(57)【要約】【課題】空気浄化装置において、送風時における騒音を低減しつつ、使用者に対して穏やかな送風を行うことで快適性の向上を図る。【解決手段】空気浄化装置１０は、ケーシング１２の内部に光源１４、光触媒部材１６及び送風機１８を収納し、前記光源１４からの紫外線照射によって前記光触媒部材１６を通過した空気を浄化し、前記送風機１８の駆動作用下に前記ケーシング１２の本体部２０から拡径部２２へと前記空気を流通させる。この空気は、送風機１８の送風口８６から導出室６４へと送出されることで、周壁４６の内周面に衝突して分流して拡散され、その送風速度が適度に低下すると共に、それに伴って、吹出口５２から室内へと吹き出す際の送風音も抑制される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光触媒を励起させる励起光を発する光源と、前記光源の周囲に配置され通気性を有した光触媒部材と、前記光触媒部材を通過する空気流を生じさせる送風機と、前記光源、前記光触媒部材及び前記送風機を内部に収納するケーシングとを有した空気浄化装置において、
前記送風機は、前記光触媒部材の下流側に配置され、前記送風機における送風口と前記ケーシングの外部吹出口との間に、前記送風口の開口面積に対して流路断面積の大きな風速低減部を設けることを特徴とする空気浄化装置。
【請求項２】
請求項１記載の空気浄化装置において、
前記ケーシングには、前記送風口から送出される空気を衝突させる衝突壁を有することを特徴とする空気浄化装置。
【請求項３】
請求項１又は２記載の空気浄化装置において、
前記外部吹出口の開口面積を、前記送風口の開口面積に対して大きく設定することを特徴とする空気浄化装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項に記載の空気浄化装置において、
前記送風機は遠心送風機であり、前記遠心送風機における前記空気の吸入口と、前記光触媒部材の軸方向端部の開口部が軸方向から見て少なくとも一部が重複するように対向配置されることを特徴とする空気浄化装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、室内に設置され、該室内における空気の浄化を行う空気浄化装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、住宅の室内や車両の車室内に設置して作動させることで、該室内における有機物の除去や脱臭を行うことが可能な空気浄化装置が知られている。このような空気浄化装置では、例えば、特許文献１に開示されるように、円筒状に形成された筐体内の中心に紫外線ランプが設けられ、該紫外線ランプの外周側を取り囲むように円筒状で通気性を有した光触媒部材が設けられると共に、前記紫外線ランプ及び前記光触媒部材の下方に送風機が設けられている。
【０００３】
そして、この空気浄化装置では、紫外線ランプから紫外線を光触媒部材に対して照射することで光触媒を活性化させ、送風機を作動させ筐体内へと取り込んだ空気を光触媒作用によって前記光触媒部材を通過させることで、空気中の臭いや有機物等を除去して浄化された空気を室内へと送出している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０００−１０７２７６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上述した空気浄化装置では、筐体内から外部へと浄化された空気を吹き出す際、その送風音の大きさや送風速度等に関しては何ら考慮されていないため、室内における使用者に強い勢いで送風が当たったり、送風音が耳障りとなり快適性を損なうことが懸念される。
【０００６】
本発明は、前記の課題を考慮してなされたものであり、送風時における騒音を低減しつつ、使用者に対して穏やかな送風を行うことで快適性の向上を図ることが可能な空気浄化装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記の目的を達成するために、本発明は、光触媒を励起させる励起光を発する光源と、光源の周囲に配置され通気性を有した光触媒部材と、光触媒部材を通過する空気流を生じさせる送風機と、光源、光触媒部材及び送風機を内部に収納するケーシングとを有した空気浄化装置において、
送風機は、光触媒部材の下流側に配置され、送風機における送風口とケーシングの外部吹出口との間に、送風口の開口面積に対して流路断面積の大きな風速低減部を設けることを特徴とする。
【０００８】
