(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ファンを駆動することにより吸い込んだ空気中の微粒子を集塵するメインフィルタと、
前記ファンを駆動した際の空気流れの途中であって、前記メインフィルタの上流側に配設される放電極及び対向極からなる第１電極ユニットと、
該第１電極ユニットの下流側に配置され、前記メインフィルタに対して空気流れの上流側を覆うように配設されるメッシュ状の対向極、及び、該対向極に対向するように配設される反発極からなる第２電極ユニットとを備え、
空気清浄処理では、前記ファンを駆動することにより、吸い込んだ空気を、前記第１電極ユニット及び第２電極ユニットを経て、メインフィルタを通過させて清浄する一方、
イオン清浄処理では、前記ファンを停止し、前記第１電極ユニットの両電極間に電圧を印加することにより空気中の微粒子をイオン化すると共に、前記第２電極ユニットの両電極間に電圧を印加することにより第１電極ユニットでイオン化されて移動してきた微粒子を反発極で反発させ、対向極に吸着させるようにしたことを特徴とする空気清浄機。
【請求項２】
前記第２電極ユニットの対向極を着脱可能な構成とし、その対向極を防錆性に優れた材料で構成したことを特徴とする請求項１に記載の空気清浄機。
【請求項３】
前記メインフィルタの交換時期は、ファンの駆動時間に選択されたモードの違いに応じた係数を乗算することにより得られた時間の合計値に基づいて判断するようにしたことを特徴とする請求項１又は２に記載の空気清浄機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、空気清浄機、特に、イオン化装置を備えた空気清浄機に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、イオン化装置を備えた空気清浄機では、プラス電圧を印加した放電極と、マイナス電圧を印加した対向極との間で、微粒子をプラスに帯電させることによりイオン化している。そして、イオン化した微粒子を、接地したメインフィルタに吸着させたり、同極に帯電させた反発板によってその対向位置に配設したメインフィルタに吸着させることにより集塵するようにしている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記空気清浄機では、イオン化した微粒子を直接メインフィルタに吸着させているため、次のような問題があった。すなわち、イオン化された微粒子は、メインフィルタの表面に付着して一種の膜を形成し、中心部では集塵能力を有しているにも拘わらず、早期に使用不能となっていた。また、メインフィルタを接地したり、反発板によって帯電させた微粒子をメインフィルタに向かって反発させるだけでは、所望の集塵能力を得ることは困難であった。
【０００４】
そこで、本発明は、簡単な構成で集塵性能を高めることのできる空気清浄機を提供することを課題とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明は、前記課題を解決するための手段として、ファンを駆動することにより吸い込んだ空気中の微粒子を集塵するメインフィルタと、
前記ファンを駆動した際の空気流れの途中であって、前記メインフィルタの上流側に配設される放電極及び対向極からなる第１電極ユニットと、
該第１電極ユニットの下流側に配置され、前記メインフィルタに対して空気流れの上流側を覆うように配設されるメッシュ状の対向極、及び、該対向極に対向するように配設される反発極からなる第２電極ユニットとを備え、
空気清浄処理では、前記ファンを駆動することにより、吸い込んだ空気を、前記第１電極ユニット及び第２電極ユニットを経て、メインフィルタを通過させて清浄する一方、
イオン清浄処理では、前記ファンを停止し、前記第１電極ユニットの両電極間に電圧を印加することにより空気中の微粒子をイオン化すると共に、前記第２電極ユニットの両電極間に電圧を印加することにより第１電極ユニットでイオン化されて移動してきた微粒子を反発極で反発させ、対向極に吸着させるようにしたものである。
