JP6090393B2 - 空気調和機 - Google Patents

Description

本発明は、空気の吸込口と吹出口とを有し、空気を清浄化して送風する機能を備えた空気調和機に関する。

一般に、空気清浄機においては、吹出口からの送風量を増加させる場合に、吹出口の開口面積を増やして風速を低下させたり、吹き出す気流を均一化するのが好ましい。このように構成すれば、ユーザの不快感を軽減し、また、気流の乱れによる塵埃の舞上がりを抑制することが可能となる。一方、例えば特許文献１に記載された第１の従来技術では、空気清浄機を薄型化するために、ファンとフィルタとを縦に接続し、これらを繋ぐ風路において、風向を垂直に曲げる構成を採用している。

また、特許文献２に記載された第２の従来技術では、ファンフィルタ装置において、風路の断面積を変えたり、風に沿った方向の整流板を設けることにより、均一な風速を形成する構成を採用している。また、特許文献３に記載された第３の従来技術では、消臭フィルタにおいて、吸込口に設けた光触媒フィルタと、吹出口に設けた脱臭剤とを組合わせると共に、吸込口から吹出口へと垂直に風向を変えて、大きな開口面積から空気を送風する構成を採用している。

特開２０００-３４２９２１号公報 特開２００３-２７９０８６号公報 特開平１１−２２１４４２号公報

しかしながら、特許文献１に記載された従来技術では、風路により風向を垂直に曲げる構成を採用しているものの、風路内での風向制御及び当該制御を実現する機構について考慮されていないので、気流を安定させるのが難しいという問題がある。また、特許文献２に記載された従来技術では、吹出口側に圧損体としてのフィルタを配置しているので、圧損が大きくなり、送風時の効率が低下するという問題がある。一方、特許文献３に記載された従来技術では、吹出口から吹き出す気流の風速を均一化したり、送風時の圧損を低下させる具体的な構成が存在しないので、送風効率が高い薄型の空気清浄機を実現するのが難しい。

本発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、空気を清浄化して送風する機能を備えた空気調和機であって、全体を薄型化しつつも風路での圧損を抑制し、且つ空気の浄化能力を高めることが可能な空気調和機を提供することを目的とする。

本発明に係る空気調和機は、空気の吸込口及び吹出口が少なくとも１個ずつ設けられたケーシングと、ケーシング内に設けられ、吸込口側から吸い込んだ空気を吹出口側に送り出す送風ユニットと、ケーシング内で吸込口と送風ユニットとの間に設けられ、吸込口側から送風ユニットに吸い込まれる空気を清浄化する空気清浄デバイスと、ケーシング内で送風ユニットの下流側に設けられた複数の風向制御板により構成され、送風ユニットから送り出された空気の流れを吹出口に向けて案内する風向制御機構と、風向制御機構の各風向制御板にそれぞれ設けられ、光を受けることにより空気を浄化する光触媒と、光触媒に光を照射する光源と、を備える。複数の風向制御板の位置及び寸法は、光源からみて各風向制御板が重なり合わないように設定する構成としている。

本発明に係る空気調和機は、ケーシング内に空気清浄デバイスを備える。また、風向制御板に光触媒が設けられ、光源から光触媒に光が照射される。複数の風向制御板の位置及び寸法は、光源からみて各風向制御板が重なり合わないように設定される。本発明によれば、空気を清浄化して送風する機能を備えた空気調和機において、全体を薄型化しつつも風路での圧損を抑制し、且つ空気の浄化能力を高めることができる。

本発明の実施の形態１による空気清浄機を示す縦断面図である。 本発明の実施の形態２において、風向制御板の具体的な構成例を示す斜視図である。 図２中に示す風向制御板の断面図である。 本発明の実施の形態１による風向制御板の短辺の長さ及び曲率半径を例示する断面図である。 本発明の実施の形態３において、風向制御板の具体的な構成例を示す斜視図である。 本発明の実施の形態４において、風向制御板の具体的な構成例を示す斜視図である 本発明の実施の形態４において、空気清浄機の一部を示す斜視図である。 図７中に示す風向制御板の断面図である。 本発明の実施の形態６による空気清浄機を示す縦断面図である。 図９中の風向制御板、光源等を拡大して模式的に示す断面図である。 本発明の実施の形態７において、空気清浄機を通常運転した状態を示す縦断面図である。 図１１中の空気清浄機を逆風運転した状態を示す縦断面図である。

以下、本発明の実施の形態について説明する。なお、本明細書で使用する各図においては、共通する要素に同一の符号を付し、重複する説明を省略するものとする。

実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１による空気清浄機を示す縦断面図である。この図に示すように、空気清浄機は、ケーシング１、送風ユニット６、空気清浄デバイス８、吸込背面パネル９、風向制御板１０等を備えている。ケーシング１は、空気清浄機の外郭を構成するもので、前後方向に対して薄型に形成されており、前面パネル２、背面パネル３及び左右の側面パネル（図示せず）と、吸込口４及び吹出口５とを備えている。また、ケーシング１の内部には、送風ユニット６、空気清浄デバイス８、風向制御板１０等が収容されると共に、後述のように上流側空間１Ａ及び下流側空間１Ｂが形成されている。

前面パネル２は、ケーシング１の前面部を構成するもので、例えば平坦な板材等に形成され、空気清浄機の上下方向及び左右方向に延在している。なお、以下の説明では、空気清浄機の前後方向を図１中の左右方向と定義し、空気清浄機の左右方向を図１の紙面と垂直な方向と定義する。前面パネル２は、上端部が下端部よりも後方に位置するように前後方向に傾斜して配置されている。また、空気清浄機の上下方向は、図１中の上下方向と一致している。

