JP6135630B2 - 空気清浄機 - Google Patents
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有するケーシングと、吸気口に対向して配置されるパネル部と、パネル部とケーシングと
の間に形成され吸気口と連通する吸気開口部と、吸気開口部からケーシング内部に空気を
吸込み当該空気を吹出口から吹出す送風機と、ケーシング内部を通過する空気を清浄化す
る清浄化手段と、室内状況を検知する室内検知手段と、吸気開口部の吸気方向と吸気量の
少なくとも一つを調整する吸気調整手段と、室内検知手段で取得された室内の情報に基づ
いて吸気調整手段を制御する制御手段とを備え、吸気開口部は複数箇所に設けられ、吸気開口部の少なくとも一つには吸気調整手段を備え、制御手段は、室内検知手段の検知結果に応じて、吸気調整手段を個別に制御し、室内検知手段で検知された人の位置に近接する吸気開口部の開口面積が、複数箇所の吸気開口部のうちで最大になるように吸気調整手段を制御するものである。
図1から図7を参照して、本発明の実施の形態1について説明する。
図1は、本発明に係る実施の形態1の空気清浄機の斜視図である。図2は、本発明に係る実施の形態1の空気清浄機の側面透視図である。図3は、図2のA−Aにおける断面図であり、吸気調整機構部分の構造を示す。
図1から図3において、空気清浄機1は、ケーシング2、台座3、吸気開口部4、吹出口5、送風機6、風路7、清浄化手段8、可動ルーバ9、吸気調整機構11、回転機構12、パネル20、赤外線センサ30等を備えている。また、可動ルーバ9を駆動するためのルーバ駆動部(図示せず)を備えている。
また、以下において、第1の矢印50と対向する面を空気清浄機1の前面部、この前面部に対向する面を後面部と、それぞれ表記する。
ケーシング2内は、吸気開口部4と連通する吸気口15から順に清浄化手段8、送風機6及び風路7が配置されている。空気清浄機1は、たとえば室内の何れかの壁に近い位置で床面上に設置され、空気清浄機1の後面部を当該壁に向けるとともに空気清浄機1の前面部を室内の空間に向けた状態で使用される。
清浄化手段8の構成例としては、塵埃を捕集する集塵フィルタ、臭気成分を吸着する脱臭フィルタ、電極に高電圧を印加することで汚染物を除去及び分解する高電圧デバイス等により構成されるか、またはこれらの組み合わせにより構成される。
特に風路7において、ケーシング2の正面側に設けられた開口可変機構10は、吹出口5から吹出す空気を空気清浄機1の下側への拡散を抑制し、吹出す空気に対して整流効果があり、さらに送風機6の電源入力に対する風量が増加し、送風効率が向上する効果があることを、実験で確認している。
図2に示すθは、可動ルーバ9の仰角を示しており、床面と平行な水平方向を基準として、上方に傾斜する角度のことである。即ち、θ=0°は水平方向を表し、θ=90°は鉛直方向を表している。
なお、風向可変手段は、例えば吹出し空気の気流を調整するための機構を示すものであり、上述した可動ルーバ9と整流機構14を組み合わせた構成も含むものである。
図4は、図2及び図3の吸気調整機構11の拡大図を示すものである。この拡大図は空気清浄機1の右側面方向に対応する。
図4において、吸気調整機構11はジャッキ構造になっており、パネル20をケーシング2の正面から見て前後だけでなく、上下左右にも動作することが可能になっている。吸気調整機構11には、モータ等の駆動機構(図示せず)を備えており、制御装置からの指令によって駆動機構が制御されることで、吸気開口部4の開口面積が調整される。
人検知手段は、例えば検出対象である室内を走査しながら温度を検出する赤外線センサ30を備え、赤外線センサ30により室内の温度を測定することで、人の位置を検知することができる。
H=0.433×h−2…式(1)
なお、以下の説明では、吸気開口部4から空気を吸い込むことで発生する気流を吸気気流、吹出口5から空気を吹き出すことで発生する気流を吹出し気流と表記する。
図6は、本発明に係る実施の形態1における人の位置に応じた吸気開口部と吹出口の動作を示す平面図である
第3の矢印52は主な吸気気流の流れを模式的に示したものであり、第3の矢印52の数によって吸気量の大小を表している。
また、第4の矢印53は主な吹出し気流の流れを模式的に示すものである。
このように、吹出し気流と吸気気流がともに人がいる方向に設定される。そのため、人の周辺の空気を中心に、効率よく清浄化することができる。
