空氣凈化器的制作方法

本發明涉及一種空氣凈化器。

背景技術：

以往已知有如下的空氣凈化器：在主體外殼內具有過濾器等空氣凈化部、以及風扇馬達等送風部，利用空氣凈化部除去(收集)通過使送風部驅動而從吸入口流入的空氣中所含的塵埃等(例如參照日本特開2015-64173號公報以及日本特開2002-89907號公報)。

上述那樣的空氣凈化器具備檢測空氣中所含的塵埃等微粒的污染檢測部(在日本特開2002-89907號公報中為灰塵檢測器)。該空氣凈化器基于污染檢測部的檢測結果而控制送風部的輸出。

這樣的空氣凈化器的污染檢測部具有發出光的發光元件、接受光的受光元件以及加熱部。加熱部產生上升氣流，將塵埃等微粒向污染檢測部的檢測區域內輸送。污染檢測部使發光元件的光向檢測區域內照射，利用受光元件接受從存在于檢測區域內的微粒反射的反射光，由此檢測微粒的有無。然后，污染檢測部將接受到的光轉換為電信號，并對電信號進行放大，以使得微型控制器等控制部容易處理。

然而，上述那樣的空氣凈化器的污染檢測部中，利用對加熱部進行加熱而產生的上升氣流向檢測區域內輸送塵埃等微粒，并對輸送至檢測區域內的微粒進行檢測。

但是，僅通過對加熱部進行加熱難以將花粉等比較大的微粒向檢測區域內輸送。因此，難以較高維持污染檢測部中的檢測精度。

技術實現要素：

本發明的目的在于，提供一種能夠提高污染檢測部中的微粒的檢測精度的空氣凈化器。

本發明的空氣凈化器具有主體外殼、送風部、空氣凈化部、污染檢測部以及控制部。主體外殼具備吸入口以及吹出口。送風部使從吸入口流入的空氣從吹出口吹出。空氣凈化部對從吸入口流入的空氣進行凈化。污染檢測部輸出與穿過檢測區域內的檢測對象的顆粒直徑相應的輸出信號。控制部基于輸出信號來判斷檢測區域內的檢測對象的顆粒直徑，基于該判斷結果來控制所述送風部的輸出。污染檢測部配置在伴隨著送風部的驅動而產生的空氣的流路上。

本發明的空氣凈化器能夠提高污染檢測部中的微粒的檢測精度。

附圖說明

圖1是實施方式中的空氣凈化器的立體圖。

圖2是實施方式中的空氣凈化器的概略剖視圖。

圖3是實施方式中的空氣凈化器的灰塵傳感器的概略結構圖。

圖4是表示實施方式中的空氣凈化器的電結構的框圖。

圖5是用于說明實施方式中的空氣凈化器的灰塵傳感器的配置形態的概略結構圖。

圖6A是用于說明實施方式中的空氣凈化器的“氣味·煙”動作的形態的空氣凈化器的概略剖視圖。

圖6B是用于說明實施方式中的空氣凈化器的“房屋灰塵”動作的形態的空氣凈化器的概略剖視圖。

圖6C是用于說明實施方式中的空氣凈化器的“花粉”動作的形態的空氣凈化器的概略剖視圖。

圖7A是用于說明實施方式中的空氣凈化器的灰塵傳感器的受光器信號以及脈沖信號的波形的圖。

圖7B是用于說明實施方式中的空氣凈化器的灰塵傳感器的受光器信號以及脈沖信號的波形的圖。

圖8是用于說明其它例子中的空氣凈化器的灰塵傳感器的配置形態的概略結構圖。

圖9是用于說明其它例子中的空氣凈化器的灰塵傳感器的配置形態的概略結構圖。

圖10是用于說明其它例子中的空氣凈化器的灰塵傳感器的配置形態的概略結構圖。

圖11是用于說明其它例子中的空氣凈化器的灰塵傳感器的配置形態的概略結構圖。

具體實施方式

以下，根據附圖來說明空氣凈化器的一實施方式。

[結構]

如圖1所示，本實施方式的空氣凈化器100具有大致箱狀的主體外殼1。在主體外殼1的前表面側設有吸入口2。另外，在主體外殼1的上表面(頂面)側設有吹出口3。

如圖1以及圖2所示，在吸入口2處，設有能夠裝卸的作為空氣凈化部的過濾器4。過濾器4具有兩種過濾器4a、4b。過濾器4a是例如收集塵埃、所謂PM2.5等的集塵過濾器。過濾器4b是例如除去臭味的除臭過濾器。即，過濾器4對從吸入口2流入的空氣進行凈化。在主體外殼1內收容作為送風部的風扇馬達5，該風扇馬達5使從吸入口2流入的空氣從吹出口3吹出。

