JP4442668B2 - 空気清浄機 - Google Patents
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Description
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。
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。
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。
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。
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。
(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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
(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。
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。
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。
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。
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。
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 (9)
- 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、
空気清浄機(1)。 - 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)。 - 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)。 - 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)。 - 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4に記載の空気清浄機(1)。 - 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5のいずれか1項に記載の空気清浄機(1)。 - 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6に記載の空気清浄機(1)。 - 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7に記載の空気清浄機(1)。 - 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8のいずれか1項に記載の空気清浄機(1)。
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