JP6044173B2

JP6044173B2 - 脱臭機

Info

Publication number: JP6044173B2
Application number: JP2012178968A
Authority: JP
Inventors: 克弘大野; 喜内　一彰; 一彰喜内; 陽平中村
Original assignee: Fujitsu General Ltd
Current assignee: Fujitsu General Ltd
Priority date: 2012-08-10
Filing date: 2012-08-10
Publication date: 2016-12-14
Anticipated expiration: 2032-08-10
Also published as: JP2014036702A

Description

本発明は、加熱再生型の触媒フィルタを用いて空気を脱臭する脱臭機に関する。

従来、室内などの閉塞空間内の空気を脱臭フィルタに通して脱臭する脱臭機が用いられている。特に、近年では、この脱臭フィルタに加熱再生型の触媒フィルタが用いられ、触媒フィルタをヒータで加熱することにより、吸着した臭気成分を分解して臭気吸着機能を再生できるようにしたものがある。

この種の脱臭機としては、筒体の下部に上方吹出しの軸流ファンが設けられ、この軸流ファンの直上に電気ヒータ、触媒体、および活性炭を順次上方へ配置することで、空気を脱臭するものがあった（例えば、特許文献１参照）。

特開昭６３−６３４６６号公報

しかしながら、上記特許文献１に示す脱臭機にあっては、送風路である筒体の途中に電気ヒータ、触媒体、および活性炭が順次配置されており、これらをどのように筒体側に固定しているか明示されていないが、何らかの固定手段を用いていると考えられる。このように、従来の脱臭機は、触媒フィルタを含む脱臭フィルタを固定する固定手段が別途必要であったため、部品点数が増加し、それに伴う組み立て工数の増加により、製造コストがかかるという課題があった。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、送風路の途中に脱臭フィルタを配置する際に、脱臭フィルタの固定手段を別途設ける必要が無く省資材化できると共に、送風路の組み立てを少ない工数で容易に行えることで低コスト化できる脱臭機を提供することを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明の脱臭機は、空気吸込口と空気吹出口とをつなぐ送風路と、同送風路内に送風手段と、同送風手段で送風された空気から臭気成分を除去するフィルタ部とを備えた脱臭機であって、前記送風路に、前記送風路の幅を広げて前記フィルタ部の外周部を収容する収容部を形成したことを特徴とする。

また、このように構成された脱臭機にあって、前記フィルタ部は、臭気成分を吸着分解する触媒フィルタと、同触媒フィルタを加熱するヒータと、前記触媒フィルタの外周部に配置された断熱材とを備え、前記断熱材を前記収容部に収容したことを特徴とする。

また、このように構成された脱臭機にあって、前記収容部の送風方向に対する高さは、前記フィルタ部の外周部が収容された状態で前記フィルタ部の移動を規制可能な高さとしたことを特徴とする。

また、このように構成された脱臭機にあって、前記送風路は、少なくとも第１部材と第２部材とで構成され、前記第１部材には、前記送風手段と前記フィルタ部とを配置し、同第１部材に前記第２部材を固定して前記送風路を組み立てるように構成したことを特徴とする。

本発明の脱臭機によれば、送風路に、送風路の幅を広げてフィルタ部の外周部を収容する収容部が形成されている。これにより送風路の途中に脱臭フィルタを配置する際に、フィルタ部を固定するための固定手段を別途設ける必要が無く、省資材化により製造コストを低減できる。

また、フィルタ部は、触媒フィルタと、その触媒フィルタを加熱するヒータと、触媒フィルタの外周部に配置された断熱材とを備え、その断熱材が収容部に収容されるように構成されている。これにより、フィルタ部の断熱材が空気の流通を妨げる材質であっても、断熱材を収容部に収容して断熱材の内側の触媒フィルタを送風路一杯に配置できるため、送風路の開口面積を犠牲にせずに通風抵抗を低減することができると共に、ヒータからの熱を断熱材によって他の部材に影響を与えるのを防止することができる。

また、収容部は、フィルタ部の外周部が収容された状態でフィルタ部を送風方向に対してフィルタ部の移動を規制可能な高さとしている。これにより、収容部に収容されたフィルタ部は、脱臭機が仮に転倒した場合であっても、収容部から外れることがなくなる。

また、送風路は、少なくとも第１部材と第２部材とで構成され、第１部材には、送風手段とフィルタ部とが配置され、その第１部材に第２部材を固定して送風路を組み立てるように構成されている。これにより、送風手段とフィルタ部とを内部に配置した送風路を少ない工数で容易に組み立てられるようになり、低コスト化できる。

