JP2000257931A - 空気清浄機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 風量の安定した空気清浄機を提供する。 【解決手段】 インバーターモーター５の回転数を集塵
フィルター２又は脱臭フィルター３の圧力損失あるいは
通過風速に応じて制御する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、一般家庭または業
務用に使用される空気清浄機に関するもので、特に高信
頼性、低価格化に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の空気清浄機の構成について図６を
用いて説明する。

【０００３】空気清浄機本体１０１内には、吸気口１０
６側から順に、集塵フィルター１０２、脱臭フィルター
１０３が設けられ、モーター１０５に取り付けられた送
風ファン１０４によって吸気口１０６から吸引された含
塵空気は両フィルター１０２、１０３を通過して浄化さ
れ、送風口１０７から外部に排出する構成になってい
る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】従来の空気清浄機にあ
っては、送風ファン１０４を駆動するモーターとして低
価格化のため主に誘導モーターが用いられてきたが最近
省エネルギーの点からインバーターモーターが用いられ
るようになってきた。しかしインバーターモーターは半
導体制御であり、半導体の温度特性或いは半導体の製造
上のバラツキ等によって例えば電流増幅率が２倍以上変
動する等の原因によって回転数の変動が大きく、回転を
一定にするための回転数制御を行っていた。一方空気清
浄機は、フィルターの空気抵抗のバラツキが大きいため
モーターの回転が一定であっても通過風量のバラツキが
大きかった。

【０００５】風量のバラツキが大きくなると空気清浄機
としての清浄能力のバラツキが大きくなり、市場で同じ
清浄機が使われた時に、ある清浄機はよく清浄するが他
の清浄機は清浄しにくいなどと混乱を起こす原因となっ
たり、空気の清浄能力が目標値に達しないものができる
などの問題があり、より能力の高い機器としなければな
らず高価になるため、フィルターの空気流通抵抗、即ち
圧力損失を一定にしようと、素材の均一化、製造の均一
化等、各要素ごとにバラツキを少なくするために多くの
制約、努力をして、高価になっていた。このような従来
の課題を解決して、高信頼、低価格の空気清浄機を提供
することを目的としている。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明は、外気取り入れ用の吸気口と排気用の送風口
を設けた本体に送風ファンとフィルターを内蔵し、前記
送風ファンをインバーターモーターで駆動し前記インバ
ーターモーターの回転を前記フィルター等の空気流通抵
抗、あるいは本体内の通過風速に応じて制御することに
よって空気清浄機として必要な風量を得るように直接制
御できるため、より信頼のある機器とすることができる
と共に、前記モーターの回転を一定にする制御も簡単あ
るいは無くすことができる。このように高信頼、低価格
の空気清浄機を提供することができる。

【０００７】

【発明の実施の形態】本発明の請求項１記載の発明は、
外気取り入れ用の吸気口と排気用の送風口を設けた本体
に送風ファンとフィルターを内蔵し、前記送風ファンを
インバーターモーターで駆動し前記インバーターモータ
ーの回転を前記フィルター等の空気流通抵抗、あるいは
本体内の通過風速および又は通過風量に応じて制御する
ことにより、インバーターモーターのバラツキやフィル
ター等のバラツキをすべて吸収して本体の風量を一定に
することができる。このため前記モーターに内蔵される
回転数を一定にする為の制御回路も簡単あるいは無くす
ことができる。このように高信頼、低価格にすることが
できる。

【０００８】本発明の請求項２記載の発明は、外気をフ
ィルター等を通過させず、バイパスするように設けた別
の通路内の風量あるいは風速によってインバーターモー
ターの回転を制御することにより、集塵または脱臭等の
フィルターの空気流通抵抗即ち圧力損失の大きな時は別
の通路の風量は大きくなり、圧力損失の変化に応じて変
化する。この変化を検出して制御することによって本体
の風量を一定にすることができる。

