WO2018150762A1 - 空気清浄機 - Google Patents
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Abstract
空気清浄機(1)は、給気口(2)と、排気口(3)と、給気口(2)と排気口(3)とを連通する通風路(6)とを有する本体ケース(4)と、本体ケース(4)に設けられ、給気口(2)から室内空気を取り込み排気口(3)から排出する送風手段である送風機(5)と、通風路(6)に設けられ、給気口(2)から取り込んだ室内空気を清浄にする複数の空気清浄手段である電気集塵機(8)およびHEPAフィルタ(9)と、送風手段の運転を制御する制御手段である制御部(13)とを備え、制御手段は、所定の条件に基づいて、複数の空気清浄手段の機能をそれぞれ有効もしくは無効にする。
Description
本発明は、対象空間の汚れた空気を清浄にする空気清浄機に関するものである。
空気清浄機は、対象とする部屋の空気中の汚れすなわち塵埃、臭い等を除去して空気を清浄にする働きを有する機器である。このような空気清浄機として、例えば特許文献1に示すようなものがある。特許文献1には、空気清浄装置において汚染空気中の粉塵を取り除く手段として、電気集塵およびHEPAフィルタ(High Efficiency Particulate Air Filter)が開示されている。
ここで、電気集塵とは、金属製の電極間に数kV(例えば10kV)の高電圧を印加することで放電空間を形成し、そこを通過する空気中の塵をプラスまたはマイナスに帯電させ、その帯電した塵を、塵とは反対電位である導電性の集塵フィルタにクーロン力で吸着させて集塵する方法である。電気集塵機は以下のような特徴がある。
(1)一般住宅向けの空気清浄機に搭載するような小型のものであれば、集塵率は数10%程度(例えば60%)であり、HEPAフィルタに比べると低い。
(2)電極間の空隙は数mm~10数mm(例えば10mm)と大きいため、圧力損失が数Pa~数10Pa(例えば10Pa)と低い。
(3)金属製の電極および集塵フィルタは水洗い等の清掃が可能であるため、一般的に取り換え交換不要である。
(1)一般住宅向けの空気清浄機に搭載するような小型のものであれば、集塵率は数10%程度(例えば60%)であり、HEPAフィルタに比べると低い。
(2)電極間の空隙は数mm~10数mm(例えば10mm)と大きいため、圧力損失が数Pa~数10Pa(例えば10Pa)と低い。
(3)金属製の電極および集塵フィルタは水洗い等の清掃が可能であるため、一般的に取り換え交換不要である。
また、HEPAフィルタは、主に直径1μm~10μm以下のガラス繊維でできており、繊維間の空隙は数10μmの大きさをもつ。JIS規格では「定格風量で粒径が0.3μmの粒子に対して99.97%以上の粒子捕集率(集塵率)をもち、かつ初期圧力損失が245Pa以下の性能を持つエアフィルタ」をHEPAフィルタと定めている。HEPAフィルタは非常に脆く、目詰まりした場合に洗浄することが困難であるため、一定時間使用した後は取り換え交換を行うのが一般的である。
このような従来の空気清浄機の集塵手段として、HEPAフィルタは集塵能力は高いが汚れたら交換が必要であり、電気集塵は交換不要(洗浄可能)だが集塵能力はHEPAフィルタより劣っている。すなわち、従来の空気清浄機では、搭載している空気清浄手段によって実施可能な空気清浄動作の特徴が決まり、空気の汚染具合などの使用環境条件あるいはユーザーにとっての使い易さなどに応じた適切な空気清浄動作を実施することが困難であった。
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、使用環境条件あるいは使い方に応じた適切な空気清浄動作を実施する空気清浄機を提供することを目的とする。
この発明にかかる空気清浄機は、給気口と、排気口と、給気口と排気口とを連通する通風路とを有する本体ケースと、本体ケースに設けられ、給気口から室内空気を取り込み排気口から排出する送風手段と、通風路に設けられ、給気口から取り込んだ室内空気を清浄にする複数の空気清浄手段と、送風手段の運転を制御する制御手段とを備え、制御手段は、所定の条件に基づいて複数の空気清浄手段の機能をそれぞれ有効もしくは無効にすることを特徴とする。
この発明は上記のように構成したので、空気の汚れ具合などの使用環境条件あるいはユーザーの使い方などに応じた適切な空気清浄動作を実施する空気清浄機を提供することができる。
以下、本発明にかかる空気清浄機の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
実施の形態1.
図1はこの発明の実施の形態1にかかる空気清浄機の断面構成図、図2および図3は空気清浄機のバイパス風路閉鎖および開放時の運転状態を示す図、図4,図6~図8は空気汚れ量に応じた空気清浄手段の機能切替えの例を示す図、図5は空気清浄機の制御を示すフローチャート図である。
図1はこの発明の実施の形態1にかかる空気清浄機の断面構成図、図2および図3は空気清浄機のバイパス風路閉鎖および開放時の運転状態を示す図、図4,図6~図8は空気汚れ量に応じた空気清浄手段の機能切替えの例を示す図、図5は空気清浄機の制御を示すフローチャート図である。
まず、図1を用いて実施の形態1にかかる空気清浄機1の構成を説明する。図1において、空気清浄機1は、空気清浄機1が設置されている部屋の室内空気を取り込むための給気口2と、後述する空気清浄手段により清浄にした空気を室内へ供給するための排気口3とが設けられた本体ケース4を有し、本体ケース4内には給気口2と排気口3とを連結する通風路6と、通風路6内に配置されたファン5aとモータ5bとからなる送風手段としての送風機5とを備えている。また、通風路6内に、給気口2から見てファン5aより下流側に、取り込んだ空気に対して電気集塵を行う空気清浄手段であり第1の空気清浄手段としての電気集塵機8と、電気集塵機8のさらに下流側に、電気集塵機8を通過した空気に対して集塵を行う空気清浄手段であり第2の空気清浄手段としてのHEPAフィルタ9とが配置されている。また、通風路6内には、電気集塵機8を通過した空気をHEPAフィルタ9を通さずに排気口3へと導くバイパス風路7と、電気集塵機8を通過した空気をHEPAフィルタ9側に通すかあるいはバイパス風路7側に通すかを切り替えるためのダンパ10とが設けられている。さらに、空気清浄機1は、送風機5、電気集塵機8、ダンパ10の動作を制御する制御手段としての制御部13を有し、制御部13には通信線12を介してリモートコントローラ11が接続されている。なお、以下の説明では、リモートコントローラをリモコンと称する。リモコン11内には、室内空気の塵の量を検知するダストセンサ14が備えられており、リモコン11に対するボタン操作(空気清浄運転の開始または停止など)およびダストセンサ14によって検知した室内空気の塵の量に基づく動作指令を制御部13に送信する。
なお、図1において、実線の矢印Aは送風機5によって給気口2から電気集塵機8およびHEPAフィルタ9を通過して排気口3から排出される空気の流れを示したものであり、点線の矢印BはHEPAフィルタ9を通らずにバイパス風路7を経由して排気口3から排出される空気の流れを示したものである。
電気集塵機8は、10kV程度の高電圧が印加される金属製のプラス電極(図示せず)と、アース電位と同等電位となる金属製のアース電極(図示せず)と、プラス電極およびアース電極に対し通風路6の後段にアース電位と同等電位となる導電性の集塵フィルタ(図示せず)を配置して構成されている。プラス電極とアース電極間に高電圧を印加し放電空間を形成することで、放電空間を通過する塵に帯電させ、帯電した塵をアース電極または集塵フィルタにクーロン力で吸着させて集塵するものである。
