JP2006263494A - 空気清浄機 - Google Patents

Abstract

【課題】 空気中の粗塵をフィルターによらずに捕集でき、しかも、サイクロン装置のような騒音を伴うことのない空気清浄機を提供する。
【解決手段】 空気清浄機１の内部にはフィルターユニット２０が塵埃捕捉面を垂直にする形で配置され、その前面はフロントパネル１１で覆われている。フロントパネル１１とフィルターユニット２０の間の空間には、フィルターユニット２０に対し水平面内において傾斜をなす導風板４０Ｌ、４０Ｒが左右対称的に配置され、空間を通風路４２Ｌ、４２Ｒと粗塵集積部４３Ｌ、４３Ｒに区画している。通風路４２Ｌ、４２Ｒの幅広側は機外に連通する吸込口４４Ｌ、４４Ｒとなり、幅狭側には粗塵集積部４３Ｌ、４３Ｒに連通する急転回部４５Ｌ、４５Ｒが形成されている。急転回部４５Ｌ、４５Ｒで気流から粗塵Ｐが離脱し、粗塵集積部４３Ｌ、４３Ｒの下部のダストボックス４８に落下する。
【選択図】 図４

Description

本発明は室内空気から塵埃やタバコの煙などの汚染物質を除去する空気清浄機に関する。

現代生活において、家屋には、各所の開口部を通じ、花粉や煤塵など、健康に影響をもたらす種類の微粒子が侵入する。そのため、空気清浄機のニーズは年々高まる傾向を見せている。

空気清浄機は室内空気を循環させつつ、空気中に浮遊する塵埃や汚染物質をフィルターで捕集する。空気中に浮遊する物体にはその大きさにおいて様々なレベルのものがあり、大きなものから順に、段階的に捕集するのが通常の構成である。その中でも綿埃など「粗塵」と呼ばれるレベルのものは、ネット状の「プレフィルター」で捕集することが多かった。

空気清浄機を長期間使用していると、フィルターに粗塵が堆積し、悪臭が発生したり、通気抵抗の増加により塵埃捕集能力が低下したりする。このため、粗塵の堆積度合いを見計らってフィルターを清掃し、場合によってはフィルターを交換する必要があった。そこで、フィルター清掃の手間を少なくするため、粗塵の捕集をサイクロン装置で行おうという考えが生まれてきた。特許文献１にサイクロン装置を備えた空気清浄機の例を見ることができる。
特開２００２−３４９９１８号公報（第３頁−第４頁、図１−図３）

サイクロン装置において、塵埃捕集能力を追求しようと思えば、大量の空気を吸い込み、高速で旋回させる必要があり、騒音レベルが高まることを防げなかった。掃除機のように使用時間が限られているものであればまだしも、空気清浄機は長時間連続運転するものであり、騒音レベルの高さは商品として致命的である。本発明はこの点に鑑みなされたものであり、空気中の粗塵をフィルターによらずに捕集でき、しかも、サイクロン装置のような騒音を伴うことのない空気清浄機を提供することを目的とする。

（１）上記目的を達成するために本発明は、室内空気を循環させる送風機と、前記室内空気の循環気流中に配置され、垂直な塵埃捕捉面で空気中の塵埃を捕捉するフィルターユニットと、このフィルターユニットに室内空気を誘導する通風路とを備えた空気清浄機において、前記フィルターユニットと、その前面に配置されるフロントパネルとの間に、フィルターユニットに対し水平面内において傾斜をなす形で導風板を配置し、この導風板とフィルターユニットの間に形成される通風路を、導風板の一方の側縁の側では幅広に、他方の側縁の側では幅狭に形成して、幅広側は機外に連通する吸込口とし、幅狭側は導風板とフロントパネルとの間の粗塵集積部に連通する急転回部としたことを特徴としている。

