JPH04219110A - 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］ この発明は、空気清浄機に関し、特に、周囲の空気を吸
込み、その空気中に含まれる埃や煙草の煙などの微塵を
除去して清浄空気を吹出す空気清浄機に関する。

［従来の技術］ 室内空気中の埃や煙草の煙などの微塵を除去して、清浄
空気を供給するような空気清浄機において、従来から行
なわれている前記微塵を集塵するためのフィルタの汚れ
度合の検出方法には次のようなものがあった。

■フィルタ自体を、空気清浄機から取外して、その集塵
度合、すなわち汚れ度合を目視で確認する方法がある。

また、フィルタの近傍に設けられた汚れ度合検出用のフ
ィルタ片のみを取出す構造になっており、そのフィルタ
片の色変化を目視で判定し、その判定結果に基づいて汚
れ度合を確認する方法もある。上述した判定方法は、い
ずれも、ユーザの目視確認による主観に依存していた。

■空気清浄機自体の運転時間を、内蔵する積算タイマで
カウントし、前記タイマによる一定時間のカウントごと
に汚れ度合か進行することを想定して汚れ表示を行なう
方法もある。さらに、上述した積算タイマを利用した汚
れ表示の精度を増すために、周囲空気の汚れを検出する
センサを設け、前記センサ検出による空気の汚れ度合や
、該空気清浄機に設けられる吸排気用のファンの回転速
度、すなわち風量などに応じて、上述した積算タイマの
カウントの重み付を行なうようにする方法も採られてい
た。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、上述した従来の空気清浄機におけるフィ
ルタの汚れ度合、すなわち集塵度合の検出方法には、次
のような課題がある。

■前述した従来の方法■の場合、集塵用フィルタの汚れ
度合を確認するためには、ユーザが、度々、フィルタを
該清浄機から取外して目視チェックする必要があるため
、非常に煩わしく、また衛生的でないという問題があっ
た。

また、一般のユーザにとって、フィルタの汚れは塵埃の
種類によって茶色や黒色に変色して見えたり、一見汚れ
がひどいように見えてもまだ十分に使用できる状態など
もあって、その集塵性能の低下度合は、目視チェックで
は判定が困難であるという問題があった。

■上述した従来の方法■の場合、空気清浄機を使用する
環境によってフィルタの汚れの種類とその程度が異なる
こと、また、たとえば設置されている室内空気が汚れて
いなくても運転していれば前記積算タイマのカウント値
が高くなることや、前記汚れセンサでは検出できない砂
埃の多い設置場所では積算タイマのカウント値よりも実
際は早くめづまりしてしまうことなどがあるように、フ
ィルタの汚れ検出の精度がまちまちとなり、問題である
。これは、フィルタの汚れ度合を検出するのに、積算タ
イマのカウント値という間接的な方法を使っているため
であり、このような方法では検出精度の大幅な向上は期
待できないという欠点がある。さらに、この方法は、フ
ィルタの交換またはメンテナンス完了時に、積算タイマ
のリセット操作を必要とするため、このリセット操作を
誤ると、フィルタ交換後のフィルタの汚れ度合の検出が
できなくなってしまうという問題もあった。

以上のように、従来の汚れ度合検出方法では、フィルタ
の汚れ度合を精度よく検出することが困難であった。さ
らに、集塵用のフィルタには、静電を応用して集塵効果
を発揮する静電フィルタを使用することが多いので、こ
の場合、交換用のフィルタは高価なこともあり、この点
からも精度のよい交換時期の検出が課題であった。

それゆえに、本発明の目的は集塵用のフィルタの汚れ検
出精度を向上させた空気清浄機を提供することである。

［課題を解決するための手段］ 本発明に係る空気清浄機は、空気を吸込み、前記空気に
含まれる塵埃を除去して清浄空気を排出する空気清浄機
である。詳細には、前記吸込み空気を通過させながら前
記塵埃を集塵する集塵フィルタと、前記空気吸込みおよ
び清浄空気排出のためのファンを駆動するモータと、前
記モータの回転数を検出する回転数検出手段と、未集塵
の前記フィルタを使用した場合の前記モータの回転数が
記憶された記憶手段と、前記回転数検出手段による検出
回転数と、前記記憶手段に記憶された回転数とを比較照
合する比較照合手段と、前記比較照合手段による照合結
果に基づいて、前記フィルタの集塵度合を判定する判定
手段と、さらに、前記判定手段による判定結果を外部に
報知する報知手段とを備えて構成される。

また、別の局面によれば、上述したような空気清浄機に
おいて、前記回転数検出手段は、さらに周囲温度を検出
する温度検出手段と、前記モータの回転数を、前記温度
検出手段による検出温度に基づいて常温の値に補正しな
がら検出する補正検出手段とを備えて構成されるように
してもよい。

［作用］ 本発明に係る空気清浄機は、上述のように構成されるの
で、前記フィルタの集塵度合を精度よく検出して、ユー
ザに報知できる。つまり、前記フィルタの目づまり、す
なわち集塵度合と前記モータの回転数とは相関関係があ
ることに着目して、前記比較照合手段は前記検出回転数
と前記記憶回転数とを比較照合し、その照合結果に基づ
いて前記判定手段が前記フィルタの集塵度合を判定して
いる。この判定結果は、前記報知手段により外部に報知
されるので、ユーザに対してフィルタの集塵度合、すな
わちフィルタの適確な交換時期を予告することが可能と
なる。