【０００９】本発明の請求項３記載の発明は、本体に設
けたフィルターの風下の風量又は風速に応じてインバー
ターモーターを制御するもので、フィルターの風下の風
速の最も速いグリル孔部から最も遅いフィルター端部付
近まで間で、センサーを感度のもっとも良い位置に配置
できる。また集塵フィルターの風下に風速検出センサー
を設けることによって、風速検出センサーに空気中の塵
埃が付着し、センサー感度を低下させることが無く、長
期間安定に信頼性の高い状態で使用できる。

【００１０】本発明の請求項４記載の発明は、送風口か
ら吐出される風速および／又は風量に応じて本体を制御
することによって、本体で、もしも空気漏れが発生して
も、風量を一定の排気風量に確保することができ、信頼
性をあげることができる。

【００１１】

【実施例】（実施例１）以下本発明の第１の実施例を、
図１、図２を用いて説明する。

【００１２】空気清浄機本体１内には、吸気口６側から
順に、集塵フィルター２、脱臭フィルター３が設けら
れ、インバーターモーター５に取り付けられた送風ファ
ン４によって吸気口６から吸引された含塵空気は両フィ
ルター２、３を通過して浄化され、送風口７から外部に
排出する構成になっている。本体１内のフィルター２、
３と送風ファン４との間に格子状に開口している空気の
通風路１０に設置された８は本体１内の空気の通過風速
を検出する風速検出センサーである。

【００１３】なお通風路１０の格子部の各格子の大きさ
は、送風ファン部に指などが容易に進入することが無い
大きさに設定されている。９は風速検出センサー８の出
力によって風速を一定にするようにインバーターモータ
ー５の回転数を制御する制御基板である。制御基板９に
は図２に示すように制御手段９５、駆動手段９６、回転
数検出手段９７、及び風速検出センサー８を除く風速検
出手段９９が構成されている。

【００１４】上記構成による作用は以下の通りである。

【００１５】空気清浄機本体１内のインバーターモータ
ー５に取り付けられた送風ファン４によって吸気口６か
ら吸引された含塵空気は、集塵フィルター２、脱臭フィ
ルター３を通過して浄化され、送風口７から外部に排出
される。又制御手段９５から駆動手段９６でインバータ
ーモーター５を回転させる、モーター５の回転数を回転
数検出手段９７で検出し、制御手段９５で回転数を制御
する。風速検出手段９９の一部を形成する風速検出セン
サー８は、本体１内の通過風速を検出している。インバ
ーターモーター５の回転を前記集塵フィルター２等の空
気流通抵抗、あるいは本体１内の空気の通過風速に応じ
て制御することにより、全てのバラツキを包含した本体
１の実際に必要な風量を一定にすることができる。

【００１６】また前記インバーターモーター５内に設け
ているホール素子と磁石等を用いてインバーターモータ
ー５の回転を検出する検出部あるいは、制御部も簡単あ
るいは無くすことができる。

【００１７】風速検出センサー８としては、比較的安価
な感熱素子を用いることが普通であるが、感熱素子を用
いると周囲の温度の影響を受けやすいが、図２の細線部
に示すＲ９２、ＴＨ２等の補償回路を追加して設けるこ
とによりその影響を除くこともできる。またＲ９１とＲ
９２も感熱素子に変える等して周囲の温度によって同一
割合で抵抗を変化させ周囲温度の影響を受けなくするこ
ともできる。このように感熱素子を用いることによって
安価な風速検出を容易に構成することができる。

【００１８】又、本体１内の風量を検出して常に風量を
一定にするようにインバーターモーター５を制御するこ
とにより、各種要因によるバラツキをすべて包含した後
の結果である本体１の風量を一定にすることができる大
きな特徴がある。このように本案によれば、風量のバラ
ツキも少なく、空気清浄機としての清浄能力のバラツキ
も少なくなり、必要以上に能力の高い機器を用いる必要
も無いため高信頼性で低価格の機器を提供することがで
きる。

【００１９】（実施例２）次に本発明の第２の実施例
を、図３を用いて説明する。なお上記第１の実施例と同
一構成部品については同一符号を付して、その説明を省
略する。

