JP2009068803A - 空気清浄機 - Google Patents

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Abstract

【課題】湿度コントロール中であっても、空気の清浄を優先することができる空気清浄機を提供する。
【解決手段】
空気清浄機1では、制御部6が、ホコリセンサー24、ニオイセンサー25及び湿度センサー26の値に基づいて、送風機5の除湿ユニット3又は加湿ユニット4への送風量を制御するので、設定湿度に沿った運転だけでなく、空気の汚れに沿った運転をし、清浄な空気で除湿又は加湿することができる。また、制御部6は、ホコリセンサー24及びニオイセンサー25が、空気清浄ユニット2への送風量増加を必要とする汚れ度を検知したときは、湿度が設定湿度に到達しているか否かに関係なく、送風機5の回転数を増加させる。
【選択図】図12

Description

本発明は、除湿機能および加湿機能を有する空気清浄機に関する。
従来、除湿機能と加湿機能とを一台に持たせた空気清浄機については例がなく、大まかな塵埃を除去する程度のフィルタを備えた湿度調節装置が一般的である。その湿度調節装置の代表的なものとしては、蒸気圧縮式冷凍サイクルを利用したもの(例えば、特許文献1及び特許文献2参照)、吸着素子を利用したもの(例えば、特許文献3参照)が挙げられる。
特許文献1に記載のものは、除湿運転時は蒸発器で空気中の水分を結露させて除湿し、加湿運転時は超音波加湿器で加湿を行う。特許文献2に記載のものは、除湿運転時は蒸発器で空気中の水分を結露させて除湿し、加湿運転時は貯水タンクの水を加熱して加湿している。また、特許文献3に記載のものは、回転する円板状の吸着素子を有しており、除湿運転時はその吸着素子に空気中の水分を吸着させて除湿し、加湿運転時はその吸着素子に温風を当て水分を放出させて加湿している。
特開平4−152408号公報 特開平6−307677号公報 特開平11−241838号公報
しかしながら、特許文献1、特許文献2及び特許文献3に記載のものは、空調対象空間の湿度が設定湿度に維持されることを優先しているため、空気が汚れている状況であっても清浄な空気を優先して提供することができない。
本発明の課題は、湿度コントロール中であっても、空気の清浄を優先することができる空気清浄機を提供することにある。
第1発明に係る空気清浄機は、空気清浄の対象となる空清対象空間の湿度調節及び空気清浄を行なう空気清浄機であって、空気清浄部と、除湿部と、加湿部と、送風機と、空気清浄度センサーと、湿度センサーと、制御部とを備えている。空気清浄部は空気を清浄し、除湿部は空気中から水分を除去して除湿し、加湿部は貯水容器から供給された水を気化させて加湿する。送風機は、空気清浄部、除湿部及び加湿部に送風する。空気清浄度センサーは、空清対象空間の空気の汚れ度を検知し、湿度センサーは、空清対象空間の湿度を検知する。制御部は、空気清浄部を稼動させる空気清浄運転、除湿部を稼動させる除湿運転、及び加湿部を稼動させる加湿運転を行わせる。また、制御部は、空気清浄度センサー及び湿度センサーの値に基づいて、送風機の除湿部又は加湿部への送風量を制御する。
この空気清浄機では、実際湿度と設定湿度との差、及び空気の汚れ度に応じて、除湿部又は加湿部への送風量を増減させるので、設定湿度に沿った運転だけでなく、空気の汚れに沿った運転をし、清浄な空気で除湿又は加湿することができる。
第2発明に係る空気清浄機は、第1発明に係る空気清浄機であって、制御部が、湿度センサーが検知する湿度と設定湿度との湿度差または空気清浄度センサーが検知する汚れ度に応じて送風機の回転数を制御し、空気清浄度センサーが、空気清浄部への送風量増加を必要とする汚れ度を検知したときは、上記湿度差を無視して送風機の回転数を増加させる。
この空気清浄機では、空気清浄運転を優先し、例えば、喫煙後など空気が汚染された場合、きれいな空気を早期に生成してくれるので快適である。
第3発明に係る空気清浄機は、第1発明に係る空気清浄機であって、制御部が、除湿運転時又は加湿運転時に、湿度センサーが検知する湿度が設定湿度に到達したと判定した後は、空気清浄度センサーが検知する汚れ度に基づいて、空気清浄運転を行わせる。
この空気清浄機では、例えば、人の出入りの少ない場所で使用される場合には、予め運転させておくことで、突然の入室があったときでも、快適な湿度ときれいな空気を提供することができる。
第4発明に係る空気清浄機は、第1発明に係る空気清浄機であって、制御部が、除湿運転又は加湿運転を開始してから所定時間が経過するまで、湿度センサーが検知する湿度に基づいて除湿運転又は加湿運転を行い、所定時間が経過した後は、空気清浄度センサーが検知する汚れ度に基づいて、空気清浄運転を行わせる。
この空気清浄機では、例えば、会議など使用予定時間が明確になっている場合には、予め運転させておくことで、入室時には、快適な湿度ときれいな空気を提供することができる。
第5発明に係る空気清浄機は、第1発明に係る空気清浄機であって、空気清浄を優先して送風機の送風量を自動設定する風量自動設定手段をさらに備えている。また、除湿部は、通過する空気から水分を捕獲する除湿素子と、除湿素子の除湿機能を再生するための再生ファンと、再生ファンが発生させる循環空気を加熱するヒータと、ヒータの温度を検知するヒータ温度センサーとを有している。そして、制御部は、送風量が自動設定されているときには、空気清浄度センサーが検知する汚れ度に応じて送風機の回転数を制御し、送風量が自動設定されているときであっても、除湿部を連続して稼動させているときには、ヒータ温度センサーが検知する温度に応じて送風機の回転数を制御して除湿部に与える送風量を調節し、ヒータ温度センサーの検知する温度を所定温度以下に抑える。
