JP2022037290A - 空気浄化装置 - Google Patents

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泰典 伊藤
Taisuke Ito
雄次 松下
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Abstract

【課題】次亜塩素酸の揮発量が安定する円板式フィルターを備えた空気浄化装置を提供することを目的とする。【解決手段】本体ケース1内に送風機7と空気浄化部5と備えている。空気浄化部5は、次亜塩素酸を含む水を貯水する貯水容器15と、貯水容器15内の次亜塩素酸を含んだ水に一部が浸漬した回転自在に設けられたフィルター19と、フィルター19を回転させる駆動部22と、貯水容器15の次亜塩素酸を含んだ水をフィルター19へと給水するフィルター給水部21と、を備え、送風機7によって吸気口2から吸い込まれた空気がフィルター19を介して吹出口6へ送風され、フィルター給水部21は駆動部22によって、フィルター19と共に回転し、貯水容器15内の次亜塩素酸を含んだ水を汲み上げ、フィルター19へと給水を行うことを特徴とする空気浄化装置。【選択図】図8

Description

本発明は、貯水容器内の塩を含んだ水で次亜塩素酸を生成し、水槽に一部を浸したフィルターを回転するとともに、フィルターに通風して気化した次亜塩素酸で除菌する風路を備えた空気浄化装置に関するものである。
従来、この種の空気浄化装置では、塩を含んだ水で次亜塩素酸を生成する装置を備えたものが知られている(例えば、特許文献1参照)。空気浄化装置は、水を電気化学的に処理する電極を備えた電解ユニットが配設される貯水容器と、この貯水容器に給水するタンク部と、回動するドラム式のフィルターとを有していた。本体ケースの外から本体内に通風する空気は、次亜塩素酸を含水したドラム式のフィルターを通過することで除菌される。
特開2018-121827号公報
このような従来の空気浄化装置は、通風するフィルターの面積によって次亜塩素酸の揮発量が変動するため、より効率的な除菌性能を持たせるためには主に円筒形状であるドラム式フィルターの直径もしくは中心軸方向の長さを大きくする方法があるが、これに伴い空気浄化装置本体の体積が大きくなるという問題がある。また、円板式フィルターはドラム式フィルターに比べ省スペースであり、空気浄化装置本体の体積を大きくすることなくドラム式フィルターに比べ通風するフィルターの面積を大きくすることができる。しかしながら、円板式フィルターはフィルター上での含水量の分布がばらつきやすく、次亜塩素酸の揮発量が安定しくい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、吸気口と吹出口とを有する本体ケースと、
前記本体ケース内に設けられた次亜塩素酸を含む水を貯水する貯水容器と、前記貯水容器内の水に一部が浸漬した円板状のフィルターと、前記フィルターを保持し、回転自在に設けられたフィルター枠部と、前記フィルター枠部を回転させる駆動部と、前記フィルターに前記貯水容器の水を給水するフィルター給水部と、前記吸気口から吸い込んだ前記本体ケース外の空気を前記フィルターに送風する送風機と、を備え、前記フィルター給水部は、前記駆動部によって、前記フィルター枠部と共に回転し、前記貯水容器内の水を汲み上げる汲み上げ部材と、前記汲み上げ部材内の水を前記フィルターの中央部に案内する案内部材と、を有することを特徴としたものであり、これにより所期の目的を達成するものである。
以上のように本発明は、空気浄化装置本体の体積を大きくすることなく、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 同空気浄化装置を示す斜視図 同空気浄化装置のタンク部を取り外した状態の斜視図 同空気浄化装置を示す右面から見た断面図 同空気浄化装置のフィルター部分と貯水容器の斜視図 同空気浄化装置のフィルター部分の展開図 同空気浄化装置のフィルター部分の一部を正面から見た図 同空気浄化装置のフィルター給水部の斜視図
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。
(実施の形態1)
