JP2014050429A - 脱臭機 - Google Patents

Abstract

【課題】脱臭フィルタの加熱用ヒータの消費電力量を低減でき、かつ、送風機から発生する騒音を軽減できる脱臭機を提供する。
【解決手段】脱臭ユニット３０を、臭気成分を吸着して分解する触媒フィルタ３５と、触媒フィルタを加熱して吸着した臭気成分の分解を促進するヒータ３３と、ヒータで発生した熱を触媒フィルタ全体に放熱する放熱板３２と、ヒータ、放熱板、触媒フィルタの外周を囲って周囲に熱が逃げるのを防ぐ環状断熱材３４と、触媒フィルタの上方に配置され触媒フィルタを加熱するヒータからの熱が立ち昇るのを抑制する板状断熱材３６と、板状断熱材および環状断熱材の上面側を覆って配置される遮熱板３７と、放熱板および環状断熱材の下面側を覆って配置される保持部３１により構成する。
【選択図】図３

Description

本発明は、加熱再生型の触媒フィルタを用いて空気を脱臭する脱臭機に関する。

従来、室内などの閉塞空間内の空気を脱臭フィルタに通して脱臭する脱臭機が知られている。このような脱臭機のうち、脱臭フィルタに加熱再生型の触媒フィルタが用いられ、触媒フィルタをヒータ等で加熱することにより、吸着した臭気成分を分解して脱臭フィルタの臭気吸着機能を再生できるようにしたものがある。

この種の脱臭機としては、筒状の筐体の下部に上方吹き出しの軸流ファンが配置され、この軸流ファンの直上に電気ヒータ、触媒体、および活性炭を順次上方へ配置することで、空気を脱臭するものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。この脱臭機では、電気ヒータによって触媒体や活性炭を加熱することによって、活性炭の臭気吸着機能や触媒体のＮｏｘ分解機能を再生している。

特開昭６３−６３４６６号公報

一般的に、加熱再生型の触媒フィルタは、触媒フィルタの温度が高くなるにつれて臭気成分の分解効率が上昇し、再生温度（触媒フィルタ個有の温度）以上になれば臭気成分の分解効率が最大となる。従って、脱臭フィルタの臭気吸着機能を再生するときは、触媒フィルタの温度が上記再生温度以上となるように加熱することが好ましい。

しかし、上記特許文献１に示すような脱臭機では、電気ヒータの上方に所定の距離を隔てて触媒体や活性炭が配置されている。従って、触媒体や活性炭の加熱は、電気ヒータからの輻射熱と、電気ヒータで加熱された空気を介する伝熱による。しかし、加熱された空気は、触媒体と活性炭とを通過した後、直ちに空気吹出口から筐体外部へ放出されてしまう。また、触媒体や活性炭は、その一部が筐体と接しているため、触媒体や活性炭の熱が筐体へ伝熱する。従って、脱臭フィルタを加熱して臭気吸着機能を再生するときに、触媒フィルタの温度が常に再生温度以上となるようにして触媒フィルタにおける臭気成分の分解効率を最大とするためには、加熱空気の放出や筐体への伝熱による放熱分を補うように電気ヒータに通電を行う必要があり、電気ヒータでの消費電力量が増大するという問題があった。

また、上記特許文献１に示すような脱臭機を駆動して脱臭運転を行っているときは軸流ファンを回転させるのであるが、軸流ファンではファンの回転に起因する風切音やモータの駆動音等の騒音が発生する。しかし、特許文献１に示すような脱臭機の構成では、軸流ファンの直上に電気ヒータ、触媒体、および活性炭が配置されているのみで、騒音低減については考慮されていない。従って、軸流ファンで発生した騒音がほとんど低減されることなく空気吹出口から放射されるため、使用者に不快感を与えるという問題があった。

