JP6405802B2 - 空気清浄機 - Google Patents

Description

本発明は、加熱により脱臭能力が再生できる脱臭ユニットを備えた空気清浄機に関する。

従来、空気清浄機として、本体筐体内に設けられた送風機の駆動によって本体筐体内に吸い込んだ空気を脱臭フィルタに通過させて空気に含まれる臭気成分を吸着させ、脱臭フィルタを加熱して脱臭能力を再生するものが提案されている。そして、このような空気清浄機のなかには、脱臭フィルタが回転可能に設けられるとともに、脱臭フィルタと接触せずにその一部を覆うように配置される加熱部を備えた空気清浄機がある（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、空気吸込口から本体筐体内に吸い込んだ空気を空気吹出口へ導く空気流路を有し、空気吸込口から空気吹出口へ向かう方向に順に、プレフィルタ、触媒構造体、送風ファンが配置されている。触媒構造体は、空気中の臭気成分を吸着する円板状の吸着板（脱臭フィルタに相当）と、空気流路の上壁にブラケットによって固定されるとともに、出力軸が吸着板の中心部に接続されて吸着板を回転駆動するモータと、吸着板の一部を覆うカバーとで構成されている。このカバーは、吸着板の前面の一部および背面の一部を覆っており、カバーの前面側および背面側の各々の内壁面には、臭気成分を分解する触媒板と、吸着板および触媒板を加熱する発熱体（加熱部に相当）が設けられている。

この空気清浄機で送風ファンを駆動すると、空気吸込口から空気流路に吸い込まれた空気は、プレフィルタで空気に含まれる塵埃が除去されて吸着板に達し、吸着板のカバーから露出した部分を通過する際に臭気成分が吸着される。このようにして清浄された空気は、空気吹出口から再び室内に吹き出される。一方、カバーに覆われた吸着板の一部は発熱体によって加熱され、当該箇所に吸着されていた臭気成分は吸着板から脱離する。脱離した臭気成分は、同じく発熱体によって加熱された触媒板によって分解される。尚、吸着板はモータによって一定時間毎に所定角度（例えば、９０度）ずつ回転させる。

上述した空気清浄機では、カバーで覆われた吸着板の一部を発熱体によって加熱して脱臭能力を再生するとともに、カバーから露出している吸着板で空気の脱臭を行えるので、吸着板の形状に対応して形成された発熱体で一度に吸着板全体を加熱する場合に比べて消費電力が少ない。また、吸着板の一部のみがカバーで覆われる構造であるため、吸着板の形状に対応して形成された発熱体を設ける場合と比べて脱臭フィルタの空気抵抗が小さい。

特開平１０−２７７３６５号公報

特許文献１に記載の空気清浄機では、上述したように、吸着板を回転させるモータがブラケットによって空気流路に固定されるとともに、モータの出力軸に吸着板の中心部が接合されている。つまり、吸着板は片持ち（モータの出力軸１点で）固定されている。このような固定方法では、モータの出力軸に吸着板を接合する際に吸着板が出力軸に対して直交せずに傾いた状態で接合された場合や、ブラケットや出力軸に変形が生じた場合に、モータによって吸着板が回転したときに吸着板がカバーに接触し、吸着板が回転しないあるいは吸着板が損傷する、といった問題が発生する虞があった。

本発明は以上述べた問題点を解決し、脱臭フィルタを損傷させることなく確実に回転させて、脱臭フィルタの脱臭能力の再生が行える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、筐体内から外部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通風路とを有し、通風路内に、送風機と、送風機の駆動により通風路内に取り込まれた空気を脱臭する脱臭ユニットとが配置されたものであって、脱臭ユニットは、円板形状に形成されて中心部に貫通孔を設けた脱臭フィルタと、脱臭フィルタの一部を覆うように配置されて脱臭フィルタの一部を加熱する加熱部と、脱臭フィルタ及び加熱部を保持する保持部と、を有する。また、脱臭フィルタ全体を加熱部で加熱するために、加熱部を固定するとともに脱臭フィルタを回転させる、あるいは、脱臭フィルタを固定するとともに加熱部を脱臭フィルタの外周部に沿って回転させる駆動部と、駆動部によって脱臭フィルタあるいは加熱部が回転するとき、脱臭フィルタと加熱部とが接触しないように脱臭フィルタを支える複数の支持部材とを有する。そして、支持部材は、筒部と、同筒部の両端に設けられた上フランジと下フランジとを備えるとともに、脱臭フィルタの厚み方向への可動範囲を上フランジと下フランジにより規制することで脱臭フィルタを支える。さらに、支持部材は、少なくとも脱臭フィルタの内周部を支える第１支持部材と、脱臭フィルタの外周部を支える第２支持部材とを有する。

本発明の空気清浄機は、脱臭フィルタの中心部に貫通孔を設け、この貫通孔の内周部と脱臭フィルタの外周部とで脱臭フィルタを支持することで、加熱部と脱臭フィルタとの距離を一定に保つ。従って、脱臭フィルタあるいは加熱部を回転させるときに、脱臭フィルタと加熱部とが接触して回転しないといった問題や、脱臭フィルタが加熱部に接触して損傷するといった問題が発生しない。

本発明の実施形態における、空気清浄機の外観斜視図である。 本発明の実施形態における、空気清浄機の上面図である。 図１におけるＸ−Ｘ断面図である。 図１におけるＹ−Ｙ断面図である。 本発明の実施形態における要部斜視図であり、脱臭ユニットの配置説明図である。 本発明の実施形態における、脱臭ユニットの分解図である。 本発明の実施形態における、加熱部の分解図である。 脱臭フィルタと加熱部との位置関係を示す概略図であり、（Ａ）は図６の要部Ｍを真横から見た概略図、（Ｂ）は要部Ｎを真横から見た概略図である。

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および図２に示すように、本発明の一実施形態である空気清浄機１は、各々合成樹脂材で成形された天面パネル１１ａ、右側面パネル１１ｂ、左側面パネル１１ｃ、底部１１ｄで略直方体状に形成された本体部１１を有し、本体部１１の一方の面に合成樹脂材で成形された前面パネル１２が配置され、他方の面に合成樹脂材で成形されたリアパネル１４が配置されている。尚、以降の説明において、必要に応じ本体部１１の前面パネル１２配置側を本体部前面側、本体部１１のリアパネル１４配置側を本体部背面側と称する。

