JP4390738B2

JP4390738B2 - 空気清浄機

Info

Publication number: JP4390738B2
Application number: JP2005109530A
Authority: JP
Inventors: 裕康山下
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 2005-04-06
Filing date: 2005-04-06
Publication date: 2009-12-24
Anticipated expiration: 2025-04-06
Also published as: JP2006289171A

Description

本発明は室内空気から塵埃やタバコの煙などの汚染物質を除去する空気清浄機に関する。

現代生活において、家屋には、各所の開口部を通じ、花粉や煤塵など、健康に影響をもたらす種類の微粒子が侵入する。そのため、空気清浄機のニーズは年々高まる傾向を見せている。

空気清浄機は室内空気を循環させつつ、空気中に浮遊する塵埃や汚染物質をフィルターで捕集する。空気中に浮遊する物体にはその大きさにおいて様々なレベルのものがあり、大きなものから順に、段階的に捕集するのが通常の構成である。その中でも綿埃など「粗塵」と呼ばれるレベルのものは、ネット状の「プレフィルター」で捕集することが多かった。

空気清浄機を長期間使用していると、フィルターに粗塵が堆積し、悪臭が発生したり、通気抵抗の増加により塵埃捕集能力が低下したりする。このため、粗塵の堆積度合いを見計らってフィルターを清掃し、場合によってはフィルターを交換する必要があった。そこで、フィルター清掃の手間を少なくするため、粗塵の捕集をサイクロン装置で行おうという考えが生まれてきた。特許文献１にサイクロン装置を備えた空気清浄機の例を見ることができる。
特開２００２−３４９９１８号公報（第３頁−第４頁、図１−図３）

特許文献１に記載の空気清浄機は、上流側のサイクロン装置が垂直軸線まわりに空気を旋回させるものであるとともに、下流側の集塵手段は、集塵面を水平にする形でサイクロン装置の下に配置されている。集塵手段の上にサイクロン装置が重なっているため、集塵手段の面積はサイクロン装置の平面投影面積に左右されることになり、あまり広くすることができない。このように集塵手段の面積が制約されるとはいえ、集塵手段を水平に配置したため、空気清浄機全体としてはかなりの占有面積を要するものとなり、床を効率良く使用する上での妨げとなっている。

本発明は上記の問題に鑑みなされたものであり、空気中の粗塵をサイクロン方式で捕集する空気清浄機において、粗塵捕集後の空気から細塵を捕集するフィルターユニットの面積を十分に確保できるうえ、広い占有面積を必要としない空気清浄機を提供することを目的とする。さらに、周囲のあらゆる方向から室内空気を吸引でき、部屋の中央に置いても違和感のない形状の空気清浄機を提供することを目的とする。

（１）上記目的を達成するために本発明は、室内空気を循環させる送風機と、前記室内空気の循環気流中に配置され、空気中の塵埃を捕捉するフィルターユニットと、このフィルターユニットで浄化される空気の前処理を行うサイクロン集塵装置とを備えた空気清浄機において、前記サイクロン集塵装置は、旋回室と、この旋回室の中心に軸線を垂直にする形で配置された排気筒と、この旋回室の全周に設けられ、前記排気筒のまわりを旋回する気流を形成する複数個の吸込口と、旋回室の下部に着脱自在に連結され、旋回気流から離脱した粗塵を受け止めるダストボックスとを備えるものであり、前記送風機は前記サイクロン集塵装置の上に積み重ねられ、前記排気筒を通じて前記旋回室内の空気を吸引するものであり、前記フィルターユニットは円筒形であって、軸線を垂直にする形で前記送風機の上に積み重ねられ、外面を塵埃捕捉面とするものであり、前記送風機とフィルターユニットを囲み、送風機より吐出された空気をフィルターユニットの外面に導き、フィルターユニットを外側から内側に通り抜けた空気を上方に排出させる円筒形のハウジングを備えることを特徴としている。

この構成によると、サイクロン集塵装置、送風機、フィルターユニットの三者が垂直方向に積み上げられるため、広い占有面積を必要としない。一方フィルターユニットの面積に関して言えば、フィルターユニットを高さ方向に延長することにより、必要なだけの集塵面積を確保することが可能である。このため、細塵捕捉能力が不足することはない。また、吸込口は旋回室の全周に設けられ、周囲の全方向から室内空気を吸引するので、空気が室内をどのような方向に流れていようとも確実に空気を吸い込み、粗塵を離脱させることができる。しかも全体形状が円筒形なので、部屋の中央に置いても違和感がない。

