(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
吸込口と吹出口を備えた筐体内を、ベルマウスを備えた仕切板により風上側のフィルタ室と風下側の送風機室に区画し、前記フィルタ室に、集塵フィルタ、活性炭フィルタ、光触媒層及び光源を配置し、前記送風機室に前記ベルマウスに対向して送風機を配置してなる空気清浄機において、
前記仕切板に、前記送風機の吐出空気の一部を前記フィルタ室に戻す吐出口を形成するとともに、同吐出口に対向して円筒状に形成した前記光触媒層と、その内部に光源を配設してなることを特徴とする空気清浄機。
【請求項２】
前記光触媒層の両側に、前記仕切板から空気案内リブを突出してな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】
前記吐出口の送風機室側に、該吐出口を開閉するダンパを設けてなることを特徴とする請求項１または請求項２記載の空気清浄機。
【請求項４】
前記ダンパの下端を前記仕切板に形成した支持アームに回動自在に軸支するとともに、前記筐体または前記仕切板と前記ダンパの上端の間に、前記ダンパを開く方向に付勢するスプリングを設けてなることを特徴とする請求項３記載の空気清浄機。
【請求項５】
前記ダンパの下端を前記仕切板に形成した支持アームに回動自在に軸支するとともに、前記ダンパを、自重により開くようにしてなることを特徴とする請求項３記載の空気清浄機。
【請求項６】
前記ダンパの開く方向側の上端の位置を制限するストッパを前記筐体の対向する内側面に設けてなることを特徴とする請求項５記載の空気清浄機。
【請求項７】
前記ダンパを、前記送風機の吐出風圧によって自動的に閉、開してなることを特徴とする請求項３乃至請求項６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、空気清浄機に係わり、より詳細には、タバコのニオイ等の悪臭や、家具などから発生するホルムアルデヒド、自動車の排気ガス中に含まれる窒素酸化物、硫黄酸化物などの有毒ガス等の除去を目的とする家庭用の空気清浄機の脱臭の高性能化に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の空気清浄機は、特開平６−３１１３３号、および図５の従来の空気清浄機の一例を示す断面図に示されるように、空気中のガス濃度を検知するガスセンサ２０と、臭気ガスを含む空気を通過させる吸着剤層（活性炭フィルタ１１）および光触媒層１２と、ガスセンサ２０による臭気ガスの検知により、臭気ガスを含む空気を活性炭フィルタ１１と光触媒層１２に切り換えて導く流路切替手段４９〜５１及び４９ａ〜５１ａを有する空気清浄装置が開示されている。
この場合、風上から順に、集塵フィルタ１０、次いで並列に活性炭フィルタ１１及び光触媒層１２が交互に配設され、さらに光触媒層１２と対向して紫外線灯（光源１３）が配設され、送風機１４が最後に配設されている。
【０００３】
しかしながら、このような従来の方法では次のような問題点があった。
先ず、前記光源１３は点状または線状であり、一方それと対向する前記光触媒層１２は風穴を開けたハニカム状またはそれと同機能の面構造であるため、必ず光の影が発生する。
前記影の部分には紫外線が当たらないため、触媒が励起されず脱臭は行われない。
このため、面構造の前記光触媒層１２と点状または線状の光源である前記光源１３とが対向している構造では前記光触媒層１２に紫外線が十分に照射されず、脱臭効率が低い。
【０００４】
一方、前記光触媒層１２は、粉塵や煙、極性の小さい物質や高沸点の物質の付着により、性能の劣化が起こる。
前記集塵フィルタ１０と前記活性炭フィルタ１１により上記の物質の除去が可能である。
しかしながら、家庭用空気清浄機に用いられているフィルタは、集塵用のものが９９％以上の集塵効率を有するのに対し、前記活性炭フイルタ１１のワンパスでの除去率は１０％から２０％にしかならない。