図1は、本発明の実施の形態1の空気浄化装置を前面側から見た斜視図である。図2は、本発明の実施の形態1の空気浄化装置のパネルを開いて前面側から見た斜視図である。図3は、発明の実施の形態1の空気浄化装置のパネルを開いて空気浄化部の一部を取り出した斜視図である。
図1、図2、図3に示すように、本実施形態の空気浄化装置においては、略箱形状の本体ケース1を備え、本体ケース1の両側面には略四角形状の吸気口2を有している。本体ケース1の前面側から見て、右側の側面(本体ケース1の一方側の側面)である第1の本体側面1Aには、開閉可能なパネル3を備えている。パネル3を開くと、縦長四角形状の開口4が現れる。開口4から後述する本体ケース1内の空気浄化部5の一部を取り出すことが出来る。本体ケース1の一方側の側面の吸気口2は、パネル3に設けられている。本体ケース1の天面には、開閉式の吹出口6を備えている。図1、図2、図3では、吹出口6は、閉じた状態である。
図4は、本発明の実施の形態1の空気浄化装置の断面図であり、空気浄化装置を右側から見た図である。
図2、図3、図4に示すように、本体ケース1内には、空気浄化部5と、送風機7と、風路8と、を備えている。
送風機7は、モータ部9と、モータ部9により回転するファン部10と、それらを囲むスクロール形状のケーシング部11とを備えており、吸気口2から吸い込んだ本体ケース1外の空気をフィルター部分12に送風する。モータ部9は、ケーシング部11に固定されている。
風路8は、本体ケース1内において吸気口2から取り込まれた空気が、空気浄化部5、送風機7を通り吹出口6から排出されるまでの経路である。
ファン部10は、シロッコファンで、モータ部9から水平方向に延びた回転軸9aに固定され、モータ部9は、ケーシング部11に固定されている。モータ部9の回転軸9a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11は、ケーシング部11の本体ケース1における上面側に吐出口13を備え、ケーシング部11の本体ケース1における前面側に吸込口14を有している。
空気浄化部5は、貯水容器15と、タンク部16と、フィルター部分12と、電解ユニット17と、錠剤投入機構18とを備えている。
貯水容器15は、天面を開口した箱形状をしており、水を貯水できる構造となっており、本体ケース1の下部に配置され、本体ケース1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15は、タンク部16から供給される水を貯水する。
タンク部16は、本体ケース1内部の一方側の側面に設置され貯水容器15から着脱可能な構造となっている。タンク部16は、貯水容器15の底面に設けられたタンク保持部15aに装着されている。タンク部16は、水を貯水するタンク16aと、タンクの開口(図示せず)に設けられた蓋16bとを備えている。蓋16bの中央には、開閉手段(図示せず)が設けられており、この開閉手段が開くと、タンク16a内の水が、貯水容器15へ供給される。具体的には、タンク16aの開口を下向きにして、タンク部16を貯水容器15のタンク保持部15aに取り付けると、タンク保持部15aによって開閉手段が開く。つまり、タンク部16に水を入れてタンク保持部15aに取り付けると、開閉手段が開いて貯水容器15に給水され、貯水容器15内に水が溜まる。貯水容器15内の水位が上昇して蓋16bのところまで到達するとタンク部16の開口が水封されるので給水が停止し、タンク部16の内部には水が残り、貯水容器15内の水位が下がった場合に都度、タンク16a内部の水が貯水容器15に給水される。即ち、貯水容器15内の水位は一定に保たれる。
電解ユニット17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3は、電解ユニット17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17の下部が、貯水容器15内の水に浸漬する。電解ユニット17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15を、本体ケース1の下部に装着し、電解ユニット17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15内に浸らせた状態となる。第1の電極と第2の電極とを貯水容器15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、錠剤投入機構18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15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17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17は、本体ケース1から着脱可能な構成である。
