空気清浄機
【課題】小型で、空気浄化性能が高く、低騒音で、設置場所の自由度が高く汎用性があり、特にワンボックスカーへの車載性に優れた空気清浄機を提供する。
【解決手段】空気清浄機の内部に、プレフィルターと、帯電フィルタと、通風方向に所定の間隔をおいて配置された２枚の略板状の光触媒フィルタと、２枚の光触媒フィルタの間に配置され、光触媒フィルタの面に対して所定の角度傾斜を有して所定の間隔をもって積層した複数のルーバープレートと、各ルーバープレートの両面に配置された複数の紫外線ＬＥＤとを有し、紫外線ＬＥＤの光軸を光触媒フィルタの表面に対して角度をもたせた紫外線ＬＥＤ照明部と、光触媒フィルタとの間に空気浄化性能を高め通風騒音を小さくするための所定の間隙部を有して配置された駆動モータ付き軸流ファンとを備え、吸込口カバーの吸込口から吹出口カバーの吹出口まで空気が左右方向に略直線状に流れる。
【解決手段】空気清浄機の内部に、プレフィルターと、帯電フィルタと、通風方向に所定の間隔をおいて配置された２枚の略板状の光触媒フィルタと、２枚の光触媒フィルタの間に配置され、光触媒フィルタの面に対して所定の角度傾斜を有して所定の間隔をもって積層した複数のルーバープレートと、各ルーバープレートの両面に配置された複数の紫外線ＬＥＤとを有し、紫外線ＬＥＤの光軸を光触媒フィルタの表面に対して角度をもたせた紫外線ＬＥＤ照明部と、光触媒フィルタとの間に空気浄化性能を高め通風騒音を小さくするための所定の間隙部を有して配置された駆動モータ付き軸流ファンとを備え、吸込口カバーの吸込口から吹出口カバーの吹出口まで空気が左右方向に略直線状に流れる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、小型で、空気浄化性能が高く、低騒音で、設置場所の自由度が高く汎用性があり、特にワンボックスカーやツーボックスカーへの車載性に優れた空気清浄機に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、塵埃の吸着・濾過、除菌、脱臭等を行う車載用、家庭・オフィス用等各種の空気清浄機が広く使用されている。
【０００３】
特に、車両用としては、特許文献２に示されたセダン型乗用車のトランクルームに空気清浄機の本体を格納し、パッケージトリムの上方から浄化された空気を吹出す形式のもの、下記特許文献３に示されたルーフの下部に空気清浄器の本体を格納し、ルーフトリムの開口に位置する吹出し口から浄化された空気を吹出す形式のもの、特許文献４に示されたサイドアウターパネルとインナーパネルの間に空気清浄器の本体を格納し、サイドトリムの開口に位置する吹出口から浄化された空気を吹出す形式のもの、更に下記特許文献５に示された空調機の空気取入れ口に空気清浄ユニットを組込み、浄化された空気を空調機によって温度調整して吹出す空調機併用の形式のものがある。
【０００４】
図１５は特許文献１に示された空気清浄機の斜視図、図１６は図１５の平面視断面図である。この空気清浄機２００は、複数の長孔からなる吸気孔２１１を有する正面カバー２１０と、その背面に位置する背面カバー２２０と、複数の長孔からなる吸気孔２４１、２５１を有する左右の側面カバー２４０、２５０と、複数の格子状の吹出口２３０Ａと表示部２３１を有する上面カバー２３０とで、略直方体状のケース組立体が構成され、正面カバー２１０の吸気孔２１１と左右の側面カバー２４０、２５０の吸気孔２４１、２５１とで吸気口２１０Ａが形成されている。そして、ケースの内部にフィルタ収納部２６１、ファンケーシング部２６２、立設部２６３を有し、フィルタ２８０、モータ（２７１）付きファン２７０を格納する仕切板２６０が、組込まれている。奥行きを高さに対して小さく形成し、吸気口２１０Ａから吸い込んだ空気を浄化して、吹出口２３０Ａからケースの外に吹出ようにした空気清浄機が示されている。
