JPH09220430A - 空気清浄装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】空気の清浄効率を向上させる。 【解決手段】段々状に形成された複数の環状溝２１を有
する散水部１１が吸気ダクト３内に配置される。排気ダ
クト６は散水部１１の内側に配置される。吸気ダクト３
の下部には案内羽根５２を有する水受け板部１４が配置
されている。モータ１３が駆動されるとファン１６、散
水部１１及びポンプ３３が回転する。ファン１６によっ
て外部の空気が吸引され、ポンプ３３が散水部１１に水
を供給し、散水部１１が水を吸気ダクト３内に散布す
る。これによって空気と水とが強制的に接触させられた
後、水受け板部１４で気水分離が行われて空気が清浄化
させられる。排気ダクト６が散水部１１の内側に配置さ
れていることによって散水部１１の外径を大きく設定す
ることができ、空気の清浄効率が向上する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は空気清浄装置に関す
る。詳しくは散水部から散布した水に空気中の塵埃等を
吸着させて清浄化するとともに清浄化された空気を外部
に導く排気ダクトを散水部の内側に配置したことによっ
て、フィルタを使用することなく空気を清浄でき、かつ
散水部を大型化して清浄効率を向上させた空気清浄装置
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の空気清浄装置には、活性炭や例え
ばポリプロピレンなどの化学繊維をフィルタとして使用
し、このフィルタに吸引した空気を強制的に通すことに
より、空気中に含まれる塵埃や臭いなどを除去するフィ
ルタ型の清浄装置が知られている。また、空気中の塵埃
や臭いの成分などを例えば＋側に帯電させ、これを−側
の電極に引き寄せてペーパータオルなどで捕集するイオ
ン型の清浄装置も知られている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上述した従来例のうち
フィルタ型の清浄装置では、フィルタが比較的早く汚
れ、目詰まりを起こして清掃機能が低下するので、フィ
ルタを頻繁に交換する必要があり、面倒なだけでなく費
用がかかる。また、フィルタは活性炭や化学繊維などを
隙間なく詰めているため圧力損失が大きく、空気を吸引
するために能力の大きな動力源を必要とすることに加
え、装置が大型化する。

【０００４】また、空気を吸引して清浄化するタイプの
清浄装置では、空気を吸入する吸気ダクトと別個に清浄
化された空気を外部に排出する排気ダクトが設けられて
いるため、排気ダクトのスペースを確保する必要から空
気の清浄を行う清浄部を大型化することができず、清浄
効率が良くないという問題があった。

【０００５】イオン型の清浄装置では、空気の流れる速
度が大きいと＋側に帯電された塵埃などが−側に引き寄
せられずに空気と一緒に外部に放出されてしまうので、
空気を強制的に吸引して流すことができない。したがっ
て、清浄装置近傍の空気しか清浄することができず、広
い部屋の清浄化に対応できないという問題がある。

【０００６】そこで本発明は、上述したような課題など
を解決したものであって、安価でしかも広範囲の空気を
効率よく清浄化できる空気清浄装置を提案するものであ
る。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上述の課題を解決するた
め、本発明においては外部から吸入した空気を清浄化し
て排出する空気清浄装置において、外部の空気を吸引す
るファンと、空気の流路に空気清浄用の水を散布する散
水部と、散水部に水を供給するための水供給手段と、散
水部の内側に配され清浄化された空気を外部に導く排気
ダクトとを備えたことを特徴とするものである。

【０００８】駆動手段が駆動されるとファン及び散水部
が回転駆動される。ファンの吸引力によって外部の空気
が吸入されるとともに、散水部に水が供給されて吸気ダ
クト内に水が散布される。これにより空気と水とが強制
的に接触させられ、空気中に含まれる塵埃が水に吸着す
る。

【０００９】その後、空気は案内羽根に導かれて散水部
の内側に配される排気ダクトに流入する一方、水は案内
羽根に付着するので空気から分離される。このとき水と
ともに塵埃等も分離されて空気が清浄化される。清浄化
された空気は排気ダクトを通じて外部に排出される。

