(57)【要約】空気清浄機は、上面２１、側面２２及び下面２３を有し、上面２１の中央部に吸気口２４が設けられ、側面２２、又は、上面２１の外縁部及び側面２２に排気口２６，２７が設けられた筐体２０、自走装置３０、筐体２０内に配置され、出力軸４１を有するモータ４０、筐体２０内に配置され、モータ４０の出力軸４１の回転によって回転させられるファン５０、筐体２０内に配置され、モータ４０の出力軸４１の回転によって回転させられ、ファン５０よりも筐体側面側に配設された第１フィルター部材６０、及び、筐体２０内に配置され、モータ４０の出力軸４１の回転によって回転させられ、第１フィルター部材６０よりも筐体側面側に配設された第２フィルター部材７０を備えている。
2018074052.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
上面、側面及び下面を有し、上面の中央部に吸気口が設けられ、側面、又は、上面の外縁部及び側面に排気口が設けられた筐体、
自走装置、
筐体内に配置され、下面から上面に向かう軸線に平行な出力軸を有するモータ、
筐体内に配置され、モータの出力軸の回転によって回転させられるファン、
筐体内に配置され、モータの出力軸の回転によって回転させられ、ファンよりも筐体側面側に配設された第１フィルター部材、及び、
筐体内に配置され、モータの出力軸の回転によって回転させられ、第１フィルター部材よりも筐体側面側に配設された第２フィルター部材、
を備えている自走式空気清浄機。
【請求項２】
ファンは、回転軸がモータの出力軸の軸線と平行なシロッコファンから構成されている請求項１に記載の自走式空気清浄機。
【請求項３】
ファンは、回転軸がモータの出力軸の軸線と平行なプロペラファンから構成されている請求項１に記載の自走式空気清浄機。
【請求項４】
第１フィルター部材は、回転軸がモータの出力軸の軸線と平行な中空円柱状の蛇腹フィルターから成る請求項１に記載の自走式空気清浄機。
【請求項５】
第１フィルター部材は、支持部材と多孔質炭素材料の複合材料から成る請求項４に記載の自走式空気清浄機。
【請求項６】
第２フィルター部材は、回転軸がモータの出力軸の軸線と平行な中空円柱状の蛇腹フィルターから成る請求項１に記載の自走式空気清浄機。
【請求項７】
第２フィルター部材は、支持部材と多孔質炭素材料の複合材料から成る請求項６に記載の自走式空気清浄機。
【請求項８】
ファン、第１フィルター部材及び第２フィルター部材は一体化されている請求項１に記載の自走式空気清浄機。
【請求項９】
第１フィルター部材の回転方向は、第２フィルター部材の回転方向と同方向である請求項１に記載の自走式空気清浄機。
【請求項１０】
筐体は円柱状又は円盤状である請求項１に記載の自走式空気清浄機。
【請求項１１】
走行方向を０度方向としたとき、筐体の中心から走行方向に対して（９０度±２０度）の範囲内の筐体の領域には排気口が設けられていない請求項１に記載の自走式空気清浄機。
【請求項１２】
筐体の下面の中央部に第２の吸気口が設けられている請求項１に記載の自走式空気清浄機。
【請求項１３】
自走の移動方向は、モータの出力軸の回転方向と逆方向である請求項１に記載の自走式空気清浄機。
【請求項１４】
建築物に配設された軌道部上を走行する請求項１に記載の自走式空気清浄機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、自走式空気清浄機に関する。
【背景技術】
【０００２】
自走式空気清浄ロボットが、例えば、特開２００５−３３１１２８号公報から周知である。この自走式空気清浄ロボットにおいて、空気清浄手段は、少なくとも走行方向に開口した吸気口と上方に開口した排気口を有する。そして、空気清浄機本体内部にファンが設けられており、このファンによって空気清浄機本体の上枠体の走行方向両側に設けた吸気口から空気を強制吸入し、ファンの外周囲に設けたフィルターに埃やダニアレルゲンを吸着させ、その後、空気清浄機本体の上枠体上部に設けた排気口から清浄な空気を排気する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−３３１１２８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記の特許公開公報に開示されたファンの外周囲にファンと独立してフィルターを設けた構造では、ファン及びフィルターの占める体積が大きく、空気清浄機を小型化することが困難である。また、吸気口が走行方向に開口し、排気口が上方に開口した構造を有するが故に、例えば、部屋の上部空間の方が部屋の中層空間よりも早く清浄されてしまい、所謂生活空間における空気清浄を速やかに行い難い。【０００５】
従って、本開示の目的は、小型化を図ることができ、しかも、生活空間における空気清浄を速やかに行うことを可能とする自走式空気清浄機を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記の目的を達成するための本開示の空気清浄機は、
上面、側面及び下面を有し、上面の中央部に吸気口が設けられ、側面、又は、上面の外縁部及び側面に排気口が設けられた筐体、
自走装置、
筐体内に配置され、下面から上面に向かう軸線に平行な出力軸を有するモータ、
筐体内に配置され、モータの出力軸の回転によって回転させられるファン、
筐体内に配置され、モータの出力軸の回転によって回転させられ、ファンよりも筐体側面側に配設された第１フィルター部材、及び、
筐体内に配置され、モータの出力軸の回転によって回転させられ、第１フィルター部材よりも筐体側面側に配設された第２フィルター部材、
を備えている。
【発明の効果】
【０００７】
本開示の自走式空気清浄機においては、筐体の上面の中央部に吸気口が設けられ、側面、又は、上面の外縁部及び側面に排気口が設けられているので、自走式空気清浄機から排気される清浄な空気の流れには水平方向の成分が含まれる。その結果、部屋の中層空間、所謂生活空間における空気清浄（清浄な空気による置換）を速やかに行うことができる。また、第１フィルター部材及び第２フィルター部材を備えているので、一層確実に空気を清浄することができる。更には、モータによって、第１フィルター部材及び第２フィルター部材を回転させるが故に、静音性と高い集塵性とを両立させることができる。また、ファン、第１フィルター部材及び第２フィルター部材を容易に一体化することが可能であり、自走式空気清浄機の小型化を達成することができる。尚、本明細書に記載された効果はあくまで例示であって限定されるものでは無く、また、付加的な効果があってもよい。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】図１の（Ａ）、（Ｂ）並びに（Ｃ）は、それぞれ、実施例１の自走式空気清浄機におけるファン、第１フィルター部材及び第２フィルター部材等の模式的な斜視図、ファン、第１フィルター部材及び第２フィルター部材等の一部を切り欠いた模式的な斜視図、並びに、ファン、第１フィルター部材及び第２フィルター部材等を透視した模式的な斜視図である。
【図２】図２は、実施例１の自走式空気清浄機の模式的な断面図である。
【図３】図３は、実施例１の自走式空気清浄機を上から眺めた模式図である。
【図４】図４は、実施例１の自走式空気清浄機を下から眺めた模式図である。
【図５】図５Ａ及び図５Ｂは、それぞれ、実施例１の自走式空気清浄機を部屋の壁に沿って反時計方向及び時計方向に自走させたときの模式図である。
【図６】図６の（Ａ）、（Ｂ）並びに（Ｃ）は、それぞれ、実施例１の自走式空気清浄機の変形例におけるファン、第１フィルター部材及び第２フィルター部材等の模式的な斜視図、ファン、第１フィルター部材及び第２フィルター部材等の一部を切り欠いた模式的な斜視図、並びに、ファン、第１フィルター部材及び第２フィルター部材等を透視した模式的な斜視図である。
【図７】図７の（Ａ）、（Ｂ）並びに（Ｃ）は、それぞれ、実施例１の自走式空気清浄機の別の変形例におけるファン及び第２フィルター部材等の模式的な斜視図、ファン及び第２フィルター部材等の一部を切り欠いた模式的な斜視図、並びに、ファン及び第２フィルター部材等を透視した模式的な斜視図である。