この構成によると、吸込口から通風路に吸い込まれた気流は、通風路を水平方向に奥へと進みながら少しずつフィルターユニットに吸い込まれて行く。気流はフィルターユニットに吸い込まれるとき直角に向きを変えるが、気流に含まれる粗塵は、慣性により直進する。通風路の奥に達した気流は急転回部を通って粗塵集積部に入る。この時の気流の急転回により、粗塵が気流から離脱する。離脱した粗塵は重力により落下し、粗塵集積部の底に留まる。これにより、気流中の粗塵をフィルターユニットに吸着させることなく粗塵集積部に捕集することができる。サイクロン装置のように空気を旋回させ続けないので騒音レベルが低く、室内で連続使用する空気清浄機に適するものである。

（２）また本発明は、上記構成の空気清浄機において、前記導風板には、前記粗塵集積部に流入した空気を前記通風路に還流させる通気口が形成されていることを特徴としている。

この構成によると、通風路から粗塵集積部に至る空気の流れがスムーズになり、粗塵を効率良く粗塵集積部に取り込むことができる。

（３）また本発明は、上記構成の空気清浄機において、前記通気口が前記粗塵集積部の上部に形成されていることを特徴としている。

この構成によると、気流は粗塵集積部の底に集積された粗塵から離れた箇所を通り過ぎることになり、集積された粗塵が舞い上がって気流の中に戻ることがない。

（４）また本発明は、上記構成の空気清浄機において、前記通気口が前記吸込口に近い側に配置されていることを特徴としている。

この構成によると、粗塵集積部の中の空気は通風路の入口の部分に吸い出されるので、その空気の中に塵埃が含まれていても、その塵埃はフィルターユニットで捕集されるか、あるいは再度急転回部を通る時に気流から離脱することになり、塵埃を徹底的に捕集できる。

（５）また本発明は、上記構成の空気清浄機において、前記粗塵集積部の下部に、着脱可能なダストボックスが配置されていることを特徴としている。

この構成によると、ダストボックスを取り出すことにより、集積した粗塵を手を汚すことなく捨てることができる。

（６）また本発明は、上記構成の空気清浄機において、前記導風板が２枚、左右対称的に配置され、その間に左右の前記急転回部を区画する境界板が配置されていることを特徴としている。

この構成によると、気流は左右いずれの側から吸い込まれた場合でも、フィルターユニットの端から中央に向けて、すなわち送風機の吸引力が比較的弱く働く部位から強く働く部位に向けて誘導されることになり、通風路の奥まで確実に届く、安定した気流が形成される。

（７）また本発明は、上記構成の空気清浄機において、前記ダストボックスは、単独で左右の前記粗塵集積部をカバーするものであることを特徴としている。

この構成によると、粗塵集積部の数に比べてダストボックスの数を少なくし、粗塵廃棄の手間を軽減することができる。

（８）また本発明は、上記構成の空気清浄機において、前記粗塵集積部が上下方向に複数段にわたって設けられていることを特徴としている。

この構成によると、粗塵集積部１段当たりの粗塵落下距離を小さくして粗塵を早く粗塵集積部の底に届かせ、落下しきれないまま再び気流に運び去られてしまう粗塵の割合を少なくすることができる。

本発明によると、フィルターユニットとの前面に、フィルターユニットに対し水平面内において傾斜をなす形で配置された導風板により、一方では幅広、他方では幅狭となった通風路を形成し、幅広側は吸込口とし、幅狭側は導風板とフロントパネルとの間に形成された粗塵集積部に連通する急転回部とし、吸込口から吸い込んだ気流を少しずつフィルターユニットに吸い込ませつつ通風路の奥へと誘導し、通風路の奥で急転回させて粗塵集積部に入れ、その際気流から粗塵を離脱させるものであるから、気流中の粗塵をフィルターユニットに吸着させることなく粗塵集積部に捕集し、フィルターユニットの清掃や交換の頻度を低下させることができる。そしてこの粗塵分離メカニズムは、サイクロン装置ほど騒音レベルが高くなく、空気清浄機の商品価値を損なうものではない。

以下本発明の一実施形態を図１−図４に基づき説明する。図１は空気清浄機の正面図、図２は空気清浄機の上面図、図３は空気清浄機の部分断面正面図、図４は図３のＡ−Ａ断面図である。