さらに前記回転数検出手段は、温度検出手段により周囲
温度を検出し、前記モータの回転数を、前記検出周囲温
度に基づいて常温の値に補正しながら検出するようにし
ているので、前記モータの回転数の検出精度が向上して
、フィルタの集塵度合をより適確に判定し報知すること
が可能となる。

［実施例］ 以下、本発明の一実施例について図面を参照して詳細に
説明する。

第１図は、本発明の一実施例による空気清浄機における
空気清浄機能およびフィルタの汚れ度合検出機能を構成
する概略ブロック図である。

第２図は、本発明の一実施例による空気清浄機の外観斜
視図である。

第２図において、空気清浄機は集塵用のフィルタ１１と
、前記フィルタ１１と空気の吸込み口１４の間に設けら
れるプレ（前置）フィルタ１２とを内蔵し、さらに前記
フィルタ１１および１２を通過することにより得られた
清浄な空気を外部に吹出すための吹出し口１３、外部に
対して現在の運転状況を視覚的に表示するための表示部
１５、さらに該空気清浄機をリモートコントロールする
ためのリモートコントローラ（以下、リモコンと略称す
る）１６を含んで構成される。

前記プレフィルタ１２は、吸込み口１４を介して該空気
清浄機内部に空気と一緒に吸込まれた比較的粒子の粗い
塵や埃を捕塵するために設けられ、比較的、目の粗いネ
ット状の板から構成されている。前記フィルタ１１は、
前記プレフィルタ１２通過後の空気に含まれる比較的粒
子の細かい塵や埃を集塵するためのフィルタであり、脱
臭機能と、後述する静電効果を利用した集塵機能とを組
合わせて構成されている。そのため、フィルタ１１は、
目の細かい、ネット状の板であり、高価な素材から構成
される。

また、上述したように、プレフィルタ１２は、ユーザに
よりそこに捕塵されたものが比較的、容易に取除かれる
ので、繰返し使用することが可能である。しかし、フィ
ルタ１１においては、そこに集塵されたものを取除くこ
とは容易ではなく、完全交換という形式で使用される。

したがって、ユーザにとっては、このフィルタ１１の汚
れ度合の検出精度の良し悪しが重要となる。

以上のように吸込み口１４から吸込まれた空気は、そこ
に含まれる塵埃がプレフィルタ１２およびフィルタ１１
を通過することにより除去された後、吹出し口１３から
清浄空気として外部に吹出されることになる。

第３図は、本発明の一実施例による空気清浄機における
空気浄化機構の電気的な集塵方式の原理を説明するため
の内部構造図であり、前掲第２図の切断線ＩＩＩ−ＩＩ
Ｉに沿った方向からの断面構造図である。

第３図において、空気浄化機構は、吸排気のためのシロ
ッコファン１９を内蔵しており、前記ファン１９はモー
タ部１７によってその回転動作が駆動制御されている。

また、高電圧部２２はプレフィルタ１２とフィルタ１１
との間に設けられた電極板２１ならびにプラス電極２０
をプラスに帯電させるとともに、ラス板１８をマイナス
に帯電させるように動作する。

図において、通常運転中の空気の流れとしては、モータ
部１７によりファン１９が回転駆動されるので、応じて
吸込み口１４を介して汚染空気が吸入される。この汚染
空気はまずプレフィルタ１２を通過することにより、そ
こに含まれている比較的粒子の粗い塵埃が捕塵される。

その後、プレフィルタ１２を通過した空気は、高電圧に
帯電されたプラス電極２０と電極板２１との間を通過す
る。

このとき、前記両電極間においてコロナ放電が生じ、目
に見えないような細かい塵埃および煙草の煙の粒子など
はプラスに帯電される。そして、このとき、前記両電極
間においてクーロンの法則による推進力が前記プラスに
帯電された塵埃に作用して、これら塵埃の粒子は高電圧
部２２によってマイナスに帯電されているフィルタ１１
側のラス板１８方向に吸引される。したがって、フィル
タ１１を通過した空気は、フィルタ１１ならびに１２に
よって塵埃が除去された状態でモータ部１７の周囲を通
過してファン１９側に送出されて、ファン１９の送風作
用を受けながら、吹出し口１５を介して外部に排出され
る。

以上のように、吸込み口１４を介して空気清浄機内部に
吸込まれた汚染空気は、その中に含まれる比較的大きな
塵埃がプレフィルタ１１表面で捕塵されて除かれ、比較
的小さな粒子の塵埃は内部のフィルタ１１で静電効果に
より集塵された後、浄化空気として吹出し口１３から外
部に排出されることになる。

第４図は、前掲第２図に示された表示部１５およびリモ
コン１６の外観図である。

空気清浄機の操作は、リモコン１６を介して行なわれ、
リモコン１６には空気清浄機の運転停止用の「切」スイ
ッチ１６１、「弱」運転スイッチ１６２および「強」運
転スイッチ１６３ならびにリモートコントロールのため
の送信部１６４が設けられている。

