JP2022124349A - 空気清浄装置 - Google Patents

Abstract

【課題】設置場所の状況に合わせて最適な空気の循環を実現することができ、吹出口自体の構造的な強度や外観品質を高めることができる空気清浄装置を提供する。【解決手段】ケーシング１１の上面部１６に上方吹出口１７が設けられ、ケーシング１１の側面部１４に側方吹出口１８が設けられ、ケーシング１１の内部にて、上方吹出口１７および側方吹出口１８からそれぞれ空気を吹き出す風量割合を調整可能な吹出調整手段を備える。【選択図】図１

Description

本発明は、ケーシングの内部に吸い込んだ空気を浄化して外部に吹き出す空気清浄装置に関する。

従来より、空気を浄化するための空気清浄機において、ケーシングにある吹出口より空気を吹き出す方向を変更できるものが知られている。例えば、特許文献１に記載の技術では、吹出口に設けた平板状の風向板を、その軸部を中心に回動させることにより、吹出口からの空気の吹き出し方向を変更するように構成されている。

特開２０１３－２１７５８０号公報

しかしながら、前述した特許文献１に記載の技術では、風向板を含む吹出口自体の向きを直接変更するものであった。従って、空気を吹き出す方向を変更可能な範囲は、吹出口から広がる比較的狭い角度に限定されてしまう。ここで、空気を吹き出す方向を変更可能な範囲を広げるためには、吹出口自体が大がかりな構成となるばかりでなく、かかる構成は外部に露出するため、構造的に脆弱となる虞があるばかりでなく、装置の外観品質を損なう虞もあった。

また、吹出口は、あくまで一カ所にまとめて設けられている。そのため、空気を複数の方向へ異なる箇所から別々に吹き出すことはできず、ましてや、複数の方向へ吹き出す風量を任意に調整するような使用は不可能であった。従って、例えば、装置本体を机の下に設置するなど上方に気流を遮るものがあったり、あるいは部屋の片隅に設置するなど側方に気流を遮るものがある場合、これらの設置場所の状況に合わせて、空気の最適な吹き出し方向を調整する使用はできず不便であった。

本発明は、以上のような従来の技術が有する問題点に着目してなされたものであり、設置場所の状況に合わせて最適な空気の循環を実現することができ、しかも、吹出口自体の構造的な強度や外観品質を高めることができる空気清浄装置を提供することを目的としている。

前述した目的を達成するため、本発明の一態様は、
ケーシングの内部に吸い込んだ空気を浄化して外部に吹き出す空気清浄装置において、
前記ケーシングの上面部に上方吹出口が設けられ、前記ケーシングの側面部に側方吹出口が設けられ、
前記ケーシングの内部にて、前記上方吹出口および前記側方吹出口からそれぞれ空気を吹き出す風量割合を調整可能な吹出調整手段を備えることを特徴とする。

本発明に係る空気清浄装置によれば、設置場所の状況に合わせて最適な空気の循環を実現することができ、しかも、吹出口自体の構造的な強度や外観品質を高めることができる。

本発明の実施形態に係る空気清浄装置の内部構造を示す縦断面図（図３中のＩ－Ｉ線断面図）である。 本発明の実施形態に係る空気清浄装置の外観を示す斜視図である。 本発明の実施形態に係る空気清浄装置の上面部を示す平面図である。 本発明の実施形態に係る空気清浄装置の内部で上方に向かう空気の流れを示す縦断面図である。 本発明の実施形態に係る空気清浄装置の内部で側方に向かう空気の流れを示す縦断面図である。 本発明の実施形態に係る空気清浄装置のファンおよび吹出調整手段のユニットを示す斜視図である。 本発明の実施形態に係る空気清浄装置のルーバーの開閉機構を示す平面図である。 本発明の実施形態に係る空気清浄装置のルーバーの開閉を示す説明図である。 本発明の実施形態に係る空気清浄装置のルーバーを内面から見た斜視図である。 本発明の実施形態に係る空気清浄装置のルーバーを外面から見た斜視図である。 本発明の実施形態に係る空気清浄装置のルーバーを内面から見た正面図である。 本発明の実施形態に係る空気清浄装置のルーバーを左側から見た側面図である。 本発明の実施形態に係る空気清浄装置のルーバーを下側から見た底面図である。 本発明の実施形態に係る空気清浄装置のルーバーを各部位で切断した端面図である。 本発明の実施形態に係る空気清浄装置の吹出調整手段においてルーバーが最外側角度にあるときの状態を示す平面図、横断面図、底面図である。 本発明の実施形態に係る空気清浄装置の吹出調整手段においてルーバーが最外側と最内側の間の回動角度にあるときの状態を示す平面図、横断面図、底面図である。 本発明の実施形態に係る空気清浄装置の吹出調整手段においてルーバーが最内側角度にあるときの状態を示す平面図、横断面図、底面図である。 本発明の実施形態に係る空気清浄装置のルーバーの回動角度と、上方吹出口および側方吹出口の風量割合との相関関係を示すグラフである。

以下、図面に基づき、本発明を代表する実施形態を説明する。
本実施形態に係る空気清浄装置１０は、ケーシング１１の内部に吸い込んだ空気を浄化して外部に吹き出す装置である。以下、空気清浄装置１０を、例えば一般家庭やホテルの客室等、比較的限られた空間に設置する場合を想定して、全体的にコンパクトな大きさに構成したものを例に説明する。

＜空気清浄装置１０の概要＞
図１は、空気清浄装置１０の内部構造を示す縦断面図（図３中のＩ－Ｉ線断面図）である。図２は、空気清浄装置１０の外観を示す斜視図である。図３は、空気清浄装置１０の上面部１６を示す平面図である。図１から図３に示すように、空気清浄装置１０は、例えば四角柱状に形成されたケーシング１１の内部に、フィルター２０やファン３０等の関連部品を収納して構成されている。

＜ケーシング１１について＞
図２示すように、ケーシング１１は、全体的に内部が空洞の四角柱状であるが、底面より上面にかけて、水平方向の正方形横断面が緩やかに大きくなっている。ケーシング１１の底面側は、台座１２上に支持されている。ここでケーシング１１の底面側は、台座１２によって設置場所の床面より上方に離隔する。台座１２上に被らない底面側の周囲は、そのまま開口しており、外部から空気を吸い込む吸込口１３となっている。なお、ケーシング１１および台座１２、それに後述する上面部１６は、例えば合成樹脂により形成されている。

