(57)【要約】【課題】空気中に浮遊しているホコリの量が少ない状態から単発的に増加した状態になったときに、そのときの状態を反映した空気の浄化動作を行うことが可能な空気調和機を提供する。【解決手段】この空気調和機は、空気中に浮遊しているホコリを検出し、検出したホコリの量に応じた値を出力するホコリセンサ３と、所定時間の間にホコリセンサ３から出力される値の平均化処理を行い、平均化処理した値に基づいて、所定時間の間における空気の汚れ度を判定するマイクロコンピュータ１と、空気の汚れ度に基づいて駆動が制御されるファンモータ２とを備えている。そして、空気中に浮遊しているホコリを検出する際の検出感度は、マイクロコンピュータ１において行われる平均化処理の時間を変更することにより切り替えられる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
空気中に浮遊しているホコリを検出し、検出したホコリの量に応じた値を出力するホコリ検出部と、
所定時間の間に前記ホコリ検出部から出力される値の平均化処理を行い、平均化処理した値に基づいて、前記所定時間の間における空気の汚れ度を判定する汚れ度判定部と、
前記汚れ度判定部において判定される空気の汚れ度に基づいて駆動が制御されるファンモータとを備え、
空気中に浮遊しているホコリを検出する際の検出感度は、前記汚れ度判定部において行われる平均化処理の時間を変更することにより切り替えられることを特徴とする空気調和機。
【請求項２】
前記汚れ度判定部において判定される空気の汚れ度は、複数の汚れ度ランクに分類されており、
空気中のホコリの量が増加することにより汚れ度ランクが変化した場合、汚れ度ランクが変化した時点から所定期間が経過するまで、そのときの汚れ度ランクに応じた出力で前記ファンモータが駆動するように制御されることを特徴とする請求項１に記載の空気調和機。
【請求項３】
空気中のホコリの量が減少することにより汚れ度ランクが２段階以上変化した場合、前記ファンモータの出力が所定期間毎に１段階ずつ変更されるように、前記ファンモータの駆動が制御されることを特徴とする請求項２に記載の空気調和機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、空気の浄化を行う空気調和機に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、空気中に浮遊しているホコリをホコリ検出部で検出し、その検出結果に基づいて空気の浄化を行う空気調和機が知られている。また、従来では、上記した空気調和機の構成において、空気中に浮遊しているホコリを検出する際の検出感度を切り替えることが可能なものも知られている（たとえば、特許文献１および２参照）。
【０００３】
さらに、従来では、空気の汚れ度を複数の汚れ度ランクに分類し、汚れ度ランクに応じて空気の浄化動作を制御するように構成された空気調和機も知られている。以下に、図４を参照して、上記のように構成された従来の空気調和機における空気の汚れ度の判定動作の一例を説明する。以下の説明では、空気中に浮遊しているホコリがホコリ検出部によって検出されると、その検出されたホコリの量に応じた値であるアナログ電圧値がホコリ検出部から出力されるとする。なお、このホコリ検出部から出力されるアナログ電圧値は、空気中に浮遊しているホコリの量が多い場合に大きくなり、空気中に浮遊しているホコリの量が少ない場合に小さくなる。また、以下の説明では、汚れ度ランクが０ランク〜８ランクに分類されているとする。
【０００４】
まず、所定時間の間にホコリ検出部から出力されるアナログ電圧値の平均化処理を行った後、平均化処理された値（以下、確定値と言う）と所定の基準値との差（以下、汚れ値と言う）を算出する。その後、算出された汚れ値に基づいて、所定時間の間における空気の汚れ度を判定する。たとえば、図４において、空気中に浮遊しているホコリを検出する際の検出感度が標準の場合、汚れ値が３０であれば、汚れ度ランクが「４」となり、汚れ値が４０であれば、汚れ度ランクが「５」となる。
【０００５】
ところで、上記のように構成された従来の空気調和機では、空気中に浮遊しているホコリを検出する際の検出感度の切り替えは、各々の汚れ度ランクの範囲を規定する閾値を調整することにより各々の汚れ度ランクの範囲幅を変更することによって行われる。具体的には、各々の汚れ度ランクの範囲幅を狭くすれば、空気中に浮遊しているホコリを検出する際の検出感度を高くすることができる（図４中の高感度を参照）。その一方、各々の汚れ度ランクの範囲幅を広くすれば、空気中に浮遊しているホコリを検出する際の検出感度を低くすることができる（図４中の低感度を参照）。
