耐用期間を終了した場合の何れか一方を検出したときに、前記プレフィルタが交換を要する旨を表示するように、前記表示手段を制御するプレフィルタ交換表示ステップをさらに備えている。
【００２７】
好ましい態様において、前記目詰まり回数カウントステップは、前記ファンを駆動するときのモータ回転数を計測し、計測された前記モータ回転数が予め設定されたモータ回転数リミット値を超えた場合に、当該プレフィルタが目詰まりを起こしていると判定する処理を含む。
【００２８】
好ましい態様において、前記プレフィルタ耐用期間終了カウントステップは、前記プレフィルタの装着を検出し、プレフィルタの装着が検出されている間に前記ファンが作動するプレフィルタの累積作動時間を積算し、前記プレフィルタの累積作動時間が予め設定されている作動タイムリミット値を超えた場合に、当該プレフィルタの耐用期間が終了していると判定する処理を含む。
【００２９】
好ましい態様において、前記空気清浄器に設けられたメインフィルタリセットスイッチが前記メインフィルタの交換を検出した場合に、当該メインフィルタが交換不要である旨を表示するように前記表示手段を制御するステップを含む。
【００３０】
好ましい態様において、前記カウント値Ｚが予め設定されたリミット値を越えた場合に、当該空気清浄器に設けられたヒューズを溶断するヒューズ溶断ステップを備えている。
【００３１】
好ましい態様において、前記メインフィルタの有無を検出し、前記メインフィルタが検出されている間に前記ファンが作動する前記メインフィルタの累積作動時間を積算し、前記メインフィルタの累積作動時間が予め設定されたメインフィルタ作動タイムリミット値を超えた場合に、当該空気清浄器に設けられたヒューズを溶断するヒューズ溶断ステップを備えている。
【００３２】
好ましい態様において、前記メインフィルタの有無を検出し、前記メインフィルタが検出されている間に前記ファンが作動する累積作動時間を積算し、前記メインフィルタの累積作動時間が予め設定されたメインフィルタ作動タイムリミット値を超えた場合に、前記メインフィルタ交換表示ステップを実行するものである。
【発明の効果】
【００３３】
以上説明したように、本発明によれば、プレフィルタの目詰まりや耐用期間終了の履歴に基づいて、特別な流量計や流速計を設けることなく、比較的精緻にメインフィルタの耐用期間終了を推定することができる、という顕著な効果を奏する。
【００３４】
本発明の特徴と利点は、次の詳細説明と図面と照らし合わせて読めば容易に理解できるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】空気清浄器が煙と空気中の粒子とを集めるための吸引ダクトとフードに接続された上からと前からの斜視図である。
【図２】図１の空気清浄器の下部と後部を示している斜視図である。
【図３】図１の空気清浄器の斜視図であり、通常は蓋の下に含まれているプレフィルタとメインフィルタが取り外しできるように蓋が開けられていることを示す斜視図である。
【図４】図１の空気清浄器の前部に位置するコントロールパネルの平面図である。
【図５】図４のコントロールパネル上の表示器とスイッチと空気清浄器の制御ユニットが接続されたブロック図である。
【図６】図７および図８の遷移図の凡例を示す図である。
【図７】空気清浄器の操作態様における様々なパラメータの状態遷移を示している遷移図である。
【図８】図７の続きを示している遷移図である。
【図９】煙の粒子が空気清浄器に吸引されるにつれ、空気流量の低下の試験結果を示す図である。
【図１０】空気清浄器の粒子を捕らえる能力の劣化を示している試験結果の図である。
【図１１】空気清浄器の制御ユニットによって切れるヒューズを持っているメインフィルタの斜視図である。
【図１２】ヒューズに関連している第２実施形態の回路図である。
【図１３】図１４および図１５の遷移図の凡例を示す図である。
【図１４】図１１および図１２のメインフィルタを採用した空気清浄器の操作態様における様々なパラメータの状態遷移を示している遷移図である。
【図１５】図１４の続きを示している遷移図である。
【図１６】空気清浄器で空気の流れの方向を示している図である。
【発明を実施するための形態】
【００３６】
（第１実施形態）
本発明の実施形態を説明するために典型的な図をより詳細に参照する。
【００３７】
参照番号は、関連する図の中の要素を示し、図１から図３には、はんだ付け作業から煙を吸引するための空気清浄器１０が示されている。ハウジング１１は、取り外し可能なプレフィルタ１２、取り外し可能なメインフィルタ１４、モータとファンが一体になったモータファン１６（図５参照）、そして制御ユニット１７（図５参照）を内蔵する。制御ユニット１７は、トランジスタ、ファンの速度を検出するセンサ、メモリ素子、プログラムできるロジックコントローラ、マイクロプロセッサを含む電子部品の組み合わせを含んでもよい。ハウジング１１の前部にあるコントロールパネル１８は、ユーザに空気清浄器１０の操作と正しい機能を維持させるスイッチとビジュアルディスプレイを含む。ちょうつがいでハウジング１１の上部に接続された開閉蓋２０は、ユーザにより、留め金２２を外すことにより回転式に開くことができる。開閉蓋２０を開けると、ユーザは、プレフィルタ１２やメインフィルタ１４を交換できる。
【００３８】
図３を参照して、プレフィルタ１２は、ハウジング１１が形成する空気通路内において、メインフィルタ１４の上流側に位置し、比較的大きな空気中の粒子がメインフィルタ１４に入り込むことを避ける。このことは、メインフィルタ１４の耐用期間を延ばす。プレフィルタ１２は、ポリエステルやガラスファイバーからなる。時がたつにつれて、プレフィルタ１２は、目詰まりするようになる結果、空気流量が減る。プレフィルタ１２が目詰まりすればするほど、モータファン１６のモータ回転数Ｓは、上昇する。フィルタ１２、１４からのモータファン１６への空気の移動する総量が減れば、モータファン１６への負荷減少により、モータ回転数Ｓは、自然に増加する。後述するように、制御ユニット１７は、プレフィルタ１２の過度な目詰まりを検出または推定し、ユーザにプレフィルタが交換されるべき時期の合図を出す。
【００３９】
空気の状態（環境）は大きく変化するので、使用時間のみによる検出は、フィルタの目詰まりを検出するのには十分でない。特に劣悪な環境条件では、モータファン１６の回転が検出に必要である。空気が極めて高い量のほこりや粒子を持っている場合、プレフィルタ１２は、予め決められた時間よりも早く目詰まり劣化する。したがって空気流量の低下によるプレフィルタ１２の目詰まりの検出が必要となる。とはいえ、プレフィルタ１２の目詰まりを検出するための手段として、空気の流量や流速を計測する場合は、流量計や流速計を必要とする。これに対して、プレフィルタ１２の目詰まりを検出するための手段としてモータファン１６のモータ回転数Ｓを検出する場合は、空気流量計や流速計を必要としないので、空気清浄器の部品点数とコストを下げる。
【００４０】
しかしながら、専らモータファン１６の回転に頼る従来技術を使用して、連続して配置された、２つの耐用期間が異なる種類のフィルタについて、フィルタ毎に個別に警告を報知することはできない。モータファン１６のモータ回転数Ｓは、プレフィルタ１２かメインフィルタ１４のどちらかが詰まっても上昇する。モータファン１６は、プレフィルタ１２とメインフィルタ１４の両方の下流に位置するので、長期にわたる使用では、モータファン１６のモータ回転数Ｓだけに基づく検出では、どちらのフィルタが目詰まりしたか、または劣化したかを検出するのは不可能である。他方、初期の使用では、モータファン１６のモータ回転数Ｓの上昇は、プレフィルタの劣化によるものと推測できる。しかし時間が経過するにつれ、この推測はできなくなり、モータファン１６のモータ回転数Ｓだけでは、どちらのフィルタが劣化したかを検出し、個々にそれぞれのフィルタの警告表示することは、できない。同じ問題が、フィルタの目詰まりと劣化を検出するために空気流量を測ることでも起こる。図１６を参照して、プレフィルタ１２だけが目詰まりしたとき、或いは、メインフィルタ１４が目詰まりしたとき、空気流量は、プレフィルタ１２の下流であるポイントＡ１であろうが、メインフィルタ１４の下流であるポイントＢ１であろうが、空気清浄器の空気流れ１５のどのポイントでも同じである。したがって、単に空気流量やモータファン１６のモータ回転数Ｓを計測するだけでは、どちらのフィルタが目詰まりしたかを見分けることができないのである。
