JPH11237102A - 空気清浄機能を有する電気機器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 集塵電極に付着している塵埃の量をほぼ正確
に判定して、適切なタイミングで塵埃除去モードを実行
できるようにする。 【解決手段】 ファン３０の各回転モードに応じた単位
時間当たりの風量を予め記憶している風量記憶部７９
と、ファン３０の各回転モードでの運転時間を運転開始
時からそれぞれ計測するタイマー部７７と、風量記憶部
７９に記憶されている風量とタイマー部７７によって計
測された運転開始時からの各回転モードでの運転時間と
に基づいて、運転開始時からの風量の総和を演算によっ
て求める風量総和演算部７８と、この風量総和演算部７
８で演算された総和風量に基づいて集塵装置４０での集
塵量を判定する集塵量判定部８０とを備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、複数の回転モード
を有するファンの回転によって外部空気を吸入し、内部
に設けられた集塵装置によって吸入空気に含まれる塵や
埃を集塵することにより、清浄化した空気を外部に吐出
する空気清浄機能を有する電気機器に関し、例えば空気
清浄機単独として、また空気清浄機能を有する空気調和
機として利用される。

【０００２】

【従来の技術】近時、室内の空気を清浄に保って快適な
生活空間を維持したいというニーズが高まっており、そ
のニーズに答えるべく、空気清浄機や空気清浄機能を有
する空気調和機（いわゆる、エアコン）等の電気機器が
提供されている。また、このような空気清浄機能を実現
するための装置として、従来より、放電電極と集塵電極
とからなる電子式の集塵装置が提供されている。この集
塵装置は、放電電極と集塵電極との間に高電圧を印加
し、放電電極により周囲の空気中に存在する塵埃をイオ
ン化し、集塵電極に吸着（付着）させるものである。

【０００３】ところで、このような集塵装置を有する電
気機器では、集塵電極に付着した塵埃が一定量以上にな
ると、集塵効果が急激に低下する。場合によっては、集
塵電極の先端部からコロナ放電が発生して、発煙や悪臭
が発生する原因にもなる。そのため、集塵電極に付着し
た塵埃は、定期的に除去する必要がある。しかしなが
ら、空気清浄機能を有する空気調和機では、熱交換器の
後ろ側に集塵装置が取り付けられていることから、ユー
ザが集塵装置を清掃しようとしてもできない構造となっ
ている。そのため、このような空気調和機では、内蔵し
た集塵装置を自動的に清掃するシステム（メンテナンス
フリー）が必要となる。

【０００４】そこで、本発明はこのような集塵装置を自
動的に清掃するシステムとして、集塵電極に加熱部（シ
ーズヒータ等）を設け、この加熱部を加熱することによ
って集塵電極に付着した塵埃を除去（集塵電極の表面に
溶着したセラミックの触媒との反応によって、二酸化炭
素と水とに分解）するようにした空気調和機を提供して
いる。

【０００５】この空気調和機では、集塵電極に付着した
塵埃の除去処理（塵芥除去モード）をどのタイミングで
行うかが問題となるが、例えばエアフィルタを備えた従
来の空気調和機（例えば、特開平８−２５７３３２号公
報参照）では、単に運転開始からの時間を計測し、運転
時間が予め設定された時間（例えば、８時間等）になっ
たとき、エアフィルタに一定量の塵埃が付着した（目詰
まりを起こした）と判断して、エアフィルタの目詰まり
を清掃するようになっている（これを従来技術１とい
う）。

【０００６】また、このような運転時間によって清掃時
期を判断する方法の他にも、例えばファンの回転数から
エアフィルタの汚れ具合を検知するもの（特開昭５９−
１５３０１５号公報：これを従来技術２という）や、イ
オン化電極と対向電極とで構成されるイオン起風部の風
速を検知して清掃時期を判断するもの（特開昭６１−１
４９２６０号公報：これを従来技術３という）なども提
案されている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
た従来技術２及び従来技術３のものは、エアフィルタ及
び対向電極に塵埃が付着することによって、内部の風速
が変化することが前提となっている。つまり、塵埃が付
着することにより、この付着した塵埃に阻止されて内部
の風速が徐々に低下するような内部構造であることが大
前提となっている。従って、このような構造になってい
ないもの（すなわち、塵埃が付着しても内部を流れる空
気の風速があまり又はほとんど変化しない構造のもの）
には、全く適用できないといった問題があった。

【０００８】また、上記した従来技術１のものは、単に
運転時間のみでエアフィルタの清掃時期（すなわち、本
発明で言えば塵埃除去モードの実行タイミング）を判断
している。しかしながら、運転時間と集塵電極に付着す
る塵埃の量とは必ずしも一致しない。例えば、空気調和
機のファン（クロスフロー型のファン）の回転モードが
複数種類（例えば、強、中、弱の３種類）ある場合、弱
の状態で８時間運転を継続した場合と、強の状態で８時
間運転を継続した場合とでは、８時間後の集塵電極に付
着する塵埃の量は当然違ってくる。また、自動運転モー
ドの場合には、室内の状態に応じてファンの回転モード
が自動的に切り換わるため、８時間経過後の塵埃の付着
量を予測することも困難である。

【０００９】そのため、運転時間のみで塵埃除去モード
の実行タイミングを判断した場合、集塵電極に塵埃があ
まり付着していないにも係わらず塵埃除去モードが実行
されたり、集塵電極に塵埃が一定量以上付着しているに
も係わらず塵埃除去モードが実行されなかったりすると
いった不具合があった。ところで、例えば室内の空気の
汚れが一定であったとすると、集塵電極に付着する塵埃
の量は、空気調和機の中に吸入された空気の量にほぼ比
例すると考えられる。完全に密閉した状態の静止空間
（内部での人や物の動きの無い空間）では、空気調和機
を運転させて集塵装置を稼働させると、空気中の塵埃は
時間とともに確実に減少するから、この場合には、集塵
電極に付着する塵埃の量と、空気調和機の中に吸入され
た空気の量とは必ずしも比例しない。

