JP2024048204A - 空気浄化装置 - Google Patents

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秀明 西本
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涼 唐島
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Abstract

【課題】オゾンやイオンなどの有効成分が偏りなく均一に分布する良質な浄化空気、あるいは、有効成分により万遍なく浄化された良質な浄化空気を生成し得る空気浄化装置を提供する。【解決手段】本発明に係る空気浄化装置は、内部に風路40を有する外ケース41と、風路40の一端の吸込口42から他端の吹出口43へ向かう気流を形成する送風ファン44と、風路40内に有効成分を発生させる有効成分発生装置45とを備えており、吸込口42から風路40に吸い込まれた空気が、有効成分発生装置45の周囲の有効成分を取り込んで浄化空気となり、吹出口43から吹き出される。風路40は、上下方向の旋回軸のまわりに気流を半周以上旋回させる旋回区域84を含み、該旋回区域84またはその上流側に有効成分発生装置45が配置されている。【選択図】図1

Description

本発明は、オゾンやイオンなどの有効成分を含む浄化空気、あるいは、有効成分で浄化された浄化空気を生成して吹き出す空気浄化装置に関する。
この種の空気浄化装置に係る先行技術文献としては、例えば特許文献1を挙げることができる。特許文献1には、ミスト(加湿空気)に加えてイオン(プラスイオン・マイナスイオン)とオゾンを噴射する加湿器が開示されている。この加湿器は、四角箱状の加湿器本体ユニットと噴射室ユニットを円筒状のミストダクトで接続して構成されている。下側の加湿器本体ユニットには、超音波振動子を備える超音波水槽などが収容されており、ここで生成されたミストは、噴射室ユニットへ向かってミストダクト内を上昇し、噴射室ユニットの前面に設けられた左右横長の開口部から前方へ噴射される。
噴射室ユニットの内部は、水平な2枚の仕切り板によって上下三室に仕切られており、先述のミスト用の開口部は下段の室の前面に設けられている。噴射室ユニットの中段の室の前面には、左側から順にマイナスイオン噴射口とオゾン噴射口とプラスイオン噴射口とが設けられており、各噴射口の直ぐ後方にイオンまたはオゾンの発生体(放電装置)が配置されている。これら発生体の後方にはファンが固定されており、このファンによって加圧された空気が、発生体の周囲のイオンまたはオゾンを取り込んで、各噴射口から前方へ噴射される。
特許第4450865号公報
上記のように特許文献1の加湿器では、各噴射口の直ぐ後方に有効成分(オゾン・イオン)の発生体(放電装置)が配置されている。そのため、ファンによって加圧された空気が、有効成分と十分に混ざり合う前に噴射口から噴射されてしまい、空気中の有効成分の分布にムラが生じやすい。
本発明の目的は、オゾンやイオンなどの有効成分が偏りなく均一に分布する良質な浄化空気、あるいは、有効成分により万遍なく浄化された良質な浄化空気を生成し得る空気浄化装置を提供することにある。
本発明は、内部に風路40を有する外ケース41と、風路40の一端の吸込口42から他端の吹出口43へ向かう気流を形成する送風ファン44と、風路40内に有効成分を発生させる有効成分発生装置45とを備えており、吸込口42から風路40に吸い込まれた空気が、有効成分発生装置45の周囲の有効成分を取り込んで浄化空気となり、吹出口43から吹き出される空気浄化装置を対象とする。風路40は、上下方向の旋回軸Xのまわりに気流を半周以上旋回させる旋回区域84を含み、該旋回区域84またはその上流側に有効成分発生装置45が配置されていることを特徴とする。
外ケース41を、上下方向の中心軸をもつ円筒状に形成することができる。
旋回区域84が、送風ファン44を収容する上流側の第1流路91と、有効成分発生装置45を収容する中流側の第2流路92と、下流側の第3流路93とで構成されている形態を採ることができる。
旋回区域84の第3流路93の断面積が、通風方向へ漸次大きくなっている形態を採ることができる。
旋回区域84の第3流路93が通風方向へ上り傾斜しており、第3流路93の終端の上方に吹出口43が設けられている形態を採ることができる。
有効成分発生装置45が、対向する第1電極66および第2電極67と、両電極66・67の間に介在する誘電体68とを含む放電装置であって、第1電極66と誘電体68の間で放電が生じるように構成されており、第1電極66と誘電体68の表面が風路40に臨んでいる形態を採ることができる。
外ケース41の内周面に内フレーム74が設けられており、風路40が、旋回区域84と吹出口43を繋ぐ流出区域85を含み、該流出区域85が内フレーム74によって区画されている形態を採ることができる。
流出区域85が上拡がりテーパー状に形成されており、流出区域85の上端側に吹出口43が設けられている形態を採ることができる。
外ケース41に、フィルターカバー49で開閉されるカバー開口50が形成されており、カバー開口50の内方に、風路40の吸込口42と、有効成分発生装置45に臨む点検窓60とが設けられている形態を採ることができる。
フィルターカバー49が、アンモニアを除去するフィルター本体54を含む形態を採ることができる。
風路40が、吸込口42と旋回区域84を繋ぐ流入区域83を含み、流入区域83が旋回区域84の下側に設けられている形態を採ることができる。
風路40の流入区域83と旋回区域84の間に、両区域83・84を繋ぐ下接続口87が設けられており、送風ファン44が、下面から吸気して側方へ排気する遠心式のファンからなり、旋回区域84の始端部に位置して下接続口87に上方から正対している形態を採ることができる。
平面視において吸込口42と吹出口43が、外ケース41の中心を挟んで対称に配置されている形態を採ることができる。
本発明に係る空気浄化装置においては、吸込口42から吹出口43へ至る風路40が、上下方向の旋回軸Xのまわりに気流を半周以上旋回させる旋回区域84を含み、該旋回区域84またはその上流側に有効成分発生装置45が配置されている。これによれば、有効成分発生装置45の周囲に発生した有効成分を、旋回区域84で空気とともに旋回させて、両者をよく混ぜ合わせることができる。つまり、吹出口43から吹き出される浄化空気を、有効成分が偏りなく均一に分布する良質な浄化空気、あるいは、有効成分により万遍なく浄化された良質な浄化空気とすることができる。
外ケース41を円筒状に形成すると、その内部に風路40の旋回区域84を容易に構成することができる。また、外ケース41を楕円筒状や多角筒状などに形成する場合に比べて、内部のデッドスペースを小さくすることができる。
旋回区域84が、送風ファン44を収容する上流側の第1流路91と、有効成分発生装置45を収容する中流側の第2流路92と、下流側の第3流路93とで構成されていると、第2流路92で発生した有効成分を、第2流路92の上流側(第1流路91)の送風ファン44の作用で、第2流路92の下流側すなわち第3流路93へスムーズに送り出すことができる。
旋回区域84の第3流路93の断面積を通風方向へ漸次大きくすると、有効成分を空気に混ぜ合わせるためのスペースを確保して、空気中の有効成分の偏りをより小さくすることができる。
