JP6958754B1 - 空気清浄機 - Google Patents

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Abstract

【課題】ウイルスを不活化又は細菌を死滅可能な空気清浄機を提供すること。【解決手段】吸い込み口から吹き出し口に空気を流すダクトと、前記ダクト内の空気の流れ方向における下流側から上流側に向けて、前記ダクト内に紫外線を照射する光源と、前記ダクト内から前記吹き出し口に空気を排出するファンと、を備え、前記光源及び前記ファンは、前記流れ方向に交わる平面に並べて配置された、空気清浄機。例えば、前記ダクトは、前記光源から照射される紫外線を前記ダクト内の空気に当てる露光部と、前記露光部に対して前記上流側に位置する電気集塵部と、を有し、前記電気集塵部は、前記ダクト内の空気に含まれる微粒子を帯電させ、帯電した微粒子を静電力によって捕集する。【選択図】図２

Description

本開示は、空気清浄機に関する。
従来、空気中に含まれる塵埃粒子を帯電させ、帯電した塵埃粒子を静電吸着によって捕集する電気集塵式の空気清浄機が知られている（例えば、特許文献１，２参照）。
特開２００１−７９０７７号公報 特開２０１５−１７１４４０号公報
病院、映画館、各種交通機関、船など、罹患者や多くの人がいる環境では、インフルエンザ等のウイルス感染症の対策のニーズが急激に高まっている。また、食品工場などでは、カビなどを含む菌への対策を講じる必要がある。そのため、ウイルスを不活化又は病原性細菌を死滅する手段が求められている。
しかしながら、電気集塵機能だけでは、ウイルスを不活化又は細菌を死滅できない。
本開示は、ウイルスを不活化又は細菌を死滅可能な空気清浄機を提供する。
本開示の一態様では、
吸い込み口から吹き出し口に空気を流すダクトと、
前記ダクト内の空気の流れ方向における下流側から上流側に向けて、前記ダクト内に紫外線を照射する光源と、
前記ダクト内から前記吹き出し口に空気を排出するファンと、
前記ダクト内の空気が前記光源に対して前記上流側に流れるように、前記ファンに対し前記上流側に配置された板と、を備え、
前記板は、前記ファンに向かう空気を迂回させる、空気清浄機が提供される。
本開示の一態様によれば、ウイルスを不活化又は細菌を死滅可能な空気清浄機を提供できる。
一実施形態の空気清浄機の一例を示す図である。 一実施形態の空気清浄機の内部構造の一例を示す図である。 ダクトの内部構造の第１例を部分的に示す斜視図である。 ダクトの内部構造の第２例を部分的に示す斜視図である。 ダクトの内部構造の第３例を部分的に示す斜視図である。 光源からの距離と照度との関係の一例を示す図である。 電気集塵部の電極の先端構造の一例を示す図である。 光源の配向を説明するための図である。 配光角度が異なる複数の光源の第１配置例を示す図である。 配光角度が異なる複数の光源の第２配置例を示す図である。 照射する紫外線の波長が異なる複数の光源の第１配置例を示す図である。 照射する紫外線の波長が異なる複数の光源の第２配置例を示す図である。 帯電部の構成例を示す図である。 ダクトの内部構造の第４例を部分的に示す斜視図である。 ダクトの内部構造の第５例を部分的に示す斜視図である。
以下、本開示の技術を実施するための形態について図面を参照して説明する。
図１は、一実施形態の空気清浄機の一例を示す図である。図１に示す空気清浄機１００は、空気を清浄化するための機器である。空気清浄機１００は、空気を清浄化するための装置類を収納する筐体１０を備える。筐体１０は、空気清浄機１００の外部の空気を吸い込む吸い込み口１１と、筐体１０内の装置類により清浄化された空気を空気清浄機１００の外部に吹き出す吹き出し口１２とを有する。
図１に示す例では、吸い込み口１１は、筐体１０の一方の端部（例えば、下部）に設けられ、吹き出し口１２は、筐体１０の他方の端部（例えば、上部）に設けられる。吸い込み口１１及び吹き出し口１２の各々の位置は、これに限られず、他の箇所でもよい。吸い込み口１１及び吹き出し口１２の各々の設置数は、一つでも複数でもよい。
空気清浄機１００は、ダクト２０、排出装置６０及び制御装置８０を備える。ダクト２０は、電気集塵部４０及び露光部７０を有する。なお、図１に示す各構成要素の位置関係は、単なる一例であり、ウイルスを不活化又は細菌を死滅する所望の効果を奏すれば、これに限定されない。