【０００５】
また、特許文献６には、光触媒を用いて有機物質を分解する空気清浄装置であって、紫外線ＬＥＤ等の指向性光源の照射方向が光触媒フィルタの被照射面に対する垂直方向から該垂直方向に対して傾斜した方向の範囲にある空気清浄装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００３−６５５７２号公報
【特許文献２】特開２０００−０００２９３号公報
【特許文献３】特開２００６−２０５９３７号公報
【特許文献４】特開平１１−０３４６５４号公報
【特許文献５】特開平０８−１９２６２３号公報
【特許文献６】特開２００９−７２４３０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献３から５に示された車載用の空気清浄機は、いわゆるビルトインタイプであって、車両を購入後に装着しようとしても、装着不能であるか、関連する部品を改修するか交換する必要があり、大幅な時間と費用を必要とし、またスペース上の理由から大きさおよび構造が制約を受け、十分な性能を確保することが困難であった。
【０００８】
また、特許文献１に示されている空気清浄機は、略直方体状の形状であるから、家庭やオフィスに設置する場合取付け位置の制約が少なく、車載の場合においても関連する部品の改修・交換が不要という長所があるものの、前面及び両側面の吸気孔で構成される吸気口２１０Ａから上面に位置する吹出口２３０Ａまで、通風路が直角に曲がっているため、通風抵抗が大きく、ひいては騒音が大きくなり、フィルタ等の空気浄化に密接な部品に必要な通風方向の寸法が小さくなり、高い空気浄化性能を得るのが困難になるという問題があった。
【０００９】
さらに、特許文献６に示される空気清浄装置では、指向性光源及びその支持基板が光触媒フィルタに正対して取り付けられているため、光触媒フィルタ上の光源の照射範囲が狭くなるとともに、空気清浄機内の流路を流れる空気の抵抗が大きくなり風量のロスが生じてしまう。
【００１０】
本発明は、このような点に着目して鋭意研究の結果なされたものであり、空気浄化性能が高く、低騒音で、家庭・オフィス等における設置場所の自由度が高く、特に室内容量が大きいワンボックスカーやツーボックスカーにおいて、購入後に搭載が容易で安価な空気清浄機の提供を可能としている。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記の課題を解決する第１の発明は、外形形状が正面の縦方向と横方向に大きく、側面に当たる奥行き方向に小さい略直方体をなし、正面に組付けられる正面カバーと、背面に組付けられる背面カバーと、左右両側面の一方に組付けられる吸込口カバーと、他方に組付けられる吹出口カバーと、を有する空気清浄機であって、空気清浄機の内部に吸込口カバー側から順に、プレフィルターと、帯電フィルタと、通風方向に所定の間隔をおいて配置された２枚の略板状の光触媒フィルタと、２枚の光触媒フィルタの間に配置され、光触媒フィルタの面に対して所定の角度傾斜を有して所定の間隔をもって積層した複数のルーバープレートと、各ルーバープレートの両面に配置された複数の紫外線ＬＥＤとを有し、紫外線ＬＥＤの光軸を光触媒フィルタの表面に対して角度をもたせた紫外線ＬＥＤ照明部と、光触媒フィルタとの間に空気浄化性能を高め通風騒音を小さくするための所定の間隙部を有して配置された駆動モータ付き軸流ファンとを備え、吸込口カバーの吸込口から吹出口カバーの吹出口まで空気が左右方向に略直線状に流れることを特徴とする空気清浄機である。