これは機械の大きさやコストの点、あるいは前記送風機の能力による。
【０００５】
そのため、粉塵、煙は前記光触媒層１２に到達しないが、本来、前記活性炭フイルタ１１での除去が期待されている極性の小さい物質や高沸点の物質は、その濃度を少し下げるだけのため、前記光触媒層１２に到達する。
このように、従来の前記光触媒層１２は、脱臭効率が低いとともに光触媒作用が劣化し易く、十分な能力を発揮できないでいる問題があった。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、上記従来の問題点に鑑みなされたもので、活性炭と併用したときに光触媒脱臭の効力を向上させ、性能の劣化を防ぎ、吐出空気のガス濃度を下げるとともに簡便な構造で実現できる空気清浄機を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記課題を解決するために、吸込口と吹出口を備えた筐体内を、ベルマウスを備えた仕切板により風上側のフィルタ室と風下側の送風機室に区画し、前記フィルタ室に、集塵フィルタ、活性炭フィルタ、光触媒層及び光源を配置し、前記送風機室に前記ベルマウスに対向して送風機を配置してなる空気清浄機において、前記仕切板に、前記送風機の吐出空気の一部を前記フィルタ室に戻す吐出口を形成するとともに、同吐出口に対向して円筒状に形成した前記光触媒層と、その内部に光源を配設してなるようにする。
【０００８】
そして、前記光触媒層の両側に、前記仕切板から空気案内リブを突出してなるようにする。
【０００９】
さらに、前記吐出口の送風機室側に、該吐出口を開閉するダンパを設けてなるようにする。
【００１０】
そして、前記ダンパの下端を前記仕切板に形成した支持アームに回動自在に軸支するとともに、前記筐体または前記仕切板と前記ダンパの上端の間に、前記ダンパを開く方向に付勢するスプリングを設けてなるようにする。
【００１１】
または、前記ダンパの下端を前記仕切板に形成した支持アームに回動自在に軸支するとともに、前記ダンパを、自重により開くようにしてなるようにする。
【００１２】
そして、前記ダンパの開く方向側の上端の位置を制限するストッパを前記筐体の対向する内側面に設けてなるようにする。
【００１３】
しかる後、前記ダンパを、前記送風機の吐出風圧によって自動的に閉、開してなるようにする。
【００１４】
【発明の実施の形態】
発明の実施の形態を実施例に基づき添付図面を参照して詳細に説明する。
図１は、本発明による空気清浄機の一実施例を示す斜視図、図２は、本発明による空気清浄機の一実施例を示す断面図、図３は、本発明による空気清浄機の一実施例を示す要部斜視図である。
【００１５】
ここで、１は筐体、２は前面カバー、３は吸込口、４は吸込グリル、５は吹出口、６は吹出ルーバ、７は仕切板、７ａは吐出口、７ｂは空気案内リブ、７ｚはベルマウス、８はフィルタ室、９は送風機室、１０は集塵フィルタ、１１は活性炭フイルタ、１２は光触媒層、１３は光源、１４は送風機、１５は送風機のモータ、１６はダンパ、１６ａは下端、１６ｂは上端、１７はヒンジ、１８はスプリング、１９はストッパ、２０はガスセンサを示す。
なお、従来と同じ部分の符号は同一とする。
【００１６】
図１に示すように、筐体１の前面カバー２には、吸込口３を備えており、同吸込口３に吸込グリル４が設けられている。
また、前記筐体１の前面右上部には、ガスセンサ２０が配設されている。
そして、前記筐体１の上面には、吹出口５を備えており、同吹出口５に複数の吹出ルーバ６が設けられており、吹き出される風の方向を変えることができる。
【００１７】
一方、図２、図３に示すように、筐体１内には、環状に形成されたベルマウス７ｚを一体化した仕切板７が設けられており、同仕切板７により前記筐体１内を、フィルタ室８と送風機室９に区画している。
ここで前記仕切板７に、矩形状の吐出口７ａを形成する。
これは、送風機１４の吐出空気の一部を、前記吐出口７ａを通し前記フィルタ室８に戻すためである。