HEPAフィルタ9は、直径1μm~10μm程度または10μm以下のガラス繊維で形成され、繊維間の空隙が数10μm程度となっている。前述したように、電気集塵機8に比べ高い集塵率を有している。
次に、図2、図3を用いて空気清浄機1の基本動作について簡単に説明する。図2は空気清浄機のバイパス風路閉鎖時の運転状態を示す図である。ダンパ10の切替え制御により、バイパス風路7が閉鎖されると、電気集塵機8を通過した空気は全てHEPAフィルタ9を通過して排気口3から室内に供給されることになる。図2内に示した矢印がバイパス風路7閉鎖時の空気の流れを示している。
図3は空気清浄機のバイパス風路開放時の運転状態を示す図である。ダンパ10の切替え制御により、バイパス風路7が開放されると、電気集塵機8を通過した空気はHEPAフィルタ9を通過せず、全てバイパス風路7を通過して排気口3から室内に供給されることになる。図3内に示した矢印がバイパス風路7開放時の空気の流れを示している。すなわち、ダンパ10を制御してバイパス風路7を閉鎖または開放することによって、HEPAフィルタ9に空気を通過させるかどうかの切替え、言い換えると、HEPAフィルタ9の機能を有効にするかあるいは無効にするかの切替えが可能である。なお、電気集塵機8については、電気集塵機8の電極への高電圧印加を行うか行わないかで、その機能を有効にするかあるいは無効にするかの切替えが可能である。
制御部13は上述したダンパ10の切替え制御と電気集塵機8の電源制御(電極への高電圧の印加のオンとオフ)との組み合わせにより、空気清浄機1の運転モードを決定する。運転モードには以下の3つがある。
(1)電気集塵機8およびHEPAフィルタ9を用いた集塵(ダブル集塵運転)
(2)電気集塵機8のみを用いた集塵(電気集塵運転)
(3)HEPAフィルタ9のみを用いた集塵(HEPA集塵運転)
(1)電気集塵機8およびHEPAフィルタ9を用いた集塵(ダブル集塵運転)
(2)電気集塵機8のみを用いた集塵(電気集塵運転)
(3)HEPAフィルタ9のみを用いた集塵(HEPA集塵運転)
次に、それぞれの運転モードの特徴を示す。
(1)ダブル集塵運転
電気集塵機8を運転(電極間に高電圧を印加)して電気集塵し、さらにダンパ10によりバイパス風路7を閉鎖することでHEPAフィルタ9でも集塵する。これによって、非常に高い集塵率が得られる。また、電気集塵を行った後の空気をHEPAフィルタ9に通すことで、HEPAフィルタ9での集塵量を軽減できるため、HEPAフィルタ9の交換周期を長くすることができる。
(2)電気集塵運転
電気集塵機8を運転(電極間に高電圧を印加)して電気集塵し、ダンパ10によりバイパス風路7を開放することで電気集塵後の空気をHEPAフィルタ9側ではなくバイパス風路7側を通過させる。したがって、HEPAフィルタ9による集塵は行わない。これによって、集塵率はダブル集塵運転に比べると低下するが、HEPAフィルタ9に塵が付着することを抑制できるため、HEPAフィルタ9の交換周期を長くすることができる。
(3)HEPA集塵運転
電気集塵機8を停止(電極間に高電圧を印加しない)することで電気集塵は行わないが、ダンパ10によりバイパス風路7を閉鎖することで、電気集塵機8を通過してきた空気をHEPAフィルタ9で集塵する。これによって、ダブル集塵運転よりも集塵率はわずかに劣るものの、ほぼ同等の高い集塵率が得られる。また、電気集塵を行わないため、消費電力を削減できる。
(1)ダブル集塵運転
電気集塵機8を運転(電極間に高電圧を印加)して電気集塵し、さらにダンパ10によりバイパス風路7を閉鎖することでHEPAフィルタ9でも集塵する。これによって、非常に高い集塵率が得られる。また、電気集塵を行った後の空気をHEPAフィルタ9に通すことで、HEPAフィルタ9での集塵量を軽減できるため、HEPAフィルタ9の交換周期を長くすることができる。
(2)電気集塵運転
電気集塵機8を運転(電極間に高電圧を印加)して電気集塵し、ダンパ10によりバイパス風路7を開放することで電気集塵後の空気をHEPAフィルタ9側ではなくバイパス風路7側を通過させる。したがって、HEPAフィルタ9による集塵は行わない。これによって、集塵率はダブル集塵運転に比べると低下するが、HEPAフィルタ9に塵が付着することを抑制できるため、HEPAフィルタ9の交換周期を長くすることができる。
(3)HEPA集塵運転
電気集塵機8を停止(電極間に高電圧を印加しない)することで電気集塵は行わないが、ダンパ10によりバイパス風路7を閉鎖することで、電気集塵機8を通過してきた空気をHEPAフィルタ9で集塵する。これによって、ダブル集塵運転よりも集塵率はわずかに劣るものの、ほぼ同等の高い集塵率が得られる。また、電気集塵を行わないため、消費電力を削減できる。
次に、図4および図5を用いて、空気清浄機1の制御部13がダストセンサ14によって検知した空気中の塵埃の量に基づいて3つの運転モードから1つを選択して行う空気清浄運転の動作について説明する。図4は空気汚れ量に応じた空気清浄手段の機能切替えの一例を示す図であり、図5はその場合の空気清浄機の制御を示すフローチャート図である。
図4において、制御部13は、2つの閾値すなわち塵埃量レベルの少ない側の第一の閾値と、塵埃量レベルの多い側の第二の閾値とを持っている。ダストセンサ14が検知した塵埃の量が第一の閾値未満である場合は、電気集塵機8では集塵量が少ないため現状よりも室内空気中の塵の量を減らす効果があまり期待できないが、HEPAフィルタ9では高い集塵効果が得られるため、運転モードを(3)HEPA集塵運転(電気集塵機能:無効(高電圧停止)、HEPA集塵機能:有効(空気をHEPAフィルタ9側に通す))とする。この場合、第一の閾値未満のきれいな空気に対して集塵を行うため、HEPAフィルタ9の集塵量を軽減できる。また、集塵効果の期待できない電気集塵機8を停止することで無駄な消費電力を削減することができる。なお、図4と、後述する図6、図7および図8において、「○」は有効を表し、「×」は無効を表すものとする。制御部13は、塵埃量が第一の閾値より少ない場合と、塵埃量が第二の閾値以上である場合と、塵埃量が第一の閾値以上かつ第二の閾値より少ない場合とで、電気集塵機8の機能とHEPAフィルタ9の機能とを有効または無効にする組合せをそれぞれ異なったものとする。
ダストセンサ14が検知した塵埃の量が第一の閾値以上で第二の閾値未満である場合は、室内空気が汚れているため高い集塵率が必要であるが、HEPAフィルタ9のみで集塵するとHEPAフィルタ9での集塵量が多くなることから、HEPAフィルタ9の交換周期を短くしてしまう恐れがある。そこで、運転モードを(1)ダブル集塵運転(電気集塵機能:有効(高電圧印加)、HEPA集塵機能:有効(空気をHEPAフィルタ9側に通す))とする。この場合、電気集塵機8で集塵した後の空気に対してHEPAフィルタ9による集塵を行うため、HEPAフィルタ9での集塵量を軽減できる。
ダストセンサ14が検知した塵埃の量が第二の閾値以上である場合は、室内空気が著しく汚れているためHEPAフィルタ9を用いて集塵を行うと、電気集塵機8と併用した場合であってもHEPAフィルタ9での集塵量が多くなり、HEPAフィルタ9の交換周期を短くしてしまうので、運転モードを(2)電気集塵運転(電気集塵機能:有効(高電圧印加)、HEPA集塵機能:無効(空気をバイパス風路7側に通す))とする。この場合、空気中の塵埃の量が元々多いため、比較的集塵率の低い電気集塵機8のみを運転しても、集塵効果が期待できる。また、HEPAフィルタ9を用いないため、HEPAフィルタ9の交換周期を長くすることができる。