一方、空気清浄機本体側に設けられている表示部１５に
は、前述したリモコン１６の送信部１６４からの信号を
受信するための受信部１５５の他に、現在の運転状況を
報知するために設けられる「弱」運転ＬＥＤ（Ｌｉｇｈ
ｔ　Ｅｍｉｔｔｉｎｇ　Ｄｉｏｄｅ）１５１、「強」運
転ＬＥＤ１５２、フィルタ１１の汚れ度合を段階表示す
るためのＬＥＤ群１５３ならびにフィルタ１１交換を報
知するためのＬＥＤ１５４がある。

ユーザは、前述したリモコン１６の操作を介して空気清
浄機を遠隔制御でき、さらに、空気清浄機の前面に設け
られた表示部１５のＬＥＤ群１５３の点灯状況ならびに
ＬＥＤ１５４の点灯の有無を確認することによって、フ
ィルタ１１を取外しフィルタの汚れを目視確認せずとも
フィルタ１１の交換時期の目途を容易に得ることができ
る。

なお、表示部１５の各ＬＥＤの点灯制御の詳細について
は後述する。

次に、上述した電気的な集塵機能および表示部１５の表
示機能を制御する制御部の構成について、第１図を参照
して説明する。

図において制御部はマイクロコンピュータ１を含む。前
記マイクロコンピュータ１には、モータ印加電圧制御回
路２、回転数検出回路５、周囲温度検出回路６、リモコ
ン受信回路７、電気集塵用高電圧発生回路８、フィルタ
汚れ表示および運転状態表示回路９ならびに記憶回路１
０が接続されている。さらに、前記回路２には、直流電
源回路３ならびにモータ部１７に含まれるＤＣ（直流）
モータ４が接続されている。

前記マイクロコンピュータ１は、５Ｖの直流安定化電源
（図示せず）で駆動される１チップマイクロコンピュー
タで構成されている。

前記直流電源回路３は、たとえばＡＣ（交流）１００Ｖ
からモータ４駆動用の直流電源を作り出すような回路で
あり、前記回路３からの直流電圧は、逐次、次段に接続
されたモータ印加電圧制御回路２に与えられる。

前記モータ印加電圧制御回路２は、該空気清浄機の運転
モード（弱運転および強運転のいずれかのモード）に応
答して、モータ４への印加電圧を精度よく制御するため
に動作する回路である。このとき、回路２は前段の直流
電源回路３から与えられる直流電圧を入力し、応じてＡ
／Ｄ変換した後、次段に接続されたマイクロコンピュー
タ１に与える。マイクロコンピュータ１は、回路２から
与えられる直流電圧を現在の運転モードに応じた規定の
電圧値となるよう、また運転停止の場合は０Ｖとなるよ
う制御した後、再度、モータ印加電圧制御回路２に与え
る。したがって、モータ印加電圧制御回路２は前述のよ
うにして、現在の運転モードに従ったレベルを有する直
流電圧を次段のモータ４に印加することができる。した
がって、モータ４は、現在の運転モードに応じて、その
回転数が制御されることになる。

前記回転数検出回路５は、モータ４の近傍に設けられ、
モータ４の回転数を検出し、パルス出力として次段のマ
イクロコンピュータ１に与えている。詳細には、前記モ
ータ４のロータ（図示しない）に装着された永久磁石は
、モータ４の回転に連動して回転する。一方、モータ４
の壁にはホール素子を用いた検出回路か装着されており
、前記検出回路は前記永久磁石の回転位置を検出するこ
とにより、モータ４の回転数をパルス出力としてマイク
ロコンピュータ１に与えることができる。

前記周囲温度検出回路６は、サーミスタ、オペアンプな
らびにＡ／Ｄ変換器を含んで構成され、該空気清浄機か
設置されている周囲の温度を検知している。つまり、前
記サーミスタの抵抗値変化に基づいて前記周囲温度変化
を検出し、それをオペアンプを介してＤＣ電圧信号に変
換し、さらにＡ／Ｄ変換した後、マイクロコンピュータ
１に与えている。

前記リモコン受信回路７は、第４図に示された受信部１
５５を含み、リモコン１６の送信部１６４を介して与え
られる空気清浄機の運転操作信号を前記受信部１５５を
介して受信し、この受信データをマイクロコンピュータ
１に与えている。したがって、マイクロコンピュータ１
は、空気清浄機の運転モードをリモコン受信回路７から
与えられる前記受信データに基づいて判別し、判別した
運転モードへと移行させることができる。

前記電気集塵用高電圧発生回路８は、前述した第３図の
高電圧部２２を含んで構成され、運転中にマイクロコン
ピュータ１から与えられる駆動指令に応答して、前述し
たプラス電極２０と電極板２１との間に高電圧を印加し
、さらにラス板１８をマイナスに帯電させて、静電効果
による集塵作用が発揮されるように動作している。

