JP2004351329A - 空気清浄機 - Google Patents

Abstract

【課題】本体ケース内に吸い込まれた空気をフィルタの風上側にて拡散させる拡散手段を設けることなく、比較的簡単な構造で、発生したオゾンをフィルタ面に広範囲に拡散させて、フィルタに付着した雑菌が増殖するのを抑制できる空気清浄機を提供する。
【解決手段】本体ケース１内に吸い込んだ空気をフィルタ１９〜２１で浄化して本体ケース１外に吹き出す空気清浄機において、フィルタ１９の風上の上部側にオゾン発生装置２８のオゾン発生電極２９を設けると共に、これと対向する他側に対極（グランド電極３１）を設けた。具体的には、オゾン発生電極２９をフィルタ１９の上端側に配置すると共に、対極（グランド電極３１）をフィルタ１９の下端側に配置した。
【選択図】 図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本願発明は、本体ケース内に吸い込んだ空気をフィルタで浄化して本体ケース外に吹き出す空気清浄機に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種の空気清浄機としては、本体ケース内に設けられた送風機の駆動によって本体ケース内に吸い込んだ空気を、集塵フィルタや脱臭フィルタ等を順次通過させ、集塵フィルタで塵埃を除去すると共に脱臭フィルタで臭気成分を除去して浄化し、この浄化した空気を本体ケース外に吹き出すものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特開２０００−７９３１２号公報（図１，図２）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
このような空気清浄機は、集塵フィルタ等にて捕集された塵埃に雑菌（カビを含む）が付着して増殖すると、やがて、本体ケース外に吹き出される空気が臭うようになり、使用者に不快感を与えたり、増殖した雑菌が飛散し、不衛生となっていた。
【０００５】
そこで、本願出願人は、特願２００２−２２８３５５号において、フィルタの風上側にオゾン発生手段を設けると共に、このオゾン発生手段によって発生したオゾンをフィルタの風上側で拡散させる拡散手段を設けた空気清浄機を既に提案している。上記拡散手段としては、本体ケース内に吸い込まれた空気をフィルタの風上側にて旋回させる第１〜第３案内部等が設けられている。
【０００６】
上記により、フィルタの風上側の面全体に満遍なくオゾンを拡散させ、オゾンが分解する際に生じる活性酸素等でフィルタに付着した雑菌を広範囲にわたって殺菌できると共に、吸着した臭気成分も広範囲にわたって分解して除去することができる。従って、長期間使用しても、増殖した雑菌が本体ケース外に吹き出されたり、臭気成分が吹き出されたりするのを防止でき、快適に使用できる。
【０００７】
しかし、上記のものにおいては、拡散手段として第１〜第３案内部等を設けなければならないので、構造が複雑になるという課題が生じる。
【０００８】
そこで、本願発明はこのような課題を解決するためになされたものであり、上記のような拡散手段を設けることなく、比較的簡単な構造で、発生したオゾンをフィルタ面に広範囲に拡散させて、フィルタに付着した雑菌が増殖するのを抑制できる空気清浄機を提供することを目的とするものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記のような目的を達成するために、本願発明は、本体ケース内に吸い込んだ空気をフィルタで浄化して本体ケース外に吹き出す空気清浄機において、前記フィルタの風上の上部側にオゾン発生装置のオゾン発生電極を設けると共に、これと対向する他側に対極を設けたことを特徴とするものである。
【００１０】
好ましくは、前記オゾン発生電極を前記フィルタの上端側に配置すると共に、前記対極をフィルタの下端側に配置したことを特徴とするものである。
【００１１】
また、前記オゾン発生電極は前記対極に向けた針状電極から成ることを特徴とするものである。
【００１２】
また、前記オゾン発生電極を間隔をおいて複数配置すると共に、これらに対向して前記対極を配置したことを特徴とするものである。
