JP2018141567A - 空気清浄機および扇風機として機能する装置 - Google Patents

Abstract

【課題】空気清浄機ユニットと扇風機ユニットとを相互に交換可能に有する装置であって、さらにマイナスイオン発生器を搭載した装置を提供する。【解決手段】空気清浄機ユニットがモータケース部に取り付けられた際には空気清浄機として機能し、扇風機ユニットがモータケース部に取り付けられた際には扇風機として機能し、空気清浄機ユニットは、第１の羽根と、第１の羽根の前方のフィルターセットと、第１の羽根およびフィルターセットを覆うカバーと、を有し、扇風機ユニットは、第１の羽根とは異なる第２の羽根と、第２の羽根を覆うカバーと、を有し、モータケース部には、第１の羽根および第２の羽根を回転させるための羽根用モータが収容されており、第１の羽根および第２の羽根の外周端より外側に、マイナスイオン発生器が配置されている。【選択図】図１−ｄ

Description

本発明は、空気清浄機ユニットと扇風機ユニットとを相互に交換可能に有し、空気清浄機および扇風機として機能する装置であって、さらにマイナスイオン発生器を搭載した装置に関するものである。

本出願人は、空気清浄機ユニットと扇風機ユニットとを相互に交換可能に有し、空気清浄機および扇風機として機能する装置を提供している（例えば、特許文献１参照）。この装置により、１つの装置で２つの機能が実現可能となっている。
マイナスイオンがホコリ除去や消臭効果、除菌、抗ウイルス、防カビ等に効果があることから、マイナスイオン発生器を搭載した扇風機が提案されている（例えば、特許文献２、３参照）。

特許文献２に記載の扇風機では、スライドパイプの下側の支柱にマイナスイオン発生器が設けられている。しかしながら、マイナスイオン発生器が羽根から離れているため、放出されたイオンが風に乗りにくいという問題点がある。この問題は、特にスライドパイプを上方に伸ばした場合には顕著になる。
特許文献３に記載の扇風機では、モータケース部内にマイナスイオン発生器が設けられている。しかしながら、イオン放出口が羽根の中心の近くに位置しているため、マイナスイオンが羽根に帯電しやすく、室内に放出されるイオン量が減少するという問題点がある。

特許第５９１９４２５号公報 特開２００３−２７２７９９号公報 特開２００８−１２１５７９号公報

それゆえ、本発明は、上述した問題点を解消し、空気清浄機ユニットと扇風機ユニットとを相互に交換可能に有し、空気清浄機および扇風機として機能する装置であって、さらにマイナスイオン発生器を搭載した装置を提供することを目的とする。

本発明の要旨は、以下のとおりである。
空気清浄機ユニット（２０）と扇風機ユニット（１０）とを相互に交換可能に有する装置（１００）であって、
前記空気清浄機ユニット（２０）がモータケース部（３０）に取り付けられた際には空気清浄機として機能し、
前記扇風機ユニット（１０）が前記モータケース部（３０）に取り付けられた際には扇風機として機能し、
前記空気清浄機ユニット（２０）は、第１の羽根（２２）と、前記第１の羽根（２２）の前方のフィルターセット（２３）と、前記第１の羽根（２２）および前記フィルターセット（２３）を覆うカバー（２１ａ、２１ｂ）と、を有し、
前記扇風機ユニット（１０）は、前記第１の羽根（２２）とは異なる第２の羽根（１２）と、前記第２の羽根（１２）を覆うカバー（１１ａ、１１ｂ）と、を有し、
前記モータケース部（３０）には、前記第１の羽根（２２）および前記第２の羽根（１２）を回転させるための羽根用モータ（３２）が収容されており、
前記第１の羽根（２２）および前記第２の羽根（１２）の外周端より外側に、マイナスイオン発生器（９１）が配置されている、
ことを特徴とする。

