JP2005016841A - 空気清浄機 - Google Patents

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Ayako Kamiyama
亜矢子 神山
Nobuhiro Hirai
順廣 平井
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Abstract

【課題】花粉や埃などの室内の塵や臭気を集中的に捕集しようとするときに十分な捕集効果が得られる空気清浄機を提供する。
【解決手段】空気清浄機101は、室内の空気を吸い込み清浄化して室内へ吹き出す空気清浄機であって、空気を吸い込んで吹き出す送風機と、室内の空気を吸い込むための吸い込み開口113〜116と、揺動パネル123と、制御装置とを備えている。開口116の開口面積は、可変である。揺動パネル123は、移動して開口116の面積を変える。制御装置は、スーパーハイパワーモードにおいて、開口116の面積の増加に合わせて送風機の出力を増やす。
【選択図】 図8

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、空気清浄機、特に、送風機を作動させて吸い込み開口から室内の空気を吸い込み、それを清浄化して室内へ吹き出す空気清浄機に関する。
【0002】
【従来の技術】
室内には、ハウスダストや花粉などの粉塵や、タバコやペットなどから生じる臭気が存在する。このような粉塵や臭気を取り除いて室内の空気を心地よいものにするため、近年、種々の空気清浄機が提案されている。
【0003】
特許文献1に開示されている空気清浄機では、タバコの煙や花粉などを急速に捕集しようとする場合に、送風機のモータ回転数を上げると風切り音が発生して騒音(運転音)に悩まされる恐れがあるとして、室内空気を急速に吸い込ませるために吸い込み開口の開口面積を略半分に絞って吸い込み速度を速くする技術を採用している。そして、このようにすれば、送風機のモータ回転数を上げるわけではないため、風切り音などの騒音は発生しないとしている。
【0004】
特許文献2に開示されている空気清浄機では、タバコの煙などのように局所から発生するものを吸引するための局所対応モードが用意されている。そして、通常のモードでは吸い込み開口をいわゆる全開状態とするのに対し、局所対応モードでは吸い込み開口を小開状態とする。これにより、局所対応モードでは、開口面積が小さくなった分だけ全開状態に比べて吸い込み速度が大きくなって、吸い込み開口の近傍の空気を急速に吸い込むことができるとしている。
【0005】
【特許文献1】
特開2000−146237号公報
【0006】
【特許文献2】
特開2002−323243号公報
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
上記のように、タバコの煙や花粉などを急速に捕集する目的で吸い込み開口の開口面積を小さくすることが提案されているが、本願発明の発明者が種々の検討を行ったところ、吸い込み開口の開口面積を小さくすることでは十分な効果が得られないことが多いということが判明した。
【0008】
本発明の課題は、花粉や埃などの室内の塵や臭気を集中的に捕集しようとするときに十分な捕集効果が得られる空気清浄機を提供することにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】
本願発明の発明者の検討により、モータ回転数を一定としたときに吸い込み開口の開口面積を小さくする場合には、吸い込みにおける圧力損失が大きくなってしまうので、風速は速くなっても室内を循環する風量が減ってしまうことが判明した。したがって、吸い込み開口の開口面積を小さくする場合には、循環風量が減少するため捕集できる室内の塵の量も減ってしまう。さらに、風速が速くなることで吸い込み開口のごく近傍にある塵については効果的に吸い込めても、風速が速ければ捕集フィルタを塵が通過してしまう確率も高くなり、室内全体で考えたときに塵を十分に捕集できているとは言えなくなる。特に、電気集塵技術を用いる場合には、風速が速ければ帯電処理が不十分となって塵の捕集が十分に行われない恐れが高い。
【0010】
このような検討の結果、本願発明の発明者は、以下のような各発明に想到している。
【0011】
請求項1に係る空気清浄機は、室内の空気を吸い込み清浄化して室内へ吹き出す空気清浄機であって、送風機と、吸い込み開口と、移動部材と、制御部とを備えている。送風機は、空気を吸い込んで吹き出すために配備されている。吸い込み開口は、室内の空気を吸い込むための開口であり、その開口面積が可変である。移動部材は、移動して吸い込み開口の面積を変える。この移動部材は、手動で動くものであってもよいし、駆動装置によって自動的に動かされるものであってもよい。制御部は、送風機の出力を増減させる。また、制御部は、風量増加制御を行う。この風量増加制御では、吸い込み開口の面積の増加に合わせて送風機の出力を増やす。
【0012】
ここでは、室内の花粉などの塵は、送風機の作動によって、空気清浄機の内部に吸い込まれて清浄化され、再び室内へと吹き出される。そして、制御部が風量増加制御を行うと、移動部材の移動により吸い込み開口の開口面積が大きくなり、且つ送風機の出力が大きくなって、室内から空気清浄機内に吸い込まれ吹き出される空気の風量が増加する。このように、吸い込み面積を増加させるとともに送風機の出力を上げて大幅に風量を増やすため、ここでは、サーキュレーション効果により空気清浄機で十分に塵や臭気を捕集できるようになる。
【0013】
なお、移動部材の移動により吸い込み開口の開口面積を大きくしたときに送風機の出力を上げているが、開口面積の増加により吸い込み開口における圧力損失が小さくなっているため、運転音が抑えられる。すなわち、吸い込み開口の開口面積を大きくすることによって、吸い込み開口の面積を増加させない場合に送風機を最大出力で作動させたときと同等あるいは同等以下の運転音で運転することが可能となる。
【0014】
また、送風機の出力が上がっても吸い込み開口の開口面積が大きくなっているため、風量は増加しても、風速はそれほど上がらない(あるいは下がる)。このため、風速増加制御によって空気清浄機による塵の捕集効率が下がるようなことも抑えられる。
