JP5054459B2

JP5054459B2 - 空気清浄装置

Info

Publication number: JP5054459B2
Application number: JP2007200931A
Authority: JP
Inventors: 孝広花井
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 2007-08-01
Filing date: 2007-08-01
Publication date: 2012-10-24
Anticipated expiration: 2027-08-01
Also published as: JP2009034604A

Description

本発明は室内の空気を清浄にするための空気清浄装置に関する。

居住室内の空気は、塵埃、タバコの煙、居住者の呼吸とともに排出される二酸化炭素等の様々の物質で汚染されており、また、近年では住宅の高密度化が進んだこともあり、汚染物質が室内に留まりやすいので、積極的に換気を行う必要がある。しかし、大気汚染のひどい地域の室内、花粉症の居住者が入居、労働する室内では、窓を開放して換気することが思うに任せないことが多く、空気清浄装置が使用される。

空気清浄装置は、後面に吸込口を有し、上部に吹出口を有するハウジング内に収容されている送風機と、該送風機が前記吸込口から吸込む空気を通過させるフィルタとを備え、前記送風機が送風する清浄空気を前記吹出口から上方、後方又は鉛直方向に対して約５０°傾斜した斜め方向へ吹出すように構成されている（例えば、特許文献１参照）。
特開２００２−２５７４０８号公報

図８は室内の床に据えられた空気清浄装置の吹出口から吹出された清浄空気の流れ方向を示す説明図である。ところで、特許文献１のように清浄空気を上部の吹出口から上方、後方又は鉛直方向に対して約５０°傾斜した斜め方向へ吹出すように構成されている空気清浄装置は図８に示すように室内の壁近くに据えて使用される。ところが、この空気清浄装置において、清浄空気が吹出口から上方へ吹出されるとき、図８に示すように吹出清浄空気は室内の天井に当たって空気清浄装置に対し前方及び後方へ流れ、清浄空気の流れ方向が二分されるため、清浄空気を室内の全体に循環させることができないし、また、清浄空気が吹出口から後方へ吹出されるとき、清浄空気は室内の前方へ流れ難く、清浄空気を室内の全体に循環させることができないし、また、清浄空気が吹出口から鉛直方向に対して約５０°傾斜した斜め方向へ吹出されるとき、壁に当たった後の上昇速度が比較的遅くなるため、天井に沿って空気清浄装置に対し前方へ流れる清浄空気量が少なく、改善策が要望されていた。

また、空気清浄装置は、シロッコファン及び該シロッコファンの遠心方向へ開放された送風口を有するケーシングを備える遠心送風機が使用されているため、遠心送風機が清浄空気をハウジングの吹出口から室内へ吹出す際、吹出口一側での風速が他側での風速よりも速くなり、吹出された清浄空気量が偏ることになり、また、吹出口での吹出方向が偏向することになり、この点でも改善策が要望されていた。

本発明は斯かる事情に鑑みてなされたものであり、主たる目的はハウジングの吹出口から室内へ吹出す清浄空気の吹出方向を、鉛直方向に対して１５乃至２０°傾斜させることにより、室内の壁近くに据えて使用される際、ハウジングの吹出口から室内へ吹出す清浄空気を室内の壁に対し１５乃至２０°の傾斜角で該壁に当てることができる空気清浄装置を提供することにある。

