(57)【要約】【課題】超音波を用いた人感センサと超音波集塵に着目すると共に、正面のみならず側面等にも吸気口が形成された空気清浄機に、低コストで人感センサと超音波集塵機能を実現する。【解決手段】人の動き等を感知する人感センサを用いた自動運転モードを有して吸気口から吸い込んだ空気を清浄化する空気清浄機において、前記吸気口を空気清浄機本体の少なくとも正面（吸気口９ａ）と側面（吸気口９ｃ）の２面に形成し、人感センサとして超音波を送受信する超音波送受信素子１８を少なくとも前記正面と側面の２面に向けて回動可能に設けると共に、これを用いて人を感知した時は超音波を空気中に照射することにより得られる超音波集塵機能を利用して空気中の埃を肥大化させて集塵する制御手段を備えた。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
人の動き等を感知する人感センサを用いた自動運転モードを有して吸気口から吸い込んだ空気を清浄化する空気清浄機において、
前記吸気口を空気清浄機本体の少なくとも正面と側面の２面に形成し、前記人感センサとして超音波を送受信する超音波送受信手段を少なくとも前記正面と側面の２面に向けて回動可能に設けると共に、これを用いて人を感知した時は超音波を空気中に照射することにより得られる超音波集塵機能を利用して空気中の埃を肥大化させて集塵する制御手段を備えたことを特徴とする空気清浄機。
【請求項２】
前記制御手段は、前記超音波送受信手段を人感センサとして用いる時と超音波集塵機能を用いる時とで、超音波をそれぞれ所定の出力形態に制御することを特徴とする請求項１記載の空気清浄機。
【請求項３】
前記超音波送受信手段を手動で回動可能な回動機構を備えたことを特徴とする請求項１又は請求項２記載の空気清浄機。
【請求項４】
空気清浄機本体を遠隔操作するリモコンと、少なくとも前記正面と側面の２面に設けられて前記リモコンからの操作信号を受信する受信部と、前記超音波送受信手段を回動する回動手段とを備え、前記制御手段は、前記リモコンからの操作信号を受信した受信部に応じて前記回動手段を制御して、前記超音波送受信手段をリモコンからの操作信号を受信した受信部が設けられた面に向けて回動することを特徴とする請求項１又は請求項２記載の空気清浄機。
【請求項５】
前記超音波送受信手段を空気清浄機本体の上面に配置したことを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の空気清浄機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本願発明は、人の動き等を感知する人感センサを用いた自動運転モードを有して吸気口から吸い込んだ空気を清浄化する空気清浄機に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、空気清浄機の運転モードには手動に加えて自動があり、この自動運転モード時はセンサにより空気の汚れ等の変化を感知し、その変化に応じて風量を切り替えるようにしている。このセンサとしては、ガス濃度を検知するガスセンサや塵埃の密度を検知するほこりセンサや人の動きを検知する人感センサ等を使用するのが一般的である。その中の人感センサとしては、赤外線を用いたものが一般的であるが超音波を用いることもできる（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
また、集塵方式として、超音波を空気中に照射させて空気の密と疎を作り、その密の部分に集まった埃が衝突を繰り返すことにより、埃を肥大化させてサイクロンやフィルタ等で取れ易くする超音波集塵がある（例えば、非特許文献１参照）。すなわち、超音波を発生させると、空気を周期的に押したり引いたりし、空気の圧縮部（密部）と希薄部（疎部）とが交互に周囲に拡がっていく。空気中の粒子は密部に集められ、粒子同士の衝突回数が増えるため、互いに衝突し付着して塊となり、埃の粒子径を大きくすることができる。超音波に微細粒子を凝集肥大化する作用があることは、古くから知られている（１９４７年以降工業的に利用）。例えば、工場の排煙等の凝集、各種混合物の沈降速度の促進、油やタールの凝集、工場排水の処理等に利用されている。
【０００４】
