JP6020805B2 - 空気清浄機 - Google Patents

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本発明は、オゾン発生装置および加湿装置を備えた空気清浄機に関する。
従来、空気清浄機として、本体ケース内に設けられた送風機の駆動によって本体ケース内に吸い込んだ空気を、集塵フィルタと脱臭ユニットとを順次通過させ、集塵フィルタで塵埃を除去すると共に脱臭ユニットで臭気成分を除去して浄化し、浄化した空気を本体ケース外に吹き出すものが知られている。
この種の空気清浄機において、本体ケース内に上記集塵フィルタや脱臭ユニットに加えて、本体ケース内に吸い込んだ空気を加湿する加湿ユニットと、オゾンを生成するオゾン発生装置とを備えたものが提案されている(例えば、特許文献1参照)。
特許文献1に記載の空気清浄機は、空気吸込口から導入した空気を空気吹出口へ導く送風路の上流側(空気吸込口から送風機までの間)に、上述した集塵フィルタや脱臭ユニット、加湿ユニット等が備えられ、また、送風路の下流側(送風機から空気吹出口までの間)の空気吹出口付近にオゾン発生装置が配置されている。
オゾン発生装置は、送風路を流れる空気の一部をオゾン発生装置内に取り込むための流入口と、オゾン発生装置内から空気吹出口に空気を導出するための流出口と、生成したオゾンの一部を加湿ユニットに供給するための戻しダクトとを備えている。流入口からオゾン発生装置内に取り込まれた空気は、生成されたオゾンを取り込んで流出口から空気吹出口に流出する。また、生成されたオゾンの一部が戻しダクトを流れて加湿ユニットに供給されて、加湿ユニットが除菌・脱臭される。
特開2012−37138号公報(第7〜8頁、第7図、第9図)
戻しダクトは、オゾン発生装置の筐体底面部から下方に、加湿ユニットが配置されている箇所まで延伸して設けられている。また、上述したように、加湿ユニットは送風路の上流側に配置されているとともに、オゾン発生装置は送風路の下流側に配置されている。従って、戻しダクトが下流側送風路を縦断して上流側送風路に配置されている加湿ユニットまで延伸されていることとなり、戻しダクトの一部が下流側送風路内に配置されて戻しダクトが下流側送風路を流れる空気の抵抗(送風抵抗)となるという問題があった。
本発明は以上述べた問題点を解決し、戻しダクトに起因する送風抵抗を低減した空気清浄機を提供することを目的とする。
本発明は上述の課題を解決するものであって、本発明の空気清浄機は、筐体内に空気を取り込む空気吸込口と、筐体内から室外へ空気を放出する空気吹出口と、空気吸込口と空気吹出口とを連通させる送風路と、送風路内に配置される送風機とを備え、送風路内には、取り込んだ空気を除塵・脱臭する空気清浄手段と、取り込んだ空気を加湿する加湿手段と、オゾンを生成するオゾン放出手段とを備えたものであって、送風路内には、送風路を空気吸込口から送風機までの上流側送風路と、送風機から空気吹出口までの下流側送風路とに仕切る仕切壁が設けられているものである。そして、加湿手段は上流側送風路に配置され、オゾン放出手段は、生成したオゾンの一部を加湿手段に導くための戻しダクトを備え、オゾン放出手段が仕切壁に取り付けられて、戻しダクトが上流側送風路に配置されるとともに、戻しダクトの一方の開口が上流側送風路に配置され、戻しダクトの他方の開口が下流側送風路に配置され、オゾン放出手段はオゾンを生成するオゾン生成部を備え、オゾン生成部が戻しダクトの他方の開口と隣接して配置されるものである。
本発明の空気清浄機は、加湿手段が上流側送風路に配置され、オゾン放出手段は、生成したオゾンの一部を加湿手段に導くための戻しダクトを備え、オゾン放出手段が仕切壁に取り付けられて、戻しダクトが上流側送風路に配置されるとともに、戻しダクトの一方の開口が上流側送風路に配置され、戻しダクトの他方の開口が下流側送風路に配置され、オゾン放出手段はオゾンを生成するオゾン生成部を備え、オゾン生成部が戻しダクトの他方の開口と隣接して配置される。従って、戻しダクトが下流側送風路を流れる空気の通風抵抗とならず、かつ、上流側送風路においても空気の流れが少ない箇所に配置されているので、効率よく空気清浄や加湿手段の除菌・脱臭が行える。

