JPH09155139A - 空気清浄装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】動力源の数を最小限に抑えて装置の小型化、ロ
ーコスト化、低消費電力化を実現すると共に、装置の信
頼性を向上させる。 【解決手段】外部の空気を吸気口から吸入し、清浄化し
た空気を排気口から再び外部へ放出させる空気流通機能
と、水を用いて空気を清浄化する空気清浄化機能とを合
わせ持った空気流通清浄化部１０と、下に位置する貯水
部４から空気流通清浄化部１０へ水を汲み上げる揚水部
５とが同軸状に一体化して形成されている。各部が一体
化して形成されているから、駆動用動力源は１個で済
み、小型化、ローコスト化、低消費電力化できる。また
一体化することにより、各機能を個別に製作する場合に
比べて装置全体としての信頼性が向上する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は空気清浄装置に関す
る。詳しくは、空気流通機能と空気清浄化機能を兼ねる
空気流通清浄化部と、揚水部とを一体に形成し１個の駆
動手段で駆動することにより、動力源の数を最小限に抑
えた小型で消費電力の少ない空気清浄装置に係るもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】従来の空気清浄装置はフィルタ型とイオ
ン型に大別される。フィルタ型空気清浄装置は活性炭や
ポリプロピレンなどの化学繊維などから成るフィルタを
使用し、吸入した汚れた空気を強制的にこのフィルタに
通すことにより、吸入した空気中に含まれる塵埃や臭い
などを除去するものである。イオン型空気清浄装置は吸
入した空気中に含まれる塵埃や臭いの成分などを帯電さ
せ、これを電極に引き寄せて紙によって収集するもので
ある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上述した従来例のうち
フィルタ型空気清浄装置には、 １）フィルタが比較的早く汚れ目詰まりを起こし機能が
低下するので、フィルタを頻繁に交換する必要があり、
手間と費用がかかる。

【０００４】２）フィルタは活性炭や化学繊維を殆ど隙
間なく詰めたものであるから圧力損失が大きく、空気を
吸引するために能力の大きな動力源が必要となり装置が
大型化する共に高価になる。という問題がある。

【０００５】他の従来例であるイオン型空気清浄装置で
は、空気の循環速度を高めると帯電させた塵埃や臭いな
どが電極に引き寄せられず、十分に清浄化されなていな
い空気が装置外へ放出されてしまうことがある。したが
って部屋内の空気を強制循環させることができないか
ら、装置近傍の空気しか清浄化できず、広い部屋の空気
の清浄化には対応できないという問題がある。

【０００６】本発明者らは先に、上記の問題点を解決す
るものとして、外部から吸入した汚れた空気を水を用い
て清浄化した後、再び外部へ排出する空気清浄装置を発
明した（特願平６−２２９８６０号参照）。この空気清
浄装置は、外部の空気を吸気口から吸入し、清浄化され
た空気を排気口から再び外部へ放出させる空気流通部
と、水を用いて空気を清浄化する空気清浄化部と、この
空気清浄化部より下に位置する貯水部から空気清浄化部
へ水を汲み上げる揚水部とから構成されている。

【０００７】このように構成した空気清浄装置は、空気
の清浄化に水を用いているから、フィルタ型空気清浄装
置に比べて装置維持の手間や費用が少なくて済むという
効果を奏する。また、多翼ファンを用いて空気を強制流
通させ、室内の空気を循環できるようにしているから、
イオン型空気清浄装置に比べて広い部屋の空気清浄が可
能になるという効果を奏する。

【０００８】しかしながら、この空気清浄装置にあって
は、空気循環部、空気清浄化部、および揚水部の３者を
個別に駆動する必要があるため、３個の駆動手段を設け
る必要があった。

【０００９】本発明はこの点を克服してさらに小型化と
ローコスト化を図ったものである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、請求項１に記載した本発明に係る空気清浄装置
は、外部から吸入した空気を清浄化処理した後、再び外
部へ排出する空気清浄装置であって、外部の空気を吸気
口から吸入し、清浄化した空気を排気口から再び外部へ
放出させる空気流通機能と、水を用いて空気を清浄化す
る空気清浄化機能とを合わせ持った空気流通清浄化部
と、該空気流通清浄化部より下に位置する貯水部から空
気流通清浄化部へ水を汲み上げる揚水部とを具備し、空
気流通清浄化部と揚水部の各駆動軸が同軸状に一体化し
て形成されているように構成することを特徴とする。

