特開 2022-96474 空気清浄機

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2022096474

(43)【公開日】2022-06-29

(54)【発明の名称】空気清浄機

(51)【国際特許分類】

   F24F 7/003 20210101AFI20220622BHJP

   A61L 9/00 20060101ALI20220622BHJP

【ＦＩ】

F24F7/00 A

A61L9/00 C

【審査請求】未請求

【請求項の数】6

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2020209598

(22)【出願日】2020-12-17

(71)【出願人】

【識別番号】504373093

【氏名又は名称】日立チャネルソリューションズ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000279

【氏名又は名称】特許業務法人ウィルフォート国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】宮本 康平

(72)【発明者】

【氏名】塩見 英介

(72)【発明者】

【氏名】鈴木 弘之

【テーマコード（参考）】

4C180

【Ｆターム（参考）】

4C180AA02

4C180AA07

4C180AA16

4C180CC03

4C180EA34X

4C180HH05

4C180HH15

4C180MM08

(57)【要約】

【課題】集塵、除菌および脱臭の機能を有する空気清浄機を提供する。
【解決手段】空気清浄機１は、吸気口（下面吸気口１２ａ、背面吸気口１４ａ、および側面吸気口１５ａ）と、排気口（第１排気口１１ａおよび第２排気口１１ｂ）と、吸気口から排気口まで空気が流れる流路（上流流路１０ａおよび第１～第４下流流路１０ｂ～１０ｅ）とを有する筐体１０と、流路上に配置された集塵フィルタ２０と、集塵フィルタ２０に対し空気の流れ方向の下流側に配置され、表面に光触媒を担持し、光触媒へ光を照射する光源を有するクロスフローファン（第１～第４クロスフローファン４０～４３）と、空気の流れ方向において集塵フィルタ２０とクロスフローファンとの間、もしくは、吸気口（下面吸気口１２ａ、背面吸気口１４ａ、および側面吸気口１５ａ）と集塵フィルタ２０との間に配置されたアシストファン３０、３１とを備える。
【選択図】図７

【特許請求の範囲】

【請求項1】

吸気口と、排気口と、前記吸気口から前記排気口まで空気が流れる流路とを有する筐体と、
前記流路上に配置された集塵フィルタと、
前記集塵フィルタに対し空気の流れ方向の下流側に配置され、表面に光触媒を担持し、前記光触媒へ光を照射する光源を有するクロスフローファンと、
空気の流れ方向において前記集塵フィルタと前記クロスフローファンとの間、もしくは、前記吸気口と前記集塵フィルタとの間に配置されたアシストファンと、を備え、
前記排気口は、第１排気口および第２排気口を有し、
前記流路は、前記吸気口から前記アシストファンへ至る上流流路と、前記アシストファンから前記第１排気口へ至る第１下流流路と、前記アシストファンから前記第２排気口へ至る第２下流流路と、を有し、
前記クロスフローファンは、第１クロスフローファンおよび第２クロスフローファンを有し、
前記第１クロスフローファンは、前記第１下流流路に配置され、
前記第２クロスフローファンは、前記第２下流流路に配置されている、
空気清浄機。

【請求項2】

前記第１下流流路および前記第２下流流路は、前記アシストファンから前記第１排気口へ至るように構成され、
前記流路は、前記アシストファンから前記第２排気口へ至る第３下流流路と、前記アシストファンから前記第２排気口へ至り前記第３下流流路とは異なる第４下流流路と、を有し、
前記クロスフローファンは、第３クロスフローファンおよび第４クロスフローファンをさらに有し、
前記第３クロスフローファンは、前記第３下流流路に配置され、
前記第４クロスフローファンは、前記第４下流流路に配置されている、請求項１に記載の空気清浄機。

【請求項3】

前記筐体は、上下方向に互いに対向する上面部および下面部と、操作部を有する正面部と、前記正面部の反対側に位置する背面部と、幅方向に互いに対向する一対の側面部と、前記下面部に設けられた脚部と、を備え、
前記第１排気口および前記第２排気口は、前記上面部に形成され、
前記吸気口は、前記下面部、各側面部の前記下面部の近傍部分、および前記背面部の前記下面部の近傍部分の少なくともいずれか一つに形成されている、請求項２に記載の空気清浄機。

