JPWO2016031304A1 - 空気清浄機 - Google Patents

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Abstract

消費電力及び騒音の増大を抑制して空気中の微小粒子を十分に除去できる空気清浄機を提供する。空気を吸い込む吸込口３と空気を吹き出す吹出口４、５とを連結する送風通路８と、送風通路８内に配された送風機１０と、送風通路８に設けられて空気中の塵埃を捕集するフィルタユニット９と、空気中の塵埃の濃度を検知する塵埃センサとを備え、塵埃の濃度に応じてランク分けした複数の汚れ度に基づいて送風機１０を回転数の異なる複数の送風レベルに可変し、汚れ度の高い時に低い時よりも回転数の高い送風レベルに設定する空気清浄機１において、塵埃センサの検知結果から空気中の塵埃に含まれた所定粒径よりも小さい微小粒子の濃度を抽出し、所定の汚れ度に対して微小粒子の濃度が高い時に低い時よりも更に前記送風レベルを上げて送風機１０の回転数を高くした。

Description

本発明は塵埃センサを備えた空気清浄機に関する。
特許文献１には従来の空気清浄機が開示されている。この空気清浄機は居室内に設置された筐体に吸込口及び吹出口を開口し、筐体内に吸込口と吹出口とを連結する送風通路が設けられる。送風通路内には送風機が配され、送風通路の送風機の上流側には空気中の塵埃を捕集するフィルタが配される。
筐体の吹出口近傍の側面には空気汚れを検出する塵埃センサが設けられる。空気清浄機は、空気汚れに応じてランク分けした複数の汚れ度に基づいて送風機を回転数の異なる複数の送風レベルに可変する。
上記構成の空気清浄機において、運転が開始されると、送風機が駆動されて吸込口から空気が吸い込まれる。吸込口から吸い込まれた空気はフィルタにより塵埃が捕集された後に吹出口から居室内に送出される。送風機は汚れ度の高い時に低い時よりも回転数の高い送風レベルで駆動される。これにより、汚れ度が低い場合には消費電力及び騒音の増大を抑制して空気の汚れを除去し、汚れ度が高い場合には迅速に空気の汚れを除去することができる。
特開２００６−１５１９７号公報（第８頁、第１図、第２図）
近年、空気中のＰＭ２．５等の微小粒子が健康被害を招くことから、空気中の微小粒子を除去可能な空気清浄機の要望が高くなっている。しかしながら、上記従来の空気清浄機によると、空気中の微小粒子の濃度が増加しても塵埃の濃度が増加しない場合には汚れ度は高くならず、回転数の大きい送風レベルで送風機が駆動されない。このため、空気中の微小粒子を十分に除去できないおそれがあった。
本発明は、消費電力及び騒音の増大を抑制して空気中の微小粒子を十分に除去できる空気清浄機を提供することを目的とする。
上記目的を達成するために本発明は、空気を吸い込む吸込口と空気を吹き出す吹出口とを連結する送風通路と、前記送風通路内に配された送風機と、前記送風通路に設けられて空気中の塵埃を捕集するフィルタと、空気中の塵埃の濃度を検知する塵埃センサとを備え、塵埃の濃度に応じてランク分けした複数の汚れ度に基づいて前記送風機を回転数の異なる複数の送風レベルに可変し、前記汚れ度の高い時に低い時よりも回転数の高い前記送風レベルに設定する空気清浄機において、
前記塵埃センサの検知結果から空気中の塵埃に含まれた所定粒径よりも小さい微小粒子の濃度を抽出し、所定の前記汚れ度に対して前記微小粒子の濃度が高い時に低い時よりも更に前記送風レベルを上げて前記送風機の回転数を高くしたことを特徴としている。
この構成によると、送風機の駆動により吸込口から空気が吸い込まれて送風通路を流通する。空気中の粒径の大きい塵埃や粒径の小さいＰＭ２．５等の微小粒子はフィルタにより捕集される。送風機は汚れ度の高い時に低い時よりも回転数の高い送風レベルに設定される。この時、塵埃センサの検知結果から空気中の塵埃に含まれた所定粒径よりも小さい粒径のＰＭ２．５等の微小粒子の濃度を抽出する。そして、所定の汚れ度に対して微小粒子の濃度が高い時に低い時よりも更に送風レベルを上げて送風機の回転数を高くする。
また本発明は、上記構成の空気清浄機において、空気中の臭気成分の濃度を検知する臭いセンサを備え、臭気成分の濃度に応じてランク分けした複数の臭気ランク及び前記汚れ度に基づいて前記送風レベルを可変し、前記臭気ランクの高い時に低い時よりも回転数の高い前記送風レベルに設定すると好ましい。
また本発明は、上記構成の空気清浄機において、空気中の塵埃の濃度に応じて表示状態を変更する第１表示部を備え、第１表示部は一方向に延びて形成され、中央部に配されて２色ＬＥＤから成る中央発光部と前記中央発光部の両側に配されて複数の異なる色の単色ＬＥＤから成る両側発光部とを有し、前記中央発光部と前記中央発光部に隣接する前記単色ＬＥＤとの間の距離は、隣接する前記単色ＬＥＤ間の距離よりも長く、塵埃の濃度に応じてランク分けした第１ランクを前記中央発光部により表示するとともに、第１ランクをさらに細分化した第２ランクを前記両側発光部により前記中央発光部に対して対称なパターンで表示すると好ましい。
また本発明は、上記構成の空気清浄機において、前記両側発光部は第２ランクの増加または減少に従って前記中央発光部に対して近い位置の前記単色ＬＥＤを順に発光させるとより好ましい。
また本発明は、上記構成の空気清浄機において、空気中の前記微小粒子の濃度が所定値を超えていることを示す第２表示部を設けると好ましい。
また本発明は、上記構成の空気清浄機において、前記汚れ度が高くなるに従って、前記中央発光部は第１色、第２色及び第３色の光を順に切り換えて出射するとともに、前記両側発光部は第１色、第１色と第２色の両方、第２色、第２色と第３色の両方、第３色の光を順に切り換えて出射すると好ましい。
