特許 5913711 空気清浄機およびその制御方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B1)

(11)【特許番号】5913711

(24)【登録日】2016年4月8日

(45)【発行日】2016年4月27日

(54)【発明の名称】空気清浄機およびその制御方法

(51)【国際特許分類】

   F24F 11/02 20060101AFI20160414BHJP

   F24F 7/00 20060101ALI20160414BHJP

   F24F 7/007 20060101ALI20160414BHJP

【ＦＩ】

   F24F11/02 102H

   F24F7/00 A

   F24F7/007 B

【請求項の数】4

【全頁数】10

(21)【出願番号】特願2015-197387(P2015-197387)

(22)【出願日】2015年10月5日

【審査請求日】2015年10月5日

【早期審査対象出願】

(73)【特許権者】

【識別番号】514200718

【氏名又は名称】株式会社ＣＭＣ

(74)【代理人】

【識別番号】100114890

【弁理士】

【氏名又は名称】アインゼル・フェリックス＝ラインハルト

(74)【代理人】

【識別番号】100114292

【弁理士】

【氏名又は名称】来間 清志

(74)【代理人】

【識別番号】100135633

【弁理士】

【氏名又は名称】二宮 浩康

(74)【代理人】

【識別番号】100162880

【弁理士】

【氏名又は名称】上島 類

(74)【代理人】

【識別番号】100165940

【弁理士】

【氏名又は名称】大谷 令子

(72)【発明者】

【氏名】伊藤 信雄

【審査官】 河野 俊二

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００７−１９０４６９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１２−２３７２３８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００２−１３０７４９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１５−１２４９１４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００４−２４２９７１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１５−０１９９８８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１２−１７２８８８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平１１−０８３０９３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１５−０８１７５７（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ２４Ｆ ７／００

Ｂ０１Ｄ ４６／４２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

羽根を有する空気清浄機ユニットであって、前面に吸気口ｑが形成され、側面に排気口ｈが形成されている空気清浄機ユニットと、
前記羽根を回転させるための羽根用モータと、
前記空気清浄機ユニットを上下首振りさせるための上下首振りモータと、
前記空気清浄機ユニットを左右首振りさせるための左右首振りモータと、
ホコリセンサーとしての機能およびニオイセンサーとしての機能の少なくとも一方を有し、前記空気清浄機ユニットに設けられたセンサーと、
を有する空気清浄機の運転を制御する方法であって、
前記上下首振りモータおよび前記左右首振りモータの両方が同時に運転する３Ｄ首振り運転がユーザによって選択されると、
前記上下首振りモータおよび前記左右首振りモータの運転を開始し、
前記センサーにより空気中の塵埃濃度および臭気濃度の少なくとも一方を検出し、
前記検出した塵埃濃度および臭気濃度の少なくとも一方が所定値以上の場合、前記塵埃濃度および臭気濃度の少なくとも一方を検出した首振り角度で、前記上下首振りモータおよび前記左右首振りモータの運転を停止し、
再度、前記センサーにより空気中の塵埃濃度および臭気濃度の少なくとも一方を検出し、
前記塵埃濃度および臭気濃度の少なくとも一方が所定値未満になったら、前記上下首振りモータおよび前記左右首振りモータの運転を再開する、
ことを特徴とする方法。

【請求項2】

前記検出した塵埃濃度および臭気濃度の少なくとも一方が所定値以上の場合、前記羽根用モータの回転数を増加する、
請求項１に記載の方法。

【請求項3】

請求項１または２に記載の方法を実行する空気清浄機。

【請求項4】

空気清浄機ユニットを昇降するスライドパイプをさらに有する、
請求項３に記載の空気清浄機。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、上下首振りおよび左右首振りを同時に行う空気清浄機およびその制御方法に関するものである。

【背景技術】

【0002】

外部から空気を取り込み、内部空間を移動する塵埃を検出するホコリセンサーを備えた空気清浄機が知られている（例えば特許文献１）。しかし、一般的な空気清浄機は、据え置き型であり、吸気口が床面に近い部分に設けられている。それゆえ、テーブル上で焼肉をしたり、椅子に座って煙草を吸ったりした場合には、煙や臭いの発生源が空気清浄機の吸気口から遠く、煙や臭いが室内に充満してからでないとホコリセンサーが応答しない、または、ホコリセンサーの応答が遅れるなどの問題が生じていた。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１５−１２４９１４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

