(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
上流端に吸気口を有するとともに下流端に吐出口を有する通気路と、通気路内に配置したフィルタと、静電霧化現象によって帯電微粒子水を生成して通気路内に放出する静電霧化装置とを具備する空気清浄機において、静電霧化装置から放出する帯電微粒子水をフィルタに当てることなく吐出口から外部空間に放出させる外部空間浄化モードと、静電霧化装置から放出する帯電微粒子水をフィルタに当てて該フィルタを再生させるフィルタ再生モードとを自在に切り替えることのできるモード切り替え手段として、上記通気路を、フィルタを配置したフィルタ通気路と、静電霧化装置から帯電微粒子水を放出させるように設けた帯電微粒子水通気路とで形成するとともに、フィルタ通気路と帯電微粒子水通気路の合流箇所がフィルタより上流側か下流側かを切り替えることのできる合流点切り替え構造を具備することを特徴とする空気清浄機。
【請求項２】
上記静電霧化装置は、外部空間浄化モードと比較してフィルタ再生モードのときに帯電微粒子水を多量に生成するものであることを特徴とする請求項１に記載の空気清浄機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、通気路中のフィルタによって脱臭等を行うことのできる空気清浄機に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、通気路内にフィルタを配置した空気清浄機において、フィルタよりも下流側に静電霧化装置を配置することが提案されている。この配置により、静電霧化装置が放出する帯電微粒子水を空気の流れに乗せ、フィルタに当たることなく外部空間に放出することができる。
【０００３】
また、特許文献２においては、同じく通気路内にフィルタを配置した空気清浄機において、フィルタよりも上流側に静電霧化装置を配置することが提案されている。この配置により、静電霧化装置が放出する帯電微粒子水を空気の流れに乗せてフィルタに当て、付着した臭い成分を除去してフィルタを再生することができる。
【０００４】
しかし、特許文献１に提案される空気清浄機では、帯電微粒子水はフィルタに当たることなく外部空間に放出されるため、フィルタを再生させることができない。また、特許文献２に提案される空気清浄機では、帯電微粒子水がフィルタに当たるため、外部空間に帯電微粒子水を放出することができない。
【０００５】
これに対して、例えばフィルタの上流側と下流側の両方に静電霧化装置を配置した場合には、外部空間への帯電微粒子水の放出と、帯電微粒子水によるフィルタの再生とが、共に可能となる。ところが、この場合には静電霧化装置のデバイスを二箇所に組み込む必要があり、空気清浄機全体の大型化および高コスト化を招くといった問題が生じる。
【０００６】
なお、ここでの空気清浄機は、空気清浄機能を有するものであればよく、冷房、暖房などを行う空気調和機、加湿器、除湿機、加湿空気清浄機、掃除機、ファンヒータなどの各種機器を含む。
【特許文献１】特開２００４−８５１８５号公報
【特許文献２】特開２００５−１８０８６５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は上記問題点に鑑みて発明したものであって、外部空間への帯電微粒子水の放出と、帯電微粒子水によるフィルタの再生とが、共に可能な空気清浄機を、コンパクト且つ低コストなものとして提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために本発明を、上流端に吸気口３を有するとともに下流端に吐出口４を有する通気路２と、通気路２内に配置したフィルタ５と、静電霧化現象によって帯電微粒子水Ｍを生成して通気路２内に放出する静電霧化装置１０とを具備する空気清浄機において、静電霧化装置１０から放出する帯電微粒子水Ｍをフィルタ５に当てることなく吐出口４から外部空間に放出させる外部空間浄化モードと、静電霧化装置１０から放出する帯電微粒子水Ｍをフィルタ５に当てて該フィルタ５を再生させるフィルタ再生モードとを自在に切り替えることのできるモード切り替え手段２４として、上記通気路２を、フィルタ５を配置したフィルタ通気路４０と、静電霧化装置１０から帯電微粒子水Ｍを放出させるように設けた帯電微粒子水通気路４１とで形成するとともに、フィルタ通気路４０と帯電微粒子水通気路４１の合流箇所がフィルタ５より上流側か下流側かを切り替えることのできる合流点切り替え構造４２を具備する。
