JP2010075707A - 空気清浄機 - Google Patents

Abstract

【課題】発生したミストが効率よく送風部から吐出する主空気流と合流し、ミストの部屋への拡散を効果的に行なうこと。
【解決手段】空気清浄機Ａに設けられる静電霧化装置９は、水溜め部５の上端に装着されるホルダー１３に保持されると共に水溜め部５の外部に位置する針状に尖った針状部がホルダー１３よりも上方に突出した搬送部６を有し、送風部４から吐出される主空気流２４とは別に、送風部４から静電霧化装置９に流入する副空気流２６を形成し、この副空気流２６を空気清浄機内における吐出口３よりも上流側の主空気流に合流させてミストＭを主空気流と混合させるためのバイパス通路３１を具備し、静電霧化装置９を収納するタンクケース２５に副空気流２６が流入する開口部２７又はタンクケース２５の外側に副空気流２６を回り込ませる迂回部３１ｂのいずれかを設けた。
【選択図】図１

Description

本発明は、室内空気の脱臭や室内壁面等の付着物の脱臭を行なうことができる空気清浄機に関し、詳しくは静電霧化の技術を利用した空気清浄機に関するものである。

従来の空気清浄機は、空気清浄機として空気中の塵や挨等を捕捉するフィルタや臭い分子を吸着する活性炭等のフィルタを備えたものが数多く提供されている。

また、静電霧化の技術を利用して脱臭を行なうものも提供されている（例えば、特許文献１参照）。ここで、静電霧化とは、セラミックのような多孔体で構成された搬送部で保持された水等の液体と対向電極との間に高電圧を印加し、毛細管現象で搬送部の先端まで運ばれた水が対向電極に向けて霧化するという現象である。

従来では、静電霧化装置より発生されたミストは空気清浄機の送風部から吐出される空気流に誘引されることで、部屋に拡散するようになっていた。しかし、静電霧化装置近辺には風の対流などが発生することにより、ミストが空気流と合流するのに時間がかかり、部屋への拡散が遅くなっていた。

特開平５−３４５１５６号公報

本発明は上記の従来の問題点に鑑みて発明したものであって、発生したミストが効率よく送風部から吐出する主空気流と合流し、ミストの部屋への拡散を効果的に行なうことができる空気清浄機を提供することを課題とするものである。

前記課題を解決するために本発明にあっては、吸い込み口１から吸い込んだ空気をフィルタ２で浄化して吐出口３から吐出させる送風部４を有する空気清浄機において、水溜め部５と、一端に前記水溜め部５の外部に位置する針状に尖った針状部を有して前記水溜め部５の水を針状部へ搬送する搬送部６と、搬送部６に高電圧を印加する電圧印加部８とを備えて、搬送部６に高電圧を印加することにより前記針状部に搬送された水を霧化させてミストを発生させる静電霧化装置９を具備し、上記搬送部６は、水溜め部５の上端に装着されるホルダー１３に保持されると共に水溜め部５の外部に位置する針状に尖った針状部がホルダー１３よりも上方に突出して配置されており、上記送風部４から吐出される主空気流２４とは別に、送風部４から静電霧化装置９に流入する副空気流２６を形成し、この副空気流２６を空気清浄機内における前記吐出口３よりも上流側の主空気流２４に合流させて静電霧化装置９からのミストＭを上記主空気流２４と混合させるためのバイパス通路３１を具備すると共に、静電霧化装置９を収納するタンクケース２５に副空気流２６が流入する開口部２７又はタンクケース２５の外側に副空気流２６を回り込ませる迂回部３１ｂのいずれかを設けてなることを特徴としている。

このような構成とすることで、送風部４から分流された副空気流２６を利用して静電霧化装置９から発生するミストＭを送風部４から吐出される主空気流２４に向かわせることができ、これにより、ミストＭが主空気流２４に効率よく合流して吐出口３から吐出されるので、ミストＭの部屋への拡散を効果的に行なうことができる。また、上記静電霧化装置９を収納するタンクケース２５に副空気流２６が流入する開口部２７を設けた場合は、前記静電霧化装置９のタンクケース２５の開口部２７から副空気流２６が流入することによって、発生したミストＭを余すことなく静電霧化装置９外部に運搬して、部屋へいち早く拡散させることができる。

