(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】P2023170888
(43)【公開日】2023-12-01
(54)【発明の名称】空気清浄機
(51)【国際特許分類】
F24F 8/108 20210101AFI20231124BHJP
B01D 46/58 20220101ALI20231124BHJP
B01D 46/42 20060101ALI20231124BHJP
B01D 46/44 20060101ALI20231124BHJP
F24F 8/80 20210101ALI20231124BHJP
F24F 11/39 20180101ALI20231124BHJP
F24F 7/007 20060101ALI20231124BHJP
【FI】
F24F8/108 300
B01D46/58
B01D46/42 A
B01D46/44
F24F8/80 310
F24F8/80 155
F24F11/39
F24F7/007 B
【審査請求】未請求
【請求項の数】10
【出願形態】OL
(21)【出願番号】P 2022082973
(22)【出願日】2022-05-20
(71)【出願人】
【識別番号】000180025
【氏名又は名称】山洋電気株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110001416
【氏名又は名称】弁理士法人信栄事務所
(72)【発明者】
【氏名】村松 陽
(72)【発明者】
【氏名】野々村 智英
(72)【発明者】
【氏名】小澄 直也
【テーマコード(参考)】
3L056
3L260
4D058
【Fターム(参考)】
3L056BD04
3L056BD06
3L260AB18
3L260BA62
3L260CB83
3L260EA08
3L260FC23
3L260GA17
4D058JA01
4D058KB05
4D058NA04
4D058PA04
4D058PA11
4D058QA01
4D058QA21
4D058UA11
(57)【要約】
【課題】独立した複数の流路を備える空気清浄機において、状況に応じて適切にフィルタ交換を行うことが可能な空気清浄機を提供する。
【解決手段】空気清浄機1は、互いに独立した第一の空気流路20と第二の空気流路30とを有する。第一の空気流路20は、第一フィルタ21、第一ファン22、及び第一フィルタ21の上流側と下流側の第一圧力差を検出する第一差圧センサ23を有する。第二の空気流路30は、第二フィルタ31、第二ファン32、及び第二フィルタ31の上流側と下流側の第二圧力差を検出する第二差圧センサ33を有する。また、空気清浄機1は第一ファン22及び第二ファン32を制御する制御部を有する。制御部は第一圧力差又は第二圧力差の一方が基準圧力差以上となった場合、第一ファン22及び第二ファン32の少なくとも一方の回転数を、第一圧力差と第二圧力差の差が少なくなるように制御する。
【選択図】
図2
【特許請求の範囲】
【請求項1】
互いに独立した少なくとも第一の流路と第二の流路とを有する空気清浄機であって、
前記第一の流路に設けられた第一フィルタおよび第一ファンと、
前記第二の流路に設けられた第二フィルタおよび第二ファンと、
前記第一フィルタにおける上流側の圧力と下流側の圧力との圧力差である第一圧力差および前記第二フィルタにおける上流側の圧力と下流側の圧力との圧力差である第二圧力差を検出する差圧センサと、
前記第一ファンおよび第二ファンを制御する制御部と、
を有し、
前記制御部は、前記第一圧力差または第二圧力差の一方の圧力差が基準値以上となった場合に、前記第一ファンおよび第二ファンの少なくとも一方の回転数を、前記第一圧力差と第二圧力差との差が少なくなるように制御する、
空気清浄機。
【請求項2】
前記制御部は、前記第一圧力差または第二圧力差の一方の圧力差が基準値以上となった場合に、前記圧力差が基準値以上となった方のファンの回転数を下げ、前記圧力差が基準値以上となっていないファンの回転数を上げるように制御する、
請求項1に記載の空気清浄機。
【請求項3】
前記制御部は、前記第一ファンおよび前記第二ファンの回転数を制御したタイミングから次に前記第一ファンおよび前記第二ファンの回転数を制御するタイミングを、前記圧力差の時間変化に応じて異ならせる、
請求項1に記載の空気清浄機。
【請求項4】
前記制御部は、前記圧力差が増大し続けている間、前記ファンの回転数を前記差が少なくなるように制御する度に、前記基準値に対する圧力差の増加分の割合を小さくしていく、
請求項3に記載の空気清浄機。
【請求項5】
前記圧力差の増加分は、予め記憶されている前記圧力差の初期値に基づいて算出される値である、
請求項4に記載の空気清浄機。
【請求項6】
前記制御部は、前記第一フィルタおよび前記第二フィルタのうち少なくとも一つの前記圧力差が閾値以上となったときに、前記第一フィルタおよび第二フィルタの交換を促すための報知をする、