前面パネル１２の前方には、合成樹脂材で成形されたフロントパネル１３が配置され、このフロントパネル１３と前面パネル１２との間に、本発明の空気吸込口である上面吸込口１３ａ、右側面吸込口１３ｂ、および左側面吸込口１３ｃが形成される。また、本体部１１とリアパネル１４との間に、本発明の空気吹出口である上面吹出口１４ａ、右側面吹出口１４ｂ、および左側面吹出口１４ｃが形成される。空気清浄機１では、上面吸込口１３ａ、右側面吸込口１３ｂ、および左側面吸込口１３ｃから本体部１１に吸い込んだ空気を、上面吹出口１４ａ、右側面吹出口１４ｂ、および左側面吹出口１４ｃから室内に吹き出す間に、空気の除塵・加湿および脱臭処理が行われるようになっている。
尚、図３および図４に示すように、上面吸込口１３ａ、右側面吸込口１３ｂ、および左側面吸込口１３ｃと、上面吹出口１４ａ、右側面吹出口１４ｂ、および左側面吹出口１４ｃとを連通する本体部１１内部の空間が、本発明の空気清浄機１における通風路１０となる。

空気清浄機１の上面部には、上面吸込口１３ａの一部を覆うように操作部１５が設けられている。操作部１５は、電源ボタンや運転モード切り換えボタン等の空気清浄機１を操作するボタンが配置されるとともに、空気清浄機１の運転状態や図示しない塵埃センサ等の検出器における検出結果を表示する表示部が配置されている。

図３に示すように、空気清浄機１の本体部１１内部の通風路１０には、上面吸込口１３ａ、右側面吸込口１３ｂ、および左側面吸込口１３ｃから上面吹出口１４ａ、右側面吹出口１４ｂ、および左側面吹出口１４ｃに向かって順に、プレフィルタ２１、集塵ユニット２２、脱臭ユニット２３、加湿ユニット２４、送風機２５が配置されている。

プレフィルタ２１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、本体部１１内部に吸い込まれる空気に含まれる塵埃を捕集する。図４に示すように、プレフィルタ２１は、本体部前面側に向かって凸となるようなアーチ形状に形成されているので、プレフィルタ２１を平坦な形状とする場合と比べて、上面吸込口１３ａ、右側面吸込口１３ｂ、および左側面吸込口１３ｃから本体部１１内部に吸い込まれた空気がプレフィルタ２１を通過する面積が大きくなるので、より多くの塵埃を捕集することができる。

図３に示すように、集塵ユニット２２は、第１電気集塵機２２ａと第２電気集塵機２２ｂとで構成されている。第１電気集塵機２２ａと第２電気集塵機２２ｂとは、本体部１１の前面側に配置され本体部１１の一部を構成する仕切板１６に上下方向に並べて配置されている。第１電気集塵機２２ａおよび第２電気集塵機２２ｂは、図示しない放電電極と集塵電極とを有し、放電電極によるコロナ放電によりプレフィルタ２１で捕集できなかった細かな塵埃や花粉等を帯電させ、帯電した塵埃や花粉等を集塵電極で捕集する。第１電気集塵機２２ａおよび第２電気集塵機２２ｂは、主に上述した放電電極や集塵電極、および、これらを保持する筐体で形成されているので、集塵ユニット２２の空気抵抗は、例えば不織布をプリーツ形状に形成してなる集塵フィルタの空気抵抗に比べて小さい。

図３乃至図５に示すように、脱臭ユニット２３は、脱臭フィルタ２３ａと加熱手段である加熱部２３ｆと保持部２３ｇとを有する。図５に示すように、脱臭フィルタ２３ａは、例えば、平板材と、この平板材を波形に形成した屈曲材とを交互に積層してなる波形構造や、ハニカム構造のような多孔構造の基材を円板形状に形成したもので、その基材２３ａａに臭気成分を吸着して分解する触媒層２３ａｂが設けられている。図５に示すように、加熱部２３ｆは、脱臭フィルタ２３ａの一部のみを覆う略三角柱形状に形成されている。図３および図４に示すように、加熱部２３ｆは、発熱体としてのＰＴＣヒータ２３ｂと、前面側放熱板２３ｃａと背面側放熱板２３ｃｂとからなる放熱板２３ｃと、２個の断熱材２３ｄと、前面側ケース２３ｅａと背面側ケース２３ｅｂとからなるケース２３ｅとで構成される。保持部２３ｇは、脱臭フィルタ２３ａと加熱部２３ｆとを保持するものであり、通風路１０における集塵ユニット２２の背面側に固定される。このように、脱臭フィルタ２３ａは多孔構造を有しており、また、加熱部２３ｆが脱臭フィルタ２３ａの一部のみ覆う構造となっているので、脱臭フィルタ２３ａの空気抵抗は小さい。
尚、脱臭ユニット２３の構造については、後に図６乃至図８を用いて詳細に説明する。

図３乃至図５に示すように、加湿ユニット２４は、加湿フィルタ２４ａと水を貯留する貯水タンク２４ｂとを有する。加湿フィルタ２４ａは、円板形状に形成されてその一部が貯水タンク２４ｂに溜められた水に浸った状態で回転軸により回転可能に支持されており、図示しないモータにより回転するようになっている。尚、加湿ユニット２４は上記に限らず、回転によって水分を吸い上げる加湿フィルタ２４ａに代えて、毛細管現象によって水分を吸い上げる加湿フィルタであってもよい。また、図５においては、脱臭ユニット２３や加湿ユニット２４が視認しやすいようにするために、フロントパネル１３や底部１１ｄ以外の本体部１１を構成する部材、集塵ユニット２２等の描画を適宜省略している。

図３および図４に示すように、送風機２５は、ターボファン２５ａとファンモータ２５ｂとを有する。ターボファン２５ａは、合成樹脂材で形成されており、ファンモータ２５ｂの出力軸に接続されている。ファンモータ２５ｂは回転数可変であり、ファンモータ２５ｂが回転することでターボファン２５ａも回転し、ターボファン２５ａの回転によって、空気清浄機１内部へ空気が流入あるいは空気清浄機１内部から空気が流出する。

