JP7245972B2 - 空気浄化装置 - Google Patents

Description

本発明は、水に通電することにより得られる電解水を用いて、空気中の細菌、真菌、ウイルス、臭いなどの除去を行う空気浄化装置に関するものである。

従来のこの種の空気浄化装置の構造は、以下のようになっていた。

すなわち、塩化ナトリウムを含む水を貯水する貯水容器と、貯水容器内に設けられ、貯水容器内の水を電気分解する電解ユニットと、貯水容器内の水に一部が浸漬するフィルター部分と、フィルター部分に空気を送風する送風機とを備えた構成となっていた（例えば下記特許文献１）。

特開２０１８－１２１８２７号公報

このような従来の空気浄化装置においては、電解ユニットが、貯水容器内の塩化ナトリウムを含む水を電気分解し、次亜塩素酸を生成する。この次亜塩素酸を含んだ水をフィルター部分が保水し、このフィルター部分に送風することによって次亜塩素酸が揮発する構成となっていた。このように、次亜塩素酸が揮発すると水も同時に揮発するので、湿度の高い梅雨時期には、加湿過多になるという課題があった。

そして、この目的を達成するために本発明は、吹出口と第１の吸気口と第２の吸気口と第３の吸気口を有する本体ケースと、塩化ナトリウムを含む水を貯水する貯水容器と、前記貯水容器内に設けられ、前記貯水容器内の塩化ナトリウムを含む水を電気分解する電解ユニットと、前記貯水容器内の水に一部が浸漬する気液接触部分と、前記気液接触部分に送風する送風機とを備え、前記送風機は、モータ部と、前記モータ部によって回転するファン部と、内部に前記モータ部と前記ファン部とを設けたスクロール形状のケーシング部とを有し、前記ファン部は、前記モータ部の回転軸が固定される主板部分と、前記主板部分における一方側に設けた第１の羽根部分と、前記主板部分における他方側に設けた第２羽根部分とを有し、前記第１の吸気口から順次、前記気液接触部分、前記送風機の前記第１の羽根部分を介して前記吹出口へ連通する第１の風路と、前記第２の吸気口から前記送風機の前記第２の羽根部分を介して前記吹出口へ連通する第２の風路とを備え、前記第３の吸気口から前記送風機の前記第２の羽根部分を介して前記吹出口へ連通する第３の風路とを備え、前記第３の風路における前記第３の吸気口と前記送風機の前記第２の羽根部分との間には、前記第３の風路を開閉する開閉ダンパーを設け、前記開閉ダンパーの開閉によって前記第１の風路を流れる風量と前記第３の風路を流れる風量とを変化させることを特徴としたものであり、これらの手段により、初期の目的を達成するものである。

以上のように本発明は、加湿過多になることを抑制できる。

本発明の実施の形態１の空気浄化装置の斜視図 同空気浄化装置の斜視図 同空気浄化装置の断面図 同空気浄化装置のタンク部材の斜視図 同空気浄化装置の貯水容器の斜視図 同空気浄化装置のフィルターとフィルター枠の斜視図 同空気浄化装置のファン部の斜視図 同空気浄化装置の本体ケースの内部を示す図

（実施の形態１）
図１、図２は、本発明の実施の形態１の空気浄化装置の斜視図である。なお、図１は、空気浄化装置を前面側から見た図である。図２は、パネルを開いた空気浄化装置を前面側から見た図である。図３は、空気浄化装置を右側から見た断面図である。

以下、空気浄化装置の詳細な構成について説明する。図１から図３に示すように、本実施の形態の空気浄化装置は、略箱形状の本体ケース１と、送風機２と、空気浄化部３と、制御部４と、操作部５とを備える。

本体ケース１には、吸気口カバー６ｃと、第１の吸気口６ａと、第２の吸気口６ｂと、吹出口７と、パネル８とが設けられている。

吸気口カバー６ｃは、本体ケース１の前面側に、本体ケース１と所定の距離の隙間を有して着脱自在に設けられている。本体ケース１から吸気口カバー６ｃを外すと、本体ケース１の前面には、第１の吸気口６ａと第２の吸気口６ｂとが設けられている。第２の吸気口６ｂは、本体ケース１における上部に配置され、第１の吸気口６ａは第２の吸気口６ｂの下方に配置されている。

