JP4461524B2 - 空気清浄機 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、空気清浄機に係わり、より詳細には、タバコのニオイ等の悪臭や、家具などから発生するホルムアルデヒド、自動車の排気ガス中に含まれる窒素酸化物、硫黄酸化物などの有毒ガス等の除去を目的とする家庭用の空気清浄機の脱臭の高性能化に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来の空気清浄機は、特開平6−31133号、および図5の従来の空気清浄機の一例を示す断面図に示されるように、空気中のガス濃度を検知するガスセンサ20と、臭気ガスを含む空気を通過させる吸着剤層(活性炭フィルタ11)および光触媒層12と、ガスセンサ20による臭気ガスの検知により、臭気ガスを含む空気を活性炭フィルタ11と光触媒層12に切り換えて導く流路切替手段49〜51及び49a〜51aを有する空気清浄装置が開示されている。
この場合、風上から順に、集塵フィルタ10、次いで並列に活性炭フィルタ11及び光触媒層12が交互に配設され、さらに光触媒層12と対向して紫外線灯(光源13)が配設され、送風機14が最後に配設されている。
【0003】
しかしながら、このような従来の方法では次のような問題点があった。
先ず、前記光源13は点状または線状であり、一方それと対向する前記光触媒層12は風穴を開けたハニカム状またはそれと同機能の面構造であるため、必ず光の影が発生する。
前記影の部分には紫外線が当たらないため、触媒が励起されず脱臭は行われない。
このため、面構造の前記光触媒層12と点状または線状の光源である前記光源13とが対向している構造では前記光触媒層12に紫外線が十分に照射されず、脱臭効率が低い。
【0004】
一方、前記光触媒層12は、粉塵や煙、極性の小さい物質や高沸点の物質の付着により、性能の劣化が起こる。
前記集塵フィルタ10と前記活性炭フィルタ11により上記の物質の除去が可能である。
しかしながら、家庭用空気清浄機に用いられているフィルタは、集塵用のものが99%以上の集塵効率を有するのに対し、前記活性炭フイルタ11のワンパスでの除去率は10%から20%にしかならない。
これは機械の大きさやコストの点、あるいは前記送風機の能力による。
【0005】
そのため、粉塵、煙は前記光触媒層12に到達しないが、本来、前記活性炭フイルタ11での除去が期待されている極性の小さい物質や高沸点の物質は、その濃度を少し下げるだけのため、前記光触媒層12に到達する。
このように、従来の前記光触媒層12は、脱臭効率が低いとともに光触媒作用が劣化し易く、十分な能力を発揮できないでいる問題があった。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、上記従来の問題点に鑑みなされたもので、活性炭と併用したときに光触媒脱臭の効力を向上させ、性能の劣化を防ぎ、吐出空気のガス濃度を下げるとともに簡便な構造で実現できる空気清浄機を提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記課題を解決するために、吸込口と吹出口を備えた筐体内を、ベルマウスを備えた仕切板により風上側のフィルタ室と風下側の送風機室に区画し、前記フィルタ室に、集塵フィルタ、活性炭フィルタ、光触媒層及び光源を配置し、前記送風機室に前記ベルマウスに対向して送風機を配置してなる空気清浄機において、前記仕切板に、前記送風機の吐出空気の一部を前記フィルタ室に戻す吐出口を形成するとともに、同吐出口に対向して円筒状に形成した前記光触媒層と、その内部に光源を配設してなるようにする。
【0008】
そして、前記光触媒層の両側に、前記仕切板から空気案内リブを突出してなるようにする。
【0009】
さらに、前記吐出口の送風機室側に、該吐出口を開閉するダンパを設けてなるようにする。