空気清浄機１の外殻部分は、平らな箱を垂直に立てた形の本体１０と、本体１０の前面に着脱自在に取り付けられるフロントパネル１１を主たる構成要素とする。本体１０の正面側にはフィルターユニット収納凹所１２が形成され（図４参照）、その中に、脱臭フィルター２１と集塵フィルター２２を前後に重ねた構成のフィルターユニット２０が収納される。脱臭フィルター２１は活性炭などにより空気中の臭い成分を吸着し、集塵フィルター２２は空気中の細塵を濾過する。フィルターユニット２０は塵埃捕捉面が垂直になるように保持され、その状態で、フロントパネル１１によって前面を覆われている。

フィルターユニット収納凹所１２の背後にはフィルターユニット２０を通じて空気を吸引する送風機３０が設置されている。送風機３０は本体１０の内部に形成したファンケーシング３１と、ファンケーシング３１の内部に配置されたシロッコファン３２と、シロッコファン３２を回転させる電動機３３からなる。本体１０の上面にファンケーシング３１の吹出口３４が開口する。吹出口３４には格子状のグリル３５（図２参照）が設けられている。

フロントパネル１１とフィルターユニット２０の間の空間には、この空間を前後に仕切る形で導風板４０Ｌ、４０Ｒが配置される。フィルターユニット２０と導風板４０Ｌ、４０Ｒの間の空間は通風路となり、フロントパネル１１と導風板４０Ｌ、４０Ｒとの間の空間は粗塵集積部となる。図４に見られるように、この実施形態の場合、導風板４０Ｌ、４０Ｒは左右１対であるとともに互いに対称形状でもある。すなわち左側には導風板４０Ｌが配置され、右側には導風板４０Ｒが、左右対称的に配置される。導風板４０Ｌ、４０Ｒの間には、フロントパネル１１の裏面より、垂直な境界板４１が突き出す。境界板４１の先端はフィルターユニット２０に達し、これによりフロントパネル１１とフィルターユニット２０の間の空間は左右に仕切られる。

導風板４０Ｌは通風路４２Ｌと粗塵集積部４３Ｌを区画し、導風板４０Ｒは通風路４２Ｒと粗塵集積部４３Ｒを区画する。導風板４０Ｌ、４０Ｒはフィルターユニット２０に対し水平面内において傾斜をなす形で配置される。すなわち導風板４０Ｌに関して言えば、通風路４２Ｌの左端が幅広、右端が幅狭となる。導風板４０Ｒに関して言えば、通風路４２Ｒの右端が幅広、左端が幅狭となる。

通風路４２Ｌ、４２Ｒはいずれも、幅広側が機外に面するものであり、この箇所に、機外に連通する吸込口４４Ｌ、４４Ｒが設けられる。通風路４２Ｌ、４２Ｒの幅狭側はフィルターユニット２０の中央部に達するのであるが、この箇所において、導風板４０Ｌ、４０Ｒには粗塵集積部４３Ｌ、４３Ｒに連通する縦長のスリットが形成される。このスリットが急転回部４５Ｌ、４５Ｒを構成する。

導風板４０Ｌ、４０Ｒには、粗塵集積部４３Ｌ、４３Ｒに流入した空気を通風路４２Ｌ、４２Ｒに還流させる通気口４６Ｌ、４６Ｒが形成される。通気口４６Ｌ、４６Ｒは粗塵集積部４３Ｌ、４３Ｒの上部であって、吸込口４４Ｌ、４４Ｒに近い側に配置される。

粗塵集積部４３Ｌ、４３Ｒの下部には着脱自在なダストボックス４８が配置される。本実施形態の場合、粗塵集積部４３Ｌ、４３Ｒが上下２段に分けられた形で存在する。すなわち粗塵集積部４３Ｌ、４３Ｒの下にさらに１段、粗塵集積部４３Ｌ、４３Ｒが配置されている。フロントパネル１１の裏面に形成された水平仕切壁４７（図３参照）が上方の粗塵集積部４３Ｌ、４３Ｒと下方の粗塵集積部４３Ｌ、４３Ｒを分ける。粗塵集積部４３Ｌ、４３Ｒが上下２段に存在することに対応して、通風路４２Ｌ、４２Ｒ、吸込口４４Ｌ、４４Ｒ、急転回部４５Ｌ、４５Ｒ、及び通気口４６Ｌ、４６Ｒも上下２段に分けて設けられている。