本発明の実施例における空気清浄機の外観斜視図である。 本発明の実施例における空気清浄機の断面図である。 本発明の実施例における、オゾン発生装置の分解斜視図である。 本発明の他の実施例におけるオゾン発生装置の説明図であり、(A)は分解斜視図、(B)は外観斜視図である。
以下、本発明の実施の形態を、添付図面に基づいて詳細に説明する。尚、本発明は以下の実施形態に限定されることはなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲で種々変形することが可能である。
図1は、本発明の一実施形態を示す空気清浄機1を正面斜め上方から見た斜視図である。図1に示すように、この空気清浄機1は、合成樹脂パネルで成形された略直方体状の筐体を有し、筐体の前面パネル17の四方に設けられた空気吸込口11から筐体内に導入した空気を、上面に設けられた空気吹出口12から室内に放出する間に、空気の除塵・脱臭および加湿処理が行われるようになっている。
空気吹出口12の上方には、回動可能なルーバ13が配置されており、ルーバ13の開閉角度を変えることで空気の吹き出し方向を適宜調節できる。尚、図1に示すルーバ13は閉じた位置にあるが、この状態でも空気吹出口12は開口しているため、上方へ空気を吹き出すことができる。
空気清浄機1の筐体上面部には、上述した空気吹出口12やルーバ13の他に、空気清浄機1を操作する操作パネル19が設けられている。操作パネル19は、空気吹出口12の側方(前面パネル17側)に配置されている。また、空気清浄機1の筐体左右側面は、前面パネル17と端部で接する側面パネル18で覆われている。
図2は、図1に示す空気清浄機1の中央部を縦断したX−X線に沿った断面図である。図2に示すように、空気清浄機1の筐体内部には、空気吸込口11から導入した空気を空気吹出口12まで案内する送風路10が形成されており、送風路10の途中には、送風路10内の空気を、空気吸込口11から空気吹出口12に向かって流通させるための送風機50が設けられている。
また、送風機50前端(前面パネル17側)の上部から空気吹出口12前端(前面パネル17側)にかけて仕切壁70が設けられており、送風路10は、この仕切壁70によって空気吸込口11から送風機50までの上流側通風路10aと、送風機50から空気吹出口12までの下流側送風路10bとに仕切られている。
送風機50は、回転数可変のファンモータ51と、ファンモータ51の出力軸に接続されたシロッコファン52とで構成されている。尚、送風機50には、シロッコファン52を用いることが好ましいが、例えば、ラジアルファンや軸流ファン等といった空気を流通させる機能を有する別形態のファンであってもよい。
送風路10の上流側送風路10aには、空気吸込口11から送風機50に向かう方向に順に、プレフィルタ20、集塵フィルタ21、脱臭ユニット30、加湿手段である加湿ユニット40が配置されている。尚、プレフィルタ20と集塵フィルタ21と脱臭ユニット30とで、本発明の空気清浄手段が構成されている。
プレフィルタ20は、例えば糸状のPET材を編みこんで網目構造としたものであり、空気吸込口11から吸い込まれた空気に含まれる塵埃を捕集する。集塵フィルタ21は、例えば不織布をプリーツ形状に形成したものであり、プレフィルタ20で捕集できなかった細かな塵埃や花粉等を捕集する。
脱臭ユニット30は、臭気成分を吸着して分解する触媒フィルタ33と、PTCヒータ31とこのPTCヒータ31を取り付ける図示しない放熱板とで構成され触媒フィルタ33を加熱して吸着した臭気成分の分解を促進する加熱部35と、触媒フィルタ33や加熱部35を挟むように両側に配置された通気性を有する一対の板状断熱材32と、触媒フィルタ33、加熱部35および板状断熱材32の外周を囲って配置される環状断熱材34とにより構成されている。
