JP2020141887A - 脱臭装置及び空気清浄機 - Google Patents

Abstract

【課題】吸着手段に吸着された臭気物質を分解する際に発生した臭気が筐体の外部に拡散する可能性を低下させる。【解決手段】空気流を発生させる送風手段と、送風手段が発生させた空気流中の臭気物質を吸着する吸着手段と、吸着手段に吸着された臭気物質を分解する分解手段と、送風手段と吸着手段と分解手段とを収容する筐体と、分解手段が臭気物質を分解している間は、送風手段が発生させた空気流を筐体の内部又は筐体の外部の限られた範囲で循環させる循環手段とを備えた脱臭装置。【選択図】図２

Description

本発明は、脱臭装置及び空気清浄機に関する。

被処理ガス中の被処理成分を吸着する吸着部材を、針状または線状の放電電極と該放電電極に放電空間を介して配置された対向電極との間に、放電電極との間に所定距離を隔てて配置し、両電極に放電電圧を印加することによって発生する低温プラズマの作用で再生するガス処理装置は、知られている（例えば、特許文献１）。

特開２００２−３４３５３５号公報

ここで、吸着手段に吸着された臭気物質が分解されている際に筐体の密閉性を高くしない構成を採用した場合には、臭気物質を分解する際に発生した臭気が筐体の外部に拡散する可能性がある。

本発明の目的は、吸着手段に吸着された臭気物質を分解する際に発生した臭気が筐体の外部に拡散する可能性を低下させることにある。

かかる目的のもと、本発明は、空気流を発生させる送風手段と、送風手段が発生させた空気流中の臭気物質を吸着する吸着手段と、吸着手段に吸着された臭気物質を分解する分解手段と、送風手段と吸着手段と分解手段とを収容する筐体と、分解手段が臭気物質を分解している間は、送風手段が発生させた空気流を筐体の内部又は筐体の外部の限られた範囲で循環させる循環手段とを備えた脱臭装置を提供する。

分解手段は、吸着手段に吸着された臭気物質を活性種により分解する、ものであってよい。その場合、分解手段は、放電電極と、放電電極に対向するように設けられた対向電極とを有し、放電電極と対向電極との間に高電圧が印加されてプラズマを生成させることにより、活性種を発生させる、ものであってよい。

循環手段は、吸着手段が臭気物質を吸着している間は、送風手段が発生させた空気流を筐体の外部に排出し、外部の空気を吸入することにより、空気を循環させる、ものであってよい。

筐体は、外部の空気を吸入する吸気部と、内部の空気を排出する排気部とを備え、循環手段は、吸着手段が臭気物質を吸着している間は、吸気部及び排気部を開くことにより、空気を循環させ、分解手段が臭気物質を分解している間は、少なくとも排気部を閉じることにより、送風手段が発生させた空気流を筐体の内部で循環させる、ものであってよい。その場合、脱臭装置は、排気部の開閉を行う排気部開閉手段を更に備え、循環手段は、吸気部を開いた状態で、吸着手段が臭気物質を吸着している間は、排気部開閉手段を作動させて排気部を開き、分解手段が臭気物質を分解している間は、排気部開閉手段を作動させて排気部を閉じる、ものであってよい。或いは、脱臭装置は、吸気部の開閉を行う吸気部開閉手段と、排気部の開閉を行う排気部開閉手段とを更に備え、循環手段は、吸着手段が臭気物質を吸着している間は、吸気部開閉手段を作動させて吸気部を開くと共に排気部開閉手段を作動させて排気部を開き、分解手段が臭気物質を分解している間は、吸気部開閉手段を作動させて吸気部を閉じると共に排気部開閉手段を作動させて排気部を閉じる、ものであってもよい。

筐体は、外部の空気を吸入する吸気部と、内部の空気を排出する排気部とを備え、循環手段は、吸着手段が臭気物質を吸着している間は、吸気部及び排気部を開くことにより、空気を循環させ、分解手段が臭気物質を分解している間は、排気部から排出された空気が吸気部から吸入されるように排気部を開くことにより、送風手段が発生させた空気流を筐体の外部の限られた範囲で循環させる、ものであってよい。その場合、脱臭装置は、排気部の開閉を行う排気部開閉手段を更に備え、循環手段は、吸気部を開いた状態で、吸着手段が臭気物質を吸着している間は、排気部開閉手段を作動させて排気部を開き、分解手段が臭気物質を分解している間は、排気部開閉手段を作動させて排気部から排出された空気が吸気部から吸入されるように排気部を開く、ものであってよい。

脱臭装置は、予め定められた条件が満たされた場合に、分解手段が臭気物質を分解するための運転を開始するように制御する制御手段を更に備えた、ものであってよい。その場合、予め定められた条件は、吸着手段が臭気物質を吸着するための運転を停止する操作が行われた、という条件であってよい。或いは、予め定められた条件は、自装置の周囲の空気中の臭気の度合いを加味した送風手段の運転の度合いが予め定められた基準に達した、という条件であってもよい。

また、本発明は、空気流を発生させる送風手段と、送風手段が発生させた空気流中の浮遊微粒子を帯電させる帯電手段と、帯電手段により帯電された浮遊微粒子を付着させることにより集塵する集塵手段と、送風手段が発生させた空気流中の臭気物質を吸着する吸着手段と、吸着手段に吸着された臭気物質を分解する分解手段と、送風手段と帯電手段と集塵手段と吸着手段と分解手段とを収容する筐体と、分解手段が臭気物質を分解している間は、送風手段が発生させた空気流を筐体の内部又は筐体の外部の限られた範囲で循環させる循環手段とを備えた空気清浄機も提供する。

