JP2007007636A - 空気清浄機 - Google Patents

Abstract

【課題】集塵フィルタを分離することなく集塵フィルタの表面に付いたホコリを簡便で速かに除去できるようにした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、集塵フィルタと隣接して配置された振動部材と、該振動部材に鉛直及び水平方向にそれぞれ設置され、振動部材を様々な方向に振動させる第１及び第２振動モーターアセンブリと、を備える。各振動モーターアセンブリは、振動部材に固定されるケースと、ケース内に装着された振動モーターと、ケースを閉じるカバーと、を備える。振動モーターは、ケースの内部に設けられたシート部に固定される固定子と、固定子の内部に回転自在に配置される回転子と、偏心回転運動により振動を発生させるように回転子に連結される偏心軸と、からなる。
【選択図】図３

Description

本発明は、空気清浄機に係り、より詳細には、集塵フィルタに捕集されたホコリを簡便で速かに自動で除去できるように構成された空気清浄機に関する。

一般に、空気清浄機は、ハウジングの内部に、空気を浄化するためのフィルタと空気を強制送風するための送風ファンとが設置された構造を有し、送風ファンが作動すると、空気がフィルタを通過しながらホコリ、臭い、細菌などが除去された状態で再び室内空間に排出されるようにし、室内空間を快適に維持する。

かかる空気清浄機は、室内空間の適正な位置に設置可能なようにコンパクトな構造とする一方で、空気浄化能力を高めるように集塵性能、脱臭性能、及び／又は殺菌性能を有する多種多様なフィルタを備える必要がある。

集塵フィルタは、空気中のホコリまたは異物を除去するのに使われるもので、数多くの微細孔が形成された材料から作られる。これら微細孔を通って空気が流動すると、空気中のホコリ粒子や異物は集塵フィルタの表面に捕集され、これにより空気が清浄に浄化される。

このような集塵フィルタが装着された空気清浄機には、ケースの内部に集塵フィルタと送風ファンが設置され、集塵フィルタを通して空気からホコリを除去し、空気を浄化させるものがある（例えば、特許文献１参照）。
米国特許第５，７０２，５０７号明細書

しかしながら、上記のような従来の空気清浄機を一定期間使用すると、集塵フィルタの表面がホコリ粒子で覆われて塞がってしまい、送風量が大きく減少し、且つ、騒音が増加するため、周期的に集塵フィルタを取り外してホコリを除去しなければならないという不便さがあったし、しかも、このようなホコリ除去作業を周期的に行わないと集塵フィルタの短寿命化につながるという問題があった。

特に、上記のような従来の空気清浄機は、集塵フィルタの表面に生じる静電気力によってホコリ粒子が集塵フィルタからよく落ちず、ホコリ除去作業が非常に難しくなり、しかも、一部のホコリ粒子は集塵フィルタの表面にくっ付いて落ちなくなるため、集塵フィルタの集塵性能が劣化し、送風ファンの負荷が大きく増加してしまうという問題があった。

本発明は上記の問題点を解決するためのもので、その課題は、集塵フィルタを取り外すことなく集塵フィルタの表面についているホコリを簡便で速かに除去できるようにした空気清浄機を提供することである。

本発明の他の課題は、集塵フィルタの表面に静電気力が発生するのを防止することによって、ホコリが集塵フィルタから容易に落ちるようにした空気清浄機を提供することである。

上記課題を達成する本発明は、ハウジングと、前記ハウジング内に設置された集塵フィルタと、前記ハウジング内に設置された送風ファンと、前記集塵フィルタに隣接して配置された振動部材と、異なる方向に振動して前記集塵フィルタについているホコリを効率よく除去するように前記振動部材に装着された複数の振動モーターアセンブリと、を備えてなることを特徴とする空気清浄機とした。

前記複数の振動モーターアセンブリは、前記振動部材に鉛直及び水平方向にそれぞれ配置された第１及び第２振動モーターアセンブリからなる。

前記複数の振動モーターアセンブリのそれぞれは、前記振動部材に固定されるケースと、前記ケース内に装着された振動モーターと、前記ケースを閉じるカバーと、を備えてなる。

