JP7071653B2 - 脱臭装置 - Google Patents

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Description

本開示は、脱臭装置に関する。
従来、脱臭装置としては、筒形状の筐体内に、フィルタユニットと、オゾンを生成するオゾナイザユニットと、ファンユニットと、塵埃フィルタとを備えたものがある(例えば、特開2015-27368号公報(特許文献1)参照)。
上記脱臭装置では、ファンユニットのファンが回転を開始すると、筐体の側面の吸込口から筐体内部に空気が流入し、流入した空気は、フィルタユニットを通過して触媒の働きにより脱臭され、次にオゾナイザが生成したオゾンにより脱臭されてファンユニットを介して吹出口から放出され、放出された空気に含まれるオゾンにより脱臭を行う。
特開2015-27368号広報
上記脱臭装置では、脱臭フィルタであるフィルタユニットの触媒をヒータの加熱により再生するため、構造が複雑になるという問題や消費電力が大きいという問題がある。
そこで、オゾンを生成する放電ユニットの下流側に脱臭フィルタを配置して、放電ユニットから発生したオゾンにより脱臭フィルタを再生することが考えられる。しかしながら、このような脱臭装置では、脱臭フィルタの再生にオゾンが消費されて、外部に放出するオゾンの濃度が低くなる。
本開示では、オゾンを含む活性種の濃度を高めることができる脱臭装置を提案する。
本開示の脱臭装置は、
吸気口および排気口を有するケーシングと、
上記ケーシング内に配置され、上記吸気口から吸い込んだ空気を上記排気口から外部に吹き出す送風ファンと、
上記ケーシング内かつ上記送風ファンに吸い込まれる空気の流れの上流側に配置され、オゾンを含む活性種を生成する放電部を有する放電ユニットと、
上記ケーシング内に配置された脱臭フィルタと
を備え、
上記脱臭フィルタは、上記送風ファンに吸い込まれる空気の流れの上流方向および下流方向に延びる第1空間領域の外側かつ上記ケーシング内に配置されていることを特徴とする。
本開示によれば、送風ファンに吸い込まれる空気の流れの上流方向および下流方向に延びる第1空間領域の外側かつケーシング内に脱臭フィルタが配置されていることによって、送風ファンによるメイン気流に脱臭フィルタが直接さらされず、放電ユニットの放電部で生成されるオゾンを含む活性種の多くが、脱臭フィルタの再生に消費されずにケーシングの排気口から外部に放出されるので、外部に放出されるオゾンを含む活性種の濃度を高めることができる。
また、本開示の1つの態様に係る脱臭装置では、
上記放電ユニットの上記放電部の少なくとも一部は、上記送風ファンに吸い込まれる空気の流れの上流側かつ上記第1空間領域の側方に配置されている。
本開示によれば、放電ユニットの放電部の少なくとも一部が、送風ファンに吸い込まれる空気の流れの上流側かつ第1空間領域の側方に配置されていることにより、脱臭フィルタの再生能力を向上できる。
また、本開示の1つの態様に係る脱臭装置では、
上記放電ユニットの上記放電部の少なくとも一部は、上記第1空間領域内に配置されている。
本開示によれば、放電ユニットの放電部の少なくとも一部が、第1空間領域内に配置されていることによって、放電ユニットの放電部で生成されるオゾンを含む活性種の多くが、送風ファンによるメイン気流に乗ってケーシングの排気口から外部に放出されるようにできる。
また、本開示の1つの態様に係る脱臭装置では、
上記送風ファンに吸い込まれる空気の流れの上流方向における上記脱臭フィルタの端部は、上記上流方向に直交しかつ上記送風ファンの上流側端を含む第1平面と、上記上流方向に直交しかつ上記放電ユニットの下流側端を含む第2平面との間に位置する。
本開示によれば、送風ファンに吸い込まれる空気の流れの上流方向における脱臭フィルタの端部が、上流方向に直交しかつ送風ファンの上流側端を含む第1平面と、上流方向に直交しかつ放電ユニットの下流側端を含む第2平面との間に位置することによって、送風ファンによるメイン気流から一部が脱臭フィルタに供給されて脱臭能力が向上すると共に、放電ユニット近傍に脱臭フィルタが配置されているので、放電ユニットで生成されたオゾンを含む活性種により脱臭フィルタを再生する能力が向上する。