請求項4に記載の空気清浄機。
【請求項7】
前記空気清浄機には、前記ファンの回転数が異なる複数種類の運転モードが設けられ、
前記閾値は、前記運転モード毎に設定されている、
請求項6に記載の空気清浄機。
【請求項8】
前記制御部は、前記第一圧力差または前記第二圧力差が初期値よりも減少したと判定した場合、装置異常として報知する、
請求項1に記載の空気清浄機。
【請求項9】
前記制御部は、前記空気清浄機の運転開始時または前記第一ファンおよび第二ファンの交換直後に前記第一圧力差または前記第二圧力差が閾値を超えると判定した場合、装置異常として報知する、
請求項1に記載の空気清浄機。
【請求項10】
前記制御部は、前記第一圧力差または前記第二圧力差における今回の検出値が前回の検出値よりも小さくなったと判定した場合、前記今回の検出値に基づいて前記圧力差の基準値を設定する、
請求項1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、空気清浄機に関する。
【背景技術】
【0002】
特許文献1には、搭載されているフィルタの交換タイミングを推定するフィルタ交換推定装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
特許文献1のフィルタ交換推定装置によれば、交換最短予測時間と交換最長予測時間とを求め、交換タイミングまでの予測時間が長いフィルタに対応する給気吹出口からの給気量が多くなり、予測時間が短いフィルタに対応する給気吹出口からの給気量が少なくなるように空調制御し、フィルタの交換タイミングを合わせている。
【0005】
しかしながら、特許文献1のフィルタ交換推定装置は、単一の同じ空気流路に設けられた複数のフィルタに対する給気量の空調制御及びフィルタの交換に関しては記載されているが、例えば、独立した複数の空気流路を備える装置に関するフィルタの空調制御及びフィルタの交換については記載されていない。したがって、空調のための複数の空気流路を備えた装置に関するフィルタ交換については改良の余地がある。
【0006】
そこで、本発明は、独立した複数の流路を備える空気清浄機において、状況に応じて適切にフィルタ交換を行うことが可能な空気清浄機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】
本発明の一側面に係る空気清浄機は、
互いに独立した少なくとも第一の流路と第二の流路とを有する空気清浄機であって、
前記第一の流路に設けられた第一フィルタおよび第一ファンと、
前記第二の流路に設けられた第二フィルタおよび第二ファンと、
前記第一フィルタにおける上流側の圧力と下流側の圧力との圧力差である第一圧力差および前記第二フィルタにおける上流側の圧力と下流側の圧力との圧力差である第二圧力差を検出する差圧センサと、
前記第一ファンおよび第二ファンを制御する制御部と、
を有し、
前記制御部は、前記第一圧力差または第二圧力差の一方の圧力差が基準値以上となった場合に、前記第一ファンおよび第二ファンの少なくとも一方の回転数を、前記第一圧力差と第二圧力差との差が少なくなるように制御する。
【発明の効果】
【0008】
本発明によれば、独立した複数の流路を備える空気清浄機において、状況に応じて適切にフィルタ交換を行うことが可能な空気清浄機を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【0009】
【
図1】本発明の実施形態に係る空気清浄機の斜視図である。
【
図2】空気清浄機の内部構造を示す正面断面図である。
【
図3】空気清浄機の動作を説明するフローチャートである。
【
図4】空気清浄機の動作を説明するフローチャートである。
【
図5】フィルタの開口率と空気清浄機の風量減少率との関係を示すグラフである
【
図6】フィルタの開口率と圧力損出(圧力差)の上昇率との関係を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【0010】
以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。尚、実施形態の説明において既に説明された部材と同一の参照番号を有する部材については、説明の便宜上、その説明は省略する。また、本図面に示された各部材の寸法は、説明の便宜上、実際の各部材の寸法とは異なる場合がある。
【0011】
図1は、本発明の実施形態に係る空気清浄機の一例を示す斜視図である。
図2は、
図1に示す空気清浄機のA-A線における断面図である。
図1及び
図2に示すように、本実施形態の空気清浄機1は、縦型タイプの空気清浄機であって、例えば床面に立設して使用可能である。
【0012】
空気清浄機1は、上下方向に長い箱型の筐体10を有している。筐体10の前面側には、前面を覆うように前面パネル11が取り付けられている。前面パネル11の上部には、空気清浄機1の運転状態を操作するための操作部12が設けられている。前面パネル11の裏側には、空気清浄機1の動作を制御する制御部13が設けられている。操作部12は、制御部13に接続されている。
