JP2002166119A

JP2002166119A - 空気清浄機及び加湿機

Info

Publication number: JP2002166119A
Application number: JP2000363799A
Authority: JP
Inventors: Hidetoshi Ike; 英俊池; Yasushi Ishikawa; 康石川; Shigemi Watanabe; 重見渡辺; Kazunari Tsunoda; 一成角田
Original assignee: Kankyo Co Ltd
Current assignee: Kankyo Co Ltd
Priority date: 2000-11-29
Filing date: 2000-11-29
Publication date: 2002-06-11

Abstract

(57)【要約】【課題】従来知られている空気清浄機と比較して、性
能が同一ならば従来のものよりも小型化することができ
る、空気清浄機を提供すること。【解決手段】本発明の空気清浄機は、円板と、該円板
の周縁部分上に、該周縁に沿って設けられた、該円板の
内側領域を囲包するフィルターであって、該円板の半径
方向に凹凸が形成されるように波状に曲折されたもの
と、前記円板を回転させるための手段と、前記円板及び
前記フィルターを収納するケーシングであって、前記フ
ィルターにより囲包される空間内に清浄すべき空気を吸
入する空気吸入口と、前記フィルターの外側を囲包す
る、前記ケーシングの部分に設けられ、前記フィルター
を通って排出されてきた空気を前記ケーシングの外部に
排出するための空気吹出し口とを有するケーシングと、
前記フィルターの、前記円板とは反対側の端部に、該端
部と前記ケーシングとの間に形成される間隙に空気が流
通することを抑制する空気流通抑制手段とを具備する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、空気清浄機及び加
湿機に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、ファンとフィルターを利用し
た空気清浄機が種々知られている。これらの原理は、フ
ァンを用いて空気を強制的にフィルターに送り込んでフ
ィルターを通過させることにより空気中の塵埃等をフィ
ルターに捕捉させて空気を清浄化するものである。通常
多く用いられている空気清浄機は、ファンとフィルター
を完全に分離し、ファンによって風をフィルターに当て
るタイプのものである。また、特開平8-206436号公報に
は、円筒状のシロッコファンの側壁部分をフィルターで
構成し、羽根車を回転させて空気流を該円筒の内側から
外側に、フィルターを通して流通させることにより空気
清浄を行う空気清浄機も提案されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】本願発明の目的は、従
来知られている空気清浄機と比較して、性能が同一なら
ば従来のものよりも小型化することができる、空気清浄
機を提供することである。また、該空気清浄機と同様な
原理に基づく、小型化が可能な加湿機を提供することで
ある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本願発明者は、鋭意研究
の結果、フィルターを波状に曲折させると共に該フィル
ター自体を回転させることにより、フィルターに羽根車
の翼とフィルターの機能の両方を持たせることができ、
このようにすることにより同一性能ならば従来の空気清
浄機よりも小型化することができることを見出し、この
原理に基づく空気清浄機及び加湿機を先に特許出願した
（特願平11-306887号）。今回、この先に出願した空気
清浄機及び加湿機において、前記フィルターの、前記円
板とは反対側の端部に、該端部と前記ケーシングとの間
に形成される間隙に空気が流通することを抑制する空気
流通抑制手段をさらに設けることにより空気清浄機及び
加湿機の効率をさらに高めることができることを見出
し、本発明を完成した。

【０００５】すなわち、本発明は、円板と、該円板の周
縁部分上に、該周縁に沿って設けられた、該円板の内側
領域を囲包するフィルターであって、該円板の半径方向
に凹凸が形成されるように波状に曲折されたものと、前
記円板を回転させるための手段と、前記円板及び前記フ
ィルターを収納するケーシングであって、前記フィルタ
ーにより囲包される空間内に清浄すべき空気を吸入する
空気吸入口と、前記フィルターの外側を囲包する、前記
ケーシングの部分に設けられ、前記フィルターを通って
排出されてきた空気を前記ケーシングの外部に排出する
ための空気吹出し口とを有するケーシングと、前記フィ
ルターの、前記円板とは反対側の端部に、該端部と前記
ケーシングとの間に形成される間隙に空気が流通するこ
とを抑制する空気流通抑制手段とを具備する空気清浄機
を提供する。また、本発明は、上記本発明の空気清浄機
における前記フィルターに水分を保持させて成る空気加
湿機を提供する。

【０００６】

【発明の実施の形態】本発明の空気清浄機の基本原理
を、図１及び図２に基づき説明する。図１は、本発明の
空気清浄機又は加湿機の好ましい一例の分解斜視図（た
だし、後述の空気流通抑制手段を取り除いて示す）であ
り、図２は、図１に示す各部材を組み立てた状態を示す
図である。

