作為普通家電得到消費者認知之后,空氣凈化器開始被要求具有多種多樣的功能,因此,近幾年來通過傳感器取得了長足的技術進步。第1是用于抓取空氣污物的“氣流控制”,第2是用于在污物擴散之前將其吸入的“傳感器”,第3是“加濕功能”。通過這些技術進步實現了“瘦身型、緊湊型”設計。
以往空氣凈化器的主要工作是去除香煙的煙氣及異味等飄浮在空氣中的物質。不過,自花粉癥病例開始增加,去除“花粉”開始受到重視。之后,在室內飼養寵物的家庭增多,近年來,作為兒童過敏原(引起過敏的病原物質)的“房間灰塵”成了需要解決的問題。
與粒子較小、較輕、飄浮在空氣中的氣味物質不同,房間灰塵的粒子較大、較重。因此,房間灰塵飄浮在室內的較低位置,過一段時間便會沉積在地板上,即便暫時凈化了室內的空氣,只要居住者進入室內、進行活動,房間灰塵又會飄揚起來。單葉片的機型是氣流向斜上方吹出,因此,當氣流碰到天花板、到達對面一側的房間角落時,勢頭已經衰減。其結果是,積存的花粉及房間灰塵被吸引到空氣凈化器進風口的途中,有一少部分會殘留在房間的角落里。
但是,配備了“雙葉片”的今年的機型由于氣流是向前方低處吹出,因此,能在較低位置產生循環的強氣流,從而能夠將灰塵吸入空氣凈化器。
“傳感器技術”進步的歷史與人們對于“空氣質量(空氣污染的種類和程度)”的認識以及時代需求的變遷密切相關。
1980年代,空氣凈化器追求的主要功能是“去除煙味”。在傳感器之中,空氣凈化器首先配備的是“氣味傳感器”。
氣味傳感器的功能是檢測空氣中漂浮著的“氣味”物質的濃度。當用金屬氧化物半導體制成的傳感器的表面吸附到氣味分子后,電傳導率將會增大,電阻值降低。傳感器通過檢測電阻值的變化判斷氣味物質的濃度。
灰塵傳感器的對象是比氣味物質更大的顆粒。其檢測使用的是光學方法。“當光線照到空氣的時候,如果空氣中存在灰塵,光線會發生散射。而灰塵傳感器就是通過測定反射的光量檢測灰塵。現在的傳感器測定的不只是量,還以某一閾值為基準,判斷灰塵的大小。按照現在的識別方法,如果灰塵通過時反射的光量變化大,則顆粒大,變化小,則顆粒小。”
就這樣,到1990年代中期,空氣凈化器已經能夠從氣味和灰塵兩個方面檢測空氣質量。但在那以后,人們對于“灰塵”的認識又發生了變化。在“灰塵”之中,尤其是“房屋灰塵(漂浮在地板上的灰塵等污物)”成為了關注的焦點。
而且,進入2000年代之后,在室內飼養寵物的家庭猛增。因此,除了氣味之外,包含狗皮屑、貓皮屑、螨蟲尸體等寵物產生的過敏物質在內的“房屋灰塵”,成為了引發過敏的罪魁禍首。
通過結合“雙葉片”技術與“氣味傳感器”、“房屋灰塵傳感器”(由“灰塵傳感器”更名)技術,實現了“根據氣味與灰塵(房屋灰塵)的量(濃度)清潔空氣”。
兩枚葉片可以根據空氣質量狀況獨立運轉。如果既沒有氣味(煙)也沒有房屋灰塵,兩枚葉片就會緩慢擺動,使空氣流動以便進行檢測。在只有味道時,兩枚葉片都固定朝向上方;只有房屋灰塵時,則都固定朝向前方。當二者同時存在時,葉片的動作會根據濃度(量)而發生變化。二者都比較少的時候,前面的葉片前傾,用于吹動房屋灰塵,后面的葉片則針對氣味,向上吹送氣流;在氣味小、房屋灰塵多的時候,前方葉片保持不變,后方葉片進行擺動,以起到增強吹動房屋灰塵的氣流(向前)的作用。相反時,后方葉片維持向上,前方葉片則進行擺動,以起到增強向上氣流的作用。當二者都比較多的時候,兩枚葉片則反復交替進行同時向前吹動房屋灰塵、同時向上吹動氣味(煙)的兩個“強力吸引”模式。