【００１３】
また、前記フィルタとして、風上側からプレフィルタと集塵フィルタと脱臭フィルタを配置し、前記オゾン発生電極とその対極を前記プレフィルタの風上側に配置したことを特徴とするものである。
【００１４】
さらに、前記オゾン発生装置を所定時間毎に動作させることを特徴とするものである。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本願発明の実施形態を図面を参照して詳細に説明する。
【００１６】
図１は本願発明の一実施形態に係る空気清浄機を側面側から見た縦断面図、図２はその前カバーを取り外して見た正面図、図３〜図５は正面図，側面図，平面図である。なお、以降、前カバー３側を正面とし、後ケース２側を背面とする。
【００１７】
この空気清浄機の外郭を成す本体ケース１は、図１に示すように正面側を開口する後ケース２と、この後ケース２の正面側に着脱自在に装着される前カバー３とから構成されている。
【００１８】
前カバー３には、図３等に示すように、正面上部に後述する操作表示部３４が形成されると共に、正面の略中央には透光性を有する化粧板４が設けられている。この化粧板４の左右両側面と底部には、図１等に示すように前カバー３の裏面側と連通する吸気口５が形成されており、後述する下部吸気口７や側方吸気口８等に加え、これらの吸気口５からも本体ケース１内に空気を取り入れるようにしている。
【００１９】
上記前カバー３において、化粧板４の下方には、化粧板４の底部の吸気口５周縁から前方側に膨出する膨出部６が形成されており、この膨出部６の底面側には前カバー３のほぼ全幅にわたる横長の下部吸気口７が形成されている。
【００２０】
また、前カバー３の左右の両側面には切欠きにて側方吸気口８がそれぞれ形成されている。これらの側方吸気口８の近傍には、側方吸気口８から吸い込んだ空気を前カバー３の裏面側へ案内する変向部９が取り付けられている。
【００２１】
また、前カバー３の最下部には、図１に示すように後ケース２の正面側下部に形成された係止孔１０に挿入される係止部１１が形成され、前カバー３の上部左右両側には図３〜図５に示す押しボタン１２の操作により後述する仕切板１７に着脱自在に係止される係止爪（図示せず）が形成されている。
【００２２】
後ケース２の底部には脚部１３が一体に形成されている。この脚部１３の正面側には、前カバー３の下部吸気口７に対面する箇所に正面側に向かって下る傾斜面１４が形成されている。
【００２３】
また、後ケース２の上面には格子状の排気口１５が形成され、背面内側には渦巻き状のファンケーシング１６が形成されており、このファンケーシング１６内は上記排気口１５を介して本体ケース１外と連通している。
【００２４】
本体ケース１内には、本体ケース１内を前後に区画する仕切板１７が設けられており、その略中央部に前後の空間を連通する通風孔１７ａが形成されている。
この仕切板１７には、前カバー３側を開口する凹状の収納部１８が形成されており、この収納部１８に、風上側からプレフィルタ１９と集塵フィルタ２０と脱臭フィルタ２１が風下側に向かって順次収納される。
【００２５】
前記プレフィルタ１９は、格子状の合成樹脂製枠体上に不織布から成るフィルタ素材（図示せず）を保持した構成となっており、その上端を収納部１８の上壁に形成されたリブ２２と集塵フィルタ２０との間に挿入し、下端を収納部１８の下壁に取り付けられた後述のグランド電極３１に係止して取り付けられて、本体ケース１内に吸い込まれた空気中の粗塵を除去する。
【００２６】
また、前記集塵フィルタ２０は、エレクトレット化されたポリプロピレン不織布を襞織り状に加工して、その周囲を紙製枠体に固着して形成されており、プレフィルタ１９を通過した空気中の塵埃を除去する。
【００２７】
そして、前記脱臭フィルタ２１は活性炭等を内蔵し、空気中の臭気成分を吸着して除去する。
【００２８】
また、収納部１８の近傍には図示しない粉塵センサが設けられている。この粉塵センサは、本体ケース１内に吸い込まれた空気に光を照射して反射した光の量を検出する。そして、花粉が含まれる可能性のある直径が所定値以上（ここでは１μｍ以上）の粉塵であるダスト大の量と、花粉が含まれる可能性の殆どない直径が所定値未満の粉塵であるダスト小の量とをそれぞれ検知し、後述する制御部へ出力する。