【００１０】

【発明の実施の形態】続いて、本発明に係る空気清浄装
置の実施の一形態について、図面を参照して詳細に説明
する。

【００１１】図１は、本発明による実施の形態である空
気清浄装置１の構成を示している。空気清浄装置１のキ
ャビネット５は側面下部にタンク４を着脱するための開
口部５ａが設けられた中空の円筒体である。キャビネッ
ト５の上部側面（図では右側上部）には吸気口７が設け
られ、吸気口７と異なる側（図では左側上部）には排気
口８が設けられる。この空気清浄装置１は吸気口７から
吸入した空気を水と混合させることにより清浄化して排
気口８から排出するものであり、その機能は空気の吸入
排出、気水混合及び気水分離に大きく分けられる まず、空気清浄装置１の内部の空気の流路について説明
する。吸気口７より吸入された空気の流路は主として吸
気ダクト３及び排気ダクト６によって形成される。キャ
ビネット５の内部には吸気口７より上側に位置して筒内
を仕切る仕切板部１２と、開口部５ａよりも上側に位置
して筒内を仕切る水受け板部１４とが設けられる。仕切
板部１２と水受け板部１４との間が吸気ダクト３とな
る。仕切板部１２とキャビネット５の上板面との間には
空気清浄装置１の各種動作を制御する電子部品等が実装
された基板である制御部１９が配置される。

【００１２】排気ダクト６は吸気ダクト３の内部中央に
垂直に配され、吸気ダクト３の筒内を横切って取り付け
られた横板部１０によって支持されている。横板部１０
には排気ダクト６の外周に沿って円周方向に向かって複
数の通気孔１０ａ，１０ａが形成されている。通気孔１
０ａ，１０ａは吸気ダクト３内を流れる空気を通過させ
るためのものである。

【００１３】排気ダクト６の下端は開放されて開口部６
ａとなり、水受け板部１４の上面から所定距離だけ上方
に位置する。これによって吸気ダクト３を流れてきた空
気がこの下端開口部６ａから排気ダクト６に流れ込むよ
うになる。

【００１４】排気ダクト６の上部には外部空気を吸気す
る吸引力を発生するためのファン１６を内蔵したファン
ケーシング部１５が一体的に形成され、このファンケー
シング部１５の一カ所の側面と排気口８とが連結パイプ
９によって連結される。

【００１５】このように吸気口７から吸気ダクト３、排
気ダクト６、ファン１６を経て排気口８に至る空気の流
路が形成される。

【００１６】仕切板部１２とファンケーシング部１５と
の間には駆動手段としてのモータ１３がその回転軸１３
ａを下向きにして取付固定されている。回転軸１３ａは
排気ダクト６の内部中央に配置され、先端が水受け板部
１４を貫通するようにその長さが設定される。この回転
軸１３ａにはファン１６、後述する散水部１１及びポン
プ３３が連結される。このようにファン１６、後述する
散水部１１及びポンプ３３の駆動手段をモータ１３で兼
用させることによって部品点数を減らしてコストを低減
することができる。

【００１７】上述した空気の流路を通過する空気に水を
接触させる気水混合は散水部１１及び水供給手段（ポン
プ３３、給水パイプ３２及びタンク４）によって行われ
る。

【００１８】空気の流路に水を散布するための散水部１
１は吸気ダクト３の途中に配置される。散水部１１は図
２及び図３に示すようにその中心に垂直方向に貫通する
通気孔２６を有する円筒体であり、その外周側面には複
数、本例では４段の断面コ字状の環状溝２１が散水部１
１の高さ方向（空気の通過方向）に対してそれぞれ位置
が異なるように形成されている。本例の環状溝２１では
最上段が最も径が小さく、そして下段ほど径が大きくな
るように段々状に形成される。なお、散水部１１の環状
溝２１の断面はＵ字状又はＶ字状に形成してもよい。