前記フィルターセット（２３）を覆う前記カバー（２１ｂ）には、前記マイナスイオン発生器（９１）に対応する位置に開口部が設けられ、前記空気清浄機ユニット（２０）が前記モータケース部（３０）に取り付けられた際には、前記マイナスイオン発生器（９１）の先端から放出されたマイナスイオンが、前記開口部を介して前記空気清浄機ユニット（２０）内に進入し、
前記第２の羽根（１２）を覆う前記カバー（１１ｂ）には、前記マイナスイオン発生器（９１）に対応する位置に開口部が設けられ、前記扇風機ユニット（１０）が前記モータケース部（３０）に取り付けられた際には、前記マイナスイオン発生器（９１）の先端から放出されたマイナスイオンが、前記開口部を介して前記扇風機ユニット（１０）内に進入する、
ことが好ましい。

前記マイナスイオン発生器（９１）が、前記モータケース部（３０）の上部に設けられたハンドル部（９０）に内蔵されている、
ことが好ましい。

空気清浄機として機能する本発明の装置を示す図である。 空気清浄機として機能する本発明の装置の上下首振り運転を示す図である。 空気清浄機ユニットの取り付け方法を説明するための図である。 扇風機として機能する本発明の装置を示す図である。 扇風機ユニットの取り付け方法を説明するための図である。 切り換えスイッチ部について説明するための図である。 本発明の装置の制御回路のブロック図である。 本発明の装置の操作パネルの一例を示す図である。

以下、図面を参照しながら本発明の装置を詳細に説明する。
本発明の装置は、空気清浄機ユニットと扇風機ユニットとを相互に交換可能であり、図１〜図３を用いて、本発明の装置が空気清浄機として機能する場合を説明し、図４および図５を用いて、本発明の装置が扇風機として機能する場合を説明する。

図１（ａ）は空気清浄機として機能する本発明の装置の正面図であり、図１（ｂ）はこの装置の側面図であり、図１（ｃ）はこの装置の背面図であり、図１（ｄ）はこの装置の要部断面図であり、図１（ｅ）（ｆ）はこの装置の要部斜視図である。
本発明の装置１００は、空気清浄機ユニット２０と、空気清浄機ユニット２０が取り付けられるモータケース部３０と、モータケース部３０を支持する支持部４０と、支持部４０を上下にスライドし、装置１００の高さを４０ｃｍ〜９０ｃｍに調節するスライドパイプ５０と、スライドパイプ５０に接続された支柱５１と、支柱５１に接続されたベース６０と、ベース６０に設けられ、装置１００の動作を制御するための表示・操作パネル７０と、空気清浄機ユニット２０とモータケース部３０との間に設けられた切り換えスイッチ部８０と、モータケース部３０の上部に設けられたハンドル部９０と、を有する。
空気清浄機ユニット２０は、前カバー２１ａと、後カバー２１ｂと、羽根２２（例えば、シロッコファン）と、フィルターセット２３と、を有する。フィルターセット２３は、例えば、集塵フィルター２３ａ（ＪＩＳＺ８１２２に規定するＨＥＰＡフィルターなど）と、脱臭フィルター２３ｂ（活性炭など）と、フィルター２３ａ、２３ｂを固定するフィルターカバー２３ｃと、から構成される。
前カバー２１ａの外周部の、前カバー２１ａと後カバー２１ｂとの間には、吸気口ｑが形成され、後カバー２１ｂの上部には、排気口ｈが形成される。空気は、図１（ｄ）に矢印で示すように吸気口ｑを介して空気清浄機ユニット２０内に吸気され、排気口ｈを介して排気される。なお、吸気口ｑおよび排気口ｈは、図示の実施形態に限定されるものではない。

