(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
空気の吸込口、通流路及び吹出口を有する筐体と、空気を前記通流路に通流させるファンと、前記通流路内に帯電粒子を発生させるための電極を有する帯電粒子発生部と、帯電粒子を検出するための電極を有する帯電粒子センサとを備え、該帯電粒子発生部が発生させた帯電粒子を含む空気を前記吹出口から吹き出すようにしてある送風機器において、
前記筐体は、
前記通流路を構成する第1平板部と、
該第1平板部に交差する第2平板部と
を備え、
前記帯電粒子発生部及び前記帯電粒子センサは、
前記帯電粒子センサの電極と、前記帯電粒子発生部の電極とが対向しないように、空気の通流方向に対して交差する方向に並置されており、
前記帯電粒子発生部は前記第1平板部に配され、
前記帯電粒子センサは前記第2平板部に配されている
ことを特徴とする送風機器。
【発明を実施するための形態】
【0013】
以下、本発明をその実施の形態を示す図面に基づいて詳述する。
図1は本実施の形態に係る送風機器1の一構成例を示す斜視図、
図2は送風機器の一構成例を示す側断面図、
図3は送風機器の内部構成を示した底面図である。本実施の形態に係る送風機器1は全体形状が横長扁平略直方体状であり、正帯電粒子及び負帯電粒子を含む空気を送風し、浮遊カビ菌及びウィルスに付着した際に生成される活性種の水酸基ラジカルの作用により、前記前記浮遊カビ菌等を不活化することが可能な空気清浄機器である。送風機器1は横長扁平略直方体状の筐体2を備える。筐体2は、縦横幅広の面に吸込口21を有し、該面に交差する長尺の面に吹出口22を有する。
以下、説明の便宜上、方向を以下のように定める。即ち、吸込口21を上向きにして図示しない台に送風機器1を設置した状態で、設置面側を下方、吸込口21側を上方、空気の吹き出し方向を前方、その反対側を後方、送風機器1の吹出口22に向かって左側及び右側を左方向及び右方向と定める。また、左右方向を横方向と言う。なお、このように定めた方向は説明の便宜上のものであり、本実施の形態に係る送風機器1の設置姿勢を限定するものでは無い。例えば、吹出口22を下方又は上方向に向けて送風機器1を設置しても良い。
【0014】
筐体2は、送風機器1の下半分及び上半分をそれぞれ構成する下半体24及び上半体25を備える。下半体24は、横長略矩形状の底板部24aを有する。底板部24aの横方向両側及び後側の周縁部には第1周壁24bが略垂直に設けられている。同様にして、上半体25は、底板部24aと略同寸法の天板部25aを有する。天板部25aの横方向両側及び後側の周縁部には、第1周壁24bに嵌合するように第2周壁25bが略垂直に設けられている。また、天板部25aには横方向両側に亘って吸込口21が形成されている。吸込口21は、例えば天板部25aの横方向両側に亘って前後左右に並ぶ複数のスリットで構成される。上下に嵌合した上半体25及び下半体24の前側には正面パネル26が取り付けられている。正面パネル26には横方向両側に亘る横長の吹出口22が形成されている。また正面パネル26の横方向一端側部分には、送風機器1を操作するための操作部7及び表示部8等が設けられている。
【0015】
更に、筐体2は、吸込口21から吸い込まれた空気が吹出口22へ通流する通流路23を備える。通流路23は、前部が吹出口22に連続的に繋がった扁平なラッパ型の筒状をなし、通流路23の後部は吸込口21から吸い込まれた空気が流入するように、上方に開口している。通流路23は、筒状部分の下部を構成する流路底板23aと、側部を構成する流路側壁部23bと、上部を構成する流路上板23cとを有する。流路底板23aは、後部が上方に湾曲した側断面円弧状をなし、中間部分から前部にかけて上り傾斜している。流路底板23aの前部は流路上板23cに比べて緩やかに下方へ傾斜し、先端部は湾曲している。流路上板23cは、流路底板23aの中間部分の傾斜部分に対して略平行的に上がり傾斜した板部を有し、前部は流路底板23aの前部に比べて急角度で上がり傾斜している。