吹出口７は、開閉式であって、本体ケース１の天面における背面側に設けられている。なお、図１、図２では、吹出口７は閉じた状態である。本体ケース１の天面における前面側には、操作部５が設けられている。

本体ケース１の右側面には、開閉可能なパネル８が設けられている。パネル８における本体ケース１の前面側には、吸気口６の一つを備えている。

パネル８を開くと、本体ケース１内には、空洞部９が設けられている。空洞部９は、本体ケース１における右側面の縦長四角形状の開口９ａから、本体ケース１における左側へ水平方向に延びた穴である。空洞部９内には、空気浄化部３が設けられている。空気浄化部３は、空洞部９内から本体ケース１外へ取り出すことが出来る。

本体ケース１内には、図３に示すように、吸気口６と吹出口７とを連通する第１の風路１０ａと、第２の風路１０ｂとが設けられている。第１の風路１０ａには、第１の吸気口６ａから順に、空気浄化部３（貯水容器、フィルター部分）、送風機２、吹出口７が設けられている。第２の風路１０ｂには、第２の吸気口６ｂから順に、送風機２、吹出口７が設けられている。

送風機２は、図３に示すように、本体ケース１の中央部に設けられ、モータ部１１と、モータ部１１により回転するファン部１２と、それらを囲むスクロール形状のケーシング部１３とを備えている。

モータ部１１は、ケーシング部１３に固定されている。

ファン部１２は、シロッコファンで、モータ部１１から水平方向に延びた回転軸１１ａに固定されている。モータ部１１の回転軸１１ａは、本体ケース１の前面側から背面側に延びている。

ケーシング部１３には、吐出口１４と、第１の吸込口１５ａと、第２の吸込口１５ｂとが設けられている。吐出口１４は、ケーシング部１３の本体ケース１における上面側に設けられている。また、第１の吸込口１５ａは、ケーシング部１３の本体ケース１における背面側に設けられ、第２の吸込口１５ｂは、ケーシング部１３の本体ケース１における前面側に設けられている。

ケーシング部１３は、モータ部１１を固定するモータ面部分１３ｂと、第１の吸込口１５ａが設けられた吸込面部分１３ａと、モータ面部分１３ｂと吸込面部分１３ａとを連結するスクロール形状のスクロール面部分１３ｃとを有している。モータ面部分１３ｂには、第２の吸込口１５ｂを備えている。

空気浄化部３は、貯水容器１６と、タンク部材１７と、気液接触部分１８と、電解ユニット１９とを備えている。

貯水容器１６は、天面に開口が設けられた箱形状をしており、水を貯水できる構造となっている。貯水容器１６は、本体ケース１の下部に配置されており、空洞部９から水平方向にスライドして着脱可能となっている。貯水容器１６は、タンク部材１７から供給される水を貯水する。

図４は、本発明の実施の形態１のタンク部材の斜視図である。図５は、本発明の実施の形態１の貯水容器の斜視図である。

図４、図５に示すように、タンク部材１７は、本体ケース１内部の下部に設置され貯水容器１６から着脱可能な構造となっている。タンク部材１７は、貯水容器１６の底面に設けられたタンク保持部１６ａに装着されている。タンク部材１７は、水を貯水するタンク１７ａと、タンク１７ａの開口（図示せず）に設けられた蓋１７ｂとを備えている。蓋１７ｂの中央には、開閉部（図示せず）が設けられており、この開閉部が開くと、タンク１７ａ内の水が、貯水容器１６へ供給される。具体的には、タンク１７ａの開口を下向きにして、タンク部材１７を貯水容器１６のタンク保持部１６ａに取り付けると、タンク保持部１６ａによって開閉部が開く。つまり、タンク部材１７に水を入れてタンク保持部１６ａに取り付けると、開閉部が開いてタンク部材１７から貯水容器１６に給水され、貯水容器１６内に水が溜まる。貯水容器１６内の水位が上昇して水が蓋のところまで到達するとタンク部材１７の開口が水封されるので給水が停止する。タンク部材１７の内部には水が残っており、貯水容器１６内の水位が下がった場合に都度、タンク１７ａ内部の水が貯水容器１６に給水される。即ち、貯水容器１６内の水位は一定に保たれる。