ダクト２０は、吸い込み口１１と吹き出し口１２との間に介在し、吸い込み口１１から吹き出し口１２に空気を流す導管である。図１に示す例では、ダクト２０は、筐体１０の内部に存在する流路である。ダクト２０は、例えば、吸い込み口１１から吹き出し口１２まで接続され、吸い込み口１１から流入する空気を吹き出し口１２に向けて流す。
電気集塵部４０は、ダクト２０内の空気（以下、"空気Ａ"とも称する）に含まれる微粒子を帯電させ、帯電した微粒子を静電力によって捕集する部位である。微粒子とは、ウイルス又は細菌であるが、ウイルス又は細菌を含む塵埃などの微小物質でもよい。微粒子には、微小粒子状物質（ＰＭ２．５）が含まれてもよい。ＰＭ２．５とは、空気中に浮遊する粒子のうち、大きさが２．５μｍ以下の粒子をいう。
電気集塵部４０は、帯電部３０及び捕集部５０を有する。
帯電部３０は、空気Ａに含まれる微粒子を帯電させる部位である。帯電部３０は、例えば、空気Ａに含まれる微粒子をコロナ放電によって帯電させる。
捕集部５０は、帯電部３０を通過した空気Ａから、帯電した微粒子を静電力により捕集する部位である。捕集部５０は、例えば１０ｎｍ以上１００μｍ以下の大きさの微粒子を捕集する能力を有する場合、３０ｎｍ程度の小さなウイルス、１００ｎｍ程度の新型コロナウィルス（ＣＯＶＩＤ−１９）、又は数μｍのウイルス飛沫や病原性細菌を捕集できる。なお、捕集部５０が捕集可能な微粒子の大きさは、特に制限されない。
露光部７０は、後述の光源７１，７２から照射される紫外線を空気Ａに当てることで、空気Ａに含まれるウイルスを不活化又は空気Ａに含まれる細菌を死滅する部位である。
排出装置６０は、ダクト２０内から吹き出し口１２に空気Ａを排出する。排出装置６０は、空気清浄機１００の外部の空気を吸い込み口１１からダクト２０内に導入し、捕集部５０及び露光部７０を通過した空気Ａを吹き出し口１２に排出する。排出装置６０は、例えば、ファン及びモータを有し、ファンをモータによって回転させることで、空気Ａを吹き出し口１２に排出する。
制御装置８０は、ユーザからの操作指示内容に応じて、帯電部３０の帯電動作、捕集部５０の捕集動作及び排出装置６０の排出動作を作動又は停止させる。制御装置８０の機能は、メモリに記憶されたプログラムによってＣＰＵ（Central Processing Unit）等のプロセッサが動作することにより実現される。制御装置８０の機能は、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）又はＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）によって実現されてもよい。
捕集部５０は、所望の捕集機能を満たせば、その配置位置は、特に限定されない。図１に示す例では、捕集部５０は、帯電部３０と吹き出し口１２との間で、帯電した微粒子を空気Ａから静電力により捕集する。これにより、帯電部３０において帯電した微粒子が捕集部５０に供給されやすくなるので、帯電した微粒子の捕集能力が向上する。排出装置６０が帯電部３０と吹き出し口１２との間に介在する場合、捕集部５０は、帯電部３０と排出装置６０との間で、帯電した微粒子を空気Ａから静電力により捕集するのが好ましい。これにより、帯電した微粒子の捕集能力が向上する。
排出装置６０は、所望の排出機能を満たせば、その配置位置は、特に限定されない。図１に示す例では、排出装置６０は、捕集部５０と吹き出し口１２との間に配置されている。空気Ａに含まれる微粒子は、捕集部５０において捕集されるので、排出装置６０が捕集部５０と吹き出し口１２との間に配置されることで、排出装置６０が汚れた空気Ａで汚染し難くなる。その結果、例えば、排出装置６０の交換や洗浄などのメンテナンスにおける安全性が向上する。
空気清浄機１００は、空気Ａに含まれるオゾン（コロナ放電によって生成されたオゾンを含んでよい）をろ過するフィルタ９０を、捕集部５０と吹き出し口１２との間に備えてもよい。これにより、吹き出し口１２から吹き出す空気に含まれるオゾンの濃度を低減する効果が高まる。排出装置６０が捕集部５０と吹き出し口１２との間に介在する場合、フィルタ９０は、排出装置６０と吹き出し口１２との間に介在するのが好ましい。これにより、吹き出し口１２から吹き出す空気に含まれるオゾンの濃度を低減する効果が高まる。フィルタ９０の触媒として、例えば、酸化マンガンを使用することで、オゾン濃度の低減効果は向上する。