（２）また本発明は、上記構成の空気清浄機において、前記ハウジングは上面に開口部を有し、この開口部を覆う蓋を取り外すことにより前記フィルターユニットの取り出しが可能となることを特徴としている。

この構成によると、ハウジング上面の蓋を取り外すだけでフィルターユニットの取り出しが可能になるから、清掃や交換といったフィルターユニットのメンテナンスを容易に行うことができる。

本発明によると、サイクロン集塵装置とフィルターユニットの形状及び配置を工夫することにより、フィルターユニットの面積を十分に確保しつつ、占有面積をとらない円筒形の全体形状を備えたスペース効率の高い空気清浄機を提供できる。また円筒形の全周から室内空気を吸引するので、空気が室内をどのような方向に流れていようとも、空気から塵埃を確実に捕捉することができる。

以下本発明の一実施形態を図１−図２に基づき説明する。図１は空気清浄機の垂直断面図、図２は図１のＡ−Ａ断面図である。

空気清浄機１は大きく分けて三つの部分からなる。すなわちベース部分をなすサイクロン集塵装置１０、その上に積み重ねられる送風機２０、さらにその上に積み重ねられるフィルターユニット３０である。サイクロン集塵装置１０は軸線を垂直にした回転体形状であり、フィルターユニット３０は軸線を垂直にした円筒形である。また送風機２０とフィルターユニット３０は軸線を垂直にした円筒形のハウジング４０に収納されている。このため空気清浄機１の全体形状は軸線を垂直にした円筒形となっている。

サイクロン集塵装置１０は平面形状円形の旋回室１１を備える。旋回室１１の中心には
排気筒１２が配置される。排気筒１２は円筒形の枠にネット状フィルター１３を張ったものであり、その内部は送風機２０の吸込側に連通している。排気筒１２の下端は円板１４で閉ざされ、この円板１４の周縁と旋回室１１の内周面との間には環状のスリット１５が形成されている。

旋回室１１の外周部には吸込口１６が形成されている。吸込口１６は複数個（本実施形態では１２個）のものが旋回室１１の全周に隙間なく配列されている。各吸込口１６からは、旋回室１１の内周面の接線方向に室内空気が導入される。

旋回室１１の下面にはダストボックス１７が配置される。ダストボックス１７は円筒形のカップ形状であり、スリット１５を通じて旋回室１１に連通する環状の粗塵受け凹部１８が形成されている。ダストボックス１７はバヨネット結合などの手段で旋回室１１に着脱自在に連結される。

旋回室１１の下面にはまた、空気清浄機１を床の上に支持するための脚部１９が形成される。脚部１９はダストボックス１７を囲むように設けられている。

送風機２０は、下方に向けて軸２２を突き出したモータ２１と、軸２２に固定されたターボファン２３からなる。ターボファン２３は、排気筒１２から空気を吸い込み、それを外周側に吐出するものである。

フィルターユニット３０は、集塵フィルター３１と脱臭フィルター３２を重ね合わせ、脱臭フィルター３２が外側になるよう円筒形に巻いた構造である。脱臭フィルター３２は活性炭などにより空気中の臭い成分を吸着し、集塵フィルター３１は空気中の細塵を濾過する。フィルターユニット２０は塵埃捕捉面が垂直になるように送風機２０の上に立てられるものであり、下端には円板状の端板３３が装着され、上端にはリング状の端板３４が装着される。フィルターユニット３０の内部は端板３４の中心孔を通じて外部に連通する。

送風機２０とフィルターユニット３０の周囲をハウジング４０が囲む。ハウジング４０は軸線を垂直にした円筒形であって、上面は開口部４１となっている。ハウジング４０は旋回室１１の上に重ねられるものであり、旋回室１１と一体に形成することができる。

ハウジング４０の開口部４１は蓋４２で閉ざされる。蓋４２はバヨネット結合などの手段によりハウジング４０に着脱自在に取り付けられる。取り付けられた状態で、蓋４２の下面がフィルターユニット３０の端板３４に当たり、フィルターユニット３０は所定位置に保持される。蓋４２の中央にはフィルターユニット３０の内部を室内に連通させる排気グリル４３が形成されている。

空気清浄機１の動作は次の通りである。送風機２０を駆動すると室内空気が吸込口１６から旋回室１１に吸引される。気流は旋回室１１の中に、その内周面の接線方向から入り、旋回室１１の内部を旋回する。気流に含まれていた粗塵Ｐは直進して気流から離脱し、スリット１５を通じてダストボックス１７の粗塵受け凹部１８に落ち込む。これにより、気流中の粗塵Ｐをフィルターユニット３０に吸着させることなくダストボックス１７に捕集することができる。

