(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
空気の汚れ状態を検出するセンサ部をヒータによって加熱するガスセンサ、吸込口からフィルタを経由して吹出口に至る空気流路内に配置されたファンに回転力を供給するモータ、電源部における通電状態を表示する表示ランプを含み、ガスセンサ、モータ及び表示ランプに電源を供給する電源部を備えた空気清浄装置において、
前記ガスセンサは、モータの駆動停止中において所定時間毎の一定時間にわたって電源部からの電源の供給を受け、この間の検出結果をモータの駆動中の検出結果と比較することを特徴とする空気清浄装置。
【請求項２】
前記モータが、駆動停止中に内部回路の電源を遮断することを特徴とする請求項１に記載の空気清浄装置。
【請求項３】
前記モータが、駆動開始時及び駆動停止時に、内部回路電源のオン／オフタイミングと速度制御信号の出力タイミングとの間に一定の遅延時間を設けたことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の空気清浄装置。
【請求項４】
前記電源部が、モータの駆動停止中に表示ランプに対する電源供給量を減少することを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載の空気清浄装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、空気の汚れ状態の検出結果に応じてファンを回転させ、汚れた空気をフィルタを介して清浄する空気清浄装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
室内の空気を清浄する従来の空気清浄装置として、図１１に示す構成を備えたものがある。同図に示す空気清浄装置１０１では、本体１０５の内部にモータ１０８の回転軸に固定されたファン１０７を備え、ファン１０７の回転により本体１０５の側面又は前面に形成した吸込口１０３から吸い込んだ室内空気をフィルタ１０４を通して本体１０５の上面に形成した吹出口１０６から室内に吹き出すようにしている。
【０００３】
空気清浄装置１０１の本体１０５の側面には室内空気の汚れ状態を検出するガスセンサ１１０が配置されており、空気清浄装置１０１はガスセンサ１１０の検出結果に基づいてファン１０７の回転を制御する。即ち、空気清浄装置１０１は、ガスセンサ１１０の検出出力の変化の度合いに応じた回転速度でモータ１０８を駆動する。
【０００４】
このため、ガスセンサ１１０には、モータ１０８が駆動中であるか停止中であるかに拘らず、電源が供給されている。このガスセンサ１１０の検出結果は、モータ１０８の駆動中にのみ表示され、停止中には表示しない。
【０００５】
また、空気清浄装置１０１に電源が投入され、ガスセンサ１１０に対する通電が開始した後から２分程度の一定時間が経過するまでは、室内空気の汚れ状態の検出を行わない。これは、ガスセンサ１１０を構成する抵抗が電気的に安定するのを待機するためである。空気清浄装置１０１は、ガスセンサ１１０の安定した検出値を基準値として、ガスセンサ１１０の検出値がこの基準値から変化した度合いに応じてモータ１０８の回転速度を制御する。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の空気清浄装置では、装置に対する電源投入後の数分間はガスセンサ１１０による汚れ状態の検出は行われないため、この間に室内空気が汚れされると、その後における室内空気の汚れが検出され難くなる問題があった。例えば、装置に対する電源投入直後に喫煙されると、所定時間を経過後に喫煙によって汚れた状態の検出結果が基準値とされ、その後に再度喫煙されてもガスセンサ１１０が室内空気の汚れを検出しない場合がある。
【０００７】
また、装置に電源が投入されている状態では、モータが駆動されているか停止しているかに拘らず、ガスセンサ及びモータの内部回路に常に電源が供給されていたため、電力を浪費する問題があった。
【０００８】
この発明の目的は、装置に対する電源投入直後から短時間で室内空気の汚れ状態を正確に検出することができ、駆動停止中のモータの内部回路やモータ停止中のガスセンサに対して電源を供給しないようにして電力の浪費を防止できる空気清浄装置を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
この発明は、上記の課題を解決するための手段として、以下の構成を備えている。
【００１０】
(1) 空気の汚れ状態を検出するセンサ部をヒータによって加熱するガスセンサ、吸込口からフィルタを経由して吹出口に至る空気流路内に配置されたファンに回転力を供給するモータ、電源部における通電状態を表示する表示ランプを含み、ガスセンサ、モータ及び表示ランプに電源を供給する電源部を備えた空気清浄装置において、
