JP4519815B2

JP4519815B2 - 加湿機能付き空気清浄機

Info

Publication number: JP4519815B2
Application number: JP2006214905A
Authority: JP
Inventors: 克幸赤堀; 保満任田; 知宜壁田
Original assignee: Mitsubishi Electric Home Appliance Co Ltd; Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Home Appliance Co Ltd; Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2006-08-07
Filing date: 2006-08-07
Publication date: 2010-08-04
Anticipated expiration: 2026-08-07
Also published as: JP2008039297A

Description

本発明は、空気を浄化しながら加湿することができる加湿機能付き空気清浄機に関する。

従来の加湿機能付き空気清浄機は、例えば「吸込口から吹出口に至る経路に配置されたイオン発生装置と、経路にイオン発生装置よりも吸込口側に配置された加湿フィルタと、空気の汚れを検出するためのホコリセンサ，ニオイセンサと、温度センサおよび湿度センサと、ホコリセンサおよびニオイセンサにより汚れが検出され、かつ、温度と湿度とが特定状態にあるときは…、特定状態にないときよりも多くの水分がイオン発生装置に供給されるようにファンモータを駆動する…」（特許文献１参照）というものが提案されている。
特開２００６−５７９４１号公報（要約、第２２頁、図２４）

上記の特許文献１において提案されている加湿機能付き空気清浄機は、上記のように、湿度センサとホコリセンサ（ダストセンサ）の情報をイオン発生器の駆動・停止に利用しているが、加湿能力が小さいため室内の湿度を十分に上げることができず、そのため、イオン発生器の能力を補助するものとしてのみ機能としており、加湿器として利用することができなかった。

本発明は、このような問題点を解決するためになされたものであり、年間を通じて快適な湿度を保ちながら、清浄な室内空間を維持できるようにした加湿機能付き空気清浄機を提供することを目的とする。

本発明に係る加湿機能付き空気清浄機は、吸気口及び吹出口を有する本体と、該本体内に設けられ、前記吸気口と前記吹出口とを連通する空気流路と、該空気流路内に設けられ、空気を両側から吸引するファンと、該ファンを駆動するモータと、前記ファンにより吸引された空気を浄化するフィルタと、前記空気の汚れを検知し、空気の汚れの程度に応じた出力信号を出力するダストセンサと、前記フィルタにより浄化された空気の流路を前記ファンの一側に至る流路と前記ファンの下を経由して他側に至る流路とに２分し、前記ファンの他側に至る流路からなる加湿流路と、前記ファンの下の加湿流路に配置され、毛細管現象により水を吸い上げるように配設された加湿手段と、相対湿度を検知し、湿度の程度に応じた出力信号を出力する湿度センサと、該湿度センサの出力信号に基づいて前記ダストセンサの出力信号及び前記湿度センサの出力信号の何れかを選択し、該選択された出力信号に基づいて前記モータの回転速度を制御する制御手段とを備えたものである。

本発明においては、湿度センサの出力信号（相対湿度）を基準としてダストセンサの出力信号及び湿度センサの出力信号の何れかを選択し、その出力信号に基づいてモータの回転速度を制御するようにしたので、湿度調整が優先的になされることとなり、年間を通じて快適な湿度を保ちながら、清浄な室内空間を維持することができる。

実施形態１．
図１は本発明の実施形態１に係る加湿機能付き空気清浄機の断面図である。この加湿機能付き空気清浄機は、その本体１内の下部の正面側（図の左側）には水タンク２が収納されており、水タンク２の下端（先端）にはタンクキャップ３が取り付けられている。水タンク２に仕切り壁１ａを介して対向するように、本発明の加湿手段を構成する加湿フィルタ４が配置されている。これらの水タンク２及び加湿フィルタ４の下部には水受部５が配置されている。この水受部５には、タンクキャップ３を介して水タンク２内の水が供給されており、加湿フィルタ４の下部が水受部５の水に浸漬し、加湿フィルタ４は毛細管現象により水受部５内の水を吸い上げて水分を保有する。本体１の背面側（図１の右側）には外部の空気を取り込むための吸気口６が形成されており、この吸気口６よりも中心側にはファン７が取り付けられており、ファン７の回転軸にはモータ８が取り付けられている。吸気口６とファン７との間には、脱臭フィルタや除塵フィルタからなるフィルタ９が取り外し自在に取り付けられている。本体１の上部の背面側には吹出口１０が形成されており、吸気口６と吹出口１０とは連通して空気流路２１を形成しており、この空気流路２１内に上記のファン７が配置されている。また、吸気口６とファン７とは、空気流路２１とは別の経路を介して連通して加湿流路２２を形成しており、この加湿流路２２に上記の加湿フィルタ４が取り外し自在に取り付けられている。

