JPH09267014A - 空気清浄装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】装置の小型化及び構成を簡略化を図る。 【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。散水部
１１の通気孔２６の内側には軸流ファン部１６が設けら
れるとともに、排気ダクト６が挿入される。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が駆動されると散水部１１及
びポンプ３３が回転する。散水部１１の回転によって軸
流ファン部１６も回転して外部の空気が吸引される。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
接触した後、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。散水部１１の内側に軸流ファン部
１６を設けているので、構成を簡略化することができる
とともに吸気効率を向上させることができる。

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
吸着させることによりフィルタを使用することなく空気
を清浄化するとともに、外部の空気を吸引するファンを
散水部に一体的に設けることによって構成を簡略化する
とともに吸気効率を向上させることができる空気清浄装
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】さらに、空気の清浄を行う清浄部と外部の
空気を吸引するためのファンとが別々に独立して設けら
れているため、装置が大型化するとともに構成が複雑と
なるという問題があった。

【０００６】一方、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。

【０００７】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とともに、装置の小型化及び構成
の簡略化が可能な空気清浄装置を提案するものである。

【０００８】

【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、回転して空気の流
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、散水部の内側に設けら
れ、清浄化された空気を吸引するファンと、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。

【０００９】駆動手段の駆動により散水部が回転する。
この散水部に設けられたファンの吸引力によって吸気ダ
クトを通じて外部の空気が吸入されるとともに、回転す
る散水部の溝に水が供給される。溝に溜められた水は散
水部の回転に伴う遠心力によって外側に飛散する。この
とき溝全周には略一定量の水が行き渡った状態で水の散
布が行われるので、散水部の全周に亘って水が略均一に
散布される。

【００１０】吸入された空気は散布された水と強制的に
接触させられ、空気中に含まれる塵埃が水に吸着する。
その後、水は空気中の塵埃を含んだ状態で空気から分離
され、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。

【００１１】

【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。

【００１２】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。

【００１３】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、水を散布する散水部１１に軸
流ファン部１６を設けたことによって別部品としてのフ
ァンを使用せずとも外部の空気を吸入可能にしたもので
ある。その機能は空気の吸入排出、気水接触及び気水分
離に大きく分けられる。

【００１４】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。

【００１５】排気ダクト６は略Ｌ字型に形成され、吸気
ダクト３の内部中央に垂直に配される垂直部６ａと、垂
直部６ａの上端から水平に屈折して排気口８に連結され
る水平部６ｂとから構成される。垂直部６ａは吸気ダク
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。

【００１６】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。これら通気孔１０ａ，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。排
気ダクト６の下端は開放されて開口部１５となる。この
ように吸気口７から吸気ダクト３、排気ダクト６を経て
排気口８に至る空気の流路が形成される。

【００１７】仕切板部１２と排気ダクト６の水平部６ｂ
との間には駆動手段としてのモータ１３がその回転軸１
３ａ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には後述する散水部１１及びポンプ３３が連
結される。なお、散水部１１の内側には軸流ファン部１
６が設けられる。このように散水部１１、軸流ファン部
１６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。

【００１８】続いて、空気に水を接触させる気水接触を
行う散水部１１及び水供給手段（ポンプ３３、給水パイ
プ３２及びタンク４）について説明する。空気の流路に
水を散布するための散水部１１は吸気ダクト３の途中に
配置される。散水部１１は図２、図３及び図４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１１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２３の
頂部には円環状の枠２４が連結される。棚２２、支柱２
３及び環状枠２４の外側面にはメッシュ（網状）部２５
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の内部には軸流フ
ァン部１６が設けられている。この軸流ファン部１６
は、通気孔２６の中心に配される連結部１８と、この連
結部１８から放射状に形成された７枚の羽根１７とから
構成される。羽根１７の先端が通気孔２６の内壁面に連
結されることによって、軸流ファン部１６と散水部１１
とが一体として構成される。軸流ファン部１６は散水部
１１の回転によって下方から上方に空気を流す吸引力を
発生するものである。