次に、図６乃至図８を用いて、本実施形態における脱臭ユニット２３の詳細構造について説明する。図６に示すように、脱臭ユニット２３は前述した脱臭フィルタ２３ａと加熱部２３ｆと保持部２３ｇとに加えて、駆動部２３ｈと、駆動歯車２３ｊと、第２歯車２３ｋと、２個のローラ２３ｍと、４枚の押さえ部材２３ｚと、回転検出部２３ｒとを有する。また、図７に示すように、加熱部２３ｆは、前述したＰＴＣヒータ２３ｂと２枚の断熱材２３ｄとに加えて、放熱板２３ｃを構成する第１放熱板である前面側放熱板２３ｃａおよび第２放熱板である背面側放熱板２３ｃｂと、ケース２３ｅを構成する前面側ケース２３ｅａおよび背面側ケース２３ｅｂと、ヒータケース２３ｐと、本発明の支持部材である３個のローラ２３ｎとを有する。そして、脱臭フィルタ２３ａは、前述した基材２３ａａおよび触媒層２３ａｂに加えて、外周部に設けられた第１歯車２３ａｃと中心部に設けられた貫通孔である中心孔２３ａｄと中心孔２３ａｄを覆う覆い部２３ａｅとを有する。図８（Ｂ）に示すように、第１歯車２３ａｃの厚さ寸法Ｔ１は、フィルタ本体の厚さ寸法Ｔ２より大きくされている（例えば、Ｔ２−Ｔ１＝３ｍｍ）。尚、図示は省略するが、覆い部２３ａｅの厚さ寸法も第１歯車２３ａｃと同じＴ１とされている。また、脱臭フィルタ２３ａは、その一部を覆うように加熱部２３ｆが取り付けられる。

まず、図７を用いて加熱部２３ｆを構成する部材および加熱部２３ｆの組み立て方法について説明する。前面側放熱板２３ｃａは、熱伝導性の良好なアルミニウム材またはアルミ合金材を用いて形成されており、脱臭フィルタ２３ａの前面側に配置されて脱臭フィルタ２３ａの貫通孔２３ａｄから外周側に向かうにつれて左右方向（脱臭フィルタ２３ａの円周方向）の幅寸法が大きくなるような略三角形状に形成されている。また、前面側放熱板２３ｃａの一方の面が脱臭フィルタ２３ａに対向するフィルタ対向面２３ｃａａとされ、他方の面が後述するＰＴＣヒータ２３ｂおよびヒータケース２３ｐが配置されるヒータ配置面２３ｃａｂとされている。

背面側放熱板２３ｃｂは、熱伝導性の良好なアルミニウム材またはアルミ合金材を用いて形成されており、前面側放熱板２３ｃａと同じく脱臭フィルタ２３ａの背面側に配置されて脱臭フィルタ２３ａの貫通孔２３ａｄから外周側に向かうにつれて左右方向（脱臭フィルタ２３ａの円周方向）の幅寸法が大きくなるような略三角形状に形成されている。背面側放熱板２３ｃｂは、本体部２３ｃｃと、前面側放熱板２３ｃａに接してＰＴＣヒータ２３ｂで発生し前面側放熱板２３ｃａを伝わる熱を本体部２３ｃｃに伝える第１接合部２３ｃｄおよび第２接合部２３ｃｅとを有している。本体部２３ｃｃは、略三角形状に形成され、一方の面が脱臭フィルタ２３ａに対向するフィルタ対向面２３ｃｃａとされ、他方の面が断熱材２３ｄが配置される断熱材配置面２３ｃｃｂとされている。第１接合部２３ｃｄは、本体部２３ｃｃの脱臭フィルタ２３ａにおける外周側の側縁部を略Ｌ字状に折り曲げて形成され、前面側放熱板２３ｃａに接合する面が第１接合面２３ｃｄａとされている。第２接合部２３ｃｅは、本体部２３ｃｃの脱臭フィルタ２３ａにおける内周側の側縁部を略Ｌ字状に折り曲げて形成され、前面側放熱板２３ｃａに接合する面が第１接合面２３ｃｄａとされている。尚、本体部２３ｃｃのフィルタ対向面２３ｃｃａと、第１接合部２３ｃｄの第１接合面２３ｃｄａおよび第２接合部２３ｃｅの第２接合面２３ｃｅａとの間の高さ寸法Ｈは、脱臭フィルタ２３ａの第１歯車２３ａｃの厚さ寸法Ｔ１より大きい寸法とされている。

２枚の断熱材２３ｄは、発泡ウレタン材を用いて前面側放熱板２３ｃａの形状および背面側放熱板２３ｃｂの形状に応じた略三角形状に形成されている。ヒータケース２３ｐは、板金を用いて有底直方体形状に形成されている。ヒータケース２３ｐはＰＴＣヒータ２３ｂを収納できる形状とされており、前面側放熱板２３ｃａの脱臭フィルタ２３ａに対向する面であるフィルタ対向面２３ｃａａに固定できるようになっている。

３個のローラ２３ｎは、合成樹脂材を用いて形成されており、筒部２３ｎｂと、上フランジ２３ｎｃと、下フランジ２３ｎｄとを有している。筒部２３ｎｂは円筒形状に形成され、後述する前面側ケース２３ｅａに設けられた第３軸２３ｑの形状に応じた孔２３ｎａが設けられている。上フランジ２３ｎｃと下フランジ２３ｎｄとは、筒部２３ｎｂの両端に設けられており、各々筒部２３ｎｂより大きい直径の円板形状に形成されている。上フランジ２３ｎｃと下フランジ２３ｎｄとの間の寸法Ｓは、脱臭フィルタ２３ａの厚さ寸法Ｔよりも大きい寸法とされている。尚、図７に示すように、ローラ２３ｎは、第１支持部材である１個の内側ローラ２３ｎｉと、第２支持部材である２個の外側ローラ２３ｎｏとからなり、これら内側ローラ２３ｎｉと外側ローラ２３ｎｏとは同じ形状である。

