(57)【要約】【課題】大型のファンを備える必要なく迅速に徐塵及び脱臭を完了することのできる空気清浄機を提供する。【解決手段】空気通路１と該空気通路１内に空気を導入する為のファン３を備え、空気通路１内に徐塵フィルタ４と脱臭フィルタ５とを通路方向に並設して成る空気清浄機において、ファン３により空気通路１内に導入される空気の流路を、流路切替え機構４０である開閉プレート１０の回動により、徐塵フィルタ４と脱臭フィルタ５とを連続して通過する徐塵脱臭流路Ｒａと、徐塵フィルタ４の周囲を迂回して脱臭フィルタ５だけを通過する脱臭流路Ｒｂとに切替え自在とする。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
空気通路と該空気通路内に空気を導入する為の送風手段を備え、空気通路内に徐塵フィルタと脱臭フィルタとを通路方向に並設して成る空気清浄機において、送風手段により空気通路内に導入される空気の該空気通路内での流路を、徐塵フィルタと脱臭フィルタとを連続して通過する徐塵脱臭流路と、徐塵フィルタの周囲を迂回して脱臭フィルタだけを通過する脱臭流路とに切替え自在な流路切替え機構を備えていることを特徴とする空気清浄機。
【請求項２】
流路切替え機構により徐塵脱臭流路が選択される場合の送風量と比して脱臭流路が選択される場合の送風量が多くなるように送風手段を自動制御する制御部を備えていることを特徴とする請求項１記載の空気清浄機。
【請求項３】
流路切替え機構による流路の切替えを自動制御する制御部を備えていることを特徴とする請求項１又は２記載の空気清浄機。
【請求項４】
制御部が、タイマを備えていて該タイマが所定時間を経過した時点で流路を徐塵消臭流路から脱臭流路に切替えるものであることを特徴とする請求項３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、空気中の粉塵や臭気成分を除去して空気の清浄化を行う空気清浄機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、空気清浄機として、空気通路内に徐塵フィルタと脱臭フィルタとが通路方向に並設してあって、空気中の粉塵等を徐塵フィルタで除去し、臭気成分を脱臭フィルタで除去する方式のものが数多く提供されている（特許文献１や特許文献２を参照）。このような従来の空気清浄機は、空気通路内にて常に両方のフィルタを通過する構造であり、圧力損失が大きく風量を増加させ難いものであった。通常、特に煙草の煙を含む空気を清浄化するに際しては、除塵に要する時間よりも脱臭に要する時間の方が極めて長いので、徐塵が充分に為された後は風量を増加させることで脱臭性能を向上させ、空気の脱臭を迅速に完了させることが望ましいが、上記のように圧力損失が大きいので風量を増加させようとすれば大型のファンが必要となり、また、騒音も増大してしまうといった問題があった。このように、空気通路内に徐塵フィルタと脱臭フィルタとを通路方向に並設してあるタイプの従来の空気清浄機では、特に煙草の煙を含むような空気の徐塵と脱臭を迅速に完了させることは困難であった。
【０００３】
【特許文献１】
特開２０００−２７９８４４号公報
【特許文献２】
特開平１０−２９６１２３号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、大型のファンを備える必要なくまた大きな騒音を発生させることもなく風量を増大させて、徐塵と脱臭を迅速に完了す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ものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために本発明を、空気通路と該空気通路内に空気を導入する為の送風手段を備え、空気通路内に徐塵フィルタと脱臭フィルタとを通路方向に並設して成る空気清浄機において、送風手段により空気通路内に導入される空気の該空気通路内での流路を、徐塵フィルタと脱臭フィルタとを連続して通過する徐塵脱臭流路と、徐塵フィルタの周囲を迂回して脱臭フィルタだけを通過する脱臭流路とに切替え自在な流路切替え機構を備えていることを特徴としたものとする。このようにすることで、例えば煙草の煙を含む空気を清浄化する場合のように徐塵に要する時間よりも脱臭に要する時間の方が極めて多くかかる場合に、空気通路内に導入した空気をまずは徐塵脱臭流路に通して徐塵フィルタによる徐塵と脱臭フィルタによる脱臭を同時に行い、徐塵の完了後は流路を脱臭流路に切替えて脱臭フィルタによる脱臭だけを行うようにすれば、送風手段として特に大型のファン等を用いずとも徐塵完了後は圧力損失の小さな流路で大きな風量が得られて高効率での脱臭が可能になる。つまり、徐塵と脱臭を完了させるのに要する全体の時間が短くて済み、送風手段も特に大型のものを要さないので全体としてコンパクト且つ低騒音の使い勝手の良い空気清浄機となるものである。
