2024-162249 空気浄化装置、制御プログラムおよび制御方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024162249

(43)【公開日】2024-11-21

(54)【発明の名称】空気浄化装置、制御プログラムおよび制御方法

(51)【国際特許分類】

   A61L 9/00 20060101AFI20241114BHJP

   A61L 9/18 20060101ALI20241114BHJP

【ＦＩ】

A61L9/00 C

A61L9/18

【審査請求】未請求

【請求項の数】8

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023077593

(22)【出願日】2023-05-10

(71)【出願人】

【識別番号】000005049

【氏名又は名称】シャープ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100168217

【弁理士】

【氏名又は名称】大村 和史

(72)【発明者】

【氏名】川越 崇己

(72)【発明者】

【氏名】田口 典明

(72)【発明者】

【氏名】阪本 正文

【テーマコード（参考）】

4C180

【Ｆターム（参考）】

4C180AA02

4C180BB08

4C180CC03

4C180CC04

4C180DD03

4C180EA14X

4C180EA33X

4C180EA34X

4C180HH19

4C180KK03

4C180LL04

(57)【要約】      （修正有）

【課題】環境によらず機器設置空間を適切に浄化できる空気浄化装置を提供する。
【解決手段】空気浄化装置は、筐体内に設けられる光触媒フィルタ、光源および送風ファンを備える。また、空気浄化装置は、筐体内の温度および湿度を測定可能な環境センサ、環境センサによって測定された温度および湿度に基づいて光触媒フィルタに照射する光源の光量を決定する光量決定部（Ｓ３）、および空気浄化時に光量決定部によって決定された光量の光を照射するように光源を制御する光源制御部（Ｓ５）を備える。
【選択図】図１１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

光触媒を担持する光触媒フィルタを用いて空気の浄化を行う空気浄化装置であって、
吸気口および排気口を有する筐体、
前記筐体内に設けられる前記光触媒フィルタ、
前記筐体内に設けられ、前記光触媒フィルタに光を照射する光源、
前記筐体内に設けられ、前記吸気口から前記光触媒フィルタを通って前記排気口に向かう空気流を発生させる送風ファン、
前記筐体内の温度および湿度を測定可能な環境センサ、
前記環境センサによって測定された温度および湿度に基づいて、前記光触媒フィルタに照射する前記光源の光量を決定する光量決定部、および
空気浄化時に、前記光量決定部によって決定された光量の光を照射するように前記光源を制御する光源制御部を備える、空気浄化装置。

【請求項2】

温度および湿度から算出される空気中の水分量に応じて前記光源の光量が設定されている光量判定テーブルを記憶するテーブル記憶部を備え、
前記光量決定部は、前記光量判定テーブルに前記環境センサの検出結果を照らし合わせることで、前記光源の光量を決定する、請求項１記載の空気浄化装置。

【請求項3】

前記光量判定テーブルは、空気中の水分量に応じた複数の領域に区分されている、請求項２記載の空気浄化装置。

【請求項4】

前記光量決定部は、前記筐体内の温度および湿度によらず前記光触媒フィルタの単位時間当たりの分解能力が略同一となるように、前記光源の光量を決定する、請求項１または２記載の空気浄化装置。

【請求項5】

前記光源は、個別に発光可能な第１発光部と第２発光部とを含み、
前記光量判定テーブルには、空気中の水分量に応じて、前記第１発光部および前記第２発光部の両方を発光させる領域と、前記第１発光部および前記第２発光部のいずれか一方を発光させる領域とのいずれかが設定されている、請求項２記載の空気浄化装置。

【請求項6】

前記第１発光部および前記第２発光部のそれぞれの積算発光時間をカウントする積算カウント部を備え、
前記光源制御部は、前記第１発光部および前記第２発光部のいずれか一方を発光させる領域に対応する環境では、前記第１発光部および前記第２発光部のうち前記積算発光時間の短い方の発光部を優先させて発光させる、請求項５記載の空気浄化装置。

【請求項7】

吸気口および排気口を有する筐体と、光触媒を担持する光触媒フィルタと、前記光触媒フィルタに光を照射する光源と、前記吸気口から前記光触媒フィルタを通って前記排気口に向かう空気流を発生させる送風ファンと、前記筐体内の温度および湿度を測定可能な環境センサとを備える空気浄化装置の制御プログラムであって、
前記空気浄化装置のプロセッサに、
前記環境センサによって測定された温度および湿度に基づいて、前記光触媒フィルタに照射する前記光源の光量を決定する光量決定ステップ、および
空気浄化時に、前記光量決定ステップによって決定された光量の光を照射するように前記光源を制御する光源制御ステップを実行させる、制御プログラム。

【請求項8】

吸気口および排気口を有する筐体と、光触媒を担持する光触媒フィルタと、前記光触媒フィルタに光を照射する光源と、前記吸気口から前記光触媒フィルタを通って前記排気口に向かう空気流を発生させる送風ファンと、前記筐体内の温度および湿度を測定可能な環境センサとを備える空気浄化装置の制御方法であって、
前記環境センサによって測定された温度および湿度に基づいて、前記光触媒フィルタに照射する前記光源の光量を決定する光量決定ステップ、および
空気浄化時に、前記光量決定ステップによって決定された光量の光を照射するように前記光源を制御する光源制御ステップを含む、制御方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

この開示は空気浄化装置、制御プログラムおよび制御方法、制御プログラムおよび制御方法に関し、特にたとえば、光触媒を担持する光触媒フィルタを用いて空気の浄化を行う、空気浄化装置およびそれに用いる制御プログラム並びに制御方法に関する。

【背景技術】

【0002】

従来の空気浄化装置の一例が特許文献１に開示される。特許文献１の空気浄化装置は、送風手段、紫外線照射手段および光触媒性部材からなる脱臭フィルタを備える。そして、特許文献１の技術では、少なくとも室温における湿潤雰囲気下で被分解物を含む空気を光触媒性部材からなる脱臭フィルタへ送風開始する第二工程の前に、湿度により及ぼされる脱臭速度への影響を低減するために、少なくとも０．２７～５．４J/ｃｍ^２の紫外線を照射する第一工程を実行する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２００８－２７２１７４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