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の空気清浄機によれば、光触媒フィルタと駆動モータ付き軸流ファンとの間に間隙部を設けたことにより、通風抵抗が小さく通風量が多くなって、空気浄化性能が高く、また通風騒音を小さくすることができる。また、紫外線ＬＥＤの光軸を光触媒フィルタの表面に対して角度をもたせたことにより、光触媒フィルタの表面に対する紫外線ＬＥＤの照射範囲を大きくすることができ、浄化能力を向上することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本実施形態の空気清浄機の斜視図である。
【図２】本実施形態の空気清浄機（内部の構成部品省略）の分解斜視図である。
【図３】図２の更なる分解斜視図である。
【図４】図１におけるＡ−Ａ断面図である。
【図５Ａ】本実施形態の紫外線ＬＥＤ照明部Ｃの構成を示す正面図である。
【図５Ｂ】本実施形態の紫外線ＬＥＤ照明部Ｃの構成を示す側面図である。
【図６】本実施形態の紫外線ＬＥＤが形成する照射範囲を説明する図である。
【図７】本発明の実施の形態に係るキートップを示し、（Ａ）は斜視図、（Ｂ）は拡大断面図である。
【図８】本発明の実施の形態に係るモータ＆ファンの組立体の分解斜視図である。
【図９】正面カバーを第１ベースアッパーとロアの組付説明図であり、（Ａ）は上部側の斜視図、（Ｂ）は底部側の斜視図である。
【図１０】本実施形態の空気清浄機の車載説明図である。
【図１１】本実施例の空気清浄機の脱臭性能を示すグラフである。
【図１２】本実施例の空気清浄機の騒音を示すグラフである。
【図１３】本実施例の空気清浄機の風量を示すグラフである。
【図１４】本実施例の空気清浄機の放射電波ノイズを測定した結果を示す図である。
【図１５】従来の空気清浄機の斜視図である。
【図１６】図１５における平面視断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００１５】
図１は本発明の実施形態の空気清浄機の斜視図であり、図２は本発明の実施形態の空気清浄機（内部の構成部品省略）の分解斜視図であり、図３は図２の更なる分解斜視図である。
【００１６】
図１から図３において、１００は空気清浄機、１０は正面カバー、２０は背面カバー、３０は空気吸込口を備える吸込口カバー、４０は空気吹出口を備える吹出口カバーでありいずれも樹脂の射出成形品である。
【００１７】
正面カバー１０と、背面カバー２０は、樹脂の成形型を共通にし、略平板かつコの字状をなし上部平面にはその裏側から下方に延びる係止爪１１、２１(図９参照)が設けられ、下部平面にはビス用の孔１２、２２が設けられている。なお、正面カバー１０及び背面カバー２０には、ＡＢＳ、ノリル等成形歪みの小さいものを使用するのが好ましい。
【００１８】
吸込口カバー３０は長方形の外枠とその中央において上下方向に伸びるリブ３３とで骨格が形成され、上下方向に伸びるリブ３３で水平方向が分割されるように複数のフィン３１が上下方向に平行に配置されており、上下の枠にはビスねじ込み用の孔３２が設けられている。
【００１９】
吹出口カバー４０も吸込口カバー３０と同様に、長方形の外枠とその中央において上下方向に伸びるリブ４３とで骨格が形成され、上下方向に伸びるリブ４３で水平方向が分割されるように複数のフィン４１が上下方向に平行に配置されており、上下の枠にはビスねじ込み用の孔４２が設けられている。吹出口カバー４０には、その他ファンブラケットビス止め用ネジ孔付きボス４７と外部電源ジャック用孔４６が設けられているが、この点を除いて吸込口カバー３０と吹出口カバー４０とは共通であり、この相違する部分を入れ子型として成形型の主要部を共通にしている。また、吹出口カバー４０及び吸込口カバー３０には、ＡＢＳ、ノリル等成形歪みの小さいものを使用するのが好ましい。
