JP7442041B2 - 空気清浄装置 - Google Patents

Description

本発明は、空気を浄化することのできる空気清浄装置に関するものである。

従来、この種の空気清浄装置の構成は以下のようになっていた（例えば、特許文献１参照）。

すなわち、室内の空気を取り込んで送出する送風機と、空気中の塵埃を補修する空気清浄用フィルターユニットと、空気清浄用フィルターユニットを通過した空気にイオンを放出するイオン発生装置と、空気清浄用フィルターユニットを通過した空気を上方に向けて吹出す第１吹出口と、空気清浄用フィルターユニットを通過した空気を前方に向けて吹出す第２吹出口と、前方に人がいるかいないかを感知する人体センサーとを備え、前方に人がいない場合に第１吹出口からイオンを送出し、前方に人がいる場合に第２吹出口からイオンを送出する空気清浄機を有している。

特開２００６－４６７２９号公報

このような従来の空気清浄装置においては、第１吹出口から第２吹出口、または、第２吹出口から第１吹出口に風路を切替える際、ダンパーとダンパーを稼働させる稼働部が必要となり、部品点数の増加、及び、ダンパーが稼働するためのスペースが必要なため、本体が大きくなるという課題を有していた。

そこで、本発明は、上記従来の課題を解決するものであり、風路を切替えるというダンパーの機能を、ルーバに備えることで、部品点数を削減し、小型な空気清浄機を提供することを目的とする。

そして、この目的を達成するために、吸気口と排気口を有する本体ケースと、前記排気口を開閉するルーバ部と、前記本体ケース内に設けられた水を溜める水槽部と、前記水槽部内の水に下端が浸漬される加湿フィルター部と、粉塵を捕集する集塵フィルターと、活性種を発生させる浄化部と、前記吸気口から前記本体ケース外の空気を前記本体ケース内に送風する送風ユニットと、前記送風ユニットによって、前記吸気口から吸い込んだ空気を、前記集塵フィルターと、前記加湿フィルター部と、前記送風ユニットと、を順次介して前記排気口へ送風する送風路と、前記送風ユニットによって前記吸気口から吸い込んだ空気を、前記集塵フィルターと、前記加湿フィルター部と、前記送風ユニットと、を順次介して前記集塵フィルターへ送風する循環風路と、前記ルーバ部と、前記浄化部と、前記送風ユニットと、を制御する制御部と、を備え、前記送風路における前記加湿フィルター部と前記送風ユニットとの間に、前記浄化部を設け、前記送風ユニットによって送風される風路を、前記送風路または前記循環風路に切り替える風路切替部を有し、前記制御部は、前記ルーバ部を開き、前記浄化部と、前記送風ユニットとを運転させ、前記ルーバ部によって駆動する前記風路切替部によって風路を切り替え、前記送風路に送風する加湿空気清浄運転と、前記ルーバ部を閉じ、前記浄化部と、前記送風ユニットとを運転させ、前記ルーバ部によって駆動する前記風路切替部によって風路を切り替え、前記循環風路に送風する内部清浄運転と、を有し、前記風路切替部は、前記送風路における前記送風ユニットの下流側と、前記送風路における前記集塵フィルターの上流側と、を連通する連通路と、前記連通路を開閉するダンパーと、を有し、前記ルーバ部は、略横長平板形状の風向板と、前記風向板の両方の短辺部分から前記風向板に対して垂直方向に延びる支持板と、前記支持板の外側の面から外方に突出した軸と、を有し、前記ダンパーは、前記支持板に固定され、前記風向板が、前記軸を回動中心として前記支持板と共に回動すると、前記ダンパーも回動し、前記加湿空気清浄運転のときには、前記制御部が、前記風向板を開くと、前記支持板の回動によって前記ダンパーは前記連通路を閉じ、前記内部清浄運転のときには、前記制御部が、前記風向板を閉じると、前記支持板の回動によって前記ダンパーは前記連通路を開くことを特徴とするものであり、これにより所期の目的を達成するものである。