前記フィルタ汚れ表示および運転状態表示回路９は、空
気清浄機本体の全面に設けられている表示部１５の各Ｌ
ＥＤの点灯制御を行なう回路である。詳細には、マイク
ロコンピュータ１から与えられる信号に応答してＬＥＤ
の点灯制御を行なっている。つまり、マイクロコンピュ
ータ１は、前述したように該空気清浄機の運転モードを
リモコン受信回路７から与えられるデータに応答して決
定しているので、この決定された運転モード、すなわち
「弱」運転、「強」運転のそれぞれの運転モードに応じ
た制御信号を回路９に与える。回路９は、前記与えられ
る制御信号に応答して、「弱」運転ＬＥＤ１５１ならび
に「強」運転ＬＥＤ１５２のいずれか一方を点灯するよ
うに動作する。また、汚れ度合段階表示ＬＥＤ群１５３
は、該空気清浄機が運転中であり、かつＤＣモータ４の
回転数が安定状態に移行するなど、所定条件が成立した
場合に、マイクロコンピュータ１からの制御信号に基づ
いて点灯制御される。この詳細については後述する。ま
た、フィルタ交換用ＬＥＤ１５４の点灯もマイクロコン
ピュータ１から与えられる制御信号に応答した回路９の
制御動作によって行なわれるが、この詳細についても後
述する。

前記記憶回路１０は、不揮発性メモリを含んで構成され
る。このメモリには、空気清浄機が工場出荷される際に
、所定のデータかストアされる。

詳細には、出荷時点で、マイクロコンピュータ１による
所定のテスト用プログラムの実行によって得られた、Ｄ
Ｃモータ４の回転数がストアされる。

前記ストアされるべき回転数データは、未使用（新品）
状態のフィルタ１１を取付けた状態で、弱運転および強
運転時における回転数検出回路５によって得られたモー
タ４の回転数を、さらにテストプログラム実行時に周囲
温度検出回路６によって得られた周囲温度に基づいて補
正されたものである。この周囲温度に基づくモータ４の
回転数の補正処理の詳細については後述する。

第５図は、本発明の一実施例による空気清浄機の運転時
におけるモータ４の回転数ＲとトルクＴｃとの関係をグ
ラフで示す図である。

図示されるグラフにおいて、横軸には第１図の回転数検
出回路５によって検出されるモータ４の回転数Ｒ（単位
：ｒｐｍ）がとられ、縦軸にはトルクＴｃ（単位：ｋｇ
ｃｍ）がとられている。

第５図において、破線で示される曲線ｌ１はフィルタ１
１新品時のシロッコファン１９の負荷トルク曲線であり
、実線で示される曲線ｌ２はフィルタ１１汚れ時、すな
わち塵埃による目づまり状態時のシロッコファン１９の
負荷トルク曲線である。さらに、図において二点鎖線で
示される曲線ｌ３は該空気清浄機が強運転時のモータ４
の出力トルク曲線であり、一点鎖線で示される曲線ｌ４
は該空気清浄機が弱運転時のモータ４の出力トルク曲線
である。

図においてグラフ横軸のモータ４の回転数Ｒは、一般に
モータ４への印加電圧が高くなるほど大きくなり、反対
にモータ４への印加電圧が低くなるほど小さくなる。こ
のとき、モータ４への印加電圧（回転数Ｒに比例）に対
応するモータ４の出力トルクＴｃは、強運転時は曲線ｌ
３および弱運転時は曲線ｌ４のように変化する。

さらに、フィルタ１１が新品のとき、モータ４への印加
電圧（回転数Ｒに比例）に対するシロッコファン１９の
負荷トルクＴｃは図中、曲線ｌ１のように変化する。ま
た、フィルタ１１が汚れているとき、モータ４への印加
電圧（回転数Ｒに比例）に対するシロッコファン１９の
負荷トルクＴｃは図中、曲線ｌ２のように変化する。

図示されるようにフィルタ１１が塵埃によって目づまり
を起こし、汚れているような場合は、フィルタ１１を通
過する空気量が減少するためにシロッコファン１９の風
量も減少する。そのため、シロッコファン１９の負荷ト
ルクＴｃは、フィルタ１１が新品のときの曲線ｌ１から
フィルタ１１が汚れたときの曲線ｌ２で示される状態へ
移行する。さらに、フィルタ１１の目づまりか進行する
と、シロッコファン１９の負荷トルクＴｃはそれに応じ
て低レベルの曲線へと移行することになる。

したがって、たとえば、該空気清浄機が弱運転時は、回
転数変化幅Ｖ１で示されるように新品のフィルタ１１使
用時の回転数Ｒは３５０ｒｐｍ付近であるが、フィルタ
１１の目づまりが進行するとともに、上述した理由から
シロッコファン１９の負荷トルクＴｃが曲線ｌ２の状態
まで低下するので、モータ４には同一電圧が印加されて
いながらも、その回転数Ｒは上昇して、４００ｒｐｍに
まで達することになる。

同様に、該空気清浄機が強運転時は、回転数変化幅Ｖ２
で示されるように、新品のフィルタ１１使用時のモータ
４の回転数Ｒは６５０ｒｐｍ付近であるが、フィルタ１
１の目づまりが進行するとともに回転数Ｒが上昇して、
モータ４には同一電圧が印加されていながらも、その回
転数Ｒは７５０ｒｐｍにまで達することになる。

