(57)【要約】【課題】            枠体内に酸素富化装置を組み込んだ空気清浄機において、フィルタ機構で濾過した清浄空気を酸素富化膜に供給することができるようにする。【解決手段】        枠体１内にはフィルタ機構２と送風ファン３とを備え、枠体１にはフィルタ機構２に向かう空気流の為の空気吸込口４と、フィルタ機構２で濾過した清浄空気を吹出す空気吹出口５とを設ける。送風ファン３の送風ケーシング６には枠体１内に形成した風胴８に連通する吹出孔７を設け、風胴８内には酸素富化膜９ａを備えた酸素富化膜ユニット９と、酸素富化膜ユニット９に接続した真空ポンプ１０とで構成した酸素富化装置１１を配置する。送風ファン３によって空気吹出口５に向かう清浄空気の一部が吹出孔７から風胴８内に吹出し、風胴８内に配置した酸素富化装置１１の酸素富化膜９ａに清浄空気を供給するものである。【選択図】          図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
枠体１内には、空気中の浮遊物を捕集するフィルタ機構２と、
室内空気を強制送風する送風ファン３とを設け、
かつ、枠体１にはフィルタ機構２に向かう空気流の為の空気吸込口４と、
フィルタ機構２で濾過した清浄空気を吹出す空気吹出口５とを設け、
送風ファン３が空気吸込口４から室内空気を吸込んでフィルタ機構２で濾過し、空気吹出口５から室内に戻す空気清浄機において、
空気吹出口５に向かう空気流を作る送風ファン３の送風ケーシング６には吹出孔７を設け、
枠体１内には吹出孔７から吹出す清浄空気が送られる風胴８を形成し、
該風胴８内には、窒素より酸素の透過率が大きい性質をもつ酸素富化膜９ａを備えた酸素富化膜ユニット９と、該酸素富化膜ユニット９に接続されて酸素富化膜ユニット９を負圧にする真空ポンプ１０とで構成した酸素富化装置１１を配置し、
酸素富化膜ユニット９には吹出孔７から風胴８内に吹出す清浄空気を供給することを特徴とする酸素富化装置を並設した空気清浄機。
【請求項２】
前記枠体１には風胴８内と外気とを連通する空気排出口１ａを設け、
前記酸素富化膜ユニット９を空気排出口１ａ付近に配置すると共に、
前記真空ポンプ１０を送風ケーシング６の吹出孔７と対向する位置に設け、
吹出孔７から風胴８内に吹出す清浄空気は、真空ポンプ１０から酸素富化膜ユニット９に向かう空気流を形成することを特徴とする請求項１記載の酸素富化装置を並設した空気清浄機。
【請求項３】
前記送風ケーシング６は吹出孔７を設けた部分の開口端部６ａ・６ｂが所定間隔を介して重なり合うように形成し、かつ、下流側の開口端部６ａを上流側の開口端部６ｂよりケーシング６内側に位置させたことを特徴とする請求項１に記載の酸素富化装置を並設した空気清浄機。
【請求項４】
前記枠体１には酸素富化装置１１で発生した酸素富化空気を吹出す酸素富化空気取出口１２を設け、該酸素富化空気取出口１２には酸素吸入装置１３を取付け、酸素吸入装置１３によって酸素量の多い空気を直接人体に供給することを特徴とする請求項１記載の酸素富化装置を並設した空気清浄機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、酸素濃度の高い空気を作り出す酸素富化装置を組み込んだ空気清浄機の構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
酸素量の多い空気を体内に取入れることで、体内の酸素消費量を増加させ、疲労回復や集中力の向上、心身のリフレッシュ等に効果があることが注目されており、最近では空気清浄機の枠体内に酸素富化装置を組み込んだ構造の提案がある（特許文献１参照）。
【０００３】
空気清浄機の枠体内に組み込まれた酸素富化装置は、窒素より酸素の透過率が大きい性質をもつ酸素富化膜を備えた酸素富化膜ユニットと、酸素富化膜ユニットに接続して酸素富化膜ユニットを減圧する真空ポンプとで構成され、真空ポンプを運転して酸素富化膜ユニットが減圧されると、酸素富化膜ユニットに供給される空気中の酸素が酸素富化膜を透過して酸素量の多い空気を生成するものである。
【０００４】
そして、フィルタ機構で濾過して清浄になった空気が流れる送風路内に真空ポンプの吐出側を配置し、真空ポンプの吐出側から吐出される酸素量の多い空気を清浄空気と一緒に室内に吹出すものであり、室内空気の清浄化を行うと共に、室内の酸素濃度を高めて快適な環境を作り出すことができる。