另外，在過濾器4的前表面側以覆蓋過濾器4的方式設有能夠移動的面板6。面板6經由面板用致動器6a(參照圖4)與主體外殼1連接。面板用致動器6a是面板調整部的一個例子。面板用致動器6a使面板6整體在前后方向上移動、或者僅使面板6的下端部在前后方向上移動。

另外，在吹出口3設有能夠傾轉的氣窗7。氣窗7經由氣窗用致動器7a(參照圖4)與主體外殼1連接。氣窗用致動器7a使氣窗7傾轉。

如圖1以及圖2所示，在主體外殼1內設有作為污染檢測部的灰塵傳感器8。

更具體來說，如圖5所示，灰塵傳感器8配置在與設有過濾器4的流路R1不同的流路(風路)R2上。需要說明的是，設有灰塵傳感器8的流路R2與設有過濾器4的流路R1在下游側合流。而且，在設有灰塵傳感器8的流路R2與設有過濾器4的流路R1合流而成的合流流路R3中收容風扇馬達5。即，設有灰塵傳感器8的流路R2與設有風扇馬達5的合流流路R3連通。

如圖3以及圖4所示，灰塵傳感器8在傳感器殼體9內具有加熱部10與檢測部11。

如圖3所示，傳感器殼體9是中空的，具有直線狀的流路形成部12、以及在從流路形成部12脫離的位置處收容檢測部11的兩個檢測部收容部13、14。

在流路形成部12的基端部(在圖3中為下方)形成有能夠主要供空氣流入的開口部12a。另外，在流路形成部12的前端部(在圖3中為上方)形成有能夠主要供空氣流出的開口部12b。

加熱部10在流路形成部12的內部的基端部側被未圖示的支承部支承。

加熱部10例如是電阻元件。換句話說，加熱部10能夠利用通過供給電力而產生的加熱部10自身的熱量，使傳感器殼體9內產生上升氣流。需要說明的是，加熱部10只要可以產生恒定的發熱，則不限于電阻元件。

另外，兩個檢測部收容部13、14以及流路形成部12形成為，以流路形成部12為中心成為三叉形狀。即，檢測部收容部13與檢測部收容部14以流路形成部12為中心彼此位于相反側。

如圖4所示，檢測部11具有發光元件15、受光元件16、信號轉換部17。發光元件15照射光。受光元件16接受光并輸出與該光量相應的電信號(以下表示為“受光器信號”)。信號轉換部17將從受光元件16輸出的受光器信號轉換為與檢測出的微粒的量對應的脈沖狀的信號(以下表示為“輸出信號”)而向控制部21輸出。發光元件15收容于檢測部收容部13。另外，受光元件16收容于檢測部收容部14。

發光元件15例如是通過外加電源沿一方向照射光的LED或者半導體激光器。另外，受光元件16例如是根據接受的光量使導通電流變化的光電二極管。

如圖3所示，在發光元件15的光的照射方向上配置聚光透鏡15a。通過聚光透鏡15a聚集光，由此檢測區域Ar內的光量提高。另外，在受光元件16的受光方向上配置聚光透鏡16a。通過聚光透鏡16a聚集光，由此受光元件16中的光量提高。由此，能夠檢測微小的微粒。需要說明的是，聚光透鏡15a、16a用于提高光量。因此，若即使不配置聚光透鏡15a、16a也能夠滿足作為目的的檢測規格，則能夠省略聚光透鏡15a、16a。需要說明的是，在本實施方式中，檢測區域Ar配置在灰塵傳感器8的內部。即，檢測區域Ar配置在流路R2上。

如圖4所示，信號轉換部17具有放大電路18、比較電路19以及輸出電路20。

放大電路18對從受光元件16輸出的受光器信號進行放大，以使其在后面容易處理，向比較電路19輸出放大后的電信號。

比較電路19比較從放大電路18輸出的電信號與成為判斷基準值的閾值VA以及閾值VB。然后，比較電路19將脈沖信號作為比較結果向輸出電路20輸出。以下，將比較從放大電路18輸出的電信號的強度與閾值VA而得到的比較結果設為輸出A，將比較從放大電路18輸出的電信號的強度與閾值VB而得到的比較結果設為輸出B。