【0010】
そして、前記ダンパの下端を前記仕切板に形成した支持アームに回動自在に軸支するとともに、前記筐体または前記仕切板と前記ダンパの上端の間に、前記ダンパを開く方向に付勢するスプリングを設けてなるようにする。
【0011】
または、前記ダンパの下端を前記仕切板に形成した支持アームに回動自在に軸支するとともに、前記ダンパを、自重により開くようにしてなるようにする。
【0012】
そして、前記ダンパの開く方向側の上端の位置を制限するストッパを前記筐体の対向する内側面に設けてなるようにする。
【0013】
しかる後、前記ダンパを、前記送風機の吐出風圧によって自動的に閉、開してなるようにする。
【0014】
【発明の実施の形態】
発明の実施の形態を実施例に基づき添付図面を参照して詳細に説明する。
図1は、本発明による空気清浄機の一実施例を示す斜視図、図2は、本発明による空気清浄機の一実施例を示す断面図、図3は、本発明による空気清浄機の一実施例を示す要部斜視図である。
【0015】
ここで、1は筐体、2は前面カバー、3は吸込口、4は吸込グリル、5は吹出口、6は吹出ルーバ、7は仕切板、7aは吐出口、7bは空気案内リブ、7zはベルマウス、8はフィルタ室、9は送風機室、10は集塵フィルタ、11は活性炭フイルタ、12は光触媒層、13は光源、14は送風機、15は送風機のモータ、16はダンパ、16aは下端、16bは上端、17はヒンジ、18はスプリング、19はストッパ、20はガスセンサを示す。
なお、従来と同じ部分の符号は同一とする。
【0016】
図1に示すように、筐体1の前面カバー2には、吸込口3を備えており、同吸込口3に吸込グリル4が設けられている。
また、前記筐体1の前面右上部には、ガスセンサ20が配設されている。
そして、前記筐体1の上面には、吹出口5を備えており、同吹出口5に複数の吹出ルーバ6が設けられており、吹き出される風の方向を変えることができる。
【0017】
一方、図2、図3に示すように、筐体1内には、環状に形成されたベルマウス7zを一体化した仕切板7が設けられており、同仕切板7により前記筐体1内を、フィルタ室8と送風機室9に区画している。
ここで前記仕切板7に、矩形状の吐出口7aを形成する。
これは、送風機14の吐出空気の一部を、前記吐出口7aを通し前記フィルタ室8に戻すためである。
【0018】
また、前記フィルタ室8に、風上側から前記吸込グリル4に装着された板状の集塵フィルタ10、板状の活性炭フィルタ11とともに、前記吐出口7aに対向して円筒状に形成した前記光触媒層12と、その内部に線状の光源13として紫外線灯を配設している。
さらに、前記光触媒層12の両側に、前記仕切板7から空気案内リブ7bを一体成型して突出している。
【0019】
他方、前記送風機14のモータ15を前記仕切板7のベルマウス7zの中央に取付部材により取付けることにより、前記送風機室9に前記仕切板7のベルマウス7zに対向して送風機14を配置している。
【0020】
次いで、この実施例による本発明の作用、効果について説明する。
前記送風機14が運転を開始すると、その吸引力により、前記吸込口3の吸込グリル4から室内の空気が筐体1内に取り込まれ、前記集塵フィルタ10と活性炭フィルタ11を通過し、前記送風機14に吸込まれる。
【0021】
その際、煙や粉塵は、前記集塵フィルタ10で捕集され、ガス成分の一部は前記活性炭フィルタ11で除去される。
【0022】
次いで、前記送風機14を通った空気の一部(矢印A)は、吹出ルーバ6を通り前記吹出口5から室内へ吹出される。
【0023】
一方、前記送風機14から出た空気の一部(矢印B)は、前記仕切板7の前記吐出口7aを通って、再び、前記フィルタ室8に戻される。
また、前記光触媒層12の両側に、空気案内リブ7bを前記仕切板7から立設しているので、前記吸込グリル4から室内の空気が直接前記吹出ルーバ6を通り室内へ戻されることはない。