また本発明は、上記構成の空気清浄機において、第１色、第２色及び第３色はそれぞれ緑色、橙色及び赤色であるとより好ましい。
本発明によると、塵埃の濃度に応じてランク分けした複数の汚れ度に基づいて送風機を回転数の異なる複数の送風レベルに可変し、汚れ度の高い時に低い時よりも回転数の高い送風レベルに設定する。これにより、汚れ度が低い場合には消費電力及び騒音の増大を抑制して空気中の塵埃を除去し、汚れ度が高い場合には迅速に空気中の塵埃を除去することができる。
また、塵埃センサの検知結果から空気中の塵埃に含まれた所定粒径よりも小さい粒径の微小粒子の濃度を抽出し、所定の汚れ度に対して微小粒子の濃度が高い時に低い時よりも更に送風レベルを上げて送風機の回転数を高くする。これにより、汚れ度の上昇がない場合でも微小粒子の濃度が高くなれば送風機の風量は大きくなる。したがって、微小粒子よりも粒径の大きい塵埃を確実に捕集しながら空気中の微小粒子を十分に除去することができる。その結果、使用者の健康被害を容易に防止することができる。また、塵埃センサの検知結果から微小粒子の濃度を抽出するため、微小粒子と微小粒子よりも粒径の大きい塵埃とを識別することができる。これにより、空気清浄機の製造コストを削減することができる。
本発明の第１実施形態の空気清浄機を示す斜視図 本発明の第１実施形態の空気清浄機を示す側面断面図 本発明の第１実施形態の空気清浄機の表示部を示す正面図 本発明の第１実施形態の空気清浄機の操作部を示す正面図 本発明の第１実施形態の空気清浄機の加湿部を示す斜視図 本発明の第１実施形態の空気清浄機の加湿部の給水タンクを取り外した様子を示す斜視図 本発明の第１実施形態の空気清浄機の加湿部を示す側面断面図 本発明の第１実施形態の空気清浄機の加湿部の給水タンクを取り外した様子を示す側面断面図 本発明の第１実施形態の空気清浄機の動作を示すフローチャート 本発明の第１実施形態の空気清浄機の前方へ空気を送出する様子を示す側面断面図 本発明の第１実施形態の空気清浄機の上方へ空気を送出する様子を示す側面断面図 本発明の第１実施形態の空気清浄機の表示部の中央発光部及び両側発光部の点灯パターンを示すイメージ図 本発明の第２実施形態の空気清浄機を示す側面断面図 本発明の第２実施形態の空気清浄機の表示部の中央発光部及び両側発光部の点灯パターンを示すイメージ図 本発明の第３実施形態の空気清浄機の加湿部のフロート周辺の側面断面図
＜第１実施形態＞
以下に本発明の実施形態を図面を参照して説明する。図１及び図２はそれぞれ第１実施形態の空気清浄機の斜視図及び側面断面図を示している。なお、図２において矢印Ｓは空気の流れを示している。空気清浄機１は吸込口３及び吹出口４、５を開口して居室内の床面等に設置される筐体２を有する。吸込口３は筐体２の背面に開口し、吹出口４、５はそれぞれ筐体２の前面上部及び上面後部に開口する。なお、吹出口４の高さは、居室内のベッド（不図示）の寝床面と略同じ高さになっている。
吹出口４、５には風向を可変する風向板１４、１５がそれぞれ設けられる。風向板１４は平板から成り、風向板１４の後部に設けられた回動軸部１４ａにより上下方向に回動可能に支持される。風向板１５は平板から成り、風向板１５の前部に設けられた回動軸部１５ａにより上下方向に回動可能に支持される。
風向板１４、１５はそれぞれ吹出口４、５を開閉する。風向板１４は吹出口４を閉じた位置（図１１参照）から開く方向に最大約１２０°回動することができる。風向板１５は吹出口５を閉じた位置（図１０参照）から開く方向に最大約４２°回動することができる。
筐体２内には吸込口３と吹出口４、５とを連結する送風通路８が設けられる。送風通路８内には吸込口３から吹出口４、５に向かって（気流の上流から下流に向かって）順にフィルタユニット９、加湿部２０、送風機１０、イオン発生装置１１及びダンパ１２が設けられる。
送風通路８はイオン発生装置１１の下流で分岐する第１分岐通路８ａ及び第２分岐通路８ｂを有する。第１分岐通路８ａ及び第２分岐通路８ｂはそれぞれ吹出口４、５に連通し、第１分岐通路８ａの空気の流路の断面積は第２分岐通路８ｂの空気の流路の断面積よりも小さくなっている。
ダンパ１２は薄板状に形成され、回動軸部１２ａにより上下方向に回動可能に支持される。ダンパ１２は第１分岐通路８ａを閉じた位置（図１１参照）から図２に示すように最大約１８０°回動することができる。ダンパ１２により第１分岐通路８ａ及び第２分岐通路８ｂの風量バランスが可変される。
送風機１０はモータ１０ａにより駆動されるシロッコファンにより形成され、軸方向に吸気して周方向に排気する。フィルタユニット９は枠体９ａ内に空気の吸込み側から順にプレフィルタ、脱臭フィルタ及び集塵フィルタ（いずれも不図示）が配設される。プレフィルタと脱臭フィルタとの間にはフィルタ押え部材（不図示）が配される。
プレフィルタはＡＢＳ等の合成樹脂で形成された複数段複数列の窓を有する矩形の枠（不図示）にポリプロピレン製のメッシュ（不図示）を溶着して形成される。プレフィルタによって吸気中の大きな塵埃を捕集することができる。
脱臭フィルタはポリプロピレン繊維やポリエステル繊維から成る矩形の袋体を有している。袋体は上下方向に連続した大きさが均等な複数の収納室に区分けされている。各収納室内には活性炭等の吸着材が均一に分散して詰められている。これにより、空気中の臭気成分を吸着して空気を脱臭することができる。また、フィルタ押え部材は脱臭フィルタを押さえて位置ずれを防止する。
集塵フィルタはＨＥＰＡフィルタから成り、濾材（不図示）を覆うように枠材（不図示）がホットメルトにより溶着されている。集塵フィルタによって空気中の微細な塵埃や所定粒径（例えば３μｍ）よりも小さい粒径のＰＭ２．５等の微小粒子を捕集することができる。