また、前記静電霧化装置９は、接地された電極７を備えて、前記高電圧印加部８により搬送部６と接地された電極７との間に高電圧を印加することにより搬送部６の針状部に搬送された水を霧化させてミストを発生させるものであることが好ましい。

また、上記バイパス通路３１とは別に、送風部４から吐出される主空気流２４から分流した別の副空気流２６ａを静電霧化装置９に対して流入させるための流入通路３２を備えているのが好ましく、この場合、バイパス通路３１からの副空気流２６に加えて、流入通路３２からの別の副空気流２６ａを静電霧化装置９に対して流入させることができるので、送風部４の風量を増加させることなく、静電霧化装置９に流入する単位時間あたりの風量を増やすことができ、ミストＭの吐出速度をより早めることが可能となる。

また、主空気流２４のエジェクター効果を利用して、バイパス通路３１の副空気流２６を空気清浄機内における前記吐出口３よりも上流側の主空気流２４へと向かわせると同時に、流入通路３２内の副空気流２６ａを静電霧化装置からバイパス通路３１の副空気流２４へと合流させるのが好ましく、この場合、効率良く、ミストＭを副空気流２６へと向かわせることができる。

本発明に係る空気清浄機は、送風部から分流した副空気流を利用して空気清浄機内から静電霧化によって発生するミストを、送風部から吐出する主空気流といち早く混合させることができるので、部屋へのミストの拡散がより早くなり、結果、部屋の空気の脱臭をより効果的に且つ迅速に行なえるものである。

本発明の一実施形態の空気清浄機の正面断面図である。 同上の正面図である。 同上の側断面図である。 同上の静電霧化によりナノサイズのミストを発生させる原理を説明する原理図である。 （ａ）（ｂ）は同上の空気清浄機に設ける静電霧化装置の平面図及び断面図である。 同上の静電霧化装置の断面図である。 他の実施形態の説明図である。

以下、本発明を添付図面に示す実施形態に基いて説明する。

図１、図２、図３には本発明の空気清浄機Ａの一例が示してある。空気清浄機Ａは本体ケース１１内に空気清浄部３５及び静電霧化装置９を内装している。

空気清浄部３５は、従来の空気清浄機Ａと同様、室内空気を吸入するための吸い込み口１と、濾過した空気を室内に吐出するための吐出口３と、吸い込み口１から吐出口３に至る風路１０内に設けた不織布や活性炭等のフィルタ２と、モータ４ｂによって駆動されるファン４ａを備えた送風部４とを具備したもので、室内空気を吸い込み口１から空気清浄部３５内に吸入し、フィルタ２により濾過して空気を清浄化し、清浄化した空気を吐出口３から再び室内に吐出すようになっているものであり、いわゆるフィルタ２で濾過する方式（フィルタレーション方式）により室内に浮遊しているニオイを除去するようになっている。

本体ケース１１内には、上記のように空気清浄部３５の他に静電霧化装置９が設けてあるが、この静電霧化装置９は、図４に示す原理図のように、水Ｗを入れた水溜め部５と、水溜め部５より水Ｗを搬送する搬送部６と、搬送部６による水Ｗの搬送方向に対向するように配置された電極７と、搬送部６と電極７との間に高電圧を印加する電圧印加部８とを備えている。

図５には本発明の静電霧化装置９の一例を示している。静電霧化装置９は水溜め部５を下部に備えたもので、円筒状で且つ周面に複数の通風孔１３ａが開口するホルダー１３と、該ホルダー１３の上部に配された電極７（以下、「対向電極７」という）と、ホルダー１３の下部に嵌め込まれて水Ｗに対する電圧印加を担う印加電極１４と、この印加電極１４によって保持されている搬送部６を構成する複数本の棒状吸水体６ａとで構成されており、カップ状に形成されている上記水溜め部５は、その上端開口縁の外面の突起が上記ホルダー１３の下部に装着されている印加電極１４の外周フランジ部に設けられている係合凹所にバヨネット係合することで取り付けられている。