【請求項4】

吸気口と、排気口と、前記吸気口から前記排気口まで空気が流れる流路とを有する筐体と、
前記流路上に配置された集塵フィルタと、
前記集塵フィルタに対し空気の流れ方向の下流側に配置され、表面に光触媒を担持し、前記光触媒へ光を照射する光源を有するクロスフローファンと、
空気の流れ方向において前記集塵フィルタと前記クロスフローファンとの間、もしくは、前記吸気口と前記集塵フィルタとの間に配置されたアシストファンと、を備え、
前記クロスフローファンは、第１クロスフローファンと、前記第１クロスフローファンに対し空気の流れ方向の下流側に位置する第２クロスフローファンを有し、
前記排気口は、第１排気口および第２排気口を有し、
前記流路は、前記吸気口から前記アシストファンまでの上流流路と、前記アシストファンから前記第１排気口へ至る第１下流流路と、前記アシストファンから前記第２排気口へ至る第２下流流路と、を有し、
前記第１クロスフローファンおよび前記第２クロスフローファンは、前記第１下流流路に配置され、
前記クロスフローファンは、第３クロスフローファンおよび第４クロスフローファンをさらに有し、
前記第３クロスフローファンおよび第４クロスフローファンは、前記第２下流流路に配置され、
前記第４クロスフローファンは、前記第３クロスフローファンに対し空気の流れ方向の下流側に配置されている、空気清浄機。

【請求項5】

前記アシストファンは、前記集塵フィルタを覆うように複数設けられている、請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の空気清浄機。

【請求項6】

前記吸気口は、前記下面部に形成され、
前記下面部には、複数の脚部が設けられている、請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の空気清浄機。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、空気清浄機に関するものである。

【背景技術】

【0002】

クロスフローファンの空気等が接触する表面に酸化チタン含有物質を担持させ、ファンそのものに光触媒としての機能を付与した送風用ファンを備える空気清浄機が提案されている（例えば、特許文献１参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０００－０７３９９１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

上記のクロスフローファンでは、除菌および脱臭はできるが、集塵はできない。集塵するために、集塵フィルタを追加した場合には、集塵フィルタがクロスフローファンによる空気の流れの大きな抵抗となり、クロスフローファンの風量が弱くなる。その結果、クロスフローファンによる除菌および脱臭の十分な効果が得られない。

【0005】

本発明は、集塵、除菌および脱臭に関し十分な性能を有する空気清浄機を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

上記課題を解決すべく、本発明の一態様である空気清浄機は、吸気口と、排気口と、前記吸気口から前記排気口まで空気が流れる流路とを有する筐体と、前記流路上に配置された集塵フィルタと、前記集塵フィルタに対し空気の流れ方向の下流側に配置され、表面に光触媒を担持し、前記光触媒へ光を照射する光源を有するクロスフローファンと、空気の流れ方向において前記集塵フィルタと前記クロスフローファンとの間、もしくは、前記吸気口と前記集塵フィルタとの間に配置されたアシストファンと、を備え、前記排気口は、第１排気口および第２排気口を有し、前記流路は、前記吸気口から前記アシストファンへ至る上流流路と、前記アシストファンから前記第１排気口へ至る第１下流流路と、前記アシストファンから前記第２排気口へ至る第２下流流路と、を有し、前記クロスフローファンは、第１クロスフローファンおよび第２クロスフローファンを有し、前記第１クロスフローファンは、前記第１下流流路に配置され、前記第２クロスフローファンは、前記第２下流流路に配置されている。

【発明の効果】

【0007】

本発明によれば、集塵、除菌および脱臭の機能を持つ空気清浄機を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】第１実施例に係る空気清浄機の概略斜視図である。

【図2】筐体の上面図である。

【図3】筐体の下面図である。

【図4】筐体の正面図である。

【図5】筐体の背面図である。

【図6】筐体の側面図である。

【図7】第１実施例に係る空気清浄機をＸ方向に直交する平面で切った概略断面図である。

【図8】第２実施例に係る空気清浄機をＸ方向に直交する平面で切った概略断面図である。

【図9】第３実施例に係る空気清浄機をＸ方向に直交する平面で切った概略断面図である。

【図10】第４実施例に係る空気清浄機をＸ方向に直交する平面で切った概略断面図である。

【図11】変形例に係る空気清浄機をＸ方向に直交する平面で切った概略断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