加湿部２０は詳細を後述するように、トレイ２２内の水に加湿フィルタ２３の下部を浸漬し、加湿フィルタ２３を通過する空気を加湿する。これにより、吹出口４、５から加湿された空気（加湿空気）が送出される。
イオン発生装置１１は高圧電圧の印加によりイオンを発生するイオン発生面１１ａを有し、イオン発生面１１ａは送風通路８内に面している。イオン発生面１１ａには交流波形またはインパルス波形から成る電圧が印加される。イオン発生面１１ａの印加電圧が正電圧の場合は主としてＨ＋（Ｈ２Ｏ）ｍから成るプラスイオンを発生し、負電圧の場合は主としてＯ２ −（Ｈ２Ｏ）ｎから成るマイナスイオンを発生する。ここで、ｍ、ｎは整数である。Ｈ＋（Ｈ２Ｏ）ｍ及びＯ２ −（Ｈ２Ｏ）ｎは空気中の浮遊菌や臭気成分の表面で凝集してこれらを取り囲む。
そして、式（１）〜（３）に示すように、衝突により活性種である［・ＯＨ］（水酸基ラジカル）やＨ２Ｏ２（過酸化水素）を微生物等の表面上で凝集生成して浮遊菌等を破壊する。ここで、ｍ’、ｎ’は整数である。したがって、空気清浄機１は、プラスイオン及びマイナスイオンを発生して吹出口４、５から送出することにより居室内の殺菌及び臭い除去を行うことができる。
Ｈ＋(Ｈ２Ｏ)ｍ＋Ｏ２ −(Ｈ２Ｏ)ｎ→・ＯＨ＋1/2Ｏ２＋(ｍ＋ｎ)Ｈ２Ｏ ・・・（１）
Ｈ＋(Ｈ２Ｏ)ｍ＋Ｈ＋(Ｈ２Ｏ)ｍ’＋Ｏ２ −(Ｈ２Ｏ)ｎ＋Ｏ２ −(Ｈ２Ｏ)ｎ’
→ 2・ＯＨ＋Ｏ２＋(ｍ＋ｍ'＋ｎ＋ｎ')Ｈ２Ｏ ・・・（２）
Ｈ＋(Ｈ２Ｏ)ｍ＋Ｈ＋(Ｈ２Ｏ)ｍ’＋Ｏ２ −(Ｈ２Ｏ)ｎ＋Ｏ２ −(Ｈ２Ｏ)ｎ’
→ Ｈ２Ｏ２＋Ｏ２＋(ｍ＋ｍ'＋ｎ＋ｎ')Ｈ２Ｏ ・・・（３）
また、プラスイオン及びマイナスイオンが使用者の肌に接触すると、肌に水酸基（ＯＨ基）が付着して肌表面が親水化される。これにより、肌表面に水分子が付着しやすくなり、肌に潤いを与えることができる。
フィルタユニット９の近傍には塵埃センサ（不図示）及び臭いセンサ（不図示）が設けられる。塵埃センサは発光素子及び受光素子を有する光学センサにより構成され、受光素子から出力される出力パルス幅に基づいて空気中の塵埃の濃度を検知する。また、塵埃センサの出力電圧のパルス波形によりＰＭ２．５とＰＭ２．５よりも粒径の大きい塵埃とを識別することができる。例えば、ＰＭ２．５のパルス波形はなだらかなピークを有する波形になり、粒径の大きい塵埃のパルス波形は尖ったピークを有する波形になる。これにより、塵埃センサの検知結果から空気中のＰＭ２．５の濃度を抽出することができる。臭いセンサは空気中の臭気成分の濃度を検知する。
筐体２の上面前部には照度センサ１３（図４参照）が設けられる。照度センサ１３は居室内の照度を検知する。
筐体２の前面上部の吹出口４の周囲には表示部３０、４０、５０が設けられる。図３は空気清浄機１の表示部３０、４０、５０の正面図を示している。なお、図３において風向板１４の図示を省略している。表示部３０（第１表示部）は左右方向に延びて形成され、中央発光部３１、両側発光部３２及びランプカバー３５を有する。ランプカバー３５は半透明の樹脂から成り、中央発光部３１及び両側発光部３２を覆う。
中央発光部３１は表示部３０の左右方向の中央部に配され、赤色ＬＥＤの素子と緑色ＬＥＤの素子とを有した２色ＬＥＤにより形成される。中央発光部３１は赤色ＬＥＤのみを点灯すると赤色光を出射して緑色ＬＥＤのみを点灯すると緑色光を出射し、赤色ＬＥＤ及び緑色ＬＥＤを点灯すると橙色光を出射する。
両側発光部３２は中央発光部３１の両側方に配され、複数の異なる色の単色ＬＥＤ３２Ｒ、３２Ｔ、３２Ｇから成る。単色ＬＥＤ３２Ｒ、３２Ｔ、３２Ｇはそれぞれ赤色光、橙色光及び緑色光を出射する。中央発光部３１に対して単色ＬＥＤ３２Ｒ、３２Ｔ、３２Ｇの順に離れて配置される。すなわち、表示部３０の中央部から側端部に向かって単色ＬＥＤ３２Ｒ、３２Ｔ、３２Ｇの順に配置される。なお、以下の説明において、単色ＬＥＤ３２Ｒ、３２Ｔ、３２Ｇを総称して「単色ＬＥＤ３２ａ」という場合がある。
単色ＬＥＤ３２Ｒ、３２Ｔ、３２Ｇは等間隔で配置され、中央発光部３１と中央発光部３１に隣接する単色ＬＥＤ３２Ｒとの間の距離Ｄ１は、隣接する単色ＬＥＤ３２Ｒ、３２Ｔ間や隣接する単色ＬＥＤ３２Ｇ、３２Ｔ間の距離Ｄ２よりも長くなっている。
表示部４０（第２表示部）は吹出口４よりも左方に配されて複数のＬＥＤ（不図示）を有し、空気中のＰＭ２．５等の微小粒子の濃度が所定値（例えば３５μｇ／ｍ３）を超えた場合に「ＰＭ２．５」の文字４０ａを表示する。
表示部５０は吹出口４よりも右方に配されて複数のＬＥＤ（不図示）を有し、空気中の臭気成分の濃度が所定値を超えた場合に複数の波線Ｗから成る図柄Ｐを表示する。
筐体２の上面前部には操作部６が設けられる。図４は操作部６の正面図を示している。操作部６は複数のボタン６ａ〜６ｄを有し、使用者の操作によって空気清浄機１の動作設定を行う。ボタン６ａの操作により送風機１０の回転数を変更して吹出口４、５から送出される空気の風量を変更することができる。ボタン６ｂの操作により風向板１４、１５を回動させて空気の吹き出し方向を変更することができる。ボタン６ｃの操作により、加湿部２０による加湿を行って送風する加湿状態と加湿部２０による加湿を停止して送風する非加湿状態とを切り換えることができる。
ボタン６ｄの操作により、前方に送出されるイオンの量を標準状態に対して増加させることができる。この時、風向板１４は吹出口４を閉じる位置から上方に６０°回動するとともに、ダンパ１２は第１分岐通路８ａを閉じる位置から開く方向に８５°回動する（図１０参照）。これにより、イオンを含んだ気流は第１分岐通路８ａに案内され、吹出口４から前方へ送出される。