本発明によれば、吸着手段に吸着された臭気物質を分解する際に発生した臭気が筐体の外部に拡散する可能性が低下する。

本発明の第１の実施の形態における空気清浄機の外観を示した斜視図である。 本発明の第１の実施の形態における空気清浄機の内部構成例を示した図である。 （ａ）はプラズマ発生装置の構成例を示した図であり、（ｂ）はプラズマ発生装置においてプラズマが発生している際の様子を示した図である。 本発明の第１の実施の形態における空気清浄機が脱臭運転を行っているときの空気の流れを示す図である。 本発明の第１の実施の形態における空気清浄機が再生運転を行っているときの空気の流れを示す図である。 本発明の第２の実施の形態における空気清浄機の内部構成例を示した図である。 本発明の第２の実施の形態における空気清浄機が脱臭運転を行っているときの空気の流れを示す図である。 本発明の第２の実施の形態における空気清浄機が再生運転を行っているときの空気の流れを示す図である。 本発明の第３の実施の形態における空気清浄機の内部構成例を示した図である。 本発明の第３の実施の形態における空気清浄機が脱臭運転を行っているときの空気の流れを示す図である。 本発明の第３の実施の形態における空気清浄機が再生運転を行っているときの空気の流れを示す図である。

以下、添付図面を参照して、本発明の実施の形態について詳細に説明する。

［本実施の形態の背景及び概要］
空気清浄機には、集塵フィルタの他に臭気を吸着させる脱臭フィルタが備えられているものがある。このような脱臭フィルタは、集塵フィルタでは捕集できない小さな粒子径の臭気を、主として活性炭等の臭気物質吸着材により吸着させる。しかし、活性炭等を用いた吸着フィルタは飽和状態に達すると吸着性能が低下することから、１年から２年に１回程度の交換が必要となる。

また、世界各国で空気清浄機の規格の見直しが推進されており、空気清浄機には、家庭内で発生するＶＯＣ（Volatile Organic Compounds）として問題視されているホルムアルデヒド、トルエンや生活臭の代表臭気であるアンモニア、酢酸、アセトアルデヒド等の臭気を高い効率で捕集する性能が求められている。

そこで、本実施の形態は、ＶＯＣや生活臭に対して高い脱臭性能が得られ、かつ臭気を吸着させた脱臭フィルタを再生することで長寿命化を実現するための脱臭装置及び空気清浄機を提供する。

［第１の実施の形態］
（空気清浄機の構成）
図１は、第１の実施の形態における空気清浄機１の外観を示した斜視図である。図示するように、第１の実施の形態における空気清浄機１は、外郭を形成し、水平断面が左右方向に長い矩形状に形成された筐体１０を備えている。そして、筐体１０は、上面側を覆う上面カバー１１と、正面側を覆う正面カバー１２と、背面側を覆う背面カバー１３と、側面側を覆う左右の側面カバー１４とから構成されている。

上面カバー１１には、操作部４が正面側に、格子状の排気口１５が背面側に、それぞれ形成されている。操作部４には、運転を開始する際に押下される開始スイッチ５、運転を停止する際に押下される停止スイッチ６等、各種スイッチが設けられている。また、排気口１５は、筐体１０内部の空気を筐体１０の外部に排出する。尚、排気口１５は、内部の空気を排出する排気部の一例である。

正面カバー１２には、ほぼ全面にわたって縦方向に鎧戸状の吸気口１６が形成されている。尚、吸気口１６は、外部の空気を吸入する吸気部の一例である。

背面カバー１３には、例えば、正面カバー１２を上側にして筐体１０を寝かせた状態で設置するときの脚（図示せず）を設けてよい。尚、背面カバー１３にも、ほぼ全面にわたって縦方向に鎧戸状の吸気口を形成してよい。

側面カバー１４には、室内の臭いを検知する臭いセンサ７と、室内の埃を検知する埃センサ８とが設けられている。尚、側面カバー１４にも、ほぼ全面にわたって縦方向に鎧戸状の吸気口を形成してよい。その場合は、例えば、正面カバー１２の上部に吸気口を設けない領域を確保し、その領域に臭いセンサ７と埃センサ８とを設けるとよい。

図２は、第１の実施の形態における空気清浄機１の内部構成例を示した図である。図には、図１のＩＩ−ＩＩ部の断面における筐体１０内部の概略構成が示されている。筐体１０には、図１で示したように、排気口１５と、吸気口１６とが設けられている。

第１の実施の形態における空気清浄機１は、空気流を発生させる送風手段の一例としてのファン４０を備えている。

また、空気清浄機１は、ファン４０が発生させた空気流の最上流に配置されて、空気中の浮遊微粒子を帯電させる帯電手段の一例としての帯電部５０と、空気中の臭気物質を吸着する吸着手段の一例としての触媒６０と、帯電された浮遊微粒子を付着させることにより集塵する集塵手段の一例としての集塵部７０とを備えている。

