(57)【要約】      （修正有）【課題】殺菌、消臭、および空気清浄の効果に優れた殺菌機能付き水洗式空気清浄機を提供する。【解決手段】上部に開口を有し水を蓄えることの可能なポット１３と、ポットの開口と係合可能な本体ケース１１と、ポット内の水をポット内において散水可能な散水撹拌ユニット３７と、ポットの内部に外部から空気を導入する吸気孔２７と、ポットの内部で水に接触した空気を外部に排出する排気孔２９とを備え、ポットの内部に設けられた光触媒に触媒を活性化する光が光触媒に照射されて空気が浄化されることを特徴とする水洗式空気清浄機。【選択図】図１
2011019647.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
上部に開口を有し内部に水を蓄えることの可能なポットと、
前記ポットの開口と係合可能な本体ケースと、
前記ポットに適量の水が入った状態で前記本体ケースと前記ポットが係合した場合に、前記ポット内の水を前記ポット内において散水可能な散水機構と、
前記ポットに適量の水が入った状態で前記本体ケースと前記ポットが係合した場合に、前記ポットの内部に外部から空気を導入し、前記ポットの内部で前記水に接触した空気を外部に排出する吸排気機構とを備え
前記ポットの内部には光触媒が設けられており、少なくとも使用時において、前記光触媒を活性化する光が前記光触媒に照射されることを特徴とする水洗式空気清浄機。
【請求項２】
前記ポットの内部を照らすＬＥＤを更に備えたことを特徴とする請求項１に記載の水洗式空気清浄機。
【請求項３】
前記光触媒は、紫外線により活性化するものであり、前記ＬＥＤは、紫外線ＬＥＤであることを特徴とする請求項２に記載の水洗式空気清浄機。
【請求項４】
モーターの駆動力により回転し、中心から外側に向かう渦巻き状の気流を生成し、その渦巻き中心の低い気圧を利用して、外部からの空気を前記ポットの内部へ吸引し、同時に回転する際の遠心力によって前記ポット内の水を吸い上げ前記ポット内において散水することの可能な、前記散水機構と前記吸排気機構を一体的に実装したユニットを更に備えたことを特徴とする請求項１に記載の水洗式空気清浄機。
【請求項５】
前記吸排気機構は、前記散水機構とは別に設けられたブロワファンによって実現されていることを特徴とする請求項１に記載の水洗式空気清浄機。
【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ものであり、特に、殺菌、消臭、および空気清浄の効果に優れた殺菌機能付き水洗式空気清浄機に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、空気中に浮遊する塵や臭いを取り除く為の家庭用の電化製品として、空気清浄機がある。この空気清浄機としては、扇風機やエアコンと同じようにファンによって強制的に空気を吸い込んで、フィルターで濾過し、きれいになった空気を吹き出すという方式のものが主流となっている（特許文献１等）。
【０００３】
一方、この種の空気清浄機とは別の原理によるものとして、本件出願人が製造販売している「アロマグリーン」（製品名）のようなタイプのものがある（関連ＵＲＬ：http://www.aromagreen.jp/aromagreen.html）。このタイプの空気清浄機では、空気をポット内に引き込み、シャワー状の水で清浄・脱臭し、きれいになった空気を部屋に排気することにより空気の清浄を行う。この場合、水で空気を洗うという方式なので、フィルターの交換が不要でランニングコストが低く抑えられている。
【０００４】
しかしながら、従来のアロマグリーンタイプの空気清浄機（以後、水洗式空気清浄機と呼ぶ）では、フィルターを用いるフィルター方式の空気清浄機に比較して、その構造上の理由から空気の引き込み能力が低く、効果に疑問がもたれていた。そこで、本件発明者は、実験を行い、水洗式空気清浄機による脱臭および空気清浄の効果を測定してみた。その結果、フィルター方式の空気清浄機を越えないものの、脱臭および空気清浄について明確な効果が確認された。
【０００５】
一方で、水洗式空気清浄機はフィルターを用いず、構造もシンプルである為、使い勝手が良い小型のエコ製品となっている。更に、その他にも、フィルター方式の空気清浄機には無い多くの特徴を備えている。例えば、この水洗式空気清浄機は、動作中、内部で水が旋回すると共にミスト状の水の微粒子が攪拌されており、その様子を外側から楽しむことができる。これは空気の水洗浄の過程の目視でもあり、心理的に清浄感を与えるという効果もある。また、その構造から視覚的な面白さもあり、インテリアとしてのデザイン性を高めることも容易である。更に、芳香剤を用いれば、心身のリラックス効果も期待できるので、主流の空気清浄機とは異なる一定の需要に応えている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００９−１４２７３７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上記の通り、水洗式空気清浄機は、フィルター方式の空気清浄機とは一線を画するユニークな特徴を持っているものの、空気清浄機全体に対するシェアは伸び悩んでいる。その理由の一つは、空気清浄の効果そのものについては、フィルター方式の空気清浄機に比較して明確な独自の特徴が見えないという点があると思われる。