【０００６】
また、流路切替え機構により徐塵脱臭流路が選択される場合の送風量と比して脱臭流路が選択される場合の送風量が多くなるように送風手段を自動制御する制御部を備えていることも好ましく、これにより、徐塵完了後の脱臭を更に高性能で行うことができて、徐塵と脱臭を完了させるのに要する全体の時間が更に短くて済む空気清浄機となるものである。
【０００７】
また、流路切替え機構による流路の切替えを自動制御する制御部を備えていることも好ましく、これにより、使用者にとっては更に使い勝手の良い空気清浄機となるものである。
【０００８】
また、上記制御部が、タイマを備えていて該タイマが所定時間を経過した時点で流路を徐塵消臭流路から脱臭流路に切替えるものであることも好ましく、これにより、例えば運転開始から所定時間経過時点で脱臭流路に切替えるようにすれば粉塵センサ等のセンサが不要となり、また、粉塵センサ等のセンサを備えて徐塵が完了したと検知後の所定時間経過時点で脱臭流路に切替えるようにすれば更に確実に徐塵を行うことができるものとなる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を添付図面に示す実施の形態に基づいて説明する。図１には、本発明の実施の形態における一例の空気清浄機の空気通路１を模式的に示している。両端が外部に開口した空気通路１内には送風手段２であるファン３と、徐塵フィルタ４と脱臭フィルタ５とを備えており、ファン３により外部の空気が空気通路１内に導入されて、通路方向に並設された徐塵フィルタ４と脱臭フィルタ５を通過した後に再度外部に吐出されるようになっている。
【００１０】
本例においては、徐塵フィルタ４を風上側、脱臭フィルタ５を風下側に配しており、徐塵フィルタ４と脱臭フィルタ５との間には、両フィルタ４，５を通路方向に距離を隔てることで空間部６を設けている。徐塵フィルタ４の周縁と空気通路１の内壁１ａとの間には隙間部７を形成しており、この隙間部７に空気を通路方向に通過させることのできる通気可能部８を配するとともに該通気可能部８の両端を内壁１ａと徐塵フィルタ４に固定することで、徐塵フィルタ４を上流側の所定位置に保持している。脱臭フィルタ５の周縁と空気通路１の内壁１ａとの間には隙間部１１を形成しており、この隙間部１１に空気を通路方向に通過させない通気不能部９を配するとともに該通気不能部９の両端を内壁１ａと脱臭フィルタ５に固定することで、脱臭フィルタ５を下流側の所定位置に保持している。このように、本例の空気清浄機においては、徐塵フィルタ４の周縁と空気通路１の内壁１ａとの間が通路方向に通気可能な部分となっており、脱臭フィルタ５の周縁と空気通路１の内壁１ａとの間が通路方向に通気不能な部分となっている。
【００１１】
空気通路１内において上記の隙間部７と隙間部１１との間（即ち徐塵フィルタ４の周囲の通路方向に通気可能な部分と脱臭フィルタ５の周囲の通路方向に通気不能な部分との間）には連通空所１２が形成されていて、徐塵フィルタ４と脱臭フィルタ５との間には、空間部６の連通空所１２への開放または密閉を自在に切替える開閉手段として開閉プレート１０を配している。開閉プレート１０は所定の中心軸部１０ａを中心に回動自在であって、図１（ａ）に示すように徐塵フィルタ４と脱臭フィルタ５の両者に当接する密閉位置にあるときに、空間部６を徐塵フィルタ４と脱臭フィルタ５の間で密閉させる。また、開閉プレート１０が上記密閉位置から中心軸部１０ａを中心に回動して図１（ｂ）に示すように徐塵フィルタ４とは距離を隔てて脱臭フィルタ５とは当接する開放位置にあるときには、空間部６を連通空所１２等の周囲の空間と連通するように開放するものである。
【００１２】