また、横長の本体ケースの正面のみならず側面等にも吸気口を形成して、壁や家具等の障害物が例えば本体ケースの正面側に近接する状態で設置されて、本体ケースの正面側の吸気口が閉塞に近い状態になり空気が流入しにくくなっても、本体ケースの側面等の吸気口から本体ケース内に空気を取り入れることができるようにして、部屋の家具などの狭い隙間にも本体ケースの側面を前に向けて設置できるようにしたものがある（例えば、特許文献２参照）。
【０００５】
【特許文献１】
特許第２６０４１８４号公報（第２図）
【特許文献２】
特開２００３−３８６３１号公報（図１）
【非特許文献１】
「超音波技術便覧」日刊工業新聞社、昭和３５年１１月２５日、ｐ．１１３１〜１１３３
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、従来は、赤外線による人感センサや超音波集塵は各々単独で使用していた。従って、正面のみならず側面等にも吸気口が形成された空気清浄機で人感センサと超音波集塵を共に用いる場合は、赤外線による人感センサと超音波発生素子を正面と側面等にそれぞれ個別に備えなければならないので、高コストになるという課題が生じる。
【０００７】
そこで、本願発明はこのような課題を解決するためになされたものであり、超音波を用いた人感センサと超音波集塵に着目すると共に、正面のみならず側面等にも吸気口が形成された空気清浄機に、低コストで人感センサと超音波集塵機能を実現することを目的とするものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記のような目的を達成するために、本願発明は、人の動き等を感知する人感センサを用いた自動運転モードを有して吸気口から吸い込んだ空気を清浄化する空気清浄機において、前記吸気口を空気清浄機本体の少なくとも正面と側面の２面に形成し、前記人感センサとして超音波を送受信する超音波送受信手段を少なくとも前記正面と側面の２面に向けて回動可能に設けると共に、これを用いて人を感知した時は超音波を空気中に照射することにより得られる超音波集塵機能を利用して空気中の埃を肥大化させて集塵する制御手段を備えたことを特徴とするものである。
【０００９】
また、前記制御手段は、前記超音波送受信手段を人感センサとして用いる時と超音波集塵機能を用いる時とで、超音波をそれぞれ所定の出力形態に制御することを特徴とするものである。
【００１０】
そして、前記超音波送受信手段を手動で回動可能な回動機構を備えたことを特徴とするものである。
【００１１】
または、空気清浄機本体を遠隔操作するリモコン（リモートコントローラ）と、少なくとも前記正面と側面の２面に設けられて前記リモコンからの操作信号を受信する受信部と、前記超音波送受信手段を回動する回動手段とを備え、前記制御手段は、前記リモコンからの操作信号を受信した受信部に応じて前記回動手段を制御して、前記超音波送受信手段をリモコンからの操作信号を受信した受信部が設けられた面に向けて回動することを特徴とするものである。
【００１２】
また、前記超音波送受信手段を空気清浄機本体の上面に配置したことを特徴とするものである。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本願発明の実施形態を図面を参照して詳細に説明する。
【００１４】
図１は本願発明の一実施形態に係る空気清浄機本体の斜視図、図２はその横断面図、図３は同じく縦断面図、図４，図５は図１の要部の構成及び作用を示す図、図６は制御系の要部を示すブロック図である。
【００１５】
本実施形態の空気清浄機本体１の外郭を成す本体ケース２は、図２に示すように横断面が左右方向に長い矩形状に形成され、正面及び背面は両端側に向かうに従い互いの間隔が狭くなるよう円弧状に形成されている。この本体ケース２は、図１に示すように操作表示部３や格子状の排気口４が形成されて上方側を覆う上面カバー５と、正面側を覆う正面カバー６と、背面側を覆う背面カバー７と、側面側を覆う左右の側面カバー８等で構成されている。
【００１６】
正面カバー６には、ほぼ全面にわたって縦方向に鎧戸状の吸気口９ａが形成されており、下部には図３に示すように係止爪１０が形成されている。
【００１７】
