(57)【要約】【課題】空気清浄機において、風量が高い状態でシャッターを開閉することでシャッター開閉用の駆動部であるモータに負荷がかかってしまい、モータ寿命が短くなる。また能力の高いモータを使用すると製造コストの上昇を伴う。【解決手段】風路を開閉するシャッターを閉じる動作および／または開く動作をする前に送風手段の回転数を所定の低回転数以下である低風量状態まで低下させることにより、開動作、閉動作に利用する駆動部への負荷を軽減し、モータ寿命短縮化の防止及び製造コストの抑制することができる。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
吸気口と排気口を有する本体ケースと、
前記吸気口と前記排気口とを連通する風路と、
前記本体ケース外の空気を前記吸気口から前記本体ケース内に吸気し前記風路を介して前記排気口より前記本体ケース外に排気する送風手段と、
前記風路を開閉するシャッターと、
前記シャッターを開く動作である開動作をする前および／または前記シャッターを閉じる動作である閉動作をする前に前記送風手段の回転数を所定の低回転数以下である低風量状態まで低下させる制御部とを備えた空気清浄機。
【請求項２】
前記開動作および／または前記閉動作を完了した後に前記送風手段の前記低風量状態を解除する請求項１記載の空気清浄機。
【請求項３】
前記低風量状態は、前記送風手段の回転の停止を含む請求項１または２に記載の空気清浄機。
【請求項４】
水を貯める加湿トレーと当該加湿トレー内の水が無い状態である渇水状態と水が有る状態である非渇水状態とを検知する渇水検知手段とを有する加湿手段と、
前記加湿手段により加湿される加湿風路に連通する加湿開口部と前記加湿手段による加湿がされない非加湿風路に連通する非加湿開口部とを有する前記吸気口と、
前記非加湿風路を開閉する前記シャッターとを備え、
前記制御部は、
前記渇水検知手段が前記渇水状態を検知した際に前記非加湿風路を開閉する前記シャッターを開動作し、
前記渇水検知手段が前記非渇水状態を検知した際に前記非加湿風路を開閉する前記シャッターを閉動作する請求項２または３に記載の空気清浄機。
【請求項５】
前記加湿風路と前記非加湿風路は前記風路内で結合する請求項４記載の空気清浄機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般家庭や事務所等で使用される空気清浄機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の空気清浄機は、集塵フィルタと脱臭フィルタを兼ねるフィルタユニットの下流側にファンを設け、フィルタユニットとファンの間の一部に加湿フィルタを設け、フィルタユニットとファンとの間にシャッターを備えており、シャッターにより加湿フィルタを閉塞する。（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
以下、その空気清浄機について図６と図７を参照しながら説明する。
【０００４】
図６において空気清浄機本体１０１の内部には、集塵及び脱臭を行うフィルタユニット１０２と加湿フィルタ１０３と送風装置１０４が備えられている。フィルタユニット１０２は前部枠体１０５の前側の空間に収まるように設置されており、開口隙間を開閉して流露を開閉可能にするシャッター１０６が備えられている。このシャッター１０６の下部には加湿フィルタ１０３が設置された加湿流路が形成されている。
【０００５】
図７において空清・脱臭モード時はシャッター１０６が下方に移動して加湿フィルタ１０３を通過する風路を閉塞するので、空気は脱臭フィルタ１０７を中心に流れる。一方、加湿モードでは、シャッター１０６は上昇して脱臭フィルタ１０７を通過する風路を閉塞するので、空気は加湿フィルタ１０３を中心に流れる。これによりそれぞれにモードで効果を得ている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１３−５３７７３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
このような従来の空気清浄機は、空気の流路上にシャッターを配置しており、ファンの回転数が高く風量が大きい場合には、シャッターに大きな圧力がかかる。シャッターの開閉にはモータを使用しているため、シャッターに大きな圧力がかかった状態でシャッターの開閉を行うと、モータに大きな負荷がかかってしまう。このため、大きな負荷に対応できるモータが要求され、製造コスト上昇の原因となっていた。また、大きな負荷に対応できるモータであっても、負荷によって寿命が短縮されてしまうという課題があった。
【０００８】
そこで本発明は、上記従来の課題を解決するものであり、シャッターの開閉時におけるモータの負荷を低減し、モータ寿命短縮化の防止及び製造コストの抑制を可能とした空気清浄機を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