図１は、本発明の一実施形態を示す脱臭機を正面斜め上方から見た斜視図である。図２は、図１に示す脱臭機の中央部から縦断したＸ−Ｘ線に沿った断面図である。図３は、図２に示す脱臭機の中央部から縦断したＹ−Ｙ線に沿った断面図である。図４は、図２に示す脱臭機の送風路の一部を構成する第２部材の断面図である。図５は、図４に示す脱臭機の第２部材を正面斜め上方から見た斜視図である。図６は、図２に示す脱臭機の送風路の一部を構成する第１部材を正面斜め上方から見た斜視図である。図７は、図６に示す脱臭機の送風路の一部を構成する第１部材の収容部に挿入される脱臭ユニットの分解斜視図である。図８は、図７に示す脱臭ユニットを組み立てた完成斜視図である。図９は、図８に示す脱臭ユニットの中央部から縦断した断面図である。図１０は、図６に示す脱臭機の第１部材の収容部に図８の脱臭ユニットを挿入した斜視図である。

以下、本発明にかかる脱臭機の実施の形態について図面を参照して説明する。なお、この実施形態によりこの発明が限定されるものではない。

まず、図１から図１０は本発明にかかる脱臭機１の一実施形態を示している。図１は、本発明の一実施形態を示す脱臭機を正面斜め上方から見た斜視図である。この脱臭機１は、図１に示すように、合成樹脂パネルで成形された直方体状の筺体を有し、この筺体の前面パネル１７に設けられた空気吸込口１１から導入した空気を、上面に設けられた空気吹出口１２から放出する間に、空気の脱臭処理が行われるようになっている。

また、脱臭機１の筺体の上面部には、空気吹出口１２の側方に位置して脱臭機１を操作する操作パネル１９が設けられている。さらに、脱臭機１の筺体の側面側は、側面パネル１８で覆われている。

図２は、図１に示す脱臭機の中央部から縦断したＸ−Ｘ線に沿った断面図である。脱臭機１の筺体の内部は、図２に示すように、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、この送風路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送風手段としてのシロッコファン１３が設けられている。もちろん、この場合の送風手段は、シロッコファン１３が好ましいが、これに限定されず、空気を流通させる機能を有するものであればよい。例えば、送風手段にラジアルファンや軸流ファン、もしくはその他の送風手段などを用いてもよい。

また、送風路１０のシロッコファン１３と空気吹出口１２との間には、脱臭フィルタを含むフィルタ部としての脱臭ユニット１４が配置されている。さらに、脱臭ユニット１４の下流側には、オゾンを発生させて空気の殺菌と脱臭を行うオゾナイザ２０が配置されている。

図３は、図２に示す脱臭機の中央部から縦断したＹ−Ｙ線に沿った断面図である。本実施形態における脱臭機１の特徴的な構成は、図３に示すように、シロッコファン１３と空気吹出口１２との間の送風路１０の一部の幅を広げて、フィルタ部としての脱臭ユニット１４の外周部を収容する収容部２４を形成した点にある。この収容部２４は、図３に示すように、シロッコファン１３から空気吹出口１２までの間の送風路１０の幅が、ここではＷ３→Ｗ１→Ｗ２の順に変化し、それらの幅の大小関係がＷ１＞Ｗ２＞Ｗ３となるように構成されている。つまり、脱臭ユニット１４の外周部を収容する収容部２４の幅Ｗ１は、最も広く、その前後の送風路１０の幅Ｗ３と幅Ｗ２は、幅Ｗ１よりも狭く形成されている。このため、幅Ｗ１の部位と幅Ｗ３の部位との境界部に形成される段差部は、ここでは載置部２２と称し、収容部２４に脱臭ユニット１４を収容する際に、脱臭ユニット１４を載置する台の役割を果たしている。また、幅Ｗ１の部位と幅Ｗ２の部位との境界部に形成される段差部は、ここではフィルタ位置ずれ防止部２３と称し、収容部２４に収容された脱臭ユニット１４が送風方向（シロッコファン１３から空気吹出口１２に向かう方向）へ移動しないように上から移動を規制するストッパの役割を果たしている。なお、本実施形態では、Ｗ２＞Ｗ３としているが、本発明はこれに限られず、収容部２４が形成されればよい。