特許文献１の技術では、送風開始前に、脱臭フィルタに紫外線を照射する第一工程（予備動作）を実行するが、この第一工程の実行中は機器設置空間の空気を浄化できない。したがって、機器設置空間の浄化を完了するまでに時間がかかる。また、湿度によって光触媒の分解能力に差が出ることには対応できない恐れがある。

【0005】

それゆえに、この開示の主たる目的は、新規な、空気浄化装置、制御プログラムおよび制御方法を提供することである。

【0006】

この開示の他の目的は、環境（温湿度条件）によらず機器設置空間を適切に浄化できる、空気浄化装置、制御プログラムおよび制御方法を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0007】

第１の開示は、光触媒を担持する光触媒フィルタを用いて空気の浄化を行う空気浄化装置であって、吸気口および排気口を有する筐体、筐体内に設けられる光触媒フィルタ、筐体内に設けられて光触媒フィルタに光を照射する光源、筐体内に設けられて吸気口から光触媒フィルタを通って排気口に向かう空気流を発生させる送風ファン、筐体内の温度および湿度を測定可能な環境センサ、環境センサによって測定された温度および湿度に基づいて光触媒フィルタに照射する光源の光量を決定する光量決定部、および空気浄化時に光量決定部によって決定された光量の光を照射するように光源を制御する光源制御部を備える、空気浄化装置である。

【0008】

第１の開示によれば、温度および湿度に応じて設定した光量の光を光触媒フィルタに照射して空気の浄化を行うので、環境（温湿度条件）によらず機器設置空間を適切に浄化できる。

【0009】

第２の開示は、第１の開示に従属し、温度および湿度から算出される空気中の水分量に応じて光源の光量が設定されている光量判定テーブルを記憶するテーブル記憶部を備え、光量決定部は、光量判定テーブルに環境センサの検出結果を照らし合わせることで光源の光量を決定する。

【0010】

第３の開示は、第２の開示に従属し、光量判定テーブルは、空気中の水分量に応じた複数の領域に区分されている。

【0011】

第４の開示は、第１または第２の開示に従属し、光量決定部は、筐体内の温度および湿度によらず光触媒フィルタの単位時間当たりの分解能力が略同一となるように、光源の光量を決定する。

【0012】

第５の開示は、第２の開示に従属し、光源は、個別に発光可能な第１発光部と第２発光部とを含み、光量判定テーブルには、空気中の水分量に応じて、第１発光部および第２発光部の両方を発光させる領域と、第１発光部および第２発光部のいずれか一方を発光させる領域とのいずれかが設定されている。

【0013】

第６の開示は、第５の開示に従属し、第１発光部および第２発光部のそれぞれの積算発光時間をカウントする積算カウント部を備え、光源制御部は、第１発光部および第２発光部のいずれか一方を発光させる領域に対応する環境では、第１発光部および第２発光部のうち積算発光時間の短い方の発光部を優先させて発光させる。

【0014】

第７の開示は、吸気口および排気口を有する筐体と、光触媒を担持する光触媒フィルタと、光触媒フィルタに光を照射する光源と、吸気口から光触媒フィルタを通って排気口に向かう空気流を発生させる送風ファンと、筐体内の温度および湿度を測定可能な環境センサとを備える空気浄化装置の制御プログラムであって、空気浄化装置のプロセッサに、環境センサによって測定された温度および湿度に基づいて光触媒フィルタに照射する光源の光量を決定する光量決定ステップ、および空気浄化時に光量決定部によって決定された光量の光を照射するように光源を制御する光源制御ステップを実行させる、制御プログラムである。

【0015】

第８の開示は、吸気口および排気口を有する筐体と、光触媒を担持する光触媒フィルタと、光触媒フィルタに光を照射する光源と、吸気口から光触媒フィルタを通って排気口に向かう空気流を発生させる送風ファンと、筐体内の温度および湿度を測定可能な環境センサとを備える空気浄化装置の制御方法であって、環境センサによって測定された温度および湿度に基づいて光触媒フィルタに照射する光源の光量を決定する光量決定ステップ、および空気浄化時に光量決定部によって決定された光量の光を照射するように光源を制御する光源制御ステップを含む、制御方法である。

【発明の効果】

【0016】

この開示によれば、温度および湿度に応じて設定した光量の光を光触媒フィルタに照射して空気の浄化を行うので、環境（温湿度条件）によらず機器設置空間を適切に浄化できる。

【0017】

この発明の上述の目的、その他の目的、特徴および利点は、図面を参照して行う後述の実施例の詳細な説明から一層明らかとなろう。

【図面の簡単な説明】

【0018】

【図1】この開示の第１実施例の空気浄化装置の外観を示す斜視図である。

【図2】空気浄化装置の筐体内部の構造を示す縦断面図である。

【図3】空気浄化装置を示す横断面図である。

【図4】フィルタユニットを示す斜視図である。

【図5】フィルタユニットを示す横断面図である。

【図6】空気浄化装置の構造を模式的に示す図である。

【図7】空気浄化装置の電気的な構成を示すブロック図である。

【図8】光量の判定基準を示す図である。

【図9】光量判定テーブルを示す図である。

【図10】図７に示したＲＡＭのメモリマップを示す図である。

【図11】図７に示したＣＰＵの空気浄化処理を示すフロー図である。

【図12】この開示の第２実施例の光量の判定基準を示す図である。

【図13】第２実施例における光源のＬＥＤの系列を模式的に示す図である。

【図14】第２実施例におけるＣＰＵの空気浄化処理を示すフロー図である。

【発明を実施するための形態】

【0019】

［第１実施例］
図１および図２を参照して、この開示の第１実施例である空気浄化装置１０は、光触媒を担持する光触媒フィルタ６０を用いて空気の浄化を行う装置である。詳細は後述するように、空気浄化装置１０は、外部から取り入れた空気を光触媒フィルタ６０の表面（主面）に沿って流すと共に光触媒フィルタ６０に光を照射することで、光触媒フィルタ６０に付着した有機物（有機化合物）を分解して空気の浄化を行う。以下、空気浄化装置１０の構成について具体的に説明する。