図６は、本発明の実施の形態１のフィルターとフィルター枠の斜視図である。

図５、図６に示すように、気液接触部分１８は、貯水容器１６に貯水された水と、送風機２によって本体ケース１内に吸込まれた室内空気とを接触させる部材である。気液接触部分１８は、フィルター２０と、フィルター枠２１と、駆動部（図示せず）とを有している。

フィルター２０は、円筒状に構成され、円周部分に空気が流通可能な孔が設けられた構成である。フィルター２０は、フィルター２０の一端が貯水容器１６の水に浸漬するように、フィルター枠２１に装着されている。

フィルター枠２１は、貯水容器１６に設けられた軸受け部２３に回転支持されている。フィルター２０とフィルター枠２１とは、駆動部によって回転する構造となっている。

図３に示すように、電解ユニット１９は、本体ケース１に上下方向に移動可能に設けられている。図３は、電解ユニット１９は、下方に移動された状態である。電解ユニットは、第１の電極（図示せず）と、第２の電極（図示せず）とを有する。貯水容器１６を、本体ケース１の下部の空洞部９に装着し、電解ユニット１９を下方に移動させると、第１の電極と第２の電極とを貯水容器１６内に浸らせた状態となる（図３参照）。第１の電極と第２の電極とを貯水容器１６内に浸らせた状態で第１の電極と第２の電極に電圧を印加すると、使用者によって投入された電解促進溶剤（図示せず）が入った貯水容器１６内の水を電気化学的に処理するものである。なお、電解促進溶剤の一例は、塩化ナトリウムであり、電解ユニット１９によって、塩化ナトリウム水溶液から次亜塩素酸が発生する。また、電解ユニット１９は、本体ケース１から着脱可能な構成である。

制御部４は、電解ユニット１９と、気液接触部分２１（駆動部）と、送風機２（モータ部１１）とを制御する。具体的には、制御部４は、操作部５の操作に応じて、電解ユニット１９である第１の電極と第２の電極に印加する電圧、気液接触部分１８である駆動部の動作、送風機２であるファン部１２の回転数などを制御する。送風機２のモータ部１１によってファン部１２が回転すると、第１の風路１０ａと、第２の風路１０ｂとに送風される。第１の風路１０ａでは、ファン部１２が回転すると、吸気口カバー６ｃと本体ケース１との隙間を介し、第１の吸気口６ａから本体ケース１内に入った外部の空気は、順に、空気浄化部３（貯水容器１６、フィルター２０）、送風機２、吹出口７を介して、本体ケース１から吹き出される。第２の風路１０ｂでは、ファン部１２が回転すると、吸気口カバー６ｃと本体ケース１との隙間を介し、第２の吸気口６ｂから本体ケース１内に入った外部の空気は、順に、送風機２、吹出口７を介して、本体ケース１から吹き出される。

図７は、本発明の実施の形態１の空気浄化装置のファン部の斜視図である。

図７に示すように、ファン部１２は、主板部分１２ｃと、第１の羽根部分１２ａと、第２の羽根部分１２ｂとを備えている。

主板部分１２ｃは、円板形状であり、中央部に椀形状の窪み部分１２ｄを有している。窪み部分１２ｄは、主板部分１２ｃの中央部が、主板部分における一方側（本体ケース１における背面側）に窪んだ形状である。モータ部１１の一部は、窪み部分１２ｄの内方に配置される。

第１の羽根部分１２ａは、断面形状が略円弧状の細長い板形状であり、主板部分１２ｃにおける一方側（本体ケースにおける背面側）の周縁部に多数、円環状に配置されている。ファン部１２が回転すると、第１の羽根部分１２ａによって、第１の吸気口６ａと、空気浄化部３（貯水容器１６、フィルター２０）と、第１の吸込口１５ａと、第１の羽根部分１２ａと、吐出口１４と、吹出口７とを連通する第１の風路１０ａに、本体ケース１外の空気が送風される（図３参照）。第１の羽根部分１２ａにおけるモータ部１１の回転軸方向の寸法は、第２の羽根部分１２ｂにおけるモータ部１１の回転軸方向の寸法より大きい。

