特許 7606503 空気清浄機

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-12-17

(45)【発行日】2024-12-25

(54)【発明の名称】空気清浄機

(51)【国際特許分類】

   F24F 8/30 20210101AFI20241218BHJP

   B60H 3/06 20060101ALI20241218BHJP

   A61L 9/22 20060101ALI20241218BHJP

【ＦＩ】

F24F8/30

B60H3/06 E

B60H3/06 A

A61L9/22

【請求項の数】 3

(21)【出願番号】P 2022501644

(86)(22)【出願日】2020-12-04

(86)【国際出願番号】 JP2020045232

(87)【国際公開番号】W WO2021166378

(87)【国際公開日】2021-08-26

【審査請求日】2023-09-20

(31)【優先権主張番号】P 2020026694

(32)【優先日】2020-02-20

(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】000005049

【氏名又は名称】シャープ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100147304

【弁理士】

【氏名又は名称】井上 知哉

(74)【代理人】

【識別番号】100148493

【弁理士】

【氏名又は名称】加藤 浩二

(72)【発明者】

【氏名】山本 明

(72)【発明者】

【氏名】中村 亘志

【審査官】杉山 健一

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１０－２８６１２５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１３－１４１８８３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１７－０８６５０９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００３－２７９０８７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１０－０８０４２５（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｆ２４Ｆ ８／３０

Ｂ６０Ｈ ３／０６

Ａ６１Ｌ ９／２２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

吸込口及び吹出口が形成される筐体と、
前記吸込口及び前記吹出口を連通する送風路と、
前記送風路の内部に収容されるファンと、
前記送風路を流れる空気にイオンを放出するイオン発生部と、を備え、
前記送風路は、
対向する第１の壁面及び第２の壁面の間に形成されるとともに、前記ファンの収容部に接続される第１流路と、
前記イオン発生部が設けられるとともに、前記第１流路と前記吹出口とを接続する第２流路と、を有し、
前記ファンは、前記第１の壁面側よりも前記第２の壁面側の流速が速くなるように、前記収容部から前記第１流路内に空気を送出し、
前記第１の壁面は、前記ファンによって送出された空気が前記送風路を流れる流路方向の下流側に進むにつれて、前記第２の壁面に近づくように延び、
前記第２流路は、前記第１流路に対して前記第１の壁面側に傾斜して配置され、
前記第１流路の断面積は、前記第２流路との接続部分に向かうにつれて小さくなる、空気清浄機。

【請求項2】

前記イオン発生部は、イオンを放出するための放電電極を備え、
前記第２流路は、対向する前記第１の壁面に接続される第３の壁面と、前記第２の壁面に接続される第４の壁面との間に形成され、
前記放電電極は、前記第３の壁面から前記第４の壁面に向かって突出して形成される、請求項１に記載の空気清浄機。

【請求項3】

前記収容部は、前記筐体の下部に配置され、前記ファンが上方に空気を送出するための
送出口を有し、
前記吹出口は、前記筐体の上面に設けられ、且つ前記送出口よりも前方に設けられ、
前記第１流路は、前記送出口から上方に延び、且つ上方に進むにつれて後方に傾斜し、
前記第２流路は、前記第１流路の上端から前記吹出口に向けて前方に傾斜する、請求項１又は請求項２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。本願は、２０２０年２月２０日に、日本に出願された特願２０２０－０２６６９４号に基づき優先権を主張し、その内容をここで援用する。

【背景技術】

【0002】

例えば、特許文献１には、機器本体に形成された空気吸込口と、吹出口とを連通する風路に、送風機、イオン発生部等が配設される空気清浄機が開示されている。上述の空気清浄機は、送風機を構成するファンを回転させることによって、空気吸込口を介して外部から吸い込んだ空気が風路内に配置されるイオン発生部を通過することによって、イオン発生部により発生させたイオンを付加した空気を吹出口から放出している。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０１７－８６５０９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

本発明の一態様は、一例として、イオン発生部を通過させる風量を増加させることによって、イオン発生量を増加させることができ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】