前面側ケース２３ｅａは、合成樹脂材を用いて前面側放熱板２３ｃａおよび断熱材２３ｄより一回り大きい略三角形状に形成されている。前面側ケース２３ｅａは、放熱板収納部２３ｅｃと、前面側カバー部２３ｓと、一対の前面側第１フランジ２３ｔと、一対の前面側第２フランジ２３ｕを有する。放熱板収納部２３ｅｃは、略三角形状の底面２３ｅｃａと、底面２３ｅｃａの外周部から立設する第１側面２３ｅｃｂ、第２側面２３ｅｃｃ、第３側面２３ｅｃｄ、および第４側面２３ｅｃｅで箱体を形成し、前面側放熱板２３ｃａと断熱材２３ｄが収納できる形状に形成されている。ここで、第１側面２３ｅｃｂは、底面２３ｅｃａの外周部のうち、脱臭フィルタ２３ａの内周側の外周部から立設され、第４側面２３ｅｃｅは、底面２３ｅｃａの外周部のうち、脱臭フィルタ２３ａの外周側の外周部から立設され、第２側面２３ｅｃｃと第３側面２３ｅｃｄとは、上記以外の底面２３ｅｃａの外周部から各々立設されている。前面側カバー部２３ｓは、第１側面２３ｅｃｂの側端部を放熱板収納部２３ｅｃの外側に向けて延伸させて形成されており、貫通孔２３ａｄと同じ大きさかあるいは少し大きい円板形状に形成されている。一対の前面側第１フランジ２３ｔおよび一対の前面側第２フランジ２３ｕは、第２側面２３ｅｃｃおよび第３側面２３ｅｃｄの各々の側端部を放熱板収納部２３ｅｃの外側に向けて延伸させて形成されており、各々が所定の幅寸法（例えば、２０ｍｍ）とされている。第３軸２３ｑは、前面側カバー部２３ｓおよび一対の前面側第２フランジ２３ｕに設けられており、ローラ２３ｎの孔２３ｎａを第３軸２３ｑに挿入してローラ２３ｎを回転自在に保持する。前面側カバー部２３ｓと一対の前面側第２フランジ２３ｕには、さらに遮風板２３ｙが脱臭フィルタ２３ａに向けて立設されており、前面側ケース２３ｅａと背面側ケース２３ｅｂとが接合された際に、遮風板２３ｙが前面側ケース２３ｅａと背面側ケース２３ｅｂとで形成される空間と外部空間とを仕切ることで、加熱部２３ｆに空気が流入することを防ぐ。

背面側ケース２３ｅｂも同様に、合成樹脂材を用いて背面側放熱板２３ｃｂおよび断熱材２３ｄより一回り大きい略三角形状に形成されている。背面側ケース２３ｅｂは、放熱板収納部２３ｅｄと、背面側カバー部２３ｖと、一対の背面側第１フランジ２３ｗと、一対の背面側第２フランジ２３ｘを有する。放熱板収納部２３ｅｄは、略三角形状の底面２３ｅｄａと、底面２３ｅｄａの外周部から立設する第１側面２３ｅｄｂ、第２側面２３ｅｄｃ、第３側面２３ｅｄｄ、および第４側面２３ｅｄｅで箱体を形成し、背面側放熱板２３ｃｂと断熱材２３ｄが収納できる形状に形成されている。ここで、第１側面２３ｅｄｂは、底面２３ｅｄａの外周部のうち、脱臭フィルタ２３ａの内周側の外周部から立設され、第４側面２３ｅｄｅは、底面２３ｅｄａの外周部のうち、脱臭フィルタ２３ａの外周側の外周部から立設され、第２側面２３ｅｄｃと第３側面２３ｅｄｄとは、上記以外の底面２３ｅｄａの外周部から各々立設されている。背面側カバー部２３ｖは、第１側面２３ｅｄｂの側端部を放熱板収納部２３ｅｄの外側に向けて延伸させて形成されており、貫通孔２３ａｄと同じ大きさかあるいは少し大きい円板形状に形成されている。一対の前面側第１フランジ２３ｗおよび一対の前面側第２フランジ２３ｘは、第２側面２３ｅｄｃおよび第３側面２３ｅｄｄの各々の側端部を放熱板収納部２３ｅｄの外側に向けて延伸させて形成されており、各々が所定の幅寸法（例えば、２０ｍｍ）とされている。

以上説明した部材を有する加熱部２３ｆの組み立ては次のように行われる。まず、ＰＴＣヒータ２３ｂをヒータケース２３ｐに収納し、ヒータケース２３ｐを前面側放熱板２３ｃａのヒータ配置面２３ｃａｂにねじ等で固定する。次に、背面側放熱板２３ｃｂの第２接合部２３ｃｅを脱臭フィルタ２３ａの中心孔２３ａｄに配置した後、前面側放熱板２３ｃａのフィルタ対向面２３ｃａａに背面側放熱板２３ｃｂの第２接合面２３ｃｄａと第２接合面２３ｃｅａとを接合させて、前面側放熱板２３ｃａと背面側放熱板２３ｃｂとを接合する。

次に、前面側ケース２３ｅａの放熱板収納部２３ｅｃに、断熱材２３ｄを収納するとともに、前面側ケース２３ｅａの一対の前面側第２フランジ２３ｕにそれぞれ配置される第３軸２３ｑの各々に外側ローラ２３ｎｏの孔２３ｎａを嵌合させて２個のローラ２３ｎｏを前面側ケース２３ｅａに装着し、前面側ケース２３ｅａの前面側カバー部２３ｓに配置される第３軸２３ｑに内側ローラ２３ｎｉの孔２３ｎａを嵌合させてローラ２３ｎｉを前面側ケース２３ｅａに装着する。次に、既に組み立てられた前面側放熱板２３ｃａおよび背面側放熱板２３ｃｂと脱臭フィルタ２３ａを、前面側ケース２３ｅａに装着する。このとき、前面側放熱板２３ｃａは前面側ケース２３ｅａの放熱板収納部２３ｅｃに収納される。次に、前面側ケース２３ｅａの２枚の前面側第２フランジ２３ｕに配置される２個の外側ローラ２３ｎｏの上フランジ２３ｎｃと下フランジ２３ｎｄとの間に脱臭フィルタ２３ａの外周部（第１歯車２３ａｃ）が嵌まるように、また、前面側ケース２３ｅａの前面側カバー部２３ｓに配置される内側ローラ２３ｎｉの上フランジ２３ｎｃと下フランジ２３ｎｄとの間に脱臭フィルタ２３ａの覆い部２３ａｅが嵌まるように、脱臭フィルタ２３ａが装着される。

