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発明の名称 空気清浄機
発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 公開特許公報(A)
公開番号 特開平10−43631
公開日 平成10年(1998)2月17日
出願番号 特願平8−210033
出願日 平成8年(1996)8月8日
代理人 【弁理士】
【氏名又は名称】亀井 弘勝 (外1名)
発明者 茂木 完治
要約 目的


構成
特許請求の範囲
【請求項1】ケーシング(1) 内に区画され、一の開口(2) から導入した室内空気を他の開口(3) から排出する風路(P) と、この風路(P) に通気流(K) を流す通気流生成手段(6, 10) と、上記ケーシング(1) の前面の少なくとも一部を構成する開閉自在な前扉(5) と、上記風路(P) に配置され、イオン化線(6a)から対向部材(6b)に放電することによって通気流(K) 中の塵埃の粒子をイオン化するイオン化部(6) とこのイオン化部(6) よりも通気流方向下流側に配置され、上記風路(P) の一部を区画し集塵部(7) を構成する単一組の互いに平行な印加極板(8) および集塵極板(9) を備え、一方の極板(8,9) が、前扉(5) の開放によって形成される空間を用いて両極板(8,9) 間を開放できるようにケーシング(1) によって支持されていることを特徴とする空気清浄機。
【請求項2】開放される一方の極板(8,9) が、前扉(5) と一体に開放可能であることを特徴とする請求項1記載の空気清浄機。
【請求項3】開放される一方の極板が集塵極板(9) であり、上記前扉(5) はケーシング(1)から着脱自在である請求項2記載の空気清浄機。
【請求項4】上記イオン化部(6) は、上記放電によってイオン風による通気流(K) を発生させることにより通気流生成手段を構成していることを特徴とする請求項1,2又は3記載の空気清浄機。
【請求項5】上記集塵部(7) での風路幅(D) を、イオン化部(6) での風路幅(F) よりも狭くしてあることを特徴とする請求項4記載の空気清浄機。
【請求項6】上記風路(P) は上下方向に延びており、上記イオン化部(6) は、風路(P) において集塵部(7) の上下にそれぞれ配置されており、各イオン化部(6) に対して択一的に電圧を印加することを特徴とする請求項4又は5記載の空気清浄機。
【請求項7】上記風路(P) に、当該風路(P) に強制的に風を流す補助ファン(10)を配置し、イオン化部(6) と補助ファン(10)とで通気流生成手段を構成したことを特徴とする請求項4,5又は6記載の空気清浄機。
【請求項8】上記風路(P) は、上記補助ファン(10)を通過する第1風路(P1)と上記補助ファン(10)の通過を回避した第2風路(P1)とを含み、上記第1風路(P1)と第2風路(P2)を択一的に閉鎖するダンパ(11,14) が設けられていることを特徴とする請求項7記載の空気清浄機。
発明の詳細な説明
【0001】
【発明の属する技術分野】イオン化部によって帯電させた塵埃の粒子を集塵部に捕集する空気清浄機に関する。
【0002】
【従来の技術】従来より、イオン化部によって、清浄化されるべき空気に含まれる塵埃を予め一方の極性に荷電すると共に、イオン化部の通気流方向下流側に配置された集塵部によって、荷電された塵埃を捕集する空気清浄機が提供されている。通常、上記の集塵部は、互いに所定間隔てて対向した印加極板と集塵極板からなる組を、複数備えている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】このように集塵部が複数組の極板を積層したものからなるので、空気清浄機の厚みが厚くなっていた。また、集塵部は定期的に洗浄することが必要であるが、上記のように複数組の極板を有していると、極板間の隙間を通してブラシ等でこすって清掃する作業は、非常に困難なものであった。さらに、複数組の極板を有しているので、洗浄後に洗浄液が残留するおそれがあり、水切り作業も困難であった。このように極板の清掃作業が困難であった。