【００４１】
好ましい実施形態では、メインフィルタ１４は、サイズ０．３μｍの粒子を９９．９７％以上濾過する高性能フィルタである。メインフィルタ１４を使用するときは、メインフィルタ１４より吸着能力の劣るプレフィルタ１２と組み合わされる。発明者は、実験を通して、メインフィルタ１４の耐用期間は、目詰まりの検出回数Ｎと、補正係数Ｃに重み付けされた後の耐用期間終了回数Ｍとに基づいて終了することを発見した。文字Ｎは、モータファン１６のモータ回転数Ｓに基づいて、プレフィルタ１２の目詰まりを検出した回数である。文字Ｍは、プレフィルタ１２の累積作動時間に基づいて、耐用期間終了を検出した回数である。後述するように、メインフィルタ１４は、次式
Ｚ＝Ｎ＋Ｃ×Ｍ              （１）
で演算されるカウント値Ｚがリミット値ＺLを超えると耐用期間が終了したか、或いは劣化したと検出される。
【００４２】
メインフィルタ１４は、プレフィルタ１２に比べて細かい空気中に浮遊する粒子を捕らえる。メインフィルタ１４は、高性能（High Efficiency Particulate Air:ＨＥＰＡ）フィルタであってもよく、任意に配置されたマット状の繊維が粒子をさえぎり、粒子と衝突し、そして粒子を沈降させ、（或いは粒子のブラウン運動により、）粒子を捕らえる。さえぎり、衝突、沈降のメカニズムは技術的に知られており、ここでは、説明の必要はない。プレフィルタ１２およびメインフィルタ１４は、さらに粒子とフィルタの繊維の電位の違いによる静電引力により粒子を捕らえることができる。時間が経つにつれ、メインフィルタ１４は、飽和し、メインフィルタ１４の捕集効率は劣化して、より多くの粒子が通り抜けられるようになる。通常の使用条件では、メインフィルタ１４に捕集される粒子のサイズは、繊維の径よりも小さい。メインフィルタ１４の粒子の捕集能力の劣化は、必ずしも空気流量の低下とはならない。後述するように、制御ユニット１７は、メインフィルタ１４の捕集能力が過度に劣化する時を推測し、ユーザにメインフィルタ１４が交換されるべきという合図を出す。
【００４３】
いくつかの実施形態では、新品のプレフィルタは、０．３μｍのサイズまたはそれ以上の空気中粒子を約６５％捕集し、新品のメインフィルタ１４は、０．３μｍのサイズの空気中粒子を少なくとも約９８％捕集する。
【００４４】
吸気口２４は、回転式の開閉蓋２０に形成される。吸気口２４には、吸煙フード２８に集められた煙を離れた所から吸引できるように、吸引ダクト２６を介して当該吸煙具２８と接続することができる。モータファン１６が動作しているとき、空気は、吸気口２４から吸引される。ハウジング１１の中に入ると、空気は、メインフィルタ１４の上に位置するプレフィルタ１２を通り抜ける。プレフィルタ１２を通過した後に、空気は、仕切り壁３０の上に位置しているメインフィルタ１４を通って、下流に抜ける。
【００４５】
図３に示すように、仕切り壁３０には、空気穴３０ａが形成されている。メインフィルタ１４を通った空気は、空気穴３０ａの中に吸引されて、モータファン１６に引き寄せられる。仕切り壁３０は、ハウジング１１の内部の空間を上室と下室とに分ける。上室は、プレフィルタ１２とメインフィルタ１４を収容し、下室は、モータファン１６、並びに制御ユニット１７を収容する。
【００４６】
仕切り壁３０には、メインフィルタリセットスイッチ３２が取り付けられている。メインフィルタリセットスイッチ３２は、スプリングによって付勢されたボタン３２ａを持つプッシュボタン式スイッチである。ボタン３２ａは、仕切り壁３０から突き出していて、通常は、メインフィルタ１４が設置される空間にある。メインフィルタリセットスイッチ３２のボタン３２ａは、収容位置と取り外し位置との間で遷移する。メインフィルタ１４がハウジング１１の上室に置かれた時に、ボタン３２ａが収容位置に押し込まれる。これにより制御ユニット１７は、メインフィルタ１４が置かれていることを検出する。メインフィルタ１４が上側に仕切り空間から取除かれた時にボタン３２ａがスプリングにより取り外し位置に上げられる。これにより制御ユニット１７は、メインフィルタ１４が置かれていないことを検出する。
【００４７】
図２に戻ると、下室からの空気は、下室の底に形成された排出口３４より排出される。
【００４８】
図４を参照して、コントロールパネル１８は、３つの表示ランプ３６、３８、４０、クリーナー空気清浄器をオンオフするロッカー式の電源スイッチ４２、並びにユーザが吸引のための空気量を選択できる回転式のフロースイッチ４４を備えている。表示ランプ３６、３８、４０は、発光ダイオードや、白熱ランプや他の従来からのビジュアルディスプレイでよい。第１表示ランプ３６は、プレフィルタ状態表示ランプの一例であり、制御ユニット１７によりプレフィルタが交換されるべきと検出された時に橙色に点滅または点灯する。第２の表示ランプ３８は、メインフィルタ状態表示ランプの一例であり、制御ユニット１７によりメインフィルタ１４が交換されるべきと検出された時に赤色に点滅または点灯する。第三の表示ランプ４０は、電源表示ランプの一例であり、電源スイッチ４２がオフ位置からオン位置に切り替えられた時に緑色に点滅または点灯する。フロースイッチ４４は、３つの異なる空気流量の設定位置とリセット位置の間を動かすことができ、４つの位置の為の電気接点を持つ。電気接点は、ダイヤル４４ａの回転によって、択一的に共通端子と接続される。制御ユニット１７は、共通端子と接続された接点に応じて、高速運転モード、中速運転モード、低速運転モード、リセットモードに切り換えられ、各モードに応じてモータファン１６の回転を制御する。
【００４９】
高流量設定位置（高速運転モード）では、空気清浄器１０は、３つの空気流量設定の中で一番高いレベルの吸引を行う。中流量設定位置（中速運転モード）では、空気清浄器１０は中レベルの吸引を行う。低流量設定位置（低速運転モード）では、空気清浄器１０は３つの空気流量設定の中で一番低いレベルの吸引を行う。
【００５０】
フロースイッチ４４がリセット位置にある場合（リセットモード）では、制御ユニット１７は、モータファン１６を停止させ、ユーザがプレフィルタ１２を交換できるようにする。ユーザがフロースイッチ４４をリセット位置に動かした時、制御ユニット１７は、プレフィルタ１２が交換されたことを検出し、下記の説明にあるようにプレフィルタの目詰まりの検出に関連するパラメータをリセットする。リセット位置を持つフロースイッチ４４は、プレフィルタリセットスイッチの一例である。また、リセット位置は、プレフィルタ１２の累積作動時間をリセットするプレリセットスイッチとしても機能する。
【００５１】
図５に示すように、制御ユニット１７は、コントロールパネル上の３つの表示ランプ３６、３８、４０に操作可能につながって、制御している。制御ユニット１７は、またフロースイッチ４４、メインフィルタリセットスイッチ３２、そして制御ユニット１７に４０Ｖの電圧を供給する電源ユニット４８と操作可能につながっている。
【００５２】
いくつかの実施形態での、フロースイッチ４４の様々な設定による空気流量を表１に示す。
【００５３】