背面カバー７は、図２に示すようにほぼ全面が凹凸面１２となっており、その外側に縦方向に形成された凹部１１が外観面で前記正面カバー６の吸気口９ａに対応するように形成されている。また、後述するファンケーシング３９の外側に縦方向の鎧戸状の複数の吸気口９ｂが形成されている。また、背面カバー７の裏面には、ファンケーシング３９の端部に当接する渦巻き状のリブ１３が形成されている。
【００１８】
側面カバー８は図１，図２に示すように円弧状で、ほぼ全面にわたって縦方向に鎧戸状の吸気口９ｃが形成されている。この側面カバー８の裏面には図２に示すように側面に水平に直交し、後述する仕切板３１のリブ４５に当接する補強リブ１４が上下複数箇所に形成されている。
【００１９】
また、上述した正面カバー６の上部と、操作表示部３側の側面カバー８の上部には、空気清浄機本体１を遠隔操作するリモコン１５（図６に図示）からのリモコン操作信号を受信するリモコン受信部１６，１７が設けられている。この空気清浄機本体１は、正面と両側面と背面の４面吸気型であるが、使用形態としては、正面カバー６又は操作表示部３側の側面カバー８が前を向くように設置されるので、それらの２面にリモコン受信部１６，１７があればリモコン操作上問題ない。
【００２０】
さらに、上面カバー５における操作表示部３の排気口４寄りには、超音波を送受信可能な超音波送受信素子１８が回動可能に配置されている。具体的には、図４，図５に示すように、上面カバー５の下側にある取付基板１９に突設された取付軸２０に、超音波送受信素子１８が搭載された基板２１が９０度単位に節動的に回動可能な取付部２２を介して取り付けられている。このように取り付けられた超音波送受信素子１８は、底面開放の円筒状の保護ケース２３で覆われるようになっている。この保護ケース２３は、その下端の段部２４が上面カバー５に形成された円形開口２５の周縁に回動可能に嵌め込まれている。また、この保護ケース２３には、超音波送受信素子１８が面する透過窓２６が形成されており、その両側に超音波送受信素子１８の両側部に当接する当接部２７が形成されている。従って、使用者が保護ケース２３を手で持って回動させると、当接部２７を介して超音波送受信素子１８が取付軸２０の回りを節動的に回動し、送受信方向を図１や図４に示す正面側や図５に示す側面側に容易に変えることができるように構成されている。
【００２１】
また、図示しない制御基板上に搭載されたマイクロコンピュータ等から成る制御部３０（図６に図示）は、この超音波送受信素子１８を人感センサとして用いる時と超音波集塵機能を用いる時とで、超音波をそれぞれ所定の出力形態に制御するようになっている。具体例として、人感センサとして用いる時は、例えば４０ＫＨｚの超音波を９０〜１００ｄＢの強さで間欠的に送信し、その反射波を受信して、送受信間の間隔の変化で人の動き等を感知する。また、超音波集塵機能を用いる時は、同じ４０ＫＨｚの超音波を音圧を強くするため１３０ｄＢの強さにして且つ連続的に出力する。なお、上記超音波送受信素子１８は水平方向を向いているが、上下左右にそれぞれ約６０度の範囲で超音波を送受信可能となっている。
【００２２】
一方、本体ケース２内には、本体ケース２内を前後に区画する仕切板３１が設けられており、図３に示すように仕切板３１の下部には本体１を支持する脚部３２が形成され、脚部３２の前方側には正面カバー６の前記係止爪１０が係止される係止孔３３が形成されている。
【００２３】
仕切板３１の略中央には多数の通風孔３５が形成されており、この通風孔３５を介して仕切板３１の前後の空間が連通するようになっている。
【００２４】
仕切板３１の前面側にはフィルタ収納部３６が一体に形成されており、このフィルタ収納部３６にフィルタ３７が着脱自在に収納される。このフィルタ３７は空気中の塵埃を集塵すると共に臭気成分を除去する。
【００２５】
また、仕切板３１の背面側には、前記排気口４に連通し、ファン３８の側方を囲繞するファンケーシング３９が形成されており、このファンケーシング３９と背面カバー７の裏面及び渦巻き状の前記リブ１３でファン３８を囲繞する。
【００２６】
ファン３８を駆動するファンモータ４０は、樹脂製のケース４０ａで覆われており、このケース４０ａの後端側からファン３８が取り付けられる駆動軸４１を突出している。このファンモータ４０の後端側にはケース４０ａの外径より大きな円板４２が取り付けられており、この円板４２を介して仕切板３１にネジ止め固定されると共に、ファンモータ４０の前端側はカバー４３で覆われている。
