JP2013072586A - 空気清浄機 - Google Patents

Abstract

【課題】吹出口からの吹き出し風による不快感を防止すると共に、室内等に対する浄化空気等の供給効率を維持することが可能となる空気清浄機を提供する。
【解決手段】送風機により外部から吸い込んだ空気を浄化し、吹出口１７から吹き出す空気清浄機において、吹出口１７は横長であり、横方向の中央部での上下幅Ｈ１が端部での上下幅Ｈ２よりも広い。吹出口１７は、板面が上下方向及び吹出し方向に沿った縦姿勢をなし、横方向の端部側に位置するほど板面が流出側に向かって横外方向に開いた複数の風向板１７ａを横方向に間隔を置いて並置させている。通風方向における一端が吹出口１７の流入側に繋がり、通風方向と直交する断面が横長である通風路を有し、上記送風機は、回転軸の方向が通風路の横長の断面の長手方向に沿うように通風路に配置されたクロスフローファンである。
【選択図】図３

Description

本発明は、浄化空気及びイオン等を室内に供給する空気清浄機に関する。

従来、空気清浄機では、送風ファンによって外部から吸い込まれた空気が通風路を流れ、通風路に設けた浄化フィルタによって空気中に含まれる有害物質等が除去されて浄化されると共に、イオン発生器で発生したイオンを浄化空気と共に横長の矩形状の吹出口から吹き出す構成が公知である（特許文献１参照）。

特開２００９−１４２３５６号公報

従来の空気清浄機では、吹出口から吹き出すイオンを含む空気の風速が速い場合、使用者に直接風が当たると、肌寒く感じるという問題が発生する（特に冬の時期で問題となり易い）。この場合に、吹出し風量を減少させて風速を下げることにより不快感を解消させることは可能である。しかし、吹出し風量が減少すると、室内に供給される浄化空気の供給量が少なくなり、イオン濃度も低下するという問題が生じる。

本発明は、上述したような事情に鑑みてなされたものであり、吹出口からの吹き出し風による不快感を防止すると共に、室内等に対する浄化空気等の供給効率を維持することができる空気清浄機を提供することを目的とする。

本発明に係る空気清浄機は、送風機により外部から吸い込んだ空気を浄化し、吹出口から吹き出す空気清浄機において、前記吹出口は横長であり、横方向の中央部での上下幅が端部での上下幅よりも広いことを特徴とする。

本発明によれば、送風機により外部から吸い込まれた空気が浄化され、浄化された空気は横方向の中央部での上下幅が端部での上下幅よりも広い横長の吹出口から外部へ吹き出される。ここで、内部側から吹出口に流入する浄化空気の風量が横方向で略均一の分布である場合、横長の吹出口の横方向での単位横幅当たりの面積は中央部で端部よりも広く、風速は風量を面積で割って算出されるので、中央部での風速は端部での風速よりも遅くなる。

本発明に係る空気清浄機は、通風方向における一端が前記吹出口の流入側に繋がり、通風方向と直交する断面が横長である通風路を有し、前記送風機は、回転軸の方向が前記通風路の横長の断面の長手方向に沿うように前記通風路に配置されたクロスフローファンであることを特徴とする。
本発明によれば、通風方向における一端が横長の吹出口の流入側に繋がる通風路に回転軸の方向が該通風路の横長の断面の長手方向に沿うように配置されたクロスフローファンが回転作動し、外部から吸い込まれた空気が横長の断面の通風路を流れ、横長の吹出口から外部に吹き出される。その結果、浄化された空気が安定した層流状態で吹き出すので、室内等に向けて効率よく浄化空気を供給することができる。

本発明に係る空気清浄機は、前記吹出口は、板面が上下方向及び吹出し方向に沿った縦姿勢をなし、横方向の端部側に位置するほど板面が流出側に向かって横外方向に開いた複数の風向板を横方向に間隔を置いて並置させていることを特徴とする。
本発明によれば、板面が上下方向及び吹出し方向に沿った縦姿勢をなし、横方向に間隔を置いて並置された複数の風向板が端部側に位置するほど板面が流出側に向かって横外方向に開いているので、横方向に隣り合う風向板の流出側での間隔が流入側に対して大きくなり、その結果、吹出口からの吹き出し風の風速が低下し、吹き出し風が当たることによる不快感を更に低下させることができる。