【特許文献１】特開平６−１０１８６４号公報。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
酸素富化装置は酸素富化膜を酸素が透過すると酸素富化膜の表面の空気の酸素量が少なくなるので、酸素富化装置で酸素量の多い空気を安定して供給するためには、酸素富化膜の表面に空気の流れを形成する必要があるが、酸素富化膜に供給される空気に塵埃や臭気が含まれていると酸素富化膜に塵埃が付着して酸素の透過率を悪化させたり、臭気の混じった空気が吹出したりするため、酸素富化膜には塵埃や臭気を除去した清浄空気を供給する必要がある。
【０００６】
従って、酸素富化装置を組み込んだ空気清浄機において、空気清浄用の送風路とは別の送風路を枠体内に形成して酸素富化膜を配置した場合には、空気清浄用の送風ファンとフィルタとは別に酸素富化膜に清浄な空気を供給するための送風ファンとフィルタが必要であり、実質的に空気清浄機に単独の酸素富化装置を取付けただけであるから、消費電力や製造コストの引き下げはほとんどできず、同じ枠体に組み込んだメリットがなくなってしまう。
【０００７】
一方、酸素富化膜を空気清浄用の送風路に配置すれば、フィルタ機構を通過した清浄空気を直接酸素富化膜に供給することはできるが、このような位置に酸素富化膜や真空ポンプを配置すると送風ファンの抵抗となり、送風量の低下や騒音の増大などの問題があり、アイデアとしては存在していても実用化は難しいものであった。
【０００８】
また、酸素富化装置によって室内の酸素濃度を高める場合は、酸素量の多い空気を大量に供給するためには酸素富化膜ユニットの大型化が必要になり、酸素富化膜ユニットの大型化に合わせて真空ポンプや送風ファンの大型化や高速回転化が必要となるため、酸素富化装置を組み込んだ空気清浄機は枠体形状が大きく、高価なものとなってしまう。しかも、室内の酸素濃度を維持するためには、酸素富化装置の運転を継続しなければならず、真空ポンプを長時間運転するため消費電力の増加や騒音の問題もあった。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
この発明は上記の課題を解決するもので、枠体１内には、空気中の浮遊物を捕集するフィルタ機構２と、室内空気を強制送風する送風ファン３とを設け、かつ、枠体１にはフィルタ機構２に向かう空気流の為の空気吸込口４と、フィルタ機構２で濾過した清浄空気を吹出す空気吹出口５とを設け、送風ファン３が空気吸込口４から室内空気を吸込んでフィルタ機構２で濾過し、空気吹出口５から室内に戻す空気清浄機において、空気吹出口５に向かう空気流を作る送風ファン３の送風ケーシング６には吹出孔７を設け、枠体１内には吹出孔７から吹出す清浄空気が送られる風胴８を形成し、該風胴８内には、窒素より酸素の透過率が大きい性質をもつ酸素富化膜９ａを備えた酸素富化膜ユニット９と、該酸素富化膜ユニット９に接続されて酸素富化膜ユニット９を負圧にする真空ポンプ１０とで構成した酸素富化装置１１を配置し、酸素富化膜ユニット９には吹出孔７から風胴８内に吹出す清浄空気を供給することを特徴とする。
【００１０】
また、枠体１には風胴８内と外気とを連通する空気排出口１ａを設け、前記酸素富化膜ユニット９を空気排出口１ａ付近に配置すると共に、前記真空ポンプ１０を送風ケーシング６の吹出孔７と対向する位置に設け、吹出孔７から風胴８内に吹出す清浄空気は、真空ポンプ１０から酸素富化膜ユニット９に向かう空気流を形成するので、酸素富化膜９には確実に清浄空気を供給することができると共に、真空ポンプ１０を冷却することができる。
【００１１】
また、送風ケーシング６は吹出孔７を設けた部分の開口端部６ａ・６ｂが所定間隔を介して重なり合うように形成し、かつ、下流側の開口端部６ａを上流側の開口端部６ｂよりケーシング６内側に位置させたので、送風ケーシング６内を流れる空気は開口端部６ａによって空気吹出口５に向かう空気流と吹出孔７に向かう空気流に分岐され、吹出孔７からスムーズに風胴８内に吹出すことができるから、酸素富化膜９ａに清浄空気を供給することができる。
【００１２】