【図８】図８は、１時間に供給できる清浄な空気の量（ＣＡＤＲ：ｍ3／時）を、空気清浄機の体積（単位：ｍ3）をパラメータとして求めた結果を示すグラフである。
【図９】図９は、実施例１の自走式空気清浄機を室内に配置したときの床上、床上１．２ｍ、天井の３箇所における粉塵減衰の状態を調べた結果を示すグラフである。
【図１０】図１０は、比較例１の据え置き型の従来の空気清浄機を室内に配置したときの床上、床上１．２ｍ、天井の３箇所における粉塵減衰の状態を調べた結果を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、図面を参照して、実施例に基づき本開示を説明するが、本開示は実施例に限定されるものではなく、実施例における種々の数値や材料は例示である。尚、説明は、以下の順序で行う。
１．本開示の自走式空気清浄機、全般に関する説明
２．実施例１（本開示の自走式空気清浄機）
３．その他
【００１０】
〈本開示の自走式空気清浄機、全般に関する説明〉
本開示の自走式空気清浄機において、ファンは、回転軸がモータの出力軸の軸線と平行なシロッコファンから構成されている形態とすることができるし、あるいは又、回転軸がモータの出力軸の軸線と平行なプロペラファンから構成されている形態とすることができる。具体的には、ファンをモータの出力軸に取り付ける形態を挙げることができるし、台座をモータの出力軸に取り付け、ファンを台座に取り付ける形態を挙げることもできる。シロッコファンは、多翼送風機とも呼ばれ、回転方向に対して多数の幅の細い羽根が配設されており、比較的低い静圧の範囲に用いられる送風機であり、空気の流れる方向は、回転軸に対して直角であって遠心方向である。プロペラファンは、回転軸に複数のプロペラが取り付けられており、空気の流れる方向は、回転軸に沿った方向であり、空気は旋回しながら直線的に流れる。尚、台座をモータの出力軸に取り付け、ファンを台座に取り付ける形態にあっては、回転軸は、一種、仮想の回転軸であり、便宜上、『回転軸線』と呼ぶ場合がある。台座の回転軸が実際の回転軸である。以下に述べる第１フィルター部材の回転軸及び第２フィルター部材の回転軸も、第１フィルター部材及び第２フィルター部材が台座に取り付けられている場合、一種、仮想の回転軸（回転軸線）である。
【００１１】
上記の好ましい形態を含む本開示の自走式空気清浄機において、第１フィルター部材は、回転軸（又は、回転軸線）がモータの出力軸の軸線と平行な中空円柱状（中空円筒状）の蛇腹フィルターから成る形態とすることができ、この場合、第１フィルター部材は、支持部材と多孔質炭素材料の複合材料から成ることが好ましい。台座をモータの出力軸に取り付け、第１フィルター部材を台座に取り付ける形態を挙げることもできる。
【００１２】
以上に説明した各種の好ましい形態を含む本開示の自走式空気清浄機において、第２フィルター部材は、回転軸（又は、回転軸線）がモータの出力軸の軸線と平行な中空円柱状（中空円筒状）の蛇腹フィルターから成る形態とすることができ、この場合、第２フィルター部材は、支持部材と多孔質炭素材料の複合材料から成ることが好ましい。台座をモータの出力軸に取り付け、第２フィルター部材を台座に取り付ける形態を挙げることもできる。
【００１３】
更には、以上に説明した各種の好ましい形態を含む本開示の自走式空気清浄機において、ファン、第１フィルター部材及び第２フィルター部材は一体化されている形態とすることができる。具体的には、例えば、台座をモータの出力軸に取り付け、ファン、第１フィルター部材及び第２フィルター部材を台座に取り付ければよい。尚、ファン、第１フィルター部材及び第２フィルター部材を交換可能に台座に取り付けることが好ましい。
【００１４】
更には、以上に説明した各種の好ましい形態を含む本開示の自走式空気清浄機において、第１フィルター部材の回転方向は、第２フィルター部材の回転方向と同方向である形態とすることができるが、これに限定されるものではなく、第１フィルター部材の回転方向は、第２フィルター部材の回転方向と逆方向である形態とすることもできる。
【００１５】
更には、以上に説明した各種の好ましい形態を含む本開示の自走式空気清浄機において、筐体の外形形状は円柱状（円筒状）若しくは円盤状、又は、球面の一部から構成されている形状や球面の一部を含む形状であることが好ましいが、これらの外形形状に限定するものではない。筐体は、ハウジング（本体カバー）内に格納されている。ハウジングには、筐体に設けられた吸気口、排気口、自走装置に対応して開口部が設けられている。ハウジングの上部は、筐体の上面は開閉可能な構造となっており、第１フィルター部材、第２フィルター部材の交換を行うことができる。
【００１６】
更には、以上に説明した各種の好ましい形態を含む本開示の自走式空気清浄機において、走行方向を０度方向としたとき、筐体の中心から走行方向に対して（９０度±２０度）の範囲内の筐体の領域には排気口が設けられていないことが好ましい。尚、角度は、ファンの回転方向と逆の方向を正の値とする。排気口をこのように配置することで、排気口から清浄な空気が排出された空間に自走式空気清浄機が侵入し、自走式空気清浄機が吸気口から清浄な空気を吸気してしまうといった現象の発生を抑制することができる。
【００１７】
更には、以上に説明した各種の好ましい形態を含む本開示の自走式空気清浄機において、筐体の下面の中央部に第２の吸気口が設けられている形態とすることができる。このような形態とすることによって、例えば、床上に存在する微小な物質等を自走式空気清浄機のフィルター部材によって除去することができる。第２の吸気口の外形形状として円形を挙げることができる。
【００１８】
更には、以上に説明した各種の好ましい形態を含む本開示の自走式空気清浄機において、自走式空気清浄機の移動方向は、モータの出力軸の回転方向と逆方向である形態とすることができる。即ち、モータの出力軸の回転方向を時計方向とする場合、自走式空気清浄機は反時計方向に自走することが好ましく、モータの出力軸の回転方向を反時計方向とする場合、自走式空気清浄機は時計方向に自走することが好ましい。自走式空気清浄機のこのような動きによって、より空気清浄を必要とされる空間（埃等がより多く存在する空間）における空気を吸気することができる。云い換えれば、自走の移動方向をモータの出力軸の回転方向と逆方向とすることで、排気口から清浄な空気が排出された空間に自走式空気清浄機が侵入し、自走式空気清浄機が吸気口から清浄な空気を吸気してしまうといった現象の発生を抑制することができる。尚、自走式空気清浄機が全体として反時計方向に自走しているとき、場合によっては、時計方向に自走しなければならない場合もある。従って、「自走の移動方向」とは、自走式空気清浄機の移動を全体的に眺めたときの方向である。また、自走式空気清浄機が全体として反時計方向に自走しているとき、時計方向に自走しなければならない場合、モータの回転を停止させてもよい。
【００１９】
更には、以上に説明した各種の好ましい形態を含む本開示の自走式空気清浄機において、建築物に配設された軌道部上を走行する形態とすることができる。通常、本開示の自走式空気清浄機は床の上を動くが、場合によっては、このように、建築物（具体的には、天井や壁の上）に配設されたレール等の軌道部を動く形態としてもよい。このような構成によって、自走式空気清浄機が邪魔になることがないし、部屋や工場等の上部空間の空気を速やかに清浄することができる。
【００２０】
本開示の自走式空気清浄機にあっては、モータを、間欠的に回転させてもよい。即ち、常時、回転させていなくともよい。また、走行、静止を繰り返す間欠的な走行としてもよいし、早い／遅いといった走行速度に変化をつけてもよい。埃センサ等の測定に基づき、モータの回転速度を変化させてもよいし、走行速度の変化に応じてモータの回転速度を変化させてもよい。部屋の隅ではモータの回転速度を増加させ、部屋の壁に沿った自走式空気清浄機に移動にあってはモータの回転速度を低下させるといった動作としてもよいし、部屋の隅では自走式空気清浄機の移動速度を低下させるといった走行（動作）パターンを採用してもよい。また、部屋の内部に設置された埃センサにより検出された埃濃度の情報と、自走式空気清浄機とが連動することで、埃濃度の高いところを優先的に清浄するといった走行パターンを採用してもよい。更には、スマートフォンと連結させることで、遠隔地から部屋の中の好きな場所を集中的に清浄することもできる。また、自走式空気清浄機に搭載されたセンサにより埃やアレルゲン、ウィルスの濃度を遠隔地で観測すること（空気の見える化）を行ってもよい。