このように、本実施形態における脱臭機１は、シロッコファン１３と空気吹出口１２との間の送風路１０に少なくとも脱臭ユニット１４の高さ分だけ幅を広げた脱臭ユニット１４の外周部を収容する収容部２４を形成し、この収容部２４に脱臭ユニット１４の外周部を収容することで送風路の途中に脱臭フィルタを配置できるため、別途固定手段を用いる必要がなくなる。

図４は、図２に示す脱臭機の送風路の一部を構成する第２部材の断面図であり、図５は、図４に示す脱臭機の第２部材を正面斜め上方から見た斜視図であり、図６は、図２に示す脱臭機の送風路の一部を構成する第１部材を正面斜め上方から見た斜視図である。図４に示す第２部材１６は、図２に示すように、第１部材１５に対して蓋の役目を果たし、第２部材１６に設けられた通風孔１６ａを通って流入した空気（矢印Ｂ）がシロッコファン１３および脱臭ユニット１４を経由して空気吹出口１２へ送られる（矢印Ｃ）送風路１０の一部を構成している。すなわち、本実施形態における脱臭機１のもう一つの特徴は、図２に示すように、送風路１０が第１部材１５と第２部材１６の少なくとも２つの部材で構成されている点にある。これを斜視図で見ると、図６に示す第１部材１５に対して、図５に示す第２部材１６で覆うだけで、容易に送風路１０を形成することができる。特に、送風路１０内は、上述したようにシロッコファン１３や脱臭ユニット１４を配置する必要があるため、図６に示す第１部材１５側にシロッコファン１３を収容するファンケーシング１５１と脱臭ユニット１４を収容するための収容部２４が形成され、脱臭ユニット１４を収容した後に、図５の第２部材１６で蓋をして固定することで、送風路１０を少ない工数で容易に組み立てることが可能となる。なお、図６に示す第１部材１５の送風路１０内に設けられたネジボス２１は、図２の前面パネル１７に対向配置された反対側の背面パネルをネジ止めするためのものである。

このようにして組み立てられた送風路１０は、図２に示すように、シロッコファン１３の稼働にともなって前面パネル１７の空気吸込口１１から導入された空気（矢印Ａ）が、通風孔１６ａの前面に配置される図示しない集塵フィルタによってゴミや塵が除去された後（矢印Ｂ）、シロッコファン１３を経由して脱臭ユニット１４に送られる。その後、脱臭ユニット１４で脱臭処理された空気は、下流側のオゾナイザ２０で生成されたオゾンと共に空気吹出口１２から放出される（矢印Ｃ）。なお、このオゾナイザ２０は、本実施形態にかかる脱臭機１を構成する上で必ずしも必要とはしない。

図７は、図６に示す脱臭機の送風路の一部を構成する第１部材の収容部２４に挿入される脱臭ユニットの分解斜視図であり、図８は、図７に示す脱臭ユニットを組み立てた完成斜視図であり、図９は、図８に示す脱臭ユニットの中央部から縦断した断面図であり、図１０は、図６に示す脱臭機の第１部材の収容部に図８の脱臭ユニットを挿入した斜視図である。脱臭ユニット１４は、図７に示すように、臭気成分を吸着して分解する触媒フィルタ１４５と、この触媒フィルタ１４５を加熱して吸着した臭気成分の分解を促進するヒータ１４３と、ヒータ１４３からの熱を触媒フィルタ１４５全体に放熱する放熱板１４２と、触媒フィルタ１４５と、ヒータ１４３および放熱板１４２の外周を囲って周囲に熱が逃げるのを防ぐ環状断熱材１４４と、触媒フィルタ１４５の上方に配置され、触媒フィルタ１４５を加熱するヒータ１４３の熱気が立ち昇るのを防ぐ板状断熱材１４６と、板状断熱材１４６および環状断熱材１４４の上面側を覆って配置される遮熱板１４７と、放熱板１４２および環状断熱材１４４の下面側を覆って配置される断熱材保持部１４１とにより構成されている。

触媒フィルタ１４５は、心材部分に蜂の巣（ハニカム）構造を取り入れて板状に形成した通気性を有するハニカムコアボードであり、ここではアルミ合金で構成され、その表面に、酸化マンガンなどの金属酸化物やプラチナなどの貴金属の触媒を所定の厚さに形成（触媒層）されている。なお、吸着材としては、活性炭や各種セラミックス粉末などをさらに添加することが好ましい。さらには、抗菌剤や防かび剤などが添加されることも好ましい。そして、触媒フィルタ１４５は、基本的に吸着した臭気成分の分解を加熱により促進できる構造（加熱再生型）であればよく、その他の加熱再生構造を有する触媒フィルタであってもよい。