本発明に係る空気清浄装置は、室内の壁近くに据えて使用され、下部に吸込口及び上部に吹出口を有するハウジングと、該ハウジング内で前記吹出口よりも下側に収容されている送風機と、該送風機が前記吸込口から吸込む空気を通過させるフィルタとを備え、前記送風機が上方へ送風する清浄空気を前記吹出口から上方へ吹出す空気清浄装置において、前記ハウジングは、前記送風機を収容してあるハウジング本体と、前記吹出口を有し、該吹出口から吹出す清浄空気の吹出方向を鉛直上方向に対して後方へ１５乃至２０°傾斜した方向に向けた状態で該傾斜した方向を非可変とし、且つ鉛直上方向に対して後方へ１５乃至２０°傾斜した内面を有する吹出筒と、前記送風機が送風する清浄空気を前記吹出方向に沿って前記吹出口へ導風する導風路とを備え、前記導風路は、鉛直上方向に対して後方へ傾斜し、互いに離隔して対向する２つの対向壁を有し、該対向壁によって清浄空気が前記吹出方向に沿って導風され、前記各対向壁の間の前記吹出口側寸法が前記送風機側寸法よりも短いことを特徴とする。

この発明にあっては、吹出口の傾斜側が室内の壁側となるように該壁の近くに据えて使用される際、吹出口から吹出す清浄空気を壁に対し１５乃至２０°の傾斜角で該壁に当て、該壁に沿って上昇させることができ、清浄空気の流れ方向を集約することができ、さらに、清浄空気を吹出筒の内面に沿って吹出すことができるため、吹出方向を安定させることができ、吹出された清浄空気を集約させ易いため、吹出口から吹出された清浄空気を室内の天井に沿って空気清浄装置に対し前方へ流すことができ、清浄空気を室内の全体に循環させることができる。しかも、清浄空気が吹出口へ至るまでに該清浄空気を吹出方向へ導風することができ、吹出口から吹出された清浄空気の風速を増すことができるため、比較的床面積が広い室内であっても吹出口から吹出された清浄空気を室内の天井に沿って空気清浄装置に対し前方へ流すことができ、清浄空気を比較的床面積が広い室内の全体に循環させ易い。
尚、吹出方向の傾斜角が１５°未満の場合、吹出口から吹出された清浄空気が天井近くの壁に当たり、天井に沿って空気清浄装置に対し前方へ流れる清浄空気量が少なくなり、清浄空気が室内の全体に循環し難い。また、吹出方向の傾斜角が２０°を超える場合、壁に当たった後の上昇速度が比較的遅くなり、天井に沿って空気清浄装置に対し前方へ流れる清浄空気量が少なくなり、清浄空気が室内の全体に循環し難い。

また、本発明に係る空気清浄装置は、前記送風機が送風する清浄空気の吹出口内全域での速度分布を均す速度分布均し体を前記吹出口に設けてある構成とするのが好ましい。
この発明にあっては、清浄空気の吹出口内全域での速度分布を均すことができるため、清浄空気が吹出口の一側へ偏って吹出されるのを抑制でき、吹出された清浄空気量のバラツキを少なくすることができる。

本発明によれば、吹出口から吹出す清浄空気を壁に対し１５乃至２０°の傾斜角で該壁に当て、該壁に沿って上昇させることができるため、吹出された清浄空気の流れ方向を集約することができ、吹出された清浄空気を室内の天井に沿って空気清浄装置に対し前方へ流すことができ、清浄空気を室内の全体に循環させることができる。

以下本発明をその実施の形態を示す図面に基づいて詳述する。図１は本発明に係る空気清浄装置の構成を示す縦断面図、図２は吹出筒１４の構成を示す斜視図、図３は速度分布均し体７の構成を示す斜視図である。
図１に示した空気清浄装置は、後壁１ａに吸込口１１を有し、天壁１ｂに吹出口１２を有するハウジング１と、該ハウジング１内の底部１ｃに配されている水槽２と、ハウジング１内の前側に配されている送風機３と、吸込口１１の内側に配され、送風機３が吸込口１１から吸込む空気を通過させ、該空気中の異物を除去して清浄空気にするフィルタ４と、該フィルタ４及び送風機３の間で、水槽２の上側に配されている加湿用のフィルタ５と、送風機３が送風する清浄空気の通風路に配してあるイオン発生器６とを備え、該イオン発生器６が発生する正イオン及び負イオンを、送風機３が送風する清浄空気とともに吹出口１２から外部へ吹出すように構成されている。