また、本開示の1つの態様に係る脱臭装置では、
上記ケーシングの対向する側壁の一方に上記吸気口が設けられ、上記対向する側壁の他方に上記排気口が設けられている。
本開示によれば、ケーシングの対向する側壁の一方に吸気口が設けられ、上記対向する側壁の他方に排気口が設けられていることによって、風通路が屈曲して流路損失が増大することがなく、対向する吸気口から排気口へのスムーズな空気の流れが送風ファンによりケーシング内に形成されるので、放電ユニットの放電部で生成されるオゾンを含む活性種の拡散を促進できる。
また、本開示の1つの態様に係る脱臭装置では、
上記ケーシング内の上記脱臭フィルタと上記送風ファンとの間に通気性を有する仕切壁が設けられている。
本開示によれば、ケーシング内の脱臭フィルタと送風ファンとの間に通気性を有する仕切壁を設けることによって、送風ファンによるメイン気流と脱臭フィルタとの間を仕切壁で遮ることなく、メイン気流を外れた空気の一部が脱臭フィルタに供給されて脱臭能力が向上すると共に、放電ユニットからのオゾンを含む活性種による脱臭フィルタの再生能力が向上する。
本開示の第1実施形態の脱臭装置の分解斜視図である。 第1実施形態の脱臭装置の外観を示す斜視図である。 第1実施形態の前パネルと前フレームを外した状態の脱臭装置を示す斜視図である。 第1実施形態の脱臭装置の要部を示す斜視図である。 第1実施形態の脱臭装置の要部を示す斜視図である。 第1実施形態の第1格子フレームおよびメッシュフィルタを外した状態の脱臭装置を示す右側面図である。 第1実施形態の第2格子フレームおよびメッシュフィルタを外した状態の脱臭装置を示す左側面図である。 図6のVIII-VIII線から見た断面図である。 図2のIX-IX線から見た断面図である。 第1実施形態の脱臭装置の要部を示す正面図である。 第1実施形態の放電ユニットを示す斜視図である。 第1実施形態の放電ユニットを示す斜視図である。 第1実施形態の脱臭装置の第1,第2空間領域を示す図である。 本開示の第2実施形態の脱臭装置の要部を示す正面図である。
以下、実施形態を説明する。なお、図面において、同一の参照番号は、同一部分または相当部分を表わすものである。また、長さ、幅、厚さ、深さ等の図面上の寸法は、図面の明瞭化と簡略化のために実際の尺度から適宜変更されており、実際の相対寸法を表してはいない。
〔第1実施形態〕
図1は、本開示の第1実施形態の脱臭装置1の分解斜視図である。脱臭装置1は、下駄箱やクローゼット内などの電源供給が常時できないような場所で使用可能なバッテリー駆動式の装置である。
図1では、左斜め下方向を「前」、右斜め上方向を「後」、上方向を「上」、下方向を「下」、右斜め下方向を「右」、左斜め上方向を「左」とする。以下の実施形態の説明では、図面に表された構成を説明するうえで、「上」、「下」、「前」、「後」、「左」、「右」等の方向を示す用語、及びそれらを含む別の用語を使用する目的は、実施形態の理解を容易にするためである。したがって、それらの用語は本開示の実施形態が実際に使用されるときの方向を示すものとは限らず、本開示の技術的範囲が限定的に解釈されるものではない。
第1実施形態の脱臭装置1は、図1に示すように、後フレーム11と、前フレーム12と、後フレーム11の裏面側と下面側および前フレーム12の下面側を覆う裏板カバー13と、前フレーム12の前面側を覆う前パネル14と、後フレーム11および前フレーム12の右側面を覆う第1格子フレーム15と、第1格子フレーム15の内側に取り付けられたメッシュフィルタ16と、後フレーム11および前フレーム12の左側面を覆う第2格子フレーム17と、第2格子フレーム17の内側に取り付けられたメッシュフィルタ18と、上カバー19とで構成されたケーシング10(図2参照)を備えている。後フレーム11および前フレーム12の夫々は、樹脂により一体に成型されている。