ヒータ１４３は、ここでは温度が上がるにつれて電気抵抗値が上がる特性を利用して自己の温度を制御するＰＴＣヒータ（Positive Temperature Coefficient:正温度係数）を好適に用いている。このため、ヒータ１４３にＰＴＣヒータを用いた場合は、これまでヒータ温度を検出していたサーミスタが不要になることから、コストを低減することができる。もちろん、ヒータの種類は、これに限定されるものではなく、シーズヒータやセラミックヒータなど種々のヒータを用いて実施することができる。

遮熱板１４７は、多数の透孔によって通気性が確保された金属製のパンチングプレートで形成されている。また、板状断熱材１４６は、通気性を保ちつつ断熱効果も併せ持つ不織布などの素材を好適に用いることができる。さらに、環状断熱材１４４は、発泡メラミンフォームやポリイミドなどの通気性の無い素材を好適に用いることができる。

放熱板１４２は、放射状に延びる複数の放熱部１４２１を有し、この放熱部１４２１間に配置される多数の透孔１４２２によって通気性が確保された金属製のプレートで形成されている。そして、放熱板１４２は、図７に示すように、周縁部がプレス加工などにより上方に折曲された側壁１４２３を有して全体として矩形容器状に形成されている。この放熱板１４２は、側壁１４２３で囲まれた中央部にヒータ１４３が保持されるようになっており、図９に示すように、その側壁で囲まれた内側に触媒フィルタ１４５が収容される。また、側壁１４２３は、外側には環状断熱材１４４が配設される。このとき、触媒フィルタ１４５は、ヒータ１４３および放熱板１４２に面対向して配置される。また、放熱板１４２の周囲の４つの側壁には、図７に示すように、放熱板１４２の各辺に沿う方向のほぼ中央部にコ字状に形成されたチャンネル１４８がそれぞれビス止めされる。このとき、各チャンネル１４８の両端折曲片は放熱板１４２に対して外方に向かって配置され、それら両端折曲片を介して断熱材保持部１４１と遮熱板１４７とを固定するように構成されている。

このように構成された脱臭ユニット１４は、遮熱板１４７、板状断熱材１４６、触媒フィルタ１４５および放熱板１４２が通気性を有することから、送風路１０を流通する空気の通過が可能となっている。このため、シロッコファン１３を通過した空気が導入されると、その空気は図３に示す脱臭ユニット１４を図中下側から上方へと通過する。つまり、脱臭ユニット１４に導入された空気は、図７中の下側の断熱材保持部１４１からヒータ１４３、放熱板１４２、環状断熱材１４４、触媒フィルタ１４５、板状断熱材１４６、および遮熱板１４７の順に通過することになる。

このように組み付けられた脱臭ユニット１４は、図８に示すように、全体として扁平な直方体状となって構成されている。組み付け後の脱臭ユニット１４の断面構造は、図９に示すように、放熱板１４２の中央部上にヒータ１４３が配置され、触媒フィルタ１４５の中央部にヒータ１４３が直接接触して伝熱されるとともに、触媒フィルタ１４５の外周部に放熱板１４２が空隙部を介して近接配置されている。このため、触媒フィルタ１４５は、ヒータ１４３から直接加熱されるとともに、放熱板１４２からも空隙部を介して間接的に加熱（輻射熱）され、外周側面が環状断熱材１４４で覆われ、上面が板状断熱材１４６で覆われているため、ヒータ１４３（ＰＴＣヒータ）を中央部に配する構成を採用しても触媒フィルタ１４５全体を十分に加熱することが可能となり、触媒フィルタ１４５に吸着した臭気成分の分解を効果的に促進することができる。

なお、上記した脱臭ユニット１４のチャンネル１４８は、放熱板１４２を介して断熱材保持部１４１と遮熱板１４７とを保持するため、断熱材保持部１４１や遮熱板１４７への伝熱を極力抑えることができる。また、放熱板１４２の側壁１４２３は、通気性の無い環状断熱材１４４で覆われているため、空気を介して断熱材保持部１４１へ伝熱することも防止できる。従って、送風路を耐熱性の低い安価な材料で構成することも可能となる。さらに、脱臭ユニット１４の断熱材保持部１４１は、図９および図３に示すように、送風路１０の幅を広げた収容部２４の載置部２２で支持するように構成しているため、脱臭ユニット１４を安全かつ確実に載置することができる。また、触媒フィルタ１４５の通風面１４５１の面積を大きくした脱臭ユニット１４を配置することが可能となる。