それゆえ、本発明は、上述した問題点を解消し、煙や臭いの発生源に対して速やかに空気清浄機能を発揮する空気清浄機およびその制御方法を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0005】

本発明の要旨は、以下のとおりである。
羽根を有する空気清浄機ユニットと、
前記羽根を回転させるための羽根用モータと、
前記空気清浄機ユニットを上下首振りさせるための上下首振りモータと、
前記空気清浄機ユニットを左右首振りさせるための左右首振りモータと、
ホコリセンサーとしての機能およびニオイセンサーとしての機能の少なくとも一方を有し、前記空気清浄機ユニットに設けられたセンサーと、
を有する空気清浄機の運転を制御する方法であって、
前記上下首振りモータおよび前記左右首振りモータの両方が同時に運転する３Ｄ首振り運転がユーザによって選択されると、
前記上下首振りモータおよび前記左右首振りモータの運転を開始し、
前記センサーにより空気中の塵埃濃度および臭気濃度の少なくとも一方を検出し、
前記検出した塵埃濃度および臭気濃度の少なくとも一方が所定値以上の場合、前記塵埃濃度および臭気濃度の少なくとも一方を検出した首振り角度で、前記上下首振りモータおよび前記左右首振りモータの運転を停止し、
再度、前記センサーにより空気中の塵埃濃度および臭気濃度の少なくとも一方を検出し、
前記塵埃濃度および臭気濃度の少なくとも一方が所定値未満になったら、前記上下首振りモータおよび前記左右首振りモータの運転を再開する、
ことを特徴とする。

【0006】

本発明の方法は、前記検出した塵埃濃度および臭気濃度の少なくとも一方が所定値以上の場合、前記羽根用モータの回転数を増加する、
ことが好ましい。

【0007】

本発明の空気清浄機は、上述した方法を実行する。

【0008】

本発明の空気清浄機は、空気清浄機ユニットを昇降するスライドパイプをさらに有する、
ことが好ましい。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】本発明の空気清浄機を示す図である。

【図2】本発明の空気清浄機の上下首振り運転を示す図である。

【図3】空気清浄機ユニットの軌跡の一例を示す図である。

【図4】本発明の空気清浄機の制御回路のブロック図である。

【図5】本発明の空気清浄機の操作パネルの一例を示す図である。

【図6】３Ｄ首振り運転の制御方法を示すフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0010】

以下、図面を参照しながら本発明の空気清浄機を詳細に説明する。
図１（ａ）は本発明の空気清浄機の正面図であり、図１（ｂ）はこの空気清浄機の側面図であり、図１（ｃ）はこの空気清浄機の要部断面図である。
本発明の空気清浄機１００は、空気清浄機ユニット２０と、空気清浄機ユニット２０が取り付けられたモータケース部３０と、モータケース部３０を支持する支持部４０と、支持部４０を上下にスライドするスライドパイプ５０と、スライドパイプ５０に接続された支柱５１と、支柱５１に接続されたベース６０と、ベース６０に設けられ、空気清浄機１００の動作を制御するための表示・操作パネル７０と、空気清浄機ユニット２０に設けられたセンサー８０と、を有する。

【0011】

センサー８０は、空気中の塵埃濃度（ホコリレベル）を検出するホコリセンサーとしての機能と、臭気濃度（ニオイレベル）を検出するニオイセンサー、例えば、空気中のニオイ分子の酸化還元反応を利用して、還元性のニオイを検出する金属酸化物半導体センサーとしての機能と、を有する。以下では、センサー８０をホコリセンサーとして説明するが、ニオイセンサーとしても同様に、空気清浄機の運転を制御することができる。

