JPH03296414A - 空気清浄機 - 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】 産業上の利用分野 本発明（佳センサを用いて空気の汚れを検知し、汚れに
応じて空気の浄化を行なう一般家庭または自動車内で用
いる空気清浄機に関する。

従来の技術 近年、空気清浄機はセンサを用いて空気の汚れを検知し
、運転を制御するものが主流となってきている。

従来、この種の空気清浄機はセンサとしてガス濃度に応
じて抵抗値が変化するガスセンサを用い、このガスセン
すの抵抗値の変化量から空気の汚れ度合を検出し、この
検出レベルにりじて空気の浄化を行なっていた。また、
ガスセンサのガス濃度に対する抵抗値の変化度は、まず
、あるガス濃度（清浄と思われる空気）のときの抵抗値
を基準抵抗値ＲＯとし、この値に対する現在のガス濃度
における抵抗値Ｈの変化量から空気の汚れ度合を判断し
ていた。

発明が解決しようとする課題 このような従来の空気清浄機では、ガスセンサの基準と
なるガス濃度での抵抗値が数にΩ〜数１００にΩとばら
ついてしまうため、広範囲にわたって精度よく抵抗値を
とりこまなければならないという難点があった。そのた
め、ある一定以上の精度でガス＃１１度を検出するには
、かなυ高精度なもので検出しなければならなかった。

たとえば基準抵抗値が数にΩのときに８ビツトの分解能
の精度が必要であるとすると、数１００にΩものまで同
一分解能で取り込むには別に７ビツト必要で、合計１６
ピツト必要になり、コスト高となっていた。また１５ビ
ツトを１０ビツトまで減らすと数にΩでは３ビツトとな
ってしまい、ガス濃度の検出精度が悪くなってしまうと
いう課題があっ念。

さらに、基準抵抗［直をある値の範囲以内におさまるよ
うにセンサを選別して使用したシ、手作業で調節したり
するという工程を付加して対応することもあった。

本発明は上記従来の課題を解決するもので、ある基準抵
抗値における出力レベルを一定とし、この値に対する相
対変化量を検出することで、ガスの変化量を検出し、基
漁抵抗値のばらつきに関係なく常に一定の分解能（たと
えば８ビツト）で空気の汚れ度合を判断し、安危でかつ
信頼性の高い空気清浄機を提供することを目的としてい
る。

課題を解決するための手段 本発明は上記目的を達成するために、空気の汚れを検知
するセンサと、このセンサの出力レベルを検出する検出
手段と、この検出手段の出力先を切り換えるスイッチと
、このスイッチの一方の出力先である基準値入力手段と
、この基準値入力手段の入力した値に応じて前記スイッ
チの出力先を切り換えるスイッチ切り替え手段と、前記
基準値入力手段の入力した値に応じて前記検出手段の検
出レベルを調節するレベル調節手段と、前記スイッチの
他方の出力先である比較値入力手段と、前記基準値入力
手段と比較値入力手段から信号を取り込みその僅を比較
する比較手段と、この比較手段が比較した結果に応じた
出力を行なう出力手段とを備え、＠記基準入力手段は検
出手段の出力を基準値入力手段に入力している状態で検
出手段の出力が一定値になるようにレベル調節手段を介
して調節して保持し、その後検出手段の出力を比較値入
力手段に入力するようにしたことを課題解決手段として
いる。

作用 本発明は上記した課題解決手段により、まず基準となる
べきガス！Ｉ変での抵抗値での検出レベルがある一定値
となるように調節し、その値を基準値としてその後検出
された値からガス＠文を検出でき、この値に乙じて出力
を変化させることができる。

実施例 本発明の詳細な説明を行なう前に、ガス濃度とガスセン
サ抵抗値の変化量との関係について述べる。

基準抵抗値（清浄な空気）をＲＯ１検出したい空気○抵
抗ｉ′ＵＭをＲとし、インブタン１ｏ００ｐＰＨを含ん
だ空気の抵抗値の変化量を１とすると、各ガス濃度と抵
抗値の変化量との関係は、第６図に示すようになる。こ
の図からも明らかなようにガスセンサで検出することが
できる内容は、アル基準のガス濃度に対してどれだけガ
ス濃度が変化したかという相対的なものである。したが
って、基準となるガス抵抗値ＲＯがいくらばらついても
ガス濃度の変化量に対しては常にＲ／ＲＯの関係から導
きだすことができる。故にガスセンサの抵抗値は絶対値
で検出する必要はなく、基準とするガス濃度のレベルに
対する変化量からガス濃度の変化量全検出することがで
きる。その結果、基準となるガス濃度での検出レベルを
一定とすることができれば、常に同一精度でガス濃度の
変化量を検出することができる。

