加湿機能付空気清浄機

【課題】加湿フィルターに付着する不純物量を算出することで正確に加湿フィルターの清掃時期を算出することのできる加湿機能付空気清浄機を提供することを目的としている。
【解決手段】トレー４に液位センサ１４を配置し、この液位センサ１４の検出信号から加湿フィルター６への水の浸透高さを推定する浸透高さ推定手段１５の推定値と、風路の温度と湿度とファンモーター８の風量から、加湿量算出手段１６が加湿部１２で気化する水分量を算出し、この水分量から不純物量算出手段１７が加湿フィルター６に付着する不純物量を算出し、清掃時期判定手段１８がこの不純物量と一定値Ｋ１９を比較し清掃時期を判定することにより、製品の運転状態や停止状態を問わず加湿フィルターに付着する不純物量を算出することができ、正確に加湿フィルターの清掃時期を算出することのできる加湿機能付空気清浄機が得られる。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、空気を浄化しながら加湿することのできる加湿機能付空気清浄機に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の加湿機能付空気清浄機は下記に記載されたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
以下、その加湿機能付空気清浄機について図１４および図１５を参照しながら説明する。
【０００４】
図１４に示すように空気清浄機本体１０１には、空気を浄化するためのフィルター１０２と、フィルター１０２に通風する送風機１０３と、空気を加湿する加湿ユニット１０４と、制御部１０５とを備えている。また、図１５に制御ブロック図を示すように、計測手段１０８を備えた制御部１０５の入力側に運転スイッチ１０６と水位検出手段１０７が設けられ、出力側に送風機１０３とポンプ１０９と報知手段１１０と表示部１１１が設けられている。
【０００５】
上記構成において、計測手段１０８は加湿ユニット１０４の稼働時間を累積的に計測するものであり、運転スイッチ１０６のＯＮ信号が制御部１０５に入力されると制御部１０５は送風機１０３、ポンプ１０９を稼動させ加湿運転を開始する。それとともに計測手段１０８の時間計測が開始される。時間計測は運転スイッチ１０６のＯＦＦ信号が制御部１０５に入力された時点で停止する。また水位検出手段１０７は加湿ユニット１０４内の水位を検出するものであり、計測手段１０８が計測した累積稼働時間が所定時間に達したと判断し、かつ水位検出手段１０７が検出した水位が所定レベル以下の場合に報知手段１１０と表示部１１１により加湿ユニットのお手入れ時期を報知する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００６−３１７０８６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
このような従来の加湿機能付空気清浄機では、水が気化した後に残るマグネシウムやカルシウムなどの不純物が加湿フィルターに付着して加湿能力を低下させるのでフィルターの清掃を定期的に行う必要があるが、その清掃時期を付着した不純物量に関係なく加湿運転の稼働時間のみで算出しているという課題があり、正確な清掃時期を算出することが要求されている。
【０００８】
本発明は、このような従来の課題を解決するものであり、加湿フィルターに付着する不純物量を算出することで正確に加湿フィルターの清掃時期を算出することのできる加湿機能付空気清浄機を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の加湿機能付空気清浄機は上記目的を達成するために、吸気口と排気口を有する本体ケースと、この本体ケース内には、空気清浄部と、水を蓄えた貯水容器に一部を浸漬させて水を含ませる吸水性のフィルターとこのフィルターを回転駆動させるフィルター駆動部から成る加湿部と、室内の空気