【０００９】
このようにすることで、静電霧化装置１０を複数備えることなく、外部空間浄化モードにて帯電微粒子水Ｍを外部空間に放出させることと、フィルタ再生モードにて帯電微粒子水Ｍによって通気路２内のフィルタ５を再生させることとが可能になる。そして、外部空間浄化モードとフィルタ再生モードとを容易に、且つ確実に切替えることができ、このような空気清浄機をコンパクト且つ低コストなものとして提供することができる。
【００１３】
更に、上記静電霧化装置１０は、外部空間浄化モードと比較してフィルタ再生モードのときに帯電微粒子水Ｍを多量に生成するものであることが好適である。このようにすることで、フィルタ再生モードのときには強力な脱臭を行うことができ、しかもこのときにオゾン等が多く生じても外部空間には放出されないので安全性は確保される。
【発明の効果】
【００１４】
請求項１に係る発明は、静電霧化装置から放出する帯電微粒子水をフィルタに当てることなく吐出口から外部空間に放出させる外部空間浄化モードと、静電霧化装置から放出する帯電微粒子水をフィルタに当てて該フィルタを再生させるフィルタ再生モードとを自在に切り替えることのできるモード切り替え手段を具備したことで、外部空間への帯電微粒子水の放出と、帯電微粒子水によるフィルタの再生とが共に可能な空気清浄機を、コンパクト且つ低コストなものとして提供することができるという効果を奏する。そして、上記外部空間浄化モードにおいては、帯電微粒子水がフィルタに当たらずに放出されることから、外部空間への帯電微粒子水の放出量を確保することができるという効果を奏する。また、上記フィルタ再生モードにおいては、帯電微粒子水をフィルタに当てて再生させることで、従来よりもフィルタの取替え頻度を少なくし、もって長期間メンテナンスを要することのない空気清浄機を提供できるという効果を奏する。
【００１７】
加えて、請求項１に係る発明は、モード切り替え手段として、上記通気路を、フィルタを配置したフィルタ通気路と、静電霧化装置から帯電微粒子水を放出させるように設けた帯電微粒子水通気路とで形成するとともに、フィルタ通気路と帯電微粒子水通気路の合流箇所がフィルタより上流側か下流側かを切り替えることのできる合流点切り替え構造を具備しているので、流路を切替えることによって外部空間浄化モードとフィルタ再生モードとを容易に、且つ確実に切替えることができるという効果を奏する。
【００１８】
また請求項２に係る発明は、静電霧化装置が、外部空間浄化モードと比較してフィルタ再生モードのときに帯電微粒子水を多量に生成するものであることで、請求項１に係る発明の効果に加えて、フィルタ再生モードのときには、安全性を確保しつつ更に強力な脱臭を行うことができるという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明を添付図面に示す実施形態に基づいて説明する。図１には、本発明の実施形態における第１例の空気清浄機の構成を概略的に示している。
【００２０】
本例の空気清浄機の外郭を成すハウジング１内には通気路２を貫設しており、該通気路２の上流端には吸気口３を形成し、該通気路２の下流端には吐出口４を形成している。また、通気路２の流路途中には、通気路２を通過する空気中の臭い成分を捕獲するフィルタ５と、通気路２の上流側から下流側に向けて（つまり、吸気口３から吐出口４に向けて）の空気の流れを作る送風ファン６とを配置している。図示例では送風ファン６をフィルタ５の上流側に配置しているが、下流側に配置してあってもよい。なお、ここでの上流側および下流側は、後述の外部空間浄化モードによって通常運転を行う場合を基準とする。
【００２１】
