JPH0128609B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔技術分野〕 この発明は自動車用や住宅用等の空気清浄機に
関するものである。

〔背景技術〕

室内の汚れた空気を機内に循環させることによ
り、粉塵除去と消臭とを行なうことを目的とした
空気清浄機において、機内循環風量はシロツコフ
アンの回転により得ることができる。汚れた空気
は空気清浄機上面の吹込口から吸込み、プレフイ
ルタ、粉塵除去フイルタ、消臭フイルタを通過さ
せて、シロツコフアンの回転により左右両側面の
吐出口から吹出し、室内に循環させる。

風の吐出し風量と室内の汚れた空気や臭の除去
能力は関係があつて、粉塵除去に対しては、粉塵
除去フイルタの紙の密度が高い程粉塵除去能力
（粉塵除去効率）が高い。この粉塵除去フイルタ
の粉塵除去効率をηとすると、粉塵を除去する処
理能力は、風量（Ｑ）×粉塵除去効率（η）の積
となる。しかし、空気清浄機の体格が決定される
と、シロツコフアン等の形状も決められるため、
フアン能力の向上を図ることができない。よつ
て、空気清浄機の性能向上を図るには、必要風量
と集塵効率の関係につき最適バランスを得ること
が必要である。

なお、消臭フイルタについては、消臭能力は消
臭剤の除去能力に関係する方が大きいが、空気清
浄機としては、消臭フイルタの圧損増加による風
量低下を最小限度に設定したいという課題があ
る。

一般に、空気清浄機の空気循環と空気清浄能力
の設定については、性能を満足させる風量を得ら
れるように、粉塵除去フイルタの圧損と、消臭フ
イルタの圧損と、空気清浄機本体の圧損を設定す
る。しかし、たばこ等の粒子の小さい粉塵を除去
するためには、粉塵除去フイルタとして密度の高
い紙フイルタを使用しなければ集塵効率が上ら
ず、また密度の高い紙フイルタを使用すると
紙フイルタの圧損が高く風量が満足しにくいとい
うあい反する現象となりやすい。

また、特に自動車用の空気清浄機においては、
急速に空気を清浄化するという課題もある。

このような問題点を解消するため、フイルタに
風路バイパス部を設けて風量とフイルタ効果との
適正なバランスを図つたものが提案されている。
しかし、複数段のフイルタを交互にずらせて配置
することにより、各フイルタの側方に風路バイパ
ス部を設けてジグザグ状風路を構成しているた
め、各フイルタを互いに離し、かつずらせて本体
ケースに設置しなければならず、フイルタの設置
構造が複雑である。この他の従来例として、フイ
ルタに貫通した流体案内筒を設けてその筒内を風
路バイパス部としたものがある。しかし、風路バ
イパス部専用の流体案内筒を設けなくてはなら
ず、しかも流体案内筒を複数個必要とするため、
構造が複雑で製造に手間がかかるという問題点が
ある。

〔発明の目的〕

この発明は、風量とフイルタ効果の適正なバラ
ンスが得られて空気清浄能力に優れ、かつ構造が
簡単な空気清浄機を提供することを目的とする。

〔発明の開示〕

この発明は、送風機を収容した本体ケースと、
この本体ケースの風路に介装したフイルタとを備
えた空気清浄機において、前記フイルタが互いに
重なる消臭フイルタと粉塵除去フイルタとからな
り、前記消臭フイルタの長さを前記粉塵除去フイ
ルタよりも短くして前記消臭フイルタと前記本体
ケースとの間に風路バイパス部となる空間部を形
成したものである。

作 用 この発明の構成によると、集塵効率の高いフイ
ルタを用いて粉塵除去能力を高くしておいて、こ
れにより風量が不足する分のみ消臭フイルタを通
過させずにバイパスして全体の圧損を下げ、目標
の風量を得る。