以下、本発明の一実施例を第１図を参照しながら説明す
る。

図に示す二うに、ガスセンサ１は検出手段２に入力し、
この検出手段はガスセンサ１の出力レベルを検出する。

スイッチ３は検出手段２の出刃先を切り換えるもので、
基準値入力手段４はこのスイッチ３の一方の出力先であ
る。スイッチ切り替え手段６は基準値入力手段４の入力
した値に応じてスイッチ３の出力先を切り換えるもので
ある。

レベル調節手段６は基準値入力手段４の入力した値に応
じて検出手段２の検出レベルを調節するものである。比
較値入力手段７はスイッチ３の北方の出力先であシ、比
較手段８は基準値入力手段４と比較値入力手段７から信
号を取シ込みその値を比較する。出力手段９はこの比較
手段８が比較した結果に応じた出力を行なう。

上記構成において動作を説明すると、まず、基準抵抗筐
を設定するために、スイッチ３を基準値入力手段４側へ
切り換える。そして、この基準値入力手段４へ入力され
るガスセンサ１の値がある一定値となるよう基準値入力
手段４からレベル調節手段６を介して検出手段２へ送ら
れる。この検出手段２から出力される値が一定値となる
まで繰シ返す。この値がある一定値となったことを基準
値入力手段４が確認すると、基準値入力手段４はレベル
調節値をこのまま保持する信号をレベ／Ｌ／調節手段６
へ出力し、スイッチ３を切り換える信号をスイッチ切り
替え手段６へ出力する。これらの信号を受けてガスセン
サ１の基準レベルは定まり。

かつガス濃度を検出するためにスイッチ３を比較値入力
手段７側へ切り換える。つぎに、基準値入力手段４が保
持している基準抵抗値ＲＯと今回比較重入力手段７に取
り込まれたガスセンサ１の抵抗値Ｒとを比較手段８が比
較をし、その値に応じて出力手段９の出力内容を変化さ
せている。

つぎに、検出手段２に電子ボリウム１０を使用した第２
図を用いて上記動作をより具体的に説明する。ガスセン
サ１の抵抗値ＲＯを電子ボリウム１０の抵抗値との抵抗
分割で分圧値として取シ出している。まず基準値を設定
するために、スイッチ３を基準値入力手段４側へ切如換
える。そして、この基準値入力手段４へ入力される電圧
値が高ければ電子ボリウム１ｏの抵抗値を小さくするよ
うに、また電圧値が低ければ電子ボリウム１０の抵抗値
を大きくするように働き、電圧値がある一定値となるよ
う基準値入力手段４からレベル調節手段６を介して検出
手段２へ送られる。そして、この電圧値が一定値となる
まで繰シ返す。この電工値がある一定値となったことを
基準値入力手段４が確認すると、基準値入力手段４は電
圧値をこのまま保持するようレベル調節手段６へ出力し
、スイッチ３を切り換える信号をスイッチ切り替え手段
６へ出力する。これらの信号を受けてガスセンサ１０基
準レベルは定まシ、かつガス濃度を検出するためにスイ
ッチ３を比較値入力手段７側へ切り換わる。つぎに基準
値入力手段４が保持している基準値Ｔｏ　（ＲＯ）と今
回比較値入力手段γに取シ込まれたガスセンサ１の比較
値Ｖ（Ｒ）とを比較手段８が比較をし、その値に応じて
出力手段９の出力内容を変化させている。

つぎに、本発明の池の実権例を第３図を参照しながら説
明する。なお、上記実施例と同じ構成のものは同一符号
を付して説明を省略する。

図に示すように、スレッシュホールド電圧設定手段１１
はスレッシュホールドレベルを設定するものである。直
流電源１２から出力される電荷をコンデンサ１３に蓄え
るようにしている。スイッチ１４はガスセンサ１の接続
先を直流電源１２とアースとに切り換えるもので、制御
手段１６により制御される。カウンタ１６はスレッシュ
ホールド電圧設定手段１１から出力される電圧値とコン
デンサ１３の充電電圧値とを入力し、コンデンサ１３が
充電を開始してからスレッシュホールド電圧値より充電
電圧値が大きくなるまでの時間をあるサンプリング周期
でカウントするものである。