【0020】

図１から図３に示すように、空気浄化装置１０は、光触媒フィルタ６０を含むフィルタユニット１２、光源１４、光源カバー１６、送風ファン１８、埃フィルタ２０、活性炭フィルタ２２および制御部１００（図７参照）等を備え、これらは所定の配置態様で筐体３０に内蔵される。制御部１００は、ＣＰＵ１０２およびメモリ（ＲＡＭ１０６およびＲＯＭ１０８）等を含み、電源ボタン３２等を含む操作部９２（図７参照）に対する入力操作に基づいて、空気浄化装置１０の各部位（光源１４および送風ファン１８など）の動作を制御する。

【0021】

筐体３０は、直方体状に形成される。筐体３０の底部には、吸気口３４が設けられ、筐体３０の頂部には、排気口３６が設けられる。つまり、筐体３０は、吸気口３４と排気口３６とを有する。また、筐体３０の中央部には、ユニット収容部３８が設けられる。このユニット収容部３８には、フィルタユニット１２が縦向きに収容（装着）される。フィルタユニット１２の具体的構成については後述する。

【0022】

光源１４は、基板４０と基板４０の表面に分散配置された複数のＬＥＤ４２（発光部）とを含み、光触媒フィルタ６０の主面と対向するように設けられる。この実施例では、光源１４は、光触媒フィルタ６０の一方主面と対向するように設けられた第１光源１４ａと、光触媒フィルタ６０の他方主面と対向するように設けられた第２光源１４ｂとを含む。すなわち、光源１４は、フィルタユニット１２の厚み方向の両側に設けられて、光触媒フィルタ６０の両側から光を照射することが可能である。第１光源１４ａおよび第２光源１４ｂのそれぞれには、たとえば縦方向に３つおよび横方向に４つ並ぶ計１２個のＬＥＤ４２が設けられる。

【0023】

光源カバー１６は、光源１４と平行に配置される矩形板状のカバー本体４４を有し、光源１４の表面（フィルタユニット１２側の面）を覆うように設けられる。また、光源カバー１６は、カバー本体４４の上端部から上方に延出される第１延出部４６と、カバー本体４４の下端部から下方に延出される第２延出部４８とを有する。第１延出部４６の上端部には、後述する上部ユニットガイド７２のカバー位置決め固定部８０と嵌め合わさる矩形枠状の嵌合部４６ａが設けられる。

【0024】

また、光源カバー１６のカバー本体４４は、複数のＬＥＤ４２と対応する位置のそれぞれに形成された開口５０を有する。これら複数の開口５０のそれぞれは、ＬＥＤ４２が挿入される直方体状の第１部分５０ａと、ＬＥＤ４２よりもフィルタユニット１２側に突出するように形成され、フィルタユニット１２側に向かって開口面積が大きくなる四角錐台状の第２部分５０ｂとを有する。このような開口５０を形成することにより、ＬＥＤ４２からの光は、光源カバー１６によって阻害されることなく光触媒フィルタ６０の主面に照射される。この実施例では、光源１４には１２個のＬＥＤ４２が設けられるので、これに対応して光源カバー１６にも縦方向に３つおよび横方向に４つ並ぶ計１２個の開口５０が形成される。

【0025】

また、この実施例では、光源１４がフィルタユニット１２の厚み方向の両側に設けられるので、光源カバー１６もフィルタユニット１２の厚み方向の両側に設けられる。つまり、光源カバー１６は、第１光源１４ａ側に設けられた第１光源カバー１６ａと、第２光源１４ｂ側に設けられた第２光源カバー１６ｂとを含む。このような光源カバー１６を備えることで、ユニット収容部３８からフィルタユニット１２を取り外したときに、作業者がＬＥＤ４２に誤って触れて火傷してしまうことが防止される。

【0026】

さらに、この実施例では、光源カバー１６は、光源１４を支持する支持部材（光源ホルダ）として用いられる。また、光源カバー１６は、ユニット収容部３８を形成する側壁（ダクト）の一部を構成しており、第１光源カバー１６ａと第２光源カバー１６ｂとの間の空間がユニット収容部３８となる。

【0027】

また、筐体３０の上部、すなわち排気口３６とユニット収容部３８（つまりフィルタユニット１２）との間には、ファン収容部５２が設けられる。このファン収容部５２には、送風ファン１８が収容される。送風ファン１８は、吸気口３４からユニット収容部３８（延いては光触媒フィルタ６０）を通って排気口３６に向かう上向きの空気の流れ（空気流）を発生させる。すなわち、送風ファン１８の駆動によって吸気口３４から筐体３０内に取り入れられた空気は、ユニット収容部３８を上向きに流れた後、排気口３６から筐体３０外に排出される。送風ファン１８としては、プロペラファン等の軸流ファンおよび遠心ファン等の公知のファンを用いるとよい。

【0028】

また、筐体３０の下部、すなわち吸気口３４とユニット収容部３８との間には、埃フィルタ収容部５４および活性炭フィルタ収容部５６が設けられる。埃フィルタ収容部５４には、吸気口３４を覆うように埃フィルタ２０が横向きに収容される。また、その上側に配置される活性炭フィルタ収容部５６には、埃フィルタ２０の上方を覆うように活性炭フィルタ２２が横向きに収容される。すなわち、吸気口３４から筐体３０内に取り入れられる空気は、埃フィルタ２０および活性炭フィルタ２２を厚み方向に通過した（すなわち埃フィルタ２０および活性炭フィルタ２２の内部を通った）後、ユニット収容部３８に流入する。埃フィルタ２０は、合成樹脂製の不織布などの多孔質体によって構成されるフィルタであって、空気中に含まれる埃および塵などの塵埃を捕捉する。活性炭フィルタ２２は、合成樹脂製の不織布などの多孔質基材に活性炭が担持されたフィルタであって、活性炭によって空気中に含まれるアンモニアおよび硫化水素などの臭気成分を吸着して除去する。