ハンドル部９０には、マイナスイオンを発生させるマイナスイオン発生器（イオナイザ）９１が内蔵されている。マイナスイオン発生器９１は、針状の電極に高電圧を印加し、強電界を電極の先端に集中させることによりコロナ放電を発生させ、電極周辺の空気分子を強電界によりイオン化し、マイナスイオンを空中に放出する。なお、マイナスイオン発生器９１は、電極に高電圧を印加するための電源や接続線、電極を覆うケーシング等を有するが、説明の簡略化のためこれらの図面は省略する。
マイナスイオン発生器９１の先端から放出されたマイナスイオンは、ハンドル部９０の開口部（イオン放出口）と、マイナスイオン発生器９１に対応する位置に設けられた後カバー２１ｂの開口部と、を介して空気清浄機ユニット２０内に進入し、空気清浄機ユニット２０内の気流に乗って、排気口ｈから放出される。
マイナスイオン発生器９１は、羽根２２の外周端より外側に配置されている。この配置により、マイナスイオン発生器９１から放出されたマイナスイオンを羽根２２の回転により発生させた風に乗せやすい。しかも、図１（ｄ）に破線矢印で示すように、マイナスイオンの流れが、羽根２２にぶつからないため、マイナスイオンが羽根２２に帯電しにくく、イオン量の減少も抑えられる。さらに、特にスライドパイプ５０を上方に伸ばした場合でも、放出されたイオンが風に乗りにくいという問題も生じない。

図１（ｅ）は、装置１００を背面側から（＋ｘ方向から）見た際のハンドル部９０の斜視図であり、図１（ｆ）は、装置１００を正面側から（−ｘ方向から）見た際のハンドル部９０の斜視図である。
ユーザは、ハンドル部９０の下の空間ｓに手を入れることにより、装置１００を移動させることができる。図示例では、ハンドル部９０がコの字型であり、ハンドル部９０の上部の中央にマイナスイオン発生器９１が内蔵されているが、ハンドル部９０は、さまざまな変形が可能である。
例えば、図１（ｇ）に示すように、ハンドル部９０’の上部の端にマイナスイオン発生器９１が内蔵されてもよいし、図１（ｈ）に示すように、半円状のハンドル部９０''の上部の中央にマイナスイオン発生器９１が内蔵されてもよい。
また、図示例では、マイナスイオン発生器９１の全体は、ハンドル部９０内に収納されているが、マイナスイオン発生器９１の先端をハンドル部９０から突出させ、空気清浄機ユニット２０内にまで延在させることもできる。
さらにまた、ハンドル部９０とは別個に、マイナスイオン発生器９１のための専用のイオン収納部を設けることもできる。ただし、ハンドル部９０にマイナスイオン発生器９１を内蔵することにより、後述するように、装置１００が扇風機として機能する際に、扇風機の吸気抵抗となるおそれが少なくなる。

図１（ｄ）に示すように、モータケース部３０には、回転軸３１を中心に羽根２２を回転させるための羽根用モータ３２が収容されている。モータケース部３０は、支持部４０によって挟持され、支持部４０の両側に配置された回動軸４１によって回動自在に支持される。支持部４０は、スライドパイプ５０によって回動自在に支持され、左右首振り運転を行う。

図２に示すように、装置１００は、水平方向に対して上方向に約９０°（仰角約９０°）と、下方向に約１０°（俯角約１０°）と、の間で上下首振りモータｍにより上下首振り運転をする、または、上下首振りモータｍを有さない場合、上記の範囲内の任意の角度を手動で設定することができる。また、図示を省略するが、左右に約７０°（−７０°から＋７０°の間）で左右首振りモータにより左右首振り運転をすることができる。なお、上下方向および左右方向の首振り運転の角度は、この角度に限定されるものではない。
図２（ａ）に示すように、空気清浄機ユニット２０が天井を向いた状態（仰角を９０°に設定）では、主に部屋の上方の空気を吸気するので、空気中に浮遊する比較的軽い微粒子を捕集することができる。
また、図２（ｂ）に示すように、空気清浄機ユニット２０が床面方向を向いた状態（俯角を１０°に設定）では、床面に堆積した花粉などの比較的重い微粒子を捕集することができる。特に絨毯などの床面は人が歩いた時に塵埃が舞い上がりやすいので、俯角を１０°に設定することが集塵効果を高めるために有効である。
さらにまた、表１に示す自動運転モードにおいて、首振り運転の角度および時間を設定することにより、広範囲の集塵を自動で行うことができる。