【０００６】
前記各電極ユニットは、放電極及び反発極にプラス電圧を印加し、対向極にマイナス電圧を印加すればよい。
【０００７】
前記第２電極ユニットの反発極と対向極とは平行に配設するのが好ましい。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を添付図面に従って説明する。
【００１１】
図１は本発明に係る空気清浄機の一例を示す正面部分断面図、図２はその側面断面図である。この空気清浄機は、大略、洗浄機本体１に、シロッコファン２、イオン化装置３、反発板４及びフィルタ５を取り付けた構成である。
【００１２】
洗浄機本体１は、本体ケース６、底面カバー７、上面カバー８、操作パネル９、前面カバー１０、後ケース１１等から構成されている。
【００１３】
本体ケース６は、図３に示すように、矩形枠状で、中間壁１２によってフィルタ５側とシロッコファン２側とに区画されている。中間壁１２にはガイド凹部１３が形成されている。ガイド凹部１３の近傍にはネジ止め用の突部１４が３箇所等分で突設されている。また、ガイド凹部１３の外周側には放射状に複数の背面挿通孔１５が穿設されている。また、背面挿通孔１５の外周側には、渦巻き状に仕切壁１６が突設されている。また、仕切壁１６によって背面挿通孔１５から吹出孔８ａに至る流路が形成され、その途中にはマイナスイオン発生装置１７がネジ止めされている。これらマイナスイオン発生装置１７は、針状のマイナス電極１７ａと板状のプラス電極１７ｂとで構成され、電圧の印加により両電極間に介在する空気中の微粒子をマイナスイオン化する。
【００１４】
前記本体ケース６のフィルタ５側の両側壁には上下方向に延びる複数のスリットからなる側面吸気孔１８が穿設されている。
【００１５】
また、前記本体ケース６のフィルタ５側の底部両側には、図１に示すように、後述するイオン化装置３及び底面カバー７をそれぞれ着脱可能に装着するための装着部２０が形成されている。装着部２０の両側面には第１係合凹部２１ａ及び第２係合凹部２１ｂがそれぞれ形成されている。第１係合凹部２１ａは、第２係合凹部２１ｂに比べて上下方向に幅広となっている。また、装着部２０の各係合凹部２１ａ，２１ｂの対向面中央部から前面にかけて連続する切欠き部２２が形成されている。図４は、第１係合凹部２１ａ近傍の拡大斜視図である。各切欠き部２２には、プラス電極部２３ａとマイナス電極部２３ｂとがそれぞれ配設されている。各電極部２３ａ，２３ｂは導電性板状で、矢印方向に押込み可能に突出する第１接点部２４ａと、前面側に露出する第２接点部２４ｂとを有している。また、各電極部２３ａ，２３ｂには電源２５（図２及び図３参照）から給電されるようになっている。
【００１６】
なお、前記本体ケース６の中間壁１２には、図２に示すように、フィルタ５側に向かって内枠６ａが突設されている。内枠６ａは前面側に向かって開口面積が徐々に大きくなるように傾斜している。
【００１７】
底面カバー７は、本体ケース６の下面前方に着脱可能に装着されている。この底面カバー７には、長手方向に沿って複数のスリットからなる底面吸気孔７ａが穿設されている。
【００１８】
上面カバー８は、本体ケース６の上面後方に着脱可能に装着されている。この上面カバー８には、長手方向に沿って複数のスリットからなる吹出孔８ａが穿設されている。
【００１９】
操作パネル９は、本体ケース６の上面前方に装着されている。操作パネル９には基板２６が収容され、そこに実装されたスイッチ２７を操作ボタン２８によって操作可能となっている。この操作ボタン２８の操作により該当する表示部（ＬＥＤ）２９が点灯し、これにより運転状況等が視認できるようになっている。
【００２０】
前面カバー１０は、略平板状で、下縁に沿って前面吸気孔１０ａが穿設されている。
【００２１】