【0004】ところで、この種の空気清浄機では、かなり強力な送風ファンを用いており、この送風ファンの運転音による騒音が問題となっていた。そこで、本発明の第1の課題は、薄形であり、且つ極板の清掃が非常に容易である空気清浄機を提供することである。また、本発明の第2の課題は、静かであるとともに、薄形であり、且つ極板の清掃が非常に容易である空気清浄機を提供することである。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記第1の課題を解決するため、1) 請求項1記載の空気清浄機は、ケーシング内に区画され、一の開口から導入した室内空気を他の開口から排出する風路と、この風路に通気流を流す通気流生成手段と、上記ケーシングの前面の少なくとも一部を構成する開閉自在な前扉と、上記風路に配置され、イオン化線から対向部材に放電することによって通気流中の塵埃の粒子をイオン化するイオン化部と、このイオン化部よりも通気流方向下流側に配置され、上記風路の一部を区画し集塵部を構成する単一組の互いに平行な印加極板および集塵極板を備え、一方の極板が、前扉の開放によって形成される空間を用いて両極板間を開放できるようにケーシングによって支持されていることを特徴とするものである。
【0006】上記構成では、集塵部が単一組の極板により構成されるので、空気清浄機を薄形にできる。また、前扉を開放してできた空間を用いて、一方の極板を開放することにより、両極板間を開放できるので、極板に対する清掃が非常に容易に行える。ここで、「一方の極板が、前扉の開放によって形成される空間を用いて両極板間を開放できるようにケーシングによって支持されている」ことを実現するためには、前扉と一方の極板が一体的に構成されて両者が同時に開放されるものであっても良いし、また、前扉と一方の極板が互いに分離して構成され、前扉が開放された後、一方の極板が開放されるものであっても良い。
【0007】2) 請求項2記載の空気清浄機は、請求項1において、開放される一方の極板が、前扉と一体に開放可能であることを特徴とするものである。この構成では、前扉を開放するだけで、極板間を開放できるので、極板の清掃が一層容易に行える。ここで、前扉が開放する態様としては、揺動により姿勢変化で開放する場合、スライド移動による姿勢変化で開放する場合、および完全にケーシングから取り外されて開放する場合がある。
【0008】3) 請求項3記載の空気清浄機は、請求項2において、開放される一方の極板が集塵極板であり、上記前扉はケーシングから着脱自在であることを特徴とするものである。この構成では、相対的に汚れ易くて洗浄の必要性の高い集塵極板を前扉と一体に取り外すことができるので、取り外した集塵極板を洗浄槽等に漬けて洗浄することが可能となり、洗浄が一層容易となる。
【0009】上記第2の課題を達成するため、4) 請求項4記載の空気清浄機は、請求項1,2又は3において、上記イオン化部は、上記放電によってイオン風による通気流を発生させることにより通気流生成手段を構成していることを特徴とするものである。この構成では、請求項1,2又は3記載の発明と同様の作用を奏する。加えて、イオン化部で生成されたイオン風によって室内空気を風路に循環させることができ、送風ファンを不要にしたり、小型にしたりすることができるので、運転音の静粛化を図ることができる。なお、放電によってイオン風を発生させるためには、イオン化線を対向部材よりも通気流方向上流側にずらして配置することが必要である。
【0010】5) 請求項5記載の空気清浄機は、請求項4において、上記集塵部での風路幅を、イオン化部での風路幅よりも狭くしてあることを特徴とするものである。この構成では、イオン化部での風路幅を相対的に広くすることにより、イオン化風の風量を確保することができる。また、印加極板と集塵極板の間隔を相対的に狭めることにより、極板間の電界強度を強くして、集塵能力を格段に向上させることができる。ここで、集塵効率は、極板間隔の二乗に反比例するので、極板間隔を狭めることにより、集塵効率を大幅に向上させることができるわけである。
