JP6948520B2

JP6948520B2 - 空気清浄機

Info

Publication number: JP6948520B2
Application number: JP2017166346A
Authority: JP
Inventors: 広幸近藤; 辰乙郁; 彬松本
Original assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Current assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Priority date: 2017-08-31
Filing date: 2017-08-31
Publication date: 2021-10-13
Anticipated expiration: 2037-08-31
Also published as: JP2019045029A

Description

本発明は、塩素系化合物を含んだ水を用いて、空気中の細菌、真菌、ウイルス、臭いなどの除去を行う空気清浄機に関するものである。

従来のこの種の空気清浄機の構造は、以下のようになっていた。

例えば、図６に示すように、液体微細化装置１０１は送風機により室内から取り込んだ空気が通過する処理室１０２と、給水管からの給水を所定量貯水する貯水部１０３と、貯水部１０３に下部を水没させ上方に向かって径が拡大するすり鉢状の回転体１０４と、回転体１０４とともに回転し、回転体１０４の回転による遠心力で飛散された水および空気が通過可能な円筒状の多孔体１０５を備え、回転体１０４の回転による遠心力で、貯水部１０３から水が吸い上げられ、回転体１０４から外部に向けて飛散された水が多孔体１０５を通じて周辺部に衝突し、水が微細化されるようになっている。そして、回転体１０４により生成した水滴と室内から取り込んだ空気とを接触させ、空気中の細菌、ウイルス、臭気等の除去を図る構成となっていた。

特開２００９−２７９５１４号公報

この種の水滴を室内の空気に接触させて、細菌、ウイルス、臭気などの除去を行う空気清浄機においては、除菌脱臭効果を高めることが求められる。しかしながら、従来の構成では同時に水蒸気を放出する構成であるため、徐々に室内の湿度が上昇し快適な湿度を維持しにくいものであった。そこで、本発明は上記課題を解決するものであり、空気清浄効果を維持ししつつ室内の湿度を快適な範囲に維持できる空気清浄機を提供することを目的とする。

そして、本発明の空気清浄機は、吸気口と排気口とを有する本体ケースと、本体ケース内の吸気口と排気口とを結ぶ第１風路と、第１風路に送風する送風機と、第１風路における送風機と排気口との間に設けられ、通過する空気と水とを接触させる気液接触手段と、
第１風路における送風機と気液接触手段との間から分岐し排気口へと連通する第２風路と、第１風路と第２風路を通風する風量を調整する風量調整手段と、塩素系化合物を生成する塩素系化合物生成手段と、塩素系化合物生成手段による塩素系化合物の生成量を調整する生成量制御手段と、風量調整手段を動作させ第１風路を通過する風量と第２風路を通過する風量との比率を任意の値に制御する本体制御手段と、を備え、気液接触手段は、塩素系化合物が溶解した水と通過する空気とを接触させるように構成され、風量調整手段によって第１風路を通過する風量と前記第２風路を通過する風量との比率を制御して調湿制御を行い、本体制御手段は、比率に応じて、塩素系化合物生成手段で生成される塩素系化合物の量を制御するものである。これにより所期の目的を達成するものである。

上記構成により、気液接触手段による空気清浄を行いながら空気清浄機から吹出される空気に対する加湿量を制御することができる。したがって、室内の空気清浄効果を維持ししつつ室内の湿度を快適な範囲に維持できる空気清浄機を提供できるものである。

本実施形態における空気清浄装置の構成を示す概略断面図同実施形態における動作を模式的に示す概略断面図同実施形態における風量調整手段の作用効果を示す概略断面図同実施形態における風量調整手段の作用による効果の一例を示す表同実施形態における気液接触手段の他の構成を示す概略断面図従来の構成を示す概略断面図

本発明にかかる空気清浄機は、吸気口と排気口とを有する本体ケースと、本体ケース内の吸気口と排気口とを結ぶ第１風路と、第１風路に送風する送風機と、第１風路における送風機と排気口との間に設けられ、通過する空気と水とを接触させる気液接触手段と、第１風路における送風機と気液接触手段との間から分岐し排気口へと連通する第２風路と、第１風路と第２風路を通風する風量を調整する風量調整手段と、を備え、風量調整手段によって調湿制御を行うものである。

これにより、室内の空気清浄を行いながら加湿量を制御できるため、室内の空気清浄効果を維持しつつ室内の湿度を快適な範囲に維持することができる。

また、本体風量調整手段は、第１風路を通過する風量と第２風路を通過する風量との比率を制御するものとしてもよい。

これにより、第１風路を通過する風量と第２風路を通過する風量との比率を制御することで加湿量を制御することができる。すなわち、第１風路の気液接触手段を通過する風量を制御することで加湿量を抑制することができる。したがって、冬など室内の加湿が必要な時期では加湿量を増加し、春〜秋など、室内の加湿が不要な時期は加湿量を減少させることができるので、室内の湿度を快適な範囲に維持できる。