この空気清浄機では、本体内部の温度上昇が抑制され安全である上に、温度異常による停止を防止するので運転効率が向上する。
第6発明に係る空気清浄機は、第5発明に係る空気清浄機であって、ヒータが、第1ヒータと、第1ヒータよりも高い能力の第2ヒータとを含んでいる。そして、送風機から除湿部に与える送風量は、第1ヒータの動作時と、第2ヒータの動作時と、第1ヒータ及び第2ヒータ両方の動作時とに応じて可変される。
この空気清浄機では、ヒータ能力に応じて送風量が可変されるので、送風機を常に最大能力で運転させる必要がなく、騒音低減となる。
第7発明に係る空気清浄機は、第1発明から第6発明のいずれか1つに係る空気清浄機であって、貯水容器の水量を検知する水量センサーをさらに備えている。そして、制御部は、加湿運転時に、水量センサーが貯水容器の渇水状態を検知したとき、加湿運転を停止し空気清浄運転を行わせる。
この空気清浄機では、加湿運転停止後、空気の乾燥によるウイルスの増加を空気清浄運転で抑制することができる。
第8発明に係る空気清浄機は、第7発明に係る空気清浄機であって、除湿運転時に空気中から除去された水は貯水容器に貯えられる。そして、制御部は、除湿運転時に、水量センサーが貯水容器の満水状態を検知したとき、除湿運転を停止し空気清浄運転を行わせる。
この空気清浄機では、少なくとも貯水容器の満水による水零れを防止することができる。
第9発明に係る空気清浄機は、第8発明に係る空気清浄機であって、表示部をさらに備えている。そして、制御部は、貯水容器の満水状態又は渇水状態を表示部で示唆する。
この空気清浄機では、満水状態又は渇水状態がユーザーに知らされるので、貯水容器の満水による水零れ、渇水による加湿運転不能を防止することができる。
第10発明に係る空気清浄機は、第1発明から第9発明のいずれか1つに係る空気清浄機であって、空気清浄度センサーが、空清対象空間の埃量を検知するホコリセンサーおよび/または空清対象空間の臭いを検知するニオイセンサーである。
この空気清浄機では、埃および/または臭いを低減できるの、埃による目、喉、鼻の不快感および/または臭いによる不快感を解消することができる。
第1発明に係る空気清浄機では、実際湿度と設定湿度との差、及び空気の汚れ度に応じて、除湿部又は加湿部への送風量を増減させるので、設定湿度に沿った運転だけでなく、空気の汚れに沿った運転をし、清浄な空気で除湿又は加湿することができる。
第2発明に係る空気清浄機では、空気清浄運転を優先し、例えば、喫煙後など空気が汚染された場合、きれいな空気を早期に生成してくれるので快適である。
第3発明に係る空気清浄機では、例えば、人の出入りの少ない場所で使用される場合には、予め運転させておくことで、突然の入室があったときでも、快適な湿度ときれいな空気を提供することができる。
第4発明に係る空気清浄機では、例えば、会議など使用予定時間が明確になっている場合には、予め運転させておくことで、入室時には、快適な湿度ときれいな空気を提供することができる。
第5発明に係る空気清浄機では、本体内部の温度上昇が抑制され安全である上に、温度異常による停止を防止するので運転効率が向上する。
第6発明に係る空気清浄機では、ヒータ能力に応じて送風量が可変されるので、送風機を常に最大能力で運転させる必要がなく、騒音低減となる。
第7発明に係る空気清浄機では、加湿運転停止後、空気の乾燥によるウイルスの増加を空気清浄運転で抑制することができる。
第8発明に係る空気清浄機では、少なくとも貯水容器の満水による水零れを防止することができる。
第9発明に係る空気清浄機では、満水状態又は渇水状態がユーザーに知らされるので、貯水容器の満水による水零れ、渇水による加湿運転不能を防止することができる。
第10発明に係る空気清浄機では、埃および/または臭いを低減できるの、埃による目、喉、鼻の不快感および/または臭いによる不快感を解消することができる。
以下図面を参照しながら、本発明の実施形態について説明する。なお、以下の実施形態は、本発明の具体例であって、本発明の技術的範囲を限定するものではない。
<空気清浄機の構成>
本発明に係る空気清浄機は、空気清浄機能、除湿機能及び加湿機能を有しており、除湿運転時は除湿空気清浄機として、加湿運転時は加湿空気清浄機として稼働する。また、単に空気清浄機として稼働することもできる。
図1は、本発明の一実施形態に係る空気清浄機の斜視図である。図1において、空気清浄機1では、空気清浄ユニット2、除湿ユニット3、加湿ユニット4、送風機5及び制御部6が、本体10に収納されている。本実施形態では、ユーザーが容易に空気清浄機1を移動させることができるように、本体10の側面上部には取っ手7が設けられ、本体10の下面(室内の床面と対向する面)に、キャスター8(図3参照)が設けられている。
送風機5は、本体10に対して空気清浄ユニット2と反対側に位置しており、空気清浄ユニット2側から視たとき、空気清浄ユニット2、除湿ユニット3、加湿ユニット4、送風機5の順で並んでいる。送風機5が稼働しているとき、空気が空気清浄ユニット2側から吸い込まれて、除湿ユニット3を通過した後に加湿ユニット4を通過し送風機5に至る空気風路Aが形成される。