ダストボックス４８は、左右の粗塵集積部４３Ｌ、４３Ｒを１個のダストボックス４８がカバーするように設けられている。言うまでもなく、ダストボックス４８も上下２段分が存在する。ダストボックス４８は粗塵集積部４３Ｌ、４３Ｒにフロントパネル１１の正面側から引き出しのように挿入されるものであり、上面が開口し、正面にはつまみ４９が設けられている。

空気清浄機１の動作は次の通りである。送風機３０を駆動するとフィルターユニット２０の背後に負圧が生じる。これにより、吸込口４４Ｌ、４４Ｒから吸い込まれ、フィルターユニット２０を通過して吹出口３４から吹き出される気流が形成される。吸込口４４Ｌ、４４Ｒから通風路４２Ｌ、４２Ｒに入った気流は、フィルターユニット２０に沿って水平に直線的に進みながら、少しずつフィルターユニット２０に吸い込まれて行く。気流はフィルターユニット２０に吸い込まれるとき直角に向きを変えるが、気流に含まれる粗塵Ｐは、慣性により直進する。通風路４２Ｌ、４２Ｒの奥に達した気流は急転回部４５Ｌ、４５Ｒを通って粗塵集積部４３Ｌ、４３Ｒに入る。この時の気流の急転回により、粗塵Ｐが気流から離脱する。離脱した粗塵Ｐは重力により落下し、ダストボックス４８に受け止められる。これにより、気流中の粗塵Ｐをフィルターユニット２０に吸着させることなくダストボックス４８に捕集することができる。

粗塵集積部４３Ｌ、４３Ｒに流入した空気は、通気口４６Ｌ、４６Ｒより通風路４２Ｌ、４２Ｒに還流する。このため通風路４２Ｌ、４２Ｒから粗塵集積部４３Ｌ、４３Ｒに至る空気の流れがスムーズになり、粗塵Ｐを効率良く粗塵集積部４３Ｌ、４３Ｒに取り込むことができる。通気口４６Ｌ、４６Ｒは粗塵集積部４３Ｌ、４３Ｒの上部に形成されているので、気流はダストボックス４８の底に集積された粗塵Ｐから離れた箇所を通り過ぎることになり、集積された粗塵Ｐが舞い上がって気流の中に戻ることがない。また通気口４６Ｌ、４６Ｒは吸込口４４Ｌ、４４Ｒに近い側に配置されているので、粗塵集積部４３Ｌ、４３Ｒの中の空気は通風路４２Ｌ、４２Ｒの入口の部分に吸い出される。従って、吸い出される空気の中に塵埃が含まれていても、その塵埃はフィルターユニット２０で捕集されるか、あるいは再度急転回部４５Ｌ、４５Ｒを通る時にで気流から離脱することになり、塵埃を徹底的に捕集できる。

本実施形態では、２枚の導風板４０Ｌ、４０Ｒを左右対称的に配置し、その間に突き出す境界板４１で左右の急転回部４５Ｌ、４５Ｒを区画する構成であるから、気流は左右いずれの側から吸い込まれた場合でも、フィルターユニット２０の端から中央に向けて、すなわち送風機３０の吸引力が比較的弱く働く部位から強く働く部位に向けて誘導されることになり、通風路４２Ｌ、４２Ｒの奥まで確実に届く、安定した気流が形成される。

さらに本実施形態では、粗塵集積部４３Ｌ、４３Ｒが上下方向に２段にわたって設けられているから、粗塵集積部１段当たりの粗塵Ｐの落下距離が小さくなり、粗塵Ｐは速やかにダストボックス４８に落下する。このため、落下しきれないまま再び気流に運び去られてしまう粗塵Ｐの割合を少なくすることができる。