そして、この目的を達成するために本発明に係る空気清浄機は、吸気口と排気口を有する本体ケースと前記吸気口と前記排気口とを連通する風路と、前記本体ケース外の空気を前記吸気口から前記本体ケース内に吸気し前記風路を介して前記排気口より前記本体ケース外に排気する送風手段と、前記風路を開閉するシャッターと、前記シャッターを開く動作である開動作をする前および／または前記シャッターを閉じる動作である閉動作をする前に前記送風手段の回転数を所定の低回転数以下である低風量状態まで低下させる制御部とを備えるものであり、これにより、所期の目的を達成するものである。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、シャッターの開閉時にシャッターにかかる風量が低下させることができるため、モータ寿命短縮化の防止及び製造コストの抑制を可能とした空気清浄機を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】実施の形態１に係る空気清浄機を示す外観斜視図
【図２】実施の形態１に係る空気清浄機を示す断面構成図
【図３】実施の形態１に係る空気清浄機を示す部分透過斜視図
【図４】実施の形態１に係る空気清浄機の非加湿開口部１５開閉時の流路の概略構成図
【図５】実施の形態１に係る空気清浄機の渇水状態から非渇水状態なる場合の制御を示すフローチャート
【図６】従来の空気清浄機の斜視図
【図７】従来の空気清浄機のシャッターの概略構成図
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。なお、以下の実施の形態は、本発明を具体化した一例であって、本発明の技術的範囲を限定するものではない。また、全図面を通して、同一の部位については同一の符号を付して二度目以降の説明を省略している。
【００１３】
（実施の形態１）
図１、図２、図３を用いて、本発明の実施の形態に係る空気清浄機２０について説明する。なお、図１は空気清浄機２０を示す外観斜視図、図２は空気清浄機２０を示す断面構成図、図３は空気清浄機２０を示す部分透過斜視図である。なお、図３においては、空気清浄機２０の前面に設けられたパネル２を透過して示しているが詳細は後述する。
【００１４】
図１、図２、図３に示すように、本発明に係る空気清浄機２０は、本体ケース１と、パネル２と、吸気口３と、排気口４と、送風手段５と、フィルタ６と、加湿手段７と渇水検知手段８と、枠体１３と、シャッター９と、制御部１０とを備えている。
【００１５】
本体ケース１は、略箱型に形成されており、空気清浄機２０の内部と外部とを区切る外郭として機能し、主にプラスチック樹脂によって構成されている。
【００１６】
パネル２は、着脱可能に本体ケース１の前面に設けられており、取り付け状態では本体ケース１の下部および前面側部において開口部である吸気口３を構成する。
【００１７】
吸気口３は、本体ケース１内に空気を取り入れる開口部であり、本体ケース１とパネル２との空間を入り口として、本体ケース１の前面側部及び下部に設けられる。
【００１８】
排気口４は本体ケース１内に取り入れた空気を吹き出す開口として、本体ケース１の上部に設けられている。
【００１９】
送風手段５は、吸気口３から排気口４に空気を導くための気流を発生させるもので、例えばシロッコファンと当該シロッコファンを回転駆動するモータとで構成される。
【００２０】
フィルタ６は、例えば一定の厚みを有する繊維やスポンジ状の素材からなり、内部に無数の孔を備えることで当該内部を空気が通過することができる。そして吸気口３から吸い込んだ空気を通過させ当該空気をろ過する。
【００２１】
加湿手段７は、本体ケース１の下部に設けられており、加湿トレー１１と加湿フィルタ１２によって構成されている。
【００２２】
加湿トレー１１は、貯水容器として機能し主にプラスチック樹脂によって構成されている。加湿トレー１１は、本体ケース１に対して着脱可能に設けられる。
【００２３】
加湿フィルタ１２は、例えば吸水性を有する不織布などの合成繊維の素材からなり、加湿トレー１１に貯められた水に一部が浸漬するように設けられている。また後述するシャッター９の加湿開口部１６の下流に備えられている。
【００２４】
上記構成により加湿手段７では、加湿トレー１１の水を加湿フィルタ１２が吸水し、加湿フィルタ１２に風が通ることで、当該加湿手段７を通過する風は水分量の多い風になる。
【００２５】
渇水検知手段８はフロート部と磁気検知部（共に図示せず）から構成されている。フロート部は磁石と発泡スチロールにより構成されており、軸を介して加湿トレー１１と回転可能につながっており、水の水位により浮動する。
【００２６】