図２は、一実施形態における空気清浄機の内部構造の一例を示す図であり、筐体１０（図１参照）を取り外した状態の空気清浄機１００を示す。なお、図２では、内部構造の視認性を高めるため、便宜上、筐体１０だけでなく、いくつかの部材の図示が省略されている。
空気清浄機１００は、ダクト２０内の空気Ａの流れ方向１３における下流側から上流側に向けて、ダクト２０内に紫外線を照射する光源を備える。流れ方向１３は、ダクト２０が延びる方向でもよい。図２には、複数の光源７１，７２が例示されているが、光源の個数は、一つでも三つ以上でもよい。また、空気清浄機１００の排出装置６０は、ダクト２０内から吹き出し口１２に空気Ａを排出するファンを備える。図２には、複数のファン６１，６２が例示されているが、ファンの個数は、一つでも三つ以上でもよい。
光源７１，７２及びファン６１，６２は、空気Ａの流れ方向１３に交わる平面（図２の場合、流れ方向１３に直交する平板２５）に並べて配置されている。光源７１，７２及びファン６１，６２がそのような平面に並べて配置されることで、光源とファンが流れ方向１３に配列された不図示の形態に比べて、光源７１，７２からダクト２０内に向けて照射される紫外線は、ファン６１，６２に遮られ難くなる。よって、光源の個数が比較的少なくても、空気Ａに含まれるウイルスを不活化又は空気Ａに含まれる細菌を死滅する効果が向上する。
なお、光源又はファンが並べて配置される平面は、流れ方向１３に対して傾斜した平面でもよい。例えば、傾斜したスペーサが、光源又はファンと取り付け平面との間に介在することで、光源又はファンが並べて配置される平面は、流れ方向１３に対して傾斜してもよい。
図２に示す例では、光源７１，７２は、方形状の平板２５の一方の対角に位置し、ファン６１，６２は、方形状の平板２５の他方の対角に位置する。これにより、ダクト２０内の空気Ａの流動性が向上し、光源７１，７２からの紫外線が空気Ａに均一に照射されやすくなるので、空気Ａに含まれるウイルスを不活化又は空気Ａに含まれる細菌を死滅する効果が向上する。また、光源７１，７２は、流れ方向１３での視点で見ると、ファン６１，６２と重なっていない。
図２に示す例では、光源７１，７２は、平板２５に形成された貫通孔を通して、ダクト２０内に向けて紫外線を照射することで、露光部７０内において、空気Ａに含まれるウイルスを不活化又は空気Ａに含まれる細菌を死滅する。なお、光源７１，７２は、ダクト２０（好ましくは、露光部７０）内にあっても、空気Ａに含まれるウイルスを不活化又は空気Ａに含まれる細菌を死滅できる。
図２に示す例では、ファン６１，６２は、平板２５に形成された貫通孔を通して、ダクト２０の露光部７０内から吹き出し口１２に空気Ａを排出する。なお、ファン６１，６２は、ダクト２０（好ましくは、露光部７０）内にあってもよい。
図３は、ダクトの内部構造の第１例を部分的に示す斜視図である。図３では、光源７１，７２の図示が省略されている。
空気清浄機１００は、ファン６１に対して流れ方向１３の上流側（図３では、ファン６１の下方）に配置された板２１を有する。これにより、板２１は、ファン６１に向かう空気Ａの流れを阻害して、光源７１，７２に対して上流側の空間（具体的には、光源７１，７２の下方の且つ板２１の側方の空間）に空気Ａを迂回させる遮風板として機能する。したがって、光源７１，７２からの紫外線の照射量が比較的少ないファン６１の下方の空気Ａが、光源７１，７２に対して上流側の空間に流れるので、空気Ａに含まれるウイルスを不活化又は空気Ａに含まれる細菌を死滅する効果が向上する。板２１は、ファン６１との間に空隙を空けて配置され、当該空隙の側方から流れ込む空気Ａは、ファン６１を介して排出される。
同様に、空気清浄機１００は、ファン６２に対して流れ方向１３の上流側（図３では、ファン６２の下方）に配置された板２２を有する。これにより、板２２は、ファン６２に向かう空気Ａの流れを阻害して、光源７１，７２に対して上流側の空間（具体的には、光源７１，７２の下方の且つ板２２の側方の空間）に空気Ａを迂回させる遮風板として機能する。したがって、光源７１，７２からの紫外線の照射量が比較的少ないファン６２の下方の空気Ａが、光源７１，７２に対して上流側の空間に流れるので、空気Ａに含まれるウイルスを不活化又は空気Ａに含まれる細菌を死滅する効果が向上する。板２２は、ファン６２との間に空隙を空けて配置され、当該空隙の側方から流れ込む空気Ａは、ファン６２を介して排出される。