上記後フレーム11に設けられた第1取付部11aに送風ファン21を取り付けている。送風ファン21は、固定部材30により第1取付部11aに固定されている。この実施形態では、送風ファン21に軸流ファンを用いているが、軸流ファンに限らず、斜流ファンなどの他のファンを用いてもよい。
上記後フレーム11に設けられた第2取付部11bに、オゾンを含む活性種を生成する放電ユニット22を取り付けている。この放電ユニット22は、ストリーマ放電を行うことにより低温プラズマを生成し、これに伴って空気中で反応性の高い活性種(高速電子、イオン、ラジカル、オゾンなど)を生成する。オゾンは、拡散速度が速いため、送風ファン21による送風能力がない場合でも、例えば1mの空間に対して1分~2分程度で拡散する。なお、脱臭装置1が設置された空間内に送風ファン21の送風による気流が発生することで、被脱臭対象に対してオゾンを含む活性種を当てたり、活性種の拡散を促進したりすることにより、脱臭スピードや脱臭効率が向上する。
上記後フレーム11に設けられた第3取付部11cに脱臭フィルタ23を取り付けている。脱臭フィルタ23は、活性炭を含むシート(図示せず)が蛇腹状に折りたたまれたフィルタ部(図示せず)と、そのフィルタ部が収容されたケース23aとを有する。ケース23aは複数の通風口を有する。
上記後フレーム11に設けられた第4取付部11dに電源ユニット24を取り付けている。電源ユニット24は、箱形状の金属ケース24aと、金属ケース24a内に収容されたバッテリー24bとを有する。
上記後フレーム11に設けられた第5取付部11eにオゾンセンサ25を取り付けている。
また、上記後フレーム11に設けられた第6取付部11f(図10に示す)にUSB接続部26を取り付けている。ここで、USB接続部26は、汎用インターフェース規格であるUSB(Universal Serial Bus:ユニバーサル・シリアル・バス)規格に対応しており、専用ケーブルを介して電力が供給されて、バッテリー24bが充電される。
後フレーム11と上カバー19との間に、オゾンセンサ25の検出信号に基づいて送風ファン21および放電ユニット22を制御する制御基板20を配置している。制御基板20に押ボタンスイッチSWが実装されている。押ボタンスイッチSWは、上カバー19に設けられた2つの操作部19a(図1にでは1つのみを示す)を介してオンオフされる第1スイッチ部と第2スイッチ部とを有する。押ボタンスイッチSWの第1スイッチ部は、電源の入/切用であり、第2スイッチ部は、送風ファン21の運転モードの選択用である。
図2は、脱臭装置1の外観を示す斜視図である。図2に示すように、脱臭装置1は、直方体形状のケーシング10の上カバー19(図1に示す)に取り付けられた把手部40により持ち運び容易に構成されている。把手部40は、環状の紐である。
ユーザーが把手部40を掴んで脱臭装置1を持ち上げることによって、裏板カバー13の屈曲部13aを下側に向けて設置することができる。なお、脱臭装置1の設置の形態は、これに限らず、裏板カバー13または前パネル14の一方を下側に向けて設置してもよい。また、第1格子フレーム15または第2格子フレーム17(図1に示す)の一方を下側に向けて脱臭装置1を設置したり、第1格子フレーム15または第2格子フレーム17が壁面などに塞がれたりしても、脱臭機能を発揮することができる。
図3は、前パネル14と前フレーム12を外した状態の脱臭装置1を示す斜視図であり、図4は、脱臭装置1の要部を示す斜視図であり、図5は、脱臭装置1の要部を示す斜視図である。図3,図4,図5では、送風ファン21の羽根を省略している。
図3,図4,図5に示すように、後フレーム11の第4取付部11dの「下」側に仕切壁101を設けている。第4取付部11dの「右」側に仕切壁102を設けている。さらに、第4取付部11dの「左」側に仕切壁103を設けている。電源ユニット24は、仕切壁101と仕切壁102と仕切壁103および制御基板20で囲まれている。
なお、前フレーム12には、後フレーム11の仕切壁101と仕切壁102と仕切壁103の夫々に対向する複数の仕切壁(図示せず)が設けられている。この前フレーム12の複数の仕切壁と後フレーム11の仕切壁101と仕切壁102と仕切壁103によって、電源ユニット24(金属ケース24a,バッテリー24b)が風通路WP(図10に示す)とは仕切られた第4取付部11d(空間)に配置されている。