【0015】
請求項2に係る空気清浄機は、請求項1に記載の空気清浄機であって、移動部材の移動を検知する検知部をさらに備えている。そして、制御部は、風量増加制御において、検知部の検知結果に基づき送風機の出力を増やす。
【0016】
ここでは、移動部材が移動して吸い込み開口の開口面積が大きくなったときには、それを検知部が検知して送風機の出力が増える。
【0017】
請求項3に係る空気清浄機は、請求項1に記載の空気清浄機であって、駆動装置をさらに備えている。駆動装置は、所定の制御信号に基づき移動部材を移動させて、吸い込み開口の面積を増やす。制御部は、風量増加制御において、制御信号あるいは駆動装置の作動に基づき送風機の出力を増やす。
【0018】
ここでは、駆動装置が移動部材を移動させて吸い込み開口の開口面積を大きくしたときには、それに基づき制御部が送風機の出力を増やしている。
【0019】
なお、駆動装置は、動力によって移動部材を移動させる装置であり、手動で移動部材を移動させるための機構ではない。
【0020】
請求項4に係る空気清浄機は、請求項1から3のいずれかに記載の空気清浄機であって、電気集塵部をさらに備えている。電気集塵部は、吸い込み開口から吸い込んだ空気に含まれる粒子を、帯電させてフィルタで捕集する。
【0021】
ここでは、空気清浄機が、電気集塵部を使って空気中の粒子を捕集する空気の清浄化を少なくとも行う。電気集塵部では、空気中の粒子を帯電させることで粒子がフィルタに引っ掛かりやすくする。しかし、風速が速いと、空気中の粒子を十分に帯電させることができず、電気集塵部のフィルタによる粒子の捕集効率が低下することが想定される。
【0022】
これに対し、本願発明では、送風機の出力が上がっても吸い込み開口の開口面積が大きくなるため、風量は増加しても、風速はそれほど上がらない(あるいは下がる)。このため、風速増加制御によって電気集塵部における空気中の粒子の捕集効率が下がることが抑えられる。一方、風量が増加するため、空気中の粒子を十分に捕集できるようになる。
【0023】
請求項5に係る空気清浄機は、請求項1から4のいずれかに記載の空気清浄機であって、吸い込み開口のうち面積が可変である可変部分は、正面側に設けられる。
【0024】
空気清浄機に対して使用者が操作等のアクセスを行うときには、通常は空気清浄機の正面側から空気清浄機に近づく。
【0025】
したがって、空気清浄機の正面側の空間では、操作者が立ち止まったり方向転換したりすることで、操作者の衣服に付いた花粉等の塵が舞ったり床の塵が舞ったりする可能性が高い。
【0026】
ここでは、そのような塵を、風量増加制御によって開口面積が拡がる吸い込み開口の正面側の可変部分から大量に吸い込むことができる。これにより、空気清浄機の正面側の空間という局所から効果的に塵を捕集することができる。
【0027】
なお、操作者が空気清浄機の正面にきて風量増加制御を指示したときに「衣服を叩いて下さい」といった音声出力を行って故意に塵を空気清浄機の前で舞い上がらせるように誘導することも望ましい。
【0028】
請求項6に係る空気清浄機は、請求項1から4のいずれかに記載の空気清浄機であって、吸い込み開口のうち面積が可変である可変部分は、下部に設けられる。
【0029】
室内の塵は、床に滞留することが多い。これに鑑み、ここでは、吸い込み開口のうち面積が可変する可変部分を空気清浄機の下部に設け、風量増加制御において風量が増えたときにサーキュレーション効果によって床の塵を多く開口から吸い込めるようにしている。これにより、室内の塵を十分に捕集することができるようになる。
【0030】
なお、吸い込み開口のうち面積が可変である可変部分は、空気清浄機の下部であれば、正面側に設けられていても側面側に設けられていてもよい。
【0031】
請求項7に係る空気清浄機は、請求項1から6のいずれかに記載の空気清浄機であって、制御部は、吸い込み開口の面積の増加に合わせた風量増加制御において、吸い込み開口の面積を増加させない場合の送風機の最高出力又はそれ以上の出力で、送風機を作動させる。
【0032】
ここでは、風量増加制御において吸い込み開口の面積を増加させない場合の送風機の最高出力で送風機を作動させても、吸い込み面積の増加により吸い込み時の圧力損失が小さくなるため、風量が増加しても運転音が抑えられる。また、風量増加制御において吸い込み開口の面積を増加させない場合の送風機の最高出力以上の出力で送風機を作動させても、吸い込み面積の増加により吸い込み時の圧力損失が小さくなるため、運転音をそれまでの最大運転音と同等のレベルに抑えることができる。
【0033】
請求項8に係る空気清浄機は、請求項1から7のいずれかに記載の空気清浄機であって、制御部は、吸い込み開口の面積の増加に合わせた風量増加制御において、吸い込み開口の面積が縮小すると送風機の出力を元に戻す。
【0034】
ここでは、吸い込み開口の面積が縮小したときに確実に送風機の出力が元に戻るため、吸い込み開口の面積が縮小して吸い込みの圧力損失が大きくなったにもかかわらず送風機の出力が高いままとなり運転音が大きくなったり過剰なエネルギー消費がかかってしまったりすることを防止できる。
【0035】
請求項9に係る空気清浄機は、請求項1から7のいずれかに記載の空気清浄機であって、制御部は、吸い込み開口の面積の増加に合わせた風量増加制御において、風量増加制御の開始から所定時間が経過すると送風機の出力を元に戻す。
【0036】
空気清浄機のユーザーは、大抵、常時自動運転を行っている。そして、常に空気清浄機を運転させているため、通常は室内がそれほど汚れておらず、空気清浄機が低運転音域で運転を行っている。これに対し、風量増加制御を行うと、風量の増加に伴い運転音(騒音)もある程度大きくなってしまうことが多い。したがって、風量増加制御を常時行っていると、室内の静寂を保てなくなることが考えられる。
【0037】
これに鑑み、ここでは、風量増加制御の開始から所定時間が経過すると送風機の出力を元に戻し、風量増加制御の解除を操作者が忘れた場合にも、運転音が大きい状態が長く継続することが防止されるようにしている。
【0038】
請求項10に係る空気清浄機は、請求項1から9のいずれかに記載の空気清浄機であって、移動部材は、正面側に設けられ、前後に移動することで吸い込み開口の面積を変える。