【0005】

本発明の一態様に係る空気清浄機は、吸込口及び吹出口が形成される筐体と、前記吸込口及び前記吹出口を連通する送風路と、前記送風路の内部に収容されるファンと、前記送風路を流れる空気にイオンを放出するイオン発生部と、を備え、前記送風路は、対向する第１の壁面及び第２の壁面の間に形成されるとともに、前記ファンの収容部に接続される第１流路と、前記イオン発生部が設けられるとともに、前記第１流路と前記吹出口とを接続する第２流路と、を有し、前記ファンは、前記第１の壁面側よりも前記第２の壁面側の流速が速くなるように、前記収容部から前記第１流路内に空気を送出し、前記第１の壁面は、前記ファンによって送出された空気が前記送風路を流れる流路方向の下流側に進むにつれて、前記第２の壁面に近づくように延びる。

【図面の簡単な説明】

【0006】

【図1】本発明の実施形態に係る空気清浄機を示す前方斜視図である。

【図2】本発明の実施形態に係る空気清浄機を示す側面図である。

【図3】本発明の実施形態に係る空気清浄機の送風路を示す側面断面図である。

【図4】本発明の実施形態に係る空気清浄機のファンの収容部を示す側面断面図である。

【図5】本発明の実施形態に係る空気清浄機の第１流路及び第２流路を示す側面断面図である。

【図6】本発明の実施形態に係る空気清浄機の第１流路及び第２流路を流れる空気の流速を示すイメージ図である。

【発明を実施するための形態】

【0007】

以下、図面を参照しつつ、本発明の各実施の形態について説明する。なお、本明細書及び図面において、同一又は同等の要素には同一の符号を付することにより重複する説明は省略し、また、本発明に直接関係のない要素は図示を省略する場合がある。さらに、かかる実施の形態に示す構成要素の形態はあくまでも例示であって、これらの形態に限定されるものではない。

【0008】

図１から図５までを参照して、本発明の実施形態に係るポータブル型空気清浄機１００（以下では、空気清浄機１００とも称する）について説明する。図１は、空気清浄機１００を示す前方斜視図である。図２は、空気清浄機１００を示す側面図である。図３は、空気清浄機１００の送風路を示す側面断面図である。図４は、空気清浄機１００のファン１３０の収容部１５０を示す側面断面図である。図５は、空気清浄機１００の第１流路１６０及び第２流路１７０を示す側面断面図である。以下では、空気清浄機１００の載置側を下側とし、その反対側を上側とし、周面カバー１１１のロゴＬが設けられる側を前（正面）側とし、その反対側を後（背面）側として説明する。

【0009】

空気清浄機１００は、一例として、車内の空気を浄化するためのものである。空気清浄機１００は、例えば、ドリンクホルダに設置可能に構成される。空気清浄機１００への給電は、シガーソケットや、ＵＳＢポートから行う構成としてもよい。その他、電池やバッテリーを搭載させてもよい。

【0010】

空気清浄機１００は、筐体１１０を備える。筐体１１０は、空気清浄機１００の外装をなす部材である。筐体１１０は、周面カバー１１１と、上面カバー１１２と、を備えている。

【0011】

周面カバー１１１は、内部に空間を有する円筒状の部材であり、上方に進むにつれて拡幅するように形成されている。周面カバー１１１は、上部カバー１１１ａと下部カバー１１１ｂとに分割可能に構成されている。上部カバー１１１ａと、下部カバー１１１ｂとは着脱可能に設けられている。

【0012】

上部カバー１１１ａは、空気清浄機１００の上部に配置され、外周面の一部を構成している。上部カバー１１１ａは、所定の位置に、ロゴＬが設けられる。上部カバー１１１ａは、水平面で切断した際の断面形状が、角部が丸みを帯びた略矩形状となるように形成されている。上部カバー１１１ａは、正面側よりも背面側が高くなるように、その上面が後方上側に傾斜して設けられる。

【0013】

下部カバー１１１ｂは、空気清浄機１００の下部に配置され、外周面の一部を構成している。下部カバー１１１ｂは、一例として、ドリンクホルダに設置可能に、水平面で切断した際の断面形状が、円弧状となるように形成されている。下部カバー１１１ｂは、外部の空気を取り込む吸込口１１３が形成されている。吸込口１１３は、一例として、スリット状に形成される複数の孔からなる。吸込口１１３には、フィルタ（図示せず）が取り付けられている。吸込口１１３は、周方向に並んで、且つ左右に対向するように一対設けられている。