室内に人が検知されない場合、吸気調整機構11は室内の汚染物質の量によって動作を制御することも可能である。例えば、汚れセンサによって検知された汚染物質の主成分が埃や花粉等の沈降速度が速い物質だった場合、図3のような吸気調整機構11ではパネル20の下部に設けられた吸気開口部4から吸気する吸気量を増加させるため、吸気開口部4の開口面積を拡大させてもよい。また、送風機6を図2に示すように上下に複数個設けていた場合は、上側より下側の送風機の回転数を増加させることで、下側の送風機からの吸気量を増加させてもよい。
以上のように、本実施の形態では、吸気開口部4の開口面積を室内検知手段の検知結果に応じて調整するので、人の周辺の領域を優先的に清浄化することができる。
実施の形態1では、吸気開口部の開口面積を調整することで吸気量を調整する構成であったが、実施の形態2では吸気開口部にフラップ又はダンパを配置した構成としている。
以下、本発明の実施の形態2について、図7及び図8を用いて説明する。なお、実施の形態1と同様な箇所は、同一の番号を付しており、説明を省略する。
図7において、吸気調整機構は、ケーシング2に支持部と可動部を持つ平板構造であるフラップ21としてもよい。このフラップ21は、パネル20の上下と左右の面に沿って設置される。
フラップ21は、駆動部を設けた平板状の部材を設け、これを駆動部の軸に回転させることで吸気開口部4の開口面積を調整することができる。フラップ21を備えた吸気調整機構であれば、開口面積だけでなく、フラップ21の角度を調整することで吸気方向を調整することも可能となり、吸気開口部4の吸気気流をより詳細に制御することができる。
図8において、吸気調整機構は、開閉式のダンパ22として、これらを開閉させて吸気開口部4の開口面積を調整してもよい。このダンパ22は、パネル20の上下と左右の面に沿って設置される。
実施の形態1で説明した空気清浄機の動作と異なる箇所について、以下に説明する。
室内に人が検知されない場合、吸気調整機構11は室内の汚染物質の量によって動作が制御される。検知された汚染物質の主成分が埃や花粉等の沈降速度が速い物質だった場合、図7に示す吸気調整機構では、パネル20の下部に配置されたフラップ21を回転させることで吸気開口部4を開口し、室内の床面近辺から空気を吸い込むことで、床面近辺に吸気気流を発生させる。図8に示すダンパ22を備えた構成においても、パネル20の下部に配置されたダンパ22を開口することで、床面近傍の空気を吸い込むことで、吸気気流を発生させる。
また、人が在室している場合には、実施の形態1と同様に動作し、同様な効果を有する。
以下、本発明の実施の形態3について、図9を用いて説明する。なお、空気清浄機の構成と吸気調整手段の動作は、実施の形態1又2と同じ内容であるので説明は省略し、空気清浄機の送風動作の特徴点について説明する。
赤外線センサ30により取得した情報に基づき室内に人がいると制御装置が判断した場合、可動ルーバ9の仰角をθ1に設定し送風する。θ1は60〜90°の範囲で、望ましくは75°である。
図9において、人エリアとは室内において、壁から50cm以上内側を主に人が在室するエリアであるとして定義する。また、相対除塵速度は、人エリア内での複数箇所の各測定点の平均除塵速度ηQを送風機6により発生させる風量で規格化した値を示している。なお、相対除塵速度は、空気の浄化効率が高いほど大きくなるものである。図9中の風速は、人エリアでの風速を示している。
赤外線センサ30によって室内に人が検知され、空気清浄機1から100cm以内の距離に近づいた場合には可動ルーバ9の仰角を90°で送風することで、
近距離の人に対して送風による吹かれ感を与えることなく清浄化することが可能になる。
赤外線センサ30により室内に人が検知されない場合、可動ルーバ9の仰角をθ2に設定し送風する。θ2は人に対する吹かれ感を考慮する必要がなく、水平からの仰角20〜90°の範囲で揺動、または仰角20〜90°の範囲内で固定して送風し清浄化を行う。
以上のように本実施の形態では、人の検知結果に応じて、風向可変手段の具体的な構成である可動ルーバ9の仰角を設定するので、人に対して送風による吹かれ感を与えることなく清浄化することが可能になる。
例えば、空気清浄機の上下左右に配置された吸気開口部ごとに、空気を吸込むための送風手段を配置し、各送風手段の吸気量を制御することでも同様な効果を奏することが可能である。