前記振動モーターは、前記ケースの内部に設けられたシート部に固定される固定子と、前記固定子の内部に回転自在に配置される回転子と、偏心回転運動により振動を発生させるように前記回転子に連結される偏心軸と、から構成される。

前記振動部材は格子構造を有し、前記ケースは、該振動部材の格子構造に固定される。

前記集塵フィルタは、前記ハウジング内においてその上端が下端に比べて前記ハウジングの前面に近接するように傾斜して設置され、前記振動部材は、前記ハウジング内において前記集塵フィルタの背面から所定距離離れて該集塵フィルタに略平行に配置される。

前記空気清浄機は、前記集塵フィルタの下部に配置され、前記振動部材の振動により前記集塵フィルタが震える際に該集塵フィルタから落ちるホコリを収集するトレイをさらに備える。

前記集塵フィルタの表面は、静電気力が発生しないようにコーティング処理され、ホコリの除去を容易にする。

好ましくは、前記振動部材は、弾性のプラスチック材質からなり、前記振動部材と集塵フィルタとの間隔は、前記複数の振動モーターアセンブリにより前記振動部材が振動する最大振幅よりも小さくする。

また、本発明の課題は、通過する空気を浄化する集塵フィルタと、異なる方向に振動を与えるように前記振動フィルタに隣接して配置され、振動しながら前記集塵フィルタと接触することによって該集塵フィルタについているホコリを除去する振動部と、を備えてなる室内空気清浄装置を提供することによって達成される。

また、本発明の課題は、空気が通過する空気ろ過装置であって、通過する空気から集塵フィルタにより捕集されたホコリ粒子が垂直に落ちるように鉛直方向に対して傾斜して配置された集塵フィルタと、前記集塵フィルタを周期的に振動させて掃除するホコリ除去モジュールと、を備える装置を提供することによって達成される。

また、本発明の課題は、ホコリが捕集された集塵フィルタを振動させるように空気清浄機に使われる、弾性の平面部材である振動部材と、該弾性の平面部材の所定位置に装着され該弾性の平面部材を振動させて集塵フィルタを振動させる少なくとも一つの振動発生器とを提供することによって達成する。

また、本発明の課題は、空気清浄機内の集塵フィルタをホコリ粒子がないように保持する方法であって、通過する空気から集塵フィルタにより捕集されたホコリ粒子が垂直に落ちるように該集塵フィルタを前記空気清浄機内に傾斜して配置し、異なる方向に前記集塵フィルタを周期的に振動させてホコリ粒子を落とす方法によって達成される。

本発明による空気清浄機は、集塵フィルタの背面に近接して設置された振動モーターを多様な方向に振動するようにしたため、集塵フィルタについているホコリと異物を簡便で速かに除去できる。しかも、振動部材に異なる方向に配置された振動モーターが動作すると、該振動部材が集塵フィルタの背面を打ち、しかも、集塵フィルタを空気清浄機から取り出して該集塵フィルタについているホコリを手動で除去する必要がない。したがって、周期的な自動ホコリ除去作業ができるので、集塵フィルタの集塵性能が向上するとともに集塵フィルタによる流動抵抗は減少し、全体的な空気浄化能力が向上すると同時に、静粛運転が可能になる。

また、本発明による空気清浄機は、集塵フィルタがハウジングの内部で一定角度（θ）で傾斜して配置され、その表面に静電気力が生じないように処理（すなわち、コーティング）したため、ホコリ除去作業がより迅速で効率よくでき、集塵フィルタの長寿命化が図られる。

以下、添付図面に基づき、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。

図１は、集塵フィルタ２０が傾斜して配置された本発明の一実施形態による空気清浄機を示す正面斜視図であり、図２は、集塵フィルタ２０の後部に振動部材５０と複数の振動モーターアセンブリ６０ａ（及び６０ｂ）が配置された図１の空気清浄機を示す縦断面図であり、図３は、図２に示す振動部材５０と複数の振動モーターアセンブリ６０ａ，６０ｂの斜視図である。