また、空気清浄機１は、ファン４０が発生させた空気流の下流側から外れた位置に配置されて、プラズマを発生させるプラズマ発生装置８０を備えている。

また、空気清浄機１は、排気口１５の開閉を行う排気部開閉手段の一例としてのシャッター１７を備えている。

また、空気清浄機１は、ファン４０の駆動、プラズマ発生装置８０の作動、シャッター１７の駆動等を制御する制御装置９０を備えている。

第１の実施の形態における空気清浄機１は、空気中の臭気物質を触媒６０にて吸着する脱臭運転と、吸着された臭気物質を分解して触媒６０を再生する再生運転とを行うことが可能な装置である。そして、空気清浄機１は、脱臭運転と再生運転とを交互に行い、触媒６０の高度な脱臭性能を長い期間維持することを実現している。

以下に、空気清浄機１が備える構成要素について詳述する。

ファン４０は、回転軸４１と、回転軸４１周りに配置された複数の羽根４２と、回転軸４１を回転駆動させるモータ（不図示）とを有している。第１の実施の形態におけるファン４０は、図２で見た場合に回転軸４１が左右方向となるように配置されている。そして、ファン４０は、吸気口１６を介して筐体１０外の空気を筐体１０の内部に取り込むと共に、空気を触媒６０に流入させる。モータは、制御装置９０により回転速度が制御される。

帯電部５０は、放電を発生する複数の放電電極と、複数の放電電極に対向するように設けられた複数の対向電極とを備える。放電電極と対向電極の間に直流（ＤＣ）の高電圧が印加されることにより、放電電極と対向電極との間にコロナ放電（放電）が発生する。そして、コロナ放電によりイオンが発生し、このイオンが浮遊微粒子に付着することで、浮遊微粒子が帯電される。

触媒６０は、空気中の臭気成分を吸着する脱臭フィルタとして機能する。例えば、ガス吸着機能を有する多孔質構造体からなる基材の両面に酸化触媒が担持された触媒担持フィルタである。酸化触媒としては、Ａｇ、Ｐｄ、Ｐｔ、Ｍｎ、Ｒｈ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｉ、Ｐ、Ｔｉ、Ｋ、Ｍｏのうちから選ばれた１種以上の物質又はこれらの物質の酸化物を採用するとよい。

集塵部７０は、帯電部５０により帯電された空気中の浮遊微粒子を集塵する所謂集塵フィルタである。集塵部７０は、例えば、交互に積層された、表面が絶縁性材料の膜で被覆された板状の高圧電極と、導電性を有する板状の対向電極とを備える。高圧電極と対向電極との間に直流（ＤＣ）の高電圧が印加されると、帯電部５０で帯電した浮遊微粒子が、静電気力により対向電極の表面に付着する。これにより、浮遊微粒子が集塵される。尚、対向電極は、荷電された粒子の電荷を逃がす形態であればよく、導電性を有する樹脂膜等で被覆されたものであっても構わない。

プラズマ発生装置８０は、空気清浄機１内の圧損に影響を与えないよう、脱臭運転時における空気の流路から外れた位置であって、再生運転時にファン４０が発生させた空気流の下流側となる位置に設置される。また、プラズマ発生装置８０は、放電電極と対向電極とを備える。そして、制御装置９０により高電圧電源（不図示）が制御され放電電極と対向電極の間に高電圧が印加されることにより、放電電極と対向電極との間にプラズマを発生させる。プラズマ発生装置８０の詳細は後述する。

シャッター１７は、排気口１５の正面側下方の回転軸を中心に回動可能に設置されている。そして、制御装置９０により回動するように制御され、排気口１５の開閉を行う。尚、シャッター１７は、回動せずにスライドするものであっても構わない。

制御装置９０は、上述したように、ファン４０の駆動、プラズマ発生装置８０の作動、シャッター１７の駆動等を制御する。尚、制御装置９０は、再生運転時は、騒音低減のため、ファン４０の回転数が小さくなるように制御してよい。

図３（ａ）は、プラズマ発生装置８０の構成例を示した図である。図示するように、プラズマ発生装置８０は、電極支持ケース８１に放電電極８２ａ，８２ｂと対向電極８３ａ，８３ｂとが固定されることにより、構成されている。ここで、放電電極８２ａ，８２ｂ及び対向電極８３ａ，８３ｂは、圧損の影響を与えないように、再生運転時における通風方向に沿って設けるとよい。

図３（ｂ）は、プラズマ発生装置８０においてプラズマが発生している際の様子を示した図である。放電電極８２ａ，８２ｂと対向電極８３ａ，８３ｂとの間に高電圧が印加されることにより、放電電極８２ａと対向電極８３ａとの間、及び、放電電極８２ｂと対向電極８３ｂとの間に、プラズマＰが発生する。そして、プラズマＰの近傍では、Ｏ_３、Ｏ、ＯＨ、Ｎ等の活性種や、Ｈ^＋（Ｈ_２Ｏ）_ｎ、Ｏ_２ ⁻（Ｈ_２Ｏ）_ｍ等のイオン種が生成される。これらの活性種やイオン種は、触媒６０の表面まで運ばれ、触媒６０に吸着した臭気を酸化分解することで、触媒６０を再生させる。

即ち、第１の実施の形態における空気清浄機１は、脱臭運転時には、触媒６０の表面の細孔に臭気を吸着することにより脱臭する。一方、再生運転時には、プラズマ発生装置８０で発生させた活性種を触媒６０の表面まで輸送し、触媒６０の表面に吸着した臭気を、解離反応等を経て酸化分解する。