ハウジング１は平面視矩形をなす底壁１ｃと、該底壁１ｃの二辺に連なる前壁１ｄ、後壁１ａ及び底壁１ｃの他の二辺に連なる側壁と、天壁１ｂとを有し、略直方体をなすハウジング本体１３と、吹出口１２を有し、天壁１ｂに取付けられている吹出筒１４とを備える。後壁１ａには長方形をなす吸込口１１が設けられ、天壁１ｂにはその長手方向が両側壁側となる長円形をなす嵌合孔１５が設けられ、該嵌合孔１５に吹出筒１４が嵌込みにより取付けられている。

吹出筒１４は図２に示すように嵌合孔１５に対応する長円形をなし、吹出口１２から外部へ吹出す清浄空気の吹出方向を、鉛直方向Ｏに対して１５乃至２０°傾斜させる内面を設けてある。吹出筒１４には清浄空気の吹出口１２内全域での速度分布を均すための速度分布均し体７を嵌込みにより取付けてある。

速度分布均し体７は図３に示すように吹出筒１４に対応する長円形をなし、吹出筒１４内に嵌入される嵌入部７１ａを有する環部７１と、該環部７１内を格子状に仕切り、清浄空気の吹出量を規制して吹出口１２内全域での速度分布を均す仕切部材７２とを有する。

また、ハウジング１内の送風機３と吹出筒１４との間には、図１に示すように送風機３が送風する清浄空気を、吹出口１２から吹出す吹出方向に沿って吹出口１２へ導風する導風路としてのダクト８が設けられている。ダクト８は吹出口１２側が吹出筒１４の内面に対応して長円形に形成され、送風機３が送風する清浄空気を前記吹出方向に沿って吹出口１２へ導風するように構成されている。

送風機３は、回転軸が前後となるように配されるシロッコファン３１と、該シロッコファン３１を収容支持し、シロッコファン３１の遠心方向へ開放された送風口３２ａ及びシロッコファン３１の回転軸線方向へ開放された吸気口３２ｂを有するケーシング３２と、該ケーシング３２に支持され、シロッコファン３１を駆動する電動モータ３３とを備える遠心形である。シロッコファン３１は回転軸が前後となるように配され、送風口３２ａは上向きに開放され、該送風口３２ａにダクト８が連なっている。

フィルタ４は吸込口１１に対応して直方体に形成されている。

加湿用のフィルタ５は不織布等の吸湿材により円筒形に形成され、水槽２の上側に二つの脚体９により回転を可能に支持されている。脚体９はフィルタ５の中心側に設けられている嵌合孔に嵌合される枢軸を有し、水槽２の両側壁に設けられている保持凹部に嵌合保持されている。また、フィルタ５の上側には該フィルタ５の外周面に接触してフィルタ５を駆動する駆動輪１０及び該駆動輪１０に繋がる電動モータ２０が配され、該電動モータ２０がダクト８に取付けられている。

イオン発生器６は正イオン及び負イオンを発生するイオン発生素子を有し、ダクト８内の途中に取付けられ、イオン発生器６が発生した正イオン及び負イオンが、送風機３が送風する清浄空気に付加されるように構成されている。

以上のように構成された空気清浄装置は吸込口１１が壁側となるように居住室内の壁の近くに据えられる。加湿用のフィルタ５は外周部の一部が水槽２内の水中に浸漬され、送風機３及びフィルタ５用の電動モータ２０が駆動される。電動モータ２０の駆動によりフィルタ５が回転し、該フィルタ５の全体に水が浸透する。

