(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
吸い込み口と吐き出し口との間にファンと空気浄化用フィルタとが設置されている空気清浄器において、汚れ検知センサと、汚れ検知センサからの入力信号により計測される汚れ計測値が現在の汚れ基準値よりも高いときはファンを駆動させ、低いときはファンを停止又はファンの回転数を低下させる制御部とを備えており、この制御部による制御は、１つの汚れ計測値を計測する分割単位時間と、分割単位時間が複数回繰り返しされる集合単位時間と、集合単位時間が複数回繰り返される最大集合単位時間とを設定し、分割単位時間毎に汚れ計測値を計測し、集合単位時間内で複数の汚れ計測値のうちの１つの最小汚れ計測値を記憶し、最大集合単位時間内で複数の最小汚れ計測値のうちの最小値を汚れ基準値としてセットし、次回の最大集合単位時間内で求めた新たな最小汚れ計測値が現在の汚れ基準値よりも高いときには、新たな最小汚れ計測値となるまで汚れ基準値を高めるように更新し、前記制御部は、１つの集合単位時間を経過する以前で現在の汚れ基準値よりも低いときには、現在の汚れ基準値を下回ったセンサ入力データ（汚れ計測値）が入力されたそのタイミングで汚れ基準値を下げることを特徴とする空気清浄器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、空気清浄器に関し、詳しくはセンサによる自動運転或いはセンサによる空気の汚れ表示が可能な空気清浄器に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、粉塵検知式センサを搭載した空気清浄器において、センサ内部へ汚れた空気を通過させる必要があり、その空気中に含まれる粉塵等がセンサ内部に付着し、実際の空気の汚れレベルと異なる信号を出力する場合があった。この場合、空気清浄器は、空気が汚れているのか、センサ内部に埃が付着したのか判断ができない。例えば子供の悪戯や、偶然によって、大きな埃がセンサ内部に浸入してしまった場合にあっては、センサが実際の空気の汚れレベルとは異なる信号を出力してしまうことがあり、このとき、センサの出力を検知するマイコンが実際の空気の汚れであるのか、センサ内部への埃の侵入であるかが識別できず、特に自動運転の場合にはファンを長時間継続して運転してしまうという問題があった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記の従来例の問題点に鑑みて発明したものであって、その目的とするところは、子供の悪戯等によってセンサ内部に異物や埃等が侵入しても、できるだけ短時間でその信号増加分をキャンセルし、ファンが長時間継続して運転されるのを防止できるようにした空気清浄器を提供するにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために本発明にあっては、吸い込み口４と吐き出し口５との間にファン２と空気浄化用フィルタ３とが設置されている空気清浄器において、汚れ検知センサ８と、汚れ検知センサ８からの入力信号により計測される汚れ計測値が現在の汚れ基準値よりも高いときはファン２を駆動させ、低いときはファン２を停止又はファン２の回転数を低下させる制御部１０とを備えており、この制御部１０による制御は、１つの汚れ計測値を計測する分割単位時間Ｂと、分割単位時間Ｂが複数回繰り返しされる集合単位時間Ｃと、集合単位時間Ｃが複数回繰り返される最大集合単位時間Ｄとを設定し、分割単位時間Ｂ毎に汚れ計測値を計測し、集合単位時間Ｃ内で複数の汚れ計測値のうちの１つの最小汚れ計測値を記憶し、最大集合単位時間Ｄ内で複数の最小汚れ計測値のうちの最小値を汚れ基準値としてセットし、次回の最大集合単位時間Ｄ内で求めた新たな最小汚れ計測値が現在の汚れ基準値よりも高いときには、新たな最小汚れ計測値となるまで汚れ基準値を高めるように更新し、前記制御部は、１つの集合単位時間を経過する以前で現在の汚れ基準値を下回ったセンサ入力データ（汚れ計測値）が入力されたそのタイミングで汚れ基準値を下げることを特徴としており、このように構成することで、最小汚れ計測値が現在の汚れ基準値を上回ったときには現在の汚れ基準値を捨てて新たな汚れ基準値がセットされるので、例えば子供の悪戯或いは偶然によってセンサ内部に異物や埃等が侵入したときでも、短時間でその信号増加分をキャンセルしてファン２の長時間継続運転を防止でき、制御部１０は、次回の最大集合単位時間Ｄ内で求めた新たな最小汚れ計測値が現在の汚れ基準値よりも低いときには、現在の汚れ基準値を下回ったセンサ入力データ（汚れ計測値）が入力されたそのタイミングで汚れ基準値を下げるように更新する。これにより、センサ内部に侵入した異物や埃等が除かれたときには、次回の更新時点がくるまで待たずに汚れ基準値を低い状態に戻すことができ、ファンの長期運転防止により効果的となる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を添付図面に示す実施形態に基づいて説明する。
