JP2015006225A - 脱臭機 - Google Patents

Abstract

【課題】放熱板にヒータから離れた部分があっても、触媒フィルタへの放熱を確保し、触媒フィルタへの放熱に寄与しない放熱板の周縁部への伝熱を抑えて、触媒フィルタの加熱効率を高める脱臭機を提供すること。
【解決手段】放熱板３５１は、ヒータ３５２が当接されヒータ３５２から加わる熱を放熱板３５１全体に伝熱する伝熱促進部３５１ａと、伝熱促進部３５１ａと連続的に形成され触媒フィルタ３３に対向する触媒フィルタ対向部３５１ｂと、触媒フィルタ対向部３５１ｂから連続的に延長される延長部３５１ｃとを備え、触媒フィルタ対向部３５１ｂは、空気の通風を確保する複数の通風孔３５１ｄを有し、延長部３５１ｃは、ヒータ３５２から伝熱促進部３５１ａを介して放熱板３５１の周縁部３５１ｅへの伝熱を抑止する複数の伝熱抑止孔３５１ｆを有し、延長部３５１ｃには、伝熱抑止孔３５１ｆを閉塞し通風を遮断する遮風材３７を当接させた。
【選択図】図４

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用いられている。特に、近年では、この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で加熱することにより、吸着した臭気成分を分解して臭気吸着機能を再生できるようにしたものがある。

この種の脱臭機能を備えた装置としては、空気を脱臭する脱臭フィルタの面積に比べて小型の加熱装置（ヒータ）を用いる場合は、脱臭フィルタを回転させる回転機構を備えることによって脱臭フィルタ全体を加熱可能とし、触媒の臭気吸着機能を再生する脱臭機が知られている（例えば、特許文献１参照）。

しかしながら、特許文献１による装置にあっては、触媒フィルタを回転させる回転機構を具備する必要があった。このため、回転機構の分だけ部品点数が多くなり、製造コストがかかるという課題があった。

そこで、本出願人は、特願２０１２−１９５４７２に示すような、ヒータの熱を放熱板を介して触媒フィルタ全体に放熱する脱臭機を検討している。

特開２００２−３０６５７９号公報

しかしながら、放熱板を介して放熱する場合、ヒータから離れた部分にはヒータの熱が伝熱し難い場合があり、触媒フィルタへの放熱が十分に得られないおそれがある。本発明は上記問題点に鑑み、放熱板にヒータから離れた部分があっても、触媒フィルタへの放熱を確保しつつ、触媒フィルタへの放熱に寄与しない放熱板の周縁部への伝熱を抑えることで、触媒フィルタの加熱効率を高めることができる脱臭機を提供することを目的とする。

上記課題を解決するため、本発明の脱臭機は、臭気成分を吸着分解する触媒フィルタと、触媒フィルタを加熱して臭気成分の分解を促進する加熱ユニットとを備えたものであって、加熱ユニットは、触媒フィルタを加熱するヒータと、ヒータから伝達された熱を触媒フィルタに放熱する放熱板と、ヒータを放熱板に当接した状態で保持するヒータ保持部とを備え、放熱板は、ヒータが当接されるとともにヒータから加わる熱を放熱板全体に伝熱するための伝熱促進部と、伝熱促進部と連続的に形成されるとともに触媒フィルタに対向する触媒フィルタ対向部と、触媒フィルタ対向部から連続的に延長される延長部とを備え、触媒フィルタ対向部は、触媒フィルタを通過する空気の通風を確保するための複数の通風孔を有し、延長部は、ヒータから伝熱促進部を介して放熱板の周縁部への伝熱を抑止するための複数の伝熱抑止孔を有し、放熱板に備えた延長部には、伝熱抑止孔を閉塞し通風を遮断するための遮風材を当接させたことを特徴とする。