上記の加湿フィルタ４はファン７の下に配置されており、本体１の薄型化を実現している。また、ファン７は両側（図示の例では正面側及び背面側）から吸引可能な形式のシロッコファンから構成されており、ファン７のブレードには左右を分離する仕切り板７ａが設けられている。また、加湿流路２２の圧損が空気流路２１に比べて大きいので、ファン７の左側（加湿流路２２側）の吸引能力を高めるために、仕切り板７ａが中央部分よりも右側に設けられている。また、ファン７の左右の吸引能力を調整するには、ブレードの高さや個数を調整するようにしてもよい。

また、本体１内の上部正面側にはダストセンサ１１及び湿度センサ１２が配置されている。ダストセンサ１１は、空気中に浮遊する粒子を空気の汚れとして検出し、空気の汚れに応じた出力信号を出力する。また、湿度センサ１２は、相対湿度を検出して相対湿度に応じた出力信号を出力する。本体１の上部（図１では正面側）には、操作表示部１３及び運転スイッチ１４が配置されており、操作表示部１３は、本体１内の上部に配置されている制御部１５からの制御信号に基づいて運転状態を表示する。運転スイッチ１４は、それが操作されるとその運転信号を制御部１５に出力する。なお、ダストセンサ１１、湿度センサ１２及び制御部１５は、本体１内の上部に配置されているが、吸気口６から吸い込まれた空気が入り込まないように、壁１ｂで覆われている。制御部１５には、上記のダストセンサ１１及び湿度センサ１２からの出力信号を入力するが、その他に、渇水検知センサ１６からの出力信号を入力する。この渇水検知センサ１６は、加湿フィルタ４に水が供給されているかどうかを検出するものである。制御部１５は、これらのセンサ１１、１２及び１６からの出力信号を入力し、後述のような処理をしてモータ８の回転速度を制御する。

図１の加湿機能付き空気清浄機においては、モータ８が回転するとファン７が回転し、外気を吸引する。この例では、吸気口６から外部の空気が吸引され、吸い込まれた空気に含まれる塵や埃がフィルタ９により取り除かれる。フィルタ９により浄化された空気は、ここでは、ファン７側（空気流路２１）と加湿フィルタ４側（加湿流路２２）とに２分される。ファン７の右側に引き込まれた空気はファン７を介して吹出口１０から吹き出される。また、加湿フィルタ４側に引き込まれた空気は、加湿フィルタ４により水分が与えられて加湿され、加湿された空気はファン７の左側に引き込まれ、ファン７を介して吹出口１０から吹き出される。この加湿機能付き空気清浄機は、このように空気清浄と加湿とを同時に行うが、そのときの制御の詳細を図２及び図３に基づいて詳細に説明する。

図２は図１の加湿機能付き空気清浄機の制御系のブロック図である。制御部１５には、上記のように、ダストセンサ１１、湿度センサ１２、運転スイッチ１４及び渇水検知センサ１６が接続されており、制御部１５はこれらから信号を取り込んで、操作表示部１３に操作状態を操作状態を表示したり、或いはモータ８の回転速度を制御する。このモータ８の制御を図３に基づいて詳細に説明する。

図３は図２の制御部１５の処理過程を示したフローチャートである。なお、以下の説明において、送風ランク１、送風ランク３及び送風ランク５は送風量を示すものであり（送風ランク１＜送風ランク３＜送風ランク５）、モータ８の回転速度は、送風量に応じてその回転速度を早くし、送風ランク１＜送風ランク３＜送風ランク５の関係にあるものとする。また、汚れの程度を示す度数０、度数１及び度数２は、汚れの程度が度数０＜度数１＜度数２の関係にあるものとする。