旋回区域84の第3流路93を通風方向へ上り傾斜させると、第3流路93を流れる空気に上向きの移動成分を付与して、第3流路93の終端の上方の吹出口43へ向けて空気をスムーズに誘導することができる。
有効成分発生装置45を放電装置とし、これを構成する第1電極66と誘電体68の表面を風路40に臨ませると、放電により有効成分とは別に粉塵が生じた場合に、該粉塵を気流に乗せて排出することができ、第1電極66と誘電体68の表面における粉塵の堆積を抑制することができる。
外ケース41の内周面に内フレーム74を設けると、外ケース41を内側から補強してその強度を高めることができる。また内フレーム74によって、風路40の旋回区域84と吹出口43を繋ぐ流出区域85を区画すると、内フレーム74とは別の専用部品で流出区域85を区画する場合に比べて、空気浄化装置の内部構造を簡素化することができる。
流出区域85を上拡がりテーパー状に形成し、その上端側に吹出口43を設けると、吹出口43を可及的に大きくして、そこから浄化空気を広角に吹き出すことができ、さらに吹出口43の中央部と両端部における風量の偏りを小さくすることができる。
外ケース41にフィルターカバー49で開閉されるカバー開口50を形成し、このカバー開口50の内方に、風路40の吸込口42とともに、有効成分発生装置45に臨む点検窓60を設けることができる。これによれば、フィルターカバー49を開いてカバー開口50の内方の点検窓60を露出させれば、該点検窓60を介して有効成分発生装置45の清掃などのメンテナンスを行うことができる。つまり、空気浄化装置の分解などを要することなく、有効成分発生装置45のメンテナンスを容易に行うことができる。
有効成分発生装置45が放電装置の場合に、大気中に含まれるアンモニアが有効成分発生装置45の周囲に至ると、放電の影響で粉塵に変化することがある。吸込口42を覆うフィルターカバー49が、アンモニアを除去するフィルター本体54を含むものであると、吸込口42から風路40へのアンモニアの侵入を抑えて、有効成分発生装置45における粉塵の生成を抑制することができる。
吸込口42と旋回区域84を繋ぐ流入区域83を、旋回区域84の下側に設けることができる。このように、流入区域83と旋回区域84を上下に重ねると、風路40ひいては空気浄化装置の横断面を小さくして、卓上などに設置しやすい省スペースの空気浄化装置を得ることができる。
送風ファン44が、下面から吸気して側方へ排気する遠心式のファンからなり、風路40の旋回区域84の始端部に位置して、流入区域83と旋回区域84の間の下接続口87に上方から正対していると、流入区域83から旋回区域84へ向かう上昇気流と、旋回区域84を流れる旋回気流とを、送風ファン44だけで容易に形成することができるので、風路40の構成を簡素化することができる。
平面視において吸込口42と吹出口43を、外ケース41の中心を挟んで対称に配置すると、吹出口43から吹き出された浄化空気が吸込口42の方へ流れる所謂ショートサーキットを防止することができる。また、吹出口43をユーザーに正対させたときに、吸込口42がユーザーから見えないようにして、空気浄化装置のデザイン性を高めることができる。
本発明の空気浄化装置の実施形態に係る加湿器の側面図である。 同加湿器の正面図である。 同加湿器の装置本体から給水タンクを分離した状態の斜視図である。 装置本体の縦断側面図である。 装置本体の平面図である。 装置本体を構成する浄化ユニットの骨格部分の分解縦断側面図である。 装置本体のフィルター構造を示す斜視図である。 図4におけるE-E線断面図である。 図2におけるA-A線断面図である。 図2におけるB-B線断面図である。 図2におけるC-C線断面図である。 図2におけるD-D線断面図である。 点検蓋が引き抜かれた装置本体の内部構造を部分的に示す平面図である。 有効成分発生装置の他の配置形態を示す風路の断面図である。 有効成分発生装置の他の形態を概念的に示す図である。
(実施形態) 本発明に係る空気浄化装置を加湿器に適用した実施形態を図1ないし図13に示す。この加湿器は、水分を多く含む加湿空気すなわちミストとともに、オゾンを含む浄化空気を空間に放出して、当該空間の加湿と浄化(除菌・消臭など)を同時に行うことができる。本実施形態における前後、左右、上下とは、図1および図2に示す交差矢印と、各矢印の近傍に表記した前後、左右、上下の表示に従う。
図1ないし図3に示すように加湿器は、その過半を占める下側の装置本体1と、装置本体1に上方から着脱自在に装着される上側の給水タンク2とを備える。装置本体1は略円柱状に形成され、給水タンク2は下方へ縮径する略円錐台状に形成されている。装置本体1の上部には、上向きに開口する装着凹部3が形成されており、該装着凹部3に給水タンク2の下部が差し込まれて装着される。装着凹部3の後面(側面)には、装着された給水タンク2の意図しない抜け出しを防ぐためのロック機構4が設けられている。
給水タンク2は、水を貯留するタンク本体6と、装置本体1で生成されたミストを上向きに案内するミスト筒7と、タンク本体6の上面の開口を開閉するタンク蓋8などを備える。タンク蓋8の前部には、ミスト筒7の上端に連通する放出口9が形成されており、ミスト筒7を上昇したミストはこの放出口9から上方へ放出される。
装置本体1は、給水タンク2から送給される水を気化させる上側の加湿ユニット11と、オゾン(有効成分)を含む浄化空気を生成する下側の浄化ユニット12とに大別される。加湿ユニット11の外形は、上端に大径の張出部13を有する下窄まり状に形成されており、浄化ユニット12の外形は、張出部13と略同径の有底円筒状に形成されている。そして、加湿ユニット11の張出部13を除く全体が、浄化ユニット12の内側に収容固定されている。
図4および図5に示すように加湿ユニット11は、基体となる加湿ケース15に、超音波振動子を含む加湿モジュール16と、給水タンク2への給電を担う給電端子17と、円環状の操作カバー18などを組み付けて構成される。操作カバー18は加湿ケース15の上面に接合されており、両者15・18に囲まれる円環状の密閉空間の前部には、円弧板状に形成された操作基板19が収容されている。操作基板19の上面には図示しない複数個のスイッチが突設されており、これに対応して操作カバー18の前部には、各スイッチの先端面に正対する複数個の操作ボタン20が設けられている。各スイッチは操作ボタン20を介して押圧操作されるようになっており、これら操作ボタン20が加湿器の運転状態の切換操作のための操作部21を構成する。
加湿ケース15の上半部は、先述の装着凹部3を区画する。加湿ケース15の下半部には、給水タンク2から送給された水を貯める四角筒状の貯水部24が設けられており、その底部に加湿モジュール16が取り付けられている。貯水部24の上面は開口しており、給水タンク2が装着されたときにミスト筒7の下端に連通する。つまり、加湿モジュール16により生成されたミストは、貯水部24とミスト筒7を順に上昇して放出口9から放出される。給電端子17は、装着凹部3の底部における貯水部24の後側に配置されており、給水タンク2が装着されたときにその底面に正対し、該底面に設けられた不図示の受電端子に接続される。給電端子17と受電端子には任意の防水処理が施されている。