このように、空気清浄機１００は、ダクト２０内の空気Ａが、光源７１，７２に対して上流側の空間に流れるように配置された板２１，２２を有する。これにより、光源７１，７２から出力される紫外線が空気Ａに照射されやすくなるので、空気Ａに含まれるウイルスを不活化又は空気Ａに含まれる細菌を死滅する効果が向上する。
図４は、ダクトの内部構造の第２例を部分的に示す斜視図である。図４では、ファン６１に対して流れ方向１３の上流側に空隙を挟んで配置された光源７１と、ファン６２に対して流れ方向１３の上流側に空隙を挟んで配置された光源７２とが、ダクト２０内に配置されている。これにより、光源７１，７２からダクト２０内に照射される紫外線が遮られ難くなり、光源７１，７２からダクト２０内に照射される紫外線の偏りは抑制される。よって、空気Ａに含まれるウイルスを不活化又は空気Ａに含まれる細菌を死滅する効果が向上する。
図４に示す例では、光源７１は、板２６に対して流れ方向１３の上流側に配置され、板２６の上流側に面する主面に配置されている。これにより、光源７１からダクト２０内に向けて紫外線を均一に照射できる。また、光源７１とファン６１との間に空隙が生じるように、光源７１及び板２６は支柱２４により支持されている。これにより、光源７１とファン６１との間の距離が拡大するので、ファン６１から有害な紫外線が漏れ難くなる。一又は複数の支柱２４は、板２６及び光源７１をダクト２０内で支持する支持部の一例である。板２６は、ファン６１に対して上流側に配置されているので、ファン６１に向かう空気を迂回させる。板２６は、ファン６１との間に空隙を空けて配置され、当該空隙の側方から流れ込む空気Ａは、ファン６１を介して排出される。
図４に示す例では、光源７２は、板２７に対して流れ方向１３の上流側に配置され、板２７の上流側に面する主面に配置されている。これにより、光源７２からダクト２０内に向けて紫外線を均一に照射できる。また、光源７２とファン６２との間に空隙が生じるように、光源７２及び板２６は支柱２４により支持されている。これにより、光源７２とファン６２との間の距離が拡大するので、ファン６２から有害な紫外線が漏れ難くなる。一又は複数の支柱２４は、板２７及び光源７２をダクト２０内で支持する支持部の一例である。板２７は、ファン６２に対して上流側に配置されているので、ファン６２に向かう空気を迂回させる。板２７は、ファン６２との間に空隙を空けて配置され、当該空隙の側方から流れ込む空気Ａは、ファン６２を介して排出される。
このように、板２６は、ダクト２０内の空気Ａが光源７１に対して流れ方向１３の上流側に流れるように配置され、板２７は、ダクト２０内の空気Ａが光源７２に対して流れ方向１３の上流側に流れるように配置されている。これにより、光源７１，７２から出力される紫外線が空気Ａに照射されやすくなるので、空気Ａに含まれるウイルスを不活化又は空気Ａに含まれる細菌を死滅する効果が向上する。
図５は、ダクトの内部構造の第３例を部分的に示す斜視図である。図５では、ファン６１，６２に対して流れ方向１３の上流側に空隙を挟んで配置された光源１７１が、ダクト２０内に配置されている。これにより、光源１７１からダクト２０内に照射される紫外線が遮られ難くなり、光源１７１からダクト２０内に照射される紫外線の偏りは抑制される。よって、空気Ａに含まれるウイルスを不活化又は空気Ａに含まれる細菌を死滅する効果が向上する。
図５に示す例では、光源１７１は、板２８に対して流れ方向１３の上流側に配置され、板２８の上流側に面する主面に配置されている。これにより、光源１７１からダクト２０内に向けて紫外線を均一に照射できる。また、光源１７１とファン６１，６２との間に空隙が生じるように、板２８は不図示の支持部により支持されている。これにより、光源１７１とファン６１，６２との間の距離が拡大するので、ファン６１，６２から有害な紫外線が漏れ難くなる。一又は複数の支柱２４は、板２８及び光源１７１をダクト２０内で支持する支持部の一例である。板２８は、ファン６１，６２に対して上流側に配置されているので、ファン６１，６２に向かう空気を迂回させる。板２８は、ファン６１，６２との間に空隙を空けて配置され、板２８を迂回した空気Ａ又は板２８に形成されたスリット７５を通過した空気Ａは、ファン６１，６２を介して排出される。また、光源１７１は、スリット７５を通過する空気Ａによって冷却されるので、ファン６１，６２を送風と冷却に兼用できる。