しかして、開閉プレート１０を密閉位置に確保した状態でファン３を回転駆動させると、連通空所１２は通気不能部９と開閉プレート１１により下流側を閉塞されていることから、外部から導入された空気は連通空所１２内に流入することが殆どなく徐塵フィルタ４を通過した後に空間部６を経て脱臭フィルタ５を通過し、外部に吐出される。また、開閉プレート１０を開放位置に確保した状態でファン３を回転駆動させると、連通空所１２は空間部６と連通していて更に隙間部７の通気可能部８を通過する際の圧力損失が徐塵フィルタ４を通過する際の圧力損失よりも小さなものであることから、外部から導入された空気は徐塵フィルタ４を殆ど通過せずに隙間部７を通過した後に連通空所１２及び空間部６を経て脱臭フィルタ５を通過し、外部に吐出される。このように本例においては、開閉プレート１０が、空気通路１内に導入される空気の該空気通路１内での流路を、徐塵フィルタ４と脱臭フィルタ５とを連続して通過する徐塵脱臭流路Ｒａと、徐塵フィルタ４の周囲を迂回して脱臭フィルタ５だけを通過する脱臭流路Ｒｂとに切替え自在な流路切替え機構４０となっている。
【００１３】
ここで、上記の徐塵脱臭流路Ｒａと比して脱臭流路Ｒｂを通過する場合の方が圧力損失は小さいので、ファン３を同じ回転数で回転駆動したとしても、脱臭流路Ｒｂを通過する場合の方が風量は増大する。本例の空気清浄機は、これを利用して、例えば煙草の煙を含む空気のように粉塵と臭気の両方を含んでいて脱臭に対しての方が除塵に対してよりも長い時間を要する空気を清浄化するのに適している。つまり、本例においては、最初は流路を徐塵脱臭流路Ｒａとして空気導入を開始し、徐塵フィルタ４と脱臭フィルタ５を介して徐塵及び脱臭を同時に行い、徐塵が完了した時点で流路切替え機構４０により流路を脱臭流路Ｒｂに切替えて、徐塵フィルタ４を迂回させて脱臭フィルタ５による脱臭のみを行うのだが、この際、ファン３の回転数が一定であっても脱臭流路Ｒｂに切替えた後は風量が増大して脱臭性能は大幅に向上するので、徐塵と脱臭を完了するのに要する全体の時間は大幅に短縮されるものである。
【００１４】
なお、本例においてはファン３や開閉プレート１０は制御部１３により自動制御されるものであり、図２や図３には、臭気センサ１４と粉塵センサ１５を備えて各センサ１４，１５での検出値に応じて、駆動ブロック１６を介してファン３による送風量の調整や開閉プレート１０による流路の切替えを自動制御する場合を示している。煙草の煙を含む空気を洗浄する場合、図３に示すように、粉塵センサ１５による粉塵濃度の検出値が所定値以下となるまでは開閉プレート１０により空間部６を密閉して（即ち、徐塵脱臭流路Ｒａを選択して）運転し、粉塵センサ１５の検出値が所定値以下となれば開閉プレート１０を回動させて空間部６を開放して（即ち、脱臭流路Ｒｂに切替えて）運転を継続し、更に、臭気センサ１４による臭気濃度の検出値が所定値以下となった時点でファン３を停止させて運転を終了するものである。
【００１５】
また、図４には、制御部１３にタイマ（図示せず）を備え、該タイマが所定時間を経過した時点で流路を粉塵脱臭流路Ｒａから脱臭流路Ｒｂに切替えるようにした場合の制御を示している。この場合、粉塵センサ１５による粉塵濃度の検出値が所定値以下となるまでは開閉プレート１０により空間部６を密閉して運転し、粉塵センサ１５の検出値が所定値以下となってから更に所定時間Ｔ１を経過した時点で、開閉プレート１０を回動させて空間部６を開放する。そして、空間部６の開放後に所定時間Ｔ２を経過した時点で、開閉プレート１０により空間部６を密閉するとともにファン３を停止させて運転を終了するものである。上記制御によれば、粉塵センサ１５では検出不能な微量の粉塵をも確実に徐塵することができるという利点や、脱臭センサ１４が不要になるという利点がある。また、特に図示していないが、空間部６を密閉して徐塵脱臭流路Ｒａへの空気導入を開始した時点からタイマが所定時間Ｔ２´を経過した時点で、空間部６を密閉して流路を脱臭流路Ｒｂに切替えるようにしてもよい。この場合、粉塵センサ１５が不要となって構造が簡素化されるという利点がある。
【００１６】
また、徐塵と脱臭を完了するのに要する全体の時間を更に短縮しようとすれば、制御部１３により、開閉プレート１０で空間部６を密閉して徐塵脱臭流路Ｒａを選択している場合と、開閉プレート１０で空間部６を開放して脱臭流路Ｒｂを選択している場合とで、前者の場合に比して後者の場合のファン３への入力電力を増加させて送風量が多くなるように制御することも好適である。
【００１７】