加湿ユニット11は平面視で正円状に形成されており、その中心に加湿モジュール16が配置されている。装着凹部3の底部の右端寄りには、貯水部24に向かって左方へ下り傾斜する送水壁26が凹み形成されている。送水壁26は、給水タンク2から滴下する水を受け止めて、これを貯水部24へ案内する。また貯水部24の左端寄りには、貯水部24内の溜水の波立ちを抑制するための防波壁27が設けられている。つまり送水壁26と防波壁27は、加湿モジュール16を左右両側から挟むように配置されており、このように送水壁26と防波壁27を配置すると、送水壁26から貯水部24へ水が流れ込むときの貯水部24内の波立ちを効果的に抑制することができる。貯水部24内の水位は、貯水部24の左側の外面に設けられた静電容量式の水位センサ28で検知されており、この水位センサ28の出力に基づいて、給水タンク2からの給水が制御されている。貯水部24内の溜水の波立ちを防波壁27で抑制すると、波立ちによる貯水部24の水位の誤検知を防止することができる。
図3に示すように、装着凹部3の側面の上下中途部には、本体側段部30が周回状に形成されている。本体側段部30の後端部(図5で12時の位置)には、下向きに凹む切欠凹部31が形成されており、この切欠凹部31の内側に、ロック機構4を構成するロック片32の先端部が配置されている。ロック片32の基端部は外ケース41と加湿ケース15の間に収容されており、ロック片32の先端部のみが加湿ケース15に開口された窓から切欠凹部31へ向かって露出している(図4参照)。また本体側段部30の3個所(図5で2時、6時、10時の位置)には、下向きに凹む係合溝33が周方向等間隔に設けられている。切欠凹部31の下面は装着凹部3の中央へ向かって下り傾斜しており、これによれば、切欠凹部31へ浸入した水滴が傾斜に沿って排出されるようにして、切欠凹部31内における水滴の滞留を防止することができる。この水滴の滞留を防止すると、水滴がロック片32用の窓を介して加湿ケース15の内側へ浸入しないようにして、ロック機構4を構成するばねなどの腐食(さび)を防止することができる。
給水タンク2の外周面の下部にも、周回状のタンク側段部35が設けられている。タンク側段部35の後端部には、本体側段部30の切欠凹部31およびロック片32に対応して、下向きに突出するU字状のロック枠36(図1参照)が設けられており、またタンク側段部35の3個所には、本体側段部30の係合溝33に対応して、下向きに突出する係合突起37が周方向等間隔に設けられている。給水タンク2を装着凹部3に上方から差し込むと、給水タンク2のタンク側段部35が装着凹部3の本体側段部30で受け止められて、各係合突起37が各係合溝33に進入して係合するとともに、ロック枠36が切欠凹部31に進入し、ロック片32がロック枠36に係合する。各係合突起37と各係合溝33の係合、および、ロック枠36と切欠凹部31の係合により、装置本体1に対する給水タンク2の垂直軸まわりの回転が規制され、ロック片32とロック枠36の係合により、装着凹部3からの給水タンク2の意図しない抜け出しが規制される。これらの規制により給水タンク2は安定的に装着状態に保持される。係合突起37(係合溝33)とロック枠36(切欠凹部31)は、ユーザーが給水タンク2を装着凹部3内の適正位置に装着するためのガイド(位置決め)としても機能する。
ロック片32は切欠凹部31の内側に配置されており、換言すれば、給水タンク2の抜け出しを規制するための構造と、給水タンク2の回転を規制するための構造とが、装着凹部3の1個所に集約されている。また給水タンク2のロック枠36は、ロック片32に係合して給水タンク2の抜け出しを規制する構造と、切欠凹部31に係合して給水タンク2の回転を規制する構造とを兼ねており、したがって給水タンク2においても両構造が1個所に集約されている。このような集約配置によれば、上記両構造に占有されない装着凹部3および給水タンク2のスペースを広くして、該スペースに他の構造を比較的自由に配置することができる。
図1に示すように浄化ユニット12は、内部に風路40を有する円筒状の外ケース41と、風路40の一端の吸込口42から他端の吹出口43へ向かう気流を形成する遠心式の送風ファン44と、風路40内で放電してオゾンを発生させる放電装置(有効成分発生装置)45とを備える。吸込口42は浄化ユニット12の下端後部に設けられ、吹出口43は浄化ユニット12の上端前部に設けられる。吸込口42から風路40に吸い込まれた空気は、放電装置45の周囲を通過する際にオゾンを取り込み、これを含む浄化空気となって吹出口43から前方へ吹き出される。なお外ケース41は、円筒状以外に楕円筒状や多角筒状などに形成することができる。
図2に示すように吹出口43は、装置本体1の前面上部において、加湿ユニット11の張出部13と浄化ユニット12の上縁との間に形成されている。吹出口43は平面視で外凸円弧状に形成されており、その円弧の中心角は約120°である。つまり浄化空気は、吹出口43の前方を中心として左右に広がる約120°の範囲に向けて広角に吹き出されて、装置本体1の前方の広範囲を浄化する。なお本発明において、吹出口43の平面視形状は円弧状に限られず、例えば外ケース41を楕円筒状に形成する場合は、吹出口43は平面視で曲率が不均一な外凸湾曲状に形成される。外ケース41を多角筒状に形成する場合は、吹出口43は外ケース41の複数の側面に跨って、平面視で外凸の山型などに形成される。
また吹出口43は、正面視において下凸の円弧状(三日月状)に形成されており、これによれば、吹出口43を水平に形成する場合に比べてその開口面積を大きくして、装置本体1の前方のより広範囲を浄化することができる。さらに、吹出口43を円弧状(三日月状)に形成して、その上下方向の開口幅を中央部から両端部にかけて漸次小さくすると、浄化空気の風速が相対的に低くなりやすい吹出口43の両端部においてその風速を高めて、該両端部の周縁に対するオゾンの付着を防止することができる。なお本発明において、吹出口43の正面視形状は円弧状(三日月状)に限られず、複数の直線で構成される山型やハット型などに形成してもよい。
さらに、加湿ユニット11の張出部13と浄化ユニット12の上縁との間には、吹出口43の左右両端に連続して、該吹出口43よりも上下幅が十分に小さい細溝47が設けられている。細溝47は、吹出口43を除く装置本体1の周方向の全長にわたって優弧状に形成されている。このように細溝47を設けると、吹出口43から吹き出される浄化空気の一部が細溝47に沿って流れるようにして、装置本体1の周囲のより広範囲を浄化することができる。また、吹出口43の左右両端に連続して細溝47を設けると、吹出口43の左右両端が鋭角にならないようにして、加湿器のデザイン性を高めることができる。
吹出口43の近傍である直上には、先述の操作部21が設けられている。この配置によれば、吹出口43から吹き出される浄化空気の一部が操作部21に届くようにして、その表面を浄化することができる。また、ユーザーが操作部21を操作する際に、浄化空気の一部がユーザーの手指に触れるようにして、その表面を浄化することができる。操作部21を含む操作カバー18の上方には、該操作カバー18と給水タンク2の外面で囲まれる略リング状の空隙が設けられており、ユーザーは当該空隙を介して操作部21にアクセスすることができる。