【0039】
通常、正面側から操作する必要があるため、空気清浄機は室内の適当な場所において、少なくとも正面側に大きな空間が確保される状態で載置される。一方、場合によっては、空気清浄機の背面側や側方には非常に小さな空間しか確保されないこともある。
【0040】
このような空気清浄機の使用態様の現状に基づき、ここでは、移動部材を正面側に設け、その移動部材を前後に移動させて吸い込み開口の開口面積を変えている。したがって、移動部材が室内の壁などの干渉物にぶつかって移動できなかったり、吸い込み開口の開口面積が大きくなっても風量が増えなかったりする不具合が発生することが少なくなっている。
【0041】
【発明の実施の形態】
[第1実施形態]
図1から図5に、本発明の第1実施形態に係る空気清浄機1を示す。空気清浄機1は、室内の空気を清浄に保ち室内の快適性を向上させるために、室内の床などに載置される。具体的には、空気清浄機1によって、室内空気に含まれる塵(ハウスダスト、ペットの毛、花粉、ダニの糞や死骸、カビ胞子など)や臭気(タバコの煙、雑菌、ウィルス、自動車などの排ガス、ペットの臭い、カビ臭、タバコの臭いなど)が除去される。
【0042】
<空気清浄機の構成>
空気清浄機1は、主として、本体ケーシング11と、正面パネル21と、蓋パネル22と、本体ケーシング11内の空気清浄機構と、送風機30と、制御装置50(図5参照)とから構成されている。本体ケーシング11内の空気清浄機構は、図4に示すように、プレフィルタ41と、プラズマイオン化装置42と、静電フィルタ43および酸化チタンフィルタ44から成る第1光触媒フィルタ48と、第2光触媒フィルタ45と、インバータランプ47と、第3光触媒フィルタ46とから構成されている。
【0043】
〔本体ケーシング〕
本体ケーシング11には、吹き出し口12と、上面吸い込み開口13と、側面吸い込み開口14とが形成されている。また、本体ケーシング11の正面側は大きく開口しており、その開口が正面パネル21によって覆われる。
【0044】
吹き出し口12は、本体ケーシング11の上面の背面寄りの部分に形成されている。吹き出し口12は、空気清浄機構により清浄した空気を上方に向けて吹き出すために設けられている開口である。上面吸い込み開口13および側面吸い込み開口14は、空気清浄機構によって清浄する室内空気を本体ケーシング11内に吸い込むための開口である。上面吸い込み開口13は、本体ケーシング11の上面の正面寄りの部分に形成されている。上面吸い込み開口13の横方向の長さは、正面パネル21の横方向の長さと略同一である。側面吸い込み開口14は、本体ケーシング11の左右の側面の正面寄りの部分にそれぞれ形成されている一対の開口である。
【0045】
〔正面パネルおよび蓋パネル〕
正面パネル21は、本体ケーシング11の正面開口を覆うように本体ケーシング11に装着される。この正面パネル21は、正面吸い込み孔21aを有する。正面吸い込み孔21aは、正面パネル21の略中央部に設けられ室内空気を本体ケーシング11内に吸い込むための開口であるが、正面視において蓋パネル22によって覆われて見えない状態となる(図1参照)。すなわち、正面視において蓋パネル22の面積は正面吸い込み孔21aの面積よりも大きい。但し、蓋パネル22と正面パネル21との間には常に前後方向(図2の左右方向)の隙間15が確保されており、この隙間15を通って室内空気が正面側から本体ケーシング11内へと吸い込まれることになる。すなわち、隙間15は、室内空気を本体ケーシング11内へと吸い込ませるための吸い込み開口となっている。吸い込み開口の役割を果たす隙間15の面積は、可変であり、下記のように蓋パネル22が移動することにより変化する。
【0046】
蓋パネル22は、図3に示すように、前後に延びる水平軸22aを有しており、その水平軸22aの背面寄りの部分には平歯車(ラック)22bが形成されている。この平歯車22bに噛み合うピニオンギア28が前後動モータ26(図5参照)によって回転することで、蓋パネル22は、前後に移動して、図2に示す状態から図6に示す状態へと移行したり、図6に示す状態から図2に示す状態へと移行したりする。前後動モータ26は、図示しない減速機構を介してピニオンギア28を回動させる。
【0047】
また、正面パネル21の下部には、図1に示すように、本体ケーシング11内に配備される表示LED65(図5参照)を正面から目視できるように複数の表示用小孔21bが形成されている。さらに、正面パネル21の下部には、ON/OFFなどを行うための操作ボタン25やスピーカ66(図5参照)からの音を出すための小孔21cが設けられている。
【0048】
〔空気清浄機構〕
空気清浄機構は、上述のように複数のフィルタなどから構成され、本体ケーシング11の内部に収められている。
【0049】
図4に示すように、一番正面側には、比較的大きな埃やペットの毛などを除去するためのプレフィルタ41が配置されている。ここでは、プレフィルタ41として、合成樹脂繊維などの防塵ネットを採用している。
【0050】
プレフィルタ41の後方には、プラズマイオン化装置42が配置されている。このプラズマイオン化装置42は、プレフィルタ41を通過してきた煙、粉塵、花粉、その他の汚れの粒子に強い電荷をかけて帯電させるものであり、後述するフィルタにおける粒子の捕集効率を高める。
【0051】
プラズマイオン化装置42の後方には、第1光触媒フィルタ48が配置されている。第1光触媒フィルタ48は、プラズマイオン化装置42で帯電させられた粒子を吸着するための静電フィルタ43と、光触媒作用を有する酸化チタンを含む酸化チタンフィルタ44とが積層されたものである。この第1光触媒フィルタ48は、複数回分の長さを巻き込んだロール状とされており、使用中の面が汚れた場合に引き出して汚れた部分をカットするような構成となっている。
【0052】
第1光触媒フィルタ48の後方には、酸化チタンを含有する材料で構成される第2光触媒フィルタ45および第3光触媒フィルタ46が配置されている。
【0053】
第2光触媒フィルタ45および第3光触媒フィルタ46の中間には、インバータランプ47が配置されている。このインバータランプ47は、第1光触媒フィルタ48、第2光触媒フィルタ45、および第3光触媒フィルタ46に紫外線を照射するものであり、各光触媒フィルタの光触媒作用を活性化させる。