なお言うまでもなく、流通路は必ずしも一つの部材として成形される必要は無く、本実施の形態のように複数の部品で流通路を構成しても良い。
【0016】
通流路23の後部の開口には、空気を通流路23に通流させるファン3が設けられている。ファン3は例えば、クロスフローファン31を備える。クロスフローファン31は羽根が周設された円筒状をなし、流通路の前記開口部に収納されている。クロスフローファン31の一端部には、該クロスフローファン31を回転させるファンモータ32が接続されている。ファンモータ32の駆動力によってクロスフローファン31が回転すると、吸込口21から空気が吸い込まれ、吸い込まれた空気は通流路23の内部を通じて吹出口22から吹き出される。
【0017】
また、流路上板23cの横方向略中央部には帯電粒子発生部4が設けられている。
図4は、帯電粒子発生部4の一構成例を示す斜視図である。帯電粒子発生部4は、制御部9(
図5参照)に接続するための接続端を有する。帯電粒子発生部4の接続端は、接続端に入力される直流電圧を交流電圧に変換する直流交流変換回路に接続されている。直流交流変換回路の出力端には高圧トランスの一次コイルが接続され、交流電圧が一次コイルに印加されるように構成されている。高圧トランスの二次コイルの一端には整流ダイオードが順接続され、該整流ダイオードのカソードに正放電電極42が接続されている。高圧トランスの二次コイルの他端には整流ダイオードが逆接続され、該整流ダイオードのアノードに負放電電極41が接続されている。帯電粒子発生部4を構成する各種電子部品は矩形板状の樹脂製収納部に収納されている。帯電粒子発生部4は、帯電粒子を発生させるための正放電電極42及び負放電電極41が横方向に離隔し、樹脂製収納部から通流路23側つまり下方へ突出するような姿勢で流路上板23cに取り付けられている。また帯電粒子発生部4は、回路基板に接続することで接地される接地板を有する。接地板は適宜長離隔して形成された孔を有し、各孔の中心に正放電電極42及び負放電電極41の先端が位置するように、接地板並びに正放電電極42及び負放電電極41が位置決め固定されている。
【0018】
また、流路上板23cの横方向端部、即ち帯電粒子発生部4の横側には、帯電粒子を検出する帯電粒子センサ5が設けられている。帯電粒子センサ5は、帯電粒子発生部4で発生し、拡散した帯電粒子を捕捉する検出電極51を有する。検出電極51は例えばシート状の銅板であり、通流路23側、つまり下方に露出している。また、帯電粒子センサ5は、検出電極51によって捕捉した帯電粒子の量に応じた電圧を出力する帯電粒子検出回路52(
図5参照)を備える。帯電粒子センサ5は、機能的には正の帯電粒子と、負の帯電粒子の両方を検出することができる。本実施の形態では、例えば帯電粒子センサ5を帯電粒子発生部4の正放電電極42に近い箇所に配置されており、正帯電粒子を検出する。帯電粒子センサ5は、帯電粒子発生部4から拡散した帯電粒子の濃度が所定濃度以上になる領域内に配されている。所定濃度は、例えば帯電粒子センサ5が検出可能な帯電粒子の下限濃度、又は該下限濃度より数十%高い帯電粒子濃度である。なお、逆に、帯電粒子センサ5を帯電粒子発生部4の負放電電極41に近い箇所に配置した場合、負帯電粒子を検出することになる。
このように設けられた帯電粒子発生部4及び帯電粒子センサ5は、正放電電極42及び負放電電極41と、検出電極51とが対向せず、空気の通流方向に対して交差する方向に並置されていることになる。
【0019】