このように操作カバー18の上方を括れさせて、操作部21にアクセスするための空間すなわちアクセス空間を形成すると、操作カバー18のみを径方向に突出させる場合に比べて、加湿器の全体のシルエットをすっきりさせることができる。装置本体1(外ケース41)の外周面を上方へ延長した仮想面の内方の奥まった位置にアクセス空間を設け、このアクセス空間に下方から臨むように操作部21(操作カバー18)を配置すると、加湿器の天面や外周面に操作部21を配置する場合に比べて、ユーザーの手や物などが意図せず操作部21に触れることによる誤操作をよく防止することができる。ユーザーが加湿器(給水タンク2)の上に置いた物が操作部21に触れることもない。アクセス空間をリング状に形成すると、ユーザーは加湿器の正面(前面)からはもちろん、その側面(左右面)や背面(後面)からも操作部21に手を伸ばして操作しやすくなる。給水タンク2(タンク本体6)で区画されるアクセス空間の奥面は、下窄まりの截頭円錐面で構成されており、これによれば、ユーザーが操作部21を斜め上方から見下ろしたときに、該操作部21を視認しやすくなる。
平面視において風路40の吸込口42と吹出口43は、外ケース41の中心を挟んで前後対称に配置されており、また上下方向にも離間している。また、浄化空気が吹出口43から吹き出される方向は、前方すなわち吸込口42から離れる方向となっている。以上のような吸込口42と吹出口43の配置と向きによれば、吹出口43から吹き出された浄化空気が吸込口42の方へ流れる所謂ショートサーキットを防止することができる。また、吹出口43をユーザーに正対させたときに、吸込口42がユーザーから見えないようにして、加湿器のデザイン性を高めることができる。
ミストの放出口9は、給水タンク2の上面を構成するタンク蓋8に設けられており、装置本体1に設けられた吹出口43から上方へ離間している。また、浄化空気が吹出口43から前方へ吹き出されるのに対し、ミストは放出口9から上方へ放出される。以上のような放出口9と吹出口43の配置と向きによれば、ミストと浄化空気が互いに干渉するのを避けて、それぞれの質を低下させることなく空間に作用させることができる。
また、ミストの放出口9が給水タンク2の上端前部に設けられるのに対し、風路40の吸込口42は装置本体1の下端後部に設けられる。つまり放出口9は、吸込口42から上方および前方に離間しており、加えてミストの放出方向は、上方すなわち吸込口42から離れる方向となっている。以上のような放出口9と吸込口42の配置と向きによれば、放出口9から放出されたミストが吸込口42の方へ流れる所謂ショートサーキットを防止することができる。また、放出口9をユーザーに正対させたときに、吸込口42がユーザーから見えないようにして、加湿器のデザイン性を高めることができる。
図6に示すように、外ケース41の上下端はそれぞれ開口しており、上側の開口には加湿ユニット11が上方から組み付けられ、下側の開口にはこれを塞ぐように底蓋46が固定されている。外ケース41を円筒状に形成すると、これを楕円筒状や多角筒状などに形成する場合に比べて、内部のデッドスペースを小さくすることができ、また、加湿器を卓上の狭いスペースに設置する場合でも、ユーザーがその向きを自由に選択することができる。なお、外ケース41を多角筒状とする場合は、加湿器の全体を設置スペースに収めるためにその向きが限定されてしまい、浄化空気の吹出口43を所望の方向へ向けられないことがある。
図7に示すように、外ケース41の後面の下部には、フィルターカバー49で開閉されるカバー開口50が形成されている。フィルターカバー49は、内外(前後)に重なる内カバー51と外カバー52からなり、外ケース41に対して着脱自在に装着される。外カバー52は、外凸状に湾曲する四角板状に形成されており、その中央にはマトリクス状に並ぶ一群の通気口53が形成されている。外ケース41と外カバー52の外面の曲率は同一であり、フィルターカバー49を外ケース41に装着したとき両者41・52の外面は面一となる。フィルターカバー49(外カバー52)の内面には、磁石を含む被検知体56が設けられており、装置本体1の内部には、ホール素子からなり被検知体56と対になるカバーセンサ57(図4参照)が設けられている。カバーセンサ57は、被検知体56が発する磁気を検知すると、フィルターカバー49がカバー開口50に装着されていると判断する。カバーセンサ57が被検知体56を検知しないフィルターカバー49の非装着時には、安全上の観点から放電装置45などへの通電は行われない。
内カバー51は、四角シート状のフィルター本体54と、フィルター本体54を囲み保持する四角枠状のフィルター枠55とを備えており、全体として外カバー52と同様に外凸状に湾曲している。内カバー51は外カバー52に対して着脱自在であり、フィルター本体54が経年等により劣化した場合には、内カバー51のみを外カバー52から取り外して交換することができる。フィルター本体54は、外ケース41内に取り込まれようとする外気中の塵埃などを捕捉するとともに、特にアンモニアに対して優れたフィルター機能を発揮する。なお本発明において、フィルターカバー49が外ケース41に対して着脱自在であることは必須ではなく、フィルターカバー49はカバー開口50を例えば揺動開閉あるいはスライド開閉するものであってもよい。
カバー開口50の内方の下部には、風路40の吸込口42に臨む安全柵58が設けられている。安全柵58は、上下に細長い一群の長孔を備えており、吸込口42への外気の流入を許容しつつ、フィルターカバー49の分離時にユーザーの手指や大きな異物などの侵入を防止する。また、カバー開口50の内方の上部には、点検蓋59で開閉される点検窓60が設けられており、その内方に放電装置45が配置されている。つまりユーザーは、まず外ケース41からフィルターカバー49を取り外してカバー開口50を開き、次いで点検窓60から点検蓋59を後方へ引き抜くと、放電装置45を露出させてそのメンテナンスを行うことができる。
図8に示すように放電装置45は、風路40内に固定される下側のベース部63と、ベース部63で支持される上側の放電部64とを備える。ベース部63と放電部64はそれぞれ磁石(または磁性体)65を内蔵しており、両磁石65の間に作用する吸着力を利用して放電部64はベース部63に着脱自在に装着される。風路40に臨む放電部64の上部には、上下に対向する丸棒状の第1電極66およびフィルム状の第2電極67と、両電極66・67の間に介在する水平板状の誘電体68とが設けられている。これら両電極66・67に数kVの高い交流電圧を印加すると、放電が生じてその周囲にオゾンが発生する。詳しくは、第1電極66と誘電体68の表面(上面)との間で無声放電(誘電体バリア放電)が生じ、その周囲の空気に含まれる酸素の一部がオゾンに変化する。