【0013】
筐体10の左右両側面には、外部の空気を筐体10内に吸い込むための吸込口14が設けられている。図に示す例では、筐体10の左側面に第一吸込口14Aが設けられ、右側面に第二吸込口14Bが設けられている。
【0014】
筐体10の上面には、筐体10内の空気、すなわち浄化された空気を外部に吹き出すための吹出口15が設けられている。吹出口15は、第一吸込口14Aから吸い込まれた空気を吹き出す第一吹出口15Aと、第二吸込口14Bから吸い込まれた空気を吹き出す第二吹出口15Bとを含む。
【0015】
筐体10の内部には、筐体10内に吸い込まれた空気が通過する空気流路が設けられている。図に示す例では、第一吸込口14Aと第一吹出口15Aとの間を連通する第一の空気流路20と、第二吸込口14Bと第二吹出口15Bとの間を連通する第二の空気流路30と、が設けられている。第一吸込口14Aから筐体10内に吸い込まれた空気は、第二の空気流路30を通過することはない。同様に、第二吸込口14Bから筐体10内に吸い込まれた空気は、第一の空気流路20を通過することはない。
【0016】
第一の空気流路20における空気の入口、すなわち第一吸込口14Aには、第一フィルタ21が設けられている。第一フィルタ21は、第一吸込口14Aから筐体10内に吸い込まれる空気を浄化するためのフィルタであり、第一吸込口14Aにおいて筐体10外部と面するようにして第一の空気流路20内に設けられている。
【0017】
第二の空気流路30における空気の入口、すなわち第二吸込口14Bには、第二フィルタ31が設けられている。第二フィルタ31は、第二吸込口14Bから筐体10内に吸い込まれる空気を浄化するためのフィルタであり、第二吸込口14Bにおいて筐体10外部と面するようにして第二の空気流路30内に設けられている。
【0018】
第一フィルタ21及び第二フィルタ31は、空気中からゴミ、塵埃などを取り除くための集塵フィルタであり、例えば、HEPA(High Efficiency Particulate Air)フィルタが用いられる。
【0019】
第一の空気流路20において、第一フィルタ21の下流側には、第一ファン22が設けられている。第一ファン22は、筐体10の外部から第一吸込口14Aを通じて空気を第一の空気流路20に吸入するとともに、吸入した空気を第一の空気流路20を通じて第一吹出口15Aへ送風するためのファンである。第一ファン22には、第一ファン22を駆動するための駆動モータ(不図示)が設けられている。第一ファン22の駆動モータは、制御部13に接続されている。第一ファン22は、例えば、シロッコファンにより構成されている。
【0020】
第二の空気流路30において、第二フィルタ31の下流側には、第二ファン32が設けられている。第二ファン32は、筐体10の外部から第二吸込口14Bを通じて空気を第二の空気流路30に吸入するとともに、吸入した空気を第二の空気流路30を通じて第二吹出口15Bへ送風するためのファンである。第二ファン32には、第二ファン32を駆動するための駆動モータ(不図示)が設けられている。第二ファン32の駆動モータは、制御部13に接続されている。第二ファン32は、例えば、シロッコファンにより構成されている。
【0021】
第一フィルタ21が設けられている第一の空気流路20には、第一の空気流路20における第一フィルタ21の上流側の圧力と下流側の圧力との圧力差である第一圧力差を検出するための第一差圧センサ23が設けられている。第二フィルタ31が設けられている第二の空気流路30には、第二の空気流路30における第二フィルタ31の上流側の圧力と下流側の圧力との圧力差である第二圧力差を検出するための第二差圧センサ33が設けられている。第一圧力差は、第一フィルタ21で生じる圧力損失のことであり、第一差圧センサ23で検出される圧力値と外気圧との差圧である。第二圧力差は、第二フィルタ31で生じる圧力損失のことであり、第二差圧センサ33で検出される圧力値と外気圧との差圧である。第一差圧センサ23及び第二差圧センサ33は、制御部13に接続されている。
【0022】
制御部13は、例えば、操作部12の操作に基づいて出力される操作信号に従って、第一ファン22及び第二ファン32の動作を制御する。また、制御部13は、例えば、第一差圧センサ23によって検出される第一圧力差及び第二差圧センサ33によって検出される第二圧力差に基づいて、第一ファン22の駆動モータ及び第二ファン32の駆動モータの回転数を制御する。具体的には、制御部13は、第一圧力差又は第二圧力差の一方の圧力差が予め設定されている基準値以上となった場合に、第一ファン22及び第二ファン32の少なくとも一方の駆動モータの回転数を、第一圧力差と第二圧力差との差が少なくなるように制御する。制御部13は、例えば、第一圧力差又は第二圧力差の一方の圧力差が基準値以上となった場合に、圧力差が基準値以上となった方のファンの駆動モータの回転数を下げ、圧力差が基準値以上となっていないファンの駆動モータの回転数を上げるように制御する。また、制御部13は、例えば、第一圧力差又は第二圧力差の一方の圧力差が基準値以上となった場合に、圧力差が基準値以上となった方のファンの駆動モータの回転数のみを下げるように制御してもよいし、圧力差が基準値以上となっていないファンの駆動モータの回転数のみを上げるように制御してもよい。制御部13は、第一ファン22と第二ファン32とをそれぞれ個別に制御可能である。