図5は、送風機器1の回路構成を示すブロック図である。送風機器1は、マイコン等からなる制御部9を備え、制御部9には操作部7、表示部8、帯電粒子発生部4、帯電粒子センサ5、ファンモータ32が接続されている。制御部9は、操作部7から入力される信号に従って、ファンモータ32及び帯電粒子発生部4にそれぞれ制御信号を送り、該ファンモータ32及び帯電粒子発生部4を運転させ、又は停止させる。制御部9は、運転状態に応じた点灯制御信号を表示部8へ送ることによって、表示部8を点灯させ又は消灯させる。ユーザは表示部8の点灯状態を確認することによって送風機器の動作状態を確認することができる。
また、制御部9は帯電粒子センサ5から出力される信号によって、帯電粒子の有無を判定する。帯電粒子が検出されていないと判定した場合、制御部9は表示部8に点灯制御信号を送信し、表示部8に帯電粒子が発生していない旨の警告表示を行う。
【0020】
送風機器1の吹出口22には、吹き出される空気の送風方向を変更する風向変更板6が設けられている。風向変更板6は
図1及び
図2に示すように吹出口22の横方向両側に亘る横長の板状部材であり、横方向両側からその長手方向外側へ突出した回転軸61によって回転可能に筐体2に保持されている。回転軸61は、風向変更板6の短辺部分の中心から前方へ偏移した箇所に設けられている。また、風向変更板6の後端部分は下方へ屈曲している。また、回転軸61は、風向変更板6の後端部が通流路23の上部及び下部に当接した場合に、風向変更板6が前後方向に対して所定の角度をなすような上下位置に設けられている。例えば、風向変更板6の後端部が通流路23の上部に当接した場合、風向変更板6は前後方向に対して約30°下り傾斜している。風向変更板6の後端部が通流路23の下部に当接した場合、風向変更板6は前後方向に対して約40°上がり傾斜している。
【0021】
図6は送風機器1の第1設置例を示す斜視図、
図7は第1設置例において送風方向を斜め下方にした送風機器1を示す側断面図である。矢印は空気の吸い込み方向及び吹き出し方向を示している。第1設置例では、
図6に示すようにクローゼット、病院の床頭台、遊技台等の載置台A上に、吸込口21を上に向けて送風機器1が載置されている。この場合、
図7に示すように、風向変更板6を時計回りに回転させ、風向変更板6の後端部を通流路23の上部に当接させる。このように送風方向を調整することによって、送風方向が水平面に対して斜め下方30°を向くため、部屋Rの空間全体に効率よく帯電粒子を放出し、拡散させることができる。また、風向変更板6の後端部が通流路23に当接しているため、通流路23を通流した空気の大部分を斜め下方30°の角度で吹き出すことができる。
【0022】
図8は送風機器1の第2設置例を示す斜視図、
図9は第2設置例において送風方向を斜め下方にした送風機器1を示す側断面図である。矢印は空気の吸い込み方向及び吹き出し方向を示している。第2設置例では、
図8に示すように、吸込口21が横方向を向くような姿勢で部屋Rの壁に取り付けられている。この場合、
図9に示すように、風向変更板6を反時計回りに回転させ、後端部を通流路23の底部、つまり部屋Rの壁側に当接させる。このように送風方向を調整することによって、送風方向が鉛直面に対して斜め下方約40°を向くため、部屋Rの空間全体に効率よく帯電粒子を放出し、拡散させることができる。このとき、風向変更板6の傾きを斜め下方30°にすると、吹出口22からの風はコアンダ効果で部屋Rの壁に沿ってしまい、空間全体に効率よくイオンを放出することができない。
また、風向変更板6の後端部が通流路23に当接しているため、通流路23を通流した空気の大部分を斜め下方40°の角度で吹き出すことができる。
【0023】
このように構成された送風機器1によれば、送風機器1から送風する空気に含まれる帯電粒子の減少量を抑えつつ、帯電粒子を検出することができる。以下、帯電粒子の減少量を抑え、かつ帯電粒子を検出する原理及びその他の効果をより詳細に説明する。