図１乃至図３に示すように、本発明による空気清浄機は、外観を形成する箱状のハウジング１０と、ハウジング１０の内部に設置され、空気中のホコリと異物を除去して空気を清浄に浄化する集塵フィルタ２０と、ハウジング１０の内部で集塵フィルタ２０の後方に設置され、空気を強制送風させる送風ファン４０と、集塵フィルタ２０の背面に隣接して設置される振動部材５０と、振動部材５０にそれぞれ結合して振動部材５０を振動させる振動モーターアセンブリ６０ａ，６０ｂと、を備えて構成される。

また、空気中の臭いを除去すべく、集塵フィルタ２０と送風ファン４０との間には脱臭フィルタ３０がさらに設置される。もちろん、本発明による空気清浄機は、脱臭フィルタ３０の他に、殺菌及び坑菌のような機能を遂行する他のフィルタをさらに設置しても良い。

ハウジング１０の第１表面（例えば、前部）には、室内空気をハウジング１０の内部に流入させるための多数の空気流入穴１１が形成されており、ハウジング１０の第２表面（すなわち、後部）には、浄化された空気を室内に排出するための多数の空気流出穴１２が形成される。

空気流入穴１１と空気流出穴１２は、ハウジング１０の内部において集塵フィルタ２０、脱臭フィルタ３０及び送風ファン４０が配置される構造に応じてハウジング１０の他の箇所に形成しも良い。

ハウジング１０の一側面には、集塵フィルタ２０と脱臭フィルタ３０をハウジング１０に挿入または取り外すためのスロット１３が形成される。また、図２に示すように、ハウジング１０内の上部と下部には、集塵フィルタ２０と脱臭フィルタ３０をハウジング１０にスライド方式で着脱可能にするためのスライド溝１４が形成される。

送風ファン４０は、シロッコファンのように複数の羽根が半径方向に配列された遠心ファンで構成され、駆動モーター４１により高速回転することによって、室内空気をハウジング１０の内部を通して強制循環させる。ただし、送風ファン４０は、特定形態のファンに限定されず、本発明の課題を達成できるファンならいずれも使用可能である。

図１乃至図３に示すように、集塵フィルタ２０は、直方形のフレーム２１と、このフレーム２１の内部にはめ込まれてホコリを捕集するフィルタ部２２と、で構成される。フレーム２１の上端と下端には、スライド溝１４にかみ合って集塵フィルタ２０のハウジング１０への滑り移動をガイドするスライド突起２３が形成される。

フィルタ部２２は、例えば、フィルタ２０の取り外しをしやすくすべくフレーム２１に着脱自在に結合され、微細なホコリ粒子が通過するのを防ぐべく数多くの微細孔が形成された多孔質の材料からなる。

また、フィルタ部２２は、表面に発生する静電気力によってホコリ粒子がくっついてよく落ちないのを防止するために、その表面が適宜にコーティング処理することができる。このようなコーティング処理の一例には、表面にテフロン（登録商標）粉末を塗布したり、あるいは金属粉末を塗布して静電気力の発生を防止する方法がある。このようにフィルタ部２２の全面にコーティング処理を施し、フィルタ部２２の表面に静電気力が発生するのを防止することによって、フィルタ部２２表面のホコリを容易に除去可能になる。

図１乃至図３を参照すると、集塵フィルタ２０は、ハウジング１０に内蔵された状態で後述する振動部材５０が振動する際に集塵フィルタ２０の表面にくっついたホコリがこの表面に沿って流れ落ちず、直ちにハウジング１０の底に落ちるようにするために、上端が下端に比べてハウジング１０の前面に近接するように鉛直から“θ”度傾斜して配置される。

この集塵フィルタ２０の傾斜角度θが大きすぎると、ハウジング１０の内部空間を過大に占めることになり、傾斜角度θが小さすぎるとホコリ粒子の落下が容易にならない。したがって、集塵フィルタ２０の傾斜角度θは、１０〜４５度の範囲とすることが望ましい。