ケーシング１１は、本実施形態では四角柱状であるため、その周方向に亘って平面状に区画された４つの側面部１４を備えている。各側面部１４の下端側にも、それぞれ外部から空気を吸い込む吸込口１５が設けられている。吸込口１５は、各側面部１４の下端側の一定幅の領域に、例えば数多の小孔を密に配置して形成されている。なお、吸込口１５は、前記吸込口１３と内部で連通している。

ケーシング１１の上面部１６は、正方形の蓋状に形成されて後付けされている。図３に示すように、上面部１６の中央には、後述する操作パネル４７が配置され、操作パネル４７の周囲には、浄化した空気を外部に吹き出す上方吹出口１７が設けられている。上方吹出口１７は、上面部１６のうち操作パネル４７を除く全域に、例えば直角三角形の区画を格子状に並べて、この区画ごとに数多のスリットを密に配置したグリルとして形成されている。

上方吹出口１７は、浄化した空気を上方に向けて吹き出すものである。ここで上方吹出口１７は、必ずしも鉛直方向における上方へ空気を吹き出す構成に限定されるものではない。例えば上方吹出口１７をなす前記スリットは、上方への吹き出しにある程度の方向性を与える羽根間の隙間として形成しても良い。なお、上面部１６において、上方吹出口１７が設けられる領域の大きさや位置は、適宜変更し得る設計事項である。

また、各側面部１４の上端側にも、それぞれ浄化した空気を外部に吹き出す側方吹出口１８が設けられている。側方吹出口１８は、ケーシング１１の周方向に亘り区画された四方の側面部１４ごとに配置されている。側方吹出口１８は、各側面部１４の上端側の一定幅の領域に、例えば数多の小孔を密に配置して形成されている。なお、側方吹出口１８は、前記上方吹出口１７に近接して直角に隣接しているが、上方吹出口１７とは内部では連通しないように仕切られている。これについて詳しくは後述する。

側方吹出口１８は、浄化した空気を側方に向けて吹き出すものである。ここで側方吹出口１８は、必ずしも水平方向における側方へ空気を吹き出す構成に限定されるものではない。例えば側方吹出口１８をなす前記数多の小孔の内側に、側方への吹き出しにある程度の方向性を与える何らかの構造を付加しても良い。なお、各側面部１４において、それぞれ側方吹出口１８が設けられる領域の大きさや位置は、適宜変更し得る設計事項である。

＜フィルター２０について＞
図１に示すように、ケーシング１１の内部の底面側には、フィルター２０が収納されている。フィルター２０は、例えば不織布や樹脂製の網目状のシート等から円筒形に形成されている。フィルター２０は、吸込口１３，１５から吸い込まれた空気が、外周側より内周側に向けて通過するときに空気中の塵埃を捕集するものである。ここで塵挨とは、綿ゴミ、糸屑、その他、除去されるべき粒子を広く含むものである。

フィルター２０は、目詰まりを防ぐために、定期的に清掃ないし交換されるものである。フィルター２０は、ケーシング１１を逆さにして底面側開口より台座１２を取り外した状態で、ケーシング１１の内部に出し入れ可能に収納されている。ケーシング１１の内部には、フィルター２０の収納空間を仕切るための仕切板２１が設けられている。

フィルター２０は、ケーシング１１の内部で仕切板２１の下側に収納されている。フィルター２０の中空部の上端開口は、次述の連通部材２３を介してファン３０と連通している。一方、フィルター２０の中空部の下端開口は、台座１２によって塞がれた状態となる。なお、空気清浄装置１０における集塵手段は、フィルター２０だけに限らず、他に電気集塵機や脱臭フィルター、光触媒ユニット、マイナスイオン発生機、オゾン発生器等を適宜組み合わせても良い。

図１に示すように、ケーシング１１の内部において、フィルター２０の仕切板２１の上側には略筒状の連通部材２３が配設されている。連通部材２３の下端開口は、仕切板２１にある穴を間にしてフィルター２０の中空部の上端開口と連通している。また、連通部材２３の上側にはファン３０が配設され、連通部材２３の上端開口は、ファン３０と連通している。

＜ファン３０について＞
ファン３０は、モーター４０によって回転駆動され、吸込口１３，１５から外部の空気が吸い込まれ、上方吹出口１７ないし側方吹出口１８から浄化された空気を吹き出す空気の流れを発生させるものである。ファン３０は、例えば互いに対向する主壁３１と副壁３２と間に、複数の羽根３３を円周方向に一定間隔で並べて支持した遠心式ファンである。なお、ファン３０の材質は、例えば合成樹脂である。

本実施形態のファン３０は、特に遠心式ファンのうち、複数の羽根３３がそれぞれ回転方向と逆方向を向くように構成され、静圧が高く大風量のターボファンに相当する。主壁３１は、その中心部に向かって内側に凹むように傾斜した略漏斗状に形成されている。主壁３１の中心部には、例えば特別な軸受部材４２を介して、モーター４０の回転軸４１が軸支されている。副壁３２は、その中心部が大きく開口しており、開口に向かって下方に傾斜する略漏斗状に形成されている。副壁３２の開口は空気の送入口となり、前記連通部材２３の上端開口と連通接続されている。

ファン３０の外周、すなわち主壁３１および副壁３２の外周の間で、かつ各羽根３３の間が、空気の送出口となっている。よって、ファン３０が回転すると、副壁３２の開口（送入口）より空気が吸い込まれ、ファン３０の外周（送出口）より空気は遠心方向に送り出される。ファン３０から送り出された空気は、ケーシング１１の内部を通って上方に流れるように設計されている。

＜モーター４０について＞
図１に示すように、モーター４０は、給電された電力によって回転駆動する電動式であり、その回転軸４１に固定されたファン３０を回転させるものである。モーター４０は、筒状のケース４３に収納された状態で、ファン３０の主壁３１の上側に取り付けられている。ここでモーター４０およびケース４３は、ファン３０と一体に組み合わせてユニット化しても良い。また、ケース４３の上側には、図６に示すように、平面視で略正方形のハウジング４４が配設されている。ここでハウジング４４は、上下方向に開口している。