次に、図4に示した、空気中の塵埃の量に基づく空気清浄機1の運転制御の流れを、図5により説明する。空気清浄機1の制御部13は、リモコン11からの運転指令により空気清浄運転を開始する。まず、図5のステップS1で送風機5を運転すると、給気口2から通風路6を通って排気口3に向かう気流が発生する。これによって、室内の空気が給気口2から取り込まれる。一方、リモコン11に設けられたダストセンサ14が室内の空気中の塵埃量を測定する(ステップS2)。制御部13は、ステップS2で測定された塵埃量と第二の閾値とを比較する(ステップS3)。ここで、塵埃量≧第二の閾値であればステップS4に進み、電気集塵機8をオン(電極間に高電圧を印加)にするとともにダンパ10によりバイパス風路7を開放する。したがって、給気口2から取り込まれた空気は、電気集塵動作を行っている電気集塵機8のみを通過し、バイパス風路7を経由して排気口3から室内に再び供給される((2)電気集塵運転を実施)。
ステップS3にて、塵埃量<第二の閾値であればステップS5に進み、制御部13は、ステップS2で測定された塵埃量と第一の閾値とを比較する。ここで、塵埃量≧第一の閾値であればステップS6に進み、電気集塵機8をオン(電極間に高電圧を印加)にするとともにダンパ10によりバイパス風路7を閉鎖する。したがって、給気口2から取り込まれた空気は、電気集塵動作を行っている電気集塵機8およびHEPAフィルタ9を通過し、排気口3から室内に再び供給される((1)ダブル集塵運転を実施)。
ステップS5にて、塵埃量<第一の閾値であればステップS7に進み、電気集塵機8をオフ(電極間に電圧を印加しない)にするとともにダンパ10によりバイパス風路7を閉鎖する。したがって、給気口2から取り込まれた空気は、電気集塵動作を行っていない電気集塵機8とHEPAフィルタ9とを通過し、排気口3から室内に再び供給される((3)HEPA集塵運転を実施)。
ステップS4、ステップS6、ステップS7の処理後はステップS2に戻って以降の制御を繰り返す。なお、第一の閾値、第二の閾値は、出荷時に制御部13に設定してもよいし、ユーザーがリモコン11の操作によって設定してもよい。また、ステップS7において、室内空気が極めてきれいなので集塵動作は必要ないと判断し、電気集塵機8をオフにするとともにダンパ10によりバイパス風路7を開放するようにしてもよい。
なお、空気清浄運転を開始させるための運転指令は、リモコン11のボタン操作によって発信されるだけでなく、空気清浄機1が停止状態であってダストセンサ14で検知された塵埃量が第一の閾値以上あるいは第二の閾値以上になった場合にも発信されて、自動的に空気清浄運転((1)ダブル集塵運転あるいは(2)電気集塵運転)に移行するようにしてもよい。
以上の制御によれば、室内の空気が著しく汚れている場合は集塵能力の低い電気集塵機8でも十分な空気清浄が可能であるため、電気集塵機8を主に動作させ、また室内の空気が比較的きれいな場合はより清浄にするためにHEPAフィルタ9を主に機能させることができる。
また、室内の空気が著しく汚れている場合はHEPAフィルタ9を通過させず、室内の空気が比較的きれいな場合にHEPAフィルタ9を通過させるようにしているため、HEPAフィルタ9での集塵量が軽減されてHEPAフィルタ9の交換周期を長くすることができる。なお、室内の空気が比較的汚れている場合に実施するダブル集塵運転においても、電気集塵動作を行っている電気集塵機8の後段にHEPAフィルタ9を配置しているため、HEPAフィルタ9での集塵量が軽減され、交換周期を長くすることができる。
また、上記の説明においては図4および図5の例を用いたが、図6および図7に示す制御を実施しても同様の効果が得られる。図6は、空気清浄機1の運転モードをダブル集塵運転、電気集塵運転のみとし、この2モード間で運転モードを切り替えるようにした制御例を示したものである。制御部13は、ダストセンサ14が検知した塵埃の量が第二の閾値未満である場合は運転モードをダブル集塵運転として、ダストセンサ14が検知した塵埃の量が第二の閾値以上である場合は運転モードを電気集塵運転とする。この場合、塵埃量が第一の閾値未満のきれいな空気状態であっても、図4のようにHEPA集塵運転を行わず、運転モードはダブル集塵運転を継続するので、HEPAフィルタ9での集塵量を軽減し、HEPAフィルタ9の交換周期をさらに長くすることができる。なお、図6の第二の閾値は図4の第二の閾値と同じ値でなくてもよい。
図7は、空気清浄機1の運転モードを電気集塵運転、HEPA集塵運転のみとし、この2モード間で運転モードを切り替えるようにした制御例を示したものである。制御部13は、ダストセンサ14が検知した塵埃の量が第一の閾値未満である場合は運転モードをHEPA集塵運転として、ダストセンサ14が検知した塵埃の量が第一の閾値以上である場合は運転モードを電気集塵運転とする。この場合、塵埃量が少ないとき(第一の閾値未満)のみにHEPAフィルタ9での集塵を行うため、HEPAフィルタ9の交換周期をさらに長くすることができる。なお、図7の第一の閾値は図4の第一の閾値と同じ値でなくてもよい。図4の第二の閾値と同じであってもいいし、図4の第一の閾値と第二の閾値との中間の値であってもよい。
図4、図6および図7では、空気中の塵埃を捕集して清浄にするために、電気集塵機8およびHEPAフィルタ9という異なる方式の空気清浄手段を空気中の塵埃量と閾値との比較により切り替えて使用する事例を示したが、複数の空気清浄手段として同じ方式で能力が異なる組合せでもよいし、同じ方式で価格が異なる組合せでもよい。例えば、価格の高い空気清浄手段の交換周期ができるだけ長くなるように使用することが可能である。
また、能力が異なる空気清浄手段の組合せで使用する場合は、次のような使い方が可能である。図8は、高能力の空気清浄手段および低能力の空気清浄手段を備えた空気清浄機の切替え制御を示す事例である。空気の汚れ成分量Dに対し、2レベルの閾値(第一の閾値、第二の閾値)を設定しておくものとする。空気の汚れ成分量Dが多い場合(D≧第二の閾値)、高能力の空気清浄手段および低能力の空気清浄手段の両方の機能が有効になるように制御する。すなわち、空気清浄機1はフルパワーで運転し、速やかな空気の清浄化を図る。また、空気の汚れ成分量Dが中程度の場合(第二の閾値>D≧第一の閾値)、高能力の空気清浄手段のみの機能を有効にし、低能力の空気清浄手段の機能を無効にするように制御する。すなわち、空気清浄機1はミドルパワーで運転する。また、空気の汚れ成分量Dが少ない場合(第一の閾値>D)、高能力の空気清浄手段の機能を無効にし、低能力の空気清浄手段の機能のみを有効にするように制御する。すなわち、空気清浄機1はローパワーで運転する。制御部13は、塵埃量が第一の閾値より少ない場合と、塵埃量が第二の閾値以上である場合と、塵埃量が第一の閾値以上かつ第二の閾値より少ない場合とで、高能力の空気清浄手段の機能と低能力の空気清浄手段の機能とを有効または無効にする組合せをそれぞれ異なったものとする。
したがって、図4、図6および図7の場合と同様に、空気の汚れ具合などの使用環境条件に応じた適切な空気清浄運転を行い、快適な空気環境を提供することが可能である。なお、上記説明では2つの空気清浄手段と1つのダンパ10を用いて空気清浄方法を切り替えたが、3つ以上の空気清浄手段または2つ以上のダンパを用いても同様の切替え制御を行うことが可能である。
実施の形態1の空気清浄機1は上記のように構成されているため、空気の汚れ具合などの使用環境条件に応じた適切な空気清浄運転を行い、快適な空気環境を提供することが可能である。また、図4、図6および図7のような構成とした場合は、HEPAフィルタ9などの交換が必要な空気清浄手段に対し、適切な運転モードでの動作によって交換周期を長くすることが可能となるので、交換に伴う作業および費用を軽減することができる。
また、実施の形態1の空気清浄機1は、リモコン11に備わるダストセンサ14で検知された塵埃量に基づいて空気清浄運転を実施していたが、塵埃量の情報はリモコン11に備わるダストセンサ14だけでなく、空気清浄機1以外の他の機器が検知した塵埃量を有線または無線による通信手段で取得するようにしてもよい。
実施の形態2.