磁気検知部は本体ケース１のフロート部に対向した部分に配置しており、例えばリードスイッチや磁気抵抗素子、ホール素子で構成される。
【００２７】
上記構成により渇水検知手段８では、加湿トレー１１に水があるとフロート部が浮動する。つまり渇水検知手段８は、水位が所定以上であるとフロート部が浮動することで非渇水状態を検出し、水がないとフロート部が加湿トレー１１の底面に着地することで渇水状態を検出する。
【００２８】
枠体１３は、フィルタ６の下流かつ送風手段５の上流に備えられている。枠体１３の上部の両角には、通風路部１４が設けられている。また枠体１３の中央部には、非加湿開口部１５が設けられている。また枠体１３の下部には、下流の加湿手段７に空気を導く加湿開口部１６が設けられている。
【００２９】
非加湿開口部１５は、外周が円形状を成す。円形状の中心から外周に向かって非加湿開口部１５を部分的に閉鎖するための、扇状の板が設けられている。隣接する扇状の板の間の空間は、非加湿開口部１５と下流の送風手段５とを連通させる開口を構成する。つまり、非加湿開口部１５は、扇状の板と、周方向の両側に隣接する扇状の板にて挟まれた空間である開口とから構成される。
【００３０】
加湿開口部１６は、横長の長方形状の孔部にて構成され、当該孔部には格子が設けられている。
【００３１】
シャッター９は、非加湿開口部１５と径が同一の円形状を成している。シャッター９は、円内の中心から外周に向かって扇状の孔部と当該孔部と隣接する羽部ととで構成されている。シャッター９は、非加湿開口部１５と同心に備えられており、中心には羽部を回転させるためのモータ１７が備えられている。
【００３２】
モータ１７は、シャッター９を円形状の中心を回転中心として時計方向および反時計方向に回転させる。シャッター９の羽部と非加湿開口部１５の扇状の板、及びシャッター９の羽部と非加湿開口部１５の開口とは同一形状である。つまりモータ１７が羽部を正逆回転させることにより、シャッター９すなわち非加湿開口部１５の開口を開状態、または閉状態にすることができる。ここで開状態とは、非加湿開口部１５の開口が開いた状態であり、閉状態とは、非加湿開口部１５の開口が閉じた状態である。
【００３３】
制御部１０は、本体ケース１の上部に備えられており、制御部１０には例えばマイクロコンピュータが用いられている。
【００３４】
マイクロコンピュータは、内部にＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）、及び空気清浄機２０における送風手段５や渇水検知手段８やシャッター９等の各駆動部に対応するドライバが内部バスを介して接続されている。ＣＰＵは、例えばＲＡＭを作業領域として利用し、ＲＯＭに記憶されているプログラムを実行し、当該実行結果に基づいてドライバとデータや命令を授受することにより各駆動部の動作を制御する。
【００３５】
制御部１０は、渇水検知手段８で検出した信号が、渇水から非渇水に遷移し、あるいは非渇水から渇水に遷移した際に、送風手段５の出力を所定の回転数Ｘ以下で動作させる。ここで言う所定の回転数Ｘ以下とは、例えば送風手段５の送風能力を小さいものから順に１０段階に定義した際の例えば２段階目以下である。当然ながら風量は送風手段５の能力により異なるが、ここでの目的は、送風手段５の送風能力内で低出力（例えば２０％以下の送風能力）に設定するということである。
【００３６】
また、制御部１０は渇水検知手段８で検出した渇水もしくは非渇水状態の遷移により、シャッター９に取り付けられたモータ１７を所定の時間で動作させる。ここで言う所定の時間とは、非加湿開口部１５の開口が、シャッター９の羽部により閉状態から開状態に至るまで時間、もしくは開状態から閉状態に至るまでの時間であり、例えば１５秒である。
【００３７】
続いて、図４を用いてシャッター９を開閉した際の空気の流路について説明する。なお、図４は、シャッター９開閉時の流路の概略構成図である。
【００３８】
シャッター９が開状態である場合、図４の（ａ）に示すように、通風路部１４、非加湿開口部１５の開口、加湿開口部１６のすべての風路が開状態となる。これにより、吸気口３から本体ケース１内に吸い込まれた空気は、それぞれの風路を通過し、シャッター９の下流で合流して、排気口４より吹き出す。つまり、それぞれの風路はシャッター９の下流の風炉内で結合されている。
【００３９】
また、シャッター９が閉状態である場合、図４の（ｂ）に示すように、通風路部１４、加湿開口部１６に空気が流れる。ただし、非加湿開口部１５の開口には空気が流れない。このため同一風量時にはシャッター９の開状態時と比較して加湿開口部１６に流れる風量が大きくなる。そのため、加湿開口部１６の下流に設けられている加湿フィルタ１２を通過する風量が大きくなるため、水分量の多い風を吹き出すことができる。
【００４０】
