JP2020103493A - 空気浄化装置 - Google Patents

Abstract

【課題】次亜塩素酸揮発量が安定する空気浄化装置を提供することを目的とする。【解決手段】貯水容器１６は、電解ユニット１９が配置される第１の貯水区画２４と、気液接触部分１８の一部が配置される第２の貯水区画２５とを仕切る仕切り板２６と、仕切り板２６に設け第１の貯水区画２４と第２の貯水区画２５とを連通する連通孔２７とを有している。気液接触部分１８は、フィルター２０と、フィルター２０を貯水容器１６に回転支持するフィルター枠２１と、フィルター枠２１を回転させる駆動部とを有している。フィルター枠２１は、フィルター２０の内面と接する内枠と、内枠の中心軸方向における一方側に設けられ、軸受け部２３に回転自在に装着される第１の軸カバー２９を有し、第１の軸カバー２９は、仕切り板２６側に配置され、貯水容器１６内の水に水流を発生させる水流発生部３１を有することを特徴とする。【選択図】図５

Description

本発明は、水に通電することにより得られる電解水を用いて、空気中の細菌、真菌、ウイルス、臭いなどの除去を行う空気浄化装置に関するものである。

従来のこの種の空気浄化装置の構造は、以下のようになっていた。

すなわち、塩化ナトリウムを含む水を貯水する貯水容器と、貯水容器内に設けられ、貯水容器内の水を電気分解する電解ユニットと、貯水容器内の水に一部が浸漬するフィルター部分と、フィルター部分に空気を送風する送風機とを備えた構成となっていた（例えば下記特許文献１）。

特開２０１８−１２１８２７号公報

このような従来の空気浄化装置においては、電解ユニットが、貯水容器内の塩化ナトリウムを含む水を電気分解し、次亜塩素酸を生成する。この次亜塩素酸を含んだ水をフィルター部分が保水し、このフィルター部分に送風することによって次亜塩素酸が揮発する構成となっていた。そのため、機器運転中、電解ユニット付近の次亜塩素酸濃度は上昇するが、フィルター部分付近の次亜塩素酸濃度があまり上がらない場合には、次亜塩素酸揮発量が不安定となるという課題があった。

そして、この目的を達成するために本発明は、塩化ナトリウムを含む水を貯水する貯水容器と、前記貯水容器内に設けられ、前記貯水容器内の水を電気分解する電解ユニットと、前記貯水容器内の水に一部が浸漬する気液接触部分と、前記気液接触部分に空気を送風する送風機とを備え、前記貯水容器は、前記電解ユニットが配置される第１の貯水区画と、前記気液接触部分の一部が配置される第２の貯水区画と、前記第１の貯水区画と前記第２の貯水区画とを仕切る仕切り板と、前記仕切り板に設け前記第１の貯水区画と前記第２の貯水区画とを連通する連通孔とを有し、前記気液接触部分は、中心軸が水平方向に延びる円筒形状のフィルターと、前記フィルターを円筒形状に保ち、前記貯水容器の軸受け部に回転支持するフィルター枠と、前記フィルター枠を回転させる駆動部とを有し、前記フィルター枠は、前記フィルターの内面と接する内枠と、前記内枠の中心軸方向における一方側に設けられ、前記軸受け部に回転自在に装着される第１の軸カバーと、前記内枠の中心軸方向における他方側に設けられ、前記軸受け部に回転自在に装着される第２の軸カバーとを有し、前記第１の軸カバーは、前記仕切り板側に配置され、前記貯水容器内の水に水流を発生させる水流発生部を有することを特徴としたものであり、これらの手段により、初期の目的を達成するものである。

以上のように本発明は、次亜塩素酸揮発量が安定する空気浄化装置を提供することができる。

本発明の実施の形態１の空気浄化装置の斜視図 同空気浄化装置の斜視図 同空気浄化装置の断面図 同空気浄化装置のタンク部材の斜視図 同空気浄化装置の貯水容器の斜視図 同空気浄化装置のフィルターとフィルター枠の斜視図 同空気浄化装置の貯水容器とフィルターとフィルター枠を示す図 同空気浄化装置の貯水容器内の水の流れを示す図

（実施の形態１）
図１、図２、図３は、本発明の実施の形態１の空気浄化装置の斜視図である。なお、図１は、空気浄化装置を前面側から見た図である。図２は、パネルを開いた空気浄化装置を前面側から見た図である。図３は、空気浄化装置を右側から見た断面図である。