フィルター部分12は、貯水容器15に貯水された次亜塩素酸を含んだ水と、送風機7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。
図5は、本発明の実施の形態1のフィルター部分と貯水容器の斜視図である。図6は、本発明の実施の形態1の空気浄化装置のフィルター部分の展開図である。
図5、図6に示すように、フィルター部分12は、フィルター19と、フィルター枠20と、フィルター給水部21と、駆動部22とを有している。
フィルター19は、円板形状で、中心軸方向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19は、フィルター枠20によって、円板形状に保持されている。
フィルター枠20は、フィルター内枠23と、フィルター外枠24とを有している。
フィルター内枠23は、円形の浅皿形状であり、底面には複数の開口23aを有する。フィルター内枠23の底面における中央には、外方に突出した軸23bを有している。
フィルター外枠24は、円形の浅皿形状であり、底面には複数の開口24aを有する。フィルター外枠24の底面における中央には、外方に突出した軸24bを有している。フィルター外枠24の直径は、フィルター内枠23の直径より一回り大きい。
フィルター19は、フィルター内枠23とフィルター外枠24との間に配置され、フィルター内枠23は、フィルター外枠24内に嵌る構成である。この状態で、フィルター内枠23の軸23bと、フィルター外枠24の軸24bは、それぞれ外方に突出している。フィルター枠20は、フィルター内枠23の軸23bと、フィルター外枠24と軸24bとによって、貯水容器15に設けられた軸受け部25に回転支持されている。フィルター19とフィルター枠20とは、駆動部22によって回転する構造となっている。フィルター枠20は、フィルター19周縁の一部が貯水容器15の次亜塩素酸を含んだ水に浸漬するように、軸受け部25に装着されている。
図7は、本発明の実施の形態1のフィルター部分の一部を、空気浄化装置における正面から見た図である。図8は本発明の実施の形態1のフィルター給水部の斜視図である。
図6、図7、図8に示すようにフィルター給水部21は、フィルター19の風路8の風上側においてフィルター19とフィルター内枠23の間に設けられ、貯水容器15内の次亜塩素酸を含んだ水を汲み上げる汲み上げ部材26と、汲み上げ部材26内の次亜塩素酸を含んだ水をフィルター19の中央部に案内する案内部材27と、フィルター枠20に固定するための固定部28を備えている。
汲み上げ部材26は、略箱形状であり、フィルター19の周縁部に配置され、フィルター19の回転方向における前方側に開口26aを有している。
案内部材27は、汲み上げ部材26の開口26aの開口縁からフィルター19の中央部に延びる樋形状であり、フィルター19の回転方向における前方側には、水が流れる方向に延びた開口である細長開口27bを有している。
また、案内部材27におけるフィルター19の中央部側の端部は塞がり、案内部材27における送風方向における風下側の面である風下側面29には、開口である連通部30を有している。
固定部28は、略爪形状をしており、案内部材27の風下側面29から風路8の風上側に向けて突出するように設けられている。
フィルター給水部21は駆動部22によってフィルター枠20が回転した際に、汲み上げ部材26の一部が貯水容器15の次亜塩素酸を含んだ水に浸漬するように、フィルター枠20に固定部28によって装着されている。貯水容器15内の次亜塩素酸を含んだ水はフィルター枠20の回転によって開口26aより汲み上げ部材26へと汲み上げられ、案内部材27によってフィルター19の中央部側へと移動し、連通部30よりフィルター19の中央部へと給水される。このため、フィルター19は中央部からと周縁部からの双方向から給水がされ、フィルター19の次亜塩素酸を含んだ水の含水量に分布ができにくくなる。結果として、次亜塩素酸の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。