本発明によれば、光源、光触媒部材及び送風機を有した空気浄化装置において、光触媒部材の下流側に送風機を配置し、送風機における送風口とケーシングの外部吹出口との間に送風口の開口面積に対して流路断面積の大きな風速低減部を設けている。そして、送風機の駆動作用下に光源からの励起光で光触媒の活性化した光触媒部材を空気が通過することで浄化され、送風口から風速低減部へと導出された際、送風口の開口面積に対して風速低減部の流路断面積が大きいため風速が低下されることとなる。
【０００９】
従って、光触媒部材によって浄化された空気を、風速を低下させた状態で外部吹出口から室内へと送出することができるため、緩やかな風量で使用者に向かって送風することで快適性を損なうことがなく、外部吹出口から送出する際の風切音も低減させることができる。その結果、浄化された空気を、騒音を低減しつつ室内へと送風し、且つ、使用者に対して穏やかな送風を行うことで快適性の向上を図ることができる。
【００１０】
また、ケーシングに、送風口から送出される空気を衝突させる衝突壁を有することにより、空気を衝突壁へと衝突させることで分流させ拡散させることができるため、外部吹出口から室内へと送出される際の風速をさらに低下させることが可能となり、風切音のさらなる低減を図ることができる。
【００１１】
さらに、外部吹出口の開口面積を、送風口の開口面積に対して大きく設定することにより、風速低減部において風速の低下した空気が外部吹出口から室内へと送出される際に再び加速してしまうことが防止されるため、風速の低下したままの状態で空気を緩やかに室内へと確実に送り込むことができる。
【００１２】
さらにまた、送風機は遠心送風機であり、遠心送風機における空気の吸入口と、光触媒部材の軸方向端部の開口部が軸方向から見て少なくとも一部が重複するように対向配置することで、吸入口と開口部とが近接配置され同一の空気量を流す際の送風機の圧力損失を低減させることができる。そのため、送風機の小型化を図ることができ、それに伴って、風速低減部の容積を大きく確保することが可能となる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、以下の効果が得られる。
【００１４】
すなわち、光源、光触媒部材及び送風機を有した空気浄化装置において、送風機における送風口とケーシングの外部吹出口との間に送風口の開口面積に対して流路断面積の大きな風速低減部を設け、光触媒の活性化した光触媒部材を空気が通過し送風機の送風口から風速低減部へと導出された際、送風口の開口面積に対して風速低減部の流路断面積が大きいため風速が低下することとなる。その結果、光触媒部材によって浄化された空気を、風速を低下させた状態で外部吹出口から室内へと送出することができるため、緩やかな風量で使用者へと当てることで快適性を損なうことがなく、外部吹出口から送出する際の風切音も低減させることで、室内における快適性を向上させることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の実施の形態に係る空気浄化装置の全体断面図である。
【図２】図１に示す空気浄化装置の上面図である。
【図３】図１のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿った断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
本発明に係る空気浄化装置について好適な実施の形態を挙げ、添付の図面を参照しながら以下詳細に説明する。図１において、参照符号１０は、本発明の実施の形態に係る空気浄化装置を示す。
【００１７】
この空気浄化装置１０は、図１に示されるように、円筒状のケーシング１２と、前記ケーシング１２の内部に収納される光源１４と、該光源１４の外周側に配置される光触媒部材１６と、前記ケーシング１２の内部へ空気を取り込んで外部へと送出する送風機１８とを含む。
【００１８】
ケーシング１２は、例えば、樹脂製材料から形成され、一端部側（矢印Ａ方向）に形成される有底筒状の本体部２０と、他端部側（矢印Ｂ方向）に形成され前記本体部２０に対して拡径した拡径部２２とを有する。なお、ここでは、本体部２０を下方、拡径部２２を上方として用いる場合について説明する。
【００１９】
本体部２０は、略一定直径で軸方向（矢印Ａ、Ｂ方向）に沿って所定高さで形成され、その底部近傍には仕切壁２４で仕切られた第１収納室２６が形成されると共に、前記仕切壁２４に対して互いに所定間隔離間した一組の第１及び第２保持壁２８、３０が形成される。この仕切壁２４には、第１保持壁２８に臨む一端面側（矢印Ｂ方向）に光源１４の一端部を保持する第１接続部３２が形成される。第１収納室２６には、光源１４を駆動制御するインバータ回路を有した第１制御基板３４が収納され、第１接続部３２に対して電気的に接続されている。
【００２０】