実施の形態1における空気清浄機1では、室内の空気中の汚れ成分量とあらかじめ設定された閾値との比較の結果により、複数の空気清浄手段による運転モードを切り替えて空気清浄動作を行う構成とした。実施の形態2における空気清浄機1では、さらに所定の運転モードでの経過時間を考慮して複数の空気清浄手段による運転モードを切り替える構成としたものである。
実施の形態1における空気清浄機1では、室内の空気中の汚れ成分量とあらかじめ設定された閾値との比較の結果により、複数の空気清浄手段による運転モードを切り替えて空気清浄動作を行う構成とした。実施の形態2における空気清浄機1では、さらに所定の運転モードでの経過時間を考慮して複数の空気清浄手段による運転モードを切り替える構成としたものである。
図9はこの発明の実施の形態2にかかる空気清浄機の制御の一例を示すフローチャート図、図10は実施の形態2にかかる空気清浄機の制御の他の例を示すフローチャート図である。まず、図9により実施の形態2の制御動作の一例を説明する。
空気清浄機1の制御部13は、リモコン11からの運転指令により空気清浄運転を開始する。まず、図9のステップS11で送風機5の運転を開始する。これによって、室内の空気が給気口2から取り込まれる。また、ステップS12で、制御部13内に設けられた電気集塵運転タイマをゼロクリアしておく。ステップS13では、ダストセンサ14により室内の空気中の塵埃量を測定する。制御部13は、ステップS13で測定された塵埃量と第二の閾値とを比較する(ステップS14)。ここで、塵埃量≧第二の閾値であればステップS15に進み、電気集塵運転タイマのカウントを行う。次に、ステップS16で電気集塵運転タイマが所定値(例えば60分)以上かどうかを判定する。電気集塵運転タイマが所定値未満の場合は、ステップS17に進み、電気集塵機8のオンおよびバイパス風路7の開放による電気集塵運転を実施する。ステップS16の判定で電気集塵運転タイマが所定値以上の場合は、ステップS18に進み、電気集塵機8のオンおよびバイパス風路7の閉鎖によるダブル集塵運転を実施する。すなわち、電気集塵運転を所定時間(60分)以上継続して実行しても塵埃量が第二の閾値以上の場合は、電気集塵運転では集塵能力が不足していると判断して、ダブル集塵運転に切り替え、集塵能力を高めて室内の塵埃量低下を図る。
ステップS14で、塵埃量<第二の閾値であればステップS19に進み、電気集塵運転タイマをゼロクリアする。次に、制御部13はステップS13で測定された塵埃量と第一の閾値とを比較する(ステップS20)。ここで、塵埃量≧第一の閾値の場合は、ステップS18に進み、電気集塵機8のオンおよびバイパス風路7の閉鎖によるダブル集塵運転を実施する。また、ステップS20の判定で塵埃量<第一の閾値の場合は、ステップS21に進み、電気集塵機8のオフおよびバイパス風路7の閉鎖によるHEPA集塵運転を実施する。ステップS17、ステップS18、ステップS21の処理後はステップS13に戻って以降の制御を繰り返す。
図9に示した例では上記のような制御を行うため、空気中の塵埃量に応じた適切な運転モードでの空気清浄運転を行うなかで、選択した運転モードで一定時間以上運転しても空気中の塵埃量が改善されない場合はより高能力の空気清浄運転に切り替えるようにしているので、室内の空気清浄動作をさらに促進することができる。すなわち、図9は空気清浄力を優先した場合の制御例である。
次に、図10により実施の形態2の制御動作の別の例を説明する。空気清浄機1の制御部13は、リモコン11からの運転指令により空気清浄運転を開始する。まず、ステップS31で送風機5の運転を開始する。これによって、室内の空気が給気口2から取り込まれる。次に、ステップS32で、制御部13内に設けられたダブル集塵運転タイマをゼロクリアしておく。ステップS33では、ダストセンサ14により室内の空気中の塵埃量を測定する。制御部13は、ステップS33で測定された塵埃量と第二の閾値とを比較する(ステップS34)。ここで、塵埃量≧第二の閾値であれば、ダブル集塵運転タイマのクリアを行い(ステップS35)、電気集塵機8のオンおよびバイパス風路7の開放による電気集塵運転を実施する(ステップS36)。
ステップS34で塵埃量<第二の閾値であれば、ステップS37に進み、ステップS33で測定された塵埃量と第一の閾値とを比較する。ここで、塵埃量≧第一の閾値の場合は、ステップS38に進み、ダブル集塵運転タイマのカウントを行う。次に、ステップS39でダブル集塵運転タイマが所定値(例えば60分)以上かどうかを判定する。ダブル集塵運転タイマが所定値未満の場合は、ステップS40に進み、電気集塵機8のオンおよびバイパス風路7の閉鎖によるダブル集塵運転を実施する。ステップS39の判定で電気集塵運転タイマが所定値以上の場合は、ステップS36に進み、電気集塵機8のオンおよびバイパス風路7の開放による電気集塵運転を実施する。すなわち、ダブル集塵運転を所定時間(60分)以上継続して実行しても塵埃量が第一の閾値以上の場合は、HEPAフィルタ9での集塵量が多い状態が続いていると考えられ、HEPAフィルタ9の交換周期が早まることが懸念される。そこで、電気集塵機8のみによる電気集塵運転に切り替えて、HEPAフィルタ9での集塵を軽減させることにより、HEPAフィルタ9の交換周期を長くすることができる。
なお、ステップS37の判定で塵埃量<第一の閾値の場合は、ダブル集塵運転タイマのクリアを行い(ステップS41)、ステップS42に進んで電気集塵機8のオフおよびバイパス風路7の閉鎖によるHEPA集塵運転を実施する。ステップS36、ステップS40、ステップS42の処理後はステップS33に戻って以降の制御を繰り返す。
図10に示した例では上記のような制御を行うため、空気中の塵埃量に応じた適切な運転モードでの空気清浄手段を行うなかで、選択した運転モードで一定時間以上運転しても空気中の塵埃量が多い場合は、HEPAフィルタ9のような交換を必要とする空気清浄手段での集塵を抑えるようにしているので、メンテナンス周期を長くすることができる。すなわち、図10はメンテナンス軽減によりユーザーの使い易さを優先した場合の制御例である。
実施の形態2の空気清浄機1は上記のように構成されているため、実施の形態1同様、空気の汚れ具合などの使用環境条件に応じた適切な空気清浄運転を行い、快適な空気環境を提供することが可能である。また、空気の汚れ具合に加えて、運転継続時間も適切な空気清浄運転を選択するための条件とすることにより、状況に応じた空気清浄動作の促進とユーザーにとっての使い易さとの改善を図ることが可能となる。
実施の形態3.