また、送風機３の駆動により、室内の空気が吸込口１１からハウジング１内へ吸込まれ、吸込口１１及び吹出口１２間に風の通風路が発生し、吸込まれた空気中の塵埃等の異物はフィルタ４により除去されて清浄空気となる。また、フィルタ４を通過した清浄空気は、加湿用のフィルタ５を通過する。この際、フィルタ５に浸透している水が気化し、フィルタ５を通過する清浄空気が加湿され、加湿された清浄空気が送風機３の送風口３２ａからダクト８内へ送風され、該ダクト８内の清浄空気に、イオン発生機６が発生した正イオン及び負イオンが付加され、該正イオン及び負イオンとともに清浄空気が吹出筒１４の吹出口１２から室内へ吹出される。

清浄空気の吹出方向は、鉛直方向Ｏに対して１５乃至２０°傾斜しているため、吹出口１２から吹出された清浄空気を壁に対し１５乃至２０°の傾斜角で該壁に当てることができ、この傾斜角で壁に当たった清浄空気を該壁に沿って上昇させることができ、清浄空気の流れ方向を集約することができる。因って、吹出口１２から吹出された清浄空気を室内の天井に沿って空気清浄装置に対し前方へ流すことができ、清浄空気を室内の全体に循環させることができる。

また、吹出筒１４と送風機３との間には清浄空気を前記吹出方向に沿って吹出口１２へ導風する導風路を有するダクト８を設けて、清浄空気が吹出口１２へ至るまでに該清浄空気を吹出方向へ導風するように構成されているため、吹出口１２から吹出された清浄空気の風速を増すことができ、比較的床面積が広い室内であっても清浄空気を室内の全体に循環させ易い。

また、吹出筒１４には清浄空気の吹出口１２内全域での速度分布を均すための速度分布均し体７が設けられているため、遠心形送風機３の送風口３２ａからダクト８内へ送風される清浄空気のダクト８内一側での速度が他側での速度よりも速くなり、吹出空気がダクト８内で偏ったとしても、この清浄空気が速度分布均し体７を通過する際、清浄空気の吹出量を規制して吹出口１２内全域での速度分布を均すことができ、清浄空気が吹出口１２の一側へ偏って吹出されるのを抑制でき、吹出された清浄空気量のバラツキを少なくすることができる。

図４は室内の床に据えられた本発明に係る空気清浄装置の吹出口から吹出された清浄空気の流れ方向を示す説明図、図５は室内での清浄空気量を測定する見取図である。表１は室内での清浄空気量を測定した結果を示すデータである。吹出方向が鉛直方向である場合（Ｘ）と、吹出方向が鉛直方向に対して約５０°傾斜している場合（Ｙ）と、吹出方向が鉛直方向に対して１５乃至２０°傾斜している場合（Ｚ）との室内Ａ〜Ｄ点での清浄空気量を測定したところ、表１に示す結果が得られた。図５において、室内は、５．７ｍ×７．４ｍの床面積であり、空気清浄装置は５．７ｍ側の一の壁に対し０．３ｍ離隔した床に据えてある。また、測定点Ａは室内の中央箇所、測定点Ｂは５．７ｍ側の他の壁に対し０．７ｍ離隔し、且つ７．４ｍ側の一の壁に対し０．５ｍ離隔した箇所、測定点Ｃは５．７ｍ側の他の壁に対し０．７ｍ離隔し、且つ７．４ｍ側の二つの壁間中央箇所、測定点Ｄは５．７ｍ側の他の壁に対し０．７ｍ離隔し、且つ７．４ｍ側の他の壁に対し０．５ｍ離隔した箇所である。また、測定時間は吹出開始から２０分間、清浄空気量は清浄空気に付加されている正イオン数（個／cc）、負イオン数（個／cc）に代替してある。