通気路２の流路途中であってフィルタ５の下流側の箇所には、静電霧化現象を生じさせることによって帯電微粒子水Ｍを生成して通気路２内に放出する静電霧化装置１０を配置している。静電霧化装置１０は図２に示すような構造のもので、棒状の放電極１１と、筐体１２によって放電極１１の先端部１１ａと対向する位置に支持されるリング状の対向電極１３と、放電極１１と対向電極１３との間に高電圧を印加する高電圧印加部１４と、放電極１１と対向電極１３との間の電流値を検出する電流計１５と、電流計１５の検出結果等を基に高電圧印加部１４を制御する制御回路１６とを具備している。
【００２２】
また、放電極１１に霧化用の液体を供給する手段として、ペルチェユニット１７の冷却側を、板状の冷却部１８を介して放電極１１の基端部１１ｂに接続させている。ペルチェユニット１７の放熱側には、フィン状の放熱部１９を接続させている。また、ペルチェユニット１７には、該ペルチェユニット１７に組み込んであるペルチェ素子（図示せず）に電力供給する冷却制御部２０を接続させている。
【００２３】
上記構成の静電霧化装置１０において、ペルチェユニット１７内のペルチェ素子に電力を供給することで冷却部１８および放電極１１が冷却され、放電極１１上に水が結露する。ここで放電極１１と対向電極１３との間に高電圧を印加すると、放電極１１に保持する水がテイラーコーンを形成し、静電霧化現象によってナノメータサイズの粒径を含む帯電微粒子水Ｍを大量に生成して対向電極１３側に向けて放出する。放出された帯電微粒子水Ｍは、対向電極１３の中央孔を通過して通気路２内に放出される。
【００２４】
静電霧化装置１０には回動軸２１を連結させており、モータ２２によって回動軸２１を軸中心に回動させることで静電霧化装置１０の向きを切り替えることができる。図１（ａ）に示す場合においては、静電霧化装置１０から帯電微粒子水Ｍを放出する方向が、通気路２の上流側から下流側に向かう方向となっている。また、図１（ｂ）に示す場合においては、静電霧化装置１０から帯電微粒子水Ｍを放出する方向が図１（ａ）に示す場合とは逆転し、通気路２の下流側から上流側に向かう方向となっている。つまり、上記モータ２２や回動軸２１によって、静電霧化装置１０が帯電微粒子水Ｍを放出する方向を変更させる放出方向可変手段２３を構成している。
【００２５】
図１（ａ）に示す場合の運転モードは、静電霧化装置１０から放出する帯電微粒子水Ｍをフィルタ５に当てることなく吐出口４から外部空間に放出させる外部空間浄化モードであり、このとき送風ファン６からは下流側に向けて風を送り込んでいる。外部空間に放出された帯電微粒子水Ｍは、外部空間に長時間漂って隅々にまで行き渡り、帯電微粒子水Ｍが有する活性種の作用によって外部空間中の臭い成分を除去する。上記外部空間浄化モードでは、帯電微粒子水Ｍがフィルタ５に当たることがないので、外部空間への帯電微粒子水Ｍの放出量が確保される。
【００２６】
また、図１（ｂ）に示す場合の運転モードは、静電霧化装置１０から放出する帯電微粒子水Ｍをフィルタ５に当てて該フィルタ５を再生させるフィルタ再生モードであり、このとき送風ファン６は送風を停止させている。フィルタ５に当たった帯電微粒子水Ｍは、該帯電微粒子水Ｍが有する活性種の作用によってフィルタ５に付着する臭い成分を除去して該フィルタ５を再生させる。上記フィルタ再生モードにおいてフィルタ５を再生させることで、従来よりもフィルタ５の取替え頻度を少なくし、もって長期間メンテナンスを要することのない空気清浄機を提供することが可能となる。
【００２７】
なお、フィルタ５は脱臭機能を有する脱臭フィルタのほか、埃、菌、ウィルスを除去するフィルタ、或いはこれら複数の機能を有するフィルタであってもよい。帯電微粒子水Ｍによって、臭い成分の除去のほか菌やウィルスの不活性化も図られ、フィルタ機能が再生される。
【００２８】
つまり、本例の空気清浄機にあっては、通気路２中においてフィルタ５よりも下流側に静電霧化装置１０を配置したうえで、上記放出方向可変手段２３を備えたことによって、運転モードを図１（ａ）の外部空間浄化モードと図１（ｂ）のフィルタ再生モードとの間で自在に切り替えることのできるモード切り替え手段２４を構成している。
【００２９】