以下、本発明の実施形態について図を参照して説明する。本実施形態に係る空気清浄機１は、後述のように、光触媒クロスフローファンと集塵フィルタとアシストファンを用いることにより、除菌、脱臭、集塵の３つの機能を実現する。光触媒を有するクロスフローファンと集塵フィルタを結合させると、集塵フィルタにより圧力損失が生じるため、クロスフローファンの空気排出量が低下する。このため、光触媒を有するクロスフローファンにより実現される除菌機能および脱臭機能と、集塵フィルタにより実現される集塵機能とを両立させることは難しい。そこで、本実施形態では、集塵フィルタと光触媒を有するクロスフローファンとの間の流路にアシストファンを設けることにより、光触媒を有するクロスフローファンの除菌機能および脱臭機能と、集塵フィルタの集塵機能との相反する機能を両立させる。以下の実施例では、２個または４本などの数値を例示するが、それらの数値は本発明の範囲を限定しない。

【実施例0010】

図１は、本発明の空気清浄機１の概略斜視図である。図１において、Ｘ方向は空気清浄機１の幅方向である。Ｙ方向は空気清浄機１の前後方向であり、Ｘ方向に直交する方向である。Ｚ方向は、上下方向であり、Ｘ方向およびＹ方向に直交する方向である。

【0011】

本実施形態に係る空気清浄機１は、筐体１０と、集塵フィルタ２０と、アシストファン３０、３１と、第１～第４クロスフローファン４０～４３と、制御基板５０（図７）と、スイッチング電源６０（図７）と、センサ７０（図７）とを備える。

【0012】

筐体１０は、略直方体形状であり、Ｚ方向に互いに対向する上面部１１および下面部１２と、操作部１３Ｂを有する正面部１３と、正面部１３の反対側に位置する背面部１４と、Ｘ方向に互いに対向する一対の側面部１５と、下面部１２に設けられた４本の脚部１６とを備える。

【0013】

図２は筐体１０の上面図、図３は筐体１０の下面図、図４は筐体１０の正面図、図５は筐体１０の背面図、図６は筐体１０の側面図である。

【0014】

図２に示すように、上面部１１には、第１排気口１１ａおよび第２排気口１１ｂが形成されている。第１排気口１１ａおよび第２排気口１１ｂは、それぞれＸ方向に延び、上面部１１のＹ方向の両端にそれぞれ形成されている。図３に示すように、下面部１２には、その中央部に下面吸気口１２ａが形成されている。

【0015】

図４に示すように、正面部１３には、スイッチ１３Ａを有する操作部１３Ｂが設けられている。図５に示すように、背面部１４には、下面部１２の近傍部分に背面吸気口１４ａが形成されている。背面吸気口１４ａは、Ｘ方向に沿って延びている。図６に示すように、側面部１５には、下面部１２の近傍部分に側面吸気口１５ａが形成されている。側面吸気口１５ａは、Ｙ方向に沿って延びている。各脚部１６は、下面部１２の四隅にそれぞれ設けられている。

【0016】

図７は、空気清浄機１をＸ方向に直交する平面で切った概略断面図である。

【0017】

筐体１０内には、一対のガイド部１７が複数設けられている。一対のガイド部１７に挟まれるように各クロスフローファン４０～４３を配置して回転させるにより、第１排気口１１ａおよび第２排気口１１ｂへの空気の流れが発生する。一対のガイド部１７の一方は、断面円弧状をなしている。当該ガイド部１７により、後述する４本の下流流路が形成される。

【0018】

図１、７に示すように、集塵フィルタ２０は、Ｘ方向に延び、筐体１０内における下面部１２の下面吸気口１２ａの上方に設けられている。集塵フィルタ２０は、空気中の埃を濾過することで捕獲するものであり、例えば、ＨＥＰＡフィルタ（High Efficiency Particulate Air Filter）である。