【０００７】図１及び図２に示す空気清浄機は、円板１
０及び円板１０の周縁部分上に、該周縁に沿って設けら
れたフィルター１２を具備する。フィルター１２は、図
示のように、円板１０の内側領域を囲包しており、円板
１０の半径方向に凹凸が形成されるように波状に曲折さ
れて形成されている。なお、凹凸の形状は、図１及び図
２では、回転軸１４を中心とした半径方向に放射状にな
っているが、外周側の先端（折れ曲がり部）が内周側の
隣り合う２つの先端の（放射線上の）中央にある必要は
なく、時計方向あるいは反時計方向にずれていても良
い。すなわち、凹凸の形状は、図１及び図２では、回転
軸１４を中心とした半径方向に放射状になっているが、
回転軸１４を中心に外周側へ向かう放物線のような形状
ないしは風車のような形状であっても良い。フィルター
１２は、円板１０上に固定されており、円板１０を回転
させると、円板１０と共にフィルター１２も回転する。
円板１０の中心には回転軸１４が固着されており、該回
転軸１４はモーター１６に連結されている。

【０００８】上記した各部材は、ケーシング内に収納さ
れていることが好ましく、該ケーシングとしては、図１
に示すような円筒状のものや、空気吹出し口を１個所に
まとめたかたつむり形状のもの（図３及び図４参照）を
好ましく採用することができる。図１に示すケーシング
は、円板状の下部ケーシング１８と、有蓋筒体状の上部
ケーシング２０とから成る。上部ケーシング２０の上面
には、フィルター１２で囲包される領域内に空気を吸入
するための空気吸入口２２が設けられ、また、上部ケー
シング２０の側面には、フィルター１２を通って排出さ
れてきた空気を前記ケーシングの外部に排出するための
空気吹出し口２４が設けられている。なお、空気吸入口
２２及び空気吹き出し口２４の形状や個数は図示のもの
に限定されるものではない。また、上部ケーシング２０
は、図１に示す例ではモーター１６自身に固定されてい
るので回転せず、また、下部ケーシング１８は、上部ケ
ーシング２０に固定されているのでこれも回転しない。

【０００９】なお、フィルター１２としては、従来より
空気清浄機に用いられているあらゆるフィルターを用い
ることができる。すなわち、目の比較的詰んだ多孔質体
を用いて、その孔の直径よりも大きな塵埃等を除去する
タイプのものであっても良いし、比較的大きな目を有
し、かつ吸着力を有する多孔質体を用いて孔の直径より
も小さな塵埃等も吸着力によりフィルターに吸着するタ
イプのものであっても良い。また、フィルターに活性炭
素等を保持させて吸着力を持たせたものであっても良
い。また、フィルターの材質も何ら限定されるものでは
なく、紙、布、不織布、綿、金属メッシュ、スポンジ、
セラミックス等、任意の多孔質体を用いることができ
る。

【００１０】なお、上記の説明では、円板を水平方向に
して維持して用いる場合を説明したが、上記した空気清
浄機は、円板を鉛直方向に維持して縦置きにして用いる
こともできる。もちろん、その他の角度に維持すること
も可能である。以下にさらに説明する好ましい態様につ
いても同様である。円板を鉛直方向に維持して縦置きに
して用いる場合には、「上部」ケーシングや「下部」ケ
ーシングという呼び方は当てはまらないが、本明細書に
おいて、円板を水平方向に維持し、かつ装置の下側に来
るように維持した場合の位置関係に基づいて「上部」、
「下部」、「上」、「下」、「上面」、「下面」等の言
葉を用いることがある。

【００１１】上記した構成のみでは、前記フィルター
の、前記円板とは反対側の端部に、該端部と前記ケーシ
ングとの間に間隙が形成され、この間隙を空気が流通す
る。すなわち、空気吸入口２２から吸入された空気の一
部が、フィルター１２を通過することなく空気清浄機の
外部に排出されてしまうので、その分効率が低下する。
この問題を解決すべく、本発明の空気清浄機では、間隙
に空気が流通することを抑制する手段（本明細書におい
て「空気流通抑制手段」という）がさらに設けられてい
る。ここで「抑制」とは、該手段が設けられることによ
り、該手段が設けられない場合に比較して前記間隙を流
通する空気の量が減少することを意味する。空気流通抑
制手段を設けることにより、空気清浄効率がさらに高ま
る。