前記ガスセンサは、モータの駆動停止中において所定時間毎の一定時間にわたって電源部からの電源の供給を受け、この間の検出結果をモータの駆動中の検出結果と比較することを特徴とする。
【００１３】
この構成においては、モータの駆動停止中において所定時間毎の一定時間にのみガスセンサに電源が供給される。したがって、モータの駆動停止中におけるガスセンサに対する電源の供給時間が短縮され、常時電源を供給する場合に比較して電力消費量が低減される。
【００１４】
(2) 前記モータが、駆動停止中に内部回路の電源を遮断することを特徴とする。
【００１５】
この構成においては、駆動停止中におけるモータの内部回路に電源が供給されることがない。したがって、駆動停止中にモータの内部回路によって電力が消費されることがない。
【００１６】
(3) 前記モータが、駆動開始時及び駆動停止時に、内部回路の電源のオン／オフタイミングと速度制御信号の出力タイミングとの間に一定の遅延時間を設けたことを特徴とする。
【００１７】
この構成においては、複数の信号が同時にモータの内部回路に入力されることがない。したがって、モータが安全に駆動される。
【００１８】
(4) 前記電源部が、モータの駆動停止中に表示ランプに対する電源供給量を減少することを特徴とする。
【００１９】
この構成においては、モータの駆動停止中には表示ランプに対する電源の供給量がモータの駆動中よりも減少する。したがって、モータの駆動停止中における表示ランプによる電力消費量が低減される。
【００２０】
【発明の実施の形態】
図１は、この発明の実施形態に係る空気清浄装置の構成を示す側面断面図である。空気清浄装置１は、ファン５、ファン５に回転力を供給するモータ６、及び、フィルタ３を収納した本体７の前面に吸入口２を形成し、上面に吹出口１１を形成し、モータ６の駆動によるファン５の回転によって吸込口２から吸い込んだ室内空気をフィルタ３を通して吹出口１１から室内に吹き出す。モータ６は回転速度を制御できるインバータモータであり、モータ６には回転速度を検出する回転検出センサ９が備えられている。本体７の前面の上部には、操作パネル１０が配置されている。この操作パネル１０内に、室内空気の汚れ状態を検出するガスセンサ８が設けられている。
【００２１】
図２は、上記空気清浄装置の操作パネルの構成を示す図である。本体１の前面の上部に配置された操作パネル１０には、空気清浄装置１に対する電源のオン／オフの選択操作を受け付ける運転入／切ボタン１４、運転モードを「たばこ」、「花粉」又は「自動」のいずれかに切り換える操作を受け付ける運転モード選択ボタン１５、ニオイ及び汚れの感度、ホコリの量についての検出感度の設定操作を受け付ける感度切換スイッチ１６、装置に対する電源のオン／オフ状態を表示する電源ランプ１７、運転モードの選択内容を表示する運転モードランプ１８、フィルタ３の交換時期を表示するフィルタ交換ランプ１９、図外のリモコンから発光された操作信号を受光するリモコン受光部２０、ガスセンサ８による室内空気の汚れ状態を表示する汚れ状態表示部２１、及び、モータ６の回転速度に応じた風量を表示する風量表示部２２が設けられている。
【００２２】
上記のように構成された操作パネル１０の一部に、室内空気の汚れ状態を検出するガスセンサ８か設けられている。また、電源ランプ１７、運転モードランプ１８、フィルタ交換ランプ１９、汚れ状態表示部２１を構成するランプ及び風量表示部２２を構成するランプが、この発明の表示ランプに相当する。
【００２３】
運転モード選択ボタン１５の操作によって選択される運転モードのうち、「たばこ」及び「花粉」の運転モードは予め定められたシーケンスによってモータ６を制御するモードであり、「自動」の運転モードはガスセンサ８が検出した室内空気の汚れ状態を汚れ状態表示部２１に表示するとともに、汚れ状態が低い場合にはモータ６の回転速度を遅くし、汚れ状態が高い場合にはモータ６の回転速度を速くする制御を行う。
【００２４】
図３は、上記空気清浄装置の制御部の構成を示すブロック図である。空気清浄装置１の制御部１３は、ＣＰＵ及び必要なアナログ回路を含む制御回路１２に電源回路２４、電源クロック回路２５、リセット回路２６、モータ駆動回路２７、ガスセンサ駆動回路２８、ランプ駆動回路２９、ガスセンサ８を構成するセンサ部８ａ及び回転検出センサ９を接続して構成されている。モータ駆動回路２７は、制御回路１２から出力される駆動データに基づいてモータ６の回転速度を制御する。これによって、本体７内における室内空気の通風量が変化する。モータ駆動回路２７は、図４に示すように、トランジスタ３２，３３を含み、インバータモータ６に印加すべきモータ電源６ａ、モータ内部回路電源６ｂ及び速度制御信号６ｃを発生させる。ランプ駆動回路２９は、図８に示すように、制御回路１２から出力される駆動データに基づいて電源ランプ１７等の表示ランプを点灯制御する。