具体的には、フィルター枠20のフィルター19の中央から外周方向に伸びる枠部には、円周方向に均等に配置されるように複数のフィルター給水部21が固定部28によって取り付けられている。これらのフィルター給水部21は貯水容器15の次亜塩素酸を含んだ水につかる位置にあり、フィルター19とフィルター枠20が駆動部22によって回転するとき、汲み上げ部材26の開口26aより次亜塩素酸を含んだ水を汲み上げることができる。汲み上がった次亜塩素酸を含んだ水はフィルター枠20が上方に向かって回転するに従い、案内部材27によってフィルター給水部21のフィルター19の中央部側へと移動し、連通部30よりフィルター19の中央部へと給水され、フィルター19の中央部から主に鉛直方向の下側へ浸透していく。
また、図8に示すように汲み上げ部材26は、フィルター19における外周側の汲み上げ部材26の開口26aの開口縁が、フィルター19における中央側の汲み上げ部材26の開口26aの開口縁より、フィルター枠20の回転方向における前方側へ突出している突出部31を有する構成としてもよい。汲み上げ部材26が貯水容器15の次亜塩素酸を含んだ水に浸漬するときに次亜塩素酸を含んだ水を汲み上げるのは、主に汲み上げ部材26のフィルター19における外周側の開口26aであり、突出部31を持たせたことでより広範囲の回転角度において次亜塩素酸を含んだ水の汲み上げが可能となるため、より多くの次亜塩素酸を含んだ水を汲み上げることができる。これによって、フィルター給水部21からフィルター19の中央部への給水量が増加する。このため次亜塩素酸の揮発量が増加する空気浄化装置を提供することができる。
また、汲み上げ部材26と案内部材27とが回転すると、汲み上げ部材26は汲み上げ部材26内の水を所定の回転角度以上で徐々に案内部材27に給水する給水調整部32を備えてもよい。これによって、次亜塩素酸水のフィルター19への給水可能な回転角度の範囲が増大し、フィルター19の広範囲にむけて給水を行うことができ、フィルター19の次亜塩素酸を含んだ水の含水量の分布がばらつきにくくなる。このため、次亜塩素酸の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。
また、給水調整部32は、案内部材27に繋がる汲み上げ部材26の一部であり、汲み上げ部材26のフィルター19における中央側の面に設けたフィルター19の周縁側へ凸である曲面形状の曲面部分33である。なお、汲み上げ部材26におけるフィルター19の中央側の面と、案内部材27におけるフィルター19の回転方向における後方側の面とは、給水調整部32である曲面部分33によって繋がれ、連続的な滑らかな面となっている。汲み上げ部材26と案内部材27とが回転すると、汲み上げ部材26内の次亜塩素酸を含んだ水は、汲み上げ部材26におけるフィルター19の中央側の面と、給水調整部32である曲面部分33と、案内部材27におけるフィルター19の回転方向における後方側の面と、を順次移動し、フィルター19の中央部側へ向かう。これにより汲み上げられた次亜塩素酸を含んだ水は給水調整部32である曲面部分33によって鉛直方向のより高い位置まで保持された後、フィルター枠20の回転に伴い徐々に案内部材27へと給水される動作を行うため、曲面部分33を設けなかったときに比べ、汲み上げられた次亜塩素酸を含んだ水の案内部材27への移動速度は増加し、給水された次亜塩素酸を含んだ水のフィルター19上での移動速度も増加する。なお、この手の空気浄化装置のフィルターにおいてはその繊維構造により、水の流速が遅くなるほど水の浸透の分布はフィルターの繊維構造に依存的になる。したがって、上記の構成により次亜塩素酸を含んだ水のフィルター19への浸透はフィルター構造の影響を受けづらくなるため、フィルター19の次亜塩素酸を含んだ水の含水量の分布がばらつきにくくなる。このため、次亜塩素酸の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。
また、汲み上げ部材26のフィルター19における中央側の面における給水調整部32である曲面部分33の円弧の長さは、汲み上げ部材26のフィルター19における中央側の面における平面部分の長さより長い。これにより、給水調整部32である曲面部分33上の次亜塩素酸を含んだ水が、フィルター枠20の回転に伴い徐々に案内部材27へと給水される時間が長くなり、フィルター19の広い範囲に次亜塩素酸を含んだ水が供給される。
