特開 2023-121878 空気清浄装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023121878

(43)【公開日】2023-09-01

(54)【発明の名称】空気清浄装置

(51)【国際特許分類】

   F24F 8/80 20210101AFI20230825BHJP

   B01D 46/42 20060101ALI20230825BHJP

   F24F 11/39 20180101ALI20230825BHJP

   F24F 110/64 20180101ALN20230825BHJP

【ＦＩ】

F24F8/80 155

B01D46/42 A

F24F11/39

F24F110:64

【審査請求】未請求

【請求項の数】4

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022025199

(22)【出願日】2022-02-22

(71)【出願人】

【識別番号】314012076

【氏名又は名称】パナソニックＩＰマネジメント株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100106116

【弁理士】

【氏名又は名称】鎌田 健司

(74)【代理人】

【識別番号】100131495

【弁理士】

【氏名又は名称】前田 健児

(72)【発明者】

【氏名】細木 和哉

【テーマコード（参考）】

3L260

4D058

【Ｆターム（参考）】

3L260AB18

3L260BA62

3L260CA17

3L260CB79

3L260CB83

3L260GA17

4D058JA12

4D058NA02

4D058PA01

4D058PA07

4D058PA11

4D058PA12

4D058QA01

4D058QA03

4D058QA21

4D058QA30

(57)【要約】

【課題】フィルタ全体に塵埃等が蓄積した状態でフィルタの清掃との判定を高精度に行う空気清浄装置を提供する。
【解決手段】所定空間の空気を吸い込むための吸込口２と所定空間に空気を吹き出すための吹出口３とを有する本体ケース１と、吸込口２から吹出口３へ空気を導く送風ファン４と、吸込口２から吸い込まれた空気の微粒子の有無を判定する微粒子判定部５と、吸込口２から吸い込まれた空気から微粒子を除去するフィルタ６と、送風ファン４の電流値を検出する電流検出部９と、送風ファンを回転数一定制御にて制御する送風ファン制御部１２と、電流検出部９により検出された電流値と、微粒子判定部５により判定された微粒子の有無と、に基づいてフィルタ６の清掃が必要かを判定する判定部１０と、を備える。これにより上記課題を解決するものである。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

所定空間の空気を吸い込むための吸込口と前記所定空間に空気を吹き出すための吹出口とを有する本体ケースと、
前記吸込口から前記吹出口へ空気を導く送風ファンと、
前記吸込口から吸い込まれた空気の微粒子の有無を判定する微粒子判定部と、
前記吸込口から吸い込まれた空気から前記微粒子を除去するフィルタと、
前記送風ファンの電流値を検出する電流検出部と、
前記送風ファンを回転数一定制御にて制御する送風ファン制御部と、
前記電流検出部により検出された電流値と、前記微粒子判定部により判定された微粒子の有無と、に基づいて前記フィルタの清掃が必要かを判定する判定部と、を備える空気清浄装置。

【請求項2】

前記判定部は、
前記電流検出部により検出された電流値が電流閾値以下、かつ、前記微粒子判定部により微粒子があると判定された状態の累積時間が時間閾値以上であれば、前記フィルタの清掃が必要と判定する請求項１記載の空気清浄装置。

【請求項3】

前記微粒子判定部は、
微粒子センサと、
前記微粒子センサが検出する微粒子量から微粒子の有無を判定する有無判定部と、
を備える請求項１または２に記載の空気清浄装置。

【請求項4】

前記判定部により前記フィルタの清掃が必要と判定された場合、ユーザーに前記フィルタの清掃が必要である旨を報知する報知部を備える請求項１から３のいずれかに記載の空気清浄装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、空気清浄装置に関するものである。

【背景技術】

【0002】

従来、吸込口から吸い込んだ空気から塵埃等などを降り除くための集塵部を備えた空気清浄装置が知られている(例えば、特許文献１)。ところで、空気清浄装置の運転を継続すると、塵埃等などの微粒子が集塵部に堆積し続けるため、定期的にユーザーによる集塵部の清掃が必要となる。従来の空気清浄装置では、累積運転時間が所定値に達すると集塵部の清掃が必要と判定していた。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０００－２６６３９１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