本発明の脱臭機によれば、放熱板は、伝熱促進部と伝熱促進部に連続的に形成される触媒フィルタ対向部を備えているため、放熱板にヒータから離れた部分があっても、伝熱促進部を介して触媒フィルタへの放熱を確保することができる。さらに、放熱板は、触媒フィルタ対向部から連続的に延長される延長部を備え、延長部には、放熱板の周縁部への伝熱を抑止するための複数の伝熱抑止孔を有し、伝熱抑止孔を閉塞し通風を遮断するための遮風材を当接させたので、触媒フィルタへの放熱に寄与しない放熱板の周縁部への伝熱を抑えることができる。したがって、触媒フィルタの加熱効率を高めることができる。

本発明の一実施形態を示す脱臭機を正面斜め上方から見た斜視図である。 図１に示す脱臭機の中央部から縦断したＸ−Ｘ線に沿った断面図である。 図２に示す脱臭機の触媒フィルタを含む脱臭ユニットの分解斜視図である。 図３に示す脱臭ユニットの触媒フィルタを加熱する加熱部の分解斜視図である。 図４に示す加熱部を組み立てて中央部から縦断したＹ−Ｙ線に沿った断面図である。

以下、本発明にかかる脱臭機の実施形態について図面を参照して説明する。なお、本実施形態では、加湿機能付脱臭機を例にあげて説明するが、必ずしも加湿機能は必要ではなく、脱臭機能を有するものであればよい。

まず、図１から図５は本発明にかかる脱臭機１の一実施形態を示している。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。この脱臭機１は、図１に示すように、合成樹脂パネルで成形された直方体状の筺体を有し、この筺体の前面パネル１７に設けられた空気吸込口１１から導入した空気を、上面に設けられた空気吹出口１２から放出する間に、空気の脱臭処理と加湿処理とが行われるようになっている。空気吹出口１２の上方には、回動可能なルーバ１３が配置され、ルーバ１３の開閉角度を変えることで空気の吹き出し方向を適宜調節することができる。図１および図２に示すルーバ１３は、閉じた位置にあるが、この状態でも空気吹出口１２が開口しているため、上方へは空気を吹き出すことができる。吹き出し方向に角度を付けたい場合は、ルーバ１３を所望の角度まで引き上げることにより、ルーバ１３の下面に沿って空気を吹き出すことができる。

また、脱臭機１の筺体の上面部には、空気吹出口１２の側方に位置して脱臭機１を操作する操作パネル１９が設けられている。さらに、脱臭機１の筺体の側面側は、前面パネル１７と辺で接する側面パネル１８で覆われている。

図２は、図１に示す脱臭機１の中央部から縦断したＸ−Ｘ線に沿った断面図である。脱臭機１の筺体の内部は、図２に示すように、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、この送風路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５０が設けられている。送風機５０は、ファンモータ５０ａとシロッコファン５０ｂとで構成されている。もちろん、この送風機５０には、シロッコファン５０ｂを用いることが好ましいが、これに限定されず、空気を流通させる機能を有するものであればよい。例えば、ラジアルファンや軸流ファン、もしくはそれ以外のファンを用いてもよい。

また、空気吸込口１１と送風機５０との間の送風路１０には、プレフィルタ２０、集塵フィルタ２１、脱臭ユニット３０、ユニットガイド３９、および加湿ユニット４０などが配置されている。さらに、送風機５０と空気吹出口１２との間の送風路１０には、オゾンを発生させて空気の殺菌と脱臭を行うオゾナイザ６０が配置されている。なお、オゾナイザ６０以外にマイナスイオンを発生させるイオナイザが配置されていてもよい。

本実施形態における脱臭機１の特徴的な構成は、図２に示す脱臭ユニット３０の構成にある。この脱臭ユニット３０の構成については、後述する図３〜図５を用いて詳細に説明するが、触媒フィルタ３３と加熱ユニット３５と遮風材３７とに対し、風上側と風下側から挟んで断熱を行う通気性を備えた板状断熱材３２、３６が配置されると共に、外周面を環状に囲って断熱を行う環状断熱材３４が配置されている。