【００２０】
５０は第１ベースアッパー、６０は第１ベースロアであり、それぞれ両端には吸込口カバー３０と吹出口カバー４０が、ビスで締付け固定され、第１ベースアッパー５０と第１ベースロア６０に、正面カバー１０と背面カバー２０が組付けられる。
【００２１】
第１ベースアッパー、ロア５０、６０と、正面カバー１０と、背面カバー２０はいずれも樹脂の射出成形品である。なお、第１ベースロアの６４は補強用のリブである。
【００２２】
図４は、図１におけるＡ−Ａ断面図であり、図の左側の吸込口カバー３０から、図の右側の吹出口カバー４０に至る空気清浄機の内部構造を示しており、図の左側から、Ａはプレフィルター、Ｂは帯電フィルタ、Ｄは２枚の光触媒フィルタ、Ｃは２枚の光触媒フィルタＤの間に配置される紫外線ＬＥＤ照明部、９０はモータとファンであり、上下に２機備えられている。Ｅはタクトスイッチや表示ランプ等が回路基板に実装されたスイッチ部品、Ｇは粉塵センサーである。
【００２３】
Ｉは２枚の光触媒フィルタのうち、通風方向下流側の光触媒フィルタＤとモータとファン（軸流ファン）９０との間隙を示しており、軸流ファンによる通風騒音を小さくするために、限られた許容寸法の範囲内で可能な限り大きくしている。
【００２４】
図５は、紫外線ＬＥＤ照明部Ｃの構成を示す図であり、紫外線ＬＥＤ照明部Ｃの第２ベースアッパー７０と第２ベースロア８０への組付けを説明するものである。図５Ａは、紫外線ＬＥＤ照明部Ｃの正面図であり、図５Ｂは、図５ＡのＡ方向から見た紫外線ＬＥＤ照明部Ｃの側面図である。また、図５Ｂ中のＢ部は、図５ＡのＸ-Ｘ断面図である。
【００２５】
紫外線ＬＥＤ照明部Ｃは、２本のランプステイＨの間に梯子状に固定された複数のルーバープレートＣ１〜Ｃ５を備える。ルーバーＣ１の表面には複数の紫外線ＬＥＤ Ｃ１１〜Ｃ１５が所定の間隔をもって直線状に搭載され、裏面には複数の紫外線ＬＥＤ Ｃ１１´〜Ｃ１５´が所定の間隔をもって直線状に搭載される。同様に、ルーバーＣ２の両面にも紫外線ＬＥＤＣ２１〜Ｃ２５及びＣ２１´〜Ｃ２５´が備わり、ルーバーＣ３からＣ５にも紫外線ＬＥＤが備わる（符号省略）。
【００２６】
図５ＢのＢ部に示すように、ルーバープレートＣ１〜Ｃ５の積層方向ｌ1と紫外線ＬＥＤ Ｃ１１〜Ｃ１５及び紫外線ＬＥＤ Ｃ１１´〜Ｃ１５´の光軸ｌ2とのなす角度θは３０〜６０度、好ましくは約４５度となっている。これは、紫外線ＬＥＤを光触媒フィルタＤに正対させる場合、すなわち、θを９０度とした場合には、図６（ａ）に示すように紫外線ＬＥＤの指向性により照射範囲がスポット状となり、光触媒フィルタＤの表面への紫外線の照射面積が小さくなり、有機物質の分解性能が低下するからである。
【００２７】
本実施形態のごとく、紫外線ＬＥＤの光軸を光触媒フィルタＤの表面に対して角度をもたせることにより、図６（ｂ）に示すように照射範囲が略楕円状に拡大され、光触媒フィルタＤの表面に広く紫外線を照射することが可能となる。例えば、θを４５度とした場合には照射面積（受光面積）は、1.414倍となる。
【００２８】
さらに、光触媒フィルタＤの表面は一般にはハニカム状の穴が集合して構成されているので、光の指向性が狭い紫外線ＬＥＤの場合には、光触媒フィルタＤのハニカム状の空気通路の内壁にも紫外線ＬＥＤの光を当てるために紫外線ＬＥＤの光軸方向を光触媒フィルタＤの表面に対して角度をつけることが好ましい。
【００２９】
また、ルーバープレートＣ１〜Ｃ５が、空気清浄機内の流路を流れる空気に対して所定の角度をもって設置されることとなり、ルーバープレートＣ１〜Ｃ５により生じる空気清浄機内の流路を流れる空気の抵抗を低減することも同時に可能としている。
【００３０】