表１の測定結果により、（Ｚ）では測定点Ａ〜Ｄの全てで（Ｘ）よりも１．６〜２．８倍の負イオン数、１．５〜２．０倍の正イオン数があり、吹出方向が鉛直方向の（Ｘ）よりも鉛直方向に対して１５乃至２０°傾斜している（Ｚ）の方が室内の全体で清浄空気量を多くすることができる。また、（Ｚ）では（Ｙ）に対して測定点Ａ、Ｄで１．２倍の負イオン数、１．０倍の正イオン数があり、測定点Ｂで１．１７倍の負イオン数、１．２倍の正イオン数があり、測定点Ｃで１．３倍の負イオン数、１．２７倍の正イオン数があり、吹出方向が鉛直方向に対して約５０°傾斜している（Ｙ）よりも鉛直方向に対して１５乃至２０°傾斜している（Ｚ）の方が室内の全体で清浄空気量を多くすることができる。従って、清浄空気を室内の全体に良好に循環させることができる。

図６、図７は本発明に係る空気清浄装置の他の構成を示す模式図である。図６の空気清浄装置は吹出口１２をハウジング１の後壁１ａに設けたものであり、吹出方向は、鉛直方向に対して１５乃至２０°傾斜している。また、図７の空気清浄装置は吹出口１２をハウジング１の後壁１ａに設け、吹出方向が、鉛直方向に対して１５乃至２０°傾斜している図６の構成において、吹出口１２に図２の吹出筒１４を嵌め込みにより取外しを可能に取付け、ハウジング１の後方へ吹出すように構成したものである。

尚、以上説明した実施例の形態では、加湿用のフィルタ５を有し、加湿機能を備える構成としたが、その他、本発明に係る空気清浄装置は加湿用のフィルタ５をなくした構成であってもよい。

また、以上説明した実施の形態では、ハウジング１の後壁１ａに吸込口１１を設けたが、その他吸込口１１はハウジング１の前壁１ｄ又は側壁に設ける構成としてもよい。

本発明に係る空気清浄装置の構成を示す縦断面図である。本発明に係る空気清浄装置の吹出筒の構成を示す斜視図である。本発明に係る空気清浄装置の速度分布均し体の構成を示す斜視図である。室内の床に据えられた本発明に係る空気清浄装置の吹出口から吹出された清浄空気の流れ方向を示す説明図である。室内での清浄空気量を測定する見取図である。本発明に係る空気清浄装置の他の構成を示す模式図である。本発明に係る空気清浄装置の他の構成を示す模式図である。室内の床に据えられた従来の空気清浄装置の吹出口から吹出された清浄空気の流れ方向を示す説明図である。

符号の説明

１ハウジング
１１吸込口
１２吹出口
１３ハウジング本体
１４吹出筒
３送風機
４フィルタ
５フィルタ（加湿用）
７速度分布均し体
８ダクト（導風路）

Claims

室内の壁近くに据えて使用され、下部に吸込口及び上部に吹出口を有するハウジングと、該ハウジング内で前記吹出口よりも下側に収容されている送風機と、該送風機が前記吸込口から吸込む空気を通過させるフィルタとを備え、前記送風機が上方へ送風する清浄空気を前記吹出口から上方へ吹出す空気清浄装置において、
前記ハウジングは、前記送風機を収容してあるハウジング本体と、前記吹出口を有し、該吹出口から吹出す清浄空気の吹出方向を鉛直上方向に対して後方へ１５乃至２０°傾斜した方向に向けた状態で該傾斜した方向を非可変とし、且つ鉛直上方向に対して後方へ１５乃至２０°傾斜した内面を有する吹出筒と、前記送風機が送風する清浄空気を前記吹出方向に沿って前記吹出口へ導風する導風路とを備え、
前記導風路は、鉛直上方向に対して後方へ傾斜し、互いに離隔して対向する２つの対向壁を有し、該対向壁によって清浄空気が前記吹出方向に沿って導風され、前記各対向壁の間の前記吹出口側寸法が前記送風機側寸法よりも短いことを特徴とする空気清浄装置。
前記送風機が送風する清浄空気の吹出口内全域での速度分布を均す速度分布均し体を前記吹出口に設けてある請求項１に記載の空気清浄装置。