【００２０】外気を本体１に設けた前記集塵フィルター
２等をバイパスするように別の通路１４を設け、外気を
前記通路１４より直接取り入れるようにすると共に、そ
の通路１４内に通路空気の風速を検出するセンサー１３
を設けている。１１は空気清浄機をほこりが多くなった
ときに自動的に運転するために設けられたほこり検出セ
ンサー、１２はほこりセンサーへ空気を取り入れる吸気
口、１５はほこり検出センサー１１の吸気口１２から吸
気された空気が確実にほこり検出センサー１１を通る、
或いは他からほこり検出センサー１１に侵入しないよう
にする空気の漏れ防止用のパッキンである。

【００２１】矢印の太線は、吸気口１２、ほこり検出セ
ンサー１１、通路１４、通路１４内センサー１３を通過
する風の流れを示す。

【００２２】上記構成による作用は以下の通りである。

【００２３】集塵フィルター２または脱臭フィルター３
の空気流通抵抗即ち圧力損失が大きい時は通路１４の風
量が大きくなり、圧力損失の変化に応じて変化する、こ
の風量変化をセンサー１３で検出してインバータモータ
ー５の回転数を制御することによって本体１の風量を一
定にすることができる。

【００２４】さらに通路１４内にセンサー１３を設ける
ことによって、センサーが外部から目視できなくなり使
用者がいたずらをしてセンサーを壊すなどの危険がなく
なり信頼性を高くすることができる。図３では、別の通
路１４として、元々ほこりセンサー１１等の別のセンサ
ーが設けられた通路にセンサー１３を設けて通路１４を
共用することにより安価にかつセンサー部分を集中する
ことによって更に安価にすることができるものを示した
が、通路１４を独立させて設けても同様の効果が得られ
る。

【００２５】（実施例３）次に本発明の第３の実施例
を、図４を用いて説明する。なお上記実施例と同一構成
部品については同一符号を付して、その説明を省略す
る。

【００２６】本体１に設けた集塵フィルター２の風下の
風速を検出するためにフィルター室３３の一部、あるい
はフィルター２または３と送風ファン４との間の格子状
の開口を有するグリル孔部３４などにセンサー３１、又
は３１’を設け、そのセンサー３１、３１’の出力に応
じてインバーターモーター５の回転を制御するように構
成されている。

【００２７】上記構成による作用は以下の通りである。

【００２８】集塵フィルター２の風下に風速を検出する
センサー３１、３１’を設けることによって、本体１内
を通過する風量を知ることができ、このセンサー３１、
３１’の出力によって前記インバーターモーター５の回
転を制御することによって本体１内の通過風量を一定に
保つことができる。またセンサー３１、３１’を集塵フ
ィルター２の風下の風速の最も速いグリル孔部３４から
最も遅いフィルター端部付近のセンサー３１付近部まで
任意の部分に配設できることにより、センサー３１、３
１’を感度のもっとも良い風速の位置に配置できる。ま
た集塵フィルター２の風下にセンサー３１，３１’を設
けることにより空気中の塵埃が付着し、センサー感度を
低下させることが無く長期間安定に信頼性の高い状態で
使用ができる。

【００２９】（実施例４）次に本発明の第４の実施例
を、図５を用いて説明する。なお上記実施例と同一構成
部品については同一符号を付して、その説明を省略す
る。

【００３０】風速を検出するセンサー５１を前記本体１
に設けた送風口７からファン４によって吐出される風速
を検出するように送風口７の近傍に設けている。

【００３１】上記構成による作用は以下の通りである。

【００３２】送風口７の近傍に送風口７から吐出される
風速を検出するセンサー５１を設けることによって、本
体１内で仮に外部に空気漏れが発生していたりしても、
排気風量を一定にすることができ、信頼性をあげること
ができる。