本発明に係る空気清浄機は、イオン発生器を備え、該イオン発生器により発生させたイオンを前記浄化した空気と共に前記吹出口から吹き出すよう構成してあることを特徴とする。
本発明によれば、イオン発生器により発生させたイオンが外部から吸い込んで浄化した空気と共に横長の吹出口から外部に吹き出されるので、室内等にイオンを供給して空気中の細菌等を効果的に消滅させることができる。

本発明に係る空気清浄機によれば、横方向の中央部での上下幅が端部での上下幅よりも広い横長の吹出口から外部へ浄化空気を吹き出すことにより、中央部では風速が遅くなり吹出口からの吹き出し風による不快感を防止することができるとともに、端部では風速を速くして全体の風量を確保し、室内等に対する浄化空気等の供給効率を維持することができる空気清浄機が提供される。

本発明に係る空気清浄機の前側の外観斜視図である。 図１に示す空気清浄機の正面図である。 図１に示す空気清浄機の一部を拡大した正面図である。 図１に示す空気清浄機の一部を拡大した平面断面図である。 図１に示す空気清浄機の側面図である。 図１に示す空気清浄機の側面断面図である。 図１に示す空気清浄機の正面断面図である。

以下、本発明に係る空気清浄機の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１は本発明に係る空気清浄機の前側の外観斜視図、図２は同空気清浄機の正面図、図３は同空気清浄機の一部を拡大した正面図、図４は同空気清浄機の一部を拡大した平面断面図、図５は同空気清浄機の側面図、図６は同空気清浄機の側面断面図、図７は同空気清浄機の正面断面図である。

本発明に係る空気清浄機は、矩形状の箱体を垂直に立てたような外形のハウジング１を備え、ハウジング１の内部は隔壁１１によって前後に仕切られている（図６）。隔壁１１は上側の略半分が後方に傾斜している。

隔壁１１の後側に、浄化用の各種フィルタを収納するフィルタ収納部１ａが形成されている。フィルタ収納部１ａは、ハウジング１の後面側に開口し、直方体状に窪んだ空間であり、フィルタ収納部１ａには、後側より順に、脱臭フィルタ７ａ及び集塵フィルタ７ｂが重ね合わされた状態で収納されている。

脱臭フィルタ７ａは、空気中の臭い成分であるアセトアルデヒドやアンモニアや酢酸等を吸着する機能を有し、長方形をなす枠体にポリエステル製の不織布を取り付け、その上に活性炭を均一に分散配置し、その上からポリエステル製の不織布を被せた構造である。

集塵フィルタ７ｂは、微細な塵埃を捕集する機能を有し、いわゆるＨＥＰＡ（Ｈｉｇｈ Ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ Ｐａｒｔｉｃｕｌａｔｅ Ａｉｒ）フィルタで構成してある。該ＨＥＰＡフィルタは、ポリエステル／ビニロン系不織布からなる骨材に電石加工したメルトブロー不織布を合わせて濾材とし、これを折り畳み、その上下面にハイドロキシアパタイト加工した不織布からなる抗菌シートを重ねて熱圧着し、ホットメルト付き不織布からなる枠を溶着した構造である。

フィルタ収納部１ａの開口を覆う着脱可能な後パネル２が備えられている。脱臭フィルタ７ａ及び集塵フィルタ７ｂは、後パネル２によってフィルタ収納部１ａからの脱落が防止される。後パネル２は概ね矩形の板状をなし、マトリックス状に複数の小孔からなる吸込口２ａが形成され、裏面にはメッシュ状の繊維シートが貼り付けてある。

集塵フィルタ７ｂの前側に、加湿フィルタユニット３及び水槽４が配されている。水槽４はハウジング１の底板上に載置され、水槽４に支持される加湿フィルタユニット３と共に、ハウジング１の一側部から外部に引き出すことが可能である。

加湿フィルタユニット３は、吸水性及び通気性を有し、ジグザグに折り畳まれた円盤状の吸水フィルタ３１及び吸水フィルタ３１を収納保持する円環状の保持枠３０からなる。吸水フィルタ３１は適宜の厚さを有するフィルタ素材を打ち抜いて作製される。保持枠３０は合成樹脂製である。

保持枠３０の外周面には、幅方向の中央部に全周に亘って歯が形成されたリングギア３２が設けてある。水槽４内の下部には、軸心が水槽４の幅方向に沿った２つの鼓形の支持ローラ６，６が水槽４の長手方向に振り分け配置されている。各支持ローラ６は、水槽４の幅方向の両側壁に回転自在に支持されている。