第２の羽根部分１２ｂは、断面形状が略円弧状の細長い板形状であり、主板部分１２ｃにおける他方側（本体ケースにおける前面側）の周縁部に多数、円環状に配置されている。ファン部１２が回転すると、第２の羽根部分１２ｂによって、第２の吸気口６ｂと、空気調和部材と、第２の吸込口１５ｂと、第２の羽根部分１２ｂと、吐出口１４と、吹出口７とを順次連通する第２の風路１０ｂに、本体ケース１外の空気が送風される（図３参照）。

図８は、本発明の実施の形態１の空気浄化装置の本体ケースの背面から見た本体ケースの内部を示す図である。

図３、図８に示すように、本実施形態における特徴は、第３の吸気口６ｄから送風機２の第１の羽根部分１２ａを介して吹出口７へ連通する第３の風路１０ｃを備え、第３の風路１０ｃにおける第３の吸気口６ｄと送風機２の第１の羽根部分１２ａとの間には、第３の風路１０ｃを開閉する開閉ダンパー２４を設けた点である。

これにより、湿度が高い梅雨時期などに、開閉ダンパー２４を開き、第３の風路１０ｃにおける第３の吸気口６ｄと送風機２とを連通させると、送風機２の第２の羽根部分１２ｂには、第１の風路１０ａからの空気だけでなく、第３の風路１０ｃからの空気が流れ込む。なお、開閉ダンパー２４は、本体ケース１の天面に設けた操作部５によって、開閉可能な構成である。

具体的には、第１の風路１０ａでは、ファン部１２が回転すると、本体ケース１外の空気が、第１の吸気口６ａから本体ケース１内に入り、空気浄化部３の次亜塩素酸を含む水を保水したフィルター２０を通過し、ファン部１２の第１の羽根部分１２ａに流れ込む。この空気には、次亜塩素酸だけでなく、水分も含まれている。一方、第３の風路１０ｃでは、ファン部１２が回転すると、本体ケース１外の空気が、第３の吸気口６ｄから本体ケース１内に入り、ファン部１２の第１の羽根部分１２ａに流れ込む。なお、第３の風路１０ｃにはフィルター２０を有していないので、第１の風路１０ａに比べて、圧力損失が小さい。

このように、開閉ダンパー２４を開いた場合に、ファン部１２の第１の羽根部分１２ａを介して吹出口７から吹き出す空気は、開閉ダンパー２４を閉じた場合に、ファン部１２の第１の羽根部分１２ａを介して吹出口から吹き出す空気に比べて、次亜塩素酸と水分の量は、減少するが、風量は増加する。つまり、開閉ダンパー２４を開いた場合は、開閉ダンパー２４を閉じた場合に比べて、次亜塩素の量が少ないが、室内の広範囲に送風される。これにより、加湿過多を抑制することができる。

また、モータ部１１の回転軸１１ａ方向おける第１の羽根部分１２ａの寸法は、モータ部１１の回転軸１１ａ方向おける第２の羽根部分１２ｂの寸法より大きい。これにより、第１の羽根部分１２ａによって、第１の風路１０ａと第３の風路１０ｃとを流れる送風量は、第２の羽根部分１２ｂによって、第２の風路１０ｂを流れる風量より大きい。この送風量が大きい第１の羽根部分１２ａによって送風される風路に、第１の風路１０ａより圧力損失の小さい第３の風路１０ｃを繋ぐことによって、更に送風量を大きくすることができる。