加湿ユニット40は、図示しない給水タンクから供給される水を貯留しておく貯水タンク40bと、一部が貯水タンク40bに溜められた水に浸った状態で回転軸40dにより回転可能に支持されたプリーツ形状を有する加湿フィルタ40cと、加湿フィルタ40cを回転させる図示しない駆動モータとにより構成されており、加湿ユニット40の前面パネル17側は加湿ユニット40に空気を取り込むための空気流入面40aとなっている。この空気流入面40aは、回転軸40dと直交するように設けられており、駆動モータによって加湿フィルタ40cを回転させることで、貯水タンク40bに貯留されている水が加湿フィルタ40cに吸収され、加湿フィルタ40cを空気流入面40aから流入した空気が通過することによって空気を加湿する。
一方、送風路10の下流側送風路10bには、オゾンを発生させて空気の除菌や脱臭を行うオゾン放出手段であるオゾン発生装置60の一部が突出するように設けられている。より詳細には、図2に示すように、オゾン発生装置60は、後述する装置筐体63が仕切壁70に固定されており、その一部が下流側送風路10bに、残部が上流側送風路10aに、各々突出するように配置されている。
本実施形態における空気清浄機1の特徴的な構成は、上述したオゾン発生装置60の構成およびその取り付け位置にある。まずは図2および図3を用いてオゾン発生装置60の構成について具体的に説明し、次に図1乃至図3を用いてオゾン発生装置60の取付位置およびその効果について詳細に説明する。
図3は、オゾン発生装置60を正面斜め下方から見た分解斜視図である。図3に示すように、オゾン発生装置60は、オゾン生成部であるオゾナイザー61と、ケース部材である装置筐体63と、カバー部材である覆い部62と、プレート65とにより構成されている。
オゾナイザー61は、例えば、沿面放電方式のものであり、高電圧電極と誘電電極とを有し、電極間における放電によって空気中の酸素をオゾンに変換するものである。図2および図3に示すように、オゾナイザー61は装置筐体63の前面部に取り付けられており、生成したオゾンが装置筐体63の前面側に放出されるようになっている。
装置筐体63は、合成樹脂で略直方形状に成形されており、その前面部には上述したオゾナイザー61が取り付けられるとともに、オゾナイザー61の側部には戻し孔63aが設けられている。また、装置筐体63の底面部の略中央部には、下方に向けて突出した戻しダクト64が設けられており、図2に示すように、上述した戻し孔63aと連通している。この戻しダクト64は、先端部に向かうにつれて若干細くなるように形成された角筒状の形状とされており、戻しダクト64の途中から先端部にかけて戻しダクト64を形成する前面側(加湿ユニット40側)の壁が開口されたオゾン戻し口64aが設けられている。さらには、装置筐体63の内部後方には、オゾナイザー61の電極に電圧を印加するための電源基板66が格納されている。
覆い部62は、金属板を折り曲げ加工して箱状に形成したものであり、その前面部には角スリット状のオゾン吹出口62aが設けられている。また、側面の後方端部は略直角に折り曲げられて覆い部62を装置筐体63に取り付けるための取付部62bが形成されている。
プレート65は、金属板を打ち抜き加工して略四方形状の板状に形成したものであり、各々略四方形状であるオゾナイザー用開口部65aと戻し孔用開口部65bとが設けられている。これらオゾナイザー用開口部65aおよび戻し孔用開口部65bは、プレート65を装置筐体63に装着した際に、オゾナイザー61や戻し孔63aの位置や形状に対応して設けられている。
オゾン発生装置60の組み立ては次のとおりである。まず、装置筐体63にオゾナイザー61や電源基板66を取り付け、プレート65を装置筐体63前面に装着する。次に、覆い部62をプレート65の上から装着し取付部62bを介してネジ止めする。これにより、プレート65が覆い部62と共締めされて固定され、組み立てが完了する。