各支持ローラ６はリングギア３２の両側面に転接することにより、加湿フィルタユニット３の保持枠３０を下部から支えると共に、水槽４の幅方向の位置決めをする。加湿フィルタユニット３は下部を水槽４の内部に差し込み、垂直に立ち上がる姿勢で支持されている。

保持枠３０のリングギア３２は保持枠３０の上方に配した駆動ユニット５の駆動歯車５１に噛合されている。駆動ユニット５は駆動歯車５１の他に、駆動歯車５１と噛合する伝動歯車及び出力軸が伝動歯車に連結された駆動モータ（不図示）を備え、ハウジング１内の適宜位置に固定されている。

隔壁１１の前面側に風路カバー１２が取り付けられている。風路カバー１２は、下側の円筒部１２ａと、円筒部１２ａの外周部に下端が連なる扁平状の上側の角筒部１２ｂ（但し、隔壁１１側が開口している）とからなる。円筒部１２ａは、隔壁１１の下側部分と略平行な円形の底壁部１２ａ１と、底壁部１２ａ１の縁部全周と隔壁１１とを接続する側壁部１２ａ２とを有している。角筒部１２ｂは、隔壁１１の上側部分と略平行に対向した状態で後方に傾斜した壁部１２ｂ１と、該壁部１２ｂ１の縁部全周と隔壁１１とを接続する側壁部１２ｂ２とを有している。

加湿フィルタユニット３の前側に、隔壁１１を隔てて送風機８が配置され、隔壁１１の下部には送風機８に通じる複数の通気孔１１ａが形成されている。送風機８はファン８１及び該ファン８１を回転駆動するファンモータ８２を備え、風路カバー１２の底壁部１２ａ１にファンモータ８２が固定されている。ファン８１はターボファンであるが、その他、プロペラファンやクロスフローファンを採用してもよい。ファンモータ８２は駆動制御の容易性を重視して直流モータを用いている。

送風機８の上方側に位置し、隔壁１１と風路カバー１２の角筒部１２ｂとで囲まれた空間が吹出風路１３に形成されている。ハウジング１の上面は、後側部分が前側部分より低くなるように傾斜し、この傾斜した後側部分に、吹出風路１３に連通した上向き開口の吹出口１５が設けてある。吹出口１５には風向板１５ａが設けてある。風向板１５ａは吹き出し空気の方向を斜め後方側から上方側の所定範囲で変更することが可能である。

送風機８のファンモータ８２の駆動によりファン８１が回転し、後パネル２の吸込口２ａから外部の空気（室内の空気）が吸い込まれ、吸い込まれた空気は、脱臭フィルタ７ａ及び集塵フィルタ７ｂを通過する際の臭いや塵埃のない空気に浄化される。浄化された空気は、吸水フィルタ３１で加湿され、又は加湿をされずに、隔壁１１の通気孔１１ａからファン８１の中心部に吸い込まれる。ファン８１の中心部に吸い込まれた空気は、ファンブレード同士の間を通りファン８１の外周から吐き出され、吹出風路１３を流れて上方に導かれて吹出口１５から室内に吹き出される。

後方に傾斜した風路カバー１２の角筒部１２ｂの前側には、ハウジング１の前面に開口した吸込口１８から横断面視で略「くの字」状に湾曲して上向きに伸び、ハウジング１の前面上部に設けた吹出口１７に至る通風路２０が設けてある。通風路２０は、後壁２０ａと、前壁２０ｂと、後壁２０ａ及び前壁２０ｂの両側の縁部を結ぶ側壁２０ｃとで囲まれた空間である。

吹出口１７は正面視で横長の略長円又は楕円形状をなし、横方向の中央部での上下幅Ｈ１が両端部での上下幅Ｈ２よりも広くなるように端部側に向かって上下幅が連続的に狭くなっている。吹出口１７は、横方向に間隔を置いて並置された複数の縦姿勢の風向板１７ａ及び横向きの風向板１７ｂを備えている。縦姿勢の風向板１７ａは横方向の両端部側に位置するほど板面が流出側に向かって横外方向に開いている（図４）。その結果、吹出口１７から前方に吹き出す空気の流れを横方向に広げることができる。横向きの風向板１７ｂは前方側に吹き出す空気の流れを略水平状態にするためのものである。尚、縦姿勢の風向板１７ａ及び横向きの風向板１７ｂは一体成形された部材で構成されている。

通風路２０の吹出口１７に近い箇所に、ファン２１ｃを取り付けた回転軸２１ｂが横向きに配置されたクロスフローファン２１が設けてある。回転軸２１ｂは通風路２０の両側の側壁２０ｃに回転自在に支持されている。クロスフローファン２１の駆動用のモータ２１ａは通風路２０の外に設置され、モータ２１ａの出力軸が回転軸２１ｂと同軸に配置されている。