上述のように、空気清浄機の運転時（強運転時ならびに
弱運転時）に検出されるモータ４の回転数Ｒの変位とフ
ィルタ１１の汚れの進行度合とは相関関係があるので、
各運転モードでモータ４の回転数Ｒを検出することによ
り、フィルタ１１の汚れ度合を判定することが可能とな
る。

ところが、モータ４の回転数Ｒは、たとえモータ４への
印加電圧が一定であったとしても、周囲温度の変化に伴
なって微妙に変化することが知られている。これについ
て次に説明する。

第６図は、本発明の一実施例による空気清浄機において
モータ４への印加電圧を一定にした場合に検出されるモ
ータ４の回転数Ｒと周囲温度Ｔとの関係をグラフで示す
図である。

第６図において、グラフの縦軸には第１図に示される回
転数検出回路５によって検出されるモータ４の回転数Ｒ
（単位：ｒｐｍ）がとられ、横軸には周囲温度検出回路
６によって検出される周囲温度Ｔ（単位：℃）がとられ
ている。図示されるように、モータ４への印加電圧を一
定に維持して運転しながら、該空気清浄機が設置されて
いる周囲の温度Ｔを０℃から４０℃へと序々に変化させ
た場合、強運転時および弱運転時のいずれの運転モード
においても、モータ４の回転数Ｒは２０〜３０ｒｐｍ上
昇することが実験的に知られている。

つまり、モータ４への印加電圧を一定に維持して運転し
ても、周囲温度Ｔが変化すればモータ４の回転数Ｒも容
易に変化することがわかる。したがって、前掲第５図で
述べたようなフィルタ１１の汚れ度合の検出精度を向上
させるためには、上述したような理由から、そのときの
周囲温度Ｔに基づいてモータ４の回転数Ｒを補正しなが
ら検出することが効果的であることがわかる。

なお、第６図に示される各運転モードにおける周囲温度
Ｔの変位量と回転数Ｒの変位量とに関するデータは、予
めマイクロコンピュータ１の内部メモリにストアされて
いる。

さて、通常運転時に、フィルタ１１の汚れ検出を行なう
ためには、フィルタ１１新品時の各運転モードにおける
周囲温度Ｔによって常温の値に補正された回転数Ｒを予
め準備しておく必要がある。

ところが、たとえば、モータ４に規定の電圧を印加した
とき、周囲温度Ｔとファン１９の負荷トルクＴｃが一定
であったとしても、検出されるモータ４の回転数Ｒにつ
いては、空気清浄機個々においてばらつきが生ずる。こ
のばらつきの発生は、主にモータ４における巻線の巻数
のばらつきや、空気清浄機本体の組立で部品あるいは構
造的なばらつきなどに起因している。したがって、前述
したフィルタ１１新品時の各運転モードにおける回転数
Ｒは、工場出荷直前のテスト運転により得て、各空気清
浄機ごとに予め記憶しておく必要があり、そのために、
記憶回路１０が設けられ、ここにストアされることにな
る。

つまり、工場出荷時に、空気清浄機１台ごとにマイクロ
コンピュータ１のテストプログラム運転によって得られ
た新品フィルタ１１使用時の回転数Ｒは、周囲温度Ｔに
より補正される。前記補正値は、前記記憶回路１０にス
トアされるので、各空気清浄機に、予めフィルタ１１の
汚れ度合判定のための基準値を記憶させて出荷すること
ができる。したがって、通常運転時に行なわれるフィル
タ１１の汚れ度合判定動作においては、前記記憶回路１
０にストアされた基準値データを参照することができる
。

次に、上述したフィルタ１１の汚れ度合検出の目安とな
るモータ４の補正回転数の記憶動作について説明する。

第７図は、本発明の一実施例におけるフィルタ１１の汚
れ度合検出の目安となるモータ４の補正された回転数の
記憶動作を示す概略処理フロー図である。

図示される処理フローは、予めテストプログラムとして
マイクロコンピュータ１の内部メモリにストアされ、マ
イクロコンピュータ１自身によってその実行が制御され
る。

なお、空気清浄機の工場出荷時には、図示されないか予
め用意されたメンテナンス用のリモートコントローラが
利用される。前記メンテナンス用リモートコントローラ
には、第４図のリモコン１６のスイッチの他に空気清浄
機の運転操作用のスイッチならびにデータを記憶させる
ためのメモリスイッチなどが設けられている。

工場出荷時、製造者は前記補正された回転数を記憶回路
１０にストアするために、前記メンテナンス用リモート
コントローラの強運転または弱運転を指定する運転操作
用スイッチを押下するので、応じてリモコン受信回路７
がこのテスト運転開始の旨の信号を受信し、マイクロコ
ンピュータ１に与える。マイクロコンピュータ１は、前
記テスト運転開始データが与えられたことに応答して、
第７図に示されたテストプログラムを実行開始する。