を前記吸気口から前記空気清浄部と前記加湿部を介して前記排気口より室内に連通する循環風路と、この循環風路に備え前記吸気口から吸気した空気を排気口から排気させる送風部と、前記貯水容器に備えた水位検出部の検出した水位から前記フィルターへの水の浸透高さを推定する浸透高さ推定手段と、前記循環風路の温度と湿度を検出する温度検出部と湿度検出部と、前記送風部とフィルター駆動部の運転を行う制御手段とを備え、前記制御手段は、前記浸透高さ推定手段の推定値と前記送風手段の風量と前記湿度検出部の検出値と前記温度検出部の検出値により前記加湿部で気化する水分量を算出する加湿量算出手段と前記水分量から前記フィルターに付着する不純物量を算出する不純物量算出手段と、この不純物量が一定値を超えた場合に清掃時期とする清掃時期判定手段とを備え前記加湿部の清掃時期を算出するようにしたものである。
【００１０】
この手段により、製品の運転状態や停止状態を問わず加湿フィルターに付着する不純物量を算出することで正確に加湿フィルターの清掃時期を算出することのできる加湿機能付空気清浄機が得られる。
【００１１】
また、本発明の加湿機能付空気清浄機は、フィルターは円筒形状とし、前記フィルターの回転停止位置を検出する位置検出部とを備え、前記フィルターの回転停止位置を前回停止位置から所定の角度移動した位置で停止する駆動制御手段を備えるようにしたものである。
【００１２】
この手段により、加湿フィルターの一部に集中して不純物が付着することを防止し、加湿フィルターの不純物の付着を均一化し加湿能力の低下を低減することのできる加湿機能付空気清浄機が得られる。
【００１３】
また、本発明の加湿機能付空気清浄機は、貯水容器に水を供給する給水部と、前記給水部と貯水容器の間に給水弁を備え、フィルター駆動部の回転動作が停止すると前記給水弁が閉じる方向に給水弁を動作させる給水弁駆動手段を備えるようにしたものである。
【００１４】
この手段により、製品の停止状態で加湿フィルターに不純物が付着し続けることを防止することのできる加湿機能付空気清浄機が得られる。
【００１５】
また、本発明の加湿機能付空気清浄機は、加湿部に付着した不純物量を表示する表示手段を設けるようにしたものである。
【００１６】
この手段により、使用者が加湿フィルターに付着した不純物量を知ることができ、使い勝手のよい加湿機能付空気清浄機が得られる。
【００１７】
また、本発明の加湿機能付空気清浄機は、不純物量が一定値を超えた場合は表示手段の色を変化させるようにしたものである。
【００１８】
この手段により、使用者が加湿フィルターの清掃時期を簡単に知ることができ、使い勝手のよい加湿機能付空気清浄機が得られる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、吸気口と排気口を有する本体ケースと、この本体ケース内には、空気清浄部と、水を蓄えた貯水容器に一部を浸漬させて水を含ませる吸水性のフィルターとこのフィルターを回転駆動させるフィルター駆動部から成る加湿部と、室内の空気を前記吸気口から前記空気清浄部と前記加湿部を介して前記排気口より室内に連通する循環風路と、この循環風路に備え前記吸気口から吸気した空気を排気口から排気させる送風部と、前記貯水容器に備えた水位検出部の検出した水位から前記フィルターへの水の浸透高さを推定する浸透高さ推定手段と、前記循環風路の温度と湿度を検出する温度検出部と湿度検出部と、前記送風部とフィルター駆動部の運転を行う制御手段とを備え、前記制御手段は、前記浸透高さ推定手段の推定値と前記送風手段の風量と前記湿度検出部の検出値と前記温度検出部の検出値により前記加湿部で気化する水分量を算出する加湿量算出手段と前記水分量から前記フィルターに付着する不純物量を算出する不純物量算出手段と、この不純物量が一定値を超えた場合に清掃時期とする清掃時期判定手段とを備え前記加湿部の清掃時期を算出するようにしたことにより、製品の運転状態や停止状態を問わず加湿フィルターに付着する不純物量を算出することで正確に加湿フィルターの清掃時期を算出することのできる加湿機能付空気清浄機が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の実施の形態１の加湿機能付空気清浄機の外観斜視図