吸込口１８は横方向が吹出口１７と同幅で縦方向の幅が吹出口１７より広く、正面視で下縁部の中央部が下側に凸状をなす矩形状の開口を有する。吸込口１８は上部がクロスフローファン２１の前側に位置し、下部がクロスフローファン２１より下側に位置し、前側に傾斜している。また吸込口１８は、後パネル２に設けた吸込口２ａに対して上側にある。具体的には、吸込口１８の上端部は最上部位置の吸込口２ａよりも高い位置にあり、吸込口１８の下端部は、最上部位置の吸込口２ａより低いがハウジング１の高さの略半分よりも上側の位置にあり、最下部位置の吸込口２ａよりは高い位置にある。

吸込口１８には防塵フィルタ１９が縦姿勢に装着され、防塵フィルタ１９はクロスフローファン２１と接触しないように上部が下部に対して前側に傾斜している。吸込口１８及び防塵フィルタ１９の前方側を覆うように、前パネル２３がハウジング１に固定されて垂下されている。前パネル２３は吸込口１８の形状に合わせて正面視で下縁部の中央部が下側に凸状をなし、又、中央部が前側に突き出るように左右方向に湾曲している。

通風路２０のクロスフローファン２１と吹出口１７との間の壁面に、正負のイオンを発生させるイオン発生器２２が配設されている。イオン発生器２２には、針状の放電電極（不図示）が風路内に露出するように設けられ、放電電極に給電部（不図示）から交流波形またはインパルス波形の電圧を供給することによって放電電極がイオンを発生する。

クロスフローファン２１のモータ２１ａ及びイオン発生器２２が駆動されると、クロスフローファン２１によって吹出口１７から吸い込まれた空気に、イオン発生器２２により発生したイオンが付加され、イオンを含む空気が吹出口１７より前方側に吹き出される。

放電電極の印加電圧が正電圧の場合はイオンが空気中の水分と結合して主としてＨ⁺ （Ｈ₂ Ｏ）_m から成るプラスイオンを発生する。放電電極の印加電圧が負電圧の場合はイオンが空気中の水分と結合して主としてＯ₂ ^-（Ｈ₂ Ｏ）_n から成るマイナスイオンを発生する。ここで、ｍ、ｎは任意の自然数である。Ｈ⁺ （Ｈ₂ Ｏ）_m 及びＯ₂ ^-（Ｈ₂ Ｏ）_n は空気中の浮遊菌や臭い成分の表面で凝集してこれらを取り囲む。

そして、式（１）〜（３）に示すように、衝突により活性種である［・ＯＨ］（水酸基ラジカル）やＨ₂Ｏ₂（過酸化水素）を微生物等の表面上で凝集生成して浮遊菌や臭い成分を破壊する。ここで、ｍ’、ｎ’は任意の自然数である。従って、プラスイオン及びマイナスイオンを発生して吹出口から吐出することにより使用者の近傍の殺菌及び臭い除去を行うことができる。
Ｈ⁺ （Ｈ₂ Ｏ）_m ＋Ｏ₂ ^-（Ｈ₂ Ｏ）_n →・ＯＨ＋１／２Ｏ₂ ＋(ｍ＋ｎ)Ｈ₂ Ｏ ・・・（１）
Ｈ⁺ （Ｈ₂ Ｏ）_m ＋Ｈ⁺ （Ｈ₂ Ｏ）_m ’＋Ｏ₂ ^-（Ｈ₂ Ｏ）_n ＋Ｏ₂ ^-（Ｈ₂ Ｏ）_n ’
→２・ＯＨ＋Ｏ₂ ＋(ｍ＋ｍ'＋ｎ＋ｎ')Ｈ₂ Ｏ・・・（２）
Ｈ⁺ （Ｈ₂ Ｏ）_m ＋Ｈ⁺ （Ｈ₂ Ｏ）_m ’＋Ｏ₂ ^-（Ｈ₂ Ｏ）_n ＋Ｏ₂ ^-（Ｈ₂ Ｏ）_n ’
→Ｈ₂Ｏ₂＋Ｏ₂ ＋(ｍ＋ｍ'＋ｎ＋ｎ')Ｈ₂ Ｏ・・・（３）