【0023】
このように、空気清浄機1において、第一吸込口14A、第一吹出口15A、第一フィルタ21、及び第一ファン22を有する第一の空気流路20と、第二吸込口14B、第二吹出口15B、第二フィルタ31、及び第二ファン32を有する第二の空気流路30とは、互いに独立した空気流路として設けられている。また、第一の空気流路20と第二の空気流路30とは、筐体10の中央で区画された左右対称の構造を有する空気流路として設けられている。
【0024】
次に、空気清浄機1の動作の一例を
図3及び
図4に示すフローチャートを参照して説明する。
先ず、空気清浄機1の工場出荷時における動作について
図3を参照して説明する。
空気清浄機1は、工場の製造時において、第一の空気流路20及び第二の空気流路30における第一フィルタ21の第一圧力差及び第二フィルタ31の第二圧力差についての初期設定がされる。
【0025】
具体的には、空気清浄機1の制御部13は、第一フィルタ21の第一圧力差における初期値(P1initial)としての第一初期圧力差PI1と、第二フィルタ31の第二圧力差における初期値(P2initial)としての第二初期圧力差PI2とを記憶する(ステップS11)。第一初期圧力差PI1及び第二初期圧力差PI2は、未使用状態における第一フィルタ21及び第二フィルタ31の圧力差として予め記憶される値である。第一初期圧力差PI1及び第二初期圧力差PI2は、それぞれ空気清浄機1の運転モードごとに設けられている。空気清浄機1の運転モードは、ファンの駆動モータの回転数(以下、ファンの回転速度ともいう)の違いにより、例えば、高速運転モードと、中速運転モードと、低速運転モードとが設けられている。そして、高速運転モードの第一初期圧力差PI1及び第二初期圧力差PI2が65Pa、中速運転モードの第一初期圧力差PI1及び第二初期圧力差PI2が50Pa、低速運転モードの第一初期圧力差PI1及び第二初期圧力差PI2が40Paのように設定されている。
【0026】
また、制御部13は、第一フィルタ21の第一圧力差における限界値(P1limit)としての第一限界圧力差PL1と、第二フィルタ31の第二圧力差における限界値(P2limit)としての第二限界圧力差PL2とを設定する(ステップS12)。第一限界圧力差PL1及び第二限界圧力差PL2は、第一フィルタ21及び第二フィルタ31の圧力損失リミット、すなわち第一フィルタ21及び第二フィルタ31の交換時期を知らせる第一圧力差及び第二圧力差の交換閾値のことである。限界値の第一限界圧力差PL1及び第二限界圧力差PL2は、例えば、初期値の第一初期圧力差PI1及び第二初期圧力差PI2の2倍に設定されている。すなわち高速運転モードの第一限界圧力差PL1及び第二限界圧力差PL2が130Pa、中速運転モードの第一限界圧力差PL1及び第二限界圧力差PL2が100Pa、低速運転モードの第一限界圧力差PL1及び第二限界圧力差PL2が80Paのように設定されている。
【0027】
また、制御部13は、第一フィルタ21の第一圧力差における基準値(P1base)としての第一基準圧力差PB1と、第二フィルタ31の第二圧力差における基準値(P2base)としての第二基準圧力差PB2とを初期設定する(ステップS13)。第一基準圧力差PB1及び第二基準圧力差PB2は、第一フィルタ21と第二フィルタ31の交換時期を合わせるために設定された圧力差目標値であり、第一ファン22及び第二ファン32の回転速度を調整する際の目安となる圧力差の目標値のことである。第一基準圧力差PB1及び第二基準圧力差PB2は、P(1or2)base=P(1or2)initial+P(1or2)initial×10%によって算出される。ステップS11のように第一初期圧力差PI1及び第二初期圧力差PI2が設定されているので、第一基準圧力差PB1及び第二基準圧力差PB2の初期設定値は、高速運転モードが71.5(65+6.5)Pa、中速運転モードが55(50+5)Pa、低速運転モードが44(40+4)Paのように設定される。
【0028】
次に、空気清浄機1の工場出荷後における動作について
図4を参照して説明する。
上記のように設定された空気清浄機1は、例えば、工場出荷後において、操作部12が操作されて運転状態になると次のように動作する。なお、本例では、空気清浄機1が高速運転モードで運転されているとして説明する。