また、枠体１には酸素富化装置１１で発生した酸素富化空気を吹出す酸素富化空気取出口１２を設け、該酸素富化空気取出口１２には酸素吸入装置１３を取付け、酸素吸入装置１３によって酸素量の多い空気を直接人体に供給することができるようにしたから、室内の酸素濃度を高めなくても、酸素量の多い空気を体内に取り込むことができる。
【発明の効果】
【００１３】
この発明は、空気清浄機を構成する送風ファン３の送風ケーシング６に吹出孔７を設け、吹出孔７から吹出す清浄空気が送られる風胴８内に酸素富化装置１２を配置したから、空気吹出口５から吹出す送風ファン３の風量を低下させることなく、清浄空気を直接酸素富化膜９ａに供給できるものとなり、空気清浄機の枠体１内に酸素富化装置１１を設けた構造にしても電力消費量や製造コストの上昇を抑えることができ、空気清浄機と酸素富化装置の兼用機が実現できた。
【００１４】
また、枠体１の側壁には風胴８内と外気とを連通する空気排出口１ａを設けて吹出孔７から空気排出口１ａに向かう空気流を形成し、酸素富化膜９を空気排出口１ａ付近に配置し、吸引ポンプ１０を吹出孔７と対向する位置に設けたから、吹出孔７から吹出す清浄空気によって真空ポンプ１０を冷却できると共に、清浄空気は酸素富化膜９ａを通過して空気排出口１ａに向かうから、酸素富化装置９は酸素量の多い空気を安定して供給することができるものとなった。
【００１５】
また、吹出孔７を設けた部分の送風ケーシング６の開口端部６ａ・６ｂを所定間隔を介して重なり合うように形成し、下流側の開口端部６ａを上流側の開口端部６ｂより送風ケーシング６の内側に位置させたから、送風ケーシング６に沿って流れる空気を開口端部６ａによって空気吹出口５に向かう空気流と、吹出孔７に向かう空気流に分岐することができるようになり、開口端部６ａで分岐された空気は送風ケーシング６に沿ってスムーズに流れるから、送風量の低下や騒音を抑えて確実に酸素富化膜９ａに清浄空気を供給することができるものとなった。
【００１６】
また、酸素富化装置１１で発生した酸素富化空気を吹出すための酸素富化空気取出口１２を枠体１に設け、酸素富化空気取出口１２に酸素吸入装置１３を取付けたときは、酸素量の多い空気を直接使用者に供給することができるようになり、室内の酸素濃度を高める必要がないから、酸素富化膜ユニット９は小型にでき、枠体１のコンパクト化と製造コストの低減が実現できると共に、酸素富化装置１１の運転時間を少なくできるから、消費電力の増加や騒音も抑えることができるものとなった。
【実施例】
【００１７】
図に示す実施例によってこの発明を説明すると、１は空気清浄機の枠体、１４は枠体１内を前部室Ａと後部室Ｂとに分割する仕切板、１４ａは仕切板１４を挟んだ前部室Ａと後部室Ｂとを連通する開口、４は枠体１の正面の前部室Ａの端に設けた空気吸込口、５は後部室Ｂの端で枠体１の後部の上面に設けた空気吹出口である。
【００１８】
１５は枠体１の正面の空気吸込口４に設けた前面グリル、２は枠体１の正面の空気吸込口４の内側の前部室Ａに設けたフィルタ機構、２ａは該フィルタ機構２を構成する空気流の上流側に設けた集塵フィルタ、２ｂはフィルタ機構２を構成する空気流の下流側に設けた脱臭フィルタ、２ｃは集塵フィルタ２ａと脱臭フィルタ２ｂとを収納してフィルタ機構２を構成するためのフィルタ枠体、１６はフィルタ枠体２ｃを保持するガイドであり、フィルタ機構２のフィルタ枠体２ｃはガイド１６に沿って着脱可能に収納している。
【００１９】
３は枠体１の後部室Ｂに設けた送風ファン、３ａは送風ファン３を駆動するファンモータ、６は実質的に後部室Ｂを構成する送風ファン３の送風ケーシングであり、送風ケーシング６の出口は枠体１の空気吹出口５に連続している。
【００２０】
前記仕切板１４の開口１４ａの中央にはファンモータ３ａを収納するように仕切板１４と一体に構成したモータカバーを形成して、この中にファンモータ３ａが取付けられている、従って、枠体１の前部室Ａでフィルタ機構２によって清浄化された空気は、仕切板１４のモータカバーの周囲の開口１４ａから後部室Ｂの送風ケーシング６に吸込まれ、送風ファン３によって枠体１の空気吹出口５から上方に吹出している。
【００２１】
７は送風ケーシング６の下部に設けたスリット状の吹出孔、８は枠体１内の送風ケーシング６の下方に形成した風胴、１ａは風胴８を形成した枠体１の下部の壁面に形成した空気排出口であり、送風ケーシング６と風胴８とが吹出孔７によって連通しており、送風ケーシング６内の清浄空気の一部が吹出孔７から風胴８に吹出し、空気排出口１ａから枠体１外に排気される。