図３は、図２に示す脱臭機１の触媒フィルタ３３を含む脱臭ユニット３０の分解斜視図であり、この脱臭ユニット３０は、図３に示すように、臭気成分を吸着して分解する触媒フィルタ３３と、この触媒フィルタ３３を加熱して吸着した臭気成分の分解を促進する加熱ユニット３５と、空気吸込口１１から導入した空気の通風を遮断する遮風材３７と、これらの触媒フィルタ３３、加熱ユニット３５および遮風材３７を挟むように両側に配置された通気性を有する一対の板状断熱材３２、３６と、これらの触媒フィルタ３３、加熱ユニット３５、遮風材３７および板状断熱材３２、３６の外周を囲って配置される環状断熱材３４と、板状断熱材３２、３６および環状断熱材３４の通風方向両側を覆って配置される一対の遮熱板３１とにより構成されている。この遮熱板３１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。

触媒フィルタ３３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、ここではアルミ合金で構成され、その表面に、酸化マンガンなどの金属酸化物やプラチナなどの貴金属の触媒を所定の厚さに形成（触媒層）されている。なお、吸着材としては、活性炭や各種セラミックス粉末などをさらに添加することが好ましい。さらには、抗菌剤や防かび剤などが添加されることも好ましい。そして、触媒フィルタ３３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、その他の加熱再生構造を有する触媒フィルタであってもよい。

このように、脱臭ユニット３０は、触媒フィルタ３３と加熱ユニット３５と遮風材３７との周囲が板状遮熱材３２、３６と環状断熱材３４とで覆われ、さらにその外側が多数の透孔によって通気性が確保された遮熱板３１で覆われているため、加熱部３５による加熱時の熱が他の部材に影響を与えることを極力防止することができると共に、触媒フィルタ３３全体を加熱することが可能となり、加熱再生時間を短縮することができる。

図４は、図３に示す脱臭ユニット３０の触媒フィルタ３３を加熱する加熱ユニット３５の分解斜視図であり、図５は、図４に示す加熱ユニット３５を組み立てて中央部から縦断したＹ−Ｙ線に沿った断面図である。加熱ユニット３５は、図４に示すように、触媒フィルタ３３を加熱するヒータとしてのＰＴＣヒータ３５２と、ＰＴＣヒータ３５２から伝達された熱を触媒フィルタ３３に放熱する放熱板３５１と、ＰＴＣヒータ３５２を放熱板３５１に当接した状態で保持するヒータ保持部３５３とを備えている。

放熱板３５１は、触媒フィルタ３３を加熱して触媒フィルタ３３が吸着した臭気成分の分解を促進する際に、ＰＴＣヒータ３５２から伝達された熱が放熱板３５１全体に伝わり易いように鋼板が用いられているが、熱伝導率の高い銅やアルミなどの金属を用いてもよい。放熱板３５１は、ＰＴＣヒータ３５２が当接されるとともにＰＴＣヒータ３５２から加わる熱を放熱板３５１全体に伝熱するための伝熱促進部３５１ａと、伝熱促進部３５１ａと連続的に形成されるとともに触媒フィルタ３３に対向する触媒フィルタ対向部３５１ｂと、触媒フィルタ対向部３５１ｂから連続的に延長される延長部３５１ｃとを備えている。

伝熱促進部３５１ａは、放熱板３５１の中央部に配置され、放熱板３５１の上下方向（Ｏ−Ａ方向）に延在する凹み部になっていて、ＰＴＣヒータ３５２が収容されるようにＰＴＣヒータ３５２の一側面である当接面３５２ａが当接されている。伝熱促進部３５１ａへのＰＴＣヒータ３５２の固定には、ヒータ保持部３５３を用いている。

触媒フィルタ対向部３５１ｂは、その上下方向の長さ寸法が、伝熱促進部３５１ａが延在する上下方向の上端側３５１ａ１と下端側３５１ａ２の間の長さ寸法と略同じになるように形成されている。また、触媒フィルタ対向部３５１ｂは、伝熱促進部３５１ａから左右方向（Ｏ−Ｂ方向）に連続的に形成されている。触媒フィルタ対向部３５１ｂには、空気の通風を確保するための複数の通風孔３５１ｄがパンチング加工によって形成されている。