【０００８】
また、近年しばしば人々の関心を集めているインフルエンザウイルスに対する対策という点では、フィルター方式の空気清浄機も含めて、従来の空気清浄機は十分な機能を持っているとは言えなかった。
【０００９】
そこで、本発明の目的は、脱臭、空気清浄および除菌の効果を、水洗式としての特徴を生かすことで大幅に改善した水洗式空気清浄機を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するために、本発明の水洗式空気清浄機は、上部に開口を有し内部に水を蓄えることの可能なポットと、前記ポットの開口と係合可能な本体ケースと、前記ポットに適量の水が入った状態で前記本体ケースと前記ポットが係合した場合に、前記ポット内の水を前記ポット内において散水可能な散水機構と、前記ポットに適量の水が入った状態で前記本体ケースと前記ポットが係合した場合に、前記ポットの内部に外部から空気を導入し、前記ポットの内部で前記水に接触した空気を外部に排出する吸排気機構とを備え、前記ポットの内部には光触媒が設けられており、少なくとも使用時において、前記光触媒を活性化する光が前記光触媒に照射されることを特徴とする。
【００１１】
このような構成とすることにより、水洗式としての特徴を生かして脱臭、空気清浄および除菌の効果を、大幅に改善することができた。そのメカニズムは以下の通りである。
【００１２】
一般的に光触媒は、光が当たると、その表面から電子が飛び出し、この電子が抜け出た穴は、プラスの電荷を帯び、強い酸化力を持った正孔（ホール）となる。ここでもし近傍に水分があれば、水中にあるOH-（水酸化物イオン）から電子を奪い、非常に不安定な状態のOHラジカルを生成する。このOHラジカルは強力な酸化力を持つために、近くの有機物は電子を奪われてしまう。電子を奪われた有機物は結合を分断され、最終的には二酸化炭素や水となって飛散する。
【００１３】
従って、ポット内部の水が、光触媒によりOHラジカルを生成し、このOHラジカルは、飛散・攪拌された水と混じり合った空気に含まれる細菌などを死滅し、また水中の混濁した有害物質などを分解除去する。同時に、有機物や油分も分解し、ポット内面の汚れを防止する。
【００１４】
また、好適な実施形態では、前記ポットの内部を照らすＬＥＤを更に備えたことを特徴とする。これにより、夜間など外部の光が弱い場合でも、光触媒による効果を維持できる。
【００１５】
更に、好適な実施形態では、前記光触媒は、紫外線により活性化するものであり、前記ＬＥＤは、紫外線ＬＥＤであることを特徴とする。これにより、よりエネルギーの大きな光により、強力な光触媒による効果が発揮される。
【００１６】
更に、好適な実施形態では、前記吸排気機構は、前記散水機構とは別に設けられたブロワファンによって実現されていることを特徴とする。このような構成により、非常にシンプルで機能的な構造の水洗式空気清浄機が実現する。
【００１７】
更に、好適な実施形態では、前記吸排気機構は、前記散水機構とは別に設けられたブロワファンによって実現されていることを特徴とする。このような構成により、ポット内を通過する空気の風量が増大し、屋内の空気全体を効果的に処理することが可能となる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明に係わる水洗式空気清浄機によれば、脱臭、空気清浄および除菌の効果を、水洗式としての特徴を生かすことで大幅に改善することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】図１は、本発明の実施例１に係る水洗式空気清浄機を示す断面図である。
【図２】図２は、本発明の実施例１に係る水洗式空気清浄機の外観を示す斜視図である。
【図３】図３は、本発明の実施例１に係る水洗式空気清浄機の分解斜視図である。
【図４】図４は、本発明の実施例１に係る水洗式空気清浄機のモーターの軸に取り付けられた散水撹拌ユニットを示す斜視図である。
【図５】図５は、本発明の実施例１に係る水洗式空気清浄機の散水部品の別の例を示す斜視図である。
【図６】図６は、本発明の実施例１に係る水洗式空気清浄機の電気系統を示す回路図である。
【図７】図７は、本発明の実施例３に係る水洗式空気清浄機を示す断面図である。
【図８】図８は、本発明の実施例３に係る水洗式空気清浄機の外観を示す斜視図である。
【図９】図９は、本発明の実施例３に係る水洗式空気清浄機の脚部を示す斜視図である。
【図１０】図１０は、本発明の実施例３に係る水洗式空気清浄機のポットの外形を示す斜視図である。
【図１１】図１１は、本発明の実施例３に係る水洗式空気清浄機の着脱自在のカバーを示す斜視図である。
【図１２】図１２は、本発明の実施例３に係る水洗式空気清浄機の着脱自在のカバーの別の例を示す斜視図である。
【図１３】図１３は、本発明の実施例３に係る水洗式空気清浄機の電気系統を示す回路図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、添付図面を参照しながら本発明の実施形態による水洗式空気清浄機を説明する。
【実施例１】
【００２１】
図１は、本発明の実施例１に係る水洗式空気清浄機を示す断面図である。また、図２は、この水洗式空気清浄機の外観を示す斜視図である。更に、図３は、この水洗式空気清浄機の分解斜視図である。