上記の放電に伴って、放電部64の上面、特に第1電極66や誘電体68の表面には、硝酸塩を主成分とする白い粉塵が堆積することがある。オゾン生成時には、空気中の窒素と酸素と水分が反応して硝酸が生じることがあり、これが硝酸塩すなわち粉塵の堆積の原因となる。この粉塵は放電の障害となるため、これを除去する放電装置45のメンテナンスを定期的に行うことが望ましい。具体的には、フィルターカバー49と点検蓋59を順次取り外して点検窓60を開放し、外ケース41内に手指を入れて放電部64を摘み、これを引き上げてベース部63から分離し、外ケース41の外へ取り出す。取り出した放電部64を水洗いするか、あるいは清掃ブラシを用いて、堆積した粉塵を除去することができる。また、放電部64の電極66・67などが経年劣化した際には、放電部64のみをベース部63から分離して交換することができる。このように本実施形態では、装置本体1の分解などを要することなく、放電装置45のメンテナンスを容易に行うことができる。なお放電装置45は、ベース部63から放電部64を分離不能な、あるいは両部63・64の区別が無いものであってもよく、その場合は点検窓60から手指や道具を差し入れて放電装置45のメンテナンスを行うことができる。
なお本実施形態では、吸込口42を覆うフィルターカバー49が、アンモニアを除去するフィルター本体54を含む。このフィルター本体54によれば、吸込口42から風路40へのアンモニアの侵入を抑えて、窒素化合物であるアンモニアに起因する硝酸塩の生成を抑制することができる。また、放電装置45を構成する第1電極66と誘電体68の表面を風路40に臨ませると、放電により生じた粉塵を気流に乗せて排出することができ、第1電極66と誘電体68の表面における粉塵の堆積を抑制することができる。
図4および図6に示すように外ケース41内の下部には、上下3段に重なる扁平な上段ベース71、中段ベース72および下段ベース73が配置されており、また外ケース41内の前後には、その内周面に沿って湾曲する内フレーム74・75がそれぞれ配置されている。一対の内フレーム74・75は、外ケース41の内周面に当接してこれを内側から補強するとともに、各ベース71~73を前後から挟持してその位置を規制する。後側(吸込側)の内フレーム75は、上端部で先述のロック機構4を支持しており、またこの内フレーム75の下部には、先述の安全柵58と点検窓60が設けられている。なお内フレーム74・75は、外ケース41の内面側にこれと一体に設けられていてもよい。また内フレーム74・75は、底蓋46と一体化されていてもよく、この場合は内フレーム74・75を外ケース41に密着あるいは係合させることにより、底蓋46の外ケース41からの不用意な分離をより確実に防止することができる。
下段ベース73と底蓋46で囲まれる空間には、加湿器の全体を制御する図示しない制御基板が収容される。底蓋46には、電源ケーブル78のプラグ79が差し込まれる受電用のソケット80が設けられており、該ソケット80を介して制御基板に電力が供給される。制御基板は、送風ファン44、放電装置45、加湿モジュール16および操作基板19など、加湿器の各部に電気的に接続されて電力を供給する。
吸込口42から吹出口43に至る風路40は、吸込口42の側から順に流入区域83と旋回区域84と流出区域85の3つに区分される。つまり、流入区域83が風路40の上流部を構成し、旋回区域84が同中流部を構成し、流出区域85が同下流部を構成する。流入区域83は中段ベース72と下段ベース73の間に形成されており、旋回区域84は上段ベース71と中段ベース72の間に形成されており、流出区域85は前側(吹出側)の内フレーム74の上半部に形成されている。
流入区域83と旋回区域84は上下方向よりも水平方向に長い流路に形成され、流出区域85は上下方向に伸びる流路に形成されている。上下方向の位置関係としては、流入区域83の上側に旋回区域84が設けられ、旋回区域84の上側に流出区域85が設けられている。水平方向に長い流入区域83と旋回区域84を上下に重ねると、風路40ひいては装置本体1の横断面を小さくして、卓上などに設置しやすい省スペースの加湿器を得ることができる。
図9に示すように、流入区域83の始端すなわち後端は後ろ向きに開口しており、該開口が風路40の吸込口42を構成する。流入区域83の終端は、平面視における外ケース41の中心からやや右方に位置しており、該終端に臨む中段ベース72の下面には、流入区域83と旋回区域84を繋ぐ下接続口87が形成されている。平面視において流入区域83の側面は、始端から終端にかけて緩やかに湾曲しており、また流入区域83の上下面は、始端から終端にかけて段階的かつ緩やかに上昇している。図4に示すように中段ベース72の下面には、下段ベース73に向かって下向きに伸びる上導風壁88が設けられており、下段ベース73の上面には、中段ベース72に向かって上向きに伸びる下導風壁89が設けられている。これら導風壁88・89は、先端部で互いに当接して、風路40の流入区域83の側面を区画する。
図10に示すように旋回区域84は、先述の下接続口87を始端とし、外ケース41の前端寄りに位置する上接続口90を終端とするものであって、上下方向の旋回軸Xのまわりに気流を旋回させる。詳しくは旋回区域84は、下接続口87から後方へ伸びる上流側の第1流路91と、第1流路91の終端から左方へ伸びる中流側の第2流路92と、第2流路92の終端から上接続口90に向かって前方へ伸びる下流側の第3流路93とで構成されて、気流を反時計まわりに約270°(3/4周)旋回させる。つまり、旋回区域84の始端となる下接続口87の中心をPとし、同終端となる上接続口90の中心をQとするとき、平面視における反時計まわり(旋回方向)の∠PXQは約270°である。この∠PXQを180°以上に設定することにより、旋回区域84で気流を半周以上旋回させることができる。∠PXQを360°以上に設定して、旋回区域84で気流を一周以上旋回させることもできる。
上流側の第1流路91には、送風ファン44が水平姿勢で配置される。送風ファン44は、下面から吸気して側方へ排気する遠心式のファンからなり、下接続口87に上方から正対する。これによれば、流入区域83から旋回区域84へ向かう上昇気流と、旋回区域84を流れる旋回気流とを、送風ファン44だけで容易に形成することができるので、風路40の構成を簡素化することができる。第1流路91の側面は、送風ファン44を取り囲んで収容するスクロールケーシング96により区画されており、該スクロールケーシング96の後部は左向きに開口して第2流路92に連通している。送風ファン44は上段ベース71の下面側に3個のビス98(図11参照)で固定されており、スクロールケーシング96は中段ベース72の上面側にこれと一体に設けられている。送風ファン44も含めた第1流路91の体積は、次に説明する第2流路92の体積よりも大きい。
中流側の第2流路92には放電装置45が配置される。第2流路92を流れる空気は、放電装置45を右から左へ横切る際にその周囲のオゾンを取り込んで、次の第3流路93へと向かう。第2流路92は、その上流側の第1流路91および下流側の第3流路93よりも小さい断面積(流路(気流)の中心線に直交する面の面積)に形成されている。第1流路91と第3流路93の間の狭い(細い)第2流路92に放電装置45を配置すると、旋回区域84を流れる空気が放電装置45の周囲を確実に通るようにして、該周囲のオゾンを空気に対して効率良く取り込ませることができる。またこのように風路40(旋回区域84)を絞ると、放電装置45の周囲における風速を高めて、放電により生じる粉塵の除去作用すなわち堆積防止作用をより高めることができる。