【0011】6) 請求項6記載の空気清浄機は、請求項4又は5において、上記風路は上下方向に延びており、上記イオン化部は、風路において集塵部の上下にそれぞれ配置されており、各イオン化部に対して択一的に電圧を印加することを特徴とするものである。この構成では、室内が暖房されて室内上方に温かい空気が滞留し易い冬においては、上方のイオン化部に択一的に電圧印加することにより、下方へのイオン風を発生させて、上方の開口から吸い込んだ室内空気を下方の開口から吹き出すことができる結果、室内上方の温かい空気を室内下方へ循環させることができる。
【0012】一方、室内が冷房されて室内下方に冷たい空気が滞留し易い夏においては、下方のイオン化部に択一的に電圧印加することにより、上方へのイオン風を発生させて、下方の開口から吸い込んだ室内空気を上方の開口から吹き出すことができる結果、室内下方の冷たい空気を室内上方へ循環させることができる。このように、夏と冬とで稼働するイオン化部を選ぶことにより、本空気清浄機をサーキュレータとして機能させることができる。
【0013】7) 請求項7記載の空気清浄機は、請求項4,5又は6において、上記風路に、当該風路に強制的に風を流す補助ファンを配置したことを特徴とするものである。この構成では、補助ファンを用いて風路を流れる空気量を多くすることにより、集塵能力を向上させることができる。なお、補助ファンの風量としては、イオン風による風路内の風の流れを促進する程度で十分であるので、補助ファンの運転音が問題になることはない。
【0014】8) 請求項8記載の空気清浄機は、請求項7において、上記風路は、上記補助ファンを通過する第1風路と上記補助ファンの通過を回避した第2風路とを含み、上記第1風路と第2風路を択一的に閉鎖するダンパが設けられていることを特徴とするものである。この構成では、空気が汚れていて負荷の多いときは、補助ファンを用いた第1風路に切り換え、また、比較的空気の汚れが少ないときには、補助ファンを通過する第1風路を閉鎖して、補助ファンを通過しない第2風路に切り換える。
【0015】
【発明の実施の形態】本発明の好ましい実施の形態を、添付図面を参照しつつ説明する。図1は本発明の第1実施形態の空気清浄機の斜視図であり、図2は空気清浄機の概略断面図である。これらの図を参照して、本空気清浄機A(以下、単に空気清浄機Aという)は、例えば厚み20〜40mm程度の非常に薄形のケーシング1を有し、ケーシング1の前下部に下部開口2を有し、ケーシング1の前上部に上部開口3を有している。
【0016】本実施形態では、壁掛け型のものに則して説明するが、特にこのタイプに限定されるものではなく、例えば天井面に配置することも可能である。ケーシング1は、前方の開放した容器状の本体部4と、この本体部4の前面の凹部4aの前方を略覆うことにより、本体部4との間に、上記の開口2,3を区画形成する前扉5とを備えている。ケーシング1内には、上記の下部開口2から上部開口3へ至る風路Pが形成されている。
【0017】風路Pの下部には、イオン化部6が配置されている。このイオン化部6は、イオン化線6aと、このイオン化線6aから上方へ所定距離隔てて平行に配置された一対の丸棒状の対向部材6bとを備えており、イオン化線6aから対向部材6bに向かって放電を行うことにより、空気中の塵埃にイオンシャワーを浴びせてイオン化するようにしている。また、上記の放電に伴って、イオン化線6aから対向部材6b側へ向かうイオン風によって、下部開口2から風路Pに沿って上部開口3へ至る通気流Kが発生するようになっている。
【0018】このイオン化部6の上方からほぼ上部開口3まで至る風路Pに、集塵部7が配置されている。この集塵部7は、互いの間に所定間隔の風路幅Dを隔てて平行な1組の印加極板8と集塵極板9により構成されている。すなわち、これら印加極板8と集塵極板9とによって風路幅Dで風路Kの一部が区画されている。印加極板8は、本体部4の凹部4aに取り付けられており、また、集塵極板9は、前扉5の裏面5aに、印加極板6と対向するように取り付けられている。なお、集塵部7における風路幅Dは、イオン化部6における風路幅Fよりも狭くされている。そうするために、本体部4の凹部4aの下部は、他の部分よりも深い部分4eとされている。