また、給水調整部32は、貯水容器15内の水面より常に上方になるように配置されていることが望ましい。汲み上げ部材26の開口26aが全て貯水容器15内の次亜塩素酸を含んだ水に浸漬する構成とした場合、稀に気泡が混入することがある。上記構成としたことにより、気泡が混入した場合、気泡はフィルター枠20の回転が進むにつれ、給水調整部32である曲面部分33に沿って水面から空気中へと抜けていくため、定量の次亜塩素酸を含んだ水を安定して汲み上げることが可能となる。これによってフィルター19の中央部への給水量が安定する。このため、次亜塩素酸の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。
また、案内部材27は、案内部材27内を移動する次亜塩素酸を含んだ水が前記連通部30に向かうにつれて、フィルター19の円形状の面に対する垂直方向のフィルター19の厚み中心側へと流れの向きを変えるベクトル変更部34を有している構成としてもよい。ベクトル変更部34は案内部材27における送風方向の風上側の面である風上側面35に設けられ、フィルター19の中央側に向かうにつれて案内部材27の風下側面29側へと傾斜する傾斜面36である。傾斜面36が有する傾斜により、汲み上がった次亜塩素酸を含んだ水が案内部材27を通って連通部30へと移動するときに、フィルター19の厚み中心側への移動速度が増加し、連通部30から給水された次亜塩素酸を含んだ水はフィルター19の風下方向への浸透量が増加する。これによってフィルター19の厚さ方向の含水量において次亜塩素酸を含んだ水の含水量の分布がばらつきにくくなる。このため、次亜塩素酸の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。
また、案内部材27は、風下側面29においてフィルター19の周縁側方向から連通部30にかけて、1つまたは複数の開口である拡散部37を備えている構成としてもよい。汲み上げ部材26によって汲み上げられた次亜塩素酸を含んだ水は案内部材27によってフィルター給水部21のフィルター19の中央部側へと移動する際に、連通部30と拡散部37によりフィルター19へと給水される。これによってフィルター19の中央部から外周方向に向かう広範囲において給水を行うことができ、フィルター19の次亜塩素酸を含んだ水の含水量の分布がばらつきにくくなる。このため、次亜塩素酸の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。
また、案内部材27は、拡散部37へと次亜塩素酸を含んだ水を分配する分配機構38を備えている構成としてもよい。分配機構38は案内部材27におけるフィルター19の周縁側端部から拡散部37へと続く板状である複数の分離板39であり、風上側面35と風下側面29の間を分割するように設けられている。汲み上げ部材26によって汲み上げられた次亜塩素酸を含んだ水は、案内部材27へと流入する際に、分離板39によって連通部30と拡散部37のそれぞれへと既定の量ずつ分配される。これによってフィルター19に対して連通部30と拡散部37からそれぞれ目的とした量の次亜塩素酸を含んだ水を給水することができ、フィルター19の次亜塩素酸を含んだ水の含水量の分布がばらつきにくくなる。このため、次亜塩素酸の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。
本発明にかかる空気浄化装置は、家庭用や事務所用などに使用される空気浄化装置等として有用である。
1 本体ケース
1A 第1の本体側面
2 吸気口
3 パネル
4 開口
5 空気浄化部
6 吹出口
7 送風機
8 風路
9 モータ部
9a 回転軸
10 ファン部
11 ケーシング部
12 フィルター部分
13 吐出口
14 吸込口
15 貯水容器
15a タンク保持部
16 タンク部
16a タンク
16b 蓋
17 電解ユニット
18 錠剤投入機構
19 フィルター
20 フィルター枠
21 フィルター給水部
22 駆動部
23 フィルター内枠
23a 開口
23b 軸
24 フィルター外枠
24a 開口
24b 軸
25 軸受け部
26 汲み上げ部材
26a 開口
