JP2016142475A - 空気清浄機 - Google Patents

Abstract

【課題】側面に開口が形成された縦型のダクトを備えて当該開口の面積を広くでき、静音性と風量を両立し、かつ、風路における圧損損失を低減可能である空気清浄機を提供する。
【解決手段】空気清浄機において、側面に開口である吸込口２０１が形成され長手の一端が閉塞され、内部に前記開口と通じる通風路２０３が形成された中空筒状のダクト２００と、ダクト２００の長手の他端の外側に設けられたシロッコファン３００と、を備え、通風路２０３は、ダクト２００の長手方向に沿って設けられ、シロッコファン３００の回転軸３０１は、ダクト２００の長手方向に平行、かつ、ダクト２００の長手方向に直交する投影面上においてダクト２００の内側に配置され、シロッコファン３００の半径は、ダクト２００の長手方向に直交する断面の内接円の半径よりも大きい構成とする。
【選択図】図４

Description

この発明は、空気清浄機に関するものである。

従来における空気清浄機においては、床等の載置面から鉛直方向に自立する筒状体である本体（ダクト）と、この本体（ダクト）内に設けられたファンとを備えたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。

特開２０１４−１１９２２４号公報

特許文献１に示された従来における空気清浄機は、大きな設置空間を要しないコンパクトで、高い空気清浄能力を持つ空気清浄機構の提供を目的としたものであるが、本体（ダクト）内にファンを設けておりファン径をダクトよりも大きくすることができない。このため、大きな風量を得るにはファンの回転数を大きくする必要があり静音性が犠牲になる。また、逆に良好な静音性を得るにはファンの回転数を小さくして風量を犠牲にしなければならず、静音性と風量とを両立することが困難である。

この発明は、このような課題を解決するためになされたもので、側面に開口が形成された縦型のダクトを備えて当該開口の面積を広くすることができるとともに、静音性と風量を両立し、かつ、風路における圧損損失を低減することが可能である空気清浄機を得るものである。

この発明に係る空気清浄機においては、側面に開口が形成され、長手の一端が閉塞され、内部に前記開口と通じる通風路が形成された中空筒状のダクトと、前記ダクトの長手の他端の外側に設けられたシロッコファンと、を備え、前記通風路は、前記ダクトの長手方向に沿って設けられ、前記シロッコファンの回転軸は、前記ダクトの長手方向に平行、かつ、前記ダクトの長手方向に直交する投影面上において前記ダクトの内側に配置され、前記シロッコファンの半径は、前記ダクトの長手方向に直交する断面の内接円の半径よりも大きい構成とする。

この発明に係る空気清浄機においては、側面に開口が形成された縦型のダクトを備えて当該開口の面積を広くすることができるとともに、静音性と風量を両立し、かつ、風路における圧損損失を低減することが可能であるという効果を奏する。

この発明の実施の形態１に係る空気清浄機の外観斜視図である。 この発明の実施の形態１に係る空気清浄機の透視断面図である。 この発明の実施の形態１に係る空気清浄機の土台部の横断面図である。 この発明の実施の形態１に係る空気清浄機のダクトとシロッコファンの位置関係を説明する図である。 図４の矢印Ａの方向から見た矢視図である。

この発明を添付の図面を参照しながら説明する。各図を通じて同符号は同一部分又は相当部分を示している。同符号の部分についての重複説明は適宜に簡略化あるいは省略する。

実施の形態１．
図１から図５は、この発明の実施の形態１に係るもので、図１は空気清浄機の外観斜視図、図２は空気清浄機の透視断面図、図３は空気清浄機の土台部の横断面図、図４は空気清浄機のダクトとシロッコファンの位置関係を説明する図、図５は図４の矢印Ａの方向から見た矢視図である。

図１に示すように、この発明の実施の形態１に係る空気清浄機１は、土台部１００及びダクト２００を備えている。土台部１００は、略直方体状を呈する。土台部１００の上面には、ダクト２００が取り付けられている。ダクト２００は中空筒状を呈する。ここでは、ダクト２００は、中空な略円筒状である。なお、ダクト２００の形状はこれに限られず、例えば中空の角柱状等でもよい。

ダクト２００は、土台部１００の上面から上方に向けて立つように設けられている。すなわち、ダクト２００の長手方向は、土台部１００の上面に対し垂直に立てられている。ダクト２００の側面には、開口である吸込口２０１が形成されている。吸込口２０１は、ダクト２００の長手方向にわたって配置されている。吸込口２０１には、格子状の枠体にメッシュ状のプレフィルタが設けられた吸込口カバーが取り付けられている。