【００２２】
ここで、水洗式空気清浄機１は、半球状の本体ケース１１と、偏平な瓶状の透明なポット１３とからなっている。ポット１３は樹脂成形にて製造されており、その上部には、円筒部１５の縁が設けられた円形の開口部１７が設けられており、使用時において一定量の水が収容される。また、円筒部１５には横方向に突出したリング状の突起部１９が設けられている。
【００２３】
また、本体ケース１１は、プラスチック製の半球部２１と、この半球部２１と係合した樹脂製の仕切り板２３とからなっている。半球部２１には、後述の通り、洗浄された空気の出口としてのルーバー２５（スリット状の開口）が設けられている。仕切り板２３には、仕切り壁２３ｒが設けられており、本体ケース１１内部を、吸気側空間１１ｄと排気側空間１１ｃとに分離している。
【００２４】
本体ケース１１内部の吸気側空間１１ｄの下方であって、半球部２１の裾部分の近傍の位置には、仕切り板２３にスリット状の吸気孔２７が設けられている。また、本体ケース１１内部の排気側空間１１ｃと半球部２１の内部空間との間には、スリット状の排気孔２９が設けられている。
【００２５】
仕切り板２３には、更に、上方に突出した係合部３１が設けられており、この係合部３１には下向きに開口した溝が形成されている。この溝にポット１３の円筒部１５を下から１５ｍｍ程ほぼ隙間無く挿入することで、本体ケース１１とポット１３を一体的に固定することができる。
【００２６】
また、仕切り板２３の係合部３１の外側には、互いに４５度離れて等間隔に４個の紫外線ＬＥＤ３３が位置している。これらのＬＥＤ３３の発光部分は、仕切り板２３の下面から露出しており、上方からポット１３の内部を照らすような位置と角度に設けられている。
【００２７】
本体ケース１１の内部には、モーター３５と、このモーター３５の軸３５ｄに取り付けられた散水撹拌ユニット３７と、モーター３５への電力供給を制御すると共に、ユーザーが水洗式空気清浄機１の動作を切り換える時に使用するスイッチを備えたスイッチ回路基板３９とを備えている。
【００２８】
モーター３５の軸３５ｄは、仕切り板２３の中央に設けられた開口部２３ｋからポット１３側に延出している。開口部２３ｋは、軸３５ｄとの間に空気が通過するのに十分な隙間が形成されるような大きさとなっている。例えば、軸３５ｄの直径を４ｍｍ、開口部２３ｋの直径を３０ｍｍとする。また、本体ケース１１とポット１３を一体的に固定した状態で、散水撹拌ユニット３７の下端は、使用時において一定量の水の入ったポット１３の底近傍まで達する。
【００２９】
モーター３５は、隈取モーターであり、交流商用電源、すなわち電力会社が一般家庭等に供給している電源で駆動する。実際には、安全性の確保から、アダプタ（図では省略）を介してＡＣ１００Ｖの電力をＡＣ２４Ｖに降圧してからモーター３５へ供給する。これにより、モーター３５は、使用時に水の抵抗を受けて２０００〜２５００ｒｐｍの速度で回転する。無負荷では、モーター３５は約３０００ｒｐｍで回転する。
【００３０】
また、スイッチ回路基板３９は、ＬＥＤ３３へも電力を供給する。スイッチ回路基板３９の動作は、スイッチ回路基板３９に設けられ、本体ケース１１の側面に露出したスイッチ３９ｓによって制御される。
【００３１】
図４は、モーター３５の軸３５ｄに取り付けられた散水撹拌ユニット３７を示す。この散水撹拌ユニット３７は、互いに接続した上側の撹拌部品３７ａと下側の散水部品３７ｂとからなっている。これらの撹拌部品３７ａと散水部品３７ｂは、樹脂成形で別々に製造され、はめ込み式で容易に分離したり一体化することができる。従って、ユーザーは、分離して掃除することが容易となっている。
【００３２】
下側の散水部品３７ｂは、内部が空洞の略逆円錐形状をしており、下端の丸くなった先端に吸水孔３７ｄが設けられている。また、散水部品３７ｂの上端は、撹拌部品３７ａの下面となだらかに連結するように拡がっており、撹拌部品３７ａの下面との間に４カ所の出水孔３７ｃが設けられている。ポット１３に適量の水が入った状態では、水面の上方に一定距離だけ離れて出水孔３７ｃが位置するようになっている。
【００３３】
使用時においてモーター３５が回転すると、略逆円錐形状の散水部品３７ｂの内部の水は、遠心力によって吸い上げられ、出水孔３７ｃから吐出する。これに伴い吸水孔３７ｄから新たに水が供給され、連続的な散水が行われる。なお、この明細書において、散水とは、水をシャワー状に散布することをいう。
【００３４】
散水の音が騒音に感じられる場合には、吸水孔３７ｄを別部材のストッパー（図では省略）で閉じることで、動作中でも散水を停止することができる。ただし、この場合、水はシャワー状とならない為、空気清浄の効果は減少する。
【００３５】
散水を行わない場合には、騒音が少なくなるが空気清浄の効果は減少するので、それを補う為に、図５に示したスクリュータイプフィンを用いても良い。このスクリュータイプフィンでは、図４の散水部品３７ｂから出水孔３７ｃと吸水孔３７ｄを無くし、代わりに外周に螺旋状のリッジ３７ｒを設けている。このリッジ３７ｒにより、スクリュータイプフィンが回転すると、ポット１３内の水を攪拌され、大きなうねりが生じ、空気との接触面積が増大し、結果として空気清浄の効果の改善に寄与する。
【００３６】