対向電極７と印加電極１４は共にカーボンのような導電材を混入した合成樹脂やＳＵＳのような金属で形成されることで導電性を有しているもので、ホルダー１３の上部に被せられる対向電極７はその外周面に形成された接続用突部１５の外面に接触する接地用接触板を通じて接地される。ホルダー１３の下部内に嵌め込み固定されてホルダー１３内面のリブで押さえ固定されている印加電極１４も同じく、その外周面に形成された接続用突部（図示せず）の外面に接触する接触板を介し高電圧を印加する電圧印加部８に接続されている。

上記棒状吸水体６ａは、上が針状に尖ったもので、複数本、図５の例では３本の棒状吸水体６ａが印加電極１４に取り付けられている。これら棒状吸水体６ａは同一円周上に等間隔で配置されて、上部が印加電極１４よりも上方に突出し、下部は下方に突出して上記水溜め部５内に入れられた水Ｗと接触する。

図５中の１６は印加電極１４から下方に突出している円筒状のスカートで、上記複数本の棒状吸水体６ａの外側を囲んでいるとともに、その下端は棒状吸水体６ａの下端よりも下方に位置し、下端開口には格子状の格子状保護カバー１７が被せられている。印加電極１４における該スカート１６は、水溜め部５内に入れられた水Ｗと接触することで水Ｗに高電圧を印加すると同時に、上記格子状保護カバー１７と共にセラミックで形成されている棒状吸水体６ａの保護を行うものである。

また、水溜め部５内にはフロート１８が配置され、そのフロート１８内にはマグネット１９が固定されている。フロート１８全体の比重は水の比重１よりも小さいので、水溜め部５の水位に合わせて浮き沈みするようになっている。またフロート１８の真ん中には穴が貫通しており、その穴に棒状のガイドピン２０を通すことで、安定した摺動をすることができる。一方、静電霧化装置９を収納するタンクケース２５の外部下面には、リードスイッチ２１が配置されている。このリードスイッチ２１内部には、図６に示すように、フロート１８内のマグネット１９からの磁界の影響を受けてＯＮ／ＯＦＦをする接点部が設けられている。つまり、水溜め部５内の水Ｗが多い時にはフロート１８は浮いているのでリードスイッチ２１はＯＦＦになり、水Ｗが少ない時にはフロート１８が沈んでくるのでＯＮになる。これにより、水溜め部５内の水位が検知できるようになっている。なお図５、図６中の３０は水溜め部５１の底部に設けた窪みであり、水Ｗがほとんど無くなったときにフロート１２が入り込むことで、リードスイッチ２１による水無し状態の検知が正確に行なわれる。

上記ホルダー１３の上面開口を閉じるように装着された対向電極７は、図５に示すように中央に開口部２２を有するとともに、この開口部２２の縁は上方から見た時、前記複数本の棒状吸水体６ａの上端の針状部を中心とする複数の同一径の円弧Ｒを他の円弧ｒで滑らかにつないだものとなっている。対向電極７を接地し、印加電極１４に高電圧発生源である電圧印加部８を接続するとともに、棒状吸水体６ａが毛細管現象で水Ｗを吸い上げている時、棒状吸水体６ａの上端の針状部が印加電極１４側の実質的な電極として機能すると同時に、対向電極７の上記円弧Ｒが実質的な電極として機能して水Ｗを搬送する搬送部６を構成する棒状吸水体６ａの先端と対向電極７との間に高電圧が印加されることになる。なお、上記開口部２２には格子状保護カバー２３が被せられることで、開口部２２を通じて棒状吸水体６ａに手指などが接触することが防止されている。