後ケース１１は、前面側が開口する箱状で、図５に示すように、その背面上方には壁掛け用のフック３１がネジ止め可能となっている。このフック３１は断面略Ｕ字形で、その先端が下方に向かうように取り付けられる。この場合、壁側には前記フック３１の先端が挿通して係止される係止孔３２ａを備えた取付板３２を固定しておく必要がある。なお、前記取付板３２を後ケース１１に、フック３１を壁側にそれぞれ固定するようにしてもよいことは勿論である。また、前記フック３１に代えてボルトを頭部が突出するように螺合し、前記取付板３２の係止孔３２ａを鍵穴形状とする等、種々の方法により壁掛け可能とすればよい。
【００２２】
シロッコファン２は、略円筒状で、外周部に周方向に沿って複数のフィンを備えた周知のものである。このシロッコファン２は、ファンモータ３３の回転軸に固定され、回転により底面吸気孔７ａ、前面吸気孔１０ａ、側面吸気孔１８、フィルタ５及び背面挿通孔１５を介して周囲雰囲気を取り入れ、外周の仕切壁１６に沿って流動させた後、上面吹出孔８ａを介して吹き出させる。
【００２３】
イオン化装置３は、図６に示すように、長尺な矩形枠状で、下方側両端壁３ａ，３ｂには前記本体ケース６の第１係合凹部２１ａ及び第２係合凹部２１ｂにそれぞれ係脱する第１係合部３４ａ及び第２係合部３４ｂが形成されている。また、イオン化装置３の下方側の一方の端壁３ａと、他方の端壁３ｂ近傍の係止部３ｃとの間にはイオン化線３５が掛け渡されている。イオン化線３５の一端と係止部３ｃとの間にはスプリング３６が介在している。これにより、イオン化線３５を弛みのない緊張状態で取り付けることが可能である。また、イオン化線３５の他端は端面（第１係合部３４ａの上方側）に露出する第１金属板（接点）３７に接続されている。また、イオン化装置３の上方両側面には平板電極３８が配設されている。両平板電極３８には、前記第１金属板３７とは反対側の端面に露出する第２金属板３９が一体化されている。前記イオン化線３５には＋６ＫＶ、前記平板電極３８には−６ＫＶの電圧が印加される。これにより、コロナ放電が行われ、中間に介在する空気中の微粒子（塵、埃等）はプラスに帯電される。
【００２４】
反発板４は、導電性金属材料を平板状としたもので、図７に示すように、前記前面カバー１０の内面中央部にネジ止めされる。反発板４の下方側縁からは略Ｌ字状の電気接続部４０が延設され、略同形状のケーシング４１により保護されている。電気接続部４０の先端には、屈曲によりケーシング４１の開口４１ａから押込み可能に突出する接点４０ａが形成されている。
【００２５】
フィルタ５は、前記本体ケース６の内枠６ａの内側に配設されるメインフィルタ５ａと、その前方に配設されるサブフィルタ５ｂとからなる。
【００２６】
メインフィルタ５ａは、その前方側外側面にスポンジ等からなる封止部４２が貼着されている。また、メインフィルタの両側中央部には引出片４３が一体化されている。前記内枠６ａは傾斜しているため、メインフィルタ５ａの装着は容易である。また、前記封止部４２は、内枠６ａとメインフィルタ５ａとの間の隙間をなくして、空気漏れ及びがたつきを防止する。さらに、前記引出片４３は、内枠６ａからのメインフィルタ５ａの取外しを容易とする。
【００２７】
一方、サブフィルタ５ｂは、図８に示すように、防錆性に優れた導電性金属材料（例えば、ステンレス）からなる一枚の金網４５を格子状の保護枠４４に一体化した構成である。サブフィルタ５ｂはメインフィルタ５ａの前方に配設した状態で、前記金網４５が上縁中央部に設けた導電片４６を介して接地されるようになっている。
【００２８】
なお、前記空気通路中、少なくともメインフィルタ５ａの上流側にガスセンサ４７とダストセンサ４８とが配設されている。ガスセンサ４７は、通過する空気の臭いを検出する。ダストセンサ４８は、通過する空気の汚れを検出する。
【００２９】
次に、前記空気清浄機の各部品の装着方法を説明する。
【００３０】
まず、電源２５、電極部２３ａ，２３ｂ等を装着した本体ケース６の前面側からメインフィルタ５ａ及びサブフィルタ５ｂを取り付ける。メインフィルタ５ａは、本体ケース６の内枠６ａに取り付けられるが、内枠６ａが傾斜して形成されているため、簡単に取り付けることができ、作業性がよい。また、メインフィルタ５ａの外面に貼着した封止部４２によって内枠６ａとの間の隙間がなくなり、空気漏れがなくなると共に、安定した装着状態を得ることができる。しかも、メインフィルタ５ａには引出片４３が形成されているため、汚れた場合等にはこの引出片４３を引っ張れば簡単に取り外すことができる。サブフィルタ５ｂは、メインフィルタ５ａの前面を覆うように取り付けられる。取付状態では、導電片４６が本体ケース６の電気接続部を介して接地される。