帯電粒子発生部4の正放電電極42及び負放電電極41で発生する帯電粒子は、例えば正イオン及び負イオンである。化学式を用いれば、正イオンはH
+ (H
2 O)m(mは任意の自然数)、負イオンはO
2- (H
2 O)n(nは任意の自然数)と表される。正イオン及び負イオンは吹出口22から空気中に送出され、空気中の浮遊細菌、ウィルス等に付着する。正イオン及び負イオンが付着した際に水酸基ラジカルが発生し、水酸基ラジカルの活性によって、浮遊細菌、ウィルス等を殺菌し、又は不活化させる。
帯電粒子センサ5は、帯電粒子発生部4で発生し、該帯電粒子センサ5の検出領域まで拡散した帯電粒子、例えば正イオンを検出する。帯電粒子センサ5は帯電粒子発生部4の下流側に位置していないため、ファン3による送風によって帯電粒子発生部4から帯電粒子センサ5へ移送された帯電粒子は検出電極51に捕捉されない。また、正放電電極42及び負放電電極41と、検出電極51とは対向していないため、帯電粒子発生部4で発生した帯電粒子が直ちに検出電極51に達して捕捉されることも無い。従って、多量の帯電粒子が検出電極51に捕捉されることは無い。
このため、上述のように検出電極51によって捕捉される帯電粒子の量を減少させることができ、しかも帯電粒子センサ5は帯電粒子発生部4から拡散した帯電粒子を捕捉することによって帯電粒子の検出することができる。
また、ファン3を停止させて送風機器を動作させた場合であっても、帯電粒子センサ5は帯電粒子を検出することができる。
【0024】
更に、帯電粒子発生部4と、帯電粒子センサ5とを横方向に離隔配置することにより、帯電粒子センサ5の検出電極51に捕捉されることによる帯電粒子の減少量を抑えることが可能である。
【0025】
更にまた、このように構成された送風機器1によれば、通流路23は風向変更板6の回転軸61を含む面に関して非対称形、例えば上下非対称形であり、風向変更板6を回転させることによって、送風方向を変更することができる。
吹出口22を水平方向に向けて送風機器1を設置した場合(以下、水平設置という)、風向変更板6の後端を通流路23の上部に当接させ、吹出口22を鉛直下方に向けて送風機器1を設置した場合(以下鉛直設置という)、風向変更板6の後端を通流路23の底部に当接させることにより、水平設置状態と、鉛直設置状態とで空気の通流面積とが異ならせることができ、空間全体に効率よくイオンを放出することができる。
水平設置では水平面に対して斜め下方約30°の角度で送風し、鉛直設置では水平面に対して斜め下方40°の角度で送風することができる。
【0026】
なお、本実施の形態では正帯電粒子、例えば正イオンを検出する例を説明したが、負帯電粒子、例えば負イオンを検出するように構成しても良い。また、イオン以外の帯電粒子、例えば帯電した水分子等を検出することにより、帯電粒子検出部で発生した帯電粒子を検出しても良い。
【0027】
また、送風機器の一例として空気清浄機器を例にして説明したが、本発明の適用範囲は空気清浄機器に限定されず、加湿器、ヘアドライヤー等、送風が必要なその他の電気機器に適用することが可能である。
【0028】
(変形例)
図10は変形例に係る送風機器101の一構成例を示す側断面図、
図11は変形例に係る送風機器101の内部構成を示した底面図である。変形例に係る送風機器1は帯電粒子センサ105と、帯電粒子発生部4との位置関係、特に帯電粒子センサ105の取り付け位置のみが異なるため、以下では主に上記相違点を説明する。変形例に係る帯電粒子センサ105は流路側壁部23bに設けられ、帯電粒子発生部4は流路側壁部23bに交差した流路上板23cに設けられている。帯電粒子発生部4の正放電電極42及び負放電電極41の取り付け面と、検出電極151とは交差しているが、対向していない。
【0029】