このような集塵フィルタ２０の下部には、上部が開放されており、横長い箱状のトレイ２５が配置され、これは、集塵フィルタ２０から落ちるホコリ粒子と異物を受ける機能を担う。トレイ２５は、集まったホコリ粒子が送風ファン４０による吸入力によってトレイ２５から上方に飛散して再び集塵フィルタ２０の表面につくのを防止するために、後面板２７が前面板２６よりも上向きに長く形成された構造を有し、その結果、後面板２７が集塵フィルタ２０のフィルタ部２２の下端部を少し覆うようになる。

このようなトレイ２５の構造から、送風ファン４０の作動によって集塵フィルタ２０の前面に相当な空気の吸入力が発生しても、トレイ２５に集まっているホコリがトレイ２５の内部から上方に飛散し再び集塵フィルタ２０のフィルタ部２２につくことが生じなくなる。

振動部材５０は、厚さの薄い弾性格子状の板からなるもので、その上端５１と下端５２がハウジング１０の上部と下部にそれぞれ留め具（すなわち、ねじ）で固定され、また、集塵フィルタ２０の背面と近接して配置される。振動部材５０は、弾性に優れたプラスチック材質からなり、振動部材５０と集塵フィルタ２０との間隔は、第１及び第２振動モーターアセンブリ６０ａ，６０ｂにより振動部材５０が振動する最大振幅よりも小さくし、第１及び第２振動モーターアセンブリ６０ａ，６０ｂが作動すると、振動部材５０が集塵フィルタ２０の背面を打って振動させるようにする。

複数の振動モーターアセンブリ６０ａ，６０ｂは、図３に示すように、第１振動モーターアセンブリ６０ａと第２振動モーターアセンブリ６０ｂとで構成される。第１振動モーターアセンブリ６０ａは、振動部材５０の左側において鉛直方向（すなわち、重力方向）に配置され、第２振動モーターアセンブリ６０ｂは、振動部材５０の右側において水平方向に配置される。このような配置構造から、振動部材５０はその左側と右側において振動方向が異なり、集塵フィルタ２０のフィルタ部２２に多様な振動パターンで振動を伝達するようになる。

このように図３では第１および第２振動モーターアセンブリ６０ａ，６０ｂが振動部材５０の左側と右側に配置された構造を例示して説明したが、これに限定されず、それ以上の振動モーターアセンブリが振動部材の適宜の箇所に配置される構造としても良い。

図４は、本発明の一実施形態による、図３に示す振動モーターアセンブリの内部構造を示す斜視図である。第１及び第２振動モーターアセンブリ６０ａ，６０ｂは配置方向のみ異なっており、その他の構造は同様なので、以下では第１振動モーターアセンブリ６０ａの構造についてのみ説明する。

図４に示すように、第１振動モーターアセンブリ６０ａは、その上部と下部が振動部材５０の格子状の板に金属紐６６で強固に固定されるケース６１と、ケース６１内に装着された振動モーター６３と、ケース６１を閉じるカバー６２と、を備えてなる。

振動モーター６３は、ケース６１の内部に設けられたシート部６１ａに挟み込まれて固定される固定子６４と、固定子６４の内部に回転自在に配置される回転子（図示せず）と、回転子に連結されて回転子と共に回転する偏心軸６５と、からなり、回転子の回転による偏心軸６５の偏心回転運動により振動が発生し、ケース６１及びカバー６２も同時に振動するようになる。

このように偏心軸６５の偏心回転によりケース６１とカバー６２が高い周波数で振動すると、図３において二点鎖線で表すように、ケース６１が結合される弾性材質の振動部材５０が前後方向に振動する。