輸出電路20對由比較電路19輸出的脈沖信號進行適當轉換，以便容易被后述的控制部21處理，將轉換后的信號作為輸出信號向控制部21輸出。

如圖4所示，控制部21與風扇馬達5、灰塵傳感器8、面板用致動器6a、以及氣窗用致動器7a分別電連接，通過控制各部分而統一控制空氣凈化器100。控制部21通過控制各部分，由此以“氣味·煙”動作、“房屋灰塵”動作、以及“花粉”動作中的任一動作來控制空氣凈化器100。控制部21例如是微型控制器。

在例如灰塵傳感器8檢測出不足2μm的微粒的情況下，控制部21以“氣味·煙”動作來控制空氣凈化器100(參照圖6A)。在這種情況下，控制部21對面板用致動器6a進行控制而使面板6整體向前方移動。另外，控制部21控制氣窗用致動器7a而使氣窗7以相對于主體外殼1的底面成為大致90度的方式朝向上方。控制部21在該狀態下驅動風扇馬達5。

在例如灰塵傳感器8檢測出2μm以上且不足10μm的微粒的情況下，控制部21以“房屋灰塵”動作來控制空氣凈化器100(參照圖6B)。在這種情況下，控制部21對面板用致動器6a進行控制而僅使面板6的下部向前方移動，從而使面板6傾轉。另外，控制部21控制氣窗用致動器7a而使氣窗7以相對于主體外殼1的底面成為大致45度的方式傾轉。控制部21在該狀態下驅動風扇馬達5。

在例如灰塵傳感器8檢測出10μm以上的微粒的情況下，控制部21以“花粉”動作來控制空氣凈化器100(參照圖6C)。在這種情況下，控制部21對面板用致動器6a進行控制而僅使面板6的下部向前方移動，從而使面板6傾轉。另外，控制部21控制氣窗用致動器7a而使氣窗7以相對于主體外殼1成為大致30度的方式傾轉。控制部21在該狀態下驅動風扇馬達5。

另外，本實施方式的空氣凈化器100中，如上述那樣，由于設有灰塵傳感器8的流路R2與設有風扇馬達5的合流流路R3進行連通，因此通過變更風扇馬達5的轉速(輸出)，能夠變更流路R2中的風速(風量)。需要說明的是，例如風扇馬達5驅動時的吹出口3中的最小風量為1.1m³/min，最大風量為8.7m³/min。空氣凈化器100通過在該范圍內變更吹出口3中的風量，也能夠變更流路R2中的風速(風量)。

接下來，使用圖7A以及圖7B來說明由風量的差異引起的受光器信號的變化。

圖7A以及圖7B分別表示與彼此不同的顆粒直徑對應的、受光元件16的信號(受光器信號)的波形與向控制部21輸出的輸出信號的波形。圖7A以及圖7B中的檢測信號S1表示檢測出顆粒直徑為大約1μm且是1μm以上的微粒的情況下的受光器信號的波形。圖7A以及圖7B中的檢測信號S2表示檢測出顆粒直徑為大約2μm且是2μm以上的微粒的情況下的受光器信號的波形。圖7A以及圖7B中的檢測信號S3表示檢測出顆粒直徑為大約8μm且是8μm以上的微粒的情況下的受光器信號的波形。圖7A以及圖7B中的檢測信號S4表示檢測出顆粒直徑為大約10μm且是10μm以上的微粒的情況下的受光器信號的波形。

另外，圖7A示出風扇馬達5的最小風量即風量W1中的受光器信號的波形以及與之相伴的輸出信號的波形。而且，圖7B示出比風量W1大的風量W2中的受光器信號的波形以及與之相伴的輸出信號的波形。

由圖7A以及圖7B可知，微粒的顆粒直徑越大，受光器信號的強度越高，與之相伴，受光器信號的輸出時間也變長。另外，通過比較圖7A與圖7B可知，即使作為檢測對象的微粒的顆粒直徑相同，若風量不同，則受光器信號的波形也不同。更具體來說，即使微粒的顆粒直徑相同，若風量較小，則受光器信號的強度升高。