【0019】裏面5aに集塵極板9を取り付けた前扉5は、図3に示すように、本体部4から完全に取り外すことができるようになっており、これにより、集塵極板9を、例えば洗浄槽に漬ける等して清掃することができる。また、印加極板8も洗浄液等を含ませた布等で拭くなどして清掃することができる。前扉5を着脱するための構造は下記である。すなわち、図4を参照して、前扉5の両側端面5bのそれぞれには、前扉5を本体部4に取り付けるための、上側係合突起5cと下側係合突起5dとが形成されている。これら上側係合突起5cと下側係合突起5dに対応して、本体部4の凹部4aの内側面4bには、鍵型状の上側係合凹部4cおよび真直状の下側係合凹部4dが形成されている。上側係合突起5cは比較的長く、下側係合突起5dは小さな半球状に形成されている。
【0020】前扉5は上側係合突起5cが上側係合凹部4cに係合された状態で、この上側係合突起5cを中心として、前方へ揺動して開放できるようになっている。前扉5を本体部4に取り付ける際には、まず、上側係合突起5cを上側係合凹部4cに水平に導入した後下方へ落とし込んで係合させ、次いで、下側係合突起4dを弾力的に押し縮めつつ下側係合凹部4dに係合させるせものである。一方、前扉5を取り外す際には、上記取り付けの際の動作と逆の動作で、前扉5の下部を前方へ引き出して下側係合突起5cの係合を解除した後、前扉5の上部を上方へ押し上げ、次いで、前方へ引き出して上側係合突起5cの係合を解除することにより、容易に取り外すことができる。
【0021】本実施形態によれば、イオン化部6で生成されたイオン風によって室内空気をケーシング1内の風路Pを通して室内に循環させることができるので、送風ファンを不要にすることができる結果、静粛化を図ることができる。また、印加極板8と集塵極板9との間の空間を容易に開放することができるので、両極板8,9の清掃を容易に行える。
【0022】さらに、集塵極板9が前扉5と一体に開閉できるので、前扉5を開放するだけで、極板間8,9を開放できる結果、極板8,9の清掃が一層容易に行える。特に、集塵極板9を一体に取り付けた前扉5を、本体部4から完全に取り外してしまうことができるので、汚れ易い集塵極板9を、洗浄槽等に漬けて洗浄することが可能となり、洗浄が一層容易となるうえに効率的に洗浄できる。
【0023】また、集塵部7での風路幅Dを、イオン化部6での風路幅Fよりも狭くすることにより、極板8,9間の電界強度を強くして、集塵能力を格段に向上させることができる。ここで、集塵効率は、電界強度に比例し、この電界強度は極板間隔の二乗に反比例するので、極板間隔を狭めることにより電界強度の向上を通じて集塵効率を大幅に向上させることができるわけである。
【0024】また、イオン化部6での風路幅Fが相対的に広くなるので、イオン風の風量を確保することができる。なお、本実施形態において、汚れの程度がさほどでもないときには、上側係合突起5cを中心として前扉5を回動させることにより前扉5を本体部4に取り付けた状態で、極板8,9間を開放し、付着した塵埃を布等で拭くようにしても良い。
【0025】次いで、図5は本発明の第2実施形態の空気清浄機の概略断面図である。同図を参照して、本実施形態が図1〜図4の第1実施形態と異なるのは、前扉5は取り外されず、下端の支軸を中心として回動して開放できるようにした点である。図示していないが、上記の支軸は、図4の実施形態の上側係合突起5cと同様の突起5eからなり、これに対応して、本体部4の凹部4aの内側面4bの下部には、図4の実施形態の上側係合凹部4cと同様の鍵型の凹部が形成されている。また、前扉4の上部には、図4の実施形態の下側係合突起5dと同様の突起5fが設けられ、これに対応して、本体部4の凹部4aの内側面4bには、図4の実施形態の下側係合凹部4dと同様の凹部が設けられている。
【0026】本実施形態では、前扉5を取り外せないので、洗浄槽に漬けて洗浄するようなことはできないが、第1実施形態と同様の作用効果を奏する。加えて、、前扉5の開放により、両極板8,9間を開放できる結果、洗浄液を浸した布で拭く等して、極板8,9の清掃が容易に行える。特に、前扉5が下端を中心にして略180°開放して下方へぶら下がり、前扉5の裏面5aに取り付けられた集塵極板9の集塵面が略前方に向くと共に、開放状態の前扉5を手で支えておく必要がないので、一層清掃が容易である。なお、本実施形態において、前扉5を本体部4から取り外せるように構成することも可能である。