空気清浄装置が設置される空間は、人の往来や換気の有無等によって時間とともに空間内の塵埃等の量が変化する。つまり、空気清浄装置の集塵部であるフィルタに塵埃等が蓄積されフィルタ全体に塵埃等が蓄積した状態になるまでの時間は、空間内の環境によって異なる。

【0005】

従来の空気清浄装置では、フィルタの清掃が必要との判定を運転時間のみで判定している。しかし、空間内に塵埃等が発生しにくい環境であれば、所定の運転時間が経過していてもフィルタ全体に塵埃等が蓄積した状態になっていない。つまり、従来の空気清浄装置ではフィルタ全体に塵埃等が蓄積した状態になっているのかわからずに、運転時間のみでフィルタの清掃が必要か否かの判定が行われていた。

【0006】

そこで本発明は上記課題を解決するものであり、フィルタの清掃が必要との判定を高精度に行う空気清浄装置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】

【0007】

そして、この目的を達成するために、本発明に係る空気清浄装置は、所定空間の空気を吸い込むための吸込口と所定空間に空気を吹き出すための吹出口とを有する本体ケースと、吸込口から吹出口へ空気を導く送風ファンと、吸込口から吸い込まれた空気の微粒子の有無を判定する微粒子判定部と、吸込口から吸い込まれた空気から微粒子を除去するフィルタと、送風ファンの電流値を検出する電流検出部と、送風ファンを回転数一定制御にて制御する送風ファン制御部と、電流検出部により検出された電流値と、微粒子判定部により判定された微粒子の有無と、に基づいてフィルタの清掃が必要かを判定する判定部と、を備える。

【発明の効果】

【0008】

本発明によれば、フィルタの清掃が必要との判定を高精度に行う空気清浄装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】本実施の形態に係る空気清浄装置の側断面図である。

【図2】本実施の形態に係る空気清浄装置の概略機能ブロック図である。

【図3】本実施の形態に係る空気清浄装置の制御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、本発明を実施するための形態について図面を参照して説明する。ただし、以下に示す実施の形態は、本発明の技術思想を具体化するために例示するものであって、本発明は以下のものに特定しない。特に実施の形態に記載されている材質、形状、構成要素、構成要素の配置及び相対的配置等は一例であって、本発明の範囲をそれのみに限定する趣旨ではない。また、各図において、実質的に同一の構成に対しては同一の符号を付しており、重複する説明は省略又は簡略化する。また、各図面における部材の寸法は、理解を容易にするために適宜拡大、縮小して示される。また、各図面において実施の形態を説明する上で重要ではない部材の一部は省略して表示する。

【0011】

（実施の形態）
まず、本発明の実施の形態である空気清浄装置について図１を用いて説明する。図１は、空気清浄装置の側断面図である。空気清浄装置は、所定空間内に独立して設置され、所定空間にある塵埃等を除去することで所定空間の空気の清浄を行う装置である。

【0012】

図１に示すように空気清浄装置は本体ケース１を備える。

【0013】

本体ケース１は略箱形状の箱体であり、吸込口２、吹出口３、送風ファン４、微粒子判定部５、フィルタ６、報知部７および制御部８を備える。

【0014】

吸込口２は、本体ケース１の背面側に設けられ、本体ケース１内に所定空間の空気を吸い込むための開口である。

【0015】

吹出口３は、本体ケース１の上面側に設けられ、吸込口２より本体ケース１内に取り入れた空気を所定空間に吹き出すための開口である。

【0016】

送風ファン４は、吸込口２から吹出口３へ空気を導くための気流１３を発生させる。具体的には、送風ファン４が回転することによって吸込口２から本体ケース１内に空気が吸い込まれ、吸い込まれた空気が吹出口３より本体ケース１外に吹き出される。送風ファン４の回転は、制御部８により制御される。