図１乃至図４を参照すると、空気清浄機を一定時間使用し、集塵フィルタ２０にホコリが多く積もる場合、第１及び／または第２振動モーターアセンブリ（６３ａ及び／または６３ｂ）の振動モーター６３の作動でホコリを除去することができる。すなわち、振動モーター６３が作動すると、振動部材５０が、第１及び／または第２振動モーターアセンブリ（６３ａ及び／または６３ｂ）のケース６１及びカバー６２と共に高い周波数で振動し、集塵フィルタ２０のフィルタ部２２を高い周波数で打つのである。

また、第１及び第２振動モーターアセンブリ６０ａ，６０ｂは、振動部材５０にそれぞれ鉛直方向と水平方向に配置されているため、振動部材５０の格子状の板を鉛直方向と水平方向に振動させ、これにより、集塵フィルタ２０のフィルタ部２２を鉛直方向と水平方向に含めて多様な振動パターンで振動させることによって、フィルタ部２２に捕集されたホコリを迅速で効率よく除去することができる。

こうして集塵フィルタ２０のフィルタ部２２が高い周波数で振動すると、フィルタ部２２についているホコリ粒子と異物が下方に落下し（すなわち、たたき落とされ）トレイ２５に集まるようになる。集塵フィルタ２０は、上端がトレイ２５側に位置するようにθ度傾斜して配置され、フィルタ部２２に静電気力が生じないような構造となっているため、ホコリ粒子がフィルタ部２２から一層迅速で効率よく落ちるようになる。

本発明の一実施形態による、集塵フィルタが傾斜して配置された空気清浄機を示す正面斜視図である。 集塵フィルタの後部に振動部材と複数の振動モーターアセンブリが配置された図１の空気清浄機を示す縦断面図である。 図２に示す振動部材と複数の振動モーターアセンブリの斜視図である。 図３に示す振動モーターアセンブリの内部構造を示す斜視図である。

符号の説明

１０ ハウジング
１１ 空気流入穴
１２ 空気流出穴
１３ スロット
１４ スライド溝
２０ 集塵フィルタ
２１ フレーム
２２ フィルタ部
２３ スライド突起
２５ トレイ
２６ 前面板
２７ 後面板
３０ 脱臭フィルタ
４０ 送風ファン
４１ 駆動モーター
５０ 振動部材
５１ 上端
５２ 下端
６０ａ 第１振動モーターアセンブリ
６０ｂ 第２振動モーターアセンブリ
６１ ケース
６１ａ シート部
６２ カバー
６３ 振動モーター
６４ 固定子
６５ 偏心軸
６６ 金属紐

Claims (24)