【0024】
前記吐出口7aから前記送風機14に戻る空気(矢印B)の流路には、前記光触媒層12があり、そこに保持されている酸化チタンが光源13の紫外線によって励起され、悪臭、有毒ガス成分を分解除去する。
前記吸込グリル4から流入した空気のうち、前記活性炭フィルタ11とは一度しか接触しないが、前記吐出口7aの大きさにより、前記光触媒層12に接触する回数を増やすことができる。
【0025】
そのため、光触媒のガス分解速度が活性炭による吸着速度より遅いことを補って、光触媒が実際に脱臭に効力を持つ。
【0026】
図4(a)、(b)は、各々本発明による空気清浄機の他の実施例を示す側断面図である。
図4(a)の実施例の場合、主な構成は上述の実施例と同様であるので説明を省くが、前記吐出口7a近傍に、同吐出口7aを開閉するダンパ16を前記吐出口7aの送風機室9側に設けている。
【0027】
このダンパ16は、その下端16aを前記仕切板7に形成した支持アーム7cに回動自在に軸支され、前記吐出口7を覆う長さの板状であり、その上端16bは、逆L字状に突出している。
それとともに、前記送風機14の吐出風圧によって自動的に閉、開されるもので、予め前記ダンパ16を開く方向に付勢するスプリング18を、前記筐体1と前記ダンパ16の上端16bとの間に設けている。
前記スプリング18の強さは、前記送風機14の吐出風圧に対応して決定される。
【0028】
次いで、この実施例による本発明の作用、効果について説明する。
前記スプリング18は、予め前記ダンパ16を開く方向に付勢するようにしているので、前記送風機14の吐出風圧が低いときは、前記ダンパ16が自動的に開にされる。
一方、前記送風機14の吐出風圧が高いときは、前記スプリング18の付勢力よりも風圧による力が強くなるため、前記ダンパ16が自動的に閉にされる。
なお、前記仕切板7と前記ダンパ16の上端16bとの間に前記ダンパ16を開く方向に付勢する前記スプリング18を設けてもよい(図示せず)。
【0029】
図4(b)の実施例の場合、主な構成は上述の実施例と同様であるので説明を省くが、前記ダンパ16を、自重により開くようにしている。
このダンパ16は、その下端16aを前記仕切板7に形成した支持アーム7cに回動自在に軸支されており、前記ダンパ16の重心が、前記支持アーム7cの位置よりも前記筐体1側にあるようになっている。
一方、前記送風機14の吐出風圧が高いときは、自重よりも風圧による力が強くなるため、前記ダンパ16は自動的に閉にされる。
そして、前記ダンパ16の開く方向側の上端16bの位置を制限するストッパ19を前記筐体1の対向する内側面に設けている。
該ストッパ19は、衝撃を和らげるためにゴムなどの弾性部材を用いる。
【0030】
次いで、この実施例による本発明の作用、効果について説明する。
前記ダンパ16の自重により、予め同ダンパ16を開く方向にしているので、前記送風機14の吐出風圧が低いときは、前記ダンパ16の自重により、自動的に開になる。
一方、前記送風機14の吐出風圧が高いときは、前記ダンパ16の自重よりも風圧による力が強くなるため、前記ダンパ16は自動的に閉にされる。
【0031】
このようにして、活性炭での処理がある程度進むまで、光触媒に空気を触れさせないために、前記ダンパ16を前記吐出口7aの送風機室9側に設けているので、光触媒は、低極性分子や、高沸点分子の吸着によって、飽和、劣化することが知られているが、これらは、活性炭により除去が可能であり、活性炭による除去の困難な物質の分解に光触媒を有効に使うようにできる。
また、一般に、自動運転時には、ガス濃度が下がると前記送風機14の入力を下げて、風量を落とすことが行われているので、その時に風圧も減少することを利用して、風圧の高いときに閉まる前記ダンパ16を設けることで、高濃度ガスの光触媒との接触が避けられる。
【0032】