本発明によれば、風路切替部によって、送風路に送風する加湿空気清浄運転と、ルーバ部を閉じ、浄化部と、送風ユニットとを運転させ、風路切替部によって、循環風路に送風する内部清浄運転と、を有し、風路切替部は、ルーバ部によって駆動する構成にすることにより、風路切替部の部品点数を削減し、小型な空気清浄機の提供が容易となるものである。

本発明の実施の形態１の空気清浄装置の斜視図 同空気清浄装置の分解図 同空気清浄装置の断面図 同空気清浄装置の前面化粧板の斜視図 同空気清浄装置の脱臭フィルターの断面図 同空気清浄装置の脱臭フィルターの概略図 同空気清浄装置の加湿ユニットの概略図 同空気清浄機のフィルター枠部の分解図 同空気清浄機の加湿ユニットの断面図 同空気清浄機の浄化部の概略図 同空気清浄機の断面図 同空気清浄機の循環風路の断面図 同空気清浄機の風路切替部（閉状態）の断面図 同空気清浄機の風路切替部（開状態）の断面図

以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。

（実施の形態１）
図１、２、３に示すように、本実施の形態の空気清浄装置は、略箱形状の本体ケース１を備えている。この本体ケース１の天面には排気口２を備え、本体ケース１の前面には吸気口３を備え、この吸気口３を覆うように着脱自在な化粧板４を備えている。

排気口２には、上下方向に回動する２枚の風向板５を備えている。これらの風向板５の回動方向によって、風向板５は、排気口２を開閉する。また、風向板５は、排気口２を開いているときに、後述する送風ユニット７から送風される空気の吹出し方向を変更する。

吸気口３には、四角筒形状のフィルター装着部８を備えている。フィルター装着部８には、後述する空気清浄部９が装着されている。

図４に示すように、化粧板４は、水平断面形状が、略コの字形状であり、本体ケース１の前面と、両側面の一部となる。化粧板４における本体ケース１の前面側の下部には、横長四角形状の下部開口１０を有し、化粧板４における本体ケース１の前面側の中央部には横長四角形状の中央部開口１１を有している。化粧板４における本体ケース１の右側面（一方側面）には、縦長四角形状に切り欠きである一方側開口１２を有し、本体ケース１の左側面（他方側面）には、縦長四角形状に切り欠きである他方側開口１３を有している。下部開口１０と、中央部開口１１と、一方側開口１２と、他方側開口１３とは、吸気口３と連通している。

図２、図３に示すように、吸気口３と排気口２とを連通する送風路１４には、吸気口３側から順に、空気清浄部９、加湿ユニット１５の加湿フィルター部１６、送風ユニット７を設けている。送風ユニット７によって、吸気口３から本体ケース１内に吸込まれた空気は、空気清浄部９、加湿ユニット１５の加湿フィルター部１６、送風ユニット７を介して、排気口２から本体ケース１外へ送風される。

空気清浄部９は、プレフィルター１７と、集塵フィルター１８と、脱臭フィルター１９と、を有している。

プレフィルター１７は、薄板形状で、ネット２３ａと、保持枠２３ｂで形成され、吸気口３のフィルター装着部８に装着され、化粧板４に対向する位置に設けられている。ネット２３ａの線径は、０．１～０．３ｍｍで、形成された、正四角形状の開口を備えており、この線の間隔は、０．６～０．９ｍｍである。

集塵フィルター１８は、縦長箱形状で、濾材が蛇腹形状に折られたものであり、吸気口３のフィルター装着部８に装着され、プレフィルター１７に対向する位置に設けられている。

図５、図６に示すように、脱臭フィルター１９は、縦長板形状で、吸気口３のフィルター装着部８に装着され、集塵フィルター１８に対向する位置に設けられている。脱臭フィルター１９は、活性炭保持体２０と、活性炭２１と、カバー部２２とからなる。活性炭保持体２０は、格子形状のネット２０ａで、正四角形状の開口２０ｂを備えている。この開口２０ｂの大きさは、５～１２ｍｍである。ネット２０ａの線径は、０．５～２．０ｍｍである。活性炭保持体２０であるネット２０ａの表面には、ホットメルトによって、活性炭２１が接着されている。活性炭保持体２０は、袋形状のカバー部２２によって包まれている。カバー部２２は、活性炭２１を通過させない目のサイズのネット状で、活性炭保持体２０を挟んで折り曲げ、３辺を縫い合わせて閉じる。