【００１０】しかしながら、実際の使用状態を考える
と、ファンを回転させることによる空気の循環によって
風が発生し、この風が畳や絨毯に付着している埃を巻き
上げる原因にもなる。また、人の出入りによっても埃は
たつし、室内で人が歩いたり子供がはしゃいだりしても
埃はたつ。さらに、煙草を吸った場合には大量の煙も出
ることになる。このように、実際の生活空間では、塵埃
は常に発生していると考えられるので、集塵電極に付着
する塵埃の量と、空気調和機の中に吸入された空気の量
とはほぼ比例すると考えて差し支えなく、運転時間だけ
で集塵電極に付着した塵埃の量を予測するよりは、はる
かに正確に塵埃量を予測することができる。

【００１１】本発明はこのような点に着目して創案され
たもので、その目的は、集塵電極に付着している塵埃の
量をほぼ正確に判定して、適切なタイミングで塵埃除去
モードを実行できるようにした空気清浄機能を有する電
気機器を提供することにある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明の請求項１記載の空気清浄機能を有する電気
機器は、複数の回転モードを有するファンの回転によっ
て外部空気を吸入し、内部に設けられた集塵装置によっ
て前記吸入空気に含まれる塵や埃を集塵することによ
り、清浄化した空気を外部に吐出する空気清浄機能を有
する電気機器において、前記ファンの各回転モードに応
じた単位時間当たりの風量を予め記憶している風量記憶
部と、前記ファンの各回転モードでの運転時間を運転開
始時からそれぞれ計測する運転時間計測部と、前記風量
記憶部に記憶されている風量と前記運転時間計測部によ
って計測された運転開始時からの各回転モードでの運転
時間とに基づいて、運転開始時からの風量の総和を演算
によって求める風量総和演算部と、この風量総和演算部
で演算された総和風量に基づいて前記集塵装置での集塵
量を判定する集塵量判定部とを備えた構成とする。

【００１３】また、本発明の請求項２記載の空気清浄機
能を有する電気機器は、請求項１記載のものにおいて、
前記集塵量判定部は、前記風量総和演算部で演算された
総和風量が予め設定された空気量に達したとき、前記集
塵装置の清掃開始条件を示す指示信号を出力する構成と
する。

【００１４】また、本発明の請求項３記載の空気清浄機
能を有する電気機器は、複数の回転モードを有するファ
ンの回転によって外部空気を吸入し、内部に設けられた
集塵装置によって前記吸入空気に含まれる塵や埃を集塵
することにより、清浄化した空気を外部に吐出する空気
清浄機能を有する電気機器において、前記ファンの各回
転モードに応じた単位時間当たりの風量を予め記憶して
いる風量記憶部と、前記ファンの各回転モードに応じた
塵埃の捕捉効率を予め記憶している捕捉効率記憶部と、
前記ファンの各回転モードでの運転時間を運転開始時か
らそれぞれ計測する運転時間計測部と、前記風量記憶部
に記憶されている風量と前記運転時間計測部によって計
測された運転開始時からの各回転モードでの運転時間と
に基づいて、各回転モードごとの風量和を求めるととも
に、その求めた風量和に前記捕捉効率記憶部に記憶され
ている捕捉効率を加味して、各回転モードごとの疑似風
量和を求め、これら疑似風量和を加算することにより、
運転開始時からの疑似風量の総和を求める疑似風量総和
演算部と、この疑似風量総和演算部で演算された疑似総
和風量に基づいて前記集塵装置での集塵量を判定する集
塵量判定部とを備えた構成とする。

【００１５】また、本発明の請求項４記載の空気清浄機
能を有する電気機器は、請求項３記載のものにおいて、
前記集塵量判定部は、前記疑似風量総和演算部で演算さ
れた疑似総和風量が予め設定された空気量に達したと
き、前記集塵装置の清掃開始条件を示す指示信号を出力
する構成とする。また、本発明の請求項５記載の空気清
浄機能を有する電気機器は、請求項２又は４記載のもの
において、前記集塵装置は、放電電極と加熱部を有する
集塵電極とからなり、前記集塵量判定部からの指示信号
に基づき、前記加熱部を加熱させて前記集塵電極に付着
した塵埃を除去する構成とする。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して説明する。図３は、本発明の空気清浄
機能を有する電気機器の側面より見た断面図であって、
本実施形態では、空気調和機に適用した例を示してい
る。この空気調和機は、前面が吸引口２として開口して
おり、この吸引口２の下方（前面下方）に吐出口３が設
けられたケース本体１と、このケース本体１の吸引口２
に装着される開閉式の前面パネル１０と、ケース本体１
の吸引口２に臨んでケース本体１内に設けられた熱交換
器２０と、この熱交換機２０を経由して吸引口２から吐
出口３へ空気を流通させるために、吐出口３の奥側近傍
に設けられたクロスフロー型のファン３０と、熱交換器
２０の背面側の空気通路に配置された電子式の集塵装置
４０とを備えている。

【００１７】ケース本体１の天板部４及び前面パネル１
０の前面には、それぞれ空気を吸入するための上面グリ
ル５及び前面グリル１１が形成されている。また、ケー
ス本体１の吐出口３には、角度調整式のルーバ６が設け
られており、前面パネル１０と熱交換器２０との間に
は、エアーフィルタ５０が設けられている。また、ケー
ス本体１の垂直な背面板７の表面に熱遮蔽板４８が取り
付けられており、この熱遮蔽板４８の正面に、集塵装置
４０が取り付けられている。

【００１８】すなわち、集塵装置４０は、図３及び図４
に示すように、水平に設けられた筒形状の集塵電極４１
と、この集塵電極４１の前方側のやや上方位置において
水平に張設された放電電極４２と、集塵電極４１に付着
した塵埃を除去するための棒状のヒータ（シーズヒータ
等）４３とを備えている。集塵電極４１は、ヒータ４３
を内方する形で設けられており、その内方したヒータ４
３によって熱遮蔽板４８に水平に支持されている。ま
た、集塵電極４１は、その両端部分が放電電極４２から
離れる方向に屈曲されており、放電電極４２を熱遮蔽板
４８に張設するためにその両端部に取り付けられたスプ
リング４４，４４との距離を、放電しない一定の距離に
保つように設けられている。また、集塵電極４１の表面
には、アルミナやゼオライトといったセラミックの触媒
が溶着されている。このような構造とすることによっ
て、集塵装置４０及び熱遮蔽板４８は、いずれも熱交換
器２０の背面側の空気通路を上から下に向かう空気の流
れに沿うものとなる。