延長部３５１ｃは、伝熱促進部３５１ａが延在する上下方向の上端側３５１ａ１および下端側３５１ａ２と、触媒フィルタ対向部３５１ｂの上下方向の上端側３５１ｂ１および下端側３５１ｂ２のそれぞれから、さらに上下方向に延長するように連続的に形成されている。延長部３５１ｃは、触媒フィルタ３３とは対向せず遮風材３７と当接している。延長部３５１ｃには、ＰＴＣヒータ３５２から伝熱促進部３５１ａを介して放熱板３５１の周縁部３５１ｅへの伝熱を抑止するための複数の伝熱抑止孔３５１ｆが形成されている。この伝熱抑止孔３５１ｆは、伝熱促進部３５１ａと周縁部３５１ｅが接近する箇所に形成され、触媒フィルタ対向部３５１ｂの通風孔３５１ｄよりも大きな孔に形成されている。

また、延長部３５１ｃには、伝熱抑止孔３５１ｆを閉塞し、空気吸込口１１から導入した空気の通風を遮断するための遮風材３７を当接させている。なお、延長部３５１ｃに形成された伝熱抑止孔３５１ｆは、通風孔３５１ｄと同一の孔をパンチング加工によって形成してもよい。この場合は、伝熱抑止孔３５１ｆは、通風孔３５１ｄの形成と同時に形成できるので、放熱板３５１の製造コストを低減することができる。

ヒータ保持部３５３は、図４に示すように、触媒フィルタ３３と接触する接触面３５３ｃ、３５３ｄと、接触面３５３ｃと接触面３５３ｄとの間に段差部３５３ｇを介して触媒フィルタ３３と接触しない非接触面３５３ａとを備えている。図５に示すように、接触面３５３ｃ、３５３ｄの裏面は、ＰＴＣヒータ３５２と接触せず、非接触面３５３ａの裏面は、ＰＴＣヒータ３５２の他側面である反対面３５２ｂと接触する構造になっている。ＰＴＣヒータ３５２からの熱は、ヒータ保持部３５３の厚さ方向から触媒フィルタ３３に直接伝わらないため、触媒フィルタ３３が局所的に高温になるのを防止できる。なお、ヒータ保持部３５３は、接触面３５３ｃ、３５３ｄと非接触面３５３ａとを備えているが、この実施形態に限らす、触媒フィルタ３３の局所的な高温が脱臭機として許容できる温度範囲のものであれば、段差部を設けずに全体が接触面になった構造でもよい。

また、ＰＴＣヒータ３５２は、温度が上がるにつれて電気抵抗値が上がる特性を利用して自己の温度を制御する素子である。このため、ＰＴＣヒータ３５２は、これまでヒータ温度を検出していたサーミスタが不要になることから、コストを低減することができる。このＰＴＣヒータ３５２は、図４に示すように、リード線引出面３５２ｄからリード線３５２ｅが引き出され、放熱板３５１の伝熱促進部３５１ａの上部に設けられたリード線引出孔３５１ｇから引き出され、図示しない本体制御部と接続される。そして、ＰＴＣヒータ３５２の当接面３５２ａは、放熱板３５１の伝熱促進部３５１ａに当接される。この時、放熱板３５１の伝熱促進部３５１ａの一部を切り欠いてヒータストッパ３５１ｈとなる爪部を形成し、その爪部を折曲げることでＰＴＣヒータ３５２を係止する。

放熱板３５１の伝熱促進部３５１ａに当接したＰＴＣヒータ３５２は、ＰＴＣヒータ３５２の反対面３５２ｂと側面３５２ｃとをヒータ保持部３５３で覆って、ヒータ保持部３５３の伝熱部３５３ｂに設けられたビス穴３５３ｂ１、３５３ｂ２を使い、図示しないビスによりビス止め固定される。その際、ヒータ保持部３５３の非接触面３５３ａの一部を切り欠いてヒータストッパ３５３ｆとなる爪部を形成し、その爪部を折曲げることでＰＴＣヒータ３５２のリード線引出面３５２ｄを係止する。