組み立てた状態で電源基板66からオゾナイザー61に電圧を印加してオゾン発生装置60を起動すると、オゾナイザー61でオゾンが生成される。生成されたオゾンは覆い部62によって濃度が高められ、オゾン吹出口62aからオゾン発生装置60外部に放出される(図3の破線矢印D)。また、覆い部62に滞留するオゾンの一部は、戻し孔63aから戻しダクト64に流入し、オゾン戻し口64aから放出される(図3の破線矢印E)。
次に、図1乃至図3を用いて、空気清浄機1を運転したときの空気の流れを説明し、その際のオゾン発生装置60の働きおよびその取付位置に起因する効果について説明する。
使用者による操作パネル19の操作によって、空気清浄機1が運転を開始する。空気清浄機1が運転を開始すると、送風機50が回転し、これにより送風路10の上流側送風路10aが負圧となって空気吸込口11から空気清浄機1内に空気が導入される(図2の矢印A)。
空気清浄機1内に導入された空気は、上流側送風路10a内を送風機50側に向かって流れる(図2の矢印B)。上流側送風路10a内の空気は、プレフィルタ20および集塵フィルタ21を通過する際に除塵され、続いて脱臭ユニット30を通過する際に脱臭される。また、加湿ユニット40を通過する際に加湿される。このように除塵・脱臭および加湿された空気は、上流側送風路10aから正圧となっている下流側送風路10bに流入する。
下流側送風路10bに流入した空気は、下流側送風路10b内を流れるときに、オゾン発生装置60で生成されて覆い部62のオゾン吹出口62aから放出されたオゾン(図2の破線矢印D)を含み、空気吹出口12から室内に放出される(図2の矢印C)。
また、図2に示すように、オゾン発生装置60は、覆い部62が下流側送風路10bに突出するよう、また、戻しダクト64全体が上流側送風路10aにおける加湿ユニット40の上方に配置されるよう、仕切壁70に取り付けられている。また、戻しダクト64の水平部(戻し孔63aに接続している部分)は、空気清浄手段(プレフィルタ20、集塵フィルタ21および脱臭ユニット30)と仕切壁70とで規定される空間のうち加湿ユニット40の上方、すなわち、加湿ユニット40の空気流入面40aと同一平面であり加湿ユニット40の上端部から上方へ延びる仮想平面80と、仕切壁70とで規定される空間90内に配置されている。
より具体的には、図2に示すように、加湿ユニット40はその上端部が脱臭ユニット30の上端部より下方に位置するように配置されているとともに、仕切壁70は加湿ユニット40と送風機50との間から上方へ延伸して加湿ユニット40および脱臭ユニット30の上方を覆うように折り曲げられて配置されており、空間90はこれら加湿ユニット40と脱臭ユニット30と仕切壁70とで囲まれる空間である。
図2に示すように、戻しダクト64の戻し口64aは、加湿ユニット40の上流側(空気吸込口11側)に配置され、かつ、オゾン戻し口64aが加湿ユニット40に向けて開口している。送風機50が駆動しているときは、上流側送風路10aが負圧であることから、オゾン発生装置60で生成されたオゾンの一部は、戻し孔63aから戻しダクト64を流れてオゾン戻し口64aから放出されて加湿ユニット40に供給され、加湿ユニットの除菌・脱臭が行われる。
上述したように、オゾン発生装置60の戻しダクト64は下流側送風路10bに配置されていないので、戻しダクト64が下流側送風路10bでの通風抵抗とならない。また、戻しダクト64の一部(上述した水平部)が空間90内に配置されているが、脱臭ユニット30から流出した空気は加湿ユニット40の空気流入口40aに向かって流れるので、空間90を流れる空気流量は少ない。従って、戻しダクト64は上流側送風路10aでも大きな通風抵抗とはならず、効率よく空気清浄手段による除塵・脱臭や加湿ユニット40による加湿が行える。
次に、本発明の第2の実施形態について説明する。尚、本実施形態では、空気清浄機の構成や運転動作、オゾン発生装置の取付位置に起因する効果等については、第1の実施形態と同じであるため、詳細な説明を省略する。第1の実施形態と異なるのは、オゾン発生装置における戻しダクトの形状である。
以下に、図4を用いて、本実施形態のオゾン発生装置600について詳細に説明する。
