JP5625400B2 - 空気浄化装置 - Google Patents
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Description
本発明は、装置内に空気を取り込んで排気することにより空気を浄化する空気浄化装置に関するものである。
従来、この種の空気浄化装置には、装置のメンテナンスを簡素化する機構を備えたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
以下、その空気浄化装置について図３を参照しながら説明する。
従来の空気浄化装置１０１は、通気経路１０２と、フィルタ１０３と、フィルタ１０３の下流側に位置するファン１０４とを備えている。そしてフィルタ１０３の上方に給水部１０５を、フィルタ１０３の下部に水を受けるための排水口１０６を有する防水パン１０７を備えている。空気浄化装置１０１を使用時または使用後に、給水部１０５から水を供給することでフィルタ１０３を洗浄し、洗浄した水を防水パン１０７で受けて排水口１０６から排水する。
このような従来の空気浄化装置においては、装置の使用時または使用後にフィルタを水で洗い流すことにより、フィルタを洗浄するという構成となっているが、フィルタ上に流水を流すだけでは、フィルタに付着した油汚れ等の頑固な汚れは落ちにくく、汚れの蓄積を防ぐことは困難であるという課題を有していた。
そこで本発明は、上記従来の課題を解決するものであり、フィルタ等に付着した汚れを容易に除去することができ、メンテナンス性を向上させた空気浄化装置を提供することを目的とする。
そして、この目的を達成するために、本発明は、空気を吸い込む吸込口と、前記吸込口と連通する風路と、前記風路に空気を流通させる送風手段と、前記風路と連通する排気口と、空気の汚れを捕集するフィルタを備え、装置内に空気を取り込んで排気することにより空気を浄化する空気浄化装置において、前記フィルタの表面に温度変化に応答して親水性および疎水性が可逆的に変化する温度応答性ポリマーを添着し、前記フィルタを、前記温度応答性ポリマーの上限または下限臨界溶液温度よりも高温とした温水を噴射して洗浄する際と、水を噴射して洗浄する際を切り替えるもので、洗浄水の温度によってフィルタの親水性と疎水性を切り替えて汚れを選択的に落とすことを特徴とする空気浄化装置であり、これにより所期の目的を達成するものである。
本発明は、空気を吸い込む吸込口と、前記吸込口と連通する風路と、前記風路に空気を流通させる送風手段と、前記風路と連通する排気口と、空気の汚れを捕集するフィルタを備え、装置内に空気を取り込んで排気することにより空気を浄化する空気浄化装置において、前記フィルタの表面に温度変化に応答して親水性および疎水性が可逆的に変化する温度応答性ポリマーを添着し、前記フィルタを、前記温度応答性ポリマーの上限または下限臨界溶液温度よりも高温とした温水を噴射して洗浄する際と、水を噴射して洗浄する際を切り替えるもので、洗浄水の温度によってフィルタの親水性と疎水性を切り替えて汚れを選択的に落とすという構成としたので、フィルタ表面の親水性および疎水性を洗浄水の温度で切り替えて、フィルタ表面に付着した親水性または疎水性の汚れのどちらも容易に落とすことができるフィルタを提供することができる。
本発明の請求項１記載の空気浄化装置は、空気を吸い込む吸込口と、前記吸込口と連通する風路と、前記風路に空気を流通させる送風手段と、前記風路と連通する排気口と、空気の汚れを捕集するフィルタを備え、装置内に空気を取り込んで排気することにより空気を浄化する空気浄化装置において、前記フィルタの表面に温度変化に応答して親水性および疎水性が可逆的に変化する温度応答性ポリマーを添着し、前記フィルタを、前記温度応答性ポリマーの上限または下限臨界溶液温度よりも高温とした温水を噴射して洗浄する際と、水を噴射して洗浄する際を切り替えるもので、洗浄水の温度によってフィルタの親水性と疎水性を切り替えて汚れを選択的に落とすことを特徴とするものである。
温度応答性ポリマーは、ある温度を境目にして水への溶解性、すなわち親水性および疎水性が可逆的に変化するという特徴を有する。この温度応答性ポリマーを、空気浄化装置を構成する部材に使用することによって、温度によって部材の親水性および疎水性を切り替えることが可能となる。
これにより、フィルタ表面の親水性および疎水性を洗浄水の温度で切り替えることが可能となり、フィルタ表面に付着した親水性または疎水性の汚れのどちらも容易に落とすことができるフィルタを提供することができる。
このように、温度応答性ポリマーを使用してフィルタの性質を洗浄水の温度で制御することにより、メンテナンスの際には部材から親水性汚れ・疎水性汚れのどちらも容易に落とすことが可能となり、フィルタのメンテナンスを簡単にすることができる。
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。
（参考例１）