【0014】

上面カバー１１２は、周面カバー１１１の上端部に形成される開口部１１１ｃに挿入され、周面カバー１１１の上端部を覆うように構成される（図３参照）。上面カバー１１２は、正面側よりも背面側が高くなるように、その上面が後方上側に傾斜して設けられる。上面カバー１１２の前部には、外部へ空気を吹き出す吹出口１１４が形成されている。上面カバー１１２における吹出口１１４の後側には、空気清浄機１００の各種の操作を行うための操作部１１５が設けられる。ユーザが操作部１１５を操作することによって、空気清浄機１００の運転モード等を切り替えることができる。

【0015】

図３から図５までを用いて、送風路１２０について説明する。送風路１２０は、例えば、樹脂成型によって形成されている。送風路１２０は、吸込口１１３及び吹出口１１４を連通している。送風路１２０には、ファン１３０及びイオン発生部１４０が収容されている。

【0016】

ファン１３０は、一例として、遠心ファン（シロッコファン）である。ファン１３０は、略筒状に形成される本体部１３０ａを有し、筒軸方向において両側から空気を吸い込むことを可能としている。ファン１３０は、一例として、筒軸方向が左右方向となるように収容される。すなわち、吸込口１１３と、ファン１３０の吸込口（筒軸方向の端部）とは対向して配置されている。

【0017】

イオン発生部１４０は、イオンを放出させるための放電電極１４０ａを備える（図６参照）。放電電極１４０ａは、先端がブラシ状に形成され、送風路１２０に臨むように配置される。放電電極１４０ａは、正イオンを発生させる正放電電極と、負イオンを発生させる負放電電極と、を備え、左右方向に所定の間隔をあけて並べて配置されている。

【0018】

以上の構成において、イオン発生部１４０は、放電電極１４０ａに高電圧を印加して放電を発生させることにより、イオン（正イオン及び負イオン）を放出している。放出された正イオン及び負イオンが、送風路１２０に流れる空気にのって外部へ拡散されることで、例えば、室内の殺菌や脱臭を行うことができる。

【0019】

図３に示すように、送風路１２０は、ファン１３０を収容する収容部１５０と、収容部１５０に接続される第１流路１６０と、第１流路１６０と吹出口１１４とを接続する第２流路１７０と、を有する。

【0020】

図４を用いて、収容部１５０について説明する。

【0021】

収容部１５０は、ファン１３０を収容するファンケーシングからなる。収容部１５０は、筐体１１０の下部に配置されている。収容部１５０は、ファン１３０の外周面の一部に対向するインボリュート壁１５１と、インボリュート壁１５１の左右の各端部をそれぞれつなぐ一対の側壁１５２と、を備える。一対の側壁１５２は、対向する間隔が等しくなるように平行に設けられる。

【0022】

インボリュート壁１５１は、ファン１３０の軸方向と直交する面で切った際の断面形状がインボリュート状に形成される。インボリュート壁１５１は、ファン１３０の外周面と対向する間隔が、ファン１３０によって送出された空気が送風路１２０を流れる流路方向（以下、流路方向と称する）の下流側に向かって大きくなるように形成される。図４に示す形態では、ファン１３０は、回転方向が反時計回りとなるように構成される。

【0023】

収容部１５０は、ファン１３０が第１流路１６０に空気を送出するための送出口１５３を備える。送出口１５３は、一例として、筐体１１０の後部に配置され、上方に向けて開口されている。

【0024】

送出口１５３は、インボリュート壁１５１の一端部１５１ａから屈曲したのち、上方に延びる第１のガイド壁１５３ａと、インボリュート壁１５１の他端部１５１ｂから上方に延びる第２のガイド壁１５３ｂと、第１のガイド壁１５３ａ及び第２のガイド壁１５３ｂの左右の各端部をそれぞれつなぐ一対の側壁１５３ｃと、を備える。一対の側壁１５３ｃは、対向する間隔が等しくなるように平行に設けられる。

【0025】

インボリュート壁１５１の一端部１５１ａとは、ファン１３０の外周面との対向する間隔が最も小さくなる端部を指す。インボリュート壁１５１の他端部１５１ｂとは、ファン１３０の外周面との対向する間隔が最も小さくなる端部を指す。インボリュート壁１５１の他端部１５１ｂは、接線方向が上方向となっており、第２のガイド壁１５３ｂと滑らかに接続されている。