本発明は以上述べた問題点を解決し、脱臭フィルタの加熱用ヒータでの消費電力量を低減でき、かつ、送風機から発生する騒音を軽減できる脱臭機を提供することを目的とする。

本発明は上述の課題を解決するものであって、本発明の脱臭機は、筐体内に空気を取り込む空気吸込口と、筐体内から室外へ空気を放出する空気吹出口と、空気吸込口と空気吹出口とを連通させる送風路と、送風路内に配置される送風機と、送風路内における送風機と空気吹出口との間に配置され送風路を流れる空気から臭気成分を除去する脱臭手段とを備えたものであって、脱臭手段は、臭気成分を吸着分解する触媒フィルタと、触媒フィルタより送風機側に配置され触媒フィルタを加熱する加熱手段と、触媒フィルタより空気吹出口側に触媒フィルタを覆うように配置され通気性を有する板状断熱材とを備えたものである。

本発明の脱臭機は、触媒フィルタより空気吹出口側に触媒フィルタを覆うように通気性を有する板状断熱材が配置されているので、加熱手段で発生した熱が逃げにくく、加熱手段での消費電力量を低減しつつ効率よく触媒フィルタを加熱できる。また、板状断熱材によって送風機で発生する騒音を低減できるので、使用者に与える不快感を軽減できる。

本発明の実施例における空気清浄機の外観斜視図である。 本発明の実施例における空気清浄機の断面図である。 本発明の実施例における脱臭ユニットの説明図であり、（Ａ）は外観斜視図、（Ｂ）は断面図である。 本発明の他の実施例における脱臭ユニットの分解斜視図である。

以下、本発明の実施の形態を、添付図面に基づいて詳細に説明する。尚、本発明は以下の実施形態に限定されることはなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲で種々変形することが可能である。

図１は、本発明の一実施形態を示す脱臭機１を正面斜め上方から見た斜視図である。図１に示すように、この脱臭機１は、合成樹脂パネルで成形された略直方体状の筐体を有し、筐体の前面パネル１７の下方に設けられた空気吸込口１１から筐体内に導入した空気を、上面に設けられた空気吹出口１２から室内に放出する間に、空気の脱臭処理が行われるようになっている。

脱臭機１の筐体上面部には、上述した空気吹出口１２の他に、脱臭機１を操作する操作パネル１９が設けられている。操作パネル１９は、空気吹出口１２の側方（前面パネル１７側）に配置されている。また、脱臭機１の筐体左右側面は、側面パネル１８で覆われている。

図２は、図１に示す脱臭機１の中央部を縦断したＸ−Ｘ線に沿った断面図である。図２に示すように、脱臭機１の筐体内部には、空気吸込口１１から導入した空気を空気吹出口１２まで案内する送風路１０が形成されており、送風路１０の途中には、送風路１０内の空気を、空気吸込口１１から空気吹出口１２に向かって流通させるための送風機１３が設けられている。

送風路１０の一部は、脱臭機１の筐体内における前方（前面パネル１７側）に備えられ送風機１３の設置位置に対応して設けられた通風路１５ａを設けた第１部材１５と、脱臭機１の筐体内における後方に備えられ送風機１３を固定する第２部材１６とで構成されている。

送風機１３は、回転数可変のファンモータ１３ａと、ファンモータ１３ａの出力軸に接続されたシロッコファン１３ｂとで構成されている。尚、送風機１３には、シロッコファン１３ｂを用いることが好ましいが、例えば、ラジアルファンや軸流ファン等といった空気を流通させる機能を有する別形態のファンであってもよい。

送風路１０の空気吸込口１１と送風機１３との間には、集塵フィルタ４０が配置されている。この集塵フィルタ４０は、例えば糸状のＰＥＴ材を編みこんで網目構造としたものであり、空気吸込口１１から吸い込まれた空気に含まれる塵埃を捕集する。尚、集塵フィルタ４０は、後述する脱臭ユニット３０に備えられた板状断熱材３６を通過できない大きさの塵埃を捕集できる網目の粗さとされている。