【０００９】
図１は本例の空気清浄器の外観図を示し、図２はその内部を示している。本体は、図１に示すように、ハウジング１と、操作部５０と、運転スイッチ５１と、グリル５２により構成されている。ハウジング１内部には吸い込み口４と吐き出し口５を有する風洞内にファン２と空気浄化用フィルタ３とが内蔵され、さらに汚れ検知センサ８と、この汚れ検知センサ８からの入力信号により計測される汚れ計測値が現在の汚れ基準値よりも高いときはファン２を駆動させ、低いときはファン２を停止又はファン２の回転数を低下させる制御部１０とが内蔵されている。
【００１０】
本例では汚れ検知センサ８としてダストセンサを例示する。このダストセンサは、図２に示すように、発光部２０と受光部２１とがある角度をもって配置されていると共に、発光部２０と受光部２１の交錯部或いは発光部２０の延長線上に空気取り入れ用の開口部２２が設けられ、この開口部２２を通過した空気に粉塵２４が含まれていると発光部２０から発せられた光が散乱して受光部２１に達する。この光量を電圧に変換し、粉塵量を定量化している。この電圧量によってファン２の運転動作を変化させたり、汚れ表示を表示したりして、制御を行うようにしている。なお図２中の２５は空気入口、２６はセンサ箱である。
【００１１】
次に、制御部１０による制御の一例を説明する。
【００１２】
制御部１０には、例えば図３に示すように、センサ信号処理部１１と、基準値更新処理部１２とが設けられている。センサ信号処理部１１においては、１回のセンサ入力を取り込むための最小分割単位時間Ｅと、この最小分割単位時間Ｅが複数回（２以上の整数）繰り返される細分割単位時間Ａと、この細分割単位時間Ａが複数回（２以上の整数）繰り返される分割単位時間Ｂとが設定されている。
図４において、最小分割単位時間Ｅ毎に１回のセンサ出力ｆを取り込み、１つの細分割単位時間Ａ内で、ａ回分（例えば１０回）のセンサ出力ｆを取りこむ。その平均値をデータａとする。なお、ａは１以上の整数であればよい。さらに、分割単位時間Ｂ毎に、データａをｂ回分（２以上の整数）取りこみ、最大値と最小値を棄却し、残ったデータの平均値をセンサ入力データとして、制御時に使用する。本例では、一番目のセンサ入力データとして、一番目からｂ回分のデータａを取りこみ、最大値と最小値を棄却し、残ったデータの平均値を一番目のセンサ入力データとする。二番目のセンサ入力データは、一番目のデータａを捨てて、二番目からｂ回分のデータａを取りこみ、最大値と最小値を棄却し、残ったデータの平均値から求める。同様にして三番目以降のセンサ入力データを順に求めていき、これら各センサ入力データを汚れ計測値として制御時に使用する。
【００１３】
一方、基準値更新処理部１２においては、複数のセンサ入力データが入力される集合単位時間Ｃと、この集合単位時間Ｃが複数回（２以上の整数）繰り返される時間を最大集合単位時間Ｄとが設定されている。図５において、電源投入初回のセンサ信号から汚れ基準値を計測する。つまり、最初の集合単位時間Ｃ内に入力される複数の汚れ計測値（センサ入力データｆ´）のうちの最小汚れ計測値（最小センサ入力データ）を記憶する。同様に次の集合単位時間Ｃ内でも最小汚れ計測値を記憶する。そして、１つの最大集合単位時間Ｄ内で複数の最小汚れ計測値のうちの最小値の１つを汚れ基準値としてセットする。或いは、最大集合単位時間Ｄ内で複数の最小汚れ計測値のうちの最小値をいくつか棄却した後に、残りデータの最小値を汚れ基準値としてもよい。
【００１４】
次に、上記汚れ基準値と現在の最小汚れ計測値（センサ入力データ）とでファンの運転制御を行う。つまり、次回の集合単位時間Ｃ内で求めた新たな最小汚れ計測値が現在の汚れ基準値よりも高いときには、新たな最小汚れ計測値となるまで汚れ基準値を高めるように更新する。本例では図５に示すように、次回の集合単位時間Ｃの開始時点を汚れ基準値の更新のタイミングとしている。図５中のホは最初の最大集合単位時間Ｄを経過した後の汚れ基準値を示している。
【００１５】
しかして、最小汚れ計測値が現在の汚れ基準値よりも高くなったときには、現在の汚れ基準値を捨てて新たな汚れ基準値がセットされるので、例えば子供の悪戯等によってセンサ内部に異物や埃等が侵入したときでも、短時間でその信号増加分をキャンセルし、ファン２が長時間継続して運転されてしまうのを防止できるようになっている。ちなみに、経年的にセンサ内部等に粉塵等が付着することを考慮して、センサ信号処理の際に汚れ基準値を設け、その汚れ基準値を一定期間毎に更新する方式もあるが、これだと前回の汚れ基準値の更新時から次回の汚れ基準値の更新時までの間で、センサ内部に埃等が侵入した場合に迅速に対処できず、ファン２を長時間継続して運転してしまうという問題があり、本発明によりかかる問題を解決できるものである。