【００３１】
続いて、本体ケース６の前面側からイオン化装置３及び底面カバー７を装着する。イオン化装置３の装着では、第１係合部３４ａが第１係合凹部に、第２係合部３４ｂが第２係合凹部２１ｂにそれぞれ係合するように挿入しなければ装着できないため、装着方向を誤ることがない。また、装着状態では、前記第１金属板３７によって前記本体ケース６の切欠き部２２から突出する電極部２３ａ，２３ｂの第１接点部２４ａが押し込まれることにより電気接続される。これにより、イオン化装置３のイオン化線３５及び反発板４には同一電源よりプラス電圧が印加される。一方、前記第２金属板３９によって、前記本体ケース６の切欠き部２２から突出するマイナス電極部２３ｂの第１接点部２４ａが押し込まれることにより電気接続される。これにより、イオン化装置３の平板電極３８には電源２５よりマイナス電圧が印加される。
【００３２】
その後、本体ケース６に前面カバー１０を装着して作業が完了する。このとき、反発板４の電気接続部４０に形成した接点４０ａが、本体ケース６の切欠き部２２に露出するプラス電極部２３ａの第２接点部２４ｂに当接して押し込まれることにより電気接続される。
【００３３】
最後に、前記空気清浄機の動作を図９のフローチャートに従って説明する。
【００３４】
まず、操作パネル９の操作ボタン２８が操作されることにより空気清浄処理が開始されたか否かを判断する（ステップＳ１）。
【００３５】
空気清浄処理が開始されれば、前記ガスセンサ４７及びダストセンサ４８での検出信号を読み込み（ステップＳ２）、読み込んだデータに基づいて空気清浄モードを選択する（ステップＳ３）。具体的には、各センサ４７，４８毎に、検出信号に応じて３段階（弱、中、強）のモードが設定されている。但し、選択されたモードが一致しない場合には、「強」モード、「中」モード、「弱」モードの順で優先する。
【００３６】
「弱」、「中」、「強」のうちのいずれかのモードが選択されれば、ファンモータ３３に各モード毎に設定された所定電圧を印加してシロッコファン２の回転を開始すると同時にイオン化装置３にも通電を行う（ステップＳ４）。これにより、清浄機本体１内に底面吸気孔７ａ、前面吸気孔１０ａ及び側面吸気孔１８を介して周囲雰囲気が取り込まれる。取り込まれた周囲雰囲気は、サブフィルタ５ｂ及びメインフィルタ５ａを通過して埃や塵等を除去された後、仕切壁１６に沿って上面吹出孔８ａを介して排出される。
【００３７】
以上のようにして空気清浄処理が行われるが、次のようにしてメインフィルタ５ａの交換時期を報知する。
【００３８】
まず、ファンモータ３３の駆動時間を計測し（ステップＳ５）、選択されたモードの違いに応じてこの駆動時間に異なる係数を掛けることにより重み付けを行う。そして、空気清浄処理が行われる毎に計測した駆動時間ｔを合計し（ステップＳ６）、その合計値Ｔが所定値Ｔａを越えたか否かを判断する（ステップＳ７）。駆動時間の合計値Ｔが所定値Ｔａを越えていれば、メインフィルタ５ａの交換時期であると判断し、該当個所のＬＥＤを点灯することによりその旨を報知する（ステップＳ８）。
【００３９】
例えば、係数を、「弱」モードで０．５、「中」モードで０．８、「強」モードで１とした場合、各モードで１時間ずつ運転すると、駆動時間の合計は２．３時間となる。
【００４０】
なお、ファンモータ３３の駆動時間に重み付けを行ったのは、次の理由による。
【００４１】