【００２７】
これらの円板４２とカバー４３は鉄板により形成されており、ファンモータ４０内で生じた磁気が正面側や背面側へ漏洩するのを防止している。また、円板４２と成形前のカバー４３の外形形状は同一に形成されており、一枚の板等から同じ金型で打ち抜いて形成できるようにしている。これにより、円板４２とカバー４３の外形を形成する金型を共通化して金型費用の削減を行うことができるようになっている。
【００２８】
このファンモータ４０は、図６に示すリモコン１５や操作表示部３により手動運転モードに設定された時には、制御部３０により手動運転モードの例えば強運転モードや弱運転モードの風量で運転される。また、自動運転モードに設定された時には、超音波送受信素子１８を用いた人感センサにより、制御部３０が人の動き等を感知して、それに基づく空気の汚れ等の変化に応じた風量で運転されるようになっている。
【００２９】
一方、仕切板３１の左右両側には図２に示すようにファンケーシング３９の外側に位置して複数の連通孔４４が形成されており、この連通孔４４により背面カバー７の吸気口９ｂを正面カバー６の吸気口９ａ及び側面カバー８の吸気口９ｃと連通させる。この連通孔４４には側面カバー８の後端側に形成された図示しない係止爪が係止されると共に、側面カバー８の前端側が、補強リブ１４を仕切板３１に形成したリブ４５に当接した状態で仕切板３１にネジ止めされる。
【００３０】
また、前記背面カバー７は、仕切板３１に適宜ネジ止めされており、上面カバー５は、その前後端が仕切板３１と背面カバー７にて挟持されており、正面カバー６はその下端の係止爪１０を脚部３２の係止孔３３に係合し、その上部の左右両端に突設した図示しない係止爪を仕切板３１に係合することにより、空気清浄機本体１は組み立てられる。
【００３１】
このように構成された空気清浄機本体１は、通常、正面カバー６側を前に向けて背面カバー７や側面カバー８側を壁や家具等に近接して配置され、超音波送受信素子１８は図１，図４に示すように正面カバー６側を向くように手動設定される。また、図６に示したリモコン１５からのリモコン操作信号は正面カバー６上部に設けられたリモコン受信部１６で受信される。一方、部屋の家具などの狭い隙間に設置される場合は、操作表示部３側の側面カバー８を前に向けて、反対側の側面カバー８や正面カバー６や背面カバー７を壁や家具等に近接して配置され、超音波送受信素子１８は前述したように保護ケース２３を手で持って図４から図５の状態に回動させることにより操作表示部３側の側面カバー８方向を向くように手動設定される。また、リモコン１５からのリモコン操作信号は側面カバー８上部に設けられたリモコン受信部１７で受信される。
【００３２】
そして、操作表示部３やリモコン１５の操作に基づくファン３８の駆動により、室内の汚れた空気が上述した本体１の設置状態に応じて主に正面カバー６の吸気口９ａ又は操作表示部３側の側面カバー８の吸気口９ｃから本体ケース２内に吸い込まれ、フィルタ３７を通過して空気中の塵埃と臭気成分が除去されて清浄化される。清浄化された空気は、仕切板３１の通風孔３５を通ってファンケーシング３９内に流入し、ファン３８によりファンケーシング３９に案内されて排気口４より室内に吹き出される。
【００３３】
本実施形態では、本体１の上面に手動で回動可能な超音波送受信素子１８が設けられ、その素子１８から超音波を発生させて埃を肥大化させる。すなわち、従来技術でも述べたように、超音波を発生させると、空気を周期的に押したり引いたりし、空気の圧縮部（密部）と希薄部（疎部）とが交互に周囲に拡がっていく。空気中の粒子は密部に集められ、粒子同士の衝突回数が増えるため、互いに衝突し付着して塊となり、埃の粒子径を大きくすることができる。フィルタ３７は埃の粒子径が大きいほど採れ易くなるのは明らかである。
【００３４】