第１保持壁２８は、仕切壁２４と略平行に設けられ、その中心に開口した第１孔部３６に光源１４が挿通されると共に、該第１孔部３６の外周側には所定半径で仕切壁２４側（矢印Ａ方向）に窪んだ凹部３８が形成される。
【００２１】
第２保持壁３０は、第１保持壁２８に対してケーシング１２の他端部側（矢印Ｂ方向）に所定間隔離間して略平行に形成され、その中心部には第２孔部４０が開口すると共に、該第２孔部４０の外周側には他端部側（矢印Ｂ方向）に向かって窪んだ凹部４２が形成される。第２孔部４０は、第１保持壁２８の第１孔部３６より大きな直径で形成され光源１４の他端部側が挿通されると共に、本体部２０内に取り込まれた空気が拡径部２２側（矢印Ｂ方向）へと流通する際の通路としても機能する。
【００２２】
一方、本体部２０の外周面には、複数の外気導入口４４が開口し、該本体部２０の外部と内部とを連通している。この外気導入口４４は、例えば、略長方形状に形成され、本体部２０の周方向に沿って所定間隔離間して一組設けられ、該本体部２０の内部に収納された光触媒部材１６に臨むように配置される。
【００２３】
拡径部２２は、例えば、本体部２０に対して半径外方向に拡径した略一定径の周壁４６と、該周壁４６の上部を覆う天井部４８とからなり、前記周壁４６の下端部が前記本体部２０に対して徐々に縮径するように接合されている。この周壁４６の下端部には、拡径部２２の中心に向かって延在する第２接続部５０が形成され、光源１４の他端部が接続され保持される。
【００２４】
この天井部４８には、図１及び図２に示されるように、周壁４６近傍となる位置に略半円状となる吹出口（外部吹出口）５２が形成され、該吹出口５２には複数の格子５４が設けられている。すなわち、吹出口５２は複数の格子５４によって所定幅で開口したスリット状に形成される。また、天井部４８の略中央部には、図２に示されるように、空気浄化装置１０の電源スイッチ５６と、作動状態に応じて点灯・消灯する表示灯５８が設けられている。一方、天井部４８の内側には、例えば、電源スイッチ５６や表示灯５８の駆動制御を行うための第２制御基板６０が装着され、前記電源スイッチ５６等に接続されている。
【００２５】
一方、拡径部２２の内部には、送風機１８の収納される第２収納室６２と、該第２収納室６２に対して分離された導出室（風速低減部）６４とが形成される。この第２収納室６２には、周壁４６の内周面から半径内方向に突出した一組の取付フランジ６６が形成され、ボルト６８を介して送風機１８が固定される。これにより、送風機１８は、第２収納室６２内においてケーシング１２の軸線と直交するように略水平状態に設置されると共に、前記ケーシング１２における空気の流れ方向において、光触媒部材１６の下流側に配置されている。
【００２６】
導出室６４は、吹出口５２に臨んで周壁４６に沿うように断面略半円状に形成され、ケーシング１２の軸線と略平行な第１隔壁７０と、該第１隔壁７０の下端部と前記周壁４６の内周面とを接続する第２隔壁７２とによって第２収納室６２と分離されている。また、導出室６４は吹出口５２と連通している。すなわち、第１及び第２隔壁７０、７２は断面略Ｌ字状に形成され、拡径部２２の内部において導出室６４を分離している。
【００２７】
この第１隔壁７０は、第２収納室６２に臨むように形成され、送風機１８の送風口８６が前記第１隔壁７０を貫通するように接続される。これにより、送風機１８が第２収納室６２内で吸い込んだ空気が送風口８６を通じて導出室６４へと導出されることとなる。
【００２８】
また、図３に示されるように、導出室６４の最大流路断面積Ｂ１（第１隔壁７０の幅寸法）が、送風機１８における送風口８６の開口面積Ｂ２に対して大きく形成されている（Ｂ１＞Ｂ２）。
【００２９】
光源１４は、例えば、ガラス管７４内にガスの封入された冷陰極蛍光ランプが用いられ、ケーシング１２の本体部２０に軸方向（矢印Ａ、Ｂ方向）に沿って、且つ、軸線上に配置される。そして、光源１４の一端部が、第１接続部３２に接続され保持されると共に、他端部が第２接続部５０に対して接続され保持される。
【００３０】
そして、この光源１４は、ガラス管７４の内部に設けられた電極（図示せず）に通電することで、その内部で電子同士が衝突して紫外線（励起光）を発する。なお、電極は、ガラス管７４の両端部が接続された第１及び第２接続部３２、５０を通じて通電される。
【００３１】
光触媒部材１６は、例えば、光源１４の外周側を取り囲むように設けられ、複数の孔を有した多孔質体からなり、その外周側と内周側との間で空気が通過可能に形成される。この光触媒部材１６は、その一端部及び他端部の中心が開口した円筒状に形成され、一端部が第１保持壁２８の凹部３８にスペーサ７６ａを介して保持され、他端部が第２保持壁３０の凹部４２にスペーサ７６ｂを介して保持されることで、ケーシング１２の内部に収納保持される。また、光触媒部材１６は、断面円形状に開口した開口部７８の中心が本体部２０の軸線上となるように配置される（図３参照）。すなわち、光触媒部材１６は、光源１４と共に本体部２０と同軸上に配置されている。