図５は加湿部２０を上方から見た斜視図を示している。図６は給水タンク２１を取り外した加湿部２０の斜視図を示している。図７は加湿部２０の側面断面図を示している。図８は給水タンク２１を取り外した加湿部２０の側面断面図を示している。加湿部２０は給水タンク２１、トレイ２２、加湿フィルタ２３及び水位センサ２４を備える。トレイ２２は筐体２に対して着脱可能に装着され、給水タンク２１及び加湿フィルタ２３はトレイ２２に対して着脱可能に装着される。これにより、加湿部２０の清掃やメンテナンス等を容易に行うことができる。
給水タンク２１は円筒形状の容器から構成され、例えばＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）、ＰＰ（ポリプロピレン）等の合成樹脂素材のブロー成形等により形成される。給水タンク２１の一端面には開口部（不図示）が形成され、弁機構２９（図７参照）を有するタンクキャップ２１ａを開口部に螺合することにより開口部が塞がれる。給水タンク２１の他端面には給水タンク２１の着脱時に把持するための把持部２１ｂが設けられる。トレイ２２から持ち出された給水タンク２１のタンクキャップ２１ａを取り外して給水タンク２１に給水することができる。
トレイ２２は上面を開放した略箱型形状であり、樹脂成形品により形成される。トレイ２２は加湿フィルタ２３を収容するフィルタ収容部２２ａと、フィルタ収容部２２ａに隣設されて給水タンク２１を収容するタンク収容部２２ｂとを有する。タンク収容部２２ｂの底面にはタンクキャップ２１ａの弁機構２９に対向する受け部２２ｅが突出して形成される。
フィルタ収容部２２ａとタンク収容部２２ｂとの間には仕切板２２ｃが設けられ、仕切板２２ｃに形成された連通口２２ｄによりフィルタ収容部２２ａとタンク収容部２２ｂとは連通する。
加湿フィルタ２３は通気性及び吸水性を有する不織布等のフィルタ体２３ａを有し、円盤状に形成される。フィルタ体２３ａは軸方向が水平な円筒形状の枠体２５により保持される。枠体２５は軸方向の両端面に配した放射状のリム２５ｂによってフィルタ体２３ａを支持し、リム２５ｂ間にフィルタ体２３ａが露出する。また、枠体２５は軸方向の両端面の一部に弓形の遮蔽部２５ｃが形成される。枠体２５の周面にはラック２５ａが形成され、ラック２５ａは筐体２に設けたピニオン（不図示）に噛合する。ピニオンは筐体２に設けたモータ（不図示）により回転する。これにより、加湿フィルタ２３は垂直面内で回転することができる。
枠体２５の遮蔽部２５ｃを下端に配置して加湿フィルタ２３を回転停止すると、フィルタ体２３ａは遮蔽部２５ｃによってトレイ２２内の水に対して遮蔽される。これにより、空気清浄機１は非加湿状態になる。ボタン６ｃの操作により加湿運転を指示すると、加湿フィルタ２３が断続回転する。加湿フィルタ２３の回転によってフィルタ体２３ａがトレイ２２内の水に浸漬され、毛細管現象によってフィルタ体２３ａの全体に水が浸透する。これにより、空気清浄機１は加湿状態になる。
水位センサ２４はフロート２４ａとリードスイッチ（不図示）とを有する。フロート２４ａは支軸２４１ａで案内部材２６に回動可能に軸支される。フロート２４ａは発泡スチロール等の発泡樹脂を枠体２４２ａにより保持して形成され、水に浮くことができる。また、枠体２４２ａには磁石が保持される。リードスイッチはトレイ２２の側壁面を挟んで磁石に対向する位置の筐体２に設けられる。リードスイッチは磁気センサから成り、フロート２４ａの磁石の磁気を検知してスイッチングを行う。
トレイ２２の底面は水位が低下して降下したフロート２４ａに当接してフロート２４ａの下限位置を規制する。これにより、トレイ２２の底面はフロート２４ａの下限位置を規制する規制部を構成する。板状の案内部材２６はタンク収容部２２ｂの底面上に受け部２２ｅを囲むように上面視コ字状に立設され、フロート２４ａとトレイ２２の底面との間に給水タンク２１からの水を案内する。
加湿部２０において、フロート２４ａが所定の水位範囲で水に浮いた状態の場合には、磁石はリードスイッチと対向してリードスイッチが例えばＯＮになる。加湿状態を継続することによってトレイ２２内の水が大きく減少すると、フロート２４ａは図７において時計回りに回動して図８に示すようにトレイ２２の底面に当接する。この時、磁石がリードスイッチから離れてリードスイッチが例えばＯＦＦになる。これにより、給水が必要であることが例えば表示部３０等を介して報知される。
満水状態の給水タンク２１をタンク収容部２２ｂに装着すると、受け部２２ｅ（図６参照）によって弁機構２９が開放され、給水タンク２１内の水がトレイ２２内に供給される。この時、給水タンク２１の水は案内部材２６によりフロート２４ａとトレイ２２の底面との間に案内される。これにより、トレイ２２内の残水のスケールによりフロート２４ａがトレイ２２の底面に付着した場合でも、給水タンク２１から勢いよく流入した水のフロート２４ａへの衝突によりフロート２４ａのトレイ２２の底面への付着を容易に解除することができる。したがって、フロート２４ａを確実に浮かび上がらせることができ、水位センサ２４の誤検知を防止することができる。
トレイ２２内の水位が上昇して弁機構２９を介して給水タンク２１内に空気が流入しなくなると、給水タンク２１からトレイ２２への給水は停止される。これにより、トレイ２２の水位に応じて給水タンク２１からトレイ２２に給水され、トレイ２２の貯水水位が略一定に維持される。
図９は空気清浄機１の動作を示すフローチャートである。操作部６の操作により空気清浄機１の運転が開始されると送風機１０が駆動される。これにより、吸込口３から居室内の空気が吸い込まれて送風通路８を流通する。この時、フィルタユニット９により空気中の塵埃が捕集されるとともに空気が脱臭される。