一方、散水撹拌ユニット３７の上部の撹拌部品３７ａには、複数のフィン３７ｆが放射状に設けられている。使用時においてモーター３５が回転すると、このフィン３７ｆが中心から外側に向かう渦巻き状の気流を生成する。回転方向は上から見て左方向であり、この方向に向かってフィン３７ｆの先端が曲げられている。渦巻き中心の気圧は低いので、モーター３５の軸３５ｄの貫通した開口部２３ｋを通って、空気がポット１３内部へと引き込まれる。
【００３７】
すなわち、散水撹拌ユニット３７の上部の撹拌部品３７ａは、吸排気機構として機能し、これにより屋内の空気は、吸気孔２７から吸気側空間１１ｄへ導かれ、開口部２３ｋを介してポット１３内部へ入って洗浄され、排気孔２９を介して排気側空間１１ｃへ導かれ、ルーバー２５から排出される。
【００３８】
本実施例では、ポット１３の内面に光触媒コーティングが施されている。使用時において、この光触媒コーティングが、ＬＥＤ３３から照射される光に含まれる紫外線により活性化される。
【００３９】
この光触媒コーティングは、例えば、次のようにして形成することができる。まず、アクリルシリコン樹脂、エポキシシリコン樹脂、ポリエステルシリコン樹脂等のシリコン変成樹脂を、スプレー吹きつけ法により、ポット１３の内面に塗布する。これを６０℃〜１００℃程度の温度で乾燥させて、光触媒の酸化作用からポット１３を保護する保護膜とする（アンダーコーティング）。
【００４０】
そして、市販の光触媒ゾル（チタニアゾル）と、オリゴマー及びコロイダルシリカを混合し、エタノール及び水を用いて希釈して光触媒層形成用組成物の塗布液とする。この塗布液を上記保護膜に塗布し、やはり６０℃〜１００℃程度の温度で乾燥させて酸化チタン微粒子を含んだ光触媒コーティングを形成することができる。
【００４１】
この実施例では、散水撹拌ユニット３７にも光触媒コーティングが施されている。この光触媒コーティングも、ポット１３の内面へのコーティングと同様の方法で行うことができる。ただし、散水撹拌ユニット３７への光触媒コーティングは、コスト削減や工程短縮などの理由で、適宜省略しても良い。
【００４２】
なお、本実施例では、樹脂成形によってポット１３を製造しているが、ソーダライムガラスで製造してもよい。その場合は、後述の実施例３で説明する方法と同じ方法で、ガラス面に光触媒コーティングを行えばよい。
【００４３】
また、ＬＥＤ３３は紫外線ＬＥＤであるが、通常の紫外線ＬＥＤは、紫外線だけではなく紫色の可視光の照射もおこなうので、紫色の光が照射されている様子がガラス越しに外から見える。つまり、モーター３５の回転に伴い散水部品３７ｂが回転し、それによってポット１３の内部の水も回転する。その水面の揺らぎと共にミスト状に撹拌された水の微粒子の動きが、ＬＥＤ３３の光によって視認されるのは、インテリアとしての面白さがある。
【００４４】
しかし、紫外線は目にとっては有害である。酸化チタンは紫外線を遮断する機能もあるが、紫外線の影響からより安全にユーザーの目を守るために、ポット１３の外面には紫外線カット皮膜が形成されている。この紫外線カット皮膜は、例えば、メチルアクリレートやジメチルアミノエチルメタアクリレートなどの各種のポリマーに、ベンゾフェノン系化合物、ベンゾトリアゾール系化合物などの紫外線吸収剤を配合し、ポット１３の外面に噴霧や塗布することにより形成できる。
【００４５】
すなわち、この実施例による空気清浄機では、水洗式であることに着目して、酸化チタンによる光触媒をポット１３の内面に形成している。光触媒の特徴としては、空気中のＮＯｘやＳＯｘ、ホルムアルデヒドといった有害物質の除去や、アセトアルデヒド、アンモニア、硫化水素などの悪臭を分解することによる脱臭や、水中に溶解した汚染物質であるテトラクロロエチレンやトリクロロエチレンなどの揮発性有機塩素化合物を分解除去することによる水の浄化や、酸化力による抗菌作用や、油分に砂や埃が付着することによるガラス面に付着した埃などの油分を分解することによる汚れの防止などがある。
【００４６】
二酸化チタンといった光触媒は、光（紫外線）が当たると、その表面から電子が飛び出し、この電子が抜け出た穴は、プラスの電荷を帯びた正孔（ホール）となる。正孔は強い酸化力をもち、水中にあるOH-（水酸化物イオン）から電子を奪い、非常に不安定な状態のOHラジカルを生成する。OHラジカルは強力な酸化力を持つために近くの有機物から電子を奪い、電子を奪われた有機物は結合を分断され、最終的には二酸化炭素や水となる。
【００４７】
ポット内部の水が、光触媒によりOHラジカルを生成し、このOHラジカルは、飛散・攪拌された水と混じり合った空気に含まれる細菌などを死滅し、また水中の混濁した有害物質などを除去する。同時に、有機物や油分を分解し、ポット内面の汚れを防止する。
【００４８】
図６は、本実施例による水洗式空気清浄機の電気系統を示す回路図である。ここでは、水洗式空気清浄機の空気洗浄動作の開始・停止に加えて、一定時間（例えば、２４時間）で電源を切るタイマー機能が実装されている。ポット１３内の水は、屋内の空気の洗浄に伴い汚れてくると共に、蒸発して減量してしまう。常時運転している場合は、タイマーで電源が切れた際に、水の入れ替えを行うと定期的なメンテナンスを忘れることが無い。
【００４９】