図２、図７、図８、図９に示すように、加湿ユニット１５は、水槽部２５と、水タンク部２６と、フィルター枠部２７と、加湿フィルター部１６と、支持部２８と、回転部２９と、を備えている。

水槽部２５は、上面が開口した略横長箱形状で、本体ケース１の下部に着脱自在に設けられている。水槽部２５は、内部に水タンク部２６から一定量の水が供給され、その水を貯水する。

水タンク部２６は、水槽部２５の端部に装着され、水タンク部２６の下部から水槽部２５に水が供給され、これにより水槽部２５内の水位は略一定状態が保たれる様になっている。

フィルター枠部２７は、内部に加湿フィルター部１６を固定し、支持部２８に回転自在に装着されている。フィルター枠部２７は、第１フィルター枠３０と第２フィルター枠３１とで構成されている。

第１フィルター枠３０は、第１回転軸３２と、多数の第１桟部３３と、第１リング部３４とを有している。

第１回転軸３２は、円筒形状であり、第１フィルター枠３０の中央部から風路における風上側（本体ケース１における背面側から前面側）へ延びている。第１回転軸３２は、水槽部２５に設けた支持部２８の一方側（本体ケース１における前面側、風路における上流側）に回動自在に装着される。

第１桟部３３は、細長板形状であり、第１回転軸３２を中心として第１回転軸３２から放射状に多数延びている。

第１リング部３４は、円筒形状であり、多数の第１桟部３３の先端を接続し、風路における風上側（本体ケース１における背面側から前面側）へ延びている。第１回転軸３２と、多数の第１桟部３３と、第１リング部３４とは、一体に形成されている。第１リング部３４の中心軸は、フィルター枠部２７の回転軸上に配置されている。

第２フィルター枠３１は、第２回転軸３５と、多数の第２内桟部３６と、第２内リング部３７と、多数の第２外桟部３８と、第２外リング部３９とを有している。

第２回転軸３５は、円筒形状であり、第２フィルター枠３１の中央部から風路における風下側（本体ケース１における前面側から背面側）へ延びている。第２回転軸３５は、水槽部２５に設けた支持部２８の他方側（本体ケース１における背面側）に回動自在に装着される。

第２内桟部３６は、細長板形状であり、第２回転軸３５を中心として第２回転軸３５から放射状に多数延びている。

第２内リング部３７は、円筒形状であり、多数の第２内桟部３６の先端を接続し、送風路１４における風下側（本体ケース１における前面側から背面側）へ延びている。第２内リング部３７の中心軸は、フィルター枠部２７の回転軸上に配置されている。

第２外桟部３８は、細長板形状であり、第２回転軸３５を中心として第２内リング部３７から放射状に多数延びている。

第２外リング部３９は、円筒形状であり、多数の第２外桟部３８の先端を接続し、送風路１４における風上側（本体ケース１における背面側から前面側）へ延びている。第２回転軸３５と、多数の第２内桟部３６と、第２内リング部３７と、多数の第２外桟部３８と、第２外リング部３９とは一体に形成されている。第２外リング部３９の中心軸は、フィルター枠部２７の回転軸上に配置されている。

第２フィルター枠３１の第２外リング部３９は、第１フィルター枠３０の第１リング部３４より一回り大きい寸法である。第２フィルター枠３１の第２外リング部３９の内側に、第１フィルター枠３０の第１リング部３４が嵌る構成である。第１フィルター枠３０と第２フィルター枠３１との間には、加湿フィルター部が配置されている。

加湿フィルター部１６は、円板形状をしており、水槽部２５の水に周縁部の一部が常に浸漬し、毛細管現象を利用して水を吸上げている。毛細管現象で吸い上げられた水は、連結糸につたわり水を保持し、ここを空気が通過することで加湿を行う。

支持部２８は、第１支持部分４０と、第２支持部分４１とを有し、吸気口３と排気口２とを連通する送風路１４において、第１支持部分４０は、第２支持部分４１より上流側に配置されている。第１支持部分４０と第２支持部分４１とによって、フィルター枠部２７を回動自在に支持する。