【００２９】
また、仕切板１７の後ケース２側には送風機２４が配置されており、この送風機２４は、仕切板１７に取り付けられたモータ２５と、このモータ２５により駆動されるファン２６とで構成される。
【００３０】
一方、本体ケース１の前側上部には、前カバー３とプレフィルタ１９間でプレフィルタ１９よりも上方に位置して、電装ケース２７で覆われたオゾン発生装置２８が設けられている。このオゾン発生装置２８は、図２に示すようにオゾン発生装置２８の両側に間隔をおいて下向きに配置された針状電極から成るオゾン発生電極２９に、グランド電位（０Ｖ）に対してマイナスの高電圧（例えば直流６ｋＶ）を印加することでマイナスイオンと共にオゾンを発生させるものである。
なお、電装ケース２７には、オゾン発生電極２９に対応して下方に開口した透過窓３０が形成されている。
【００３１】
また、本体ケース１の前側下部には、フィルタ収納部１８の底部前端に位置して横方向に延設され、上記各オゾン発生電極２９，２９に対向する対極と成るグランド電極３１が設けられており、グランド電位のリード線３２に接続されている。
【００３２】
上記オゾン発生装置２８は、例えば特開平８−２０８２０４号公報に記載されているように、対向電極が無くても放電する単極放電型のものであるが、オゾン発生電極２９の放電方向を下方に向けて安定して放電させるために対極としてグランド電極３１を設けている。さらに、上記オゾン発生電極２９は対極としてのグランド電極３１に向けた針状電極から成るものであるから、より安定して対極方向に放電させることができる。
【００３３】
また、上記電装ケース２７内には制御基板３３が収納されており、この制御基板３３には図示しないマイクロコンピュータ等から成って装置全体を制御する制御部が搭載されている。当該制御部は、粉塵センサと後述するガスセンサからの出力に応じて、ダスト大，ダスト小及び臭気成分の量を、少ない場合，中程度の場合，多い場合の３段階にそれぞれ判別する。
【００３４】
本体ケース１の前面上部には上記制御基板３３に接続された操作表示部３４が設けられており、図３に示すように、交換時期表示灯３５と、後述するフィルタ浄化モード時に表示されるフィルタ浄化モード表示灯３６と、タイマ表示灯３７と、汚れ状態表示灯３８と、運転モード表示灯３９と、図示しないリモコンからの信号を受信するリモコン受信部４０と、モード選択スイッチ４１等が設けられている。また、この操作表示部３４の内側には図示しないガスセンサが設けられている。
【００３５】
交換時期表示灯３５は、累計の運転時間が所定値に達すると点滅し、この点滅により集塵フィルタ２０や脱臭フィルタ２１等の交換時期を使用者に知らせる。
【００３６】
タイマ表示灯３７は、リモコンからの信号により設定された時間（ここでは１時間，２時間及び８時間の３種類）を３段階の表示領域で点灯して表示すると共に、運転停止までの時間に応じて段階的に消灯し、使用者に運転停止までの時間を認識させる。
【００３７】
汚れ状態表示灯３８は、本体ケース１内に吸い込まれた空気の汚れ状態を粉塵センサからの出力に応じて表示するダスト大表示灯４２及びダスト小表示灯４３と、ガスセンサからの出力に応じて表示される臭い表示灯４４とで構成されている。
【００３８】
ダスト大表示灯４２は粉塵センサで検知されたダスト大の量に応じて制御部にて制御され、少ない場合は緑、中程度の場合は黄色、多い場合は赤く点灯される。また、ダスト小表示灯４３はダスト小の量に応じて制御部にて制御され、少ない場合は緑、中程度の場合は黄色、多い場合は赤く点灯される。
【００３９】
一方、臭い表示灯４４はガスセンサで検知された臭い成分の量に応じて制御部にて制御され、少ない場合は緑、中程度の場合は黄色、多い場合は赤く点灯される。
【００４０】
これらダスト大表示灯４２，ダスト小表示灯４３及び臭い表示灯４４の表示にて使用者に部屋の汚れ状態を認識させる。
【００４１】