図2は、空気清浄機の本体上部の斜視図である。図2において、本体10の上部には吹出口11が設けられており、空気流路Aを経て浄化され調湿された空気は吹出口11から吹き出される。空気の吹き出し方向は、吹出口11の開口部に設置されたルーバー12によって変更することができる。
ルーバー12は、仕切羽根120と、第1風向調整羽根121と、第2風向調整羽根122とを有している。仕切羽根120は、吹出口11を、第1の吹出空気が通過する領域と第2の吹出空気が通過する領域とに仕切る。第1風向調整羽根121は、第1の吹出空気を第1方向に向かわせ、第2風向調整羽根122は、第1の吹出空気を第2方向に向かわせる。第1風向調整羽根121及び第2風向調整羽根122は、仕切羽根120と交差し、且つ鉛直方向に対して傾斜自在に仕切羽根120に支持されている。ルーバー12は、モータ駆動であり、図1では、ルーバー12が閉じた状態であるが、運転を開始するとモータ駆動によって自動的に真上に開く。
さらに、本体10の上部には操作パネル60(図1参照)が設けられており、カバー13によって保護されている。その操作パネル60の下方に制御部6(図1参照)が位置しており、操作パネル60から入力される信号に基づいて、空気清浄ユニット2、除湿ユニット3、加湿ユニット4、送風機5及びルーバー12が制御される。運転モードは、操作パネル60上の運転切換ボタンによって切り替えられる。
<空気清浄ユニット2>
図3は、空気清浄機から空気清浄ユニットを取り外した斜視図である。図3において、空気清浄ユニット2は、カバー21と、フィルタ22と、脱臭触媒23と、ホコリセンサー24と、ニオイセンサー25とを有している。フィルタ22と脱臭触媒23は、本体10に設けられた収納部20に脱着可能に収納されており、脱臭触媒23がフィルタ22の空気流下流側に位置する。
フィルタ22内部には、空気流上流側から順に、プレフィルタと、ホコリをプラスに帯電させるイオン化部と、マイナスに帯電したプリーツフィルタとが並んで配置されている。空気中のホコリは、プレフィルタで取り除かれ、プレフィルタで取りきれなかった小さなホコリは、イオン化部でプラスに帯電され、マイナスに帯電したプリーツフィルタに吸着される。
脱臭触媒23は、フィルタ22を通過してきた空気から臭いや有害ガスを吸着し、分解する。ホコリセンサー24は、本体10の側面上部に設けられ、ニオイセンサー25は、収納部20の上方に設けられている。
<除湿ユニット3>
図4は、除湿ユニットの斜視図である。図4において、除湿ユニット3は、吸着素子31、ヒータ32、再生ファン33、送風管34及び熱交換部35を有している。吸着素子31は、ハニカム構造体であり、ゼオライト粉末、バインダー及び膨張剤を混合して練り上げた材料によって円板状で多孔質に成形されている。バインダーは、例えば、変性PPE、ポリプロピレン、ポリスチレン、ABS樹脂などの熱可塑性樹脂から選択される。膨張剤は、ハニカム構造体の成形時に膨張し無数の気泡を形成する。このため、吸着素子31は、水分に対して高い吸着性を有している。
ヒータ32は、空気流路Aに対して吸着素子31の下流側の側面と対向する場所に配置されており、吸着素子31の側面の6分の1程度を覆うことができる扇形の取付部材によって取り付けられている。
再生ファン33は、吸着素子31の吸着性能を再生させる送風機であり、吸着素子31の上方から空気流路Aに対して吸着素子31の下流側へ突出するように取り付けられている。ヒータ32と再生ファン33とは空気の流通ができるように第1送風管34aによって連絡されている。再生ファン33の稼働によって発生する空気は、第1送風管34aを通ってヒータ32に至り、そこで加熱されて高温空気となる。
送風管34は、第1送風管34a、第2送風管34b、第3送風管34c及び第4送風管34dから成る。ヒータ32によって加熱された高温空気は、対向する吸着素子31の側面から吸着素子31の厚み方向に沿って進み、反対側の側面から出てくる。吸着素子31の高温空気が通過した領域は、高温空気に加熱されて水分を高温空気へ放出する。
吸着素子31を通過した高温空気は、高温高湿空気となって第2送風管34bに入る。第2送風管34bは、吸着素子31を通過してきた高温高湿空気を完全に回収できるように、空気流路Aに対して吸着素子31の上流側の側面を覆うように配置されている。第2送風管34bは、外形が扇形であって、側面の6分の1程度を覆っている。
第3送風管34cは、第2送風管34bから流れてくる高温高湿空気を、吸着素子31の径方向外側の外周に沿って流す。第3送風管34cには、空気流路Aと同じ方向に貫通する複数の長孔35aが設けられており、空気流路Aを流れる空気がその長孔35aを通過する。第3送風管34cを流れる高温高湿空気は、長孔35aの壁面に接触しながら流れているので、長孔35aを通過する空気は、高温高湿空気から熱量を奪う。このため、長孔35aの壁面に接触した高温高湿空気は冷却され、長孔35aの壁面は結露する。結露水は、所定の出口を通過して後述の水タンク40へ入る。
第4送風管34dは、第3送風管34cと再生ファン33とを連絡している。第3送風管34cを流れる高温高湿空気は、複数の長孔35aの壁面に接触して熱量と水分を奪われた後に、第4送風管34dを通って再生ファン33に吸い込まれる。