すなわち、本実施例による水洗式空気清浄機の制御を行う回路は、図６に示した様に、交流商用電源６１からの交流電力の電圧を１００Ｖから２４Ｖに変換するトランス６３と、２４Ｖの交流電力をモーター３５へ供給するモータ駆動制御回路６５と、この２４Ｖの交流電力を整流する整流回路６７と、この整流回路６７からＬＥＤ３３への直流電流の供給を制御するＬＥＤ用電力制御部６９と、スイッチ３９ｓの操作に応じてモータ駆動制御回路６５やＬＥＤ用電力制御部６９の動作を制御するタイマー・スイッチ制御回路７１を備えている。トランス６３は、外部アダプタとして設けても良いし、本体に内蔵しても良い。
【００５０】
タイマー・スイッチ制御回路７１は、タイマー回路を内蔵しており、一定時間、例えば２４時間が経過すると、自動的にモータ駆動制御回路６５を制御して、モーター３５への電力供給を停止する。手動での場合には、スイッチ３９ｓを押す毎に動作と停止が切り替わる。なお、モータ駆動制御回路６５は、タイマー・スイッチ制御回路７１からの制御信号で動作するリレー回路からなっている。
【実施例２】
【００５１】
本発明の実施例２による水洗式空気清浄機は、次の点を除いて、上記実施例１と同一である。まず、ＬＥＤ３３として紫外線ＬＥＤではなく、通常の可視光型ＬＥＤを用いる。そして、ポット１３内面にコーティングする光触媒として、紫外線で活性化する光触媒ではなく、可視光で活性化する光触媒を用いる。
【００５２】
ここでは、可視光型光触媒として、酸化タングステン微粒子に銅イオンを担持した可視光型光触媒を採用する。また、この場合には、ポット１３の外面にコーティングする紫外線カット皮膜は不要なので省略する。なお、上記実施例１の図面と同一となるので、本実施例のための図面の記載は省略する。
【００５３】
以上の構成により、上記実施例１と同様に、光触媒の機能により、水洗式としての特徴を生かすことができ、脱臭、空気清浄および除菌の効果を、大幅に改善される。特に、本実施例では、光触媒が可視光で活性化するので外部の光、例えば室内灯などの光も、透明なポット１３ごしに利用できるので、動作していない時でも、水洗式空気清浄機内部が清浄に保たれる。また、外部の光を利用できるので、ＬＥＤそのものを省略してコストを抑えることも可能である。すなわち、ＬＥＤは必須要件ではなくなる。
【実施例３】
【００５４】
図７は、本発明の実施例３に係る水洗式空気清浄機を示す断面図である。また、図８は、この水洗式空気清浄機の外観を示す斜視図である。
【００５５】
ここで、水洗式空気清浄機１００は、脚部１１３を備えた支持台１１１と、箱状の本体ケース１１５と、半球状のポット１１７とを備えている。支持台１１１の中央には、直径がポット１１７よりも僅かに大きな円形の開口部１１９が設けられ、ポット１１７を収納可能となっている。
【００５６】
支持台１１１の脚部１１３は、図９に示されているように、スチールパイプを側面視でコの字状となるように折り曲げて作成される。そして、その高さは、支持台１１１にポット１１７を収容した状態で、ポット１１７の下端が設置面よりも、一定距離、例えば１ｃｍ以上離れるように設計されている。
【００５７】
ポット１１７は内部に水を溜める為の半球部１２１と、半球部１２１よりも小さな直径を持った円筒部１２３と、これらを接続するショルダー部１２５と、フランジ部１２６を備え、これらは透明なソーダライムガラスをボール（鉢）状に成形して製造される。円筒部１２３の直径は、半球部１２１の直径よりもショルダー部１２５の分だけ小さくなっている。これは後述のように、円筒部１２３の周囲に配置された紫外線を発する複数の発光ダイオード（ＬＥＤ）１２７により、ショルダー部１２５を介して外側から光触媒コーティングが施されているポット１１７の内部を照らす為に必要な構成でもある。
【００５８】
図１０は、本発明の実施例３に係る水洗式空気清浄機のポットの外形を示す斜視図である。ここで、ポット１１７のフランジ部１２６の外周の直径は、支持台１１１の開口部１１９の直径よりも若干大きくなっている。これは、ユーザーがフランジ部１２６を持って、上方からポット１１７を開口部１１９に収納した際に、下に落ちない様にする為である。なお、この支持台１１１の開口部１１９には、互いに対向する位置に２つの切欠き１１９ｆが設けられている。この切欠き１１９ｆは、フランジ部１２６を持ったユーザーの指と支持台１１１との干渉させない為に設けられている。
【００５９】
ポット１１７の一つの実施形態では、半球部１２１の直径は１８０ｍｍ、フランジ部１２６の外形の直径は１９５ｍｍ、円筒部１２３の直径は１６５ｍｍ、支持台１１１の開口部１１９の直径は１８５ｍｍとなっている。また、円筒部１２３の高さは１５ｍｍとなっている。
【００６０】
図７および図８に戻って、本体ケース１１５の形状は、概ね上面が２２５ｍｍの正方形である直方体となっている。そして、その内部に、両軸モーター１２９と、この両軸モーター１２９の上軸１２９ｕに取り付けられたブロワファン１３１と、下軸１２９ｄに取り付けられた散水撹拌ユニット１３３と、両軸モーター１２９への電力供給を制御する回路ボックス１３５と、ユーザーが水洗式空気清浄機１００の動作を切り換えるスイッチを備えたスイッチ回路基板１３７と、ブロワファン１３１の回転により本体ケース１１５上部に設けられた吸気口１１５ｕから導入された室内の空気を、ポット１１７へ導く吸気側ダクト１３９と、ポット１１７内部で水との接触により洗浄された空気を、本体ケース１１５側面に設けられた吸気口１１５ｄを介して、室内へ吐出する吐出側ダクト１４１とを備えている。