【0012】

空気清浄機ユニット２０は、前カバー２１ａと、後カバー２１ｂと、羽根２２（例えば、シロッコファン）と、フィルターセット２３と、を有する。フィルターセット２３は、例えば、集塵フィルター２３ａ（ＪＩＳＺ８１２２に規定するＨＥＰＡフィルターなど）と、脱臭フィルター２３ｂ（活性炭など）と、フィルター２３ａ、２３ｂを固定するフィルターカバー２３ｃと、から構成される。
前カバー２１ａの外周部の、前カバー２１ａと後カバー２１ｂとの間には、吸気口ｑが形成され、後カバー２１ｂの上部には、排気口ｈが形成される。空気は、矢印で示すように吸気口ｑを介して空気清浄機ユニット２０内に吸気され、排気口ｈを介して排気される。なお、吸気口ｑおよび排気口ｈは、図示の実施形態に限定されるものではない。
空気清浄機ユニット２０の内部には、センサー８０が配置されている。センサー８０の配置位置は、図示の実施形態に限定されるものではない。

【0013】

モータケース部３０には、回転軸３１を中心に羽根２２を回転させるための羽根用モータ３２が収容されている。モータケース部３０は、支持部４０によって挟持され、支持部４０の両側に配置された回動軸４１によって回動自在に支持される。支持部４０は、スライドパイプ５０によって回動自在に支持され、左右首振り運転を行う。

【0014】

図２に示すように、空気清浄機１００は、水平方向に対して上方向に約６０°（仰角約６０°）と、下方向に約１０°（俯角約１０°）と、の間で上下首振りモータｍにより空気清浄機ユニット２０を上下首振り運転させることができる。また、図示を省略するが、左右に約７０°（−７０°から＋７０°の間）で左右首振りモータにより空気清浄機ユニット２０を左右首振り運転させることができる。
なお、上下方向および左右方向の首振り運転の角度は、この角度に限定されるものではなく、仰角約９０°も可能である。しかしながら、空気清浄機１００が壁際に設置された場合は、仰角を約６０°とすることが好ましい。なぜなら、仰角を約９０°とすると、排気口ｈが壁面に対向し、排気が壁面に当たり跳ね返って空気清浄機１００に吸気されるので、空気清浄効率が低下するおそれがあるためである。
図２（ａ）に示すように、空気清浄機ユニット２０が上方を向いた状態（仰角を６０°に設定）では、主に部屋の上方の空気を吸気するので、空気中に浮遊する比較的軽い微粒子を捕集することができる。
また、図２（ｂ）に示すように、空気清浄機ユニット２０が床面方向を向いた状態（俯角を１０°に設定）では、床面に堆積した花粉などの比較的重い微粒子を捕集することができる。特に絨毯などの床面は人が歩いた時に塵埃が舞い上がりやすいので、俯角を１０°に設定することが集塵効果を高めるために有効である。

【0015】

スライドパイプ５０を上下にスライドすることにより、空気清浄機ユニット２０を昇降し、空気清浄機ユニット２０の高さを変えることができる。例えば、テーブル上で焼肉をしたり、椅子に座って煙草を吸う場合には、空気清浄ユニット２０を上げて高い位置で空気清浄機１００を運転させ、座卓に座る場合には、空気清浄ユニット２０を下げて低い位置で空気清浄機１００を運転させる、といったように、空気清浄ユニット２０を煙や臭いの発生源に近づけることができ、空気清浄機を効率的に運転させることができる。
なお、スライドパイプ５０は、手動で上下にスライドし、ラチェット機構により任意の位置に固定することができる。

【0016】

図３は、上下首振りおよび左右首振りを同時に行う際の空気清浄機ユニット２０の軌跡の一例を示す。
空気清浄機ユニット２０は、図３（ａ）に示すように、左右に７０°で左右首振り運転を行い、図３（ｂ）に示すように、仰角６０°および俯角１０°で上下首振り運転を行う。
図３（ｃ）は、図３（ａ）および図３（ｂ）を組み合わせたものであり、最初、空気清浄機ユニット２０が左右方向正面かつ俯角１０°の位置ｐ０にあるとする。位置ｐ０から矢印に沿って、空気清浄機ユニット２０が左に７０°かつ仰角１／４×（１０＋６０）°の位置ｐ１まで移動する。次に、位置ｐ１から矢印に沿って、空気清浄機ユニット２０が右に７０°かつ仰角３／４×（１０＋６０）°の位置ｐ２まで移動する。次に、位置ｐ２から矢印に沿って、空気清浄機ユニット２０が左右方向正面かつ仰角６０°の位置ｐ３まで移動する。同様に、位置ｐ４、ｐ５と移動し、位置ｐ１に戻る。