【００１９】次に、上記構成の空気調和機の動作につい
て説明する。空気調和機の自動運転中、室内の空気は、
図３中に実線の矢符で示すように、ファン３０が作動す
ることによって前面パネル１０の前面グリル１１及びケ
ース本体１の上面グリル５からケース本体１内に流入
し、熱交換器２０を通過した後、背面側の空気通路を上
から下に移動し、ファン３０を経て吐出口３から室内に
吐出される。

【００２０】このとき、熱交換器２０の背面側の空気通
路には集塵装置４０が設けられており、その放電電極４
２と集塵電極４１との間には高電圧が印加されている。
そのため、放電電極４２と集塵電極４１との間には、図
５に破線で示すように電気力線が発生し、これにより放
電電極４２の周囲の空気中に存在する塵埃６０がイオン
化され、集塵電極４１に引き寄せられて付着する。その
結果、熱交換器２０を通過した空気は、その背面側の空
気通路を通過する過程で清浄化されて室内に再び吐出さ
れる。

【００２１】図１は、このような自動運転によって集塵
電極４１に付着した塵埃６０を除去する塵埃除去モード
を実行するための回路構成を含む、空気調和機の電気的
構成を示している。図１は、請求項１、２及び５に対応
している。すなわち、運転キー７２ａや運転停止キー７
２ｂなどの空気調和機を動作させるために必要な各種キ
ーが接続されたキー入力部７２は、空気調和機全体の動
作制御を行うマイコン制御部７１に接続されている。マ
イコン制御部７１は、図示しない周知の冷凍サイクルを
備えた冷暖房駆動系７３を制御するとともに、ファン駆
動部７４を制御して、ファン３０を任意の回転モードで
回転させる。本例では、ファン３０の回転モードとし
て、「強」、「中」、「弱」の３種類の回転モードが設
定されているものとする。

【００２２】また、マイコン制御部７１は、集塵駆動部
７５を制御して、集塵装置４０の放電電極４２と集塵電
極４１との間に高電圧を印加する。集塵駆動部７５は、
図示は省略しているが、ＡＣ電源を整流する整流回路と
高圧ユニットとを備えている。また、マイコン制御部７
１は、ヒータ駆動部７６を制御してヒータ４３に通電
し、ヒータ４３を加熱させて集塵電極４１の表面に付着
した塵埃を除去（触媒との反応によって二酸化炭素と水
とに分解）する。

【００２３】また、マイコン制御部７１の各出力は、タ
イマー部（運転時間計測部）７７と風量総和演算部７８
とに導かれており、タイマー部７７の出力は、風量総和
演算部７８に導かれている。また、風量総和演算部７８
には、風量記憶部７９の出力が導かれており、風量総和
演算部７８の出力は、内部に基準空気量Ｒが設定された
集塵量判定部８０に導かれている。そして、集塵量判定
部８０の出力が、マイコン制御部７１に導かれた構成と
なっている。

【００２４】タイマー部７７は、ファン３０の各回転モ
ードでの運転時間を運転開始時からそれぞれ計測し、そ
の計測値を風量総和演算部７８に出力する。つまり、タ
イマー部７７は、マイコン制御部７１からの起動信号に
よって運転時間の計測を開始し、モード切換信号によっ
て計測値をクリアし、運転停止信号によって計測値をク
リアするとともに計測動作を停止するようになってい
る。風量記憶部７９には、ファン３０の各回転モードに
応じた単位時間当たりの風量が予め記憶されている。

【００２５】風量総和演算部７８は、風量記憶部７９に
記憶されている風量と、タイマー部７７によって計測さ
れた運転開始時からの各回転モードでの運転時間とに基
づいて、運転開始時からの風量の総和を演算によって求
める。集塵量判定部８０は、風量総和演算部７８で演算
された総和風量が、予め設定された基準空気量Ｒに達し
たとき、集塵装置４０の清掃開始条件を示す指示信号を
マイコン制御部７１に出力する。ここで、基準空気量Ｒ
は、予め実験等によって求めておく。発明が解決しよう
とする課題のところでも述べたように、集塵電極４１に
付着する塵埃の量と、空気調和機の中に吸入された空気
の量とはほぼ比例すると考えられるので、実際の生活空
間に近い状態で実験を行い、集塵電極４１に付着した塵
埃の量が清掃を必要とする量に達したときの風量総和を
求め、これを基準空気量Ｒとすればよい。

【００２６】マイコン制御部７１は、集塵量判定部８０
からの指示信号に基づき、所定のタイミングで塵埃除去
モードを実行する。すなわち、ヒータ駆動部７５を制御
してヒータ４３に通電し、ヒータ４３を加熱させて集塵
電極４１に付着した塵埃を除去する。

【００２７】ここで、風量総和演算部７８での演算処理
動作及び集塵量判定部８０での判定処理動作について説
明する。上記した如く、本例では、ファン３０の回転モ
ードとして、「強」、「中」、「弱」の３種類の回転モ
ードが設定されており、各回転モードにおけるファン３
０の回転数をａ１（強）、ｂ１（中）、ｃ１（弱）と
し、そのときの単位時間当たりの風量をａ２（強）、ｂ
２（中）、ｃ２（弱）とする。すなわち、風量記憶部７
９には、これらの風量データ（ａ２、ｂ２、ｃ２）が記
憶されている。この状態で、運転キー７２ａが押される
と、マイコン制御部７１が自動運転モードを実行する。
すなわち、予め設定された室内温度となるように冷暖房
駆動系７３を制御し、ファン３０の回転速度を強、中、
弱のいずれかに切り換えながら制御する。このとき、マ
イコン制御部７１は、運転キー７２ａが押されると、タ
イマー部７７に起動信号を出力し、タイマー部７７での
計測を開始させる。また、マイコン制御部７１は運転開
始時のファン３０の回転モードを示すモード信号を風量
総和演算部７８に出力する。

【００２８】風量総和演算部７８は、このモード信号に
基づいてファン３０の回転速度を判断し、その回転速度
に対応する単位時間当たりの風量を風量記憶部７９から
読み出し、この読み出した風量とタイマー部７７によっ
て計測されるその回転モードでの運転時間とから、その
回転モードでの風量総和を演算する。ここで、風量総和
演算部７８での風量総和の具体的な演算例として、運転
開始時にファン３０が回転モード「強」で回転を開始
し、その回転モード「強」でＡ１時間運転した後、次に
回転モードを「中」に切り換えてＢ１時間運転し、次に
回転モードを「弱」に切り換えてＣ１時間運転した場合
について具体的に説明する。