今、水Ｗを入れた水溜め部５を装着して、印加電極１４のスカート１６に水Ｗを接触させると同時に、棒状吸水体６ａに毛細管現象で水Ｗを吸い上げさせ、さらに対向電極７を接地するとともに印加電極１４に電圧印加部８を接続して、印加電極１４にマイナスの電圧を印加すると、搬送部６を構成する棒状吸水体６ａの先端と対向電極７との問に高電圧が印加されることとなる。この電圧が水Ｗにレイリー分裂を起こさせることができる高電圧が印加されることとなる。この電圧が水にレイリー分裂を起こさせることができる高電圧であれば、棒状吸水体６ａの上端の針状部に達した水Ｗはここでレイリー分裂を起こしてナノメータサイズの粒子径のミストＭとなる霧化を生じさせる静電霧化がなされる。

さらに本発明においては、送風部４から吐出される主空気流２４とは別に、送風部４から静電霧化装置９に流入する副空気流２６を形成し、この副空気流２６を利用して静電霧化装置９からのミストＭを上記主空気流２４に向かうようにするためのバイパス通路３１を備えている。その一例を図１に示す。送風部４から吐出される主空気流２４は吐出口３から主に吐き出されるが、一方、送風部４からバイパス通路３１の分岐部３１ａに分流された副空気流２６は、副空気流２６を静電霧化装置９を装着するタンクケース２５の外側に回り込ませる迂回部３１ｂに流れ、さらに静電霧化装置９から発生するミストＭを主空気流２４に向かって合流させるための流出部３１ｃへと流出するようになっている。

しかして、静電霧化装置９から発生するナノメータサイズのミストＭは、バイパス通路３１を流れる副空気流２６によって、送風部４から吐出する主空気流へと向かうようになり、ミストＭが主空気流２４といち早く混合して吐出口３から吐出されるようになる。これにより、部屋へのミストＭの拡散がより早くなり、結果、部屋の脱臭スピードを向上させることができ、ナノメータサイズのミストＭによる部屋の空気の脱臭をより効果的に且つ迅速に行なえるようになる。

図７は他の実施形態を示している。本例では、バイパス通路３１とは別に、送風部４から吐出される主空気流２４側から分流した副空気流２６ａを静電霧化装置９に対して流入させるための流入通路３２を備えている。バイパス通路３１の流出部３１ｃ（図１）と流入通路３２とは前後方向（図７の紙面に対して垂直方向）にずれて配置されている。つまり、バイパス通路３１の流出部３１ｃよりも手前側（或いは後側）に寄せて流入通路３２を設けることにより、バイパス通路３１の流出部３１ｃ（図１）から吐出する副空気流２６と干渉することなく、流入通路３２を介して副空気流２６ａが静電霧化装置９の上方位置に流入されるようになり、静電霧化装置９に流入した副空気流２６ａはバイパス通路３１の副空気流２６と合流して再び主空気流２４へと向かう流れとなる。このとき、バイパス通路３１の流出部３１ｃ（図１）において主空気流２４のエジェクター効果を利用して、副空気流２６を主空気流２４へと向かわせることができると同時に、流入通路３２内の副空気流２６ａを静電霧化装置９から副空気流２６へと合流させることができるようになる。なお、副空気流２６，２６ａを主空気流２４へと流すための専用のファンを設けることも可能である。従って、送風部４の風量を増加させることなく、静電霧化装置９に流入する単位時間あたりの風量を増やして、ミストＭの吐出速度をより早めることが可能となる。さらに本例では静電霧化装置９を収納するタンクケース２５側面に風穴となる開口部２７を開けて、送風部４からの副空気流２６を静電霧化装置９内部に、直接流入させるようにしている。これにより、発生したミストＭを余すことなく静電霧化装置９外部に運搬して、部屋へいち早く拡散させることが可能となる。

なお他の例として、図７に示す副空気流２６，２６ａを主空気流２４へと向かうようにするのではなく、静電霧化装置９の真上の外郭部分５０にミスト放出口を設け、副空気流２６，２６ａと共にミストＭをミスト放出口から吐出させるようにしてもよい。しかして、バイパス通路３１の流出部３１ｃ（図１）を、副空気流２６ａの流入通路として用いることができる。しかも、ミスト放出口周辺において副空気流２６のエジェクター効果を利用して、主空気流２４から分流した副空気流２６ａを流入通路３２を介して静電霧化装置９へと流入させることができ、効率良く、ミストＭを副空気流２６へと向かわせることができる。なお、主空気流２４からの副空気流２６ａを専用のファンを用いて静電霧化装置９に吸い込むことも可能である。