前記フイルタが互いに重なる消臭フイルタと粉
塵除去フイルタとからなり、前記消臭フイルタの
長さを前記粉塵除去フイルタよりも短くすること
により前記消臭フイルタと前記本体ケースとの間
に風路バイパス部となる空間部を形成しているた
め、特別な部材を用いずに風路バイパス部を設け
ることができ、また消臭フイルタと粉塵除去フイ
ルタとは重ねて配置することができて、フイルタ
取付構造が簡単である。

実施例 この発明の一実施例を第１図ないし第１８図に
示す。図において、１１は本体ケースであり、上
面の略全体が流線形状の格子状の吸込口１８とな
り、両側面に格子状の吐出口２４を有する。本体
ケース１１は上ケース１６と下ケース１７を化粧
ねじ１９および角ナツト１９′で固定したもので
ある。本体ケース１１内には下部に遠心フアン９
のインペラ１２が収容され、上部に粗大粉塵除去
用のプレフイルタ１３と、粉塵除去フイルタ１４
と、消臭フイルタ１５とが収容されている。下ケ
ース１７は、アルキメデス曲線の風洞周壁２０が
一体に形成され、フアンカバー２１とでシロツコ
フアンの風洞部２２を構成している。風洞周壁２
０は本体ケース１１の両側面の吐出口２４に吐出
路２３で開通している。吐出口２４は傾斜した吐
出口格子２４ａを有し、空気は斜め上方に吐出さ
れる。インペラ１２はモータ２５の出力軸に平ワ
ツシヤ２６とナツト２７とで固定してある。モー
タ出力軸のインペラ取付座とインペラ１２との間
には、Ｄカツトされたワツシヤ２８を入れてあ
り、インペラ１２のモータ出力軸に対する垂直面
を出すようにしている。モータ２５は下ケース１
７に固定してある。

フアンカバー２１は格子状のフアン吸込口２９
を有し、そのインペラ１２の中心部と対応する部
分に、インペラ１２の出力軸のナツト２７が遊嵌
するキヤツプ状の蓋体部３０が設けてある。フア
ンカバー２１は下ケース１７に突設した取付部に
タツピンねじで固定される。消臭フイルタ１５は
フアンカバー２１の蓋体部３０が嵌合する中央穴
３１を有し、粉塵除去フイルタ１４とフアンカバ
ー２１との間に着脱自在に配置される。消臭フイ
ルタ１５は２枚のパンチングメタル３２，３３か
らなるフイルタケース３４に、シガホンと活性炭
とでなる粒状の消臭剤３５を、消臭剤押えスポン
ジ３６とともに挟み込んだものである。両パンチ
ングメタル３２，３３は、外周部と中央穴３１の
周縁とを溶接またはかしめ等により相互に固定さ
れる。フイルタケース３４は取手部３７が両側に
形成してある。なお、フイルタケース３４として
不織布等の紙を使用してもよく、その場合も中央
穴３１の周縁と外周部とを熱かしめ等により閉じ
る。粉塵除去フイルタ１４は全体表面積を広く取
れるように所定ピツチで波形に折曲げた紙５０
と、この紙５０と同時成形または接着により一
体化した樹脂製のフイルタ枠５１とで構成され
る。３８は吐出口２４の近傍に設けた芳香剤ケー
スであり、芳香剤３９が収納してある。芳香剤３
９は吐出口２４からの風の流れでここちよい香り
を室内に発散させる。

４０は、モータ入力電源供給用の電源コードブ
ロツクである。４１はフアン回転数を高と低に切
換える分圧抵抗であり、モータ２５のコイルと直
列に結線されて、切換スイツチで切換えられる。
４２はモータ２５のリード線押え用の鉄片であ
る。風洞部２２中にリード線を配設するので、風
洞部２２の底面の一部を凹部にしてこの凹部内に
リード線を通し、鉄片４２で押えている。４３は
下ケース１７に埋込んである埋込ナツトであり、
モータ２５の固定用ねじを取付ける。４４は分圧
抵抗４１の固定用鉄片である。４５はプリント基
板であり、通電表示用の発光ダイオード４６を取
付けている。発光ダイオード４６は正常通電時は
点灯し、電源端子を逆接続すると点灯しない。４
７は発光ダイオード４６の補護用抵抗である。