長孔35aは、吸着素子31の径方向外側を囲むように設けられており、複数の長孔35aが熱交換部35を形成している。除湿ユニット3は、厚み方向の寸法がほぼ同じ値に設定された平坦領域3aが形成されており、第3送風管34cと熱交換部35とは、この平坦領域3aに含まれる。
図5は、除湿ユニットをヒータ側から視た正面図である。図5において、除湿ユニット3は、駆動モータ36をさらに有している。駆動モータ36は、ピニオン歯車361を有しており、吸着素子31の外周には、ピニオン歯車361と噛み合う従動歯車311が設けられている。駆動モータ36が稼働している間、吸着素子31は回転しており、空気流路Aを通過する空気と接触して水分を吸着し、ヒータ32と対向する位置でその水分を放出し、再び空気流路Aを通過する空気と接触する。このため、吸着素子31は、水分の吸着と放出を繰り返すことができる。
<加湿ユニット4>
図6は、空気清浄機の本体から水タンクと気化素子とを引き出した状態の斜視図であり、図7は、加湿ユニットの斜視図である。図6、図7において、加湿ユニット4は、水タンク40、気化素子41、水車42及び駆動部43を有している。水タンク40は、空気流路Aを通る空気に与える水分の水源であり、本体10に脱着可能に収納されている。水タンク40内の水が不足している場合は、ユーザーによって本体10の引き出し口から引き出されて、水が補充される。なお、本実施形態の空気清浄機においては、除湿運転時に除湿ユニット3で捕獲された水を水タンク40に貯めており、加湿運転時には廃棄しているが、再利用して水の補充の回数を低減することも可能である。
気化素子41は、不織布で円板状に成形され、回転することによって水タンク40から送られてくる水を蒸発させる気化部材である。気化素子41は外周に第1歯車411を有しており、第1歯車411は駆動部43によって回転する。気化素子41は、水タンク40の満水時の水位よりも上方に配置されているので、水タンク40内の水とは直接接触していない。
水量センサー44は、水タンク40の水量を検知するセンサーであり、水タンク40の満水状態及び渇水状態を未然に防止するために設けられている。なお、水量センサー44は、フロートスイッチで代用することができる。
図8は、図7の空気流れの下流側から視た加湿ユニットの斜視図である。図8において、水車42は、水タンク40に回転可能に支持されており、水タンク40内の水を汲み上げて気化素子41に向って放出する。加湿ユニット4の厚み方向の寸法を小さくするため、気化素子41と水車42は、回転の軸を並行にし、互いに近接して対向している。
したがって、水車42は側面で水を汲み上げ側面から気化素子41の側面に向って放出する必要があり、水車42の側面の外周近傍には、台形上の開口を有する複数の凹部421aが設けられている。
水車42は、回転することによって、凹部421aが順番に水タンク40の水中を通過して上昇してくる。凹部421aが浸水したとき、内部へ水が入るので、水中から出てきた凹部421aの内部は水で満たされている。
凹部421aが最上位置に近づくにしたがって、凹部421a内の水は徐々に流出し、最上位置を通過したときにほぼ全ての水が流出する。水は、流出する際に重力によってある程度の勢いが付加されているので、凹部421aと近接している気化素子41の側面に向って流出する。
図8において、水車42の回転軸は、水タンク40の軸受40aに回転可能に支持されており、水タンク40の底面から軸受40aの軸芯までの高さは、水車42が配置されたときに水タンク40が最低水位のときであっても、水車42の最下位置にある凹部421aが水没するように設定されている。
また、軸受40aは、上半分が開いているので、水タンク40が本体10から引き出されたときに、ユーザーは水車42を水タンク40から取り出して洗浄することができる。
水タンク40は、引き出し式の第1扉10aを引き出すことによって本体10の引き出し口14から取り出すことができ、気化素子41は、回転式の第2扉10bを開けることによって、本体10の引き出し口15から取り出すことができる。これによって、ユーザーは、水タンク40を取り出して、水の補給および水車42の洗浄を行うことができ、気化素子41を取り出して交換することもできる。
なお、水タンク40内の水の過不足は、第1扉10aに設けられた窓部10cから目視によって確認することができる。本実施形態では、窓部10cは矩形状の孔であり、この孔に水タンク40に予め形成されている凸部40c(図8参照)が嵌合している。ユーザーは、窓部10cの孔から凸部40cに映る水位を目視することができる。
図6、図7、図8で示すように、気化素子41は、本体10からの取り出しを容易にするために、回転軸を突出させない形状に成形されている。このため、気化素子41は、第1歯車411が駆動歯車431及び第2歯車423と噛み合うことによって支持されている。第1歯車411が、安定した姿勢を維持するために、駆動歯車431及び第2歯車423は、第1歯車411の回転軸よりも下方に位置し、且つ気化素子41の鉛直中心線に対して互いに反対側に位置している。このため、気化素子41は、軸支持されていなくても、安定して回転することができ、本体10から取り出されるときには、突出する軸がないので、本体10内部に引っ掛かることなく容易に取り出される。
<操作パネル60>