【0054】
〔送風機〕
本体ケーシング11内の空気清浄機構の後方空間には、図4に示すように、送風機30が配備される。送風機30は、主として、ファンモータ31と、ファンモータ31によって回転駆動される遠心ファン32とから構成されている。ファンモータ31は、インバータ回路により周波数制御されるインバータモータである。
【0055】
〔制御装置〕
制御装置50は、CPU51、プログラムや各種パラメータが格納されるROM52、処理中の変数などを一時的に格納するRAM53、タイマー54などから構成されており、各種センサ61,62,63や操作ボタン25、リモコン29などから信号を受信して送風機30のファンモータ31や蓋パネル22を動かす前後動モータ26などの駆動を制御する。CPU51では、ROM52から読み出したプログラムを実行する。
【0056】
図5に示すように、制御装置50には、温度センサ61、湿度センサ62、ダストセンサ63などの各種センサ類が接続されており、各センサの検出信号が入力される。ダストセンサ63は、吸い込んだ空気中に光を照射し、空気中に含まれる煙、埃、花粉、その他の粒子といった塵によって乱射されて受光素子に到達した光量を検出して、塵の粒子濃度を測定することができる。
【0057】
さらに、制御装置50には、表示LED65やスピーカ66が接続されている。表示LED65は、運転モード、各種センサによるモニタ情報、タイマー情報、メンテナンス情報などを表示し、使用者などが正面側から正面パネル21の表示用小孔21bを介して目視できるようになっている。スピーカ66は、正面パネル21の小孔21cの裏側に配置されており、使用者に対して音声でメッセージを伝える。
【0058】
<空気清浄機の動作>
この空気清浄機1では、使用者が操作ボタン25やリモコン29から設定を行うことにより、あるいは各種センサの検出結果などに応じて自動的に、運転モードが切り替わる。制御装置50のCPU51が実行するプログラムでは、しずかモード91、弱モード92、標準モード93、強モード94、パワーモード95、スーパーハイパワーモード96の6つのモードを行うことができる。しずかモード91では吸い込んで吹き出す風量が0.9m/分、弱モード92では風量が2.1m/分、標準モード93では風量が3.5m/分、強モード94では風量が4.5m/分、パワーモード95では風量が6.5m/分、スーパーハイパワーモード96では風量が8.0m/分である。なお、スーパーハイパワーモード96は、風量が突出していることからもわかるように運転音が大きくなるため、各種センサの検出結果などに応じて自動的に切り替わることはなく、使用者が操作ボタン25やリモコン29から設定を行ったときにだけ実行される。但し、後述するようにスーパーハイパワーモード96では吸い込み開口の面積を増やして風量を確保するため、パワーモード95の運転音とスーパーハイパワーモード96の運転音とは概ね同じとなる。
【0059】
制御装置50は、しずかモード91、弱モード92、標準モード93、強モード94、パワーモード95と風量が多いモードになるに従って、送風機30の出力を上昇させる。但し、これらの5つのモードにおいては、前後動モータ26は作動させず、蓋パネル22の前後位置は図2に示す基本状態のままである。これらの各モードが実行されると、図1の矢印F1で示すように側面吸い込み開口14から、図1および図2の矢印F2で示すように上面吸い込み開口13から、図1および図2の矢印F3で示すように蓋パネル22と正面パネル21との間の隙間15および正面吸い込み孔21aから、それぞれ室内空気が本体ケーシング11内に吸い込まれ、吹き出し口12から上方に向けて図1および図2の矢印F9で示すように清浄化された空気が吹き出される。
【0060】
そして、制御装置50は、操作ボタン25やリモコン29からの制御信号を受けてスーパーハイパワーモード96を実行するときには、パワーモード95のときよりも更に送風機30の出力を上昇させるとともに、前後動モータ26を作動させて、蓋パネル22の前後位置を図6に示す開口面積増加状態に移行させる。この開口面積増加状態になると、室内空気を本体ケーシング11内へと吸い込ませるための吸い込み開口である蓋パネル22と正面パネル21と間の前後方向の隙間15が拡がり、このように正面側の吸い込み開口が拡がることで、空気清浄機1の正面側から本体ケーシング11内に吸い込まれる室内空気の量が大幅に増加する。
【0061】
また、制御装置50は、正面パネル21下部の操作ボタン25からの制御信号を受けてスーパーハイパワーモード96を実行するときには、スピーカ66から「衣服を叩いて花粉などの埃を払い落として下さい」というメッセージを音声出力させる。
【0062】
このようなスーパーハイパワーモード96は、操作ボタン25やリモコン29からの制御信号を受けて、あるいは、タイマー54により一定時間(例えば5分〜10分)の経過を確認して自動的に、終了する。したがって、少なくともスーパーハイパワーモード96の開始から一定時間が経過すれば、送風機30の出力が下がる。スーパーハイパワーモード96の終了後は、それまでのモードに戻る。
【0063】
<空気清浄機の特徴>
(1)
上述の特許文献1(特開2000−146237号公報)や特許文献2(特開2002−323243号公報)の空気清浄機では、吸い込み開口の開口面積を小さくすることにより、吸い込みにおける圧力損失が大きくなる。すると、風速は速くなっても室内を循環する風量が減ってしまい、捕集できる室内の塵の量も減ってしまう。さらに、風速が速くなることで吸い込み開口のごく近傍にある塵については効果的に吸い込めても、風速が速ければ塵がフィルタを通過してしまう確率も高くなり、室内全体で考えたときに塵を十分に捕集できているとは言えない。
【0064】
これに対し、空気清浄機1では、制御装置50がスーパーハイパワーモード96を実行すると、蓋パネル22の移動により吸い込み開口(蓋パネル22と正面パネル21と間の前後方向の隙間15)の開口面積が大きくなり、且つ送風機30の出力が大きくなって、室内から空気清浄機1の本体ケーシング11内に吸い込まれ吹き出される空気の風量が増加する。このように、吸い込み面積を増加させるとともに送風機30の出力を上げて大幅に風量を増やすため、ここでは、サーキュレーション効果によって空気清浄機1が十分に塵や臭気を捕集できるようになっている。