【0029】

続いて、フィルタユニット１２の構成について説明する。図４および図５に示すように、フィルタユニット１２は、光触媒フィルタ６０とこれを保持する矩形枠状の保持フレーム６２とを含む。これら光触媒フィルタ６０と保持フレーム６２とは一体成型される。

【0030】

光触媒フィルタ６０は、合成樹脂製の不織布などの多孔質基材に光触媒（光触媒粒子）が担持されたフィルタである。光触媒フィルタ６０に含まれる光触媒は、紫外線などの光が照射されることで励起して活性酸素種を生成し、この活性酸素種によって空気中に含まれる有機物などを分解して浄化する。光触媒としては、酸化チタンおよび酸化タングステン等の公知の光触媒を用いるとよく、これらの中でも酸化チタンが好適に用いられる。

【0031】

光触媒フィルタ６０は、第１方向に延びる山部６０ａと谷部６０ｂとが第１方向と直交する第２方向に交互に並ぶ波状（プリーツ状または蛇腹状とも言う。）に形成される。この実施例では、光触媒フィルタ６０は、山部６０ａおよび谷部６０ｂの突端部（頂部および底部）に折り目６０ｃが形成された三角波状に形成され、複数の折り目６０ｃが第１方向に延びるように形成されている。このように、光触媒フィルタ６０を波状に形成することで、光触媒フィルタ６０の大型化を抑制しつつ、光触媒フィルタ６０と空気との接触面積を大きくすることができる。また、この実施例では、光触媒フィルタ６０は、厚み方向に２つ並べて配置される。２つの光触媒フィルタ６０は、予め一体化されていてもよいし、分割されていてもよい。

【0032】

保持フレーム６２は、光触媒フィルタ６０の４辺を保持する第１フレーム６４および第２フレーム６６を含む。保持フレーム６２は、ＡＢＳ樹脂またはＡＢＳ樹脂とポリカーボネートとを混合したＰＣ/ＡＢＳアロイ等の合成樹脂によって形成される。

【0033】

第１フレーム６４は、光触媒フィルタ６０の波状の形状を保持するための部位であって、光触媒フィルタ６０の第１方向における両端部を被覆するように設けられる。この第１フレーム６４は、第１方向に空気流を通過させる開口部６４ａを有しており、送風ファン１８による空気の流れを阻害しないように構成されている。具体的には、第１フレーム６４は、光触媒フィルタ６０の第１方向における端部に沿って延びる波状に形成されており（つまり第２方向に波状に延びるように形成されており）、波（山谷）を形成する傾斜片の間に、断面三角形状の開口部６４ａが形成される。なお、この実施例の第１フレーム６４は、２つの光触媒フィルタ６０を保持するため、全体としては複数のひし形が第２方向に並ぶ形状を有している。

【0034】

第２フレーム６６は、光触媒フィルタ６０の第２方向における両端部に設けられる。第２フレーム６６は、第１方向に延びる矩形長板状に形成され、第１フレーム６４の端部同士を連結する。この第２フレーム６６は、第１方向に延びる通気路を形成し、第２方向（つまり光触媒フィルタ６０の幅外）への空気流の拡散を規制する。

【0035】

また、保持フレーム６２は、光触媒フィルタ６０の第１方向における中央部を挟み込むように設けられた第３フレーム６８をさらに含む。第３フレーム６８は、第１フレーム６４と同様に、光触媒フィルタ６０の波状の形状を保持するための部位であって、第１方向に空気流を通過させる開口部６８ａを有している。この実施例では、第３フレーム６８は、光触媒フィルタ６０の主面に沿って第２方向に波状に延びるように形成され、全体としては複数のひし形が第２方向に並ぶ形状を有している。

【0036】

このようなフィルタユニット１２は、筐体３０の一方側面に設けられた開閉カバー７０（図１参照）を開くことで、ユニット収容部３８に対して第２方向に着脱することが可能である。

【0037】

そして、この実施例では、図２および図４からよく分かるように、フィルタユニット１２（光触媒フィルタ６０）は、送風ファン１８による空気流が第１方向（つまり光触媒フィルタ６０の折り目６０ｃが延びる方向）に沿って流れるようにユニット収容部３８に収容される。すなわち、フィルタユニット１２は、第１方向が上下方向となるようにユニット収容部３８に縦向きに収容され、送風ファン１８による空気流は、光触媒フィルタ６０の両面に沿って流れる。

【0038】

また、ユニット収容部３８には、フィルタユニット１２の着脱を案内するユニットガイド７２,７４（上部ユニットガイド７２および下部ユニットガイド７４）が設けられ、フィルタユニット１２は、ユニットガイド７２,７４によって装着位置まで案内される。これらユニットガイド７２,７４は、第１フレーム６４の開口部６４ａと連通して第１方向に空気流を通過させる開口部７２ａ,７４ａを有しており、送風ファン１８による空気の流れを阻害しないように構成されている。

【0039】

具体的には、上部ユニットガイド７２は、フィルタユニット１２の着脱を案内するガイドフレームの一例であって、略矩形板状に形成されて、ユニット収容部３８の上端部に設けられる。上部ユニットガイド７２は、その中央部に一対のガイド部７６を有している。一対のガイド部７６は、フィルタユニット１２の厚み方向（第１方向および第２方向に直交する第３方向）に所定間隔をあけて設けられ、かつフィルタユニット１２の着脱方向（第２方向）に延びる。また、一対のガイド部７６のそれぞれは、断面Ｌ字状に形成され、フィルタユニット１２が備える第１フレーム６４をスライド可能に支持する。一対のガイド部７６の間、つまり第１方向における光触媒フィルタ６０の一端と対向する位置には開口部７２ａが形成されており、ユニット収容部３８にフィルタユニット１２を装着した状態において、開口部７２ａが第１フレーム６４の開口部６４ａと連通する。また、一対のガイド部７６の両側、つまり第１方向における光触媒フィルタ６０の一端と対向しない位置には開口部７２ｂが形成される。すなわち、ユニット収容部３８は、ファン収容部５２（延いては排気口３６）と連通する開口部７２ａおよび開口部７２ｂを有している。