図５には、本発明の実施の形態における他例の空気清浄機の空気通路１を模式的に示している。本例の空気清浄機は、流路切替え機構４０以外の構成は上記した一例の空気清浄機の構成と同様であるから、以下に、一例と同様の構成については同一符号を付して簡単に述べるに留め、一例にない特徴的な構成については異符号を付して詳しく説明する。
【００１８】
本例の空気清浄機は、空気通路１と該空気通路１内に空気を導入する為のファン３を備え、空気通路１内に徐塵フィルタ４と脱臭フィルタ５とを通路方向に並設して成る空気清浄機であって、一例と同様に、徐塵フィルタ４の周縁と空気通路１の内壁１ａとの間を通路方向に通気可能とし、脱臭フィルタ５の周縁と空気通路１の内壁１ａとの間を通路方向に通気不能とし、徐塵フィルタ４と脱臭フィルタ５との間に空間部６を設けるとともに、流路切替え機構４０によって、空間部６を徐塵フィルタ４の周囲に形成される通気可能な部分と遮断させて密閉させるか又はこの通気可能な部分と連通させて開放するかを切替え自在にしたものである。
【００１９】
本例の流路切替え機構４０としては、徐塵フィルタ４と脱臭フィルタ５との間に、空間部６の連通空所１２への開放または密閉を自在に切替える開閉手段である開閉スリット１７を配している。この開閉スリット１７は、複数の穴を備える上スリット１８と下スリット１９とを重ね合わせて形成され、図５（ｂ）のように両スリット１８，１９の穴が連通しないように位置させると通気不能となり、図５（ｄ）のように両スリット１８，１９の穴が連通するように位置させると通気可能となるものである。そして、開閉スリット１７が通気不能な状態にあれば、空間部６を徐塵フィルタ４と脱臭フィルタ５の間で密閉させ、通気可能な状態にあれば、空間部６を周囲の連通空所１２と連通するように開放するようになっている。
【００２０】
しかして、開閉スリット１７を通気不能な状態に確保してファン３を回転駆動させると、連通空所１２は通気不能部９と開閉スリット１７により下流側を閉塞されていることから、外部から導入された空気は徐塵フィルタ４の周囲の通気可能な部分から連通空所１２に殆ど流入することなく、徐塵フィルタ４と脱臭フィルタ５とを連続して通過する徐塵脱臭流路Ｒａを通って外部に吐出される。また、開閉スリット１７を通気可能の状態に確保してファン３を回転駆動させると、連通空所１２は空間部６と連通していて更に徐塵フィルタ４の周囲の通気可能な部分（即ち、隙間部７の通気可能部８）を通過する際の圧力損失が徐塵フィルタ４を通過する際の圧力損失よりも小さなものであることから、外部から導入された空気は徐塵フィルタ４には殆ど流入することなくその周囲を迂回して脱臭フィルタ５を通過する脱臭流路Ｒｂを通り、外部に排出される。このように本例においては、開閉スリット１７を形成する上下プレート１８，１９の少なくとも一方をスライドさせて通気可能な状態と通気不能な状態とを切替えるだけで、流路を徐塵脱臭流路Ｒａと脱臭流路Ｒｂとに切替え自在となっている。
【００２１】
図６には、本発明の実施の形態における更に他例の空気清浄機の空気通路１を模式的に示している。本例の空気清浄機は、流路切替え機構４０以外の構成は上記した一例の空気清浄機の構成と同様であるから、以下に、一例と同様の構成については同一符号を付して簡単に述べるに留め、一例にない特徴的な構成については異符号を付して詳しく説明する。
【００２２】
本例の空気清浄機は、空気通路１と該空気通路１内に空気を導入する為のファン３を備え、空気通路１内に徐塵フィルタ４と脱臭フィルタ５とを通路方向に並設し、徐塵フィルタ４の周縁と空気通路１の内壁１ａとの間を通路方向に通気可能とし、脱臭フィルタ５の周縁と空気通路１の内壁１ａとの間を通路方向に通気不能とした点は一例と同様である。そして、脱臭フィルタ５の所定箇所５ａを中心軸とした回動により、徐塵フィルタ４と脱臭フィルタ５との間に空間部６を形成するか又は両フィルタ４，５を密着させるかを切替え自在とした点が一例と異なる特徴点となっている。
【００２３】
しかして、徐塵フィルタ４と脱臭フィルタ５を密着した状態に確保してファン３を回転駆動させると、外部から導入された空気は徐塵フィルタ４と脱臭フィルタ５とを連続して通過する徐塵脱臭流路Ｒａを通り、外部に吐出される。また、徐塵フィルタ４と脱臭フィルタ５との間に空間部６を形成した状態に確保してファン３を回転駆動させると、徐塵フィルタ４の周囲の通気可能な部分（即ち、隙間部７の通気可能部８）を通過する際の圧力損失が徐塵フィルタ４を通過する際の圧力損失よりも小さなものであることから、外部から導入された空気は徐塵フィルタ４の周囲を迂回して空間部６に流入した後に脱臭フィルタ５を通過する脱臭流路Ｒｂを通り、外部に排出される。