尚、本実施形態ではイオン発生器２２によってプラスイオン及びマイナスイオンを発生しているが、マイナスイオンのみを発生してもよい。

ハウジング１は、風路カバー１２の前側を覆う前カバー１６を前面下部に備えている。前カバー１６は上部に上部側ほど後方に緩やかに傾斜した上傾斜面１６ａを有する。前カバー１６は下端部に横方向に伸びる凹溝部１６ｃを有し、凹溝部１６ｃの底部は開口している。凹溝部１６ｃの上側斜面が下部側ほど後方に急傾斜した下傾斜面１６ｂを形成している。

ハウジング１の底面には、ロック機構付きの複数の車輪９が取り付けてある。これにより、車輪９のロック機構を解除して空気清浄機を室内の適所に移動させた後、ロック機構を作動させて空気清浄機を床上で移動しない状態で設置することができる。

次に以上の如き構成の空気清浄機による空気の流れについて説明する。空気清浄機は壁Ｗ際の床面Ｆに設置してある。上面の吹出口１５から斜め後方上向きに吹き出された清浄空気は背側の壁Ｗ、天井及び向かい側の壁（不図示）を経て室内を循環した後、空気清浄機の前面側に戻り、前カバー１６に当たる。前カバー１６の上側部分に当たった空気は上傾斜面１６ａに沿って流れ、前パネル２３と上傾斜面１６ａとの間隙を通ってイオン用の吸込口１８に吸引される。吸込口１８に吸引された空気は防塵フィルタ１９にて埃が除去され、通風路２０を流れるときにイオンを付加され、吹出口１７から前方側に吹き出される。尚、吹出口１７から前方側に吹き出された空気も循環して空気清浄機の前面側に戻る。

一方、前カバー１６の下側部分に当たった空気は凹溝部１６ｃに入って下傾斜面１６ｂに沿って流れ、さらに底面と床面Ｆとの間を流れて背面側に達し、吸込口２ａに吸引される。吸込口２ａに吸引された空気は脱臭フィルタ７ａ、集塵フィルタ７ｂ及び加湿フィルタユニット３を通過して浄化及び加湿され（又は加湿されず）、上面の吹出口１５から吹き出される。以下、このような空気の循環を繰り返す。

本発明において、発生させるイオンは帯電微粒子水も含むものとする。この時、イオン発生器は静電霧化装置から成り、静電霧化装置によってラジカル成分を含む帯電微粒子水が生成される。即ち、静電霧化装置に設けた放電電極をペルチェ素子により冷却することで放電電極の表面に結露水が生じる。次に、放電電極にマイナスの高電圧を印加すると、結露水から帯電微粒子水が生成される。また、放電電極からは帯電微粒子水とともに空気中に放出されるマイナスイオンも発生する。

上記の実施の形態では、横長の吹出口１７を略長円又は楕円形状にして、上下幅が広い中央部から端部側に向かって連続的に狭くなるようにしたが、これ以外に、例えば上下幅が中央部から端部側に向かって段階的に狭くなるようにしてもよい。

上記の実施の形態では、通風路２０には防塵フィルタ１９のみを配したが、浄化能力を高めるために、脱臭フィルタ７ａ及び集塵フィルタ７ｂと同様の脱臭フィルタ及び集塵フィルタを配置してもよい。

なお、今回開示した実施の形態は、全ての点で例示であって、制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、特許請求の範囲内での全ての変更及び特許請求の範囲と均等の範囲が含まれることが意図される。

１７ 吹出口
１７ａ 風向板
２０ 通風路
２１ クロスフローファン（送風機）
２１ｂ 回転軸
２２ イオン発生器

Claims (4)

1. 送風機により外部から吸い込んだ空気を浄化し、吹出口から吹き出す空気清浄機において、
   前記吹出口は横長であり、横方向の中央部での上下幅が端部での上下幅よりも広いことを特徴とする空気清浄機。
2. 通風方向における一端が前記吹出口の流入側に繋がり、通風方向と直交する断面が横長である通風路を有し、
   前記送風機は、回転軸の方向が前記通風路の横長の断面の長手方向に沿うように前記通風路に配置されたクロスフローファン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. 前記吹出口は、板面が上下方向及び吹出し方向に沿った縦姿勢をなし、横方向の端部側に位置するほど板面が流出側に向かって横外方向に開いた複数の風向板を横方向に間隔を置いて並置させていることを特徴とする請求項１又は２に記載の空気清浄機。
4. イオン発生器を備え、該イオン発生器により発生させたイオンを前記浄化した空気と共に前記吹出口から吹き出すよう構成してあることを特徴とする請求項１から３の何れかに記載の空気清浄機。
   

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