JP7625251B2 - 空気清浄機 - Google Patents

Description

本発明は、芳香機能を有する空気清浄機に関するものである。

空気清浄機は、吸入した空気を、殺菌したり脱臭したりして、浄化した空気を空気中に放出する。このような空気清浄機について、通気路に塗布された光触媒に紫外線を照射して浄化する、例えば、特許文献１に記載されたものが知られている。

特許文献１に記載の脱臭装置は、空気ケーシング内に、空気フィルタ、臭気分解ユニット、送風ファン、臭気吸着層、及び芳香放射出層を備え、臭気分解ユニットには、中心軸上に紫外線ランプを有する紫外線に透明な内筒と、外筒と、内筒に外接し、外筒に内接する螺旋フィンとが設けられ、芳香放出層は、排気口に設けられ、芳香を浸透させた布または紙を通して排気することにより、排気時に芳香を放出する、というものである。

特開２００２－５８７２８号公報

特許文献１に記載の脱臭装置は、螺旋フィンの両面と外筒の内面に酸化チタンが塗布され、紫外線ランプにより照光することで、気体が接触する機会を増やして、空気の浄化を促進するものであり、芳香を浸透させた布または紙を通して排気することにより、排気時に芳香を放出するものである。

しかし、特許文献１に記載の脱臭装置は、布または紙に芳香を浸透させただけでは、芳香が持続しない。芳香剤を充填した容器を備え、容器から芳香剤を汲み出しながら布または紙に芳香剤を浸透させることもできるが、排気口付近に容器を備えると空気の流れを阻害するため、効率が悪化する。

そこで本発明は、空気の流れを阻害することなく、効率よく、空気を浄化しながら周囲を芳香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。

本発明の空気清浄機は、通気路に吸引した雰囲気空気を浄化して放出する浄化部と、芳香剤を放散する芳香部とを備え、前記浄化部は、円筒形状に形成された本体部と、前記本体部の軸線に沿って配置され、螺旋状の前記通気路を区画し、光触媒がコーティングされた区画壁と、前記区画壁の螺旋中心の位置に配置された内筒部と、前記通気路に空気を吸引して送風する吸気ファンと、前記区画壁に向かって紫外線を照射する照光部と、前記通気路からの浄化空気が放出される放出部とを備え、前記芳香部は、芳香剤が貯留される容器部と、前記容器部からの芳香剤を噴霧する噴霧部とが前記内筒部に内蔵され、芳香剤を噴霧する噴霧口が前記放出部に形成されたことを特徴としたものである。

本発明の空気清浄機によれば、光触媒がコーティングされた区画壁により通気路を通過する際に、照光部により紫外線が照射されるため、区画壁に接触した空気は殺菌され、脱臭される。そして、芳香剤が容器部に貯留されるため十分な芳香剤を貯留することができる。また、芳香部が、内筒部に内蔵され、芳香部の噴霧口が放出部に形成されているため、通気路を芳香部が狭めることなく、芳香部を配置することができる。

前記放出部には、前記通気路からの浄化空気を放出する放出路が、前記通気路からの浄化空気が進むに従って徐々に外側に拡がるように形成され、前記噴霧口は、前記放出部における前記放出路に包囲された中央部に形成されたものとすることができる。
放出路が、通気路からの浄化空気が進むに従って徐々に外側に拡がるように形成されているため、通気路からの浄化空気を放出部から周囲に向かって均等に拡がらせることができ、霧状の芳香剤を、浄化空気に乗せて拡散させることができる。

前記区画壁の基端に、前記吸気ファンが取り付けられ、前記通気路と吸入用空間とを分ける隔壁が形成され、前記吸入用空間には、前記照光部を発光させる電気回路が配置されたものとすることができる。
吸気ファンよって吸入用空間に吸入された空気は、電気回路が配置された吸入用空間から通気路に流入されるので、照光部を点灯するために電流を流すことで発熱する電気回路を吸入した空気により冷却することができる。

前記内筒部は、前記隔壁から前記放出部までの長さに形成され、前記内筒部における前記吸気ファンの上方に位置する基端部には、前記内筒部の外壁面から下方に向かうに従って中心に向う傾斜面が形成されたものとすることができる。
吸気ファンの直径が通気路の幅より広く、区画壁と重なっても、吸気ファンからの空気は、傾斜面を伝って通気路に流れるので、吸気ファンの送風を阻害しない。そのため、十分な風量を通気路に送風することができる。