＜通風路５０，５１，５２について＞
図１に示すように、ケーシング１１の内部にて、各側面部１４の内壁と、ファン３０の外周（送出口）およびケース４３の外周との間は、上下に連通してファン３０から送り出された空気が上方に向かう通風路５０となっている。ファン３０の外周（送出口）が対向する位置の各側面部１４の内壁に沿って、例えば周方向に仕切ることで空気の流れを円滑にするガイド部材３４を設けても良い。

ケーシング１１の内部にて、ハウジング４４は、その四方の側壁外面が各側面部１４の内壁との間に隙間を空けて配設され、この隙間が、通風路５０の上側より側方吹出口１８に向かう側方通風路５２をなしている。さらに、ハウジング４４の内部には、その中央に一回り小さい略正方形の支持部材４５が配設されている。ここで支持部材４５は、その四方の側壁外面がハウジング４４の四方の側壁内面との間に隙間を空けて配設され、この隙間が、通風路５０の上側より上方吹出口１７に向かう上方通風路５１をなしている。

また、支持部材４５は、その底面側開口がケース４３の上面側開口に合致し、モーター４０の上半側に被さるように配設され、ケース４３と共にモーター４０を収納するものとなる。支持部材４５の上面側には、後述する開閉機構が配設され、さらに、操作パネル４７を上面とするボックス４６が上から被さるように配設されている。

操作パネル４７は、ケーシング１１の上面部１６の中央開口を貫通して外部に表出している。操作パネル４７には、空気清浄装置１０を操作するスイッチや表示部、それに後述するツマミ８０が設けられている。なお、モーター４０のケース４３、ハウジング４４、支持部材４５、それにボックス４６は、それぞれ例えば合成樹脂により一体成形すると良い。

図１に示すように、ハウジング４４の側壁上端は、上面部１６の内側に当接している。上面部１６において、ハウジング４４の側壁上端に囲まれた内側に、上方吹出口１７は位置している。また、ハウジング４４の側壁外面が対向する側面部１４の上端側に、側方吹出口１８は位置している。ハウジング４４の側壁は、その内側の上方通風路５１と、外側の側方通風路５２との仕切りとなっている。よって、ハウジング４４の側壁下端が、通風路５０から上方通風路５１と側方通風路５２とが分岐する箇所となる。

＜吹出調整手段について＞
図１に示すように、ケーシング１１の内部には、上方吹出口１７および側方吹出口１８からそれぞれ空気を吹き出す風量割合を調整可能な吹出調整手段が設けられている。吹出調整手段は、ケーシング１１の各側面部１４の側方吹出口１８に対応して設けられた４つのルーバー６０を備えている。各ルーバー６０は、ハウジング４４に設けられており、それぞれ上方吹出口１７および側方吹出口１８の一方を閉じると共に他方を開く状態に開閉する。

＜＜ルーバー６０について＞＞
図６に示すように、ルーバー６０は、例えば合成樹脂により両側方向に長い板状に形成されている。各ルーバー６０は、それぞれ上端縁の両端が略水平な回転軸（ネジ）６１を介して、ケーシング１１の内部で上方通風路５１と側方通風路５２とが分岐する箇所、すなわちハウジング４４の四方の側壁下端に回動可能に軸支されている。各ルーバー６０は、ハウジング４４の側壁下端より垂下し、それぞれ下端縁がケーシング１１の内方向（一方向）および外方向（他方向）に回動するように設定されている。

各ルーバー６０は、それぞれ下端縁が側面部１４の内面に当接し、上方通風路５１を全開状態とする一方、側方通風路５２を全閉状態とする最外側角度（図４参照）と、それぞれ下端縁がケース４３と支持部材４５の合わせ目の段部に当接し、上方通風路５１を全閉状態とする一方、側方通風路５２を全開状態とする最内側角度（図５参照）との間で回動する。各ルーバー６０が最内側角度のとき、それぞれの両側端同士は周方向に当接し、四方の上方通風路５１は周方向に亘って閉鎖される。

各ルーバー６０は、後述する開閉機構によって同時に回動可能であり、最外側角度と最内側角度との間で任意の回動角度に無段階に変更して保持することができる。各ルーバー６０の回動角度の変更により、上方通風路５１と側方通風路５２の開口面積の比率を任意に変えることができる。すなわち、各ルーバー６０の回動角度を変更することで、上方吹出口１７および側方吹出口１８からそれぞれ空気を吹き出す風量割合を無段階に調整することができる。この風量割合の調整について、詳しくは後述する。

ルーバー６０の内外のうち、内面が上方通風路５１を臨む面となり、外面が側方通風路５２を臨む面となる。図９から図１１に示すように、ルーバー６０の内外両面には、補強用のリブ６２，６３がそれぞれの基準面より図示した凹凸をなすように設けられている。リブ６２，６３は、ルーバー６０の内外両面において、通風路５０を流れてきた空気のファン３０による旋回流と同一方向に沿って延びている。

図１１から図１３に示すように、ルーバー６０の内面のリブ６２は、ルーバー６０の両側方向と斜めに交差する空気の旋回流と同一方向に延びる凸条が、両側方向に等間隔で並んでおり、隣り合う凸条間に、凸条と同一方向へ延びるアール断面の凹みが連なる凹凸をなしている。リブ６２は、上方通風路５１を流れる空気を、その旋回流と同一方向に沿わせて上方に導くものである。

ルーバー６０の外面のリブ６３は、前述した内面のリブ６２の凹凸に応じて成形時に厚みを一定に保つ結果として形成され、側方通風路５２を流れる空気を、その旋回流と同一方向に沿わせて上方に導くものある。このリブ６３も、ルーバー６０の外面の基準面に対してアール断面に連なっている。なお、本実施形態では、ルーバー６０の内外両面にリブ６２，６３を設けているが、ルーバー６０の内外の何れか一方の面だけに、その基準面より突出するリブを設けるようにしても良い。