以下、空気浄化装置の詳細な構成について説明する。図１から図３に示すように、本実施の形態の空気浄化装置は、略箱形状の本体ケース１と、送風機２と、空気浄化部３と、制御部４と、操作部５とを備える。

本体ケース１には、吸気口６と、吹出口７と、パネル８とが設けられている。

吸気口６は、本体ケース１の両側面に設けられている。吹出口７は、開閉式であって、本体ケース１の天面における背面側に設けられている。なお、図１、図２では、吹出口７は閉じた状態である。本体ケース１の天面における前面側には、操作部５が設けられている。

本体ケース１の右側面には、開閉可能なパネル８が設けられている。パネル８における本体ケース１の前面側には、吸気口６の一つを備えている。

パネル８を開くと、本体ケース１内には、空洞部９が設けられている。空洞部９は、本体ケース１における右側面の縦長四角形状の開口９ａから、本体ケース１における左側へ水平方向に延びた穴である。空洞部９内には、空気浄化部３が設けられている。空気浄化部３は、空洞部９内から本体ケース１外へ取り出すことが出来る。

本体ケース１内には、図３に示すように、吸気口６と吹出口７とを連通する風路１０が設けられている。この風路１０には、吸気口６から順に、空気浄化部３（貯水容器、フィルター部分）、送風機２、吹出口７が設けられている。

送風機２は、本体ケースの中央部に設けられ、モータ部１１と、モータ部１１により回転するファン部１２と、それらを囲むスクロール形状のケーシング部１３とを備えている。

モータ部１１は、ケーシング部１３に固定されている。

ファン部１２は、シロッコファンで、モータ部１１から水平方向に延びた回転軸（図示せず）に固定されている。モータ部１１の回転軸は、本体ケース１の背面側から前面側に延びている。

ケーシング部１３には、吐出口１４と吸込口１５とが設けられている。吐出口１４は、ケーシング部１３の本体ケース１における上面側に設けられている。また、吸込口１５は、ケーシング部１３の本体ケース１における背面側に設けられている。モータ部１１によって、ファン部１２が回転すると、ケーシング部１３の吸込口１５からケーシング部１３内に空気が吸い込まれ、この吸い込まれた空気は、吐出口１４からケーシング部１３外へ送風される。

空気浄化部３は、貯水容器１６と、タンク部材１７と、気液接触部分１８と、電解ユニット１９とを備えている。

貯水容器１６は、天面に開口が設けられた略箱形状をしており、水を貯水できる構造となっている。貯水容器１６は、本体ケース１の下部に配置されており、空洞部９から水平方向にスライドして着脱可能となっている。貯水容器１６は、タンク部材１７から供給される水を貯水する。

図４は、本発明の実施の形態１のタンク部材の斜視図である。図５は、本発明の実施の形態１の貯水容器の斜視図である。

図４、図５に示すように、タンク部材１７は、本体ケース１内部の下部に設置され貯水容器１６から着脱可能な構造となっている。タンク部材１７は、貯水容器１６の底面に設けられたタンク保持部１６ａに装着されている。タンク部材１７は、水を貯水するタンク１７ａと、タンク１７ａの開口（図示せず）に設けられた蓋１７ｂとを備えている。蓋１７ｂの中央には、開閉部（図示せず）が設けられており、この開閉部が開くと、タンク１７ａ内の水が、貯水容器１６へ供給される。具体的には、タンク１７ａの開口を下向きにして、タンク部材１７を貯水容器１６のタンク保持部１６ａに取り付けると、タンク保持部１６ａによって開閉部が開く。つまり、タンク部材１７に水を入れてタンク保持部１６ａに取り付けると、開閉部が開いてタンク部材１７から貯水容器１６に給水され、貯水容器１６内に水が溜まる。貯水容器１６内の水位が上昇して水が蓋のところまで到達するとタンク部材１７の開口が水封されるので給水が停止する。タンク部材１７の内部には水が残っており、貯水容器１６内の水位が下がった場合に都度、タンク１７ａ内部の水が貯水容器１６に給水される。即ち、貯水容器１６内の水位は一定に保たれる。

図６は、本発明の実施の形態１のフィルターとフィルター枠の斜視図である。

図５、図６に示すように、気液接触部分１８は、貯水容器１６に貯水された水と、送風機２によって本体ケース１内に吸込まれた室内空気とを接触させる部材である。気液接触部分１８は、フィルター２０と、フィルター枠２１と、駆動部（図示せず）とを有している。