【0019】

アシストファン３０、３１は、集塵フィルタ２０の真上に間隔を有して設けられ、集塵フィルタ２０の全体を覆うようにＸ方向に沿って複数台（本実施形態では２台）設けられている。各アシストファン３０、３１は、例えば、軸流ファンであり、集塵フィルタ２０を通過した空気を上方へ送る。

【0020】

第１～第４クロスフローファン４０～４３は、アシストファン３０、３１よりも上側に設けられている。各クロスフローファン４０～４３は、その回転軸がＸ方向と平行に設けられている。各クロスフローファン４０～４３は、回転軸方向に離間して設けられた複数の円板状プレートと、円板状プレートの外周縁部にそれぞれ連結された複数の羽根（ランナー）とにより構成されている。

【0021】

各クロスフローファン４０～４３の表面には、光が当たることにより、除菌・脱臭効果を発揮する光触媒（例えば、酸化チタン含有物質）が担持されている。各クロスフローファン４０～４３は、光触媒へ紫外線を含む光を照射する図示せぬ光源を有する。当該光源は、各クロスフローファン４０～４３の内部に設けてもよいし、筐体１０に設けて各クロスフローファン４０～４３に向けて光を照射するようにしてもよい。

【0022】

光源からの光が、各クロスフローファン４０～４３の表面の光触媒に照射されることにより、光触媒が触媒作用を発揮する。その結果、各クロスフローファン４０～４３を通過中の空気に含まれる臭い成分が光触媒の触媒作用により分解される。光源からの光が、各クロスフローファン４０～４３の表面に照射されることで、活性酸素が生成される。生成された活性酸素により空気中を浮遊するウイルスおよび細菌のような有機物質が無害化される。

【0023】

第１クロスフローファン４０は、アシストファン３０、３１よりも正面側に設けられている。第２クロスフローファン４１は、アシストファン３０、３１よりも正面側であって、第１クロスフローファン４０の上側に設けられている。第３クロスフローファン４２は、アシストファン３０、３１よりも背面側に設けられている。第４クロスフローファン４３は、アシストファン３０、３１よりも背面側であって、第３クロスフローファン４２の上側に設けられている。

【0024】

筐体１０は、下面吸気口１２ａ、背面吸気口１４ａ、および側面吸気口１５ａ（図６）からアシストファン３０、３１へ至る上流流路１０ａと、アシストファン３０、３１から第１排気口１１ａへ至る第１下流流路１０ｂと、アシストファン３０、３１から第２排気口１１ｂへ至り第１下流流路１０ｂは異なる第２下流流路１０ｃと、アシストファン３０、３１から第２排気口１１ｂへ至る第３下流流路１０ｄと、アシストファン３０、３１から第２排気口１１ｂへ至り第３下流流路１０ｄとは異なる第４下流流路１０ｅとを有する。

【0025】

第１下流流路１０ｂは、空気がアシストファン３０、３１から正面側へ向かい第１クロスフローファン４０を通過して上方へ向かい第１排気口１１ａへ至る流路である。第２下流流路１０ｃは、空気がアシストファン３０、３１から上方へ向かい第２クロスフローファン４１通過して上方へ向かい第２排気口１１ｂへ至る流路である。第３下流流路１０ｄは、空気がアシストファン３０、３１から背面側へ向かい第３クロスフローファン４２を通過して上方へ向かい第２排気口１１ｂへ至る流路である。第４下流流路１０ｅは、空気がアシストファン３０、３１から上方へ向かい第４クロスフローファン４３を通過して上方へ向かい第２排気口１１ｂへ至る流路である。

【0026】

第１クロスフローファン４０は、第１下流流路１０ｂに配置されている。第２クロスフローファン４１は、第２下流流路１０ｃに配置されている。第３クロスフローファン４２は、第３下流流路１０ｄに配置されている。第４クロスフローファン４３は、第４下流流路１０ｅに配置されている。このように、本実施形態では、１つの下流流路に対し１つのクロスフローファンが配置されている。

【0027】

制御基板５０、スイッチング電源６０、およびセンサ７０は、筐体１０の下側部の正面側に設けられている。センサ７０は、埃および臭いを検知する。制御基板５０は、例えば、センサ７０の検出した埃または臭いの値が、閾値以上になると各クロスフローファン４０～４３の回転数を増大させ、閾値未満になると各クロスフローファン４０～４３の回転数を減少させる。