【表１】
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【００５４】
時間がたつにつれて、目詰まりのため空気清浄器が空気を通させることは、より難しくなる。プレフィルタ１２とメインフィルタ１４から、モータファン１６へと下流に通る空気が少なくなればなる程、モータ回転数Ｓは上昇する。空気流量が低減する場合、モータファン１６に作用する空気抵抗は、低減するであろうし、制御ユニット１７は、能動的にモータ回転数Ｓを下げるものではないことから、モータ回転数Ｓは、必然的に上昇する。したがって、目詰まりを検出するため、制御ユニット１７は、モータ回転数Ｓを検出さえすればよい。つまり制御ユニット１７は、目詰まりを検出するために直接空気流量を計測するセンサ類を必要としない。
【００５５】
いくつかの実施形態では、表１は、制御ユニット１７がモータファン１６を作動する様々な速度を示す。プレフィルタが新品で目詰まりがないとき、モータファン１６は、「プレフィルタ新品時」の欄にあるモータ回転数Ｓまたはそれに近い値で動作する。
【００５６】
いつプレフィルタ１２をユーザが交換するべきであるかを検出するために、制御ユニット１７は、２つのパラメータをモニタする。１つはモータ回転数Ｓであり、もう１つは、プレフィルタ１２の前回の交換からの経過時間である。制御ユニット１７は、これら２つのパラメータをリミット値と比較しこれら２つのプレフィルタ交換条件の成否を検出する。第１のプレフィルタ交換条件は、モータ回転数Ｓに基づく。第２のプレフィルタ交換条件は、経過時間に基づく耐用期間終了の推定に相当する。
【００５７】
いつメインフィルタ１４をユーザが交換するべきか検出するために、制御ユニット１７は、以下の３つのパラメータをモニタする。その１つは、プレフィルタ１２の目詰まり（第１のプレフィルタ交換条件）を検出した回数Ｎであり、もう１つは、プレフィルタ１２の耐用期間終了（第２のプレフィルタ交換条件）を検出した回数Ｍであり、最後の１つは、前回のメインフィルタ１４の交換後にモータファン１６が作動したメインフィルタ累積作動時間ＴMである。
【００５８】
これら３つのパラメータに基づき、制御ユニット１７は、メインフィルタ１４について二つの交換条件の成否を判定（検出）する。第１のメインフィルタ交換条件は、リミット値Ｚに基づいて、耐用期間終了を評価するために対応する。また、第２のメインフィルタ交換条件は、メインフィルタ累積作動時間ＴMに基づく耐用期間終了の推定に対応する。
【００５９】
第１のメインフィルタ交換条件の成否を検出するために、制御ユニット１７は、カウント値（パラメータ）ＺをＮとＭの関数として前記（１）式を計算する。第２のメインフィルタ交換条件の成否を検出するために、制御ユニット１７は、メインフィルタ累積作動時間ＴMを検出する。そして、制御ユニット１７は、第１、第２のメインフィルタ交換条件の成否を検出するため、カウント値Ｚとメインフィルタ累積作動時間ＴMをそれぞれのリミット値ＺL、ＴMLと比較する。
【００６０】
いくつかの実施形態の空気清浄器１０の動作が、図６から図８を通じて説明される。図７を参照して、プレフィルタ交換に関するものを最初に説明する。
【００６１】
ブロック５０では、ユーザは、電源スイッチ４２（図４）をオフ位置からオン位置に動かす。すると４０Ｖの電圧が制御ユニット１７に供給され、電源表示ランプ４０が点灯する。
【００６２】
もしフロースイッチ４４がリセット位置にある場合、モータファン１６は、回転しない。もしメインフィルタリセットスイッチ３２が取り外し位置にある場合、制御ユニット１７は、ブロック５４に示されたようにメインフィルタ１４がハウジング１１から取り除かれたことを検出し、メインフィルタ状態表示ランプ３８を点灯し、モータファン１６へ回転の電源を供給しない。
【００６３】
他方、メインフィルタリセットスイッチ３２（図３）が収容位置にあると、制御ユニット１７は、ブロック５２に示されているように、メインフィルタ１４がハウジング１１内に存在していることを検出し、フロースイッチ４４の位置に基づく速度でモータファン１６を回転させる。このタイミングで、プレフィルタ１２の累積作動時間ＴPとメインフィルタ１４の累積作動時間ＴMの更新（積算）が開始される。
【００６４】
いくつかの例において、プレフィルタ１２の粒子の捕集の劣化は、プレフィルタ１２を通る空気流量の低下を伴わない。ブロック５３に示したように、ブロック５２で示した制御の後、制御ユニット１７は、同じプレフィルタ１２が、ハウジング１１内で使用されている間、モータファン１６が運転している累積作動時間を検出する。累積作動時間は、プレフィルタ１２の累積作動時間ＴPとされる。制御ユニット１７は、例えば１分ごと、或いは１０分ごと等、定期的な間隔でメモリ素子にあるプレフィルタ１２の累積作動時間ＴPを保存または更新する。オフになっている電源スイッチ４２をオンにして電源を再投入した場合、制御ユニット１７は、前回メモリ素子に保存されたプレフィルタ１２の累積作動時間ＴPを更新の基礎とする。
【００６５】
ブロック５３の運転状態のとき、初期状態が継続している場合には、プレフィルタ状態フラグとメインフィルタ状態フラグは、何れもＮｕｌｌの状態、すなわち、フィルタ交換が不要であることを示す状態となっている。また、目詰まり検出回数Ｎや、耐用期間終了回数Ｍは、電源を投入する前の状態（初期状態では、何れも０）を維持している。
【００６６】
いくつかの例では、プレフィルタ１２の粒子を捕集する能力の低下は、プレフィルタを通じての空気流量の低下を伴う。空気流量が低下するため、モータファン１６は、速い速度で回転する。前に述べたように、おそらくモータファン１６の空気負荷の減少と、制御ユニット１７が積極的にはモータ回転数Ｓを変更しないこととにより、モータ回転数Ｓは、結果として上昇する。制御ユニット１７は、プレフィルタ１２の交換を首肯するのに充分な目詰まりが生じているか否かを間接的に検出するためにモータ回転数Ｓを用いる。
【００６７】
図７を参照して、制御ユニット１７は、モータ回転数Ｓを検出し、モータ回転数Ｓの様々なリミット値と比較する。ブロック５６にあるように、モータ回転数Ｓが、例えば３７１０ｒｐｍに設定される一次モータ回転数リミット値ＳL1を超えると、制御ユニット１７は、プレフィルタ１２に目詰まりが生じていると判定して、ブロック５３の状態からブロック５６の状態に遷移し、モータファン１６を回転し続けるがプレフィルタの表示ランプ３６を比較的遅い割合で点滅させる（一次警告）。通常、プレフィルタ状態表示ランプ３６は、点灯しない。比較的遅い点滅は、プレフィルタ１２が目詰まりし、交換されるべきであるとユーザに伝える一次警告信号となる。点滅のサイクルはたとえば５００ｍｓｅｃ点灯、５００ｍｓｅｃ非点灯である。
【００６８】
ブロック５６に遷移したタイミングで、制御ユニット１７は、第１のカウンタ変数Ｎを１つ増加させてプレフィルタの状態フラグを「交換要」を表す値にセットし、それによりプレフィルタ１２がユーザによって交換されるべきであると表示する。第１のカウンタ変数とプレフィルタ状態フラグは、制御ユニット１７のメモリ素子に保存される。メモリ素子は、ハウジング内の制御ユニット１７の部分であり、電気的に消去や再書き込みができるフラッシュメモリ（Ｅ２ＰＲＯＭ）または他の装置でありえる。他の装置は、不揮発性メモリやその同等品が好ましい。第１のカウンタ変数Ｎのインクリメントは、目詰まりが起こったと制御ユニット１７が検出した回数を数えることを許容し、そしてメインフィルタ１４がいつ交換されるべきかを検出することに使用される。プレフィルタ状態フラグは、ブーリアン型変数で、所定の値がセットされた場合は、プレフィルタ１２が交換されるべきことを示し、それ以外の場合（他の値やＮｕｌｌの場合）は、プレフィルタ１２が交換しなくてもよいことを示す。