また、気液接触手段は、塩素系化合物が溶解した水と通過する空気とを接触させ、塩素系化合物を生成する塩素系化合物生成手段と、塩素系化合物生成手段による塩素系化合物の生成量を調整する生成量制御手段と、を備えるものとしてもよい。

これにより、塩素系化合物を含んだ空気を室内に吹出し、室内の壁面やソファやカーペット等に付着し、菌やニオイを分解して除菌脱臭作用をもたらすことができる。また、生成量制御手段の動作により、第１風路を通過した空気に含まれる塩素系化合物の気中濃度が調整される。すると、第１風路を通過した空気と第２風路を通過した空気とが混合した際に、除菌脱臭作用に適切な気中濃度として室内に放出させることができる。

また、風量調整手段を動作させ第１風路を通過する風量と第２風路を通過する風量との比率を任意の値に制御する本体制御手段を備え、本体制御手段は、第１風路を通過する風量と第２風路を通過する風量との比率に応じて、塩素系化合物生成手段で生成される塩素系化合物の量を制御するものとしてもよい。

これにより、居室内に吹出される風量を一定に維持して空気清浄効果を維持しつつ、また、加湿量を制御でき、また、室内に吹出される空気に含まれる塩素系化合物の気中濃度を一定に維持することができる。

以下、添付図面を参照して、本発明の実施の形態につき説明し、本発明の理解に供する。なお、以下の実施の形態は、本発明を具体化した一例であって、本発明の技術的範囲を限定するものではない。また、全図面を通して、同一の部位については同一の符号を付して説明を省略している。さらに、本発明に直接には関係しない各部の詳細については重複を避けるために、各図面ごとの説明は省略している。

（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態における空気清浄機の側方断面図である。図１に示すように、箱状の本体ケース１の一面に、室内の空気を本体ケース１内に取り込む吸気口２と、本体ケース１の他の面に吸気口２から本体ケース１内に取り込まれた空気を室内に吹出すための排気口３が開口している。

本体ケース１は、屋内の居住空間以外のスペース、例えば、廊下奥や階段下の空間や天井裏、階間の空間等に設置されて、室内と吸気口２および排気口３とは図示しないダクトで空気が流通可能に接続されている。

本体ケース１内には、吸気口２と排気口３とを結び、空気が流通する第１風路４（図１中の実線矢符で示す経路）が設けられている。第１風路４には、第１風路４に送風する送風機５が設けられている。送風機５の運転により、吸気口２から本体ケース１内に取り込まれた空気が第１風路４を通過して排気口３から室内へ吹出される。

第１風路４の送風機５と排気口３との間には、第１風路４を通過する空気と塩素系化合物を含んだ水とが接触する気液接触手段６が設けられている。

気液接触手段６は、水を貯水する貯水部７と、貯水部７の上方に設けられた上方開口部８および下方開口部９を有する衝突壁１０と、衝突壁１０の内側に設けられた回転装置１１（図１中の破線で囲まれた構成）と、回転装置１１の下流側に回転装置１１の動作により発生した水滴の余剰分を除去するエリミネータ３２を備えている。

貯水部７は、上面が開口した箱形状に形成され本体ケース１の下部に設けられている。貯水部７は屋内から分岐された図示しない水道管と接続され、貯水部７に水道水が供給されるようになっている。また、貯水部７は、屋内の図示しない排水管と接続され、貯水部７の水が排水されるようになっている。

例えば、図１に示すように、本体ケース１の側面には水道管と接続するための給水口１２が設けられており、本体ケース１の内部には給水口１２から貯水部７へ水を導水する給水管１３と、貯水部７への水の供給量を調整する給水弁１４が設けられている。一方、本体ケース１の側面には排水管と接続するための排水口１５が設けられており、本体ケース１の内部には貯水部７から排水口１５へと導水する排水管１６と、排水量を調整する排水弁１７が設けられている。

また、回転装置１１は、垂直方向に向けて配置された回転軸１８と、回転軸１８を回転させる回転モータ１９と、回転軸１８に固定される筒状の揚水管２０と、揚水管２０と接続され、円盤状に形成され回転軸１８と同軸方向に複数枚配列された回転板２１とを備えている。