最後に、背面側放熱板２３ｃｂの断熱材配置面２３ｃｃｂに断熱材２３ｄが配置され、背面側放熱板２３ｃｂと断熱材２３ｄとが背面側ケース２３ｅｂの放熱板収納部２３ｅｄに収納されるように背面側ケース２３ｅｂをかぶせ、前面側ケース２３ｅａと背面側ケース２３ｅｂとをねじ等で接合して、加熱部２３ｆの組み立てが完了する。

以上説明した手順で脱臭フィルタ２３ａと加熱部２３ｆとを組み付けたときの、脱臭フィルタ２３ａと前面側放熱板２３ｃａおよび背面側放熱板２３ｃｂとの位置決めについて、図８を用いて説明する。ここで、図８（Ａ）は図６における要部Ｍを真横から見た場合の概略図、図８（Ｂ）は図６における要部Ｎを真横から見た場合の概略図である。

前述したように、背面側放熱板２３ｃｂの本体部２３ｃｃのフィルタ対向面２３ｃｃａと、第１接合面２３ｃｄおよび第２接合面２３ｃｅａとの間の高さ寸法Ｈは、脱臭フィルタ２３ａの第１歯車２３ａｃの厚さ寸法Ｔ１より大きい寸法とされている。また、図８（Ｂ）に示すように、外側ローラ２３ｎｏを第３軸２３ｑに嵌合させたときに、前面側ケース２３ｅａの第２フランジ２３ｕと上フランジ２３ｎｃとの間の寸法、および、背面側ケース２３ｅｂの第２フランジ２３ｘと下フランジ２３ｎｄとの間の寸法は、それぞれＰ１とされている。さらには、外側ローラ２３ｎｏの上フランジ２３ｎｃと下フランジ２３ｎｄとの間に脱臭フィルタ２３ａの第１歯車２３ａｃを装着したときに、第１歯車２３ａｃと上フランジ２３ｎｃおよび下フランジ２３ｎｄとの間の寸法は、それぞれＰ２（＝（Ｓ−Ｔ１）／２）とされている。このとき、外側ローラ２３ｎｏの前後方向の可動範囲は、前面側ケース２３ｅａおよび背面側ケース２３ｅｂによって寸法Ｐ１で規制される。また、脱臭フィルタ２３ａの前後方向の可動範囲は、上フランジ２３ｎｃおよび下フランジ２３ｎｄによって寸法Ｐ２で規制される。
尚、図示は省略しているが、内側ローラ２３ｎｉと前面側ケース２３ｅａおよび背面側ケース２３ｅｂとの位置関係や、内側ローラ２３ｎｉと脱臭フィルタ２３ａとの位置関係も、上述した外側ローラ２３ｎｏと同じとされている。

一方、図８（Ａ）に示すように、脱臭フィルタ２３ａのフィルタ本体表面と前面側放熱板２３ｃａのフィルタ対向面２３ｃａａとの間の寸法、および、脱臭フィルタ２３ａのフィルタ本体表面と背面側放熱板２３ｃｂの本体部２３ｃｃのフィルタ対向面２３ｃｃａとの間の寸法は、それぞれＰ３（＝（Ｈ−Ｔ２）／２）とされている。ここで、図８（Ａ）に示すように、寸法Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３の関係が、Ｐ１＋Ｐ２＜Ｐ３、となるように、寸法Ｓ、厚さ寸法Ｔ１およびＴ２、高さ寸法Ｈ、および、前面側ケース２３ｅａの第２フランジ２３ｕと背面側ケース２３ｅｂの第２フランジ２３ｘとの間隔寸法を定めれば、脱臭フィルタ２３ａが駆動部２３ｈによって回転するときに、脱臭フィルタ２３ａが前面側放熱板２３ｃａと背面側放熱板２３ｃｂに接触することなく安定して回転させることができる。

尚、以上説明した本実施形態では、脱臭フィルタ２３ａと前面側放熱板２３ｃａとの間隔寸法と、脱臭フィルタ２３ａと背面側放熱板２３ｃｂとの間隔寸法とが同じ寸法Ｐ３とされているが、脱臭フィルタ２３ａと各放熱板との間隔寸法は異なる寸法であってもよい。

次に、図６を用いて、組み立てた加熱部２３ｆおよび脱臭フィルタ２３ａを、保持部２３ｇに装着する際に必要となる部材および装着方法について説明する。保持部２３ｇは、合成樹脂材を使用して略四角形状に形成されており、中央部に脱臭フィルタ２３ａの形状に応じた開口部２３ｇｄが設けられ、また、開口部２３ｇｄの上方（保持部２３ｇを通風路１０に配置したときに上側となる箇所。以下、上方と記載）には、加熱部２３ｆの形状に応じて凹形状とされた加熱部固定部２３ｇｅが設けられている。２本の第１軸２３ｇａは保持部２３ｇの下方（保持部２３ｇを通風路１０に配置したときに下側となる箇所。以下、下方と記載）の両隅に配置されており、各々にローラ２３ｍの孔２３ｍａが挿入されてローラ２３ｍを回転自在に保持する。第２軸２３ｇｂは、加熱部固定部２３ｇｅの左側（脱臭フィルタ２３ａを前面側から見た場合の左側）に配置されており、第２歯車２３ｋが挿入されて第２歯車２３ｋを回動自在に保持する。駆動部固定部２３ｇｃは、加熱部固定部２３ｇｅの右側（脱臭フィルタ２３ａを前面側から見た場合の右側）に配置されており、駆動部２３ｈを保持する。