第１支持部分４０は、第１支持板４２と、第１軸受４３とを有している。第１支持板４２は、縦長板形状であり、水槽部２５の上端から上方に延び、第１支持板４２の上部には、第１軸受４３を有している。第１軸受４３が、第１フィルター枠３０の第１回転軸３２を回動自在に支持する。

第２支持部分４１は、第２支持板４４と、第２軸受４５とを有している。第２支持板４４は、縦長板形状であり、水槽部２５の上端から上方に延び、第２支持板４４の上部には、第２軸受４５を有している。第２軸受４５が、第２フィルター枠３１の第２回転軸３５を回動自在に支持する。

第１支持板４２は、第２支持板４４と対向するように配置され、第１軸受４３は、第２軸受４５と対向するように配置されている。なお、水槽部２５と、第１支持板４２と、第１軸受４３と、第２支持板４４と、第２軸受４５とは、一体に形成され、一例としては、樹脂材料で一体に形成されている。

回転部２９は、第２フィルター枠３１の第２内リング部３７に配置されたギア部４６と連結しており、回転部２９が動くことで、フィルター枠部２７が、加湿フィルター部１６と共に回転するものである。

送風ユニット７は、プレフィルター１７と、集塵フィルター１８と、脱臭フィルター１９と、加湿フィルター部１６と、本体ケース１外へ空気を送風する。本体ケース１内には、吸気口３と、プレフィルター１７と、集塵フィルター１８と、脱臭フィルター１９と、加湿フィルター部１６と、排気口２とを連通する送風路１４を有する。送風ユニット７によって吸気口３から吸い込まれた本体ケース１外の空気は、送風路１４へ送風される。送風ユニット７は、スクロール形状のケーシング部４７と、ケーシング部４７に固定されたモータ部４８と、モータ部４８によって回転する羽根部４９と、を備えている。

このような構成における空気清浄および、加湿動作について説明する。

図３に示すように、水タンク部２６より水槽部２５に常時一定の水位となるように水が供給され、この水に加湿ユニット１５の加湿フィルター部１６の一部が常時浸かった状態となる。そして、空気清浄装置を運転させると、２枚の風向板５を回動することで、排気口２が出現する。同時に、回転部２９によってフィルター枠部２７を回転させることで、加湿フィルター部１６が回転し、加湿フィルター部１６全体を湿らせる。そして、送風ユニット７を動かすことにより、吸気口３から本体ケース１内に空気が吸込まれ、その後、空気は本体ケース１内に備えられたプレフィルター１７と、集塵フィルター１８と、脱臭フィルター１９と、水を保持した状態の加湿フィルター部１６と、を通順次過し加湿清浄空気となり、排気口２から室内に排出される。送風ユニット７によって、送風路１４に送風される。

本体ケース１内には、送風路１４における加湿フィルター部１６と送風ユニット７との間に、活性種を発生させる浄化部５０を有している。浄化部５０の一例は、以下の構成である。

浄化部５０は、運搬経路内に位置すると共に、図１０に示すように、放電電極５０ａと、この放電電極５０ａに対向して配置された対向電極５０ｂと、これらの対向電極５０ｂと放電電極５０ａ間に高電圧（この実施形態では３．５ＫＶ）を印加する高電圧印加部５０ｃと、放電電極５０ａを冷却する冷却部として配置したペルチェ素子５０ｄと、このペルチェ素子５０ｄの熱を放熱する放熱フィン５０ｅとを有している。

ペルチェ素子５０ｄは０．１Ｖ～２．８Ｖ程度の電圧を印加するものであり、この実施形態では、放電電極５０ａ側を低温に、放熱フィン５０ｅ側を高温にする。この放電電極５０ａ部分で冷却されることで、結露すると、帯電微粒子水が発生することになり、帯電微粒子水にはオゾンやヒドロキシルラジカルなどの活性種が含まれる。この帯電微粒子水中の活性種は臭気成分を酸化分解して除去することができると共に、細菌などと接触すると、その酸化作用により細菌が抑制され除菌することができるものである。