【００２５】
ガスセンサ駆動回路２８は、図５、６に示すように、制御回路１２から出力される駆動データに基づいてガスセンサ８に含まれるヒータ８ｂを駆動する。ガスセンサ８は、図５に示すように、センサ部８ａ及びヒータ８ｂによって構成されている。ヒータ部８ｂは、センサ部８ａとともにセンサ部８ａ近傍の室内空気を加熱し、センサ部８ａにおける化学反応を促進する。即ち、センサ部８ａは、室内空気に含まれる煙草の煙や塵埃等の汚れ物質が接触すると化学反応によって抵抗値を変化させる。このセンサ部８ａにおける抵抗値変化を電圧変化に変換して制御回路１２に入力する。このため、ガスセンサ駆動回路２８は、図６に示すようにトランジスタ３０及び３１を備えており、制御回路１２から出力される駆動パルスによってトランジスタ３０がオンしてヒータ８ｂに電源回路２４から電流が供給される。次に、トランジスタ３１がオンすると、センサ部８ａにおける抵抗値を表す電圧値が制御回路１２に入力される。
【００２６】
図７は、上記モータ駆動回路からモータに対して出力される信号のタイミングチャートである。モータ駆動回路２７は、操作パネル１０において運転入／切ボタン１４がオン側に操作されて装置１が通電状態になると、モータ６に対して、ＡＣ１００Ｖを整流平滑したＤＣ１４１Ｖをモータ電源６ａとして常時供給する。この状態で、運転モード選択ボタン１５の操作によりいずれかのモードが選択されると、制御回路１２の出力端子Ｐ０が“Ｈ”にされる。これによって、モータ駆動回路２７のトランジスタ３３及びトランジスタ３２が順にオンし、モータ６に対してＤＣ１５Ｖのモータ内部回路電源６ｂが入力される。
【００２７】
モータ内部回路電源６ｂがオンした後に一定時間遅延して、制御回路１２は出力端子Ｐ１から速度制御信号６ｃを出力する。例えば、制御回路１２は、モータ６において実現すべき回転速度に応じて速度制御信号６ｃの電圧値を変化させ、モータ６の内部回路は速度制御信号６ｃの電圧値に応じた電力をモータ６に供給する。制御回路１２は、回転検出センサ９の検出結果に基づいて速度制御信号６ａの内容を変化させ、モータ６の回転速度をフィードバック制御する。
【００２８】
運転入／切ボタン１４がオフ側に操作されると、制御回路１２は、速度制御信号６ｃの出力を停止し、一定時間経過後にモータ内部回路電源６ｂをオフすべく、出力ポートＰ０を“Ｌ”にする。
【００２９】
以上のように、電源入／切ボタンの操作によって装置が通電状態にされた後から、運転モード選択ボタン１５の操作によっていずれかの運転モードが選択されるまでの間においては、モータ６にはモータ電源６ａのみが供給され、モータ内部回路電源６ｂは供給されない。このため、従来のように、装置が通電状態にされた後に、モータ６に対してモータ電源６ａ及びモータ内部回路電源６ｂを供給する場合に比較して、電力消費量を低減することができる。
【００３０】
図８は、上記空気清浄装置のランプ駆動回路の構成を示す図である。一例として電源ランプ１７を駆動するランプ駆動回路２９は、トランジスタ３４及び３５を含み、制御回路１２から出力されるパルス信号に基づいてトランジスタ３５及びトランジスタ３４がこの順にオンし、トランジスタ３４がオンしている間において、電源ランプ１７にＤＣ５Ｖ電源が供給される。
【００３１】
図９は、上記ランプ駆動回路に入力されるパルス信号のタイミングチャートである。制御回路１２は、モータ駆動回路２７に速度制御信号６ｃを出力している状態、即ち、モータ６が回転している状態では、図９（Ｂ）に示すように周期ｔでランプ駆動回路２９に対してパルス信号を出力する。これに対して、モータ駆動回路２７に速度制御信号６ｃを出力していない状態、即ち、モータ６が回転していない状態では、図９（Ａ）に示すように周期２ｔで、ランプ駆動回路２９に対してパルス信号を出力する。
【００３２】
したがって、制御回路１２からランプ駆動回路２９に出力されるパルス信号の周期は、モータ６が回転している状態では、モータ６が回転していない状態に比較して１／２倍になる。これによって、モータ６が回転していない状態において、電源ランプ１７の輝度を著しく低下させることなく、電源ランプ１７を点灯するための電力消費量が低減される。
【００３３】
図１０は、上記ガスセンサ駆動回路からのガスセンサに対する駆動信号のタイミングチャートである。上述のように、ガスセンサ駆動回路２８は、制御回路１２から出力されるパルス信号に基づいて、ガスセンサ８を構成するヒータ８ｂを駆動する。電源入／切ボタン１４がオン側に操作され、さらに、運転モード選択ボタン１５の操作によっていずれかの運転モードが選択されると、制御回路１２は、５秒が経過するまでの間において６０Ｈｚのパルス信号におけるオン期間を４７４μｓｅｃにし、この後、１０秒が経過するまでの間において６０Ｈｚのパルス信号におけるオン期間を４００μｓｅｃにするように安定状態のオン期間より高くする。但し、このオン期間の値は一例であり、安定状態より一定の割合だけ高くすることを意味している。