第2流路92の後面すなわち外周面は、外凸状に湾曲する点検蓋59の内面により区画されており、この湾曲面によれば、第1流路91から第2流路92へ流れ込む旋回流を、次の第3流路93へスムーズに受け渡すことができる。さらに点検蓋59の内面には、第2流路92内の気流の方向すなわち左右方向に伸びて該気流を整流する1本の整流リブ99が突設されている。整流リブ99は平面視で弓形を呈する板状に形成されており、その突端(前端)は左右に真っ直ぐに伸びている。なお点検蓋59には、上下に並ぶ複数本の整流リブ99が設けられていてもよく、この場合、各整流リブ99の点検蓋59からの突出寸法は同一であってもよく、また異なっていてもよい。
また図8に示すように、第1流路91と第2流路92を繋ぐ第1接続路94は通風方向に下り傾斜しており、第2流路92と第3流路93を繋ぐ第2接続路95は通風方向に上り傾斜している。つまり第2流路92は、第1流路91と第3流路93よりも低くなっている。ただし、第2流路92の上面は、第1流路91と第3流路93の下面よりも上方に位置することから、第1流路91から第2流路92へ流れ込む空気の多くは、該第2流路92の上面に沿って水平に流れる。つまり、第2流路92の上面側の風量は、同下面側の風量よりも多くなる。第1流路91から第2流路92へ流れ込む空気の一部が、第1接続路94をその傾斜面に沿って下り、第2流路92の下面に沿って水平に流れる。先述の整流リブ99は、仮想線で示すように、第1流路91および第3流路93の下面と略同一の高さに配置されて、第2流路92を流れる空気を水平に整流する。
放電装置45は、風量が比較的少ない第2流路92の下面側に配置されている。これによれば、放電装置45が通風抵抗となって第2流路92の風量が低下することを抑えるとともに、放電装置45に強い風が衝突することによる風切り音の発生を防止することができる。さらに放電装置45は、第1流路91(第1接続路94)よりも第3流路93(第2接続路95)に寄せて、つまり第2流路92の下流半部に配置されている。第2流路92の下流半部は上流半部に比べて気流の速度が低いことから、放電装置45を下流半部に配置することにより、第2流路92の風量の低下をより抑えるとともに、風切り音の発生をより防止することができる。放電装置45の周囲で発生したオゾンは、第2流路92の下面側を流れる相対的に弱い風で下流側へ運ばれ、同上面側を流れる相対的に強い風に引き込まれて、次の第3流路93へ向かう。
第1流路91と第2流路92、および、第2流路92と第3流路93をそれぞれ傾斜面(第1接続路94・第2接続路95)で接続すると、流路どうしをクランク状に接続する場合に比べて、上流側の流路から下流側の流路へ風をスムーズに受け渡すことができる。第1接続路94はその前後の第1流路91と第2流路92よりも小さい断面積に形成されており、このように第1流路91と第2流路92の間で風路40(旋回区域84)を絞ると、第1流路91から第2流路92へ流れ込む気流の風速を高めることができる。また第2接続路95も、その前後の第2流路92と第3流路93よりも小さい断面積に形成されており、このように第2流路92と第3流路93の間で風路40(旋回区域84)を絞ると、第2流路92から第3流路93へ流れ込む気流の風速を高めることができる。
第2流路92の下面は、先述の点検蓋59と一体に設けられた風路底壁101により区画される。図13に示すように、風路底壁101は点検蓋59により片持ち状に支持されており、点検蓋59の内面の下端から外ケース41の内方すなわち前方へ水平に伸びている。風路底壁101の左半部には、放電装置45の放電部64を受け入れる前後に長い収容溝102が、風路底壁101の先端(前端)から基端(後端)へ向かって切欠形成されている。収容溝102を区画する風路底壁101の縁部は、放電部64を三方から取り囲んでその側面に僅かな隙間を介して対向するとともに、放電部64の下端から外向きに張り出すフランジ103の上面に正対する。以上の構成によれば、放電部64のベース部63に対する垂直軸まわりの回転と、意図しないベース部63からの分離とを、風路底壁101で規制することができる。点検蓋59を引き抜いて放電部64の周囲から風路底壁101を取り去ると、放電部64をベース部63から分離することが可能となる。風路底壁101の上面は誘電体68の表面(上面)と略面一であり、第1電極66を含む放電部64の上部のみが風路底壁101よりも上方に位置する(図8参照)。
風路底壁101の右半部の上面には、浅い収容皿104が凹み形成されている。当該収容皿104には、揮発性の有効成分を含む薬剤(殺菌剤や虫除け剤など)の含浸体(第2の有効成分発生装置)や、風路40(旋回区域84)内の気流を濾過するエアフィルターなどを載置して収容することができる。収容皿104を点検蓋59と一体に設けると、これらを別体とする場合に比べて、加湿器の部品点数を減らしてその構造を簡素化することができ、またメンテナンス時に、点検蓋59を引き抜くだけで収容皿104内の含浸体などを取り出すことができて便利である。
風路底壁101と中段ベース72の間には、風路底壁101が外ケース41内でズレ動くことを規制するため、複数組の規制構造が設けられている。具体的には、風路底壁101の先端(前端)には、前方へ突出する左右一対の規制片111が設けられており、これに対応して中段ベース72には、規制片111を受け入れる左右一対の前後に長いスリット112が設けられている。また、中段ベース72の上面における放電装置45の前側には、上向きに突出する規制突起113が設けられており、これに対応して、収容溝102の後縁を区画する風路底壁101の基端部(後端部)の下面には、規制突起113を受け入れる逃げ凹部114が設けられている。規制片111とスリット112が第1の規制構造を構成し、規制突起113と逃げ凹部114が第2の規制構造を構成する。これらの規制構造により、風路底壁101の左右方向および上下方向のズレ動きを規制することができる。もちろん、規制構造の形態、配置、個数などは任意に選択することができる。
図10に示すように下流側の第3流路93は、その始端(後端)から終端(前端)すなわち上接続口90にかけて、旋回軸Xのまわりに気流を約半周旋回させる流路に形成されている。第3流路93の水平方向の幅は、上接続口90に近付くに従って漸次大きくなっており、上接続口90において最大となっている。このように、第3流路93を上接続口90に向けて連続的に拡幅させると、上接続口90の中央部と両端部における風量の偏りを小さくすることができる。
以上のように風路40に旋回区域84を形成し、そこに放電装置45を配置すると、放電により放電装置45の周囲に発生したオゾンを、旋回区域84で空気とともに旋回させて、両者をよく混ぜ合わせることができる。つまり、空気中のオゾンの偏りを減らして、オゾンが均一に分布する良質な浄化空気を生成することができる。また、放電装置45(第2流路92)の下流側の第3流路93において、水平方向と垂直方向の少なくとも一方の幅を通風方向へ漸次大きくして、その断面積を通風方向へ漸次大きくすると、オゾンを空気に混ぜ合わせるためのスペースを確保して、空気中のオゾンの偏りをより小さくすることができる。第3流路93は第1流路91と第2流路92よりも大きな体積を有しており、これによればオゾンを空気に混ぜ合わせるためのスペースをより十分に確保することができる。
