JP3317961B2

JP3317961B2 - 空気清浄機及び加湿機

Info

Publication number: JP3317961B2
Application number: JP2000363884A
Authority: JP
Inventors: 英俊池; 康石川; 重見渡辺; 一成角田
Original assignee: Kankyo Co Ltd
Current assignee: Kankyo Co Ltd
Priority date: 2000-11-29
Filing date: 2000-11-29
Publication date: 2002-08-26
Anticipated expiration: 2020-11-29
Also published as: JP2002168487A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、空気清浄装置及び
加湿装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、ファンとフィルターを利用し
た空気清浄機が種々知られている。これらの原理は、フ
ァンを用いて空気を強制的にフィルターに送り込んでフ
ィルターを通過させることにより空気中の塵埃等をフィ
ルターに捕捉させて空気を清浄化するものである。通常
多く用いられている空気清浄機は、ファンとフィルター
を完全に分離し、ファンによって風をフィルターに当て
るタイプのものである。また、特開平8-206436号公報に
は、円筒状のシロッコファンの側壁部分をフィルターで
構成し、羽根車を回転させて空気流を該円筒の内側から
外側に、フィルターを通して流通させることにより空気
清浄を行う空気清浄機も提案されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】本願発明の目的は、従
来知られている空気清浄機と比較して、性能が同一なら
ば従来のものよりも小型化することができる、空気清浄
機を提供することである。また、該空気清浄機と同様な
原理に基づく、小型化が可能な加湿機を提供することで
ある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本願発明者は、鋭意研究
の結果、フィルターを波状に曲折させると共に該フィル
ター自体を回転させることにより、フィルターに羽根車
の翼とフィルターの機能の両方を持たせることができ、
このようにすることにより同一性能ならば従来の空気清
浄機よりも小型化することができることを見出し、この
原理に基づく空気清浄機及び加湿機を先に特許出願した
（特願平11-306887号）。しかし、この空気清浄機を使
用していると、やがてはフィルターが目詰まりして空気
清浄効率が低下してくる。そこで、今回、この空気清浄
機のフィルターをスチームにより逆洗する手段をさらに
付加することにより、フィルターの目詰まりの問題を解
決できることに想到した。さらに、空気清浄動作中より
もフィルターを低速で回転させながら逆洗を行うことが
好ましいことを見出し、フィルターの回転速度を低速に
落とすための手段を設けることに想到した。さらに、ス
チームの凝縮により生成する水を収容するタンクと、生
成した水を該タンクに導く通路とを設けることにより、
逆洗により水で空気清浄機周辺が濡らされることがない
ようにすることに想到して本発明を完成した。

【０００５】すなわち、本発明は、円板と、該円板の周
縁部分上に、該周縁に沿って設けられた、該円板の内側
領域を囲包するフィルターであって、該円板の半径方向
に凹凸が形成されるように波状に曲折されたものと、前
記円板を回転させるための手段と、前記フィルターの外
側から、前記フィルターに対してスチームを吹付ける手
段と、スチームの凝縮により生成する水を収容するタン
クと、生成した水を該タンクに導く通路と、逆洗時にフ
ィルターの回転速度を低速に落とすための手段とを具備
する空気清浄機を提供する。また、本発明は、上記本発
明の空気清浄機における前記フィルターに水分を保持さ
せて成る空気加湿機を提供する。

【０００６】

【発明の実施の形態】本発明の空気清浄機の基本原理
を、図１及び図２に基づき説明する。図１は、本発明の
空気清浄機又は加湿機の好ましい一例の分解斜視図（た
だし、後述のフィルターに対してスチームを吹付ける手
段（以下、「スチーム吹付け手段」ということがある）
を取り除いて示す）であり、図２は、図１に示す各部材
を組み立てた状態を示す図である。

【０００７】図１及び図２に示す空気清浄機は、円板１
０及び円板１０の周縁部分上に、該周縁に沿って設けら
れたフィルター１２を具備する。フィルター１２は、図
示のように、円板１０の内側領域を囲包しており、円板
１０の半径方向に凹凸が形成されるように波状に曲折さ
れて形成されている。なお、凹凸の形状は、図１及び図
２では、回転軸１４を中心とした半径方向に放射状にな
っているが、外周側の先端（折れ曲がり部）が内周側の
隣り合う２つの先端の（放射線上の）中央にある必要は
なく、時計方向あるいは反時計方向にずれていても良
い。すなわち、凹凸の形状は、図１及び図２では、回転
軸１４を中心とした半径方向に放射状になっているが、
回転軸１４を中心に外周側へ向かう放物線のような形状
ないしは風車のような形状であっても良い。フィルター
１２は、円板１０上に固定されており、円板１０を回転
させると、円板１０と共にフィルター１２も回転する。
円板１０の中心には回転軸１４が固着されており、該回
転軸１４はモーター１６に連結されている。