【００６９】
ブロック５６で示した運転状態からさらにモータ回転数Ｓが、例えば、３８００ｒｐｍに設定された二次モータ回転数リミット値ＳL2を超えると、制御ユニット１７は、ブロック５８に示される運転状態に遷移する（二次警告）。このブロック５８での運転状態では、制御ユニット１７は、モータファン１６を回転し続ける一方、プレフィルタ状態表示ランプ３６を比較的速い速度で点滅させ始める。比較的速い速度での点滅は、プレフィルタ１２がいよいよ目詰まりし、交換されるべきことの第２の警告信号をユーザに送る。点滅のサイクルは、例えば、２００ｍｓｅｃ点灯、２００ｍｓｅｃ非点灯である。
【００７０】
制御ユニット１７によって使用される一次、二次モータ回転数リミット値ＳL1およびＳL2は、フロースイッチ４４の流量設定位置による。制御ユニット１７は、メモリ素子の中に一次、二次モータ回転数リミット値ＳL1およびＳL2のマトリクスを記憶し、それぞれのフロー設定には、一次、二次モータ回転数リミット値ＳL1およびＳL2が設定されている。
【００７１】
いくつかの実施形態では、モータ回転数リミット値のマトリクスは表１に示されている通りのものである。
【００７２】
通常のモータ回転数Ｓよりも高い適切な値が一次モータ回転数リミット値ＳL1として用いることができ、それよりも高い値を二次モータ回転数リミット値ＳL2として使用できることが理解されよう。より高い空気流量を得るためには、より速いファンスピードが必要となるので、ＳL1の好適な値は、それぞれ低速、中速、高速の流量設定になるに連れて、モータ回転数リミット値を累進的により高くするであろう。同様に、ＳL2の好適な値は、それぞれ低速、中速、高速の流量設定になるに連れて、モータ回転数リミット値を累進的により高くするであろう。ＳL1、ＳL2は、何れもサイズ、羽根の形状やモータファン１６の構造のタイプ、モータファン１６の効率、そしてその他空気清浄器１０を通して空気流量に与える他の構造的要因に基づき選定される。
【００７３】
プレフィルタ１２の累積作動時間ＴPがプレフィルタ累積作動タイムリミット値ＴPLを超えた場合、ブロック５３の運転状態にあった制御ユニット１７は、ブロック６２に示されているように、プレフィルタ１２の耐用期間が終了していると判定して、モータファン１６を回転し続ける一方、プレフィルタ１２が耐用期間終了のため劣化したことの警告信号としてプレフィルタ状態表示ランプ３６を点滅させ始める。
【００７４】
あらゆる適切なプレフィルタ累積作動タイムリミット値ＴPLが使用できる。プレフィルタ１２の累積作動タイムリミット値は、構造のタイプ、サイズ、そしてプレフィルタ１２の能力そしてまたは空気清浄器１０が使用される環境条件に基づいて設定される。プレフィルタ１２の累積作動タイムリミット値は、例えば２００時間であり、この時間設定では、プレフィルタがマニュアルはんだ付け作業で使用され、０．３μｍ以上の粒子を６５％以上捕集するようプレフィルタに好適に設計されている。
【００７５】
ブロック６２の運転状態に遷移すると、制御ユニット１７は、第２のカウンタ変数（耐用期間終了回数）Ｍを１つ増加し、プレフィルタ１２の状態フラグを「交換要」を表す値にセットし、プレフィルタ１２がユーザにより交換されるべきことを表示する。第２のカウンタ変数Ｍとプレフィルタ状態フラグは、制御ユニット１７のメモリ素子に保存される。第２のカウンタ変数Ｍのインクリメントは、制御ユニット１７にプレフィルタ１２の耐用期間終了を検出した回数を数えさせる。それはメインフィルタ１４の交換時期検出に使用される。
【００７６】
プレフィルタ状態フラグがメモリ素子に保存されるので、オフになっている電源スイッチ４２をオンにして電源を再投入した後でさえも、制御ユニット１７は、現在のプレフィルタ１２が交換を要する状態（目詰まりまたは耐用期間の終わりのいずれか）に達していて、依然、交換されるべきである旨の表示を再現することができる。同様に、カウンタ変数ＮとＭは、メモリ素子に保存されているので、オフになっている電源スイッチ４２をオンにして電源を再投入した後でも、制御ユニット１７は、プレフィルタ１２が目詰まりまたは耐用期間が終了したと検出された回数を追跡することができる。
【００７７】
運転状態がブロック５６またはブロック６２の状態に遷移した場合、制御ユニット１７は、カウント値Ｚをリミット値ＺLと比較する。仮にカウント値Ｚがリミット値ＺL以下である場合には、ブロック５６またはブロック６２の運転状態が維持される。仮にカウント値Ｚがリミット値ＺLを越える場合、制御ユニット１７は、後述するブロック６４に示す運転状態に遷移する。
【００７８】
ブロック５６、５８、または６２の運転状態が継続している間、プレフィルタ状態表示ランプ３６の点滅に促されて、ユーザは、フロースイッチ４４をリセット位置にする。これにより運転状態は、ブロック５６、５８、または６２からブロック６０に遷移する。
【００７９】
図７のブロック６０に示されるように、リセット位置は、モータファン１６が回転を止めるように制御ユニット１７がモータファン１６への給電を遮断する原因となる一方、プレフィルタ状態表示ランプ３６が点灯し続ける原因となる。モータファン１６が停止している間、使用しているプレフィルタを新しいものと交換するために、ユーザは、開閉蓋２０を開けることができる。リセット位置は、さらに「交換要」を表す値をクリアし、プレフィルタ状態フラグを「交換不要」に切り換えるし、プレフィルタがユーザにより交換されたことを制御ユニット１７が判別可能にする原因となる。他方、リセット位置は、カウンタ変数ＮやＭがゼロに変化する原因とはならない。ＮやＭは、両方とも変更されないままである。新しいプレフィルタ１２を既存のメインフィルタ１４の上に設置し、開閉蓋２０を閉めて、ユーザは、フロースイッチ４４をリセット位置から３つの流量設定位置の何れか１つに設定して吸引を再開することができる。またプレフィルタ１２の交換は、メインフィルタ１４の累積作動時間ＴMにも影響しない。
【００８０】
メインフィルタ１４の交換に関する図８について説明する。上記のように、メインフィルタ１４の交換条件の１つは、プレフィルタ１２の目詰まりまたは耐用期間の終了を検出した回数に関連するカウンタ変数ＮとＭの関数であり、それぞれ、プレフィルタ１２が目詰まりした回数と作動時間により耐用期間終了を検出された回数に相当する。制御ユニット１７は、カウント値Ｚを前記（１）式（Ｚ＝Ｎ＋Ｃ×Ｍ）により計算する。制御ユニット１７は、制御ユニットのメモリ素子に保存されているメインフィルタ１４のリミット値ＺLを参照し、カウント値Ｚをリミット値ＺLと比較する。
【００８１】
ブロック６４に示すように、カウント値Ｚがメインフィルタ１４のリミット値ＺLを超えたときに第１のメインフィルタ交換条件が成立する。この状態では、制御ユニット１７は、モータファン１６を回転し続けるが、プレフィルタ状態表示ランプ３６とメインフィルタ状態表示ランプ３８の両方を比較的遅いペースで点滅させ始める。二つのランプの点滅は、空気清浄器１０の最高の清浄効率を維持するためにはユーザにプレフィルタ１２とメインフィルタ１４の両方が交換されるべきであることを警告する合図の例である。
【００８２】
ブロック６４に遷移すると、制御ユニット１７は、メインフィルタ１４の状態フラグを「交換要」を表す値にセットし、メインフィルタ１４がユーザによって交換されるべきであることを表示する。メインフィルタ１４の状態フラグは、ブーリアン型変数である。所定の値がセットされた場合、メインフィルタ１４が交換されるべきであることを示し、それ以外の場合（Ｎｕｌｌの場合を含む）は、メインフィルタ１４は、交換しなくてもよいことを示す。メインフィルタ１４の状態フラグは、たとえオフになっている電源スイッチ４２をオンにして電源を再投入した後でも、制御ユニット１７により、メインフィルタ１４の品質が低下し、交換されるべきである旨の表示を再現するために使用される。