【００１１】請求項２において、空気流通清浄化部は、
多翼ファン構造をしており、外周に網状体が形成され、
該網状体で囲まれた空間内に水を散布させ、この水によ
り空気の清浄化を行うと共に多数個の翼により装置内の
空気流通を行い、揚水部は、逆円錐筒体構造をしてお
り、回転しながら径の小さい下部から径の大きい上部に
貯水部の水を吸い上げるように構成することを特徴とす
る。

【００１２】本発明に係る空気清浄装置では、空気流通
機能と空気清浄化機能を兼ねる空気流通清浄化部と、揚
水部とを一体に形成し１個の駆動手段で駆動している。
その結果、本発明者らが先に開発した空気清浄装置に比
べて、駆動手段を３個から１個に減らすことができる。
駆動手段を１個で済ますことにより、装置をより小型
化、より低消費電力化およびローコスト化することがで
きる。

【００１３】さらに本発明に係る空気清浄装置では、空
気流通部、空気清浄化部、および揚水部の３者を一体に
形成しているから、各部を個別に製作するのに比べて部
品点数が少なくて済むから、装置をより小型化できると
共に装置全体の信頼性が向上する。

【００１４】

【発明の実施の形態】本発明に係る空気清浄装置を図１
を参照しながら説明する。空気清浄装置には直方体や円
筒形など種々の外形を有するものがある。本発明は、い
かなる外形を有する空気清浄装置にも適用することがで
きる。ここでは、円筒形の外形を有する空気清浄装置を
例に本発明の一実施形態を説明する。

【００１５】空気清浄装置１には外部の汚れた空気を取
り込むための吸気ダクト８が設けられている。この吸気
ダクト８は外部の汚れた空気を吸気口９から空気流通清
浄化部１０に導くように、装置１の一方の側面に形成さ
れた吸気口９から装置１の中央に位置する空気流通清浄
化部１０まで下方に湾曲するように設けられている。こ
の吸気ダクト８を取り巻くように排気ダクト１３が設け
られている。図中、排気ダクト１３ａ、１３ｂ、１３ｃ
は３個の部分に分かれて示されているが、これらは一体
のものであり、吸気ダクト８を取り囲む形状をしてい
る。排気ダクト１３ｃの一端は装置１の他方の側面に形
成された排気口１４により外部に開放されている。

【００１６】吸気ダクト８の下部に隣接して気水分離室
１１が設けられている。気水分離室１１内には空気流通
清浄化部１０が設けられている。空気流通清浄化部１０
は図２に示すように円環状に多数の翼が設けられた捕集
ファン１０ａを主要構成部品とする。この捕集ファン１
０ａは多翼ファンの形状および機能を持っている。多翼
ファンは全体として渦巻き状となるように形成された送
風機で一般にシロッコファンと呼ばれ、騒音が少ないの
が特徴である。捕集ファン１０ａの外周には網状体１２
が取り付けられている。網状体１２は例えばステンレス
などの耐水性を持った材料から成る網である。

【００１７】空気流通清浄化部１０の下部には揚水部５
が捕集ファン１０ａと同軸状に一体化して設けられてい
る。揚水部５は逆円錐筒体状をした揚水筒５ａから成
り、支持部材６ｂによって回転駆動用モータ７の回転軸
６に固定されている。揚水筒５ａの概念斜視図を図３に
示し、概念断面図を図４に示す。図３および図４は、あ
くまでも揚水筒５ａの概念を示すものであり、図３では
見やすくするために、フランジ６ａおよび捕集ファン１
０ａの底板１０ｂは省略してある。支持部材６ｂは揚水
筒５ａを回転軸６に固定する働きをするものであり、そ
の形状や個数などは適宜選択される。揚水筒５ａの下部
５ｂの直径は上部５ｃの直径より小さくなっている。揚
水筒５ａの上部５ｃから離間して拡散噴霧用のフランジ
６ａが設けられている。