（Ａ．湿度の制御）
制御部１５は、運転スイッチ１４のオン信号を入力すると（Ｓ１１）、モータ８に所定の駆動電圧を供給してファン７を回転させる（Ｓ１２）。制御部１５は、渇水検知センサ１６の出力信号（Ｌ１）を取り込んで（Ｓ１３）、水受部５に水が有るかどうかを判定する（Ｓ１４）。ここで、制御部１５は、水受部５に水が有るという判定をした場合には、次に、湿度センサ１２の出力信号を取り込んで相対湿度（ＲＨ１）を測定する（Ｓ１５）。制御部１５は、その相対湿度（ＲＨ１）が例えば８０％以上であるかどうかを判定し（Ｓ１６）、８０％以上であると判定したときには、送風ランク１の回転速度（最低速度）でモータ８を回転させて、ファン７の送風量を抑制して湿度が過大にならないようにしている（Ｓ１７）。制御部１５は、相対湿度（ＲＨ１）が８０％以上ではないと判定した場合には、相対湿度（ＲＨ１）が例えば５０％を超えているかどうかを判定し（Ｓ１８）、相対湿度（ＲＨ１）が５０％を超えていないと判定したときには、相対湿度（ＲＨ１）が５０％であるかどうかを判定し（Ｓ１９）、５０％であると判定したときには送風ランク３の回転速度でモータ８を回転させる（Ｓ２０）。また、相対湿度（ＲＨ１）が５０％ではないと判定したとき即ち相対湿度（ＲＨ１）が５０％未満のときには、送風ランク５の回転速度でモータ８を回転させてファン７の送風量をそれに対応して多くして加湿量が多くなるようにしている（Ｓ２１）。以上の処理が終わった後に、運転スイッチ１４がオフになっているかどうかを判定し（Ｓ２８）、オフになっていない場合には上記の処理（Ｓ１３）に戻る。このように設定湿度（第１の基準値）を５０％とし、快適湿度４０〜６０％の中央値に設定して制御するようにしたことにより、夏場は加湿し過ぎないようにし、冬場はしっかり加湿することにより年間を通じて快適な湿度が得られる。なお、この湿度の制御の際には、空気流路２１及び加湿流路２２の上流側にフィルタ９が配置されているので、空気清浄も必然的になされることになる。

（Ｂ．空気清浄の制御）
制御部１５は、上記の判定（Ｓ１４）において加湿フィルタ４に水が供給されていないという判定をしたとき、又は上記の判定（Ｓ１８）において相対湿度（ＲＨ１）が５０％を超えていると判定したときには、ダストセンサ１１の出力信号を取り込んで空気の汚れ度（Ｄ１）を測定し（Ｓ２２）、その汚れ度（Ｄ１）が度数２であるかどうかを判定する（Ｓ２３）。制御部１５は、汚れ度（Ｄ１）が度数２であると判定した場合には、送風ランク５の回転速度でモータ８を回転させてファン７の送風量を多くして清浄化する空気量を多くする（Ｓ２４）。また、制御部１５は、汚れ度（Ｄ１）が度数２ではないと判定したときには、次に、汚れ度（Ｄ１）が度数１であるかどうかを判定する（Ｓ２５）。制御部１５は、汚れ度（Ｄ１）が度数１であると判定すると、送風ランク３の回転速度でモータ８を回転させてファン７の送風量を調整する（Ｓ２６）。また、制御部１５は、汚れ度（Ｄ１）が度数１ではないと判定すると、そのときは汚れ度（Ｄ１）が度数０であるから、送風ランク１の回転速度でモータ８を回転させてファン７の送風量を調整する（Ｓ２７）。以上の処理が終わった後に、運転スイッチ１４がオフになっているかどうかを判定し（Ｓ２８）、オフになっていない場合には上記の処理（Ｓ１３）に戻る。なお、この空気清浄の制御においても、加湿流路２２に空気が流れることから加湿処理が併せてなされることになる。

以上の湿度の制御（Ｓ１３乃至Ｓ２１）及び空気清浄の制御（Ｓ１３，Ｓ１４、Ｓ２２乃至Ｓ２７）はサイクリックに繰り返され、制御部１５は運転スイッチ１４がオフになると（Ｓ２８）、モータ８を停止（オフ）して上記の制御を終了する（Ｓ２９）。なお、上記の処理（Ｓ１７）においては、相対湿度（ＲＨ１）が８０％以上のときには、送風ランク１の回転速度でモータ８を回転させる例について説明したが、それに代えて、モータ８の回転を停止させるようにしてもよい。

以上のように本実施の形態１においては、湿度センサ１２の出力信号（相対湿度）に基づいてダストセンサ１１の出力信号及び湿度センサ１２の出力信号の何れかを自動的に選択し、上記の湿度の制御及び空気清浄の制御が適宜なされ、湿度調整を優先的に行いながら全体として、年間を通じて快適な湿度を保ちながら、清浄な室内空間を維持することができる。
また、湿度センサ１２の出力信号（相対湿度）が５０％以下の場合には、湿度センサ１２の出力信号に基づいてモータ８の回転速度を制御し、湿度センサ１２の出力信号（相対湿度）が５０％を超えている場合には、ダストセンサ１１の出力信号に基づいてモータ８の回転速度を制御するようにしたので、年間を通じて相対湿度が例えば５０％のという快適な湿度を保ちながら、清浄な室内空間が維持できる。