【００８３】
（１）式（Ｚ＝Ｎ＋Ｃ×Ｍ）は現在使用されているメインフィルタ１４の清浄効率が、前回メインフィルタ１４を交換した時から使用されたプレフィルタの数に基づくことを考慮に入れる。どのような適切な補正係数Ｃやメインフィルタ１４のリミット値ＺLが使用されてもよい。補正係数Ｃの値は０であっても０でなくてもよい。必ずしも必要ではないが、好ましくは、補正係数Ｃは、作動時間による交換に比べて目詰まりによる交換に重みをおくような０から１．０までの分数であってよい。補正係数Ｃやリミット値ＺLはプレフィルタ１２やメインフィルタ１４の構造のタイプ、プレフィルタ１２とメインフィルタ１４の相互のサイズや能力、空気清浄器１０が使用される環境条件によるものであってよい。
【００８４】
はんだ付けエリアでは、多くのはんだ付け作業を行って多くの煙が空気中に存在する場合もあれば、少ないはんだ付け作業を行って少ない煙が空中にある場合がある。例えば、モータファン１６の回転による検出が８回起こり（Ｎ＝８）、（Ｎ＋（Ｃ×Ｍ））が１０回に達したときにメインフィルタ１４の耐用期間が終了したと考えられるとした場合について考察する。
【００８５】
補正係数Ｃを省略した場合、プレフィルタ１２の作動時間による検出が２回起こった場合、実際にはメインフィルタ１４を続けて使用でき、交換の必要がないにも拘わらず、メインフィルタ１４の耐用期間警告が表示される。本件発明者は、Ｃ＝０．５が典型的なはんだ付け環境に適切であると発見した。例を続けると、Ｃ＝０．５であることは、メインフィルタ１４の耐用期間警告表示が点灯するまでプレフィルタの作動時間による検出は、４回で起こりえるということになる。
【００８６】
いくつかの状況では、メインフィルタ１４が粒子を捕集する能力の劣化は、ユーザがフロースイッチ４４をリセット位置にすることによるプレフィルタの交換を検出した回数では、制御ユニット１７が正確に推定できない場合がある。例えば、ユーザは、制御ユニット１７が交換の必要を表示する前にプレフィルタ１２を交換するかもしれない。またユーザは、プレフィルタ１２の交換を大幅に遅らせるかもしれない。これらのことやその他の状況に配慮するため、制御ユニット１７は、モータファン１６の作動時間に基づく条件である第２のメインフィルタ交換条件をモニタする。
【００８７】
制御ユニット１７は、同じメインフィルタ１４がハウジング１１内で使用されている間にモータファン１６が動作しているときの累積作動時間を検出する。累積作動時間は、メインフィルタ１４の累積作動時間ＴMの一例である。制御ユニット１７は、例えば１分または１０分ごと等の定期的な間隔でメモリ素子のメインフィルタ１４の累積作動時間ＴMを保存または更新する。オフになっている電源スイッチ４２をオンにして電源を再投入した後でも、制御ユニット１７は、メモリ素子に保存されているメインフィルタ１４の累積作動時間ＴMを更新の基礎として使用する。ブロック５２の運転状態に移行した時点で、制御ユニット１７は、メインフィルタ１４の累積作動時間ＴMの更新を開始する。
【００８８】
図８のブロック６６に示されているように、メインフィルタ１４の累積作動時間ＴMがメインフィルタ作動タイムリミット値ＴMLを超えたとき、第２の交換条件が成立し、制御ユニット１７は、モータファン１６を回転し続ける一方、メインフィルタ状態表示ランプ３８を点灯し続ける。連続した点灯は、空気清浄器１０の最大清浄効率を維持するためにメインフィルタ１４を交換するべきであるとの警告をユーザに合図する一例である。
【００８９】
あらゆる適切なメインフィルタ作動タイムリミット値ＴMLが使用されてもよい。実際に用いられるメインフィルタ作動タイムリミット値ＴMLは、構造のタイプ、サイズ、メインフィルタ１４の能力、そしてまたは空気清浄器１０が使用されるであろう環境条件に基づくものでよい。メインフィルタ作動タイムリミット値ＴMLとしての２５００時間は、手作業でのはんだ付け作業環境において０．３μｍの空気中の粒子を９９％以上捕集するように設計された場合に適切であると発明者によって決定された一例である。
【００９０】
メインフィルタ状態表示ランプ３８が点灯（ブロック６６）または点滅（ブロック６４）するのをみて、ユーザは、フロースイッチ４４をリセット位置にする。このことによって、フロースイッチ４４をリセットに接続し、メインフィルタ１４を交換する。
【００９１】
ブロック６４の運転状態からフロースイッチ４４がリセットされ、プレフィルタ１２が交換されると、制御ユニット１７は、ブロック６５の運転状態に移行する。その場合は、モータファン１６が停止し、プレフィルタ状態表示ランプ３６が点灯し、メインフィルタ状態表示ランプ３８が点滅し続け、プレフィルタ状態フラグがクリア（リセット）される。また、プレフィルタ１２が交換されるので、制御ユニット１７は、プレフィルタ１２の累積作動時間Ｔpをリセットする。
【００９２】
ブロック６５への運転状態への遷移の後、メインフィルタ１４の交換検出の有無によって、運転状態の遷移は異なる態様になる。
【００９３】
モータファン１６が止まっている間、ユーザは、何れかのフィルタを交換するために、開閉蓋２０を開けることができる。ユーザがメインフィルタ１４を交換し、メインフィルタリセットスイッチ３２を動作させると、ブロック６８に示されているように、メインフィルタ１４の累積作動時間ＴMは０にセットされる。またこのタイミングで、制御ユニット１７は、カウンタ変数ＮとＭをゼロにリセットする。これにより、カウント値Ｚも０にリセットされる。
【００９４】
ブロック６４の運転状態に遷移した後に、ユーザがメインフィルタ１４を取り替える可能性があり、また取り替えない可能性がある。メインフィルタ１４の取り外しは、メインフィルタリセットスイッチ３２が取り外し位置に移動することを許容し、メインフィルタ表示ランプ３８が連続的に点灯する原因となる。もし取り外し位置が少なくとも３秒、或いは予め決められた時間続くと、制御ユニット１７は、メインフィルタ１４が取り外されたことを検出する。このことが起こると、ブロック６８に示すように、制御ユニット１７は、「交換要」を表す値をクリアし、メインフィルタ状態フラグを「交換不要」を表す値（すなわちＮｕｌｌ）に切り換える。
【００９５】
ブロック６８の運転状態からメインフィルタリセットスイッチが入ると、運転状態はブロック７２へ続く。プレフィルタ１２とメインフィルタ１４を交換した後、メインフィルタリセットスイッチ３２は、収容位置に移動する。ブロック７２では、制御ユニット１７は、新しいメインフィルタ１４が取り付けられメインフィルタ状態表示ランプ３８をオフにする。ユーザは、フロースイッチ４４をリセット位置から３つのいずれかの流量設定位置にセットする。その後、運転状態は、図７のブロック５３に遷移する。
【００９６】
フロースイッチ４４をリセット位置にし、ブロック６５に運転状態が遷移した後、ユーザは、プレフィルタ１２は交換するが、メインフィルタ１４を交換し忘れるかもしれない。その場合、運転状態は、ブロック７４に移行する。ブロック７４に示すように、プレフィルタ状態表示ランプ３６は、点灯し続けるが、メインフィルタ状態表示ランプ３８は点滅する。ブロック６５からブロック７４への遷移は、例えば、フロースイッチの切換からの経過時間の間実行される。
【００９７】
ブロック７４の運転状態からフロースイッチ４４を３つのフローセッティング（高、中、低）に移動した場合、ブロック７６に示すようにプレフィルタ状態表示ランプ３６は、消える。しかしながら、制御ユニット１７によるメインフィルタリセットスイッチ３２の作動は検出されていないので、メインフィルタ１４の状態フラグは、「交換要」を表す値にセットされたままであり、メインフィルタ状態表示ランプ３８は、５秒間のみ点滅し、その後消灯する。ブロック７６に運転状態が遷移した場合には、オフになっている電源スイッチ４２をオンにして電源を再投入した後でも、ブロック７８に示すように、メインフィルタ状態表示ランプ３８は、５秒間のみ点滅し、メインフィルタ１４が交換されるべきことをユーザに合図する。