ところで、図７において静電霧化装置９を収納するタンクケース２４の開口部２７から副空気流２６が流入すると、搬送部６からの水の蒸発量が増加して水溜め部５への水補給周期が早くなってしまう。そこで、開口部２７に、流入量を調整できる可動式の調整部材（図示せず）を設けるのが望ましい。この調整部材は開口部２７を開閉して単位時間あたりの空気量を調整するものであればよく、これにより、搬送部６の水蒸発量が調整でき、水溜め部５への水補給周期を延ばすことが可能になる。

さらに上記調整部材を本体の運転モードに応じて可動させるのが望ましい。こうすることで、部屋の汚れに応じてミストＭの飛散量が調整でき、例えば、部屋の汚れが少なく風量が少なくて済む弱モードでは、ミストＭの単位時間あたりの飛散量も少なくて済むので、調整部材を閉じる方向に動かして開口部２７の開口面積を少なくする。これにより、極力水蒸発量を少なくすることができる。逆に、部屋が汚れた時の強モードでは、大風量で早く汚れを除去しなければならないので、調整部材を開く方向に動かして開口部２７の開口面積を大きくする。これにより、ミストＭの単位時間あたりの飛散量を多くして部屋の空気の汚れをいち早く除去できるようになる。

１ 吸い込み口
２ フィルタ
３ 吐出口
４ 送風部
５ 水溜め部
６ 搬送部
７ 電極
８ 電圧印加部
９ 静電霧化装置
１３ ホルダー
２４ 主空気流
２６，２６ａ 副空気流
２７ 開口部
３１ バイパス通路
３１ｂ 迂回部
３２ 流入通路
Ａ 空気清浄機
Ｍ ミスト

Claims (4)

1. 吸い込み口から吸い込んだ空気をフィルタで浄化して吐出口から吐出させる送風部を有する空気清浄機において、水溜め部と、一端に前記水溜め部の外部に位置する針状に尖った針状部を有して前記水溜め部の水を針状部へ搬送する搬送部と、搬送部に高電圧を印加する電圧印加部とを備えて、搬送部に高電圧を印加することにより前記針状部に搬送された水を霧化させてミストを発生させる静電霧化装置を具備し、上記搬送部は、水溜め部の上端に装着されるホルダーに保持されると共に水溜め部の外部に位置する針状に尖った針状部がホルダーよりも上方に突出して配置されており、上記送風部から吐出される主空気流とは別に、送風部から静電霧化装置に流入する副空気流を形成し、この副空気流を空気清浄機内における前記吐出口よりも上流側の主空気流に合流させて、前記静電霧化装置からのミストを上記主空気流と混合させるためのバイパス通路を具備すると共に、静電霧化装置を収納するタンクケースに副空気流が流入する開口部又はタンクケースの外側に副空気流を回り込ませる迂回部のいずれかを設けてなることを特徴とする空気清浄機。
2. 前記静電霧化装置は、接地された電極を備えて、前記高電圧印加部により搬送部と接地された電極との間に高電圧を印加することにより搬送部の針状部に搬送された水を霧化させてミストを発生させるものであることを特徴とする請求項１に記載の空気清浄機。
3. 上記バイパス通路とは別に、送風部から吐出される主空気流から分流した別の副空気流を静電霧化装置に対して流入させるための流入通路を備えていることを特徴とする請求項１又は２記載の空気清浄機。
4. 上記送風部から吐出される主空気流のエジェクター効果を利用して、バイパス通路の副空気流を空気清浄機内における前記吐出口よりも上流側の主空気流へと向かわせると同時に、流入通路内の副空気流を静電霧化装置からバイパス通路の副空気流へと合流させることを特徴とする請求項３記載の空気清浄機。
   

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