【図２】同加湿機能付空気清浄機の断面図
【図３】同加湿機能付空気清浄機の加湿部の概略図
【図４】同加湿機能付空気清浄機の制御ブロック図
【図５】同加湿機能付空気清浄機の液位センサ出力電圧（Ｖ）に対する水の浸透高さ（ｃｍ）推定値の相関図
【図６】同加湿機能付空気清浄機の風量停止における単位時間（３０分）と単位浸透高さ（１０ｃｍ）あたりの水消費量（リットル）を示す図
【図７】同加湿機能付空気清浄機の風量弱における単位時間（３０分）と単位浸透高さ（１０ｃｍ）あたりの水消費量（リットル）を示す図
【図８】同加湿機能付空気清浄機の水消費量（リットル）と不純物量（ｇ）の相関図
【図９】同加湿機能付空気清浄機の清掃時期の判定処理を示すフローチャート
【図１０】本発明の実施の形態２の加湿機能付空気清浄機の加湿部の概略図
【図１１】同加湿機能付空気清浄機の制御ブロック図
【図１２】本発明の実施の形態３の加湿機能付空気清浄機の外観斜視図
【図１３】同加湿機能付空気清浄機の制御ブロック図
【図１４】従来の加湿機能付空気清浄機の外観斜視図
【図１５】同加湿機能付空気清浄機の制御ブロック図
【発明を実施するための形態】
【００２１】
本発明の請求項１記載の加湿機能付空気清浄機は、吸気口と排気口を有する本体ケースと、この本体ケース内には、空気清浄部と、水を蓄えた貯水容器に一部を浸漬させて水を含ませる吸水性のフィルターとこのフィルターを回転駆動させるフィルター駆動部から成る加湿部と、室内の空気を前記吸気口から前記空気清浄部と前記加湿部を介して前記排気口より室内に連通する循環風路と、この循環風路に備え前記吸気口から吸気した空気を排気口から排気させる送風部と、前記貯水容器に備えた水位検出部の検出した水位から前記フィルターへの水の浸透高さを推定する浸透高さ推定手段と、前記循環風路の温度と湿度を検出する温度検出部と湿度検出部と、前記送風部とフィルター駆動部の運転を行う制御手段とを備え、前記制御手段は、前記浸透高さ推定手段の推定値と前記送風手段の風量と前記湿度検出部の検出値と前記温度検出部の検出値により前記加湿部で気化する水分量を算出する加湿量算出手段と、前記水分量から前記フィルターに付着する不純物量を算出する不純物量算出手段と、この不純物量が一定値を超えた場合に清掃時期とする清掃時期判定手段とを備え前記加湿部の清掃時期を算出するようにしたものであり、加湿量算出手段が送風手段の風量状態、つまり運転もしくは停止の状態と加湿部の温度と湿度から気化した水分量を算出し、不純物量算出手段がこの気化した水分量に含まれる不純物量を算出することで製品が運転状態や停止状態を問わず加湿フィルターに付着する不純物量を算出することとなり、清掃時期判定手段が加湿フィルターに付着した不純物量で清掃時期を判定することで正確に加湿フィルターの清掃時期を算出することができるという効果を有する。
【００２２】
また、本発明の請求項２記載の加湿機能付空気清浄機は、フィルターは円筒形状とし、前記フィルターの回転停止位置を検出する位置検出部とを備え、前記フィルターの回転停止位置を前回停止位置から所定の角度移動した位置で停止する駆動制御手段を備えるようにしたものであり、駆動制御手段が回転停止をするたびに水に浸漬する位置をずらすことで浸透加湿フィルターの一部に集中して不純物が付着することを防止し、加湿フィルターの不純物の付着を均一化し加湿能力の低下を低減することができるという効果を有する。
【００２３】
また、本発明の請求項３記載の加湿機能付空気清浄機は、貯水容器に水を供給する給水部と、前記給水部と貯水容器の間に給水弁を備え、フィルター駆動部の回転動作が停止すると前記給水弁が閉じる方向に給水弁を動作させる給水弁駆動手段を備えるようにしたものであり、給水弁を閉じることで空気清浄機の停止状態で加湿フィルターに浸漬させる水の量を制限することとなり、不純物が付着し続けることを防止することができるという効果を有する。
