JP2007029928A - 空気清浄機 - Google Patents

Abstract

【課題】 室内の空気を確実に且つ効率的に清浄化し得る空気清浄機を提供する。
【解決手段】 室内空気吸入口３と空気放出口４とを有する本体５と、前記室内空気吸入口３から空気Ａ１を吸入して前記空気放出口４から放出する送風手段２５と、該送風手段２５により創出される気流の流路に配設される空気浄化用のフィルター６と、を備えている空気清浄機１であって、前記本体５が、室内高の制約の下で可及的に丈高に形成され、前記室内空気吸入口３と前記空気放出口４とが、上下方向に可及的に離間せしめて配設され、前記フィルター６が、前記本体５内のスペースを最大限利用して上下方向に可及的に長く位置せしめて配設されている。
【選択図】 図１

Description

本発明は、室内の空気を浄化せしめるための空気清浄機に関する。

空気清浄機として、室内空気吸入口と空気放出口とを有する本体と、前記室内空気吸入口から空気を吸入して前記空気放出口から放出する送風手段と、該送風手段により創出される気流の流路に配設される空気浄化用のフィルターと、を備えたものが、種々提案されている（特許文献１，２，３参照）。

前記の如き空気清浄機は、当然に、空気浄化機能が良好であるほど好ましい。特に、近年、いわゆるシックハウス症候群や化学物質過敏症の原因となる種々の有害物質を、室内から確実に、且つ効率的に排除し得るものが求められている。
実開昭６３−１６２２４１号公報 特開平７−２５３２３１号公報 特開２００１−３２７８２２号公報

しかしながら、化学物質を使用した建材や室内製品は増えるばかりであり、空気清浄機の性能の向上がそれに追いついていっていないのが現状である。

また、利用者側としては、個々人の体質等に応じて、どのような化学物質を集中的に除去すべきかが異なる場合が多い。さらに、同じ利用者でも、花粉の季節には花粉を集中的に除去したい等、使用時期や体質の変化等の種々の状況に応じて、除去したい物質が変化する場合も多い。

しかし、利用者の前記ニーズに応じることができる空気清浄機は、未だ提供されていない。

本発明は、前記の如き事情に鑑みてなされたもので、室内の空気を確実に且つ効率的に清浄化し得る空気清浄機を提供しようとするものである。

本発明はまた、利用者の多様なニーズに適切に対応し得る空気清浄機を提供しようとするものである。

前記課題を解決するため、本発明に係る空気清浄機は、いずれも室内に開口する室内空気吸入口と空気放出口とを有する本体と、前記室内空気吸入口から空気を吸入して前記空気放出口から放出する送風手段と、該送風手段により創出される気流の流路に配設される空気浄化用のフィルターと、を備えている空気清浄機であって、前記本体が、室内高の制約の下で可及的に丈高に形成され、前記室内空気吸入口と前記空気放出口とが、上下方向に可及的に離間せしめて配設され、前記フィルターが、前記本体内のスペースを最大限利用して上下方向に可及的に長く位置せしめて配設されたものである（請求項１）。

本発明によれば、室内の空気は、前記送風手段によって、前記室内空気吸入口から前記本体内に吸込まれ、前記空気放出口から前記室内へと放出される。この過程で、前記フィルターにより、空気中の有害物質や塵埃が捕捉される。本発明では、前記室内空気吸入口と前記空気放出口とが、室内高の制約の下で上下方向に可及的に離間せしめて配設されるので、前記本体の内部スペースが上下方向に可及的に長くなる。しかも、前記フィルターは、前記本体内のスペースを最大限利用して上下方向に可及的に長く位置せしめて配設されるので、前記フィルターへの室内空気の接触時間が可及的に長くなる。よって、前記フィルターによる空気浄化作用が確実且つ効率的なものとなる。

好適な実施の一形態として、前記フィルターが、前記本体内のスペースを最大限利用して上下方向に可及的に長く形成されたフィルター配設エリアに隙間なく配設されたものとすることもできる（請求項２）。

