JP7442042B2

JP7442042B2 - 加湿空気清浄装置

Info

Publication number: JP7442042B2
Application number: JP2020059450A
Authority: JP
Inventors: 亮祐山下; 晃史野村; 仁志野津; 俊彦松本; 真衣石黒; 一慶松永; 裕太朗渡刈; 一真松本
Original assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Current assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Priority date: 2020-03-30
Filing date: 2020-03-30
Publication date: 2024-03-04
Anticipated expiration: 2040-03-30
Also published as: JP2021156549A

Description

本発明は、空気を浄化することのできる加湿空気清浄装置に関するものである。

従来、この種の加湿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、吸気口と排気口を有する本体ケースと、排気口を開閉するルーバ部と、本体ケース内に設けられた水を溜める水槽部と、水槽部内の水に下端が浸漬される円板状の加湿フィルター部と、加湿フィルター部を内部に保持するフィルター枠部と、フィルター枠部を回転自在に支持する支持部と、フィルター枠部を回転させる回転部と、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、浄化部を内蔵した略筒形状の運搬経路と、を有している。運搬経路は、送風ユニットの風路であって送風ユニットの下流側に開口する一方側の開口である第１の開口部と、送風ユニットの風路であって集塵フィルターと加湿フィルター部との間に開口する他方側の開口である第２の開口部とを備えている。

特開２０１３－０２４４２８号公報

このような従来の加湿空気清浄装置においては、活性種を発生させる浄化部を略筒形状の運搬経路内に配置していたので、活性種が運搬経路内で減少し、加湿フィルター部の水分に付着した臭気、菌を浄化する機能を十分に発揮できないという課題と、集塵フィルターと加湿フィルター部との間に開口部があるため、加湿フィルター部の風上側の片面しか浄化することができず、加湿フィルター部表面全体に付着した臭気、菌を浄化する機能を十分に発揮できない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、浄化部が発生させる活性種の減少を抑制することと、加湿フィルター部の風上側と風下側の両面を浄化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円板状の加湿フィルター部と、前記加湿フィルター部を内部に保持するフィルター枠部と、前記フィルター枠部を回転自在に支持する支持部と、前記フィルター枠部を回転させる回転部と、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、前記空気清浄フィルターと、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風路と、前記ルーバ部と、前記回転部と、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、前記集塵フィルターと前記送風ユニットとの間の空間には、前記加湿フィルター部と前記浄化部とを配置し、前記浄化部は、前記加湿フィルター部の上方に配置され、前記制御部は、前記ルーバ部を開き、前記回転部と、前記浄化部と、前記送風ユニットと、を動作させる加湿空気清浄運転の後に、前記ルーバ部を閉じ、前記回転部と前記送風ユニットを停止し、前記浄化部を動作させる内部清浄運転を所定時間動作させ、前記浄化部は活性種を下方に発生させ、前記風路における前記加湿フィルター部の風上側と風下側の両面と接する空間に活性種を滞留させることを特徴としたものであり、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、浄化部が発生させる活性種の減少を抑制でき、加湿フィルター部の風上側と風下側の両面を浄化することを可能にするものである。

本発明の実施の形態１の加湿空気清浄装置の斜視図同加湿空気清浄装置の分解図同加湿空気清浄装置の断面図同加湿空気清浄装置の前面化粧板の斜視図同加湿空気清浄装置の脱臭フィルターの断面図同加湿空気清浄装置の脱臭フィルターの概略図同加湿空気清浄装置の加湿ユニットの概略図同加湿空気清浄装置のフィルター枠部の分解図同加湿空気清浄装置の加湿ユニットの断面図同加湿空気清浄装置の浄化部の概略図

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は、本発明の実施の形態１の加湿空気清浄装置の斜視図である。図１は、加湿空気清浄装置が停止している状態を示す図である。図２は、本発明の実施の形態１の加湿空気清浄装置の分解図である。図２は、加湿空気清浄装置から化粧板４を外した状態を示す図である。図３は、本発明の実施の形態１の加湿空気清浄装置の断面図である。図３は、複数の風向板６を回動させ、排気口２が全開した状態を示す図である。

