JP6090393B2 - 空気調和機 - Google Patents

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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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