【００２２】
９ａは窒素よりも酸素の透過率が高い性質をもつ酸素富化膜、９は多数の酸素富化膜９ａを重ねて構成した酸素富化膜ユニット、１０は酸素富化膜ユニット９に接続した真空ポンプ、１１は酸素富化膜ユニット９と真空ポンプ１０とで構成した酸素富化装置であり、該酸素富化装置１１は枠体１の風胴８内に設けられ、酸素富化膜ユニット９を空気排出口１ａ付近に配置し、真空ポンプ１０を送風ケーシング６の吹出孔７と対向する位置に配置している。１２は枠体１の前面に設けた酸素富化空気取出口であり、酸素富化空気取出口１２は酸素富化装置１１の真空ポンプ１０の吐出側に接続している。
【００２３】
酸素富化膜９ａに塵埃が含まれた空気が供給されると、酸素富化膜９ａの表面に塵埃が付着して酸素富化膜９ａを透過する酸素量が減少し、期待した酸素濃度の空気を作り出すことができなくなる。また、酸素富化膜９ａに供給される空気に臭気が含まれていると、臭気の混じった空気となり、使用者に不快感を与えてしまうので、酸素富化膜９ａには塵埃や臭気を除去した清浄な空気を供給する必要がある。
【００２４】
このため、従来のように空気清浄機の枠体１内の送風ケーシング６とは区画された空間に酸素富化装置１１を配置したものは、酸素富化膜９ａに空気を供給するためのファンやフィルタが必要となり、製造コストや消費電力が増加する問題があった。一方、酸素富化装置１１にフィルタ機構２や送風ファン３によって得た清浄空気を供給するために、送風ケーシング６内や空気吹出口５付近に酸素富化膜９ａを配置したものは、酸素富化膜９ａが抵抗となって送風量の低下や騒音が増大するなどの問題があった。
【００２５】
この発明では、空気清浄機の枠体内に酸素富化装置１１を組み込んだ構造において、枠体１内に備えたフィルタ機構２や送風ファン３によって得た清浄空気を直接酸素富化装置１１に供給することができる構造を実現したもので、送風ファン３を運転すると、フィルタ機構２を通過した清浄空気は送風ケーシング６から空気吹出口５に向かう空気流を形成して空気吹出口５から室内に向けて吹出すと共に、送風ケーシング６の内壁に沿って流れる清浄空気の一部が吹出孔７から風胴８に吹出し、風胴８内に吹出す清浄空気は酸素富化膜ユニット９の間を通過して空気排出口１ａから枠体１外に排出される。
【００２６】
そして、送風ファン３が運転している状態で真空ポンプ１０の運転を開始すると、酸素富化膜ユニット９内が負圧となり、酸素富化膜ユニット９に供給される空気中の酸素が酸素富化膜９ａを透過するので、酸素富化膜ユニット９内に酸素量の多い空気が作られ、真空ポンプ１０の吐出側に接続された酸素富化空気取出口１２から吹出す。
【００２７】
この構成によって、枠体１内に装置した空気清浄用のフィルタ機構２と送風ファン３を利用して酸素富化膜９ａに清浄空気を送ることができるから、部品点数の増加を抑えて製造コストの低減が可能となると共に、消費電力も低く抑えることができるものとなった。
【００２８】
また、送風ケーシング６内を流れる清浄空気を酸素富化膜９ａに供給しても、送風ケーシング６の大部分の清浄空気は空気吹出口５に向かっているから、送風ファン３の送風量の低下を抑えることができ、空気清浄機としての能力は維持したまま酸素富化装置１１との兼用機として実現できるものとなった。
【００２９】
また、酸素富化装置１１で安定して酸素量の多い空気を供給するためには、酸素富化膜９ａの表面に常に空気の流れを作る必要があるが、この発明では吹出孔７から風胴８内に吹出す清浄空気が必ず酸素富化膜ユニット９を通過して空気排出口１ａに向かうから、送風ファン３が運転していれば酸素富化膜９ａには常に一定量の空気が供給できるものであり、酸素富化装置１１は安定して酸素量の多い空気を供給できるものとなった。
【００３０】
また、風胴８内には吹出孔７から空気排出口１ａに向かう空気流が形成されることによって空気排出口１ａから風胴８内に室内空気が流入することがないから、酸素富化膜９ａには常に清浄空気を供給することができ、酸素富化膜９ａの表面に塵埃が付着することはなく、酸素量の多い空気を長期にわたって安定して供給できるものとなった。
【００３１】
