JPH01104323A - 空気清浄器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［技術分野１ 本発明は、室内の空気中のハウスダストやたばこの煙を
除去するとともに、たばこ臭やその他室内で発生する悪
臭を除去する空気清浄器に関するものである。

［背景技術］ 家庭内には花粉又はダニの死骸やふん、また、布団の上
げ下ろしやじゅうたん上の歩行などで発生するほこりや
粉塵が数多く存在し、人体のアレルギー源となって、ぜ
ん息等の元凶となっている。

これに対して家庭用の空気清浄器はたばこにターゲット
を置いたものが多く、たばこ用センサーを内蔵し、その
センサー出力に応じた運転モードを決めている。このた
ばこセンサーは、たばこから出るガスに反応するガスセ
ンサーやライターの炎を感知する炎センサーが用いられ
ており、これらセンサーは粉塵では反応しない。また、
トイレ商品や階段の照明に見られるように人体を感知し
て動くものが多く出ており、空気清浄器にも一部利用さ
れているが、赤外線を用いた人体の存在検知がほとんど
であり、移動時のほこりを舞い上がるときのみ働くセン
サーは空気清浄器に利用されていない。

１発明の目的１ 本発明は、上述の点に鑑みて提供したものであって、ハ
ウスダスト用のセンサーとして人体検知用センサーを備
え、人体が起こす歩行やふとんの上げ下げなどのハウス
ダストをいち早く検知し、速やかに空気を清浄化させる
と共に、たばこ検知用センサーと組み合わせることによ
り、ハウスダストとたばこの両方の検知による自動運転
が可能な空気清浄器を提供することを目的としたもので
ある。

［発明の開示Ｊ （構成） 本発明は、吸入もしくは吐出する空気を清浄化する空気
清浄器において、移動検知式の超音波センサーによる人
体検知用センサーと、喫煙を検知するたばこ検知用セン
サーとを備え、上記それぞれのセンサー出力により動作
する運転モードを有することにより、たばこの煙に対し
てはたばこ検知用センサーにより検知して空気の清浄を
行ない、また、人体が動いた場合には人体検知用センサ
ーにより検知を行ない、人体が移動することによる舞い
上がったほこりを吸入等を行なって空気を清浄にするよ
うにしたことを特徴とするものである。

（実施例） 以下、本発明の実施例を図面により説明する。

Ｉｉ図は一部内部を見せた空気清浄器の斜視図を示して
いる。第２図は空気清浄器を前面から見た斜視図を示し
、第３図は中央での断面図を示し、第４図はフィルター
ブロックＦＢの分解斜視図を示し、＠５図はフィルター
ブロックＦＢをグリル１に組み込んだ状態の斜視図を示
しでいる。本発明の空気清浄器は、大別して空気を吸入
してフィルターブロックＦＢにより清浄化するグリル１
と、グリル１からの清浄化した空気を吸入案内するベル
マウス２と、ベルマウス２からの吸入した空気をモータ
、ファン等によって吐出するハウシング３とから構成さ
れている。

空気清浄器の前面に配置されるグリル１から説明すると
、グリル１は以下のような構成となっている。第２図に
示すように、グリル１の前面には横縞状の格子を設けた
格子部１ａが形成されており、また、同時に空気を吸入
する通気孔を形成している。グリル１の背面にはｆｊＩ
Ｊ４図に示すように、プレフィルタ−４、除塵フィルタ
ー５、消臭フィルター６．７等で構成されるフィルター
ブロックＦＢが収納配置される。フィルターブロックＦ
Ｂが配置ｎされる全周りプ８内のグリル１の背面のみ第
４図に示すように横縞状の格子が形成してあり、通気孔
を設けている。グリル１の全周リブ８の両側路中央には
フィルターブロックＦＢ取り出し部としての後方が開口
した切欠ｇ９が形成しである。