【００９８】
ブロック６６の運転状態からフロースイッチ４４がリセットされると、制御ユニット１７は、ブロック６７の運転状態に移行する。その場合は、モータファン１６が停止し、プレフィルタ状態表示ランプ３６とメインフィルタ状態表示ランプ３８が点灯し、プレフィルタ状態フラグがクリア（リセット）される。また、制御ユニット１７は、プレフィルタ１２の累積作動時間Ｔpをリセットするこの場合、メインフィルタ１４の累積作動時間ＴMは、ブロック６４のような使用状態での交換時よりかなり経過しているため、メインフィルタ１４を交換しないことを考慮するステップはなく、メインフィルタ１４が交換されるまで６７の状態が続く。
【００９９】
図９、図１０を参照しながら、下記で説明されるように、発明者は、最初の１０枚目のプレフィルタの交換までのみが空気清浄器１０の粒子捕集能力の低下が空気流量の低下に結びつくことを発見した。
【０１００】
図９は、煙を発生するために計量されたはんだを用いて、一定量のはんだの煙霧を一定速度のファンで空気清浄器に吸引した最初の研究の調査結果である。折れ線は、一連の空気清浄器１０の試験運転を示す。それぞれの試験運転は、文字「Ｔ」で示され、その後に試験運転の順番を示す。それぞれの試験運転は、新しくセットされたプレフィルタ１２で始まるが、メインフィルタ１４は、交換しなかった。同じメインフィルタ１４がすべての試験運転に使用した。それぞれのプレフィルタ１２は、新品の時０．３μｍ以上の空気中粒子を６５％捕集する仕様に設定されていた。メインフィルタ１４は、新品のとき、０．３μｍの空気中粒子を捕集する仕様に設定された。
【０１０１】
左から右下がりの各湾曲は、はんだ煙が空気清浄器１０に吸引されるにつれ空気流量が落ちることを示している。右下がりの曲線は最初の１０枚までの試験運転（Ｔ１からＴ１０）では、実質的に同じである。即ち、最初の１０枚のプレフィルタが使用される期間、空気清浄器１０（プレフィルタ１２とメインフィルタ１４を含む）を通る空気流量は、ほぼ同じ割合でより多くのはんだ煙が吸引されるにつれ減少する。１１枚目の運転（Ｔ１１）とそれ以降（Ｔ１２からＴ１７）は、右下がりの割合または傾斜角は小さくなる。それはＴ１０以降のそれぞれのプレフィルタの交換は、メインフィルタ１４が交換されず粒子の捕集効率が悪化しているにも拘わらず、（煙を発生させるためのはんだ使用量に示される様に）空気清浄器１０が目詰まり（空気流量が低下することを示す）するのにより時間がかかったことを示す。
【０１０２】
Ｔ１０以降、空気流量が低下するのに時間がかかる理由としては、メインフィルタが特に粒子のブラウン運動や、静電引力による吸着能力により繊維の径より細かい粒子も捕らえているので、この吸着能力が劣化することにより、空気流量の低下に、より時間がかかる影響を与えていると考えられる。
【０１０３】
図９に示されるように空気流量の低下が１１枚目のプレフィルタ交換より長くかかっているにも拘わらず、図１０に示される第２の調査からは、メインフィルタ１４は、捕集効率が悪くなっていることを確認できる。第２の調査では、第１調査での試験運転Ｔ１からＴ１０とＴ１１とＴ１５とで、空気清浄器を通過した（捕集されない）粒子の数を示す。図１０に示すように捕集されなかった粒子の数は（１分間での１立方フィートあたり）Ｔ１からＴ１０までは、ほぼ同じである。試験運転Ｔ１１からＴ１５では、捕集されなかった粒子の数がＴ１からＴ１０よりも著しく多くなっている。
【０１０４】
いくつかの実施形態では、最初のメインフィルタ１４交換の第１条件は、補正係数Ｃが０．５でメインフィルタ１４のリミット値ＺLが１０である場合、（Ｎ＋（０．５×Ｍ））＞１０の場合に起こる。本件発明者は、はんだ付け作業で、プレフィルタ１２が０．３μｍ以上サイズの空気中の粒子を６５％以上捕集し、メインフィルタ１４が０．３μｍの空気中の粒子を９９％以上捕集するように設計された場合に（Ｎ＋（０．５×Ｍ））＞１０が適切であると決定した。
【０１０５】
いく枚かのプレフィルタ後に見られる図９および図１０の測定値のシフトは、図９と図１０に使用されたプレフィルタとは違う材料で構成された高品質のプレフィルタでも見られた。表２は、濾過能力の高いプレフィルタが使用されたこと以外は図９と同じ要領で実施された別の調査結果を示す。
【０１０６】
【表２】
0005613584.tif 000003
【０１０７】
調査は表２の第１列に示すようにＴ１’からＴ１４’まで１４枚の高品質のプレフィルタを用いてなされた。第２列は、高品質のプレフィルタと組み合わされたメインフィルタ１４の劣化が検出される前に（空気清浄器に吸引される煙を生じるために）使用されたはんだの量を示す。３列目ははんだの累積使用量である。目詰まりが検出された後、高品質のプレフィルタ１２は、交換されたが、メインフィルタ１４は、交換されなかった。表２は、ある数の高品質のプレフィルタが使用された後、目詰まりを引き起こすために、より多くのはんだが必要であったことを示している。目詰まりを起こすためにはんだの使用量が増加することは、メインフィルタ１４を通過するはんだ煙の粒子が多くなり、そのことは、メインフィルタ１４の劣化を示している。
【０１０８】
表２は、メインフィルタ１４の劣化に相当する著しい測定値のシフトを示す。それはまた、１１枚目の高品質プレフィルタによる運転Ｔ１１’での交換後に起こっていた。表２の２列に示すように目詰まりを起こすため必要なはんだ量は、Ｔ１２’からＴ１４’まで続けて高くなっている。この調査は、メインフィルタ１４の劣化を検出するために（１）式（Ｚ＝Ｎ＋Ｃ×Ｍ）の関係を使用することが、前述したように、プレフィルタ１２をメインフィルタ１４と組み合わせて使用するあらゆるタイプに有効であることを示している。
（第２実施形態）
いくつかの実施形態では、図１１と図１２に示すように、メインフィルタ１４は、ヒューズ９０を含むことができる。ヒューズ９０は、メインフィルタ１４が新しい状態であるかを制御ユニット１７が検出することを可能にする。ヒューズ９０は、交換やヒューズ９０を修理されないようメインフィルタ１４に固定されて取り付けられる。ヒューズ９０は、メインフィルタ１４に永久的に取り付けられている電気コネクタ９２に接続されている。メインフィルタ１４がハウジング１１に装着されるとき、メインフィルタ１４と電気コネクタ９２はハウジング１１内に固定されて制御ユニット１７に接続されている他の電気コネクタ９４と嵌合する。嵌合する時、コネクタ９２、９４のピン（１番から４番）は様々な回路を形成するために接触する。
【０１０９】
図１２では、「制御ユニット側」に描かれた部品は、制御ユニット１７の一部の部品であり、「メインフィルタ１４側」に描かれた部品は、メインフィルタ１４の全ての部品である。第１の回路９６には、制御ユニット１７側に５Ｖの電圧供給ライン９６ａが接続されている。回路９６上の信号は、制御ユニット１７により、メインフィルタ１４がハウジング１１に取り付けられていることを検出するのに使用される。メインフィルタ１４をハウジング１１に設置された場合、５Ｖの電圧供給ライン９６ａは、コネクタピン１と４を通してアースされる結果、制御ユニット１７は、低い電圧レベルの信号を検出することとなる。メインフィルタ１４がハウジング１１から取り除かれると、制御ユニット１７は、電圧供給ライン９６ａの電圧をそのまま検出するので、第１回路９６上に高い電圧レベルの信号を検出する。
【０１１０】