【0040】

さらに、上部ユニットガイド７２は、各部材同士を位置決めして固定するための位置決め部材としても用いられる。具体的には、上部ユニットガイド７２は、その上面周縁部から上方に突出する矩形枠状のファン位置決め固定部７８を有する。このファン位置決め固定部７８に送風ファン１８の下端部を嵌め入れて固定することで、光触媒フィルタ６０に対して送風ファン１８を精度良く配置できる。また、上部ユニットガイド７２は、その下面周縁部から下方に突出する矩形枠状のカバー位置決め固定部８０を有する。このカバー位置決め固定部８０を光源カバー１６の嵌合部４６ａに嵌め入れて固定することで、光触媒フィルタ６０に対して光源カバー１６を精度良く配置できる。

【0041】

一方、下部ユニットガイド７４は、ユニット収容部３８の下端部に設けられる。下部ユニットガイド７４は、フィルタユニット１２の厚み方向に所定間隔をあけて設けられ、かつフィルタユニット１２の着脱方向に延びる一対のガイドである。下部ユニットガイド７４のそれぞれは、断面Ｌ字状に形成され、フィルタユニット１２が備える第１フレーム６４をスライド可能に支持する。下部ユニットガイド７４の間、つまり第１方向における光触媒フィルタ６０の他端と対向する位置には開口部７４ａが形成されており、ユニット収容部３８にフィルタユニット１２を装着した状態において、開口部７４ａが開口部６４ａと連通する。また、下部ユニットガイド７４の両側、つまり第１方向における光触媒フィルタ６０の他端と対向しない位置には開口部７４ｂが形成される。すなわち、ユニット収容部３８は、活性炭フィルタ収容部５６（延いては吸気口３４）と連通する開口部７４ａおよび開口部７４ｂを有している。

【0042】

また、図６に示すように、筐体３０内には、環境センサ９０が設けられる。この実施例の環境センサ９０は、温度および湿度（相対湿度）を検出する温湿度センサを含み、空気の流れ方向におけるユニット収容部３８の中流領域から下流領域に配置される。ただし、環境センサ９０の配置位置は適宜変更可能であり、温度および湿度に加えて他の環境データを検出するようにしてもよい。

【0043】

図７は、空気浄化装置１０の電気的な構成を示すブロック図である。図７に示すように、空気浄化装置１０は、制御部１００を備える。制御部１００は、ＣＰＵ１０２を含み、ＣＰＵ１０２は、バス１０４を介して、ＲＡＭ１０６、ＲＯＭ１０８、ＬＥＤ駆動回路１１０、送風ファン駆動回路１１２および入力インターフェース（以下、「入力Ｉ／Ｆ」という）１１４に接続される。

【0044】

また、ＬＥＤ駆動回路１１０は、光源１４に接続され、送風ファン駆動回路１１２は、送風ファン１８に接続される。また、入力Ｉ／Ｆ１１４は、上述した環境センサ９０および操作部９２に接続される。

【0045】

ＣＰＵ１０２は、制御部１００の全体的な制御を司るプロセッサである。ＣＰＵ１０２は、後述のように光量決定部および光源制御部などとして機能する。ＲＡＭ１０６およびＲＯＭ１０８は制御部１００の主記憶装置である。ＲＡＭ１０６は、ＣＰＵ１０２の作業領域およびバッファ領域として使用される。ＲＯＭ１０８には、制御プログラム（ファームウェア）が記憶される。ただし、ＲＯＭ１０８は、ＥＥＰＲＯＭまたはフラッシュメモリのような不揮発性メモリにすることもできる。また、図示は省略するが、主記憶装置とは別に、ＨＤＤ、ＳＳＤまたはフラッシュメモリなどの不揮発性メモリが補助記憶装置として設けられてもよい。

【0046】

ＬＥＤ駆動回路１１０は、ＣＰＵ１０２の指示の下、光源１４（複数のＬＥＤ４２）を駆動するための回路である。送風ファン駆動回路１１２は、ＣＰＵ１０２の指示の下、送風ファン１８を駆動するための回路である。入力Ｉ／Ｆ１１４は、環境センサ９０から入力された検出信号（温度および湿度のデータ）および操作部９２から入力された操作信号をＣＰＵ１０２に出力する。

【0047】

上述のような空気浄化装置１０では、電源ボタン３２がオンにされると、制御部１００（具体的にはＣＰＵ１０２）は、送風ファン１８を駆動させると共に、光源１４のＬＥＤ４２を点灯させて光触媒フィルタ６０の表面に対して光を照射させる。送風ファン１８の駆動に伴って吸気口３４から筐体３０内に取り入れられた空気は、先ず、埃フィルタ２０によって塵埃が捕捉されると共に、活性炭フィルタ２２によって臭気成分が吸着除去される。埃フィルタ２０および活性炭フィルタ２２を通過した空気は、光触媒フィルタ６０の表面（主面）に沿ってユニット収容部３８を上向きに流れる。光触媒フィルタ６０と空気とが接触することで、光触媒フィルタ６０に付着した有機物が光触媒作用によって分解され、空気の浄化が行われる。そして、光触媒フィルタ６０によって浄化された清浄な空気は、排気口３６から筐体３０外に排出される。

【0048】

この際、光触媒フィルタ６０が波状に形成されていることで、光触媒フィルタ６０と空気との接触面積が大きくなるので、効率よく空気を浄化できる。また、光触媒フィルタ６０の厚み方向に空気を通過させるのではなく、光触媒フィルタ６０の表面（主面）に沿って空気を流すので、圧力損失を低減できる。特に、光触媒フィルタ６０の山部６０ａおよび谷部６０ｂが延びる方向である第１方向に沿って空気を流すことで、圧力損失をより適切に低減できる。さらに、光触媒フィルタ６０の両面に沿って空気を流すと共に、第１光源１４ａおよび第２光源１４ｂを用いて光触媒フィルタ６０の両側から光を照射するので、より効率よく空気を浄化できる。