このように、板２８は、ダクト２０内の空気Ａが光源１７１に対して流れ方向１３の上流側に流れるように配置されている。これにより、光源１７１から出力される紫外線が空気Ａに照射されやすくなるので、空気Ａに含まれるウイルスを不活化又は空気Ａに含まれる細菌を死滅する効果が向上する。
板２８は、ダクト２０内の空気Ａが通過する一又は複数のスリット７５を有する。スリット７５は、ダクト２０内の空気Ａが通過する貫通孔の一例である。スリット７５のような貫通孔を板２８に設けることで、板２８による空気Ａの遮りを抑制でき、空気Ａの圧力損失を抑制できる。スリット７５は、隣り合う光源１７１の間に配置される。光源１７１は、スリット７５に平行に配置されている。
図１４は、ダクトの内部構造の第４例を部分的に示す斜視図である。図１４では、ファン６１，６２に対して流れ方向１３の上流側に空隙を挟んで配置された光源１７１Ａ，１７１Ｂが、ダクト２０内に配置されている。これにより、光源１７１Ａ，１７１Ｂからダクト２０内に照射される紫外線が遮られ難くなり、光源１７１Ａ，１７１Ｂからダクト２０内に照射される紫外線の偏りは抑制される。よって、空気Ａに含まれるウイルスを不活化又は空気Ａに含まれる細菌を死滅する効果が向上する。
図１４に示す例では、光源１７１Ｂは、光源１７１Ａに対して流れ方向１３の上流側に間隔を空けて配置されている。光源１７１Ａ，１７１Ｂは、流れ方向１３における下流側から上流側に向けてダクト２０内に紫外線を照射する。このように、図１４に示す例では、流れ方向１３において互いに同じ向きの照射方向１４でダクト２０内に紫外線を照射する光源が、流れ方向１３に離れた複数の箇所に配置されている。これにより、露光部７０が比較的長くても、空気Ａに対する紫外線の照射強度の低下を抑えた状態で空気Ａを露光する距離を比較的長く確保できる。よって、空気Ａに含まれるウイルスを不活化又は空気Ａに含まれる細菌を死滅する効果が向上する。
図１５は、ダクトの内部構造の第５例を部分的に示す斜視図である。図１５では、ファン６１，６２に対して流れ方向１３の上流側に空隙を挟んで配置された光源１７１Ａ，１７１Ｂが、ダクト２０内に配置されている。これにより、光源１７１Ａ，１７１Ｂからダクト２０内に照射される紫外線が遮られ難くなり、光源１７１Ａ，１７１Ｂからダクト２０内に照射される紫外線の偏りは抑制される。よって、空気Ａに含まれるウイルスを不活化又は空気Ａに含まれる細菌を死滅する効果が向上する。
図１５に示す例では、光源１７１Ｂは、光源１７１Ａに対して流れ方向１３の上流側に間隔を空けて配置されている。光源１７１Ａは、流れ方向１３における下流側から上流側に向けてダクト２０内に紫外線を照射し、光源１７１Ｂは、流れ方向１３における上流側から下流側に向けてダクト２０内に紫外線を照射する。このように、図１５に示す例では、流れ方向１３において互いに逆向きの照射方向１４でダクト２０内に紫外線を照射する光源が、流れ方向１３に離れた複数の箇所に配置されている。これにより、露光部７０が比較的長くても、空気Ａに対する紫外線の照射強度の低下を抑えた状態で空気Ａを露光する距離を比較的長く確保できる。よって、空気Ａに含まれるウイルスを不活化又は空気Ａに含まれる細菌を死滅する効果が向上する。
図６は、電気集塵部４０が露光部７０に対して上流側に位置する空気清浄機において、光源からの距離と照度との関係の一例を示す図である。条件Ｒ１は、ダクト２０の内壁の反射率が７０％未満で電気集塵部４０の電極の反射率が３０％未満の場合を示す。条件Ｒ２は、ダクト２０の内壁の反射率が７０％で電気集塵部４０の電極の反射率が３０％未満の場合を示す。条件Ｒ３は、ダクト２０の内壁の反射率が７０％で電気集塵部４０の電極の反射率が３０％の場合を示す。条件Ｒ４は、ダクト２０の内壁の反射率が７０％で電気集塵部４０の電極の反射率が７０％の場合を示す。条件Ｒ１〜Ｒ４は、光源７１，７２から照射される紫外線の配光角度が３５°の場合を示す。電気集塵部４０の電極とは、電界を発生させるための電極であり、より具体的には、高電圧電極と接地電極（捕集電極）である。