フィルター２０は、円筒状に構成され、円周部分に空気が流通可能な孔が設けられた構成である。フィルター２０は、フィルター２０の一端が貯水容器１６の水に浸漬するように、フィルター枠２１に装着されている。

フィルター枠２１は、貯水容器１６に設けられた軸受け部２３に回転支持されている。フィルター２０とフィルター枠２１とは、駆動部によって回転する構造となっている。

図７は、本発明の実施の形態１の貯水容器とフィルターとフィルター枠と電解ユニットとを示す図である。フィルター枠２１は、貯水容器１６に装着されている。

電解ユニット１９は、本体ケース１に上下方向に移動可能に設けられている。図７は、電解ユニット１９は、下方に移動された状態である。この状態で、電解ユニット１９の下部が、貯水容器１６内の水に浸漬する。電解ユニットは、第１の電極（図示せず）と、第２の電極（図示せず）とを有する。貯水容器１６を、本体ケース１の下部の空洞部９に装着し、電解ユニット１９を下方に移動させると、第１の電極と第２の電極とを貯水容器１６内に浸らせた状態となる（図３参照）。第１の電極と第２の電極とを貯水容器１６内に浸らせた状態で第１の電極と第２の電極に電圧を印加すると、使用者によって投入された電解促進溶剤（図示せず）が入った貯水容器１６内の水を電気化学的に処理するものである。なお、電解促進溶剤の一例は、塩化ナトリウムであり、電解ユニット１９によって、塩化ナトリウム水溶液から次亜塩素酸が発生する。また、電解ユニット１９は、本体ケース１から着脱可能な構成である。

制御部４は、電解ユニット１９と、気液接触部分２１（駆動部）と、送風機２（モータ部１４）とを制御する。具体的には、制御部４は、操作部５の操作に応じて、電解ユニット１９である第１の電極と第２の電極に印加する電圧、気液接触部分１８である駆動部の動作、送風機２であるファン部１２の回転数などを制御する。送風機２のモータ部１１によってファン部１２が回転すると、吸気口６から本体ケース１内に入った外部の空気は、順に、空気浄化部３（貯水容器１６、フィルター２０）、送風機２、吹出口７を介して、本体ケース１から吹き出される。

図５、図６、図７に示すように、貯水容器１６は、第１の貯水区画２４と、第２の貯水区画２５と、仕切り板２６と、連通孔２７とを有している。

第１の貯水区画２４は、電解ユニット１９とタンク部材１７とが配置された区画である。図５では、右側の区画である。

第２の貯水区画２５は、気液接触部分１８の一部であるフィルター２０とフィルター枠２１とが配置された区画である。図５では、左側の区画である。

仕切り板２６は、第１の貯水区画２４と第２の貯水区画とを仕切る板である。仕切り板２６は、貯水容器１６の底面から上方に延び、仕切り板２６の上端は、水面より上方に配置されている。

連通孔２７は、横長の開口であり、仕切り板２６の下端に配置されている。連通孔２７は、第１の貯水区画２４と第２の貯水区画２５とを連通する。第１の貯水区画２４の水は、連通孔２７を介して、第２の貯水区画へ流れ込む。なお、第１の貯水区画２４の底面と、第２の貯水区画２５の底面とは、同一面上に配置されている。

フィルター２０は、円筒状に構成され、円周部分に空気が流通可能な孔が設けられている。フィルター２０は、フィルター２０の一端が貯水容器１６の水に浸漬するように、フィルター２０の水平方向に延びた中心軸を回転中心として貯水容器１６内に、フィルター枠２１によって回転自在に内蔵されている。

フィルター枠２１は、貯水容器１６の軸受け部２３に回転支持される構造となっている。フィルター枠２１は、フィルター２０の内面と接する内枠（図示せず）と、第１の軸カバー２９と、第２の軸カバー３０とを備えている。

第１の軸カバー２９は、内枠の中心軸方向における一方側に固定される円形状の板である第１のカバー２９ａと、第１のカバー２９ａの中心から外方に突出した円柱形状の突起である第１の軸２９ｂとを備えている。第１の軸２９ｂは、貯水容器１６における一方側の軸受け部２３に回転自在に装着できる構造となっている。第１のカバー２９ａと第１の軸２９ｂとは、一体の構造である。