背面パネル３は、ケーシング１の背面部（後面部）を構成するもので、例えば平坦な板材等に形成され、空気清浄機の上下方向及び左右方向に延在している。背面パネル３は、前面パネル２の背面側に対向して配置され、前面パネル２と背面パネル３との間には、ケーシング１内の空間である上流側空間１Ａ及び下流側空間１Ｂとが形成されている。また、背面パネル３のうち吹出口５と対面する部位は、吹出口対面部３Ａを構成している。なお、本実施の形態では、前面パネル２及び背面パネル３を平板により形成した場合を例示したが、本発明では、これらのパネル２，３を必ずしも平坦に形成する必要はない。

吸込口４は、ケーシング１の上流側空間１Ａに空気を吸い込むための開口部であり、例えば前面パネル２の下部側に開口している。一方、吹出口５は、ケーシング１の内部に吸い込まれた空気を下流側空間１Ｂから外部に吹き出すための開口部であり、例えば前面パネル２の上部側に開口し、吸込口４に対して上側に離間している。吹出口５の開口面積は、吸込口４の開口面積よりも大きく設定されている。なお、図１は、前面パネル２の下端部に吸込口４を設け、前面パネル２の上端部に吹出口５を設けた場合を例示している。また、図１は、吸込口４及び吹出口５が１個ずつ存在する場合を例示したが、本発明では、吸込口４と吹出口５のうち少なくとも一方を２個以上の開口部により構成してもよい。

送風ユニット６は、ケーシング１内で吸込口４と吹出口５との間に設けられている。即ち、送風ユニット６は、吸込口４よりも上側で、かつ、吹出口５及び背面パネル３の吹出口対面部３Ａよりも下側に配置されている。また、送風ユニット６は、ケーシング１の前面パネル２及び背面パネル３と接触した状態で配置されている。この配置により、ケーシング１内の空間は、吸込口４に連通する上流側空間１Ａと吹出口５に連通する下流側空間１Ｂとに分割されている。

そして、送風ユニット６は、吸込口４側に位置する上流側空間１Ａから空気を吸い込み、この空気を吹出口５側に位置する下流側空間１Ｂに送り出すものである。より詳しく述べると、送風ユニット６は、吹出口５の下側に配置された状態において、下側の吸込口４から吸い込んだ空気を上側の吹出口対面部３Ａに向けて送り出すように構成されている。また、送風ユニット６は、空気の吸い込み及び送り出しを行う電動式のファン７を備え、図示しない電源及び制御回路に接続されている。この制御回路は、空気の清浄度を検出するセンサの出力に基いて送風ユニット６を作動させる構成としてもよい。

空気清浄デバイス８は、吸込口４側から送風ユニット６に吸い込まれる空気を清浄化するもので、ケーシング１内で吸込口４と送風ユニット６との間に設けられている。また、空気清浄デバイス８は、ファン７の上流側に取付けられ、ファン７に吸い込まれる空気の流れを乱さないように配置されている。また、空気清浄デバイス８は、高電圧を印加するための放電電極８Ａと、互いに対向して配置された２枚の接地電極８Ｂと、放電電極８Ａに高電圧を印加する電源（図示せず）とを備えている。放電電極８Ａは、接地された２枚の接地電極８Ｂの間に配置され、これらの接地電極８Ｂと対向している。なお、以下の説明では、放電電極８Ａと接地電極８Ｂとを電極８Ａ，８Ｂと表記する場合がある。

空気清浄デバイス８の作動時には、電源により放電電極８Ａと接地電極８Ｂとの間に高電圧を印加すると、これらの電極８Ａ，８Ｂ間にオゾン等の活性酸素が発生したり、高電界（高電位差）が形成される。これらの活性酸素及び高電界は、電極８Ａ，８Ｂ間を通過する空気を清浄化する作用を有している。この作用には、空気中に含まれるウイルス、菌、カビ等の微生物を不活性化し、当該微生物の繁殖を抑える作用と、前記微生物を捕集する作用と、アレルゲンとなるたんぱく質を変性する作用と、臭気となる分子を吸着及び分解する作用のうち少なくとも１つが含まれる。これらの作用のうち実現されるものについては、電極８Ａ，８Ｂの構成及び電源の設定等に応じて選択することができる。また、空気清浄デバイス８と共に空気をろ過するフィルタを併用すれば、微生物、微細塵等を空気中から除去する効率を高めることができる。

空気清浄デバイス８は、電極８Ａ，８Ｂ間を通過する空気の風速が遅いほど、清浄化の能力が高くなると共に、空気が通過するときの圧損が低くなる特性がある。このため、放電電極８Ａと接地電極８Ｂとは、出来るだけ大きな面積に形成するのが好ましい。また、図１中に例示した空気清浄デバイス８においては、接地電極８Ｂが空気の流れ方向に対して長いほど、電極８Ａ，８Ｂ間の放電空間が大きく均一に形成され、空気が効率よく清浄化される。このため、接地電極８Ｂは出来るだけ長く形成するのが好ましい。この場合、接地電極８Ｂの長さ方向を空気の流れ方向と平行に設定すれば、接地電極８Ｂにより空気の流れが乱されるのを抑制することができる。

空気清浄デバイス８の上流側には、吸込背面パネル９が設けられている。吸込背面パネル９は、例えば横断面がＪ字状またはＵ字状に湾曲した板材により形成され、空気清浄機の左右方向に延在している。吸込背面パネル９は、吸込口４を後方から覆うと共に、送風ユニット６の吸込側（空気清浄デバイス８の上流側）を下方から覆うように配置されている。これにより、ケーシング１の上流側空間１Ａは、前面パネル２（吸込口４）と、送風ユニット６の上流部（空気清浄デバイス８）と、吸込背面パネル９とにより囲まれた空間として形成されている。そして、吸込背面パネル９は、吸込口４から後方の上流側空間１Ａに吸い込まれた空気の流れ方向を上向きに変更し、当該空気を吸込口４から空気清浄デバイス８に向けて案内するように構成されている。

