JP2010112705A - 空気清浄機 - Google Patents

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、例えば特許文献１（特開平４−１５２４０８号公報）及び特許文献２（特開平６−３０７６７７号公報）に開示されているような蒸気圧縮式冷凍サイクルを利用した湿度調節装置、或は、特許文献３（特開平１１−２４１８３８号公報）に開示されているような吸着素子を利用した湿度調節装置が挙げられる。

特許文献１に開示されている湿度調節装置は、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に開示されている湿度調節装置は、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に開示されている湿度調節装置は、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。

しかしながら、特許文献１、特許文献２及び特許文献３に開示されている湿度調節装置は、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。

本発明の第１観点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、水量センサーと、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する。加湿部は、稼動時には貯水容器から送られてくる水を気化させて加湿し、停止時には貯水容器の水と接触しない。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。水量センサーは、貯水容器の水量を検知する。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。さらに、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。

本発明の第２観点に係る空気清浄機は、第１観点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。

本発明の第３観点に係る空気清浄機は、第２観点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。

本発明の第４観点に係る空気清浄装置は、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、ヒータ温度センサーと、制御部とを備えている。空気清浄部は、空気を清浄する。除湿部は、水分に対して高い吸着性を有する除湿素子によって空気中から水分を除去して除湿するとともに除湿素子にヒータで加熱された高温空気を通過させて除湿素子から水分を回収する。加湿部は、稼動時には貯水容器から送られてくる水を気化させて加湿し、停止時には貯水容器の水と接触しない。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する。湿度センサーは、空清対象空間の湿度を検知する。ヒータ温度センサーは、ヒータの温度を検知する。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。さらに、制御部は、除湿運転時に空気清浄度センサーが検知する汚れ度が送風機の風量を低減してもよい程のレベルに達したとき、ヒータ温度センサーが検知する温度が所定温度以下になることを優先しながら送風機の風量を調節する。

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。

本発明の第１観点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。

本発明の第２観点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。

本発明の第３観点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。

本発明の第４観点に係る空気清浄装置では、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。

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。

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。

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

特開平４−１５２４０８号公報 特開平６−３０７６７７号公報 特開平１１−２４１８３８号公報

Claims (4)

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、
   稼動時には貯水容器（４０）から送られてくる水を気化させて加湿し、停止時には前記貯水容器（４０）の水と接触しない加湿部（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、
   前記貯水容器（４０）の水量を検知する水量センサー（４４）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）への送風量を制御し、
   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、
   空気清浄機（１）。
2. 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１に記載の空気清浄機（１）。
3. 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２に記載の空気清浄機（１）。
4. 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、
   水分に対して高い吸着性を有する除湿素子（３１）によって空気中から水分を除去して除湿するとともに前記除湿素子（３１）にヒータ（３２）で加熱された高温空気を通過させて前記除湿素子から前記水分を回収する除湿部（３）と、
   稼動時には貯水容器（４０）から送られてくる水を気化させて加湿し、停止時には前記貯水容器（４０）の水と接触しない加湿部（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、
   前記ヒータ（３２）の温度を検知するヒータ温度センサー（２９）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）への送風量を制御し、
   前記除湿運転時に前記空気清浄度センサー（２４，２５）が検知する汚れ度が前記送風機（５）の風量を低減してもよい程のレベルに達したとき、前記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ことを優先しながら前記送風機（５）の風量を調節する、
   空気清浄機（１）。

Images