以上述べたように、本実施形態にかかる脱臭機１によれば、図８に示す脱臭ユニット１４を図５の脱臭機の第１部材１５に形成された送風路１０の収容部２４に挿入するだけで、固定手段を用いることなく送風路１０の途中で確実に固定できることから、省資材化によってコストを低減することができる。

また、本実施形態にかかる脱臭機１によれば、図３および図９に示すように、送風路１０の幅を広げた収容部２４に脱臭ユニット１４を収容するため、脱臭ユニット１４の外周部に配置された環状断熱材１４４が収容部２４に埋設されることから、触媒フィルタ１４５の通風面１４５１の面積を大きくした脱臭ユニット１４を配置することが可能となる。さらに、収容部２４に脱臭ユニット１４の環状断熱材１４４を収容するため、ヒータ１４３から第１部材１５および第２部材１６に対する伝熱の軽減効果が得られる。このように、本実施形態の脱臭機は、脱臭ユニットに加熱再生型の触媒フィルタを用いた脱臭機に特に有用である。

さらに、本実施形態にかかる脱臭機１によれば、送風路１０を少なくとも第１部材１５と第２部材１６とで構成し、第１部材１５側には送風手段としてのシロッコファン１３と、送風路１０の途中にフィルタ部としての脱臭ユニット１４が挿入可能な収容部２４を形成し、その収容部２４に脱臭ユニット１４を挿入した後、第２部材１６により第１部材１５に蓋をして固定することで送風路１０を組み立てることができる。このように、送風路１０を第１部材１５と第２部材１６とで構成し、送風路１０の幅を広げた収容部２４に脱臭ユニット１４を固定することで、少ない部品点数で容易に組み立てを行うことができるため、コストを低減することができる。

なお、本発明の脱臭機は上述した一実施形態を例にとって説明したが、これらの実施形態に限ることなく本発明の要旨を逸脱しない範囲で各種変更が可能である。たとえば、脱臭機に加湿ユニットを設けることで加湿機能を追加したり、あるいは、本実施形態で採用したオゾナイザ２０以外にマイナスイオンを生成するイオナイザを追加した脱臭機としても本発明を適用することができる。

１脱臭機
１０送風路
１１空気吸込口
１２空気吹出口
１３シロッコファン（送風手段）
１４脱臭ユニット（フィルタ部）
１４１断熱材保持部
１４２放熱板
１４２１放熱部
１４３ヒータ
１４４環状断熱材（断熱材）
１４５触媒フィルタ
１４６板状断熱材（断熱材）
１４７遮熱板
１４８チャンネル
１５第１部材
１６第２部材
１６ａ通風孔
１７前面パネル
１８側面パネル
１９操作パネル
２０オゾナイザ
２１ネジボス
２２載置部
２３フィルタ位置ずれ防止部
２４収容部

Claims

空気吸込口と空気吹出口とをつなぐ送風路と、前記送風路内に送風手段と、前記送風手段で送風された空気から臭気成分を除去するフィルタ部とを備えた脱臭機であって、
前記送風路に、前記送風路の幅を広げて前記フィルタ部の外周部を収容する収容部を形成し、
前記収容部とその前後の前記送風路との境界には段差部が形成され、
前記フィルタ部は、前記収容部の前記空気吸込口側の前記段差部に載置されるとともに、前記収容部の前記空気吹出口側の前記段差部により前記空気吹出口側への移動が規制されることを特徴とする脱臭機。
前記フィルタ部は、臭気成分を吸着分解する触媒フィルタと、前記触媒フィルタの中央部に配置されて前記触媒フィルタを加熱するヒータと、前記ヒータからの熱を前記触媒フィルタに放熱する放熱板とを備えたことを特徴とする請求項１に記載の脱臭機。
前記フィルタ部は、臭気成分を吸着分解する触媒フィルタと、前記触媒フィルタの外周部に配置された断熱材とを備え、
前記断熱材を前記収容部に収容したことを特徴とする請求項１または２に記載の脱臭機。
前記収容部の送風方向における高さは、前記フィルタ部の外周部が収容された状態で前記フィルタ部の移動を規制可能な高さとしたことを特徴とする請求項１、２または３に記載の脱臭機。
前記送風路は、少なくとも第１部材と第２部材とで構成され、
前記第１部材には、前記送風手段と前記フィルタ部とを配置し、同第１部材に前記第２部材を固定して前記送風路を組み立てるように構成したことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の脱臭機。