【０００８】上記した各部材は、ケーシング内に収納さ
れていることが好ましく、該ケーシングとしては、図１
に示すような円筒状のものや、空気吹出し口を１個所に
まとめたかたつむり形状のもの（図３及び図４参照）を
好ましく採用することができる。図１に示すケーシング
は、円板状の下部ケーシング１８と、有蓋筒体状の上部
ケーシング２０とから成る。上部ケーシング２０の上面
には、フィルター１２で囲包される領域内に空気を吸入
するための空気吸入口２２が設けられ、また、上部ケー
シング２０の側面には、フィルター１２を通って排出さ
れてきた空気を前記ケーシングの外部に排出するための
空気吹出し口２４が設けられている。なお、空気吸入口
２２及び空気吹き出し口２４の形状や個数は図示のもの
に限定されるものではない。また、上部ケーシング２０
は、図１に示す例ではモーター１６自身に固定されてい
るので回転せず、また、下部ケーシング１８は、上部ケ
ーシング２０に固定されているのでこれも回転しない。

【０００９】なお、フィルター１２としては、従来より
空気清浄機に用いられているあらゆるフィルターを用い
ることができる。すなわち、目の比較的詰んだ多孔質体
を用いて、その孔の直径よりも大きな塵埃等を除去する
タイプのものであっても良いし、比較的大きな目を有
し、かつ吸着力を有する多孔質体を用いて孔の直径より
も小さな塵埃等も吸着力によりフィルターに吸着するタ
イプのものであっても良い。また、フィルターに活性炭
素等を保持させて吸着力を持たせたものであっても良
い。また、フィルターの材質も何ら限定されるものでは
なく、紙、布、不織布、綿、金属メッシュ、スポンジ、
セラミックス等、任意の多孔質体を用いることができ
る。

【００１０】なお、上記の説明では、円板を水平方向に
して維持して用いる場合を説明したが、上記した空気清
浄機は、円板を鉛直方向に維持して縦置きにして用いる
こともできる。もちろん、その他の角度に維持すること
も可能である。以下にさらに説明する好ましい態様につ
いても同様である。円板を鉛直方向に維持して縦置きに
して用いる場合には、「上部」ケーシングや「下部」ケ
ーシングという呼び方は当てはまらないが、本明細書に
おいて、円板を水平方向に維持し、かつ装置の下側に来
るように維持した場合の位置関係に基づいて「上部」、
「下部」、「上」、「下」、「上面」、「下面」等の言
葉を用いることがある。

【００１１】上記した具体例よりも空気清浄効率を向上
させた装置の基本原理について図３ないし図５に基づい
て説明する（ただし、スチーム吹付け手段については別
途後述する）。なお、図３及び図４には、円板１０を鉛
直方向に維持した状態が記載されているが、上記の通
り、このような場合でも、円板側を覆うケーシングを下
部ケーシング、円板から遠い側を覆うケーシングを上部
ケーシングと便宜的に呼ぶ。

【００１２】この基本構造の具体例では、モーター１６
は、下部ケーシング１８に取り付けられており、下部ケ
ーシング１８には、カタツムリ状の隔壁２６が形成され
ている。隔壁２６の一部は開口して空気吹出し口２４と
なっている。すなわち、この具体例は、空気吹出し口２
４を１箇所にまとめた例である。円板１０及びフィルタ
ー１２は、隔壁２６の内側に収容される。また、この具
体例では、上記具体例と異なり、モーター１６は、下部
ケーシング１８上に設けられ、円板１０の中心部が凸状
に隆起して、この隆起により円板１０の下側に形成され
る空洞内にモーター１６が収容される（図５参照）。

【００１３】図３は、分解図であり、組み立てる場合に
は、一点鎖線で示される位置が１本の直線上に来るよう
に配置される。図４が組み立てられた状態を示す（ただ
し、明瞭性のために上部ケーシング２０を取り外した状
態を示す）。図３に記載されている上部ケーシング２０
に描かれている開口部は、２２が空気吸入口であり、そ
の他の開口は上部ケーシング２０の形状を理解しやすい
ように示すための切り欠き部であり、実際には存在しな
い。

【００１４】この基本構造の具体例では、フィルター１
２の円板１０とは反対側の端部に、端部の全周を被覆す
る環状のシール板２８が設けられている。シール板２８
は、フィルター１２と共に回転する。このために、シー
ル板２８は、フィルター１２の端部に接着剤等により固
着しても良いし、シール板２８とフィルター１２又は円
板１０とを図示しない例えばフックのような機械的な手
段により連結しても良い。なお、図４では、内部の構造
をよく示すために、シール板２８は切り欠いた状態で示
されている。