【0029】
制御部13は、第一フィルタ21における現在の圧力差である第一圧力差P1と、第二フィルタ31における現在の圧力差である第二圧力差P2とを計測する(ステップS21)。
【0030】
次に、制御部13は、ステップS21において計測した現在の第一圧力差P1又は第二圧力差P2がステップS11で記憶された第一フィルタ21の第一初期圧力差PI1及び第二フィルタ31の第二初期圧力差PI2である65Paよりも小さいか否か判定する(ステップS22)。
【0031】
ステップS22において、第一圧力差P1又は第二圧力差P2が第一初期圧力差PI1及び第二初期圧力差PI2よりも小さい場合(ステップS22:Yes)には、制御部13は、空気清浄機1の不備と判定して装置エラーを通知する(ステップS23)。装置エラーの通知は、例えば、操作部12における文字の表示あるいはランプの表示により行う。ステップS23において装置エラーが通知される場合としては、例えば、空気清浄機1への第一フィルタ21又は第二フィルタ31の装着忘れや、第一フィルタ21又は第二フィルタ31の破損等が挙げられる。
【0032】
ステップS22において、第一圧力差P1又は第二圧力差P2が第一初期圧力差PI1及び第二初期圧力差PI2よりも小さくない場合(ステップS22:No)には、制御部13は、ステップS21における第一圧力差P1と第二圧力差P2の計測が1回目の計測であるか否か判定する(ステップS24)。1回目の計測とは、例えば、空気清浄機1を購入したユーザが初めて使用する初回運転時の計測や、空気清浄機1のフィルタを交換した後における最初の運転開始時の計測等が含まれる。
【0033】
ステップS24において、第一圧力差P1と第二圧力差P2の計測が1回目の計測である場合(ステップS24:Yes)には、制御部13は、第一圧力差P1又は第二圧力差P2がステップS12で設定された第一フィルタ21の第一限界圧力差PL1及び第二フィルタ31の第二限界圧力差PL2である130Paよりも大きいか否か判定する(ステップS25)。
【0034】
ステップS25において、第一圧力差P1又は第二圧力差P2が第一限界圧力差PL1及第二限界圧力差PL2よりも大きい場合(ステップS25:Yes)には、制御部13は、空気清浄機1の不備と判定して装置エラーを通知する(ステップS26)。装置エラーの通知は、例えば、操作部12における文字の表示あるいはランプの表示により行う。ステップS26において装置エラーが通知される場合としては、例えば、空気清浄機1に取り付けた第一フィルタ21又は第二フィルタ31の包装の外し忘れ等が挙げられる。
【0035】
ステップS25において、第一圧力差P1又は第二圧力差P2が第一限界圧力差PL1及第二限界圧力差PL2よりも大きくない場合(ステップS25:No)には、制御部13は、第一圧力差P1又は第二圧力差P2がステップS13で初期設定された第一フィルタ21の第一基準圧力差PB1及び第二フィルタ31の第二基準圧力差PB2である71.5Pa以上であるか否か判定する(ステップS27)。
【0036】
ステップS27において、第一圧力差P1又は第二圧力差P2が第一基準圧力差PB1及び第二基準圧力差PB2(71.5Pa)以上ではない場合(ステップS27:No)には、制御部13は、直前の第一ファン22及び第二ファン32の回転速度で(ステップS28)、すなわち現在の回転速度を維持したままステップS21へ戻り、第一フィルタ21の第一圧力差P1と第二フィルタ31の第二圧力差P2とを計測する。
【0037】
ステップS27において、第一圧力差P1又は第二圧力差P2が第一基準圧力差PB1及び第二基準圧力差PB2(71.5Pa)以上である場合(ステップS27:Yes)には、制御部13は、基準値の変更、すなわち第一基準圧力差PB1及び第二基準圧力差PB2(圧力差目標値)の変更を行う(ステップS29)。変更後の第一基準圧力差PB1及び第二基準圧力差PB2は、P(1or2)base=P(1or2)base+P(1or2)initial×10%により算出される。すなわち、変更後の第一基準圧力差PB1及び第二基準圧力差PB2は、現在の第一基準圧力差PB1又は第二基準圧力差PB2に、第一初期圧力差PI1又は第二初期圧力差PI2の10%に相当する増加分が加算された値となる。現在の第一基準圧力差PB1及び第二基準圧力差PB2が71.5Paなので、変更後の第一基準圧力差PB1及び第二基準圧力差PB2は、78(71.5+6.5)Paになる。
【0038】
次に、制御部13は、第一圧力差P1又は第二圧力差P2のうち、第一基準圧力差PB1及び第二基準圧力差PB2(71.5Pa)以上となっていない方のファンの回転速度を上げるように制御する(ステップS30)。次に、制御部13は、第一圧力差P1又は第二圧力差P2のうち、第一基準圧力差PB1及び第二基準圧力差PB2(71.5Pa)以上となった方のファンの回転速度を下げるように制御する(ステップS31)。そして、制御部13は、ステップS21に戻り第一フィルタ21の第一圧力差P1と第二フィルタ31の第二圧力差P2とを計測する。これにより、第一ファン22の第一圧力差と第二ファン32の第二圧力差との差が少なくなるように制御される。