【0027】次いで、図6は本発明の第2実施形態の空気清浄機の概略断面図である。図6(a)は冬場の状態を示し、図6(b)は夏場の状態を示している。これらの図を参照して、本実施形態が、図2の第1実施形態と異なるのは、風路Pにおいて、集塵部7の上方に、イオン化部60を配置したことである。このイオン化部60は、集塵部7の下方に設けられたイオン化部6と同様に、イオン化線6aと対向部材6bとを備えているが、イオン化線6aと対向部材6bの上下位置関係が、下側のイオン化部6とは逆になっている。すなわち、下側のイオン化部6では、上方へ向かうイオン風を生成するのに対して、上側のイオン化部60では、下方へ向かうイオン風を生成する。上側のイオン化部60での風路幅を拡げるために、本体部4の凹部4aの上部は、深い凹部4eとなっている。
【0028】また、図示していないが、高電圧電源ユニットから各イオン化部6,60に対して択一的に給電するための切換え手段、例えば切換えスイッチが設けられている。この切換えスイッチは、ユーザが手動で操作するものであっても良いし、また、例えば温度センサが検出した温度に応じて自動的に切り換えられるようにしても良い。
【0029】本実施形態では、室内が暖房されて室内上方に温かい空気が滞留し易い冬場においては、図6(a)に示すように、上方のイオン化部60に択一的に電圧印加することにより、下方へのイオン風を発生させて、上部開口3から吸い込んだ室内空気を下部開口2から吹き出すことができる結果、室内上方の温かい空気を室内下方へ循環させることができる。
【0030】一方、室内が冷房されて室内下方に冷たい空気が滞留し易い夏場においては、下側のイオン化部6に択一的に電圧印加することにより、上方へのイオン風を発生させて、下部開口2から吸い込んだ室内空気を上部開口3から吹き出すことができる結果、室内下方の冷たい空気を室内上方へ循環させることができる。このように、夏と冬とで稼働するイオン化部6,60を選ぶことにより、本空気清浄機をサーキュレータとして機能させることができ、空気調和機による冷暖房を効率良く行わせることができる。
【0031】なお、本実施形態において、前扉5の構成を図5の第2実施形態と同様にしても良い。次いで、図7は本発明の第4実施形態の空気清浄機の概略断面図である。本実施形態が図2の第1実施形態と異なるのは、■風路Pにおいて、集塵部7の上方に、イオン風による通気流発生を補助して通気流を増大させるための、例えばシロッコファン又はクロスフローファンからなる補助ファン10を設けたこと、および■風路Pの下流側部分を、補助ファン10を通過して第1上部開口3Aに至る第1風路P1と、補助ファン10の通過を回避して第2上部開口3Bに至る第2風路P2とに分岐させるとともに、各風路P1,P2を選択的に閉じるダンパ11を設けたことである。
【0032】また、本体部4の凹部4aの上部は、補助ファン10に適合するファンケーシング形状の湾曲凹部4fに形成されている。また、上部開口3Aと上部開口3Bとを区画しつつケーシング1の前面の一部を構成する区画板12は、本体部4側に取り付けられているが、前扉5側に取り付けることも可能である。ダンパ11は上記区画板12の下部に設けた支軸13の回りに揺動自在に設けられた矩形板からなり、図7(a)に示すように第2上部開口3Bを閉じる状態と、図7(b)に示すように補助ファン10の直下方で風路Pを閉塞する状態とに、回動される。ダンパ11の回動は図示しないモータにより行っても良いが、手動で操作できるようにしても良い。
【0033】本実施形態では、空気の汚れが大きくて清浄能力を高めなければならないときに、図7(a)に示すように、補助ファン10を用いて風路Pを流れる空気量を多くすることにより、集塵能力を向上させることができる。なお、補助ファン10の風量としては、イオン風による風路P内の風の流れを促進する程度で十分であるので、補助ファン10の運転音が問題になることはない。