【００１９】最下段の環状溝２１の下端外周に沿って一
定幅の棚２２が形成され、棚２２の上面外縁部には９０
°ごとに４つの支柱２３が立設されている。支柱部２３
の頂部には円環状の枠２４が連結される。棚２２、支柱
２３及び環状枠２４の外側面にはメッシュ（網状）部２
５が環状溝２１の周囲を全周に亘って覆うように貼着さ
れている。このメッシュ部２５には例えば布フィルタ
ー、金網、又はスポンジ等の材質が選定される。

【００２０】散水部１１の通気孔２６の内側下端から中
心に向かって斜め上方に４本の連結骨２７が形成され、
これらが通気孔２６の中心で一体となり、ここにモータ
１３（図１）の回転軸１３ａに取り付けるための円筒状
の連結部２８が形成される。各連結骨２７の間隙は清浄
化された空気を通過させるための孔となる。

【００２１】図４に示すようにこの連結部２８がモータ
１３の回転軸１３ａに連結固定されて散水部１１が吸気
ダクト３内に配置される。ここで排気ダクト６が散水部
１１の通気孔２６の内側に配置され、その下端開口部６
ａが散水部１１の下部近傍に位置する。

【００２２】排気ダクト６を散水部１１の内側に配置し
たのは散水部１１の外径を大きく設定できるようにする
ためである。散水部１１を大型化することにより広範囲
に亘って水を散布することができ、空気の清浄効率を向
上させることが可能になる。例えばモータ１３を比較的
低回転で駆動した場合にも高い清浄効率を発揮すること
ができる。

【００２３】また、排気ダクト６の外周面に沿って天板
３１が同一幅で水平に突出形成される。この天板３１は
散水部１１の環状枠２４に近接して配されるとともに、
その外径は環状枠２４の径と略同一に設定される。これ
によってメッシュ部２５の内側に上方から空気が侵入す
るのが防止される。天板３１の下面には排気ダクト６の
外周に沿ってリブ５７が形成されている。これは水滴が
天板３１の下面を伝って排気ダクト６内に吸い込まれ、
排出される空気に水分が混じるのを防止する。また、天
板３１には散水部１１の環状溝２１の真上に位置する吐
出孔３１ａが穿設される。

【００２４】散水部１１に水を供給する水供給手段は図
１に示すポンプ３３、給水パイプ３２及びタンク４によ
って構成される。ポンプ３３は水受け板部１４の下面に
取り付けられ、モータ１３の回転軸１３ａに連結されて
いる。給水パイプ３２は散水部１１の環状溝２１に水を
供給するためのもので、その一端は天板３１の吐出孔３
１ａ（図４）に連結されて環状溝２１の真上に位置し、
他端はポンプ３３を介してタンク４に連結される。

【００２５】タンク４は断面がＬ字型に形成された中空
体であり、開口部５ａを通じて装置本体に着脱自在に構
成される。このタンク４は清浄化に使用された水を回収
するための回収部３４と、回収部３４内の汚れた水を清
浄化するフィルタ３５と、清浄化された水を貯める供給
部３６とで構成されている。

【００２６】供給部３６の上部側面には給水パイプ３２
に連結するための筒状の連結部３８と排水パイプ３７に
連結するための筒状の連結部３９とが設けられる。タン
ク４を本体から外したときには連結部３８，３９が給水
パイプ３２及び排水パイプ３７から外れるように構成さ
れる。連結部３８には供給部３６から給水パイプ３２に
水を導くためのチューブ４０が接続され、連結部３９に
は排水パイプ３７から回収部３４に水を導くためのチュ
ーブ４１とが設けられている。

【００２７】散水部１１から散布された水と外部から吸
入された空気との分離（気水分離）は水受け板部１４で
行われる。水受け板部１４には図５に示すようにその中
央に円状の水溜部５１が凹設されている。この水溜部５
１を取り囲むように複数の円弧状に湾曲した案内羽根５
２が等間隔に渦状を形成するように配列されている。案
内羽根５２の内側端部は水溜部５１の縁に一致するよう
になされ、またその上端は図１に示すように散水部１１
の下面に近接して配置される。この案内羽根５２は排気
ダクト６に流入する空気の流れを形成するとともに、そ
の表面に水を付着させて気水分離を行う気水分離手段を
構成する。