【００２９】この場合、運転開始直後のモード信号によ
って示されたファン３０の回転モードは「強」（すなわ
ち、回転数ａ１）であるから、風量総和演算部７８は、
風量記憶部７９から回転数ａ１に対応する単位時間当た
りの風量ａ２を読み出す。この後、Ａ１時間経過してマ
イコン制御部７１が運転モードを自動的に切り換え、フ
ァン３０の回転モードが「強」から「中」に切り換えら
れると、マイコン制御部７１はタイマー部７７にリセッ
ト信号を出力するとともに、風量総和演算部７８にモー
ド信号（回転モード「中」を示す信号）を出力する。タ
イマー部７７は、リセット信号を受け取ると、それまで
の計測値Ａ１を風量総和演算部７８に出力した後、その
計測値をリセットして、再び計測を開始する。一方、風
量総和演算部７８は、風量記憶部７９から読み出した単
位時間当たりの風量ａ２と、タイマー部７７から入力さ
れた計測値（運転時間）Ａ１とに基づいて、回転モード
「強」での風量総和（ａ２×Ａ１）を演算し、これを内
部メモリに一旦記憶する。

【００３０】次に、風量総和演算部７８は、マイコン制
御部７１から入力された回転モード「中」（回転数ｂ
１）を示すモード信号に基づき、風量記憶部７９から回
転数ｂ１に対応する単位時間当たりの風量ｂ２を読み出
す。この後、Ｂ１時間経過してマイコン制御部７１が運
転モードを自動的に切り換え、ファン３０の回転モード
が「中」から「弱」に切り換えられると、マイコン制御
部７１はタイマー部７７にリセット信号を出力するとと
もに、風量総和演算部７８にモード信号（回転モード
「弱」を示す信号）を出力する。タイマー部７７は、リ
セット信号を受け取ると、それまでの計測値Ｂ１を風量
総和演算部７８に出力した後、その計測値をリセットし
て、再び計測を開始する。

【００３１】一方、風量総和演算部７８は、風量記憶部
７９から読み出した単位時間当たりの風量ｂ２と、タイ
マー部７７から入力された計測値（運転時間）Ｂ１とに
基づいて、回転モード「中」での風量総和（ｂ２×Ｂ
１）を演算し、内部メモリに記憶している風量総和（ａ
２×Ａ１）に加算して、これを新たな風量総和（ａ２×
Ａ１＋ｂ２×Ｂ１）として内部メモリに更新記憶する。

【００３２】次に、風量総和演算部７８は、マイコン制
御部７１から入力された回転モード「弱」（回転数ｃ
１）を示すモード信号に基づき、風量記憶部７９から回
転数ｃ１に対応する単位時間当たりの風量ｃ２を読み出
す。この後、Ｃ１時間経過してマイコン制御部７１が運
転モードを自動的に切り換え、ファン３０の回転モード
が例えば「弱」から再び「強」に切り換えられると、マ
イコン制御部７１はタイマー部７７にリセット信号を出
力するとともに、風量総和演算部７８にモード信号（回
転モード「強」を示す信号）を出力する。タイマー部７
７は、リセット信号を受け取ると、それまでの計測値Ｃ
１を風量総和演算部７８に出力した後、その計測値をリ
セットして、再び計測を開始する。

【００３３】一方、風量総和演算部７８は、風量記憶部
７９から読み出した単位時間当たりの風量ｃ２と、タイ
マー部７７から入力された計測値（運転時間）Ｃ１とに
基づいて、回転モード「弱」での風量総和（ｃ２×Ｃ
１）を演算し、内部メモリに記憶している風量総和（ａ
２×Ａ１＋ｂ２×Ｂ１）に加算して、これを新たな風量
総和（ａ２×Ａ１＋ｂ２×Ｂ１＋ｃ２×Ｃ１）として内
部メモリに更新記憶する。風量総和演算部７８では、フ
ァン３０の回転モードが切り換わるたびに、上記の各演
算を実行し、その演算結果を、内部メモリに記憶してい
るそれまでの風量総和に加算して更新記憶する。

【００３４】その結果、運転停止キー７２ｂが押されて
自動運転が停止されるまでの間に、ファン３０が回転モ
ード「強」で運転された時間の総和をＡ（Ａ１＋Ａ２＋
・・・）、回転モード「中」で運転された時間の総和を
Ｂ（Ｂ１＋Ｂ２＋・・・）、回転モード「弱」で運転さ
れた時間の総和をＣ（Ｃ１＋Ｃ２＋・・・）とすると、
風量総和演算部７８の内部メモリには、（ａ２×Ａ＋ｂ
２×Ｂ＋ｃ２×Ｃ）の風量総和が記憶されていることに
なる。

【００３５】風量総和演算部７８では、運転停止キー７
２ｂが押されて自動運転が停止すると、内部メモリに記
憶している風量総和のデータ（ａ２×Ａ＋ｂ２×Ｂ＋ｃ
２×Ｃ）を集塵量判定部８０に出力する。集塵量判定部
８０では、この風量総和演算部７８から入力される風量
総和（ａ２×Ａ＋ｂ２×Ｂ＋ｃ２×Ｃ）と、内部に設定
された基準空気量Ｒとを比較し、（ａ２×Ａ＋ｂ２×Ｂ
＋ｃ２×Ｃ）＞Ｒとなったとき、集塵装置４０の清掃開
始条件を示す指示信号をマイコン制御部７１に出力す
る。

【００３６】マイコン制御部７１は、この指示信号に基
づき、例えば運転停止キー７２ｂが押されて冷房運転
（又は暖房運転）を停止した後、所定の時間（例えば３
０分等）経過してから塵埃除去モードを実行する。すな
わち、ヒータ駆動部７５を制御してヒータ４３に通電
し、ヒータ４３を加熱させて集塵電極４１に付着した塵
埃を除去（触媒との反応によって二酸化炭素と水とに分
解）する。この塵埃除去モードは、例えば１８分から２
０分程度実行され、集塵電極４１に付着した塵埃を徐々
に分解することによって、分解時の匂いや煙等が発生し
ないようにしている。