図9は、操作パネルの斜視図である。図9において、操作パネル60上には、運転入/切ボタン61、運転切換ボタン62、風量選択ボタン63、湿度選択ボタン64、コース選択ボタン65、タイマー選択ボタン66、オートルーバーボタン67、及びおすすめボタン68が設けられており、各ボタンを押すことによって、押されたボタンに対応した信号が、操作パネル60の下方に配置された制御部6に入力される。なお、制御部6は、マイコンとメモリを内蔵している。
(各ボタンの説明)
運転入/切ボタン61は、空気清浄機1への電源供給をオン・オフするボタンであり、電源プラグをコンセントに差し込んだ後、押されると運転を開始し、再度押されると運転を停止する。
運転切換ボタン62は、運転モードを選択するボタンであり、「空気清浄」、「加湿」及び「除湿」のいずれか1つを選択することができる。なお、ここで述べる「加湿」とは、空気清浄をしながらの加湿運転であり、設定湿度に達すると、加湿運転を停止するが、空気清浄運転はそのまま行なう。同様に、「除湿」とは、空気清浄をしながらの除湿運転であり、設定湿度に達すると、除湿運転を停止するが、空気清浄運転はそのまま行なう。
風量選択ボタン63は、風量レベルを選択するボタンであり、「自動」、「しずか」、「標準」、「ターボ」及び「花粉」のいずれか1つを選択することができる。「自動」を選択したときは、空気の汚れに応じて自動的に風量を調節する。「ターボ」を選択したときは、大風量で空気の汚れを素早く取り除く。「花粉」を選択したときは、5分ごとに風量が「標準」と「しずか」に切り換わり、緩やかな気流をおこして、花粉が床に落ちる前に捕獲する。
湿度選択ボタン64は、湿度レベルを選択するボタンであり、「低め」、「標準」、「高め」及び「連続」のいずれか1つを選択することができる。湿度の目安として、「低め」が40%、「標準」が50%、「高め」が60%である。
コース選択ボタン65は、季節や居住環境に対応した運転を選択するためのボタンであり、「内部乾燥」、「ハウスキープ」、「ランドリー乾燥」及び「のど・はだ加湿」のいずれか1つを選択することができる。
タイマー選択ボタン66は、運転時間を設定するボタンであり、1時間、2時間及び4時間のいずれかを1つを選択することができる。タイマー運転中であっても、設置時間を選択することができる。
オートルーバーボタン67は、ルーバー12を遥動させるボタンであり、ルーバー12が遥動しているときに押したときは、そのときの位置で停止する。おすすめボタン68は、運転内容を自動で選択させるボタンである。
<操作パネル60の操作例>
(おすすめ)
運転入/切ボタン61を押した後、おすすめボタン68を押したとき、制御部6が、その時の空気の状態に適した運転を行ない、風量は自動となる。但し、その後、室内の温度・湿度が変わっても運転内容は見直さないので、運転内容を見直す場合は、再度、おすすめボタン68を押す。
(空気清浄)
運転入/切ボタン61を押した後、運転切換ボタン62を押して「空気清浄」を選ぶ。風量は、風量選択ボタン63で切り換える。
(加湿)
運転入/切ボタン61を押した後、運転切換ボタン62を押して「加湿」を選ぶ。風量選択ボタン63で風量を切り換え、湿度選択ボタン64で湿度を切り換える。水タンク40が空になるとブザー音が鳴り、表示部69上の給水ランプが点灯し、加湿運転を停止するが、空気清浄運転は継続する。
(除湿)
運転入/切ボタン61を押した後、運転切換ボタン62を押して「除湿」を選ぶ。風量選択ボタン63で風量を切り換え、湿度選択ボタン64で湿度を切り換える。水タンク40が満水になるとブザー音が鳴り、表示部69上の満水ランプが点灯し、除湿運転を停止するが、空気清浄運転は継続する。
(内部乾燥)
運転入/切ボタン61を押した後、コース選択ボタン65を押して「内部乾燥」を選ぶ。このコースは、約3時間の送風運転を行い、本体10内部を乾燥させるので、カビの発生を抑えることができる。
(ハウスキープ)
運転入/切ボタン61を押した後、コース選択ボタン65を押して「ハウスキープ」を選ぶ。このコースは、加湿運転後に不要になった湿気を取り除くために除湿運転を行うので、結露が発生しやすい冬季に適用することによって、結露の発生を抑制することができる。このコースでは、加湿運転から除湿運転に切り換わる制御が行なわれており、詳細については後で説明する。
(ランドリー乾燥)
運転入/切ボタン61を押した後、コース選択ボタン65を押して「ランドリー乾燥」を選ぶ。このコース運転は、約12時間の大風量と、除湿運転と、ルーバー12の遥動とによって、洗濯物を乾かしながら室内の空気清浄を行なうので、湿度の高い梅雨の季節に適している。
(のど・はだ加湿)
運転入/切ボタン61を押した後、コース選択ボタン65を押して「のど・はだ加湿」を選ぶ。このコースは、室温にあわせて、のどや肌に適した湿度に加湿するので、乾燥しやすい冬季に適している。
<空気清浄優先制御>
制御部6は、除湿運転又は加湿運転中であっても、ホコリセンサー24及びニオイセンサー25が空気の汚れを検知したときに、空気清浄を優先して行なう制御を含んでいる。
(空気清浄優先の動作フロー)
図10は、湿度を任意に設定したときの除湿自動運転の動作フローである。図10において、ユーザーが、運転切換ボタン62で除湿を選択し、風量選択ボタン63で自動を選択し、湿度選択ボタン64で湿度を「低め(40%)」,「標準(50%)」,「高め(60%)」のいずれかを選択したとき、制御部6は、湿度センサー26が検知する湿度と設定湿度との湿度差と、ニオイセンサー25及びホコリセンサー24が検知する汚れ度とに基づいて、送風機5の風量、再生ファン33のオン・オフ、吸着素子31用の駆動モータ36のオン・オフ、第1ヒータ321のオン・オフ及び第2ヒータ322のオン・オフを決定している。