消臭フイルタ１５はフアンカバー２１の消臭フ
イルタ取付部に配置し、その上に粉塵除去フイル
タ１４を乗せ、さらにプレフイルタ１３を配設し
てフイルタ群を構成する。このフイルタ群におい
て、粉塵除去フイルタ１４と消臭フイルタ１５
は、空気清浄を行うと汚れてきてその機能を満足
しなくなるので、ある一定期間毎に交換する必要
がある。そのため、使用者が簡単に交換できるよ
うに、粉塵除去フイルタ１４および消臭フイルタ
１５の両側に取手部７４，３７をそれぞれ突設し
てある。これら取手部７４，３７は、フアンカバ
ー２１の壁の一部に設けた切欠凹部５３に配置し
ている。また、消臭フイルタ１５は粉塵除去フイ
ルタ１４よりも若干短く形成してあり、そのため
消臭フイルタ１５とフアンカバー２１の内面との
間に風路バイパス部となる空隙５４が構成され
る。この空隙５４はパンチングメタルで形成され
た消臭フイルタ３１の外周フランジのパンチング
小孔５５を通じて、フアンカバー２１のフアン吸
込口２９に開通している。粉塵除去フイルタ１４
のフイルタ枠５１は２重壁構造となつていて、そ
の底壁に通気スリツト５６，５７が設けてある。
この通気スリツト５６，５７は、フイルタ枠５１
を紙５０と一体成形するときに、金型により簡
単に形成できる。フイルタ枠５１は、第６図のよ
うに格子または多孔板状の通気底壁５８を有する
が、この通気底壁５８に通気開口５９を設けてあ
る。通気開口５９には蓋６０をガイド枠６１で開
閉スライド自在に取付けてある。

なお、本体ケース１１には第１０図のように補
助フイルタ装置６２が接続パイプ６３で着脱自在
に取付けられるようになつており、自動車の後部
座席に本体ケース１１を取付け、補助フイルタ装
置６２を前部座席に設置することで、前部座席の
たばこの煙も効果的に除去できるようになる。補
助フイルタ装置６２は、補助フイルタケース６４
と補助フイルタ枠６４内に、フイルタ６５，６６
を収容したものである。接続パイプ６３は、本体
ケース１１に突設した筒状の補助吸込口６７に先
端の接続筒６８を外嵌させて接続される。補助吸
込口６７の外面には係合突起６９が設けられ、接
続筒６８にはバヨネツト溝６９が設けられてい
る。

本体ケース１１の吐出口２４の近傍には二酸化
塩素溶液の入つたタンク７０が設けられ、吐出口
２４に設けた紙フイルタ７１を毛細管フエルト７
２を通じて二酸化酸素溶液で濡らしておくように
してある。また、本体ケース１１のモータ取付部
の内側には環状突壁７３が設けてあり、モータ２
５の軸受部から流出した油がモータねじ止め部４
３′に到達するのを防止し、油によりモータねじ
止め部４３′における劣化をなくしてモータねじ
止め部４３′が破壊しないようにしている。

第１３図ないし第１８図はモータ２５の駆動用
の回路およびその動作を示す。これについては後
述する。

動 作 本体ケース１１の吸込口１８から吸込まれた空
気は、プレフイルタ１３で粗大粉塵が除去され、
かつ除塵フイルタ１４で細かな粉塵が除去された
後、消臭フイルタ１５で消臭され、遠心フアン９
の風洞部２２を経て吐出口２４から吐出される。

空気清浄機の清浄処理能力については、各フイ
ルタ１３〜１５そのものの集塵効率と吐出した風
量との間に、 集塵効率（η）×風量（Ｑ）＝処理能力 という関係がある。この場合に、消臭フイルタ１
５の長さを粉塵除去フイルタ１４よりも短くして
消臭フイルタ１５とフアンカバー２１との間に風
路バイパス部となる空〓５４を形成してあるた
め、遠心フアン９による風の流れは、一部が消臭
フイルタ１５を通らずに空〓５４を通過して遠心
フアンに入る。そのため風量が増加し、風量と集
塵効率のバランスが良くなつて処理能力が向上す
る。