＜＜開閉機構について＞＞
各ルーバー６０は、開閉機構によって同時に回動可能に構成されている。各ルーバー６０は、その上端側が開閉機構のアーム７４に押し引き可能に連結されている。図９、図１０に示すように、ルーバー６０の上端縁の略中央には、開閉機構のアーム７４と連結するための連結部６４が上方に突設されている。連結部６４は、ルーバー６０の内面側に若干湾曲しており、その上端に横向きのピン６５が突設されている。

図７に示すように、開閉機構は、支持部材４５の上面の中心に回転軸７０を介して軸支され正逆方向に回転するピニオン７１と、各ルーバー６０に対応した４つのラック７２と、を備えている。各ラック７２は、それぞれ一端からピニオン７１に噛み合い、該ピニオン７１の外周に亘って等間隔に並び接線方向に延びる状態で、支持部材４５の上面に配設されている。ピニオン７１の正逆回転に伴って、各ラック７２は、それぞれピニオン７１の接線方向に沿って、回転軸７０より離隔ないし近接するように同期して直線移動する。

支持部材４５の上面には、各ラック７２を、それぞれが直線移動する軌跡上に案内する各種ガイド等が設けられている。例えば、支持部材４５の上面には、各ラック７２の軌跡に沿った凹部やレール、各ラック７２にあるガイド溝７３（図７参照）に相対的に移動可能に嵌合し、各ラック７２が直線移動する範囲を規制するピン６５等が設けられている。なお、支持部材４５は、その四隅がアーム状のリブを介して、ハウジング４４の内側に固定されている。ここで支持部材４５は、前述したようにハウジング４４の側壁内面との間に上方通風路５１を空けて配設されている。

各ラック７２の他端には、それぞれの延長線上に延びて、外側に位置する各ルーバー６０に向かうアーム７４が一体に設けられている。アーム７４は、例えば合成樹脂によりラック７２と共に一体成形すると良い。アーム７４は、ラック７２の一端に連なる箇所で外側に凹みをなすように屈曲してから、その先端側がラック７２の直線移動する方向と平行になり、かつ回転軸７０の放射方向になるべく平行に近寄るように延びる細幅の形状に設けられている。ここでアーム７４の途中の凹みは、隣接するアーム７４の一端との干渉を回避するための部位となっている（図１５（ｂ）参照）。

各アーム７４の先端側は、ピニオン７１の回転によるラック７２の直線移動に伴って、それぞれ対応するルーバー６０の上端側に押し引き可能に連結されている。各アーム７４の先端側は、支持部材４５の上面の周囲に延出して下方に屈曲しており、この屈曲部位に上下方向に延びるカム溝７５が設けられている。アーム７４のカム溝７５には、ルーバー６０の連結部６４にあるピン６５が相対的に移動可能に嵌合している。このような構成により、ピニオン７１を回転させると、ラック７２に連なるアーム７４がルーバー６０の上端側を押し引きし、ルーバー６０の回動角度を変更することができる。

＜＜ツマミ８０について＞＞
図１、図６に示すように、開閉機構は、ピニオン７１を手動で回転させる操作部として、ピニオン７１の回転軸７０上に固定されたツマミ８０を備えている。ツマミ８０は、例えば合成樹脂により円筒状に形成されている。ツマミ８０の下半部８１は、大径で有底の円柱状であり、その底面にピニオン７１が一体に固定されている。また、ツマミ８０の上半部８２は、下半側より小径であり、操作パネル４７の中央にある円孔を貫通して外部に表出する上端には指で摘まめるリブが設けられている。

ツマミ８０を、正方向（例えば時計回り方向）へ回転させると、ピニオン７１も正方向へ回転する一方、逆方向（例えば反時計回り方向）へ回転させると、ピニオン７１も逆方向へ回転するように構成されている。これにより、ツマミ８０を手動で回転させることによって、ピニオン７１に噛み合っている各ラック７２が直線移動し、これに伴い各ルーバー６０の回動角度が調整される。

ツマミ８０の上端にあるリブの形状は、図６に示した直径方向の延びる板状に限定されることなく、指で摘まめる形状であれば適宜変更し得る設計事項である。なお、操作パネル４７には、開閉機構の操作部をなすツマミ８０のほか、本空気清浄装置１０の各種操作を行うスイッチ４８ａ～４８ｄ、それに各種情報を表示する表示部４９等が設けられている。

＜空気清浄装置１０の作用＞
次に、本実施形態に係る空気清浄装置１０の作用について説明する。
図１に示すように、空気清浄装置１０において、モーター４０の駆動によりファン３０が回転すると、ケーシング１１の内部で、空気はファン３０の外周（送出口）より遠心方向に送り出される。ファン３０から送り出された空気は、ケーシング１１の内部の通風路５０を通って上方に流れる。

このとき、ケーシング１１の内部は負圧となり、底面側にある吸込口１３，１５から外部の空気が吸い込まれる。ケーシング１１の内部に吸い込まれた空気は、フィルター２０を通過して粉塵が除去され浄化される。浄化された空気は、フィルター２０の内側から連通部材２３を通って、再びファン３０に引き込まれ、ファン３０の外周より吹き出される。なお、空気清浄装置１０の具体的な運転は、ケーシング１１の上面部１６にある操作パネル４７のスイッチ４８ａ～４８ｄ（図３参照）を操作することで適宜設定することができる。

ケーシング１１の内部で、ファン３０に連通した通風路５０の上方（上流側）は、ハウジング４４の側壁によって、内側の上方通風路５１と、外側の側方通風路５２とに区画されている。通風路５０より上方に向かう空気は、吹出調整手段の各ルーバー６０の回動角度（開閉）に応じて、上方通風路５１と側方通風路５２とに分配される。各ルーバー６０の回動角度は、開閉機構のツマミ８０の手動操作により、任意の角度に無段階に調整することができる。

＜＜ルーバー６０の回動（開閉）＞＞
図４に示すように、ルーバー６０が、上方通風路５１を全開状態とし、かつ側方通風路５２を全閉状態とする最外側角度にあるとき、図４中の白抜矢印のように、ファンから送出された空気は、通風路５０を通って上方通風路５１に導かれる。そして、上方通風路５１に導かれた空気は、上方吹出口１７に到達してケーシング１１の上方に吹き出される。