【００１２】このような空気流通抑制手段を設けた本発
明の空気清浄機の第１の具体例を図３ないし図５に基づ
いて説明する。なお、図３及び図４には、円板１０を鉛
直方向に維持した状態が記載されているが、上記の通
り、このような場合でも、円板側を覆うケーシングを下
部ケーシング、円板から遠い側を覆うケーシングを上部
ケーシングと便宜的に呼ぶ。

【００１３】この具体例では、モーター１６は、下部ケ
ーシング１８に取り付けられており、下部ケーシング１
８には、カタツムリ状の隔壁２６が形成されている。隔
壁２６の一部は開口して空気吹出し口２４となってい
る。すなわち、この具体例は、空気吹出し口２４を１箇
所にまとめた例である。円板１０及びフィルター１２
は、隔壁２６の内側に収容される。また、この具体例で
は、上記具体例と異なり、モーター１６は、下部ケーシ
ング１８上に設けられ、円板１０の中心部が凸状に隆起
して、この隆起により円板１０の下側に形成される空洞
内にモーター１６が収容される（図５参照）。

【００１４】図３は、分解図であり、組み立てる場合に
は、一点鎖線で示される位置が１本の直線上に来るよう
に配置される。図４が組み立てられた状態を示す（ただ
し、明瞭性のために上部ケーシング２０を取り外した状
態を示す）。図３に記載されている上部ケーシング２０
に描かれている開口部は、２２が空気吸入口であり、そ
の他の開口は上部ケーシング２０の形状を理解しやすい
ように示すための切り欠き部であり、実際には存在しな
い。

【００１５】この具体例では、フィルター１２の円板１
０とは反対側の端部に、端部の全周を被覆する環状のシ
ール板２８が設けられている。シール板２８は、フィル
ター１２と共に回転する。このために、シール板２８
は、フィルター１２の端部に接着剤等により固着しても
良いし、シール板２８とフィルター１２又は円板１０と
を図示しない例えばフックのような機械的な手段により
連結しても良い。なお、図４では、内部の構造をよく示
すために、シール板２８は切り欠いた状態で示されてい
る。

【００１６】図５は、図３及び図４に示される空気清浄
機の模式断面図である。なお、図５は、円板１０を水平
方向に維持した状態（横置き状態）を示す。図５に示さ
れるように、シール板２８の幅Ｗは、フィルター１２の
波状構造全体の幅と同程度にすることが好ましいが、必
ずしもこれに限定されない。シール板２８を設けること
により、フィルター１２の上端部と、上部ケーシング２
０との間の間隙３０の一部が埋められ、間隙３０が小さ
くなり、その分間隙３０を通る空気の流通が抑制され
る。のみならず、シール板２８を設けることにより、間
隙３０が図５の水平方向に伸びたものとなる。すなわ
ち、フィルター１２上端の１つの点に着目すると、間隙
３０の水平方向（図５の状態における水平方向）の距離
は、フィルター１２の厚み分しかない。フィルター１２
の厚さは薄いので、狭い間隙部分の距離は僅かしかな
く、従って、通気抵抗が小さく、空気の流通は多い。こ
れに対し、シール板２８を設けることにより、間隙３０
の水平方向の距離は、図５に示される、シール板２８の
幅Ｗになるので、空気がこの間隙を通過するためには、
距離Ｗに亘って狭い間隙部分を通過しなければならず、
通気抵抗が大きくなり、シール板２８を設けない場合に
比べて、空気の流通が大きく抑制される。

【００１７】図６には、図３〜５の具体例をさらに改良
した具体例が記載されている。図６に示される具体例で
は、シール板２８上に、フィルター１２と反対側に隆起
する第１の環状の凸条３２が設けられ、シール板２８と
向き合う上部ケーシング２０の領域には、シール板２８
の方向に隆起する第２の環状の凸条３４が設けられてい
る。さらに、シール板２８と向き合う上部ケーシング２
０の領域には、シール板２８の方向に隆起する第３の環
状の凸条３６が設けられており、前記第１の凸条３２
が、隣接する前記第２の凸条３４及び第３の凸条３６の
間に形成される空間に挿入されている。このような凸条
を設けることにより、間隙３０を流通する空気の量をさ
らに減少させることができる。なお、シール板２８上及
びシール板２８と向き合う上部ケーシング２０の領域上
に形成される凸条の数は、図示のものに限定されるもの
ではなく、それぞれ１又は複数であってよく、好ましく
は１〜６本/１０ｍｍ（Ｗの長さ当たり）程度である。