また、粉塵除去フイルタ１４および消臭フイル
タ１５の取手部７４，３７を嵌合する切欠凹部５
３がフアンカバー２１に一対設けられているた
め、遠心フアン９による風の流れは、一部が粉塵
除去フイルタ１４および消臭フイルタ１５を通ら
ずに切欠凹部５３を通過して遠心フアン９に入
る。そのため、これによつても風量が増加して風
量とフイルタ効率のバランスが良くなり、清浄能
力が向上する。このように、フイルタ１４，１５
の取手部７４，３７を嵌合するために必要な切欠
凹部５３を利用して清浄処理能力の向上が図れそ
のため構造も簡単ですむ。また、消臭フイルタ１
５とフアンカバー２１との間の空隙５３と、消臭
フイルタ１５の周縁フランジのパンチング小孔５
５とを通る経路によつても、風が各フイルタ１
４，１５を通らずに遠心フアン９に流入する。さ
らに、粉塵除去フイルタ１４のフイルタ枠５１の
通気スリツト５６，５７からも風が漏れて遠心フ
アン９に入る。これらによつても風量が増加し、
風量とフイルタ効率のバランスが最良となつて清
浄能力が向上する。このように風路バイパス部に
よつて清浄能力が向上するが、フイルタを互いに
重なる消臭フイルタ１５と粉塵除去フイルタ１４
からなるものとし、消臭フイルタ１５の長さを粉
塵除去フイルタ１４よりも短くして消臭フイルタ
１５と本体ケース１１との間に風路バイパス部と
なる空隙５４を形成している。このため、特別な
部材を用いずに風路バイパス部を設けることがで
き、また消臭フイルタと粉塵除去フイルタ１４と
は重ねて配置することができてフイルタ取付構造
が簡単である。このように、簡易な構造で風路バ
イパス部を形成することができ、製造も簡単とい
う利点が得られる。

粉塵除去フイルタ１４には蓋６０を有する通気
開口５９が設けられているが、蓋６０により開口
面積を変えることによつて風量を調節することが
できる。通気開口５９の面積を手動あるいは自動
的に可変にすることで風量を調節することによ
り、今までモータの回転数を変えて風量の強弱を
行つていたのが、行わなくてすむようになる。よ
つて、モータ２５の分圧抵抗やスイツチ等が省略
可能となる。また、粉塵除去効果の調節も開孔面
積を変えることでできる。

吐出口２４にはタンク７０の二酸化塩素溶液で
濡らしておいた紙フイルタ７１が設けてあるが、
風が吐出口２４から出るときに、紙フイルタ７１
から二酸化塩素が空気中に拡散する。そのため、
二酸化塩素の作用により、空気中の殺菌と消臭が
行われる。

モータ２５の回転数制御につき説明する。第１
４図のような階段波形のパルス電圧をモータにか
けて、遠心フアン９の回転数を変え、風量を自動
的に増減させる。第１３図は第１５図の三角波形
の入力電圧または第１６図のサイン波形の入力電
圧により、第１４図の階段波を発生する回路であ
り、ノートン型アンプを用いたフリー・ラニング
の段階波発生器からなる。A₁はR₁を通して階段
波を形成する入力パルスの発振回路で、A₂は積
分とホールドの機能を持ち出力に階段波が得られ
る積分回路である。A₃は比較回路、A₄はワンシ
ヨツト・マルチバイブレータである。抵抗R₂は
階段波の出力をサンプリングして、抵抗R₃を通
した電源電圧V⁺と比較するものである。そして
積分回路A₂の出力電圧がV⁺の約80％を越えたと
きに、比較回路A₃とワンシヨツト・マルチバイ
ブレータA₄は100μsのリセツトパルスを発生し、
抵抗R₄を通して積分回路A₂の出力を0Vにリセツ
トする。