一方、図５に示すように、ルーバー６０が、上方通風路５１を全閉状態とし、かつ側方通風路５２を全開状態とする最内側角度にあるのとき、図５中の白抜矢印のように、ファンから送出された空気は、通風路５０を通って側方通風路５２に導かれる。そして、側方通風路５２に導かれた空気は、側方吹出口１８に到達してケーシング１１の周囲の側方に吹き出される。

図１５は、ファン３０とケース４３およびハウジング４４のユニットにおいて、各ルーバー６０が最外側角度の状態を示す（ａ）正面図、（ｂ）Ｄ－Ｄ線断面図、（ｃ）底面図である。図１５（ｂ），（ｃ）において、薄墨色で示す部分が、平面視で上方吹出口１７が開口している部分であり、この部分を通って空気は上方通風路５１に導かれる。なお、各図において、ユニットついての多少の形状の違いは、単に設計変更にすぎない。

図１６は、図１５と同じくユニットにおいて、各ルーバー６０が最外側角度から内側に向かい最内側角度寄りの角度まで回動した状態を示す（ａ）正面図、（ｂ）Ｅ－Ｅ線断面図、（ｃ）底面図である。図１６（ｂ），（ｃ）において、薄墨色で示す部分が、平面視で上方吹出口１７が開口している部分であり、図１５に示した開口部分と比べて狭まっている。

図１７も、図１５と同じくユニットにおいて、各ルーバー６０が最内側角度の状態を示す（ａ）正面図、（ｂ）Ｆ－Ｆ線断面図、（ｃ）底面図である。図１７（ｂ），（ｃ）に示すように、平面視で上方吹出口１７が開口している部分はなく、上方吹出口１７は図５に示す全閉状態となっている。このとき、各ルーバー６０の両側端は、互いに周方向に当接している。

＜＜開閉機構の操作＞＞
各ルーバー６０は、開閉機構のツマミ８０の回転操作よって同時に回動可能であり、最外側角度と最内側角度との間で任意の回動角度に無段階に変更して保持することができる。ここでツマミ８０は、操作パネル４７の中央の操作しやすい位置にあり、ツマミ８０の上端にあるリブを摘まんで容易に回すことができる。

使用者がツマミ８０を正方向（例えば時計回り）に回転させると、同じ回転軸７０上にあるピニオン７１も正方向へ回転する。ピニオン７１が回転すると、ピニオン７１と噛み合う各ラック７２に動力が伝達されて、各ラック７２は、回転軸７０を中心に互いに近接するように同期して直線移動する。このとき、各ラック７２は、支持部材４５上の各種ガイドによって案内される。また、各ラック７２が直線移動する範囲は、ラック７２のガイド溝７３に移動可能に嵌合したピン６５によって規制される。

各ラック７２の直線移動に伴って、各ラック７２に連なるアーム７４も直線移動し、アーム７４の先端は、回転軸７０に対して放射方向に近づく。すると、図８において、ルーバー６０の連結部６４にあるピン６５が、アーム７４の移動に伴いカム溝７５内を移動しつつ内側に引かれる。これにより、ルーバー６０は、その回転軸６１を中心として、図８（ｂ）から図８（ａ）に示すように、側面視でケーシング１１の外側に傾き（時計周り）、最外側角度（図４参照）に向かうように調整される。

一方、使用者がツマミ８０を逆方向（例えば反時計回り）に回転させると、同じ回転軸７０上にあるピニオン７１も逆方向へ回転する。ピニオン７１が回転すると、ピニオン７１と噛み合う各ラック７２に動力が伝達されて、各ラック７２は、回転軸７０を中心に互いに離隔するように同期して直線移動する。このとき、前述したように各ラック７２は、支持部材４５の上面にて移動方向や移動範囲が規制される。

各ラック７２の直線移動に伴って、各ラック７２に連なるアーム７４も直線移動し、アーム７４の先端は、回転軸７０に対して放射方向に遠ざかる。すると、図８において、ルーバー６０の連結部６４にあるピン６５が、アーム７４の移動に伴いカム溝７５内を移動しつつ外側に押される。これにより、ルーバー６０は、その回転軸６１を中心として、図８（ａ）から図８（ｂ）に示すように、側面視でケーシング１１の内側に傾き（反時計周り）、最内側角度（図５参照）に向かうように調整される。

＜＜風量割合の調整＞＞
以上のように、手動によるツマミ８０の回転操作によって、各ルーバー６０の回動角度を変更することにより、上方通風路５１と側方通風路５２の開口面積の比率を任意に変えることができる。これにより、上方吹出口１７および側方吹出口１８からそれぞれ空気を吹き出す風量割合を、無段階に調整することができる。

図１８は、各ルーバー６０の回動角度と、上方吹出口１７および側方吹出口１８の風量割合との相関関係の一例をグラフ化したものである。図１８中の下段は、ケーシング１１の内部において各ルーバー６０の回動角度を少しずつ変えて示した縦断面図である。図１８中の上段は、下段の各ルーバー６０の回動角度に対応した風量割合を示す棒グラフである。棒グラフでは、下側の濃い色の部分が上方吹出口１７の風量割合（図中「上方」）であり、上側の薄い色の部分が側方吹出口１８の風量割合（図中「側方」）である。

詳しく言えば、図１８（ａ）に示すように、各ルーバー６０が最内側角度（図５参照）にあるとき、上方通風路５１は全閉状態となり、側方通風路５２は全開状態となる。これにより、通風路５０からの空気は、側方通風路５２だけを通り、側方吹出口１８から吹き出される。この場合の風量割合は、側方吹出口１８の風量割合が９７．１％であるのに対して、上方吹出口１７の風量割合は僅か２．９％となる。なお、上方通風路５１が全閉状態であるにも関わらず、上方吹出口１７の風量割合が０％にならないのは、多少の隙間が生じるためである。

図１８（ｂ）に示すように、各ルーバー６０を最内側角度よりも少し外側に所定角度だけ回動させると、上方通風路５１は少しだけ開いた状態となり、側方通風路５２は未だ大きく開いた状態が維持されている。これにより、通風路５０からの空気は、ほとんど側方通風路５２に導かれて、主に側方吹出口１８から吹き出される。この場合の風量割合は、側方吹出口１８の風量割合が８５．０％であるのに対して、上方吹出口１７の風量割合は１５．０％となり、上方吹出口１７からも空気が吹き出されていることが分かる。