【００３２】
そして、光源１４から照射された紫外線が光触媒部材１６へと当たることで、光触媒が活性化して付近の空気中に含まれる有機物や臭いが分解される。
【００３３】
送風機１８は、図１及び図３に示されるように、例えば、シロッコファン等の遠心送風機からなり、ケーシング１２に固定されるハウジング８０と、該ハウジング８０の内部に回転自在に設けられ複数の羽根を有したファン８２と、前記ファン８２を回転駆動させる駆動源（図示せず）とを含み、前記ハウジング８０が拡径部２２の取付フランジ６６に対して固定される（図３参照）。
【００３４】
このハウジング８０は、図３に示されるように、例えば、駆動源及びファン８２を囲繞するように円筒状に形成され、その内部に形成された流路の断面積が中心から外周端に向かって徐々に大きくなるように形成される。そして、図３に示されるように、ケーシング１２の本体部２０側（矢印Ａ方向）となる下面には、空気を内部へと吸入するための吸入口８４が形成され、一方、外周端には略長方形状に開口した送風口８６が形成される。すなわち、ハウジング８０において、吸入口８４と送風口８６とが互いに直交する方向に開口している。
【００３５】
吸入口８４は、例えば、ハウジング８０の中心に対して所定半径で半径外方向に設けられ、周方向に沿って複数（例えば、３個）に分割されて開口している。
【００３６】
そして、送風機１８は、図３に示されるように、その吸入口８４の少なくとも一部が、下方に配置された光触媒部材１６の開口部７８と軸方向から見て重複するように配置されている。
【００３７】
一方、送風口８６は第１隔壁７０を貫通するように接続され、ファン８２の駆動作用下に送風機１８が吸入口８４を通じて吸い込んだ第２収納室６２内の空気が送風口８６を通じて導出室６４へと導出される。このケーシング１２における吹出口５２の開口面積Ｂ３は、送風口８６の開口面積Ｂ２より大きく形成される（Ｂ３＞Ｂ２）。ここでいう吹出口５２の開口面積Ｂ３とは、スリット状に開口した複数の開口部の面積を合わせた総面積である。
【００３８】
本発明の実施の形態に係る空気浄化装置１０は、基本的には以上のように構成されるものであり、次にその動作並びに作用効果について説明する。なお、ここでは、この空気浄化装置１０が車両の車室内に設置される場合について説明する。
【００３９】
先ず、乗員（使用者）が空気浄化装置１０の電源スイッチ５６を操作して電源を入れることで、送風機１８のファン８２が回転し始めると共に、第２制御基板６０から光源１４へ通電されることで紫外線を照射し始める。これにより、送風機１８の駆動作用下に車室内の空気が一組の外気導入口４４を通じて本体部２０の内部へと吸い込まれると共に、光触媒部材１６に対して内周側から紫外線が照射され光触媒が活性化し始める。
【００４０】
そして、ケーシング１２の本体部２０において、空気が光触媒部材１６の外側から内側へと通過することで、活性化した光触媒の作用下に空気に含まれる有機物や臭いが分解され除去される。この浄化された空気は、光触媒部材１６の中央から上昇して開口部７８を通じて送風機１８側（矢印Ｂ方向）へと吸い上げられ、第２保持壁３０の第２孔部４０を通じて第２収納室６２へと流れた後、前記送風機１８の吸入口８４からハウジング８０の内部へと吸い込まれる。
【００４１】
このハウジング８０内へと吸い込まれた空気は、ファン８２の回転作用下に送風口８６からケーシング１２の導出室６４へと略水平方向に向かって送出されることで、導出室６４の周壁４６へ衝突し、該導出室６４内で様々な方向へと分流して拡散した後に吹出口５２から車室内へと吹き出される。
【００４２】
換言すれば、送風機１８の送風口８６に対向するように周壁４６を配置することで、導出室６４へ送出された空気が吹出口５２へと直接流通することなく意図的に衝突させるようにしている。
【００４３】
これにより、吹出口５２から車室内へと送風される空気は、送風口８６からの空気が周壁４６に衝突せずに直接送出された場合と比較し、分流することで風速が低下するため送出される際の風切音が低減すると共に、送出速度の低下によって緩やかな風となり乗員の快適性を損なうことがなく、浄化された空気が所望の送風速度で緩やかに車室内へと送出される。
【００４４】
なお、上述した空気浄化装置１０は、上述したように車両の車室内に設置して使用される場合に限定されるものではなく、例えば、住宅の室内等に設置して使用するようにしてもよい。
【００４５】