しかし、ニオイセンサー25及びホコリセンサー24が検知する汚れ度が、送風機5の風量を増加させなければならない程のレベルに達したとき、制御部6は、湿度センサー26が検知する湿度と設定湿度との湿度差を無視して、送風機5の回転数を増加させて、空気清浄ユニット2への風量を増加させる。
なお、ユーザーが、運転切換ボタン62で加湿を選択し、風量選択ボタン63で自動を選択し、湿度選択ボタン64で湿度を低め(40%),標準(50%),高め(60%)のいずれかを選択したときも、図10で示したフローに沿った制御が行なわれる。
図11は、湿度を連続に設定したときの除湿自動運転の動作フローである。図11において、ユーザーが、運転切換ボタン62で除湿を選択し、風量選択ボタン63で自動を選択し、湿度選択ボタン64で湿度連続を選択したとき、制御部6は、ニオイセンサー25及びホコリセンサー24が検知する汚れ度と、ヒータ温度センサーが検知する温度に基づいて、送風機5の風量、再生ファン33のオン・オフ、吸着素子31用の駆動モータ36のオン・オフ、第1ヒータ321のオン・オフ及び第2ヒータ322のオン・オフを決定している。
しかし、ニオイセンサー25及びホコリセンサー24が検知する汚れ度が、送風機5の風量を低減してもよい程のレベルに達したときであっても、ヒータ温度センサー29が検知する温度が所定温度以下になるように送風機5の回転数を制御して、除湿ユニット3に送る風量を調節している。風量は、第1ヒータ321及び第2ヒータ322両方がオフしているときと、第1ヒータ321がオンしているときと、第2ヒータ322がオンしているときと、第1ヒータ321及び第2ヒータ322両方がオンしているときの4段階に応じて可変される。
ユーザーが、運転切換ボタン62で加湿を選択し、風量選択ボタン63で自動を選択し、湿度選択ボタン64で湿度連続を選択したときも、図11で示したフローに沿った制御が行なわれる。但し、加湿運転時では、除湿ユニット3の第1ヒータ321及び第2ヒータ322を動作させているときと、動作させていないときがあり、動作させていないときは、ニオイセンサー25及びホコリセンサー24が検知する汚れ度だけに基づいて、送風機5の風量を決定する。
なお、図10、図11の中に記載されている「ストリーマH/L」とは、空気清浄ユニット2の脱臭カートリッジ(図示せず)が吸着したニオイを分解して、脱臭カートリッジを再生させる部材であり、ストリーマの能力の高低を「ストリーマH/L」と表現している。
(空気清浄優先の制御フロー)
図12は、空気清浄優先制御の制御フローである。図12において、制御部6は、ステップS1で、運転切換ボタン62によって「除湿」又は「加湿」が選ばれたか否かを判定する。ステップS1の判定がYesの場合は、ステップS2へ進み、風量選択ボタン63で「自動」が選ばれたか否かを判定する。ステップS2の判定がYesの場合は、ステップS3へ進み、湿度選択ボタン64で「連続」が選択されたか否かを判定する。ステップS3の判定がYesの場合は、ステップS4に進み、ホコリセンサー24及びニオイセンサー25が検知した汚れ度に基づいて送風機5の風量を決定する。
一方、ステップS1の判定がNoの場合は、ユーザーが「空気清浄」を選択したことになるので、ステップS5に進み空気清浄運転を行う。空気清浄運転は、元来、ホコリセンサー24及びニオイセンサー25が検知した汚れ度に基づいて送風機5の風量を決定しているので、わざわざ空気清浄優先の制御をする必要はない。
ステップS2の判定がNoの場合は、ユーザーが好みの風量を選択したことになるので、わざわざ空気清浄優先の制御をする必要はない。ステップS3の判定がNoの場合は、ユーザーは、湿度を「低め(40%)」,「標準(50%)」,「高め(60%)」のいずれかで設定したこととなる。このときは、ステップS7に進み、先ず、ホコリセンサー24及びニオイセンサー25が空気の汚れを検知しているか否かを判定する。ステップS7の判定がYesの場合は、ステップS4に進み、空気清浄を優先する。
ステップS7の判定がNoの場合は、ステップS8に進み、湿度センサー26が検知した湿度が設定湿度に到達したか否かを判定する。ステップS8の判定がYesの場合は、ステップS4に進み、ホコリセンサー24及びニオイセンサー25が検知した汚れ度に基づいて送風機5の風量を決定する。ステップS8の判定がNoの場合は、湿度センサー26が検知した湿度に基づいて送風機5の風量を決定する。
<除湿運転時、加湿運転時のヒータ消費電力>
ここでは、湿度差とヒータ消費電力と風量との関係について説明する。本実施形態では、第1ヒータ321及び第2ヒータ322の消費電力は、それぞれ180W、320W、であるので、第1ヒータ321及び第2ヒータ322両方がオフしているときが0W、第1ヒータ321がオンしているときが180W、第2ヒータ322がオンしているときが320W、第1ヒータ321及び第2ヒータ322両方がオンしているときが500Wとなる。
図13(a)は、除湿運転において風量と湿度を指定したときの風量とヒータ消費電力との関係を示す表であり、(b)は、除湿運転において風量自動で湿度を指定したときの風量とヒータ消費電力との関係を示す表であり、(c)は除湿運転において風量自動で湿度連続としたときの風量とヒータ消費電力との関係を示す表である。