他の好適な実施の一形態として、いずれも室内に開口する室内空気吸入口と空気放出口とを有する本体と、前記室内空気吸入口から空気を吸入して前記空気放出口から放出する送風手段と、該送風手段により創出される気流の流路に配設される空気浄化用のフィルターと、を備えている空気清浄機であって、前記本体が、室内高と実質的に同じ高さとなるように丈高に形成され、前記室内空気吸入口と前記空気放出口のいずれか一方が、前記本体の上端部と下端部のいずれか一方に配設され、前記室内空気吸入口と前記空気放出口のいずれか他方が、前記本体の上端部と下端部のいずれか他方に配設され、前記フィルターが、前記本体の高さ寸法の少なくとも１／２を占めるように前記本体内に配設されたものとすることもできる（請求項３）。

好適な実施の一形態として、前記フィルターの少なくとも一部が、繊維状の基体と、該基体を構成する繊維の表面に付着せしめた捕捉対象物吸着材と、を備えたものとすることもできる（請求項４）。この場合、繊維の合計長が長ければ長いほど、繊維の表面積が大きくなり、したがって、繊維の表面に付着せしめられる捕捉対象物の表面積も広くなる。よって、該捕捉対象物吸着材の広い表面積によって、空気中の有害物質や塵埃が、一層確実に、且つ効率的に吸着される。

好適な実施の一形態として、前記送風手段が前記空気放出口側に配設され、前記室内空気吸入口側から前記空気放出口側へ近づくにつれて、前記フィルターの繊維密度が大きくされたものとすることもできる（請求項５）。この場合の作用効果は、次の通りである。

すなわち、前記室内空気吸入口側と前記空気放出口側とで、前記フィルターの繊維密度に差がない場合には、前記送風手段に近い前記空気放出口側で気流速度が速く、前記送風手段から遠い前記室内空気吸入口側で気流速度が遅くなるので、円滑な空気の循環が行われにくくなってしまう。これに対し、前記構成を採用すれば、前記フィルターの上下方向のどの部分においても、気流の通過速度を均一にせしめることができ、円滑な空気の流れが保証される。加えて、前記空気放出口側に近づくにつれて前記フィルターの繊維密度が大きくなることにより、前記捕捉対象物吸着材の表面積も前記空気放出口側に近づくにつれて大きくなるので、前記フィルター全体としての有害物質等の吸着率も一層向上する。

他の好適な実施の一形態として、前記フィルターが、複数のフィルター要素の積み重ねにより形成され、各フィルター要素が、利用者のニーズに応じた性能を有するものに取替自在とされたものとすることもできる（請求項６）。このようにすれば、利用者が、自己のニーズに応じたフィルター要素を選択して組み合わせることで、自己のニーズに応じた機能を実現せしめることができる。

好適な実施の一形態として、前記本体内に外気を取り入れるための外気取入口を備え、前記送風手段の作動によって、室内空気と外気とが混合されて前記フィルターを通過し、前記空気放出口から室内へと放出されるようにせしめることもできる（請求項７）。このようにすれば、室内空気の浄化作用とともに、外気導入による換気作用も奏される。また、前記外気取入口から前記本体内に取り入れられた外気は、室内へ放出される前に前記フィルターで浄化されるので、室内環境に悪影響を与えることがない。さらに、前記本体内で室内空気と外気とが接触することにより、それらの気体間で熱交換が行われるので、室内空気と外気との温度差が大きい場合でも、室内への外気導入により住人に不快感を与えてしまうことがない。

好適な実施の一形態として、前記外気取入口から前記本体内に取り入れられる外気の量と、前記室内空気吸入口から前記本体内に吸入される室内空気の量と、の比率を調整可能にせしめる空気量比率調整手段を備えたものとすることもできる（請求項８）。このようにすれば、利用者が、自分の好みに応じて換気量を調整できて、好適である。