第２の回路９８には、制御ユニット１７側に５Ｖの電圧供給ライン９８ａが接続されている。メインフィルタ１４がハウジング１１内に設置された場合、第２の回路９８は、コネクタピン２と４に導通する。メインフィルタ１４側では、ヒューズ９０は、コネクタピン２と４の間に接続されている。メインフィルタ１４が新品の場合、ヒューズ９０は、損なわれておらず、閉じた状態を保ち、５Ｖの供給がアースされ、第２回路９８は低い電圧レベルの信号となる。第２回路９８の低いレベルの信号は、制御ユニット１７によりメインフィルタ１４に交換される必要がないことを検出するために使用される。
【０１１１】
第２回路９８には、Ｒ２とＲ１の値を持つ２つの抵抗とＱ１の値を持つトランジスタからなるヒューズ９０を溶断するための回路１００が接続されている。制御ユニット１７からのヒューズ溶断コマンドは、ヒューズ９０を通る電流を増加し、ヒューズ９０を溶断し、開の状態とする。Ｒ２、Ｒ１そしてＱ１の値はヒューズ溶断コマンドによりヒューズ９０を確実に溶断できるのに十分な電流が増加するように選定することができる。ヒューズ９０が開の状態の時、５Ｖの電圧供給源は、アースされなくなる結果、第２回路９８は、高い電圧レベルの信号となる。第２回路９８の高い電圧レベルの信号は、メインフィルタ１４が交換されるべきであることを制御ユニット１７が識別するために使用される。第２回路９８の高い電圧レベルの信号により、制御ユニット１７は、メインフィルタ状態フラグを「交換要」を表す値にセットする。
【０１１２】
制御ユニット１７は、前述したメインフィルタ交換条件のいずれかが検出された時、ヒューズ溶断コマンドを送り、それによりヒューズ９０を溶断する。例えば、制御ユニット１７は、（１）式（Ｚ＝Ｎ＋Ｃ×Ｍ）のカウント値Ｚがメインフィルタ１４のリミット値ＺLを超えた時ヒューズ溶断コマンドを送る。必要に応じて、制御ユニット１７は、メインフィルタ１４の累積作動時間ＴMのメインフィルタ作動タイムリミット値ＴMLを越えたときにもメインフィルタヒューズ溶断コマンドを送る。ヒューズ９０の溶断は、ヒューズ溶断フラグによって管理される。ヒューズ溶断フラグは、ブーリアン型変数で、所定の値がセットされた場合は、ヒューズ９０が溶断されたことを示し、それ以外の場合（他の値やＮｕｌｌの場合）は、ヒューズ９０が溶断されていないことを示す。
【０１１３】
図１４と図１５を参照して、本発明の空気清浄器１０のいくつかの実施形態の動作を述べる。
【０１１４】
図１４でのフィルタ交換に関することをまず説明する。
【０１１５】
ブロック１５０では、ユーザは、電源スイッチ４２（図４）をオフ位置からオン位置に動かす。すると４０Ｖの電圧が制御ユニット１７に供給され、電源表示ランプ４０が点灯する。
【０１１６】
もし第１回路９６に高い電圧レベルの信号を検出した時（メインフィルタ１４が設置されていない）、モータファン１６は、ブロック１５４に示すように回転しない。ブロック１５４の運転状態では、制御ユニット１７は、電源表示ランプ４０を点滅する。モータファン１６は停止しており、ユーザは、ハウジング１１をあけてメインフィルタ１４を設置することになる。
【０１１７】
他方、制御ユニット１７が第１回路９６に低い電圧レベルの信号を検出し（メインフィルタ１４が設置されている）、且つ第２回路９８に低い電圧レベルの信号を検出した場合（ヒューズが損なわれていない）、制御ユニット１７は、ブロック１５２に示されるように、メインフィルタ１４が交換不要であることを検出し、フロースイッチ４４の位置に基づく速度でモータファン１６を回転させる。また、ブロック１５２の運転状態に移行した時点で、制御ユニット１７は、プレフィルタ１２の累積作動時間ＴPとメインフィルタ１４の累積作動時間ＴMの更新を開始する。そして、ブロック１５３に示したように、ブロック１５２で示した制御の後、制御ユニット１７は、同じプレフィルタ１２が、ハウジング１１内で使用されている間ファン１６が運転しているプレフィルタ１２の累積作動時間ＴPを演算する。制御ユニット１７は、例えば１分ごと、１０分ごと等の定期的な間隔でメモリ素子内のプレフィルタ１２の累積作動時間ＴPを更新する。オフになっている電源スイッチ４２をオンにして電源を再投入した後でも、制御ユニット１７は、更新の基礎としてメモリ素子に保存されたプレフィルタ１２の累積作動時間ＴPを使用する。
【０１１８】
ブロック１５３から続いて、制御ユニット１７は、モータ回転数Ｓを検出し、モータ回転数Ｓと様々な回転のリミット値ＳL1とを比較する。ブロック１５６に示すように、モータ回転数Ｓが一次モータ回転数リミット値ＳL1を超えると、制御ユニット１７は、プレフィルタ１２の耐用期間が終了していると判定して、例えば４７５０ｒｐｍでモータファン１６を回転し続ける一方、プレフィルタ状態表示ランプ３６を比較的遅い速度で点滅させ始める（一次警告）。比較的遅い点滅は、プレフィルタ１２が目詰まりし、交換されるべきであるとユーザに伝える一次警告信号となる。
【０１１９】
ブロック１５６に遷移したタイミングで、制御ユニット１７は、第１のカウンタ変数Ｎを１つ増加させて、プレフィルタ状態フラグを「交換要」を表す値にセットし、プレフィルタ１２がユーザにより交換されるべきことを示す。第１のカウンタ変数とプレフィルタ状態フラグは、制御ユニット１７のメモリ素子に保存される。
【０１２０】
ブロック１５６で示した運転状態からさらにモータ回転数Ｓが、例えば４９５０ｒｐｍに設定された二次モータ回転数リミット値ＳL2を超えると、制御ユニット１７は、ブロック１５８に示される運転状態に遷移する（二次警告）。このブロック１５８での運転状態では、制御ユニット１７は、モータファン１６を回転し続ける一方、プレフィルタ状態表示ランプ３６を比較的速い速度で点滅し始める。比較的速い速度の点滅は、プレフィルタ１２がいよいよ目詰まりし、交換されるべきであることの二次警告信号をユーザに送る。
【０１２１】
図７の関連で説明したように、制御ユニット１７により使用されるモータ回転数リミット値ＳL1とＳL2はフロースイッチ４４の空気流量設定位置に依存する。制御ユニット１７は、メモリ素子にモータ回転数リミット値のマトリックスに、それぞれの空気流量設定には一次、二次モータ回転数リミット値があることを保存している。いくつかの実施形態のモータ回転数リミット値は、表１に示されている通りである。
【０１２２】
プレフィルタ１２の累積作動時間ＴPがプレフィルタ累積作動タイムリミット値ＴPLを超えた場合、ブロック１５３の運転状態にあった制御ユニット１７は、図１４のブロック１６２で示されるように、プレフィルタ１２が耐用期間を終了していると判定して、モータファン１６を回転し続ける一方、プレフィルタ状態表示ランプ３６を点滅し始める。図７で説明したように、いかなる適切なプレフィルタ累積作動タイムリミット値ＴPLを使用してもよい。
【０１２３】
ブロック１６２の運転状態に遷移すると、制御ユニット１７は、第２カウンタ変数（耐用期間終了回数）Ｍを１つ増加し、プレフィルタ状態フラグを「交換要」を表す値にセットし、プレフィルタ１２がユーザにより交換されるべきであることを表示する。
【０１２４】
プレフィルタ状態フラグがメモリ素子に保存されているので、オフになっている電源スイッチ４２をオンにして電源を再投入した後でさえも、制御ユニット１７は、現在のプレフィルタ１２が交換を要する状態（目詰まりか耐用期間終了の何れかによる）に達しており、依然、交換されるべきである旨の表示を再現することができる。同様に、カウンタ変数ＮとＭは、メモリ素子に保存されているので、オフになっている電源スイッチ４２をオンにして電源を再投入した後でも、制御ユニット１７は、プレフィルタ１２が目詰まりと耐用期間終了を検出された回数を追跡できる。
【０１２５】
ブロック１５６、１５８、または１６２の運転状態が継続している間、プレフィルタ状態表示ランプ３６の点滅に促されて、ユーザは、フロースイッチ４４をリセット位置にする。これにより運転状態は、ブロック１５６、１５８、または１６２からブロック１６０に遷移する。