まず、マイクロコンピュータ１内のＣＰＵ（中央処理装
置の略）は、ステップＳ１０（図中では、Ｓ１０と略す
）の処理において、製造者によってメンテナンス用リモ
ートコントローラのメモリスイッチが押下されたか否か
を、受信回路７から与えられるデータに基づいて判別す
る。このときメモリスイッチが押下されていないことが
判別されると、再度、ステップＳ１０の処理に戻るが、
メモリスイッチが押下されたことが判別されると、ステ
ップＳ１５以降の処理か実行される。

まず、ステップＳ１５の処理において、ＤＣモータ４へ
の印加電圧が現在、指定された運転モードに応じたレベ
ルにまで達しているか否かが判別される。つまり、運転
開始されると、マイクロコンピュータ１の制御のもとに
、直流電源回路３からの直流電圧が、モータ印加電圧制
御回路２を介してモータ４に印加されるので、マイクロ
コンピュータ１はモータ４に現在の運転モードに必要な
レベルの直流電圧が印加されているか否かを判断する。

このとき、印加電圧が正常レベルにまで達していないと
判断されると、ＣＰＵは次のステップＳ２０の処理に移
行して、表示部１５の所定のＬＥＤを点灯させてエラー
表示を行なう。その後、処理は他のテストプログラムに
移行するか、またはステップＳ１０の処理に戻る。製造
者は、前記モータ４の印加電圧異常のエラー表示を確認
すると、モータ４への印加電圧異常を解消するためにエ
ラー処理を行なう。

ステップＳ１５の処理に戻り、モータ４への印加電圧が
正常レベルにまで達していると判別されると、応じてス
テップＳ２５の処理においてモータ４の回転数Ｒが十分
に安定していることを確認するために、モータ４変速後
、たとえば３０分以上経過したか否かが判別される。つ
まり、マイクロコンピュータ１のＣＰＵは、前述した運
転開始からの経過時間を、同じくマイクロコンピュータ
１に内蔵されるタイマ（計時機構）によって計時してい
る。したがって、ＣＰＵは前記タイマの値が３０分以上
経過していることを判別すれば、後述するステップＳ３
５以降の処理に分岐するが、経過時間が３０分未満であ
ることを判別すれば、ステップＳ３０の処理において、
前述したステップＳ２０の処理と同様にしてモータ４変
速後の経過時間は３０分未満であることのエラー表示を
行なう。その後、処理は他のテストプログラムに移行す
るか、またはステップＳ１０の処理に戻る。

製造者は、前記３０分未経過のエラー表示を確認すると
、モータ４の回転数Ｒが、まだ十分に安定していないこ
とを知る。

前述のステップＳ２５の判別結果、ステップＳ３５以降
の処理へ移行すると、モータ４の回転数Ｒが十分に安定
していることが確認されたので、ステップＳ３５ならび
にステップＳ４０の処理において、現在の運転モードに
おけるモータ４の回転数Ｒ０ならびに現在の周囲温度Ｔ
が入力される。

つまり、マイクロコンピュータ１は、回転数検出回路５
ならびに周囲温度検出回路６から与えられるパルス信号
ならびに検出温度信号を入力する。

前記パルス信号は、前述したように、モータ４の１回転
ごとに与えられるので、ＣＰＵは１回転の周期、すなわ
ちパルス信号の入力周期を繰返し計測することにより、
極めて短時間で正確なモータ４の回転数Ｒ０を得ること
ができ、これを内部メモリに一時的にストアする。また
、前記検出温度Ｔも内部メモリに一時的にストアされる
。その後、ステップＳ４５の処理に移行する。

ステップＳ４５の判別処理においては、現在のテスト運
転が強運転中であるか否かが判別される。

このとき、強運転中と判別されると、処理は後述するス
テップＳ６０およびステップＳ６５が実行されるが、強
運転中と判別されなければ、すなわち弱運転中の場合、
処理はステップＳ５０およびステップＳ５５が実行され
る。

まず、ステップＳ５０の処理において、現在の回転数Ｒ
０の値を、現在の周囲温度Ｔに基づいてマイクロコンピ
ュータ１の内部メモリに予めストアされた第６図のデー
タから常温の値に補正し、補正回転数ＲＬ０を得る。そ
の後、前記補正回転数ＲＬ０を記憶回路１０にストアし
、ステップＳ５５の処理において、弱運転データ記憶完
了表示を表示部１５のＬＥＤを介して行なう。

前述のステップＳ４５の判別処理に戻り、現在、強運転
中であると判別されると、ステップＳ６０の処理におい
て、前述した弱運転中の場合と同様にして、前掲第６図
に示されたデータを参照して、現在の回転数Ｒ０から補
正回転数ＲＨ０が得られ、前記補正回転数ＲＨ０は、記
憶回路１０にストアされる。その後、ステップＳ６５の
処理において、強運転データ記憶完了表示が表示部１５
のＬＥＤを介して行なわれる。

上述したステップＳ５５ならびにステップＳ６５の記憶
完了表示後、処理は他のテストプログラムに移行するか
、または再度、ステップＳ１０の処理に戻る。

以上のように、工場出荷時に、空気清浄機ごとに上述し
たテストプログラムが実行されて、各空気清浄機独自に
得られた常温における、強運転時の補正回転数ＲＨ０な
らびに弱運転時の補正回転数ＲＬ０が記憶回路１０にス
トアされた後、出荷されることになる。