また、送受信兼用の超音波送受信素子１８を用いて、自動運転モード時には定期的に人感センサとして機能させるので、本体１前側で人が動くと、それを感知することができる。人が動くと埃が舞うので、空気清浄機本体１のファンモータ４０を運転する必要がある。そこで、人がいない場合や動かない場合はファンモータ４０の運転を停止し、人が動くとファンモータ４０を運転すると共に超音波送受信素子１８を前述したように制御して超音波集塵機能を効果的に働かせることにより、効率的な空気清浄化運転が可能になる。なお、手動運転モード時には、超音波送受信素子１８は上述した超音波集塵機能のみに制御される。
【００３５】
以上のように、本実施形態によれば、手動で回動可能な超音波送受信素子１８から本体１の設置状態に応じた前方に超音波を照射することができるので、前から吸い込む埃はその部分で肥大化する。また、その素子１８が人感センサの機能を持つことにより一つで共用化できる。これにより、本実施形態のような４面吸気型の空気清浄機においても、一つの超音波送受信素子１８で埃の肥大化と人感センサの機能を持つこととなるので、かなりの低コストで人感センサと超音波集塵機能を実現できる。
【００３６】
また、回動可能な超音波送受信素子１８を空気清浄機本体１の上面に配置したことにより、正面カバー６や側面カバー８等には透過窓等を設けなくても良いので、比較的簡単な構成で、上述した作用効果を実現できる。なお、本体１の上面に配置しても、保護ケース２３で覆われているので、損傷する虞はない。
【００３７】
図７，図８は本願発明の他の実施形態に係る空気清浄機本体の要部の構成及び作用を示す図、図９は制御系の要部を示すブロック図であり、前記実施形態と同一又は相当部分には同一符号を用いている。なお、全体構成は、前記実施形態の図１〜図３と同様である。
【００３８】
本実施形態においても、本体１上面に超音波を送受信可能な超音波送受信素子１８が配置されているが、この超音波送受信素子１８は、図７，図８に示すように、超音波送受信素子１８を搭載した基板２１が超音波送受信素子１８の向きを水平方向に所定角度（正面と側面の９０度）回動するステッピングモータ２８の駆動軸２９に取り付けられている。すなわち、ステッピングモータ２８の駆動軸２９が回動すると、超音波送受信素子１８が回動すると共に、当接部２７を介して保護ケース２３も同様に回動するので、超音波送受信素子１８の送受信方向を自動的に変えることができる。
【００３９】
そして、図９に示す制御部３０は、リモコン１５からのリモコン操作信号を正面カバー６上部に設けたリモコン受信部１６で受信したときは、前述した通常の設置状態，すなわち正面カバー６側を前に向けた設置状態と判断して、ステッピングモータ２８を介して超音波送受信素子１８が前記図１や図７に示すように正面カバー６側を向くように設定する。一方、リモコン１５からのリモコン操作信号を側面カバー８上部に設けたリモコン受信部１７で受信したときは、前述した隙間設置状態，すなわち操作表示部３側の側面カバー８を前に向けた設置状態と判断して、ステッピングモータ２８を介して超音波送受信素子１８を図８に示すように回動して側面カバー８側を向くように設定する。他の動作は前記実施形態と同様である。
【００４０】
これにより、前記実施形態同様、４面吸気型の空気清浄機においても、一つの超音波送受信素子１８で埃の肥大化と人感センサの機能を持つこととなるので、低コストで人感センサと超音波集塵機能を実現できると共に、それらの機能を本体１の向きに合わせて自動的に実施でき、設定忘れをすることもなく、使い勝手が向上する。
【００４１】
なお、上述してきた実施形態では、フィルタ集塵の空気清浄機に本願発明を適用した場合について説明したが、埃の肥大化はサイクロン集塵にも有効であるので、サイクロン式やサイクロンとフィルタを併用した空気清浄機に適用することも可能で、同様な作用効果が期待できる。
【００４２】
また、上述してきた実施形態では、人感センサとして超音波を用いる場合に超音波の送受信間の間隔の変化により人を感知するようにしたが、超音波のドップラー効果により人の動きを感知するようにしても良い。
【００４３】
【発明の効果】
以上のように本願発明によれば、人の動き等を感知する人感センサを用いた自動運転モードを有して吸気口から吸い込んだ空気を清浄化する空気清浄機において、吸気口を空気清浄機本体の少なくとも正面と側面の２面に形成し、人感センサとして超音波を送受信する超音波送受信手段を少なくとも前記正面と側面の２面に向けて回動可能に設けると共に、これを用いて人を感知した時は超音波を空気中に照射することにより得られる超音波集塵機能を利用して空気中の埃を肥大化させて集塵する制御手段を備えたことにより、正面のみならず側面等にも吸気口が形成された空気清浄機に、低コストで人感センサと超音波集塵機能を実現できる。