【0026】

図５を用いて、第１流路１６０及び第２流路１７０について説明する。

【0027】

図５に示すように、第１流路１６０は、収容部１５０の送出口１５３と第２流路１７０の流路方向の上流側端部を接続する流路である。第１流路１６０は、対向する第１の壁面１６１及び第２の壁面１６２間に形成されている。より具体的には、第１流路１６０は、対向する第１の壁面１６１及び第２の壁面１６２と、第１の壁面１６１及び第２の壁面１６２の左右の各端部をそれぞれつなぐ一対の側壁１６３と、を備える。一対の側壁１６３は、対向する間隔が等しくなるように平行に設けられる。第１流路１６０は、第２流路１７０に空気を導くための流路であり、ここでは、第１流路１６０は、送出口１５３から上方に延び、かつ上方に進むにつれて後方に傾斜するように配置される。

【0028】

図５に示すように、第２流路１７０は、第１流路１６０の流路方向の下流側端部と、吹出口１１４とを接続する流路である。第２流路１７０は、対向する第３の壁面１７１及び第４の壁面１７２間に形成されている。より具体的には、第２流路１７０は、対向する第３の壁面１７１及び第４の壁面１７２と、第３の壁面１７１及び第４の壁面１７２の左右の各端部をそれぞれつなぐ一対の側壁１７３と、を備える。一対の側壁１７３は、対向する間隔が流路方向の下流側に進むにつれて、大きくなるように構成されている。第３の壁面１７１は、第１の壁面１６１と接続され、第４の壁面１７２は、第２の壁面１６２と接続されている。第２流路１７０は、吹出口１１４から吹き出す方向を決定するための流路であり、ここでは、第２流路１７０は、第１流路１６０の上端から吹出口１１４に向けて前方に傾斜するように配置される。

【0029】

イオン発生部１４０は、第２流路１７０の吹出口１１４近傍に配置されている。より具体的には、イオン発生部１４０の放電電極１４０ａは、第３の壁面１７１から第４の壁面１７２に向かって突出して形成される。放電電極１４０ａの先端部は、第３の壁面１７１と、第４の壁面１７２との中間部に配置される（図６参照）。

【0030】

以上の構成において、空気清浄機１００は、モータ（図示せず）によって、ファン１３０を回転させると、吸込口１１３を通じて外部の空気が収容部１５０に吸い込まれる。収容部１５０に吸い込まれた空気は、ファン１３０を通じて、ファン１３０の外周面から放出され、収容部１５０の内部を旋回して、送出口１５３を通じて第１流路１６０に導かれる。第１流路１６０に導かれた空気は、第２流路１７０（イオン発生部１４０）を通過する際に、イオン発生部１４０によってイオンを付加されて、吹出口１１４から吹き出される。

【0031】

また、遠心ファンであるファン１３０の特性上、ファン１３０の軸方向（筒軸方向）から見て、ファン１３０の回転中心Ｏから遠くなるほど流速が大きくなる。そのため、ファン１３０の回転中心Ｏから離れた側に位置する第２のガイド壁１５３ｂ、第２の壁面１６２に沿って流れる空気の流速は、ファン１３０の回転中心Ｏから近い側に位置する第１のガイド壁１５３ａ、第１の壁面１６１に沿って流れる空気の流速よりも速くなるように構成される。

【0032】

すなわち、ファン１３０は、第１の壁面１６１側よりも第２の壁面１６２側の流速が速くなるように、収容部１５０から第１流路１６０内に空気を送出している。

【0033】

図５に示すように、第１の壁面１６１は、流路方向の下流側に進むにつれて、第２の壁面１６２に近づくように延びる。言い換えれば、第１の壁面１６１は、上方に進むにつれて、後側に傾斜するように延びている。

【0034】

これにより、流路方向の下流側に進むにつれて、第１の壁面１６１に沿って流れる空気（流速の遅い空気）を、第２の壁面１６２に沿って流れる空気（流速の速い空気）に合流させることができる。流速の遅い空気を、流速の速い空気に合流させることで、乱流が発生することを抑制しながら効率的に空気を合流させている。ゆえに、第１流路１６０の下流側に位置する第２流路１７０（イオン発生部１４０）を通過させる風量を増やすことができ、イオン発生量を増加させることができる。