駆動部２３ｈは、例えばステッピングモータであり、その出力軸に合成樹脂材で形成された駆動歯車２３ｊが取り付けられる。駆動歯車２３ｊは脱臭フィルタ２３ａの第１歯車２３ａｃと噛みあう歯車である。

第２歯車２３ｋは、合成樹脂材で形成されており、駆動歯車２３ｊと同様に脱臭フィルタ２３ａの第１歯車２３ａｃと噛みあう歯車である。回転検出部２３ｒは、例えばフォトインタラプタ（対抗する発光部と受光部とを有し、発光部からの光を物体が遮るのを受光部で検出することによって、物体の有無や位置を判定するセンサ）であり、第２歯車２３ｋの回転を検出することで、脱臭フィルタ２３ａが回転しているか否か検出するために設けられている。

４枚の押さえ部材２３ｚは、合成樹脂材を使用して略五角形状の板材に形成され、保持部２３ｇに嵌め込むことができる形状とされている。押さえ部材２３ｚは、ローラ２３ｍや駆動歯車２３ｊ、第２歯車２３ｋを保持部２３ｇに装着した後これらを押さえて保持部２３ｇから外れないようにするものである。

２個のローラ２３ｍは、合成樹脂材を用いて形成されており、筒部２３ｍｂと、上フランジ２３ｍｃと、下フランジ２３ｍｄとを有しており、筒部２３ｍｂには孔２３ｍａが設けられている。本実施形態においては、ローラ２３ｍは図７で説明したローラ２３ｎと同じ形状であり、上フランジ２３ｍｃと下フランジ２３ｍｄとの間の寸法も、ローラ２３ンと同じ寸法Ｓとなっているため、ローラ２３ｍの詳細な説明は省略する。

以上説明した部材を用いた、加熱部２３ｆおよび脱臭フィルタ２３ａの保持部２３ｇへの装着は次のように行われる。まず、保持部２３ｇの２本の第１軸２３ｇａの各々にローラ２３ｍの孔２３ｍａを嵌合させて２個のローラ２３ｍを保持部２３ｇに装着する。次に、保持部２３ｇの第２軸２３ｇｂに、回転検出部２３ｒ、第２歯車２３ｋの順に装着する。次に、駆動部２３ｈの出力軸に駆動歯車２３ｊを装着し、保持部２３ｇの駆動部固定部２３ｇｃに駆動部２３ｈを固定する。

次に、加熱部２３ｆおよび脱臭フィルタ２３ａを保持部２３ｇに装着する。具体的には、加熱部２３ｆを保持部２３ｇの加熱部固定部２３ｇｅに挿入して固定するとともに、２個のローラ２３ｍの上フランジ２３ｍｃと下フランジ２３ｍｄとの間に第１歯車２３ａｃが嵌まるように、また、駆動歯車２３ｊと第２歯車２３ｋとが脱臭フィルタ２３ａの第１歯車２３ａｃに噛みあうように、脱臭フィルタ２３ａが装着される。これにより、駆動部２３ｈにより駆動歯車２３を回転させることによって、第２歯車２３ｋと２個のローラ２３ｍにガイドされた脱臭フィルタ２３ａが安定して回転する。

最後に、４枚の押さえ部材２３ｚを、２個のローラ２３ｍの上方や、駆動歯車２３ｊ、第２歯車２３ｋの上方にそれぞれ嵌め込んで、脱臭ユニット２３の組み立てが完了する。組み立てられた脱臭ユニット２３は、前述したように仕切板１６における集塵ユニット２２の背面側に保持部２３ｇが固定されることで、空気清浄機１の通風路１０に配置される。

脱臭ユニット２３が通風路１０に配置され、各空気吸込口から通風路１０に流入した空気が脱臭フィルタ２３ａを通過するとき、保持部２３ｇの中央部に設けられた脱臭フィルタ２３ａの形状に応じた開口部２３ｇｄ以外の箇所に流れようとする空気は、保持部２３ｇによって遮られて脱臭フィルタ２３ａの通風面（脱臭フィルタ２３ａの加熱部２３ｆで覆われていない部分）に導かれる。また、図５および図６に示すように、脱臭フィルタ２３ａの中心孔２３ａｄも、前面側ケース２３ｅａの前面側カバー部２３ｓと背面側ケース２３ｅｂの背面側カバー部２３ｖとで覆われるので、脱臭フィルタ２３ａの中心孔２３ａｄに流れる空気はその流れを遮られて脱臭フィルタ２３ａの通風面に導かれる。つまり、以上説明した構成の脱臭ユニット２３では、通風路１０に流入して脱臭ユニット２３を通過する空気が効率よく脱臭フィルタ２３ａに導かれるので、より効果的に空気の脱臭が行える。

以上説明した構成を有する空気清浄機１において、使用者が操作部１５を操作して空気清浄機１の運転を開始すると、送風機２５が駆動するとともに、集塵ユニット２２の第１電気集塵機２２ａおよび第２電気集塵機２２ｂに通電が開始され、加湿ユニット２４の加湿フィルタ２４ａが回転を開始する。送風機２５が駆動すると、上面吸込口１３ａ、右側面吸込口１３ｂ、および左側面吸込口１３ｃから本体部１１内部に空気が吸い込まれる。

本体部１１内部に吸い込まれた空気は、１）通風路１０における脱臭ユニット２３の下部と加湿ユニット２４の上部とが前後方向に重なって配置される箇所では、プレフィルタ２１→集塵ユニット２２→脱臭ユニット２３→加湿ユニット２４の順に、２）通風路１０における脱臭ユニット２３の下部と加湿ユニット２４の上部とが前後方向に重なって配置されていない箇所では、プレフィルタ２１→集塵ユニット２２→脱臭ユニット２３の順に、または、プレフィルタ２１→集塵ユニット２２→加湿ユニット２４の順に、それぞれ流れて、上面吹出口１４ａ、右側面吹出口１４ｂ、および左側面吹出口１４ｃから空気清浄機１が設置された室内に吹き出される。