【００４４】
また、前記制御手段は、前記超音波送受信手段を人感センサとして用いる時と超音波集塵機能を用いる時とで、超音波をそれぞれ所定の出力形態に制御することにより、人感センサとしての機能と共に、超音波集塵機能を効果的に働かせることにより、効率的な空気清浄化運転が可能になる。
【００４５】
そして、前記超音波送受信手段を手動で回動可能な回動機構を備えることにより、正面のみならず側面等にも吸気口が形成された空気清浄機に、かなりの低コストで人感センサと超音波集塵機能を実現できる。
【００４６】
または、空気清浄機本体を遠隔操作するリモコンと、少なくとも前記正面と側面の２面に設けられてリモコンからの操作信号を受信する受信部と、超音波送受信手段を回動する回動手段とを備え、前記制御手段は、リモコンからの操作信号を受信した受信部に応じて前記回動手段を制御して、超音波送受信手段をリモコンからの操作信号を受信した受信部が設けられた面に向けて回動することにより、正面のみならず側面等にも吸気口が形成された空気清浄機に、低コストで人感センサと超音波集塵機能を実現できると共に、それらの機能を本体の向きに合わせて自動的に実施できるので、設定忘れをすることもなく、使い勝手が向上する。
【００４７】
また、前記超音波送受信手段を空気清浄機本体の上面に配置したことにより、比較的簡単な構成で上述したような効果を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本願発明の一実施形態に係る空気清浄機本体の斜視図。
【図２】その横断面図。
【図３】同じく、縦断面図。
【図４】上記図１の要部の構成及び作用を示す図で、（ａ）は超音波送受信素子を正面カバー側に向けた状態を上方から見た一部横断面図、（ｂ）は同じく側方から見た一部縦断面図。
【図５】同じく、図１の要部の構成及び作用を示す図で、（ａ）は超音波送受信素子を側面カバー側に向けた状態を上方から見た一部横断面図、（ｂ）は同じく側方から見た一部縦断面図。
【図６】上記実施形態の制御系の要部を示すブロック図。
【図７】本願発明の他の実施形態に係る空気清浄機本体の要部の構成及び作用を示す図で、（ａ）は超音波送受信素子を正面カバー側に向けた状態を上方から見た一部横断面図、（ｂ）は同じく側方から見た一部縦断面図。
【図８】同じく、要部の構成及び作用を示す図で、（ａ）は超音波送受信素子を側面カバー側に向けた状態を上方から見た一部横断面図、（ｂ）は同じく側方から見た一部縦断面図。
【図９】上記実施形態の制御系の要部を示すブロック図。
【符号の説明】
１  空気清浄機本体
２  本体ケース
３  操作表示部
４  排気口
５  上面カバー
６  正面カバー
７  背面カバー
８  側面カバー
９ａ，９ｂ，９ｃ  吸気口
１５  リモコン
１６，１７  リモコン受信部
１８  超音波送受信素子
１９  取付基板
２０  取付軸
２１  基板
２２  取付部
２３  保護ケース
２４  段部
２５  円形開口
２６  透過窓
２７  当接部
２８  ステッピングモータ
２９  駆動軸
３０  制御部
３１  仕切板
３６  フィルタ収納部
３７  フィルタ
３８  ファン
４０  ファンモータ
【図１】
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【図２】
2004351330.tif 000004
【図３】
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【図４】
2004351330.tif 000006
【図５】
2004351330.tif 000007
【図６】
2004351330.tif 000008
【図７】
2004351330.tif 000009
【図８】
2004351330.tif 000010
【図９】
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