旋回室１１の中を旋回する気流は次第に中心側に移動し、排気筒１２の中に吸い込まれる。この時、気流に粗塵Ｐが残存していたとしても、それは排気筒１２のネット状フィルター１３で捕捉される。排気筒１２に吸い込まれた気流はターボファン２３に引き込まれ、フィルターユニット３０とハウジング４０の間の空間に吐出される。この気流はフィルターユニット３０を外側から内側に通り抜ける。その過程で空気中の臭い成分は脱臭フィルター３２に吸着され、細塵は集塵フィルター３１に捕集される。フィルターユニット３０で清浄化された空気は蓋４２の排気グリル４３から吹き出される。これにより室内には、吸込口１６から水平方向に吸い込まれ、排気グリル４３から上向きに吹き出されるという、気流の循環が生じる。気流は比較的床面に近い位置で吸い込まれるため、室内の低い位置を浮遊する塵埃を良く吸い込むことができる。

空気清浄機１の運転を続けていると、ダストボックス１７に次第に粗塵Ｐが集積する。粗塵集積量が多くなったら空気清浄機１の運転を止め、ダストボックス１７を取り外して中の粗塵Ｐを捨てる。空になったダストボックス１７を空気清浄機１にセットし、運転を再開する。なおダストボックス１７は、粗塵集積量が一目で判るよう、少なくとも一部を透明材料で形成し、内部を透視できるようにしておくとよい。

長期間使用していると、フィルターユニット３０が細塵で目詰まりする。そのような場合は蓋４２を取り外してフィルターユニット３０を取り出し、清掃するかあるいは新しいフィルターユニット３０に交換する。

本実施形態の構成では、サイクロン集塵装置１０、送風機２０、フィルターユニット３０の三者が垂直方向に積み上げられているため、空気清浄機１は広い占有面積を必要としない。一方フィルターユニット３０の面積に関して言えば、フィルターユニット３０を高さ方向に延長することにより、必要なだけの集塵面積を確保することが可能であり、細塵捕捉能力が不足することはない。

また、吸込口１６は旋回室１１の全周に設けられ、周囲の全方向から室内空気を吸引するので、空気が室内をどのような方向に流れていようとも確実に空気を吸い込み、粗塵Ｐを離脱させることができる。

以上、本発明の実施形態につき説明したが、本発明の範囲はこれに限定されるものではなく、発明の主旨を逸脱しない範囲で種々の変更を加えて実施することができる。

本発明は室内空気を清浄化する空気清浄機、空気調和機、電気セラミックファンヒータ、石油ファンヒータなどに広く利用可能である。

空気清浄機の垂直断面図図１のＡ−Ａ断面図

符号の説明

１空気清浄機
１０サイクロン集塵装置
１１旋回室
１２排気筒
１７ダストボックス
２０送風機
３０フィルターユニット
３１集塵フィルター
３２脱臭フィルター
４０ハウジング
４１開口部
４２蓋

Claims

室内空気を循環させる送風機と、前記室内空気の循環気流中に配置され、空気中の塵埃を捕捉するフィルターユニットと、このフィルターユニットで浄化される空気の前処理を行うサイクロン集塵装置とを備えた空気清浄機において、
前記サイクロン集塵装置は、旋回室と、この旋回室の中心に軸線を垂直にする形で配置された排気筒と、この旋回室の全周に設けられ、前記排気筒のまわりを旋回する気流を形成する複数個の吸込口と、旋回室の下部に着脱自在に連結され、旋回気流から離脱した粗塵を受け止めるダストボックスとを備えるものであり、
前記送風機は前記サイクロン集塵装置の上に積み重ねられ、前記排気筒を通じて前記旋回室内の空気を吸引するものであり、
前記フィルターユニットは円筒形であって、軸線を垂直にする形で前記送風機の上に積み重ねられ、外面を塵埃捕捉面とするものであり、
前記送風機とフィルターユニットを囲み、送風機より吐出された空気をフィルターユニットの外面に導き、フィルターユニットを外側から内側に通り抜けた空気を上方に排出させる円筒形のハウジングを備えることを特徴とする空気清浄機。
前記ハウジングは上面に開口部を有し、この開口部を覆う蓋を取り外すことにより前記フィルターユニットの取り出しが可能となることを特徴とする請求項１に記載の空気清浄機。