【0017】

図４に、本発明の空気清浄機１００の制御回路のブロック図を示す。
コントローラは、羽根用モータ制御部、上下首振りモータ制御部、左右首振りモータ制御部、センサー制御部および記憶部を有する。センサー制御部は、センサー８０からの信号に基づき、空気中の塵埃濃度を判定し、羽根用モータ、上下首振りモータおよび左右首振りモータの運転を制御する。また、コントローラには、ＡＣ電源から各制御部および各モータにＤＣ電源を供給するための電源供給部と、表示・操作部と、が接続されている。表示・操作部には、操作パネル７０のボタンが配置されている。

【0018】

図５に、本発明の空気清浄機１００の操作パネル７０の一例を示す。なお、図示例では、ベース６０に設けられた操作パネル７０について説明するが、操作パネルは、リモコンに設けることもできる。
操作パネル７０には、電源の入／切ボタンＢ１、風量調節ボタンＢ２、上下首振り運転ボタンＢ３、左右首振り運転ボタンＢ４、上下首振りおよび左右首振りを同時に行う３Ｄ首振り運転ボタンＢ５、各ボタンＢ１〜Ｂ５による運転状態を表すランプ、空気中の塵埃濃度を表すランプが配置されている。空気中の塵埃濃度は、低、中、高の３段階で表されているが、低、高の２段階で表すこともできる。
風量調節ボタンＢ２を押すたびに、風量が弱→中→強→リズム（弱、中、強をランダムに変更する）→弱・・・に切り替わる。上下首振り運転ボタンＢ３を押すたびに、上下首振り運転がＯＮ／ＯＦＦする。左右首振り運転ボタンＢ４を押すたびに、左右首振り角度が４５°→７０°→１４０°→ＯＦＦ・・・に切り替わる。３Ｄ首振り運転ボタンＢ５を押すたびに、マニュアルとオートとが切り替わり、マニュアルＯＮの場合、上下首振りモータおよび左右首振りモータが同時にＯＮになり、３Ｄ首振り運転を開始し、オートＯＮの場合、図６を用いて後述するように、３Ｄ首振り運転を開始する前に塵埃濃度を検出する。

【0019】

図６は、３Ｄ首振り運転ボタンＢ５がユーザによって押された場合のフローチャートである。
最初、空気清浄機１００は、首振り運転をせず、風量が弱の状態で運転していたとする。
ステップＳ１において、３Ｄ首振り運転ボタンＢ５が押され、オートＯＮになる場合、ステップＳ２において、上下首振りモータおよび左右首振りモータの運転を開始し、３Ｄ首振り運転をＯＮにする。
ステップＳ３において、センサー８０により空気中の塵埃濃度を検出する。センサー８０による検出は、３Ｄ首振り運転中に一定時間ごと（例えば１０秒ごと）に行うこともできるし、所定の首振り角度ごと（例えば１０°ごと）に行うこともできる。
ステップＳ４において、検出した塵埃濃度が所定値以上か否かを判定する。塵埃濃度の判定は、低、中、高の３段階で判定することもできるし、低、高の２段階で判定することもできる。３段階で判定した際、例えば、塵埃濃度が中以上の場合、ステップＳ５において、この塵埃濃度が検出された首振り角度で、上下首振りモータおよび左右首振りモータの運転を停止し、３Ｄ首振り運転をＯＦＦにする。ここでは、羽根用モータ３２のみが運転を継続している。
ステップＳ６において、羽根用モータ３２の回転数を増加し、風量を強に設定し、所定時間（例えば３分）運転する。なお、この例では、最初に風量が弱の状態で運転していたため、風量を強に切り換えたが、最初から風量が強の状態で運転していた場合は、そのままの風量で所定時間（例えば３分）運転する。
ステップＳ７において、再度、センサー８０により空気中の塵埃濃度を検出し、ステップＳ８において、塵埃濃度を判定する。塵埃濃度が中未満になるまで（ステップＳ８においてＮＯになるまで）ステップＳ７、Ｓ８を繰り返す。
ステップＳ８において、塵埃濃度が中未満になったら、ステップＳ９において、風量を弱に切り換える、すなわち、風量を当初の状態に戻す。
ステップＳ１０において、上下首振りモータおよび左右首振りモータの運転を再開し、３Ｄ首振り運転をＯＮにして、終了する。
ステップＳ１において、３Ｄ首振り運転ボタンＢ５が押され、マニュアルＯＮになる場合、ステップＳ２〜Ｓ９を行わず、ステップＳ１０において、上下首振りモータおよび左右首振りモータの運転を開始して、３Ｄ首振り運転をＯＮにする。