【0065】
(2)
空気清浄機1のスーパーハイパワーモード96では、前後動モータ26を作動させて蓋パネル22の前後位置を図6に示す開口面積増加状態に移行させたとき、それに基づき制御装置50が送風機30の出力を増やしている。
【0066】
(3)
空気清浄機1では、プラズマイオン化装置42で空気中の塵の粒子を帯電し、それを静電フィルタ43で吸着して捕集する。このような電気集塵を利用した空気清浄機1においては、本体ケーシング11内を流れる空気の風速が速いと、空気中の粒子を十分に帯電させることができず、静電フィルタ43による粒子の捕集効率が低下してしまう。
【0067】
しかしながら、空気清浄機1のスーパーハイパワーモード96では、送風機30の出力が上がっても、それと同時に吸い込み開口(蓋パネル22と正面パネル21と間の前後方向の隙間15)が拡がるため、風量は増加しても風速はそれほど上がらない。このため、スーパーハイパワーモード96の実行によって静電フィルタ43の粒子の捕集効率が下がることが抑えられている。一方、風量が増加するため、十分に室内空気中の粒子(塵)を捕集できるようになる。
【0068】
(4)
空気清浄機1に対して使用者が操作ボタン25へのアクセスを行うときには、正面側から空気清浄機1に近づくのが普通である。
【0069】
したがって、空気清浄機1の正面側の空間では、使用者が立ち止まったり方向転換したりすることで、使用者の衣服に付いた花粉等の塵が舞ったり床の塵が舞い上がったりする可能性が高い。
【0070】
この空気清浄機1では、そのような塵を、スーパーハイパワーモード96によって拡がる蓋パネル22と正面パネル21と間の前後方向の隙間15(吸い込み開口)から大量に本体ケーシング11内に吸い込むことができるようになっている。このため、スーパーハイパワーモード96を実行させたときに、サーキュレーション効果によって室内全体の空気中の塵を多く捕集できるとともに、空気清浄機1の正面側の空間という局所から効果的に塵を捕集することができる。
【0071】
さらに、この空気清浄機1では、操作ボタン25からの制御信号を受けてスーパーハイパワーモード96を実行するときには、スピーカ66から「衣服を叩いて花粉などの埃を払い落として下さい」というメッセージを音声出力する。これにより、使用者が故意に空気清浄機1の前で塵を舞い上がらせるような動作をすることが期待でき、それらの塵をスーパーハイパワーモード96において拡がった蓋パネル22と正面パネル21と間の前後方向の隙間15から吸い込んで捕集することができる。
【0072】
(5)
空気清浄機1は、普通、正面側から操作する必要があるため、室内の適当な場所に、少なくとも正面側に大きな空間が確保される状態で載置される。一方、場合によっては、空気清浄機1の背面側や側方には非常に小さな空間しか確保されないこともある。
【0073】
このような空気清浄機1の使用態様の現状に基づき、ここでは、蓋パネル22を正面側に設け、その蓋パネル22を前後に移動させて吸い込み開口(蓋パネル22と正面パネル21と間の前後方向の隙間15)の開口面積を変えている。したがって、蓋パネル22が室内の壁などの干渉物にぶつかって移動できなかったり、吸い込み開口の開口面積が大きくなっても風量が増えなかったりする不具合が発生することが殆どない。
【0074】
(6)
スーパーハイパワーモード96を実行すると、風量の増加に伴い運転音もある程度大きくなってしまう。したがって、スーパーハイパワーモード96を常時実行していると、室内の静寂を保てなくなるというデメリットが存在する。
【0075】
これに鑑み、空気清浄機1の制御装置50は、少なくともスーパーハイパワーモード96の開始から一定時間が経過すれば、スーパーハイパワーモード96を終了させて、送風機30の出力を下げる。これにより、スーパーハイパワーモード96の解除を使用者が忘れた場合にも、運転音が大きい状態が長く継続してしまうことが回避される。
【0076】
<第1実施形態の変形例>
上記第1実施形態では、操作ボタン25やリモコン29からの制御信号を受けてスーパーハイパワーモード96を実行するときに、制御装置50は、制御信号に基づいて送風機30の出力を上昇させるとともに、前後動モータ26を作動させて蓋パネル22の前後位置を図6に示す開口面積増加状態に移行させている。これに代えて、制御装置50が、制御信号に基づいて前後動モータ26を作動させて蓋パネル22の前後位置を図6に示す開口面積増加状態に移行させるとともに、近接スイッチ等のセンサによって実際に蓋パネル22の前後位置が図6に示す開口面積増加状態に移行したことを確認した後に送風機30の出力を上昇させるように制御を行うことも考えられる。
【0077】
[第2実施形態]
図8から図9に、本発明の第2実施形態に係る空気清浄機101を示す。空気清浄機101は、室内の空気を清浄に保ち室内の快適性を向上させるために、室内の床面などに載置される。具体的には、空気清浄機101によって、室内空気に含まれる塵(ハウスダスト、ペットの毛、花粉、ダニの糞や死骸、カビ胞子など)や臭気(タバコの煙、雑菌、ウィルス、自動車などの排ガス、ペットの臭い、カビ臭、タバコの臭いなど)が除去される。
【0078】
<空気清浄機の構成>
空気清浄機101は、主として、本体ケーシング111と、正面パネル121と、蓋パネル122と、揺動パネル123と、本体ケーシング111内の空気清浄機構(図4参照)と、送風機30(図4参照)と、制御装置150(図9参照)とから構成されている。本体ケーシング111内の空気清浄機構は、第1実施形態のものと同様である。
【0079】
〔本体ケーシング〕
本体ケーシング111には、吹き出し口112と、上面吸い込み開口113と、側面吸い込み開口114とが形成されている。また、本体ケーシング111の正面側は大きく開口しており、その開口が正面パネル121によって覆われる。
【0080】