【００３４】
これによって、ガスセンサ８を構成するヒータ８ｂの温度の立ち上がりを急峻にすることができ、センサ部８ａが素早く安定状態になり、運転モード選択ボタン１５によっていずれかの運転モードが選択されたタイミングから約１５秒経過後に室内空気の汚れ状態を検出することができる。このため、室内空気の汚れ状態を正確に検出することができるとともに、安定状態になるまでの待機時間を短縮し、電力消費量を低減することができる。
【００３５】
制御回路１２は、安定状態になった後のセンサ部８ａの検出信号を、以後の室内空気の汚れ状態を判定するための基準値とする。この後、制御回路１２は、オン期間を４００μｓｅｃ、オフ期間を８．４５６ｍｓｅｃとして、ガスセンサ駆動回路２８にパルス信号を出力する。
【００３６】
また、電源入／切ボタン１４がオフ側に操作された状態、即ち、いずれの運転モードも選択されていない場合には、制御回路１２は、１０分毎に１分間にわたってオン期間を４００μｓｅｃ、オフ期間を８．４５６ｍｓｅｃのパルス信号をガスセンサ駆動回路２８に出力する。これによって、次に運転モード選択ボタン１５が操作された後に、直ちにガスセンサ８による室内空気の汚れ状態の検出を開始することができるとともに、運転モードの選択を待機している状態における電力消費量を低減することができる。また、運転モードが選択されておらず、空気清浄動作を行っていない状態が長時間化するにともなって、センサ部８ａが安定するまでに要する時間が長時間化することを回避できる。
【００３７】
なお、いずれかの運転モードにおいて、ガスセンサ８による室内空気の汚れ状態の検出結果に基づいてモータ６の回転速度を制御する際に、汚れ度が低い場合にはモータ６の回転を停止するようにしてもよい。
【００３８】
また、モータ６の回転速度が頻繁に変化する場合には、感度切換スイッチ１６の操作によってガスセンサ８の感度を低くすることもできる。
【００３９】
【発明の効果】
この発明によれば、以下の効果を奏することができる。
【００４１】
(1) モータの駆動停止中において所定時間毎の一定時間にのみガスセンサに電源を供給することにより、モータの駆動停止中におけるガスセンサに対する電源の供給時間を短縮し、常時電源を供給する場合に比較して電力消費量を低減することができる。
【００４２】
(2) 駆動停止中におけるモータの内部回路に電源を供給しないようにすることにより、電力消費量を低減することができる。
【００４３】
(3) モータの内部回路の電源のオン／オフと、速度制御信号の出力のタイミングとの間に一定の遅延時間を設けることにより、内部回路の動作をより確実且つ安全にすることができ、内部回路の破壊などの異常の発生を防止できる。
【００４４】
(4) モータの駆動停止中には表示ランプに対する電源の供給量をモータの駆動中よりも減少させることにより、モータの駆動停止中における表示ランプによる電力消費量を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施形態に係る空気清浄装置の構成を示す側面断面図である。
【図２】上記空気清浄装置の操作パネルの構成を示す図である。
【図３】上記空気清浄装置の制御部の構成を示すブロック図である。
【図４】上記空気清浄装置のモータ駆動回路の構成を示す図である。
【図５】上記空気清浄装置のガスセンサの構成を示す図である。
【図６】上記空気清浄装置のガスセンサ駆動回路の構成を示す図である。
【図７】上記モータ駆動回路からモータに対して出力される信号のタイミングチャートである。
【図８】上記空気清浄装置のランプ駆動回路の構成を示す図である。
【図９】上記ランプ駆動回路に入力されるパルス信号のタイミングチャートである。
【図１０】上記ガスセンサ駆動回路からのガスセンサに対する駆動信号のタイミングチャートである。
【図１１】従来の空気清浄装置の構成を示す側面断面図である。
【符号の説明】
１−空気清浄装置
２−吸込口
３−フィルタ
５−ファン
６−モータ
７−ファンスクロールケーシング
８−ガスセンサ
９−回転検出センサ
１０−操作パネル
１１−吹出口
１２−制御回路
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
0003609296.tif 000007
【図７】
0003609296.tif 000008
【図８】
0003609296.tif 000009
【図９】
0003609296.tif 000010
【図１０】
0003609296.tif 000011
【図１１】
0003609296.tif 000012