【００１８】図７に示されるもう１つの具体例では、空
気流通抑制手段が、シール板２８上に設けられた、環状
の弾性部材３８から成る。弾性部材３８の上端部は、上
部ケーシング２０の下面に接しており、従って、上記間
隙３０は完全に塞がれる。なお、このような、間隙３０
を塞ぐ弾性部材３８は、フィルター１２の端部上に直接
設けることもできるし、上部ケーシング上に設けること
もできる。

【００１９】使用時には、モーター１６を回転させるこ
とにより、円板１０及びフィルター１２を回転させる。
回転速度は、特に限定されず、フィルターの形状や装置
の寸法により適宜選択されるが、通常、２００〜３００
０rpm、好ましくは４００〜１０００rpm程度である。そ
うすると、フィルター１２は、図示のように波状に曲折
しているので、フィルター１２が羽根車の翼として機能
して風が起こり、フィルター１２に囲包された、円板１
０の内側領域上に存在する空気は図２の矢印Ｂに示すよ
うにフィルター１２を通過して円板１０の外側に、上部
ケーシング２０の側面に設けられた空気吹き出し口２４
から吹き出され、これと同時に、図２に矢印Ａで示され
るように、上部ケーシング２０の上面に設けられた空気
吸入口２２から空気が吸入される。なお、フィルター１
２は、空気を通すものであるが、フィルター１２の回転
速度が大きいため、フィルター１２の空気抵抗によりフ
ィルター１２が羽根車の翼の役割を果たすことができ
る。このように、フィルター１２により囲包される円板
１０の内側領域上に位置する空気が、フィルター１２を
通過した後外部に排出されるので、外部に排出される空
気はフィルター１２を通過することにより清浄されたも
のとなる。さらに、上記した空気流通抑制手段により、
空気吸入口２２から吸入された空気の一部が、フィルタ
ー１２を通過することなく空気清浄機の外部に排出され
てしまうことが抑制される。

【００２０】本発明の空気清浄機では、従来の通常の空
気清浄機のような、ファンとフィルターを完全に分離し
たタイプ（以下、便宜的に「従来技術１」という）や、
特開平8-206436号公報記載の羽根車の周囲をフィルター
とした空気清浄機（以下、便宜的に「従来技術２」とい
う）に比べて、製品体積あたりのフィルター面積の広い
（小型で集塵効率の良い）空気清浄機が実現できる。

【００２１】例えば、外径110 mm、厚さ19 mm、翼幅15
mm、翼数25の羽根車を有し、空気吸入口の直径が84 mm
のファンを基準に、本願発明と、従来技術１及び２の有
効フィルター面積を比較すると、従来技術１の場合に
は、装置を最も小型化しようとするとフィルターをファ
ンの吸い込み口に設けることになるので、有効フィルタ
ー面積は5542 mm²となる。一方、従来技術２の場合に
は、6566 mm²となる。一方、本願発明では、波状の波数
を翼数と同じにした場合で16150 mm²となり、従来技術
１の2.9倍、従来技術２の2.5倍となる。このように、本
願発明によれば、小型で有効フィルター面積の大きい、
すなわち、同一性能ならば従来技術よりも小型化が可能
な空気清浄機が得られる。従って、本願発明は、例えば
ポータブルな空気清浄機の開発等にとって特に有用であ
る。さらに、上記した空気流通抑制手段により、吸引さ
れた空気がフィルターを通過することなく空気清浄機の
外部に排出されることが抑制されるので、空気清浄効果
がさらに高められている。

【００２２】なお、上記した空気清浄機は、単独で用い
ることができる他、例えば電気掃除機等の排気口の前に
電気掃除機等の部品として組み込むこともできる。

【００２３】以上では、空気清浄機について説明した
が、上記フィルター１２に水分を保持させることによ
り、上記の空気清浄機を加湿機とすることができる。こ
れは、例えば、フィルター１２に、図示しない吸水管か
らシャワー状に水を連続的に吹き付けること等により容
易に達成することができる。このようなフィルター１２
を用いると、フィルター１２を通過する際に空気が水分
を吸収するので、空気清浄と加湿の両方を同時に行うこ
とができる。