送風路１０の送風機１３と空気吹出口１２との間には、脱臭ユニット３０が配置されている。脱臭ユニット３０は、第１部材１５と第２部材１６の各々一部を、脱臭ユニット１４の高さ分だけ幅を広げることによって形成された収容部１４に収められている。また、脱臭ユニット３０の下流側（空気吹出口１２側）には、オゾンを発生させて空気の除菌や脱臭を行うオゾナイザ２０が配置されている。

次に、図２を用いて、脱臭機１を運転したときの空気の流れを説明する。使用者による操作パネル１９の操作によって脱臭機１が運転を開始すると、送風機１３が回転しこれにより空気吸込口１１から脱臭機１内に空気が導入される（図２の矢印Ａ）。脱臭機１内に導入された空気は、集塵フィルタ４０を通過して第１部材１５の通風路１５ａに流れる（図２の矢印Ｂ）。通風路１５ａに流れる空気は、集塵フィルタ４０を通過する際に除塵される。そして、通風路１５ａを通過した空気は、送風機１３を介して送風路１０内を流れ、脱臭ユニット３０を通過する際に脱臭されるとともに、オゾナイザ２０で生成されたオゾンを含んで空気吹出口１２から室内に放出される（図２の矢印Ｃ）。

本実施形態における脱臭機１の特徴的な構成は、上述した脱臭ユニット３０の構成にある。以下に、図３および図４を用いて脱臭ユニット３０の構成について具体的に説明し、その構成によって生ずる効果について説明する。

図３は、脱臭ユニット３０を説明するための図面であり、（Ａ）は脱臭ユニット３０を斜め上方から見た斜視図であり、（Ｂ）は（Ａ）に示す脱臭ユニット３０の中央部を縦断したＹ−Ｙ線に沿った断面図である。また、図４は、脱臭ユニット３０の分解斜視図である。

図４に示すように、脱臭ユニット３０は、臭気成分を吸着して分解する触媒フィルタ３５と、触媒フィルタ３５を加熱して吸着した臭気成分の分解を促進するヒータ３３と、ヒータ３３で発生した熱を触媒フィルタ３５全体に放熱する放熱板３２と、ヒータ３３や放熱板３２や触媒フィルタ３３の外周を囲って周囲に熱が逃げるのを防ぐ環状断熱材３４と、触媒フィルタ３５の上方に配置され触媒フィルタ３５を加熱するヒータ３３からの熱が触媒フィルタ３５から上方に逃げるのを抑制する板状断熱材３６と、板状断熱材３６および環状断熱材３４の上面側を覆って配置される遮熱板３７と、放熱板３２および環状断熱材３４の下面側を覆って配置される保持部３１とにより構成されている。

触媒フィルタ３５は、心材部分に蜂の巣（ハニカム）構造を取り入れて板状に形成した通気性を有するハニカムコアボードであり、例えば、アルミ合金で構成されてその表面に酸化マンガン等の金属酸化物やプラチナ等の貴金属により所定の厚さで形成された触媒層を備えている。触媒フィルタ３５は、加熱することによって吸着した臭気成分を分解して脱臭フィルタの臭気吸着機能を再生できる加熱再生型フィルタであり、触媒フィルタ３５の温度が高くなるにつれて臭気成分の分解効率が上昇し、再生温度（触媒フィルタ個有の温度）以上になれば臭気成分の分解効率が最大となるものである。尚、触媒フィルタ３５には、活性炭や各種セラミックス粉末等の吸着材や、抗菌剤や防カビ剤等添加されることが好ましい。この触媒フィルタ３５は、基本的に吸着した臭気成分の分解を加熱により促進できる構造（加熱再生型）であればよく、上記以外の加熱再生構造を有するものであってもよい。

ヒータ３３は、温度が上がるにつれて電気抵抗値が大きくなる特性を利用して自己の温度を制御するＰＴＣ（Ｐｏｓｉｔｉｖｅ Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ Ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ：正温度係数）ヒータである。このため、ヒータ３３の温度を検出するためのサーミスタが不要となり、低コストとすることができる。尚、ヒータ３３は、上記ＰＴＣヒータに限るものではなく、シーズヒータやセラミックヒータ等の他のヒータを用いてもよい。