前記芳香部は、芳香剤が貯留される容器部と、前記容器部から汲み上げられた芳香剤を圧縮空気により霧状に吐出する噴霧部と、ポンプからの圧縮空気を噴霧部に伝達する中継部とを備え、前記中継部は、ポンプに接続された接続管と、前記接続管が接続された前記内筒部の内部空間と、前記内部空間から噴霧部内に導入する導入管とを備えたものとすることができる。
ポンプが作動すると、圧縮空気が接続管を通じて内筒部の内部空間に送気され、導入管から噴霧部へ導入される。従って、ポンプから噴霧部との間に、内部空間を通過する中継部が形成されているため、長い配管を内筒部に配置しなくてもよい。

前記照光部は、前記本体部の軸線に沿って配置されたＬＥＤであり、前記ＬＥＤは、吸入側に配置された第１ＬＥＤと、吸入側より放出側となる位置に配置された第２ＬＥＤとを備え、第１ＬＥＤは、ＵＶＣを発光する発光ダイオードであり、第２ＬＥＤは、ＵＶＡまたは青色光を発光する発光ダイオードであるものとすることができる。
第１ＬＥＤがＵＶＣを発光する発光ダイオードあるため、通気路を流れる空気を殺菌することができる。また、第２ＬＥＤが、ＵＶＡまたは青色光を発光する発光ダイオードであるため、区画壁に接触する空気を殺菌、脱臭することができる。
また、ＵＶＣを発光する第１ＬＥＤが吸入側に配置されているため、放出路より奥深く配置することができるので、人に対して影響度が高いＵＶＣを発光する第１ＬＥＤを放出部から遠ざけることができる。

本発明の空気清浄機は、芳香剤が貯留される容器部と噴霧する噴霧部とが内筒部に内蔵され、芳香部の噴霧口が放出部に形成されているため、通気路を芳香部が狭めることなく、芳香部を配置することができるので、空気の流れを阻害することなく、効率よく、空気を浄化しながら周囲を芳香させることができる。

本発明の実施の形態に係る空気清浄機を示す図であり、（Ａ）は斜め上方から見た斜視図、（Ｂ）は斜め下方から見た斜視図である。 図１に示す空気清浄機の図であり、（Ａ）は外筒部と吸入側カバーを省略した状態の図、（Ｂ）は垂直断面図、（Ｃ）は（Ａ）を下方から見た図である。 図１に示す空気清浄機の垂直断面図であり、ポンプからの圧縮空気の流れを説明するための図である。

本発明の実施の形態に係る空気清浄機を図面に基づいて説明する。
図１および図２に示す空気清浄機１０は、雰囲気空気を底部から取り入れ浄化して、天面から放出すると共に、天面から芳香を放散するものである。

空気清浄機１０は、図２（Ｂ）に示す通気路Ｒ１に吸引した雰囲気空気を浄化して放出する浄化部２０と、芳香剤を放散する芳香部３０とを備えている。
図２（Ａ）から同図（Ｃ）に示す浄化部２０は、円筒形状に形成された本体部２１（図１参照）と、本体部２１の軸線に沿って配置され、螺旋状の通気路Ｒ１を区画する区画壁２２と、区画壁２２の螺旋中心の位置に配置された内筒部２３と、通気路Ｒ１に空気を吸引して送風する吸気ファン２４と、区画壁２２に向かって紫外線を照射する照光部２５と、通気路Ｒ１からの浄化された空気が放出される放出部２６とを備えている。

本体部２１は、ケーシングとなる外筒部２１１（図１参照）と、外筒部２１１に配置され、内筒部２３および照光部２５が支持されるフレーム部２１２と、フレーム部２１２による底部空間を覆う底部カバーである吸入側カバー２１３（図１および図２（Ｂ）参照）とを備えている。

フレーム部２１２は、外筒部２１１の軸線Ｌ（図１（Ａ）参照）に沿って形成され、内壁側の９０°ごとに４本が配置された支柱部２１２１と、区画壁２２の基端であり、吸気ファン２４が取り付けられた隔壁２１２２とを備えている。
支柱部２１２１は、吸入側カバー２１３に立設される。隔壁２１２２には、吸気ファン２４が吸入する空気を通過させるための貫通孔２１２２ａが形成されている。

隔壁２１２２は、区画壁２２による通気路Ｒ１と、吸入用空間Ｓ１とを分けるものである。この吸入用空間Ｓ１に電気回路Ｅが配置されていることで収納用空間Ｓ２としても機能する。
吸入用空間Ｓ１と、収納用空間Ｓ２とは、吸入側カバー２１３によって囲われ、覆われている。