上記のように空気清浄機１内部の通風路１０を空気が通過する際に、プレフィルタ２１および通電されている集塵ユニット２２で塵埃や花粉が除去される。そして、保持部２３ｇの開口部２３ｇｄを介して脱臭フィルタ２３ａの通風面（脱臭ユニット２３の加熱部２３ｆから通風路１０に露出した面）を空気が通過する際に、臭気成分が除去されるとともに、加湿ユニット２４を空気が通過する際に加湿される。尚、上述したように、脱臭ユニット２３より各空気吸込口側に集塵ユニット２２が配置されているので、脱臭ユニット２３に流入する空気は塵埃や花粉等が除去されており、塵埃や花粉等によって脱臭ユニット２３の脱臭フィルタ２３ａが目詰まりすることがない。

また、空気清浄機１を運転しているときは、ＰＴＣヒータ２３ｂへの通電を継続して行うとともに、駆動部２３ｈを駆動して脱臭フィルタ２３ａを所定時間（脱臭フィルタ２３ａの脱臭能力の再生に必要な時間であり、例えば２時間）毎に所定角度（例えば、３０度）回転させることで、脱臭フィルタ２３ａにおける加熱部２３ｆで覆われる箇所の脱臭能力の再生を行っている。つまり、空気清浄機１の運転中は、脱臭フィルタ２３ａの加熱部２３ｆで覆われる場所の脱臭能力の再生を行いつつ、これ以外の箇所で空気の脱臭を行っている。

前述したように、ＰＴＣヒータ２３ｂは前面側放熱板２３ｃａに取り付けられているが、背面側放熱板２３ｃｂの第１接合部２３ｃｄの第１接合面２３ｃｄａと第２接合部２３ｃｅの第２接合面２３ｃｅａとが前面側放熱板２３ｃａのフィルタ対向面２３ｃａａに接しているので、ＰＴＣヒータ２３ｂで発生した熱は、前面側放熱板２３ｃａの両端部から第１接合部２３ｃｄおよび第２接合部２３ｃｅを通して背面側放熱板２３ｃｂに効率よく伝導する。これにより、加熱部２３ｆにおいて、発熱体としてのＰＴＣヒータ２３ｂで脱臭フィルタ２３ａの前面側と背面側の両面側を加熱して脱臭フィルタ２３ａの両面の脱臭能力の再生が行える。

尚、前面側放熱板２３ｃａと前面側ケース２３ｅａの間と、背面側放熱板２３ｃｂと背面側ケース２３ｅｂの間には、各々断熱材２３ｄが配置されているので、ＰＴＣヒータ２３ｂによって加熱された前面側放熱板２３ｃａや背面側放熱板２３ｃｂから加熱部２３ｆの外部に熱が逃げにくくなっており、ＰＴＣヒータ２３ｂで発生した熱を効率よく脱臭フィルタ２３ａに加えることができる。

また、加熱部２３ｆが脱臭フィルタ２３ａの一部のみ覆う構造となっているので、脱臭フィルタ２３ａの空気抵抗が小さい。また、前述したように集塵ユニット２２も空気抵抗が小さい。これにより、シロッコファンと比べて静圧が低い、つまり、同じ空気抵抗がある場合においてシロッコファンより風量が小さいが、シロッコファンと比べて効率が高く騒音が小さいターボファン２５ａを送風機２５に用いることができるので、必要な集塵能力や脱臭能力を確保しつつ騒音を抑制した空気清浄機１を実現できる。

また、集塵ユニット２２や脱臭ユニット２３の空気抵抗が小さいので、図３および図４に示したように、上面吸込口１３ａ、右側面吸込口１３ｂ、および左側面吸込口１３ｃから上面吹出口１４ａ、右側面吹出口１４ｂ、および左側面吹出口１４ｃに向かって、集塵ユニット２２、脱臭ユニット２３、加湿ユニット２４、送風機２５の順に並べて配置しても空気抵抗がさほど大きくならないので、送風機２５の駆動によって本体部１１内部の通風路１０を流れる空気量が低下しない。そして、上記のように各構成を並べて配置することによって、本体部１１が前後（奥行き）方向の寸法が長くなり、かつ、本体部１１の前面側に各空気吸込口を配置し本体部１１の背面側に各空気吹出口を配置しているので、図４に示す各空気吸込口と各空気吹出口との距離Ｌを大きくすることができる。これにより、各空気吹出口から室内に吹き出された空気がすぐに各空気吸込口から空気清浄機１内部に吸い込まれる、所謂空気吸込口と空気吹出口との間のショートサーキットの発生が抑制される。

上述したショートサーキットが発生しづらい距離Ｌを実現できるので、本体部１１前方の上端部、右側端部、左側端部の３方向から空気清浄機１内部に空気を吸込むための上面吸込口１３ａ、右側面吸込口１３ｂ、および左側面吸込口１３ｃを備えることができ、また、本体部１１後方の上端部、右側端部、左側端部から３方向へ空気を吹き出すための上面吹出口１４ａ、右側面吹出口１４ｂ、および左側面吹出口１４ｃを備えることができる。従って、空気吸込口および空気吹出口の面積を大きくでき、空気の吸い込み量や吹き出し量を十分に確保できるとともに、３方向からの空気の吸い込みおよび吹き出しを行うことで、空気清浄機１が設置された室内の空気をまんべんなく吸い込んで集塵・加湿および脱臭し、浄化した空気を吹き出して室内に行き渡らせることができる。

尚、図３の線分Ｐに示すように、ファンモータ２５ｂの中心の高さを、集塵ユニット２２の第１電気集塵機２２ａと第２電気集塵機２２ｂとの間の空間の高さに合せるように、集塵ユニット２２および送風機２５を配置することが望ましい。ファンモータ２５ｂの中心付近には、ターボファン２５ａの回転による空気の流れが少ないため、本体部１１内部におけるファンモータ２５ｂの中心付近の空間での空気の流れは少ない。そこで、集塵ユニット２２のうち空気が通過しても集塵能力のない第１電気集塵機２２ａと第２電気集塵機２２ｂとの間の空間の高さを、ファンモータ２５ｂの中心の高さに合わせることによって、空気の流れが多いターボファン２５ａの羽根が存在する空間に第１電気集塵機２２ａと第２電気集塵機２２ｂとを配置することとなるので、効率的に集塵ユニット２２での除塵が行える。