図１は本発明の参考例１の空気浄化装置の断面を示す構成図である。
図１は本発明の参考例１の空気浄化装置の断面を示す構成図である。
参考例１の空気浄化装置の構成を説明する。
空気浄化装置１は、空気を吸い込む吸込口２と、吸込口２と連通する風路３と、風路３に空気を流通させる送風手段４と、風路３と連通する排気口５とを備えている。さらに風路３には空気中の汚れを捕集するフィルタ６と、フィルタ６を加熱する加熱手段７とを設けた。
フィルタ６の表面には、温度応答性ポリマーの一種であり、下限臨界溶液温度が３２度であるポリ（Ｎ−イソプロピルアクリルアミド）を添着した。
参考例１の空気浄化装置の作用を説明する。
吸込口２から流入した空気は、風路３を経由して排気口５から排出される。その際に、フィルタ６によって空気中の汚れ（例えば油煙や粉塵等）が除去され、空気が浄化される。運転中は加熱手段７が作動し、フィルタ６を３２度以上に保持することにより、フィルタ６の表面は疎水性に保たれる。
参考例１の空気浄化装置の効果を説明する。
温度応答性ポリマーは、ある温度を境目にして水への溶解性、すなわち親水性および疎水性が可逆的に変化するという特徴を有する。本発明の空気浄化装置１の構成とすることで、温度によってフィルタ６の親水性および疎水性を切り替えることが可能となる。
汚れには埃などの親水性汚れと、カーボンや油などの疎水性汚れとに分類でき、空気浄化装置の使用環境によってどちらの汚れが多いかは異なるが、一般的にはどちらの汚れも存在する。親水性汚れは親水性の表面に付着しやすく、疎水性の表面には付着しにくい。逆に疎水性汚れは疎水性の表面に付着しやすく、親水性の表面には付着しにくい。そのため、空気浄化装置を構成する部材の表面の性質を制御することによって、親水性汚れまたは疎水性汚れのどちらか一方を付着しやすくしたり、付着しにくくしたりすることが可能となる。
例えば親水性汚れの多い環境では、使用温度においてフィルタ６が疎水性となるようにして親水性汚れの付着を防止し、メンテナンスの際には付着した疎水性汚れを落としやすくするために、フィルタ６の温度を変化させて親水性とすることによって、疎水性汚れを容易に落とすことが可能となる。フィルタ６の温度を変化させる方法としては、温水または冷水や、温風または冷風や、ヒータまたは冷却器などを用いることができる。
このように、温度応答性ポリマーを使用してフィルタ６の性質を制御することにより、親水性汚れまたは疎水性汚れのどちらか一方を付着しやすくしたり、付着しにくくしたりすることができると同時に、メンテナンスの際には部材から親水性汚れ・疎水性汚れのどちらも容易に落とすことが可能となり、フィルタ６の、すなわち空気浄化装置１のメンテナンスを簡単にすることができる。
また、フィルタ６を設置することにより、フィルタ６で空気中の汚れを捕集して空気を浄化するとともに、フィルタ６よりも下流の部材（例えば送風手段４等）に汚れが付着することを防止することができる。
また、参考例１では温度応答性ポリマーであるポリ（Ｎ−イソプロピルアクリルアミド）をフィルタ６の表面のみに添着したことにより、温度応答性ポリマーの使用量を小さくしており、コストを低下させることができる。
また、参考例１では温度応答性ポリマーとして下限臨界溶液温度が３２度であるポリ（Ｎ−イソプロピルアクリルアミド）を使用したことにより、フィルタ６の親水性および疎水性の特性を切り替えるために、フィルタ６を極端に高温にしたり低温にしたりする必要がない。したがって、適切な温度でフィルタ６の特性を切り替えることが可能となり、使用者にとって扱いやすいフィルタ６を提供できる。
また、参考例１では空気浄化装置１を運転中にフィルタ６を３２度以上に温める加熱手段７を設けているので、運転中のフィルタ６の表面は疎水性に保たれ、親水性の汚れが付着しにくくなる。したがって、メンテナンスの際にフィルタ６を水に浸漬するなどして冷やすことにより表面を親水性とし、付着した疎水性汚れを落とすだけでフィルタ６を清掃することができ、メンテナンスを簡単にすることができる。加熱手段７としては、例えばヒータなどを用いることができる。
なお、参考例１ではフィルタ６を備え、フィルタ６の表面に温度応答性ポリマーであるポリ（Ｎ−イソプロピルアクリルアミド）を添着したが、排気によって空気を浄化する空気浄化装置（例えば換気扇等）では、フィルタ６を備えていなくてもよい。この場合、例えば送風手段４の表面に温度応答性ポリマーを添着することによって、送風手段４の親水性および疎水性を温度で切り替えることが可能となる。
例えば親水性汚れの多い環境では、使用温度において送風手段４が疎水性となるようにして親水性汚れの付着を防止し、メンテナンスの際には付着した疎水性汚れを落としやすくするために、送風手段４の温度を変化させて親水性とすることによって、疎水性汚れを容易に落とすことが可能となる。
このように、温度応答性ポリマーを使用して送風手段４の性質を制御することにより、親水性汚れまたは疎水性汚れのどちらか一方を付着しやすくしたり、付着しにくくしたりすることができると同時に、メンテナンスの際には部材から親水性汚れ・疎水性汚れのどちらも容易に落とすことが可能となり、送風手段４の、すなわち空気浄化装置１のメンテナンスを簡単にすることができる。