加えて、ルーバー両面の紫外線ＬＥＤの取り付け部の寸法が前後方向で２枚の光触媒フィルタＤの間に干渉せず装着して収めるために、紫外線ＬＥＤの光軸を光触媒フィルタＤの表面に対して角度をもたせることにより、紫外線ＬＥＤの取り付け部の寸法をコンパクトにすることが可能である。
【００３１】
紫外線ＬＥＤ照明部Ｃでは、ルーバープレートＣ１〜Ｃ５に所定の配線パターンがプリントされており、紫外線ＬＥＤは、プリントパターン、昇圧器、及び回路基板Ｅ２を介して外部電源に接続されている（不図示）。
【００３２】
図７は本発明の実施形態のキートップを示し、（Ａ）は斜視図、（Ｂ）は拡大断面図である。図７において、キートップＦは、突出した波型状の複数の指圧部Ｆ３１と指圧部の周囲のフランジ部Ｆ３２からなり、裏面部は肉抜部Ｆ３５が設けられたポリカーボネートシートの射出成形品である。この波型状の複数の指圧部Ｆ３１の相互間にスリットＦ３４が設けられ、かつこの指圧部間のスリットと、フランジ部に設けられたスリットとで、略Ｈ状のスリットが複数形成され、タクトスイッチＥ１の操作感を損なうことのなく、該複数のタクトスイッチのＯＮ−ＯＦＦ操作がそれぞれ単独に可能である。
【００３３】
スイッチ部品Ｅは、タクトスイッチＥ１、空気清浄機の作動状態を示す表示ランプ（ＬＥＤ）Ｅ３の実装された回路基板Ｅ２が第１ベースアッパー５０の下面にビスＥ４でビス止めされ、表示ランプＥ３は、第１ベースアッパーの孔５５から表示光を発し、粉塵センサーＧは、第１ベースアッパーの下面の筒状凹部５７に嵌着され、孔５６から外気を取入れている。
【００３４】
キートップＦは、フランジ部Ｆ３２に貼着した両面接着テープＦ３６で第１ベースアッパー５０の下面に貼着され、孔５４から、指圧部が突出している。
【００３５】
図８は、モータとファンの分解斜視図であり、モータ９２に取付けられた軸流ファン９１がファンケース９３に格納されており、そのファンケース９３に格納されたモータ＆ファン９０の２機がボルト９５と袋ナット９６でファンブラケット９４に固定され、この２機のモータ＆ファンはファンブラケット９４を介して、ビス９７で吹出口カバー４０にビス止めされ、吹出口組立体が完成している。
【００３６】
図９は、正面カバーと第１ベースアッパーとロアの組付説明図であり、（Ａ）は上部側斜視図、（Ｂ）が底部側斜視図である。
【００３７】
図９において、正面カバー上部裏面に設けられた係止爪１１を、第１ベースアッパー５０に設けられた係止孔５１に挿入し、該正面カバーを横方向（矢印方向）にスライドさせて溝５１１に係止した後に、正面カバー下部を第１ベースロア６０にビス１３で締上げる。
【００３８】
同様に、背面カバー上部に設けられた係止爪２１（不図示）を、第１ベースアッパー５０に設けられた係止孔５１に挿入し、背面カバー２０を横方向にスライドさせて溝５１１に係止した後に、背面カバー下部を前記第１ベースロア６０にビス２３で締上げる。
【００３９】
この締め上げによって、係止爪１１、２１の受け面１１１、２１１が、第１ベースアッパーの溝部の裏面と当接し、空気清浄機の上面に加わる上下力を、前記正面カバー１０と前記背面カバー２０が分担することになりケース本体の上下方向の強度・剛性が向上する。
【００４０】
次に、本発明の実施形態の主要部の組付け手順について説明する。
【００４１】
(手順1)紫外線ＬＥＤ照明部ＣのランプステイＨの上下端を、それぞれ第２ベースアッパー７０と第２ベースロア８０へビス７６、８６でビス止めして第２ベース組立体を完成する。
【００４２】
（手順2）ファンケース９３内に格納されたモータとファン９０の２機を、ボルト９５と袋ナット９６とで、ファンブラケット９４に固定し、その２機のモータ＆ファン９０をファンブラケット９４を介して吹出口カバー４０にビス９７でビス止めして、吹出口カバー組立体を完成する。
【００４３】