すなわち、シロッコファン２は、周囲雰囲気の汚染度合い等に応じて３段階に回転数が設定されている。このため、単位時間当たりにメインフィルタ５ａを通過する空気量は相違する。また、メインフィルタ５ａでは、通過する空気から完全に塵等を除去することは不可能であり、そのときの送風速度の違いによっても集塵能力が変化する。また、空気中に含まれる塵や埃の量は一定ではない。したがって、単純にファンモータ３３の駆動時間等に基づいてメインフィルタ５ａの交換時期を決定したのでは、実情に沿わない。そこで、本実施形態では、実験結果に基づいて重み付けのための係数を設定している。この結果、通過空気量、通過速度、塵等の通過量、メインフィルタ５ａの集塵能力を考慮して交換時期を算出することが可能となった。
【００４２】
また、空気清浄処理が開始されていない場合、操作パネル９の他の操作ボタン２８が操作されることによりイオン清浄処理が開始されたか否かを判断する（ステップＳ９）。
【００４３】
イオン清浄処理が開始されれば、ファンモータ３３を駆動することなく、イオン化装置３に電圧を印加する（ステップＳ１０）。これにより、コロナ放電が開始され、イオン化線３５と平板電極３８との間の空気中に含まれる塵や埃等がプラスに帯電されて上昇し、これに伴って上昇気流が生じる。また、反発板４にも電圧を印加してプラスに帯電させ（ステップＳ１１）、上昇した塵等を反発板４とは反対側、すなわち接地されたサブフィルタ５ｂに向かって移動させ、金網４５に吸着させる。この結果、塵や埃等が除去された清潔な空気が上面吹出孔８ａより吹き出される。
【００４４】
このように、塵等は、単に反発板４によってサブフィルタ５ｂ側に移動方向を変更されるだけでなく、サブフィルタ５ｂの金網４５が接地されているため、その表面に吸着されやすい。したがって、集塵効率が高い。また、集塵先がサブフィルタ５ｂであり、メインフィルタ５ａに至ることが防止されているので、メインフィルタ５ａの長寿命化を図ることが可能となる。すなわち、イオン清浄処理でメインフィルタ５ａを使用すると、中心部で集塵可能であるにも拘わらず、表面に集塵されて膜状となり、それ以上の集塵が阻害される恐れがあるが、そのような問題が回避されるためである。また、サブフィルタ５ｂ自体は、合成樹脂とステンレス製の金網４５からなるため、水洗い等で簡単に洗浄することができ、再利用可能である。
【００４５】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明に係る空気清浄機によれば、第２電極ユニットを設けることにより、第１電極ユニットでイオン化した微粒子を集塵するようにしたので、従来に比べて集塵性能を高めることができる。
【００４６】
特に、第２電極ユニットの対向極をメインフィルタを覆うメッシュ状としたので、イオン化された微粒子がメインフィルタに至ることを防止できる。これにより、メインフィルタの長寿命化を図ることが可能となると共に、効率よく集塵可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施形態に係る空気清浄装置の正面部分断面図である。
【図２】図１の側面断面図である。
【図３】図１の本体ケースの背面図（ａ）及び側面図（ｂ）である。
【図４】図３の第１係合凹部近傍を示す拡大斜視図である。
【図５】図１の後ケースに設けたフックと取付板を示す斜視図である。
【図６】図１のイオン化装置の正面断面図（ａ）、側面図（ｂ）、側面断面図（ｃ）である。
【図７】図１の前面カバーの内面側を示す正面図（ａ）、反発板の電気接続部近傍を示す断面図（ｂ）である。
【図８】図１のメインフィルタの取付状態を示す側面図である。
【図９】空気清浄制御を示すフローチャートである。
【符号の説明】
３  イオン化装置
４  反発板
５ａ  メインフィルタ
５ｂ  サブフィルタ
３５  イオン化線
３８  平板電極
【図１】
0003567071.tif 000002
【図２】
0003567071.tif 000003
【図３】
0003567071.tif 000004
【図４】
0003567071.tif 000005
【図５】
0003567071.tif 000006
【図６】
0003567071.tif 000007
【図７】
0003567071.tif 000008
【図８】
0003567071.tif 000009
【図９】
0003567071.tif 000010