これにより、本例の空気清浄機においては、静電霧化装置１０のデバイスを一つ備えるだけで、外部空間浄化モードにて帯電微粒子水Ｍを外部空間に放出させることと、フィルタ再生モードにて帯電微粒子水Ｍによって通気路２内のフィルタ５を再生させることとが可能になる。したがって、外部空間浄化モードとフィルタ再生モードを併せ持つ空気清浄機を、コンパクト且つ低コストなものとして提供することができる。
【００３０】
なお、静電霧化装置１０の運転としては、外部空間浄化モードの場合よりもフィルタ再生モードの場合の方が帯電微粒子水Ｍを多量に生成するように、電極１１，１３間の印加電圧や放電極１１の結露量を制御することが好適である。帯電微粒子水Ｍを大量に生成すると同時にオゾンも多く生成されることになるが、これら帯電微粒子水Ｍやオゾンはフィルタ５に当たって速やかに脱臭を行う一方で外部空間には放出されないので、安全性は確保される。
【００３１】
図３には、放出方向可変手段２３の変形例を示している。この変形例では、静電霧化装置１０の対向電極１３の中央孔と連通するパイプ２５を設け、該パイプ２５を軸Ａ中心に回動自在としている。パイプ２５は導入方向と放出方向とが９０度相違するように円弧状に屈曲させたものであり、図示しないモータやギア部によって回転駆動されるようになっている。上記パイプ２５の放出孔２５ａを通気路２内に位置させておくことで、パイプ２５を回動させて放出方向を変更させることができる。
【００３２】
次に、本発明の実施形態における第２例の空気清浄機について、図４に基づいて述べる。なお、上記した第１例と同様の構成については詳しい説明を省略し、第１例とは相違する本例の特徴的な構成について以下に詳述する。
【００３３】
本例の空気清浄機にあっては、通気路２の流路中においてフィルタ５よりも下流側に帯電微粒子水Ｍを放出するように静電霧化装置１０を配置するとともに、送風ファン６の回転方向を逆転可能に設けることで通気路２内の空気の流れ方向を逆転させる流れ方向逆転手段３０を構成している。これにより、運転モードを図４（ａ）の外部空間浄化モードと図４（ｂ）のフィルタ再生モードとの間で自在に切り替えることのできるモード切り替え手段２４を構成している。
【００３４】
つまり、運転モードが図４（ａ）の外部空間浄化モードにあるときは、静電霧化装置１０から放出される帯電微粒子水Ｍは送風ファン６の送風に乗って、フィルタ５に当たることなく吐出口４から外部空間に放出される。また、運転モードが図４（ｂ）のフィルタ再生モードにあるときは、静電霧化装置１０から放出される帯電微粒子水Ｍは送風ファン６が発生させる逆転した送風に乗り、フィルタ５に当たって速やかに脱臭を行う。
【００３５】
次に、本発明の実施形態における実施形態における第３例の空気清浄機について、図５に基づいて述べる。なお、上記した第１例や第２例と同様の構成については詳しい説明を省略し、第１例や第２例とは相違する本例の特徴的な構成について以下に詳述する。
【００３６】
本例の空気清浄機においては、運転モードを図５（ａ）の外部空間浄化モードと図５（ｂ）のフィルタ再生モードとの間で自在に切り替えることのできるモード切り替え手段２４として、第１例と第２例の構成を組み合わせた構成を備えている。つまり、本例のモード切り替え手段２４は、通気路２中においてフィルタ５よりも下流側に静電霧化装置１０を配置したうえで、静電霧化装置１０が帯電微粒子水Ｍを放出する方向を変更させる第１例の放出方向可変手段２３と、通気路２内の空気の流れ方向を逆転させる第２例の流れ方向逆転手段３０とを備えることで構成している。
【００３７】
次に、本発明の実施形態における実施形態における第４例の空気清浄機について、図６に基づいて述べる。なお、上記した第１例と同様の構成については詳しい説明を省略し、第１例とは相違する本例の特徴的な構成について以下に詳述する。
【００３８】
本例の空気清浄機においては、運転モードを図６（ａ）の外部空間浄化モードと図６（ｂ）のフィルタ再生モードとの間で自在に切り替えることのできるモード切り替え手段２４として、通気路２を、フィルタ５を流路途中に配置したフィルタ通気路４０と、静電霧化装置１０から帯電微粒子水Ｍを下流側に向けて放出させるように設けた帯電微粒子水通気路４１とで形成したうえで、このフィルタ通気路４０と帯電微粒子水通気路４１の合流箇所がフィルタ５よりも上流側となるか或いは下流側となるかを切り替えることのできる合流点切り替え構造４２を備えている。