【0017】

微粒子判定部５は、吸込口２から吸い込まれた空気の塵埃等などの微粒子の有無を判定する。本実施の形態では一例として、微粒子判定部５は、微粒子センサと有無判定部とで構成される。微粒子センサは吸込口２から吸い込まれた空気に存在する塵埃等などの微粒子量を検出する。有無判定部は、微粒子センサにより検出された微粒子量から微粒子の有無を判定する。具体的には、有無判定部は、微粒子センサにより検出された微粒子量が所定の微粒子量よりも小さければ微粒子無しとの判定を行い、微粒子センサにより検出された微粒子量が所定の微粒子量以上であれば微粒子有りとの判定を行う。微粒子判定部５による微粒子の有無判定結果は制御部８に送られる。

【0018】

フィルタ６は、吸込口２から吸い込まれた空気から塵埃などの微粒子を除去する。

【0019】

報知部７は、本体ケース１の天面に設けられ、一例としてＬＥＤが用いられる。報知部７は、制御部８からの制御内容を受けてＬＥＤを点灯または消灯する。報知部７はＬＥＤを点灯することでユーザーに対してフィルタ６の清掃が必要である旨を報知する。また、報知部７はＬＥＤではなく、音声やブザー等の音を用いて使用者にフィルタ６の清掃が必要である旨を報知しても良い。

【0020】

制御部８は、空気清浄装置の制御を行うが、その制御内容については後述する。

【0021】

次いで、図２を参照して本発明の実施の形態に係る制御部８の各機能について説明する。図２は制御部８及び周辺部の概略機能ブロック図である。制御部８は、送風ファン制御部１２、電流検出部９、判定部１０および報知制御部１１を備える。

【0022】

送風ファン制御部１２は、送風ファン４を回転数一定制御にて制御する。回転数一定制御については既知の技術のため詳細な説明は省略する。

【0023】

電流検出部９は、送風ファン４の電流値を検出する。具体的には、送風ファン４は送風ファン４を回転させるためのモータを備えており、モータに流れる電流値を検出する。

【0024】

判定部１０は、電流検出部９により検出された電流値と、微粒子判定部５により判定された微粒子の有無と、に基づいてフィルタ６の清掃が必要かを判定する。具体的には、判定部１０は、電流検出部９により検出された電流値が電流閾値以下、かつ、微粒子判定部５により微粒子があると判定された状態の累積時間が時間閾値以上であれば、フィルタ６の清掃が必要と判定する。

【0025】

電流閾値および時間閾値は、フィルタ６に塵埃等の微粒子が蓄積してフィルタ６の清掃が必要か否かを判定するためのもので、例えば、予め実験等により決められた値であり、任意に設定可能である。電流閾値および時間閾値は、制御部８が備える記憶部（図示せず）に記憶される。記憶部は、いわゆるメモリである。

【0026】

報知制御部１１は、判定部１０によりフィルタ６の清掃が必要と判定された場合、ユーザーにフィルタ６の清掃が必要である旨を報知する。本実施の形態では、報知制御部１１は、判定部１０によりフィルタ６の清掃が必要と判定された場合、報知部７がユーザーに対してフィルタ６の清掃が必要である旨を報知するように制御する。即ち、報知部７はＬＥＤを点灯してユーザーに対してフィルタ６の清掃が必要である旨を報知する。

【0027】

制御部８の各機能ブロックは、ハードウェアとしては、コンピュータのＣＰＵ（ＣｅｎｔｒａｌＰｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）をはじめとする素子や機械装置で実現でき、ソフトウェアとしてはコンピュータプログラム等によって実現されるが、ここでは、それらの連携によって実現される機能ブロックである。したがって、これらの機能ブロックはハードウェア、ソフトウェアの組み合わせによって様々な形で実現することができる。

【0028】

上記構成による空気清浄装置の動作を説明する。図３は、本実施の形態に係る制御部８の制御を示すフローチャートである。ここで、フローチャートではＳを頭文字にして番号を割り振った。例えばＳ１などは処理ステップを指す。但し、処理ステップを示す数値の大小と処理順序は関係しない。

【0029】

空気清浄装置の運転が開始すると、判定部１０は、微粒子判定部５による微粒子の有無判定結果を取得する（Ｓ１）。判定部１０は、微粒子判定部５による判定結果が微粒子無しであれば、微粒子判定部５による判定結果が微粒子有りとなるまで判定結果の取得を継続する（Ｓ１のＮｏ→Ｓ１）。