第２の軸カバー３０は、内枠の中心軸方向における他方側に着脱自在な円形状の板である第２のカバー３０ａと、第２のカバー３０ａの中心から外方に突出した円柱形状の突起である第２の軸３０ｂとを備えている。第２の軸３０ｂは、貯水容器１６における他方側の軸受け部２３に回転自在に装着できる構造となっている。内枠と第２のカバー３０ａと第２の軸３０ｂとは、一体の構造である。第２の軸３０ｂの先端部分に外周面には、多数の突起である、多数の歯３０ｃを備えている。第２の軸３０ｂの多数の歯３０ｃは、駆動部（図示せず）の歯車と接触し、駆動部の歯車の回転によって、第２の軸３０ｂを介して、フィルター枠２１が回転する構造である。

駆動部は、歯車（図示せず）を備え、歯車の回転によってフィルター枠２１を回転させ、フィルター枠２１の回転によってフィルター２０が回転する。フィルター２０の一端が貯水容器１６の水に浸漬するように配置されているので、水と室内空気を連続的に接触させる構造となっている。

本実施形態における特徴は、第１の軸カバー２９は、仕切り板２６側に配置され、貯水容器１６内の水に水流を発生させる水流発生部３１を有する点である。これにより、水流発生部３１が配置された第２の貯水区画２５内で水流が発生し、この水流によって、電解ユニット１９が配置された第１の貯水区画２４内の水（次亜塩素酸の濃度が高い水）が、仕切り板２６の連通孔２７を介して誘引され、第２の貯水区画２５内へ流れ込み易くなる。結果として、第２の貯水区画２５内の次亜塩素酸濃度が上昇し、第２の貯水区画２５内に配置されたフィルター２０が保水する次亜塩素酸濃度も上昇し、フィルター２０から放出される次亜塩素酸揮発量が安定する。なお、第２の軸カバー３０には、水流発生部３１を設けない。

また、水流発生部３１は、第２の貯水区画２５内の水の一部を貯水容器１６内に設けた水流変更部３２へ流す。水流変更部３２に流れた水の一部は、第２の貯水区画２５内において、内枠の中心軸方向における他方側（図７では左側）へ流れる。この流れによって、電解ユニット１９が配置された第１の貯水区画２４内の水（次亜塩素酸濃度の高い水）が、フィルター２０の回転軸方向における第１の軸カバー２９から第２の軸カバー３０まで流れ易くなる。結果として、次亜塩素酸濃度の高い水がフィルター２０全体に供給され、フィルター２０が保水する次亜塩素酸濃度も上昇し、フィルター２０から放出される次亜塩素酸揮発量が安定する。

図８は、本発明の実施の形態１の貯水容器内の水の流れを示す図である。

図６、図７、図８に示すように、水流発生部３１は、略円板形状の第１の軸カバー２９、つまり円形状の板である第１のカバー２９ａの周縁から外方であり第１の軸２９ｂの軸方向に延びた板形状の多数のフィン３１ａである。具体的には、第１のカバー２９ａは、第１のカバー２９ａの外面から外方であり第１の軸２９ｂの軸方向に延びた円筒形状の筒部３１ｂを有している。多数のフィン３１ａは、第１の軸２９ｂを中心に放射状に、筒部３１ｂの外面から外方に延びている。多数のフィン３１ａは、第１のカバー２９ａの外面と繋がっている。内枠の中心軸は、仕切り板２６の面に対して垂直方向に延びている。円形状の板である第１のカバー２９ａの外面は、仕切り板２６の面と平行に配置されている。ここで、フィルター２０が、駆動部によって回転し、貯水容器１６の内の水に浸漬したフィン３１ａは、水流変更部３２に近づくように回転する。

このようにフィン３１ａが回転することによって、まず、フィン３１ａの近傍の水の一部は、第１のカバー２９ａの下方から第１のカバー２９ａの回転軸方向に対して垂直方向（仕切り板２６の面と平行な方向）へ、貯水容器１６の底面を沿うように水流変更部３２側へ流れる（第１の水流３３）。この貯水容器１６の底面を沿う流れによって、電解ユニット１９が配置された第１の貯水区画２４内の水（次亜塩素酸濃度の高い水）が、仕切り板２６の下端に配置された連通孔２７を介して誘引され（第２の水流３４）、第２の貯水区画２５内へ流れ込み易くなる。

