JP6209735B2

JP6209735B2 - 空気清浄機

Info

Publication number: JP6209735B2
Application number: JP2013148261A
Authority: JP
Inventors: 剛木下; 佳子亀谷
Original assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Current assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Priority date: 2013-07-17
Filing date: 2013-07-17
Publication date: 2017-10-11
Anticipated expiration: 2033-07-17
Also published as: CN104296250A; JP2015021640A; CN104296250B; HK1206413A1

Description

本発明は、一般家庭や事務所等で使用される空気清浄機に関するものである。

従来、この種の空気清浄機としては、本体前面に人検知センサを設け、この人検知センサによって人の検知回数が多いと、運転風量を大きくすることで、その空気清浄能力を高めるものが知られている。（例えば、特許文献１参照）

特開平１−１６３５４６号公報

上記従来例の課題は、室内から人が居なくなると床面へのホコリ堆積が多くなるということである。

すなわち、室内から人が居なくなると、それを人検知センサが検知し、送風機を停止させてしまうので、それ以降は、人の活動による気流や空気清浄機運転による気流により、室内空間に浮遊していた粉塵粒子が、気流が無くなったことで徐々に降下・沈降し、床面にホコリとして堆積してしまうのである。

そこで、本発明は、床面へのホコリ堆積を低減することを目的とする。

そして、この目的を達成するために本発明は、上部に吹出口、下部に吸込口を有する本体ケースと、この本体ケース内に設けた空気清浄部、および送風機と、前記吹出口の開口面積を調整する吹出口調整手段と、これらの送風機、吹出口調整手段に接続した制御部とを備え、前記制御部は、通常モードと、掃除モードで、前記送風機、吹出口調整手段をそれぞれ制御する構成とし、前記吹出口には、仰角方向に移動することで吹出口を開閉する吹出ルーバーを設け、掃除モード設定時には、吹出ルーバーを俯仰方向が大きい状態と、俯仰方向が小さい状態の間を、周期的に往復運動させ、所定時間後に吹出ルーバーの仰角を、通常モード設定時に比べて、小さくし、通常モード設定時に比べて、吹出口の開口面積を小さくし、送風機の回転数を同等以上とし、これにより所期の目的を達成するものである。

以上のように本発明は、上部に吹出口、下部に吸込口を有する本体ケースと、この本体ケース内に設けた空気清浄部、および送風機と、前記吹出口の開口面積を調整する吹出口調整手段と、これらの送風機、吹出口調整手段に接続した制御部とを備え、前記制御部は、通常モードと、掃除モードで、前記送風機、吹出口調整手段をそれぞれ制御する構成とし、前記吹出口には、仰角方向に移動することで吹出口を開閉する吹出ルーバーを設け、掃除モード設定時には、吹出ルーバーを俯仰方向が大きい状態と、俯仰方向が小さい状態の間を、周期的に往復運動させ、所定時間後に吹出ルーバーの仰角を、通常モード設定時に比べて、小さくし、通常モード設定時に比べて、吹出口の開口面積を小さくし、送風機の回転数を同等以上とするものであるので、床面へのホコリ堆積を低減することができる。

すなわち、掃除モード設定時には、高域空間に対して空気を吹き出して浮遊している粉塵粒子の沈降を促進させ、その後、送風機の回転数は高く、しかも、吹出口の開口面積を小さくしているので、本体ケース上部の吹出口から吹き出される空気はより遠方まで吹き出され、その結果として、室内の下部に存在するホコリの舞い上がりを抑えることができる。

そして、この状態で、室内の下部に存在するホコリは、本体ケース下部の吸込口から効果的に吸い込まれることとなり、その結果として、床面へのホコリ堆積を低減することができるのである。

本発明の実施の形態１の空気清浄機の外観斜視図同空気清浄機の断面構成図同空気清浄機の前面化粧板スライド時の断面構成図同空気清浄機のブロック図室内空気の浮遊粉塵分布の概念図同空気清浄機の制御動作を示すフローチャート