【００３７】なお、上記実施形態では、ファン３０の回
転モードが切り換わるたびにタイマー部７７から入力さ
れる計測値に基づいて、風量総和演算部７８で風量総和
の演算処理を行うように構成しているが、タイマー部７
７から計測値をリアルタイムに又は一定時間ごとに風量
総和演算部７８に入力し、風量総和演算部７８では、タ
イマー部７７から計測値が入力されるたびに風量総和を
演算し、順次加算していくように構成してもよい。ま
た、上記実施形態では、運転停止キー７２ｂが押されて
自動運転が停止すると、風量総和演算部７８の内部メモ
リに記憶している風量総和のデータを集塵量判定部８０
に出力するように構成しているが、例えば一定時間ごと
に又はファン３０の回転モードが切り換わるたびに風量
総和のデータを集塵量判定部８０に出力し、集塵量判定
部８０は、その都度、風量総和と基準空気量Ｒとを比較
するように構成してもよい。

【００３８】さらに、上記実施形態では、集塵量判定部
８０からの指示信号に基づき、運転停止キー７２ｂが押
されて冷房運転（又は暖房運転）を停止した後、所定の
時間（例えば３０分等）経過してから塵埃除去モードを
実行するように構成しているが、指示信号が入力された
とき、冷房又は暖房の自動運転を停止し、その時点で塵
埃除去モードを実行するように構成してもよい。すなわ
ち、指示信号に基づいて塵埃除去モードをどのタイミン
グで実行するかは、任意に設定すればよい。さらにま
た、上記実施形態では、本発明の電気機器として空気調
和機を例に挙げているが、空気清浄機自体や、据え置き
型の石油、電気又はガスファンヒータなどにも適用可能
である。

【００３９】図２は、本発明の空気清浄機能を有する空
気調和機の他の実施形態を示しており、請求項３、４及
び５に対応している。本実施形態の空気調和機は、ファ
ン３０の各回転モードに応じた塵埃の捕捉効率を予め記
憶している捕捉効率記憶部９１と、風量記憶部７９に記
憶されている風量とタイマー部７７によって計測された
運転開始時からの各回転モードでの運転時間とに基づい
て、各回転モードごとの風量和を求めるとともに、その
求めた風量和に捕捉効率記憶部９１に記憶されている捕
捉効率を加味して、各回転モードごとの疑似風量和を求
め、これら疑似風量和を加算することにより、運転開始
時からの疑似風量の総和を求める疑似風量総和演算部９
２とを備えた構成となっている。その他の構成は、図１
に示したものと同様であるので、ここでは同符号を付す
こととし、詳細な説明を省略する。

【００４０】すなわち、本実施形態では、捕捉効率とい
う概念を新たに導入している。空気中に浮遊している塵
埃は、図５に示すように、主に放電電極４２と集塵電極
４１との間を通過するときにイオン化され、集塵電極４
１に引き寄せられて付着（捕捉）される。このとき、放
電電極４２と集塵電極４１との間を通過する塵埃６０
は、図６に示すように、有効電界範囲内では、ファン３
０の回転によって強制的に循環される方向（空気の流れ
方向）であるＸ方向（風速）と、電極間の電気力線によ
って引き寄せられる方向であるＹ方向とのベクトル和で
あるＺ方向に移動することになる。

【００４１】この場合、電気力線によって引き寄せられ
るＹ方向の力の大きさは一定であるため、有効電界範囲
内での塵埃６０の移動方向は、ファン３０の回転によっ
て強制的に循環されるＸ方向の速度に依存することにな
る。つまり、Ｘ方向の速度が速い場合（ファン３０の回
転モードが例えば「強」である場合：Ｘ′）には、図６
に破線（Ｚ′）で示すように、塵埃６０は集塵電極４１
から外れる方向に移動することになる。この場合、有効
電界範囲内を移動するに伴って、電気力線の方向は変わ
る（常に集塵電極４１に向かう）ので、塵埃６０も図６
中の矢符ＺやＺ′方向に直線的に進むのではなく、厳密
には集塵電極４１に引き寄せられるように弧を描いて進
むことになる。

【００４２】しかしながら、ファン３０の回転によって
強制的に循環されるＸ方向の速度が速い場合には、塵埃
６０が集塵電極４１に到達する前に有効電界範囲内を抜
けてしまう場合があるため、塵埃６０が集塵電極４１に
捕捉されるかどうかは、有効電界範囲内を通過するとき
の塵埃６０のＸ方向の速度による。また、同じ速度で通
過しても、塵埃６０の重量が軽い場合にはＸ方向への慣
性力が小さく、重量が重い場合にはＸ方向への慣性力が
大きいため、塵埃６０自体の重量も、集塵電極４１に捕
捉されるかどうかの要因となる。

【００４３】つまり、有効電界範囲内での塵埃６０の移
動方向は、ファン３０の回転によって強制的に循環され
るＸ方向の速度と、塵埃６０自体の重量（すなわち、慣
性力）とに専ら依存することになる。このことは、集塵
電極４１に捕捉される塵埃６０の捕捉効率が、有効電界
範囲内での塵埃６０の速度と重量とによって変化し、速
度が速くなる程、まは重量が重くなる程、捕捉効率が低
下することを意味している。

【００４４】すなわち、集塵電極４１での単位時間当た
りの集塵量は、空気調和機の中に吸入される空気の量
（吸入速度）にほぼ比例して増加する反面、吸入速度が
速くなるに従って捕捉効率が低下する分だけ減少すると
いった、相反する結果となる。図７は、この相反する結
果を図示したグラフである。図中、破線で示したものが
吸入速度に対する捕捉効率の変化を示し、二点鎖線で示
したものが吸入速度のみに基づいて算出した単位時間当
たりの集塵量（集塵能力）の変化を示し、実線で示した
ものが捕捉効率を考慮した集塵電極４１での単位時間当
たりの実際の集塵量（集塵能力）の変化を示している。

【００４５】ここで、ファン３０の回転モードである
「弱」、「中」、「強」における捕捉効率をそれぞれ
「１」、「０．９１７」「０．８５７」とし、吸入速度
のみに基づいて集塵電極４１の集塵量を計算した場合の
「弱」での集塵量を「１」、「中」での集塵量を「１．
２」、「強」での集塵量を「１．４」とすると、吸入速
度と捕捉効率とに基づいて集塵電極４１の集塵量を計算
した場合の「弱」での集塵量は「１」、「中」での集塵
量は約「１．１」、「強」での集塵量は約「１．２」と
なる。ただし、捕捉効率の値は、電極間距離や集塵電極
４１の形状及び寸法等によって大きく異なるため、一律
に決定できるものではない。そのため、捕捉効率の値に
ついては、予め実験等によって求めておくのがよい。