次に、第１のカバー２９ａの下方から第１のカバー２９ａの回転軸に対して垂直方向（仕切り板２６の面と平行）へ、貯水容器１６の底面を沿うように流れる水の一部は、水流変更部３２である壁部３２ａに流れる。壁部３２ａは、貯水容器１６の底面から上方に延びた板形状であり、フィルター２０の回転軸方向と平行に配置されている。壁部３２ａは、貯水容器１６の側面の一部でもよい。この水流変更部３２である壁部３２ａに流れた水の一部は、壁部３２ａに沿うように、第２の貯水区画２５内において、内枠の中心軸方向における第２の軸カバー３０側へ流れる（第３の水流３５）。この流れによって、電解ユニット１９が配置された第１の貯水区画２４内の水（次亜塩素酸濃度の高い水）が、フィルター２０の回転軸方向における第１の軸カバー２９から第２の軸カバー３０まで流れ易くなる。結果として、次亜塩素酸濃度の高い水がフィルター２０全体に供給され、フィルター２０が保水する次亜塩素酸濃度も上昇し、フィルター２０から放出される次亜塩素酸揮発量が安定する。

本発明は、空間に浮遊する微生物を除去する空気浄化装置として適している。

１ 本体ケース
２ 送風機
３ 空気浄化部
４ 制御部
５ 操作部
６ 吸気口
７ 吹出口
８ パネル
９ 空洞部
９ａ 開口
１０ 風路
１１ モータ部
１２ ファン部
１３ ケーシング部
１４ 吐出口
１５ 吸込口
１６ 貯水容器
１６ａ タンク保持部
１７ タンク部材
１７ａ タンク
１７ｂ 蓋
１８ 気液接触部分
１９ 電解ユニット
２０ フィルター
２１ フィルター枠
２３ 軸受け部
２４ 第１の貯水区画
２５ 第２の貯水区画
２６ 仕切り板
２７ 連通孔
２９ 第１の軸カバー
２９ａ 第１のカバー
２９ｂ 第１の軸
３０ 第２の軸カバー
３０ａ 第２のカバー
３０ｂ 第２の軸
３０ｃ 歯
３１ 水流発生部
３１ａ フィン
３１ｂ 筒部
３２ 水流変更部
３２ａ 壁部
３３ 第１の水流
３４ 第２の水流
３５ 第３の水流

Claims (4)

1. 塩化ナトリウムを含む水を貯水する貯水容器と、
   前記貯水容器内に設けられ、前記貯水容器内の水を電気分解する電解ユニットと、
   前記貯水容器内の水に一部が浸漬する気液接触部分と、
   前記気液接触部分に空気を送風する送風機とを備え、
   前記貯水容器は、
   前記電解ユニットが配置される第１の貯水区画と、
   前記気液接触部分の一部が配置される第２の貯水区画と、
   前記第１の貯水区画と前記第２の貯水区画とを仕切る仕切り板と、
   前記仕切り板に設け前記第１の貯水区画と前記第２の貯水区画とを連通する連通孔とを有し、
   前記気液接触部分は、
   中心軸が水平方向に延びる円筒形状のフィルターと、
   前記フィルターを円筒形状に保ち、前記貯水容器の軸受け部に回転支持するフィルター枠と、
   前記フィルター枠を回転させる駆動部とを有し、
   前記フィルター枠は、
   前記フィルターの内面と接する内枠と、
   前記内枠の中心軸方向における一方側に設けられ、前記軸受け部に回転自在に装着される第１の軸カバーと、
   前記内枠の中心軸方向における他方側に設けられ、前記軸受け部に回転自在に装着される第２の軸カバーとを有し、
   前記第１の軸カバーは、前記仕切り板側に配置され、前記貯水容器内の水に水流を発生させる水流発生部を有することを特徴とする空気浄化装置。
2. 前記水流発生部は、
   前記第２の貯水区画内の水の一部を前記貯水容器内に設けた水流変更部へ流し、
   前記水流変更部に流れた水の一部は、前記第２の貯水区画内において、前記内枠の中心軸方向における他方側へ流れることを特徴とする請求項１に記載の空気浄化装置。
3. 前記水流発生部は、略円板形状の前記第１の軸カバーの周縁から外方に延びた多数のフィンであり、
   前記フィルターが、前記駆動部によって回転し、前記貯水容器の内の水に浸漬した前記フィンは、前記水流変更部に近づくように回転することを特徴とする請求項１または２に記載の空気浄化装置。
4. 前記水流変更部は、前記フィルターの回転軸と平行に配置された壁部であることを特徴とする請求項２または３に記載の空気浄化装置。