また、真空ポンプ１０は運転中に高温となるが、真空ポンプ１０は吹出孔７に対向する位置に設けてあるから、吹出孔７から風胴８内に吹出す空気によって真空ポンプ１０を冷却することができ、この空気は空気排出口１ａから排気されるので風胴８内に熱がこもることはなく、真空ポンプ１０や風胴８内を低温度に維持することができる。
【００３２】
ところで、送風ケーシング６内の空気流は送風ケーシング６に沿って流れやすいため、送風ケーシング６の壁面に吹出孔７を設けただけでは清浄空気が吹出孔７から風胴８内に向かことができず、逆に風胴８内の空気が吹出孔７から送風ケーシング６に引き込まれることがあり、このときは空気排出口１ａから風胴８内に空気が流入してしまう恐れがある。
【００３３】
この発明は送風ケーシング６の空気が確実に吹出孔７から吹出すことができるように送風ケーシング６の形状を工夫したもので、６ａは吹出孔７を設けた部分の送風ケーシング６の空気流の下流側の開口端部、６ｂは上流側の開口端部であり、送風ケーシング６は下流側の開口端部６ａが上流側の開口端部６ｂより送風ケーシング６内側に位置するように、開口端部６ａを上流側に、開口端部６ｂを下流側に向けて延長し、開口端部６ａ・６ｂが所定間隔を介して重なり合うように形成している。
【００３４】
この構成であれば、送風ケーシング６の空気流は開口端部６ａによって分岐され、送風ケーシング６の内側に向かう空気流は空気吹出口５から室内に吹出し、送風ケーシング６の開口端部６ａ・６ｂの間隔に向かう空気流は吹出孔７から風胴８内に吹出すことができるようになるので、風胴８内の空気が送風ケーシング６に向かうことはなくなり、酸素富化膜９ａには確実に清浄空気を供給することができるものとなった。また、送風ケーシング６の開口端部６ａは空気の流れに沿って形成されているから空気の流れに対する抵抗が少なくでき、開口端部６ａで分岐された空気は送風ケーシング６に沿ってスムーズに流れるから、送風量の低下と騒音の発生を抑えることができる。
【００３５】
また、実施例を示す図２において、１３は酸素富化空気取出口１２から吹出す酸素富化空気を人体に供給するための酸素吸入装置、１３ａは酸素富化空気取出口１２と酸素吸入装置１３とを接続するホースであり、酸素富化空気取出口１２から吹出す酸素富化空気はホース１３ａを経て酸素吸入装置１３に送られる。
【００３６】
この発明の実施例の酸素吸入装置１３は頭部に装着するタイプのもので、１３ｂは酸素吸入装置１３の空気吹出部であり、酸素吸入装置１３を頭部に装着して空気吹出部１３ｂを鼻先に向けてセットし、酸素富化装置１１の運転を開始すると酸素量の多い空気が酸素吸入装置１３の空気吹出部１３ｂから吹出すので、使用者は酸素富化装置１１で作られた酸素量の多い空気を直接吸込むことができるようになり、酸素量の多い空気を効率よく体内に取り込むことができるものである。
【００３７】
したがって、室内の酸素濃度を高めたり酸素濃度を維持したりする必要がなくなり、酸素富化膜ユニット９を小型なものにできるから、空気清浄機の枠体１内に酸素富化装置１１を組み込んだ構造でもコンパクトな枠体形状でできると共に、安価に製造できるものとなった。
【００３８】
また、酸素富化装置１１は長時間運転を継続する必要がなくなり、通常は送風ファン３を運転して空気清浄のみを行い、必要に応じて酸素富化装置１１を運転すればよいので、消費電力や騒音の大きい真空ポンプ１０の運転時間を少なくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】この発明の実施例を示す空気清浄機の側面断面図である。
【図２】この発明の実施例を示す空気清浄機の正面断面図である。
【図３】この発明の実施例を示す空気清浄機の平面断面図である。
【符号の説明】
【００４０】
１    枠体
１ａ  空気排出口
２    フィルタ機構
３    送風ファン
４    空気吸込口
５    空気吹出口
６    送風ケーシング
６ａ  下流側の開口端部
６ｂ  上流側の開口端部
７    吹出孔
８    風胴
９    酸素富化膜ユニット
９ａ  酸素富化膜
１０    真空ポンプ
１１    酸素富化装置
１２    酸素富化空気取出口
１３    酸素吸入装置
【図１】
2005226943.tif 000003
【図２】
2005226943.tif 000004
【図３】
2005226943.tif 000005