【００４６】本実施形態では、このようなファン３０の
各回転モードでの捕捉効率の値を捕捉効率記憶部９１に
予め記憶している。上記の例で言えば、ファン３０の回
転モードが「弱」のときの捕捉効率Ｌ１として「１」、
ファン３０の回転モードが「中」のときの捕捉効率Ｌ２
として「０．９１７」、ファン３０の回転モードが
「強」のときの捕捉効率Ｌ３として「０．８５７」の各
値が捕捉効率記憶部９１に記憶されている。

【００４７】疑似風量総和演算部９２は、風量記憶部７
９に記憶されている風量とタイマー部７７によって計測
された運転開始時からの各回転モードでの運転時間とに
基づいて、各回転モードごとの風量和を求めるととも
に、その求めた風量和に捕捉効率記憶部９１に記憶され
ている捕捉効率を乗算して、各回転モードごとの疑似風
量和を求め、これら疑似風量和を加算することにより、
運転開始時からの疑似風量の総和を求める。ここで、疑
似風量総和演算部９２での疑似風量総和の具体的な演算
例として、運転開始時にファン３０が回転モード「強」
で回転を開始し、その回転モード「強」でＡ１時間運転
した後、次に回転モードを「中」に切り換えてＢ１時間
運転し、次に回転モードを「弱」に切り換えてＣ１時間
運転した場合について具体的に説明する。

【００４８】この場合、運転開始直後のモード信号によ
って示されたファン３０の回転モードは「強」（すなわ
ち、回転数ａ１）であるから、疑似風量総和演算部９２
は、風量記憶部７９から回転数ａ１に対応する単位時間
当たりの風量ａ２を読み出す。この後、Ａ１時間経過し
てマイコン制御部７１が運転モードを自動的に切り換
え、ファン３０の回転モードが「強」から「中」に切り
換えられると、マイコン制御部７１はタイマー部７７に
リセット信号を出力するとともに、疑似風量総和演算部
９２にモード信号（回転モード「中」を示す信号）を出
力する。タイマー部７７は、リセット信号を受け取る
と、それまでの計測値Ａ１を疑似風量総和演算部９２に
出力した後、その計測値をリセットして、再び計測を開
始する。

【００４９】一方、疑似風量総和演算部９２は、風量記
憶部７９から読み出した単位時間当たりの風量ａ２と、
タイマー部７７から入力された計測値（運転時間）Ａ１
とに基づいて、回転モード「強」での風量和（ａ２×Ａ
１）を演算し、これに捕捉効率記憶部９１から読み出し
た回転モード「強」での捕捉効率Ｌ３を乗算して、疑似
風量和（ａ２×Ａ×Ｌ３）を求め、これを内部メモリに
一旦記憶する。

【００５０】次に、疑似風量総和演算部９２は、マイコ
ン制御部７１から入力された回転モード「中」（回転数
ｂ１）を示すモード信号に基づき、風量記憶部７９から
回転数ｂ１に対応する単位時間当たりの風量ｂ２を読み
出す。この後、Ｂ１時間経過してマイコン制御部７１が
運転モードを自動的に切り換え、ファン３０の回転モー
ドが「中」から「弱」に切り換えられると、マイコン制
御部７１はタイマー部７７にリセット信号を出力すると
ともに、疑似風量総和演算部９２にモード信号（回転モ
ード「弱」を示す信号）を出力する。タイマー部７７
は、リセット信号を受け取ると、それまでの計測値Ｂ１
を疑似風量総和演算部９２に出力した後、その計測値を
リセットして、再び計測を開始する。

【００５１】一方、疑似風量総和演算部９２は、風量記
憶部７９から読み出した単位時間当たりの風量ｂ２と、
タイマー部７７から入力された計測値（運転時間）Ｂ１
とに基づいて、回転モード「中」での風量和（ｂ２×Ｂ
１）を演算し、これに捕捉効率記憶部９１から読み出し
た回転モード「中」での捕捉効率Ｌ２を乗算して、疑似
風量和（ｂ２×Ｂ×Ｌ２）を求め、内部メモリに記憶し
ている疑似風量総和（ａ２×Ａ１×Ｌ３）に加算して、
これを新たな疑似風量総和（ａ２×Ａ１×Ｌ３＋ｂ２×
Ｂ１×Ｌ２）として内部メモリに更新記憶する。

【００５２】次に、疑似風量総和演算部９２は、マイコ
ン制御部７１から入力された回転モード「弱」（回転数
ｃ１）を示すモード信号に基づき、風量記憶部７９から
回転数ｃ１に対応する単位時間当たりの風量ｃ２を読み
出す。この後、Ｃ１時間経過してマイコン制御部７１が
運転モードを自動的に切り換え、ファン３０の回転モー
ドが例えば「弱」から再び「強」に切り換えられると、
マイコン制御部７１はタイマー部７７にリセット信号を
出力するとともに、疑似風量総和演算部９２にモード信
号（回転モード「強」を示す信号）を出力する。タイマ
ー部７７は、リセット信号を受け取ると、それまでの計
測値Ｃ１を疑似風量総和演算部９２に出力した後、その
計測値をリセットして、再び計測を開始する。

【００５３】一方、疑似風量総和演算部９２は、風量記
憶部７９から読み出した単位時間当たりの風量ｃ２と、
タイマー部７７から入力された計測値（運転時間）Ｃ１
とに基づいて、回転モード「弱」での風量和（ｃ２×Ｃ
１）を演算し、これに捕捉効率記憶部９１から読み出し
た回転モード「弱」での捕捉効率Ｌ１を乗算して、疑似
風量和（ｃ２×Ｃ１×Ｌ１）を求め、内部メモリに記憶
している疑似風量総和（ａ２×Ａ１×Ｌ１＋ｂ２×Ｂ１
×Ｌ２）に加算して、これを新たな疑似風量総和（ａ２
×Ａ１×Ｌ１＋ｂ２×Ｂ１×Ｌ２＋ｃ２×Ｃ１×Ｌ１）
として内部メモリに更新記憶する。