風向制御板１０は、本実施の形態の風向制御機構に対応するもので、ケーシング１内で背面パネル３の吹出口対面部３Ａに複数設けられ、送風ユニット６の下流側に配置されている。これら複数の風向制御板１０は、送風ユニット６から送り出された空気の流れを吹出口５に向けて案内すると共に、当該空気の流れを吹出口５の全体に分散させるものである。詳しく述べると、各風向制御板１０は、それぞれ、例えば横断面がＪ字状またはＵ字状に湾曲した細長い板材により形成され、空気清浄機の左右方向、即ち、送風ユニットから送り出される空気の流れ方向と直交する方向に延在している。

また、各風向制御板１０は、送風ユニット６から送り出される空気の流れ方向、即ち、図１中では背面パネル３の上下方向に間隔をもって互いに平行に配置され、吹出口対面部３Ａの全体に分散されている。そして、各風向制御板１０は、吹出口対面部３Ａから吹出口５に向けて前向きに突出し、断面形状に現れる凹湾曲面が送風ユニット６に対して窪んだ状態となるように配置されている。また、風向制御板１０の総数、個々の風向制御板１０の位置、大きさ及び背面パネル３に対する各風向制御板１０の傾斜角は、吹出口５の各部から吹き出す空気流が均一で吹出口５に対して垂直となるように設定するのが好ましい。この設定の具体例については実施の形態２で説明する。

本実施の形態による空気清浄機は上述の如き構成を有するもので、次に、その作動について説明する。まず、空気清浄機の作動時には、送風ユニット６（ファン７）が作動すると、吸込口４から上流側空間１Ａに空気が吸い込まれる。この空気は、吸込背面パネル９に案内されることにより、空気清浄デバイス８の電極８Ａ，８Ｂ間に導入される。そして、これらの電極８Ａ，８Ｂ間を通過することにより清浄化された後に、ファン７を経由して送風ユニット６から下流側空間１Ｂに送り出される。

このとき、送風ユニット６から送り出された空気は、背面パネル３の吹出口対面部３Ａに設けられた各風向制御板１０に吹き付けられる。そして、この空気は、複数の風向制御板１０に案内されることにより、空気の流れ方向が吹出口５に向けて変更されると共に、吹出口５全体に均一に分散された空気流を形成し、この状態で吹出口５からケーシング１の外部に吹き出すようになる。

このように、本実施の形態では、背面パネル３の吹出口対面部３Ａに複数の風向制御板１０を設け、送風ユニット６により吹出口対面部３Ａに向けて空気を送り出す構成としている。これにより、風向制御板１０は、送風ユニット６から送り出された空気を複数の風向制御板１０により吹出口５の全体に分散しつつ、個々の風向制御板１０により空気の流れ方向を吹出口５に向けて変更することができる。従って、吹出口５の全体から風量及び風速が均一化された空気流を安定的に吹き出すことができる。特に、空気の流れ方向において互いに異なる位置に配置した複数の風向制御板１０を、それぞれ空気の流れ方向と直交する方向に延在させたので、各風向制御板１０の機能を吹出口５の全体にわたって安定的に発揮させることができる。

しかも、本実施の形態では、風向制御機構として、複数の細長い板材である風向制御板１０を用いたので、風向制御機構の構造を簡略化してコストダウンを促進することができる。なお、本実施の形態では、複数の風向制御板１０を例示したが、本発明はこれに限らず、風向制御機構は、吹出口対面部３Ａ全体で風の向きを変更する機能をもつ任意の部材により構成することができる。

また、風向制御板１０により上記効果が得られるので、本実施の形態では、ケーシング１を前後方向に薄型に形成し、空気清浄機の下部側から上部側に向けて、吸込口４及び吸込背面パネル９、空気清浄デバイス８、送風ユニット６、吹出口５及び風向制御板１０を順次配置する構成としている。これにより、設置床面積が小さく、スペース効率が良い薄型の空気清浄機を実現することができる。しかも、風向制御板１０により空気の流れを安定させることで、吹出口５の開口面積を大きくすることができ、圧損を抑制して運転効率を向上させることができる。

また、本実施の形態では、吸込口４及び吹出口５をケーシング１の前面パネル２に開口させているので、空気清浄機を屋内に設置するときには、例えば背面パネル３を家屋の壁にぴったりと着けることができる。これにより、空気清浄機を部屋の隅に寄せて屋内のスペースを有効に活用することができる。また、空気清浄機の前側に存在する広い空間において、屋内の空気を効率よく清浄化することができる。

また、送風ユニット６による空気の送風方向は、図１中の矢印に示すように、上下方向において、背面パネル３の伸長方向に対して傾斜している。この送風方向の傾斜角は、送風ユニット６から送り出された空気が背面パネル３の吹出口対面部３Ａ、即ち、各風向制御板１０に当るように予め設定されている。これにより、本実施の形態では、送風ユニット６から送り出された空気を各風向制御板１０に確実に当てることができ、風向制御板１０の機能を安定的に発揮させることができる。

ここで、送風ユニット６から送り出された空気と吹出口対面部３Ａの表面とが形成する角度を送風角度とすれば、送風角度が大きくなって直角に近くなるほど、送り出された空気は吹出口対面部３Ａに当たって反射するように向きを変えるので、このときに圧力損失が大きくなり、送風効率が低下する。一方、送風角度が小さい場合には、送り出された空気が各風向制御板１０のうち最も近い風向制御板１０の一部に当たり、この空気は、風量及び風速が大きい状態で向きを変えて吹出口５に到達する。この結果、吹出口５から吹き出す空気は、風速の分布が不均一となり易い。