【０００６】
このように、従来の空気調和機では、空気中に浮遊しているホコリを検出する際の検出感度の切り替えを行うことができるため、使用環境に応じて空気の浄化動作を制御することが可能となる。
【０００７】
【特許文献１】特開平３−８６２０８号公報
【特許文献２】特開２００２−８９９０７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、上記のように構成された従来の空気調和機では、空気の汚れ度の判定を行う際に基となる確定値が、所定時間の間にホコリ検出部から出力されるアナログ電圧値（ホコリの量に応じた値）を平均化処理することによって得られる値であるため、以下のような不都合が生じる。すなわち、空気中に浮遊しているホコリの量が少ない状態から単発的に増加した状態になったとき（ホコリ検出部から出力されるアナログ電圧値が一時的に大きくなったとき）に、平均化処理することによって得られる値である確定値が、そのときの状態における空気の汚れ度に応じた値から大きくかけ離れてしまう場合がある。したがって、たとえば、空気中に浮遊しているホコリの量が少ない状態から単発的に増加した状態になったときに、そのときの状態における汚れ度ランクが「８」のレベルに達していたとしても、上記のような平均化処理を経て空気の汚れ度の判定が行われるので、汚れ度ランクが「８」より低いと判定されてしまう場合がある。その結果、従来の空気調和機では、空気中に浮遊しているホコリの量が少ない状態から単発的に増加した状態になったときに、そのときの状態を反映した空気の浄化動作を行うのが困難になるという問題点がある。
【０００９】
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、この発明の目的は、空気中に浮遊しているホコリの量が少ない状態から単発的に増加した状態になったときに、そのときの状態を反映した空気の浄化動作を行うことが可能な空気調和機を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するために、この発明の一の局面による空気調和機は、空気中に浮遊しているホコリを検出し、検出したホコリの量に応じた値を出力するホコリ検出部と、所定時間の間にホコリ検出部から出力される値の平均化処理を行い、平均化処理した値に基づいて、所定時間の間における空気の汚れ度を判定する汚れ度判定部と、汚れ度判定部において判定される空気の汚れ度に基づいて駆動が制御されるファンモータとを備えている。そして、空気中に浮遊しているホコリを検出する際の検出感度は、汚れ度判定部において行われる平均化処理の時間を変更することにより切り替えられる。
【００１１】
この一の局面による空気調和機では、上記のように、汚れ度判定部において行われる平均化処理の時間を変更することが可能なように構成することによって、汚れ度判定部において行われる平均化処理の時間を従来よりも短くすれば、空気中に浮遊しているホコリの量が少ない状態から単発的に増加した状態になったときに、汚れ度判定部において平均化処理された値が、そのときの状態における空気の汚れ度に応じた値から大きくかけ離れてしまうのを抑制することができる。このため、空気中に浮遊しているホコリの量が少ない状態から単発的に増加した状態になったとしても、そのときの状態を反映するように、汚れ度判定部において空気の汚れ度の判定が行われることになる。たとえば、空気中に浮遊しているホコリの量が少ない状態から単発的に増加した状態になったときに、そのときの状態における汚れ度ランクが「８」のレベルに達していれば、汚れ度判定部において汚れ度ランクが「８」であると判定されることになる。その結果、空気中に浮遊しているホコリの量が少ない状態から単発的に増加した状態になったときに、そのときの状態を反映した空気の浄化動作を行うことが可能となる。
【００１２】
上記一の局面による空気調和機において、好ましくは、汚れ度判定部において判定される空気の汚れ度は、複数の汚れ度ランクに分類されており、空気中のホコリの量が増加することにより汚れ度ランクが変化した場合、汚れ度ランクが変化した時点から所定期間が経過するまで、そのときの汚れ度ランクに応じた出力でファンモータが駆動するように制御される。このように構成すれば、空気中のホコリの量が増加することにより汚れ度ランクが変化したときに、そのときの汚れ度ランクに応じた空気の浄化動作を、汚れ度ランクが変化した時点から所定期間が経過するまで行うことができる。