図13(a)において、風量が指定されているので、湿度差が5%以上では指定した風量が大きいほどヒータ消費電力は高くなる。図13(b)において、風量は自動設定されているので、湿度差が大きいほど、ヒータ消費電力が高くなり、風量も増加する。図13(c)において、風量自動、湿度連続が設定されているので、湿度差に関係なくヒータ消費電力が高くなるほど、風量が増加する。
なお、加湿運転においては、風量自動で湿度を指定したときは、湿度差が20%以上で、ヒータ消費電力が180Wとなり、風量は、強又はターボとなる。そして、加湿運転において風量自動で湿度連続としたときは、加湿対象空間の湿度が40%未満で、ヒータ消費電力が180Wとなり、風量は、強又ターボはとなる。
<特徴>
(1)
空気清浄機1では、制御部6が、ホコリセンサー24、ニオイセンサー25及び湿度センサー26の値に基づいて、送風機5の除湿ユニット3又は加湿ユニット4への送風量を制御するので、設定湿度に沿った運転だけでなく、空気の汚れに沿った運転をし、清浄な空気で除湿又は加湿することができる。また、制御部6は、ホコリセンサー24及びニオイセンサー25が、空気清浄ユニット2への送風量増加を必要とする汚れ度を検知したときは、湿度が設定湿度に到達しているか否かに関係なく、送風機5の回転数を増加させるので、例えば、喫煙後など空気が汚染された場合、きれいな空気を早期に生成してくれるので快適である。
(2)
空気清浄機1では、風量選択ボタン63で風量自動を選択したとき、ホコリセンサー24及びニオイセンサー25が検知する汚れ度に応じて送風機5の回転数を制御し、風量自動を選択しているときであっても、湿度選択ボタン64で連続を選択しているときは、ヒータ温度センサー29が検知する温度に応じて送風機5の回転数を制御して除湿ユニット3に与える送風量を調節し、ヒータ温度センサー29の検知する温度を所定温度以下に抑える。その結果、本体10内部の温度上昇が抑制され安全である上に、温度異常による停止を防止するので運転効率が向上する。また、送風機5から除湿ユニット3部に与える送風量は、第1ヒータ321の動作時と、第2ヒータ322の動作時と、第1ヒータ321及び第2ヒータ322両方の動作時とに応じて可変されるので、送風機を常に最大能力で運転させる必要がなく、騒音低減となる。
(3)
空気清浄機1では、加湿運転時に、水量センサー44が水タンク40の渇水状態を検知したとき、制御部6は加湿運転を停止して空気清浄運転を行わせるので、加湿運転停止後、空気が乾燥することによるウイルスの増加を空気清浄運転で抑制することができる。また、除湿運転時に空気中から除去された水は水タンク40に貯えられており、制御部6は、除湿運転時に、水量センサー44が水タンク40の満水状態を検知したとき、除湿運転を停止し空気清浄運転を行わせるので、少なくとも貯水容器の満水による水零れを防止することができる。なお、制御部6は、水タンク40の満水状態又は渇水状態を図示しないブザーを鳴らすことと、表示部69で示唆するので、水タンク40の満水による水零れ、渇水による加湿運転不能を防止することができる。
(4)
空気清浄機1では、制御部6が、除湿運転時又は加湿運転時に、湿度センサー26が検知する湿度が設定湿度に到達したと判定した後は、ホコリセンサー24及びニオイセンサー25が検知する汚れ度に基づいて、空気清浄運転を行うこともできる。このため、例えば、人の出入りの少ない場所で使用される場合には、予め運転させておくことで、突然の入室があったときでも、快適な湿度ときれいな空気を提供することができる。
(5)
空気清浄機1では、制御部6が、除湿運転又は加湿運転を開始してから所定時間が経過するまで、湿度センサー26の検知する湿度に基づいて除湿運転又は加湿運転を行い、所定時間が経過した後は、ホコリセンサー24及びニオイセンサー25が検知する汚れ度に基づいて、空気清浄運転を行うこともできる。このため、例えば、会議など使用予定時間が明確になっている場合には、予め運転させておくことで、入室時には、快適な湿度ときれいな空気を提供することができる。
以上にように、本発明によれば、除湿運転中又は加湿運転中であっても、空気の汚れを検知したときは、送風量を上げて空気清浄能力を高めるので、空気清浄を優先して行なう空気調和機に有用である。
本発明の一実施形態に係る空気清浄機の斜視図。 同空気清浄機の本体上部の斜視図。 空気清浄機から空気清浄ユニットを取り外した状態の斜視図。 除湿ユニットの斜視図。 除湿ユニットをヒータ側から視た正面図。 空気清浄機から水タンクと気化素子とを引き出した状態の斜視図。 加湿ユニットの斜視図。 図6の空気流れの下流側から視た加湿ユニットの斜視図。 操作パネルの斜視図。 湿度を任意に設定したときの除湿自動運転の動作フロー。 湿度を連続に設定したときの除湿自動運転の動作フロー。 空気清浄優先制御の制御フロー。 (a)除湿運転において風量と湿度を指定したときの風量とヒータ消費電力との関係を示す表。(b)除湿運転において風量自動で湿度を指定したときの風量とヒータ消費電力との関係を示す表。(c)除湿運転において風量自動で湿度連続としたときの風量とヒータ消費電力との関係を示す表。
符号の説明
1 空気清浄機
2 空気清浄ユニット(空気清浄部)
3 除湿ユニット(除湿部)
4 加湿ユニット(加湿部)
5 送風機
6 制御部
24 ホコリセンサー(空気清浄度センサー)
25 ニオイセンサー(空気清浄度センサー)
29 ヒータ温度センサー
31 吸着素子(除湿素子)
32 ヒータ