【００２１】
以上に説明した各種の好ましい形態を含む本開示の自走式空気清浄機において、筐体やハウジング（本体カバー）は、プラスチックや金属、合金から作製すればよい。自走装置は、例えば、３つ以上の車輪、及び、車輪に回転力を与える駆動手段（例えば、搭載された二次電池で駆動される直流モータ）から構成すればよい。ファンや第１フィルター部材、第２フィルター部材を回転させるためのモータは、二次電池で駆動される周知のモータ（例えば、直流モータ）とすればよい。モータの回転数として１００ｒｐｍ乃至５０００ｒｐｍを例示することができる。ファンの素材として、プラスチックや金属、合金を挙げることができる。モータの回転の制御、自走装置の制御（自走の制御）は、制御装置によって行われるが、制御装置は周知の構成とすればよい。本開示の自走式空気清浄機は、ガスセンサ；臭いセンサ；埃センサ；ハウジングの側面に所定間隔にて取り付けられた超音波センサから成る複数の障害物検知センサ；段差検知センサ；走行距離センサ；花粉センサ、菌類センサ、ウィルスセンサ等の生物粒子がセンシング可能なセンサ等のセンサを備えていてもよいし、パーティクルカウンタや小型カメラを備えていてもよい。制御装置には、記憶装置、送受信装置、各種センサの制御回路、モータや制御装置を駆動する二次電池を充電するための充電装置等が含まれる。
【００２２】
吸気口の外形形状として円形を挙げることができる。筐体の上面の面積を１００としたとき、吸気口の開口割合として１０乃至９０を例示することができるが、このような値に限定するものではない。筐体の側面に設けられた排気口（便宜上、『第１排気口』と呼ぶ）の外形形状として、略三角形（１つの長い辺と１つ短い辺と中程度の長さの辺から構成された三角形を想定した場合、１つの長い辺と１つ短い辺が空気の吹き出し方向に概ね沿って配置された三角形に類似した形状）、略四角形、楕円形を挙げることができる。第１排気口の数として２乃至１０を例示することができるが、このような値に限定するものではないし、筐体の側面の面積を１００としたとき、第１排気口の開口割合として１０乃至９０を例示することができるが、このような値に限定するものではない。筐体の上面の外縁部に設けられた排気口（便宜上、『第２排気口』と呼ぶ）の外形形状として、略三角形（２つの長い辺と短い底辺から構成された三角形を想定した場合、２つの長い辺が空気の吹き出し方向に概ね沿って配置された三角形に類似した形状）、略四角形、楕円形を挙げることができる。第２排気口の数として２乃至１０を例示することができるが、このような値に限定するものではないし、筐体の上面の面積を１００としたとき、第２排気口の開口割合として１０乃至９０を例示することができるが、このような値に限定するものではない。筐体に設けられた吸気口、排気口に対応してハウジングには開口部が設けられているが、これらの開口部は、例えば、ハウジングに設けられた多数の小さな孔から構成することができるし、簀の子状の形状や格子状の形状とすることもできる。あるいは又、排気口に対応してハウジングに設けられた開口部に、羽板（はいた）と呼ばれる細長い板を、枠組みに隙間をあけて平行に組んだルーバーを取り付けてもよく、これによって、羽板の取付角度に基づき排気口から排気される空気の方向付けを行うことができる。
【００２３】
ハウジングには、自走式空気清浄機の運転状況やフィルター部材の交換を知らせる表示部を設けてもよいし、各種運転状態等を入力するためのキー入力部を設けてもよい。また、ＮＦＣ（Near Field Communication）に対応させることで、あるいは又、Ｗｉ−Ｆｉ、ブルートゥース（登録商標）に基づき、自走式空気清浄機の動きの指示や遠隔操作を行うことも可能である。
【００２４】
第１フィルター部材、第２フィルター部材を構成する多孔質炭素材料として、植物由来の多孔質炭素材料、活性炭、これらの材料を接着するバインダーとなる樹脂材料、不織布シート、これらがフィルターの支持体となるプラスチック材料を挙げることができる。
【００２５】
第１フィルター部材や第２フィルター部材を構成する多孔質炭素材料を、単独で使用することもできるし、多孔質炭素材料とポリマから成る多孔質炭素材料／ポリマ複合体で使用することもできる。ここで、多孔質炭素材料／ポリマ複合体を構成するバインダーとして、例えば、カルボキシニトロセルロース、ユリア樹脂、メラミン樹脂、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、ポリウレタン系樹脂、レゾルシン系樹脂、酢酸ビニル樹脂、ポリビニルアルコール樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリエステル樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリ（メタ）アクリル系樹脂、ポリ（メタ）アクリル酸エステル樹脂、（メタ）アクリル酸・スチレン共重合体樹脂、エチレン・酢酸ビニル共重合体樹脂、酢酸ビニル・（メタ）アクリル共重合体樹脂、エチレン・酢酸ビニル・（メタ）アクリル３元共重合体樹脂等を挙げることができるが、この中でも、親水性で、加水分解あるいは膨潤し難いアクリロニトリル・ブタジエン樹脂（ＡＢ樹脂）、スチレン・ブタジエン樹脂（ＳＢ樹脂）、アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン樹脂（ＡＢＳ樹脂）、アクリル酸エステル・スチレン共重合体樹脂、メタクリル酸エステル・スチレン共重合体樹脂等のブタジエン系樹脂、スチレン系樹脂がより好ましい。また、２種以上のバインダーを併用してもよい。
【００２６】
第１フィルター部材や第２フィルター部材にあっては、多孔質炭素材料あるいは多孔質炭素材料／ポリマ複合体（以下、これらを総称して、『多孔質炭素材料等』と呼ぶ場合がある）が支持部材によって支持（担持）されている形態を挙げることができる。第１フィルター部材、第２フィルター部材を構成する支持部材として織布や不織布（湿式不織布を含む）、紙、化繊紙を挙げることができ、織布や不織布、化繊紙を構成する材料として、セルロースやポリプロピレン、ポリエチレン、ポリアミド、ナイロン、ポリイミド、ＰＶＤＦ、ＰＴＦＥ、ＰＡＮ、ポリエステル、レーヨン等の有機系材料、ガラス繊維やステンレス鋼等の無機系材料を例示することができる。支持形態として、多孔質炭素材料等が支持部材と支持部材との間に挟まれた形態、多孔質炭素材料等が支持部材に練り込まれた形態、多孔質炭素材料等が支持部材に漉き込まれた形態（例えば、混抄紙）、多孔質炭素材料等を支持部材に付着させた形態、支持部材が多孔質炭素材料等でコーティングされた形態を挙げることができる。第１フィルター部材や第２フィルター部材を構成する蛇腹フィルターは、周知の方法で製造することができる。
【００２７】
第１フィルター部材、第２フィルター部材を構成する多孔質炭素材料の原料を植物由来の材料とすることができる。尚、このような多孔質炭素材料を『植物由来の多孔質炭素材料』と呼ぶ。植物由来の材料として、米（稲）、大麦、小麦、ライ麦、稗（ヒエ）、粟（アワ）等の籾殻や藁、珈琲豆、茶葉（例えば、緑茶や紅茶等の葉）、サトウキビ類（より具体的には、サトウキビ類の絞り滓）、トウモロコシ類（より具体的には、トウモロコシ類の芯）、果実の皮（例えば、オレンジの皮、グレープフルーツの皮、ミカンの皮といった柑橘類の皮やバナナの皮等）、あるいは又、葦、茎ワカメを挙げることができるが、これらに限定するものではなく、その他、例えば、陸上に植生する維管束植物、シダ植物、コケ植物、藻類、海藻を挙げることができる。尚、これらの材料を、原料として、単独で用いてもよいし、複数種を混合して用いてもよい。また、植物由来の材料の形状や形態も特に限定はなく、例えば、籾殻や藁そのものでもよいし、あるいは乾燥処理品でもよい。更には、ビールや洋酒等の飲食品加工において、発酵処理、焙煎処理、抽出処理等の種々の処理を施されたものを使用することもできる。特に、産業廃棄物の資源化を図るという観点から、脱穀等の加工後の藁や籾殻を使用することが好ましい。これらの加工後の藁や籾殻は、例えば、農業協同組合や酒類製造会社、食品会社、食品加工会社から、大量、且つ、容易に入手することができる。