【0049】

ここで、この発明者らによる検証実験（光触媒フィルタ６０によるアセトアルデヒドの分解実験）によると、光触媒フィルタ６０の分解能力は、筐体３０内の空気中の水分量（水蒸気量）[ｇ／ｍ^３]によって変化することが確認された。すなわち、光触媒フィルタ６０の分解能力が最も発揮される適正水分量があり、その適正水分量よりも水分量が多過ぎても（つまり高温高湿でも）、水分量が少な過ぎても（つまり低温低湿でも）、光触媒フィルタ６０の分解能力が低下することが確認された。なお、空気中の水分量[ｇ／ｍ^３]は、温度［℃］および湿度［％］から算出可能である。また、この発明者らによる検証実験によると、光触媒フィルタ６０に照射する光源１４の光量を上げることで、光触媒フィルタ６０の分解能力を上げることが可能であることも確認されている。

【0050】

そこで、この第１実施例では、筐体３０内の空気中の水分量（具体的には温度および湿度）を検出し、その検出結果に応じて、空気浄化時に光触媒フィルタ６０に照射する光源１４の光量を設定することで、環境（温湿度条件）によらず光触媒フィルタ６０の単位時間当たりの分解能力が略同一となるようにして、空気浄化装置１０の設置空間を適切に浄化できるようにした。なお、この空気中の水分量に基づく光量の設定（調整）は、電源ボタン３２がオンにされたとき、および、空気浄化装置１０の運転中に定期的（たとえば、１０分ごと）に実行するとよい。

【0051】

図８に示すように、光源１４（複数のＬＥＤ４２）の光量は、温度および湿度から算出される空気中の水分量に基づいて判定され、空気中の水分量に応じて区分された複数（実施例では５つ）の領域ごとに設定される。この実施例では、光源１４の光量の調整は、デューティ比を制御（ＰＷＭ制御）することで実行される。また、光源１４の光量は、浄化効率（分解効率）の良い所定の領域（この実施例では後述する第１領域）における光量を基準値として、領域ごとに照射倍率が設定される。この領域ごとの照射倍率は、光触媒フィルタ６０の単位時間当たりの分解能力が略同一となる（つまり所定範囲内に収まる）ように設定される。

【0052】

たとえば、空気中の水分量が４.０ｇ／ｍ^３以上８.０ｇ／ｍ^３未満である第１領域を基準（照射倍率が１.０）として、空気中の水分量が８.０ｇ／ｍ^３以上１１.０ｇ／ｍ^３未満である第２領域では、照射倍率が０.８に設定され、空気中の水分量が１１.０ｇ／ｍ^３以上１５.０ｇ／ｍ^３未満である第３領域では、照射倍率が１.３に設定される。また、空気中の水分量が１５.０ｇ／ｍ^３以上４０.０ｇ／ｍ^３未満である第４領域では、照射倍率が１.９に設定され、空気中の水分量が０.０ｇ／ｍ^３以上４.０ｇ／ｍ^３未満である第５領域では、照射倍率が１.７に設定される。ただし、基準とする領域、領域の数および照射倍率などは、適宜変更可能である。

【0053】

具体的には、この実施例では、図９に示すような光量判定テーブルがＲＯＭ１０８等に予め記憶される。図９に示すように、光量判定テーブルは、空気浄化時における光源１４の光量を判定（決定）するためのテーブルである。光量判定テーブルでは、温湿度条件に応じて第１領域から第５領域までの５つの領域に区分されており、各領域には、光源１４の照射倍率が設定される。たとえば、気温が２０℃で湿度が４５％である場合（つまり水分量が７.８ｇ／ｍ^３の場合）には、第１領域の環境であると判断されて、光源１４の照射倍率が１.０に設定される。

【0054】

図１０は、図７に示したＲＡＭ１０６のメモリマップの一例を示す図である。図１０に示すように、ＲＡＭ１０６は、プログラム記憶領域２０２およびデータ記憶領域２０４を含む。プログラム記憶領域２０２は、空気浄化装置１０のＣＰＵ１０２によって実行される制御プログラムを記憶する。この制御プログラムは、操作検出プログラム２０２ａ、ファン制御プログラム２０２ｂ、光源制御プログラム２０２ｃ、および光量決定プログラム２０２ｄ等を含む。

【0055】

操作検出プログラム２０２ａは、操作部９２から入力される操作信号を検出し、対応する操作データ２０４ａをデータ記憶領域２０４に記憶するためのプログラムである。ファン制御プログラム２０２ｂは、送風ファン１８の駆動を制御するためのプログラムである。光源制御プログラム２０２ｃは、光源１４に含まれる複数のＬＥＤ４２の点灯を制御するためのプログラムである。光量決定プログラム２０２ｄは、環境センサ９０の検出結果（温度および湿度）と光量判定テーブルとを照らし合わせて、空気浄化時に光触媒フィルタ６０に照射する光源１４の光量を決定するためのプログラムである。なお、図示は省略するが、プログラム記憶領域２０２には、空気浄化装置１０の制御に必要な他のプログラムも適宜記憶される。

【0056】

データ記憶領域２０４には、操作データ２０４ａ、環境データ２０４ｂおよび上述した光量判定テーブル２０４ｃ等が記憶される。操作データ２０４ａは、操作検出プログラム２０２ａに従って検出された操作信号に対応するデータである。環境データ２０４ｂは、環境センサ９０によって検出された筐体３０内の環境情報（温度および湿度）のデータである。なお、図示は省略するが、データ記憶領域２０４には、空気浄化装置１０の制御に必要な他のデータ、フラグおよびタイマ等も適宜記憶される。

【0057】

図１１は、図７に示したＣＰＵ１０２が実行する空気浄化処理の一例を示すフロー図である。この空気浄化処理は、ユーザによって電源ボタン３２がオンにされると開始される。図１１に示すように、ＣＰＵ１０２は、電源ボタン３２がオンになったことを検出すると、ステップＳ１で、環境情報を取得する。すなわち、環境センサ９０に制御信号を送信して、温度および湿度に関する情報を取得する。