【００２４】
即ち、本例においては、脱臭フィルタ５の回動機構が、ファン３により空気通路１内に導入される空気の該空気通路１内での流路を、徐塵フィルタ４と脱臭フィルタ５とを連続して通過する徐塵脱臭流路Ｒａと、徐塵フィルタ４の周囲を迂回して脱臭フィルタ５を通過する脱臭流路Ｒｂとに切替え自在な流路切替え機構４０となっている。
【００２５】
なお、流路切替え機構４０としては、上記のように脱臭フィルタ５だけを移動させる機構に限らず、徐塵フィルタ４だけを移動させる機構であってもよいし、徐塵フィルタ４と脱臭フィルタ５の両方を移動させる機構であってもよい。
【００２６】
そして、上記した一例、他例、更に他例のいずれの空気洗浄機においても、脱臭だけを行う場合には、流路切替え機構４０により流路を徐塵脱臭流路Ｒａから脱臭流路Ｒｂに切替えるだけで、外部から流入させた空気を徐塵フィルタ４は迂回させて脱臭フィルタ５だけを通過するようし、圧力損失の抑制して風量を増加させることができるので、大型のファン３を用意する必要なく迅速に徐塵と脱臭を完了させることが可能な、コンパクトで且つ騒音を抑制した空気洗浄機となるものである。
【００２７】
【発明の効果】
上記のように請求項１記載の発明にあっては、煙草の煙を含む空気を清浄化する場合のように徐塵に要する時間よりも脱臭に要する時間の方が極めて多くかかる場合であっても、空気通路内に導入した空気をまずは徐塵脱臭流路に通して徐塵フィルタによる徐塵と脱臭フィルタによる脱臭を同時に行い、徐塵の完了後は流路を脱臭流路に切替えて脱臭フィルタによる脱臭だけを行うようにすれば、送風手段として特に大型のファン等を用いずとも徐塵完了後は大きな風量で高効率での脱臭が可能になり、徐塵と脱臭を完了させるのに要する全体の時間が短くて済むので、送風手段として特に大型のものを用いずとも全体としてコンパクト且つ低騒音の使い勝手の良い空気清浄機とすることができるという効果がある。
【００２８】
また、請求項２記載の発明にあっては、請求項１記載の発明の効果に加えて、徐塵完了後の脱臭を更に高性能で行うことができて、徐塵と脱臭を完了させるのに要する全体の時間を更に短く済ませることができるという効果がある。
【００２９】
また、請求項３記載の発明にあっては、請求項１又は２記載の発明の効果に加えて、自動制御によって使用者にとって更に使い勝手が良くなるという効果がある。
【００３０】
また、請求項４記載の発明にあっては、請求項３記載の発明の効果に加えて、例えば運転開始から所定時間経過時点で脱臭流路に切替えるようにすれば粉塵センサ等のセンサが不要になるという効果があり、また、粉塵センサ等のセンサを備えて徐塵が完了したと検知後の所定時間経過時点で脱臭流路に切替えるようにすれば更に確実に徐塵を行うことができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態における一例の空気清浄機中の流路を示す説明図であり、（ａ）は徐塵脱臭流路、（ｂ）は脱臭流路を示している。
【図２】同上の空気清浄機の概略ブロック図である。
【図３】同上の空気清浄機の制御方法を示すフローチャートである。
【図４】同上の空気清浄機の他の制御方法を示すフローチャートである。
【図５】本発明の実施の形態における他例の空気清浄機を示す説明図であり、（ａ）は空気通路中の徐塵脱臭流路、（ｂ）は（ａ）の場合の開閉スリット、（ｃ）空気通路中の脱臭流路、（ｄ）は（ｃ）の場合の開閉スリットを示している。
【図６】本発明の実施の形態における更に他例の空気清浄機中の流路を示す説明図であり、（ａ）は徐塵脱臭流路、（ｂ）は脱臭流路を示している。
【符号の説明】
１  空気通路
２  送風手段
４  徐塵フィルタ
５  脱臭フィルタ
６  空間部
１０  開閉プレート
１３  制御部
４０  流路切替え機構
Ｒａ  徐塵脱臭流路
Ｒｂ  脱臭流路
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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