【００２８】
植物由来の多孔質炭素材料の原料を、ケイ素（Ｓｉ）を含有する植物由来の材料とする場合、具体的には、限定するものではないが、植物由来の多孔質炭素材料は、ケイ素（Ｓｉ）の含有率が５質量％以上である植物由来の材料を原料とし、ケイ素（Ｓｉ）の含有率が、５質量％以下、好ましくは３質量％以下、より好ましくは１質量％以下であることが望ましい。
【００２９】
植物由来の多孔質炭素材料は、例えば、植物由来の材料を４００゜Ｃ乃至１４００゜Ｃにて炭素化した後、酸又はアルカリで処理することによって得ることができる。このような植物由来の多孔質炭素材料の製造方法（以下、単に、『多孔質炭素材料の製造方法』と呼ぶ場合がある）において、植物由来の材料を４００゜Ｃ乃至１４００゜Ｃにて炭素化することにより得られた材料であって、酸又はアルカリでの処理を行う前の材料を、『多孔質炭素材料前駆体』あるいは『炭素質物質』と呼ぶ。
【００３０】
多孔質炭素材料の製造方法において、酸又はアルカリでの処理の後、賦活処理を施す工程を含めることができるし、賦活処理を施した後、酸又はアルカリでの処理を行ってもよい。また、このような好ましい形態を含む多孔質炭素材料の製造方法にあっては、使用する植物由来の材料にも依るが、植物由来の材料を炭素化する前に、炭素化のための温度よりも低い温度（例えば、４００゜Ｃ〜７００゜Ｃ）にて、酸素を遮断した状態で植物由来の材料に加熱処理（予備炭素化処理）を施してもよい。これによって、炭素化の過程において生成するであろうタール成分を抽出することが出来る結果、炭素化の過程において生成するであろうタール成分を減少あるいは除去することができる。尚、酸素を遮断した状態は、例えば、窒素ガスやアルゴンガスといった不活性ガス雰囲気とすることで、あるいは又、真空雰囲気とすることで、あるいは又、植物由来の材料を一種の蒸し焼き状態とすることで達成することができる。また、多孔質炭素材料の製造方法にあっては、使用する植物由来の材料にも依るが、植物由来の材料中に含まれるミネラル成分や水分を減少させるために、また、炭素化の過程での異臭の発生を防止するために、植物由来の材料をアルコール（例えば、メチルアルコールやエチルアルコール、イソプロピルアルコール）に浸漬してもよい。尚、多孔質炭素材料の製造方法にあっては、その後、予備炭素化処理を実行してもよい。不活性ガス中で加熱処理を施すことが好ましい材料として、例えば、木酢液（タールや軽質油分）を多く発生する植物を挙げることができる。また、アルコールによる前処理を施すことが好ましい材料として、例えば、ヨウ素や各種ミネラルを多く含む海藻類を挙げることができる。
【００３１】
多孔質炭素材料の製造方法にあっては、植物由来の材料を４００゜Ｃ乃至１４００゜Ｃにて炭素化するが、ここで、炭素化とは、一般に、有機物質（植物由来の多孔質炭素材料にあっては、植物由来の材料）を熱処理して炭素質物質に変換することを意味する（例えば、ＪＩＳ  Ｍ０１０４−１９８４参照）。尚、炭素化のための雰囲気として、酸素を遮断した雰囲気を挙げることができ、具体的には、真空雰囲気、窒素ガスやアルゴンガスといった不活性ガス雰囲気、植物由来の材料を一種の蒸し焼き状態とする雰囲気を挙げることができる。炭素化温度に至るまでの昇温速度として、限定するものではないが、係る雰囲気下、１゜Ｃ／分以上、好ましくは３゜Ｃ／分以上、より好ましくは５゜Ｃ／分以上を挙げることができる。また、炭素化時間の上限として、１０時間、好ましくは７時間、より好ましくは５時間を挙げることができるが、これに限定するものではない。炭素化時間の下限は、植物由来の材料が確実に炭素化される時間とすればよい。また、植物由来の材料を、所望に応じて粉砕して所望の粒度としてもよいし、分級してもよい。植物由来の材料を予め洗浄してもよい。あるいは又、得られた多孔質炭素材料前駆体や植物由来の多孔質炭素材料を、所望に応じて粉砕して所望の粒度としてもよいし、分級してもよい。あるいは又、賦活処理後の植物由来の多孔質炭素材料を、所望に応じて粉砕して所望の粒度としてもよいし、分級してもよい。更には、最終的に得られた植物由来の多孔質炭素材料に殺菌処理を施してもよい。炭素化のために使用する炉の形式、構成、構造に制限はなく、連続炉とすることもできるし、回分炉（バッチ炉）とすることもできる。
【００３２】
多孔質炭素材料の製造方法において、上述したとおり、賦活処理を施せば、孔径が２ｎｍよりも小さいマイクロ細孔を増加させることができる。賦活処理の方法として、ガス賦活法、薬品賦活法を挙げることができる。ここで、ガス賦活法とは、賦活剤として酸素や水蒸気、炭酸ガス、空気等を用い、係るガス雰囲気下、７００゜Ｃ乃至１４００゜Ｃにて、好ましくは７００゜Ｃ乃至１０００゜Ｃにて、より好ましくは８００゜Ｃ乃至１０００゜Ｃにて、数十分から数時間、植物由来の多孔質炭素材料を加熱することにより、植物由来の多孔質炭素材料中の揮発成分や炭素分子により微細構造を発達させる方法である。尚、より具体的には、加熱温度は、植物由来の材料の種類、ガスの種類や濃度等に基づき、適宜、選択すればよい。薬品賦活法とは、ガス賦活法で用いられる酸素や水蒸気の替わりに、塩化亜鉛、塩化鉄、リン酸カルシウム、水酸化カルシウム、炭酸マグネシウム、炭酸カリウム、硫酸等を用いて賦活させ、塩酸で洗浄、アルカリ性水溶液でｐＨを調整し、乾燥させる方法である。
【００３３】
植物由来の多孔質炭素材料の表面に対して、化学処理又は分子修飾を行ってもよい。化学処理として、例えば、硝酸処理により表面にカルボキシ基を生成させる処理を挙げることができる。また、水蒸気、酸素、アルカリ等による賦活処理と同様の処理を行うことにより、植物由来の多孔質炭素材料の表面に水酸基、カルボキシ基、ケトン基、エステル基等、種々の官能基を生成させることもできる。更には、植物由来の多孔質炭素材料と反応可能な水酸基、カルボキシ基、アミノ基等を有する化学種又は蛋白質とを化学反応させることでも、分子修飾が可能である。
【００３４】
多孔質炭素材料の製造方法にあっては、酸又はアルカリでの処理によって、炭素化後の植物由来の材料中のケイ素成分を除去する。ここで、ケイ素成分として、二酸化ケイ素や酸化ケイ素、酸化ケイ素塩といったケイ素酸化物を挙げることができる。このように、炭素化後の植物由来の材料中のケイ素成分を除去することで、高い比表面積を有する植物由来の多孔質炭素材料を得ることができる。場合によっては、ドライエッチング法に基づき、炭素化後の植物由来の材料中のケイ素成分を除去してもよい。
【００３５】
植物由来の多孔質炭素材料には、マグネシウム（Ｍｇ）、カリウム（Ｋ）、カルシウム（Ｃａ）や、リン（Ｐ）、硫黄（Ｓ）等の非金属元素や、遷移元素等の金属元素が含まれていてもよい。マグネシウム（Ｍｇ）の含有率として０．０１質量％以上３質量％以下、カリウム（Ｋ）の含有率として０．０１質量％以上３質量％以下、カルシウム（Ｃａ）の含有率として０．０５質量％以上３質量％以下、リン（Ｐ）の含有率として０．０１質量％以上３質量％以下、硫黄（Ｓ）の含有率として０．０１質量％以上３質量％以下を挙げることができる。尚、これらの元素の含有率は、比表面積の値の増加といった観点からは、少ない方が好ましい。植物由来の多孔質炭素材料には、上記した元素以外の元素を含んでいてもよく、上記した各種元素の含有率の範囲も、変更し得ることは云うまでもない。
【００３６】
植物由来の多孔質炭素材料にあっては、各種元素の分析を、例えば、エネルギー分散型Ｘ線分析装置（例えば、日本電子株式会社製のＪＥＤ−２２００Ｆ）を用い、エネルギー分散法（ＥＤＳ）により行うことができる。ここで、測定条件を、例えば、走査電圧１５ｋＶ、照射電流１０μＡとすればよい。
【００３７】