旋回区域84と流出区域85を繋ぐ上接続口90は、上段ベース71の前端部を上下に貫通する平面視で外凸円弧状の孔からなり、その内側には整流用のルーバー106が固定されている(図11参照)。第3流路93は上接続口90に向かって連続的に上り傾斜しており、上接続口90に近い終端部においては急峻なカーブを描いている(図4参照)。この傾斜面によれば、第3流路93を流れる空気に上向きの移動成分を付与して、第3流路93の終端の上接続口90へ向けて空気をスムーズに誘導して、上接続口90から次段の流出区域85へと至る滑らかな空気流を形成することができる。
図4および図12に示すように流出区域85は、吹出側の内フレーム74の上半部に形成された上向きの流路からなり、外ケース41の内周前面に沿う平面視円弧状でかつ前後幅と左右幅の少なくとも一方(本実施形態では両方)が大きくなる上拡がりテーパー状に形成されている。流出区域85の始端(下端)に沿う円弧の中心角は約65°であり、同終端(上端)に沿う円弧の中心角は約120°である。流出区域85の上端は、外ケース41(浄化ユニット12)と加湿ケース15(加湿ユニット11)の間に設けられた間隙に連通しており、この間隙が吹出口43を構成する。吹出口43の下端は下向きに開口して流出区域85に連通しており、そこには整流用のルーバー108が外ケース41と一体に設けられている。吹出口43を区画する加湿ケース15の外周面は前方へ上り傾斜しており、この傾斜面により浄化空気は上向きから前向きに変向されて、吹出口43の上端から前方へ吹き出される。
外ケース41を補強する内フレーム74で流出区域85を区画すると、内フレーム74とは別の専用部品で流出区域85を区画する場合に比べて、加湿器の内部構造を簡素化することができる。なお流出区域85は、内フレーム74の内部に形成する以外に、外ケース41と内フレーム74の間に形成することができる。あるいは、外ケース41の内面側にこれと一体に風路内壁を設け、この風路内壁と外ケース41の間に流出区域85を形成することができる。この場合の外ケース41(風路内壁を含む)は、2個またはそれ以上の筒状体を上下に連結したものであってもよい。
流出区域85を上拡がりテーパー状に形成し、その上端側に吹出口43を設けると、吹出口43の中央部と両端部における風量の偏りを小さくすることができ、また、吹出口43を可及的に大きくして、そこから浄化空気を広角に吹き出すことができる。加えて、流出区域85を上拡がりテーパー状に形成してその断面積を漸次大きくすると、流出区域85を流れる浄化空気の風速を低下させて、浄化空気が吹出口43の一個所から一方向に強く吹き出ることを防止することができる。なお流出区域85にも、その上下のルーバー106・108のような、通風方向に伸びる複数枚の整流壁を設けることができる。流出区域85を整流壁で複数本の流路に分割するとともに、各流路を断面積が変化しないストレート状に形成すると、流出区域85を流れる浄化空気の風速を低下させることなく、これを吹出口43の各所から多方向へ広角に吹き出すことができる。
加湿器のユーザーは、電源ケーブル78を接続したうえで操作カバー18の電源切換部201(図3参照)を押圧操作することにより、加湿器を運転状態と待機状態の間で切り換えることができる。加湿器の運転状態においては、加湿ユニット11と浄化ユニット12の各部が駆動して、ミストと浄化空気が同時に生成される。図3に示すように操作カバー18には、電源切換部201、湿度設定部202、タイマー設定部203、ロック切換部204、輝度調整部205および風量設定部206の6個の操作ボタン20が、左から右へ記載順に配置されている。湿度設定部202とタイマー設定部203の間には、図外の温湿度センサで検知される室内の温度と湿度を表示する温湿度表示部22が設けられている。
湿度設定部202は、ユーザーが所望の設定湿度を制御部(制御基板)に指示するための操作ボタン20であり、湿度設定部202が押圧操作される度に設定湿度が「高」から「中」、「中」から「低」、そして「低」から「高」へと切り替わるように構成されている。操作の頻度が比較的高い湿度設定部202を電源切換部201に隣接させると、ユーザーは電源を投入(電源切換部201を操作)してすぐに、指を少し移動させるだけで湿度設定部202を操作することができて便利である。
タイマー設定部203は、タイマーすなわち加湿器の自動停止までの時間を制御部に指示するための操作ボタン20である。ロック切換部204は、自身を除く各操作ボタン20をロック状態とアンロック状態の間で切り換えるための操作ボタン20である。ロック状態においては、ロック切換部204を除く各操作ボタン20の押圧操作が無効となり、子供などによる悪戯を防止することができる。輝度調整部205は、各操作ボタン20を操作カバー18の内面側から照明するLED(不図示)の輝度を調整するための操作ボタン20である。
風量設定部206は、ユーザーが浄化空気の所望の風量を制御部に指示するための操作ボタン20であり、風量設定部206が押圧操作される度に風量が「高」から「中」、「中」から「低」、そして「低」から「高」へと切り替わるように構成されている。風量設定部206は操作部21の右端部に位置しており、同左端部に位置する電源切換部201とその隣の湿度設定部202からは大きく離れている。電源切換部201および湿度設定部202と風量設定部206との間には、温湿度表示部22、タイマー設定部203、ロック切換部204および輝度調整部205が配置されている。
一般に風量設定部206の操作の頻度は、電源切換部201と湿度設定部202の操作の頻度に比べて低くなる。オゾンを含む浄化空気の最適な風量は、加湿器を使用する室内の広さに依存するものであり、同じ室内で使用し続ける限り風量を変更する必要は無いためである。比較的狭い室内で加湿器を使用するときに、浄化空気を必要以上に高い風量に設定すると、室内のオゾン濃度の上昇を招くおそれがある。そこで本実施形態では、操作の頻度が比較的高い電源切換部201と湿度設定部202から風量設定部206を可及的に遠ざけた。これによれば、電源切換部201および湿度設定部202の操作時に風量設定部206が誤って操作されることを防止して、ユーザーが意図したとき(加湿器を別の部屋に移動させたときなど)以外は風量設定部206を操作され難くすることができる。
本発明において、流出区域85の始端と終端に沿う円弧の中心角は任意に設定することができ、例えば流出区域85をストレート状の流路に形成して、流出区域85の始端と終端で円弧の中心角を一致させることができる。あるいは、流出区域85を上窄まりテーパー状の流路に形成して、流出区域85の始端を終端よりも長い(中心角が大きい)円弧としてもよく、このように風路40の流出区域85を絞ると、吹出口43における浄化空気の風速を高めて、これをより遠くまで送ることができる。また上記実施形態では、吹出口43から浄化空気を広角に吹き出すようにしたが、これに代えて浄化空気を一方向または複数の方向に直線的に吹き出すようにしてもよい。
上記実施形態では、風路40(旋回区域84)で有効成分発生装置45が大きな通風抵抗とならないように、また、ベース部63に対して放電部64を着脱するための操作スペースを確保するため、風路底壁101から有効成分発生装置45が突出する部分をその上端部のみとしたが、図14に示すように、有効成分発生装置45の全体を風路40(旋回区域84)に臨ませることもできる。この場合は、風路40(旋回区域84)を流れる空気に有効成分発生装置45の周囲の有効成分をより効率良く取り込ませるとともに、第1電極66と誘電体68の表面における粉塵の堆積をより抑えることができる。