実施の形態1における空気清浄機1では、室内の空気中の汚れ成分量をリモコン11に設けられたセンサによって検出する構成とした。実施の形態3における空気清浄機1では、センサを本体ケース4内の給気口2付近に設けた構成としたものである。図11はこの発明の実施の形態3にかかる空気清浄機の断面構成図である。まず、実施の形態3における空気清浄機1の構成について説明する。
実施の形態1における空気清浄機1では、室内の空気中の汚れ成分量をリモコン11に設けられたセンサによって検出する構成とした。実施の形態3における空気清浄機1では、センサを本体ケース4内の給気口2付近に設けた構成としたものである。図11はこの発明の実施の形態3にかかる空気清浄機の断面構成図である。まず、実施の形態3における空気清浄機1の構成について説明する。
図11において、空気清浄機1の本体ケース4の給気口2付近に、室内空気中の塵埃量を検出するダストセンサ15が設けられている。ダストセンサ15は信号線(図示せず)により制御部13と接続されている。その他の構成は実施の形態1(図1)と同じであるため説明を省略する。なお、図11にはリモコン11を図示していないが、リモコン11はあってもなくてもよい。すなわち、リモコン11により操作を行う空気清浄機1であっても、リモコン11がなく操作部が本体に設けられている空気清浄機1であっても、実施の形態3に示す効果を得ることができる。
次に、実施の形態3における空気清浄機1の動作について説明する。室内空間に向かって開口した給気口2付近に設けられたダストセンサ15により、室内の空気中の塵埃量が検出され、その情報が制御部13に送信される。制御部13は、ダストセンサ15から送られた空気中の塵埃量の情報に基づき、適切な運転モード(複数の空気清浄手段の組合せ)を選択して、送風機5、電気集塵機8、ダンパ10などを制御する。なお、細部の説明は実施の形態1と同様なので省略する。
ダストセンサ15が給気口2付近にある場合、空気清浄手段によって実際に処理する空気の汚れ具合を直接モニタすることができるという利点がある。すなわち、塵埃量など空気の汚れ具合に応じた適切な運転モードを選択して切り替える場合、処理すべき空気から直接モニタしているので、処理対象に対してより正確で適切な制御を実行することが可能となる。
しかし、空気清浄機1が停止(送風機5が停止)していて、部屋内の空気の動きが少なく、ダストセンサ15付近の空気が滞留しているような場合、ダストセンサ15が検出する塵埃量と使用者が存在する付近の塵埃量とで値が異なる場合があり得る。このとき、例えば、使用者がいる付近ではかなり空気が汚れているのに、空気清浄機1が運転停止のままという状況が起こりかねない。それに対して、制御部13は、空気清浄機1の運転が停止(送風機5が停止)している場合であっても、定期的に送風機5を弱運転(例えば30分のうちの3分間のみ)させ、ダストセンサ15付近に室内からの空気の流れを発生させ、使用者付近の空気の状態をモニタできるようにする。これにより、空気清浄機1は使用者が居る場所の空気環境に基づいた運転開始動作を行うことが可能となる。
上記の構成によれば、リモコン11の有無にかかわらず、空気清浄機1はダストセンサ15による最適な運転モードの選択、切替え運転が可能である。また、実際に清浄化を行う対象の空気の汚れ具合を直接モニタするため、適切な運転モードの切替えをより正確に行うことができる。また、ダストセンサ15が使用者から離れた本体側に設置されている場合でも、定期的に送風機5を運転させて使用者付近の空気を取り込んでモニタすることにより、使用者付近の空気の汚れ具合に応じた適切な空気清浄運転の開始動作を行うことができる。
実施の形態3の空気清浄機1は上記のように構成されているため、実施の形態1同様、空気の汚れ具合などの使用環境条件に応じた適切な空気清浄運転を行い、快適な空気環境を提供することが可能である。また、空気清浄機1の適切な運転モードの切替えをより正確に実行することができる。
なお、リモコン11にもダストセンサ14が備わっている場合には、空気清浄機1が停止状態のとき、リモコン11側のダストセンサ14が検出する塵埃量によって運転開始動作を行うようにしてもよい。これにより、定期的に送風機5を弱運転(例えば30分のうちの3分間のみ)させる必要がなくなり、消費電力を抑制することができる。また、運転モードの切替えをリモコン11に備わるダストセンサ14と本体ケース4内の給気口2付近に設けられたダストセンサ15の何れで実施するかをユーザーがリモコン11から設定できるようにしてもよい。
また、実施の形態3に記載の空気清浄機1は室内空気を取り込み、空気清浄後に室内へ吹き出す構成としていたが、室外空気を取り込み、空気清浄後に室内へ吹き出す空気清浄機能付きの換気機器に適用するようにしてもよい。例えば、都会の幹線道路付近においては、日中の交通量が多い時間帯は塵埃量が多く、夜間の交通量が少ない時間帯は塵埃量が少なくなるケースが想定できる。このような環境下で使用される換気機器においても、実施の形態1同様、空気の汚れ具合などの使用環境条件に応じた適切な空気清浄運転を行い、快適な空気環境を提供することが可能である。また、HEPAフィルタ9などの交換が必要な空気清浄手段に対し、適切な運転モードでの動作によって交換周期を長くすることが可能となるので、交換に伴う作業および費用を軽減することができる。
実施の形態4.