【００２８】図５に示すように水溜部５１の内壁面には
９０度ごとに４カ所の排水孔５３が穿設されている。水
溜部５１の中央にはモータ１３（図１）の回転軸１３ａ
が挿通される通孔５５が穿設されている。

【００２９】水受け板部１４の下面には図１に示すよう
に排水孔５３から流出する水を回収する環状の排水溝５
４が取り付けられる。この排水溝５４は溝の底面が傾斜
して形成され、底面が最も低くなった位置に上述した排
水パイプ３７が連結される。

【００３０】以上のように構成された空気清浄装置１に
ついてその動作を以下に説明する。電源が投入され空気
清浄処理の開始が指示されると、モータ１３によってフ
ァン１６、散水部１１及びポンプ３３が回転駆動され
る。回転するファン１６によって吸引力が発生し、吸気
口７から外部の空気が吸入される。吸入された空気は吸
気ダクト３内を通じて下方に送られる。

【００３１】一方、回転駆動されるポンプ３３によって
タンク４内の供給部３６から水が供給され、チューブ４
０、連結部３８及び給水パイプ３２を介して図４に示す
ように天板３１の吐出孔３１ａから水が放出される。こ
の水は真下に位置する散水部１１の４つの環状溝２１に
落下する。

【００３２】この水は環状溝２１を流れながら散水部１
１の回転に伴う遠心力によって環状溝２１外側に飛散さ
せられる。このように環状溝２１に水が行き渡った状態
で水の散布が行われるので、吐出孔３１ａの位置に関係
なく散水部１１の全周に亘って水が略均一に散布され
る。また、環状溝２１は段々状に形成されているので散
水部１１の高さ方向に対しても水が略均一に散布され
る。

【００３３】飛散した水はメッシュ部２５を通過する。
このとき水の水滴が細分化され、霧状の水となって吸気
ダクト３内に噴出する。吸気ダクト３を通過する空気が
この水と強制的に接触させられ、空気中に含まれていた
塵埃等が水滴に吸着する。水を霧状にして散布すること
によって、空気と水との接触面積を大きくして塵埃等を
水滴に吸着し易くすることができ、空気の清浄効率を向
上させることができる。

【００３４】なお、上位の環状溝２１ほど半径が小さい
ため、噴出する水の勢いにばらつきが生じるが、メッシ
ュ部２５を通過することによって略均一に飛散する。

【００３５】また、メッシュ部２５の上部開口部が天板
３１とリブ５７によって塞がれているので、メッシュ部
２５の内側に空気が流入せず、空気は常にメッシュ部２
５の外側を通過することになる。従って空気は常に霧状
の水と接触することになり、さらに空気の清浄効率を向
上させることができる。

【００３６】水滴を含んだ空気はそのまま下方の水受け
板部１４に達する。水受け板部１４では空気が排気ダク
ト６（図１）に流入しようとしてその流れを上方に転じ
ることになる。この水受け板部１４では図５に示すよう
に空気と水は案内羽根５２に沿って中央の水溜部５１へ
と導かれる。一般に空気の流れが鋭く曲がる箇所では乱
流等が発生しやすいが、案内羽根５２によって空気の流
れが形成され乱流等の発生が防止される。

【００３７】また、案内羽根５２に水滴を含んだ空気が
接触しながら導かれることによって、塵や埃等を含んだ
水滴が案内羽根５２に付着して気水分離が行われる。こ
のとき分離された水とともに空気に含まれていた塵や埃
等が除去されて空気が清浄化される。案内羽根５２に付
着した水滴は空気の流れに押されて水溜部５１に集めら
れる。水溜部５１では水が空気の流れに沿って渦流を形
成し、内壁面寄りに集められて排水孔５３から排出され
る。