【００２４】

【発明の効果】本発明の空気清浄機では、従来の通常の
空気清浄機のような、ファンとフィルターを完全に分離
したタイプや、特開平8-206436号公報記載の羽根車の周
囲をフィルターとした空気清浄機に比べて、製品体積あ
たりのフィルター面積の広い（小型で集塵効率の良い）
空気清浄機が実現でき、さらに、上記した空気流通抑制
手段により、空気吸入口２２から吸入された空気の一部
が、フィルター１２を通過することなく空気清浄機の外
部に排出されてしまうことが抑制され、空気清浄効率が
さらに高められている。また、本発明の加湿機では、上
記の優れた空気清浄効果を伴って空気を加湿することが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の空気清浄機の好ましい一実施例を示す
分解斜視図（ただし、空気流通抑制手段を取り除いて示
す）である。

【図２】図１に示す空気清浄機を組み立てた状態を示す
図である。

【図３】フィルター上端と上部ケーシングとの間隙にシ
ール板を設けて該間隙を空気が流通することを抑制した
本発明の空気清浄機の具体例を示す部分切り欠き分解図
である。

【図４】図３に示す空気清浄機を組み立てたものを示す
図である（ただし、上部ケーシングは取り除いて示
す）。

【図５】図３及び図４に示す空気清浄機の模式断面図で
ある。

【図６】フィルター上端と上部ケーシングとの間隙を空
気が流通することを抑制した、本発明の空気清浄機の他
の好ましい具体例を示す模式断面図である。

【図７】フィルター上端と上部ケーシングとの間隙を空
気が流通することを抑制した、本発明の空気清浄機のさ
らなる他の好ましい具体例を示す模式断面図である。

【符号の説明】

１０円板１２フィルター１４回転軸１６モーター１８下部ケーシング２０上部ケーシング２２空気吸入口２４空気吹出し口２６隔壁２８シール板３０間隙３２第１の環状の凸条３４第２の環状の凸条３６第３の環状の凸条３８弾性部材

フロントページの続き (72)発明者石川康神奈川県横浜市中区伊勢佐木町２丁目66番伊勢佐木町満利屋ビル５階株式会社カンキョー内 (72)発明者渡辺重見神奈川県横浜市中区伊勢佐木町２丁目66番伊勢佐木町満利屋ビル５階株式会社カンキョー内 (72)発明者角田一成神奈川県横浜市中区伊勢佐木町２丁目66番伊勢佐木町満利屋ビル５階株式会社カンキョー内Ｆターム(参考） 3L051 BA02 BB00 BC04 3L055 AA07 BA04 DA05 4D058 JA10 JA37 JB06 JB24 JB25 JB26 KA01 KA08 KC43 KC52 KC62 KC81 LA02 TA03 UA30

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】円板と、該円板の周縁部分上に、該周縁
に沿って設けられた、該円板の内側領域を囲包するフィ
ルターであって、該円板の半径方向に凹凸が形成される
ように波状に曲折されたものと、前記円板を回転させる
ための手段と、前記円板及び前記フィルターを収納する
ケーシングであって、前記フィルターにより囲包される
空間内に清浄すべき空気を吸入する空気吸入口と、前記
フィルターの外側を囲包する、前記ケーシングの部分に
設けられ、前記フィルターを通って排出されてきた空気
を前記ケーシングの外部に排出するための空気吹出し口
とを有するケーシングと、前記フィルターの、前記円板
とは反対側の端部に、該端部と前記ケーシングとの間に
形成される間隙に空気が流通することを抑制する空気流
通抑制手段とを具備する空気清浄機。
【請求項２】前記空気流通抑制手段は、前記フィルタ
ーの前記端部に設けられ、前記端部の全周を被覆する環
状のシール板である請求項１記載の空気清浄機。
【請求項３】前記シール板上には、前記フィルターと
反対側に隆起する少なくとも１つの環状の凸条が設けら
れ、該シール板と向き合う前記ケーシングの領域には、
該シール板の方向に隆起する少なくとも１つの環状の凸
条が設けられている請求項２記載の空気清浄機。
【請求項４】前記シール板と向き合う前記ケーシング
の領域又は前記シール板の少なくともいずれか一方に
は、前記凸条が複数設けられ、該複数の凸条のうち、任
意の隣接する凸条の間に形成される空間に、対向する１
つの凸条の先端部分が挿入されている請求項３記載の空
気清浄機。
【請求項５】前記空気流通抑制手段は、前記フィルタ
ーの前記端部若しくは前記シール板又は前記ケーシング
に設けられ、前記間隙を塞ぐ環状の弾性部材である請求
項３又は４記載の空気清浄機。
【請求項６】請求項１ないし５のいずれか１項に記載
の空気清浄機における前記フィルターに水分を保持させ
て成る空気加湿機。