(手順3)第１ベースアッパー５０に、タクトスイッチＥ１、表示ランプＥ３等の実装された回路基板Ｅ２からなるスイッチ部品ＥとキートップＦを組付け、第１ベースアッパー組立体を完成する。
【００４４】
キートップＦは、フランジ部Ｆ３２に貼着された両面接着テープＦ３６を使用し、ロケート用の孔Ｆ３３と、第ベースアッパー５０の下面に設けられたロケートピン（不図示）とで位置決めの上、第１ベースアッパー５０の下面に接着固定する。
【００４５】
(手順4)手順３で完成させた第１ベースアッパーの組立体と第１ベースロア６０の間に手順（１）で完成させた第２ベース組立体を載置してビス６６（３本）でビス止めして、第１ベース組立体を完成する。
【００４６】
(手順5)手順４で完成させた、第１ベース組立体に吸込口カバー３０と手順２で完成させた吹出口カバー組立体を組付ける。
【００４７】
まず吸込口カバー３０の組付けは、第２ベース組立体の第２ベースアッパー、ロア７０、８０の先端部の上下の係止突起７５、８５を吸込口カバー３０の裏面の凹部３４に挿入し、吸込口カバーの上下のリブ３５（吹出口カバーのリブ４５参照）を第２ベース組立体側の溝に挿入し、それぞれ上下のビス５３、６５でビス止めする。
【００４８】
吹出口カバー組立体の組付けは、第１ベースアッパー、ロアの上下の孔５２、６１と吹出口カバー４０の上下の孔４２を位置合わせし、それぞれ上下のビス５３、６５でビス止めする。その後背面カバー２０を後述の正面カバー１０の組付けと同じ要領で組付けする。
【００４９】
(手順6)次に、正面カバー１０の未組付けの開口部の前方から、吸込口カバー３０と第２ベース組立体との隙間に第１プレフィルターＡを挿入し、続けて凹部７１、８１に帯電フィルタＢを、凹部７２、８２と、凹部７３、８３に２枚の光触媒フィルタＤを、挿入して、すべてのフィルタを装着する。
【００５０】
(手順7)最後に、正面カバー１０を組付ける。
【００５１】
正面カバー１０の組付けは、第１ベースアッパー５０の係止孔５１に正面カバー１０の係止爪１１を挿入し右方向（矢印方向）にスライドさせて、係止爪１１を溝５１１に完全に係止させた後、ビス孔１２と第１ベースロア６０のボス６３のネジ孔を使用して、ビス１３で締上げる。なお、手順５における背面カバー２０の組付けも正面カバー１０の組付けに準じた手順で行う。
【００５２】
上記の手順はこれに限定されるものではない、例えば手順１から３は順番を差換えてもよい。また分解は上記の手順と逆に行なえばよい。
【００５３】
次に、本空気清浄機の動作について説明する。作動状態にスイッチがＯＮされると、上下２機の軸流フアンが回転し、空気吸込口カバー３０の吸込口から空気が吸い込まれ、プレフィルターＡで、大きい塵埃が除去され、帯電フィルタＢで、プレフィルターＡで除去されなかった小さい塵埃が除去され、次に紫外線ＬＥＤ照明部Ｃの光エネルギーで除菌・脱臭機能の高められた２枚の光触媒フィルタＤで除菌・脱臭され、空隙Ｉを通過し軸流ファン９０を通って吹出口カバー４０の吹出口から清浄化された空気が吹出される。
【００５４】
次に、本空気清浄機を車載する場合について説明する。図１０は本発明の実施形態の空気清浄機の車載説明図であり、一例を示している。運転席Ｊと助手席Ｋの間に、吸込口を車両前方にし、吹出口を車両後方にして設置する。車両への固定は、空気清浄機の底面を、準備したブラケットＬに両面接着テープで固定し、ブラケットＬを介して空気清浄機を車両パネルにビスＬ１でビス止めする。上記と同様の両面接着テープ、ブラケット、ビスを使用して後席シートの後部スペースに設置してもよい。本空気清浄機は、空気浄化性能が高いので、ワンボックスカー、ツーボックスカーに車載する場合、特に効果が大きい。
【００５５】