【０１２６】
図１４のブロック１６０に示されるように、リセット位置は、モータファン１６が回転を止めるように制御ユニット１７がモータファン１６への電力を切る原因となる一方、プレフィルタ状態表示ランプ３６が点灯し続ける原因となる。モータファン１６が停止している間、使用しているプレフィルタ１２を新しいプレフィルタ１２に交換するために、ユーザは、開閉蓋２０を開けることができる。リセット位置は、さらに「交換要」を表す値をクリアし、プレフィルタ状態フラグを「交換不要」に切り換え、プレフィルタ１２がユーザにより交換されたことを制御ユニット１７が判別できるようにする。他方、リセット位置は、カウンタ変数ＮやＭを０に変化する原因とはならない。ＮやＭは、両方とも変更されないままである。新しいプレフィルタ１２を既存のメインフィルタ１４の上に設置して開閉蓋２０を閉めて、ユーザは、フロースイッチ４４をリセット位置から３つの空気流量設定位置の何れか１つに設定して吸引を再開することができる。またプレフィルタ１２の交換は、メインフィルタ１４の累積作動時間ＴMにも影響しない。
【０１２７】
メインフィルタ１４の交換に関する図１５について説明する。上述のようにメインフィルタ１４の交換の条件の１つは、プレフィルタ１２の目詰まりまたは耐用期間終了を検出した回数に関連するカウンタ変数ＮとＭの関数であり、それは、プレフィルタ１２が作動時間により耐用期間終了を検出された回数に相当する。制御ユニット１７は、カウント値Ｚを（１）式（Ｚ＝Ｎ＋Ｃ×Ｍ）により計算する。制御ユニット１７は、メモリ素子に保存されているメインフィルタ１４のリミット値ＺLを参照し、カウント値Ｚをリミット値ＺLと比較する。図８の関連で説明したように適切な値を補正係数Ｃやリミット値ＺLに使用してもよい。
【０１２８】
ブロック１６４に示されたようにカウント値Ｚがリミット値ＺLを越えた場合、第１のメインフィルタ１４の交換条件が成立する。この状態において、制御ユニット１７は、モータファン１６を回転し続けるが、プレフィルタ状態表示ランプ３６を点滅させ始める。
【０１２９】
ブロック１６４では、制御ユニット１７は、ヒューズ溶断コマンドを回路９８（図１２）に送りヒューズ９０の溶断を試みる。
【０１３０】
所定の回数（図１５のＸ回：例えば合計で１０回）以内にヒューズ９０の溶断に成功した場合、運転状態は、ブロック１６６に遷移する。このブロック１６６に示すような場合、制御ユニット１７は、ヒューズ９０が溶断されたことを第２回路９８（図１２）から測定された高い電圧レベルの信号に基づいて識別する。結果、制御ユニット１７は、「溶断完了」を表す値にヒューズ溶断フラグをセットする。
【０１３１】
制御ユニット１７は、ヒューズ９０の溶断に失敗し、回路９８（図１２）に低い電圧レベルの信号を検出する場合がある。もしＸ回の試行の後でもヒューズが溶断できなかった場合、ブロック１６８に示すように、制御ユニット１７は、モータファン１６を停止し、ヒューズ溶断フラグをＮｕｌｌにクリアし、３つ全てのランプを点滅する。カウンタ変数Ｎ、Ｍがリセットされていない状態、すなわち
Ｚ≧ＺL
の状態で第２の回路９８に低い電圧レベルの信号（ヒューズが溶断されていない）が検出されるので、オフになっている電源スイッチ４２をオンにして電源を再投入した後でも、制御ユニット１７は、モータファン１６を停止し続ける。ユーザが正規品でないメインフィルタ１４を装着したか、メインフィルタ１４の溶断されたヒューズ９０（図１２）の上をジャンパ線でバイパスしようとしているか、回路がヒューズ溶断に失敗したと考えられるため、制御ユニット１７は、モータファン１６を停止する。
【０１３２】
図１５を続いて参照し、ブロック１６６から続けると、ユーザは、フロースイッチ４４をリセットし、次いで、新しいプレフィルタ１２と新しいメインフィルタ１４をハウジング１１に装着する。新しいメインフィルタ１４は、ヒューズが損なわれていない。引き続いて、ブロック１７０に示されるように制御ユニット１７は、第２回路９８（図１２）に低い電圧レベルの信号を検出する。このことにより制御ユニット１７がカウンタ変数ＮとＭをゼロにし、プレフィルタ１２の累積作動時間ＴPをゼロにし、プレフィルタ状態フラグとヒューズ溶断フラグをクリアする。カウンタ変数ＮとＭが０にリセットされることにより、カウント値Ｚも０にリセットされる。
【０１３３】
電源投入時、制御ユニット１７は、第１回路９６に高い電圧レベルの信号（メインフィルタ１４がないことに一致）と第２回路９８に低い電圧レベルの信号（ヒューズが損なわれていないことに一致）を検出した場合は、強制リセット条件成立となる。メインフィルタ１４の欠如と損なわれていないヒューズとは矛盾しているので、ブロック１７２に示されるように制御ユニット１７は、モータファン１６を停止し、全てのパラメータをゼロまたはＮｕｌｌにリセットする。
【０１３４】
図１５のブロック１７４を参照すると、メインフィルタ１４の累積作動時間ＴMがメインフィルタ作動タイムリミット値ＴMLを越えると、制御ユニット１７は、ヒューズを溶断し、メインフィルタ状態表示ランプを点灯するがモータファン１６を回転し続ける。ブロック１７４において、制御ユニット１７は、ヒューズ９０をブロック１６４の場合と同様に溶断しようとする。運転状態は、ヒューズ９０の溶断に成功した場合、ブロック１７０に遷移し、ヒューズ９０の溶断にＸ回以内に成功しなかった場合には、ブロック１６８に移行する。
【０１３５】
本発明のいくつかの特徴を図が描かれ、説明したが本発明の範囲を超えることなく様々な変更が可能であることは、明らかである。また本発明の様々なモデルを作るために、開示された実施形態の具体的な特徴や面様々なコンビネーションやサブコンビネーションが結合されるか、または、本発明の変化したモードを作るためにあるものを代用することも考えられる。例えば本発明の実施形態はメインフィルタリセットスイッチ３２とメインフィルタ１４がヒューズ９０を持つことを使用した組み合わせも含んでいる。したがって、本発明の特許請求の範囲によるものを除いて、本発明が限定される意図はない。
【符号の説明】
【０１３６】
１０  エアクリーニング空気清浄器
１２  プレフィルタ
１４  メインフィルタ
１６  モータファン
１７  制御ユニット（制御手段の一例）
１８  コントロールパネル
３２  メインフィルタリセットスイッチ
３６  プレフィルタ状態表示ランプ
３８  メインフィルタ状態表示ランプ
４０  電源表示ランプ
４２  電源スイッチ
４４  フロースイッチ
９０  ヒューズ
Ｃ  補正係数
Ｍ  耐用期間終了回数
Ｎ  目詰まり検出回数
Ｓ  モータ回転数
ＳL1  モータ回転数リミット値
ＴM  メインフィルタの累積作動時間
ＴML  作動タイムリミット値
ＴP  プレフィルタの累積作動時間
ＴPL  プレフィルタ累積作動タイムリミット値
Ｚ  カウント値
ＺL  リミット値
【図１】
0005613584.tif 000004
【図２】
0005613584.tif 000005
【図３】
0005613584.tif 000006
【図４】
0005613584.tif 000007
【図５】
0005613584.tif 000008
【図６】
0005613584.tif 000009
【図７】
0005613584.tif 000010
【図８】
0005613584.tif 000011
【図９】
0005613584.tif 000012
【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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