実施の形態1~3における空気清浄機1では、室内の空気中の汚れ成分量をセンサによって検出し、適切な運転モードを選択する構成とした。実施の形態4における空気清浄機1では、センサを用いずに運転モードの切替えを実現する構成としたものである。図12はこの発明の実施の形態4にかかる空気清浄機の断面構成図であり、図13はその制御を示すフローチャート図である。
実施の形態1~3における空気清浄機1では、室内の空気中の汚れ成分量をセンサによって検出し、適切な運転モードを選択する構成とした。実施の形態4における空気清浄機1では、センサを用いずに運転モードの切替えを実現する構成としたものである。図12はこの発明の実施の形態4にかかる空気清浄機の断面構成図であり、図13はその制御を示すフローチャート図である。
図12により、実施の形態4にかかる空気清浄機1の構成について説明する。実施の形態1~3の空気清浄機1のリモコン11あるいは本体ケース4内に設けられていたダストセンサ14,15を有していない点で異なるが、他は同じ構成である。
次に、図13により、実施の形態4の制御動作の一例を説明する。空気清浄機1の制御部13は、リモコン11からの運転指令により空気清浄運転を開始する。まず、図13のステップS51で送風機5の運転を開始する。これによって、室内の空気が給気口2から取り込まれる。また、ステップS52で制御部13内に設けられた空気清浄運転タイマをゼロクリアしておく。
次に、ステップS53で空気清浄運転タイマをカウントし、ステップS54で空気清浄運転タイマが所定値T1以上か(空気清浄運転を実施している時間がT1を経過したか)どうかを判定する。空気清浄運転タイマが所定値T1未満の場合は、ステップS55に進み、電気集塵機8のオンおよびバイパス風路7の開放による電気集塵運転を実施する。
ステップS54の判定で空気清浄運転タイマが所定値T1以上の場合は、ステップS56に進み、空気清浄運転タイマが所定値T2以上か(空気清浄運転を実施している時間がT2を経過したか)どうかを判定する。空気清浄運転タイマが所定値T2未満の場合は、ステップS57に進み、電気集塵機8のオンおよびバイパス風路7の閉鎖によるダブル集塵運転を実施する。
ステップS56の判定で空気清浄運転タイマが所定値T2以上の場合は、ステップS58に進み、空気清浄運転タイマが所定値T3以上か(空気清浄運転を実施している時間がT3を経過したか)どうかを判定する。空気清浄運転タイマが所定値T3未満の場合は、ステップS59に進み、電気集塵機8のオフおよびバイパス風路7の閉鎖によるHEPA集塵運転を実施する。
ステップS55、ステップS57、ステップS59の処理後はステップS53に戻って以降の制御を繰り返す。ステップS58の判定で空気清浄運転タイマが所定値T3以上の場合は、ステップS60に進み、送風機5を停止(空気清浄機1の運転を停止)する。
上記の構成によれば、空気清浄機1の運転開始から所定の時間が経過する毎に、運転モードを電気集塵運転、ダブル集塵運転およびHEPA集塵運転の順に切り替え、最後に停止する制御が実行される。すなわち、ある運転モードを所定の時間継続することによって空気の汚れがどのように改善されるかをあらかじめ想定しておき、実際の運転時間に基づいて運転モードを切り替える制御を行うものである。
実施の形態4の空気清浄機1は上記のように構成されているため、実施の形態1同様、空気の汚れ具合などの使用環境条件に応じた適切な空気清浄運転を行い、快適な空気環境を提供することが可能である。また、空気汚れの改善を運転時間で推定するため、ダストセンサ14,15を必要としない安価な空気清浄機1を提供することができる。なお、ダストセンサ14,15を搭載した空気清浄機1であっても、センサが検出した汚れ成分量と運転時間のどちらに基づいて運転モードを切り替える制御を行うかを、リモコン操作などから選択できるようにしてもよい。
実施の形態5.
実施の形態1~4における空気清浄機1では、室内の空気中の汚れ成分として塵埃を対象とし、空気清浄手段として集塵を目的とした電気集塵機8およびHEPAフィルタ9を用いる構成とした。実施の形態5における空気清浄機では、室内の空気中の汚れ成分として臭気を対象とし、空気清浄手段として脱臭フィルタなどを用いる構成としたものである。図14はこの発明の実施の形態5にかかる空気清浄機の断面構成図である。
実施の形態1~4における空気清浄機1では、室内の空気中の汚れ成分として塵埃を対象とし、空気清浄手段として集塵を目的とした電気集塵機8およびHEPAフィルタ9を用いる構成とした。実施の形態5における空気清浄機では、室内の空気中の汚れ成分として臭気を対象とし、空気清浄手段として脱臭フィルタなどを用いる構成としたものである。図14はこの発明の実施の形態5にかかる空気清浄機の断面構成図である。
まず、図14を用いて実施の形態5にかかる空気清浄機100の構成を説明する。図14において、空気清浄機100は、室内空気を取り込むための給気口2と、空気清浄手段により清浄にした空気を室内へ供給するための排気口3とが設けられた本体ケース4を有し、本体ケース4内には給気口2と排気口3とを連結する通風路6と、通風路6内に配置されたファン5aとモータ5bとからなる送風機5とを備えている。また、通風路6内に、給気口2から見てファン5aより下流側に、取り込んだ空気を脱臭するためのオゾンを発生する空気清浄手段であり第1の空気清浄手段としてのオゾン発生器108と、オゾン発生器108のさらに下流側に、オゾン発生器108を通過した空気に対してさらに脱臭を行う空気清浄手段であり第2の空気清浄手段としての脱臭フィルタ109とが配置されている。また、オゾン発生器108を通過した空気を脱臭フィルタ109を通さずに排気口3へ導くバイパス風路7と、オゾン発生器108を通過した空気を脱臭フィルタ109側に通すかバイパス風路7側に通すかを切り替えるためのダンパ10とが設けられている。さらに、送風機5、オゾン発生器108、ダンパ10の動作を制御する制御部13を有し、制御部13には通信線12を介してリモコン11が接続されている。リモコン11内には、室内空気の臭い成分量を検知する臭いセンサ114が備えられており、リモコン11に対するボタン操作(空気清浄運転の開始または停止など)および臭いセンサ114によって検知した室内空気の臭い成分量に基づく動作指令を制御部13に送信する。
なお、図14において、実線の矢印Aは送風機5によって給気口2からオゾン発生器108および脱臭フィルタ109を通過して排気口3から排出される空気の流れを示したものであり、点線の矢印Bは脱臭フィルタ109を通らずにバイパス風路7を経由して排気口3から排出される空気の流れを示したものである。
オゾン発生器108は、ガラス等の誘電体を挟んだ電極間に交流高電圧を印加し、電極間の酸素を解離または励起させることでオゾン(O3)へと変化させる。オゾンは極めて不安定で反応性が高いため、雑菌および臭いの原因分子と反応し、オゾン自身は酸素に戻るとともに、雑菌および臭いの原因分子を酸化分解する。すなわち、オゾン発生器108を運転(電極間に交流高電圧を印加)することにより、空気中の殺菌および脱臭を行うことができる。
脱臭フィルタ109は臭いの原因分子を吸着して除去する。脱臭フィルタ109は臭いの原因分子を分解する訳ではないため、吸着できる量には限りがあり、吸着した臭いの原因分子が多くなると、脱臭フィルタ109自体から悪臭が発生することもある。したがって、定期的に脱臭フィルタ109の交換を行う必要がある。
次に、実施の形態5における空気清浄機100の動作について説明するが、基本的には、実施の形態1と同様の動作となる。すなわち、制御部13は、臭いセンサ114が検知した室内空気の臭い成分量とあらかじめ設定された閾値との比較を行い、その比較結果に基づいて、オゾン発生器108の制御(電極への交流高電圧の印加のオンとオフ)とダンパ10の切替え制御との組み合わせにより、空気清浄機100の運転モードを決定する。運転モードには、例えば以下の3つがある。