吹き出し口112は、本体ケーシング111の上面の背面寄りの部分に形成されている。吹き出し口112は、空気清浄機構により清浄した空気を上方に向けて吹き出すために設けられている開口である。上面吸い込み開口113および側面吸い込み開口114は、空気清浄機構によって清浄する室内空気を本体ケーシング111内に吸い込むための開口である。上面吸い込み開口113は、本体ケーシング11の上面の正面寄りの部分に形成されている。側面吸い込み開口114は、本体ケーシング111の左右の側面の正面寄りの部分にそれぞれ形成されている一対の開口である。
【0081】
〔正面パネル、蓋パネル、および揺動パネル〕
正面パネル121は、本体ケーシング111の正面開口の上部約3分の2を覆うように本体ケーシング111に装着される。この正面パネル121は、正面吸い込み孔121a(図7参照)を有する。正面吸い込み孔121aは、室内空気を本体ケーシング111内に吸い込むための開口である。正面吸い込み孔121aは、正面視において蓋パネル122によって概ね覆われている(図7参照)。蓋パネル122と正面パネル121との間には常に前後方向(図8の左右方向)の隙間115が確保されており、この隙間115を通って室内空気が正面から本体ケーシング111内へと吸い込まれる。
【0082】
揺動パネル123は、本体ケーシング111の正面開口の下部約3分の1を覆うように本体ケーシング111に揺動可能に支持される。揺動パネル123は、マグネットラッチ式であり、上端の軸123aが正面視の左右(図7の左右)両方において本体ケーシング111にピン支持されており、下部を手や足で押すことでマグネットによる保持が解除され、図示しないバネなどの力によって軸123aを中心に手前に旋回して図10に示す開いた状態となる。この開いた状態においては、正面視の左右両方に設けられるスライド部材123bが揺動パネル123のぐらつきを抑える。揺動パネル123が開いた状態において、揺動パネル123の下部を本体ケーシング111に当たるまで手や足で押し込むと、再びマグネットにより揺動パネル123が閉まった状態(図7および図8の実線で示す状態)に戻る。
【0083】
このように、揺動パネル123は、図7および図8の実線で示すように閉じている基本状態と、図10に示すように開いている状態とが切り替わるパネルであり、開いた状態において本体ケーシング111から離れて本体ケーシング111との間に開口116を出現させる。この揺動パネル123が開いた状態においては、上面吸い込み開口113、側面吸い込み開口114、および隙間115に加えて、新たな開口116からも室内空気が本体ケーシング111内に吸い込まれるようになる。開口116から吸い込まれた空気は、本体ケーシング111の正面開口を通り、空気清浄機構へと流れる。
【0084】
また、正面パネル121の上部には、本体ケーシング111内に配備される表示LED65(図9参照)を正面から目視できるように複数の表示用小孔121bが形成されている。さらに、正面パネル121の上部には、ON/OFFなどを行うための操作ボタン125やスピーカ66(図9参照)からの音を出すための小孔121cが設けられている。
【0085】
〔空気清浄機構、送風機〕
空気清浄機構および送風機30については、第1実施形態のものと同じであるため説明を省略する。
【0086】
〔制御装置〕
制御装置150は、CPU51、プログラムや各種パラメータが格納されるROM52、処理中の変数などを一時的に格納するRAM53、タイマー54などから構成されており、各種センサ61,62,63や操作ボタン125、リモコン29などから信号を受信して送風機30のファンモータ31の動きを制御する。CPU51では、ROM52から読み出したプログラムを実行する。
【0087】
図9に示すように、制御装置150には、温度センサ61、湿度センサ62、ダストセンサ63、揺動パネル開閉センサ169などの各種センサ類が接続されており、各センサの検出信号が入力される。ダストセンサ63は、吸い込んだ空気中に光を照射し、空気中に含まれる煙、埃、花粉、その他の粒子といった塵によって乱射されて受光素子に到達した光量を検出して、塵の粒子濃度を測定することができる。揺動パネル開閉センサ169は、図7や図8においては図示を省略しているが、揺動パネル123が図8の実線で示すように閉まった状態であるか、それとも揺動パネル123が図10に示すように開いた状態であるかを検知するセンサである。揺動パネル開閉センサ169としては、例えば近接センサを使うことができる。
【0088】
さらに、制御装置150には、表示LED65やスピーカ66が接続されている。表示LED65は、運転モード、各種センサによるモニタ情報、タイマー情報、メンテナンス情報などを表示し、使用者などが正面側から正面パネル121の表示用小孔121bを介して目視できるようになっている。スピーカ66は、正面パネル121の小孔121cの裏側に配置されており、使用者に対して音声でメッセージを伝える。
【0089】
<空気清浄機の動作>
この空気清浄機101では、使用者が操作ボタン125やリモコン29から設定を行うことにより、あるいは各種センサの検出結果などに応じて自動的に、運転モード191〜195が切り替わる。制御装置150のCPU51が実行するプログラムでは、しずかモード191、弱モード192、標準モード193、強モード194、パワーモード195、スーパーハイパワーモード196の6つのモードを行うことができる。しずかモード191では吸い込んで吹き出す風量が0.9m/分、弱モード192では風量が2.1m/分、標準モード193では風量が3.5m/分、強モード194では風量が4.5m/分、パワーモード195では風量が6.5m/分、スーパーハイパワーモード196では風量が8.0m/分である。
【0090】
制御装置150は、しずかモード191、弱モード192、標準モード193、強モード194、パワーモード195と風量が多いモードになるに従って、送風機30の出力を上昇させる。但し、これらの4つのモードにおいては、揺動パネル123が閉じられて図8の実線で示す状態となっている。これらの各モードが実行されると、室内空気は、図7の矢印F1で示すように側面吸い込み開口114から、図7および図8の矢印F2で示すように上面吸い込み開口113から、図7および図8の矢印F3で示すように蓋パネル122と正面パネル121との間の隙間115および正面吸い込み孔121aから、それぞれ室内空気が本体ケーシング111内に吸い込まれ、吹き出し口112から上方に向けて図7および図8の矢印F9で示すように清浄化された空気が吹き出される。