以上のように、本実施の形態では、空気浄化装置１０において、光触媒の活性化した光触媒部材１６を通過することで浄化された空気を、下流側に配置された送風機１８へと吸い込んで送風口８６からケーシング１２の導出室６４へと送出する際、該導出室６４の周壁４６に衝突させるように吹き出すことで分流させ拡散させることができる。その結果、吹出口５２から室内へと送出される空気の風速を低下させ緩やかな風量で使用者へと送出することができると共に、前記吹出口５２から送出する際の風切音も低減させることができる。
【００４６】
この場合、ケーシング１２の吹出口５２から室内へと吹き出される空気の風速は低下するが、導出室６４では圧力損失が生じることがないため、光触媒部材１６を通過する空気の流量を十分に確保することが可能となる。従って、光触媒部材１６を通過させることによる空気の浄化性能を維持したままで、吹出口５２から室内へと送出される空気の勢いを適度に低下させることができる。
【００４７】
また、ケーシング１２の拡径部２２には、送風機１８の送風口８６から導出室６４へと導出された空気を衝突させる位置に周壁４６を設けているため、前記空気を前記周壁４６へと衝突させることで分流させ前記導出室６４内で拡散させることができ、吹出口５２から室内へと送出される際の風速をさらに低下させることが可能となる。さらに、周壁４６は、送風口８６に対向するように配置されているため、前記送風口８６から放射されるファン８２の作動音が吹出口５２を通じて直接室内へと進入してしまうことが防止されるため、さらなる騒音の低減を図ることが可能となる。
【００４８】
さらに、吹出口５２の開口面積Ｂ３を、送風機１８における送風口８６の開口面積Ｂ２に対して大きくすることで、導出室６４において風速の低下した空気が前記吹出口５２から室内へと送出される際に再び加速してしまうことが防止されるため、風速の低下したままの状態で空気を室内へと確実に送り込むことができる。
【００４９】
さらにまた、送風機１８を遠心送風機とし、その吸入口８４と光触媒部材１６の開口部７８とがケーシング１２の軸方向に沿って見た場合に少なくとも一部が重複するように対向させているため、前記吸入口８４と前記開口部７８との距離をより近づけて配置することが可能となり、同一の空気量を流す際の送風機１８の圧力損失を低減させることができる。その結果、送風機１８の出力が少なくて済むため小型化を図ることが可能となり、それに伴って、拡径部２２における第２収納室６２の容積を低減できることで、相対的に導出室６４の容積を大きく確保することができる。また、送風機１８の小型化を図ることで製造コストの削減が可能となる。なお、送風機１８と光触媒部材１６とを同軸上に配置すると、送風機１８の圧力損失をさらに低減させることができ、しかも、導出室６４の容積をさらに大きく確保することができ好適である。
【００５０】
また、上述した実施の形態に係る空気浄化装置１０では、導出室６４が断面半円状に形成され、該導出室６４を有するケーシング１２の拡径部２２を断面円形状に形成しているが、これに限定されるものではなく、前記導出室６４及び拡径部２２の形状は、それぞれ断面半円状及び断面円形状でなくてもよい。例えば、導出室６４を、必要に応じて径方向に拡大させ、それに伴って、拡径部２２の形状を非円形状としてもよい。
【００５１】
さらに、ケーシング１２において送風機１８からの送風を衝突させる衝突壁は、前記ケーシング１２における拡径部２２の周壁４６を利用しているが、これに限定されるものではなく、例えば、導出室６４内に前記周壁４６とは別にリブ状の衝突壁を設けるようにしてもよい。
【００５２】
なお、本発明に係る空気浄化装置は、上述の実施の形態に限らず、本発明の要旨を逸脱することなく、種々の構成を採り得ることはもちろんである。
【符号の説明】
【００５３】
１０…空気浄化装置                  １２…ケーシング
１４…光源                          １６…光触媒部材
１８…送風機                        ２０…本体部
２２…拡径部                        ２４…仕切壁
２６…第１収納室                    ４４…外気導入口
４６…周壁                          ４８…天井部
５２…吹出口                        ６２…第２収納室
６４…導出室                        ７８…開口部
８２…ファン                        ８４…吸入口
８６…送風口
【図１】
2015109910.tif 000003
【図２】
2015109910.tif 000004
【図３】
2015109910.tif 000005