図３、図１１に示すように、本体ケース１内には、２種類の風路である送風路１４と循環風路５１と、これらの風路を切り替える風路切替部５２を有している。

送風路１４は、送風ユニット７によって、吸気口３から吸い込んだ空気を、プレフィルター１７と、集塵フィルター１８と、脱臭フィルター１９と、加湿フィルター部１６と、送風ユニット７とを順次介して排気口２へ送風する風路である。

循環風路５１は、送風ユニット７によって吸気口３から吸い込んだ空気を、プレフィルター１７と、集塵フィルター１８と、脱臭フィルター１９と、加湿フィルター部１６と、送風ユニット７を順次介して集塵フィルター１８へ送風し、循環する風路である。

風路切替部５２は、送風ユニット７によって送風される風路を、送風路１４または循環風路５１に切り替える機構である。

本実施形態における特徴は、回転部２９と、浄化部５０と、送風ユニット７と、風路切替部５２と、後述するルーバ部６０と、を制御する制御部５３を備え、制御部５３は、風路切替部５２によって、加湿空気清浄運転と、内部清浄運転とを切り替える点である。

加湿空気清浄運転とは、制御部５３が、ルーバ部６０を開き、回転部２９と、浄化部５０と、送風ユニット７とを運転させ、ルーバ部６０によって駆動する風路切替部５２によって、送風路に送風する運転である。

内部清浄運転とは、ルーバ部６０を閉じ、回転部２９と、浄化部５０と、送風ユニット７とを運転させ、ルーバ部６０によって駆動する風路切替部５２によって、循環風路５１に送風する運転である。

これにより、風路切替部５２を稼働させる稼働部が必要なく、風路切替部５２の部品点数を削減し、風路切替部５２の稼働スペースを小型にすることができる。

図１１、図１２、図１３、図１４に示すように、風路切替部５２は、送風路１４における送風ユニット７の下流側と、送風路１４における集塵フィルター１８の上流側と、を連通する連通路５４と、この連通路５４を開閉するダンパー５５と、を有している。制御部５３は、加湿空気清浄運転のときには、ダンパー５５を閉じ、内部清浄運転のときには、ダンパー５５を開く。

連通路５４は、排気口２の周縁から下方に延びる筒形状である。連通路５４の上端の開口５４ａは、排気口２の周縁に設けられ、連通路５４の下端の開口５４ｂは、送風路１４における集塵フィルター１８の上流側、つまり化粧板４と集塵フィルター１８との間の空間に設けられている。

ルーバ部６０は、略横長平板形状の風向板５と、風向板５の両方の短辺部分から風向板５に対して垂直方向に延びる略扇平板形状の支持板６１と、支持板６１の外側の面から外方に突出した軸６２とを有している。なお、制御部５３は、風向板５を上下方向に回動させる。

ダンパー５５は、ルーバ部６０の風向板５と共に移動する。風向板５が開くと、ダンパー５５によって連通路５４は閉じ、風向板５が閉じると、ダンパー５５によって連通路５４は開く。

支持板６１は、扇平板形状である扇板６１ａと、扇板６１ａにおける一方側の半径部分から延びる細長板６１ｂとを有している。扇板６１ａと細長板６１ｂとは、同一面に配置されている。支持板６１の細長板６１ｂの先端が、風向板５の短辺の端部に固定されている。支持板６１の扇板６１ａにおける円弧部分に、ダンパー５５が固定されている。ダンパー５５は、細長板形状であり、長辺方向の断面形状が円弧形状である。ダンパー５５の長辺部分が、支持板６１の扇板６１ａの円弧部分に固定されている。ダンパー５５は、支持板６１の扇板６１ａから内方に延びている。

風向板５が開くと、ダンパー５５は連通路５４の上端の開口５４ａを塞ぎ、風向板５が閉じると、ダンパー５５は連通路の上端の開口５４ａから離れる。

本発明による空気清浄装置は、風路切替部をルーバ部によって駆動構成にすることにより、風路切替部の部品点数を削減し、家庭用や事務所用などの小型な空気清浄装置として活用が期待されるものである。