図１８（ｃ）に示すように、各ルーバー６０をさらに外側に所定角度だけ回動させると、その分だけ上方通風路５１の開度は上がる一方、逆に側方通風路５２の開度は下がった状態となる。従って、通風路５０からの空気は、未だ側方通風路５２の方に多く導かれて、側方吹出口１８から多く吹き出されるが、上方通風路５１に導かれて、上方吹出口１７から吹き出される風量も増えてくる。この場合の風量割合は、側方吹出口１８の風量割合が６２．９％と未だ５割以上であるが、上方吹出口１７の風量割合も３７．１％と増えている。

図１８（ｄ）に示すように、各ルーバー６０を下方へ垂下する角度まで大きく回動させると、今度は上方通風路５１の開度の方が、側方通風路５２の開度よりも大きくなり、上方通風路５１と側方通風路５２との開度が逆転する。従って、通風路５０からの空気は、側方通風路５２よりも上方通風路５１により多く分配されることになる、この場合の風量割合は、側方吹出口１８の風量割合が２３．８％であるのに対して、上方吹出口１７の風量割合は７６．２％となり、側方吹出口１８よりも上方吹出口１７からの風量割合の方が大きくなっていることが分かる。

図１８（ｅ）に示すように、各ルーバー６０をさらに外側に回動させて最外側角度（図４参照）にすると、上方通風路５１は全開状態となり、側方通風路５２は全閉状態となる。これにより、通風路５０からの空気は、上方通風路５１だけを通り、上方吹出口１７から吹き出される。この場合の風量割合は、上方吹出口１７の風量割合が９８．９％であるのに対して、側方吹出口１８の風量割合は僅か１．１％となる。なお、側方通風路５２が全閉状態であるにも関わらず、側方吹出口１８の風量割合が０％にならないのは、多少の隙間が生じるためである。

以上のように、各ルーバー６０の回動角度を変更することにより、上方吹出口１７および側方吹出口１８からそれぞれ空気を吹き出す風量割合を、無段階に調整することができる。すなわち、各ルーバー６０が、最内側角度に近い回動角度であるほど、側方吹出口１８から吹き出される風量が多くなり、上方吹出口１７から吹き出される風量は少なくなる。逆に、各ルーバー６０が、最外側角度に近い回動角度であるほど、上方吹出口１７から吹き出される風量が多くなり、側方吹出口１８から吹き出される風量は少なくなる。

＜＜設置場所に応じた使用＞＞
上方吹出口１７と側方吹出口１８との具体的な風量割合は、空気を浄化したい空間における設置場所の状況に応じて適宜調整すれば良い。例えば、空気清浄装置１０の設置場所において、直ぐ上方に遮る物がある場合（例えば机の下）、主に側方吹出口１８から側方に向けて空気を吹き出すように調整する。これにより、遮蔽物のある上方への無駄な空気に流れを抑えことができ、側方吹出口１８から吹き出された空気により、設置場所の空間の水平方向に広範囲に亘る気流を発生させることができる。

また、空気清浄装置１０の設置場所において、直ぐ側方に遮る物がある場合（例えば部屋の角隅）、主に上方吹出口１７から上方に向けて空気を吹き出すように調整する。これにより、側方吹出口１８から吹き出された空気が、直ぐ遮蔽物によって気流が抑えられることもなく、上方吹出口１７から吹き出された空気により、設置場所の空間の上方から空間全体における空気の循環を促すことができる。

もちろん、空気清浄装置１０の設置場所の細かな状況や広さ（空間容積）等に応じて、上方吹出口１７と側方吹出口１８との具体的な風量割合を無段階に適宜調整することができる。これにより、空気清浄装置１０から吹き出される空気の無駄な流れを抑えつつ、設置場所の状況により合致した最適な空気の循環を実現することが可能となる。

＜＜吹出調整手段をケーシング１１の内部に設けた意義＞＞
各ルーバー６０やその開閉機構を含む吹出調整手段は、全てケーシング１１の内部に設けられている。従って、上方吹出口１７や側方吹出口１８自体の構成は、当該部分においては、従来技術のような風向きを調整する風向板等は一切備えず、単なるスリットや小孔だけで足り、これらの開口より外部に露出する構造は存在しない。よって、これらの吹出口１７，１８が構造的に脆弱となる虞もなく、装置の外観品質を損なう虞もない。

また、上方吹出口１７と側方吹出口１８とが、異なる位置に別々に設けられているため、本空気清浄装置１０では、空気を吹き出す方向が、従来技術のように一カ所だけにまとまった吹出口から広がる角度範囲に限定されることはない。なお、上方吹出口１７と側方吹出口１８をなすスリットや小孔に関して、単に空気を外部に吹き出す機能に限らず、それぞれの外観にデザイン的な模様を施しても良い。

＜＜ルーバー６０のリブ６２，６３の作用＞＞
吹出調整手段の主要部をなすルーバー６０は、合成樹脂により両側方向に長い板状に形成した場合、強度的に問題があるが、ルーバー６０の内外両面に補強用のリブ６２，６３を設けたことにより、剛性を高めることができる。ここでリブ６２，６３は、ルーバー６０の基準面より凹凸をなすが、通風路５０を流れてきた空気の旋回流と同一方向に沿って延びているため、空気の流れを損なうことなく整流も行うことができる。

しかも、図１１から図１４に示すように、リブ６２，６３は、ルーバー６０の基準面に対してアール断面に連なり、滑らかな曲面をなしている。ここで例えば、リブ６２，６３がルーバー６０の基準面に対して直角に連なる場合、その直角の隅が死角となり、空気の渦流や乱流渦が生じやすく淀みとなる虞があるが、前述したアール断面に連なることにより、よりいっそう空気を効率よく導くことができる。

＜＜その他の作用＞＞
また、本実施形態では、ケーシング１１の四方の側面部１４の全てに亘り側方吹出口１８を設けたが、各側面部１４の側方吹出口１８のうち少なくとも何れか一つの側面部１４の側方吹出口１８を選択的に閉鎖可能に構成しても良い。例えば、四方ある各側面部１４のうち特定の向きにある１つの側方吹出口１８だけから空気を吹き出したい場合には、他の３つの側方吹出口１８を予め閉鎖すると良い。ここで「閉鎖」とは、側方吹出口１８を覆うことが可能な部材等で覆って、送風できない状態にすることを意味する。