為了使用兩個傳感器與雙葉片技術,進行符合現場空氣質量的清潔,開發出了區分使用各種氣流的技術。2011年開始配備的“人體傳感器”技術也是為處理“房屋灰塵”,空氣凈化器所實現的技術進步之一。
房屋灰塵的顆粒比氣味物質更大、更重,因此最初會在室內較底的位置漂浮,過一段時間便會堆積在地板上。每當室內有人或動物活動的時候,灰塵就會從腳底重新飄起。
如果等到房屋灰塵飄起,被人體吸入之后再清潔空氣,對于預防過敏就起不到多大的作用。為此,“在污物擴散前將之吸收”的技術應運而生,這種技術改變了空氣凈化器“有了氣道和灰塵再打掃干凈”的常識。
當有人進入無人的房間時,之前堆積在地板上的房屋灰塵就會從腳底飄起,在房間中飛散,而上述技術就是“在人活動的一瞬間,檢測到紅外線的傳感器會帶動氣流,在房屋灰塵飛散之前,先行吸入灰塵”。
人體傳感器檢測的并不只是“有沒有人”。人體傳感器會忽略只有手和頭部的微小動作,當只是步行時判定活動量為‘小’,當蹦蹦跳跳、掃除時判定活動量為‘大’,把判斷結果反饋到集塵運轉的控制之中。對“提前清潔”的空氣清潔技術進行了強化的是“學習運轉”技術。
人的生活存在一定的模式。空氣凈化器能夠根據“氣味傳感器”和“房屋灰塵傳感器”積累的數據,學習并記憶用戶生活中污物的發生模式,例如“上午6點開始準備早餐”、“大多是下午7點回家”等等。根據這些數據,空氣凈化器能夠按照預想的空氣污濁程度提前進行運轉。
這樣,就能夠在從外面帶回家的花粉和氣味、地板上漂浮的房屋灰塵尚未擴散之前將其清潔干凈。
“提前空氣清潔”還能夠起到節能的效果。“在過去,即使室內沒人,沒有檢測到空氣污濁的時候,凈化器也會在風量自動模式下轉動風扇,保持微弱的氣流。這是因為如果不使室內空氣緩慢流動,當某處出現臟污的時候,就無法及時發現。”
然而,借助人體傳感器、學習運轉,以及無人時每小時進行一次5分鐘的“巡邏運轉”,這種“喚起注意的運轉”已經不再需要。最新的空氣凈化器已經把無人時的工作降低到了最小的限度。
因此,與通常的風量自動模式相比,環保導航模式大約可以節能60%。如今在日本,空氣凈化器的普及率已經超過4成,正在從“1家1臺”走向“1室1臺”的時代。
空氣凈化器已經不再是過去那樣的“特殊裝置”,而是日常生活中使用的家電產品。因為已經加入“白色家電”之列,所以對于現在的空氣凈化器而言,“使用舒適”成為了重點要求。
配備第4種傳感器“照度傳感器”就是為了實現這個目的。“有顧客提出意見說,在就寢時,‘關燈之后,空氣凈化器的操作燈和正面信號的微弱光線非常扎眼’。”
當照度傳感器檢測到室內變暗后,會作出用戶“已經就寢”的判斷,上方的操作面板亮度減半,前面板的信號則根據房間的亮度減半或是關閉。在就寢時,風量也會隨之縮小,因此照度傳感器對于節能也做出了貢獻。
第5種傳感器“濕度傳感器”的作用是對如今空氣凈化器必備的“加濕器”進行運轉管理。檢測室內濕度(干燥狀態)。根據該數據控制加濕量,以保持最舒適的濕度。