図4は、本実施形態のオゾン発生装置600の説明図であり、(A)はオゾン発生装置600を正面斜め下方から見た分解斜視図であり、(B)は組み立て後のゾン発生装置600を正面斜め下方から見た外観斜視図である。図4(A)に示すように、オゾン発生装置600は、オゾナイザー610と、ケース部材である装置筐体630と、カバー部材である覆い部620と、プレート650とにより構成されている。尚、オゾナイザー610については、第1の実施形態におけるオゾナイザー61と同じであるため、以下で詳細な説明は省略する。
装置筐体630は、合成樹脂で略直方形状に形成されており、その前面部には上述したオゾナイザー610が取り付けられている。また、装置筐体630の底面部には、略L字形状に形成された戻しダクト640が設けられている。さらには、装置筐体630内部後方には、オゾナイザー610の電極に電圧を印加するための電源基板66が格納されている。
戻しダクト640は、略コ字状に形成されて開口側の一部が装置筐体630の底面部の左右方向における中央部に接合されている吸込部640aと、吸込部640aにおける後方側(底面部の中央部側)の一端と連通するように接続され下方に向けて突出したダクト部640bとから構成されている。
ダクト部640bは、先端部に向かうにつれて若干細くなるように形成された角筒状の形状とされており、戻しダクト64の途中から先端部にかけて戻しダクト64を形成する前面側(加湿ユニット40側)の壁が開口されたオゾン戻し口640cが設けられている。また、吸込部640aの他端(装置筐体630の前面部側)は、装置筐体630の前面部より所定寸法突き出しており、オゾン発生装置600を空気清浄機1に取り付けた際に下流側送風路10bに配置されるようになっている。
覆い部620は、金属板を折り曲げ加工して箱状に形成したものであり、その前面部には角スリット状のオゾン吹出口620aが設けられている。また、側面の後方端部は略直角に折り曲げられて覆い部620を装置筐体630に取り付けるための取付部620bが形成されている。さらには、覆い部620の底面部の略中央部には、所定寸法の戻し孔620cが設けられている。
プレート650は、金属板を打ち抜き加工して略四方形状の板状に形成したものであり、略四方形状であるオゾナイザー用開口部650aが設けられている。オゾナイザー用開口部650aは、プレート650を装置筐体630に装着した際に、オゾナイザー610の位置や形状に対応して設けられている。
以上説明した各構成部材を組み立てたものを図4(B)に示している。尚、オゾン発生装置600の組み立ては、第1の実施形態におけるオゾン発生装置60の場合と同じであるため、詳細な説明は省略する。また、オゾン発生装置600を、空気清浄機1の仕切壁70に取り付けた際は、覆い部620および吸込部640aの他端が下流側送風路10bに突出するよう、また、戻しダクト640のうち上述した吸込部640aの他端以外の部分が上流側送風路10aにおける加湿ユニット40の上方に配置される。
図4(B)に示すように、覆い部620を装置筐体630に組み付ければ、覆い部620の戻し孔620cが戻しダクト640の吸込部640aの上部に配置されるようになっている。電源基板66からオゾナイザー610に電圧を印加してオゾナイザー610でオゾンが生成されると、生成されたオゾンは覆い部620によって濃度が高められ、オゾン吹出口620aからオゾン発生装置600外部に放出される(図4(B)の破線矢印F)。また、覆い部620に滞留するオゾンの一部は、戻し孔620cから流出して吸込部640aに流入し、下流側送風路10bから吸込部640aに流入した空気とともにダクト部640bを流れてオゾン戻し口640cから放出される(図4(B)の破線矢印G)。