【００３９】
合流点切り替え構造４２として具体的には、フィルタ通気路４０と帯電微粒子水通気路４１を並設しておき、帯電微粒子水通気路４１に送風ファン６と静電霧化装置１０を配置する。そして、帯電微粒子水通気路４１の静電霧化装置１０よりも下流側にて、フィルタ通気路４０と合流する合流口４３，４４を２箇所開口させている。一方の合流口４３は、フィルタ通気路４０のフィルタ５よりも上流側の地点と合流するものであり、他方の合流口４４は、フィルタ通気路４０のフィルタ５よりも下流側の地点と合流するものである。そして、上記２箇所の合流口４３，４４の一方を開放して他方を閉鎖する切替え弁部４５を移動自在に設けている。
【００４０】
運転モードが図４（ａ）の外部空間浄化モードにあるときは、切替え弁部４５は上流側の合流口４３を閉鎖して下流側の合流口４４を開放する。このとき、静電霧化装置１０から放出される帯電微粒子水Ｍは送風ファン６の送風に乗り、合流口４４を通じてフィルタ通気路４０に合流し、フィルタ５に当たることなく吐出口４から外部空間に放出される。また、運転モードが図４（ｂ）のフィルタ再生モードにあるときは、切替え弁部４５は上流側の合流口４３を開放して下流側の合流口４４を閉鎖する。このとき、静電霧化装置１０から放出される帯電微粒子水Ｍは送風ファン６の送風に乗り、合流口４３を通じてフィルタ通気路４０に合流し、フィルタ５に当たって速やかに脱臭を行う。
【００４１】
図７には、合流点切り替え構造４２の変形例を示している。この変形例では、フィルタ５よりも下流側の合流口４４につながる迂回流路５０を設け、帯電微粒子水通気路４１の下流端をこの迂回流路５０と連通させるか、或いはフィルタ５よりも上流側の合流口４４と連通させるかを択一で選択する切替え弁部５１を備えている。
【００４２】
そして、運転モードが外部空間浄化モードにあるときは、切替え弁部５１は帯電微粒子水通気路４１の下流端を迂回流路５０とのみ連通させるように位置し（図７の実線を参照）、帯電微粒子水Ｍをフィルタ５に当てることなく吐出口４から外部空間に放出させる。また、運転モードがフィルタ再生モードにあるときは、切替え弁部５１は帯電微粒子水通気路４１の下流端を上流側の合流口４３とのみ連通させるように位置し（図７の点線を参照）、帯電微粒子水Ｍをフィルタ５に当てて速やかに脱臭を行う。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】本発明の実施形態における第１例の空気清浄機の概略図であり、（ａ）は外部空間浄化モード時、（ｂ）はフィルタ再生モード時を示している。
【図２】同上の空気清浄機に備える静電霧化装置の概略図である。
【図３】同上の空気清浄機に備える放出方向可変手段の変形例を示す説明図である。
【図４】本発明の実施形態における第２例の空気清浄機の概略図であり、（ａ）は外部空間浄化モード時、（ｂ）はフィルタ再生モード時を示している。
【図５】本発明の実施形態における第３例の空気清浄機の概略図であり、（ａ）は外部空間浄化モード時、（ｂ）はフィルタ再生モード時を示している。
【図６】本発明の実施形態における第４例の空気清浄機の概略図であり、（ａ）は外部空間浄化モード時、（ｂ）はフィルタ再生モード時を示している。
【図７】同上の空気清浄機に備える合流地点切り替え構造の変形例を示す説明図である。
【符号の説明】
【００４４】
２  通気路
３  吸気口
４  吐出口
５  フィルタ
６  送風ファン
１０  静電霧化装置
２３  放出方向可変手段
２４  モード切り替え手段
３０  流れ方向逆転手段
４０  フィルタ通気路
４１  帯電微粒子水通気路
４２  合流点切り替え構造
Ｍ  帯電微粒子水
【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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【図７】
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