ステップ＃１では照度センサ１３により居室内の照度が検知される。ステップ＃２では居室内の照度が所定の下限値Ｉ０よりも低いか否かが判断される。ここで、下限値Ｉ０は例えば夜間に居室の室内照明装置（不図示）を消灯したときの照度に設定することができる。居室内の照度が下限値Ｉ０よりも低い場合はステップ＃３に移行し、低くない場合はステップ＃７に移行する。ステップ＃７では図２に示すように、風向板１４により吹出口４から前方上方へ空気が送出され、風向板１５により吹出口５から後方上方へ空気が送出される。これにより、使用者の肌の乾燥を防止できるとともに居室内の空気を清浄することができる。
ステップ＃３では加湿部２０による加湿が行われているか否かが判断される。ボタン６ｃの操作により加湿フィルタ２３が回転して空気清浄機１が加湿状態になっている場合はステップ＃６に移行し、加湿フィルタ２３が回転停止して空気清浄機１が非加湿状態になっている場合はステップ＃４に移行する。ステップ＃４では、イオン発生装置１１が駆動されているか否かが判断される。イオン発生装置１１が駆動されている場合はステップ＃６に移行し、駆動されていない場合はステップ＃５に移行する。
ステップ＃６では図１０に示すように、風向板１５により吹出口５が閉じられ、風向板１４により吹出口４から前方略水平方向に空気が送出される。すなわち、夜間にベッド等で就寝中の使用者に向けて空気が送出される。この時、ダンパ１２により気流を第１分岐通路８ａに案内する。これにより、夜間にベッド等で就寝中の使用者に加湿空気（加湿された空気）やイオン発生装置１１により発生したイオンを含む空気を直接当てることができる。したがって、使用者の肌に十分に潤いを与えることができ、使用者の肌の乾燥を確実に防止することができる。
ステップ＃５では図１１に示すように、風向板１４により吹出口４が閉じられ、風向板１５により吹出口５から後方上方へ空気が送出される。すなわち、夜間にベッド等で就寝中の使用者を避けて空気が送出される。これにより、加湿されておらずイオン発生装置１１により発生したイオンも含まない空気を夜間にベッド等で就寝中の使用者に直接当てることを防止し、使用者の肌の乾燥を確実に防止することができる。したがって、居室内の空気を清浄できるとともに、就寝中の使用者の不快感を防止して快眠を促進することができる。
ステップ＃５〜ステップ＃７の後はステップ＃１に戻り、ステップ＃１〜ステップ＃７が繰り返される。
表１は、汚れ度、臭気ランク及びＰＭ２．５濃度ランクに基づく送風機１０の送風レベルを示している。汚れ度は塵埃センサで検知した空気中の塵埃の濃度に応じて０〜４の５段階にランク分けされる。臭気ランクは臭いセンサで検知した空気中の臭気成分の濃度に応じて０〜３の４段階にランク分けされる。ＰＭ２．５濃度ランクは塵埃センサの検知結果から抽出された空気中のＰＭ２．５の濃度に応じてａ〜ｃの３段階にランク分けされる。空気中の塵埃、臭気成分及びＰＭ２．５の濃度が高くなるほど、汚れ度は０〜４の順で、臭気ランクは０〜３の順で、ＰＭ２．５濃度ランクはａ〜ｃの順でそれぞれ高くなる。
送風機１０は汚れ度及び臭気ランクに基づいて「微」、「弱」、「中」、「強」及び「最大」の複数の送風レベルに可変される。「微」、「弱」、「中」、「強」及び「最大」の順で送風機１０の回転数は高くなる。送風機１０は汚れ度及び臭気ランクが高い時に低い時よりも回転数の高い送風レベルで駆動される。図９のステップ＃５〜ステップ＃７において、例えば汚れ度及び臭気ランクが「１」の場合には送風機１０は「中」の送風レベルで駆動され、汚れ度及び臭気ランクが「２」の場合には送風機１０は「強」の送風レベルで駆動される。
Figure 2016031304
また、塵埃センサの検知結果からＰＭ２．５の濃度を抽出し、図９のステップ＃５〜ステップ＃７において、例えば汚れ度「０」に対して臭気ランクが「０」でＰＭ２．５濃度ランクが「ａ」の場合には送風機１０は「微」の送風レベルで駆動される。これに対し、汚れ度「０」に対して臭気ランクが「０」でＰＭ２．５濃度ランクが「ｂ」または「ｃ」の場合には送風機１０はそれぞれ「弱」または「中」の送風レベルで駆動される。すなわち、所定の汚れ度に対してＰＭ２．５の濃度が高い時に低い時よりも更に送風レベルを上げて送風機１０の回転数を高くする。これにより、空気中からＰＭ２．５を迅速に除去することができる。
なお、汚れ度が「２」以上の場合にはＰＭ２．５濃度ランクが上昇しても送風機１０の回転数を変更しないが、送風レベルが「中」以上になっているため、空気中のＰＭ２．５を迅速に除去することができる。
図１２は汚れ度に応じた表示部３０の点灯パターンのイメージ図を示している。実線の楕円形は中央発光部３１及び両側発光部３２の点灯状態を示し、破線の楕円形は中央発光部３１及び両側発光部３２の消灯状態を示している。汚れ度が「０」の場合には、中央発光部３１から緑色光が出射するとともに両側の単色ＬＥＤ３２Ｇから緑色光が出射する。これにより、緑色は新鮮なイメージがあるため、使用者は居室内の空気中の塵埃の濃度が低いことを容易に認識することができる。
汚れ度が「１」の場合には、中央発光部３１から橙色光が出射するとともに両側発光部３２では単色ＬＥＤ３２Ｇ、３２Ｔが点灯してそれぞれ緑色光及び橙色光が出射する。汚れ度が「２」の場合には、中央発光部３１から橙色光が出射するとともに両側発光部３２では単色ＬＥＤ３２Ｔのみが点灯して橙色光が出射する。汚れ度が「３」の場合には、中央発光部３１から赤色光が出射するとともに両側発光部３２では単色ＬＥＤ３２Ｔ、３２Ｒが点灯してそれぞれ橙色光及び赤色光が出射する。汚れ度が「４」の場合には、中央発光部３１から赤色光が出射するとともに両側発光部３２では単色ＬＥＤ３２Ｒのみが点灯して赤色光が出射する。