【0030】

判定部１０は、微粒子判定部５による判定結果が微粒子有りであれば、カウントを開始する（Ｓ１のＹｅｓ→Ｓ２）。

【0031】

判定部１０は、カウント開始後、再度、微粒子判定部５による微粒子の有無判定結果を取得する（Ｓ３）。判定部１０は、微粒子判定部５による判定結果が微粒子無しであれば、カウントを停止する（Ｓ３のＮｏ→Ｓ４）。判定部１０は、カウントの停止を微粒子判定部５による判定結果が微粒子有りとなるまで継続する（Ｓ４→Ｓ３）。

【0032】

判定部１０は、微粒子判定部５による判定結果が微粒子有りであれば、カウントを継続または再開する（Ｓ３のＹｅｓ→Ｓ５）。つまり、判定部１０によりカウントされた値は微粒子判定部５による判定結果が微粒子有りの状態である時間の累積時間となる。これにより、判定結果が微粒子有りである時間を累積することができる。

【0033】

判定部１０は、判定結果が微粒子有りと判定された状態の累積時間が時間閾値以上か否か判定する（Ｓ６）。

【0034】

判定部１０は、累積時間が時間閾値以上でなければステップＳ３に戻る。即ち、判定部１０は、累積時間が時間閾値以上でなければ判定結果が微粒子有りの状態である時間の累積を継続する（Ｓ６のＮｏ→Ｓ３）。

【0035】

判定部１０は、累積時間が時間閾値以上であれば、電流検出部９により検出された電流値が電流閾値以下か否かを判定する（Ｓ６のＹｅｓ→Ｓ７）。判定部１０は、電流値が電流閾値以下でなければステップＳ３に戻る（Ｓ７のＮｏ→Ｓ３）。

【0036】

判定部１０は、電流値が電流閾値以下であれば、フィルタ６の清掃が必要と判定する（Ｓ７のＹｅｓ→Ｓ８）。報知制御部１１は、報知部７がユーザーに対してフィルタ６の清掃が必要である旨を報知するように制御する。報知部７はＬＥＤを点灯してユーザーに対してフィルタ６の清掃が必要である旨を報知する（Ｓ８）。これにより、ユーザーはフィルタ６の清掃が必要であることを把握することができる。

【0037】

上記のように、判定部１０は、累積時間が時間閾値以上のみではフィルタ６の清掃が必要と判定しないが、その理由について説明する。微粒子判定部５による判定結果が微粒子有りの状態とは、吸込口２から吸い込まれた空気に所定の微粒子量以上の微粒子が存在するということである。この微粒子をフィルタ６にて除去することで、フィルタ６には微粒子が蓄積していく。しかし、微粒子判定部５による判定により、吸込口２から吸い込まれた空気に所定の微粒子量以上の微粒子が存在するということはわかるが所定の微粒子量に対してどれくらい多い微粒子量が存在しているかはわからない。つまり、累積時間が時間閾値以上であっても、フィルタ６の清掃が必要なほどフィルタ６全体に微粒子が蓄積していない可能性がある。そのため、判定部１０は、累積時間が時間閾値以上のみではフィルタ６の清掃が必要と判定しない。

【0038】

判定部１０は、さらに電流値が電流閾値以下であれば、フィルタ６の清掃が必要と判定する。送風ファン４の回転数は送風ファン制御部１２により回転数一定に制御されている。送風ファン制御部１２による回転数一定制御が行われている場合、フィルタ６全体に微粒子が蓄積しているほど送風ファン４の電流値が小さくなるが、その理由について説明する。フィルタ６全体に微粒子が蓄積している程、フィルタ６通過後の空気の圧力がフィルタ６通過前の空気の圧力から大きく低下する。つまり、フィルタ６全体に微粒子が蓄積しているほど圧力損失が大きくなり、圧力損失が大きいほど回転数一定制御時の送風ファン４の電流値は小さくなる。つまり、送風ファン４の電流値からフィルタ６全体に微粒子が蓄積しているか否か判定することができる。