以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。

（実施の形態１）
図１、図２に示すように、空気清浄機の本体ケース１は略箱形に形成されている。

この本体ケース１の前面下部には、室内の空気を吸入する吸込口３を備え、さらに、この吸込口３を覆うようにして前面化粧板２が設けられている。

本体ケース１に吸い込まれる空気は、前面化粧板２の周囲、すなわち、本体ケース１と前面化粧板２との間を通って吸込口３に吸い込まれることになる。

また、図３に示すように、前面化粧板２は、前方斜め上方にスライドする機構が設けられている。つまり、吸込口３は、前面化粧板２をモータ（吸込口調整手段の一例で図示せず）によって、前方斜め上方にスライドさせることによって開口面積が変更できるようになっている。

また、本体ケース１の上面（上部）には、清浄化された空気を室内に吹出す吹出口５を設け、この吹出口５には、モータ（吹出口調整手段の一例で図示せず）によって、仰角方向に吹出し方向を変更する吹出ルーバー４を備えている。

さらに、本体ケース１内には吸込口３から吸入した空気を清浄化する空気清浄部としてのフィルター６と、吸込口３から吸入した空気をフィルター６に通風し吹出口５から送出するファンモーター７（送風機の一例）と、このファンモーター７の運転を制御する制御部９を備えている。

また、室内の人の有無を判定できるように本体ケース１の前面に在室判定手段としての人検知センサ８を設けている。この人検知センサ８は、例えば、赤外線を集光するフレネルレンズと高誘電セラミック等の焦電素子と人が動作する動作速度、例えば１〜１０Ｈｚの周波数帯域にゲインをもつフィルターから構成され、人から放射される赤外線エネルギーにより焦電素子の表面温度が変化し表面に電荷が発生する焦電効果を用い、人の動作を電圧信号として出力するものが用いられる。

図４は空気清浄機のブロック図である。

図４に示すように、制御部９は人検知センサ８の検出信号をもとにファンモーター７の駆動と、前面化粧板２の駆動と、吹出ルーバー４の駆動を制御している。

つまり、ファンモーター７（送風機の一例）、吹出ルーバー４駆動用のモータ（吹出口調整手段の一例）、前面化粧板２駆動用のモータ（吸込口調整手段の一例）は制御部９に接続されているのである。

上記構成において、制御部９が人検知センサ８の検出信号をもとにファンモーター７の駆動と前面化粧板２の駆動と吹出ルーバー４の駆動を制御する動作について図５に示すフローチャートを用いて説明する。

本体ケース１の運転スイッチ（操作部の一例で図示せず）をＯＮにすると、空気清浄機運転（Ｓ１）が開始され、制御部９はファンモーター７を風速Ａとなる回転数にて駆動する（Ｓ２）。

この状態は通常モードである。

人検知センサ８は、室内の人の有無をセンシングし、室内における人の不在を判定している（Ｓ３）。

人検知センサ８が在室と判定している間は、制御部９はファンモーター７を風速Ａとなる回転数にて駆動継続する。

人検知センサ８が不在と判定すると、掃除モードがＯＮする（Ｓ４）。

掃除モードがスタートすると、制御部９はファンモーター７を風速Ｂとなる回転数にて駆動する（Ｓ５）。

この風速Ｂは、風速Ｂ＞風速Ａの関係が成り立つ風速である。

つまり、掃除モード時には、通常モード時よりも、ファンモーター７の回転数を同等以上にする。

次に、前面化粧板２を上方に移動し（Ｓ６）、その後、掃除モードＡとして、吹出ルーバー４を俯仰方向が大きい（真上方向）状態と、俯仰方向が小さい（前方斜め上方向）状態の間を、周期的に往復運動させる（Ｓ７）。

このように、不在時に掃除モードの運転を開始し、掃除モードＡでは、在室判定時の風速Ａより大きい風速Ｂでファンモーター７を駆動し、本体ケース１の前面下部の吸込口３の開口面積を増加させ、吹出口５から吹出す空気が室内の高域空間に循環するように吹出ルーバー４をスイングさせる運転を行う。

ここで、図６に示すように、室内空間において、粒径の大きいダニの糞や死がい、花粉、埃等の粉塵は沈降しやすく室内の低域空間に多く分布し、粒径の小さいタバコの煙、すす、ウィルス等は室内の高域空間に多く分布することが知られている。