図１（Ａ）および同図（Ｂ）に示す吸入側カバー２１３は、周囲壁２１３１が底面２１３２の周縁に立設された皿状に形成されている。周囲壁２１３１には、吸入口となるスリット２１３１ａが周囲面に並ぶように形成されている。また、周囲壁２１３１には、電源を入力するために、ＵＳＢケーブル（図示せず）が接続されるコネクタＣを露出させる開口部２１３１ｂが形成されている。

図２（Ａ）から同図（Ｃ）に示すように、電気回路Ｅは、基板Ｂに実装され、支柱部２１２１の脚部２１２１ａに取り付けられている。電気回路Ｅには、前述したコネクタＣが接続されている他、芳香部３０の芳香剤を汲み上げるためのポンプＰと、ポンプＰを定期的に作動させる制御回路が含まれている。

区画壁２２は、隔壁２１２２から内筒部２３の周囲を回転しながら放出部２６に向かうように形成されている。区画壁２２には、二酸化チタンなどの光触媒がコーティングされている。本実施の形態では、光触媒が区画壁２２にコーティングされているが、内筒部２３の外壁面２３ｂや、外筒部２１１の内壁面２１１ａなどにコーティングされていてもよい。

図２（Ｂ）に示すように、内筒部２３は、筒状に形成され、芳香部３０が内蔵されている。内筒部２３は、隔壁２１２２から放出部２６までの長さに形成されている。内筒部２３の吸入側の底部２３ａ（基端部）であり、吸気ファン２４の上方に位置する底部２３ａには、吸気ファン２４の送風を阻害しないように、内筒部２３の外壁面２３ｂから下方に向かうに従って中心に向う傾斜面２３ｃが形成されている。

照光部２５は、支柱部２１２１の内側面に軸線Ｌ（図１（Ａ）参照）に沿って一列に３個配置された紫外線を発光するＬＥＤ（発光ダイオード）である。
図２（Ａ）および同図（Ｃ）に示す照光部２５（ＬＥＤ）は、吸入側に配置された第１ＬＥＤ２５１と、吸入側より放出側となる放出側と中央部とに配置された第２ＬＥＤ２５２と、を備えている。
第１ＬＥＤ２５１は、ＵＶＣ（波長２００～２８０ｎｍ）の紫外光を発光する発光ダイオードである。第２ＬＥＤ２５２は、ＵＶＡ（波長３１５～３８０ｎｍ）の紫外光または可視光の青色光（波長３８０～５００ｎｍ）を発光する発光ダイオードである。

図２（Ａ）および同図（Ｂ）に示すように、放出部２６は、フレーム部２１２（支柱部２１２１）の上端部に配置されている。放出部２６は、天面（放出側の端面）の中央部に位置する内側放出部２６１と、内側放出部２６１と所定の間隔空けて周囲を囲う外側放出部２６２とを備えている。
内側放出部２６１と外側放出部２６２との隙間による放出路Ｒ２は、通気路Ｒ１からの浄化空気が進むに従って徐々に、本体部２１の軸線Ｌ（図１（Ａ）参照）からの半径が長くなることで、外側に拡がるように円形状に形成されている。放出部２６（内側放出部２６１）の中央部であり、放出路Ｒ２により包囲された中央部には、芳香部３０から噴霧された芳香剤が吐出される噴霧口２６１ａが形成されている。

外側放出部２６２には、電源投入ボタンＢ１と電源切断ボタンＢ２とが配置されており、図示しない配線により電気回路Ｅに接続されている。

芳香部３０は、芳香剤を噴霧する電動式のスプレーボトルである。芳香部３０は、芳香剤が貯留される容器部３１（図３（Ａ）参照）と、容器部３１から汲み上げられた芳香剤を圧縮空気により霧状に吐出する噴霧部３２と、ポンプＰからの圧縮空気を噴霧部３２に伝達する中継部３３とを備えている。
容器部３１は、内筒部２３の下部に配置される。噴霧部３２は、容器部３１の上端に接続される。容器部３１には、噴霧部３２からのチューブ３２１が延びている。

中継部３３は、ポンプＰに接続された接続管３３１と、接続管３３１が接続された内筒部２３の内部空間３３２であり、内筒部２３の内壁面２３ｄと容器部３１および噴霧部３２との間の内部空間３３２と、内部空間３３２から噴霧部３２内に導入する導入管３３３とを備えている。