【0091】
そして、制御装置150は、揺動パネル123の下部が押されて揺動パネル123が開いて図10に示す状態となると、それを揺動パネル開閉センサ169により検知して、スーパーハイパワーモード196を実行する。逆に言えば、操作ボタン125やリモコン29からスーパーハイパワーモード196を実行させることはできない。スーパーハイパワーモード196では、揺動パネル123が図10に示すように開いた状態となっており、新たに出現した揺動パネル123と本体ケーシング111との間の開口116からも室内空気が本体ケーシング111内に吸い込まれるようになることを受けて、パワーモード195のときよりも更に送風機30の出力を上昇させることにしている。新たに出現した開口116からも室内空気が本体ケーシング111内に吸い込まれるようになること、および送風機30の出力が上がることで、スーパーハイパワーモード196では、空気清浄機1の正面側(特に正面側下部空間)から本体ケーシング111内に大量の室内空気が吸い込まれるようになる。
【0092】
また、制御装置150は、スーパーハイパワーモード196の実行が揺動パネル123の下部が使用者により押されたことに起因するものであることに鑑みて、使用者が空気清浄機1の正面側に居ると仮定し、スピーカ66から「衣服を叩いて花粉などの埃を払い落として下さい」というメッセージを音声出力させる。
【0093】
このようなスーパーハイパワーモード196は、使用者によって揺動パネル123が手動で閉められたときに、あるいは、タイマー54により一定時間(例えば5分〜10分)の経過を確認して自動的に、終了する。すなわち、少なくともスーパーハイパワーモード196の開始から一定時間が経過すれば、送風機30の出力が下がる。スーパーハイパワーモード196の終了後は、それまでのモードに戻る。
【0094】
<空気清浄機の特徴>
以下、第1実施形態の空気清浄機1の特徴と重複しない第2実施形態の空気清浄機101の特徴について述べる。
【0095】
(1)
空気清浄機101では、使用者が手や足で揺動パネル123の下部を押して揺動パネル123を図10に示す開いた状態にすると、それが揺動パネル開閉センサ169により検知され、制御装置150がスーパーハイパワーモード196を実行して送風機30の出力を上昇させる。したがって、揺動パネル123が開くことで開口116が出現して吸い込み面積が大きくなったにもかかわらず送風機30の出力が増えず風量があまり増加しないという不具合がなくなっている。すなわち、揺動パネル123を開かない場合よりも確実に室内空気の循環量が増加し、サーキュレーション効果によって空気清浄機101が十分に塵を捕集できるようになっている。
【0096】
(2)
室内の塵は、床に滞留することが多い。これに鑑み、空気清浄機101では、スーパーハイパワーモード196により新たに出現する開口116が床FL(図10参照)の近くに位置するように設計を行っている。
【0097】
したがって、スーパーハイパワーモード196により風量を増やしたときに、サーキュレーション効果によって主として床FLに溜まっている塵が多く吸い込まれて捕集されるようになる。これにより、室内の塵を効果的に捕集することができるようになっている。
【0098】
(3)
空気清浄機101では、使用者によって揺動パネル123が手動で閉められたときに、それを揺動パネル開閉センサ169により検知して、制御装置150がスーパーハイパワーモード196を終了させて送風機30の出力を落とす。このように、揺動パネル123が閉められて開口116がなくなり(開口116による吸い込み開口面積が0になり)空気清浄機1の吸い込み開口の面積が縮小したときに、確実に送風機30の出力が元に戻るため、吸い込み開口の面積が縮小して吸い込みの圧力損失が大きくなったにもかかわらず送風機30の出力が高いままとなり運転音が大きくなったり過剰な電気代がかかったりするが防止できている。
【0099】
<第2実施形態の変形例>
(A)
上記第2実施形態では、揺動パネル123を正面に配置して新たな開口116が正面下部に出現するようにしているが、同様の揺動パネルを側面下部に設けることも考えられる。
【0100】
(B)
上記第2実施形態では、揺動パネル123を手動で開けたり閉めたりする構成としているが、これに代えて更にモータなどを組み込んで揺動パネル123が自動でも開閉するような構成とすることもできる。例えば、コンパクトディスクプレーヤーなどでよく用いられている機構を使い、手動でも開閉するとともにリモコン29からのスーパーハイパワーモード196の選択指令でも揺動パネル123が自動的に開閉するように設計を行うことが考えられる。
【0101】
【発明の効果】
請求項1に係る空気清浄機では、制御部が風量増加制御を行うと、移動部材の移動により吸い込み開口の開口面積が大きくなり、且つ送風機の出力が大きくなって、室内から空気清浄機内に吸い込まれ吹き出される空気の風量が増加する。このように、吸い込み面積を増加させるとともに送風機の出力を上げて大幅に風量を増やすため、ここでは、サーキュレーション効果により空気清浄機で十分に塵や臭気を捕集できるようになる。なお、移動部材の移動により吸い込み開口の開口面積を大きくしたときに送風機の出力を上げているが、開口面積の増加により吸い込み開口における圧力損失が小さくなっているため、送風機の出力を上げても運転音が抑えられる。また、送風機の出力が上がっても吸い込み開口の開口面積が大きくなっているため、風量は増加しても、風速はそれほど上がらず、風速増加制御によって空気清浄機による塵の捕集効率が下がるようなことも抑えられる。
【0102】
請求項2に係る空気清浄機では、移動部材が移動して吸い込み開口の開口面積が大きくなったときには、それを検知部が検知して送風機の出力が増える。
【0103】
請求項3に係る空気清浄機では、駆動装置が移動部材を移動させて吸い込み開口の開口面積を大きくしたときには、それに基づき制御部が送風機の出力を増やしている。
【0104】
請求項4に係る空気清浄機では、送風機の出力が上がっても吸い込み開口の開口面積が大きくなるため、風量は増加しても、風速はそれほど上がらない。このため、風速増加制御によって電気集塵部における空気中の粒子の捕集効率が下がることが抑えられる。一方、風量が増加するため、空気中の粒子を十分に捕集できるようになる。