因此，在本實施方式中，將閾值VB設定為在風量W1的狀態下用于判斷作為檢測對象的微粒是不足2μm還是2μm以上的判斷基準。同樣，將閾值VA設定為在風量W1的狀態下用于判斷作為檢測對象的微粒是不足1μm還是1μm以上的判斷基準。在此，將閾值VB設定為在風量W2的狀態下用于判斷作為檢測對象的微粒是不足10μm還是10μm以上的判斷基準。另外，將閾值VA設定為在風量W2的狀態下用于判斷作為檢測對象的微粒是不足2μm還是2μm以上的判斷基準。在此，比較電路19在受光器信號的強度低于閾值VA的情況下作為輸出A輸出閉信號，在受光器信號的強度為閾值VA以上的情況下作為輸出A輸出開信號。另外，比較電路19在受光器信號的強度低于閾值VB的情況下作為輸出B輸出閉信號，在受光器信號的強度為閾值VB以上的情況下作為輸出B輸出開信號。以下，將輸出開信號的狀態表示為開狀態，將輸出閉信號的狀態表示為閉狀態。

換句話說，控制部21能夠根據輸出A以及輸出B的狀態與風扇馬達5的風量來判斷微粒的顆粒直徑。更具體來說，如下述那樣。

控制部21在風量W1的狀態下在輸出A以及輸出B均處于閉狀態的情況下，判斷為微粒不存在或者微粒的顆粒直徑不足1μm。控制部21在風量W1的狀態下在輸出A處于開狀態且輸出B處于閉狀態的情況下，判斷為微粒的顆粒直徑為1μm以上且不足2μm。控制部21在風量W1的狀態下在輸出A以及輸出B均處于開狀態的情況下，判斷為微粒的顆粒直徑為2μm以上。

控制部21在風量W2的狀態下在輸出A以及輸出B均處于閉狀態的情況下，判斷為微粒的顆粒直徑不足2μm。控制部21在風量W2的狀態下在輸出A處于開狀態且輸出B處于閉狀態的情況下，判斷為微粒的顆粒直徑為2μm以上且不足10μm。控制部21在風量W2的狀態下在輸出A以及輸出B均處于開狀態的情況下，判斷為微粒的顆粒直徑為10μm以上。

[作用]

說明如上述那樣構成的空氣凈化器100的作用(一動作例)。

另外，控制部21基于由灰塵傳感器8檢測出的微粒的顆粒直徑，以“氣味·煙”動作、“房屋灰塵”動作、“花粉”動作中的任一動作使空氣凈化器100動作。更具體來說，如下所述。

控制部21在風量W1時在輸出A以及輸出B均處于閉狀態的情況下、或者在風量W1時在輸出A處于開狀態且輸出B處于閉狀態的情況下、或者在風量W2時在輸出A以及輸出B均處于閉狀態的情況下，判斷為顆粒直徑不足2μm，實施“氣味·煙”動作。

控制部21在風量W1時在輸出A以及輸出B均處于開狀態的情況下、或者在風量W2時在輸出A處于開狀態且輸出B處于閉狀態的情況下，判斷為顆粒直徑為2μm以上且不足10μm，實施“房屋灰塵”動作。

控制部21在風量W2時在輸出A以及輸出B均處于開狀態的情況下，判斷為顆粒直徑為10μm以上，實施“花粉”動作。

需要說明的是，控制部21也可以通過由使用者對操作部進行操作而基于該操作來控制風扇馬達5的輸出。

[效果]

接下來，記載本實施方式的效果。

(1)空氣凈化器100具備主體外殼1、作為送風部的風扇馬達5、作為空氣凈化部的過濾器4、作為污染檢測部的灰塵傳感器8、以及控制部21。主體外殼1具備吸入口2以及吹出口3。風扇馬達5使從吸入口2流入的空氣從吹出口3吹出。過濾器4對從吸入口2流入的空氣進行凈化。灰塵傳感器8輸出與穿過檢測區域Ar內的檢測對象的顆粒直徑相應的輸出信號。控制部21基于輸出信號來判斷檢測區域Ar內的檢測對象的顆粒直徑，基于該判斷結果來控制風扇馬達5的輸出。灰塵傳感器8配置在伴隨著風扇馬達5的驅動而產生的空氣的流路R2上。

由此，利用風扇馬達5使僅借助加熱部10的上升氣流無法容易到達檢測區域Ar內的較大微粒容易地到達檢測區域Ar內。因此，空氣凈化器100能夠提高灰塵傳感器8中的微粒的檢測精度。