植物由来の多孔質炭素材料は、細孔（ポア）を多く有している。細孔として、孔径が２ｎｍ乃至５０ｎｍの『メソ細孔』、孔径が５０ｎｍを超える『マクロ細孔』、及び、孔径が２ｎｍよりも小さい『マイクロ細孔』が含まれる。具体的には、メソ細孔として、例えば、２０ｎｍ以下の孔径の細孔を多く含み、特に、１０ｎｍ以下の孔径の細孔を多く含んでいる。また、マイクロ細孔として、例えば、孔径が１．９ｎｍ程度の細孔と、１．５ｎｍ程度の細孔と、０．８ｎｍ〜１ｎｍ程度の細孔とを多く含んでいる。植物由来の多孔質炭素材料にあっては、ＢＪＨ法による細孔の容積は、０．１ｃｍ3／グラム以上、好ましくは０．２ｃｍ3／グラム以上、より好ましくは０．３ｃｍ3／グラム以上、一層好ましくは０．５ｃｍ3／グラム以上であることが望ましい。ＭＰ法による細孔の容積も、０．１ｃｍ3／グラム以上、好ましくは０．２ｃｍ3／グラム以上、より好ましくは０．３ｃｍ3／グラム以上、一層好ましくは０．５ｃｍ3／グラム以上であることが望ましい。
【００３８】
植物由来の多孔質炭素材料において、窒素ＢＥＴ法による比表面積の値（以下、単に、『比表面積の値』と呼ぶ場合がある）は、より一層優れた機能性を得るために、好ましくは５０ｍ2／グラム以上、より好ましくは１００ｍ2／グラム以上、更に一層好ましくは４００ｍ2／グラム以上であることが望ましい。
【００３９】
窒素ＢＥＴ法とは、吸着剤（ここでは、多孔質炭素材料）に吸着分子として窒素を吸脱着させることにより吸着等温線を測定し、測定したデータを式（１）で表されるＢＥＴ式に基づき解析する方法であり、この方法に基づき比表面積や細孔容積等を算出することができる。具体的には、窒素ＢＥＴ法により比表面積の値を算出する場合、先ず、多孔質炭素材料に吸着分子として窒素を吸脱着させることにより、吸着等温線を求める。そして、得られた吸着等温線から、式（１）あるいは式（１）を変形した式（１’）に基づき［ｐ／｛Ｖa（ｐ0−ｐ）｝］を算出し、平衡相対圧（ｐ／ｐ0）に対してプロットする。そして、このプロットを直線と見なし、最小二乗法に基づき、傾きｓ（＝［（Ｃ−１）／（Ｃ・Ｖm）］）及び切片ｉ（＝［１／（Ｃ・Ｖm）］）を算出する。そして、求められた傾きｓ及び切片ｉから式（２−１）、式（２−２）に基づき、Ｖm及びＣを算出する。更には、Ｖmから、式（３）に基づき比表面積ａsBETを算出する（日本ベル株式会社製ＢＥＬＳＯＲＰ−ｍｉｎｉ及びＢＥＬＳＯＲＰ解析ソフトウェアのマニュアル、第６２頁〜第６６頁参照）。尚、この窒素ＢＥＴ法は、ＪＩＳ  Ｒ  １６２６−１９９６「ファインセラミックス粉体の気体吸着ＢＥＴ法による比表面積の測定方法」に準じた測定方法である。
【００４０】
Ｖa＝（Ｖm・Ｃ・ｐ）／［（ｐ0−ｐ）｛１＋（Ｃ−１）（ｐ／ｐ0）｝］  （１）
［ｐ／｛Ｖa（ｐ0−ｐ）｝］
＝［（Ｃ−１）／（Ｃ・Ｖm）］（ｐ／ｐ0）＋［１／（Ｃ・Ｖm）］    （１’）
Ｖm＝１／（ｓ＋ｉ）                    （２−１）
Ｃ ＝（ｓ／ｉ）＋１                    （２−２）
ａsBET＝（Ｖm・Ｌ・σ）／２２４１４    （３）
【００４１】
但し、
Ｖa：吸着量
Ｖm：単分子層の吸着量
ｐ ：窒素の平衡時の圧力
ｐ0：窒素の飽和蒸気圧
Ｌ ：アボガドロ数
σ ：窒素の吸着断面積
である。
【００４２】
窒素ＢＥＴ法により細孔容積Ｖpを算出する場合、例えば、求められた吸着等温線の吸着データを直線補間し、細孔容積算出相対圧で設定した相対圧での吸着量Ｖを求める。この吸着量Ｖから式（４）に基づき細孔容積Ｖpを算出することができる（日本ベル株式会社製ＢＥＬＳＯＲＰ−ｍｉｎｉ及びＢＥＬＳＯＲＰ解析ソフトウェアのマニュアル、第６２頁〜第６５頁参照）。尚、窒素ＢＥＴ法に基づく細孔容積を、以下、単に『細孔容積』と呼ぶ場合がある。
【００４３】
Ｖp＝（Ｖ／２２４１４）×（Ｍg／ρg）    （４）
【００４４】
但し、
Ｖ ：相対圧での吸着量
Ｍg：窒素の分子量
ρg：窒素の密度
である。
【００４５】
メソ細孔の孔径は、例えば、ＢＪＨ法に基づき、その孔径に対する細孔容積変化率から細孔の分布として算出することができる。ＢＪＨ法は、細孔分布解析法として広く用いられている方法である。ＢＪＨ法に基づき細孔分布解析をする場合、先ず、多孔質炭素材料に吸着分子として窒素を吸脱着させることにより、脱着等温線を求める。そして、求められた脱着等温線に基づき、細孔が吸着分子（例えば窒素）によって満たされた状態から吸着分子が段階的に着脱する際の吸着層の厚さ、及び、その際に生じた孔の内径（コア半径の２倍）を求め、式（５）に基づき細孔半径ｒpを算出し、式（６）に基づき細孔容積を算出する。そして、細孔半径及び細孔容積から細孔径（２ｒp）に対する細孔容積変化率（ｄＶp／ｄｒp）をプロットすることにより細孔分布曲線が得られる（日本ベル株式会社製ＢＥＬＳＯＲＰ−ｍｉｎｉ及びＢＥＬＳＯＲＰ解析ソフトウェアのマニュアル、第８５頁〜第８８頁参照）。
【００４６】
ｒp＝ｔ＋ｒk                                （５）
Ｖpn＝Ｒn・ｄＶn−Ｒn・ｄｔn・ｃ・ΣＡpj    （６）
但し、
Ｒn＝ｒpn2／（ｒkn−１＋ｄｔn）2            （７）
【００４７】
ここで、
ｒp：細孔半径
ｒk：細孔半径ｒpの細孔の内壁にその圧力において厚さｔの吸着層が吸着した場合のコア半径（内径／２）
Ｖpn：窒素の第ｎ回目の着脱が生じたときの細孔容積
ｄＶn：そのときの変化量
ｄｔn：窒素の第ｎ回目の着脱が生じたときの吸着層の厚さｔnの変化量
ｒkn：その時のコア半径
ｃ：固定値
ｒpn：窒素の第ｎ回目の着脱が生じたときの細孔半径
である。また、ΣＡpjは、ｊ＝１からｊ＝ｎ−１までの細孔の壁面の面積の積算値を表す。
【００４８】
マイクロ細孔の孔径は、例えば、ＭＰ法に基づき、その孔径に対する細孔容積変化率から細孔の分布として算出することができる。ＭＰ法により細孔分布解析を行う場合、先ず、多孔質炭素材料に窒素を吸着させることにより、吸着等温線を求める。そして、この吸着等温線を吸着層の厚さｔに対する細孔容積に変換する（ｔプロットする）。そして、このプロットの曲率（吸着層の厚さｔの変化量に対する細孔容積の変化量）に基づき細孔分布曲線を得ることができる（日本ベル株式会社製ＢＥＬＳＯＲＰ−ｍｉｎｉ及びＢＥＬＳＯＲＰ解析ソフトウェアのマニュアル、第７２頁〜第７３頁、第８２頁参照）。
【００４９】
そして、植物由来の多孔質炭素材料にあっては、前述したとおり、窒素ＢＥＴ法による比表面積の値が１０ｍ2／グラム以上、ＢＪＨ法による細孔の容積が０．１ｃｍ3／グラム以上であり、ＭＰ法による細孔の容積が０．１ｃｍ3／グラム以上である。
【００５０】
ＪＩＳ  Ｚ８８３１−２：２０１０  「粉体（固体）の細孔径分布及び細孔特性−第２部：ガス吸着によるメソ細孔及びマクロ細孔の測定方法」、及び、ＪＩＳ  Ｚ８８３１−３：２０１０  「粉体（固体）の細孔径分布及び細孔特性−第３部：ガス吸着によるミクロ細孔の測定方法」に規定された非局在化密度汎関数法（ＮＬＤＦＴ法，Non Localized Density Functional Theory 法）にあっては、解析ソフトウェアとして、日本ベル株式会社製自動比表面積／細孔分布測定装置「ＢＥＬＳＯＲＰ−ＭＡＸ」に付属するソフトウェアを用いる。前提条件としてモデルをシリンダ形状としてカーボンブラック（ＣＢ）を仮定し、細孔分布パラメータの分布関数を「ｎｏ−ａｓｓｕｍｐｔｉｏｎ」とし、得られた分布データにはスムージングを１０回施す。
【００５１】
そして、植物由来の多孔質炭素材料にあっては、窒素ＢＥＴ法による比表面積の値が１０ｍ2／グラム以上、非局在化密度汎関数法によって求められた直径１×１０-9ｍ乃至５×１０-7ｍの細孔の容積の合計が０．１ｃｍ3／グラム以上である。あるいは又、窒素ＢＥＴ法による比表面積の値が１０ｍ2／グラム以上、非局在化密度汎関数法によって求められた細孔径分布において、３ｎｍ乃至２０ｎｍの範囲内に少なくとも１つのピークを有し、３ｎｍ乃至２０ｎｍの範囲内に細孔径を有する細孔の容積の合計の占める割合は、全細孔の容積総計の０．２以上である。
【００５２】