【００２１】図５に示すように連結部１８がモータ１３
の回転軸１３ａに固定されて散水部１１が吸気ダクト３
内に配置される。また、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１５が軸流
ファン部１６の上側に接近して位置する。

【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であって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
外周面に沿ってリブ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の真上に水を
供給するための吐出孔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５）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】続いて、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）を行う水受
け板部１４について説明する。水受け板部１４には図６
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５１を取り囲むように複数の円弧状に
湾曲した案内羽根５２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６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】なお、仕切板部１２とキャビネット５の上
板面との間には制御部１９が配置され、この制御部１９
によって上述した空気清浄装置１の各部の動作が制御さ
れる。

【００３１】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によって散
水部１１及びポンプ３３が回転駆動される。このとき、
散水部１１に設けられた軸流ファン部１６も同時に回転
するので、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。

【００３２】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５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。

【００３３】この水は環状溝２１に溜められ、散水部１
１の回転に伴う遠心力によって環状溝２１外側に飛散す
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、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。

【００３４】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、これによって空気中に
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。

【００３５】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。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、空気はメッシュ部２５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６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では空気が渦流を形成し、この流れに
よって水が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】このように本発明に係る空気清浄装置１は
水に空気中の塵埃を吸着させることによって空気を清浄
化するものであり、フィルタ等の消耗品を必要としない
ためコストの低減を図ることができる。

【００４０】この空気清浄装置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１１
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】また、散水部１１の内側に軸流ファン部１
６を設けており、別部品としてのファンを必要としない
ので、装置の小型化及び構成の簡略化が可能となる。フ
ァンを別に設ける必要がなくなったことにより、空気の
流路設計に制約が少なくなり、より空気の流通性を重視
した流路の配置が可能になる。

【００４２】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。

【００４３】図７に本発明に係る第２の実施の形態であ
る空気清浄装置５１の構成を示す。この空気清浄装置６
１は上述した空気清浄装置１（図１）の構成に加え、排
気ダクト６の垂直部６ａと水平部６ｂとの連結部にファ
ン６２を設けたものである。このファン６２はモータ１
３の回転軸１３ａに取り付けられ、軸流ファン部１６の
真上に位置している。

【００４４】この空気清浄装置５１の動作は上述した空
気清浄装置１（図１）と同様であるが、軸流ファン部１
６に加えて別にファン６２が設けられているのでさらに
空気の吸引力を向上させることができる。さらに、ファ
ン６２が回転することによって生じる空気の流れが軸流
ファン部１６に回転力を与え、散水部１１の回転を維持
するための駆動力が低減される。従って、駆動力の小さ
い低廉なモータ１３を使用することが可能になり、さら
にコストの低減を図ることができる。

【００４５】

【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、回転して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
水部の内側に設けられ、清浄化された空気を吸引するフ
ァンと、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。

【００４６】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、散水部の内側にファンを取り付けてい
るので、装置の小型化、構成の簡略化及び吸気効率の向
上を図る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】本発明の第１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の上面図である。

【図５】散水部１１の動作を示す断面図である。

【図６】図１のＡ−Ａ断面図である。

【図７】本発明の第２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。

【符号の説明】

１，６１ 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 軸流ファン部 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 ６２ ファン

Claims (3)

【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、 回転して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設けられ、空気を吸引するファン
   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】 上記散水部が上方に開口部を有する環状
   の溝を有し、上記散水部が回転して上記溝に溜められた
   空気清浄用の水を空気の流路に飛散させることを特徴と
   する請求項１記載の空気清浄装置。
3. 【請求項３】 上記環状の溝が複数設けられ、それぞれ
   空気の通過方向に対して位置が異なるように配されてい
   ることを特徴とする請求項２記載の空気清浄装置。