【0105】
請求項5に係る空気清浄機では、空気清浄機の正面側の空間で、操作者が立ち止まったり方向転換したりすることで舞う塵を、風量増加制御によって開口面積が拡がる吸い込み開口の正面の可変部分から大量に吸い込むことができる。これにより、空気清浄機の正面側の空間という局所から効果的に塵を捕集することができる。
【0106】
請求項6に係る空気清浄機では、吸い込み開口のうち面積が可変する可変部分を空気清浄機の下部に設け、風量増加制御において風量が増えたときにサーキュレーション効果によって床の塵を多く吸い込み開口から吸い込めるようにしている。これにより、室内の塵を十分に捕集することができるようになる。
【0107】
請求項7に係る空気清浄機では、風量増加制御において吸い込み開口の面積を増加させない場合の送風機の最高出力で送風機を作動させても、吸い込み面積の増加により吸い込み時の圧力損失が小さくなるため、送風機の回転数が低下し、運転音が抑えられる。また、風量増加制御において吸い込み開口の面積を増加させない場合の送風機の最高出力以上の出力で送風機を作動させても、吸い込み面積の増加により吸い込み時の圧力損失が小さくなるため、運転音を吸い込み開口の面積を増加させないときの送風機の最大出力時と同等のレベルに抑えることができる。
【0108】
請求項8に係る空気清浄機では、吸い込み開口の面積が縮小したときに確実に送風機の出力が元に戻るため、吸い込み開口の面積が縮小して吸い込みの圧力損失が大きくなったにもかかわらず送風機の出力が高いままとなり運転音が大きくなったり過剰なエネルギー消費がかかってしまったりすることを防止できる。
【0109】
請求項9に係る空気清浄機では、風量増加制御の開始から所定時間が経過すると送風機の出力を元に戻すため、風量増加制御の解除を操作者が忘れた場合にも、運転音が大きい状態が長く継続することが防止できる。
【0110】
請求項10に係る空気清浄機では、移動部材を正面に設け、その移動部材を前後に移動させて吸い込み開口の開口面積を変えている。したがって、移動部材が室内の壁などの干渉物にぶつかって移動できなかったり、吸い込み開口の開口面積が大きくなっても風量が増えなかったりする不具合が発生することが少なくなる。
【図面の簡単な説明】
【図1】第1実施形態に係る空気清浄機の正面図。
【図2】空気清浄機の側面図。
【図3】空気清浄機の側面一部断面図。
【図4】空気清浄機構の分解斜視概略図。
【図5】空気清浄機の制御ブロック図。
【図6】空気清浄機の蓋パネルが開いた状態を示す側面図。
【図7】第2実施形態に係る空気清浄機の正面図。
【図8】空気清浄機の側面図。
【図9】空気清浄機の制御ブロック図。
【図10】空気清浄機の揺動パネルが開いた状態を示す側面図。
【符号の説明】
1 空気清浄機
13 上面吸い込み開口
14 側面吸い込み開口
15 蓋パネルと正面パネルとの前後方向の隙間(吸い込み開口)
22 蓋パネル(移動部材)
30 送風機
31 ファンモータ
42 プラズマイオン化装置(電気集塵部)
43 静電フィルタ(電気集塵部)
50 制御装置(制御部)
96 スーパーハイパワーモード
113 上面吸い込み開口
114 側面吸い込み開口
115 蓋パネルと正面パネルとの前後方向の隙間
116 本体ケーシングと揺動パネルとの間の開口(吸い込み開口)
123 揺動パネル(移動部材)
150 制御装置(制御部)
169 揺動パネル開閉センサ(検知部)
196 スーパーハイパワーモード

Claims (10)

  1. 室内の空気を吸い込み清浄化して室内へ吹き出す空気清浄機であって、
    空気を吸い込んで吹き出すための送風機(30)と、
    面積が可変である吸い込み開口(13〜15,113〜116)と、
    移動して前記吸い込み開口の面積を変える移動部材(22,123)と、
    前記送風機の出力を増減させる制御部(50,150)と、
    を備え、
    前記制御部は、前記吸い込み開口の面積の増加に合わせて前記送風機の出力を増やす風量増加制御(96,196)を行う、
    空気清浄機。
  2. 前記移動部材(123)の移動を検知する検知部(169)をさらに備え、
    前記制御部(150)は、前記風量増加制御(196)において、前記検知部の検知結果に基づき前記送風機の出力を増やす、
    請求項1に記載の空気清浄機。
  3. 所定の制御信号に基づき前記移動部材を移動させて前記吸い込み開口(15)の面積を増やす駆動装置(26)をさらに備え、
    前記制御部(50)は、前記風量増加制御(96)において、前記制御信号あるいは前記駆動装置の作動に基づき前記送風機の出力を増やす、
    請求項1に記載の空気清浄機。
  4. 前記吸い込み開口から吸い込んだ空気に含まれる粒子を帯電させてフィルタ(43)で捕集する電気集塵部(42,43)をさらに備えた、
    請求項1から3のいずれかに記載の空気清浄機。
  5. 前記吸い込み開口(13〜15)のうち面積が可変である可変部分(15)は、正面側に設けられる、
    請求項1から4のいずれかに記載の空気清浄機。
  6. 前記吸い込み開口(113〜116)のうち面積が可変である可変部分(116)は、下部に設けられる、
    請求項1から4のいずれかに記載の空気清浄機。
  7. 前記制御部は、前記風量増加制御において、前記吸い込み開口の面積を増加させない場合の前記送風機の最高出力又はそれ以上の出力で、前記送風機を作動させる、
    請求項1から6のいずれかに記載の空気清浄機。
  8. 前記制御部は、前記風量増加制御において、前記吸い込み開口の面積が縮小すると前記送風機の出力を元に戻す、
    請求項1から7のいずれかに記載の空気清浄機。
  9. 前記制御部は、前記風量増加制御において、前記風量増加制御の開始から所定時間が経過すると前記送風機の出力を元に戻す、
    請求項1から7のいずれかに記載の空気清浄機。
  10. 前記移動部材(22,123)は、正面側に設けられ、前後に移動することで前記吸い込み開口の面積を変える、
    請求項1から9のいずれかに記載の空気清浄機。
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