次に、本発明の一実施例による空気清浄機の通常運転中
にマイクロコンピュータ１によって実行されるフィルタ
１１の汚れ度合の検出と報知のための動作について説明
する。

第８図は、本発明の一実施例による空気清浄機において
、通常運転中に行なわれるフィルタ１１の汚れ度合の検
出と報知動作を示す概略処理フロー図である。

第８図に示される処理フローは、予めプログラムとして
、マイクロコンピュータ１の内部メモリにストアされ、
マイクロコンピュータ１のＣＰＵの制御に基づいて実行
される。なお、前記プログラムは、ＣＰＵによって１秒
ごとに繰返し実行される。

まず、空気清浄機が運転状態にあるとき、ＣＰＵは第８
図のステップＳ７０およびステップＳ８５の判別処理を
実行して、モータ４への印加電圧は正常か否かと、モー
タ４変速後３０分以上経過し、回転数Ｒが十分に安定し
たか否かを判別する。

この判別結果により処理はステップＳ８５およびステッ
プＳ８０のいずれか一方に分岐される。このとき、電源
電圧異常などでモータ４への印加電圧が正常レベルに達
してない場合、またはモータ４変速後３０分以上経過し
ていない場合は、ステップＳ８０の処理において、表示
回路９を介して表示部１５のＬＥＤ群１５３をすべて消
灯させるように制御する。このように、電源電圧が安定
せず、またモータ４の回転数Ｒが安定しない間は、ステ
ップＳ８５以降に示されるフィルタ１１の汚れ度合検出
のための処理は行なわれない。

一方、ステップＳ７０およびステップＳ７５の判別処理
を経て、モータ４の印加電圧が正常レベルに達し、かつ
モータ４変速後、３０分以上経過し回転数Ｒが安定した
ことが判別されると、ステップＳ８５およびステップＳ
９０の処理において、現在の運転状態におけるモータ４
の回転数Ｒと周囲温度Ｔとが検出されて、マイクロコン
ピュータ１内のメモリに一時的にストアされる。

この処理は、前述した、第７図のステップＳ３５および
ステップＳ４０の処理と同様であるため、その詳細は省
略する。その後、ステップＳ９５の判別処理に移行する
。

ステップＳ９５の判別処理において、ＣＰＵは、現在の
運転状態が強運転中であるか否かを判別し、その判別結
果に応じて、処理をステップＳ１００およびステップＳ
１１０のいずれか一方に分岐させている。ステップＳ９
５の判別処理において、強運転中と判別されると、ステ
ップＳ１００およびステップＳ１０５の処理が実行され
る。

ステップＳ１００の処理において、ＣＰＵは、ステップ
Ｓ８５の処理において一時的にメモリストアされた強運
転時の現在の回転数Ｒを、ステップＳ９０で一時的にメ
モリストアされた周囲温度Ｔに基づいて常温の値に補正
し、強運転時回転数ＲＨを求める。つまり、前述した第
６図に示される強運転時のデータに基づいて、現在の周
囲温度Ｔにおける回転数Ｒを常温時の回転数ＲＨに補正
し、内部メモリにストアする。その後、ステップＳ１０
５の処理に移行する。

ステップＳ１０５の処理においては、工場出荷時に記憶
回路１０にストアされた強運転時の補正回転数ＲＨ０と
、前述のステップＳ１００の処理で検出された強運転時
の回転数ＲＨとが比較されて、現在の運転状況における
フィルタ１１の汚れ度合が検出される。つまり、ＣＰＵ
は記憶回路１０から補正回転数ＲＨ０を読出し、これを
内部メモリにストアされた回転数ＲＨとによって変化率
ＲＨ／ＲＨ０を計算する。この変化率ＲＨ／ＲＨ０の値
と、マイクロコンピュータ１の内部メモリに予め設定さ
れた汚れ度合の基準値とを比較することによって、汚れ
度合が判定できる。その後、ステップＳ１２０の処理に
おいて、ＣＰＵは表示回路９を介して表示部１５のＬＥ
Ｄ群１５３のいずれかのＬＥＤを点灯するように制御す
る。たとえば、前記変化率ＲＨ／ＲＨ０が前記基準値よ
りも小さい値であれば汚れ度合は低く、反対に前記変化
率ＲＨ／ＲＨ０の値が前記基準値よりも大きい値であれ
ばあるほど、汚れ度合は高くなると言える。この汚れ度
合に応じて、ＬＥＤ群１５３の３つのＬＥＤが点灯制御
されることになる。前述したＬＥＤ群１５３の点灯制御
後、処理は、再度ステップＳ７０に戻る。

前述のステップＳ９５の処理に戻る。

この判別処理において、現在は強運転中にない、すなわ
ち弱運転中と判別されると、ステップＳ１１０およびス
テップＳ１１５の処理に分岐する。

ステップＳ１１０およびステップＳ１１５の処理におい
ては、前述したステップＳ１００およびステップＳ１０
５の処理と同様にして、弱運転時における常温の回転数
ＲＬが第６図の弱運転時のデータと、周囲温度Ｔとに基
づいて算出される。