運転モード表示灯３９は、自動モードを表示する自動表示灯４５と、風量が微弱，弱，中，強，特強の順で段階的に表示領域が広くなって各風量を識別可能に表示する風量表示灯４６と、ターボモードを表示するターボ表示灯４７と、花粉モードを表示する花粉表示灯４８とから構成される。風量表示灯４６は微弱モード，弱モード，中モード，強モード，特強モードで設定される風量によって各モードを認識できるようになっている。
【００４２】
モード選択スイッチ４１は、押す毎に、自動モード，微弱モード，弱モード，中モード，強モード，特強モード，ターボモード，花粉モード，運転停止とが順次切り替えられるようになっている。
【００４３】
自動モードでは、粉塵センサやガスセンサで検知された出力に基づいて制御部によって送風機２４による風量が自動的に調整される。具体的には、粉塵センサで検知されたダスト大の量とダスト小の量及びガスセンサにて検知された臭気成分の量のうちの全てが少ない場合は微弱の風量に設定され、いずれかが中程度の場合で他が少ない場合は弱の風量に設定され、いずれかが多い場合は中の風量に設定される。
【００４４】
微弱モード，弱モード，中モード，強モード及び特強モードでは、粉塵センサやガスセンサからの出力に関係なく、微弱モード，弱モード，中モード，強モード，特強モードの順に風量が多くなるようにそれぞれ風量が設定されて運転される。
【００４５】
ターボモードにおいては、所定時間（ここでは３分）特強の風量で運転した後、所定時間（ここでは３分）強の風量で運転して停止される。このモードを行うことで、部屋が多くの塵埃や臭気成分で汚れた状態であっても、塵埃や臭気成分を急速に除去して迅速に所定の量以下の状態にすることができる。
【００４６】
花粉モードでは、ダスト大の量によって設定される風量が通常の風量より一段階多くなる。具体的には、ダスト大が少ない場合は弱、中程度の場合は中、多い場合は強の風量に設定される。そして、自動運転モード時と同様に、ダスト大の量に応じた風量と、ダスト小の量に応じた風量と、臭い成分の量に応じた風量のうち、最も多い風量でファン２６が駆動される。この花粉モードの運転を花粉が多く浮遊していると思われる時期に行うことで、通常の風量より多くして気になる花粉を迅速に除去することができる。
【００４７】
次に、上記のように構成された本実施形態の空気清浄機の動作について説明する。
【００４８】
モード選択スイッチ４１又はリモコンにより自動モード等が選択されると、送風機２４のファン２６が選択されたモードに応じた風量にて駆動される。
【００４９】
ファン２６が駆動されると、左右の側方吸気口８からは変向部９にて案内されながら本体ケース１内のプレフィルタ１９の風上側に空気が吸い込まれる。
【００５０】
また、下部吸気口７からは床面近傍の空気が脚部１３の傾斜面１４に案内されてスムーズにプレフィルタ１９の風上側に吸い込まれる。
【００５１】
また、化粧板４の周縁の吸気口５からも本体ケース１内のプレフィルタ１９の風上側に空気が吸い込まれる。特に、下側の吸気口５からは膨出部６に案内されてスムーズに空気が取り入れられる。
【００５２】
このようにして、プレフィルタ１９の風上側に流入した空気はプレフィルタ１９を通過して粗塵が除去され、集塵フィルタ２０を通過してプレフィルタ１９を通過した塵埃が除去され、脱臭フィルタ２１を通過して臭気成分が除去される。そして、塵埃や臭気成分を除去して浄化された空気は仕切板１７の通風孔１７ａからファンケーシング１６内に流入し、ファンケーシング１６に案内されて排気口１５から吹き出される。これにより、空気清浄機が設置された部屋の空気が浄化される。
【００５３】
そして、この運転中、運転累積時間が制御部にてカウントされ、所定時間（ここでは２４時間）毎に累積時間が初期値である０に設定される。この累積時間が０になった場合には、制御部にてフィルタ浄化モードに設定される。
【００５４】
フィルタ浄化モードに設定されると、その表示部３６が点灯すると共に、選択された運転モードに関係なく、最も風量が少ない微弱でファン２６が駆動されると共に、オゾン発生装置２８が動作されて、その両側に間隔をおいて配置されたオゾン発生電極２９，２９にマイナスの高電圧が印加されて放電し、マイナスイオンと共にオゾンが発生する。
【００５５】