グリル１のフィルター収納部１０の枠体を構成する全周
りプ８の上下の両側には、フィルター押さえ具１１を取
り付ける溝状の取付部１２と、斤いに対向したＬ型の取
付部１３とが夫々形成されている。フィルター押さえ共
１１は第６図に示すように、上部がＩ−型に折曲され、
この折曲片１１ａの下面に突部１１ｂが一体に形成しで
ある。また、フィルター押さえ具１１の下部には穴ｌｉ
ｅが穿孔され、この穴１１ｃの両側に突出片ｌｉｄが突
設されている。フィルター押さえ兵１１の折曲片ｔｉｎ
を全周りプ８の取付部１２の溝内に挿入し、折曲片１１
ａの突部１１ｂを取付部１２に穿孔した貫通孔１４内に
挿入しで、フィルター押さえ兵１１を引っ張ってもグリ
ル１から抜けに＜＜シている。また、フィルター押さえ
共１１の下部を取付ｇ１３内に挿入して、突出片１１ｄ
が取付部１３の内面に引っ掛かるようにしている。

次に、ベルマウス２について説明する。第３図、第７１
１及び第８図において、ベルマウス２の傾斜面１５には
スイッチ操作ＷＳ１６が形成されており、このスイッチ
謀作部１６は所謂タクトスイッチ構成で軽く触れるだけ
で、風量のオンオフやセンサー自動運転モードの設定及
びタイマーの切換を可能としている。スイッチ操作部１
６を構成するプリント板台１７は、ハウジング３のボス
部に２１点でネジ締め固定してあり、プリント板台１７
には、プリント板１８が成形品のバネ７ツクと丸ボス１
９とで固定されている。プリント板１８にはＰ２Ｓ５図
に示すように、センサー感知部２０や第２図に示すセン
サー用スリット７４やタクトスイッチ２１や発光ダイオ
ード２２やその他の電子部品が実装されている。プリン
ト板台１７はベルマウス２の一部で押さえられており、
スイッチ操作部１６はベルマウス２より一体に成形した
成形品バネ２３で構成し、この成形品バネ２３でプリン
ト＃ｉ１８上のタクトスイッチ２１を上から押さえてオ
ンオフできるようにしている。尚、ベルマウス２の成形
品バネ２３の上面にはポリエステルフィルムのシートに
よりスイッチ銘板２４が張り付けられている。

ベルマウス２の下面にはｔＩＳ７図に示すように、グリ
ル１の係合片２５が挿入される係合凹所２６が２つ形成
されている。後述するハウジング３の７Ｔンに対向して
吸込１］２７がベルマウス２の格中穴部に第７図に示す
ように形成され、この吸込口２７の前面側に放射状に格
子２８がベルマヮス２と一体に形成しである。また、こ
の格子２８には、格子２８よりその高さを低くした複数
の円形の格子２９が一体に形成しである、放射状の格子
２８に消臭フィルター７が当接するもので、消臭フィル
ター７は円形の格子２９には当接せず、すきまが生じる
ようにしている。

次に、ベルマウス２が取着されるハウジング３について
説明する。第３図、第７図乃至第９図において、まず、
ハウジング３の上部には吐出口３０が設けられ、ベルマ
ウス２とハウジング３のデザインすきまは、吐出口３０
のｔｊｔＪ１本目の格子３０ａのラインに今わせて設け
である。ハウジング３の内部では、モータ３１が、防振
ゴム３２とスリーブ３３を用いてモータブラケットの３
箇所の固定部によりハウジング３の背板３ａをサンドイ
ッチする形で、ハウジング３の１［：＠のモータ固定板
３４にネジ３５により固定されている。ハウジング３内
に位置するファン３６は、モータ３１の回転子３１ａに
上下にファン補強板を介してねじ３７により螺着固定さ
れている。尚、モータ３１と７Ｔン３６とで送風機が構
成される。また、ハウジング３からは風洞ケーシング３
８を構成する成形品の周壁３９がアルキメデス螺旋形状
になるように形成されており、ベルマウス２とプリント
板台１７と、この周Ｊ！１ｔ３９とで風洞ケーシン７３
８を構成している。この風洞ケーシング３８の一部には
上記吐出口３０が形成しである。