すなわち、塵埃の濃度に応じてランク分けした第１ランクI〜IIIを中央発光部３１により表示するとともに、第１ランクI〜IIIをさらに細分化した汚れ度（第２ランク）を両側発光部３２により中央発光部３１に対して対称なパターンで表示する。これにより、表示部３０は空気中の塵埃の濃度に応じて表示状態を変更する。また、点灯位置が変化しない中央発光部３１により塵埃による空気の汚れ状況の概略を表示し、両側発光部３２により塵埃による空気の汚れ状況の詳細を表示することができる。これにより、使用者は塵埃による空気の汚れ状況を容易に認識することができる。
また、両側発光部３２の単色ＬＥＤ３２ａは中央発光部３１に対して対称なパターンになるように点灯するため、空気清浄機１の美観を向上させることができる。
この時、中央発光部３１と中央発光部３１に隣接する単色ＬＥＤ３２Ｒとの間の距離Ｄ１は、隣接する単色ＬＥＤ３２Ｒ、３２Ｔ間や隣接する単色ＬＥＤ３２Ｔ、３２Ｇ間の距離Ｄ２よりも長くなっている。これにより、中央発光部３１の出射光の色と両側発光部３２の出射光の色との混色を防止することができる。したがって、空気の汚れ状況についての使用者の誤認を容易に防止することができる。
また、両側発光部３２は第２ランクの増加に従って中央発光部３１に対して近い位置の単色ＬＥＤ３２ａを順に発光させる。これにより、空気の汚れ状況についての使用者の誤認を一層容易に防止することができる。
なお、例えば汚れ度が「３」または「４」の場合に、中央発光部３１や単色ＬＥＤ３２Ｒ、３２Ｔ、３２Ｇを点滅または明滅させてもよい。これにより、使用者に対して容易に注意喚起を行うことができる。
また、図９のステップ＃５〜ステップ＃７において、空気中のＰＭ２．５の濃度が所定値（例えば３５μｇ／ｍ３）を超えると、表示部４０は図３に示すように「ＰＭ２．５」の文字４０ａを表示する。これにより、使用者は健康に影響を与える濃度のＰＭ２．５が居室内の空気に含まれていることを容易に認識することができる。
なお、表示部４０が赤色ＬＥＤの素子と緑色ＬＥＤの素子と有する２色ＬＥＤを備え、ＰＭ２．５の濃度が例えば３５μｇ／ｍ３以上で７０μｇ／ｍ３未満の場合に橙色で文字４０ａを表示し、例えば７０μｇ／ｍ３以上の場合に赤色で文字４０ａを表示してもよい。これにより、使用者は高濃度のＰＭ２．５の存在を一層容易に認識することができる。
また、図９のステップ＃５〜ステップ＃７において、空気中の臭気成分の濃度が所定値を超えた場合に表示部５０は複数の波線Ｗから成る図柄Ｐを表示する。これにより、使用者は臭気成分による空気の汚れを容易に認識することができる。
本実施形態によると、空気中の塵埃の濃度に応じてランク分けした複数の汚れ度に基づいて送風機１０を回転数の異なる複数の送風レベルに可変し、汚れ度の高い時に低い時よりも回転数の高い送風レベルに設定する。これにより、汚れ度が低い場合には消費電力及び騒音の増大を抑制して空気中の塵埃を除去し、汚れ度が高い場合には空気中の塵埃を迅速に除去することができる。
また、塵埃センサの検知結果から空気中の塵埃に含まれた所定粒径よりも小さい粒径のＰＭ２．５（微小粒子）の濃度を抽出し、所定の汚れ度に対してＰＭ２．５の濃度が高い時に低い時よりも更に送風レベルを上げて送風機１０の回転数を高くする。これにより、汚れ度の上昇がない場合でもＰＭ２．５の濃度が高くなれば送風機１０の風量は大きくなる。したがって、ＰＭ２．５よりも粒径の大きい塵埃を確実に捕集しながら空気中のＰＭ２．５を十分に除去することができる。その結果、使用者の健康被害を容易に防止することができる。また、塵埃センサの検知結果から微小粒子の濃度を抽出するため、ＰＭ２．５とＰＭ２．５よりも粒径の大きい塵埃とを識別することができる。これにより、空気清浄機１の製造コストを削減することができる。
また、臭気成分の濃度に応じてランク分けした複数の臭気ランク及び汚れ度に基づいて送風レベルを可変し、臭気ランクの高い時に低い時よりも回転数の高い送風レベルに設定する。これにより、空気中の塵埃及び臭気成分を迅速に除去することができる。
また、表示部３０（第１表示部）は左右方向に延びて形成されて中央発光部３１と両側発光部３２とを有し、空気中の塵埃の濃度に応じて表示状態を変更する。これにより、使用者は塵埃による空気の汚れ状況を把握することができる。
また、塵埃の濃度に応じてランク分けした第１ランクI〜IIIを中央発光部３１により表示するとともに、第１ランクI〜IIIをさらに細分化した汚れ度（第２ランク）を両側発光部３２により中央発光部３１に対して対称なパターンで表示する。これにより、点灯位置が変化しない中央発光部３１により塵埃による空気の汚れ状況の概略を表示し、両側発光部３２により塵埃による空気の汚れ状況の詳細を表示することができる。したがって、使用者は塵埃による空気の汚れ状況を容易に認識することができる。
また、両側発光部３２の単色ＬＥＤ３２ａは中央発光部３１に対して対称なパターンになるように点灯するため、空気清浄機１の美観を向上させることができる。
この時、中央発光部３１と単色ＬＥＤ３２Ｒとの間の距離Ｄ１は、隣接する単色ＬＥＤ３２Ｒ、３２Ｔ間や隣接する単色ＬＥＤ３２Ｇ、３２Ｔ間の距離Ｄ２よりも長い。これにより、中央発光部３１の出射光の色と両側発光部３２の出射光の色との混色を防止することができる。したがって、空気の汚れ状況についての使用者の誤認を容易に防止することができる。
また、両側発光部３２は第２ランクの増加に従って中央発光部３１に対して近い位置の単色ＬＥＤ３２ａを順に発光させる。これにより、空気の汚れ状況についての使用者の誤認を一層容易に防止することができる。
なお、両側発光部３２は第２ランクの減少に従って中央発光部３１に対して近い位置の単色ＬＥＤ３２ａを順に発光させてもよい。この場合でも空気の汚れ状況についての使用者の誤認を一層容易に防止することができる。