1. ハウジングと、
   前記ハウジング内に設置された集塵フィルタと、
   前記ハウジング内に設置された送風ファンと、
   前記集塵フィルタに隣接して配置された振動部材と、
   異なる方向に振動して前記集塵フィルタについているホコリを効率よく除去するように前記振動部材に装着された複数の振動モーターアセンブリと、
   を備えてなることを特徴とする空気清浄機。
2. 前記複数の振動モーターアセンブリは、前記振動部材に鉛直及び水平方向にそれぞれ配置された第１及び第２振動モーターアセンブリからなることを特徴とする、請求項１に記載の空気清浄機。
3. 前記複数の振動モーターアセンブリのそれぞれは、
   前記振動部材に固定されるケースと、
   前記ケース内に装着された振動モーターと、
   前記ケースを閉じるカバーと、
   を備えてなることを特徴とする、請求項１に記載の空気清浄機。
4. 前記振動モーターは、
   前記ケースの内部に設けられたシート部に固定される固定子と、
   前記固定子の内部に回転自在に配置される回転子と、
   偏心回転運動により振動を発生させるように前記回転子に連結される偏心軸と、
   からなることを特徴とする、請求項３に記載の空気清浄機。
5. 前記振動部材は格子構造を有し、
   前記ケースは、該振動部材の格子構造に固定されることを特徴とする、請求項３に記載の空気清浄機。
6. 前記集塵フィルタは、前記ハウジング内においてその上端が下端に比べて前記ハウジングの前面に近接するように傾斜して設置され、
   前記振動部材は、前記ハウジング内において前記集塵フィルタの背面から所定距離離れて該集塵フィルタに略平行に配置されたことを特徴とする、請求項１に記載の空気清浄機。
7. 前記集塵フィルタの下部に配置され、前記振動部材の振動により前記集塵フィルタが震える際に該集塵フィルタから落ちるホコリを収集するトレイをさらに備えることを特徴とする、請求項６に記載の空気清浄機。
8. 前記集塵フィルタの表面は、静電気力が発生しないようにコーティング処理され、ホコリの除去を容易にしたことを特徴とする、請求項１に記載の空気清浄機。
9. 前記振動部材は、弾性のプラスチック材質からなり、
   前記振動部材と集塵フィルタとの間隔は、前記複数の振動モーターアセンブリにより前記振動部材が振動する最大振幅よりも小さいことを特徴とする、請求項１に記載の空気清浄機。
10. 通過する空気を浄化する集塵フィルタと、
    異なる方向に振動を与えるように前記振動フィルタに隣接して配置され、振動しながら前記集塵フィルタと接触することによって該集塵フィルタについているホコリを除去する振動部と、
    を備えてなることを特徴とする室内空気清浄装置。
11. 空気を前記集塵フィルタに強制通過させるファンをさらに備えることを特徴とする、請求項１０に記載の室内空気清浄装置。
12. 前記振動部は、
    前記集塵フィルタと略水平な格子面と、
    前記格子面を振動させる少なくとも１つの振動発生器と、
    を備えてなることを特徴とする、請求項１０に記載の室内空気清浄装置。
13. 前記少なくとも１つの振動発生器は、所定の周期で作動して集塵フィルタ掃除を行うことを特徴とする、請求項１２に記載の室内空気清浄装置。
14. 前記振動部は、所定の周期で個別にまたは同時に作動して集塵フィルタ掃除を行う少なくとも２つの振動発生器を備えることを特徴とする、請求項１２に記載の室内空気清浄装置。
15. 前記集塵フィルタ、ファン及び振動部を取り囲むハウジングをさらに備え、
    該ハウジングは、その内部に空気を流入させるための複数の空気流入穴と、流入した空気を排出させるための複数の流出穴と、を有することを特徴とする、請求項１２に記載の室内空気清浄装置。
16. 前記ハウジングは、上面及び下面に形成された１対以上のスライド溝を有し、
    前記集塵フィルタは、上端と下端に、該集塵フィルタのハウジングへの滑り移動をガイドする１対以上の突起を有することを特徴とする、請求項１５に記載の室内空気清浄装置。
17. 前記集塵フィルタは、空気が流入する前面からホコリが落ちるように傾斜していることを特徴とする、請求項１０に記載の室内空気清浄装置。
18. 前記集塵フィルタは、前面が鉛直方向から１０°〜４５°の角度をなして傾斜することを特徴とする、請求項１７に記載の室内空気清浄装置。
19. 前記振動部は、前記集塵フィルタに略平行に配置されることを特徴とする、請求項１７に記載の室内空気清浄装置。
20. 前記集塵フィルタの下部前方に配置され、該集塵フィルタの前面から落ちるホコリを収集するトレイをさらに備えることを特徴とする、請求項１７に記載の室内空気清浄装置。
21. 空気が通過する脱臭フィルタ、殺菌フィルタ及び抗菌フィルタのうち少なくとも１つをさらに備えることを特徴とする、請求項１０に記載の室内空気清浄装置。
22. 前記集塵フィルタは、
    直方形のフレームと、
    前記フレームに取り外し可能に結合されてホコリを捕集する多孔質のシートと、で構成されることを特徴とする、請求項１０に記載の室内空気清浄装置。
23. 空気が流入する前面は、ホコリの落下を妨害する静電気力が発生しないように非静電コーティングがされていることを特徴とする、請求項１０に記載の室内空気清浄装置。
24. 前記非静電コーティングは、テフロン（登録商標）及び金属粉末のいずれかであることを特徴とする、請求項２３に記載の室内空気清浄装置。

Images