多孔質炭素材料前駆体を酸又はアルカリで処理するが、具体的な処理方法として、例えば、酸あるいはアルカリの水溶液に多孔質炭素材料前駆体を浸漬する方法や、多孔質炭素材料前駆体と酸又はアルカリとを気相で反応させる方法を挙げることができる。より具体的には、酸によって処理する場合、酸として、例えば、フッ化水素、フッ化水素酸、フッ化アンモニウム、フッ化カルシウム、フッ化ナトリウム等の酸性を示すフッ素化合物を挙げることができる。フッ素化合物を用いる場合、多孔質炭素材料前駆体に含まれるケイ素成分におけるケイ素元素に対してフッ素元素が４倍量となればよく、フッ素化合物水溶液の濃度は１０質量％以上であることが好ましい。フッ化水素酸によって、多孔質炭素材料前駆体に含まれるケイ素成分（例えば、二酸化ケイ素）を除去する場合、二酸化ケイ素は、化学式（Ａ）又は化学式（Ｂ）に示すようにフッ化水素酸と反応し、ヘキサフルオロケイ酸（Ｈ2ＳｉＦ6）あるいは四フッ化ケイ素（ＳｉＦ4）として除去され、植物由来の多孔質炭素材料を得ることができる。そして、その後、洗浄、乾燥を行えばよい。
【００５３】
ＳｉＯ2＋６ＨＦ  →  Ｈ2ＳｉＦ6＋２Ｈ2Ｏ    （Ａ）
ＳｉＯ2＋４ＨＦ  →  ＳｉＦ4＋２Ｈ2Ｏ       （Ｂ）
【００５４】
また、アルカリ（塩基）によって処理する場合、アルカリとして、例えば、水酸化ナトリウムを挙げることができる。アルカリの水溶液を用いる場合、水溶液のｐＨは１１以上であればよい。水酸化ナトリウム水溶液によって、多孔質炭素材料前駆体に含まれるケイ素成分（例えば、二酸化ケイ素）を除去する場合、水酸化ナトリウム水溶液を熱することにより、二酸化ケイ素は、化学式（Ｃ）に示すように反応し、ケイ酸ナトリウム（Ｎａ2ＳｉＯ3）として除去され、植物由来の多孔質炭素材料を得ることができる。また、水酸化ナトリウムを気相で反応させて処理する場合、水酸化ナトリウムの固体を熱することにより、化学式（Ｃ）に示すように反応し、ケイ酸ナトリウム（Ｎａ2ＳｉＯ3）として除去され、植物由来の多孔質炭素材料を得ることができる。そして、その後、洗浄、乾燥を行えばよい。
【００５５】
ＳｉＯ2＋２ＮａＯＨ  →  Ｎａ2ＳｉＯ3＋Ｈ2Ｏ    （Ｃ）
【００５６】
あるいは又、多孔質炭素材料として、例えば、特開２０１０−１０６００７に開示された空孔が３次元的規則性を有する多孔質炭素材料（所謂、逆オパール構造を有する多孔質炭素材料）、具体的には、１×１０-9ｍ乃至１×１０-5ｍの平均直径を有する３次元的に配列された球状の空孔を備え、表面積が３×１０2ｍ2／グラム以上の多孔質炭素材料、好ましくは、巨視的に、結晶構造に相当する配置状態にて空孔が配列されており、あるいは又、巨視的に、面心立方構造における（１１１）面配向に相当する配置状態にて、その表面に空孔が配列されている多孔質炭素材料を用いることもできる。
【００５７】
多孔質炭素材料によって除去される物質として、総揮発性有機化合物（ＴＶＯＣ）、具体的には、プロパン、ブタン、塩化メチルといった高揮発性有機化合物（ＶＶＯＣ）；ホルムアルデヒド、アセトアルデヒド、ｄ−リモネン、トルエン、アセトン、キシレン、エタノール、２−プロパン、ヘキサノール、エチルベンゼン、スチレン、パラジクロロベンゼン、テトラデカン、クロルピリホス、フェノルカルプ、フタル酸ジ−ｎ−ブチル、フタル酸ジ−２−エチルヘキシル、ダイアジノンといった揮発性有機化合物（ＶＯＣ）；殺虫剤（ＤＤＴ，クロルデン）、可塑剤（フタル酸化合物）、難燃剤といった準揮発性有機化合物（ＳＶＯＣ）を挙げることができるし、あるいは又、水蒸気、水蒸気に同伴されたニオイ成分を挙げることができる。具体的には、法令上、特定悪臭物質として定められている、アンモニア、メチルメルカプタン、硫化水素、硫化メチル、二硫化メチル、トリメチルアミン、アセトアルデヒド、プロピオンアルデヒド、ノルマルブチルアルデヒド、イソブチルアルデヒド、ノルマルバレルアルデヒド、イソバレルアルデヒド、イソブタノール、酢酸エチル、メチルイソブチルケトン、トルエン、スチレン、キシレン、プロピオン酸、ノルマル酪酸、ノルマル吉草酸、イソ吉草酸等を挙げることができる。また、ＰＭ２．５等の浮遊粒子状物質、微粒子状物質、超微粒子、ディーゼル排気微粒子、吸入性粒子、吸入性粉塵、降下煤塵、大気エアロゾル粒子（浮遊粉塵）等を挙げることもできる。更には、その他の有害物質として、亜硫酸ガス（ＳＯx）、亜硝酸ガス（ＮＯx）等を挙げることもできる。
【００５８】
あるいは又、人体に悪影響を及ぼす蛋白質やウイルス（例えば、インフルエンザウィルス）、ニコチン、キノリン、トルイジン、タバコの煙に含まれる発癌性物質（例えば、ベンゾピレン）、ダイオキシン類（例えば、ポリ塩化ジベンゾパラジオキシン）、各種アレルゲン、具体的には、多孔質、ダニに起因したアレルゲン（Der p 1）、あるいは、杉の花粉に起因したアレルゲン（Cry j 1）を挙げることができるが、これに限定するものではない。ここで、アレルゲン（Allergen）とは、アレルギー疾患を持っている人の抗体と特異的に反応する抗原を指し、一般には、そのアレルギー症状を引き起こす原因となるものを云い、あるいは又、アレルギーの原因となり得る物質を指す。尚、その他のアレルゲンとして、室内塵（ヒョウダニの虫体や糞等の所謂ハウスダスト）、皮屑（イヌ、ネコ等のペットのフケ等）、花粉（ヤシャブシ花粉、イネ科花粉、キク科花粉等）、真菌、カビを挙げることができる。
【実施例１】
【００５９】
実施例１は、本開示の自走式空気清浄機に関する。実施例１の自走式空気清浄機におけるファン、第１フィルター部材及び第２フィルター部材等の模式的な斜視図を図１の（Ａ）に示し、これらの一部を切り欠いた模式的な斜視図を図１の（Ｂ）に示し、これらを透視した模式的な斜視図を図１の（Ｃ）に示す。また、実施例１の自走式空気清浄機の模式的な断面図を図２に示し、上から眺めた模式図を図３に示し、上から眺めた模式図を図４に示す。尚、図２の模式的な断面図において、矢印Ａ−Ａより上の領域の模式的な断面図及びハウジングの下面の模式的な断面図は、図４の矢印Ａ−Ａに沿った模式的な断面図であり、矢印Ａ−Ａより下の領域における車輪を含む模式的な断面図は、図４の矢印Ｂ−Ｂに沿った模式的な断面図である。【００６０】
実施例１の空気清浄機１０は、
上面２１、側面２２及び下面２３を有し、上面２１の中央部に吸気口２４が設けられ、側面２２、又は、上面２１の外縁部及び側面２２（実施例１にあっては、具体的には、上面２１の外縁部及び側面２２）に排気口２６，２７が設けられた筐体２０、
自走装置３０、
筐体２０内に配置され、下面２３から上面２１に向かう軸線に平行な出力軸４１を有するモータ４０、
筐体２０内に配置され、モータ４０の出力軸４１の回転によって回転させられるファン５０、
筐体２０内に配置され、モータ４０の出力軸４１の回転によって回転させられ、ファン５０よりも筐体２０の側面側に配設された第１フィルター部材６０、及び、
筐体２０内に配置され、モータ４０の出力軸４１の回転によって回転させられ、第１フィルター部材６０よりも筐体の側面側に配設された第２フィルター部材７０、
を備えている。【００６１】
実施例１において、ファン５０は、回転軸（具体的には、回転軸線）がモータ４０の出力軸４１の軸線と平行なシロッコファンから構成されている。シロッコファンはプラスチックから作製されている。具体的には、シロッコファンは、台座８１に取り付けられており、台座８１がモータ４０の出力軸４１に取り付けられている。即ち、ファン５０の回転軸線は、モータ４０の出力軸４１の軸線と一致している。尚、シロッコファンの回転軸をモータ４０の出力軸４１に取り付けてもよい。【００６２】