【0039】
一方、ステップS24において、第一圧力差P1と第二圧力差P2の計測が1回目の計測ではない場合(ステップS24:No)には、制御部13は、今回計測された第一圧力差P1又は第二圧力差P2が前回の計測圧力差よりも低下しているか否か判定する(ステップS32)。
【0040】
ステップS32において、今回計測された第一圧力差P1又は第二圧力差P2が前回の計測圧力差よりも低下している場合(ステップS32:Yes)には、制御部13は、基準値の変換、すなわち第一基準圧力差PB1及び第二基準圧力差PB2(圧力差目標値)の変換を行う(ステップS33)。第一圧力差P1又は第二圧力差P2が前回の計測圧力差よりも低下する場合としては、例えば、空気清浄機1に取り付けられている第一フィルタ21又は第二フィルタ31の清掃がされた場合等が挙げられる。変換後の第一基準圧力差PB1及び第二基準圧力差PB2は、P(1or2)base=P(1or2)+P(1or2)initial×10%により算出される。すなわち、変換後の第一基準圧力差PB1及び第二基準圧力差PB2は、今回計測された第一圧力差P1又は第二圧力差P2に、第一初期圧力差PI1又は第二初期圧力差PI2の10%に相当する増加分が加算された値となる。
【0041】
そして、制御部13は、今回計測された第一圧力差P1又は第二圧力差P2がステップS12で設定された第一フィルタ21の第一限界圧力差PL1及び第二フィルタ31の第二限界圧力差PL2である130Paよりも大きいか否か判定する(ステップS34)。
【0042】
一方、ステップS32において、今回計測された第一圧力差P1又は第二圧力差P2が前回の計測圧力差よりも低下していない場合(ステップS32:No)には、制御部13は、そのままステップS34に進み、第一圧力差P1又は第二圧力差P2が第一フィルタ21の第一限界圧力差PL1及び第二フィルタ31の第二限界圧力差PL2である130Paよりも大きいか否か判定する。
【0043】
ステップS34において、第一圧力差P1又は第二圧力差P2が第一限界圧力差PL1及第二限界圧力差PL2よりも大きい場合(ステップS34:Yes)には、制御部13は、フィルタの浄化能力が低下したと判定して、フィルタ交換の通知を行う(ステップS35)。
【0044】
ステップS34において、第一圧力差P1又は第二圧力差P2が第一限界圧力差PL1及第二限界圧力差PL2よりも大きくない場合(ステップS34:No)には、制御部13は、ステップS27に進み、第一圧力差P1又は第二圧力差P2が、現在設定されている第一基準圧力差PB1及び第二基準圧力差PB2以上であるか否か判定する。現在設定されている第一基準圧力差PB1及び第二基準圧力差PB2とは、ステップS13で初期設定された基準値、ステップS29で変更された基準値、ステップS33で変換された基準値が含まれる。
【0045】
ステップS27において、第一圧力差P1又は第二圧力差P2が第一基準圧力差PB1及び第二基準圧力差PB2以上ではない場合(ステップS27:No)には、制御部13は、ステップS33で基準値の変換を行っていれば第一ファン22及び第二ファン32の回転速度を運転スタート時の初期の回転速度にし、ステップS33で基準値の変換を行っていなければ第一ファン22及び第二ファン32の回転速度を直前の回転速度のまま(ステップS28)にして、ステップS21へ戻る。
【0046】
ステップS27において、第一圧力差P1又は第二圧力差P2が第一基準圧力差PB1及び第二基準圧力差PB2以上である場合(ステップS27:Yes)には、制御部13は、ステップS29で基準値の変更を行う。基準値の変更は、上述した通り、P(1or2)base=P(1or2)base+P(1or2)initial×10%により算出される。したがって、基準値は、変更される度に、それまで設定されていた基準値に初期圧力差の10%が加算されて徐々に大きな基準値になる。具体的には、本例の高速運転モードの場合、基準値は、71.5Pa、78Pa、84.5Pa、91Paのように6.5Paずつ増加する。つまり、基準値は、増加量が一定の6.5Paであるが、変更される度に変更前の基準値に対する圧力差の増加分の割合が徐々に小さくなるように制御されている。
【0047】
ところで、空気清浄機1のように、互いに独立した第一の空気流路20と第二の空気流路30を有する構成の場合、空気清浄機1が設置される動作環境によっては、第一の空気流路20に搭載される第一フィルタ21と第二の空気流路30に搭載される第二フィルタ31との集塵状態(目詰まり)に差が生じ得る。集塵状態に差が生じると、集塵能力の低下に伴うフィルタの交換時期にも差が生じて、ユーザによるフィルタメンテナンスの機会が増加することになる。したがって、このようなメンテナンス性の低下を抑制するには、2つのフィルタの目詰まりの度合いを調整し、フィルタの交換タイミングを合わせることが必要である。