（空気清浄機の作用）
図４は、空気清浄機１が脱臭運転を行っているときの空気の流れを示す図である。

第１の実施の形態における空気清浄機１は、脱臭運転を行っているときに、制御装置９０がファン４０の回転速度を高速とし、シャッター１７を開状態とする。このとき、ファン４０にて筐体１０内部に吸い込まれた空気は、排気口１５から出ていく。その際、空気に含まれる臭気物質が触媒６０に吸着される。つまり、臭気を触媒６０の表面で吸着することにより脱臭する。

図５は、空気清浄機１が再生運転を行っているときの空気の流れを示す図である。

第１の実施の形態における空気清浄機１は、臭気物質の分解速度が触媒６０の吸着速度よりも遅いことに鑑み、再生運転を行っているときに、制御装置９０がファン４０の回転速度を低速にする。そして、制御装置９０は、シャッター１７を閉状態とする。このときも、ファン４０にて筐体１０内部に吸い込まれた空気は、排気口１５の方に流れるが、シャッター１７が排気口１５を閉じているので、空気はプラズマ発生装置８０を通って吸気口１６付近に達する。その際、プラズマ発生装置８０で発生したプラズマにより生成された活性種やイオン種が空気の流れによって触媒６０の近くまで移動し、触媒６０に吸着された臭気をこの活性種やイオン種が酸化分解する。つまり、プラズマ放電で生じる活性種を触媒６０の表面で活性化する（原子状酸素及びＯＨラジカルを生成する）。これにより、臭気は分解され、触媒６０は再生される。そして、吸気口１６付近に達した空気は、ファン４０にて再び筐体１０内部に吸い込まれ、空気が筐体１０内を循環する。

即ち、制御装置９０は、臭気物質が分解されている間は、送風手段が発生させた空気流を筐体の内部で循環させる循環手段の一例であり、臭気物質が吸着されている間は、送風手段が発生させた空気流を筐体の外部に排出し、外部の空気を吸入することにより、空気を循環させる循環手段の一例でもある。また、制御装置９０は、臭気物質が吸着されている間は、吸気部及び排気部を開くことにより、空気を循環させ、臭気物質が分解されている間は、少なくとも排気部を閉じることにより、送風手段が発生させた空気流を筐体の内部で循環させる循環手段の一例でもある。更に、制御装置９０は、吸気部を開いた状態で、臭気物質が吸着されている間は、排気部開閉手段を作動させて排気部を開き、臭気物質が分解されている間は、排気部開閉手段を作動させて排気部を閉じる循環手段の一例でもある。

第１の実施の形態では、空気清浄機１内に設けたシャッター１７により脱臭運転と再生運転とで空気の流路を切り換えるようにした。これにより、脱臭時、再生時とも効率よく運転することが可能となった。

具体的には、排気口１５にシャッター１７を設け、脱臭運転時はシャッター１７を開いて空気を外部循環させ、再生運転時はシャッター１７を閉じて空気を内部循環させる構成とした。これにより、脱臭運転時には室内を脱臭しつつ、再生運転時にはオゾン等を外部へ排出しないようにした。

［第２の実施の形態］
（空気清浄機の構成）
第２の実施の形態における空気清浄機２の全体構成は、筐体１０に若干の変更を加えて筐体２０とした以外は、図１に示した第１の実施の形態における空気清浄機１と同じである。ここで、第１の実施の形態における上面カバー１１、正面カバー１２、背面カバー１３、側面カバー１４、排気口１５は、第２の実施の形態では、上面カバー２１、正面カバー２２、背面カバー２３、側面カバー２４、排気口２５と表記することにする。

第１の実施の形態では、上面カバー１１に排気口１５の開閉を行うルーバーは設けられていなかったが、第２の実施の形態では、上面カバー２１に排気口２５の開閉を行うルーバーが設けられているものとする。

また、第１の実施の形態では、正面カバー１２のほぼ全面に吸気口１６が設けられていたが、第２の実施の形態では、正面カバー２２のほぼ全面に吸気口が設けられることはないものとする。その代わりに、正面カバー２２を手前方向（正面方向）に引き出すことができ、このように引き出した際にできる例えば上下の隙間が吸気口として機能する。

それ以外の背面カバー２３及び側面カバー２４は、第１の実施の形態における背面カバー１３及び側面カバー１４と同じなので、説明を省略する。

図６は、第２の実施の形態における空気清浄機２の内部構成例を示した図である。図には、図１のＩＩ−ＩＩ部の断面と同様の断面における筐体２０内部の概略構成が示されている。筐体２０には、内部の空気を排出する排気部の一例としての排気口２５が設けられている。また、上述したように正面カバー２２を正面方向（図では左方向）に引き出すことにより、筐体２０には、外部の空気を吸入する吸気部の一例としての吸気口２６ａ，２６ｂが形成される。

第２の実施の形態における空気清浄機２は、空気流を発生させる送風手段の一例としてのファン４０を備えている。

また、空気清浄機２は、ファン４０が発生させた空気流の最上流に配置されて、空気中の浮遊微粒子を帯電させる帯電手段の一例としての帯電部５０と、空気中の臭気物質を吸着する吸着手段の一例としての触媒６０と、帯電された浮遊微粒子を付着させることにより集塵する集塵手段の一例としての集塵部７０とを備えている。