以上のように構成された脱臭ユニット３０は、図２に示すように、脱臭機１の筺体の内部に、集塵フィルタ２１とユニットガイド３９との間に組み込まれている。このため、脱臭機１の空気吸込口１１から流入した空気（矢印Ａ）は、プレフィルタ２０を通って集塵フィルタ２１で塵埃が除かれ（矢印Ｂ）、脱臭ユニット３０の触媒フィルタ３３でアンモニアやメチルメルカプタン等の臭気成分やホルムアルデヒド等の有害成分が取り除かれる脱臭処理が行われた後、ユニットガイド３９を通って加湿ユニット４０へ送られる。加湿ユニット４０では、湿潤した加湿フィルタの中を空気が通過する間に水が気化することで、空気の加湿処理が行われる。

臭気成分や有害成分が取り除かれ加湿された空気は、図２に示すように、送風機５０のシロッコファン５０ｂにより上方の送風路１０に送られる（矢印Ｃ）。送風路１０の途中に設けられたオゾナイザ６０には、脱臭処理と加湿処理が行われた後の空気（矢印Ｃ）にオゾンを発生させる機能を有し、オゾナイザ６０によって空気の除菌消臭処理が行われる。このように、脱臭処理、加湿処理、およびオゾン生成処理された空気は、空気吹出口１２から室内に放出される。

以上説明してきたように、本実施形態における脱臭機１によれば、ＰＴＣヒータ３５２などの小型のヒータを用いて加熱再生型の触媒フィルタ３３を加熱する場合であっても、放熱板３５１およびヒータ保持部３５３を介して触媒フィルタ３３全体を加熱することができる。

さらに、本実施形態における脱臭機１によれば、放熱板３５１は、上下方向（Ｏ−Ａ方向）において、伝熱促進部３５１ａが触媒フィルタ対向部３５１ｂと同等の長さを有している。このため、図４の矢印Ｄに示すように、ＰＴＣヒータ３５２から放熱板３５１に伝達される熱は伝熱促進部３５１ａを伝わり、この伝熱促進部３５１ａにより上下方向いっぱいまで（例えば、上端側３５１ａ１から下端側３５１ａ２の範囲）伝熱する。さらに、伝熱促進部３５１ａを介して左右方向に熱が伝わる。このように、伝熱促進部３５１ａを介して放熱板３５１全体に熱が伝わることで、ＰＴＣヒータ３５２から離れた触媒フィルタ対向部３５１ｂの隅部３５１ｂ３にも効果的に熱が伝わり、放熱板３５１の触媒フィルタ対向部３５１ｂ全体が効率よく加熱され、触媒フィルタ３３への放熱を確保することができる。

放熱板３５１は、触媒フィルタ対向部３５１ｂと連続的に形成される延長部３５１ｃを備え、この延長部３５１ｃに通風孔３５１ｄよりも大きな伝熱抑止孔３５１ｆが形成されている。このため、伝熱促進部３５１ａと放熱板３５１の周縁部３５１ｅとの間に伝熱抑止孔３５１ｆを配置するようにしたので、ＰＴＣヒータ３５２から伝熱促進部３５１ｄに伝達される熱が、触媒フィルタ３３への放熱に寄与しない放熱板３５１の周縁部３５１ｅに伝わるのを抑えることができ、放熱板３５１の周縁部３５１ｅから外部に熱が逃げてしまうことを防止することができる。

また、遮風材３７が延長部３５１ｃに伝熱抑止孔３５１ｆを閉塞するように当接されている。このため、空気吸込口１１から導入した空気が伝熱抑止孔３５１ｆから通風されず、ＰＴＣヒータ３５２から伝達される熱が伝熱抑止孔３５１ｆから放熱されてしまうのを防止することができる。

したがって、本実施形態の脱臭機１によれば、放熱板３５１の触媒フィルタ３３と対向する部分にＰＴＣヒータ３５２から離れた部分があっても、触媒フィルタ３３への放熱を確保しつつ、触媒フィルタ３３への放熱に寄与しない放熱板３５１の周縁部３５１ｅへの伝熱を抑えることで、触媒フィルタ３３の加熱効率を高めることができる。