【0048】
これに対して、発明者は、先ず、フィルタの目詰まりの度合い(以下、フィルタの開口率の低下という)と、空気清浄機の吹出口における風量の減少率との関係について検討した。
図5に示すように、フィルタの開口率が40%まで低下したときに、吹出口の風量は80%以下に減少する。そこで、この吹出口の風量が80%以下に減少する時点、すなわちフィルタの開口率が40%に低下するまでの期間をフィルタの使用可能な期間であると規定してフィルタの交換タイミングの調整を検討した。ところが、吹出口における風量の減少率を正確に検出することは必ずしも容易ではなかった。
【0049】
次に、発明者は、フィルタの開口率の低下と、フィルタによる圧力損失(フィルタの上流側と下流側との圧力差)の上昇率との関係について検討した。
図6に示すように、フィルタの開口率が40%(フィルタの使用可能な下限開口率)まで低下したときに、フィルタによる圧力損失が200%まで上昇する。また、フィルタの開口率が低下するほど、開口率の低下に対する圧力損失の上昇が大きくなる。この場合において、フィルタの上流側と下流側との圧力差は、圧力センサを搭載することにより正確に検出することが可能である。そこで、発明者は、未使用状態のフィルタによる圧力損失(以下、初期圧力損失という)を100%として、その初期圧力損失に対して圧力損失が所定量上昇する度に2つのファンの回転速度を調整することで2つのフィルタの交換タイミングを近づけようと考えた。
【0050】
上述したように、本実施形態の空気清浄機1は、第一フィルタ21及び第一ファン22が設けられた第一の空気流路20と、第一の空気流路20とは独立し、第二フィルタ31及び第二ファン32が設けられた第二の空気流路30と、第一フィルタ21の第一圧力差P1を検出する第一差圧センサ23と、第二フィルタ31の第二圧力差P2を検出する第二差圧センサ33と、第一ファン22及び第二ファン32の回転速度を制御する制御部13とを有する。そして、制御部13は、第一フィルタ21の第一圧力差P1又は第二フィルタ31の第二圧力差P2の一方の圧力差が第一基準圧力差PB1又は第二基準圧力差PB2以上となった場合に、第一ファン22及び第二ファン32の少なくとも一方の回転速度を、第一圧力差P1と第二圧力差P2との差が少なくなるように制御する。この構成によれば、第一フィルタ21と第二フィルタ31との目詰まりの度合いに差が生じるような動作環境に空気清浄機1が設置された場合であっても、一方のフィルタの圧力差が基準圧力差に達する度に、両フィルタの圧力差が少なくなるようにファンの回転速度が制御される。これにより、第一フィルタ21の集塵能力の低下度合いと第二フィルタ31の集塵能力の低下度合いとを近づけることができ、両フィルタの交換時期を合わせることができる。
【0051】
また、空気清浄機1において、制御部13は、第一フィルタ21の第一圧力差P1又は第二フィルタ31の第二圧力差P2の一方の圧力差が第一基準圧力差PB1又は第二基準圧力差PB2以上となった場合に、圧力差が基準圧力差以上となった方のファンの回転速度を下げ、圧力差が基準圧力差以上となっていないファンの回転速度を上げるように制御する。この構成によれば、設定されている運転モードの風量とほぼ同等の風量を維持しつつ、第一フィルタ21と第二フィルタ31の集塵能力の低下度合いを調整して両フィルタの交換時期を合わせることができる。
【0052】
また、空気清浄機1において、制御部13は、ファンの回転速度を制御したタイミングから次回にファンの回転速度を制御するタイミングを、フィルタの圧力差の時間変化に応じて異ならせる。空気清浄機1が設置された空間においては、空気の清浄度が進むにつれて時間に対するフィルタの圧力差の増加度は低下する。このため、ファンの回転速度を制御するタイミングを圧力差の時間変化に応じて異ならせることが好ましい。
【0053】
また、空気清浄機1において、制御部13は、第一フィルタ21の第一圧力差P1及び第二フィルタ31の第二圧力差P2が増大し続けている間、第一圧力差P1と第二圧力差P2との差が少なくなるようにファンの回転速度を制御する度に、第一基準圧力差PB1又は第二基準圧力差PB2に対する圧力差の増加分の割合を小さくしていく。基準圧力差は、ファンの回転速度が調整される度に、初期圧力差の10%が加算された値に変更されていく。具体的には、第一基準圧力差PB1又は第二基準圧力差PB2は、第一初期圧力差PI1及び第二初期圧力差PI2(65Pa)の10%である6.5Paが加算されて、71.5Pa、78Pa、84.5Pa、91Paのように変更される。すなわち、第一基準圧力差PB1又は第二基準圧力差PB2は、増加量が一定の6.5Paであるが、変更される度に変更前の第一基準圧力差PB1又は第二基準圧力差PB2(65Pa、71.5Pa、78Pa、84.5Pa)に対する増加分(6.5Pa、)の割合が徐々に小さくなるように制御されている。これにより、第一圧力差P1又は第二圧力差P2が第一限界圧力差PL1又は第二限界圧力差PL2である130Paに達したとき(フィルタ交換時)の第一圧力差P1と第二圧力差P2との差を、例えば、第一基準圧力差PB1又は第二基準圧力差PB2に対する圧力差の増加分の割合を一定とする場合の差よりも、小さくすることができる。