図6は、第1格子フレーム15およびメッシュフィルタ16を外した状態の脱臭装置1の右側面を示している。図6に示すように、ケーシング10の「右」側には、吸気口10aを設けている。
また、図7は、第2格子フレーム17およびメッシュフィルタ18を外した状態の脱臭装置1の左側面を示している。図7に示すように、ケーシング10の「左」側には、排気口10bと開口部10cとを設けている。
図8は、図6のVIII-VIII線から見た断面図である。図8に示すように、後フレーム11の第3取付部11c(図1に示す)の「上」側に仕切壁111を設けている。前フレーム12には、後フレーム11の仕切壁111に対向する位置に仕切壁112が設けられている。仕切壁111,112に複数のスリット113を前後方向に沿って設けている。これにより、仕切壁111,112は、ケーシング10内の脱臭フィルタ23と送風ファン21との間に通気性を有する。
図9は、図2のIX-IX線から見た断面図である。図9において、10dは、送風ファン21により排気口10bから吸い込まれる空気が流れるメイン気流(図10に示す太い実線の矢印)が通過する通気口、10eは開口部である。
図9に示すように、後フレーム11の第3取付部11c(図1に示す)の「右」側に仕切壁114を設けている。前フレーム12には、後フレーム11の仕切壁114に対向する位置に仕切壁115が設けられている。前フレーム12の仕切壁114に、複数のスリット116を前後方向に沿って設けている。これにより、仕切壁114は、ケーシング10内の脱臭フィルタ23と放電ユニット22との間に通気性を有する。
図10は、第1実施形態の脱臭装置1の要部を示す正面図である。図10において、L1は制御基板20と放電ユニット22とを接続するワイヤハーネス、L2はUSB接続部26と制御基板20を接続するワイヤハーネスである。
図10に示すように、制御基板20により送風ファン21を制御して、送風ファン21の回転を開始すると、ケーシング10の「右」側に設けられた吸気口10aから空気を吸い込み、放電ユニット22を介して送風ファン21に吸い込まれる。
ここで、放電ユニット22は、図11に示すように、「下」側の内部に設けられた放電部22aを有する。放電ユニット22は、放電部22aの「右」側に2つの開口部22bを有する。さらに、放電ユニット22は、図12に示すように、放電部22aの「右」側の開口部22bに対向する位置に、開口部22cを2つ有する。
図10において矢印で示すように、送風ファン21により吸気口10aから吸い込まれる空気は、放電ユニット22の周りと放電部22aを介して流れる。ここで、送風ファン21によるメイン気流(太い実線の矢印)とは別に吸い込まれる空気が脱臭フィルタ23に流れる(細い点線の矢印)。そして、放電ユニット22の放電部22aで生成されたオゾンを含む活性種は、送風ファン21により排気口10bから吹き出す。
脱臭フィルタ23は、送風ファン21によるメイン気流を外れた空気の一部や開口部10c,10eからの外気を脱臭する。同時に、放電ユニット22の放電部22aで生成されたオゾンは、ケーシング10内にも拡散し、拡散されたオゾンにより脱臭フィルタ23の活性炭に吸着された臭い成分を分解して、活性炭の脱臭力を再生する。
上記構成の脱臭装置1は、制御基板20に実装された制御部(図示せず)により送風ファン21と放電ユニット22を制御して、送風ファン21を所定の回転速度で回転させると共に、放電ユニット22に電源ユニット24のバッテリー24bから電力を供給して、放電部22aでオゾンを含む活性種を生成する。ここで、制御基板20の制御部は、オゾンセンサ25により検出されたオゾン濃度が所定の第1閾値(例えば100ppb)以上になると、送風ファン21および放電ユニット22を停止し、その後、オゾンセンサ25により検出されたオゾン濃度が第1閾値未満になると、送風ファン21および放電ユニット22を動作させる。