第１フィルター部材６０は、回転軸（具体的には、回転軸線）がモータ４０の出力軸４１の軸線と平行な中空円柱状（中空円筒状）の蛇腹フィルターから成り、第２フィルター部材７０は、回転軸（具体的には、回転軸線）がモータ４０の出力軸４１の軸線と平行な中空円柱状（中空円筒状）の蛇腹フィルターから成る。ここで、第１フィルター部材６０、第２フィルター部材７０は、支持部材と多孔質炭素材料の複合材料から成る。具体的には、支持部材は不織布から構成されており、多孔質炭素材料は植物由来の多孔質炭素材料あるいは活性炭から構成されており、多孔質炭素材料が支持部材と支持部材との間に接着剤を用いて挟まれている。第１フィルター部材６０や第２フィルター部材７０を構成する蛇腹フィルターは、周知の方法で製造することができる。実施例１の自走式空気清浄機１０において、ファン５０、第１フィルター部材６０及び第２フィルター部材７０は一体化されている。具体的には、上述したとおり、ファン５０は台座８１に取り付けられており、更には、第１フィルター部材６０及び第２フィルター部材７０は着脱自在に台座８１に取り付けられており、台座８１はモータ４０の出力軸４１に取り付けられている。即ち、第１フィルター部材６０の回転軸線及び第２フィルター部材７０の回転軸線は、モータ４０の出力軸４１の軸線と一致している。第１フィルター部材６０の回転方向は、第２フィルター部材７０の回転方向と同方向であり、例えば、時計方向である。尚、第１フィルター部材６０の回転軸、第２フィルター部材７０の回転軸をモータ４０の出力軸４１に取り付けてもよい。【００６３】
筐体２０の下面２３の中央部には、外形形状が円形の第２の吸気口２５が設けられている。第２の吸気口２５に対向するハウジング８０の下面８０Ｃには、多数の小さな孔から構成された開口部８５が設けられている。台座８１には、開口部８５から侵入した空気が、第１フィルター部材６０や第２フィルター部材７０に到達できるように、孔部８２が設けられている。尚、図１には、開口部８５の図示は省略している。【００６４】
筐体２０、及び、筐体２０を格納するハウジング（本体カバー）８０は円盤状である。ハウジング８０の上面８０Ａには、筐体２０に設けられた吸気口２４に対応して開口部８４が設けられており、ハウジング８０の側面８０Ｂには、筐体２０に設けられた排気口２６，２７に対応して開口部８６，８７が設けられている。これらの開口部８４，８５，８６，８７は、例えば、ハウジング８０に設けられた多数の小さな孔から構成されている。また、ハウジング８０の下面８０Ｃには、自走装置３０を構成する車輪３１，３１Ｂ1，３１Ｂ2のための開口部８８が設けられている。尚、図４においては、車輪３１，３１Ｂ1，３１Ｂ2のための車軸の図示を省略した。ハウジング８０の上部、筐体２０の上面２１は開閉可能な構造となっており、第１フィルター部材６０、第２フィルター部材７０の交換を行うことができる。【００６５】
吸気口２４の外形形状は円形である。筐体２０の上面２１の面積を１００としたとき、吸気口２４の開口割合は、例えば、１１５である。筐体２０の側面２２に設けられた第１排気口２６の外形形状を三角形に類似した形状とした。ここで、三角形は、１つの長い辺と１つ短い辺と中程度の長さの辺から構成されており、１つの長い辺と１つ短い辺が空気の吹き出し方向に概ね沿って配置されている。第１排気口２６の数は、例えば、４であり、筐体２０の側面２２の面積を１００としたとき、第１排気口２６の開口割合を５０とした。筐体２０の上面２１の外縁部に設けられた第２排気口２７の外形形状を三角形に類似した形状とした。ここで、三角形は、２つの長い辺と短い底辺から構成されており、２つの長い辺が空気の吹き出し方向に概ね沿って配置されている。第２排気口２７の数は、例えば、８であり、筐体２０の上面２１の面積を１００としたとき、第２排気口２７の開口割合を２２とした。【００６６】
自走式空気清浄機１０の走行方向を０度方向としたとき、筐体２０の中心から走行方向に対して（９０度±２０度）の範囲内の筐体２０の領域には排気口２６，２７は設けられていない。また、実施例１の自走式空気清浄機１０において、自走の移動方向は、モータ４０の出力軸４１の回転方向と逆方向である。具体的には、モータ４０の出力軸４１の回転方向を時計方向とする場合、自走式空気清浄機１０は反時計方向に自走する（図５Ａ参照）。【００６７】
筐体２０、ハウジング（本体カバー）８０及び台座８１は、プラスチックから作製されている。自走装置３０は、３つ以上の車輪（具体的には、例えば、１つの前輪３１Ａ及び２つの後輪３１Ｂ1，３１Ｂ2）、及び、後輪３１Ｂ1，３１Ｂ2に回転力を与える駆動手段３２（例えば、搭載された二次電池で駆動される直流モータ）から構成されている。後輪３１Ｂ1と後輪３１Ｂ2を同じ方向に回転させたり、逆の方向に回転させたり、それぞれの回転数を異ならせたりすることで、自走式空気清浄機１０の動く方向を制御することができる。ファン５０や第１フィルター部材６０、第２フィルター部材７０を回転させるためのモータ４０は、搭載された二次電池で駆動される周知のモータ（具体的には、直流モータ）から成る。モータ４０の回転数として、具体的には、定格負荷回転数１６００ｒｐｍを例示することができる。モータ４０の回転の制御、自走装置３０の制御（自走の制御）は、筐体２０の内部に配置された制御装置９０によって行われる。制御装置９０は周知の構成とすればよい。実施例１の自走式空気清浄機１０には、各種のセンサ、パーティクルカウンタや小型カメラ等が備えられている。リチウムイオン二次電池から成る二次電池の図示は省略した。【００６８】
実施例１の自走式空気清浄機１０、及び、据え置き型の従来の空気清浄機を比較例１として、各種の試験を行った。集塵力（試験開始から１０分経過後のＣＰＭ，Count Per Minute）の評価結果を以下の表１に示す。尚、集塵力の値が高いほど、優れた集塵性能を有することを示す。ここで、「弱運転時」とは３ワットの消費電力での運転であり、強運転時とは４０ワットの消費電力での運転である。尚、ＣＰＭは、ＪＩＳ  Ｚ−８８１３：１９９４に規定されている。【００６９】
〈表１〉
弱運転時      強運転時        強運転時の作動音
実施例１        ７７．６      １０１．５      ６８．５ｄＢ
実施例１Ａ      ７２．９        ８９．０      ７７．５ｄＢ【００７０】
表１から、実施例１の自走式空気清浄機１０は、比較例１の空気清浄機と比較して、高い集塵性、静音性を達成していることが判る。尚、自走式空気清浄機１０の体積を「１」としたとき、比較例１の空気清浄機の体積は約「３」であった。【００７１】
また、１時間に供給できる清浄な空気の量（クリーンエア供給率、ＣＡＤＲ、Clean Air Delivery Rate：ｍ3／時）を、空気清浄機の体積（単位：ｍ3）をパラメータとして求めた結果を図８に示すが、図８において「Ｂ」のデータで示す比較例１の空気清浄機と比較して、図８において「Ａ」のデータで示す実施例１の自走式空気清浄機は高いＣＡＤＲ値を示している。【００７２】
尚、ＣＡＤＲは、米国家電協会（ＡＨＡＭ）が定めた、 空気清浄機が１時間当たりに供給する清浄な空気の量を表した指標であり、米国規格協会（ＡＮＳＩ）によって認定された「ＡＮＳＩ／ＡＨＡＭ  ＡＣ−１」という性能試験方法により導き出される。ＣＡＤＲ値が高いほど、空気清浄機が部屋の空気を清浄するスピードが早い。【００７３】
更には、縦×横×高さ＝４．０（ｍ）×４．０（ｍ）×２．２（ｍ）の部屋の隅に、実施例１の自走式空気清浄機１０、及び、比較例１の空気清浄機を配置したときの床上、床上１．２ｍ、天井の３箇所における粉塵減衰の状態を調べた結果を図９及び図１０に示す。実施例１の自走式空気清浄機１０にあっては、床及び生活空間位置（床上１．２ｍ）において、速やかに空気の清浄を行うことができることが判る。一方、比較例１の空気清浄機にあっては、天井においては速やかに空気の清浄を行うことができるが、床及び生活空間位置（床上１．２ｍ）における空気の清浄は遅いことが判る。【００７４】
実施例１の自走式空気清浄機１０を、上記の部屋の壁に沿って反時計方向に自走させたときと、部屋の隅に静止させたときの、集塵力の評価結果を以下の表２に示す。尚、１．８ワットの消費電力での運転とした。また、表２中、「清浄開始前」は試験開始前のＣＰＭの値であり、「清浄終了時」は試験開始から１０分経過後のＣＰＭの値である。表２から、自走させたときの方が優れた集塵力を示すことが判る。【００７５】
〈表２〉
清浄開始前        清浄終了時
自走      １３０．０        ２２．１
静止      １２８．８        ２０．６【００７６】