板状断熱材３５は、不織布や発泡ポリウレタン等の連続気泡を有する樹脂発泡材料といった通気性を保ちつつ断熱効果や遮音効果を併せ持つ素材からなり、所定の厚さ寸法で板状に形成されている。従って、板状断熱材３５を空気が通過する際は、図２に示すように空気が板状断熱材３５内を直進できない（矢印Ｃ）ので、ヒータ３３によって暖められた空気が板状断熱材３５内に滞留する時間が長くなりこれに伴って触媒フィルタ３５にも暖められた空気が滞留する時間が長くなる。また、板状断熱材３６の遮音効果によって送風機１３で発生した騒音も低減される。

遮熱板３７は、多数の透孔によって通気性が確保された金属製のパンチングプレートで形成されている。また、環状断熱材３４は、発泡メラミンフォームやポリイミド等の通気性がなく断熱効果を有する樹脂材からなり、略四方型の環状に形成されている。

放熱板３２は、放射状に延びる複数の放熱部３２ａを有し、この放熱部３２ａ間に設けられた多数の透孔３２ｂによって通気性が確保された金属製のプレートで形成されている。また、放熱板３２は、その周縁部をプレス加工等により上方に折り曲げてなる側壁３２ｃを有し、全体として矩形容器状に形成されている。

図３（Ｂ）に示すように、放熱板３２は側壁３２ｃで囲まれた中央部にヒータ３３保持されるようになっており、側壁３２ｃで囲まれた内側に触媒フィルタ３５が収容される。また、側壁３２ｃの外側に環状断熱材３４が配置される。このとき、触媒フィルタ３５は、ヒータ３３および放熱板３２に面対向して配置される。

また、放熱板３２の側壁３２ｃには、各側壁３２に沿う方向の中央部に略コ字状に形成されたチャンネル３８が固定される。図４に示すように、各チャンネル３８の両端折曲片は、放熱板３２に対して外方に向かって突出するように配置され、図３（Ａ）に示すように、これら両端折曲片を介して保持部３１と遮熱板３７とを固定するように構成されている。

以上説明した脱臭ユニット３０は、遮熱板３７、板状断熱材３６、触媒フィルタ３５および放熱板３２が通気性を有するので、送風路１０を流通する空気の通過が可能となっている。このため、送風機１３を通過した空気が脱臭ユニット３０に導入されると、その空気は図２の矢印Ｃに示すように、脱臭ユニット３０の下側から上側へと通過する。そして、空気が触媒フィルタ３５を通過する際に、空気に含まれる臭気成分が吸着されて空気の脱臭が行われる。

また、吸着した臭気成分を分解して触媒フィルタ３５の臭気吸着機能を再生するときは、送風機１３を停止しヒータ３３に通電してヒータ３３を発熱させる。ヒータ３３が発熱すると、ヒータ３３に直接接触している触媒フィルタ３５の中央部が直接加熱されるとともに、ヒータ３３が収められている放熱板３２によって触媒フィルタ３５が間接的に加熱される。また、送風機１３を停止することによって、送風路１０内の空気の流れを抑制し、ヒータ３３や放熱板３２からの熱によって暖められた空気が触媒フィルタ３５になるべく長い時間滞留するようにする。

前述したように、触媒フィルタ３５の外周側面が環状断熱材３４で覆われてヒータ３３や放熱部３２と収容部１４とが断熱されているとともに、上面が板状断熱材３６で覆われている。図２に示すように、板状断熱材３４内を空気（矢印Ｃ）は直進できないので、ヒータ３３や放熱板３２からの熱によって暖められた空気が、環状断熱材３４と板状断熱材３４とで囲まれた図３（Ｂ）に示す空間Ｄから脱臭ユニット３０の外部へ逃げにくくなり、ヒータ３３の消費電力量を低減しつつ空間Ｄ内の温度を再生温度以上の高い状態に保つことができる。従って、触媒フィルタ３５全体を低消費電力で再生温度以上に加熱し、触媒フィルタ３５に吸着された臭気成分を効率よく分解することができる。