以上のように構成された本発明の実施の形態に係る空気清浄機の動作および使用状態を図面に基づいて説明する。

まず、図１に示す空気清浄機１０を使用するときには、使用者は、電源投入ボタンＢ１を押下する。図２（Ａ）および同図（Ｂ）に示す電源投入ボタンＢ１の押下が電気回路Ｅに伝達されると、電気回路Ｅは、吸気ファン２４を動作させると共に、照光部２５を点灯させる。また、電気回路Ｅは、芳香部３０から芳香剤を噴霧するタイマーを起動させる。

タイマーは、例えば、噴射時間と休止時間とに従って噴射指示を出力する。本実施の形態では、タイマーは、１分間のうち、噴射時間が１０秒、休止時間が５０秒と、噴射時間が２０秒、休止時間が４０秒、噴射時間が３０秒、休止時間が３０秒とした組み合わせから選択されたパターンに従って計数する。

吸気ファン２４が回転し始めることで、吸入側カバー２１３（図１参照）の吸入口であるスリット２１３１ａから周囲の空気が吸入される。そして、吸入された空気は、電気回路Ｅが配置された収納用空間Ｓ２を含む吸入用空間Ｓ１から吸気ファン２４を介して通気路Ｒ１に流入される。
従って、照光部２５を点灯するために電流を流すことで発熱する電気回路Ｅを、吸入側カバー２１３に吸入された空気により冷却することができる。

吸気ファン２４から吸入された空気は、通気路Ｒ１に流入する。吸気ファン２４の上方に位置する内筒部２３の底部２３ａに傾斜面２３ｃが形成されている。そのため、吸気ファン２４の直径が通気路Ｒ１の幅より広く、区画壁２２と重なっても、吸気ファン２４からの空気は、傾斜面２３ｃを伝って通気路Ｒ１に流れるので、吸気ファン２４の送風を阻害しない。従って、十分な風量を通気路Ｒ１に送風することができる。

通気路Ｒ１に流入した空気は、照光部２５における第１ＬＥＤ２５１の周辺を通過する。その際に、ＵＶＣの紫外線が照射されることで、通気路Ｒ１を通過する空気であって第１ＬＥＤ２５１の照射範囲に位置する空気を殺菌することができる。また、空気が通気路Ｒ１を進むことで、照光部２５の第２ＬＥＤ２５２の周囲を通過する。第２ＬＥＤ２５２によるＵＶＡの紫外線または青色光が照射されることにより、光触媒にコーティングされた区画壁２２に接触した空気を、殺菌および脱臭することができる。

光触媒にコーティングされた区画壁２２による螺旋状の通気路Ｒ１を流れる空気は、直線的に流れる空気より、通気路Ｒ１への接触機会を増やすことができる。従って、殺菌および脱臭の効果を向上させることができる。

また、ＵＶＣの紫外線を発光する第１ＬＥＤ２５１は、放出部２６から最も奥側に位置する。従って、人に対して影響度が高いＵＶＣを発光する第１ＬＥＤ２５１を放出部２６から遠ざけることができる。

殺菌と脱臭された空気は、放出部２６から空気清浄機１０の周囲に放出される。放出部２６の放出路Ｒ２は、外側に拡がるように形成されている。従って、浄化空気を空気清浄機１０の周囲に向かって均等に拡がらせることができる。

図３（Ａ）に示すように、芳香部３０においては、ポンプＰが作動することで、圧縮空気が接続管３３１を通じて、接続管３３１が接続された内筒部２３の内部空間３３２に送気される。次に、図３（Ｂ）に示すように、圧縮空気は、内筒部２３の内壁面２３ｄと容器部３１および噴霧部３２の外側面との間の内部空間３３２を通過して、導入管３３３へ送気される。そして、チューブ３２１へ圧縮空気が導入されると、図３（Ａ）に示すように、容器部３１に貯留された芳香剤が噴霧口２６１ａから放散される。
このように、ポンプＰから噴霧部３２との間に、内部空間３３２を通過する中継部３３が形成されているため、接続管３３１と導入管３３３との間に長い配管を内筒部２３に配置しなくてもよい。

容器部３１では、導入管３３３から延びる噴霧部３２からのチューブ３２１により芳香剤が押し上げられ霧状になって放出部２６の噴霧口２６１ａから噴霧される。放出部２６では、上述したように、殺菌と脱臭された空気が、放出部２６から空気清浄機１０の周囲に向かって均等に拡がる。従って、霧状の芳香剤を、室内の空気に芳香を阻害されることなく、浄化空気に乗せて拡散させることができる。
そのため、芳香剤そのままのピュアな芳香が空気清浄機１０の周囲に拡がるため、芳香そのものを楽しむことができる。