また、空気中のＰＭ２．５の濃度が所定値を超えていることを示す表示部４０（第２表示部）を設けている。これにより、使用者は健康に影響を与える濃度のＰＭ２．５が居室内の空気に含まれていることを容易に認識することができる。
また、居室内の照度が所定の下限値Ｉ０よりも低い場合に、加湿状態の空気の吹き出し方向を前方にするとともに非加湿状態の空気の吹き出し方向を上方にする。これにより、夜間にベッド等で就寝中の使用者に加湿空気（加湿された空気）を直接当てることができるとともに、使用者を避けて非加湿状態の空気が吹き出される。したがって、使用者の肌の乾燥を確実に防止することができる。
なお、使用者がベッド等で就寝する場合には非加湿状態の空気を吹出口４から下方に送出してもよい。すなわち、居室内の照度が所定の下限値Ｉ０よりも低い場合に、非加湿状態の空気の吹き出し方向を前方以外の方向にすればよい。これにより、ベッド等で就寝中の使用者を避けて非加湿状態の空気が吹き出され、使用者の肌の乾燥を確実に防止することができる。
また、居室内の照度が下限値Ｉ０よりも低く非加湿状態の場合にイオン発生装置１１が駆動されていると、空気の吹き出し方向を前方にする。これにより、夜間にベッド等で就寝中の使用者にイオンを含む気流が直接当たる。したがって、使用者の肌に十分に潤いを与えることができ、使用者の肌の乾燥を確実に防止することができる。
また、居室内の照度が下限値Ｉ０よりも高い場合に、風向板１４、１５がそれぞれ吹出口４、５を開くため、加湿状態において、居室の隅々にまで加湿された空気を行き渡らせることができる。
また、前面の吹出口４から空気を送出する際に、居室内の照度が下限値Ｉ０よりも低いと前方略水平方向に送出し、居室内の照度が下限値Ｉ０よりも高いと前方上方に送出する。これにより、使用者の肌の乾燥を一層確実に防止することができる。
また、居室内の照度が下限値Ｉ０よりも低く前面の吹出口４から空気を送出する際にダンパ１２により気流を第１分岐通路８ａに案内する。これにより、加湿空気やイオン発生装置１１により発生したイオンを含む空気を吹出口４へ容易に導くことができる。
また、降下したフロート２４ａに当接してフロート２４ａの下限位置を規制するトレイ２２の底面（規制部）と、フロート２４ａとトレイ２２の底面との間に給水タンク２１からの水を案内する案内部材２６とを有する。これにより、トレイ２２内の残水のスケールによりフロート２４ａがトレイ２２の底面に付着した場合でも、給水タンク２１から勢いよく流入した水のフロート２４ａへの衝突によりフロート２４ａのトレイ２２の底面への付着を容易に解除することができる。したがって、フロート２４ａを確実に浮かび上がらせることができ、水位センサ２４の誤検知を防止することができる。
＜第２実施形態＞
次に、本発明の第２実施形態について説明する。図１３は本実施形態の空気清浄機の側面断面図を示している。説明の便宜上、前述の図１〜図１２に示した第１実施形態と同様の部分には同一の符号を付している。本実施形態では、吹出口４、風向板１４、第１分岐通路８ａ及びダンパ１２を省き風向板１５の配置が第１実施形態とは異なっている。また、本実施形態では表示部３０の構成が第１実施形態とは異なっている。その他の部分は第１実施形態と同様である。
風向板１５は断面形状が湾曲し、風向板１５の後部に設けられた回動軸部１５ａにより上下方向に回動可能に支持される。図９のステップ＃６では、実線で示す風向板１５により吹出口５から前方へ空気が送出される。これにより、夜間にベッド等で就寝中の使用者に加湿空気やイオン発生装置１１により発生したイオンを含む空気を直接当てることができる。したがって、使用者の肌の乾燥を確実に防止することができる。
図９のステップ＃５及びステップ＃７では、風向板１５は一点鎖線１５´で示す位置に回動して吹出口５から上方へ空気が送出される。これにより、使用者を避けて非加湿状態の空気が吹き出される。したがって、使用者の肌の乾燥を確実に防止することができる。
図１４は本実施形態の空気清浄機１の表示部３０の中央発光部３１及び両側発光部３２、３３の点灯パターンのイメージ図を示している。実線の楕円形は中央発光部３１及び両側発光部３２、３３の点灯状態を示し、破線の楕円形は中央発光部３１及び両側発光部３２、３３の消灯状態を示している。表示部３０は両側発光部３２に対して中央発光部３１の反対側に両側発光部３３を有する。両側発光部３３は赤色光、橙色光及び緑色光をそれぞれ出射する単色ＬＥＤ３３Ｒ、３３Ｔ、３３Ｇを有する。単色ＬＥＤ３３Ｒ、３３Ｔ、３３Ｇは単色ＬＥＤ３２Ｒ、３２Ｔ、３２Ｇと同様に配置されている。また、単色ＬＥＤ３２Ｇと単色ＬＥＤ３３Ｒとの間の距離Ｄ３は距離Ｄ２以上の長さに設定される。なお、以下の説明において、単色ＬＥＤ３３Ｒ、３３Ｔ、３３Ｇを総称して「単色ＬＥＤ３３ａ」という場合がある。
汚れ度（第２ランク）が高くなるに従って、中央発光部３１及び両側発光部３２は第１実施形態と同様に点灯する。両側発光部３３では、汚れ度が「０」または「１」の場合には単色ＬＥＤ３３Ｇのみが点灯して汚れ度が「２」または「３」の場合には単色ＬＥＤ３３Ｔのみが点灯し、汚れ度が「４」の場合には単色ＬＥＤ３３Ｒのみが点灯する。これにより、両側発光部３３は第２ランクの増加に従って中央発光部３１に対して近い位置の単色ＬＥＤ３３ａを発光させる。この時、距離Ｄ３は距離Ｄ２以上の長さに設定されているため、両側発光部３２、３３の出射光の混色を防止することができる。
本実施形態でも第１実施形態と同様の効果を得ることができる。また、風向板１４やダンパ１２を省いているため、第１実施形態の空気清浄機１よりも部品点数を削減し、空気清浄機１の製造コストを削減することができる。