自動運転ボタン（図８を用いて後述する）によって、運転モード１が選択されると、俯角１０°の状態で５分間、１２０°（−６０°から＋６０°の間）で左右首振り運転を行い、次に、水平の状態で５分間、同様の左右首振り運転を行い、次に、仰角４５°の状態で５分間、同様の左右首振り運転を行う、というモードを繰り返す。
このように、設定された上下方向の首振り運転の角度（俯角１０°、水平、仰角４５°）において、左右首振り運転の角度（１２０°）および時間（５分、５分、５分）を設定することができる。
運転モード２が選択されると、俯角１０°の状態で１０分間、７０°（−３５°から＋３５°の間）で左右首振り運転を行い、次に、水平の状態で５分間、同様の左右首振り運転を行う、というモードを繰り返す。
このように、設定された上下方向の首振り運転の角度（俯角１０°、水平）において、左右首振り運転の角度（７０°）および時間（１０分、５分）を設定することができる。
なお、上下方向の首振り運転の角度（俯角１０°等）は、上下首振りモータｍを有する場合は上下首振りモータｍによって設定することができ、上下首振りモータｍを有さない場合は手動で設定することができる。
運転モード１、運転モード２の首振り運転の角度および時間は一例であり、これに限定されるものではない。
装置１００は、上下首振り運転のための上下首振り機構（上下首振りモータｍ等）をモータケース部３０内に有し、左右首振り運転のための左右首振り機構を支持部４０内に有するが、上下首振り機構および左右首振り機構は、従来周知の技術であるので説明を省略する。

図３は、空気清浄機ユニット２０の取り付け方法を説明するための図である。
図３（ａ）に示すように、モータケース部３０と固定リング２５とにより後カバー２１ｂを挟むことによって、後カバー２１ｂをモータケース部３０に固定する。
次に、図３（ｂ）に示すように、回転軸３１に設けられたストッパー３３と固定リング２６とにより羽根２２を挟むことによって、羽根２２を回転軸３１に固定する。
次に、図３（ｃ）に示すように、羽根２２の前方にフィルターセット２３を配置する。
最後に、図３（ｄ）に示すように、前カバー２１ａを後カバー２１ｂに固定する。
このように、ユーザは空気清浄機ユニット２０をモータケース部３０に容易に取り付けることができる。

図４（ａ）は扇風機として機能する本発明の装置の正面図であり、図４（ｂ）はこの装置の側面図であり、図４（ｃ）はこの装置の背面図であり、図４（ｄ）はこの装置の要部断面図である。
本発明の装置１００は、空気清浄機ユニット２０を扇風機ユニット１０に交換すると、扇風機として機能する。
扇風機ユニット１０は、前カバー１１ａと、後カバー１１ｂと、羽根１２（例えば、プロペラファン）と、を有する。
マイナスイオン発生器９１の先端から放出されたマイナスイオンは、ハンドル部９０の開口部（イオン放出口）と、マイナスイオン発生器９１に対応する位置に設けられた後カバー１１ｂの開口部と、を介して扇風機ユニット１０内に進入し、扇風機ユニット１０内の気流に乗って、前方から放出される。
なお、モータケース部３０の上部に、マイナスイオン発生器９１のための専用のイオン収納部を設けると、このイオン収納部が、扇風機の吸気抵抗となり、扇風機の風量に悪影響を与えるおそれがある。しかしながら、マイナスイオン発生器９１をハンドル部９０に内蔵することにより、上述した悪影響は抑制される。すなわち、図４（ｃ）に示すように、ハンドル部９０の下の空間は、通風が可能なため、扇風機の風量に悪影響を与えるおそれが少ない。
装置１００において、扇風機ユニット１０以外の構成要素や首振り運転は、上述した、装置１００が空気清浄機として機能する場合と同様であるので説明を省略する。

図５は、扇風機ユニット１０の取り付け方法を説明するための図である。
図５（ａ）に示すように、モータケース部３０と固定リング１５とにより後カバー１１ｂを挟むことによって、後カバー１１ｂをモータケース部３０に固定する。
次に、図５（ｂ）に示すように、回転軸３１に設けられたストッパー３３と固定リング１６とにより羽根１２を挟むことによって、羽根１２を回転軸３１に固定する。
最後に、図５（ｃ）に示すように、前カバー１１ａを後カバー１１ｂに固定する。
このように、ユーザは扇風機ユニット１０をモータケース部３０に容易に取り付けることができる。
本発明の装置１００は、扇風機のシーズンオフ時には、扇風機ユニット１０を空気清浄機ユニット２０に交換するだけで空気清浄機として使用することができる。また、装置全体を収納する必要がなく、扇風機ユニット１０または空気清浄機ユニット２０のみを収納すればよいので、省スペース化が図られる。さらに、マイナスイオン発生器を搭載することで、１つの装置で３つの機能を実現することができる。