【００１５】図５は、図３及び図４に示される空気清浄
機の模式断面図である。なお、図５は、円板１０を水平
方向に維持した状態（横置き状態）を示す。図５に示さ
れるように、シール板２８の幅Ｗは、フィルター１２の
波状構造全体の幅と同程度にすることが好ましいが、必
ずしもこれに限定されない。シール板２８を設けること
により、フィルター１２の上端部と、上部ケーシング２
０との間の間隙３０の一部が埋められ、間隙３０が小さ
くなり、その分間隙３０を通る空気の流通が抑制され
る。のみならず、シール板２８を設けることにより、間
隙３０が図５の水平方向に伸びたものとなる。すなわ
ち、フィルター１２上端の１つの点に着目すると、間隙
３０の水平方向（図５の状態における水平方向）の距離
は、フィルター１２の厚み分しかない。フィルター１２
の厚さは薄いので、狭い間隙部分の距離は僅かしかな
く、従って、通気抵抗が小さく、空気の流通は多い。こ
れに対し、シール板２８を設けることにより、間隙３０
の水平方向の距離は、図５に示される、シール板２８の
幅Ｗになるので、空気がこの間隙を通過するためには、
距離Ｗに亘って狭い間隙部分を通過しなければならず、
通気抵抗が大きくなり、シール板２８を設けない場合に
比べて、空気の流通が大きく抑制される。

【００１６】上記した構成のみでは、空気清浄機を長期
間に亘って使用していると、フィルターが目詰まりして
空気清浄効率が低下してくる。そこで、本発明の空気清
浄機では、図１及び図２、又は図３ないし図５に基づい
て上記した構成に、さらにフィルター１２に対して、フ
ィルター１２の外側からスチームを吹付ける手段を具備
する。スチームをフィルター１２に吹付けてフィルター
１２を逆洗することによってフィルター１２を再生し、
空気清浄効率を元通りに復活させることができる。ま
た、スチームの量と円板の回転速度を調整してやればフ
ィルターの殺菌もできるので装置を清潔に保てる。更に
フィルター１２が活性炭素を含む場合は活性炭素も再生
され脱臭力が回復する。逆洗はスチームをフィルターに
外側から吹付けることにより行うことが好ましい。ま
た、スチームの凝縮により生成する水を収容するタンク
と、生成した水を該タンクに導く通路とをさらに含むも
のが好ましい。さらに、逆洗は、空気清浄動作中よりも
フィルターの回転を遅くして行う方が好ましいので、フ
ィルターの回転速度を例えば0.1〜30 rpm程度の低速に
落とすための手段を具備する。

【００１７】フィルターを逆洗することができる、本発
明の空気清浄機の具体例を図６に示す。図６に示す具体
例は、図３ないし図５に示す基本構造を有しており、少
なくとも逆洗時には、円板１０を鉛直方向に向けて操作
する。図６に示す具体例では、フィルター１２の外側か
ら、スチームを吹付ける手段として、スチーマー６６
と、スチーム管６８とを具備する。さらに、スチームの
凝縮により生成する水を収容するタンク７０と、生成し
た水をタンク７０に導く通路７２とを具備する。なお、
図６に示す具体例では、シール板２８上に、フィルター
１２と反対側に隆起する第１の環状の凸条３２が設けら
れ、シール板２８と向き合う上部ケーシング２０の領域
には、シール板２８の方向に隆起する第２の環状の凸条
３４が設けられている。さらに、シール板２８と向き合
う上部ケーシング２０の領域には、シール板２８の方向
に隆起する第３の環状の凸条３６が設けられており、前
記第１の凸条３２が、隣接する前記第２の凸条３４及び
第３の凸条３６の間に形成される空間に挿入されてい
る。このような凸条を設けることにより、フィルター１
２と上部ケーシング２０との間の間隙を流通する空気の
量をさらに減少させることができる。

【００１８】使用時には、モーター１６を回転させるこ
とにより、円板１０及びフィルター１２を回転させる。
回転速度は、特に限定されず、フィルターの形状や装置
の寸法により適宜選択されるが、通常、２００〜３００
０rpm、好ましくは４００〜１０００rpm程度である。そ
うすると、フィルター１２は、図示のように波状に曲折
しているので、フィルター１２が羽根車の翼として機能
して風が起こり、フィルター１２に囲包された、円板１
０の内側領域上に存在する空気はフィルター１２を通過
して、上部ケーシング２０の側面に設けられた空気吹き
出し口２４から吹き出され、これと同時に、上部ケーシ
ング２０の上面に設けられた空気吸入口２２から空気が
吸入される（図２の矢印Ａ（吸入空気）、矢印Ｂ（吹出
し空気）参照）。なお、フィルター１２は、空気を通す
ものであるが、フィルター１２の回転速度が大きいた
め、フィルター１２の空気抵抗によりフィルター１２が
羽根車の翼の役割を果たすことができる。このように、
フィルター１２により囲包される円板１０の内側領域上
に位置する空気が、フィルター１２を通過した後外部に
排出されるので、外部に排出される空気はフィルター１
２を通過することにより清浄されたものとなる。さら
に、フィルター１２が目詰まりしてきた際に、スチーマ
ー６６からスチーム管６８を介してフィルター１２の外
側からスチームを吹付け逆洗する。この場合、図６に示
す具体例では、少なくとも逆洗時には、円板１０を鉛直
方向に向けて操作する。スチームの凝集により生成した
水は、通路７２を通ってタンク７０に回収される。