【0058】

次のステップＳ３では、光量判定テーブルを参照して光量を決定する。すなわち、ＣＰＵ１０２（光量決定部、光量決定プログラム２０２ｄ）は、光量判定テーブルに環境センサ９０の検出結果（温度および湿度）を照らし合わせることで、空気浄化時に光触媒フィルタ６０に照射する光源１４の光量を決定する。

【0059】

続くステップＳ５では、決定した光量で空気の浄化を開始する。すなわち、ＣＰＵ１０２（光源制御部、光源制御プログラム２０２ｃ）は、送風ファン駆動回路１１２を制御して、所定の風速となるように送風ファン１８を駆動すると共に、ＬＥＤ駆動回路１１０を制御して、ステップＳ３で決定した光量の光を光触媒フィルタ６０に照射するように光源１４を駆動する。

【0060】

続くステップＳ７では、運転を継続するかどうかを判断する。この運転を継続するかどうかの判断は、所定時間（たとえば１０分）ごとに行われる。ただし、電源ボタン３２がオフになったことが検出されると、運転は直ちに停止される。ステップＳ７で“ＹＥＳ”の場合、つまり所定時間の間に電源ボタン３２のオフ操作が検出されなかったときには、ステップＳ１に戻る。すなわち、ステップＳ１およびＳ３の処理（温度および湿度に基づく光源１４の光量の設定）は、所定時間ごとに行われる。一方、ステップＳ７で“ＮＯ”の場合、つまり電源ボタン３２のオフ操作が検出されたときには、光源１４および送風ファン１８の駆動を停止して、空気浄化処理を終了する。

【0061】

以上のように、この第１実施例によれば、温度および湿度に応じて設定した光量の光を光触媒フィルタに照射して空気の浄化を行うので、環境（温湿度条件）によらず機器設置空間を所定の分解能力で適切に浄化できる。

【0062】

［第２実施例］
次に、図１２～図１４を参照して、この発明の第２実施例の空気浄化装置１０について説明する。この第２実施例では、空気浄化時における光源１４の制御方法が上述の第１実施例と異なる。その他の部分については同様であるので、上述の第１実施例と共通する部分については、同じ参照番号を付し、重複する説明は省略または簡略化する。重複する説明を省略または簡略化することは、後述するその他の実施例においても同様である。

【0063】

上述の第１実施例では、基準となる第１領域よりも効率の良い第２領域の環境については、光源１４の照射倍率を小さくする（電流値を下げる）ことで、光触媒フィルタ６０に所定の分解能力を発揮させるようにした。これに対して、この第２実施例では、第２領域の環境については、光源１４の照射倍率を小さくする代わりに、発光させるＬＥＤ４２の数を減少させることで、光触媒フィルタ６０に所定の分解能力を発揮させるようにしている。また、この第２実施例では、発光させるＬＥＤ４２の数を減少させる際に、積算発光時間が短いＬＥＤ４２を優先的に発光させ、所定時間ごとに発光させるＬＥＤ４２を切り替えることで、光源１４の劣化を抑制できるようにしている。

【0064】

具体的には、図１２に示すように、第２領域の照射倍率は、第１領域と同じ値に設定される。また、図１３に示すように、光源１４のＬＥＤ４２（発光部）は、個別に発光可能な第１ＬＥＤ群４２ａ（第１発光部）と第２ＬＥＤ群４２ｂ（第２発光部）との２つの系列に分けて制御される。第１ＬＥＤ群４２ａおよび第２ＬＥＤ群４２ｂのそれぞれは、複数（実施例では６個）のＬＥＤ４２によって構成される。また、第１ＬＥＤ群４２ａを構成するＬＥＤ４２と第２ＬＥＤ群４２ｂを構成するＬＥＤ４２とは、片方のＬＥＤ群のみが発光された場合でも光触媒フィルタ６０の全体をバランスよく照射できる（延いては分解能力の減少量を小さくできる）ように、交互に並ぶように配置される。さらに、この第２実施例の光源１４は、フィルタユニット１２の厚み方向の両側に設けられた第１光源１４ａおよび第２光源１４ｂを含むが、第１光源１４ａおよび第２光源１４ｂの互いに対向するＬＥＤ４２については、片方のＬＥＤ群のみが発光された場合でも光触媒フィルタ６０の全体をバランスよく照射できるように、別系列のＬＥＤ群とすることが好ましい。ただし、第１光源１４ａおよび第２光源１４ｂの配置態様は、適宜変更可能である。

【0065】

また、図示は省略するが、光量判定テーブルでは、空気中の水分量（具体的には温度および湿度）に応じて区分された各領域には、光源１４の照射倍率が設定されると共に、第１ＬＥＤ群４２ａおよび第２ＬＥＤ群４２ｂの両方を発光させる領域であるか、第１ＬＥＤ群４２ａおよび第２ＬＥＤ群４２ｂのいずれか一方を発光させる領域であるかのいずれかが設定される。この第２実施例では、第１、第３～第５領域については、第１ＬＥＤ群４２ａおよび第２ＬＥＤ群４２ｂの両方を発光させる領域に設定され、第２領域については、第１ＬＥＤ群４２ａおよび第２ＬＥＤ群４２ｂのいずれか一方を発光させる領域に設定される。

【0066】

図１４は、第２実施例におけるＣＰＵ１０２の空気浄化処理の一例を示すフロー図である。なお、ＣＰＵ１０２は、光量決定部および光源制御部などとして機能すると共に、積算カウント部として機能する。これは、第１実施例と同様である。

【0067】

図１４に示すように、ＣＰＵ１０２は、空気浄化処理が開始されると、ステップＳ１１で、環境情報（温度および湿度の情報）を取得する。次のステップＳ１３では、光量判定テーブルを参照して光量を決定する。すなわち、光量判定テーブルに環境センサ９０の検出結果を照らし合わせることで、光触媒フィルタ６０に照射する光源１４の光量を決定する。