ところで、空気清浄器の運転で「強［と１弱」を切り換
える場合に、「弱」運転の場合はモータ３１に直列に分
圧抵抗を結線するようにしている。そして、該分圧抵抗
は発熱するので、放熱板を兼用した固定板に分圧抵抗を
固定している。この分圧抵抗等からなる分圧抵抗ブロッ
ク４１を第１０図乃至１１３図に示す。すなわち、放熱
教を兼ねた固定板４２に分圧抵抗４４を固定し、また、
固定板４２の両側に切り起こし片４３を切り起こし形成
し、固定板４２の抜は防止を図っている。この分圧抵抗
ブロック４１は、ハウジング３の取り付けたモータ３１
のリード線４５の引き出し部に一番近い風洞ケーシング
３８の周壁３９の一部を切り欠いて、ここに配設するよ
うにしている。尚、温度ヒユーズ４６も分圧抵抗４４と
共に固定しである。また、モータ３１のリード線４５を
配線しやすくするために、第１１図に示すように両側を
リブ４７で構成した溝４８を設けている。

次に、センサーについて説明する。まず、第１の実施例
として、人体検知用センサーが移動検知式の超音波セン
サーであり、たばこ検知用センサーがガスを感知するガ
スセンサーの場合を説明する。人体検知用としての超音
波センサーのブロック図を第１４図に示す。定電圧電源
５５からの電源により駆動された発振回路５２により超
音波振動子４９が励起され、該超音波振動子４９により
起こされた超音波は、その検知エリア内に例えば人が動
くなどの移動物体５０があればドツプラー効果により、
移動物体５０が近づいているときは発振周波数よりも高
い周波数で、遠ざかっている場合は発振周波数よりも低
い周波数で反射されて返ってくる。この反Ｊｔされた超
音波を超音波振動子４９が受信し、内部の検波回路５１
で発振回路５２の発振周波数と位相検波で比較し、位相
のずれがあれば、ずれた周波数の信号を出力する。この
信号によりタイマー回路５３が傍１き、負荷スイッチン
グ回路５４を通ることによりオン信号（５Ｖ）を出力す
る。このオン信号に従ってモータ３１が回転を始める。

従って、このような構成にすることで、人が入室又は移
動し、床やじゅうたんなどのほこりをまき上げる前に空
気清浄器が動作し、速やかに空気を清浄化させるととも
に、人の移動がなくなれば、一定時間後にタイマー回路
５３により自動的にモータ３１及び７アン３６が停止す
る。

次に、たばこ検知用センサーとしてガスセンサー５６を
利用した場合の基本構成及び基本動作を第１５図乃至第
１７図に示す。図において、ガスセンサー５６は、たば
この煙の中に含まれる還元性ガス（トＩ２、Ｃ０１ＨＣ
など）に出会うと抵抗の変化を生じ、第１６図に示すよ
うにガス濃度に応じてその変化量も変わるため、出力と
して電圧も変化し、ガス濃度に応じた運転風量の選択が
可能となる。第１５図は基本構成を示し、ガスセンサー
５６の出力電圧をマイクロコンピュータからなる演算制
御部７０により受け、ガス濃度に応じて「弱」、［標準
（中）１、「急速（強）］の３３種の信号を出力し、こ
れらの信号によりモータスイッチング回路７１を制御し
て、モータ３１を回転制御する。従って、第１７図に示
すように、ガス濃度に応じて「弱」、［中１、［強］の
運転モードにより運転することができる。尚、−度運松
をスタートすると、γス濃度つまり、ガスセンサー５６
の抵抗値すなわち出力電圧が元の値に戻るまで、運転さ
せるか又は実態に合った使い方ができるように、ガス濃
度のピークの時点から自動的にタイマー運転させる仕様
とすることもできる。ただし、この場合、運転中に再び
たばこが吸われて濃度が上がれば、再度濃度が上がった
ピーク時点からタイマー運転をさせるように制御するこ
とが必要である。