従って、各風向制御板１０の構成は、例えば送風ユニット６から送り出される空気の風速の分布、風向の分布、風量等のパラメータに基いて適切に設計するのが好ましい。より詳しく述べると、例えば背面パネル３の吹出口対面部３Ａに配置する風向制御板１０の個数、各風向制御板１０の間の間隔、個々の風向制御板１０の形状及び吹出口対面部３Ａからの突出寸法等は、前記パラメータに基いて適切に設定される。なお、図１は、このような設定の一例を示すものであり、本発明を限定するものではない。

また、本発明では、例えば送風ユニット６から風向制御板１０に向けて送風するときの送風角度を変化させることが可能なアクチュエータを搭載してもよい。このアクチュエータは、例えば送風ユニット６から送風される空気の風速分布、風量等に応じて、送風角度を適切に変化させ、吹出口５から外部に吹き出す空気の風速分布が風量によらずに均一となるように制御してもよい。これにより、吹出口５から吹き出す空気を均一化しつつ、この状態を風量に関係なく安定的に維持することができる。

一方、本実施の形態では、図１に示すように、吸込口４をケーシング１の下端部に配置する場合を例示した。この場合には、例えばケーシング１の下端部を床から浮かせた状態で支持する脚部等を設け、ケーシング１の下端部と床面との間に空気の流路を確保する構成としてもよい。また、本発明では、吸込口４をケーシング１の背面部（背面パネル３等）に配置してもよいが、この場合には、ケーシング１の背面部を家屋の壁面に対して傾斜させる構成とし、背面部と壁面との間に空気の流路を確保するのが好ましい。このように、ケーシング１の脚部及び背面部の傾斜を用いる構成とすれば、吸込口４から空気を吸い込むときに圧力損失が減少するので、空気を効率よく吸い込むことができる。

また、本実施の形態では、吹出口５の開口面積を吸込口４の開口面積よりも大きく設定しているので、以下のような作用効果を得ることができる。まず、この設定によれば、吹出口５から吹き出す空気の風速（吹き出し風速）を吸込口４から吸い込まれる空気の風速（吸い込み風速）よりも遅くすることができる。これにより、例えば空気清浄機の送風量を大きく設定した場合でも、吹き出し風速を低下させることができるので、高速の風がユーザに当ることで生じる不快感を抑制することができる。

また、吹き出し風速を低下させることで、圧損を抑制することができ、これによって送風時の騒音を低減したり、送風効率を向上させることができる。さらに、吹出口５の視認性を良くして、空気清浄機の商品性を向上させることができる。そして、このように吹出口５の開口面積を大きくした場合でも、前述のように風向制御板１０を用いることによって吹出口５の全体に均一な空気流を生成することができる。

また、送風時の快適性を向上させるためには、例えば室内の温度、湿度、ユーザの設定等に応じて、吹き出し風速を変化させ、最も快適な送風となるよう制御するのが好ましい。また、例えば吹き出し風速を自然な風のように変化させることでも、ユーザの快適性を向上させることができる。具体例を挙げると、長周期と短周期とを重畳した周期で風速を変化させたり、所謂１/ｆゆらぎのある風速の変化を発生させることで、自然に近い快適な風をユーザに送風することができる。

さらに、本実施の形態では、空気清浄デバイス８をファン７の上流側に配置し、かつ、放電電極８Ａと接地電極８Ｂを構成する電極板を空気の流れに対して平行に配置している。これにより、空気清浄デバイス８に起因する空気流の乱れや圧損の増加を抑制することができる。また、ファン７の上流側で空気を清浄化するので、ファン７にカビ等が発生するのも抑制することができる。

実施の形態２．
次に、図２乃至図４を参照して、本発明の実施の形態２について説明する。図２は、本発明の実施の形態２において、風向制御板の具体的な構成例を示す斜視図であり、図３は、図２中に示す風向制御板の断面図である。なお、本明細書では、送風ユニット６から送り出される空気（風）の流れ方向を「風向」と表記するものとする。実施の形態１で述べたように、風向制御板１０の総数、個々の風向制御板１０の位置、大きさ及び背面パネル３に対する各風向制御板１０の傾斜角は、吹出口５の各部から吹き出す空気流が均一で吹出口５に対して垂直となるように設定するのが好ましい。本実施の形態では、このような設定の具体例について例示する。なお、図２及び図３では、実施の形態１で述べた湾曲状の風向制御板１０に代えて、平板状の風向制御板２０を例に挙げて説明する。

風向制御板２０は、実施の形態１とほぼ同様に、背面パネル３の吹出口対面部３Ａに複数設けられている。各風向制御板２０は、図２に示すように、例えば長辺と短辺とを有する細長い四角形の板材により形成されている。そして、風向制御板２０の２辺の長辺のうち一方の長辺（基端部）は、背面パネル３の吹出口対面部３Ａに固定され、他方の長辺（先端部）は吹出口対面部３Ａから離間している。これにより、各風向制御板２０の先端部側は、背面パネル３の吹出口対面部３Ａに対して立上がるように突出している。また、各風向制御板２０の傾斜角θは、送風ユニット６から送り出される空気の流れと対向するように設定される。ここで、傾斜角θは、前述したように、背面パネル３の吹出口対面部３Ａと風向制御板２０とが形成する角度である。

また、各風向制御板２０の短辺の長さＬ及び傾斜角θは、図３に示すように、個々の風向制御板２０毎に異なる寸法に設定してもよい。具体例を挙げると、風向制御板２０の基端部から先端部までの長さである短辺の長さＬは、送風ユニット６から離れた風向制御板２０ほど大きくなるように形成されている。また、傾斜角θは、送風ユニット６から離れた風向制御板２０ほど小さくなるように形成されている。これにより、送風ユニット６に近い位置、即ち、送風ユニット６から受ける風の風速及び風量が大きい位置では、送風ユニット６から離れた位置と比較して、風向制御板２０の短辺を短くすると共に傾斜角θを大きくすることができる。従って、当該風向制御板２０に当って吹出口５側に向きを変える風の風速及び風量を抑制することができる。