高濃度にも関わらず、手動で弱風量に設定されたときには、光触媒との接触は避けられないが、通常自動運転で使われることか多いことと、電気的な駆動装置が不要なことで、前記吐出口7a近傍に前記ダンパ16を設ける機構が簡便であり、安価に構成されるという点で利点がある。
このため、この実施例による前記ダンパ16による空気清浄効果をさらに向上させることができる。
なお、前記ダンパ16は、必ずしも風圧で動く必要はなく、モータやソレノイドを利用して、電気的に駆動してもよい(図示せず)。
【0033】
【発明の効果】
以上のように本発明においては、吸込口と吹出口を備えた筐体内を、ベルマウスを備えた仕切板によりフィルタ室と送風機室に区画し、前記フィルタ室に、集塵フィルタ、活性炭フィルタ、光触媒層及び光源を配置し、前記送風機室に前記ベルマウスに対向して送風機を配置してなる空気清浄機において、前記仕切板に、前記送風機の吐出空気の一部を前記フィルタ室に戻す吐出口を形成するとともに、同吐出口に対向して円筒状に形成した前記光触媒層と、その内部に光源を配設してなるようにした。
この結果、活性炭と併用したときに光触媒脱臭の効力を向上させ、性能の劣化を防ぎ、吐出空気のガス濃度を下げるとともに簡便な構造で実現できる空気清浄機を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による空気清浄機の一実施例を示す斜視図である。
【図2】本発明による空気清浄機の一実施例を示す断面図である。
【図3】本発明による空気清浄機の一実施例を示す要部斜視図である。
【図4】(a)、(b)は、各々本発明による空気清浄機の他の実施例を示す側断面図である。
【図5】従来の空気清浄機の一例を示す断面図である。
【符号の説明】
1 筐体
2 前面カバー
3 吸込口
4 吸込グリル
5 吹出口
6 吹出ルーバ
7 仕切板
7a 吐出口
7b 空気案内リブ
7c 支持アーム
7z ベルマウス
8 フィルタ室
9 送風機室
10 集塵フィルタ
11 活性炭フイルタ
12 光触媒層
13 光源
14 送風機
15 送風機のモータ
16 ダンパ
16a 下端
16b 上端
18 スプリング
19 ストッパ
20 ガスセンサ
Claims (7)
- 吸込口と吹出口を備えた筐体内を、ベルマウスを備えた仕切板により風上側のフィルタ室と風下側の送風機室に区画し、前記フィルタ室に、集塵フィルタ、活性炭フィルタ、光触媒層及び光源を配置し、前記送風機室に前記ベルマウスに対向して送風機を配置してなる空気清浄機において、
前記仕切板に、前記送風機の吐出空気の一部を前記フィルタ室に戻す吐出口を形成するとともに、同吐出口に対向して円筒状に形成した前記光触媒層と、その内部に光源を配設してなることを特徴とする空気清浄機。 - 前記光触媒層の両側に、前記仕切板から空気案内リブを突出してなることを特徴とする請求項1記載の空気清浄機。
- 前記吐出口の送風機室側に、該吐出口を開閉するダンパを設けてなることを特徴とする請求項1または請求項2記載の空気清浄機。
- 前記ダンパの下端を前記仕切板に形成した支持アームに回動自在に軸支するとともに、前記筐体または前記仕切板と前記ダンパの上端の間に、前記ダンパを開く方向に付勢するスプリングを設けてなることを特徴とする請求項3記載の空気清浄機。
- 前記ダンパの下端を前記仕切板に形成した支持アームに回動自在に軸支するとともに、前記ダンパを、自重により開くようにしてなることを特徴とする請求項3記載の空気清浄機。
- 前記ダンパの開く方向側の上端の位置を制限するストッパを前記筐体の対向する内側面に設けてなることを特徴とする請求項5記載の空気清浄機。
- 前記ダンパを、前記送風機の吐出風圧によって自動的に閉、開してなることを特徴とする請求項3乃至請求項6記載の空気清浄機。
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