＜本発明の構成と作用効果＞
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は前述した実施形態に限定されるものではない。前述した実施形態から導かれる本発明について、以下に説明する。

［１］先ず、本発明は、
ケーシング１１の内部に吸い込んだ空気を浄化して外部に吹き出す空気清浄装置１０において、
前記ケーシング１１の上面部１６に上方吹出口１７が設けられ、前記ケーシング１１の側面部１４に側方吹出口１８が設けられ、
前記ケーシング１１の内部にて、前記上方吹出口１７および前記側方吹出口１８からそれぞれ空気を吹き出す風量割合を調整可能な吹出調整手段を備えることを特徴とする。

このように、上方吹出口１７と側方吹出口１８とは、異なる面部１６，１４に別々に設けられており、空気を吹き出す方向が、従来技術のように一カ所だけにまとまった吹出口から広がる角度範囲に限定されることはない。これにより、より広い範囲に浄化した空気を循環させることが可能となる。

また、吹出調整手段によって、上方吹出口１７または側方吹出口１８から選択的に浄化した空気を吹き出すことが可能となり、それぞれの風量割合を、設置場所の状況に応じて適宜調整することができる。これにより、設置場所の状況に合わせた最適な空気の循環を実現することができる。

しかも、吹出調整手段は、ケーシング１１の内部に設けられているから、上方吹出口１７や側方吹出口１８の構成は、これらの開口以外に従来技術のような風向き調整用の外部に露出した構造を一切備える必要はない。これにより、吹出口１７，１８自体の構造的な強度や外観品質を高めることができる。

［２］また、本発明は、
前記吹出調整手段は、前記上方吹出口１７および前記側方吹出口１８にそれぞれ向かう各通風路５１，５２の一方を閉じると共に他方を開く状態に開閉するルーバー６０を備えることを特徴とする。

これにより、１つのルーバー６０によって、上方吹出口１７に向かう上方通風路５１と、側方吹出口１８に向かう側方通風路５２とを、それぞれ同時に開いたり閉じたりすることが可能であり、吹出調整手段の構成を簡易化することができる。また、ルーバー６０は、上方吹出口１７や側方吹出口１８の傍らではなく、これらに続くケーシング１１の内部の通風路５１，５２に設けられるため、外部に露出することはなく、吹出口１７，１８自体の構成を簡易化することもできる。

［３］また、本発明は、
前記側方吹出口１８は、前記ケーシング１１の周方向に亘って区画された複数の側面部１４ごとに配置され、
前記ルーバー６０は、前記各側面部１４の側方吹出口１８に対応して複数設けられたことを特徴とする。

これにより、側方吹出口１８は、ケーシング１１の一側方（例えば前方のみ）からの局所的な吹き出しに限定されることはなく、周方向に亘る区画ごとに、略水平方向に関して広い範囲に空気を吹き出すことが可能となる。また、各側方吹出口１８ごとにルーバー６０があるため、各側方吹出口１８を別々に開閉することも可能となる。

［４］また、本発明は、
前記各ルーバー６０は、それぞれ対応する前記側方吹出口１８ごとに、一方向に傾いて側方吹出口１８に向かう通風路５２を閉じる一方、他方向に傾いて側方吹出口１８に向かう通風路５２を開くように回動可能に設けられ、
前記各ルーバー６０を、それぞれ同時に回動させる開閉機構を備えることを特徴とする。

このような各ルーバー６０によれば、その一端を回動中心として他端が回動する簡易に構成により、側方吹出口１８に向かう側方通風路５２を開閉することが可能となり、これと同期して上方吹出口１７に向かう上方通風路５１も開閉することができる。しかも、開閉機構によって、各ルーバー６０を同時に回動させることが可能であり、容易に操作することができる。

［５］また、本発明は、
前記各ルーバー６０は、それぞれ両端が軸支され下端側が内外方向へ回動し、
前記開閉機構は、正逆方向に回転するピニオン７１と、前記各ルーバー６０に対応した複数のラック７２と、を備え、
前記各ラック７２は、それぞれ前記ピニオン７１に噛み合い、該ピニオン７１の外周に亘って等間隔に並び接線方向に延びる状態に配置され、
前記各ラック７２に、それぞれの外側に位置する前記各ルーバー６０に向かうアーム７４が設けられ、
前記各アーム７４の先端側は、前記ピニオン７１の回転による前記ラック７２の直線移動に伴って、それぞれ対応する前記ルーバー６０の上端側に押し引き可能に連結されたことを特徴とする。

このような開閉機構では、ピニオン７１を回転させると、ピニオン７１と噛み合う各ラック７２に動力が伝達されて、各ラック７２は同期して直線移動する。このラック７２の直線移動に伴って、ラック７２に連なるアーム７４がルーバー６０を押し引きし、ルーバー６０の回動角度を変更することができる。

これにより、各ルーバー６０を同時に回動させる動作を、極めて簡単な操作で実現することができる。しかも、ピニオン７１とラック７２とが噛み合う構成であるから、その動作を確実に行わせることができる。

［６］また、本発明は、
前記開閉機構は、前記ピニオン７１を手動で回転させる操作部を備え、
前記操作部は、前記ピニオン７１の回転軸上に固定されたツマミ８０からなり、
前記ツマミ８０は、前記ケーシング１１の上面部１６の中央を貫通して配置され、
前記ツマミ８０を、正方向へ回転させると前記ピニオン７１も正方向へ回転する一方、逆方向へ回転させると前記ピニオン７１も逆方向へ回転することを特徴とする。

このように、各ルーバー６０の開閉機構は、操作部によって手動で簡単に操作することができる。特に、操作部のツマミ８０を、ピニオン７１の回転軸上に固定したから、歯車等の他の伝達部材を介さずに、ツマミ８０の回転を直接的にピニオン７１に伝えることができる。

また、ツマミ８０は上面部１６の中央の操作しやすい位置にあり、容易に回転させることができる。ここでツマミ８０を正方向へ回転させるほど、結果としてルーバー６０が一方向に大きく傾き、ツマミ８０を逆方向へ回転させるほど、結果としてルーバー６０が他方向に大きく傾くことになる。