また、空気清浄機２は、ファン４０が発生させた空気流の下流側から外れた位置に配置されて、プラズマを発生させるプラズマ発生装置８０を備えている。

また、空気清浄機２は、排気口２５の開閉を行う排気部開閉手段の一例としてのルーバー２７を備えている。一方、正面カバー２２を正面方向に引き出すことにより吸気口２６ａ，２６ｂが現れるので、正面カバー２２の上面及び正面カバー２２の下面が、それぞれ、吸気部開閉手段の一例としてのシャッター２８ａ，２８ｂとして機能する。

また、空気清浄機２は、ファン４０の駆動、プラズマ発生装置８０の作動、ルーバー２７の駆動、正面カバー２２の駆動等を制御する制御装置９０を備えている。

以下に、空気清浄機２が備える構成要素について詳述する。
ファン４０、帯電部５０、触媒６０、集塵部７０、プラズマ発生装置８０については、第１の実施の形態で説明したので、ここでの説明は省略する。

ルーバー２７は、排気口２５の背面側の回転軸を中心に回動可能に設置されている。そして、制御装置９０により回動するように制御され、排気口２５の開閉を行う。

シャッター２８ａ，２８ｂは、それぞれ、正面カバー２２の上面及び正面カバー２２の下面が正面方向に引き出されることにより現れる。つまり、制御装置９０により正面カバー２２が正面方向に引き出されたり背面方向（図では右方向）に押し込まれたりすることにより、それぞれ、吸気口２６ａ，２６ｂの開閉を行う。

（空気清浄機の作用）
図７は、空気清浄機２が脱臭運転を行っているときの空気の流れを示す図である。

第２の実施の形態における空気清浄機２は、脱臭運転を行っているときに、制御装置９０がファン４０の回転速度を高速とし、ルーバー２７を開状態とし、正面カバー２２を正面方向（図では左方向）に引き出すことによりシャッター２８ａ，２８ｂも開状態とする。このとき、ファン４０にて筐体２０内部に吸い込まれた空気は、排気口２５から出ていく。その際、空気に含まれる臭気物質が触媒６０に吸着される。つまり、臭気を触媒６０の表面で吸着することにより脱臭する。

図８は、空気清浄機２が再生運転を行っているときの空気の流れを示す図である。

第２の実施の形態における空気清浄機２は、臭気物質の分解速度が触媒６０の吸着速度よりも遅いことに鑑み、再生運転を行っているときに、制御装置９０がファン４０の回転速度を低速にする。そして、制御装置９０は、ルーバー２７を閉状態とし、正面カバー２２を正面方向から背面方向（図では右方向）へと押し込むことによりシャッター２８ａ，２８ｂも閉状態とする。このときも、ファン４０にて筐体２０内部に吸い込まれた空気は、排気口２５の方に流れるが、ルーバー２７が排気口２５を閉じているので、空気はプラズマ発生装置８０を通って正面カバー２２付近に達する。その際、プラズマ発生装置８０で発生したプラズマにより生成された活性種やイオン種が空気の流れによって触媒６０の近くまで移動し、触媒６０に吸着された臭気をこの活性種やイオン種が酸化分解する。つまり、プラズマ放電で生じる活性種を触媒６０の表面で活性化する（原子状酸素及びＯＨラジカルを生成する）。これにより、臭気は分解され、触媒６０は再生される。そして、正面カバー２２付近に達した空気は、ファン４０にて再び筐体２０内部に吸い込まれ、空気が筐体２０内を循環する。

即ち、制御装置９０は、臭気物質が分解されている間は、送風手段が発生させた空気流を筐体の内部で循環させる循環手段の一例であり、臭気物質が吸着されている間は、空気流を筐体の外部に排出し、外部の空気を吸入することにより、空気を循環させる循環手段の一例でもある。また、制御装置９０は、臭気物質が吸着されている間は、吸気部及び排気部を開くことにより、空気を循環させ、臭気物質が分解されている間は、少なくとも排気部を閉じることにより、送風手段が発生させた空気流を筐体の内部で循環させる循環手段の一例でもある。更に、制御装置９０は、臭気物質が吸着されている間は、吸気部開閉手段を作動させて吸気部を開くと共に排気部開閉手段を作動させて排気部を開き、臭気物質が分解されている間は、吸気部開閉手段を作動させて吸気部を閉じると共に排気部開閉手段を作動させて排気部を閉じる循環手段の一例でもある。

第２の実施の形態では、空気清浄機２内に設けたルーバー２７及びシャッター２８ａ，２８ｂにより脱臭運転と再生運転とで空気の流路を切り換えるようにした。これにより、脱臭時、再生時とも効率よく運転することが可能となった。

具体的には、排気口２５にルーバー２７を、吸気口２６ａ，２６ｂにシャッター２８ａ２８ｂをそれぞれ設け、脱臭運転時はルーバー２７及びシャッター２８ａ，２８ｂを開いて空気を外部循環させ、再生運転時はルーバー２７及びシャッター２８ａ，２８ｂを閉じて空気を内部循環させる構成とした。これにより、脱臭運転時には室内を脱臭しつつ、再生運転時にはオゾン等を外部へ排出しないようにした。

尚、第２の実施の形態では、吸気口２６ａ，２６ｂにシャッター２８ａ，２８ｂを設け、排気口２５にはルーバー２７を設けた構成を採用したが、この限りではない。吸気口２６ａ，２６ｂにシャッター２８ａ，２８ｂを設けるのに加え、排気口２５にもシャッターを設けた構成を採用してもよい。