上記第1実施形態の脱臭装置1では、図13に示すように、送風ファン21に吸い込まれる空気の流れの上流方向および下流方向に延びる第1空間領域S1の外側かつケーシング10内に脱臭フィルタ23が配置されている。これによって、送風ファン21によるメイン気流(太い実線の矢印)に脱臭フィルタ23が直接さらされず、放電ユニット22の放電部22aで生成されるオゾンを含む活性種の多くが、脱臭フィルタ23の再生に消費されずにケーシング10の排気口10bから外部に放出されるので、外部に放出されるオゾンを含む活性種の濃度を高めることができる。
また、図13に示すように、放電ユニット22の放電部22aの一部は、脱臭フィルタ23の上流方向に延びる第2空間領域S2内に配置されている。このように、放電ユニット22の放電部22aの一部が、送風ファン21に吸い込まれる空気の流れの上流側かつ第1空間領域S1の側方に配置されていることにより、脱臭フィルタ23の再生能力を向上できる。
なお、放電ユニット22の放電部22aの全部が第2空間領域S2内に配置されていてもよい。
また、上記送風ファン21に吸い込まれる空気の流れの上流方向における脱臭フィルタ23の端部は、上流方向に直交しかつ送風ファン21の上流側端を含む第1平面P1と、上流方向に直交しかつ放電ユニット22の下流側端を含む第2平面P2との間に位置する。これによって、送風ファン21によるメイン気流を外れた空気の一部が脱臭フィルタ23に供給されて脱臭能力が向上する。また、放電ユニット22近傍に脱臭フィルタ23が配置されているので、放電ユニット22で生成されたオゾンを含む活性種により脱臭フィルタ23を再生する能力が向上する。
また、上記ケーシング10の対向する側壁の一方に吸気口10aが設けられ、上記対向する側壁の他方に排気口10bが設けられている。これによって、風通路WPが屈曲して流路損失が増大することがなく、対向する吸気口10aから排気口10bへのスムーズな空気の流れが送風ファン21によりケーシング10内に形成されるので、放電ユニット22の放電部22aで生成されるオゾンを含む活性種の拡散を促進できる。
また、上記ケーシング10内の脱臭フィルタ23と送風ファン21との間に通気性を有する仕切壁111,112を設けることによって、メイン気流を外れた空気の一部が脱臭フィルタ23に供給されて脱臭能力が向上すると共に、放電ユニット22からのオゾンを含む活性種による脱臭フィルタ23の再生能力が向上する。
なお、ケーシング10内の脱臭フィルタ23と送風ファン21との間を仕切る仕切壁は、複数の***が設けられた部材でもよい。
〔第2実施形態〕
図14は、本開示の第2実施形態の脱臭装置201の要部を示す正面図である。
この第2実施形態の脱臭装置201は、放電ユニット222の放電部222aを除いて第1実施形態の脱臭装置1と同一の構成をしている。
第2実施形態の脱臭装置201は、図14に示すように、放電ユニット222の放電部222aが、第1空間領域S1内に配置されている。これによって、放電ユニット222の放電部222aで生成されるオゾンを含む活性種の多くが、送風ファン21によるメイン気流(図14に示す太い実線の矢印)に乗ってケーシング10の排気口10bから外部に放出されるようにできる。
なお、放電ユニット222の放電部222aの少なくとも一部が、第1空間領域S1内に配置されていてもよい。
上記第2実施形態の脱臭装置201は、第1実施形態の脱臭装置1と同様の効果を有する。
〔第3実施形態〕
本開示の第3実施形態の脱臭装置は、電源ユニットを除いて第1実施形態の脱臭装置1と同一の構成をしている。
第3実施形態の脱臭装置は、外部から電源線を介して電源ユニットに交流電圧(または直流電圧)が供給されて動作する。
上記第3実施形態の脱臭装置は、第1実施形態の脱臭装置1と同様の効果を有する。
上記第1~第3実施形態では、オゾンを含む活性種を生成するストリーマ放電式の放電ユニット22を備えた脱臭装置1について説明したが、他の方式の放電ユニットを備えた脱臭装置にこの発明を適用してもよい。