図６を用いて、切り換えスイッチ部８０について説明する。
切り換えスイッチ部８０は、スイッチ８１と、スイッチ８１を動作させるアクチュエータ８２ａ、８２ｂと、アクチュエータ８２ａ、８２ｂに作用する連動棒８３と、連動棒８３を付勢するコイルバネ８４と、連動棒８３に固定され、コイルバネ８４の一端を支持するストッパー８５と、コイルバネ８４の他端を支持するケーシング８６と、を有する。
図６（ａ）は、空気清浄機ユニット２０がモータケース部３０に取り付けられている状態である。空気清浄機ユニット２０の後カバー２１ｂは、連動棒８３の左端８３ａに接触し、連動棒８３を右方向に押す。すると、連動棒８３の右端８３ｂは、アクチュエータ８２ａ、８２ｂに作用し、スイッチ８１が、空気清浄機モードをＯＮにする。
図６（ｂ）は、扇風機ユニット１０がモータケース部３０に取り付けられている状態である。扇風機ユニット１０の後カバー１１ｂには、連動棒８３に対応する位置に開口部ｋが設けられ、連動棒８３は、この開口部ｋを介してモータケース部３０の外部に延在する。これにより、扇風機ユニット１０の後カバー１１ｂは、連動棒８３を押さないので、連動棒８３はアクチュエータ８２ａ、８２ｂに作用せず、スイッチ８１が、扇風機モードをＯＮにする。
このような切り換えスイッチ部８０を設けることにより、空気清浄機ユニット２０および扇風機ユニット１０のいずれが取り付けられているのかを装置１００が識別し、空気清浄機モードおよび扇風機モードの切り換えが自動で行われ、誤動作の心配がない。
なお、空気清浄機モードおよび扇風機モードの切り換え機構は、図示の実施形態に限定されるものではない。

図７に、本発明の装置１００の制御回路のブロック図を示す。
コントローラは、空気清浄機モードおよび扇風機モードを切り換えるための空気清浄機・扇風機切換スイッチと、装置１００が空気清浄機として機能する際に制御を担当する空気清浄機制御部と、装置１００が扇風機として機能する際に制御を担当する扇風機制御部と、マイナスイオンの発生を制御するマイナスイオン制御部と、タイマー制御部と、タイマーセット時間や風量設定などの使用状態を記憶するための記憶部と、を有する。
コントローラは、空気清浄機・扇風機切換スイッチによって、空気清浄機制御部または扇風機制御部を選択し、選択された制御部が、羽根用モータ、上下首振りモータおよび左右首振りモータを制御する。また、コントローラには、各制御部および各モータにＤＣ電源を供給するための電源供給部と、表示・操作部と、が接続されている。表示・操作部には、操作パネル７０のボタンが配置されている。
羽根用モータにはＤＣブラシレスモータ等を採用し、空気清浄機および扇風機のそれぞれにおいて、羽根用モータの回転数を変更することができる。例えば、空気清浄機では、高速回転で制御し、扇風機では低速回転で制御し、それぞれ、強、中、弱等の複数段階の回転数を選択して羽根用モータを動作させることができる。