粗塵Ｐを分離した気流はフィルターユニット２０を抜けて送風機３０に吸い込まれる。その過程で空気中の臭い成分は脱臭フィルター２１に吸着され、細塵は集塵フィルター２２に捕集される。フィルターユニット２０で清浄化された空気は吹出口３４から吹き出される。これにより室内には、吸込口４０から斜め下方向に吸い込まれ、吹出口３４から上向きに吹き出されるという、気流の循環が生じる。

空気清浄機１の運転を続けていると、ダストボックス４８に次第に粗塵Ｐが集積する。粗塵集積量が多くなったら空気清浄機１の運転を止め、ダストボックス４８を取り出して中の粗塵Ｐを捨てる。空になったダストボックス４８を空気清浄機１にセットし、運転を再開する。なおダストボックス４８は、粗塵集積量が一目で判るよう、少なくとも一部を透明材料で形成し、内部を透視できるようにしておくとよい。

ダストボックス４８は、単独で左右の粗塵集積部４３Ｌ、４３Ｒをカバーするものであるから、粗塵集積部の数に比べダストボックス４８の数が少なく、粗塵廃棄の手間が軽減される。

空気清浄機１は、気流を急転回させて粗塵Ｐを分離するという分離メカニズムにより、空気中の粗塵Ｐを捕集するのに十分な分離性能を得ることができる。サイクロン装置のように空気を旋回させ続けないので騒音レベルが低く、室内で連続使用する空気清浄機に適するものである。また粗塵Ｐの捕集はフロントパネル１１の背後で行われるものであり、フロントパネル１１は空気清浄機に通常設けられる部材なので機構的に無理がなく、デザイン的に違和感はない。

以上、本発明の実施形態につき説明したが、本発明の範囲はこれに限定されるものではなく、発明の主旨を逸脱しない範囲で種々の変更を加えて実施することができる。

本発明は室内空気を清浄化する空気清浄機、空気調和機、電気セラミックファンヒータ、石油ファンヒータなどに広く利用可能である。

空気清浄機の正面図 空気清浄機の上面図 空気清浄機の部分断面正面図 図３のＡ−Ａ断面図

符号の説明

１ 空気清浄機
１０ 本体部
１１ フロントパネル
２０ フィルターユニット
３０ 送風機
４０Ｌ、４０Ｒ 導風板
４１ 境界板
４２Ｌ、４２Ｒ 通風路
４３Ｌ、４３Ｒ 粗塵集積部
４４Ｌ、４４Ｒ 吸込口
４５Ｌ、４５Ｒ 急転回部
４６Ｌ、４６Ｒ 通気口
４８ ダストボックス

Claims (8)

1. 室内空気を循環させる送風機と、前記室内空気の循環気流中に配置され、垂直な塵埃捕捉面で空気中の塵埃を捕捉するフィルターユニットと、このフィルターユニットに室内空気を誘導する通風路とを備えた空気清浄機において、
   前記フィルターユニットと、その前面に配置されるフロントパネルとの間に、フィルターユニットに対し水平面内において傾斜をなす形で導風板を配置し、この導風板とフィルターユニットの間に形成される通風路を、導風板の一方の側縁の側では幅広に、他方の側縁の側では幅狭に形成して、幅広側は機外に連通する吸込口とし、幅狭側は導風板とフロントパネルとの間の粗塵集積部に連通する急転回部としたことを特徴とする空気清浄機。
2. 前記導風板には、前記粗塵集積部に流入した空気を前記通風路に還流させる通気口が形成されていることを特徴とする請求項１に記載の空気清浄機。
3. 前記通気口が前記粗塵集積部の上部に形成されていることを特徴とする請求項２に記載の空気清浄機。
4. 前記通気口が前記吸込口に近い側に配置されていることを特徴とする請求項２又は３に記載の空気清浄機。
5. 前記粗塵集積部の下部に、着脱可能なダストボックスが配置されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の空気清浄機。
6. 前記導風板が２枚、左右対称的に配置され、その間に左右の前記急転回部を区画する境界板が配置されていることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の空気清浄機。
7. 前記ダストボックスは、単独で左右の前記粗塵集積部をカバーするものであることを特徴とする請求項６に記載の空気清浄機。
8. 前記粗塵集積部が上下方向に複数段にわたって設けられていることを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載の空気清浄機。

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