【0054】
また、空気清浄機1において、第一基準圧力差PB1又は第二基準圧力差PB2に対する圧力差の増加分は、予め記憶されている第一初期圧力差PI1及び第二初期圧力差PI2に基づいて算出される。第一初期圧力差PI1及び第二初期圧力差PI2は、運転モード(高速運転モード、中速運転モード、低速運転モード)ごとに記憶されているので、それぞれの運転モードで算出される圧力差の増加分に基づいて、第一圧力差P1と第二圧力差P2との差が少なくなるようにファンの回転速度を適切に制御することができる。
【0055】
また、空気清浄機1において、制御部13は、少なくとも一つのフィルタの圧力差が交換閾値である第一限界圧力差PL1及び第二限界圧力差PL2以上となったときに、第一フィルタ21及び第二フィルタ31の交換を促すための報知をする。第一圧力差P1と第二圧力差P2との差が少なくなるように制御されているので、少なくとも一つのフィルタの圧力差が交換閾値以上となったときに第一フィルタ21及び第二フィルタ31を交換することで、メンテナンス性が向上する。
【0056】
また、空気清浄機1において、第一フィルタ21及び第二フィルタ31の第一限界圧力差PL1及び第二限界圧力差PL2は、運転モード(高速運転モード、中速運転モード、低速運転モード)ごとに設定されているので、それぞれの運転モードにおいて第一フィルタ21及び第二フィルタ31を適切なタイミングで交換することができる。
【0057】
また、空気清浄機1において、制御部13は、第一圧力差P1又は第二圧力差P2が第一初期圧力差PI1及び第二初期圧力差PI2よりも減少したと判定した場合、装置異常として報知する。これにより、例えば、フィルタを装着し忘れた状態で運転させた場合や、フィルタが破損した状態で運転させた場合であってもその状態を検出することができ空気清浄機1の故障の発生を防止できる。
【0058】
また、空気清浄機1において、制御部13は、空気清浄機1の運転開始時に第一圧力差P1又は第二圧力差P2が第一限界圧力差PL1及び第二限界圧力差PL2を超えると判定した場合、装置異常として報知する。これにより、例えば、空気清浄機1の初回運転時やフィルタ交換後の最初の運転開始時に、フィルタの包装を外し忘れた状態で運転させた場合であってもその状態を検出することができ空気清浄機1の故障の発生を防止できる。
【0059】
また、空気清浄機1において、制御部13は、第一圧力差P1又は第二圧力差P2における今回の検出値が前回の検出値よりも小さくなったと判定した場合、今回の検出値に基づいて第一基準圧力差PB1及び第二基準圧力差PB2を設定する。これにより、例えば、フィルタの圧力差が第一限界圧力差PL1及び第二限界圧力差PL2に達していない段階でフィルタが清掃された場合や、フィルタが交換された場合でもそれらを検出することができる。このため、第一圧力差P1と第二圧力差P2との差が少なくなるようにファンの回転速度を適切に制御でき、両フィルタの交換時期を合わせることができる。
【0060】
以上、本発明の実施形態について説明をしたが、本発明の技術的範囲が本実施形態の説明によって限定的に解釈されるべきではないのは言うまでもない。本実施形態は単なる一例であって、特許請求の範囲に記載された発明の範囲内において、様々な実施形態の変更が可能であることが当業者によって理解されるところである。本発明の技術的範囲は特許請求の範囲に記載された発明の範囲及びその均等の範囲に基づいて定められるべきである。
【0061】
例えば、上記実施形態では、2つの空気流路(第一の空気流路20,第二の空気流路30)を有する場合について説明したが、これに限られない。空気流路の数は、3つ以上の複数であってもよい。また、上記実施形態では、第一の空気流路20と第二の空気流路30の構造が左右対称構造の場合について説明したが、対称構造に限定されない。
【符号の説明】
【0062】
1 空気清浄機
10 筐体
11 前面パネル
12 操作部
13 制御部
14吸込口
14A 第一吸込口
14B 第二吸込口
15 吹出口
15A 第一吹出口
15B 第二吹出口
20 第一の空気流路
21 第一フィルタ
22 第一ファン
23 第一差圧センサ
30 第二の空気流路
31 第二フィルタ
32 第二ファン
33 第二差圧センサ
P1 第一圧力差
P2 第二圧力差
PB1 第一基準圧力差
PB2 第二基準圧力差
PI1 第一初期圧力差
PI2 第二初期圧力差
PL1 第一限界圧力差
PL2 第二限界圧力差