一方、送風ユニット６から離れた位置、即ち、送風ユニット６から受ける風の風速及び風量が小さい位置では、風向制御板２０の短辺を長くすると共に傾斜角θを小さくすることができる。これにより、当該風向制御板２０に当って吹出口５側に向きを変える風の風速及び風量を最大限に確保することができる。従って、個々の風向制御板２０に当って向きを変えることにより吹出口５に到達する風の風速及び風量を、送風ユニット６に対して近い位置から離れた位置まで均一化することができる。

次に、図４を参照して、前記実施の形態１による風向制御板１０の構成を具体的に説明する。図４は、実施の形態１による風向制御板の短辺の長さ及び曲率半径を例示する断面図である。この図に示すように、風向制御板１０は、短辺と平行な破断面が湾曲形状となるように形成され、送風ユニット６に対して凹湾曲状に窪んだ状態で配置されている。また、風向制御板１０の２辺の長辺のうち一方の長辺（基端部）は、背面パネル３の吹出口対面部３Ａに固定され、他方の長辺（先端部）は吹出口対面部３Ａから離間している。

これにより、各風向制御板１０の先端部側は、背面パネル３の吹出口対面部３Ａに対して立上がるように突出している。また、各風向制御板１０の凹湾曲面の曲率半径ｒ及び短辺の長さＬ′は、送風ユニット６から離れた風向制御板１０ほど大きくなるように形成されている。ここで、風向制御板１０の短辺の長さＬ′とは、図４に示す断面図において、風向制御板１０の基端部から先端部までの距離を、当該風向制御板１０の湾曲形状に沿って計測した寸法に相当するものである。

このように構成される風向制御板１０によっても、風向制御板２０の場合と同様の作用効果を得ることができる。即ち、送風ユニット６に近い位置では、風向制御板１０に当って吹出口５側に向きを変える風の風速及び風量を抑制することができる。また、送風ユニット６から離れた位置では、風向制御板１０に当って吹出口５側に向きを変える風の風速及び風量を最大限に確保することができる。従って、実施の形態１において、個々の風向制御板１０に当って向きを変えることにより吹出口５に到達する風の風速及び風量を、送風ユニット６に対して近い位置から離れた位置まで均一化することができる。

実施の形態３．
次に、図５を参照して、本発明の実施の形態３について説明する。図５は、本発明の実施の形態３において、風向制御板の具体的な構成例を示す斜視図である。この図に示すように、本実施の形態による空気清浄機は、ケーシング１の側面部を構成する左右の側面パネル３０の間に複数の風向制御板３１を備えている。これらの風向制御板３１は、例えば左右方向の幅寸法が側面パネル３０間の間隔よりも小さく形成された平坦な板材により構成されている。個々の風向制御板３１は、幅寸法を除いて前述の風向制御板２０と同様に構成されている。

また、各風向制御板３１は、送風ユニット６からの距離が異なる複数の風向制御板グループ３２，３３に分けて配置されている。第１の風向制御板グループ３２は、例えば３枚の風向制御板３１により構成されており、これらの風向制御板３１は、送風ユニット６から送り出される空気の流れ方向と直交する直線Ｘ１に沿った位置、即ち、送風ユニット６からの距離が互いに等しくなる位置に固定され、各風向制御板３１の間には隙間Ｓが設けられている。一方、第２の風向制御板グループ３３は、例えば３枚の風向制御板３１により構成されており、これらの風向制御板３１は直線Ｘ１と平行な直線Ｘ２に沿って配置され、各風向制御板３１の間には隙間が設けられている。第２の風向制御板グループ３３は、送風ユニット６に対して、第１の風向制御板グループ３２よりも離れた位置に設けられている。

また、互いに隣接した２つの風向制御板グループ３２，３３のうち、送風ユニット６から離れた第２の風向制御板グループ３３の風向制御板３１は、第１の風向制御板グループ３２の風向制御板３１に対して、送風ユニット６からみた位置が重なり合わないようにずらして配置されている。即ち、第２の風向制御板グループ３３の風向制御板３１は、送風ユニット６からみて、第１の風向制御板グループ３２の隙間Ｓに重なり合うように配置されている。

このように構成される本実施の形態でも、前記実施の形態１，２とほぼ同様の作用効果を得ることができる。また、本実施の形態では、送風ユニット６から送り出される空気の流れ方向において複数の風向制御板グループ３２，３３を互いに異なる位置に配置している。そして、送風ユニット６からみて第１の風向制御板グループ３２の風向制御板３１が第２の風向制御板グループ３３の風向制御板３１と重なり合わないように配置している。

これにより、送風ユニット６から送り出される空気は、第１の風向制御板グループ３２の風向制御板３１に当ると共に、隙間Ｓを経由して第２の風向制御板グループ３３の風向制御板３１にも当るようになる。従って、風向制御板３１の形状に関係なく、複数の風向制御板グループ３２，３３の風向制御板３１にそれぞれ空気を当てることができ、個々の風向制御板３１に当ってから吹出口５に到達する風の風速及び風量を、送風ユニット６に対して近い位置から離れた位置まで均一化することができる。

なお、前記実施の形態３では、２つの風向制御板グループ３２，３３を設ける場合を例示したが、本発明はこれに限らず、３つ以上の風向制御板グループを設けてもよい。また、１つの風向制御板グループを構成する風向制御板３１の個数は、１枚でもよいし、４枚以上の複数であってもよく、任意の数に設定することができる。