以下、添付図面を参照して、本発明の実施の一形態について説明する。

図１は、本発明の実施の一形態に係る空気清浄機の内部構造を示す斜視図、図２は、図１の空気清浄機の縦断側面図である。

これらの図に示すように、本発明の実施の一形態に係る空気清浄機１は、いずれも室内２に開口する室内空気吸入口３と空気放出口４とを有する箱形の本体５と、該本体５内に配設された送風手段としての送風機２５と、前記本体５内に配設された空気浄化用のフィルター６と、を備えている。前記本体５は、室内の壁面に密着させて配設することもできるし、室壁の内部に埋め込むように配設することもできるし、部屋の出入口のドアの構成要素として配設することもできるが、本実施の形態では、前記送風機２５の作動によって外気Ａ２と室内空気Ａ１との換気もできるように、建物の外壁７の内側に位置する室内壁に、前記本体５を密着させて配設している。

前記本体５は、室内２に配設しても邪魔にならないように薄形に形成され、且つ、室内高の制約の下で可及的に丈高に、すなわち、室内高さと実質的に同じ高さとなるように形成されている。そして、前記フィルター６は、前記本体５内の中空のスペースを最大限利用して、上下方向に可及的に長く位置せしめられている。前記フィルター６は、前記送風機２５等、前記本体５内に配設することが必要な各種の部材のためにどれだけのスペースを割り当てる必要があるかにもよるが、前記本体５の高さ寸法の少なくとも１／２を占めるように配設するのが好ましく、さらには２／３以上、またさらには、３／４以上を占めるように配設するのが好ましい。

前記本体５は、内部の保守点検用の扉８を備えている。該扉８は、上部扉８ａ、中央扉８ｂ及び下部扉８ｃに分割されていて、各扉８ａ，８ｂ，８ｃがそれぞれ独立して開くことができるようになっている。

前記本体５内には、前記上部扉８ａで開閉される領域として吸気・排気エリア９があり、前記中央扉８ｂで開閉される領域としてフィルター配設エリア１０があり、前記下部扉８ｃで開閉される領域として送風機配設エリア１１がある。前記フィルター配設エリア１０には、前記フィルター６が隙間なく配設され、前記送風機配設エリア１１には、シロッコ式等の、小形で大きな風量が得られる前記送風機２５が配設されている。前記フィルター配設エリア１０を、上下方向に可及的に長く形成することができるように、前記吸気・排気エリア９及び前記送風機配設エリア１１は、極力コンパクトに形成するのが好ましい。

前記本体５には、上下方向に可及的に離間せしめて、前記室内空気吸入口３と前記空気放出口４とが配設されている。本実施の形態では、前記室内空気吸入口３が、前記本体５の上端部に位置するように、前記上部扉８ａの上部位置に横長に形成され、前記空気放出口４が、前記本体５の下端部に位置するように、前記下部扉８ｃの下部位置に横長に形成されている。したがって、前記室内空気吸入口３は、室内２の天井１２の近くに位置し、前記空気放出口４は、室内２の床１３の近くに位置している。前記室内空気吸入口３と前記空気放出口４は、図示例のものとは上下を逆にして配置することもできるが、住人の体温等で温められた室内空気は上昇することを考慮すれば、前記室内空気吸入口３を前記本体５の上端部に配設することが好ましい。

前記送風機２５の作動により、室内２の空気Ａ１は、前記室内空気吸入口３から前記本体５内へと吸込まれ、通気性を有する前記フィルター６を下方へ向けて通過して、清浄空気Ａ３となって前記空気放出口４から室内へと放出される。前記フィルター６を通過する際に、前記室内空気Ａ１に含まれている種々の汚染物質が、前記フィルター６によって捕捉される。該フィルター６は、前記本体５内のスペースを最大限利用して、上下方向に可及的に長く位置せしめられているので、前記フィルター６と前記室内空気Ａ１との接触時間が長くなり、よって、空気浄化が確実に行われ、且つ、空気浄化効率も良好となる。