【００５４】疑似風量総和演算部９２では、ファン３０
の回転モードが切り換わるたびに、上記の各演算を実行
し、その演算結果を、内部メモリに記憶しているそれま
での疑似風量総和に加算して更新記憶する。その結果、
運転停止キー７２ｂが押されて自動運転が停止されるま
での間に、ファン３０が回転モード「強」で運転された
時間の総和をＡ（Ａ１＋Ａ２＋・・・）、回転モード
「中」で運転された時間の総和をＢ（Ｂ１＋Ｂ２＋・・
・）、回転モード「弱」で運転された時間の総和をＣ
（Ｃ１＋Ｃ２＋・・・）とすると、疑似風量総和演算部
９２の内部メモリには、（ａ２×Ａ×Ｌ３＋ｂ２×Ｂ×
Ｌ２＋ｃ２×Ｃ×Ｌ１）の疑似風量総和が記憶されてい
ることになる。

【００５５】疑似風量総和演算部９２では、運転停止キ
ー７２ｂが押されて自動運転が停止すると、内部メモリ
に記憶している疑似風量総和のデータ（ａ２×Ａ×Ｌ３
＋ｂ２×Ｂ×Ｌ２＋ｃ２×Ｃ×Ｌ１）を集塵量判定部８
０に出力する。集塵量判定部８０では、この疑似風量総
和演算部９２から入力される疑似風量総和（ａ２×Ａ×
Ｌ３＋ｂ２×Ｂ×Ｌ２＋ｃ２×Ｃ×Ｌ１）と、内部に設
定された基準空気量Ｒとを比較し、（ａ２×Ａ×Ｌ３＋
ｂ２×Ｂ×Ｌ２＋ｃ２×Ｃ×Ｌ１）＞Ｒとなったとき、
集塵装置４０の清掃開始条件を示す指示信号をマイコン
制御部７１に出力する。

【００５６】マイコン制御部７１は、この指示信号に基
づき、例えば運転停止キー７２ｂが押されて冷房運転
（又は暖房運転）を停止した後、所定の時間（例えば３
０分等）経過してから塵埃除去モードを実行する。すな
わち、ヒータ駆動部７５を制御してヒータ４３に通電
し、ヒータ４３を加熱させて集塵電極４１に付着した塵
埃を除去（触媒との反応によって二酸化炭素と水とに分
解）する。この塵埃除去モードは、例えば１８分から２
０分程度実行され、集塵電極４１に付着した塵埃を徐々
に分解することによって、分解時の匂いや煙等が発生し
ないようにしている。

【００５７】なお、上記実施形態では、ファン３０の回
転モードが切り換わるたびにタイマー部７７から入力さ
れる計測値に基づいて、疑似風量総和演算部９２で疑似
風量総和の演算処理を行うように構成しているが、タイ
マー部７７から計測値をリアルタイムに又は一定時間ご
とに疑似風量総和演算部９２に入力し、疑似風量総和演
算部９２では、タイマー部７７から計測値が入力される
たびに疑似風量総和を演算し、順次加算していくように
構成してもよい。

【００５８】また、上記実施形態では、運転停止キー７
２ｂが押されて自動運転が停止すると、疑似風量総和演
算部９２の内部メモリに記憶している風量総和のデータ
を集塵量判定部８０に出力するように構成しているが、
例えば一定時間ごとに又はファン３０の回転モードが切
り換わるたびに疑似風量総和のデータを集塵量判定部８
０に出力し、集塵量判定部８０は、その都度、疑似風量
総和と基準空気量Ｒとを比較するように構成してもよ
い。

【００５９】さらに、上記実施形態では、集塵量判定部
８０からの指示信号に基づき、運転停止キー７２ｂが押
されて冷房運転（又は暖房運転）を停止した後、所定の
時間（例えば３０分等）経過してから塵埃除去モードを
実行するように構成しているが、指示信号が入力された
とき、冷房又は暖房の自動運転を停止し、その時点で塵
埃除去モードを実行するように構成してもよい。すなわ
ち、指示信号に基づいて塵埃除去モードをどのタイミン
グで実行するかは、任意に設定すればよい。さらにま
た、上記実施形態では、本発明の電気機器として空気調
和機を例に挙げているが、空気清浄機自体や、据え置き
型の石油、電気又はガスファンヒータなどにも適用可能
である。

【００６０】最後に、本発明では実施の形態として、図
１に示す空気調和機と図２に示す空気調和機とをそれぞ
れ例示しており、図１に示す空気調和機では捕捉効率を
考慮しない形となっている。この点については、図２に
示す空気調和機の説明でも述べたように、捕捉効率は電
極間距離や集塵電極４１の形状及び寸法、さらには使用
環境等によって大きく影響されるため、これらの条件を
うまく設定することによって捕捉効率を考慮する必要の
ない集塵装置４０を作成することも可能であり、このよ
うな集塵装置４０では、図１に示した実施形態のものが
有効に適用できることになる。つまり、図２に示した空
気調和機において、ファン３０の「強」、「中」、
「弱」の全ての回転モードにおいて捕捉効率が「１」で
ある場合の実施形態が、図１に示した空気調和機であ
る。

【００６１】

【発明の効果】本発明の請求項１記載の空気清浄機能を
有する電気機器は、ファンの各回転モードに応じた単位
時間当たりの風量を予め記憶している風量記憶部と、フ
ァンの各回転モードでの運転時間を運転開始時からそれ
ぞれ計測する運転時間計測部と、風量記憶部に記憶され
ている風量と前記運転時間計測部によって計測された運
転開始時からの各回転モードでの運転時間とに基づい
て、運転開始時からの風量の総和を演算によって求める
風量総和演算部と、この風量総和演算部で演算された総
和風量に基づいて集塵装置での集塵量を判定する集塵量
判定部とを備えた構成としている。すなわち、風量総和
に基づいて集塵量を判定することから、集塵電極に付着
している塵埃の量をほぼ正確に判定することができる。