33 第2送風機(再生ファン)
40 水タンク
44 水量センサー
63 風量選択ボタン(風量自動設定手段)
69 表示部
321 第1ヒータ
322 第2ヒータ

Claims (10)

  1. 空気清浄の対象となる空清対象空間の湿度調節及び空気清浄を行なう空気清浄機であって、
    空気を清浄する空気清浄部(2)と、
    空気中から水分を除去して除湿する除湿部(3)と、
    貯水容器(40)から供給された水を気化させて加湿する加湿部(4)と、
    前記空気清浄部(2)、前記除湿部(3)及び加湿部(4)に送風する送風機(5)と、
    前記空清対象空間の空気の汚れ度を検知する空気清浄度センサー(24,25)と、
    前記空清対象空間の湿度を検知する湿度センサー(26)と、
    前記空気清浄部(2)を稼動させる空気清浄運転、前記除湿部(3)を稼動させる除湿運転、及び前記加湿部(4)を稼動させる加湿運転、を行わせる制御部(6)と、
    を備え、
    前記制御部(6)は、前記空気清浄度センサー(24,25)及び前記湿度センサー(26)の値に基づいて、前記送風機(5)の前記除湿部(3)又は前記加湿部(4)への送風量を制御する、
    空気清浄機(1)。
  2. 前記制御部(6)は、
    前記湿度センサー(26)が検知する湿度と設定湿度との湿度差または前記空気清浄度センサー(24,25)が検知する汚れ度に応じて前記送風機(5)の回転数を制御し、
    前記空気清浄度センサー(24,25)が、前記空気清浄部(2)への送風量増加を必要とする汚れ度を検知したときは、前記湿度差を無視して前記送風機(5)の回転数を増加させる、
    請求項1に記載の空気清浄機(1)。
  3. 前記制御部(6)は、
    前記除湿運転時又は前記加湿運転時に、前記湿度センサー(26)が検知する湿度が設定湿度に到達したと判定した後は、前記空気清浄度センサー(24,25)の検知する汚れ度に基づいて、前記空気清浄運転を行わせる、
    請求項1に記載の空気清浄機(1)。
  4. 前記制御部(6)は、
    前記除湿運転又は前記加湿運転を開始してから所定時間が経過するまで、前記湿度センサー(26)の検知する湿度に基づいて前記除湿運転又は前記加湿運転を行い、
    前記所定時間が経過した後は、前記空気清浄度センサー(24,25)の検知する汚れ度に基づいて、前記空気清浄運転を行わせる、
    請求項1に記載の空気清浄機(1)。
  5. 空気清浄を優先して前記送風機(5)の送風量を自動設定する風量自動設定手段(63)をさらに備え、
    前記除湿部(3)は、
    通過する空気から水分を捕獲する除湿素子(31)と、
    前記除湿素子(31)の除湿機能を再生するための再生ファン(33)と、
    前記再生ファン(33)が発生させる循環空気を加熱するヒータ(32)と、
    前記ヒータ(32)の温度を検知するヒータ温度センサー(29)と、
    を有し、
    前記制御部(6)は、
    前記送風量が自動設定されているときには、前記空気清浄度センサー(24,25)が検知する汚れ度に応じて前記送風機(5)の回転数を制御し、
    前記送風量が自動設定されているときであっても、前記除湿部(3)を連続して稼動させているときには、前記ヒータ温度センサー(29)が検知する温度に応じて前記送風機(5)の回転数を制御して前記除湿部(3)に与える送風量を調節し、前記ヒータ温度センサー(29)の検知する温度を所定温度以下に抑える、
    請求項1に記載の空気清浄機(1)。
  6. 前記ヒータ(32)は、
    第1ヒータ(321)と
    前記第1ヒータ(321)よりも高い能力の第2ヒータ(322)と、
    を含み、
    前記送風機(5)から前記除湿部(3)に与える送風量は、
    前記第1ヒータ(321)の動作時と、前記第2ヒータ(322)の動作時と、前記第1ヒータ(321)及び前記第2ヒータ(322)両方の動作時とに応じて可変される、
    請求項5に記載の空気清浄機(1)。
  7. 前記貯水容器(40)の水量を検知する水量センサー(44)をさらに備え、
    前記制御部(6)は、
    前記加湿運転時に、前記水量センサー(44)が前記貯水容器(40)の渇水状態を検知したとき、前記加湿運転を停止し前記空気清浄運転を行わせる、
    請求項1から請求項6のいずれか1項に記載の空気清浄機(1)。
  8. 前記除湿運転時に空気中から除去された水は前記貯水容器(40)に貯えられ、
    前記制御部(6)は、
    前記除湿運転時に、前記水量センサー(44)が前記貯水容器(40)の満水状態を検知したとき、前記除湿運転を停止し前記空気清浄運転を行わせる、
    請求項7に記載の空気清浄機(1)。
  9. 表示部(69)をさらに備え、
    前記制御部(6)は、
    前記貯水容器(40)の満水状態又は渇水状態を前記表示部(69)で示唆する、
    請求項8に記載の空気清浄機(1)。
  10. 前記空気清浄度センサー(24,25)が、前記空清対象空間の埃量を検知するホコリセンサー(24)および/または前記空清対象空間の臭いを検知するニオイセンサー(25)である、
    請求項1から請求項9のいずれか1項に記載の空気清浄機(1)。
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