【0035】

また、第２流路１７０は、第１流路１６０に対して第１の壁面１６１側に傾斜して配置される。ここでは、第２流路１７０は、第１の壁面１６１側（前側）に傾斜して配置している。これにより、第２流路１７０において、第４の壁面１７２を外周側に位置する壁面とし、第３の壁面１７１を内周側に位置する壁面とすることができる。ゆえに、第２の壁面１６２に流れる空気（流速の速い空気）を、第４の壁面１７２に円滑に導くことができる。また、第１の壁面１６１に流れる空気（流速の遅い空気）は、第３の壁面１７１から離れて、第４の壁面１７２側に導かれやすい。ゆえに、第１流路１６０と第２流路１７０との接続部においても、流速の遅い空気を流速の速い空気に合流させることで、乱流が発生することを抑制しながら効率的に空気を合流させている。

【0036】

また、第１流路１６０の断面積は、流路方向の下流側に進むにつれて小さくなるように構成される。第１流路１６０は、一例として、第１の壁面１６１が、下流側に進むにつれて、第２の壁面１６２に近づくように延びている。これにより、第１流路１６０は、流路方向の下流側に進むにつれて、断面積が小さくなるように構成される。ここでの断面積とは、流路方向と直交する面で切った際の断面積を指す。

【0037】

これにより、流路方向の下流側に進むにつれて、第１流路１６０を流れる空気は、流速を速くすることができる。ゆえに、第２流路１７０（イオン発生部１４０）を通過させる風量を増やすことができ、イオン発生量を増加させることができる。

【0038】

なお、第１の壁面１６１が、流路方向の下流側に進むにつれて、第２の壁面１６２に近づくように延びる構成とすることで、第１流路１６０の断面積を下流側に進むにつれて小さくなるように構成しているが、これに限らず、例えば、第１流路１６０を左右方向の幅（一対の側壁１６３の対向する間隔）を、下流側に進むにつれて小さくするように構成してもよい。

【0039】

また、第２の壁面１６２が、ファン１３０の軸方向から見て、流路方向の下流側に進むにつれて、ファン１３０の回転中心Ｏから離れる方向に傾斜するように構成される。ここでは、ファン１３０の回転中心Ｏから離れる方向とは、後方となる。第２の壁面１６２が、流路方向の下流側に進むにつれて後方に傾斜するように設けられることで、第２の壁面１６２が後方に傾斜していない場合と比較して、第２の壁面１６２と第４の壁面１７２との接続部の曲率半径を大きくすることができる。

【0040】

以上の構成において、第２の壁面１６２を、あえて、ファン１３０の回転中心Ｏから離れる方向に傾斜させることで、第２の壁面１６２から第４の壁面１７２にかけて曲率半径が大きい緩やかな曲面を形成することができる。ゆえに、第２の壁面１６２から第４の壁面に沿って効率的に空気を導くことができ、第２流路１７０のイオン発生部１４０に流速の速い空気を供給することができる。

【0041】

図６を用いて、第１流路１６０及び第２流路１７０を流れる空気の流速について説明する。図６は、空気清浄機１００の第１流路１６０及び第２流路１７０を流れる空気の流速を示すイメージ図である。図６では、流速が速いほど薄墨が濃くなり、流速が遅いほど薄墨が薄くなるように流速を薄墨の濃淡で表している。

【0042】

図６に示すように、第１流路１６０に流れる空気が、第２流路１７０において、第４の壁面１７２側に合流されることで、放電電極１４０ａの先端部により速い空気を通過させることができる。また、イオン発生部１４０は、第３の壁面１７１から第４の壁面１７２に向かって突出して形成されることで、第２流路１７０の第４の壁面１７２側のより速い空気を、放電電極１４０ａの先端部に通過させやすくなり、イオン発生量を増加させることができる。

【0043】

なお、ファン１３０は、遠心ファン（シロッコファン）から構成されているが、これに限らず、第１の壁面１６１から第２の壁面１６２に向かって遠ざかるほど流速が速くなるように、収容部１５０から第１流路１６０内に空気を送出するものであればよい。

【0044】

なお、本発明は、上記実施の形態に限定されるものではなく、種々の変形が可能である。例えば、上記実施の形態で示した構成と実質的に同一の構成、同一の作用効果を奏する構成又は同一の目的を達成することができる構成で置き換えることができる。

【符号の説明】

【0045】

１００ 空気清浄機、１１０ 筐体、１１３ 吸込口、１１４ 吹出口、１３０ ファン、１４０ イオン発生部、１４０ａ 放電電極、１５０ 収容部、１５３ 送出口、１６０ 第１流路、１６１ 第１の壁面、１６２ 第２の壁面、１７０ 第２流路

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】