【００１８】揚水筒５ａは溜まり部４に溜まっている水
を吸い上げるポンプの働きをする。すなわち溜まり部４
に溜まっている水の水面よりも揚水筒５ａの下部５ｂが
下に位置するように配されている。モータ７によって揚
水筒５ａを回転させると、内壁５ｄ内の水は遠心力によ
って内壁５ｄに押し付けられる。内壁５ｄに押し付けら
れた水は、内径の大きい上部５ｃへ向かって内壁５ｄを
這い上る。水には粘性抵抗があるから、内壁５ｄからず
り落ちることなく上部５ｃに到達する。揚水筒５ａの上
部５ｃに到達した霧状の水はフランジ６ａに衝突して進
行方向を曲げられるから、上部５ｃとフランジ６ａとの
隙間から空気流通清浄化部１０内にその全周に亘って均
一に散布される。この水は後述するように汚れた空気の
清浄化に使用される。

【００１９】溜まり部４に水を補給する給水タンク２は
装置１の側面に形成された給水タンク収納部２ｂ内に着
脱自在に装着されている。給水タンク２内の水を溜まり
部４に供給するために、タンク収納部２ｂと溜まり部４
とを繋ぐ給水パイプ３が設けられている。

【００２０】装置１の下部には排水タンク収納部１７ａ
が形成されており、ここに排水タンク１７が着脱自在に
収納される。排水タンク１７には排水パイプ１６が設け
られている。この排水パイプ１６は、排水タンク１７が
収納部１７ａに収納されるときに、溜まり部４側に取り
付けられた排水バルブ１５と連結される。この連結によ
って排水バルブ１５に内蔵された弁は運転開始後一定時
間経過すると開くように制御され、溜まり部４に溜まっ
た水を排水タンク１７内に導く。排水タンク１７を収納
部１７ａから取り出す際には、排水パイプ１６は排水バ
ルブ１５から切り離される。これによって排水バルブ１
５の内蔵弁が閉じて、溜まり部４からの水の流れを遮断
して装置１外への水の漏出を防止する。収納部１７ａの
底部にはマイクロスイッチ２２が設けられており、排水
タンク１７が収納されているか否かを判別する働きを
し、タンク１７が収納されていないとき、排水バルブ１
５の内蔵弁が開かないように制御される。

【００２１】装置１の下部、本例では収納部１７ａの側
に、装置１内の処理部から絶縁された収納部２１ａが形
成され、ここにモータ７など装置１内の各部に電力を供
給する電源回路などが実装された回路基板２１が設置さ
れている。また、装置１の頂部側にも絶縁された収納部
１９ａが設けられ、ここに電源のオン・オフ、風量調節
など装置１の各部を制御する制御回路が搭載された回路
基板１９が設置されており、制御回路は押しボタン２０
によって操作される。

【００２２】このように、空気流通清浄化部１０と揚水
部とが一体形成されると共に、捕集ファン１０ａの回転
駆動源と揚水用筒体５ａの回転駆動源とを共通の駆動モ
ータ７を使用できるように構成されている。そのため、
単一の回転駆動源で両者を同時に駆動できることに加え
て、一体化構造としたため部品点数の削減を図ることが
できる。

【００２３】次に空気清浄装置の動作を図１を参照しな
がら説明する。空気流通清浄化部１０を構成する揚水筒
５ａは溜まり部４に溜まっている水を吸い上げるポンプ
の働きをする。揚水筒５ａはモータ７により回転軸６を
中心に回転している。溜まり部４に溜まっている水が揚
水筒５ａの遠心力によって内壁５ｄに押し付けられ、内
径の大きい上部５ｃへ向かって内壁５ｄを這い上り、空
気流通清浄化部１０内に散布される。

【００２４】一方、捕集ファン１０ａの回転によって外
部の汚れた空気は吸気口９から装置１の内部に吸入さ
れ、吸気ダクト８に導かれて空気流通清浄化部１０に至
る。空気流通清浄化部１０内に入った空気は噴霧されて
いる水と混じり合い気水混合体を形成する。この気水混
合によって汚れた空気に含まれている塵埃を噴霧水が捕
集すると共に脱臭して空気の清浄化を行う。

【００２５】また、揚水筒５ａの上部５ｃとフランジ６
ａとの隙間から散布される水は、網状体１２に薄膜を形
成し、気水混合体がこの網状体１２の網目の間を通過す
るとき網状体１２に形成された水の薄膜と接触する。し
たがって網状体１２に形成されているこの水の薄膜によ
って汚れた空気内に混じっている塵埃などが捕集される
と共に脱臭するから、これによっても空気の清浄化が行
われる。