その後、変化率ＲＬ／ＲＬ０が計算される。そして、ス
テップＳ１２０の処理において、前記変化率ＲＬ／ＲＬ
０の値と、予め定められた基準値とに基づいて、フィル
タ１１の汚れ度合が判定され、表示部１５のＬＥＤ群１
５３の点灯制御が行なわれる。

以上のように、空気清浄機の通常運転中におけるフィル
タ１１の汚れ度合の判定は、常時検出されるモータ４の
回転数Ｒが予め記憶回路１０にストアされたフィルタ新
品時の回転数からどれだけ変化しているかに基づいて行
なっている。

さらに、上記モータ４の回転数Ｒの変化に基づく汚れ度
合の判定は、常時検出される周囲温度Ｔに基づいて補正
された回転数を用いて行なっているので、より精度の高
い判定結果を得ることができる。

なお、上述したようなフィルタ１１の汚れ度合判定では
、強運転と弱運転との間における検出精度のバランス、
あるいは空気清浄機か設置された部屋の窓から入る風の
影響などで一時的にでも「フィルタ汚れ」表示のための
レベル変化が発生しないように、判定のために予め設け
られる基準値には、ヒステリシスを持たせるようにして
、強運転時と弱運転時のいずれの場合でも汚れ度合が安
定して同一表示となるようにしてもよい。

［発明の効果］ 以上のように本発明によれば、吸込み空気を通過させな
がら塵埃を集塵するようなフィルタの塵埃度合を、自動
的に検出し、それを段階的に報知することが可能となる
。また、前記フィルタの集塵度合は、空気吸込みおよび
排出のためのファンを駆動するモータの回転数の、前記
フィルタ新品時の回転数からの変位に基づいて検出して
いるので、その検出精度が大幅に向上するという効果が
ある。したがって、ユーザの主観により高価な前記フィ
ルタを、まだ使用可能な早い時期に交換してしまうこと
や、前記フィルタが目づまりしてしまい、その集塵性能
が十分発揮できないような状態で該空気清浄機を運転継
続することなどの無駄運転を排斥することができるので
、省資源ならびに省エネルギ化に寄与することができる
という効果もある。

さらに、前記モータの回転数検出においては、該空気清
浄機が設置されている周囲の温度に基づいて回転数を補
正しなから検出するようにしているので、より高いフィ
ルタ汚れ度合の検出精度が得られるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例による空気清浄機における
空気清浄機能およびフィルタの汚れ度合検出機能を構成
する概略ブロック図である。 第２図は、本発明の一実施例による空気清浄機の外観斜
視図である。 第３図は、本発明の一実施例による空気清浄機における
空気清浄化機構の電気的な集塵方式の原理を説明するた
めの内部構造図である。 第４図は、第２図に示された表示部およびリモコンの外
観図である。 第５図は、本発明の一実施例による空気清浄機の運転時
におけるモータの回転数とトルクとの関係をグラフで示
す図である。 　第６は、本発明の一実施例による空気清浄機において
モータへの印加電圧を一定にした場合に検出されるモー
タの回転数と周囲温度との関係をグラフで示す図である
。 第７図は、本発明の一実施例におけるフィルタの汚れ度
合検出の目安となるモータの補正回転数の記憶動作を示
す概略処理フロー図である。 第８図は、本発明の一実施例による空気清浄機において
、通常運転中に行なわれるフィルタの汚れ度合の検出と
報知動作を示す概略処理フロー図である。 図において１はマイクロコンピュータ、４はＤＣモータ
、５は回転数検出回路、６は周囲温度検出回路、９はフ
ィルタ汚れ表示および運転状態表示回路、１０は記憶回
路、１１はフィルタ、１５は表示部、１９はシロッコフ
ァン、Ｒ、ＲＬ、ＲＨはモータ４の検出回転数、ＲＬ０
およびＲＨ０はモータ４の記憶回転数およびＴは周囲温
度である。 なお、各図中、同一符号は同一または相当部分を示す。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】空気を吸込み、前記空気に含まれる塵埃を
   除去して清浄空気を排出する空気清浄機において、 前記吸込み空気を通過させながら前記塵埃を集塵する集
   塵フィルタと、 前記空気吸込みおよび清浄空気排出のためのファンを駆
   動するモータと、 前記モータの回転数を検出する回転数検出手段と、 未集塵の前記フィルタを使用した場合の前記モータの回
   転数が記憶された記憶手段と、前記回転数検出手段によ
   る検出回転数と、前記記憶手段に記憶された回転数とを
   比較照合する比較照合手段と、 前記比較照合手段による照合結果に基づいて、前記フィ
   ルタの集塵度合を判定する判定手段と、前記判定手段に
   よる判定結果を外部に報知する報知手段とを備えた、空
   気清浄機。
2. 【請求項２】前記回転数検出手段は、 周囲温度を検出する温度検出手段と、 前記モータの回転数を、前記温度検出手段による検出温
   度に基づいて常温の値に補正しなから検出する補正検出
   手段とをさらに備えた、請求項（１）記載の空気清浄機
   。