上記構成において動作を説明すると、まず、スイッチ１
４をアース側に切り換えてコンデンサ１３に蓄えられて
いる電荷を放電する。放電し終えたらスイッチ１４を直
流電源１２側に切り替え充電を開始する。このときの充
電カーブは第４図（１））に示すようにガスセンサ１の
抵抗値Ｒとコンデンす１３の容量値ＣのｉｃＲに依存す
る。そしてスイッチ１４が直流電源１２側に切り替わっ
た瞬間かうするサン７”リング周期でカウンタ１６がカ
ウントを開始する。そして、充電電圧値がスレッシュホ
−ルドレベルまで上昇するまでカウントをつづける。こ
のカウント値からガス濃度を検出している。

したがって、ガス濃度が変化すると、ガスセンサ１の抵
抗値が変化し、コンデンサ１３の充電時間が変化する。

この結果、カウンタ１６がカウントする値も変化し、ガ
ス７１１度の変化量Ｔ　／　Ｔ　ｏを検出することがで
きる。

このとき、第６図（ｂ）に示すように基準抵抗値が異な
るものでは基準値■は■に変化し、かつガス濃度が■ま
で変化したものは■まで変化する。このとき、基準とす
るガス濃度での充電電圧時間のカウント数が一定Ｔとな
るようにサンプリング周期を１１からｔ２に可変するこ
とによシ、ガス濃度の変化量はＴ／ＴＱで常に一定の精
度で検出することができる。

上記実施例では、ガスセンサ１０抵抗値を電圧値あるい
は時間に変換して検出するようにしているが、要はガス
センサ１の基準値が１００倍程度ばらついても、基準ガ
ス濃度に対するガス濃度の変化量を同一精度で検出する
ことができる方式のものであればよい。

発明の効果 以上の実施例から明らかなように本発明によれば、ガス
センサのある基準抵抗値における出力レベルを一定とし
、この値に対する相対変化量を検出することで、ガスの
変化量を検出することにより、基準抵抗値のばらつきに
関係なく常に一定の分解能（たとえば８ビツト）で空気
の汚れ度合を判断することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の空気清浄層のブロック図、
第２図は同空気清浄機の一部具体回路を付加したブロッ
ク図、第３図は本発明の也の実施例のブロック図、第４
図（ａ）〜（Ｃ）はそれぞれ同空気清浄機の基準抵抗値
が小さい場合の動作タイミング図、第６図（ＩＬ）〜（
０）はそれぞれ同空気清浄機の基準抵抗値が大きい場合
の動作タイミング図、第６図はガスセンサの各ガス濃度
に対する抵抗の変化量を示すガス濃度−変化量特性図で
ある。 １・・・・・・ガスセンサ（センサ）、２・・・・・・
検出手段、３・・・・・・スイッチ、４・・・・・・基
準値入力手段、５・・・・・・スイッチ切り替え手段、
６・・・・・・レベル調節手段、７・・・・・・比較値
入力手段、８・・・・・・比較手段、９・・・・・出力
手段。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 空気の汚れを検知するセンサと、このセンサの出力レベ
   ルを検出する検出手段と、この検出手段の出力先を切り
   換えるスイッチと、このスイッチの一方の出力先である
   基準値入力手段と、この基準値入力手段の入力した値に
   応じて前記スイッチの出力先を切り換えるスイッチ切り
   替え手段と、前記基準値入力手段の入力した値に応じて
   前記検出手段の検出レベルを調節するレベル調節手段と
   、前記スイッチの他方の出力先である比較値入力手段と
   、前記基準値入力手段と比較値入力手段から信号を取り
   込みその値を比較する比較手段と、この比較手段が比較
   した結果に応じた出力を行なう出力手段とを備え、前記
   基準値入力手段は検出手段の出力を基準値入力手段に入
   力している状態で検出手段の出力が一定値になるように
   レベル調節手段を介して調節して保持し、その後検出手
   段の出力を比較値入力手段に入力するようにしてなる空
   気清浄機。