なお、参考例１では温度応答性ポリマーとしてポリ（Ｎ−イソプロピルアクリルアミド）を使用したが、これに限るものではなく、温度によって親水性および疎水性の特性が切り替わるポリマーであればよい。使用する温度応答性ポリマーの上限または下限臨界溶液温度は、１０度以上６０度以下であることが好ましい。
なお、参考例１では空気浄化装置１を運転中にフィルタ６を温める加熱手段７を設けたが、代わりにフィルタ６を冷やす冷却手段を設けてもよい。これにより、運転中のフィルタ６の表面は親水性に保たれ、疎水性の汚れが付着しにくくなる。したがって、メンテナンスの際にフィルタ６を温水に浸漬するなどして温めることにより表面を疎水性とし、付着した親水性汚れを落とすだけでフィルタ６を清掃することができ、メンテナンスを簡単にすることができる。
（実施の形態１）
図２は本発明の実施の形態１の空気浄化装置の断面を示す構成図である。
図２は本発明の実施の形態１の空気浄化装置の断面を示す構成図である。
図２において、図１と同様の構成要素については同一の符号を付し、その詳細な説明は省略する。
実施の形態１の空気浄化装置の構成を説明する。
フィルタ６を自動洗浄するための噴射ノズル８と、噴射ノズル８に給水するための給水タンク９と、給水タンク９内の水を温めるヒータ１０と、洗浄後の水を受ける防水パン１１と、洗浄後の水を排出するための排水口１２とを備えた。
実施の形態１の空気浄化装置の作用、効果を説明する。
給水タンク９に供給された水を噴射ノズル８から噴射し、フィルタ６の表面を洗い流すことによってフィルタ６の自動洗浄を行う。洗浄後の水は防水パン１１で受け、排水口１２から排出する。これにより、フィルタ６を自動的に洗浄して清潔に保つことが可能となり、メンテナンスフリーの空気浄化装置を提供することができる。
また、上記の水洗浄に加えて、ヒータ１０により給水タンク９内の水を温めることにより温水とし、噴射ノズル８から噴射することにより、温水洗浄を行うことができる。温水の温度を、フィルタ６に添着した温度応答性ポリマーの上限または下限臨界溶液温度よりも高温とすることで、フィルタ６に水を噴射して洗浄する際と、温水を噴射して洗浄する際とでは、フィルタ６表面の親水性および疎水性の特性を切り替えることができ、フィルタ６表面の特性とは逆の性質を有する汚れを選択的に落とすことが可能となる。
したがって、水噴射による洗浄と温水噴射による洗浄とを行うことにより、フィルタ６に付着した全ての汚れを落とすことができる。
また、水および温水を１つの給水タンク９から供給するように構成したことにより、装置の小型化を図ることができる。
なお、フィルタ６の自動洗浄は任意のタイミングで行えるよう構成すればよいが、一定の期間ごとに自動洗浄する構成、またはフィルタ６の汚れ具合を検知して自動洗浄を行う構成としてもよい。これにより、ユーザーの負担を軽減することができる。
本発明にかかる空気浄化装置は、装置を構成する部材に付着した汚れのうち、部材から親水性汚れ・疎水性汚れのどちらも容易に落とすことが可能となり、メンテナンスを簡単にすることができるため、レンジフードや換気扇等として有用である。
１ 空気浄化装置
２ 吸込口
３ 風路
４ 送風手段
５ 排気口
６ フィルタ
７ 加熱手段
８ 噴射ノズル
９ 給水タンク
１０ ヒータ
１１ 防水パン
１２ 排水口
１０１ 空気浄化装置
１０２ 通気経路
１０３ フィルタ
１０４ ファン
１０５ 給水部
１０６ 排水口
１０７ 防水パン
２ 吸込口
３ 風路
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１１ 防水パン
１２ 排水口
１０１ 空気浄化装置
１０２ 通気経路
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１０４ ファン
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１０７ 防水パン
Claims (1)
- 空気を吸い込む吸込口と、前記吸込口と連通する風路と、前記風路に空気を流通させる送風手段と、前記風路と連通する排気口と、空気の汚れを捕集するフィルタを備え、装置内に空気を取り込んで排気することにより空気を浄化する空気浄化装置において、前記フィルタの表面に温度変化に応答して親水性および疎水性が可逆的に変化する温度応答性ポリマーを添着し、前記フィルタを、前記温度応答性ポリマーの上限または下限臨界溶液温度よりも高温とした温水を噴射して洗浄する際と、水を噴射して洗浄する際を切り替えるもので、洗浄水の温度によってフィルタの親水性と疎水性を切り替えて汚れを選択的に落とすことを特徴とする空気浄化装置。
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