【００３８】この水は図１に示す排水溝５４を流れて排
水パイプ３７を通じてタンク４の回収部３４に回収され
る。回収部３４の水はフィルタ３５を通過する際に清浄
化された後、供給部３６に溜められて再利用される。一
方、清浄化された空気は排気ダクト６内を上昇し、ファ
ン１６によって排気口８より外部に排出される。

【００３９】このように空気清浄装置１は強制的に空気
と水とを接触させ、空気中の塵埃が吸着されるので、簡
単な構成で効率よく空気の清浄を行うことができる。

【００４０】また、空気清浄装置１では散水部１１の内
側に排気ダクト６を配置しているので、散水部１１の外
径を大きく設定することができる。したがって散水部１
１を大型化して空気の清浄効率を向上させることができ
る。

【００４１】さらに、空気清浄装置１ではファン１６が
空気清浄装置１内外に対する強制的な空気の循環ルート
を生成させる働きもあるので、室内の空気清浄化を促進
させるとともに広範囲の空気を清浄化することができ
る。タンク４に貯められた水が汚れた場合にはタンク４
を外して水を交換するだけでよく、メンテナンスが極め
て簡単かつ安価である。

【００４２】

【発明の効果】以上説明したように本発明は、外部から
吸入した空気を清浄化して排出する空気清浄装置におい
て、外部の空気を吸引するファンと、空気の流路に空気
清浄用の水を散布する散水部と、散水部に水を供給する
ための水供給手段と、散水部の内側に配され清浄化され
た空気を外部に導く排気ダクトとを備えたものである。

【００４３】従って本発明によれば空気中に含まれた塵
埃等を水に吸着させて除去するので、フィルタ型の空気
清浄装置のようにフィルタなどの消耗品を必要としない
ためコストの低減が図れ、しかもイオン型の空気清浄装
置より広い範囲にわたって空気を清浄化することが可能
になる。また、散水部の内側に排気ダクトが設けられて
いるので、散水部の外径を大きく設定することができ、
空気の清浄効率をより向上させることができる。

【００４４】また、ファン及び散水部を同一の駆動手段
で駆動する場合には部品点数の減らしてコストを低減す
ることができる。さらに、空気の流れを形成する湾曲形
状の案内羽根を形成した場合には乱流等の発生を防止す
るとともに気水分離を効率よく行うことが可能になる等
の効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態である空気清浄装置１の構
成を示す断面図である。

【図２】散水部１１の形状を示す斜視図である。

【図３】散水部１１の断面図である。

【図４】散水部１１の動作を示す断面図である。

【図５】図１のＡ−Ａ断面図である。

【符号の説明】

１ 空気清浄装置 ３ 吸気ダクト ４ タンク ６ 排気ダクト ７ 吸気口 ８ 排気口 １１ 散水部 １３ モータ １３ａ 回転軸 １４ 案内羽根 １６ ファン ２１ 環状溝 ２５ メッシュ部 ３１ 天板 ３２ 給水パイプ ３３ ポンプ ５１ 水溜部

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 外部から吸入した空気を清浄化して排出
   する空気清浄装置において、 外部の空気を吸引するファンと、 空気の流路に空気清浄用の水を散布する散水部と、 上記散水部に水を供給するための水供給手段と、 上記散水部の内側に配され清浄化された空気を外部に導
   く排気ダクトと、 を備えたことを特徴とする空気清浄装置。
2. 【請求項２】 上記ファン、上記散水部が単一の駆動手
   段で駆動されることを特徴とする請求項１記載の空気清
   浄装置。
3. 【請求項３】 空気の流路に空気の流れを形成する案内
   羽根が設けられていることを特徴とする請求項１記載の
   空気清浄装置。
4. 【請求項４】 上記案内羽根が上記散水部から散布され
   た水をその表面に付着させて空気から分離する気水分離
   手段を構成することを特徴とする請求項３記載の空気清
   浄装置。