また、表示部３０は両側発光部３２に対して中央発光部３１の反対側に両側発光部３３を有し、汚れ度に応じて中央発光部３１及び両側発光部３２、３３の点灯状態を可変する。これにより、空気の汚れ状況についての使用者の誤認を一層防止することができる。
なお、両側発光部３３は第２ランクの減少に従って中央発光部３１に対して近い位置の単色ＬＥＤ３３ａを発光させてもよい。
＜第３実施形態＞
次に、本発明の第３実施形態について説明する。図１５は本実施形態の空気清浄機の加湿部のフロート周辺の側面断面図を示している。説明の便宜上、前述の図１〜図１２に示した第１実施形態と同様の部分には同一の符号を付している。本実施形態ではトレイ２２の底面にリブ２７（規制部）を設けた点及び筐体２の側面にスピーカ（不図示）を設けた点で第１実施形態とは異なっている。その他の部分は第１実施形態と同様である。
トレイ２２の底面にはリブ２７が上方に向けて突出して形成される。リブ２７は、一点鎖線２４ａ´で示す降下したフロート２４ａに当接してフロート２４ａの下限位置を規制する。この時、フロート２４ａはリブ２７に線接触する。案内部材２６はフロート２４ａとリブ２７との間に給水タンク２１からの水を案内する。
空気中のＰＭ２．５の濃度が所定値を超えた場合には表示部４０での文字４０ａの表示に加えて、スピーカから例えば「ＰＭ２．５の濃度が高くなっています」等の音声を出力する。これにより、使用者は健康に影響を与える濃度のＰＭ２．５が居室内の空気に含まれていることを一層容易に認識することができる。なお、空気中のＰＭ２．５の濃度が所定値を超えた場合にスピーカから上記の音声に替えてブザー音を出力してもよい。
本実施形態でも第１実施形態と同様の効果を得ることができる。また、降下したフロート２４ａに当接してフロート２４ａの下限位置を規制するリブ２７（規制部）を設けているため、トレイ２２内の残水のスケールによるフロート２４ａとトレイ２２の底面との付着を容易に低減することができる。
また、トレイ２２内の残水のスケールによるフロート２４ａとリブ２７との付着が生じても、フロート２４ａはリブ２７に線接触しているため、案内部材２６により案内された給水タンク２１からの水によりフロート２４ａとリブ２７との付着を容易に解除することができる。
また、空気中のＰＭ２．５の濃度が所定値を超えた場合に、筐体２に設けたスピーカにより報知を行うため、使用者は健康に影響を与える濃度のＰＭ２．５が居室内の空気に含まれていることを一層容易に認識することができる。
本発明は塵埃センサを備えた空気清浄機に利用することができる。
１ 空気清浄機
２ 筐体
３ 吸込口
４、５ 吹出口
６ 操作部
８ 送風通路
８ａ 第１分岐通路
８ｂ 第２分岐通路
９ フィルタユニット
１０ 送風機
１１ イオン発生装置
１２ ダンパ
１３ 照度センサ
１４、１５ 風向板
２０ 加湿部
２１ 給水タンク
２１ａ タンクキャップ
２１ｂ 把持部
２２ トレイ
２２ａ フィルタ収容部
２２ｂ タンク収容部
２３ 加湿フィルタ
２４ 水位センサ
２４ａ フロート
２６ 案内部材
２７ リブ（規制部）
３０ 表示部（第１表示部）
３１ 中央発光部
３２、３３ 両側発光部
３２Ｒ、３２Ｔ、３２Ｇ、３３Ｒ、３３Ｔ、３３Ｇ 単色ＬＥＤ
３５ ランプカバー
４０ 表示部（第２表示部）
５０ 表示部

Claims (5)

  1. 空気を吸い込む吸込口と空気を吹き出す吹出口とを連結する送風通路と、前記送風通路内に配された送風機と、前記送風通路に設けられて空気中の塵埃を捕集するフィルタと、空気中の塵埃の濃度を検知する塵埃センサとを備え、塵埃の濃度に応じてランク分けした複数の汚れ度に基づいて前記送風機を回転数の異なる複数の送風レベルに可変し、前記汚れ度の高い時に低い時よりも回転数の高い前記送風レベルに設定する空気清浄機において、
    前記塵埃センサの検知結果から空気中の塵埃に含まれた所定粒径よりも小さい微小粒子の濃度を抽出し、所定の前記汚れ度に対して前記微小粒子の濃度が高い時に低い時よりも更に前記送風レベルを上げて前記送風機の回転数を高くしたことを特徴とする空気清浄機。
  2. 空気中の臭気成分の濃度を検知する臭いセンサを備え、
    臭気成分の濃度に応じてランク分けした複数の臭気ランク及び前記汚れ度に基づいて前記送風レベルを可変し、前記臭気ランクの高い時に低い時よりも回転数の高い前記送風レベルに設定することを特徴とする請求項１に記載の空気清浄機。
  3. 空気中の塵埃の濃度に応じて表示状態を変更する第１表示部を備え、
    第１表示部は一方向に延びて形成され、中央部に配されて２色ＬＥＤから成る中央発光部と前記中央発光部の両側に配されて複数の異なる色の単色ＬＥＤから成る両側発光部とを有し、
    前記中央発光部と前記中央発光部に隣接する前記単色ＬＥＤとの間の距離は、隣接する前記単色ＬＥＤ間の距離よりも長く、
    塵埃の濃度に応じてランク分けした第１ランクを前記中央発光部により表示するとともに、第１ランクをさらに細分化した第２ランクを前記両側発光部により前記中央発光部に対して対称なパターンで表示することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の空気清浄機。
  4. 前記両側発光部は第２ランクの増加または減少に従って前記中央発光部に対して近い位置の前記単色ＬＥＤを順に発光させることを特徴とする請求項３に記載の空気清浄機。
  5. 空気中の前記微小粒子の濃度が所定値を超えていることを示す第２表示部を設けたことを特徴とする請求項３または請求項４に記載の空気清浄機。
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