電気集塵部４０が露光部７０に対して上流側に位置することで、光源７１，７２からダクト２０内に照射される紫外線は、露光部７０だけでなく、電気集塵部４０にも届く。これにより、露光部７０内の空気Ａに含まれるウイルス又は細菌だけでなく、電気集塵部４０に捕集されたウイルスを不活化又は細菌を死滅できるので、空気清浄機１００全体の不活化効果が向上する。
また、図６に示すように、紫外線の反射率を上げることによって、露光部７０照度だけでなく、電気集塵部４０の照度も上がる。これにより、露光部７０内の空気Ａに含まれるウイルス又は細菌だけでなく、電気集塵部４０により捕集されたウイルスを不活化又は細菌を死滅できるので、空気清浄機１００全体の不活化効果が更に向上する。
図２において、露光部７０と電気集塵部４０は、分離可能な構造を有することで、清掃等のメンテナンス性が向上する。例えば、露光部７０と電気集塵部４０は、ボルト等の締結部材によって分離可能な連結構造を有する。また、帯電部３０と捕集部５０は、分離可能な構造を有することで、清掃等のメンテナンス性が向上する。例えば、帯電部３０と捕集部５０は、ボルト等の締結部材によって分離可能な連結構造を有する。
光源７１，７２及びファン６１，６２は、制御装置８０（図１参照）によって制御される。制御装置８０は、ファン６１，６２を停止させた状態で光源７１，７２から紫外線を照射させる運転モードを実行してもよい。これにより、ファン６１，６２の動作により生ずる消費電力及び動作音が抑制された状態で、電気集塵部４０により捕集されたウイルスを不活化又は細菌を死滅できる。また、新たにウイルス又は細菌が空気清浄機１００内に供給されない状態で、電気集塵部４０により捕集されたウイルスを不活化又は細菌を死滅できるので、分解清掃の安全性が向上する。また、制御装置８０は、ファン６１，６２を回転させた状態よりも高い照射出力で、ファン６１，６２を停止させた状態で光源７１，７２から紫外線を照射する運転モードを実行してもよい。これにより、空気清浄機１００の動作停止の操作をユーザから受けた後、ダクト２０の内壁や電気集塵部４０に残ったウイルスを不活化又は細菌を死滅できるので、動作停止後の不活化の効果が向上する。これらの運転モードが完了すると、完了通知が出力されてもよい。これにより、ユーザによる分解清掃の作業の安全性が向上する。
電気集塵部４０が電気集塵を停止し光源７１，７２が紫外線を照射する第１運転モードＭ１、電気集塵部４０が電気集塵し光源７１，７２が紫外線を照射しない第２運転モードＭ２、電気集塵部４０が電気集塵し光源７１，７２が紫外線を照射する第３運転モードＭ３などがあってもよい。制御装置８０は、これらの運転モードＭ１，Ｍ２，Ｍ３を切り替えて実行してもよい。また、制御装置８０は、人感センサによって検出される空気清浄機周囲の人の存在に応じて、これらの運転モードＭ１，Ｍ２，Ｍ３を切り替えて実行してもよい。
図７は、電気集塵部の電極の先端構造の一例を示す図である。電極の先端部は、ダクト２０内における空気Ａの流れを遮る方向（完全に遮るわけではない）に折れ曲がってもよい。これにより、ダクト２０内で旋回流のような流れが形成されるので、紫外線の空間照度に偏りがある場合でも、紫外線がダクト２０内のウイルス又は細菌に平均的に当たるようになる。その結果、ウイルスを不活化できない又は細菌を死滅できない割合が減少し、ウイルスの不活化又は細菌の死滅の効果が向上する。
図７に示す例では、電気集塵部４０は、ダクト２０内に配置された高電圧電極５４と、高電圧電極５４に対向する捕集電極５２とを有する。高電圧電極５４と捕集電極５２との複数組のペアが、流れ方向１３に直交する一の方向で配列されている。高電圧電極５４は、例えば、導電性のプレートである。捕集電極５２は、接地された導電性のプレートである。捕集部５０は、高電圧電極５４と捕集電極５２との間に高電圧を印加することで、高電圧電極５４と捕集電極５２との間に静電界を発生させる。これにより、帯電した微粒子は、静電力によって捕集電極５２に吸い寄せられ、捕集電極５２に付着する。
高電圧電極５４は、流れ方向１３の下流側の先端部５４ａ，５４ｂが空気Ａの流れを遮る方向に折れ曲がる主電極面５４ｃを有する。捕集電極５２は、流れ方向１３の下流側の先端部５２ａ，５２ｂが空気Ａの流れを遮る方向に折れ曲がる主電極面５２ｃを有する。先端部５４ａ，５４ｂが互い違いに折れ曲がり、且つ、先端部５２ａ，５２ｂが互い違いに折れ曲がる。このように折れ曲がることで、ダクト２０内で旋回流のような流れが形成されやすくなるので、ウイルスの不活化又は細菌の死滅の効果がより向上する。