【００１３】
この場合、空気中のホコリの量が減少することにより汚れ度ランクが２段階以上変化した場合、ファンモータの出力が所定期間毎に１段階ずつ変更されるように、ファンモータの駆動が制御されることが好ましい。
【発明の効果】
【００１４】
以上のように、本発明によれば、空気中に浮遊しているホコリの量が少ない状態から単発的に増加した状態になったときに、そのときの状態を反映した空気の浄化動作を行うことが可能な空気調和機を容易に得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
図１は、本発明の一実施形態による空気調和機の構成を説明するためのブロック図であり、図２は、図１に示した一実施形態による空気調和機のホコリセンサ（ホコリ検出部）の原理を説明するための図である。まず、図１および図２を参照して、本実施形態による空気調和機の構成について説明する。
【００１６】
本実施形態の空気調和機は、回転可能に設置されたファン（図示せず）を少なくとも有しており、そのファンを回転駆動させることによって、ホコリを含有する空気を機内に吸引するように構成されている。なお、機内に吸い込まれた空気は、ホコリが除去された後に、機外に排出される。
【００１７】
上記したファン（図示せず）は、図１に示すように、マイクロコンピュータ１に接続されたファンモータ２に連結されている。そして、ファンが連結されるファンモータ２は、マイクロコンピュータ１によって駆動が制御される。すなわち、空気中に浮遊しているホコリの量が多くなると、ファンモータ２の出力が大きくなるように、マイクロコンピュータ１によってファンモータ２の駆動が制御される。その一方、空気中に浮遊しているホコリの量が少なくなると、ファンモータ２の出力が小さくなるように、マイクロコンピュータ１によってファンモータ２の駆動が制御される。これにより、空気中に浮遊しているホコリの量が多い場合には、ホコリを含有する空気の機内への吸い込み量が増大する一方、空気中に浮遊しているホコリの量が少ない場合には、ホコリを含有する空気の機内への吸い込み量が減少することになる。
【００１８】
また、マイクロコンピュータ１によるファンモータ２の駆動の制御は、ホコリセンサ３から出力される値（アナログ電圧値）を受けて行われる。このホコリセンサ３は、空気中に浮遊しているホコリを検出し、検出したホコリの量に応じた値（アナログ電圧値）をマイクロコンピュータ１に出力するように構成されている。なお、ホコリセンサ３は、本発明の「ホコリ検出部」の一例である。
【００１９】
具体的には、ホコリセンサ３は、図１および図２に示すように、発光ダイオード素子３１と受光素子３２とを少なくとも含んでいる。発光ダイオード素子３１は、マイクロコンピュータ１から出力される駆動パルス信号を受けて赤外光Ｌを発光する機能を有しているとともに、受光素子３２は、赤外光Ｌを受光した場合に、その受光した赤外光Ｌの量に応じたアナログ電圧値を増幅してマイクロコンピュータ１に出力する機能を有している。また、ホコリセンサ３に含まれる発光ダイオード素子３１および受光素子３２は、発光ダイオード素子３１から発光される赤外光Ｌが受光素子３２に直接入射しないように配置されている。このように構成されたホコリセンサ３によるホコリ３０の検出動作は、以下のように行われる。
【００２０】
まず、マイクロコンピュータ１からの駆動パルス信号がホコリセンサ３に入力されることにより、発光ダイオード素子３１が赤外光Ｌを発光する。この際、ホコリ通過穴３３を通過してホコリセンサ３の内部に侵入したホコリ３０が存在していれば、赤外光Ｌがホコリ３０により受光素子３２に向かって反射されるので、受光素子３２が赤外光Ｌを受光する。このとき、空気中に浮遊しているホコリ３０の量が多いと、受光素子３２での赤外光Ｌの受光量が多くなる一方、空気中に浮遊しているホコリ３０の量が少ないと、受光素子３２での赤外光Ｌの受光量が少なくなる。
【００２１】
その後、赤外光Ｌを受光した受光素子３２は、赤外光Ｌの受光量に応じたアナログ電圧値を増幅してマイクロコンピュータ１に出力する。この際、受光素子３２での赤外光Ｌの受光量が多いと、マイクロコンピュータ１に出力されるアナログ電圧値が大きくなり、受光素子３２での赤外光Ｌの受光量が少ないと、マイクロコンピュータ１に出力されるアナログ電圧値が小さくなる。すなわち、空気中に浮遊しているホコリ３０の量が多いと、マイクロコンピュータ１に出力されるアナログ電圧値が大きくなり、空気中に浮遊しているホコリ３０の量が少ないと、マイクロコンピュータ１に出力されるアナログ電圧値が小さくなることになる。このようにして、ホコリセンサ３によるホコリ３０の検出動作が行われる。