(2)控制部21通過控制風扇馬達5的輸出來變更檢測區域Ar中的風速。

由此，空氣凈化器100能夠使灰塵傳感器8中的受光器信號的強度變化。由此，使灰塵傳感器8中的微粒的顆粒直徑的檢測范圍移位。其結果是，灰塵傳感器8中的微粒的檢測精度提高。

(3)灰塵傳感器8配置在與配置有過濾器4的流路R1不同的流路R2上。

由此，灰塵傳感器8不會受到因過濾器4產生的流路R1中的風量減少的影響，能夠進行微粒的檢測。

(4)空氣凈化器100還具備面板6以及作為面板調整部的面板用致動器6a。面板6以相對于主體外殼1能夠移動的方式設置在比過濾器4靠上游側的位置。面板用致動器6a通過使面板6移動來調整從吸入口2流入的空氣的量。

由此，也能夠調整供灰塵傳感器8配置的流路R2的風速。

(5)控制部21基于預先設定的閾值VA以及閾值VB與輸出信號，判斷檢測區域Ar內的檢測對象的微粒的顆粒直徑，基于該判斷結果而控制風扇馬達5的輸出。即，由于設定多個閾值，因此使微粒的顆粒直徑的檢測精度進一步提高。

[變形例]

需要說明的是，上述實施方式也可以如以下那樣變更。

(1)在上述實施方式中，閾值VB被設定為，在風量W1的狀態下用于判斷作為檢測對象的微粒是不足2μm還是2μm以上的判斷基準，并且在風量W2的狀態下用于判斷作為檢測對象的微粒是不足10μm還是10μm以上的判斷基準。另外，閾值VA被設定為，在風量W1的狀態下用于判斷作為檢測對象的微粒是不足1μm還是1μm以上的判斷基準，并且在風量W2的狀態下用于判斷作為檢測對象的微粒是不足2μm還是2μm以上的判斷基準。但是，閾值的設定不限于此，只要能夠判斷想要檢測的顆粒直徑，則可以任意設定。另外，多個閾值也可以是三個以上的閾值。

(2)在上述實施方式中，采用了在與設有過濾器4的流路R1不同的流路R2上設置灰塵傳感器8的結構，但也可以不采用該結構。

如圖8所示，也可以采用在流路R1上相對于過濾器4在吸入口2側設置灰塵傳感器8的結構。

如圖9所示，也可以采用在設有過濾器4的流路R1的上游側以及設有灰塵傳感器8的流路R2的上游側將各流路合流的結構。換句話說，也可以采用從中途分支為流路R1與流路R2的結構。

如圖10所示，也可以采用在合流流路R3上設置過濾器4的結構。

如圖11所示，空氣凈化器100也可以具備作為風量調整部的擋板30。擋板30設置在配置有灰塵傳感器8的流路R2上，并調整流路R2內的風量。由此，能夠與流路R1獨立地調整流路R2的風速。需要說明的是，風量調整部只要可以調整流路R2內的風量，則不限于擋板30。另外，擋板30在圖11中在流路R2上相對于灰塵傳感器8設置在吸入口2側，但也可以相對于灰塵傳感器8設置在吹出口3側。

(3)在上述實施方式中，灰塵傳感器8的結構是在傳感器殼體9內具有加熱部10的結構，但不限定于該結構。只要灰塵傳感器8能夠使傳感器殼體9內產生上升氣流，則灰塵傳感器8電可以在傳感器殼體9的外部且是開口部12a附近具有加熱部10。另外，也可以采用省略加熱部10而僅利用風扇馬達5使灰塵傳感器8內產生氣流的結構。

(4)在上述實施方式中，采用了面板6能夠移動的結構，但也可以采用無法移動的結構、即固定了面板6的結構。

(5)在上述實施方式中，采用了從前表面側吸入室內的空氣的結構，但也可以采用從側面或背面吸入室內的空氣的結構。在這種情況下，優選以與吸入部位對應的方式設置過濾器4以及面板6。

(6)在上述實施方式中，由過濾器4a以及過濾器4b這兩者構成過濾器4，但也可以使過濾器4由一個過濾器構成、或者由三個以上過濾器構成。

(7)在上述實施方式中雖未特別說明，但空氣凈化器100例如也可以具備進行室內的加濕的加濕單元或者進行室內的除濕的除濕單元。

(8)也可以適當組合上述實施方式以及各變形例。

如以上那樣，本發明所涉及的空氣凈化器能夠提高灰塵傳感器中的微粒的檢測精度。因此，本發明也能夠適用于例如在其它空調裝置等中使用灰塵傳感器的結構。