発生したオゾンは、オゾン発生電極２９，２９からその対極であるグランド電極３１に向けた電気的特性とオゾンは空気より重いことによる自重との相乗作用によって、図１や図２の矢印で示すように上から下へとプレフィルタ１９の風上側の広範囲に効率良く拡散して、プレフィルタ１９，集塵フィルタ２０，脱臭フィルタ２１を通過する。また、本実施形態においては、間隔をおいて２つのオゾン発生電極２９，２９を配置すると共に、これらに対向して対極となる横長のグランド電極３１を配置したことにより、幅方向にもより広範囲にオゾンを拡散することができる。
【００５６】
前記オゾンは短時間のうちに自然に分解して活性酸素等が発生し、この活性酸素等による酸化作用によってカビを含む雑菌を殺菌したり、臭気成分を分解することができる。また、オゾン発生電極２９から発生するマイナスイオンにも殺菌効果がある。
【００５７】
従って、汚れた空気が通過することでプレフィルタ１９，集塵フィルタ２０及び脱臭フィルタ２１に雑菌が付着したり、臭気成分が吸着したりしても、上述の如く、オゾンをプレフィルタ１９の上流側で拡散させることで、各フィルタ１９〜２１に付着した雑菌を広範囲にわたって殺菌して雑菌の増殖を抑制できると共に、吸着された臭気成分を広範囲にわたって分解することができる。
【００５８】
上記オゾン発生装置２８は所定時間（ここでは６分）動作した後、所定時間（ここでは６分）停止するという動作を繰り返す。このように、オゾン発生装置２８を連続的に動作させるのではなく、動作と停止を繰り返すことで、オゾンが充分に分解されるのを待って再度オゾンを発生させることができ、過剰なオゾンを発生させることがない。
【００５９】
更に、ファン２６を最も風量が少ない微弱で駆動するようにしたことで、排気口１５から吹き出されるまでにオゾンが充分に分解されるようになる。従って、本体ケース１外に有害なオゾンが漏洩するのを防止できる。
【００６０】
この動作と停止の繰り返しを行って所定時間（ここでは１時間）経過すると、プレフィルタ１９，集塵フィルタ２０及び脱臭フィルタ２１等に付着した雑菌や臭気成分の除去が充分に行われたと判断し、フィルタ浄化モードの運転を停止する。そして、モード選択スイッチ４１又はリモコンで選択した運転モードでの運転が再開される。その後も、運転累積時間が所定時間（２４時間）に達すると、再び上記のフィルタ浄化モードでの運転が行われる。
【００６１】
このように、所定時間毎にプレフィルタ１９，集塵フィルタ２０及び脱臭フィルタ２１を浄化する運転を行うことで、プレフィルタ１９，集塵フィルタ２０及び脱臭フィルタ２１での雑菌の増殖を抑制できると共に臭気成分の除去を行うことができるので、長期間運転を行っても増殖した雑菌が排気口１５から排出されることがなく使用できると共に、排気される風に乗って臭気成分が排出されることがなく、快適に使用できる。また、フィルタ１９〜２１の交換や掃除等のメンテナンス時に、フィルタ１９〜２１から増殖した雑菌が飛散することがなく、衛生的に作業を行うことができる。
【００６２】
なお、上記実施形態においては、フィルタとしてプレフィルタ１９と集塵フィルタ２０と脱臭フィルタ２１の３種のフィルタを設けた場合を示したが、これらのうちの１つ又は２つが設けられていても良い。
【００６３】
また、上記実施形態では、オゾン発生電極２９をプレフィルタ１９の風上の上端側に配置すると共に、対極となるグランド電極３１をプレフィルタ１９の下端側に配置したが、プレフィルタ１９の風上の上部一側にオゾン発生電極２９を横向きに設けると共に、これと対向する他側に対極となるグランド電極３１を設けるようにしても、発生するオゾンは電気的特性によってプレフィルタ１９の上部横方向に拡散すると共に、オゾンは空気より重いことから横方向に拡散したオゾンを自重でプレフィルタ１９の下方に拡散させることができる。
【００６４】
また、上記実施形態では、オゾン発生電極２９にオゾンが発生しやすいマイナスの高電圧を印加したが、マイナスとプラスの高電圧をパルス状に交互に印加するようにしても、オゾンを効率良く発生することができる。
【００６５】
【発明の効果】