【００２４】
また、本発明の請求項４記載の加湿機能付空気清浄機は、加湿部に付着した不純物量を表示する表示手段を設けるようにしたものであり、表示手段が不純物量を表示することととなり、使用者が加湿フィルターに付着した不純物量を知ることができ、使い勝手がよいという効果を有する。
【００２５】
また、本発明の請求項５記載の加湿機能付空気清浄機は、不純物量が一定値を超えた場合は表示手段の色を変化させるようにしたものであり、表示手段が不純物量が一定値を超えた場合に色を変化させて表示を行なうことで、使用者が加湿フィルターの清掃時期を簡単に知ることができ、使い勝手がよいという効果を有する。
【００２６】
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。
【００２７】
（実施の形態１）
図１に示すように、加湿機能付空気清浄機の本体１は略箱形に形成され、本体１の前側面に吸気口２と上部に排気口３を形成し、側面に貯水容器としてのトレー４を備えている。
【００２８】
また図２に示すように、本体１内には空気清浄部としての空気清浄フィルター５と、水を蓄えたトレー４に一部を浸漬させて水を含ませる吸水性のフィルターとしての加湿フィルター６とこの加湿フィルター６を回転駆動させるフィルター駆動部としてのタイミングモーター７から成る加湿部１２と、室内の空気を吸気口２から空気清浄フィルター５と加湿部１２を介して排気口３より室内に連通する循環風路１３と、この循環風路１３に吸気口２から吸気した空気を排気口３から排気させる送風部としてのファンモーター８と循環風路１３の温度を検出する温度検出部としての温度センサ１０と循環風路１３の湿度を検出する湿度検出部としての湿度センサ１１と、ファンモーター８とタイミングモーター７の運転を行う制御手段９を備えている。
【００２９】
また図３に加湿部１２の概略を示すように水位検出部としての液位センサ１４をトレー４の側面に高さを測定できるように垂直に備えている。
【００３０】
また図４に示すように液位センサ１４の検出した水位から加湿フィルター６の水の浸透高さを推定する浸透高さ推定手段１５を備え、この浸透高さ推定手段１５の推定値とファンモーター８の風量と温度センサ１０の検出した温度と湿度センサ１１の検出した湿度により加湿部１２で気化する水分量、すなわち水消費量を算出する加湿量算出手段１６とこの水消費量から加湿フィルター６に付着する不純物量を算出する不純物量算出手段１７と不純物量の閾値としての一定値Ｋ１９とこの不純物量と一定値Ｋ１９を比較し清掃時期を判定する清掃時期判定手段１８を制御手段９に備えている。
【００３１】
上記構成において、制御手段９が加湿フィルター６の清掃時期を算出する動作について図９に示すフローチャートを用いて説明する。
【００３２】
まず、制御手段９に備えた不純物量算出手段１７は最初に不純物量Ｔ０＝ｔを確認する（Ｓ１）（主体が不明、どの構成要件が確認をするのかを明確にしてください）。初回の場合は本体が稼動していないのでｔはゼロとなる。次に液位センサ１４の出力電圧を読み込み（Ｓ２）、浸透高さ推定手段１５が図５に示すように液位センサ１４が液体に接する面が多いほど気体と液体の熱放散定数差の作用で出力電圧が高くなることにより液位センサ１４の出力電圧（技術的意味が不明、当業者が実施できるように記載してください）から水の浸透高さＨ（ｃｍ）を算出する（Ｓ３）。そして、ファンモーター８の風量が停止しているか否かを判定する（Ｓ４）。風量が停止の場合、加湿量算出手段１６が温度センサ１０の検出した温度と湿度センサ１１の検出した湿度を読み込み、加湿フィルター６に浸漬した水が自然蒸発する水消費量を表した図６に示す加湿量算出手段１６にメモリされた風量（停止）における単位時間（３０分）＆と単位浸透高さ（１０ｃｍ）あたりの水消費量のテーブルＡを参照し減算値ΔＳ１を算出する（Ｓ５）。