【００６１】
吸気口１１５ｕには、フィルタ等の防塵装置を設けていない。従って、効率よく空気を吸い込むことができる。その反面、ホコリや汚染物質が、直接ブロワファン１３１に付着するので、メンテナンスが容易に行えることが重要である。そこで、この水洗式空気清浄機では、吸気口１１５ｕを、図１１の様に着脱自在のカバー１１６として実装している。ブロワファン１３１が汚れてきた場合、ユーザーは、このカバー１１６を取り外して水洗いし、ブロワファン１３１やその周囲に付着した汚れを布などで拭き取ることで容易に手入れをすることができる。なお、カバー１１６は、フック１１６ｈによりワンタッチで着脱が可能となっているが、図１２の様に、ネジ１１６ｓにより、ねじ止めとしても良い。
【００６２】
また、カバー１１６を取り外した後、ブロワファン１３１を軸を止めているナットを外すことで、ブロワファン１３１自体も上に引き抜いて取り外すこともできる。取り外したブロワファン１３１は水洗いし、ブロワファン１３１の納まっていた本体内部も吸気側ダクト１３９近傍まで掃除を行うことができる。
【００６３】
両軸モーター１２９は、隈取モーターであり、交流商用電源、すなわち電力会社が一般家庭等に供給している電源で駆動する。実際には、安全性の確保から、アダプタ（図では省略）を介してＡＣ１００Ｖの電力をＡＣ１２４Ｖに降圧してから両軸モーター１２９へ供給する。これにより、両軸モーター１２９は、使用時に水の抵抗を受けて２０００〜２５００ｒｐｍの速度で回転する。無負荷では、両軸モーター１２９は約３０００ｒｐｍで回転する。
【００６４】
また、回路ボックス１３５は、ＬＥＤ１２７へも電力を供給する。回路ボックス１３５の動作は、スイッチ回路基板１３７に設けられ、本体ケース１１５の側面に露出したスイッチ１３７ａ、１３７ｂによって制御される。すなわち、スイッチ１３７ａによって、両軸モーター１２９の回転が制御され、これとは独立にスイッチ１３７ｂによって、ＬＥＤ１２７の点灯が制御される。
【００６５】
また、本体ケース１１５の外側は、上部と側面がプラスチックまたはスチール製の筺体１４３となっており、底部は樹脂製の仕切り板１４５となっている。両軸モーター１２９は、この仕切り板１４５に、図では詳細が省略されている支持手段によって、しっかりと固定されている。また、散水撹拌ユニット１３３を取り付けるべき両軸モーター１２９の下軸１２９ｄは、仕切り板１４５の中央を貫通して、ポット１１７側に延出している。更に、吸気側ダクト１３９および吐出側ダクト１４１を接続する為の開口部１４９および１５１が、両軸モーター１２９を挟んで対向する位置に設けられている。なお、仕切り板１４５には、両軸モーター１２９の下軸１２９ｄ近傍の位置に、複数の放熱用のスリット１４７が設けられている。このスリット１４７は、後述のように、散水撹拌ユニット１３３へ上方から空気を送る為の通気口としても機能している。
【００６６】
仕切り板１４５には、更に、上方に突出した係合部１５３が設けられており、この係合部１５３には下向きに開口した溝が形成されている。この溝にポット１１７の円筒部１２３を下から１５ｍｍ程ほぼ隙間無く挿入することで、本体ケース１１５とポット１１７を一体的に固定することができる。本体ケース１１５とポット１１７を一体的に固定した状態で、本体ケース１１５の散水撹拌ユニット１３３の下端は、使用時において一定量の水の入ったポット１１７の底近傍まで達する。
【００６７】
散水撹拌ユニット１３３の構造と機能は、実施例１の散水撹拌ユニットと同一なので、その説明を省略する。ただし、ここでは、吸排気の為にブロワファン１３１が設けられているので、散水撹拌ユニット１３３には吸排気の機能は必要がない。従って、散水撹拌ユニット１３３を取り付ける両軸モーター１２９の下軸１２９ｄが貫通する仕切り板１４５の孔は、下軸１２９ｄが貫通するのに必要な程度の大きさとなっている。
【００６８】
ポット１１７内部の水が汚れてきた場合には、ユーザーはポット１１７の水を交換する必要がある。それには、まず、本体ケース１１５を上方に持ち上げることで取り外す。次に、指を開口部１１９の切欠き１１９ｆに差し入れ、フランジ部１２６を持ち、水の入ったポット１１７を持ち上げ、支持台１１１から外して中の水を捨てる。空になったポット１１７を洗って、新たに水道水を入れる。さらに、適量の空気洗浄液をポット１１７の中の水に添加してから支持台１１１に乗せる。そして、本体ケース１１５を、その係合部１５３をポット１１７の円筒部１２３に係合するようにして載置する。なお、芳香剤の入った空気洗浄液を用いれば、空気清浄の効果に加え、香りを楽しむことが出来るようになる。
【００６９】
両軸モーター１２９の上軸１２９ｕに取り付けられたブロワファン１３１は、シロッコファンであり、使用時において両軸モーター１２９が回転すると、上方の吸気口１１５ｕから取り入れた屋内の空気を、吸気側ダクト１３９を経てポット１１７内部へ導く。そして、ミスト状の水と混合し洗浄してから、吐出側ダクト１４１を経て屋内へ戻す。
【００７０】
また、仕切り板１４５の係合部１５３の外側には、互いに４５度離れて等間隔に４個のＬＥＤ１２７が位置している。これらのＬＥＤ１２７の発光部分は、仕切り板１４５の下面から露出しており、ショルダー部１２５越しに、ポット１１７の内面を照らすような位置と角度に設けられている。