ダクト２００の上端には、閉塞体２０２が取り付けられている。中空なダクト２００の長手の一端は、この閉塞体２０２により閉塞されている。一方、ダクト２００の長手の他端には、前述した土台部１００が接続されている。土台部１００の一側面には、吹出口１０１が形成されている。吹出口１０１は、吸込口２０１とは別の開口である

図２及び図３を参照しながら、空気清浄機１の構成について説明を続ける。ダクト２００の内部には、通風路２０３が形成されている。通風路２０３は、ダクト２００に形成された開口である吸込口２０１と通じている。土台部１００の内の空間には、シロッコファン３００が収容されている。また、土台部１００の内部には、モータ４００も収容されている。モータ４００は、シロッコファン３００を回転させるためのものである。

シロッコファン３００が収容された土台部１００内の空間は、ダクト２００の通風路２０３と通じている。また、シロッコファン３００が収容された空間は、土台部１００の内部に形成された送風路１０２に通じている。そして、この送風路１０２は、吹出口１０１へと通じている。このようにして、ダクト２００の吸込口２０１から、通風路２０３、シロッコファン３００及び送風路１０２を経由して、吹出口１０１までが通じている。

図３に示すように、土台部１００内には、スクロールケーシング１０３が設けられている。シロッコファン３００は、このスクロールケーシング１０３の内側に配置されている。スクロールケーシング１０３は、シロッコファン３００が収容される空間と送風路１０２の側壁を形成している。また、シロッコファン３００は、回転軸３０１を中心にしてモータ４００により回転される。

なお、前述したように、ダクト２００の長手の一端は閉塞体２０２により閉塞される一方で、ダクト２００の長手の他端には土台部１００が接続されている。そして、土台部１００には、シロッコファン３００が収容されていることから、シロッコファン３００は、ダクト２００の長手の他端側におけるダクト２００の外側に設けられているということができる。

図４は、ダクト２００の長手方向に直交する投影面上におけるダクト２００及びシロッコファン３００を示している。この図４上に示す前記投影面上におけるダクト２００は、ダクト２００の長手方向に直交する断面の形状でもある。ダクト２００の内部には、フィルタ２１０が取り付けられている。フィルタ２１０は、例えばＨＥＰＡ（Ｈｉｇｈ Ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ Ｐａｒｔｉｃｕｌａｔｅ Ａｉｒ）フィルタである。

フィルタ２１０は、ダクト２００の長手方向と平行に配置されている。フィルタ２１０の前記長手方向の寸法は、吸込口２０１の前記長手方向の寸法以上である。ダクト２００の内部空間は、フィルタ２１０により吸込口２０１側と通風路２０３側とに分割されている。換言すれば、フィルタ２１０は、吸込口２０１と通風路２０３との間に配置されている。ダクト２００の前記断面すなわち前記投影面上において、フィルタ２１０の外形は、おおむね直方形を呈する。

シロッコファン３００の回転軸３０１は、前記投影面上においてダクト２００の内側に配置されている。さらに言えば、シロッコファン３００の回転軸３０１は、前記投影面上においてダクト２００の内側、かつ、フィルタ２１０の前記投影面上の中心（フィルタ中心２１１）よりも吸込口２０１側に配置されている。

シロッコファン３００の半径は、ダクト２００の前記断面の形状における内接円の半径よりも大きい。シロッコファン３００の半径は図４中にＲで示す長さである。ここで、前述したようにダクト２００は中空の略円筒状であるため、ダクト２００の前記断面の形状は略円形である。よって、ダクト２００の前記断面の形状における内接円とはダクト２００の前記断面の形状である。このことから、ここでは、ダクト２００の前記断面の形状における内接円の半径は図４中にｒで示す長さとなる。なお、例えばダクト２００が中空の角柱状であれば、当然にダクト２００の前記断面の形状における内接円と、ダクト２００の前記断面の形状とは異なったものになる。

また、図４に示すように、前記投影面上において、シロッコファン３００の回転軸３０１、フィルタ中心２１１及びダクト２００の前記断面の形状の内接円の中心（ダクト中心２０４）は、一直線上に並んでいる。

次に、図５は、図４中の矢印Ａの方向から、ダクト２００及びシロッコファン３００を見た図である。この図５に示すように、シロッコファン３００の回転軸３０１は、ダクト２００の長手方向に平行になるように配置されている。

以上のように構成された空気清浄機１において、モータ４００によりシロッコファン３００を回転させると、吸込口２０１から空気が吸い込まれる。吸込口２０１から空気が吸い込まれた空気は、フィルタ２１０を通過し、通風路２０３内に入る。通風路２０３内に入った空気は、通風路２０３内を通りシロッコファン３００へと流れる。そして、シロッコファン３００から送風路１０２を経て吹出口１０１から排出される。