【００１６】
ここで、汚れ基準値を上げる場合の一例として、図７のイ部で示すように、次回の集合単位時間Ｃの開始時点で汚れ基準値を一気に更新するようにしてもよい。これによりファン２の運転停止のタイミングをより早めることができ、電力の無駄をより省くことができる。
【００１７】
また、汚れ基準値を上げる場合の他の例として、図８のロで示すように、１つの最大集合単位時間Ｄの経過途中で、新たな最小汚れ計測値となるまで汚れ基準値を段階的に高めるようにしてもよい。このように汚れ基準値を段階的に高めていくことで、単位時間当たりの更新回数を増やして、きめ細かいファン２の運転制御を実現できるようになる。なお段階的に更新する方法として、図８の例では２段階としているが、段階数をもっと増やしても良い。また、１つの最大集合単位時間Ｄをその段階数で割った回数分に分けて、一定の比率で増加させる方法でもよい。例えば２段階で更新する場合は５０％ずつ増やしていき、４段階で更新する場合は２５％ずつ増やして行く方法である。もちろん、このような一定の比率で増加させる場合に限らず、異なる比率で増加させるようにしてもよい。
【００１８】
一方、汚れ基準値を下げる場合において、図６に示すように、１つの集合単位時間Ｃを経過する以前（例えばニで示す時点）で現在の汚れ基準値を下回ったセンサ入力データ（汚れ計測値）が入力されたときには、そのタイミングで汚れ基準値を下げるように更新する。これにより、センサ内部に侵入した異物や埃等が除かれたときには、次回の更新時点がくるまで待たずに汚れ基準値を低い状態に戻すことができ、ファンの長期運転防止により効果的となる。
【００２２】
上述のように請求項１記載の発明にあっては、吸い込み口と吐き出し口との間にファンと空気浄化用フィルタとが設置されている空気清浄器において、汚れ検知センサと、汚れ検知センサからの入力信号により計測される汚れ計測値が現在の汚れ基準値よりも高いときはファンを駆動させ、低いときはファンを停止又はファンの回転数を低下させる制御部とを備えており、この制御部による制御は、１つの汚れ計測値を計測する分割単位時間と、分割単位時間が複数回繰り返しされる集合単位時間と、集合単位時間が複数回繰り返される最大集合単位時間とを設定し、分割単位時間毎に汚れ計測値を計測し、集合単位時間内で複数の汚れ計測値のうちの１つの最小汚れ計測値を記憶し、最大集合単位時間内で複数の最小汚れ計測値のうちの最小値を汚れ基準値としてセットし、次回の最大集合単位時間内で求めた新たな最小汚れ計測値が現在の汚れ基準値よりも高いときには、新たな最小汚れ計測値となるまで汚れ基準値を高めるように更新し、前記制御部は、１つの集合単位時間を経過する以前で現在の汚れ基準値を下回ったセンサ入力データ（汚れ計測値）が入力されたそのタイミングで汚れ基準値を下げるので、最小汚れ計測値が現在の汚れ基準値を上回ったときには現在の汚れ基準値を捨てて新たな汚れ基準値がセットされることにより、例えば子供の悪戯或いは偶然によってセンサ内部に異物や埃等が侵入したときでも、短時間でその信号増加分をキャンセルし、自動運転の場合でも、ファンを長時間継続して運転してしまうのを防止でき、センサ内部に侵入した異物や埃等が除かれたときには、次回の更新時点がくるまで待たずに汚れ基準値を低い状態に戻すことができ、ファンの長期運転防止により効果的となり、最小汚れ計測値が下降することで自動的に汚れ基準値が低いレベルに下がることにより、ファンの長期運転防止対策により有効となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態の一例を示し、（ａ）は空気清浄器の正面図、（ｂ）は内部構造の概略側面図、（ｃ）は外観斜視図である。
【図２】（ａ）（ｂ）は同上の汚れ検知センサの斜視図、及び検知動作の説明図である。
【図３】同上のブロック図である。
【図４】同上のセンサ信号処理タイムチャートである。
【図５】同上の基準値更新タイムチャートである。
【図６】同上の汚れ基準値を下げる場合のタイムチャートである。
【図７】同上の汚れ基準値を一気に更新する場合のタイムチャートである。
【図８】同上の汚れ基準値を段階的に高める場合のタイムチャートである。
【符号の説明】
２  ファン
３  フィルタ
４  吸い込み口
５  吐き出し口
８  汚れ検知センサ
１０  制御部
Ｂ  分割単位時間
Ｃ  集合単位時間
Ｄ  最大集合単位時間
【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】
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【図７】
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【図８】
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