【００７１】
これらのＬＥＤ１２７はすべて紫外線ＬＥＤとなっている。ただし、通常の紫外線ＬＥＤは、紫外線だけではなく紫色の可視光の照射もおこなうので、紫色の光が照射されている様子がガラス越しに外から見える。また、下記の通り、これをインテリアとして眺めることが想定されている。従って、この紫外線からユーザーの目を守るために、ポット１１７の外面には紫外線カット皮膜が形成されている。この紫外線カット皮膜は、例えば、メチルアクリレートやジメチルアミノエチルメタアクリレートなどの各種のポリマーに、ベンゾフェノン系化合物、ベンゾトリアゾール系化合物などの紫外線吸収剤を配合し、ポット１１７の外面に噴霧や塗布することにより形成できる。
【００７２】
使用時において、両軸モーター１２９の回転に伴い散水部品１３３ｂが回転し、それによってポット１１７の内部の水も回転する。その水面の揺らぎと共にミスト状に撹拌された水の微粒子の動きが、ＬＥＤ１２７の光によって、ポット１１７直下の設置面に投影される。従って、ポット１１７の下の設置面が十分視認される程度に、ポット１１７の下端が設置面よりも、高くなっていることが重要である。
【００７３】
このような構成により、本実施例による水洗式空気清浄機は、ポットの底面によって本体ケースが支持される水洗式空気清浄機に比較して、イルミネーションの効果に優れ、インテリアとしてより魅力的なものとなっている。
【００７４】
そして、ＬＥＤ１２７の光が照射されるポット１１７の内面には、光触媒コーティングが施されている。具体的には、テトラエトキシシランとアナターゼ型酸化チタンゾルを、エタノールや水と混合してスラリー状のコーティング剤とし、ポット１１７の内面に塗布する。そして、約２０分間約１５０℃の温度に保持することにより、テトラエトキシシランの加水分解と脱水縮重合を促進し、アナターゼ型酸化チタン粒子が無定形酸化シリコンのバインダーで結着されたコーティングをガラス表面に形成することができる。
【００７５】
自動車の風防ガラスに光触媒コーティングを行うような場合は、発色によって視界が妨げられることがないように、膜厚は０．２μｍ以下にするのが好ましい。しかし、水洗式空気清浄機１００では、光の干渉による発色は、むしろ視覚的な面白みを与えるので好ましいといえる。従って、光触媒コーティングの膜厚は０．２μｍ以上、例えば、０．５μｍないし２μｍにして、光触媒の効果が最大となるようにしている。
【００７６】
この実施例では、散水撹拌ユニット１３３にも光触媒コーティングが施されている。散水撹拌ユニット１３３は、プラスチック成形で製作されている為、シリコーン系のアンダーコーティングを行ってから、無機系バインダーに混合したアナターゼ型酸化チタン粒子を塗布し、室温で２４時間乾燥させて形成する。
【００７７】
更に、吸気側ダクト１３９内にも、ＬＥＤ１４０が設けられている。そして、吸気側ダクト１３９の内面にも、光触媒コーティングが施されている。さらに、ブロワファン１３１とカバー１１６にも光触媒コーティングが施されている。
【００７８】
吸気側ダクト１３９の内面や、ブロワファン１３１とカバー１１６へ施する光触媒コーティングは、やはりシリコーン系のアンダーコーティングを行ってから、無機系バインダーに混合した光触媒微粒子を塗布し、室温で２４時間乾燥させて形成する。特に、ブロワファン１３１とカバー１１６は、透明プラスチックでできている。その理由は、ＬＥＤ１４０の光が回転するブロワファン１３１で散乱される様子が、カバー１１６ごしに外から見える様にして、インテリアとしての魅力を高めるためである。
【００７９】
ここでは、ＬＥＤ１４０は紫色のＬＥＤではあるが、紫外線はほとんど含まないものが選ばれる。これもユーザーの目を守るためである。そして、上記光触媒微粒子としては、酸化タングステン微粒子に銅イオンを担持した可視光型光触媒を採用する。これにより、紫外線を含まないＬＥＤ１４０の光であっても、光触媒の効果が期待できる。
【００８０】
図１３は、本実施例による水洗式空気清浄機の電気系統を示す回路図である。ここでは、水洗式空気清浄機の空気洗浄動作の開始・停止に加えて、ＬＥＤ１２７、１４０の点灯・消灯、更に、一定時間（例えば、２４時間）で電源を切るタイマー機能が実装されている。ポット１１７内の水は、屋内の空気の洗浄に伴い汚れてくると共に、蒸発して減量してしまう。常時運転している場合は、タイマーで電源が切れた際に、水の入れ替えを行うと定期的なメンテナンスを忘れることが無い。
【００８１】
すなわち、本実施例による水洗式空気清浄機の制御を行う回路は、図１３に示した様に、交流商用電源１６１からの交流電力の電圧を１００Ｖから１２４Ｖに変換するトランス１６３と、１２４Ｖの交流電力を両軸モーター１２９へ供給するモータ駆動制御回路１６５と、この１２４Ｖの交流電力を整流する整流回路１６７と、この整流回路１６７からＬＥＤ１２７、１４０への直流電流の供給を制御するＬＥＤ用電力制御部１６９と、スイッチ１３７ａおよびスイッチ１３７ｂの操作に応じてモータ駆動制御回路１６５やＬＥＤ用電力制御部１６９の動作を制御するタイマー・スイッチ制御回路１７１を備えている。やはり、トランス１６３は、外部アダプタとして設けても良いし、本体に内蔵しても良い。
【００８２】