なお、本実施形態における脱臭機１では、伝熱促進部３５１ａは、放熱板３５１の中央部に配置され、放熱板３５１の上下方向に延在するようにしたが、本発明はこれに限らず、放熱板３５１の中央部に配置され、放熱板３５１の左右方向に延在するようにしてもよい。また、延長部３５１ｃは、伝熱促進部３５１ａが延在する上下方向の一端側３５１ａ１および他端側３５１ａ２から、さらに上下方向に延長するように連続的に形成されているが、本発明はこれに限らず、伝熱促進部３５１ａが延在する左右方向の一端側および他端側から、さらに延長するように連続的に形成されてもよい。また、遮風材３７の替わりに、伝熱抑止孔３５１ｆの通風を防ぎつつ伝熱抑止孔３５１ｆへの伝熱を抑えるための断熱材を用いてもよい。

１ 脱臭機
１０ 送風路
１１ 空気吸込口
１２ 空気吹出口
１３ ルーバ
１７ 前面パネル
１８ 側面パネル
１９ 操作パネル
２０ プレフィルタ
２１ 集塵フィルタ
３０ 脱臭ユニット
３１ 遮熱板
３２ 板状断熱材
３３ 触媒フィルタ
３４ 環状断熱材
３５ 加熱ユニット
３５１ 放熱板
３５１ａ 伝熱促進部
３５１ａ１ 上端側
３５１ａ２ 下端側
３５１ｂ 触媒フィルタ対向部
３５１ｂ１ 上端側
３５１ｂ２ 下端側
３５１ｂ３ 隅部
３５１ｃ 延長部
３５１ｄ 通風孔
３５１ｅ 周縁部
３５１ｆ 伝熱抑止孔
３５１ｇ リード線引出孔
３５１ｈ ヒータストッパ
３５２ ＰＴＣヒータ（ヒータ）
３５２ａ 当接面
３５２ｂ 反対面
３５２ｃ 側面
３５２ｄ リード線引出面
３５２ｅ リード線
３５３ ヒータ保持部
３５３ａ 非接触面
３５３ｂ 伝熱部
３５３ｂ１、３５３ｂ２ ビス穴
３５３ｃ、３５３ｄ 接触面
３５３ｆ ヒータストッパ
３５３ｇ 段差部
３６ 板状断熱材
３７ 遮風材
３９ ユニットガイド
４０ 加湿ユニット
５０ 送風機
５０ａ 送風ファン
５０ｂ シロッコファン
６０ オゾナイザ

Claims (4)

1. 臭気成分を吸着分解する触媒フィルタと、同触媒フィルタを加熱して臭気成分の分解を促進する加熱ユニットとを備えた脱臭機であって、
   前記加熱ユニットは、前記触媒フィルタを加熱するヒータと、前記ヒータから伝達された熱を前記触媒フィルタに放熱する放熱板と、前記ヒータを前記伝熱促進部に当接した状態で保持するヒータ保持部とを備え、
   前記放熱板は、前記ヒータが当接されるとともに前記ヒータから加わる熱を前記放熱板全体に伝熱するための伝熱促進部と、同伝熱促進部と連続的に形成されるとともに前記触媒フィルタに対向する触媒フィルタ対向部と、同触媒フィルタ対向部から連続的に延長される延長部とを備え、
   前記触媒フィルタ対向部は、前記触媒フィルタを通過する空気の通風を確保するための複数の通風孔を有し、前記延長部は、前記ヒータから前記伝熱促進部を介して前記放熱板の周縁部への伝熱を抑止するための複数の伝熱抑止孔を有し、
   前記放熱板に備えた前記延長部には、前記伝熱抑止孔を閉塞し通風を遮断するための遮風材を当接させたことを特徴とする脱臭機。
2. 前記伝熱促進部は、前記放熱板の中央部に配置され前記放熱板の左右方向または上下方向のいずれか一方に延在していることを特徴とする請求項１記載の脱臭機。
3. 前記伝熱抑止孔は、前記伝熱促進部から放熱板の周縁部に近い部分に設けられることを特徴とする請求項２記載の脱臭機。
4. 前記延長部は、前記伝熱促進部が延在する方向の一端側および他端側から連続的に延長されていることを特徴とする請求項２記載の脱臭機。

Images