以上説明した通り、本発明の空気清浄機は、脱臭フィルタの中心部に貫通孔を設け、この貫通孔と脱臭フィルタの外周部とで脱臭フィルタを支持することで、加熱部と脱臭フィルタとの距離を一定に保つ。従って、脱臭フィルタあるいは加熱部を回転させるときに、脱臭フィルタと加熱部とが接触して回転しないといった問題や、脱臭フィルタが加熱部に接触して損傷するといった問題が発生しない。

尚、以上説明した実施形態では、第１位置決め部材である３個のローラ２３ｍが前面側ケース２３ｅａに装着され、２個のローラ２３ｍで脱臭フィルタ２３ａの外周部を支持し、残り１個のローラ２３ｍで脱臭フィルタ２３ａの貫通孔２３ａｄを支持する場合について説明したが、脱臭フィルタ２３ａの外周部を支持するローラ２３ｍが１個または３個以上であってもよく、また、脱臭フィルタ２３ａの貫通孔２３ａｄを支持するローラ２３ｍが２個以上であってもよい。さらには、脱臭フィルタ２３ａが回転するときに前面側放熱板２３ｃａや背面側放熱板２３ｃｂに接触しないように脱臭フィルタ２３ａを支持できるのであれば、複数のローラ２３ｍが前面側ケース２３ｅａ以外の箇所、例えば前面側放熱板２３ｃａに装着されていてもよい。

また、以上説明した実施形態では、加熱部２３ｆが保持部２３ｇに固定され、脱臭フィルタ２３ａが駆動部２３ｈによって回転する場合について説明したが、脱臭フィルタ２３ａが保持部２３ｇ等に固定されて、加熱部２３ｆが脱臭フィルタ２３ａの円周に沿って回転してもよい。

１ 空気清浄機
１０ 通風路
１１ 本体部
２３ 脱臭ユニット
２３ａ 脱臭フィルタ
２３ａａ 基材
２３ａｂ 触媒層
２３ａｃ 第１歯車
２３ａｄ 中心孔
２３ａｅ 覆い部
２３ｂ ＰＴＣヒータ
２３ｃ 放熱板
２３ｃａ 前面側放熱板
２３ｃａａ フィルタ対向面
２３ｃａｂ ヒータ配置面
２３ｃｂ 背面側放熱板
２３ｃｃ 本体部
２３ｃｃａ フィルタ対向面
２３ｃｃｂ 断熱材配置面
２３ｃｄ 第１接合部
２３ｃｄａ 第２接合面
２３ｃｅ 第２接合部
２３ｃｅａ 第２接合面
２３ｅ ケース
２３ｅａ 前面側ケース
２３ｅｂ 背面側ケース
２３ｅｃ 放熱板収納部
２３ｅｃａ 底面
２３ｅｃｂ第１側面
２３ｅｃｃ 第２側面
２３ｅｃｄ 第３側面
２３ｅｃｅ 第４側面
２３ｅｄ 放熱板収納部
２３ｅｄａ 底面
２３ｅｄｂ第１側面
２３ｅｄｃ 第２側面
２３ｅｄｄ 第３側面
２３ｅｄｅ 第４側面
２３ｆ 加熱部
２３ｇ 保持部
２３ｇａ 第１軸
２３ｇｂ 第２軸
２３ｇｃ 駆動部固定部
２３ｇｄ 開口部
２３ｇｅ 加熱部固定部
２３ｈ 駆動部
２３ｊ 駆動歯車
２３ｋ 第２歯車
２３ｍ ローラ
２３ｍａ 孔
２３ｍｂ 筒部
２３ｍｃ 上フランジ
２３ｍｄ 下フランジ
２３ｎ ローラ
２３ｎａ 孔
２３ｎｂ 筒部
２３ｎｃ 上フランジ
２３ｎｄ 下フランジ
２３ｎｉ 内側ローラ
２３ｎｏ 外側ローラ
２３ｐ ヒータケース
２３ｑ 第３軸
２３ｒ 回転検出部
２３ｓ 前面側カバー部
２３ｔ 前面側第１フランジ
２３ｕ 前面側第２フランジ
２３ｖ 背面側カバー部

Claims (3)

1. 筐体内に空気を取り込む空気吸込口と、筐体内から外部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通風路とを有し、
   前記通風路内に、送風機と、同送風機の駆動により前記通風路内に取り込まれた空気を脱臭する脱臭ユニットとが配置された空気清浄機であって、
   前記脱臭ユニットは、円板形状に形成されて中心部に貫通孔を設けた脱臭フィルタと、同脱臭フィルタの一部を覆うように配置されて同脱臭フィルタの一部を加熱する加熱部と、前記脱臭フィルタ及び前記加熱部を保持する保持部とを有し、
   前記脱臭フィルタ全体を前記加熱部で加熱するために、同加熱部を固定するとともに前記脱臭フィルタを回転させる、あるいは、前記脱臭フィルタを固定するとともに前記加熱部を前記脱臭フィルタの外周部に沿って回転させる駆動部を有し、
   前記駆動部によって前記脱臭フィルタあるいは前記加熱部が回転するとき、前記脱臭フィルタと前記加熱部とが接触しないように前記脱臭フィルタを支える複数の支持部材を有し、
   前記支持部材は、筒部と、同筒部の両端に設けられた上フランジと下フランジとを備えるとともに、前記脱臭フィルタの厚み方向への可動範囲を前記上フランジと前記下フランジにより規制することで前記脱臭フィルタを支持し、
   複数の前記支持部材は、少なくとも前記脱臭フィルタの内周部を支える第１支持部材と、前記脱臭フィルタの外周部を支える第２支持部材とを有する、
   ことを特徴とする空気清浄機。
2. 前記支持部材は、前記筒部に設けられた孔に軸が挿入されることで回転自在な状態で保持されている、
   ことを特徴とする請求項１に記載の空気清浄機。
3. 前記加熱部は、ヒータと、同ヒータを収納するケースとを有し、
   前記ケースに前記第１支持部材または前記第２支持部材の少なくとも一方の支持部材が配置される、
   ことを特徴とする請求項１または請求項２のいずれか１項に記載の空気清浄機。

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