【００２６】空気の清浄化を終えた気水混合体は、網状
体１２の網目を通して気水分離室１１内へ放出される。
気水分離室１１内で気水混合体は空気と水に分離する。
空気は開口１１ａを通って排気ダクト１３ａ内に進入す
る。上述したように排気ダクト１３ａ、１３ｂ、１３ｃ
は一体のものであり、吸気ダクト８を取り囲む形状をし
ている。したがって排気ダクト１３ａ内に進入した空気
は排気口１４から清浄化されて装置１の外部に排気され
る。

【００２７】一方、気水分離室１１の底部に溜まった水
は溜まり部４の底に設けられた排水パイプ１１ｂを通っ
て排水バルブ１５によって一定時間毎に排水される。排
水されると溜まり部４の水位が下がる。下がった水位を
元の水位まで上昇させるために、溜まり部４には給水パ
イプ３を通して給水タンク２から水が補給される。

【００２８】本例の給水タンク２は給水パイプ３の取付
部を除いて密閉構造をしている。給水パイプ３の一端は
給水タンク２の底に取り付けられており、他端は溜まり
部４まで達する。装置１の運転開始直後、給水タンク２
内の水はキャップ栓２ａ−給水パイプ３を通って溜まり
部４に流れ込む。溜まり部４に流れ込んだ水の水位が給
水パイプ３の下端開口の上まで上昇すると、給水タンク
２からの水の供給は停止する。

【００２９】溜まり部４内の水位が下がり、水位が給水
パイプ３の下端開口を下回ると、給水タンク２から溜ま
り部４へ水が補給され、溜まり部４の水位は上昇する。
水位が給水パイプ３の下端開口の上まで上昇すると給水
タンク２からの水の供給は停止するから、溜まり部４の
水位は一定に保たれる。

【００３０】空気流通清浄化部１０内で空気の清浄化に
用いられた水は、排水パイプ１１ｂ−排水バルブ１５−
排水パイプ１６を経て排水タンク１７に貯水される。排
水タンク１７が満杯となるとタンク１７内に貯まった水
を捨てるために、タンク１７を装置１本体から抜き出
す。タンク１７の再装着によってマイクロスイッチ２２
が作動し、運転開始が可能となる。

【００３１】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、空
気清浄装置において、空気流通機能と空気清浄化機能を
兼ねる空気流通清浄化部と、揚水部とを一体に形成し１
個の駆動手段で駆動しているから、動力源の数を最小限
に抑えることができ、装置の小型化、ローコスト化およ
び低消費電力化が実現する。

【００３２】さらに本発明に係る空気清浄装置では、空
気流通部、空気清浄化部、および揚水部の３者を一体に
形成しているから、各部を個別に製作するのに比べて部
品点数が少なくて済むから、装置をより小型化できると
共に装置全体の信頼性が向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態を示す図である。

【図２】図１のＡ−Ａ断面を示す図である。

【図３】揚水部の詳細を示す図である。

【図４】チキンホッパーの原理を説明するための図であ
る。

【符号の説明】

１ 空気清浄装置 ２ 給水タンク ４ 溜まり部 ５ 揚水部 ６ 回転軸 ６ａ フランジ ７ モータ ８ 吸気ダクト ９ 吸気口 １０ 空気流通清浄化部 １０ａ 捕集ファン １１ 気水分離室 １２ 網状体 １３ 排気ダクト １４ 排気口 １７ 排水タンク

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】外部から吸入した空気を清浄化処理した
   後、再び外部へ排出する空気清浄装置であって、 外部の空気を吸気口から吸入し、清浄化した空気を排気
   口から再び外部へ放出させる空気流通機能と、水を用い
   て空気を清浄化する空気清浄化機能とを合わせ持った空
   気流通清浄化部と、 該空気流通清浄化部より下に位置する貯水部から空気流
   通清浄化部へ水を汲み上げる揚水部とを具備し、前記空
   気流通清浄化部と前記揚水部の各駆動軸が同軸状に一体
   化して形成されていることを特徴とする空気清浄装置。
2. 【請求項２】前記空気流通清浄化部は、多翼ファン構造
   をしており、外周に網状体が形成され、該網状体で囲ま
   れた空間内に水を散布させ、この水により空気の清浄化
   を行うと共に多数個の翼により装置内の空気流通を行
   い、 揚水部は、逆円錐筒体構造をしており、回転しながら径
   の小さい下部から径の大きい上部に貯水部の水を吸い上
   げることを特徴とする請求項１記載の空気清浄装置。