覆い部620によって、オゾナイザー610で発生したオゾン濃度が高くなるが、高濃度のオゾンをそのまま戻しダクト640を介して加湿ユニット40に戻すと、加湿ユニット40のフィルタや加湿ユニット40付近に存在する樹脂部品が、高濃度のオゾンにより劣化してしまう虞がある。そこで、本実施形態のオゾン発生装置600では、覆い部620から戻し孔620cを介して吸込部640aに流入するオゾンに下流側送風路10bから流入した空気を混ぜることでオゾン濃度を低下させてダクト部640bに流し、オゾン戻し口640cから加湿ユニット40にオゾンを供給している。これにより、高濃度のオゾンによる加湿ユニット40のフィルタや加湿ユニット40付近に存在する樹脂部品の劣化を防ぐことができる。
以上説明した通り、本発明の空気清浄機は、生成したオゾンを加湿手段に供給するための戻しダクトを上流側送風路における加湿手段の上方に配置し、かつ、戻しダクトの一部が加湿手段における空気吸込口側の空気通過面より仕切壁側に配置されている。従って、戻しダクトが下流側送風路を流れる空気の通風抵抗とならず、かつ、上流側通風路においても空気の流れが少ない箇所に配置されているので、効率よく空気清浄や加湿手段の除菌・脱臭が行える。
1 空気清浄機
10 送風路
10a 上流側送風路
10b 下流側送風路
11 空気吸込口
12 空気吹出口
40 加湿ユニット
40a 空気流入面
40d 回転軸
50 送風機
60 オゾン発生装置
61 オゾナイザー
62 覆い部
62a オゾン吹出口
63 装置筐体
63a 戻し孔
64 戻しダクト
64a オゾン戻し口
600 オゾン発生装置
610 オゾナイザー
620 覆い部
620a オゾン吹出口
620c 戻し孔
630 装置筐体
640 戻しダクト
640a 吸込部
640b ダクト部
640c オゾン戻し口
80 仮想平面
90 空間

Claims (5)

  1. 筐体内に空気を取り込む空気吸込口と、筐体内から室外へ空気を放出する空気吹出口と、前記空気吸込口と前記空気吹出口とを連通させる送風路と、同送風路内に配置される送風機とを備え、
    前記送風路内には、取り込んだ空気を除塵・脱臭する空気清浄手段と、取り込んだ空気を加湿する加湿手段と、オゾンを生成して前記送風路に放出するオゾン放出手段とを備えた空気清浄機であって、
    前記送風路内には、同送風路を前記空気吸込口から前記送風機までの上流側送風路と、前記送風機から前記空気吹出口までの下流側送風路とに仕切る仕切壁が設けられ、
    前記加湿手段が前記上流側送風路に配置され、
    前記オゾン放出手段は、生成したオゾンの一部を前記加湿手段に導くための戻しダクトを備え、
    前記オゾン放出手段が前記仕切壁に取り付けられて
    前記戻しダクトは、前記上流側送風路に配置されるとともに、前記戻しダクトの一方の開口が前記上流側送風路に配置され、前記戻しダクトの他方の開口が前記下流側送風路に配置され、
    前記オゾン放出手段はオゾンを生成するオゾン生成部を備え、同オゾン生成部が前記戻しダクトの前記他方の開口と隣接して配置される、
    ことを特徴とする空気清浄機。
  2. 前記空気清浄手段は、前記加湿手段より前記空気吸込口側に配置され、
    前記空気清浄手段と前記仕切壁とで規定される空間のうち前記加湿手段の上方の空間に前記戻しダクトの一部が配置される
    ことを特徴とする請求項1に記載の空気清浄機。
  3. 前記オゾン放出手段は、前記オゾン生成部を収め前記戻しダクトを備えたケース部材と、前記オゾン生成部を覆うように前記ケース部材に取り付けられたカバー部材とを有し、
    前記カバー部材は前記オゾン生成部で生成されたオゾンを放出するためのオゾン吹出口を備え
    前記ケース部材が前記上流側送風路に配置されている
    ことを特徴とする請求項1または請求項2に記載の空気清浄機。
  4. 前記オゾン放出手段は、少なくとも前記オゾン吹出口が前記下流側送風路に臨むように、前記仕切壁に取り付けられている
    ことを特徴とする請求項3に記載の空気清浄機。
  5. 前記戻しダクトは、前記下流側送風路から空気を取り込むための吸入部を有し、同吸入部は前記下流側送風路に向けて開口されている
    ことを特徴とする請求項1乃至請求項4に記載の空気清浄機。
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