実施の形態４．
次に、図６を参照して、本発明の実施の形態４について説明する。図６は、本発明の実施の形態４において、風向制御板の具体的な構成例を示す斜視図である。この図に示すように、本実施の形態による空気清浄機は、例えば２枚の風向制御板４０，４１を備えており、これらの風向制御板４０，４１は、送風ユニット６から送り出される空気の流れ方向において互いに異なる位置に配置されている。

詳しく述べると、一方の風向制御板４０は、例えば実施の形態１で述べた風向制御板１０と同様に構成され、背面パネル３の吹出口対面部３Ａに固定されている。これに対し、他方の風向制御板４１は、風向制御板１０と同様の形状を有しているものの、送風ユニット６からみて風向制御板４０の上流側に配置されている。また、他方の風向制御板４１は、左右の両端側が側面パネル３０に固定され、側面パネル３０を介して吹出口対面部３Ａに設けられている。また、他方の風向制御板４１は、側面パネル３０により吹出口対面部３Ａから浮いた位置に支持され、風向制御板４１と吹出口対面部３Ａとの間には、隙間Ｓ′が形成されている。この隙間Ｓ′により、風向制御板４０，４１は、送風ユニット６からみて重なり合わないように配置されている。

このように構成される本実施の形態でも、前記実施の形態３とほぼ同様の作用効果を得ることができる。即ち、送風ユニット６から送り出される空気は、風向制御板４１に当ると共に、隙間Ｓ′を経由して風向制御板４０にも当るようになる。従って、風向制御板４０，４１の形状に関係なく、複数の風向制御板４０，４１にそれぞれ空気を当てることができ、個々の風向制御板４０，４１に当ってから吹出口５に到達する風の風速及び風量を、送風ユニット６に対して近い位置から離れた位置まで均一化することができる。また、送風ユニット６から吹出口５までの空間の圧力を均一化し、より均一な風速分布を得ることができる。

なお、前記実施の形態４では、２枚の風向制御板４０，４１を設ける場合を例示したが、本発明はこれに限らず、３枚以上の風向制御板を設けてもよい。この場合には、例えば背面パネル３の吹出口対面部３Ａからの離間距離が各風向制御板毎に異なるように構成すればよい。

実施の形態５．
次に、図７及び図８を参照して、本発明の実施の形態５について説明する。図７は、本発明の実施の形態４において、空気清浄機の一部を示す斜視図であり、図８は、図７中に示す風向制御板の断面図である。なお、図７には、図８中に示す風向制御板のうち２枚のみを記載している。これらの図に示すように、本実施の形態による空気清浄機は、例えば３枚の風向制御板５０，５１，５２を備えている。

風向制御板５０，５１，５２は、実施の形態１で述べた風向制御板１０とほぼ同様の形状を有し、左右の両端側が側面パネル３０に固定された状態で、側面パネル３０を介して吹出口対面部３Ａに設けられている。また、少なくとも風向制御板５０，５１は、側面パネル３０により吹出口対面部３Ａから浮いた位置に支持され、風向制御板５０，５１と吹出口対面部３Ａとの間には、それぞれ隙間が形成されている。この隙間は、送風ユニット６から離れるほど小さくなるように設定されている。また、各風向制御板５０，５１，５２は、吹出口５に接触した状態で固定されている。換言すれば、風向制御板５０，５１，５２の短辺の長さは、実施の形態１と同様に、送風ユニット６から離れるほど大きくなるように形成されている。

このように構成される本実施の形態でも、前記実施の形態４とほぼ同様の作用効果を得ることができる。しかも、本実施の形態では、風向制御板５０，５１が吹出口対面部３Ａから浮いた状態で吹出口５に接する位置に設けられているので、送風ユニット６から送り出された空気は、これらの風向制御板５０，５１に当るだけでなく、風向制御板５０，５１と吹出口対面部３Ａとの間の隙間を経由して風向制御板５２にも当ることができる。

また、風向制御板５０，５１，５２は、吹出口５に接触した状態で固定されているので、例えば実施の形態１と比較すると、風向制御板５０，５１，５２に当った空気は、短い距離を移動するだけで吹出口５に到達することができる。この結果、吹出口５から吹き出す空気の乱れを抑制しつつ、当該空気の風速及び風量を、送風ユニット６に対して近い位置から離れた位置まで均一化することができる。

実施の形態６．
次に、図９及び図１０を参照して、本発明の実施の形態６について説明する。図９は、本発明の実施の形態６による空気清浄機を示す縦断面図である。また、図１０は、図９中の風向制御板、光源等を拡大して模式的に示す断面図である。これらの図に示すように、本実施の形態による空気清浄機は、各風向制御板１０に設けられた光触媒６０と、光源６１とを備えている。

光触媒６０は、例えば風向制御板１０のうち送風ユニット６に面した表面側に被膜として設けられ、光の照射を受けることにより空気を浄化する機能を有している。詳しく述べると、光触媒６０は、光の照射下において、ラジカル等の活性種を生成することにより、風向制御板１０の表面に接触した微生物の不活性化、有機物の分解、一酸化窒素の酸化等を実行する。この結果、光触媒６０により空気を清浄化することができる。

光源６１は、各風向制御板１０の光触媒６０に光を照射して当該光触媒６０を活性化させるもので、送風ユニット６の下流側、即ち、ケーシング１の下流側空間１Ｂに配置されている。光触媒６０と光源６１とは、本実施の形態における補助清浄デバイスを構成している。従って、本実施の形態のように、光触媒６０を風向制御板１０の表面に設置または塗布したり、光触媒６０を含む材料を用いて風向制御板１０を形成することにより、単体の光触媒フィルタ等を設置することなく、送風ユニット６の下流側に補助清浄デバイスを追加することができる。これにより、空気清浄機の構造を複雑化せずに、空気の浄化能力を高めることができる。