［第３の実施の形態］
（空気清浄機の構成）
第３の実施の形態における空気清浄機３の全体構成も、筐体１０に若干の変更を加えて筐体３０とした以外は、図１に示した第１の実施の形態における空気清浄機１と同じである。ここで、第１の実施の形態における上面カバー１１、正面カバー１２、背面カバー１３、側面カバー１４、排気口１５、吸気口１６は、第３の実施の形態では、上面カバー３１、正面カバー３２、背面カバー３３、側面カバー３４、排気口３５、吸気口３６と表記することにする。

第１の実施の形態では、上面カバー１１に排気口１５の開閉を行うルーバーは設けられていなかったが、第３の実施の形態では、上面カバー３１に排気口３５の開閉を行うルーバーが設けられているものとする。

それ以外の正面カバー３２、背面カバー３３及び側面カバー３４は、第１の実施の形態における正面カバー１２、背面カバー１３及び側面カバー１４と同じなので、説明を省略する。

図９は、第３の実施の形態における空気清浄機３の内部構成例を示した図である。図には、図１のＩＩ−ＩＩ部の断面と同様の断面における筐体３０内部の概略構成が示されている。筐体３０には、内部の空気を排出する排気部の一例としての排気口３５と、外部の空気を吸入する吸気部の一例としての吸気口３６とが設けられている。

第３の実施の形態における空気清浄機３は、空気流を発生させる送風手段の一例としてのファン４０を備えている。

また、空気清浄機３は、ファン４０が発生させた空気流の最上流に配置されて、空気中の浮遊微粒子を帯電させる帯電手段の一例としての帯電部５０と、空気中の臭気物質を吸着する吸着手段の一例としての触媒６０と、帯電された浮遊微粒子を付着させることにより集塵する集塵手段の一例としての集塵部７０とを備えている。

また、空気清浄機３は、ファン４０が発生させた空気流の下流側から外れた位置に配置されて、プラズマを発生させるプラズマ発生装置８０を備えている。

また、空気清浄機３は、排気口３５の開閉を行う排気部開閉手段の一例としてのルーバー３７を備えている。

また、空気清浄機３は、ファン４０の駆動、プラズマ発生装置８０の作動、ルーバー３７の駆動等を制御する制御装置９０を備えている。

以下に、空気清浄機３が備える構成要素について詳述する。
ファン４０、帯電部５０、触媒６０、集塵部７０、プラズマ発生装置８０については、第１の実施の形態で説明したので、ここでの説明は省略する。

ルーバー３７は、排気口３５の背面側の回転軸を中心に回動可能に設置されている。そして、制御装置９０により回動するように制御され、排気口３５の開閉を行う。

（空気清浄機の作用）
図１０は、空気清浄機３が脱臭運転を行っているときの空気の流れを示す図である。

第３の実施の形態における空気清浄機３は、脱臭運転を行っているときに、制御装置９０がファン４０の回転速度を高速とし、ルーバー３７を上方向に向けて開く。このとき、ファン４０にて筐体３０内部に吸い込まれた空気は、排気口３５から上方向に出ていく。その際、空気に含まれる臭気物質が触媒６０に吸着される。つまり、臭気を触媒６０の表面で吸着することにより脱臭する。

図１１は、空気清浄機３が再生運転を行っているときの空気の流れを示す図である。

第３の実施の形態における空気清浄機３は、臭気物質の分解速度が触媒６０の吸着速度よりも遅いことに鑑み、再生運転を行っているときに、制御装置９０がファン４０の回転速度を低速にする。そして、制御装置９０は、ルーバー３７を正面方向（図では左方向）に向けて開く。このとき、ファン４０にて筐体３０内部に吸い込まれた空気は、排気口３５の方に流れるが、ルーバー３７が排気口３５の上方を塞ぐように開かれているので、空気の一部はプラズマ発生装置８０を通って吸気口３６の内側付近に達する。その際、プラズマ発生装置８０で発生したプラズマにより生成された活性種やイオン種が空気の流れによって触媒６０の近くまで移動し、触媒６０に吸着された臭気をこの活性種やイオン種が酸化分解する。つまり、プラズマ放電で生じる活性種を触媒６０の表面で活性化する（原子状酸素及びＯＨラジカルを生成する）。これにより、臭気は分解され、触媒６０は再生される。一方で、排気口３５の方に流れた空気の一部は、排気口３５からルーバー３７に沿って流れ、吸気口３６の外側付近に達する。そして、吸気口３６付近に達した空気は、ファン４０にて再び筐体３０内部に吸い込まれ、空気が筐体３０内及び筐体３０外の限定された範囲を循環する。ここで、「限定された範囲」とは、室内に拡散しない程度の空気の流れが生ずる範囲のことをいう。

即ち、制御装置９０は、臭気物質が分解されている間は、送風手段が発生させた空気流を筐体の外部の限られた範囲で循環させる循環手段の一例であり、臭気物質が吸着されている間は、空気流を筐体の外部に排出し、外部の空気を吸入することにより、空気を循環させる循環手段の一例でもある。また、制御装置９０は、臭気物質が吸着されている間は、吸気部及び排気部を開くことにより、空気を循環させ、臭気物質が分解されている間は、排気部から排出された空気が吸気部から吸入されるように排気部を開くことにより、送風手段が発生させた空気流を筐体の外部の限られた範囲で循環させる循環手段の一例でもある。更に、制御装置９０は、吸気部を開いた状態で、臭気物質が吸着されている間は、排気部開閉手段を作動させて排気部を開き、臭気物質が分解されている間は、排気部開閉手段を作動させて排気部から排出された空気が吸気部から吸入されるように排気部を開く循環手段の一例でもある。