【0020】

オートＯＮでの３Ｄ首振り運転中に、他のボタンが押された場合には、押されたボタンに従って運転を行う。例えば、上下首振り運転ボタンＢ３が押された場合は、上下首振り運転に移行し、左右首振り運転ボタンＢ４が押された場合は、左右首振り運転に移行する。なお、風量が、弱、中、強をランダムに変更するリズムに設定されていた場合、ボタンＢ３、Ｂ４が押された時点での風量で運転する。
オートＯＮでの３Ｄ首振り運転中に、３Ｄ首振り運転ボタンＢ５が押された場合は、マニュアルＯＮとなり、ボタンＢ５が押された時点での風量で運転する。
オートＯＮでの３Ｄ首振り運転中に、風量調節ボタンＢ２が押された場合は、マニュアルＯＮとなり、選択された風量で運転する。

【0021】

上述したとおり、センサー８０は、ホコリセンサーとしての機能の代わりにニオイセンサーとしての機能を有することもできるし、ホコリセンサーとしての機能およびニオイセンサーとしての機能の両方を有することもできる。
以上より、本発明では、上下首振りおよび左右首振りを同時に行いながらホコリセンサーにより検出した塵埃濃度およびニオイセンサーにより検出した臭気濃度の少なくとも一方に応じて、首振り運転のＯＮ／ＯＦＦおよび風量を制御する。これにより、煙や臭いの発生源に対して速やかに空気清浄機能を発揮し、空気清浄機の運転を効率的に制御することができる。

【符号の説明】

【0022】

２０ 空気清浄機ユニット
２１ａ 前カバー
２１ｂ 後カバー
２２ 羽根
２３ フィルターセット
２３ａ 集塵フィルター
２３ｂ 脱臭フィルター
２３ｃ フィルターカバー
ｑ 吸気口
ｈ 排気口
３０ モータケース部
３１ 回転軸
３２ 羽根用モータ
ｍ 上下首振りモータ
４０ 支持部
４１ 回動軸
５０ スライドパイプ
５１ 支柱
６０ ベース
７０ 表示・操作パネル
８０ センサー
１００ 空気清浄機

【要約】

【課題】上下首振りおよび左右首振りを同時に行う空気清浄機およびその制御方法を提供する。
【解決手段】上下首振りモータおよび左右首振りモータの両方が同時に運転する３Ｄ首振り運転がユーザによって選択されると、上下首振りモータおよび左右首振りモータの運転を開始し、センサーにより空気中の塵埃濃度および臭気濃度の少なくとも一方を検出し、検出した塵埃濃度および臭気濃度の少なくとも一方が所定値以上の場合、塵埃濃度および臭気濃度の少なくとも一方を検出した首振り角度で、上下首振りモータおよび左右首振りモータの運転を停止し、再度、センサーにより空気中の塵埃濃度および臭気濃度の少なくとも一方を検出し、塵埃濃度および臭気濃度の少なくとも一方が所定値未満になったら、上下首振りモータおよび左右首振りモータの運転を再開する。
【選択図】図６

【図1-a】

【図1-b】

【図1-c】

【図2-a】

【図2-b】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】