図８に、本発明の装置１００の操作パネル７０の一例を示す。なお、図示例では、ベース６０に設けられた操作パネル７０について説明するが、操作パネルは、リモコンに設けることもできる。
操作パネル７０には、電源の入／切スイッチ、扇風機および空気清浄機の動作状況を表す表示ランプ、マイナスイオンの発生をオンオフするマイナスイオンボタンおよびマイナスイオンランプ、風量調節ボタンおよび風量表示ランプ（強、中、弱）、風量をランダムに切り替えるリズム運転ボタン、上下首振り運転ボタン、左右首振り運転ボタンおよび左右首振り角度表示ランプ（４５°、７０°、１２０°）、上下首振りおよび左右首振りを同時に運転する３Ｄランダム首振り運転ボタン、運転開始時間を選択および設定する入りタイマーボタン、運転停止時間を選択および設定する切タイマーボタン、空気清浄機の運転モード（風量）を選択する運転モードボタンおよび運転モード表示ランプ（強、中、静音）、上下首振り運転ボタン、左右首振り運転ボタンおよび左右首振り角度表示ランプ（４５°、７０°、１２０°）、表１において説明したように、設定した首振り運転の角度および時間の運転モードを設定する自動運転ボタンおよび自動運転モード表示ランプ（１、２）、空気清浄機のよごれを表示するよごれ表示ランプが配置されている。

１０ 扇風機ユニット
１１ａ 前カバー
１１ｂ 後カバー
１２ 羽根
１５、１６ 固定リング
ｋ 開口部
２０ 空気清浄機ユニット
２１ａ 前カバー
２１ｂ 後カバー
２２ 羽根
２３ フィルターセット
２３ａ 集塵フィルター
２３ｂ 脱臭フィルター
２３ｃ フィルターカバー
２５、２６ 固定リング
ｑ 吸気口
ｈ 排気口
３０ モータケース部
３１ 回転軸
３２ 羽根用モータ
３３ ストッパー
ｍ 上下首振りモータ
４０ 支持部
４１ 回動軸
５０ スライドパイプ
５１ 支柱
６０ ベース
７０ 表示・操作パネル
８０ 切り換えスイッチ部
８１ スイッチ
８２ａ、８２ｂ アクチュエータ
８３ 連動棒
８３ａ 左端
８３ｂ 右端
８４ コイルバネ
８５ ストッパー
８６ ケーシング
９０ ハンドル部
９１ マイナスイオン発生器
１００ 装置

Claims (3)

1. 空気清浄機ユニット（２０）と扇風機ユニット（１０）とを相互に交換可能に有する装置（１００）であって、
   前記空気清浄機ユニット（２０）がモータケース部（３０）に取り付けられた際には空気清浄機として機能し、
   前記扇風機ユニット（１０）が前記モータケース部（３０）に取り付けられた際には扇風機として機能し、
   前記空気清浄機ユニット（２０）は、第１の羽根（２２）と、前記第１の羽根（２２）の前方のフィルターセット（２３）と、前記第１の羽根（２２）および前記フィルターセット（２３）を覆うカバー（２１ａ、２１ｂ）と、を有し、
   前記扇風機ユニット（１０）は、前記第１の羽根（２２）とは異なる第２の羽根（１２）と、前記第２の羽根（１２）を覆うカバー（１１ａ、１１ｂ）と、を有し、
   前記モータケース部（３０）には、前記第１の羽根（２２）および前記第２の羽根（１２）を回転させるための羽根用モータ（３２）が収容されており、
   前記第１の羽根（２２）および前記第２の羽根（１２）の外周端より外側に、マイナスイオン発生器（９１）が配置されている、
   ことを特徴とする装置（１００）。
2. 前記フィルターセット（２３）を覆う前記カバー（２１ｂ）には、前記マイナスイオン発生器（９１）に対応する位置に開口部が設けられ、前記空気清浄機ユニット（２０）が前記モータケース部（３０）に取り付けられた際には、前記マイナスイオン発生器（９１）の先端から放出されたマイナスイオンが、前記開口部を介して前記空気清浄機ユニット（２０）内に進入し、
   前記第２の羽根（１２）を覆う前記カバー（１１ｂ）には、前記マイナスイオン発生器（９１）に対応する位置に開口部が設けられ、前記扇風機ユニット（１０）が前記モータケース部（３０）に取り付けられた際には、前記マイナスイオン発生器（９１）の先端から放出されたマイナスイオンが、前記開口部を介して前記扇風機ユニット（１０）内に進入する、
   請求項１に記載の装置（１００）。
3. 前記マイナスイオン発生器（９１）が、前記モータケース部（３０）の上部に設けられたハンドル部（９０）に内蔵されている、
   請求項１または２に記載の装置（１００）。

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