例えば、図１に示すように、第１風路４内に垂直方向に向けて配置された回転軸１８が設けられ、回転軸１８は第１風路４の天面に設けられた回転モータ１９と接続されている。回転軸１８には筒状に形成された揚水管２０が固定されており、揚水管２０の下方の一部は貯水部７に浸水している。また、揚水管２０の側壁の上部には揚水管２０の回転によって汲み上げられた水を放出するための開口２２が設けられている。また、揚水管２０には、回転軸１８と同軸に円盤状に形成された回転板２１が接続されている。回転板２１は揚水管２０の開口２２と水平方向に並列する位置に設けられており、開口２２から放出された水を回転板２１の上面に付着できる。

また、本体ケース１には、第１風路４の送風機５と気液接触手段６との間から分岐し排気口３へと連通する第２風路２３（図１中の破線矢符で示す経路）が設けられている。第１風路４と第２風路２３との分岐点には、第１風路４と通過する風量と第２風路２３を通過する風量とを調整する風量調整手段２４に供されるダンパー２５が設けられている。

風量調整手段２４は、図示しないモータと、モータと接続されモータの運転により回動可能なダンパー２５を備えており、ダンパー２５を回動させることにより第１風路４および第２風路２３の開度を自在に調整することができる。それにより、第１風路４を通過する風量と第２風路２３を通過する風量との比を調整することができる。

また、本体ケース１の貯水部７の端部には、塩素系化合物を生成する塩素系化合物生成手段２６が設けられている。塩素系化合物生成手段２６は、複数の電極２７と電源を備えており、電極２７間に電圧をかけることができる。電極２７は、貯水部７に貯水された水に浸されており、電極２７間に電圧をかけることで水に電流が流れて水の電気分解が行われる。水は、上記したように水道水でよいが、水道水に塩化ナトリウムを溶解させたものが電気分解の効率が高まるため望ましい。電気分解を行うことにより、電極の周辺に塩素や次亜塩素酸を主とした塩素系化合物が生成される。生成された塩素系化合物は水に溶解し、水は塩素系化合物を含む水となる。

また、貯水部７には、塩素系化合物の生成量を調整する生成量調整手段２８が設けられている。生成量調整手段２８は、塩素系化合物生成手段２６の電極間にかかる電圧および電流量を調整することで、生成量を調整するものである。

次に、空気清浄機の動作について図２を参照しながら説明する。回転モータ１９を回転させることにより貯水部７に浸水した揚水管２０および回転板２１が回転する。すると、遠心力により揚水管２０内の水が揚水管２０の内壁面を上昇する。上昇した水は揚水管２０に設けられた開口２２を通って揚水管２０の外へ放出される。開口２２から放出された水は回転板２１の上面に付着し、回転板２１の回転により遠心方向に移動し回転板２１の端面から液滴として放出される。放出された液滴は衝突壁１０に衝突して分裂し、さらに小さな液滴として放出される。この液滴は衝突壁１０の上方開口部８および下方開口部９から衝突壁１０の周囲に霧状に飛散し、第１風路４の衝突壁１０の周囲が水滴で充満する。また、衝突壁１０の周囲には送風機５から送風された風が通過している。回転板２１および衝突壁１０から放出された液滴はこの風と接触する。風と液滴との接触により、室内から取り込まれた空気に含まれる細菌や真菌、ウイルス、臭いが液滴に取り込まれて空気清浄が行われるとともに、液滴に含まれる塩素系化合物が揮発する。揮発した塩素系化合物はこの第１風路４を流れる風に乗って排気口３から室内へ放出され、室内の壁面や家具等の表面に付着した細菌や真菌、ウイルス、臭いに作用し、除菌および脱臭がなされる。

また、本体ケース１内には、風量調整手段２４の動作と生成量調整手段２８の動作を制御する本体制御手段２９が備えられている。また、本体制御手段２９は、室内に設けられ室内の温湿度を検知する温湿度検知手段３０と電気的に接続されており、温湿度検知手段３０の検出値により風量調整手段２４と生成量調整手段２８の動作を制御することができる。

また、図３に示すように、本体制御手段２９は、風量調整手段２４によるダンパー２５の開度を調整し、第１風路４を通過する風量に対する第２風路２３を通過する風量の比率を任意の値に制御することができる。また、その風量比率に基づいて生成量調整手段２８による電極２７にかかる電圧および電流を調整して塩素系化合物の生成量を調整することができるものである。