そのため、掃除モード運転の開始時には、高域空間に対して空気を吹き出して浮遊している粉塵粒子の沈降を促進させる。

そして、掃除モードＡの運転が開始してから所定時間Ｓの経過を判定する（Ｓ８）。

所定時間Ｓ（本実施の形態では、３０分）経過前であれば制御部９はステップＳ７までの動作状態を維持する。

３０分経過した場合、制御部９は、掃除モードＢとして吹出ルーバー４を俯仰方向が前方斜め上方（俯仰が小さい）に向けて保持するように駆動する（Ｓ９）。

そして、吹出ルーバー４を俯仰方向が前方斜め上方に向けて保持してから所定時間Ｔの経過を判定する（Ｓ１０）。

所定時間Ｔ（本実施の形態では、３０分）経過前であれば制御部９はステップＳ９の動作状態を維持する。

３０分経過した場合、制御部９は掃除モードをＯＦＦし（Ｓ１１）、通常の空気清浄機運転（Ｓ１）に戻る。

このように、室内の低域空間には、掃除モードＡの運転によって沈降させた粉塵粒子と元から多く分布する粒径の大きい粉塵粒子が存在する。

掃除モードＢにおいては、吹出口５から吹出す空気が室内の低域空間に循環するように吹出ルーバー４を前方斜め上方に保持し（俯仰が小さい）、大風量（ファンモーター７を高速回転）で、吸込口３の開口面積を増加させ、低域空間に存在する粉塵粒子を効率的に集塵することになる。

掃除モードＡにおいて、吹出ルーバー４の往復運動は２０〜４０分程度連続して行なうとよい。好ましくは、３０分程度連続して行なうとよい。室内が無人状態においては、高域空間に浮遊する粉塵粒子が沈降するのに３０〜４０分かかるので、空気清浄機から高域空間に吹き出す掃除モードＡの時間の長さは３０分程度がよい。

また、１０〜１５畳程度の広さの空間に対して床面近くに沈降した埃等を集塵するには２０〜４０分程度かかる。無人で空気清浄機を運転させる掃除モードは短い時間のほうが好ましいため、掃除モードＢは３０分程度で完了させるのが好ましい。

また、掃除モードＢにおいては、前面化粧板２をスライドさせて、下方の吸込口３の開口面積を大きくするとよい。すなわち、掃除モードＢでは、低域空間の粉塵粒子を吸い込むため、下方から吸い込む風量を多くすることによって、効率的に粉塵粒子を吸い込むことができる。

なお、掃除モードＢにおける吹出ルーバー４の仰角は、２０〜４５°の範囲がよく、より好ましくは３０°程度に保持するとよい。この角度で吹き出すことにより、１０〜１５畳程度の広さであれば、対向する内壁近傍まで空気の流れが行き渡り、低域空間に浮遊している粉塵粒子を効率よく集めることができる。

以上のごとく、本実施形態では、掃除モード設定時には、ファンモーター７（送風機の一例）の回転数は高く、しかも、吹出ルーバー４の仰角を小さくすることで、吹出口５の開口面積を小さくしているので、本体ケース１上部の吹出口５から吹き出される空気はより遠方まで吹き出され、その結果として、室内の下部に存在するホコリの舞い上がりを抑えることができる。

そして、この状態で、室内の下部に存在するホコリは、本体ケース下部の吸込口３から効果的に吸い込まれることとなり、その結果として、床面へのホコリ堆積を低減することができるのである。

そして、更に、この状態で、吸込口３の開口面積を大きくして運転するので、室内の下部に存在するホコリは、吸込口３から効果的に吸い込まれることとなり、その結果として、床面へのホコリ堆積を低減することができるのである。

なお、通常モード時と、掃除モードＢにおけるファンモーター７（送風機の一例）の回転数を比較すると、通常モード時には、ファンモーター７（送風機の一例）の回転数を、静音運転時３２０Ｒ・Ｐ・Ｍ、中運転時６５０Ｒ・Ｐ・Ｍ、大風量運転時１４３０Ｒ・Ｐ・Ｍで設定できる状態において、掃除モードＢでは１４３０Ｒ・Ｐ・Ｍとしている。

つまり、掃除モードＢにおいては、通常モードにおける最大、またはその近傍の速度でファンモーター７（送風機の一例）を回転させ、大風量とする。

また、通常モード時と、掃除モードＢにおける吹出口５の開口面積を比較すると、通常モード時には平面視２６に対して、掃除モードＢでは、１７としている。

つまり、掃除モードＢにおいては、通常モードにおける吹出口５の開口面積よりも小さくし、大風量で、遠くまで風を送る状態としている。

さらに、通常モード時と、掃除モードＢにおける吸込口３の開口面積を比較すると、通常モード時における吸込口３の開口面積を７７〜１００に対して、掃除モードＢでは、１００としている。