減算値ΔＳ１は単位浸透高さ（１０ｃｍ）のため、加湿量算出手段１６は浸透高さＨと減算値ΔＳ１から水消費量Ｓ１を算出する（Ｓ６）。そして、不純物量算出手段１７が図８に示すように気化し消費した水消費量と加湿フィルター６に残り付着した不純物量は比例関係にある、例えば水道水中の不純物量は１００ｍｇ／リットルで表されることにより水消費量Ｓ１から不純物量Ｔ１を算出し（Ｓ７）、付着している不純物量合計Ｔ（算出式はＴ＝Ｔ０＋Ｔ１）を算出する（Ｓ８）。またＳ４においてファンモーター８の風量が停止ではない場合、つまり風量弱の場合は、加湿量算出手段１６が温度センサ１０の検出した温度と湿度センサ１１の検出した湿度を読み込み、図７に示す加湿量算出手段１６にメモリされた風量（弱）における単位時間（３０分）＆と単位浸透高さ（１０ｃｍ）あたりの水消費量のテーブルＢを参照し減算値ΔＳ２を算出する（Ｓ９）。減算値ΔＳ２は単位浸透高さ（１０ｃｍ）のため、加湿量算出手段１６は浸透高さＨと減算値ΔＳ２から水消費量Ｓ２を算出する（Ｓ１０）。そして、不純物量算出手段１７が図８に示すように水消費量Ｓ２から不純物量Ｔ２を算出し（Ｓ１１）、付着している不純物量合計Ｔ（算出式はＴ＝Ｔ０＋Ｔ２）を算出する（Ｓ１２）。そして、清掃時期判定手段１８が不純物量合計Ｔと一定値Ｋ１９を比較する（Ｓ１３）。この一定値Ｋ１９は制御手段９に予めメモリされている閾値である。不純物量合計Ｔが一定値Ｋ１９より大きい場合は加湿フィルター６の清掃時期と判定する（Ｓ１４）。またＳ１３において不純物量合計Ｔが一定値Ｋ１９以下の場合は、不純物量Ｔ０＝ｔのｔについてｔ＝Ｔに更新し（Ｓ１５）、Ｓ１に戻る。
【００３３】
このように製品の運転状態や停止状態を問わず加湿フィルターに付着する不純物量を算出することで正確に加湿フィルターの清掃時期を算出することができる。
【００３４】
（実施の形態２）
次に、本発明の実施の形態２について図面を参照しながら説明する。なお、実施の形態１と同一構成のものは同一番号を付して詳しい説明は省略する。
【００３５】
図１０に示すように加湿フィルター６は円筒形状に形成され、トレー４に水を供給する給水部としてのタンク２０と、このタンク２０からトレー４に水を供給する間に給水弁２１と、この給水弁２１の開閉動作を行う給水弁駆動手段２２を加湿部１２に備えている。
【００３６】
また図１１に示すように、加湿フィルター６の回転停止位置を検出する位置検出部としてのホールセンサ２３と、加湿フィルター６を回転駆動させるタイミングモーター７の動作を制御する駆動制御手段２４を備えている。
【００３７】
なお、給水弁駆動手段２２の一例としてはソレノイドがある。
【００３８】
なお、駆動制御手段２４の一例としてはリレーがある。
【００３９】
上記構成において、制御手段９はホールセンサ２３が検出した加湿フィルター６の回転停止位置を記憶し、前回停止位置から所定の角度移動した位置で停止するように駆動制御手段２４をＯＮしタイミングモーター７の停止動作を制御する。所定の角度とは、例えばホールセンサ２３により加湿フィルター６の回転停止位置を６０度毎に６箇所検出する場合は６０度が所定の角度となる。
【００４０】
また、制御手段９はタイミングモーター７が停止し加湿フィルター６の回転動作が停止した場合は給水弁駆動手段２２をＯＮし給水弁２１が閉じる方向に給水弁を動作させる。
【００４１】
このように製品の停止状態で水に浸漬する加湿フィルターの位置をずらしていくことで加湿フィルターの一部に集中して不純物が付着することを防止し、加湿フィルターの不純物の付着を均一化し加湿能力の低下を低減することができる。
【００４２】
また、製品の停止状態でタンクからトレーへの水の供給を停止することで、加湿フィルターに不純物が付着し続けることを防止することができる。
【００４３】
（実施の形態３）