(1)オゾン発生器108および脱臭フィルタ109を用いた脱臭(ダブル脱臭運転)
(2)オゾン発生器108のみを用いた脱臭(オゾン脱臭運転)
(3)脱臭フィルタ109のみを用いた脱臭(フィルタ脱臭運転)
(1)オゾン発生器108および脱臭フィルタ109を用いた脱臭(ダブル脱臭運転)
(2)オゾン発生器108のみを用いた脱臭(オゾン脱臭運転)
(3)脱臭フィルタ109のみを用いた脱臭(フィルタ脱臭運転)
次に、それぞれの運転モードの特徴を簡単に示す。
(1)ダブル脱臭運転
オゾン発生器108を運転(電極間に交流高電圧を印加)してオゾンを発生することで脱臭し、さらにダンパ10によりバイパス風路7を閉鎖することで脱臭フィルタ109でも脱臭する(オゾン脱臭機能:有効、フィルタ脱臭機能:有効)。これによって、非常に高い脱臭効果が得られる。また、オゾン脱臭を行った後の空気を脱臭フィルタ109に通すことで、脱臭フィルタ109での臭気分子の吸着量を軽減できるため、脱臭フィルタ109の交換周期を長くすることができる。
(2)オゾン脱臭運転
オゾン発生器108を運転(電極間に交流高電圧を印加)してオゾンを発生することで脱臭し、ダンパ10によりバイパス風路7を開放することでオゾン脱臭後の空気を脱臭フィルタ109側ではなくバイパス風路7側を通過させる(オゾン脱臭機能:有効、フィルタ脱臭機能:無効)。したがって、脱臭フィルタ109による脱臭は行わない。これによって、脱臭効果はダブル脱臭運転に比べると低下するが、脱臭フィルタ109に臭気分子が吸着することを抑制できるため、脱臭フィルタ109の交換周期を長くすることができる。
(3)フィルタ脱臭運転
オゾン発生器108を停止(電極間に交流高電圧を印加しない)することでオゾン発生による脱臭は行わないが、ダンパ10によりバイパス風路7を閉鎖することで、オゾン発生器108を通過してきた空気を脱臭フィルタ109で脱臭する(オゾン脱臭機能:無効、フィルタ脱臭機能:有効)。これによって、ダブル脱臭運転よりも脱臭効果は劣るものの、オゾン発生器108の停止により、消費電力を低く抑えることができる。
(1)ダブル脱臭運転
オゾン発生器108を運転(電極間に交流高電圧を印加)してオゾンを発生することで脱臭し、さらにダンパ10によりバイパス風路7を閉鎖することで脱臭フィルタ109でも脱臭する(オゾン脱臭機能:有効、フィルタ脱臭機能:有効)。これによって、非常に高い脱臭効果が得られる。また、オゾン脱臭を行った後の空気を脱臭フィルタ109に通すことで、脱臭フィルタ109での臭気分子の吸着量を軽減できるため、脱臭フィルタ109の交換周期を長くすることができる。
(2)オゾン脱臭運転
オゾン発生器108を運転(電極間に交流高電圧を印加)してオゾンを発生することで脱臭し、ダンパ10によりバイパス風路7を開放することでオゾン脱臭後の空気を脱臭フィルタ109側ではなくバイパス風路7側を通過させる(オゾン脱臭機能:有効、フィルタ脱臭機能:無効)。したがって、脱臭フィルタ109による脱臭は行わない。これによって、脱臭効果はダブル脱臭運転に比べると低下するが、脱臭フィルタ109に臭気分子が吸着することを抑制できるため、脱臭フィルタ109の交換周期を長くすることができる。
(3)フィルタ脱臭運転
オゾン発生器108を停止(電極間に交流高電圧を印加しない)することでオゾン発生による脱臭は行わないが、ダンパ10によりバイパス風路7を閉鎖することで、オゾン発生器108を通過してきた空気を脱臭フィルタ109で脱臭する(オゾン脱臭機能:無効、フィルタ脱臭機能:有効)。これによって、ダブル脱臭運転よりも脱臭効果は劣るものの、オゾン発生器108の停止により、消費電力を低く抑えることができる。
実施の形態5の空気清浄機100は上記のように構成されているため、実施の形態1同様、空気の汚れ具合などの使用環境条件に応じた適切な空気清浄運転を行い、快適な空気環境を提供することが可能である。また、脱臭フィルタ109など交換が必要な空気清浄手段に対し、適切な運転モードでの動作によって交換周期を長くすることが可能となるので、交換に伴う作業および費用を軽減することができる。
なお、実施の形態5の構成に対し、実施の形態2~4の構成あるいは制御を適用することも可能である。また、実施の形態1~4では集塵、実施の形態5では脱臭についての例を示したが、これらの構成は塵、臭いに限らず、さらに他の化学物資またはPM2.5などの除去に用いる様々な空気清浄手段を搭載した製品にも適用可能である。
実施の形態6.
実施の形態1~5における空気清浄機1,100では、空気清浄手段への電源制御とダンパ10およびバイパス風路7による空気清浄手段への空気通過の制御とを行って、運転モードを切り替え、適切な空気清浄運転を行う構成とした。実施の形態6における空気清浄機200では、ダンパ10およびバイパス風路7を設けずに適切な空気清浄運転を行う構成としたものである。図15はこの発明の実施の形態6にかかる空気清浄機の断面構成図である。
実施の形態1~5における空気清浄機1,100では、空気清浄手段への電源制御とダンパ10およびバイパス風路7による空気清浄手段への空気通過の制御とを行って、運転モードを切り替え、適切な空気清浄運転を行う構成とした。実施の形態6における空気清浄機200では、ダンパ10およびバイパス風路7を設けずに適切な空気清浄運転を行う構成としたものである。図15はこの発明の実施の形態6にかかる空気清浄機の断面構成図である。
まず、図15により、実施の形態6における空気清浄機200の構成について説明する。図15において、空気清浄機200は、室内空気を取り込むための給気口2と、空気清浄手段により清浄にした空気を室内へ供給するための排気口3とが設けられた本体ケース4を有し、本体ケース4内には給気口2と排気口3とを連結する通風路6と、通風路6内に配置されたファン5aとモータ5bとからなる送風機5とを備えている。また、通風路6内に、給気口2から見てファン5aより下流側に、取り込んだ空気に対して電気集塵を行う電気集塵機8と、電気集塵機8のさらに下流側に、電気集塵機8を通過した空気に対して集塵を行うHEPAフィルタ9とが配置されている。また、送風機5、電気集塵機8の動作を制御する制御部13を有し、制御部13には通信線12を介してリモコン11が接続されている。リモコン11には、室内空気の塵の量を検知するダストセンサ14が備えられており、リモコン11に対するボタン操作(空気清浄運転の開始または停止など)およびダストセンサ14による室内空気の塵の量に基づく動作指令を制御部13に送信する。
次に、実施の形態6の制御動作の一例を説明する。空気清浄機200の制御部13は、ダストセンサ14の検知した室内空気の塵埃量に基づき、電気集塵機8の電源制御(電極への高電圧の印加のオンとオフ)を行うことで空気清浄機1の運転モードを決定する。運転モードには、例えば以下に示す2つがある。
(1)電気集塵機8およびHEPAフィルタ9を用いた集塵(ダブル集塵運転)
(2)HEPAフィルタ9のみを用いた集塵(HEPA集塵運転)
(1)電気集塵機8およびHEPAフィルタ9を用いた集塵(ダブル集塵運転)
(2)HEPAフィルタ9のみを用いた集塵(HEPA集塵運転)
前述したように、ダブル集塵運転は、非常に高い集塵率が得られるとともに、HEPAフィルタ9での集塵量が軽減され、HEPAフィルタ9の交換周期を長くする効果が得られる。また、HEPA集塵運転は、ダブル集塵運転よりも集塵率はわずかに劣るもののほぼ同等の高い集塵率が得られるとともに、電気集塵を行っていないため消費電力を削減できる。
実施の形態6の空気清浄機200は上記のように構成されているため、実施の形態1同様、空気の汚れ具合などの使用環境条件に応じた適切な空気清浄運転を行い、快適な空気環境を提供することが可能である。また、HEPAフィルタ9などの交換が必要な空気清浄手段に対し、適切な運転モードでの動作によって交換周期を長くすることが可能となるので、交換に伴う作業および費用を軽減することができる。