27 案内部材
27b 細長開口
28 固定部
29 風下側面
30 連通部
31 突出部
32 給水調整部
33 曲面部分
34 ベクトル変更部
35 風上側面
36 傾斜面
37 拡散部
38 分配機構
39 分離板

Claims (11)

  1. 吸気口と吹出口とを有する本体ケースと、
    前記本体ケース内に設けられた次亜塩素酸を含む水を貯水する貯水容器と、
    前記貯水容器内の電解水に一部が浸漬した円板状のフィルターと、
    前記フィルターを保持し、前記フィルターの周縁部が前記貯水容器内の水に浸漬するように回転自在に設けられたフィルター枠部と、
    前記フィルター枠部を回転させる駆動部と、
    前記フィルターに前記貯水容器の水を給水するフィルター給水部と、
    前記吸気口から吸い込んだ前記本体ケース外の空気を前記フィルターに送風する送風機と、を備え、
    前記フィルター給水部は、前記駆動部によって、前記フィルター枠部と共に回転し、
    前記貯水容器内の水を汲み上げる汲み上げ部材と、
    前記汲み上げ部材内の水を前記フィルターの中央部に案内する案内部材と、を有することを特徴とする空気浄化装置。
  2. 前記汲み上げ部材は、前記フィルターの周縁部に配置され、前記フィルターの回転方向における前方側に開口を有した箱形状であり、
    前記フィルターにおける外周側の前記汲み上げ部材の前記開口の開口縁は、
    前記フィルターにおける中央側の前記汲み上げ部材の前記開口の開口縁より、前記フィルター枠の回転方向における前方側へ突出することを特徴とする請求項1に記載の空気浄化装置。
  3. 前記汲み上げ部材と前記案内部材とが回転すると、前記汲み上げ部材は前記貯水容器から水を汲み上げた後に所定の高さ以上で徐々に前記案内部材に給水する給水調整部を有していることを特徴とする請求項1、2に記載の空気浄化装置。
  4. 前記給水調整部は、前記案内部材に繋がる前記汲み上げ部材の一部であり、前記汲み上げ部材の前記フィルターにおける中央側の面に設けた前記フィルターの周縁側へ凸である曲面形状の曲面部分であることを特徴とする請求項3に記載の空気浄化装置。
  5. 前記給水調整部は、前記貯水容器内の水面より上方に配置されていることを特徴とする請求項4に記載の空気浄化装置。
  6. 前記フィルターの中心軸は、送風方向に延び、
    前記フィルター給水部は、
    前記フィルターの送風方向における風上側に設けられ、
    前記案内部材は、
    前記汲み上げ部材の前記開口の開口縁から前記フィルターの中央部に延びる樋形状であり、
    前記フィルターの回転方向における前方側には、水が流れる方向に延びた開口である細長開口を有し、
    前記案内部材における前記フィルターの中央部側の端部は塞がり、
    前記案内部材における送風方向における風下側の面である風下側面には、前記フィルターの中央部連通する開口である連通部を有することを特徴とする請求項1、2、3、4、5に記載の空気浄化装置。
  7. 前記案内部材には、
    前記案内部材内を移動する水が前記連通部に向かうにつれて、
    前記フィルターの円形状の面に対する垂直方向のフィルターの厚み中心側へと流れの向きを変えるベクトル変更部を有していることを特徴とする請求項6に記載の空気浄化装置。
  8. 前記ベクトル変更部は、
    前記案内部材における送風方向の風上側の面である風上側面に設けられ、
    前記フィルターの中央側に向かうにつれて前記案内部材の前記風下側面側へと傾斜する傾斜面であることを特徴とする請求項7に記載の空気浄化装置。
  9. 前記案内部材は、
    前記風下側面の前記フィルターの周縁部側から前記連通部に至るまでに複数の開口である拡散部を備えていることを特徴とする請求項6、7、8に記載の空気浄化装置。
  10. 前記案内部材は、
    前記拡散部へと水を分配する分配機構を備えていることを特徴とする請求項9に記載の空気浄化装置。
  11. 前記分配機構は、
    前記案内部材の前記フィルターの周縁側端部から前記拡散部へと続く複数の分離板であり、前記風上側面と前記風下側面の間を分割するように設けられていることを特徴とする請求項10に記載の空気浄化装置。
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