つまりこの空気清浄機２０は、空気を送風手段５によって吸気口３から本体ケース１内に取り入れて、フィルタ６、シャッター９、加湿フィルタ１２を通じて排気口４から吹き出す。これにより空気清浄機２０は、ほこりやにおい等の汚染物質をフィルタ６で捕集し、湿度が高い空気を吹き出し加湿するものである。また、シャッター９の動作によって加湿量を調節することができるものである。
【００４１】
続いて、本発明に係る空気清浄機２０の動作を図５のフローチャートを用いて説明する。ここで、一例として、空気清浄機２０が渇水状態で動作している状態から非渇水状態に遷移した場合を用いて説明する。
【００４２】
まず、渇水検知手段８は渇水状態を検知しており、送風手段５はＸ１の回転数で動作している（ステップＳ１−１）。つまり、加湿トレー１１内の水位は例えばＷ１未満であることを意味する。この状態では、空気清浄機能は機能しているが、加湿機能が機能していない状態である。なお、渇水状態であっても、空気清浄機能を効率よく動作させるためシャッター９は開状態である。
【００４３】
このような状態では、渇水検知手段８は加湿トレー１１内の水位が所定値Ｗ１以上であるか否かを繰り返し判定する。（ステップＳ１−２Ｎｏ）
ここで、渇水検知手段８の検知する水位が所定値Ｗ１以上に遷移した場合、制御部１０は送風手段５に所定の回転数Ｘ以下の回転数であるＸ２を指令値として与える（ステップＳ１−２→Ｓ１−３）。つまり、送風手段５の回転数を低下させることで、空気清浄機２０を低風量状態にする。この遷移は、例えば渇水状態の空気清浄機２０に対して、使用者が水を補給した場合を意味する。
【００４４】
次に、制御部１０は、送風手段５の回転数がＸ２に低下したか否かを判定する（ステップＳ１−４）。
【００４５】
ここで、回転数がＸ２になった場合は、制御部１０はシャッター９を閉動作させる（ステップＳ１−４Ｙｅｓ→Ｓ１−５）。回転数がＸ２以下にならない場合はＸ２以下になるまで待機する。
【００４６】
次に、制御部１０はシャッター９の閉動作が開始した時間からＴ１秒経過したか否かを判定する（ステップＳ１−６）。
【００４７】
ここで、Ｔ１秒経過していた場合は、制御部１０は送風手段５に回転数Ｘ３の指令を与える（ステップＳ１−６Ｙｅｓ→Ｓ１−７）。つまり、閉動作を完了した後に、低風量状態を解除する。
【００４８】
送風手段５の回転数Ｘ１は低風量状態であるＸより大きい値であり、使用者による設定もしくは空気清浄機２０の周辺の汚れや湿度により自動設定される値である。
【００４９】
水位が所定値Ｗ１であることは、加湿トレー１１内の水が減り、加湿フィルタ１２の水分量が減っている状態、例えば、加湿トレー１１の底面からの水位が１ｃｍ相当の値に設定する。つまり渇水状態とは、加湿トレー１１に全く水が無い状態を指すものとは限らず、加湿手段７が機能するための十分な水が無いことを意味する。
【００５０】
送風手段５の回転数Ｘ２は低風量状態であるＸ以下の値を設定する。
【００５１】
送風手段５の回転数Ｘ３は低風量状態であるＸより大きい値であり、前述の回転数Ｘ１と同じ値でもかまわない。
【００５２】
なお、上記処理は、渇水状態から非渇水状態に遷移した場合の説明であるが、非渇水状態から渇水状態に遷移するステップは、以下のようにすればよい。
【００５３】
すなわち、ステップＳ１−２において渇水検知手段の水位＞Ｗ１を判定し、ステップＳ１−５において制御部１０はシャッター９を開動作する。どちらも、開動作や閉動作の前に、モータ１７の回転数を下げる点で同様である。
【００５４】
このようにシャッター９が動作中のＴ１の間、送風手段５の回転数を低風量状態であるＸ以下に設定することで、シャッター９にかかる負荷を低減することができる。つまり、モータ寿命短縮化の防止及び製造コストの抑制することができる。
【００５５】
なお、低風量状態である回転数Ｘを、回転数０としてもよい。この場合、低風量状態とは、送風手段５の回転の停止を意味する。
【産業上の利用可能性】
【００５６】
本発明にかかる空気清浄機は、風路上にシャッターを配する機器でシャッター駆動手段の負荷を減らすことができるものであり、家庭用や事務所用の加湿機能付空気清浄機や空気調和機に適用できる。
【符号の説明】
【００５７】
１  本体ケース
２  パネル
３  吸気口
４  排気口
５  送風手段
６  フィルタ
７  加湿手段
８  渇水検知手段
９  シャッター
１０  制御部
１１  加湿トレー
１２  加湿フィルタ
１３  枠体
１４  通風路部
１５  非加湿開口部
１６  加湿開口部
１７  モータ
２０  空気清浄機
１０１  空気清浄機本体
１０２  フィルタユニット
１０３  加湿フィルタ
１０４  送風装置
１０５  前部枠体
１０６  シャッター
１０７  脱臭フィルタ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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