【００１９】なお、上記した空気清浄機は、単独で用い
ることができる他、例えば電気掃除機等の排気口の前に
電気掃除機等の部品として組み込むこともできる。

【００２０】以上では、空気清浄機について説明した
が、上記フィルター１２に水分を保持させることによ
り、上記の空気清浄機を加湿機とすることができる。こ
れは、例えば、フィルター１２に、図示しない吸水管か
らシャワー状に水を連続的に吹付けること等により容易
に達成することができる。このようなフィルター１２を
用いると、フィルター１２を通過する際に空気が水分を
吸収するので、空気清浄と加湿の両方を同時に行うこと
ができる。

【００２１】

【発明の効果】本発明の空気清浄機では、従来の通常の
空気清浄機のような、ファンとフィルターを完全に分離
したタイプや、特開平8-206436号公報記載の羽根車の周
囲をフィルターとした空気清浄機に比べて、製品体積あ
たりのフィルター面積の広い（小型で集塵効率の良い）
空気清浄機が実現でき、さらに、フィルターの目詰まり
により空気清浄効率が低下してきた場合にはスチームに
よってフィルターの逆洗を行うことができるので、空気
清浄効率を容易に元通りに復元することができる。ま
た、本発明の加湿機では、上記の優れた空気清浄効果を
伴って空気を加湿することができ、フィルターの目詰ま
りの問題も上記と同様に解決できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の空気清浄機の好ましい一実施例を示す
分解斜視図（ただし、スチーム吹付け手段を取り除いて
示す）である。

【図２】図１に示す空気清浄機を組み立てた状態を示す
図である。

【図３】フィルター上端と上部ケーシングとの間隙にシ
ール板を設けて該間隙を空気が流通することを抑制した
本発明の空気清浄機の具体例を示す部分切り欠き分解図
（ただし、スチーム吹付け手段を取り除いて示す）であ
る。

【図４】図３に示す空気清浄機を組み立てたものを示す
図である（ただし、上部ケーシングは取り除いて示
す）。

【図５】図３及び図４に示す空気清浄機の模式断面図で
ある。

【図６】本発明の空気清浄機の好ましい１具体例を示す
模式断面図である。

【符号の説明】

１０円板１２フィルター１４回転軸１６モーター１８下部ケーシング２０上部ケーシング２２空気吸入口２４空気吹出し口２６隔壁２８シール板３０間隙３２第１の環状の凸条３４第２の環状の凸条３６第３の環状の凸条６６スチーマー６８スチーム管７０タンク７２通路

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者渡辺重見神奈川県横浜市中区伊勢佐木町２丁目66 番伊勢佐木町満利屋ビル５階株式会社カンキョー内 (72)発明者角田一成神奈川県横浜市中区伊勢佐木町２丁目66 番伊勢佐木町満利屋ビル５階株式会社カンキョー内 (56)参考文献特開2000−42330（ＪＰ，Ａ) 実開昭60−13222（ＪＰ，Ｕ) 実開昭51−80958（ＪＰ，Ｕ) 実公昭39−2095（ＪＰ，Ｙ１) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) F24F 7/00 - 7/06

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】円板と、該円板の周縁部分上に、該周縁
に沿って設けられた、該円板の内側領域を囲包するフィ
ルターであって、該円板の半径方向に凹凸が形成される
ように波状に曲折されたものと、前記円板を回転させる
ための手段と、前記フィルターの外側から、前記フィル
ターに対してスチームを吹付ける手段と、スチームの凝
縮により生成する水を収容するタンクと、生成した水を
該タンクに導く通路と、逆洗時にフィルターの回転速度
を低速に落とすための手段とを具備する空気清浄機。
【請求項２】前記円板及び前記フィルターを収納する
ケーシングであって、前記フィルターにより囲包される
空間内に清浄すべき空気を吸入する空気吸入口と、前記
フィルターの外側を囲包する、前記ケーシングの部分に
設けられ、前記フィルターを通って排出されてきた空気
を前記ケーシングの外部に排出するための空気吹出し口
とを有するケーシングをさらに具備する、請求項１記載
の空気清浄機。
【請求項３】請求項１又は２記載の空気清浄機におけ
る前記フィルターに水分を保持させて成る空気加湿機。