また、上記第1~第3実施形態では、ケーシング10の対向する側壁の一方に吸気口10aが設けられ、上記対向する側壁の他方に排気口10bが設けられていたが、吸気口および排気口は、対向する側壁ではなく、互いに隣接する側壁に夫々設けられていてもよい。
また、上記第1~第3実施形態では、直方体形状のケーシング10を備えた脱臭装置1について説明したが、ケーシングの形状はこれに限らず、円柱形状などの他の形態のケーシングを備えた脱臭装置にこの発明を適用してもよい。
本開示の具体的な実施の形態について説明したが、本開示は上記第1~第3実施形態に限定されるものではなく、本開示の範囲内で種々変更して実施することができる。
1,201…脱臭装置
10…ケーシング
10a…吸気口
10b…排気口
10c…開口部
10d…通気口
10e…開口部
11…後フレーム
11a…第1取付部
11b…第2取付部
11c…第3取付部
11d…第4取付部
11e…第5取付部
11f…第6取付部
12…前フレーム
13…裏板カバー
14…前パネル
15…第1格子フレーム
16…メッシュフィルタ
17…第2格子フレーム
18…メッシュフィルタ
19…上カバー
19a…操作部
20…制御基板
21…送風ファン
22,222…放電ユニット
22a,222a…放電部
22b,22c…開口部
23…脱臭フィルタ
24…電源ユニット
24a…金属ケース
24b…バッテリー
25…オゾンセンサ
26…USB接続部
30…固定部材
40…把手部
101,102,103…仕切壁
111,112…仕切壁
113…スリット
L1,L2…ワイヤハーネス
S1…第1空間領域
S2…第2空間領域
SW…押ボタンスイッチ

Claims (6)

  1. 吸気口(10a)および排気口(10b)を有するケーシング(10)と、
    上記ケーシング(10)内に配置され、上記吸気口(10a)から吸い込んだ空気を上記排気口(10b)から外部に吹き出す送風ファン(21)と、
    上記ケーシング(10)内かつ上記送風ファン(21)に吸い込まれる空気の主たる流れの上流側に配置され、オゾンを含む活性種を生成する放電部(22a)を有する放電ユニット(22)と、
    上記ケーシング(10)内に配置された脱臭フィルタ(23)と
    を備え、
    上記脱臭フィルタ(23)は、上記送風ファン(21)に吸い込まれる空気の主たる流れの上流方向および下流方向に延びる第1空間領域(S1)の外側かつ上記ケーシング(10)内に配置されていることを特徴とする脱臭装置。
  2. 請求項1に記載の脱臭装置において、
    上記放電ユニット(22)の上記放電部(22a)の少なくとも一部は、上記送風ファン(21)に吸い込まれる空気の主たる流れの上流側かつ上記第1空間領域(S1)の側方に配置されていることを特徴とする脱臭装置。
  3. 請求項1に記載の脱臭装置において、
    上記放電ユニット(22)の上記放電部(22a)の少なくとも一部は、上記第1空間領域(S1)内に配置されていることを特徴とする脱臭装置。
  4. 請求項1から3までのいずれか1つに記載の脱臭装置において、
    上記送風ファン(21)に吸い込まれる空気の主たる流れの上流方向における上記脱臭フィルタ(23)の端部は、上記上流方向に直交しかつ上記送風ファン(21)の上流側端を含む第1平面(P1)と、上記上流方向に直交しかつ上記放電ユニット(22)の下流側端を含む第2平面(P2)との間に位置することを特徴とする脱臭装置。
  5. 請求項1から4までのいずれか1つに記載の脱臭装置において、
    上記ケーシング(10)の対向する側壁の一方に上記吸気口(10a)が設けられ、上記対向する側壁の他方に上記排気口(10b)が設けられていることを特徴とする脱臭装置。
  6. 請求項1から5までのいずれか1つに記載の脱臭装置において、
    上記ケーシング(10)内の上記脱臭フィルタ(23)と上記送風ファン(21)との間に通気性を有する仕切壁(111,112)が設けられていることを特徴とする脱臭装置。
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