前記空気清浄機１の空気浄化性能は、前記フィルター６の機能に依存する。よって、前記空気清浄機１の製造者又は販売者としては、空気中の塵や埃、臭い、花粉、ＶＯＣ（揮発性有機化合物）等、捕捉対象物の種類に応じた吸着性能を有するフィルターを予め多種類準備しておくことで、利用者の多様なニーズに細かに対応することができる。吸着の態様は、活性炭やゼオライト等のような物理的なものであっても良いし、汚染物質の分子と化学的に結合して吸着するものであっても良い。

また、添付図面にも示したように、複数のフィルター要素６ａの積み重ねにより前記フィルター６を形成し、利用者が、前記各フィルター要素６ａを、自己のニーズに応じた性能を有するものに適宜に取替えることができるようにすることもできる。このようにすれば、利用者が、自分の体質や季節の変化等に応じて、前記フィルター要素６ａを自在に選択して組み合わせることで、その時々で最も好ましい空気浄化機能を実現せしめることができる。

本実施の形態では、前記フィルター６の上下方向の全長が長いので、通気抵抗が極力小さいフィルターを採用するのが好ましい。限定はされないが、通気抵抗が小さく、且つ、汚染物質捕捉性の良いフィルターとして、次の例を挙げることができる。すなわち、図１に一部を拡大して示したように、繊維状の基体１４と、該基体１４の繊維の表面に付着せしめた捕捉対象物吸着材１５と、を備えたフィルターである。前記基体１４は、例えば、極細の多数のプラスチック繊維を接着液に浸し、これらを所定厚さのマット状に集合せしめて作製することができる。このマット状基体１４を、捕捉対象物吸着材液に浸すことで、各繊維の表面に吸着材を定着せしめる。前記フィルター６においては、隣接するプラスチック繊維同士が様々な角度で互いに接着され、各プラスチック繊維同士の間に、無数の通気路１６が形成されるので、通性が良好となる。

限定はされないが、前記フィルター６としては、例えば、特許第２６４３８２３号に係るもののように、極性物質の吸着能を有する官能基を有するマクロモノマー１５を、繊維状の基体１４にグラフト重合させたものを採用することができる。

前記フィルター６において、前記基体１４を構成する繊維の合計長が長ければ長いほど、該繊維の表面積が大きくなり、したがって、繊維の表面に定着せしめられる捕捉対象物吸着材１５の表面積も大きくなる。よって、該捕捉対象物吸着材１５の広い表面積によって、空気中の有害物質や塵埃や臭いが、一層確実に、且つ効率的に吸着される。

前記複数のフィルター要素６ａは、上段の前記室内空気吸入口３側から下段の前記空気放出口４側へ近づくにつれて、繊維密度が大きくなるように配設するのが好ましい。すなわち、前記室内空気吸入口３側と前記空気放出口４側とで、前記複数のフィルター要素６ａの繊維密度に差がない場合には、前記送風機２５に近い前記空気放出口４側で気流速度が速く、前記送風機２５から遠い前記室内空気吸入口３側で気流速度が遅くなるので、円滑な空気の循環が行われにくくなってしまう。これに対し、前記の如く繊維密度に変化を持たせる構成を採用すれば、前記フィルター６の上下方向のどの部分においても、気流の通過速度を均一にせしめることができ、円滑な空気の流れが保証される。加えて、前記空気放出口４側に近づくにつれて前記フィルター要素６ａの繊維密度が大きくなることにより、前記捕捉対象物吸着材１５の表面積も前記空気放出口４側に近づくにつれて大きくなるので、前記フィルター６の全体としての有害物質等の吸着率も一層向上する。