【0028】

次に、空気清浄機１における集塵、除菌、および脱臭動作について説明する。

【0029】

ユーザがスイッチ１３Ａをオンすることにより、電力がスイッチング電源６０を介して、制御基板５０へ供給され、制御基板５０により、アシストファン３０、３１、および、第１クロスフローファン４０～４３の回転が開始される。アシストファン３０、３１が回転することにより、下面吸気口１２ａ、背面吸気口１４ａ、および側面吸気口１５ａから空気が吸い込まれて、集塵フィルタ２０により空気中の埃が捕獲される。

【0030】

集塵フィルタ２０を通過した空気は、アシストファン３０、３１の上側へ流入し、第１～第４下流流路１０ｂ～１０ｅに配置された第１～第４クロスフローファン４０～４３に吸い込まれる。第１～第４クロスフローファン４０～４３に吸い込まれた空気中の臭い成分が、ファン表面の光触媒に接触し吸着され、光触媒の触媒作用により分解される。また、光源からの光が、第１～第４クロスフローファン４０～４３の表面に照射されることで、活性酸素が生成され、当該活性酸素により空気中を浮遊するウイルスおよび細菌のような有機物質が無害化される。集塵、除菌および脱臭された空気は、上方へ流れ、第１排気口１１ａおよび第２排気口１１ｂから上方へ排出される。

【0031】

以上のように、本実施形態の空気清浄機１は、吸気口（下面吸気口１２ａ、背面吸気口１４ａ、および側面吸気口１５ａ）と、排気口（第１排気口１１ａおよび第２排気口１１ｂ）と、吸気口から排気口まで空気が流れる流路（上流流路１０ａおよび第１～第４下流流路１０ｂ～１０ｅ）とを有する筐体１０と、流路上に配置された集塵フィルタ２０と、集塵フィルタ２０に対し空気の流れ方向の下流側に配置され、表面に光触媒を担持し、光触媒へ光を照射する光源を有するクロスフローファン（第１～第４クロスフローファン４０～４３）と、空気の流れ方向において集塵フィルタ２０とクロスフローファンとの間に配置されたアシストファン３０、３１とを備える。

【0032】

かかる構成によれば、集塵機能を追加するために集塵フィルタ２０を設けたとしても、アシストファン３０、３１により集塵フィルタ２０による圧力の損失を補うことができるので、第１～第４クロスフローファン４０～４３の風量の低下を防止できる。このため、集塵、除菌および脱臭に関し十分な性能を有する空気清浄機１を提供できる。

【0033】

流路は、吸気口からアシストファン３０、３１へ至る上流流路１０ａと、アシストファン３０、３１から第１排気口１１ａへ至る第１下流流路１０ｂと、アシストファン３０、３１から第２排気口１１ｂへ至り第１下流流路１０ｂとは異なる第２下流流路１０ｃと、を有し、クロスフローファンは、第１クロスフローファン４０および第２クロスフローファン４１を有し、第１クロスフローファン４０は、第１下流流路１０ｂに配置され、第２クロスフローファン４１は、第２下流流路１０ｃに配置されている。

【0034】

かかる構成によれば、アシストファン３０、３１から第１排気口１１ａへ至る流路が２本であるので、排出風量を増加させることができ、オフィス、会議室等の空間を除菌、脱臭、集塵可能な空気清浄機１を提供することができる。

【0035】

排気口は、第１排気口１１ａおよび第２排気口１１ｂを有し、第１下流流路１０ｂおよび第２下流流路１０ｃは、アシストファン３０、３１から第１排気口１１ａへ至るように構成され、流路は、アシストファン３０、３１から第２排気口１１ｂへ至る第３下流流路１０ｄと、アシストファン３０、３１から第２排気口１１ｂへ至り第３下流流路１０ｄとは異なる第４下流流路１０ｅと、を有し、クロスフローファンは、第３クロスフローファン４２および第４クロスフローファン４２をさらに有し、第３クロスフローファン４２は第３下流流路１０ｄに配置され、第４クロスフローファン４３は第４下流流路１０ｅに配置されている。