また上記実施形態では、旋回区域84内に有効成分発生装置45を配置して、旋回区域84内の気流が有効成分発生装置45の周囲を通過する際に有効成分(オゾン)を取り込むようにしたが、本発明において有効成分発生装置45は、旋回区域84から分岐する該旋回区域84よりも細い分岐路に配置されていてもよい。この場合、分岐路で発生した有効成分は、例えば分岐路に設けたファンで旋回区域84へ強制的に送り出される。あるいは、旋回区域84内の気流に起因するベンチュリー効果により旋回区域84へ吸引される。ベンチュリー効果を利用する場合は、旋回区域84における分岐路との合流部分を絞る、つまり断面積を小さくすることにより、吸引のための負圧を高めることができる。有効成分発生装置45を分岐路に配置すると、該有効成分発生装置45が旋回区域84内の気流の抵抗となることを避けることができる。
有効成分発生装置45は、上記実施形態で示したオゾン発生装置(オゾナイザー)以外に、放電により各種イオン(マイナスイオン、ヒドロキシラジカル等)を発生させるイオン発生装置(イオナイザー)であってもよい。イオン発生装置からなる有効成分発生装置45は、例えば図15に示すように、筒状に形成されるプラスチック製のホルダー69と、ホルダー69の内部中央に配置される針状の第1電極66と、ホルダー69の周囲に配置されるリング状の第2電極67と、両電極66・67の間の空間を絶縁する筒状の誘電体68などで構成することができる。第1電極66と第2電極67の間にパルス電流を供給すると、コロナ放電によって第1電極66から電子が放出される。放出された電子は、空気中の酸素分子と結合してイオン種(負電荷あるいは正電荷を帯びた分子種)となる。このイオン種と水分子が結合したものがイオンである。
また有効成分発生装置45は、放電を伴う上記各装置以外に、空気中の酸素に紫外線(波長185nm)を照射してオゾンを発生させるオゾン発生装置であってもよく、あるいは、揮発性の有効成分を含む薬剤(殺菌剤や虫除け剤など)の含浸体であってもよい。複数種の有効成分発生装置45を併用することもできる。有効成分発生装置45が殺菌剤の含浸体である場合は、含浸体から揮発した殺菌剤が旋回区域84で空気とよく混ぜ合わされて、万遍なく殺菌された浄化空気が生成される。この場合、殺菌剤の効能は、浄化空気が吹出口43から吹き出されるまで持続する必要は無い。つまり、本発明に係る有効成分は、空気浄化装置の内部でのみその効能を発揮するものであってもよい。送風ファン44は、遠心ファン以外に軸流ファンなどであってもよい。
本発明に係る空気浄化装置は、国連の提唱する持続可能な開発目標(SDGs : Sustainable Development Goals)の目標3(すべての人に健康と福祉を)に貢献することができる。本発明に係る空気浄化装置の適用対象は、上記実施形態のような加湿器に限られず、給水タンク2や加湿ユニット11を持たない空気清浄機、あるいはエアコンなどにも適用することができる。
1 装置本体
40 風路
41 外ケース
42 吸込口
43 吹出口
44 送風ファン
45 有効成分発生装置(放電装置)
49 フィルターカバー
50 カバー開口
54 フィルター本体
58 安全柵
60 点検窓
66 第1電極
67 第2電極
68 誘電体
74 内フレーム
83 流入区域
84 旋回区域
85 流出区域
87 下接続口
90 上接続口
91 第1流路
92 第2流路
93 第3流路

Claims (13)

  1. 内部に風路(40)を有する外ケース(41)と、風路(40)の一端の吸込口(42)から他端の吹出口(43)へ向かう気流を形成する送風ファン(44)と、風路(40)内に有効成分を発生させる有効成分発生装置(45)とを備えており、
    吸込口(42)から風路(40)に吸い込まれた空気が、有効成分発生装置(45)の周囲の有効成分を取り込んで浄化空気となり、吹出口(43)から吹き出される空気浄化装置であって、
    風路(40)は、上下方向の旋回軸(X)のまわりに気流を半周以上旋回させる旋回区域(84)を含み、該旋回区域(84)またはその上流側に有効成分発生装置(45)が配置されていることを特徴とする空気浄化装置。
  2. 外ケース(41)が、上下方向の中心軸をもつ円筒状に形成されている請求項1に記載の空気浄化装置。
  3. 旋回区域(84)が、送風ファン(44)を収容する上流側の第1流路(91)と、有効成分発生装置(45)を収容する中流側の第2流路(92)と、下流側の第3流路(93)とで構成されている請求項1または2に記載の空気浄化装置。
  4. 旋回区域(84)の第3流路(93)の断面積が、通風方向へ漸次大きくなっている請求項3に記載の空気浄化装置。
  5. 旋回区域(84)の第3流路(93)が通風方向へ上り傾斜しており、
    第3流路(93)の終端の上方に吹出口(43)が設けられている請求項3に記載の空気浄化装置。
  6. 有効成分発生装置(45)が、対向する第1電極(66)および第2電極(67)と、両電極(66・67)の間に介在する誘電体(68)とを含む放電装置であって、第1電極(66)と誘電体(68)の間で放電が生じるように構成されており、
    第1電極(66)と誘電体(68)の表面が風路(40)に臨んでいる請求項1または2に記載の空気浄化装置。
  7. 外ケース(41)の内周面に内フレーム(74)が設けられており、
    風路(40)が、旋回区域(84)と吹出口(43)を繋ぐ流出区域(85)を含み、該流出区域(85)が内フレーム(74)によって区画されている請求項1または2に記載の空気浄化装置。
  8. 流出区域(85)が上拡がりテーパー状に形成されており、
    流出区域(85)の上端側に吹出口(43)が設けられている請求項7に記載の空気浄化装置。
  9. 外ケース(41)に、フィルターカバー(49)で開閉されるカバー開口(50)が形成されており、
    カバー開口(50)の内方に、風路(40)の吸込口(42)と、有効成分発生装置(45)に臨む点検窓(60)とが設けられている請求項1または2に記載の空気浄化装置。
  10. フィルターカバー(49)が、アンモニアを除去するフィルター本体(54)を含む請求項9に記載の空気浄化装置。
  11. 風路(40)が、吸込口(42)と旋回区域(84)を繋ぐ流入区域(83)を含み、
    流入区域(83)が旋回区域(84)の下側に設けられている請求項1または2に記載の空気浄化装置。
  12. 風路(40)の流入区域(83)と旋回区域(84)の間に、両区域(83・84)を繋ぐ下接続口(87)が設けられており、
    送風ファン(44)が、下面から吸気して側方へ排気する遠心式のファンからなり、旋回区域(84)の始端部に位置して下接続口(87)に上方から正対している請求項11に記載の空気浄化装置。
  13. 平面視において吸込口(42)と吹出口(43)が、外ケース(41)の中心を挟んで対称に配置されている請求項1または2に記載の空気浄化装置。
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