【００１８】
また、前記フィルタ室８に、風上側から前記吸込グリル４に装着された板状の集塵フィルタ１０、板状の活性炭フィルタ１１とともに、前記吐出口７ａに対向して円筒状に形成した前記光触媒層１２と、その内部に線状の光源１３として紫外線灯を配設している。
さらに、前記光触媒層１２の両側に、前記仕切板７から空気案内リブ７ｂを一体成型して突出している。
【００１９】
他方、前記送風機１４のモータ１５を前記仕切板７のベルマウス７ｚの中央に取付部材により取付けることにより、前記送風機室９に前記仕切板７のベルマウス７ｚに対向して送風機１４を配置している。
【００２０】
次いで、この実施例による本発明の作用、効果について説明する。
前記送風機１４が運転を開始すると、その吸引力により、前記吸込口３の吸込グリル４から室内の空気が筐体１内に取り込まれ、前記集塵フィルタ１０と活性炭フィルタ１１を通過し、前記送風機１４に吸込まれる。
【００２１】
その際、煙や粉塵は、前記集塵フィルタ１０で捕集され、ガス成分の一部は前記活性炭フィルタ１１で除去される。
【００２２】
次いで、前記送風機１４を通った空気の一部（矢印Ａ）は、吹出ルーバ６を通り前記吹出口５から室内へ吹出される。
【００２３】
一方、前記送風機１４から出た空気の一部（矢印Ｂ）は、前記仕切板７の前記吐出口７ａを通って、再び、前記フィルタ室８に戻される。
また、前記光触媒層１２の両側に、空気案内リブ７ｂを前記仕切板７から立設しているので、前記吸込グリル４から室内の空気が直接前記吹出ルーバ６を通り室内へ戻されることはない。
【００２４】
前記吐出口７ａから前記送風機１４に戻る空気（矢印Ｂ）の流路には、前記光触媒層１２があり、そこに保持されている酸化チタンが光源１３の紫外線によって励起され、悪臭、有毒ガス成分を分解除去する。
前記吸込グリル４から流入した空気のうち、前記活性炭フィルタ１１とは一度しか接触しないが、前記吐出口７ａの大きさにより、前記光触媒層１２に接触する回数を増やすことができる。
【００２５】
そのため、光触媒のガス分解速度が活性炭による吸着速度より遅いことを補って、光触媒が実際に脱臭に効力を持つ。
【００２６】
図４（ａ）、（ｂ）は、各々本発明による空気清浄機の他の実施例を示す側断面図である。
図４（ａ）の実施例の場合、主な構成は上述の実施例と同様であるので説明を省くが、前記吐出口７ａ近傍に、同吐出口７ａを開閉するダンパ１６を前記吐出口７ａの送風機室９側に設けている。
【００２７】
このダンパ１６は、その下端１６ａを前記仕切板７に形成した支持アーム７ｃに回動自在に軸支され、前記吐出口７を覆う長さの板状であり、その上端１６ｂは、逆Ｌ字状に突出している。
それとともに、前記送風機１４の吐出風圧によって自動的に閉、開されるもので、予め前記ダンパ１６を開く方向に付勢するスプリング１８を、前記筐体１と前記ダンパ１６の上端１６ｂとの間に設けている。
前記スプリング１８の強さは、前記送風機１４の吐出風圧に対応して決定される。
【００２８】
次いで、この実施例による本発明の作用、効果について説明する。
前記スプリング１８は、予め前記ダンパ１６を開く方向に付勢するようにしているので、前記送風機１４の吐出風圧が低いときは、前記ダンパ１６が自動的に開にされる。
一方、前記送風機１４の吐出風圧が高いときは、前記スプリング１８の付勢力よりも風圧による力が強くなるため、前記ダンパ１６が自動的に閉にされる。
なお、前記仕切板７と前記ダンパ１６の上端１６ｂとの間に前記ダンパ１６を開く方向に付勢する前記スプリング１８を設けてもよい（図示せず）。
【００２９】
図４（ｂ）の実施例の場合、主な構成は上述の実施例と同様であるので説明を省くが、前記ダンパ１６を、自重により開くようにしている。
このダンパ１６は、その下端１６ａを前記仕切板７に形成した支持アーム７ｃに回動自在に軸支されており、前記ダンパ１６の重心が、前記支持アーム７ｃの位置よりも前記筐体１側にあるようになっている。