図８は、光源の配向を説明するための図である。ダクト２０の内壁２３は、紫外線を反射する部材である。内壁２３自体が、紫外線の反射材でもよいし、紫外線の反射板が内壁２３に取り付けられてもよい。光源７１は、第１配光角度で紫外線を照射する広角配光型の第１光源７６と、第１配光角度よりも狭い第２配光角度で紫外線を照射する挟角配光型の第２光源７７とを含んでもよい。広角配光型の第１光源７６から照射される紫外線は、ダクト２０の内壁２３で反射し、ダクト２０内の照射分布の偏りが緩和される。狭角配光型の第２光源７７から照射される紫外線は、ほぼ直進し、ダクト２０内の流れ方向に深く照射される。したがって、第１光源７６は、第２光源７７よりもダクト２０の内壁２３の近くに配置されることで、ダクト２０内に照射される紫外線の分布の偏りを抑制する効果が高まる。
図９は、配光角度が異なる複数の光源の第１配置例を示す図である。ファン６１，６２，６３，６４に対して流れ方向１３の上流側に空隙を挟んで配置された光源７１，７２，７３，７４が、ダクト２０内に配置されている（図４同様）。図９において、光源７１，７２，７３，７４は、それぞれ、広角配光型の第１光源７６と、挟角配光型の第２光源７７とを有する。第１光源７６は、第２光源７７よりも、紫外線を反射可能な内壁２３の近くに配置されている。第１光源７６は、内壁２３に隣接する二辺に沿ってＬ字状に配列されている。これにより、ダクト２０内に照射される紫外線の分布の偏りを抑制する効果が高まる。
図１０は、配光角度が異なる複数の光源の第２配置例を示す図である。ファン６１，６２に対して流れ方向１３の上流側に空隙を挟んで配置された光源１７１が、ダクト２０内に配置されている（図５同様）。図１０において、光源１７１は、広角配光型の第１光源７６と、挟角配光型の第２光源７７とを有する。第１光源７６は、第２光源７７よりも、紫外線を反射可能な内壁２３の近くに配置されている。第１光源７６は、隣接する内壁２３に沿って一列に配列されている。これにより、ダクト２０内に照射される紫外線の分布の偏りを抑制する効果が高まる。第１光源７６は、紫外線を反射可能な他の隣接する内壁２３に沿って一列に配列されてもよい。
図１１は、照射する紫外線の波長が異なる複数の光源の第１配置例を示す図である。電気集塵部４０及び露光部７０を有する空気清浄機において、光源１７２は、ＵＶ−Ｃを照射する第１光源７８と、波長がＵＶ−Ｃよりも長いＵＶ−Ｂを照射する第２光源７９と、を含んでもよい。これにより、ＵＶ−Ｃによるウイルスの不活化又は細菌の死滅とＵＶ−Ｂによるオゾンの分解の二つの機能を比較的小さなダクト２０内の空間で両立できる。ＵＶ−Ｂは、オゾンの吸収効率が、ＵＶ−Ｃよりも高いので、ＵＶ−Ｂを照射することで、電気集塵部４０のコロナ放電で特に発生するオゾンを効率的に分解できる。過多なオゾンは、人体に有害であるため、オゾン濃度は、できるだけ微小にすることが好ましい。ＵＶ−Ｃ（Ultraviolet Light - C）は、１００ｎｍ〜２８０ｎｍの紫外線Ｃ波である。ＵＶ−Ｂ（Ultraviolet Light - B）は、２８０ｎｍ〜３１５ｎｍの紫外線Ｂ波である。
制御装置８０は、オゾン発生量をオゾンセンサで検知し、その検知されたオゾン発生量に応じて、ＵＶ−Ｂの照射出力を変化させてもよい。例えば、制御装置８０は、オゾン発生量が多い場合、少ない場合に比べて、ＵＶ−Ｂの照射出力を大きくする。これにより、オゾンを効率的に分解できる。
図１１では、ファン６１，６２に対して流れ方向１３の上流側に空隙を挟んで配置された光源１７２が、ダクト２０内に配置されている（図５同様）。図１１において、光源１７２は、ＵＶ−Ｃを照射する第１光源７８と、ＵＶ−Ｂを照射する第２光源７９とを有する。第１光源７８と第２光源７９は、交互に配置されている。これにより、ダクト２０内に照射されるＵＶ−ＢとＵＶ−Ｃの分布の偏りを抑制する効果が高まる。なお、図９のような構成で、光源は、ＵＶ−Ｃを照射する第１光源７８と、ＵＶ−Ｂを照射する第２光源７９とを有してもよい。
また、第１光源７８は、広角配光型でも挟角配光型でもよい。同様に、第２光源７９は、広角配光型でも挟角配光型でもよい。