つまり、掃除モードＢにおいては、通常モードにおける吸込口３の開口面積以上とし、大風量で、大量に吸い込む状態としている。

そして、これらの結果として、掃除モードＢ時には、床面へのホコリ堆積を大幅に低減することができた。また、この掃除モードＢ時には、通常モード時に比べて、床面上を吸込口３に向けて流れる風量が大きくなり、これも床面へのホコリ堆積を大幅に低減することに貢献してるものと考えられる。

つまり、掃除モードＢにおける吹出口５の開口面積を通常モード時に比べて小さくし、またそのときには、空気の吹き出し方向も水平方向に近くなる（仰角が小さくなる）ので、吹出口５から吹き出した空気が水平方向に吸込口３とは離れた場所まで移動後、少なくとも一部が下方に向かい、その後、大風量で、大開口面積で吸い込まれている吸込口３方向に向かい、これが結果的に、上述した掃除モードＢ時においては、通常モード時に比べて、床面上を吸込口３に向けて流れる風量が大きくなると考えられ、これにより床面へのホコリ堆積を大幅に低減するができると考えているのである。

なお、上記実施形態では、掃除モードＡ（吹出ルーバー４を往復運動させる）を設けたが、この掃除モードＡを設けなくても、掃除モードＢだけを設定してもよい。
すなわち、通常モードにおける最大、またはその近傍の速度でファンモーター７（送風機の一例）を回転させて大風量とし、また、吹出ルーバー４の仰角を小さくして、通常モードにおける吹出口５の開口面積よりも小さくし、大風量で、遠くまで風を送る状態とし、さらに、通常モードにおける吸込口３の開口面積以上とし、大風量で、大量に吸い込む状態とすることで、床面へのホコリ堆積を低減するようにしてもよい。

また、上記実施形態では、人検知センサ８によって、通常モードと、掃除モードの切り替えを行ったが、手動操作によって通常モードと、掃除モードの切り替えを行ってもよい。

つまり、操作部から掃除モード設定を行ってもよい。

本発明にかかる空気清浄機は、床面へのホコリ堆積を低減することができるものであり、家庭用や事務所用などの加湿機能付空気清浄機や空気調和機にも適用できる。

１本体ケース
２前面化粧板
３吸込口
４吹出ルーバー
５吹出口
６フィルター（空気清浄部）
７ファンモーター（送風部）
８人検知センサ（在室判定手段）
９制御部

Claims

上部に吹出口、下部に吸込口を有する本体ケースと、この本体ケース内に設けた空気清浄部、および送風機と、前記吹出口の開口面積を調整する吹出口調整手段と、これらの送風機、吹出口調整手段に接続した制御部とを備え、前記制御部は、通常モードと、掃除モードで、前記送風機、吹出口調整手段をそれぞれ制御する構成とし、前記吹出口には、仰角方向に移動することで吹出口を開閉する吹出ルーバーを設け、掃除モード設定時には、吹出ルーバーを俯仰方向が大きい状態と、俯仰方向が小さい状態の間を、周期的に往復運動させ、所定時間後に吹出ルーバーの仰角を、通常モード設定時に比べて、小さくし、通常モード設定時に比べて、吹出口の開口面積を小さくし、送風機の回転数を同等以上とする構成とした空気清浄機。
前記本体ケースに設けた前記吸込口の開口面積を調整する吸込口調整手段と、この吸込口調整手段を前記制御部に接続し、前記制御部は、前記吸込口調整手段を制御する構成とし、掃除モード設定時には、通常モード設定時に比べて、前記吸込口の開口面積を同等以上とする請求項１記載の空気清浄機。
前記吸込口は、前記本体の前面に設けた前面化粧板を上方に移動させることによって開口面積を大きくする構成とした請求項１または２に記載の空気清浄機。
前記制御部には、通常モードと、掃除モードを設定する操作部を接続した請求項１から３のいずれか一つに記載の空気清浄機。
前記制御部には、人検知センサを接続し、この人検知センサによる人の非検知時には掃除モードを設定する構成とした請求項１から３のいずれか一つに記載の空気清浄機。