第３の実施の形態では、空気清浄機３内に設けたルーバー３７により脱臭運転と再生運転とで空気の流路を切り換えるようにした。これにより、脱臭時、再生時とも効率よく運転することが可能となった。

具体的には、排気口３５にルーバー３７を設け、脱臭運転時はルーバー３７を上方に開いて空気を外部循環させ、再生運転時はルーバー３７を正面方向に開いて吸気口３６から吸入されるよう空気をショートサーキットさせる構成とした。これにより、脱臭運転時には室内を脱臭しつつ、再生運転時にはオゾン等を室内に拡散させないようにした。

［第１乃至第３の実施の形態の変形例］
第１乃至第３の実施の形態では、プラズマ発生装置８０でプラズマを生成し、このプラズマにより発生した活性種で触媒６０を再生させるようにしたが、この限りではない。触媒６０の前面に配置された帯電部５０のパワーを上げることでプラズマを生成し、このプラズマにより発生した活性種で触媒６０を再生させるようにしてもよい。

また、第１乃至第３の実施の形態では、プラズマにより発生した活性種による酸化分解で触媒６０を再生させる構成を採用したが、この限りではない。例えば、ヒータを使用した熱、紫外線等の光、オゾン等による酸化分解で触媒６０を再生するようにしてもよい。つまり、プラズマ発生装置８０は、手段を問わず、触媒６０を再生する装置に置き換え可能であるので、吸着手段に吸着された臭気物質を分解する分解手段の一例であると言うことができる。

また、第１乃至第３の実施の形態では、ファン４０、帯電部５０、触媒６０、集塵部７０及びプラズマ発生装置８０を１組搭載した空気清浄機１，２，３を前提としたが、この限りではない。ファン４０、帯電部５０、触媒６０、集塵部７０及びプラズマ発生装置８０を２組以上搭載した空気清浄機を前提とし、脱臭運転時及び再生運転時の空気の流路を分けることにより、脱臭運転と再生運転とを同時に実施できる構成を採用してもよい。

また、第１乃至第３の実施の形態では、空気清浄機１，２，３を前提としたが、この限りではない。帯電部５０及び集塵部７０を設けないようにし、かつ、小型化して、冷蔵庫等に搭載する脱臭装置としてもよい。

［第１乃至第３の実施の形態における再生運転の自動開始制御］
上記では述べなかったが、第１乃至第３の実施の形態における空気清浄機１，２，３の制御装置９０は、脱臭運転後に再生運転を自動で開始するように制御してもよい。その場合、予め定められた条件が満たされた場合に再生運転を自動で開始するように制御してよい。このような再生運転の自動開始制御としては、手動運転時における制御と、自動運転時における制御とが考えられるので、以下、これらを分けて説明する。

まず、手動運転時における再生運転の自動開始制御について説明する。

手動運転時においては、ユーザが操作部４の停止スイッチ６（図１参照）を押下した際に、制御装置９０が再生運転を自動で開始するように制御することが考えられる。これは、上記の予め定められた条件が、脱臭運転を停止する操作が行われたという条件である場合に相当する。

次に、自動運転時における再生運転の自動開始制御について説明する。

自動運転時においては、第一に、脱臭運転を行った時間が予め定めた基準時間（１日、１ケ月、１年等）に達した場合に、制御装置９０が再生運転を自動で開始するように制御することが考えられる。

自動運転時においては、第二に、臭いセンサ７、埃センサ８（図１参照）等のレベルに応じた運転レベルごとのファン４０の運転時間を累積し、この運転レベルと運転時間との積算値が予め定めた基準値に達した場合に、制御装置９０が再生運転を自動で開始するように制御することが考えられる。例えば、臭いセンサ７、埃センサ８等のレベルに応じた運転レベルを「５」、「３」、「１」（操作部４の表示では「強」、「中」、「弱」に対応）の３段階とし、基準値を「１５」とする。このときは、運転レベル「５」でファン４０が３時間運転した場合、運転レベル「３」でファン４０が５時間運転した場合、運転レベル「１」でファン４０が１５時間運転した場合の何れも、運転レベルと運転時間との積算値は「１５」となり、基準値に達したことになるので、制御装置９０が再生運転を自動で開始するように制御する。或いは、運転レベル「５」でファン４０が２時間運転し、運転レベル「３」でファン４０が１時間運転し、運転レベル「１」でファン４０が２時間運転したような場合も、運転レベルと運転時間との積算値は「１５」となり、基準値に達したことになるので、制御装置９０が再生運転を自動で開始するように制御する。これは、上記の予め定められた条件が、自装置の周囲の空気中の臭気の度合いを加味した送風手段の運転の度合いが予め定められた基準に達したという条件である場合に相当する。尚、ここでは、自装置の周囲の空気中の臭気の度合いを加味した送風手段の運転の度合いの一例として、運転レベルと運転時間との積算値を用いている。

第１乃至第３の実施の形態において、このように脱臭運転後に再生運転を自動で開始することにより、脱臭したいときに空気清浄機１，２，３が運転しないリスクを回避することができる。