また、脱臭機１の運転中は、送風機１３が駆動することによって、シロッコファン１３ｂで発生する風切音やファンモータ１３ａの駆動音等といった騒音が発生するが、この騒音は板状断熱材３６の有する遮音効果によって低減されるので、通気吹出口１２から脱臭機１の筐体外部へ漏れ出る騒音量を低減できる。従って、騒音により感じる使用者の不快感を軽減することができる。

尚、前述したように、送風路１０における空気吸込口１１と送風機１３との間には、集塵フィルタ４０が配置されており、脱臭機１内に吸い込まれた空気に含まれる、板状断熱材３６を通過できない大きさの塵埃を捕集するので、空気に含まれる塵埃によって板状断熱材３６が目詰まりすることを抑制できる。

以上説明した実施形態では、ヒータ３３や放熱板３２や触媒フィルタ３３の外周を囲うように環状断熱材３４が配置されている場合について説明したが、例えば、第１部材１５や第２部材１６が発泡ポリスチレン等の断熱性を備えた材料で形成されている場合や、脱臭機１の筐体外壁と収容部１４を構成する壁との間が大きく収容部１４から筐体外部へ熱が逃げにくい構造となっている場合等、ヒータ３３や放熱板３２からの熱が脱臭ユニット３０から外部へ逃げにくい構成となっている場合は、環状断熱材３４を設けなくてもよい。

以上説明した通り、本発明の脱臭機は、触媒フィルタ３５より空気吹出口１２側に触媒フィルタ３５を覆うように通気性を有する板状断熱材３６を配置しているので、ヒータ３３や放熱板３２からの熱が逃げにくく、ヒータ３３での消費電力量を低減しつつ効率よく触媒フィルタ３５を加熱できる。また、板状断熱材３６によって送風機１３で発生する騒音を低減できるので、使用者に与える不快感を軽減できる

１ 脱臭機
１０ 送風路
１１ 空気吸込口
１２ 空気吹出口
１３ 送風機
１４ 収容部
１５ 第１部材
１６ 第２部材
３０ 脱臭ユニット
３１ 保持部
３２ 放熱板
３２ａ 放熱部
３２ｂ 透孔
３２ｃ 側壁
３３ ヒータ
３４ 環状断熱材
３５ 触媒フィルタ
３６ 板状断熱材
３７ 遮熱板
４０ 集塵フィルタ

Claims (5)

1. 筐体内に空気を取り込む空気吸込口と、筐体内から室外へ空気を放出する空気吹出口と、前記空気吸込口と前記空気吹出口とを連通させる送風路と、同送風路内に配置される送風機と、前記送風路内における前記送風機と前記空気吹出口との間に配置され前記送風路を流れる空気から臭気成分を除去する脱臭手段とを備えた脱臭機であって、
   前記脱臭手段は、臭気成分を吸着分解する触媒フィルタと、同触媒フィルタより前記送風機側に配置され前記触媒フィルタを加熱する加熱手段と、前記触媒フィルタより前記空気吹出口側に前記触媒フィルタを覆うように配置され通気性を有する板状断熱材とを備えることを特徴とする脱臭機。
2. 前記脱臭手段は、前記板状断熱材に加えて、前記触媒フィルタおよび前記板状断熱材の外周部に配置される環状断熱材を備えたことを特徴とする請求項１に記載の脱臭機。
3. 前記板状断熱材は、不織布または発泡材料で形成されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の脱臭機。
4. 前記環状断熱材は、通気性のない素材で形成されていることを特徴とする請求項１乃至請求項３に記載の脱臭機。
5. 前記送風路内における前記空気吸込口と前記送風機との間に、前記板状断熱材を通過できない大きさの塵埃を捕集する集塵フィルタを備えたことを特徴とする請求項１乃至請求項４に記載の脱臭機。

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