【００３３】

【発明の効果】本発明の請求項１記載の発明によれば、
インバーターモーターに取り付けられた送風ファンによ
って吸気口から吸引された含塵空気は集塵フィルター、
脱臭フィルターを通過して浄化され、送風口から外部に
排出される。そして前記インバーターモーターの回転数
を前記集塵フィルター等の空気流通抵抗、あるいは本体
内の通過風速に応じて制御することにより、インバータ
ーモーターのバラツキや集塵フィルター等のバラツキを
すべて吸収して本体１の風量を一定にすることができ
る。このため前記インバーターモーターに内蔵され回転
数を一定にする制御回路も簡単あるいは無くすことがで
き、このように高信頼、低価格にすることができる。

【００３４】本発明の請求項２記載の発明によれば、集
塵フィルター等を通過せずバイパスするように設けた別
の通路と、その通路内の風量又は風速を検出するセンサ
ーを設け、前記通路の風量あるいは風速に応じてインバ
ーターモーターの回転を制御するもので、集塵フィルタ
ーまたは脱臭フィルターの空気流通抵抗即ち圧力損失の
大きな時は別の通路の風量は大きくなり、圧力損失の変
化に応じて変化する。この変化を検出して制御すること
によって本体の風量を一定にすることができる。更に、
ほこりセンサーなど他のセンサーの取り付け用に設けら
れた既存のバイパス通路に上記センサーを設けること
で、別途バイパス通路を設ける必要が無く安価にするこ
とができる。

【００３５】本発明の請求項３記載の発明によれば、集
塵フィルターの風下の風速を検出するセンサーを設ける
ことによって本体内を通過する風量を知ることができ、
このセンサーの出力によって前記インバーターモーター
の回転を制御することによって本体内の通過風速を一定
に保つことができる。またセンサーを集塵フィルターの
風下に配設することにより、センサーを感度のもっとも
良い風速の位置に配置できる。更にセンサーを集塵フィ
ルターの風下に配設することにより、センサーに空気中
の塵埃が付着しにくくなり、センサー感度を低下させる
ことが無く、長期間安定に信頼性の高い状態で使用でき
る。

【００３６】本発明の請求項４記載の発明によれば、送
風口の近傍に送風口から吐出される風速を検出するセン
サーを設けることによって、本体でもしも空気漏れが発
生していたりしても、排気風量を一定にすることがで
き、信頼性をあげることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例を示す空気清浄機の断面
構成図

【図２】同空気清浄機の回路図

【図３】本発明の第３の実施例を示す空気清浄機の断面
構成図

【図４】本発明の第４の実施例を示す空気清浄機の要部
断面見取図

【図５】本発明の第５の実施例を示す空気清浄機の断面
構成図

【図６】従来例を示す空気清浄機の断面構成図

【符号の説明】

１ 本体 ２ 集塵フィルター ３ 脱臭フィルター ４ ファン ５ インバーターモーター ６ 吸気口 ７ 排気口 ８ 風速検出センサー ９ 制御基板

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 外気取り入れ用の吸気口と排気用の送風
   口を設けた本体に送風ファンとフィルターを内蔵し、前
   記送風ファンをインバーターモーターで駆動し、前記イ
   ンバーターモーターの回転を前記フィルター等の空気流
   通抵抗、あるいは本体内の空気の通過風速及び／または
   通過風量に応じて制御してなる空気清浄機。
2. 【請求項２】 外気をフィルター等を通過させず、バイ
   パスするように設けた別の通路内の風量あるいは風速に
   よってインバーターモーターの回転を制御してなる請求
   項１記載の空気清浄機。
3. 【請求項３】 本体に設けたフィルターの風下の風速及
   び／または風量に応じてインバーターモーターの回転を
   制御する請求項１記載の空気清浄機。
4. 【請求項４】 外気取り入れ用の吸気口と排気用の送風
   口を設けた本体に送風ファンとフィルターを内蔵し、前
   記送風ファンをインバーターモーターで駆動し、前記イ
   ンバーターモーターの回転数を、送風口から吐出される
   風速及び／または風量に応じて制御する空気清浄機。