図１、２、３に示すように、本実施の形態の加湿空気清浄装置は、略箱形状の本体ケース１を備えている。本体ケース１は、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、排気口２を開閉するルーバ部５を有している。ルーバ部５は、上下方向に回動する複数の風向板６を備えている。複数の風向板６の回動方向によって、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が決まる。

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は線径は、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、活性炭が接着されている。活性炭保持体は、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の端部には装着され、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、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、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。

図２、図３に示すように、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とへ本体ケース１外の空気を送風する。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、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。

停止状態で、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、加湿空気清浄装置を運転させると、複数の風向板６とを回動することで、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。

本体ケース１内には、風路１４における集塵フィルター１８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。

図１０に示すように、浄化部５０は、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、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９に示すように、本実施形態における特徴は、活性種を発生させる浄化部５０と、ルーバ部５と、回転部２９と、送風ユニット７とを制御する制御部５１と、を備えている点である。

具体的には、制御部５１は、ルーバ部５を開き、回転部２９と、浄化部５０と、送風ユニット７とを運転させる加湿空気清浄運転の後に、ルーバ部５を閉じ、回転部２９と送風ユニット７を停止し、浄化部５０を動作させる内部清浄運転を所定時間動作させる。集塵フィルター１８と送風ユニット７との間の空間には、加湿フィルター部１６と浄化部５０とが配置されている。浄化部５０は、加湿フィルター部１６より上方に配置され、活性種を下方に発生させる。これにより、浄化部５０が発生させる活性種を運搬経路無しで加湿フィルター部１６に接触させることが可能となるため、活性種の減少を抑制でき、内部清浄運転中に、加湿フィルター部１６の風上側と風下側の両面と接する空間に活性種を滞留させることで加湿フィルター部表面全体を浄化することができる。

また、集塵フィルター１８と加湿フィルター部１６との間には、脱臭フィルター１９を有している。脱臭フィルター１９は、集塵フィルター１８の風路における風下側に接するように配置されている。これにより、内部清浄運転中に、加湿フィルター部１６の風上側と風下側の両面と接する空間に活性種を滞留させると、脱臭フィルター１９にも活性種が滞留する。結果として、脱臭フィルター１９の活性炭２１が吸着したニオイ成分に活性種を接触させることが可能となり、ニオイ成分の再放出を抑制することができる。

また、制御部５１は、内部清浄運転時に、回転部２９を動作させる。これにより、フィルター枠部２７と加湿フィルター部１６とが回転し、活性種の滞留偏りによる、加湿フィルター部１６の除菌箇所の偏りを防ぎ、加湿フィルター部１６表面全体の除菌を可能とする。

本発明による加湿空気清浄装置は、家庭用や事務所用などの加湿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ルーバ部
６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
５１制御部

Claims

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円板状の加湿フィルター部と、
前記加湿フィルター部を内部に保持するフィルター枠部と、
前記フィルター枠部を回転自在に支持する支持部と、
前記フィルター枠部を回転させる回転部と、
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風路と、
前記ルーバ部と、前記回転部と、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、
前記集塵フィルターと前記送風ユニットとの間の空間には、前記加湿フィルター部と前記浄化部とを配置し、
前記浄化部は、前記加湿フィルター部の上方に配置され、
前記制御部は、前記ルーバ部を開き、前記回転部と、前記浄化部と、前記送風ユニットとを動作させる加湿空気清浄運転の後に、
前記ルーバ部を閉じ、前記回転部と前記送風ユニットを停止し、前記浄化部を動作させ、前記浄化部は活性種を下方に発生させ、前記風路における前記加湿フィルター部の風上側と風下側の両面と接する空間に活性種を滞留させる内部清浄運転を所定時間動作させることを特徴とする加湿空気清浄装置。
前記集塵フィルターと前記加湿フィルター部との間には、脱臭フィルターを設け、
前記脱臭フィルターは、活性炭を備えることを特徴とする請求項１に記載の加湿空気清浄装置。
前記制御部は、内部清浄運転時に、回転部を動作させることを特徴とする請求項１または２に記載の加湿空気清浄装置。