なお、実施の形態6の変形例として、ダストセンサ14を設けない構成も可能である。すなわち、空気清浄機200は、空気清浄運転時には常に電気集塵機8の運転(電極間に高電圧を印加)を行うものとする。これにより、給気口2から取り込まれた空気は、電気集塵機8により集塵され、次にHEPAフィルタ9により集塵される。すなわち、空気清浄運転時は常にダブル集塵運転を行うことになる。ダブル集塵運転なので、非常に高い集塵率が得られるとともに、HEPAフィルタ9での集塵量が軽減され、HEPAフィルタ9の交換周期を長くすることができる。すなわち、高い集塵率の空気清浄運転により快適な空気環境を提供することができるとともに、メンテナンス作業を軽減することが可能である。
実施の形態1から6の空気清浄機1,100,200における制御部13の機能は、処理回路により実現される。空気清浄機1,100,200は、送風手段の運転を制御するための処理回路を備える。処理回路は、専用のハードウェアであっても良く、メモリに格納されるプログラムを実行するプロセッサであっても良い。
図16は、実施の形態1から6の空気清浄機1,100,200における制御部13の機能が専用のハードウェアにより実現される場合の制御部13の構成図である。専用のハードウェアである処理回路31は、単一回路、複合回路、プログラム化されたプロセッサ、並列プログラム化したプロセッサ、ASIC(Application Specific Integrated Circuit)、FPGA(Field-Programmable Gate Array)、又はこれらの組み合わせである。
図17は、実施の形態1から6の空気清浄機1,100,200における制御部13の機能が、メモリに格納されるプログラムを実行するプロセッサにより実現される場合の制御部13の構成図である。プロセッサ32は、CPU(Central Processing Unit)、処理装置、演算装置、マイクロプロセッサ、マイクロコンピュータ、又はDSP(Digital Signal Processor)である。制御部13の機能は、プロセッサ32と、ソフトウェア、ファームウェア、又はソフトウェアとファームウェアとの組み合わせにより実現される。ソフトウェア又はファームウェアは、プログラムとして記述され、メモリ33に格納される。メモリ33は、RAM(Random Access Memory)、ROM(Read Only Memory)、フラッシュメモリ、EPROM(Erasable Programmable Read Only Memory)、EEPROM(登録商標)(Electrically Erasable Programmable Read Only Memory)等の不揮発性もしくは揮発性の半導体メモリ等の内蔵メモリである。
なお、制御部13の機能の一部が専用のハードウェアにより実現され、制御部13の機能のその他の部分がソフトウェアあるいはファームウェアにより実現されても良い。このように、制御部13の機能は、ハードウェア、ソフトウェア、ファームウェア、又はこれらの組み合わせによって実現することができる。
以上の実施の形態に示した構成は、本発明の内容の一例を示すものであり、別の公知の技術と組み合わせることも可能であるし、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、構成の一部を省略、変更することも可能である。
1,100,200 空気清浄機、2 給気口、3 排気口、4 本体ケース、5 送風機、5a ファン、5b モータ、6 通風路、7 バイパス風路、8 電気集塵機、9 HEPAフィルタ、10 ダンパ、11 リモコン、12 通信線、13 制御部、14 ダストセンサ、31 処理回路、32 プロセッサ、33 メモリ、108 オゾン発生器、109 脱臭フィルタ、114 臭いセンサ。
Claims (13)
- 給気口と、排気口と、前記給気口と前記排気口とを連通する通風路とを有する本体ケースと、
前記本体ケースに設けられ、前記給気口から室内空気を取り込み前記排気口から排出する送風手段と、
前記通風路に設けられ、前記給気口から取り込んだ室内空気を清浄にする複数の空気清浄手段と、
前記送風手段の運転を制御する制御手段と、を備え、
前記制御手段は、所定の条件に基づいて前記複数の空気清浄手段の機能をそれぞれ有効もしくは無効にする
ことを特徴とする空気清浄機。 - 前記所定の条件は室内の空気汚れ成分の量に基づく
ことを特徴とする請求項1に記載の空気清浄機。 - 前記制御手段は、
前記空気汚れ成分の量が第1の閾値より少ない場合に前記複数の空気清浄手段のうちの第1の空気清浄手段の機能を無効にして、
前記空気汚れ成分の量が第1の閾値より多い場合に前記第1の空気清浄手段の機能を有効にする
ことを特徴とする請求項2に記載の空気清浄機。 - 前記制御手段は、
前記空気汚れ成分の量が第2の閾値より多い場合に前記複数の空気清浄手段のうちの第2の空気清浄手段の機能を無効にして、
前記空気汚れ成分の量が第2の閾値より少ない場合に前記第2の空気清浄手段の機能を有効にする
ことを特徴とする請求項2に記載の空気清浄機。 - 前記制御手段は、
前記空気汚れ成分の量が第1の閾値より多く、第2の閾値より少ない場合に、前記複数の空気清浄手段のうちの第1の空気清浄手段および第2の空気清浄手段の機能を有効にする
ことを特徴とする請求項2から4のいずれか一項に記載の空気清浄機。 - 前記制御手段は、
前記空気汚れ成分の量が第1の閾値より少ない場合と、
前記空気汚れ成分の量が第2の閾値より多い場合と、
前記空気汚れ成分の量が第1の閾値より多く、第2の閾値より少ない場合とで、
前記複数の空気清浄手段の機能を有効または無効にする組合せをそれぞれ異なったものとする
ことを特徴とする請求項2に記載の空気清浄機。 - 前記制御手段は、
前記第2の空気清浄手段の機能が無効でかつ前記空気汚れ成分の量が第2の閾値より多い状態が所定時間を超えて継続した場合に、前記第2の空気清浄手段の機能を有効にする
ことを特徴とする請求項4に記載の空気清浄機。 - 前記制御手段は、
前記第1の空気清浄手段および前記第2の空気清浄手段の機能が有効でかつ前記空気汚れ成分の量が第1の閾値より多く第2の閾値より少ない状態が所定時間を超えて継続した場合に、前記第2の空気清浄手段の機能を無効にする
ことを特徴とする請求項5に記載の空気清浄機。 - 前記空気汚れ成分は塵埃である
ことを特徴とする請求項2から8のいずれか一項に記載の空気清浄機。 - 前記空気汚れ成分は臭気である
ことを特徴とする請求項2から8のいずれか一項に記載の空気清浄機。 - 前記所定の条件は前記空気清浄手段の機能が有効である状態の継続時間に基づく
ことを特徴とする請求項1に記載の空気清浄機。 - 前記本体ケース内に、前記複数の空気清浄手段のうちの少なくとも1つの空気清浄手段が設置されている通風路の所定区間と並列に設けられたバイパス風路をさらに備え、
前記バイパス風路側に前記室内空気を通すことにより、前記少なくとも1つの空気清浄手段の機能を無効にする
ことを特徴とする請求項1から11のいずれか一項に記載の空気清浄機。 - 給気口と、排気口と、前記給気口と前記排気口とを連通する通風路とを有する本体ケースと、
前記本体ケースに設けられ、前記給気口から室内空気を取り込み前記排気口から排出する送風手段と、
前記通風路に設けられた第1の空気清浄手段と、
前記第1の空気清浄手段よりも排気口側の前記通風路内に設けられた第2の空気清浄手段と、を備える
ことを特徴とする空気清浄機。
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