本実施の形態では、前記上部扉８ａを開けると、前記本体５の背板には、外気を前記本体５内に取り入れるための外気取入口１７と、排気口１８と、が左右に並べて互いに離間せしめて形成されている。前記外気取入口１７及び前記排気口１８は、建物の外壁７に形成された貫通孔２９に連通している。

前記上部扉８ａを閉じることで前記本体５内に画成される前記吸気・排気エリア９内には、空気量比率調整手段として、前記外気取入口１７と前記排気口１８との間を仕切る仕切板１９が配設されている。該仕切板１９には、前記排気口１８側のフィルターの上面を通気不能に閉じる遮風板２０が固着されている。該遮風板２０も、前記仕切板１９とともに空気量比率調整手段として作用する。

前記上部扉８ａを閉じると、前記仕切板１９により、前記吸気・排気エリア９が、吸気エリア９ａと排気エリア９ｂとに仕切られ、且つ、横長の前記室内空気吸入口３が、前記吸気エリア９ａに連通する実吸気口３ａと、前記排気エリア９ｂに連通する空気流出口３ｂと、に仕切られる。前記仕切板１９は、前記遮風板２０と一体のままで、前記外気取入口１７に近づく方向と前記排気口１８に近づく方向とに左右に位置調整することができる。これにより、前記吸気エリア９ａと前記排気エリア９ｂの容積比率が調整されるとともに、前記実吸気口３ａと前記空気流出口３ｂの面積比率が調整される。

前記構成において、前記送風機２５が作動すると、前記吸気エリア９ａが負圧化するので、室内２の空気Ａ１が前記実吸気口３ａから前記吸気エリア９ａ内へと吸込まれ、同時に、外気Ａ２も、前記外気取入口１７から前記吸気エリア９ａ内へと吸込まれる。これらの室内空気Ａ１と外気Ａ２は、互いに混じり合って前記フィルター６を下方へ向けて通過し、前記空気放出口４から室内２へと放出される。前記外気取入口１７から取り込まれた外気Ａ１の量とほぼ同量の室内空気Ａ１は、前記空気流出口３ｂと前記排気口１８とを通って、自然に戸外へと流出する。よって、室内空気の浄化と併せて、換気をも行うことができる。さらに、外気Ａ２は、前記フィルター６で浄化された後に室内２へと導入されるので、清浄な空気が連続的に室内に取り込まれることにもなる。加えて、前記本体内において必然的に室内空気と外気との間で熱交換が行われるので、室内空気と外気との温度差が大きい場合でも、外気導入により室内の住人が不快感を感じることがない。

ここで、前記仕切板１９を、前記遮風板２０と一体のままで前記外気取入口１７に近づく方向へと位置調整すると、前記室内空気吸入口３に占める前記実吸気口３ａの面積比率が小さくなるので、該実吸気口３ａから前記吸気エリア９ａ内へと吸入される室内空気Ａ１の量は減り、前記実吸気口３ａから吸入される室内空気の量に対する前記外気取入口１７から取り入れられる外気Ａ２の量の比率が大きくなる。逆に、前記仕切板１９を前記排気口１８に近づく方向へと位置調整すると、前記室内空気吸入口３に占める前記実吸気口３ａの面積比率が大きくなるので、該実吸気口３ａから前記吸気エリア９ａ内へと吸入される室内空気Ａ１の量が増え、前記実吸気口３ａから吸入される室内空気の量に対する前記外気取入口１７から取り入れられる外気の量の比率が小さくなる。よって、利用者は、前記仕切板１９の位置を左右に調整することで、自分の好みに応じて換気量を調整できる。

なお、換気機能が不要な場合には、前記外気取入口１７、前記排気口１８、前記仕切板１９及び前記遮風板２０を設ける必要はない。この場合には、前記室内空気吸入口３の全体から室内空気Ａ１が吸入され、室内空気Ａ１の連続的な浄化のみが行われることになる。