図１２は、照射する紫外線の波長が異なる複数の光源の第２配置例を示す図である。ＵＶ−Ｂを照射する第２光源７９は、ＵＶ−Ｃを照射する第１光源７８よりも電気集塵部４０の近くに配置されると、電気集塵部４０で発生するオゾンをＵＶ−Ｃよりも早い段階でＵＶ−Ｂで分解できる。その結果、ＵＶ−Ｃがオゾンの分解に使用されることによるＵＶ−Ｃの減衰が抑制され、ＵＶ−Ｃによるウイルスの不活化又は細菌の死滅の効果の低下を抑制できる。
図１２に示す例では、ＵＶ−Ｃを照射する第１光源７８及びＵＶ−Ｂを照射する第２光源７９は、ダクト２０の内壁２３（又は、内壁２３に取り付けられる反射板）に配列され、第２光源７９は、第１光源７８よりも電気集塵部４０の近くに配置されている。これにより、電気集塵部４０で発生するオゾンをＵＶ−Ｃよりも早い段階でＵＶ−Ｂで分解できるので、ＵＶ−Ｃによるウイルスの不活化又は細菌の死滅とＵＶ−Ｂによるオゾンの分解を効率的に実施できる。
図１３は、帯電部の構成例を示す図である。図１３に示す帯電部３０は、コロナ放電を発生させる放電部３６を有する。放電部３６は、ダクト２０内に配置される放電電極３７と、放電電極３７に対向する接地電極３８と、放電電極３７と支持部（内壁など）との間を絶縁する碍子３９とを有する。
放電電極３７は、複数の尖鋭な突起が放射状に延びる円盤状電極である。放電部３６は、複数の放電電極３７が間隔を空けて積層する放電電極群３５を有する。複数の放電電極群３５は、格子状の接地電極３８で仕切られた複数の空間に配置されている。帯電装置３０Ｂは、放電電極３７（複数の放電電極群３５）と接地電極３８との間に高電圧ＨＶを印加することで、放電電極３７（複数の放電電極群３５）と接地電極３８との間にコロナ放電を発生させる。
帯電部３０の放電電極３７は、正極性でも負極性でもよい。正極性の放電電極とは、接地電極に対してプラスの高電圧が印加される電極であり、負極性の放電電極とは、接地電極に対してマイナスの高電圧が印加される電極である。
帯電部３０は、接地電極と正極性の放電電極３７との間にプラスの高電圧を印加して両電極間にコロナ放電を発生させることで、ダクト２０内のオゾン濃度の抑制と、捕集部５０での微粒子の捕集率の向上とが可能となる。
以上、実施形態を説明したが、本発明は上記実施形態に限定されない。他の実施形態の一部又は全部との組み合わせや置換などの種々の変形及び改良が可能である。
例えば、本開示の技術は、電気集塵部を持つ空気清浄機に限られず、電気集塵部を持たない空気清浄機にも適用できる。
１０ 筐体
１１ 吸い込み口
１２ 吹き出し口
１３ 流れ方向
１４ 照射方向
２０ ダクト
２１，２２，２６，２７，２８ 板
２３ 内壁
２４ 支柱
２５ 平板
３０ 帯電部
３５ 放電電極群
３６ 放電部
３７ 放電電極
３８ 接地電極
３９ 碍子
４０ 電気集塵部
５０ 捕集部
５２ 捕集電極
５４ 高電圧電極
６０ 排出装置
６１，６２，６３，６４ ファン
７０ 露光部
７１，７２，７３，７４ 光源
７５ スリット
７６，７８ 第１光源
７７，７９ 第２光源
８０ 制御装置
９０ フィルタ
１００ 空気清浄機

Claims (7)

  1. 吸い込み口から吹き出し口に空気を流すダクトと、
    前記ダクト内の空気の流れ方向における下流側から上流側に向けて、前記ダクト内に紫外線を照射する光源と、
    前記ダクト内から前記吹き出し口に空気を排出するファンと、
    前記ダクト内の空気が前記光源に対して前記上流側に流れるように、前記ファンに対し前記上流側に配置された板と、を備え、
    前記板は、前記ファンに向かう空気を迂回させる、空気清浄機。
  2. 前記板は、前記ファンに向かう空気を、前記光源に対して前記上流側に迂回させる、請求項１に記載の空気清浄機。
  3. 前記光源は、前記板に対して前記上流側に配置された、請求項１又は２に記載の空気清浄機。
  4. 前記光源は、前記流れ方向に離れた複数の箇所に配置された、請求項１から３のいずれか一項に記載の空気清浄機。
  5. 前記光源及び前記ファンは、前記流れ方向に交わる平面に並べて配置された、請求項１又は２に記載の空気清浄機。
  6. 前記流れ方向における上流側から下流側に向けて、前記ダクト内に紫外線を照射する光源を備える、請求項１から５のいずれか一項に記載の空気清浄機。
  7. 前記板は、前記ダクト内の空気が通過する貫通孔を有する、請求項１から６のいずれか一項に記載の空気清浄機。
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