また、光触媒６０及び光源６１により補助清浄デバイスを構成することにより、空気清浄デバイス８の圧力損失を補助清浄デバイスの圧力損失よりも大きくすることができる。これにより、吸込口４側での圧力損失が相対的に小さくなるので、空気を効率よく吸い込むことができる。さらに、本実施の形態では、図１０に示すように、光源６１からみて個々の風向制御板１０が重なり合わないように、各風向制御板１０の位置及び寸法を設定している。これにより、光源６１から照射される光を各風向制御板１０の全体、即ち、光触媒６０の全体に効率よく照射することができるので、光源６１の光を有効に活用することができ、また、光触媒６０の空気浄化能力を最大限に発揮することができる。

また、本実施の形態によれば、光源６１の光が各風向制御板１０で反射して吹出口５から外部に漏れるように構成することができる。これにより、例えば空気清浄機が作動中であることをユーザに報知し、また、空気清浄機のデザイン性を高めることができる。なお、光源６１の光に有害な紫外線等が含まれる場合には、例えば紫外線を吸収して可視光線は反射する蛍光体等の材料を光触媒６０に混入することで、外部に対する紫外線の漏出を回避することができる。また、この場合には、光源６１からの光が外部に直接漏れないように、光源６１の位置を適切に設定するのが好ましい。また、光触媒６０としては、可視光で触媒機能を発揮するものも存在するので、光触媒６０の材料に応じて適正な波長を有する光源を用いればよい。

また、本発明では、各種のパラメータに基いて光源６１の色を変化させる構成としてもよい。パラメータの例としては、送風ユニット６の作動状態（例えば風速、風量等）、汚染物センサ（図示せず）による汚染物質の検出結果、温度湿度、時刻、空気清浄機の周囲における人の有無等が挙げられる。また、ユーザの設定により光源６１の色を変化させる構成としてもよい。この構成によれば、空気清浄機の作動状態を光源６１の色によってユーザに報知することができ、また、色の演出効果により商品性を高めることができる。特に、実施の形態１乃至６による空気清浄機は、吹出口５の開口面積を大きく設定しているので、空気清浄機から比較的遠い位置でも、光源６１の発光状態の視認性が高く、また、デザイン面での影響も大きい。従って、光源６１の色を変える構成とすれば、大きな吹出口５を利用して、ユーザへの報知効果及び色の演出効果を顕著に発揮することができる。

実施の形態７．
次に、図１１及び図１２を参照して、本発明の実施の形態７について説明する。図１１は、本発明の実施の形態７において、空気清浄機を通常運転した状態を示す縦断面図である。また、図１２は、図１１中の空気清浄機を逆風運転した状態を示す縦断面図である。これらの図に示すように、本実施の形態による空気清浄機は、実施の形態１で述べた空気清浄機とほぼ同様に構成されているものの、組付状態を変更可能な送風ユニット７０と、風向制御機構を構成する風向制御板７１とを備えている。

送風ユニット７０は、実施の形態１とほぼ同様に、ファン７及び空気清浄デバイス８が搭載されているものの、ケーシング１に対して通常の組付状態と逆向きの組付け状態とからなる２つの組付状態で組付けることが可能に構成されている。ここで、通常の組付状態とは、実施の形態１と同様に、送風ユニット７０が吸込口４から吹出口５に向けて空気を送風する組付状態である（図１１参照）。一方、逆向きの組付状態とは、図１２に示すように、吹出口５から吸込口４に向けて空気を逆向きに送風する組付状態である。

このように組付状態を変更可能な構成の一例を挙げると、送風ユニット７０は、図示しない支軸を介してケーシング１の側面パネルに回転可能に支持されている。ユーザは、この支軸を中心として送風ユニット７０を回転させることにより、送風ユニット７０の組付状態を通常の組付状態と逆向きの組付け状態との間で容易に変更することができる。

空気清浄機を通常の組付状態で運転（通常運転）した場合には、吸込口４から送風ユニット７０に吸い込まれた空気が空気清浄デバイス８、ファン７を順次経由して風向制御板７１に到達する。この空気は、風向制御板７１により向きを変えられて吹出口５から外部に吹き出す。一方、空気清浄機を逆向きの組付状態で運転（逆風運転）した場合には、吹出口５からケーシング１内に流入した空気が風向制御板７１により向きを変えられて送風ユニット７０に吸い込まれる。この空気は、空気清浄デバイス８、ファン７を順次経由して送風ユニット７０から送り出され、吸込背面パネル９に案内されて背面吹出口７３から外部に吹き出す。なお、背面吹出口７３は、例えば背面パネル３の下端部に設けられている。

このように構成される本実施の形態によれば、空気清浄機の使用環境等に応じて空気の吹出口を前面の吹出口５と背面吹出口７３との間で使い分けることができる。即ち、例えば花粉が飛散する時期等には、逆向きの組付状態に組立てた空気清浄機の吹出口５を窓の外に向けて配置し、この状態で空気清浄機を逆風運転することにより、花粉が含まれる外気を清浄化した後に背面吹出口７３から室内に取り入れることができる。従って、空気清浄機の吹出口を用途に合わせて変更できる上に、この変更作業は、ファン７の回転方向を切換えたり、大掛かりな切換作業等を行わなくても、送風ユニット７０の組付状態を変えるだけで容易に行うことができる。このため、本実施の形態によれば、前記実施の形態１と同様の効果に加えて、ユーザの利便性を向上させることができる。

なお、前記実施の形態７では、送風ユニット７０の組付状態を変更する場合を例示したが、本発明はこれに加えて、吸込背面パネル９及び風向制御板７１の位置、向き等を変更する構成としてもよい。また、風向制御板７１の位置及び向きは、風向によらずに円滑な送風が可能となるように、適切に調整するのが好ましい。

また、前記実施の形態１乃至７では、それぞれ個別の構成を例示したが、本発明は、これらの個々の構成のみに限定されるものではない。即ち、本発明では、例えば実施の形態１乃至７のうち組合わせが可能な複数の構成を組合わせることにより、単一の空気清浄機を実現してもよい。