このようにして、モータ２５の回転数を自動的
に制御することで第１８図のように風量が一定で
あつた状態から、第１７図のように風量が時間的
に変わるようになる。空気清浄機内の各フイルタ
１４，１５で消臭・消塵を行うが、時間的に風量
が変わつた時でも平均風量は一定である。風量が
ピークになつた時に消臭・消塵効果は上がり、時
間的にみても平均風量は同一だが消臭・消塵能力
はよくなる。また、空気清浄機の芳香剤３９から
流れる香りも、風量が高くなるとよい香りがし、
低くなると香りがしなくなる。この繰り返しによ
つて常時香りが意識され、香りの効果が上がる。
このように、モータ回転数（フアン回転数）を自
動的に増減することで風量を変化させフイルタ１
４，１５による消臭・粉塵除去能力をあげ、芳香
剤３９から発せられる香りの効果を高めることが
できる。

第１９図ないし第２１図は粉塵除去フイルタ１
４の変形例を示す。この粉塵除去フイルタ１４′
は粉塵除去用の紙５０の一部に、風路バイパス
部となる切取部７５を設けたものである。この例
では切取部７５を紙５０の中央部の両側に設け
ているか、紙５０のどの部分に設けてもよい。

〔発明の効果〕

この発明の空気清浄機は、風路バイパス部を設
けたため、風量とフイルタ効果との適正なバラン
スが得られ、空気清浄能力の向上が図れる。しか
も、フイルタを互いに重なる消臭フイルタと粉塵
除去フイルタからなるものとし、消臭フイルタの
長さを粉塵除去フイルタよりも短くして消臭フイ
ルタと本体ケースとの間に風路バイパス部となる
空間部を形成している。このため、特別な部材を
用いずに風路バイパス部を設けることができ、ま
た消臭フイルタと粉塵除去フイルタとは重ねて配
置することができてフイルタ取付構造が簡単であ
る。このように、簡易な構造で風路バイパス部を
形成することができ、製造も簡単という効果があ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例の破断平面図、第
２図はその破断正面図、第３図は同じくその破断
側面図、第４図は同じくその粉塵除去フイルタの
斜視図、第５図は同じくその粉塵除去フイルタの
平面図、第６図は第５図の―線断面図、第７
図は第５図の―線断面図、第８図は同じくそ
の消臭フイルタの斜視図、第９図は第８図の―
線断面図、第１０図は同じくその全体の斜視
図、第１１図は同じくその補助フイルタ装置の分
解斜視図、第１２図は同じくその補助フイルタ装
置と本体ケースとの接続部の側面図、第１３図は
同じくそのモータ駆動用回路の回路図、第１４図
は同じくそのモータ駆動用回路の出力波形図、第
１５図および第１６図はそれぞれ同じくそのモー
タ駆動回路の入力波形図、第１７図は同じくその
風量の時間変化を示すグラフ、第１８図は風量の
一定状態を示すグラフ、第１９図は粉塵除去フイ
ルタの変形例の斜視図、第２０図はその平面図、
第２１図は第２０図のXXI―XXI線断面図であ
る。 ９…遠心フアン、１１…本体ケース、１２…イ
ンペラ、１３…プレフイルタ、１４，１４′…粉
塵除去フイルタ、１５…消臭フイルタ、１８…吸
込口、２１…フアンカバー、２４…吐出口、２５
…モータ、２９…フアン吸込口、３７…取手部、
５０…紙、５１…フイルタ枠、５３…切欠凹部
（風路バイパス部）、５４…空隙（風路バイパス
部）、５５…パンチング小孔、５６，５７…通気
スリツト、５９…通気開口、７５…切取部。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 送風機を収容した本体ケースと、この本体ケ
   ースの風路に介装したフイルタとを備え、前記フ
   イルタが互いに重なる消臭フイルタと粉塵除去フ
   イルタとからなり、前記消臭フイルタの長さを前
   記粉塵除去フイルタよりも短くして前記消臭フイ
   ルタと前記本体ケースとの間に風路バイパス部と
   なる空間部を形成した空気清浄機。