上記の人体検知用超音波センサーと、たばこ検知用がス
センサー５６の両方を用いて空気清浄器を構成すること
で、自動運転モードにおいて、超音波センサーからの出
力信号に対しては、空気清浄器を弱運転し、ガスセンサ
ー５６からの出力信号に対しては、その出力信号レベル
（ガス濃度）に応じて、濃度が高いときは強運転、やや
高いときは中運転、低いレベルでは弱運転で動作し、速
やかにたばこの煙や臭いをとり除くよう動作制御するこ
とができる。また、センサーの出力信号による運転は、
たばこ検知用ガスセンサー５６による運転の方を優先し
て行なう。このようなセンサー仕様と運転モードにすれ
ば、人体を検知してハウスダスト発生より前に運転を始
め、また、たばこのガスを検知して自動運転を始めるの
で、室内を常にきれいな一定のレベルに保つことができ
る。

この超音波の人体検知とガスセンサー５６によるたばこ
検知の両センサーを使用した場合の空気清浄器の運転動
作を第１８図に示している。

第１８図において、時刻１．で人が入室すると移動検知
センサーである超音波センサーがオンし、運転モードを
弱運転とする。時刻ｔ２でたばこを吸うと、しばらくし
て中運転に入り、たばこのがスの濃度に応じて時刻ｔ３
で強運転に運転モードに上がる。そして、時刻ｔ、から
時刻し４までタイマーにより一定時間強運転を行なう。

時刻ｔ４においてタイマーにより中運転へ下がり、同様
に時刻ｔ、虫でタイマーで中運転され、時刻ｔ５で弱運
転モードとなる。時刻１ｓ以降ではタイマーで弱運転さ
れるが、時刻ｔ６で人が退室すると超音波センサーがオ
ンして移動検知後、一定時間弱運転をし、時刻ｔ７で運
転が停止される。

次に、たばこ検知用センサーが紫外線センサーである場
合の動作を説明する。紫外線センサー５７は、ライター
の炎からの紫外線を感知して出力するもので、その原理
を説明する。紫外線センサー５７の構造は第１９図に示
すように、紫外線を通す特殊ガラス５８内に陽極５８及
び紫外線のみに感度を持つ充電面（陰極）６０によりな
っており、内部には特殊がスが封入されている。この陽
極５９と陰極６０間に電圧を印加しておく。特殊ガラス
５８を通して陰極６０に紫外線が入射すると、光電子が
放出される。光電子は電界によって陽極５９に引き寄せ
られ、とくに印加電圧を高（し電界を強くしておくと、
光電子は十分加速されて管内の〃大分子と衝突してこれ
を電既する。この繰り返しでついには放電現象を引き起
こし、大きな信号電流として取り出される。このままで
は、放電を持続してしまうので、通常使用する場合には
クエンチング回路を構成する。

第２０図は紫外線センサー５７の基本的な駆動回路とそ
の動作波形を示している。同図において、抵抗６１とコ
ンデンサ６２による充放電回路がクエンチング回路であ
り、Ｔ’＝；０，５ＣＲをクエンチンゲタイムと呼」ζ
。従って、この回路の場合の出力波形はパルス波形とな
る。この紫外線センサー５７によりライターの炎を感知
すれば、空気清浄器は強運転を開始し、タイマー制御に
より一定時間強運転後、弱運転に自動的に移行する。

このようなセンサーの組み合わせにすることで、人が入
室すれば、弱運転で清浄化し、たばこを吸うためライタ
ーをつければたばこの煙が出る前に強運転となり速やか
な除塵、消臭機能が働く。また、たばこ検知用センサー
として、光線の中をある濃度以上の粉塵が逼ると検知す
る充電式センサーもあり、この場合も濃度検知ができる
ので、ガスセンサーと同様濃度に応じた運転モードにす
ることができる。

次に、このような２つのセンサーを持つ空気清浄器にお
いて、夜間運転を中止させる場合について説明する。第
２１図はその回路図で、照度センサーであるＣｄＳセル
６３に光が当たっていない間は、抵抗Ｒ１とＲ２の値を
Ｒ、＜＜　Ｒ２としているため、トランジスタ６４はオ
フ状態であり、リレー６５の接点はオンしていない。Ｃ
ｄＳセル６３に光が当たると、ＣｄＳセル６３は導通状
態となるため、トランジスタ６４はオン状態となる。従
って、リレー６５の接点はオン状態となるため、センサ
ー制御回路６６によりモータ３１の制御が可能となる。