変形例に係る送風機器101によれば、帯電粒子センサ105は、流路上板23cから流路側壁部23b側へ拡散した帯電粒子を検出するように構成されているため、送風機器101から送風する空気に含まれる帯電粒子の減少量を抑えつつ、帯電粒子を検出することができる。
その他の作用効果は実施の形態と同様である。
【0030】
以下、本発明に関する説明を補足的に追記する。
(付記1)
空気の吸込口(21)、通流路(23)及び吹出口(22)を有する筐体(2)と、空気を前記通流路(23)に通流させるファン(3)と、前記通流路(23)内に帯電粒子を発生させるための電極を有する帯電粒子発生部(4)と、帯電粒子を検出するための電極を有する帯電粒子センサ(5)とを備え、該帯電粒子発生部(4)が発生させた帯電粒子を含む空気を前記吹出口(22)から吹き出すようにしてある送風機器(1)において、
前記帯電粒子発生部(4)及び前記帯電粒子センサ(5)は、
前記帯電粒子センサ(5)の電極と、前記帯電粒子発生部(4)の電極とが対向しないように、空気の通流方向に対して交差する方向に並置されている
ことを特徴とする送風機器(1)。
【0031】
本発明にあっては、帯電粒子を発生させるための電極と、帯電粒子を検出するための電極とが対向していない。また、帯電粒子センサ(5)は帯電粒子発生部(4)の通流方向下流側に位置しない。従って、前記各電極を対向させ、又は帯電粒子センサ(5)を帯電粒子発生部(4)の下流側に配置する構成に比べ、帯電粒子センサ(5)の電極に捕捉されることによる帯電粒子の減少量が抑えられる。
【0032】
(付記2)
前記帯電粒子発生部(4)及び前記帯電粒子センサ(5)は離隔している
ことを特徴とする付記1に記載の送風機器(1)。
【0033】
本発明にあっては、前記帯電粒子発生部(4)及び帯電粒子センサ(5)が離隔しているため、帯電粒子センサ(5)の電極に捕捉されることによる帯電粒子の減少量が抑えられる。
【0034】
(付記3)
前記帯電粒子センサ(5)は、
前記帯電粒子発生部(4)の電極から拡散した帯電粒子が所定濃度以上の領域内に配されている
ことを特徴とする付記1又は付記2に記載の送風機器(1)。
【0035】
本発明にあっては、帯電粒子センサ(5)は、帯電粒子発生部(4)の電極から放出され、拡散した帯電粒子を検出する。
【0036】
(付記4)
前記筐体(2)は、
前記通流路(23)を構成する平板部分を備え、
前記帯電粒子発生部(4)及び前記帯電粒子センサ(5)は前記平板部に並置されている
ことを特徴とする付記1から付記3までのいずれか一つに記載の送風機器(1)。
【0037】
本発明にあっては、帯電粒子発生部(4)及び帯電粒子センサ(5)は平板部に並置されているため、帯電粒子センサ(5)は平板部の面内方向に拡散した帯電粒子を検出する。
【0038】
(付記5)
前記筐体(2)は、
前記通流路(23)を構成する第1平板部と、
該第1平板部に交差する第2平板部と
を備え、
前記帯電粒子発生部(4)は前記第1平板部に配され、
前記帯電粒子センサ(5)は前記第2平板部に配されている
ことを特徴とする付記1から付記3までのいずれか一つに記載の送風機器(1)。
【0039】
本発明にあっては、帯電粒子発生部(4)及び帯電粒子センサ(5)はそれぞれ、交差する第1平板部及び第2平板部に並置されているため、帯電粒子センサ(5)は第1平板部から第2平板部へ拡散した帯電粒子を検出する。
【0040】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって、制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した意味ではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。