１ 本体ケース
２ 排気口
３ 吸気口
４ 化粧板
５ 風向板
７ 送風ユニット
８ フィルター装着部
９ 空気清浄部
１０ 下部開口
１１ 中央部開口
１２ 一方側開口
１３ 他方側開口
１４ 送風路
１５ 加湿ユニット
１６ 加湿フィルター部
１７ プレフィルター
１８ 集塵フィルター
１９ 脱臭フィルター
２０ 活性炭保持体
２０ａ ネット
２０ｂ 開口
２１ 活性炭
２２ カバー部
２３ａ ネット
２３ｂ 保持枠
２５ 水槽部
２６ 水タンク部
２７ フィルター枠部
２８ 支持部
２９ 回転部
３０ 第１フィルター枠
３１ 第２フィルター枠
３２ 第１回転軸
３３ 第１桟部
３４ 第１リング部
３５ 第２回転軸
３６ 第２内桟部
３７ 第２内リング部
３８ 第２外桟部
３９ 第２外リング部
４０ 第１支持部分
４１ 第２支持部分
４２ 第１支持板
４３ 第１軸受
４４ 第２支持板
４５ 第２軸受
４６ ギア部
４７ ケーシング部
４８ モータ部
４９ 羽根部
５０ 浄化部
５０ａ 放電電極
５０ｂ 対向電極
５０ｃ 高電圧印加部
５０ｄ ペルチェ素子
５０ｅ 放熱フィン
５１ 循環風路
５２ 風路切替部
５３ 制御部
５４ 連通路
５４ａ 開口
５４ｂ 開口
５５ ダンパー
６０ ルーバ部
６１ 支持板
６２ 軸
６１ａ 扇板
６１ｂ 細長板

Claims (1)

1. 吸気口と排気口を有する本体ケースと、
   前記排気口を開閉するルーバ部と、
   前記本体ケース内に設けられた水を溜める水槽部と、
   前記水槽部内の水に下端が浸漬される加湿フィルター部と、
   粉塵を捕集する集塵フィルターと、
   活性種を発生させる浄化部と、
   前記吸気口から前記本体ケース外の空気を前記本体ケース内に送風する送風ユニットと、
   前記送風ユニットによって、前記吸気口から吸い込んだ空気を、前記集塵フィルターと、
   前記加湿フィルター部と、前記送風ユニットと、を順次介して前記排気口へ送風する送風路と、
   前記送風ユニットによって前記吸気口から吸い込んだ空気を、前記集塵フィルターと、前記加湿フィルター部と、前記送風ユニットと、を順次介して前記集塵フィルターへ送風する循環風路と、
   前記ルーバ部と、前記浄化部と、前記送風ユニットと、を制御する制御部と、を備え、
   前記送風路における前記加湿フィルター部と前記送風ユニットとの間に、前記浄化部を設け、
   前記送風ユニットによって送風される風路を、前記送風路または前記循環風路に切り替える風路切替部を有し、
   前記制御部は、
   前記ルーバ部を開き、前記浄化部と、前記送風ユニットとを運転させ、前記ルーバ部によって駆動する前記風路切替部によって風路を切り替え、前記送風路に送風する加湿空気清浄運転と、
   前記ルーバ部を閉じ、前記浄化部と、前記送風ユニットとを運転させ、前記ルーバ部によって駆動する前記風路切替部によって風路を切り替え、前記循環風路に送風する内部清浄運転と、を有し、
   前記風路切替部は、
   前記送風路における前記送風ユニットの下流側と、前記送風路における前記集塵フィルターの上流側と、を連通する連通路と、
   前記連通路を開閉するダンパーと、を有し、
   前記ルーバ部は、略横長平板形状の風向板と、
   前記風向板の両方の短辺部分から前記風向板に対して垂直方向に延びる支持板と、
   前記支持板の外側の面から外方に突出した軸と、を有し、
   前記ダンパーは、前記支持板に固定され、
   前記風向板が、前記軸を回動中心として前記支持板と共に回動すると、前記ダンパーも回動し、
   前記加湿空気清浄運転のときには、前記制御部が、前記風向板を開くと、前記支持板の回動によって前記ダンパーは前記連通路を閉じ、
   前記内部清浄運転のときには、前記制御部が、前記風向板を閉じると、前記支持板の回動によって前記ダンパーは前記連通路を開くことを特徴とする空気清浄装置。

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