このように構成することで、夜間、暗いときにはセンサ
ーによる自動運転によりモータ３１は動作せず、安眠を
妨げたりすることもないものである。

次に、人体検知として超音波センサーと熱線センサーの
両方を併設した場合を説明する。上述の通り、超音波セ
ンサーは人が移動したときにのみ感知するセンサーであ
り、人が移動したときの８き上げたほこりを除去するに
は有効なセンサーであるが、人が部屋にいるときに必ず
運転させたい場合には、人が静止していると運転時間が
終わって切れてしまう。このようなときには、人体の存
在を検知する熱線検知センサーとの併用が望ましい。こ
の場合は両方のセンサーの出力のＯＲを取り、どちらか
のセンサーが出力信号を出せば、空気清浄器は弱運転を
開始する。熱線検知センサーは第２２図に示すように、
広いエリアの赤外線を赤外線検出器８２に集めるレンズ
からなる光学系８１と、赤外線検出器８２と、人体から
出る一定の周波数の赤外線のみを通過させる帯域通過増
幅器８３と、増幅器８３からの４６号で検知出力を出す
信号処理回路８４と、信号処理回路８４の信号を受けて
負荷を動作させるリレー回路８５と、これら増幅器８３
、信号処理回路８４及びリレー回路８５に電源を供給す
る定電圧電源部８６からなっている。

赤外線検出器８２は焦電型素子８７からなり、分極課作
により一方向に配向した双極子を持つ焦電型素子８７へ
熱線を照射すると、双極子の配列が乱れて表面負荷が変
化する。この現象を焦電効果と呼ぶ。この焦電効果の様
子な＃２３図に示す。

あらゆる物体は表面かＣ）光を輻射しており、その尤の
ピーク波及は物体の温度に依存して変化する。

同じ物体であれば、その温度が低いほど輻射赤外線エネ
ルイーは少なく、その波長も艮い。また、その温度が高
いほど輻射される赤外線エネルギーは高（、その波長は
短くなる。人間の体温すなわち３６℃付近の物体表面か
らは、ピーク波長的１０μｍの赤外線を輻射している。

また、この赤外線（波長１〜１００μｆｆ＋）は物質に
吸収されると、分子や原子の振動を励起して物質の温度
を上げるため熱線と呼ばれる。この焦電型素子８７の出
力に変化すなわち赤外線の反射量の変化を捕らえて人体
を検知するのが熱線検知センサーである。

このように、超音波と熱線の両センサーを併設すれば、
人の移動により運転が始まり、人が存在することによっ
て、運転が継続され、人がいなくなれば、一定時間後に
運転は停止する。また、超音波で移動を検知したときは
、中レベルの運転、赤外線センサーにより人の存在を検
知した場合は、弱運転とすることもできる。また、目的
に応じて働かせるセンサーを切り移えるようにしてもよ
い。

これら、人体の移動検知やたばこの検知が行なわれた場
合、一定時問答々のモードに応じた運転をするが、部屋
の広さと空気清浄器の風量や除塵、消臭の能力により時
間の設定を切り替えることができるスイッチを設けるこ
とで、より便利に空気を清浄化させることができる。以
下はその一例である。

尚、運転時間の切り替えは第２４図に示すようにスライ
ドスイッチ７５によって行なう。この上うにすれば、部
屋の広さに関係なく空気清浄器の自動運転後は一定の粉
塵、臭気以下にすることがで島るものである。