【００２２】
また、図１に示すマイクロコンピュータ１は、空気の汚れ度を判定する機能を有している。そして、ファンモータ２の駆動の制御は、マイクロコンピュータ１により判定される空気の汚れ度に基づいて行われる。この空気の汚れ度を判定する機能を有するマイクロコンピュータ１は、本発明の「汚れ度判定部」の一例である。なお、マイクロコンピュータ１による空気の汚れ度の判定動作は、以下のように行われる。
【００２３】
まず、マイクロコンピュータ１は、所定時間の間にホコリセンサ３から出力されるアナログ電圧値の平均化処理を行い、平均化処理されたアナログ電圧値（以下、確定値ＨＶｍという）と所定の基準値ＨＶｘとを比較することによって汚れ値ＨＹを算出する。なお、汚れ値ＨＹは、たとえば、以下の式（１）から算出される。
【００２４】
ＨＹ＝ＨＶｍ−ＨＶｘ  ・・・（１）
その後、マイクロコンピュータ１は、算出された汚れ値ＨＹに基づいて、所定時間の間における空気の汚れ度を判定する。このようにして、マイクロコンピュータ１による空気の汚れ度の判定動作が行われる。なお、空気の汚れ度は、複数の汚れ度ランクに分類されている。
【００２５】
上記のように、マイクロコンピュータ１に空気の汚れ度を判定する機能を持たせることにより、容易に、空気中に浮遊しているホコリの量（空気の汚れ度）に応じてファンモータ２の駆動を制御することが可能となる。すなわち、空気中に浮遊しているホコリの量が多い場合（汚れ度ランクが高い場合）にファンモータ２の出力を大きくし、空気中に浮遊しているホコリの量が少ない場合（汚れ度ランクが低い場合）にファンモータ２の出力を小さくするという制御を容易に行うことができる。
【００２６】
ここで、本実施形態の空気調和機は、上記したマイクロコンピュータ１において行われる平均化処理の時間を変更することが可能なように構成されている。たとえば、１秒間にホコリセンサ３から出力されるアナログ電圧値がマイクロコンピュータ１において平均化処理されるように設定変更したり、１分間にホコリセンサ３から出力されるアナログ電圧値がマイクロコンピュータ１において平均化処理されるように設定変更したりすることができる。そして、空気中に浮遊しているホコリを検出する際の検出感度は、マイクロコンピュータ１において行われる平均化処理の時間を変更することによって切り替えられる。
【００２７】
また、マイクロコンピュータ１には、マイクロコンピュータ１において判定される空気の汚れ度を表示するための表示部４が接続されている。このような表示部４を設けることにより、ユーザーが空気の汚れ度を認識することが可能となる。
【００２８】
図３は、図１に示した一実施形態による空気調和機の動作を説明するための図である。次に、図１および図３を参照して、本実施形態による空気調和機の動作について詳細に説明する。
【００２９】
まず、空気中に浮遊しているホコリを検出する際の検出感度が高くなるように切り替える。具体的には、空気の汚れ度の判定動作の際にマイクロコンピュータ１において行われる平均化処理の時間が短くなるように設定変更する。
【００３０】
その後、マイクロコンピュータ１からの駆動パルス信号がホコリセンサ３に入力されることにより、空気中に浮遊しているホコリの検出がホコリセンサ３によって行われる。そして、ホコリセンサ３は、空気中に浮遊しているホコリの量に応じたアナログ電圧値をマイクロコンピュータ１に出力する。このとき、空気中に浮遊しているホコリの量が多い場合には、マイクロコンピュータ１に出力されるアナログ電圧値が大きくなる一方、空気中に浮遊しているホコリの量が少ない場合には、マイクロコンピュータ１に出力されるアナログ電圧値が小さくなる。
【００３１】
また、マイクロコンピュータ１は、所定時間の間（約１秒間）にホコリセンサ３から出力されるアナログ電圧値の平均化処理を行うことにより確定値ＨＶｍを求め、その確定値ＨＶｍと所定の基準値ＨＶｘとを比較して汚れ値ＨＹを算出する。
【００３２】
ここで、上記したように、汚れ値ＨＹを算出する際に基となる確定値ＨＶｍは、短い時間の間（約１秒間）にホコリセンサ３から出力されるアナログ電圧値を平均化処理することにより得られる値である。したがって、空気中に浮遊しているホコリの量が少ない状態から単発的に増加した状態になったとしても、そのときの状態における空気の汚れ度に応じた値から確定値ＨＶｍが大きくかけ離れることはない。すなわち、空気中に浮遊しているホコリの量が少ない状態から単発的に増加した状態になったとしても、そのときの状態における空気の汚れ度を反映するように、汚れ値ＨＹが算出されることになる。