【００６２】また、本発明の請求項３記載の空気清浄機
能を有する電気機器は、ファンの各回転モードに応じた
単位時間当たりの風量を予め記憶している風量記憶部
と、ファンの各回転モードに応じた塵埃の捕捉効率を予
め記憶している捕捉効率記憶部と、ファンの各回転モー
ドでの運転時間を運転開始時からそれぞれ計測する運転
時間計測部と、風量記憶部に記憶されている風量と運転
時間計測部によって計測された運転開始時からの各回転
モードでの運転時間とに基づいて、各回転モードごとの
風量和を求めるとともに、その求めた風量和に捕捉効率
記憶部に記憶されている捕捉効率を加味して、各回転モ
ードごとの疑似風量和を求め、これら疑似風量和を加算
することにより、運転開始時からの疑似風量の総和を求
める疑似風量総和演算部と、この疑似風量総和演算部で
演算された疑似総和風量に基づいて集塵装置での集塵量
を判定する集塵量判定部とを備えた構成としている。す
なわち、風量総和の他に捕捉効率を加味したことによ
り、集塵電極に付着している塵埃の量をより正確に判定
することができる。

【００６３】また、本発明の請求項２記載の空気清浄機
能を有する電気機器は、風量総和演算部で演算された総
和風量が予め設定された空気量に達したとき、集塵装置
の清掃開始条件を示す指示信号を集塵量判定部から出力
するように構成し、本発明の請求項４記載の空気清浄機
能を有する電気機器は、疑似風量総和演算部で演算され
た疑似総和風量が予め設定された空気量に達したとき、
集塵装置の清掃開始条件を示す指示信号を集塵量判定部
から出力するように構成したので、この指示信号に基づ
いて、適切なタイミングで塵埃除去モードを実行するこ
とができる。

【００６４】また、本発明の請求項５記載の空気清浄機
能を有する電気機器は、集塵装置が放電電極と加熱部を
有する集塵電極とからなり、集塵量判定部からの指示信
号に基づき、加熱部を加熱させて集塵電極に付着した塵
埃を除去するように構成したので、適切なタイミングで
メンテナンスフリーの塵埃除去モードを実行することが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の空気清浄機能を有する電気機器の一実
施形態の電気的構成を示すブロック図である。

【図２】本発明の空気清浄機能を有する電気機器の他の
実施形態の電気的構成を示すブロック図である。

【図３】本発明の空気清浄機能を有する電気機器の側面
より見た断面図（端面図）である。

【図４】集塵装置の斜視図である。

【図５】集塵装置の集塵原理を説明するための図であ
る。

【図６】有効電界範囲内を通過する塵埃に作用する力を
説明するための図である。

【図７】吸入速度に対する捕捉効率の変化と、吸入速度
のみに基づいて算出した単位時間当たりの集塵量の変化
と、捕捉効率を考慮した集塵電極での単位時間当たりの
実際の集塵量の変化との関係を示すグラフである。

【符号の説明】

１ ケース本体 ２０ 熱交換器 ３０ ファン ４０ 集塵装置 ４１ 集塵電極 ４２ 放電電極 ４３ ヒータ ７１ マイコン制御部 ７２ キー入力部 ７３ 冷暖房駆動系 ７４ ファン駆動部 ７５ 集塵駆動部 ７６ ヒータ駆動部 ７７ タイマー部 ７８ 風量総和演算部 ７９ 風量記憶部 ８０ 集塵量判定部 ９１ 捕捉効率記憶部 ９２ 疑似風量総和演算部

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数の回転モードを有するファンの回転
   によって外部空気を吸入し、内部に設けられた集塵装置
   によって前記吸入空気に含まれる塵や埃を集塵すること
   により、清浄化した空気を外部に吐出する空気清浄機能
   を有する電気機器において、 前記ファンの各回転モードに応じた単位時間当たりの風
   量を予め記憶している風量記憶部と、 前記ファンの各回転モードでの運転時間を運転開始時か
   らそれぞれ計測する運転時間計測部と、 前記風量記憶部に記憶されている風量と前記運転時間計
   測部によって計測された運転開始時からの各回転モード
   での運転時間とに基づいて、運転開始時からの風量の総
   和を演算によって求める風量総和演算部と、 この風量総和演算部で演算された総和風量に基づいて前
   記集塵装置での集塵量を判定する集塵量判定部とを備え
   たことを特徴とする空気清浄機能を有する電気機器。
2. 【請求項２】 前記集塵量判定部は、前記風量総和演算
   部で演算された総和風量が予め設定された空気量に達し
   たとき、前記集塵装置の清掃開始条件を示す指示信号を
   出力することを特徴とする請求項１記載の空気清浄機能
   を有する電気機器。
3. 【請求項３】 複数の回転モードを有するファンの回転
   によって外部空気を吸入し、内部に設けられた集塵装置
   によって前記吸入空気に含まれる塵や埃を集塵すること
   により、清浄化した空気を外部に吐出する空気清浄機能
   を有する電気機器において、 前記ファンの各回転モードに応じた単位時間当たりの風
   量を予め記憶している風量記憶部と、 前記ファンの各回転モードに応じた塵埃の捕捉効率を予
   め記憶している捕捉効率記憶部と、 前記ファンの各回転モードでの運転時間を運転開始時か
   らそれぞれ計測する運転時間計測部と、 前記風量記憶部に記憶されている風量と前記運転時間計
   測部によって計測された運転開始時からの各回転モード
   での運転時間とに基づいて、各回転モードごとの風量和
   を求めるとともに、その求めた風量和に前記捕捉効率記
   憶部に記憶されている捕捉効率を加味して、各回転モー
   ドごとの疑似風量和を求め、これら疑似風量和を加算す
   ることにより、運転開始時からの疑似風量の総和を求め
   る疑似風量総和演算部と、 この疑似風量総和演算部で演算された疑似総和風量に基
   づいて前記集塵装置での集塵量を判定する集塵量判定部
   とを備えたことを特徴とする空気清浄機能を有する電気
   機器。
4. 【請求項４】 前記集塵量判定部は、前記疑似風量総和
   演算部で演算された疑似総和風量が予め設定された空気
   量に達したとき、前記集塵装置の清掃開始条件を示す指
   示信号を出力することを特徴とする請求項３記載の空気
   清浄機能を有する電気機器。
5. 【請求項５】 前記集塵装置は、放電電極と加熱部を有
   する集塵電極とからなり、前記集塵量判定部からの指示
   信号に基づき、前記加熱部を加熱させて前記集塵電極に
   付着した塵埃を除去することを特徴とする請求項２又は
   ４記載の空気清浄機能を有する電気機器。