また、電解ユニット１９が、貯水容器１６内の塩化ナトリウムを含む水を電気分解することによって発生させる次亜塩素酸の量を制御する制御部４を設ける。制御部４は、開閉ダンパー２４を開いた場合に電解ユニット１９によって発生させる次亜塩素酸の量を、開閉ダンパー２４を閉じた場合に電解ユニット１９によって発生させる次亜塩素酸の量より大きくする。具体的には、制御部４は、開閉ダンパー２４を開いた場合に電解ユニット１９の第１の電極と第２の電極とに流す電流値を、開閉ダンパー２４を閉じた場合に電解ユニット１９の第１の電極と第２の電極とに流す電流値より大きくする。

これにより、開閉ダンパー２４を開き、電解ユニット１９の第１の電極と第２の電極とに流す電流値を大きくした場合には、水分量を増加させることなく、次亜塩素酸の揮発量を増加させることができる。

本発明は、空間に浮遊する微生物を除去する空気浄化装置として適している。

１ 本体ケース
２ 送風機
３ 空気浄化部
４ 制御部
５ 操作部
６ａ 第１の吸気口
６ｂ 第２の吸気口
６ｃ 吸気口カバー
６ｄ 第３の吸気口
７ 吹出口
８ パネル
９ 空洞部
９ａ 開口
１０ａ 第１の風路
１０ｂ 第２の風路
１０ｃ 第３の風路
１１ａ 回転軸
１１ モータ部
１２ ファン部
１２ａ 第１の羽根部分
１２ｂ 第２の羽根部分
１２ｃ 主板部分
１２ｄ 窪み部分
１３ ケーシング部
１３ａ 吸込面部分
１３ｂ モータ面部分
１３ｃ スクロール面部分
１４ 吐出口
１５ａ 第１の吸込口
１５ｂ 第２の吸込口
１６ 貯水容器
１６ａ タンク保持部
１７ タンク部材
１７ａ タンク
１７ｂ 蓋
１８ 気液接触部分
１９ 電解ユニット
２０ フィルター
２１ フィルター枠
２３ 軸受け部
２４ 開閉ダンパー

Claims (3)

1. 吹出口と第１の吸気口と第２の吸気口と第３の吸気口を有する本体ケースと、
   塩化ナトリウムを含む水を貯水する貯水容器と、
   前記貯水容器内に設けられ、前記貯水容器内の塩化ナトリウムを含む水を電気分解する電解ユニットと、
   前記貯水容器内の水に一部が浸漬する気液接触部分と、
   前記気液接触部分に送風する送風機とを備え、
   前記送風機は、
   モータ部と、
   前記モータ部によって回転するファン部と、
   内部に前記モータ部と前記ファン部とを設けたスクロール形状のケーシング部とを有し、
   前記ファン部は、
   前記モータ部の回転軸が固定される主板部分と、
   前記主板部分における一方側に設けた第１の羽根部分と、
   前記主板部分における他方側に設けた第２の羽根部分とを有し、
   前記第１の吸気口から順次、前記気液接触部分、前記送風機の前記第１の羽根部分を介して前記吹出口へ連通する第１の風路と、
   前記第２の吸気口から前記送風機の前記第２の羽根部分を介して前記吹出口へ連通する第２の風路とを備え、
   前記第３の吸気口から前記送風機の前記第１の羽根部分を介して前記吹出口へ連通する第３の風路とを備え、
   前記第３の風路における前記第３の吸気口と前記送風機の前記第１の羽根部分との間には、前記第３の風路を開閉する開閉ダンパーを設け、
   前記開閉ダンパーの開閉によって前記第１の風路を流れる風量と前記第３の風路を流れる風量とを変化させることを特徴とする空気浄化装置。
2. 前記モータ部の回転軸方向おける前記第１の羽根部分の寸法は、前記モータ部の回転軸方向おける前記第２の羽根部分の寸法より大きいことを特徴とする請求項１に記載の空気浄化装置。
3. 前記電解ユニットが、前記貯水容器内の塩化ナトリウムを含む水を電気分解することによって発生させる次亜塩素酸の量を制御する制御部を設け、
   前記制御部は、前記開閉ダンパーを開いた場合に前記電解ユニットによって発生させる次亜塩素酸の量を、前記開閉ダンパーを閉じた場合に前記電解ユニットによって発生させる次亜塩素酸の量より大きくすることを特徴とする請求項１または２に記載の空気浄化装置。

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