タイマー・スイッチ制御回路１７１は、タイマー回路を内蔵しており、一定時間、例えば２４時間が経過すると、自動的にモータ駆動制御回路１６５を制御して、両軸モーター１２９への電力供給を停止する。手動での場合には、スイッチ１３７ａを押す毎に動作と停止が切り替わる。なお、モータ駆動制御回路１６５は、タイマー・スイッチ制御回路１７１からの制御信号で動作するリレー回路からなっている。また、スイッチ１３７ｂによって、ＬＥＤ１２７、１４０の点灯・消灯を行うことができる。
【実施例４】
【００８３】
本発明の実施例４による水洗式空気清浄機は、次の点を除いて、上記実施例３と同一である。まず、ＬＥＤ１２７として紫外線ＬＥＤではなく、通常の可視光型ＬＥＤを用いる。そして、ポット１１７内面にコーティングする光触媒として、紫外線で活性化する光触媒ではなく、可視光で活性化する光触媒を用いる。ここでは、可視光型光触媒として、酸化タングステン微粒子に銅イオンを担持した可視光型光触媒を採用する。また、この場合には、ポット１１７の外面にコーティングする紫外線カット皮膜は不要なので省略する。なお、上記実施例３の図面と同一となるので、本実施例のための図面の記載は省略する。
【００８４】
以上の構成により、上記実施例３と同様に、光触媒の機能により、水洗式としての特徴を生かすことができ、脱臭、空気清浄および除菌の効果を、大幅に改善される。特に、本実施例では、光触媒が可視光で活性化するので外部の光、例えば室内灯などの光も利用できるので、動作していない時でも、水洗式空気清浄機内部が清浄に保たれる。また、外部の光を利用できるので、ＬＥＤそのものを省略してコストを抑えることも可能である。すなわち、ＬＥＤは必須要件ではなくなる。
【００８５】
以上、本発明を実施形態により詳細に説明したが、当業者にとっては、本発明が本願中に説明した実施形態に限定されるものではないということは明らかである。本発明は、特許請求の範囲の記載により定まる本発明の趣旨及び範囲を逸脱することなく修正及び変更態様として実施することができる。従って、本願の記載は、例示説明を目的とするものであり、本発明に対して何ら制限的な意味を有するものではない。
【産業上の利用可能性】
【００８６】
以上のように、本発明により、フィルター方式の空気清浄機よりコンパクトで且つエレガントな外見を持った水洗式空気清浄機の脱臭、空気清浄および除菌の効果が大幅に改善されるので、家庭内の環境向上に寄与するのみならず、院内感染の防止など様々なシーンで利用可能である。
【符号の説明】
【００８７】
１０    水洗式空気清浄機
１１    本体ケース
１１ｃ    排気側空間
１１ｄ    吸気側空間
１３    ポット
１５    円筒部
１７    開口部
１９    突起部
２１    半球部
２３    仕切り板
２３ｒ    仕切り壁
２５    ルーバー
２７    吸気孔
２９    排気孔
３１    係合部
３３    紫外線ＬＥＤ
３５    モーター
３５ｄ    軸
３７    散水撹拌ユニット
３７ａ    撹拌部品
３７ｂ    散水部品
３７ｃ    出水孔
３７ｄ    吸水孔
３７ｆ    フィン
３７ｒ    リッジ
３９    スイッチ回路基板
３９ｓ    スイッチ
６１    交流商用電源
６３    トランス
６５    モータ駆動制御回路
６７    整流回路
６９    ＬＥＤ用電力制御部
７１    スイッチ制御回路
１００    水洗式空気清浄機
１１１    支持台
１１３    脚部
１１５    本体ケース
１１５ｄ    吸気口
１１５ｕ    吸気口
１１６    カバー
１１６ｈ    フック
１１６ｓ    ネジ
１１７    ポット
１１９    開口部
１１９ｆ    切欠き
１２１    半球部
１２３    円筒部
１２５    ショルダー部
１２６    フランジ部
１２７    紫外線ＬＥＤ
１２９    両軸モーター
１２９ｄ    下軸
１２９ｕ    上軸
１３１    ブロワファン
１３３    散水撹拌ユニット
１３３ｂ    散水部品
１３５    回路ボックス
１３７    スイッチ回路基板
１３７ａ、１３７ｂ    スイッチ
１３９    吸気側ダクト
１４０    ＬＥＤ
１４１    吐出側ダクト
１４３    筺体
１４５    仕切り板
１４７    スリット
１４９    開口部
１５３    係合部
１６１    交流商用電源
１６３    トランス
１６５    モータ駆動制御回路
１６７    整流回路
１６９    ＬＥＤ用電力制御部
１７１    スイッチ制御回路
【図１】
2011019647.tif 000003
【図２】
2011019647.tif 000004
【図３】
2011019647.tif 000005
【図４】
2011019647.tif 000006
【図５】
2011019647.tif 000007
【図６】
2011019647.tif 000008
【図７】
2011019647.tif 000009
【図８】
2011019647.tif 000010
【図９】
2011019647.tif 000011
【図１０】
2011019647.tif 000012
【図１１】
2011019647.tif 000013
【図１２】
2011019647.tif 000014
【図１３】
2011019647.tif 000015