また、上記の実施の形態1と3、または実施の形態2と3を組み合わせてもよく、組み合わせることで相乗効果が得られる。
5 吹出口、6 送風機、7 風路、8 清浄化手段、9 可動ルーバ、
10 開口可変機構、11 吸気調整機構、12 回転機構、14 整流機構、
15 吸気口
20 パネル、21 フラップ、22 ダンパ、
30 赤外線センサ、
40 人、50 第1の矢印、51 第2の矢印、52 第3の矢印、
53 第4の矢印
Claims (10)
- 吸気口と吹出口とを有するケーシングと、
前記吸気口に対向して配置されるパネル部と、
前記パネル部と前記ケーシングとの間に形成され、前記吸気口と連通する吸気開口部と、
前記吸気開口部から前記ケーシング内部に空気を吸込み、当該空気を前記吹出口から送風する送風機と、
前記ケーシング内部を通過する空気を清浄化する清浄化手段と、
室内状況を検知する室内検知手段と、
前記吸気開口部から吸込まれる吸気方向と吸気量の少なくとも一つを調整する吸気調整
手段と、
前記室内検知手段で検知された情報に基づいて、前記吸気調整手段を制御する制御手段
と、を備え、
前記吸気開口部は複数箇所に設けられ、前記吸気開口部の少なくとも一つには前記吸気調整手段を備え、
前記制御手段は、前記室内検知手段の検知結果に応じて、前記吸気調整手段を個別に制
御し、前記室内検知手段で検知された人の位置に近接する前記吸気開口部の開口面積が、複数箇所の前記吸気開口部のうちで最大になるように前記吸気調整手段を制御する
ことを特徴とする空気清浄機。 - 吸気口と吹出口とを有するケーシングと、
前記吸気口に対向して配置されるパネル部と、
前記パネル部と前記ケーシングとの間に形成され、前記吸気口と連通する吸気開口部と、
前記吸気開口部から前記ケーシング内部に空気を吸込み、当該空気を前記吹出口から送風する送風機と、
前記ケーシング内部を通過する空気を清浄化する清浄化手段と、
室内状況を検知する室内検知手段と、
前記吸気開口部から吸込まれる吸気方向と吸気量の少なくとも一つを調整する吸気調整
手段と、
前記室内検知手段で検知された情報に基づいて、前記吸気調整手段を制御する制御手段
と、を備え、
前記室内検知手段が検知する室内状況は、人の在室状況と人の位置の少なくとも一つで
あり、
前記吸気開口部は複数箇所に設けられ、前記吸気開口部の少なくとも一つには前記吸気調整手段を備え、
前記制御手段は、前記室内検知手段の検知結果に応じて、前記吸気調整手段を個別に制
御し、前記室内検知手段で検知された人の位置に近接する前記吸気開口部の開口面積が、複数箇所の前記吸気開口部のうちで最大になるように前記吸気調整手段を制御する
ことを特徴とする空気清浄機。 - 前記制御手段は、前記室内検知手段に検知された室内の汚染物質の成分に基づいて、前
記ケーシングの上側又は下側に配置された前記吸気調整手段を制御する
ことを特徴とする請求項1または2に記載の空気清浄機。 - 前記吸気調整手段は、ジャッキ構造である
ことを特徴とする請求項1から3のいずれか1項に記載の空気清浄機。 - 前記吸気調整手段は、フラップ構造である
ことを特徴とする請求項1から3のいずれか1項に記載の空気清浄機。 - 前記ケーシングを設置した状態での前記吹出口は、前記吸気開口部よりも上方に設けら
れている
ことを特徴とする請求項1から5のいずれか1項に記載の空気清浄機。 - 前記吹出口からの吹出し気流の方向を調整する風向可変手段を備え、
前記制御手段は、前記室内検知手段の検知結果に応じて前記風向可変手段を制御する
ことを特徴とする請求項1から6のいずれか1項に記載の空気清浄機。 - 前記制御手段は、前記室内検知手段により人が検出された時に、吹出し気流の仰角を6
0〜90°の範囲内に設定するように前記風向可変手段を制御する
ことを特徴とする請求項1から7のいずれか1項に記載の空気清浄機。 - 前記制御手段は、前記室内検知手段により人が検出されない時に、吹出し気流の仰角を
20〜90°の範囲内に設定するように前記風向可変手段を制御する
ことを特徴とする請求項1から7のいずれか1項に記載の空気清浄機。 - 前記ケーシングを水平方向に回転可能な状態で支持する回転機構を備える
ことを特徴とする請求項1から9のいずれか1項に記載の空気清浄機。
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