【0034】特に、本実施形態では、ダンパ11によって、補助ファン10を通過する第1風路P1と通過しない第2風路P2とを択一的に選択できるようにしたので、空気が汚れていて負荷の多いときは、図7(a)に示すように補助ファン10を用いた第1風路P1に切り換え、また、比較的空気の汚れが少ないときには、補助ファン10を通過しない第2風路P2に切り換えることができる。このように、補助ファン10を用いて集塵能力を向上させる状態と、補助ファン10を用いずに静かに集塵する場合を選択でき、便利である。
【0035】なお、上記第4実施形態の変更形態として、図8に示す第5実施形態のように、区画板14自身がダンパを兼用する構成として、この区画板14が、図8(a)に示すように第1上部開口3Aを開口する状態と、図8(b)に示すように第2上部開口3Bを開口する状態とに回動するようにすることもでき、この場合、部品点数の削減を通じて製造コストを安価にすることができる。
【0036】本発明は上記各実施形態に限定されるものではなく、例えば、前扉5が開放する態様としては、スライド移動による姿勢変化で開放する場合がある。また、上記各実施形態では、前扉5と集塵極板9を一体に構成し、両者を同時に開放するようにしたが、これに限らず、前扉5と集塵極板9(又は印加極板8)を別体に構成し、図9に示すように、前扉5を開放した後、ビス16を緩めて集塵極板9を取り外すことにより、両極板8,9間を開放するようにしても良い。なお、図9において17は集塵極板8を支える支柱である。
【0037】さらに、上記各実施形態では、イオン風による通気流を発生させるイオン風式としたが、これに限らず、イオン風による通気流を発生させない方式とすることもできる。この場合、対向極板間にイオン化線を配置することになる。その他、本発明の範囲で種々の変更を施すことかできる。
【0038】
【発明の効果】請求項1記載の発明では、集塵部が単一組の極板により構成されるので、空気清浄機を薄形にできる。また、前扉を開放してできた空間を用いて、一方の極板を開放することにより、両極板間を開放できるので、極板に対する清掃が非常に容易に行える。
【0039】請求項2記載の発明では、前扉を開放するだけで、極板間を開放できるので、極板の清掃が一層容易に行える。請求項3記載の発明では、清浄の必要性の高い集塵極板を前扉と一体に取り外すことができるので、この集塵極板を洗浄槽等に漬けて洗浄することが可能となり、洗浄が一層容易となる。
【0040】請求項4記載の発明では、請求項1,2又は3記載の発明と同様の作用効果を奏する。加えて、イオン化部で生成されたイオン風によって室内空気を風路に循環させることができ、送風ファンを不要にしたり、小型にしたりすることができるので、運転音の静粛化を図ることができる。請求項5記載の発明では、イオン化部での風路幅を相対的に広くすることにより、イオン風の風量を大きくすることができる。また、印加極板と集塵極板の間隔を相対的に狭めることにより、極板間の電界強度を強くして、集塵能力を格段に向上させることができる。ここで、集塵効率は、極板間隔の二乗に反比例するので、極板間隔を狭めることにより、集塵効率を大幅に向上させることができるわけである。
【0041】請求項6記載の発明では、暖房により室内上方に温かい空気が滞留し易い冬においては、この室内上方の温かい空気を室内下方へ循環させることができ、しかも、冷房により室内下方に冷たい空気が滞留し易い夏においては、この室内下方の冷たい空気を室内上方へ循環させることができ、これにより、本空気清浄機をサーキュレータとして機能させることができる。
【0042】請求項7記載の発明では、補助ファンを用いて風路を流れる空気量を多くすることにより、集塵能力を向上させることができる。なお、補助ファンの風量としては、イオン風による風路内の風の流れを促進する程度で十分であるので、補助ファンの運転音が問題になることはない。請求項8記載の発明では、空気が汚れていて負荷の多いときは、補助ファンを用いた第1風路に切り換えて集塵能力を確保し、また、比較的空気の汚れが少ないときには、補助ファンを通過しない第2風路に切り換えて、静寂さを確保することができる。




 

 


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