次に、本発明の実施の形態３について図面を参照しながら説明する。なお、実施の形態１あるいは２と同一構成のものは同一番号を付して詳しい説明は省略する。
【００４４】
図１２と図１３に示すように、表示手段としての７セグメントＬＥＤ２５を備えている。
【００４５】
上記構成において、不純物量算出手段１７が算出した不純物量合計Ｔを７セグメントＬＥＤ２５に例えば、緑色で表示する。さらに、清掃時期判定手段１８が不純物量合計Ｔと一定値Ｋ１９を比較し不純物量合計Ｔが一定値Ｋ１９より大きい場合は７セグメントＬＥＤ２５の表示色を例えば、赤色に変化させる。
【００４６】
このように加湿フィルターに付着した不純物量を表示することで、使用者が加湿フィルターに付着した不純物量を知ることができ、使い勝手を向上させることができる。
【００４７】
また、不純物量が一定値を超えた場合、つまり清掃時期に達した場合は表示手段の色を変化させることで、使用者が加湿フィルターの清掃時期を簡単に知ることができ、使い勝手を向上させることができる。
【産業上の利用可能性】
【００４８】
フィルターに付着する不純物量を正確に算出し清掃時期を判定することができるので、フィルターを備えた加湿機や除湿機にも適用できる。
【符号の説明】
【００４９】
１本体
２吸気口
３排気口
４トレー（貯水容器）
５空気清浄フィルター（空気清浄部）
６加湿フィルター（吸水性のフィルター）
７タイミングモーター（フィルター駆動部）
８ファンモーター（送風手段）
９制御手段
１０温度センサ（温度検出部）
１１湿度センサ（湿度検出部）
１２加湿部
１３循環風路
１４液位センサ（水位検出部）
１５浸透高さ推定手段
１６加湿量算出手段
１７不純物量算出手段
１８清掃時期判定手段
１９一定値Ｋ
２０タンク（給水部）
２１給水弁
２２給水弁駆動手段
２３ホールセンサ（位置検出部）
２４駆動制御手段
２５７セグメントＬＥＤ（表示手段）

【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、この本体ケース内には、空気清浄部と、水を蓄えた貯水容器に一部を浸漬させて水を含ませる吸水性のフィルターとこのフィルターを回転駆動させるフィルター駆動部から成る加湿部と、室内の空気を前記吸気口から前記空気清浄部と前記加湿部を介して前記排気口より室内に連通する循環風路と、この循環風路に備え前記吸気口から吸気した空気を排気口から排気させる送風部と、前記貯水容器に備えた水位検出部の検出した水位から前記フィルターへの水の浸透高さを推定する浸透高さ推定手段と、前記循環風路の温度と湿度を検出する温度検出部と湿度検出部と、前記送風部とフィルター駆動部の運転を行う制御手段とを備え、前記制御手段は、前記浸透高さ推定手段の推定値と前記送風部の風量と前記湿度検出部の検出値と前記温度検出部の検出値により前記加湿部で気化する水分量を算出する加湿量算出手段と前記水分量から前記フィルターに付着する不純物量を算出する不純物量算出手段と、この不純物量が一定値を超えた場合に清掃時期とする清掃時期判定手段とを備え前記加湿部の清掃時期を算出することを特徴とする加湿機能付空気清浄機。
【請求項２】
フィルターは円筒形状とし、前記フィルターの回転停止位置を検出する位置検出部とを備え、前記フィルターの回転停止位置を前回停止位置から所定の角度移動した位置で停止する駆動制御手段を備えたことを特徴とする請求項１記載の加湿機能付空気清浄機。
【請求項３】
貯水容器に水を供給する給水部と、前記給水部と貯水容器の間に給水弁を備え、フィルター駆動部の回転動作が停止すると前記給水弁が閉じる方向に給水弁を動作させる給水弁駆動手段を備えたことを特徴とする請求項２記載の加湿機能付空気清浄機。
【請求項４】
加湿部に付着した不純物量を表示する表示手段を設けたことを特徴とする請求項１から３いずれか一項に記載の加湿機能付空気清浄機。
【請求項５】
不純物量が一定値を超えた場合は表示手段の色を変化させることを特徴とする請求項４記載の加湿機能付空気清浄機。

【図１】