［発明の効果］ 本発明は上述のように、吸入もしくは吐出する空気を清
浄化する空気清浄器において、移動検知式の超音波セン
サーによる人体検知用センサーと、喫煙を検知するたば
こ検知用センサーとを備え、上記それぞれのセンサー出
力により動作する運転モードを有するようにしたもので
あるから、たばこの煙に対してはたばこ検知用センサー
により検知して空気の清浄を行ない、また、人体が動い
た場合には人体検知用センサーにより検知を行ない、人
体が移動することによる舞い上がったほこりを吸入等を
行なって空気を清浄にすることができるものであり、そ
のため、人体がほこりを巻き上げると同時に空気清浄器
が自動運転を始めるハウスダスト対応型にでき、また、
人体が長時間静止した場合には運転を停止し、人体が移
動した場合にのみ感知するので、無駄な運転をしなくて
も良く、効率よく空気清浄器を使用でき、更に、人体を
検知した後は、はこりを再度舞いあげないため、ソフト
に除去できるよう弱運転を行ない、たばこを検知した際
は、濃度に応じた強い運転ができるものであり、このよ
うに２つの異なる検知のセンサーを備えるため、常に粉
塵やガス濃度が速やかに一定レベル以下となるよう除去
することができる効果を奏するらのである。

【図面の簡単な説明】

ｆｔＳｉ図は本発明の実施例の一部内部を見せた空気清
浄器の斜視図、ｉ２図は同上の空気清浄器の斜視図、第
３図は同上の断面図、第４図は同上のフィルターブロッ
クの分解斜視図、第５図は同上のフィルターブロックを
収納した状態の斜視図、第６図は同上のフィルター押さ
え共の斜視図、第７図は同上の斜視図、第８図は同上の
′ｇ８ｇ拡大断面図、第９図は同上のハウジングの正面
図、第１０図は同上の分圧抵抗ブロックの斜視図、第１
１図は同上の分解斜視図、第１２図は同上の一面図、第
１３図は同上の要部斜視図、第１４図は同上の超音波セ
ンサーのブロック図、第１５図は同上の〃人検知を行な
う場合のブロック図、ｔｐＪ１６図は同上のγス濃度と
がスセンサー出力との関係を示す特性図、１５１７図は
同上のガスセンサーにおける運転モードを示す図、！第
１８図は同上の超音波センサーとがスセンサーとを併用
した場合の運転モードを示す図、第１９図は同上の紫外
線センサーの断面図、第２０図は同上の駆動回路図、第
２１図は同上の照度センサーを使用した場合の回路図、
第２２図は同上の熱線センサーを使用した場合のブロッ
ク図、第２３図は同上の動作説明図、第２４図は同上の
空気清浄器の斜視図である。 ５６はガスセンサー、５７は紫外線センサーである。 代理人　弁理士　石　１）長　七 第１図 第２図 ２乙 第３図 第７図 ２ム 第８図 第１０図 第１２図 第１３図 第１５図 第１６図 ηゞ又１υ艷（ＰＰＭ） 第１９図 第２０図 舊 第２１図 第２２図 閃 第２３図

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. （１）吸入もしくは吐出する空気を清浄化する空気清浄
   器において、移動検知式の超音波センサーによる人体検
   知用センサーと、喫煙を検知するたばこ検知用センサー
   とを備え、上記それぞれのセンサー出力により動作する
   運転モードを有することを特徴とする空気清浄器。
2. （２）上記運転モードが強、弱の運転を有し、人体検知
   用センサーによる運転モードがタイマー制御による弱運
   転であることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の
   空気清浄器。
3. （３）たばこ検知用センサーが紫外線センサーであり、
   その運転モードが強運転から始まるタイマー制御による
   運転であることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載
   の空気清浄器。
4. （４）たばこ検知用センサーがガスセンサーであり、そ
   の運転モードがたばこから発生するガスの濃度により強
   、弱運転を制御するようにしたことを特徴とする特許請
   求の範囲第１項記載の空気清浄器。
5. （５）人体検知の運転モードよりもたばこ検知の運転モ
   ードが優先するようにしたことを特徴とする特許請求の
   範囲第１項記載の空気清浄器。
6. （６）照度センサーを備え、人体検知及びたばこ検知が
   暗い場所においては動作しないようにしたことを特徴と
   する特許請求の範囲第１項記載の空気清浄器。
7. （７）人体検知用の超音波センサーと、熱線センサーの
   両方を併設したことを特徴とする特許請求の範囲第５項
   記載の空気清浄器。
8. （８）強運転、弱運転の運転間隔を切り替えることがで
   きる切替手段を備えたことを特徴とする特許請求の範囲
   第３項記載の空気清浄器。