芳香部３０は、芳香剤が容器部３１に貯留されるため十分な芳香剤を貯留することができる。また、芳香部３０は、内筒部２３に内蔵され、芳香部３０の噴霧口２６１ａが放出部２６に形成されているため、通気路Ｒ１を芳香部３０が狭めることなく、芳香部３０を配置することができる。従って、空気清浄機１０は、空気の流れを阻害することなく、効率よく、空気を浄化しながら周囲を芳香させることができる。

本発明の空気清浄機は、空気を浄化しながら芳香機能を有しているので、様々な場所に設置することができ、特に、一般家庭に最適である。

１０ 空気清浄機
２０ 浄化部
２１ 本体部
２１１ 外筒部
２１１ａ 内壁面
２１２ フレーム部
２１２１ 支柱部
２１２１ａ 脚部
２１２２ 隔壁
２１２２ａ 貫通孔
２１３ 吸入側カバー
２１３１ 周囲壁
２１３１ａ スリット
２１３１ｂ 開口部
２１３２ 底面
２２ 区画壁
２３ 内筒部
２３ａ 底部
２３ｂ 外壁面
２３ｃ 傾斜面
２３ｄ 内壁面
２４ 吸気ファン
２５ 照光部
２５１ 第１ＬＥＤ
２５２ 第２ＬＥＤ
２６ 放出部
２６１ 内側放出部
２６１ａ 噴霧口
２６２ 外側放出部
３０ 芳香部
３１ 容器部
３２ 噴霧部
３２１ チューブ
３３ 中継部
３３１ 接続管
３３２ 内部空間
３３３ 導入管
Ｌ 軸線
Ｒ１ 通気路
Ｒ２ 放出路
Ｓ１ 吸入用空間
Ｓ２ 収納用空間
Ｅ 電気回路
Ｐ ポンプ
Ｃ コネクタ
Ｂ 基板
Ｂ１ 電源投入ボタン
Ｂ２ 電源切断ボタン

Claims (6)

1. 通気路に吸引した雰囲気空気を浄化して放出する浄化部と、芳香剤を放散する芳香部とを備え、
   前記浄化部は、円筒形状に形成された本体部と、前記本体部の軸線に沿って配置され、螺旋状の前記通気路を区画し、光触媒がコーティングされた区画壁と、前記区画壁の螺旋中心の位置に配置された内筒部と、前記通気路に空気を吸引して送風する吸気ファンと、前記区画壁に向かって紫外線を照射する照光部と、前記通気路からの浄化空気が放出される放出部とを備え、
   前記芳香部は、芳香剤が貯留される容器部と、前記容器部からの芳香剤を噴霧する噴霧部とが前記内筒部に内蔵され、芳香剤を噴霧する噴霧口が前記放出部に形成された空気清浄機。
2. 前記放出部には、徐々に外側に拡がるように放出路が形成され、
   前記噴霧口は、前記放出部における前記放出路に包囲された中央部に形成された請求項１記載の空気清浄機。
3. 前記区画壁の基端に、前記吸気ファンが取り付けられ、前記通気路と吸入用空間とを分ける隔壁が形成され、
   前記吸入用空間には、前記照光部を発光させる電気回路が配置された請求項１記載の空気清浄機。
4. 前記内筒部は、前記隔壁から前記放出部までの長さに形成され、
   前記内筒部における前記吸気ファンの上方に位置する基端部には、前記内筒部の外壁面から下方に向かうに従って中心に向う傾斜面が形成された請求項３記載の空気清浄機。
5. 前記芳香部は、芳香剤が貯留される容器部と、前記容器部から汲み上げられた芳香剤を圧縮空気により霧状に吐出する噴霧部と、ポンプからの圧縮空気を噴霧部に伝達する中継部とを備え、
   前記中継部は、ポンプに接続された接続管と、前記接続管が接続された前記内筒部の内部空間と、前記内部空間から噴霧部内に導入する導入管とを備えた請求項１から４のいずれかの項に記載の空気清浄機。
6. 前記照光部は、前記本体部の軸線に沿って配置されたＬＥＤであり、
   前記ＬＥＤは、吸入側に配置された第１ＬＥＤと、吸入側より放出側となる位置に配置された第２ＬＥＤとを備え、
   第１ＬＥＤは、ＵＶＣを発光する発光ダイオードであり、
   第２ＬＥＤは、ＵＶＡまたは青色光を発光する発光ダイオードである請求項１から５のいずれかの項に記載の空気清浄機。

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