本発明の実施の一形態に係る空気清浄機の内部構造を示す斜視図である。 図１の空気清浄機の縦断側面図である。

符号の説明

１ 空気清浄機
２ 室内
３ 室内空気吸入口
４ 空気放出口
５ 本体
６ フィルター
６ａ フィルター要素
１０ フィルター配設エリア
１４ 基体
１５ 捕捉対象物吸着材
１７ 外気取入口
１９ 空気量比率調整手段（仕切板）
２０ 空気量比率調整手段（遮風板）
２５ 送風手段（送風機）
Ａ１ 室内空気
Ａ２ 外気

Claims (8)

1. いずれも室内（２）に開口する室内空気吸入口（３）と空気放出口（４）とを有する本体（５）と、前記室内空気吸入口（３）から空気（Ａ１）を吸入して前記空気放出口（４）から放出する送風手段（２５）と、該送風手段（２５）により創出される気流の流路に配設される空気浄化用のフィルター（６）と、を備えている空気清浄機（１）であって、前記本体（５）が、室内高の制約の下で可及的に丈高に形成され、前記室内空気吸入口（３）と前記空気放出口（４）とが、上下方向に可及的に離間せしめて配設され、前記フィルター（６）が、前記本体（５）内のスペースを最大限利用して上下方向に可及的に長く位置せしめて配設されている、空気清浄機。
2. 前記フィルター（６）が、前記本体（５）内のスペースを最大限利用して上下方向に可及的に長く形成されたフィルター配設エリア（１０）に隙間なく配設されている、請求項１に記載の空気清浄機。
3. いずれも室内（２）に開口する室内空気吸入口（３）と空気放出口（４）とを有する本体（５）と、前記室内空気吸入口（３）から空気（Ａ１）を吸入して前記空気放出口（４）から放出する送風手段（２５）と、該送風手段（２５）により創出される気流の流路に配設される空気浄化用のフィルター（６）と、を備えている空気清浄機（１）であって、前記本体（５）が、室内高と実質的に同じ高さとなるように丈高に形成され、前記室内空気吸入口（３）と前記空気放出口（４）のいずれか一方が、前記本体（５）の上端部と下端部のいずれか一方に配設され、前記室内空気吸入口（３）と前記空気放出口（４）のいずれか他方が、前記本体（５）の上端部と下端部のいずれか他方に配設され、前記フィルター（６）が、前記本体（５）の高さ寸法の少なくとも１／２を占めるように前記本体（５）内に配設されている、空気清浄機。
4. 前記フィルター（６）の少なくとも一部が、繊維状の基体（１４）と、該基体（１４）を構成する繊維の表面に付着せしめた捕捉対象物吸着材（１５）と、を備えている、請求項１，２又は３に記載の空気清浄機。
5. 前記送風手段（２５）が前記空気放出口（４）側に配設され、前記室内空気吸入口（３）側から前記空気放出口（４）側へ近づくにつれて、前記フィルター（６）の繊維密度が大きくなっている、請求項４に記載の空気清浄機。
6. 前記フィルター（６）が、複数のフィルター要素（６ａ）の積み重ねにより形成され、各フィルター要素（６ａ）が、利用者のニーズに応じた性能を有するものに取替自在とされている、請求項１乃至５のいずれか一項に記載の空気清浄機。
7. 前記本体（５）内に外気（Ａ１）を取り入れるための外気取入口（１７）を備え、前記送風手段（２５）の作動によって、室内空気（Ａ１）と外気（Ａ２）とが混合されて前記フィルター（６）を通過し、前記空気放出口（４）から室内（２）へと放出される、請求項１乃至６のいずれか一項に記載の空気清浄機。
8. 前記外気取入口（１７）から前記本体（５）内に取り入れられる外気（Ａ２）の量と、前記室内空気吸入口（３）から前記本体（５）内に吸入される室内空気（Ａ１）の量と、の比率を調整可能にせしめる空気量比率調整手段（１９，２０）を備えている、請求項７に記載の空気清浄機。

Images