【００３３】
そして、マイクロコンピュータ１は、算出された汚れ値ＨＹに基づいて、所定時間の間（約１秒間）における空気の汚れ度を判定するとともに、その判定した空気の汚れ度に基づいて、ファンモータ２の駆動を制御する。
【００３４】
具体的には、図３中の動作Ａに着目して、空気中のホコリの量が単発的に増加することにより汚れ値ＨＹが汚れ度ランク１（ＨＹｍ１）の閾値を超えた場合、汚れ値ＨＹが汚れ度ランク１（ＨＹｍ１）の閾値を超えた時点から所定期間（約１分間）が経過するまで、そのときの汚れ度ランク１（ＨＹｍ１）に応じた出力でファンモータ２が駆動される。
【００３５】
次に、図３中の動作Ｂに着目して、空気中のホコリの量が単発的に増加することにより汚れ値ＨＹが汚れ度ランク１（ＨＹｍ１）の閾値を超えた場合、上記した動作Ａの場合と同じようにファンモータ２が駆動される。この際、汚れ値ＨＹが汚れ度ランク１（ＨＹｍ１）の閾値を再び越えると、ファンモータ２の１回目の駆動が途中であったとしても、汚れ値ＨＹが汚れ度ランク１（ＨＹｍ１）の閾値を２回目に超えた時点から所定期間（約１分間）が経過するまで、そのときの汚れ度ランク１（ＨＹｍ１）に応じた出力でファンモータ２が駆動される。
【００３６】
次に、図３中の動作Ｃに着目して、空気中のホコリの量が単発的に増加することにより汚れ値ＨＹが汚れ度ランク１（ＨＹｍ１）の閾値を超えた場合、上記した動作Ａの場合と同じようにファンモータ２が駆動される。この際、汚れ値ＨＹが汚れ度ランク２（ＨＹｍ２）の閾値を越えると、ファンモータ２の１回目の駆動が途中であったとしても、汚れ値ＨＹが汚れ度ランク２（ＨＹｍ２）の閾値を越えた時点から所定期間（約１分間）が経過するまで、そのときの汚れ度ランク２（ＨＹｍ２）に応じた出力でファンモータ２が駆動される。
【００３７】
また、図３中の動作Ｃに着目して、空気中のホコリの量が減少することにより汚れ値ＨＹが汚れ度ランク２（ＨＹｍ２）から汚れ度ランク０（ＨＹｍ０）に変化した場合（汚れ度ランクが２段階以上変化した場合）、ファンモータ２の出力が所定期間（約１分間）毎に１段階ずつ下がるように、ファンモータ２が駆動される。
【００３８】
本実施形態では、上記のように、マイクロコンピュータ１において行われる平均化処理の時間を変更することが可能なように構成することによって、マイクロコンピュータ１において行われる平均化処理の時間を従来よりも短くすれば、空気中に浮遊しているホコリの量が少ない状態から単発的に増加した状態になったときに、マイクロコンピュータ１において平均化処理された値である確定値ＨＶｍが、そのときの状態における空気の汚れ度に応じた値から大きくかけ離れてしまうのを抑制することができる。このため、空気中に浮遊しているホコリの量が少ない状態から単発的に増加した状態になったとしても、そのときの状態を反映するように、マイクロコンピュータ１において空気の汚れ度の判定が行われることになる。その結果、空気中に浮遊しているホコリの量が少ない状態から単発的に増加した状態になったときに、そのときの状態を反映した空気の浄化動作を行うことができる。
【００３９】
なお、今回開示された実施形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれる。
【００４０】
たとえば、上記実施形態では、マイクロコンピュータ（汚れ度判定部）において行われる平均化処理の時間を約１秒間に設定したが、本発明はこれに限らず、マイクロコンピュータ（汚れ度判定部）において行われる平均化処理の時間を、使用環境に応じて変更してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】本発明の一実施形態による空気調和機の構成を説明するためのブロック図である。
【図２】図１に示した一実施形態による空気調和機のホコリセンサ（ホコリ検出部）の原理を説明するための図である。
【図３】図１に示した一実施形態による空気調和機の動作を説明するための図である。
【図４】従来の空気調和機において行われる空気の汚れ度の判定動作について説明するための図である。
【符号の説明】
【００４２】
１  マイクロコンピュータ（汚れ度判定部）
２  ファンモータ
３  ホコリセンサ（ホコリ検出部）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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