【0036】

かかる構成によれば、アシストファン３０、３１から第２排気口１１ｂへ至る流路が２本であり、排出のための流路がさらに増えるので、排出風量をさらに増加させることができる。このため、オフィス、会議室等の広い空間を除菌、脱臭、集塵可能な空気清浄機１を提供することができる。

【0037】

筐体は、Ｚ方向に互いに対向する上面部１１および下面部１２と、操作部１３Ｂを有する正面部１３と、正面部１３の反対側に位置する背面部１４と、Ｘ方向に互いに対向する一対の側面部１５と、下面部１２に設けられた４本の脚部１６と、を備え、第１排気口１１ａおよび第２排気口１１ｂは、上面部１１に形成され、吸気口（下面吸気口１２ａ、背面吸気口１４ａ、および側面吸気口１５ａ）は、下面部１２、各側面部１５の下面部１２の近傍部分、および背面部１４の下面部１２の近傍部分に形成されている。

【0038】

かかる構成によれば、吸気風量を十分に確保することができるので、オフィス、会議室等の広い空間を除菌、脱臭、集塵可能な空気清浄機１を提供することができる。

【0039】

アシストファン３０、３１は、集塵フィルタ２０を覆うように複数設けられているので、集塵フィルタ２０による圧力の損失を十分に補うことができ、かつ集塵機能を向上させることができる。

【0040】

下面吸気口１２ａが形成された下面部１２には、複数（４本）の脚部が設けられているので、下面部１２を空気清浄機１の設置される床から遠ざけることができ、空気清浄機１が床上のゴミの吸い込むのを抑制することができる。

【実施例0041】

図８を用いて、第２実施例に係る空気清浄機１０１を説明する。本実施例を含む以下の各実施例では、第１実施例との相違を中心に述べる。

【0042】

図８は、空気清浄機１０１をＸ方向に直交する平面で切った概略断面図である。図８に示すように、空気清浄機１０１では、正面部１３の上端に第１排気口１３ｃが形成され、背面部１４の上端に第２排気口１４ｂが形成されている。

【0043】

複数のガイド部１７により、アシストファン３０、３１から第１排気口１３ｃへ至る第１下流流路１０ｆと、アシストファン３０、３１から第２排気口１４ｂへ至る第２下流流路１０ｇとが形成される。

【0044】

第１下流流路１０ｆは、空気がアシストファン３０、３１から正面側へ向かい第１クロスフローファン４０を通過して上方へ向かい第１排気口１３ｃへ至る流路である。第２下流流路１０ｇは、空気がアシストファン３０、３１から背面側へ向かい第３クロスフローファン４２を通過して上方へ向かい第２排気口１４ｂへ至る流路である。

【0045】

第１、第２クロスフローファン４０、４１は、第１下流流路１０ｆに配置されている。第２クロスフローファン４１は、第１クロスフローファン４０に対し空気の流れ方向の下流側（上側）に配置されている。第３、第４クロスフローファン４２、４３は、第２下流流路１０ｇに配置されている。第４クロスフローファン４３は、第３クロスフローファン４２に対し空気の流れ方向の下流側（上側）に配置されている。このように、本実施形態では、１つの下流流路に対し２つのクロスフローファンが配置されている。

【0046】

本実施例の空気清浄機１０１では、集塵フィルタ２０を通過した空気は、アシストファン３０、３１の上側へ流入し、第１下流流路１０ｆに配置された第１、第２クロスフローファン４０、４１と、第２下流流路１０ｇに配置された第３、第４クロスフローファン４２、４３とに吸い込まれる。よって、第１下流流路１０ｆへ流れ込んだ空気は、第１、第２クロスフローファン４０、４１により除菌および脱臭され、第２下流流路１０ｇへ流れ込んだ空気は、第３、第４クロスフローファン４２、４３により除菌および脱臭される。このため、空気清浄機１０１では、除菌および脱臭効果をより向上させることができる。また、各下流流路１０ｆ、１０ｇへ流れ込んだ空気は、２つのクロスフローファンを介して排出されるので、排出圧力を増加させることができる。