【0068】

続くステップＳ１５では、第２領域の環境であるかどうかを判断する。すなわち、光量判定テーブルに環境センサ９０の検出結果を照らし合わせることで、対応する環境が第１発光部および第２発光部のいずれか一方を発光させる領域に設定されているか、第１発光部および第２発光部の両方を発光させる領域に設定されているかを判断する。

【0069】

ステップＳ１５で“ＮＯ”の場合、つまり第２領域の環境でない場合には、ステップＳ１７に進む。ステップＳ１７では、第１ＬＥＤ群４２ａおよび第２ＬＥＤ群４２ｂの双方を用いて、決定した光量で空気の浄化を開始する。すなわち、ＣＰＵ１０２は、送風ファン１８を駆動すると共に、ステップＳ１３で決定した光量の光を光触媒フィルタ６０に照射するように、第１ＬＥＤ群４２ａおよび第２ＬＥＤ群４２ｂを含む全ての光源１４を駆動する。また、光源１４を駆動する際には、その発光時間（駆動時間）をカウントして、第１ＬＥＤ群４２ａおよび第２ＬＥＤ群４２ｂのそれぞれについて、積算発光時間をＲＡＭ１０６のデータ記憶領域２０４などに光源データとして記憶しておく。ステップＳ１７の処理が終了すると、ステップＳ２１に進む。

【0070】

一方、ステップＳ１５で“ＹＥＳ”の場合、つまり第２領域の環境である場合には、ステップＳ１９に進む。ステップＳ１９では、積算発光時間の短い方のＬＥＤ群を用いて、決定した光量で空気の浄化を開始する。すなわち、ＣＰＵ１０２は、ＲＡＭ１０６のデータ記憶領域２０４などに記憶された第１ＬＥＤ群４２ａおよび第２ＬＥＤ群４２ｂの積算発光時間を比較して、積算発光時間の短い方のＬＥＤ群を選択する。そして、送風ファン１８を駆動すると共に、ステップＳ１３で決定した光量の光を光触媒フィルタ６０に照射するように、選択したＬＥＤ群（第１ＬＥＤ群４２ａおよび第２ＬＥＤ群４２ｂのいずれか一方）を駆動する。また、光源１４を駆動する際には、駆動したＬＥＤ群の発光時間（駆動時間）をカウントして、その積算発光時間をＲＡＭ１０６のデータ記憶領域２０４などに光源データとして記憶しておく。ステップＳ１９の処理が終了すると、ステップＳ２１に進む。

【0071】

ステップＳ２１では、運転を継続するかどうかを判断する。この運転を継続するかどうかの判断は、所定時間（たとえば１０分）ごとに行われる。ただし、電源ボタン３２がオフになったことが検出されると、直ちに運転は停止される。ステップＳ２１で“ＹＥＳ”の場合、つまり運転を継続する場合には、ステップＳ１１に戻る。すなわち、ステップＳ１１～Ｓ１５の処理（温度および湿度に基づく光源１４の光量および系列の設定）は、所定時間ごとに行われる。一方、ステップＳ２１で“ＮＯ”場合、つまり電源ボタン３２がオフになったことを検出した場合には、光源１４および送風ファン１８の駆動を停止して、空気浄化処理を終了する。

【0072】

この第２実施例によれば、上述の第１実施例と同様に、環境によらず機器設置空間を所定の分解能力で適切に浄化できる。その上、光源の発光部を第１発光部と第２発光部とに分け、積算発光時間の短い発光部を優先して発光させるので、光源の劣化を抑制できる。したがって、光源の寿命を長くすることができる。

【0073】

なお、上述の第２実施例では、所定時間ごとに積算発光時間の短い発光部（ＬＥＤ群）を選択することで、使用する発光部を切り替えるようにしたが、積載発光時間によらず所定時間ごとに使用する発光部を自動的に切り替えることもできる。

【0074】

また、上述の各実施例では、フィルタユニット１２の両側に光源１４を配置するようにしたが、光源１４は、フィルタユニット１２の片側のみに配置してもよい。この際、光源１４を配置しない側には、反射板を設けるようにしてもよい。

【0075】

さらに、上述の各実施例では、送風ファン１８によって上向きに流れる空気流を発生させているが、送風ファン１８によって発生させる空気流の流れ方向は、適宜変更可能である。たとえば、送風ファン１８によって横向きに流れる空気流を発生させ、この空気流が第１方向に沿って流れるようにフィルタユニット１２を横向きに配置することもできる。すなわち、フィルタユニット１２の配置方向は、縦向き横向きのどちらでも構わない。また、送風ファン１８によって発生させた空気流を光触媒フィルタ６０の厚み方向に通過させることもできる。さらに、送風ファン１８は、吸気口側に設ける吸気ファンであっても構わない。

【0076】

さらにまた、上述のフィルタユニット１２の構成は、単なる一例であり、光触媒フィルタ６０および保持フレーム６２の具体的構成は、適宜変更可能である。たとえば、光触媒フィルタ６０を波状に形成するに際して、三角波状に形成するのではなく、正弦波状または矩形波状などに形成することもできる。また、上述の各実施例では、２つの光触媒フィルタ６０を厚み方向に並べて設けているが、これに限定されず、１つの光触媒フィルタ６０のみを設けることもできるし、３つ以上の光触媒フィルタ６０を設けることもできる。

【0077】

なお、上で挙げた具体的な数値および部品形状などは、いずれも単なる一例であり、製品の仕様などの必要に応じて適宜変更可能である。また、各実施例または各変形例において記載している技術的特徴のそれぞれは、互いに組み合わせることが可能である。

【符号の説明】

【0078】

１０ …空気浄化装置
１２ …フィルタユニット
１４ …光源
１８ …送風ファン
３０ …筐体
３４ …吸気口
３６ …排気口
３８ …ユニット収容部
４２ …ＬＥＤ（発光部）
４２ａ …第１ＬＥＤ群（第１発光部）
４２ｂ …第２ＬＥＤ群（第２発光部）
６０ …光触媒フィルタ
９０ …環境センサ
１００ …制御部
１０２ …ＣＰＵ
１０６ …ＲＡＭ
１０８ …ＲＯＭ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】