また、加湿フィルタ４に水を供給されていない場合には、その状態では加湿ができないので、湿度センサ１２の出力信号（相湿度）が５０％以下の場合であっても、湿度センサ１２の出力信号によらず、ダストセンサ１１の出力信号に基づいてモータの回転速度を制御することにより、空気清浄の制御を行うようにしたので、空気清浄の制御が適切になされる。
また、湿度センサ１２の出力信号（相対湿度）が８０％以上の場合には、ダストセンサ１１の出力信号によらず、最小の送風量となるようにモータの回転速度を制御し、又はモータの回転を停止させることにより、例えば梅雨時や夏場の過加湿防止を可能にしている。

なお、上記の説明においては、本発明の第１の基準値として相対湿度５０％、第２の基準値として相対湿度８０％の例について説明したが、本発明の第１の基準値及び第２の基準値はその例に限定されるものではなく、その前後の値であれば任意の値を取り得るものである。また、送風ランクが３段階の例について説明したが、それ以外の任意の段階に分けて制御するようにしてもよい。空気の汚れについても度数０〜度数２の３段階の例について説明したが、それ以外の任意の段階に分けて制御するようにしてもよい。また、上記の説明においては、ダストセンサ１１を用いた例について説明したが、ダストセンサ１１に代えて、臭いセンサ（例えば金属酸化物半導体からなるセンサ表面にガス成分が吸着すると抵抗値が変化することを利用したもの）を用いるようにしてもよい。或いは、ダストセンサ１１及び臭いセンサの両方を用いてこれらによる制御を空気清浄の制御に優先させるようにしてもよい。

本発明の実施形態１に係る加湿機能付き空気清浄機の断面図である。図１の加湿機能付き空気清浄機の制御系のブロック図である。制御部の処理過程を示したフローチャートである。

符号の説明

１本体、２水タンク、３タンクキャップ、４加湿フィルタ、５水受部、
６吸気口、７ファン、８モータ、９フィルタ、１０吹出口、１１ダストセンサ、１２湿度センサ、１３操作表示部、１４運転スイッチ、１５制御部、１６渇水検知センサ、２１空気流路、２２加湿流路。

Claims

吸気口及び吹出口を有する本体と、
該本体内に設けられ、前記吸気口と前記吹出口とを連通する空気流路と、
該空気流路内に設けられ、空気を両側から吸引するファンと、
該ファンを駆動するモータと、
前記ファンにより吸引された空気を浄化するフィルタと、
前記空気の汚れを検知し、空気の汚れの程度に応じた出力信号を出力するダストセンサと、
前記フィルタにより浄化された空気の流路を前記ファンの一側に至る流路と前記ファンの下を経由して他側に至る流路とに２分し、前記ファンの他側に至る流路からなる加湿流路と、
前記ファンの下の加湿流路に配置され、毛細管現象により水を吸い上げるように配設された加湿手段と、
相対湿度を検知し、湿度の程度に応じた出力信号を出力する湿度センサと、
該湿度センサの出力信号に基づいて前記ダストセンサの出力信号及び前記湿度センサの出力信号の何れかを選択し、該選択された出力信号に基づいて前記モータの回転速度を制御する制御手段と
を備えたことを特徴とする加湿機能付き空気清浄機。
前記制御手段は、前記湿度センサの出力信号が第１の基準値以下の場合には、前記湿度センサの出力信号に基づいて前記モータの回転速度を制御し、前記湿度センサの出力信号が第１の基準値を超えている場合には、前記ダストセンサの出力信号に基づいて前記モータの回転速度を制御することを特徴とする請求項１記載の加湿機能付き空気清浄機。
前記加湿手段に水が供給されているかどうかを検出する渇水検出手段を備え、
前記制御手段は、前記渇水検出手段が前記加湿手段に水が供給されていないことを検出した場合には、前記湿度センサの出力信号が第１の基準値以下の場合であっても、前記湿度センサの出力信号によらず、前記ダストセンサの出力信号に基づいて前記モータの回転速度を制御することを特徴とする請求項２記載の加湿機能付き空気清浄機。
前記加湿手段に水が供給されているかどうかを検出する渇水検出手段を備え、
前記制御手段は、前記渇水検出手段が前記加湿手段に水が供給されていることを検出した場合であって、前記湿度センサの出力信号が第２の基準値（但し、第２の基準値＞第１の基準値）以上の場合には、前記ダストセンサの出力信号によらず、最小の送風量となるように前記モータの回転速度を制御し又は前記モータの回転を停止させることを特徴とする請求項２記載の加湿機能付き空気清浄機。