一方、前記送風機１４の吐出風圧が高いときは、自重よりも風圧による力が強くなるため、前記ダンパ１６は自動的に閉にされる。
そして、前記ダンパ１６の開く方向側の上端１６ｂの位置を制限するストッパ１９を前記筐体１の対向する内側面に設けている。
該ストッパ１９は、衝撃を和らげるためにゴムなどの弾性部材を用いる。
【００３０】
次いで、この実施例による本発明の作用、効果について説明する。
前記ダンパ１６の自重により、予め同ダンパ１６を開く方向にしているので、前記送風機１４の吐出風圧が低いときは、前記ダンパ１６の自重により、自動的に開になる。
一方、前記送風機１４の吐出風圧が高いときは、前記ダンパ１６の自重よりも風圧による力が強くなるため、前記ダンパ１６は自動的に閉にされる。
【００３１】
このようにして、活性炭での処理がある程度進むまで、光触媒に空気を触れさせないために、前記ダンパ１６を前記吐出口７ａの送風機室９側に設けているので、光触媒は、低極性分子や、高沸点分子の吸着によって、飽和、劣化することが知られているが、これらは、活性炭により除去が可能であり、活性炭による除去の困難な物質の分解に光触媒を有効に使うようにできる。
また、一般に、自動運転時には、ガス濃度が下がると前記送風機１４の入力を下げて、風量を落とすことが行われているので、その時に風圧も減少することを利用して、風圧の高いときに閉まる前記ダンパ１６を設けることで、高濃度ガスの光触媒との接触が避けられる。
【００３２】
高濃度にも関わらず、手動で弱風量に設定されたときには、光触媒との接触は避けられないが、通常自動運転で使われることか多いことと、電気的な駆動装置が不要なことで、前記吐出口７ａ近傍に前記ダンパ１６を設ける機構が簡便であり、安価に構成されるという点で利点がある。
このため、この実施例による前記ダンパ１６による空気清浄効果をさらに向上させることができる。
なお、前記ダンパ１６は、必ずしも風圧で動く必要はなく、モータやソレノイドを利用して、電気的に駆動してもよい（図示せず）。
【００３３】
【発明の効果】
以上のように本発明においては、吸込口と吹出口を備えた筐体内を、ベルマウスを備えた仕切板によりフィルタ室と送風機室に区画し、前記フィルタ室に、集塵フィルタ、活性炭フィルタ、光触媒層及び光源を配置し、前記送風機室に前記ベルマウスに対向して送風機を配置してなる空気清浄機において、前記仕切板に、前記送風機の吐出空気の一部を前記フィルタ室に戻す吐出口を形成するとともに、同吐出口に対向して円筒状に形成した前記光触媒層と、その内部に光源を配設してなるようにした。
この結果、活性炭と併用したときに光触媒脱臭の効力を向上させ、性能の劣化を防ぎ、吐出空気のガス濃度を下げるとともに簡便な構造で実現できる空気清浄機を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による空気清浄機の一実施例を示す斜視図である。
【図２】本発明による空気清浄機の一実施例を示す断面図である。
【図３】本発明による空気清浄機の一実施例を示す要部斜視図である。
【図４】（ａ）、（ｂ）は、各々本発明による空気清浄機の他の実施例を示す側断面図である。
【図５】従来の空気清浄機の一例を示す断面図である。
【符号の説明】
１  筐体
２  前面カバー
３  吸込口
４  吸込グリル
５  吹出口
６  吹出ルーバ
７  仕切板
７ａ  吐出口
７ｂ  空気案内リブ
７ｃ  支持アーム
７ｚ  ベルマウス
８  フィルタ室
９  送風機室
１０  集塵フィルタ
１１  活性炭フイルタ
１２  光触媒層
１３  光源
１４  送風機
１５  送風機のモータ
１６  ダンパ
１６ａ  下端
１６ｂ  上端
１８  スプリング
１９  ストッパ
２０  ガスセンサ
【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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