この際、シロッコファン３００をダクト２００の長手の外側に設けた上で、シロッコファン３００の半径をダクト２００の長手方向に直交する断面の内接円の半径よりも大きくすることで、シロッコファン３００の半径を大きくして静音性が高く、かつ、風量を大きくすることができ、すなわち静音性と風量を両立することが可能である。また、シロッコファン３００のベルマウスの開口面積を通風路２０３の断面積以上とすることができるため、吸気圧損を低減することができる。

また、シロッコファン３００の回転軸３０１を、ダクト２００の長手方向に平行、かつ、ダクトの長手方向に直交する投影面上においてダクト２００の内側に配置することで、通風路２０３の出口とシロッコファン３００の入口とが近接していてもシロッコファン３００の入口における圧力損失を少なく抑えることができる。

また、通風路２０３を縦型のダクト２００の長手方向に沿って設け、ダクト２００の側面に長手方向にわたって開口である吸込口２０１を設けることで、空気清浄機１の設置面積を小さく抑えつつ吸込口２０１の開口面積を広くすることができる。この際、吸込口２０１の後ろ側にダクト２００の長手方向にわたってフィルタ２１０を設けることで、フィルタ面積を平面的に広くすることができ、フィルタ２１０の通過風速を比較的遅くしつつも風量を確保することができるため、フィルタ２１０での清浄効率を向上し、効率の高い空気清浄機１を得ることができる。

この際、シロッコファン３００の回転軸３０１を、前記投影面上においてダクト２００の内側、かつ、フィルタ２１０の前記投影面上の中心（フィルタ中心２１１）よりも吸込口２０１側に配置することで、前記投影面上における通風路２０３とシロッコファン３００との重なる面積を大きくすることができ、通風路２０３からシロッコファン３００に流れる空気の圧力損失を低減することが可能である。

さらに、前記投影面上においては、シロッコファン３００、フィルタ２１０及び通風路２０３は当該直線に対して線対称に配置されている。そして、シロッコファン３００の回転軸、フィルタ中心２１１及びダクト２００の前記断面の前記内接円の中心（ダクト中心２０４）を、前記投影面上において一直線上に並ぶように配置することで、前記投影面上における通風路２０３とシロッコファン３００との重なる面積をさらに大きくすることができ、通風路２０３からシロッコファン３００に流れる空気の圧力損失をより一層低減することが可能である。

加えて、縦に長いダクト２００の下端に土台部１００を設け、この土台部１００に比較的に重量のあるシロッコファン３００及びこのシロッコファン３００を駆動するモータ４００を収容することで、土台部１００側を重くして空気清浄機１全体の重心を低くし、設置時の安定性を向上することができる。

１ 空気清浄機、 １００ 土台部、 １０１ 吹出口、 １０２ 送風路、 １０３ スクロールケーシング、 ２００ ダクト、 ２０１ 吸込口、 ２０２ 閉塞体、 ２０３ 通風路、 ２０４ ダクト中心、 ２１０ フィルタ、 ２１１ フィルタ中心、 ３００ シロッコファン、 ３０１ 回転軸、 ４００ モータ

Claims (5)

1. 側面に開口が形成され、長手の一端が閉塞され、内部に前記開口と通じる通風路が形成された中空筒状のダクトと、
   前記ダクトの長手の他端の外側に設けられたシロッコファンと、を備え、
   前記通風路は、前記ダクトの長手方向に沿って設けられ、
   前記シロッコファンの回転軸は、前記ダクトの長手方向に平行、かつ、前記ダクトの長手方向に直交する投影面上において前記ダクトの内側に配置され、
   前記シロッコファンの半径は、前記ダクトの長手方向に直交する断面の内接円の半径よりも大きい空気清浄機。
2. 前記ダクトの内部における前記開口と前記通風路との間に、前記ダクトの長手方向と平行に設けられたフィルタを備え、
   前記シロッコファンの回転軸は、前記投影面上において、前記フィルタの中心よりも前記開口側かつ前記ダクトの内側に配置される請求項１に記載の空気清浄機。
3. 前記シロッコファンの回転軸、前記フィルタの中心及び前記ダクトの前記断面の前記内接円の中心は、前記投影面上において一直線上に並ぶ請求項２に記載の空気清浄機。
4. 前記ダクトの長手の前記他端側に設けられ、内部に前記シロッコファン及び前記シロッコファンを駆動するモータを収容する土台部を備えた請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の空気清浄機。
5. 前記ダクトは中空円筒状である請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の空気清浄機。

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