１ ケーシング，１Ａ 上流側空間，１Ｂ 下流側空間，２ 前面パネル（前面部），３ 背面パネル（背面部），３Ａ 吹出口対面部，４ 吸込口，５ 吹出口，６，７０ 送風ユニット，７ ファン，８ 空気清浄デバイス，８Ａ 放電電極，８Ｂ 接地電極，９ 吸込背面パネル，１０，２０，３１，４０，４１，５０，５１，５２，７１ 風向制御板（風向制御機構），３０ 側面パネル，３２，３３ 風向制御板グループ，６０ 光触媒（補助清浄デバイス），６１ 光源（補助清浄デバイス），７３ 背面吹出口

Claims (12)

1. 空気の吸込口及び吹出口が少なくとも１個ずつ設けられたケーシングと、
   前記ケーシング内に設けられ、前記吸込口側から吸い込んだ空気を前記吹出口側に送り出す送風ユニットと、
   前記ケーシング内で前記吸込口と前記送風ユニットとの間に設けられ、前記吸込口側から前記送風ユニットに吸い込まれる空気を清浄化する空気清浄デバイスと、
   前記ケーシング内で前記送風ユニットの下流側に設けられた複数の風向制御板により構成され、前記送風ユニットから送り出された空気の流れを前記吹出口に向けて案内する風向制御機構と、
   前記風向制御機構の各風向制御板にそれぞれ設けられ、光を受けることにより空気を浄化する光触媒と、
   前記光触媒に光を照射する光源と、を備え、
   前記複数の風向制御板の位置及び寸法は、前記光源からみて前記各風向制御板が重なり合わないように設定する構成とした空気調和機。
2. 空気の吸込口及び吹出口が少なくとも１個ずつ設けられたケーシングと、
   前記ケーシング内に設けられ、前記吸込口側から吸い込んだ空気を前記吹出口側に送り出す送風ユニットと、
   前記ケーシング内で前記吸込口と前記送風ユニットとの間に設けられ、前記吸込口側から前記送風ユニットに吸い込まれる空気を清浄化する空気清浄デバイスと、
   前記ケーシング内で前記送風ユニットの下流側に設けられ、前記送風ユニットから送り出された空気の流れを前記吹出口に向けて案内する風向制御機構と、
   前記風向制御機構に設けられ、光を受けることにより空気を浄化する光触媒と、
   前記光触媒に光を照射する光源と、を備え、
   前記風向制御機構は、前記光源から前記光触媒に照射された光を反射して前記吹出口から外部に放出する構成とした空気調和機。
3. 前記ケーシングは、
   前記吹出口が開口した前面部と、
   前記前面部の背面側に対向して配置され、前記前面部との間に前記ケーシング内の空間を形成する背面部と、
   を備え、
   前記送風ユニットは、前記背面部のうち前記吹出口と対面する部位に向けて空気を吹き出す構成とし、
   前記背面部のうち前記吹出口と対面する部位には、当該部位から前記吹出口に向けて突出し、前記風向制御機構を構成する複数の風向制御板を設けてなる請求項１または２に記載の空気調和機。
4. 前記複数の風向制御板は、前記送風ユニットから送り出される空気の流れ方向において異なる位置に配置し、それぞれ前記空気の流れ方向と直交する方向に延在してなる請求項１または３に記載の空気調和機。
5. 前記複数の風向制御板は、基端部が前記ケーシングの背面部に固定され、先端部側が前記背面部から突出する構成とし、
   前記各風向制御板の基端部から先端部までの間の長さは、前記送風ユニットから離れた風向制御板ほど大きくなるように設定してなる請求項１，３，４のうち何れか１項に記載の空気調和機。
6. 前記複数の風向制御板は、前記送風ユニットからの距離が異なる複数の風向制御板グループに分けて配置し、
   互いに隣接した２つの風向制御板グループのうち一方の風向制御板グループを構成する風向制御板は、他方の風向制御板グループを構成する風向制御板に対して、前記送風ユニットからみた位置が重なり合わないようにずらして配置してなる請求項１，３乃至５のうち何れか１項に記載の空気調和機。
7. 前記複数の風向制御板は、前記送風ユニットから送り出される空気の流れ方向において異なる位置に配置し、
   かつ、少なくとも一部の風向制御板は、前記背面部との間に隙間を形成した状態で当該背面部から浮いた位置に支持してなる請求項３に記載の空気調和機。
8. 前記吹出口の開口面積を前記吸込口の開口面積よりも大きく形成してなる請求項１乃至７のうち何れか１項に記載の空気調和機。
9. 前記空気清浄デバイスは、電圧を印加するための放電電極と、前記放電電極と対向すると共に接地された接地電極とを備え、前記放電電極と前記接地電極との間に電圧を印加した状態で該各電極間を通過する空気を清浄化する構成としてなる請求項１乃至８のうち何れか１項に記載の空気調和機。
10. 前記吹出口から吹き出す空気の風速を長周期と短周期とを重畳した周期で変化させる構成としてなる請求項１乃至９のうち何れか１項に記載の空気調和機。
11. 前記吸込口から空気を吸い込んで当該空気を前記吹出口から吹き出す通常運転と、
    前記吹出口から空気を吸い込んで当該空気を前記吸込口から吹き出す逆風運転と、
    を実行可能に構成された請求項１乃至１０のうち何れか１項に記載の空気調和機。
12. 前記送風ユニットは、前記吸込口から前記吹出口に向けて空気を送風する通常の組付状態と前記吹出口から前記吸込口に向けて空気を送風する逆向きの組付状態とからなる２つの組付状態で前記ケーシングに組付けることが可能な構成としてなる請求項１１に記載の空気調和機。

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