【0039】

しかし、判定部１０は、電流値が電流閾値以下であるか否かのみでは、フィルタ６の清掃が必要と判定しない。これは空気清浄装置の吸込口２の至近距離に壁等が存在する場合も、電流値が小さくなるからである。つまり、判定部１０が、電流値が電流閾値以下であるか否かのみでフィルタ６の清掃が必要と判定すると、フィルタ６全体に塵埃等などの微粒子が蓄積していないにも関わらずフィルタ６の清掃が必要と判定してしまう可能性がある。

【0040】

判定部１０が、電流検出部９により検出された電流値が電流閾値以下、かつ、微粒子判定部５により微粒子があると判定された状態の累積時間が時間閾値以上であれば、フィルタ６の清掃が必要と判定することで、フィルタ６全体に塵埃等などの微粒子が蓄積していないにもかかわらずフィルタ６の清掃が必要と判定してしまう可能性を低減することができる。つまり、フィルタ６全体に塵埃等などの微粒子が蓄積している状態でフィルタ６の清掃が必要との判定を高精度に行うことができる。

【0041】

以上、実施の形態に基づき本発明を説明したが、本発明は上記実施の形態に何ら限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で種々の改良変形が可能であることは容易に推察できるものである。

【0042】

例えば、本実施の形態では微粒子判定部５は、微粒子センサと有無判定部で構成されるとしたが、微粒子判定部５は微粒子センサと制御部８内の微粒子センサ取得部および微粒子有無判定部とにより構成されていてもよい。

【0043】

この場合、微粒子センサは微粒子量を検出する。微粒子センサ取得部は微粒子センサにより検出された微粒子量を取得する。微粒子有無判定部は、微粒子センサ取得部により取得された微粒子量が所定の微粒子量よりも小さければ微粒子無しとの判定を行い、微粒子センサ取得部により取得された微粒子量が所定の微粒子量以上であれば微粒子有りとの判定を行う。微粒子有無判定部による微粒子の有無判定結果は判定部１０に送られる。

【0044】

（発明の概要）
本発明に係る空気清浄装置は、所定空間の空気を吸い込むための吸込口と所定空間に空気を吹き出すための吹出口とを有する本体ケースと、吸込口から吹出口へ空気を導く送風ファンと、吸込口から吸い込まれた空気の微粒子の有無を判定する微粒子判定部と、吸込口から吸い込まれた空気から微粒子を除去するフィルタと、送風ファンの電流値を検出する電流検出部と、送風ファンを回転数一定制御にて制御する送風ファン制御部と、電流検出部により検出された電流値と、微粒子判定部により判定された微粒子の有無と、に基づいてフィルタの清掃が必要かを判定する判定部と、を備える。これにより、フィルタの清掃が必要との判定を高精度に行うことができる。

【0045】

また判定部は、電流検出部により検出された電流値が電流閾値以下、かつ、微粒子判定部により微粒子があると判定された状態の累積時間が時間閾値以上であれば、フィルタの清掃が必要と判定してもよい。これにより、フィルタ全体に塵埃等が蓄積した状態でフィルタの清掃が必要との判定を高精度に行うことができる。

【0046】

また微粒子判定部は、微粒子センサと、微粒子センサが検出する微粒子量から微粒子の有無を判定する有無判定部と、を備えてもよい。これにより、微粒子有無の判定することができる。

【0047】

また判定部によりフィルタの清掃が必要と判定された場合、ユーザーにフィルタの清掃が必要である旨を報知する報知部を備えてもよい。これにより、ユーザーはフィルタの清掃が必要であることを把握することができる。

【産業上の利用可能性】

【0048】

本発明は、フィルタを備えた空気清浄機装置等として有用である。

【符号の説明】

【0049】

１ 本体ケース
２ 吸込口
３ 吹出口
４ 送風ファン
５ 微粒子判定部
６ フィルタ
７ 報知部
８ 制御部
９ 電流検出部
１０ 判定部
１１ 報知制御部
１２ 送風ファン制御部
１３ 気流

【図1】

【図2】

【図3】