例えば、図４に示すように、空気清浄機から吹出される風量を２００ｍ３／ｈで一定とし、第１風路４を通過する風量を１５０ｍ３／ｈ、第２風路２３を通過する風量を５０ｍ３／ｈとした場合において、混合風量を一定にしたまま、第１風路４を流れる風量を５０ｍ３／ｈ、第２風路２３を流れる風量を１５０ｍ３／ｈに変更する。すなわち、第１風路を通過する風量に対する第２風路を通過する風量の比率を１／３から３に変更する。この場合には、塩素系化合物の生成量を増加させて、気液接触手段６を通過した第１風路４内の空気の塩素系化合物の気中濃度を２０ｐｐｍから６０ｐｐｍに増加させる。すると、第１風路４を通過する空気と第２風路２３を通過する空気との混合空気の塩素系化合物の気中濃度は１５ｐｐｍに維持することができる。

同時に、混合空気による加湿量を抑制することができる。すなわち、第１風路４を通過する風量を１５０ｍ３／ｈから５０ｍ３／ｈに減少させることで、第１風路４を通過する風に含まれる加湿量が風量の変化に応じて１５０ｇ／ｈから５０ｇ／ｈに減少する。第２風路２３を通過する風との混合空気による加湿量はこの値と変わらないので、空気清浄機から吹出される空気の加湿量を減少させることができる。

以上のようにして、除菌脱臭効果を維持しつつ、冬など室内の加湿が必要な時期では加湿量を増加し、春〜秋など、室内の加湿が不要な時期は加湿量を減少させることができるので、室内の湿度を快適な範囲に維持できる。

また、気液接触手段６として、以下に説明するように空気が流通可能な繊維状のフィルタ部材３１に水を含浸させ、フィルタ部材３１に第１風路４内の空気を通過させるものとすることもできる。その構成の一例について図５を参照しながら説明する。

図５に示すように、水を貯留する貯水部７の上方に、図示しないフィルタ駆動モータと回動可能に軸支されたフィルタ部材３１が設けられている。フィルタ部材３１は、その一部が貯水部７に貯められた水に浸かる位置に設けられている。

また、第１風路４を通過する空気がフィルタ部材３１を効率よく通過できるよう、フィルタ部材３１は第１風路４を占有する位置に配置されている。フィルタ部材３１は貯水部７に貯められた水を保持しやすくし、また、通過する空気との接触表面積を大きくするため、繊維状の素材、例えば、不織布や、束ねられた繊維を立体に編みこんだ立体編物で形成されている。そして、これらの繊維状の素材を中空のロール状に形成したものである。

フィルタ駆動モータの回転によりフィルタ部材３１が回転し貯水部７の浸かる位置では、ロール状に形成されたフィルタ部材３１が貯水部７の水に浸かる、すなわち、フィルタ部材３１の厚みよりも貯水部７への沈み深さが大きくなるように、フィルタ部材３１が配置されている。

以上述べたようにして、室内の除菌脱臭を行いつつ室内の湿度を快適な範囲に維持できる空気清浄機を提供するものである。

本発明に係る空気清浄機は、屋内の壁内部、廊下奥、階段下、天井裏、階間などの非居住スペースに設置され、居住空間の空気を浄化する装置として有用である。

１本体ケース
２吸気口
３排気口
４第１風路
５送風機
６気液接触手段
７貯水部
８上方開口部
９下方開口部
１０衝突壁
１１回転装置
１２給水口
１３給水管
１４給水弁
１５排水口
１６排水管
１７排水弁
１８回転軸
１９回転モータ
２０揚水管
２１回転板
２２開口
２３第２風路
２４風量調整手段
２５ダンパー
２６塩素系化合物生成手段
２７電極
２８生成量調整手段
２９本体制御手段
３０温湿度検知手段
３１フィルタ部材
３２エリミネータ

Claims

吸気口と排気口とを有する本体ケースと、
前記本体ケース内の前記吸気口と前記排気口とを結ぶ第１風路と、
前記第１風路に送風する送風機と、
前記第１風路における前記送風機と前記排気口との間に設けられ、通過する空気と水とを接触させる気液接触手段と、
前記第１風路における前記送風機と前記気液接触手段との間から分岐し前記排気口へと連通する第２風路と、
前記第１風路と前記第２風路を通風する風量を調整する風量調整手段と、
塩素系化合物を生成する塩素系化合物生成手段と、
前記塩素系化合物生成手段による前記塩素系化合物の生成量を調整する生成量制御手段と、
前記風量調整手段を動作させ前記第１風路を通過する風量と前記第２風路を通過する風量との比率を任意の値に制御する本体制御手段と、
を備え、
前記気液接触手段は、前記塩素系化合物が溶解した水と通過する空気とを接触させるように構成され、
前記風量調整手段によって前記第１風路を通過する風量と前記第２風路を通過する風量との比率を制御して調湿制御を行い、
前記本体制御手段は、前記比率に応じて、前記塩素系化合物生成手段で生成される前記塩素系化合物の量を制御することを特徴とする空気清浄機。