１，２，３…空気清浄機、１０，２０，３０…筐体、１５，２５，３５…排気口、１６，２６ａ，２６ｂ，３６…吸気口、１７…シャッター、２７，３７…ルーバー、２８ａ，２８ｂ…シャッター、４０…ファン、５０…帯電部、６０…触媒、７０…集塵部、８０…プラズマ発生装置、９０…制御装置

Claims (13)

1. 空気流を発生させる送風手段と、
   前記送風手段が発生させた前記空気流中の臭気物質を吸着する吸着手段と、
   前記吸着手段に吸着された前記臭気物質を分解する分解手段と、
   前記送風手段と前記吸着手段と前記分解手段とを収容する筐体と、
   前記分解手段が前記臭気物質を分解している間は、前記送風手段が発生させた前記空気流を前記筐体の内部又は当該筐体の外部の限られた範囲で循環させる循環手段と
   を備えたことを特徴とする脱臭装置。
2. 前記分解手段は、前記吸着手段に吸着された前記臭気物質を活性種により分解することを特徴とする請求項１に記載の脱臭装置。
3. 前記分解手段は、放電電極と、当該放電電極に対向するように設けられた対向電極とを有し、当該放電電極と当該対向電極との間に高電圧が印加されてプラズマを生成させることにより、前記活性種を発生させることを特徴とする請求項２に記載の脱臭装置。
4. 前記循環手段は、前記吸着手段が前記臭気物質を吸着している間は、前記送風手段が発生させた前記空気流を前記筐体の外部に排出し、外部の空気を吸入することにより、空気を循環させることを特徴とする請求項１に記載の脱臭装置。
5. 前記筐体は、外部の空気を吸入する吸気部と、内部の空気を排出する排気部とを備え、
   前記循環手段は、前記吸着手段が前記臭気物質を吸着している間は、前記吸気部及び前記排気部を開くことにより、空気を循環させ、前記分解手段が前記臭気物質を分解している間は、少なくとも前記排気部を閉じることにより、前記送風手段が発生させた前記空気流を前記筐体の内部で循環させることを特徴とする請求項４に記載の脱臭装置。
6. 前記排気部の開閉を行う排気部開閉手段を更に備え、
   前記循環手段は、前記吸気部を開いた状態で、前記吸着手段が前記臭気物質を吸着している間は、前記排気部開閉手段を作動させて前記排気部を開き、前記分解手段が前記臭気物質を分解している間は、前記排気部開閉手段を作動させて前記排気部を閉じることを特徴とする請求項５に記載の脱臭装置。
7. 前記吸気部の開閉を行う吸気部開閉手段と、
   前記排気部の開閉を行う排気部開閉手段と
   を更に備え、
   前記循環手段は、前記吸着手段が前記臭気物質を吸着している間は、前記吸気部開閉手段を作動させて前記吸気部を開くと共に前記排気部開閉手段を作動させて前記排気部を開き、前記分解手段が前記臭気物質を分解している間は、前記吸気部開閉手段を作動させて前記吸気部を閉じると共に前記排気部開閉手段を作動させて前記排気部を閉じることを特徴とする請求項５に記載の脱臭装置。
8. 前記筐体は、外部の空気を吸入する吸気部と、内部の空気を排出する排気部とを備え、
   前記循環手段は、前記吸着手段が前記臭気物質を吸着している間は、前記吸気部及び前記排気部を開くことにより、空気を循環させ、前記分解手段が前記臭気物質を分解している間は、前記排気部から排出された空気が前記吸気部から吸入されるように当該排気部を開くことにより、前記送風手段が発生させた前記空気流を前記筐体の外部の限られた範囲で循環させることを特徴とする請求項４に記載の脱臭装置。
9. 前記排気部の開閉を行う排気部開閉手段を更に備え、
   前記循環手段は、前記吸気部を開いた状態で、前記吸着手段が前記臭気物質を吸着している間は、前記排気部開閉手段を作動させて前記排気部を開き、前記分解手段が前記臭気物質を分解している間は、前記排気部開閉手段を作動させて前記排気部から排出された空気が当該吸気部から吸入されるように当該排気部を開くことを特徴とする請求項８に記載の脱臭装置。
10. 予め定められた条件が満たされた場合に、前記分解手段が前記臭気物質を分解するための運転を開始するように制御する制御手段を更に備えたことを特徴とする請求項１に記載の脱臭装置。
11. 前記予め定められた条件は、前記吸着手段が前記臭気物質を吸着するための運転を停止する操作が行われた、という条件であることを特徴とする請求項１０に記載の脱臭装置。
12. 前記予め定められた条件は、自装置の周囲の空気中の臭気の度合いを加味した前記送風手段の運転の度合いが予め定められた基準に達した、という条件であることを特徴とする請求項１０に記載の脱臭装置。
13. 空気流を発生させる送風手段と、
    前記送風手段が発生させた前記空気流中の浮遊微粒子を帯電させる帯電手段と、
    前記帯電手段により帯電された前記浮遊微粒子を付着させることにより集塵する集塵手段と、
    前記送風手段が発生させた前記空気流中の臭気物質を吸着する吸着手段と、
    前記吸着手段に吸着された前記臭気物質を分解する分解手段と、
    前記送風手段と前記帯電手段と前記集塵手段と前記吸着手段と前記分解手段とを収容する筐体と、
    前記分解手段が前記臭気物質を分解している間は、前記送風手段が発生させた前記空気流を前記筐体の内部又は当該筐体の外部の限られた範囲で循環させる循環手段と
    を備えたことを特徴とする空気清浄機。