更には、自走式空気清浄機１０の動きを模式的に図５Ａ及び図５Ｂに示す。図５Ａに示す状態では、実施例１の自走式空気清浄機１０の自走の移動方向（白抜きの大きな矢印）は、モータ４０の出力軸４１の回転方向と逆方向である。一方、図５Ｂに示す状態では、実施例１の自走式空気清浄機１０の自走の移動方向は、モータ４０の出力軸４１の回転方向と同方向である。図５Ａ及び図５Ｂにおいて、自走式空気清浄機１０における空気の排気の方向を、白抜きの小さな矢印で示す。【００７７】
実施例１の自走式空気清浄機１０を、上記の部屋の壁に沿って反時計方向に自走させたときと（図５Ａ参照）、時計方向に自走させたときと（図５Ｂ参照）、部屋の隅に静止させたときの、集塵力（試験開始から１０分経過後のＣＰＭ）の評価結果を、以下の表３に示す。尚、評価結果は、部屋の隅に静止させたときの集塵力を「１」としたときの相対値である。表３から、自走の移動方向を、モータ４０の出力軸４１の回転方向と逆方向とすることで（即ち、第１フィルター部材６０、第２フィルター部材７０の回転方向を自走の移動方向と反対の方向にすることで）、自走式空気清浄機１０は、埃等の濃度が高い空間へと進み、効果的な集塵を行うことができることが判る。【００７８】
〈表３〉
反時計方向に自走      １．０７５
時計方向に自走        １．０６６
静止                  １．０００【００７９】
以上のとおり、実施例１の自走式空気清浄機にあっては、筐体の上面の中央部に吸気口が設けられ、上面の外縁部及び側面に排気口が設けられているので、自走式空気清浄機から排気される清浄な空気の流れには水平方向の成分が含まれる結果、部屋の中層空間、所謂生活空間における空気清浄（清浄な空気による置換）を速やかに行うことができる。また、第１フィルター部材及び第２フィルター部材を備えているので、１つのフィルター部材から構成する場合よりも、確実に空気を清浄することができる。更には、モータによって、第１フィルター部材及び第２フィルター部材を回転させるが故に、より高い集塵性と静音性との両立を実現することができる。また、ファン、第１フィルター部材及び第２フィルター部材が一体化されているので、自走式空気清浄機の小型化を達成することができる。【００８０】
以上、本開示の自走式空気清浄機を好ましい実施例に基づき説明したが、本開示の自走式空気清浄機の構成、構造はこの実施例に限定されるものではない。実施例１の自走式空気清浄機の変形例におけるファン５０、第１フィルター部材６０及び第２フィルター部材７０等の模式的な斜視図を図６の（Ａ）に示し、これらの一部を切り欠いた模式的な斜視図を図６の（Ｂ）に示し、これらを透視した模式的な斜視図を図６の（Ｃ）に示すが、ファン５０は、回転軸（具体的には、回転軸線）がモータ４０の出力軸４１の軸線と平行なプロペラファンから構成されている。具体的には、プロペラファンがモータ４０の出力軸４１に取り付けられている。あるいは又、実施例１の自走式空気清浄機の変形例におけるファン５０及び第２フィルター部材７０等の模式的な斜視図を図７の（Ａ）に示し、これらの一部を切り欠いた模式的な斜視図を図７の（Ｂ）に示し、これらを透視した模式的な斜視図を図７の（Ｃ）に示すが、筐体２０を円柱状（円筒状）とすることもできる。尚、図７においては、第１フィルター部材６０の図示を省略している。また、自走式空気清浄機１０は、通常、床の上を動くが、自走式空気清浄機１０を建築物（具体的には、天井や壁の上）に配設されたレール等の軌道部上を走行する（動く）形態としてもよい。このような構成によって、自走式空気清浄機が邪魔になることがないし、部屋や工場等の上部空間の空気を速やかに清浄することができる。場合によっては、第１フィルター部材６０及び第２フィルター部材７０のいずれか一方を省略することができる。【００８１】
尚、本開示は、以下のような構成を取ることもできる。
［Ａ０１］《自走式空気清浄機》
上面、側面及び下面を有し、上面の中央部に吸気口が設けられ、側面、又は、上面の外縁部及び側面に排気口が設けられた筐体、
自走装置、
筐体内に配置され、下面から上面に向かう軸線に平行な出力軸を有するモータ、
筐体内に配置され、モータの出力軸の回転によって回転させられるファン、
筐体内に配置され、モータの出力軸の回転によって回転させられ、ファンよりも筐体側面側に配設された第１フィルター部材、及び、
筐体内に配置され、モータの出力軸の回転によって回転させられ、第１フィルター部材よりも筐体側面側に配設された第２フィルター部材、
を備えている自走式空気清浄機。
［Ａ０２］ファンは、回転軸（又は、回転軸線）がモータの出力軸の軸線と平行なシロッコファンから構成されている［Ａ０１］に記載の自走式空気清浄機。
［Ａ０３］ファンは、回転軸（又は、回転軸線）がモータの出力軸の軸線と平行なプロペラファンから構成されている［Ａ０１］に記載の自走式空気清浄機。
［Ａ０４］第１フィルター部材は、回転軸（又は、回転軸線）がモータの出力軸の軸線と平行な中空円柱状の蛇腹フィルターから成る［Ａ０１］乃至［Ａ０３］のいずれか１項に記載の自走式空気清浄機。
［Ａ０５］第１フィルター部材は、支持部材と多孔質炭素材料の複合材料から成る［Ａ０４］に記載の自走式空気清浄機。
［Ａ０６］第２フィルター部材は、回転軸（又は、回転軸線）がモータの出力軸の軸線と平行な中空円柱状の蛇腹フィルターから成る［Ａ０１］乃至［Ａ０４］のいずれか１項に記載の自走式空気清浄機。
［Ａ０７］第２フィルター部材は、支持部材と多孔質炭素材料の複合材料から成る［Ａ０６］に記載の自走式空気清浄機。
［Ａ０８］ファン、第１フィルター部材及び第２フィルター部材は一体化されている［Ａ０１］乃至［Ａ０７］のいずれか１項に記載の自走式空気清浄機。
［Ａ０９］第１フィルター部材の回転方向は、第２フィルター部材の回転方向と同方向である［Ａ０１］乃至［Ａ０８］のいずれか１項に記載の自走式空気清浄機。
［Ａ１０］筐体は円柱状又は円盤状である［Ａ０１］乃至［Ａ０９］のいずれか１項に記載の自走式空気清浄機。
［Ａ１１］走行方向を０度方向としたとき、筐体の中心から走行方向に対して（９０度±２０度）の範囲内の筐体の領域には排気口が設けられていない［Ａ０１］乃至［Ａ１０］のいずれか１項に記載の自走式空気清浄機。
［Ａ１２］筐体の下面の中央部に第２の吸気口が設けられている［Ａ０１］乃至［Ａ１１］のいずれか１項に記載の自走式空気清浄機。
［Ａ１３］自走の移動方向は、モータの出力軸の回転方向と逆方向である［Ａ０１］乃至［Ａ１２］のいずれか１項に記載の自走式空気清浄機。
［Ａ１４］建築物に配設された軌道部上を走行する［Ａ０１］乃至［Ａ１３］のいずれか１項に記載の自走式空気清浄機。
【符号の説明】
【００８２】
１０・・・空気清浄機、２０・・・筐体、２１・・・筐体の上面、２２・・・筐体の側面、２３・・・筐体の下面、２４・・・吸気口、２５・・・第２の吸気口、２６，２７・・・排気口、３０・・・自走装置、３１Ａ，３１Ｂ1，３１Ｂ2・・・車輪、３２・・・駆動手段、４０・・・モータ、４１・・・モータの出力軸、５０・・・ファン、６０・・・第１フィルター部材、７０・・・第２フィルター部材、８０・・・ハウジング、８０Ａ・・・ハウジングの上面、８０Ｂ・・・ハウジングの側面、８０Ｃ・・・ハウジングの下面、８１・・・台座、８２・・・孔部、８４，８５，８６，８７，８８・・・開口部、９０・・・制御装置
【図１】
2018074052.tif 000003
【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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【図７】
2018074052.tif 000009
【図８】
2018074052.tif 000010
【図９】
2018074052.tif 000011
【図１０】
2018074052.tif 000012
【国際調査報告】
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2018074052.tif 000014
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