以上のように本願発明によれば、フィルタの風上の上部側にオゾン発生装置のオゾン発生電極を設けると共に、これと対向する他側に対極を設けたことにより、別途拡散手段を設けることなく、比較的簡単な構造で、発生したオゾンをオゾン発生電極からその対極に向けた電気的特性とオゾンは空気より重いことによる自重との作用によって、フィルタ面に広範囲に拡散させて、フィルタに付着した雑菌が増殖するのを抑制することができる。このように、フィルタに付着した雑菌の増殖を抑制できるので、排気口から雑菌が排出されたり、臭いが排出されることがなく、快適に使用できる。
【００６６】
好ましくは、前記オゾン発生電極を前記フィルタの上端側に配置すると共に、前記対極をフィルタの下端側に配置することにより、オゾン発生電極からその対極に向けた電気的特性とオゾンは空気より重いことによる自重との相乗作用によって、発生したオゾンを上から下へとフィルタの風上側の広範囲に効率良く拡散することができる。
【００６７】
また、前記オゾン発生電極は前記対極に向けた針状電極から成るものであるから、より安定して対極方向に放電させることができる。
【００６８】
また、前記オゾン発生電極を間隔をおいて複数配置すると共に、これらに対向して前記対極を配置したことにより、より広範囲にオゾンを拡散することができる。
【００６９】
また、前記フィルタとして、風上側からプレフィルタと集塵フィルタと脱臭フィルタを配置し、前記オゾン発生電極とその対極を前記プレフィルタの風上側に配置したことにより、各フィルタに付着した雑菌を広範囲にわたって殺菌して雑菌の増殖を抑制できると共に、吸着された臭気成分を広範囲にわたって分解することができる。
【００７０】
さらに、前記オゾン発生装置を所定時間毎に動作させることにより、オゾンが分解されるのを待って再度オゾンを発生させることができ、過剰なオゾンを発生させることがなくなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本願発明の一実施形態に係る空気清浄機を側面側から見た縦断面図。
【図２】同じく、前カバーを取り外して見た正面図。
【図３】同じく、正面図。
【図４】同じく、側面図。
【図５】同じく、平面図。
【符号の説明】
１ 本体ケース
２ 後ケース
３ 前カバー
４ 化粧板
５ 吸気口
７ 下部吸気口
８ 側方吸気口
１５ 排気口
１６ ファンケーシング
１７ 仕切板
１７ａ 通風孔
１８ 収納部
１９ プレフィルタ
２０ 集塵フィルタ
２１ 脱臭フィルタ
２４ 送風機
２５ モータ
２６ ファン
２８ オゾン発生装置
２９ オゾン発生電極
３１ グランド電極
３３ 制御基板
３４ 操作表示部
３５ 交換時期表示灯
３６ フィルタ浄化モード表示灯
３７ タイマ表示灯
３８ 汚れ状態表示灯
３９ 運転モード表示灯
４０ リモコン受信部
４１ モード選択スイッチ

Claims (6)

1. 本体ケース内に吸い込んだ空気をフィルタで浄化して本体ケース外に吹き出す空気清浄機において、
   前記フィルタの風上の上部側にオゾン発生装置のオゾン発生電極を設けると共に、これと対向する他側に対極を設けたことを特徴とする空気清浄機。
2. 前記オゾン発生電極を前記フィルタの上端側に配置すると共に、前記対極をフィルタの下端側に配置したことを特徴とする請求項１記載の空気清浄機。
3. 前記オゾン発生電極は前記対極に向けた針状電極から成ることを特徴とする請求項１又は請求項２記載の空気清浄機。
4. 前記オゾン発生電極を間隔をおいて複数配置すると共に、これらに対向して前記対極を配置したことを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の空気清浄機。
5. 前記フィルタとして、風上側からプレフィルタと集塵フィルタと脱臭フィルタを配置し、前記オゾン発生電極とその対極を前記プレフィルタの風上側に配置したことを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の空気清浄機。
6. 前記オゾン発生装置を所定時間毎に動作させることを特徴とする請求項１ないし請求項５のいずれかに記載の空気清浄機。

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