［７］また、本発明は、
前記ルーバー６０の内外の少なくとも一方の面に、補強用のリブ６２，６３が設けられ、
前記リブ６２，６３は、前記通風路において空気が流れる方向に沿って延び、前記ルーバー６０の面に対してアール断面に連なることを特徴とする。

このようなリブ６２，６３により、ルーバー６０自体の補強のみならず、空気の流れの整流も容易に実現することができる。また、リブ６２，６３は、ルーバー６０の内外両量面の基準面に対して、アール断面に連なるため、リブ６２，６３の凹凸を原因とする空気の渦流や乱流渦の発生を防ぐことができ、空気の流れを損なう虞もない。

以上、本発明の実施形態を図面によって説明してきたが、具体的な構成はこれらの実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲における変更や追加があっても本発明に含まれる。例えば、空気清浄装置１０は、一般家庭で利用されるものに限らず、他の様々な屋内施設において使用できるものである。

また、ケーシング１１の形状は、四角柱状で４つの側面部１４を備えたものとは限らず、他に例えば、三角柱状で３つ側面部を備えたもの、あるいは五角形以上の断面形状のものあっても良い。さらに、円筒状のケーシング１１の外周を、その周方向に並ぶ円弧形断面の複数の側面部として区画したものでも構わない。

また、前記吹出調整手段は、上方吹出口１７および側方吹出口１８の上流側の通風路を開閉するルーバー６０から構成したが、別の構成として、上方吹出口１７および側方吹出口１８の開口面積を、それぞれ直接的に何らかの開閉手段によって調整できるように構成しても良い。また、各側方吹出口１８の開口面積は、本実施形態では同一に設定したが、四方で異なるものであっても良い。

また、前記吹出調整手段のルーバー６０と、その開閉機構をなすラック７２およびアーム７４の数は、４つに限定されるものではない。また、操作部をなすツマミ８０は、ピニオン７１の回転軸に直結するものに限らず、例えば別々の軸上に並べて配置し、互いに歯車等の伝達手段を介して、ツマミ８０の回転がピニオン７１に伝達するように構成しても良い。また、ツマミ８０の代わりに、モーターの電動力によりピニオン７１を回転するように構成しても良い。

さらに、フィルター２０に加えて、脱臭フィルターや光触媒ユニット、マイナスイオン発生機を付加すれば、脱臭フィルターや光触媒ユニットによりさらなる脱臭処理や除菌処理を行うことができ、マイナスイオン発生機によりマイナスイオン付加処理を行うことができ、空気の脱臭・除菌効果を高めることができる。また、オゾン発生器を付加しても、同様に空気の脱臭・除菌効果を高めることができる。

本発明に係る空気清浄装置は、一般家庭で用いられるものに限られず、例えばホテルの客室等の様々な施設で利用することができるものである。

１０…空気清浄装置
１１…ケーシング
１２…台座
１３…吸込口
１４…側面部
１５…吸込口
１６…上面部
１７…上方吹出口
１８…側方吹出口
２０…フィルター
２１…仕切板
２３…連通部材
３０…ファン
４０…モーター
４３…ケース
４４…ハウジング
４５…支持部材
４６…ボックス
４７…操作パネル
５０…通風路
５１…上方通風路
５２…側方通風路
６０…ルーバー
７０…回転軸
７１…ピニオン
７２…ラック
７３…ガイド溝
７４…アーム
８０…ツマミ

Claims (7)

1. ケーシングの内部に吸い込んだ空気を浄化して外部に吹き出す空気清浄装置において、
   前記ケーシングの上面部に上方吹出口が設けられ、前記ケーシングの側面部に側方吹出口が設けられ、
   前記ケーシングの内部にて、前記上方吹出口および前記側方吹出口からそれぞれ空気を吹き出す風量割合を調整可能な吹出調整手段を備えることを特徴とする空気清浄装置。
2. 前記吹出調整手段は、前記上方吹出口および前記側方吹出口にそれぞれ向かう各通風路の一方を閉じると共に他方を開く状態に開閉するルーバーを備えることを特徴とする請求項１に記載の空気清浄装置。
3. 前記側方吹出口は、前記ケーシングの周方向に亘って区画された複数の側面部ごとに配置され、
   前記ルーバーは、前記各側面部の側方吹出口に対応して複数設けられたことを特徴とする請求項２に記載の空気清浄装置。
4. 前記各ルーバーは、それぞれ対応する前記側方吹出口ごとに、一方向に傾いて側方吹出口に向かう通風路を閉じる一方、他方向に傾いて側方吹出口に向かう通風路を開くように回動可能に設けられ、
   前記各ルーバーを、それぞれ同時に回動させる開閉機構を備えることを特徴とする請求項３に記載の空気清浄装置。
5. 前記各ルーバーは、それぞれ両端が軸支され下端側が内外方向へ回動し、
   前記開閉機構は、正逆方向に回転するピニオンと、前記各ルーバーに対応した複数のラックと、を備え、
   前記各ラックは、それぞれ前記ピニオンに噛み合い、該ピニオンの外周に亘って等間隔に並び接線方向に延びる状態に配置され、
   前記各ラックに、それぞれの外側に位置する前記各ルーバーに向かうアームが設けられ、
   前記各アームの先端側は、前記ピニオンの回転による前記ラックの直線移動に伴って、それぞれ対応する前記ルーバーの上端側に押し引き可能に連結されたことを特徴とする請求項４に記載の空気清浄装置。
6. 前記開閉機構は、前記ピニオンを手動で回転させる操作部を備え、
   前記操作部は、前記ピニオンの回転軸上に固定されたツマミからなり、
   前記ツマミは、前記ケーシングの上面部の中央を貫通して配置され、
   前記ツマミを、正方向へ回転させると前記ピニオンも正方向へ回転する一方、逆方向へ回転させると前記ピニオンも逆方向へ回転することを特徴とする請求項５に記載の空気清浄装置。
7. 前記ルーバーのうち少なくとも前記上方吹出口に向かう通風路を臨む面に、整流用のリブが設けられ、
   前記リブは、前記ルーバーの面に対してアール断面に連なることを特徴とする請求項２，３，４，５または６に記載の空気清浄装置。

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