また、本空気清浄機は、空気が吸込口から吹出口へ略直線状に流れるので、家庭、オフィスの床面に設置する場合、空気の流れが阻害されることがなく、壁面に密接するように設置でき、スペース効率が高く、また、壁や天井に設置することも容易である。
【００５６】
以上説明したように本発明の実施形態によれば、光触媒フィルタと駆動モータ付き軸流ファンとの間に間隙部を設けたことにより、通風抵抗が小さく通風量が多くなって、空気浄化性能が高く、また通風騒音を小さくすることができる。また、紫外線ＬＥＤの光軸を光触媒フィルタの表面に対して角度をもたせたことにより、光触媒フィルタの表面に対する紫外線ＬＥＤの照射範囲を大きくすることができ、浄化能力を向上することが可能となる。また、光源として紫外線ＬＥＤを使用しているため、紫外線ランプと比較して消費電力を低く抑えることができ、長寿命化を図ることが可能である。
【００５７】
また、本発明の実施形態によれば、対をなした吸込口カバーと吹出口カバー、および正面カバーと背面カバーを射出成形する樹脂成形型の主要部がそれぞれ共通であることを特徴とする空気清浄機であるから、製造費用の多くを占める樹脂成形型の製作費を低減して、空気清浄機のコストを低減できる。
【００５８】
また、本空気清浄機は、軸流ファンを使用しているので、シロッコファンに比較して、風量が大きいが、風圧が低いので、寒冷時においても、吹出空気による寒さが緩和されるという効果がある。
【００５９】
また、本発明の実施形態によれば、２枚の光触媒フィルタのそれぞれが、酸化チタンに銀を担持させた触媒である光触媒を吸着させたフィルタであるから、高い脱臭・除菌性能を得ることができ、プレフィルター、帯電フィルタによる除塵性能と相俟って高い空気浄化性能を有する空気清浄機を得ことができる。
【００６０】
また、本発明の実施形態によれば、ケース組立体の上面中央部に備えられた複数の操作スイッチに対応する複数の連接されたキートップが、突出した波型状の複数の指圧部と指圧部の周囲の平板部からなるポリカーボネートシートの射出成形品であり、波型状の複数の指圧部の相互間にスリットが設けられ、指圧部間のスリットと、平板部に設けられたスリットとで、Ｈ状の複数のスリットが形成されたものであるから、タクトスイッチの操作感を損なうことのなく、複数のタクトスイッチのＯＮ−ＯＦＦ操作がそれぞれ単独に可能であり、スイッチの良好な操作感と見映えの良い外観品質を得ることができる。
【００６１】
また、本発明の実施形態によれば、吸込口カバーと吹出口カバーが、第１ベースアッパーと第１ベースロアに組付けされ、正面カバーと背面カバーとがそれぞれ、第１ベースアッパーと第１ベースロアに組付けされるものであり、正面カバー上部に設けられた係止爪を、第１ベースアッパーに設けられた溝付き係止孔に挿入し、正面カバーを横方向にスライドさせて係止爪を係止孔の溝に係止した後に、正面カバー下部を第１ベースロアにビスで締上げ、同様に、背面カバー上部に設けられた係止爪を、第１ベースアッパーに設けられた溝付き係止孔に挿入し、背面カバーを横方向にスライドさせて係止爪を係止孔の溝に係止した後に、背面カバー下部を第１ベースロアにビスで締上げた空気清浄機であるから、正面カバーと背面カバーとが、第１ベースアッパーと第１ベースロアから離脱することがなく、かつ空気清浄機の上面に加わる上下力を、正面カバーと背面カバーによって分担することができ、空気清浄機の強度・剛性を高めることができる。
【実施例】
【００６２】
次に、実施例により、本発明をより詳細に説明する。
【００６３】
１）本実施例の空気清浄機の諸元
(1) 空気清浄機
外形サイズ
横(L)×縦（H）×奥行(D)＝２９５ｍｍ×３０５ｍｍ×１４０ｍｍ
下流側の光触媒フィルタとモータ＆ファンまでの間隙(Ｉ)＝６０ｍｍ
【００６４】
(2) プレフィルター
フィルタ形式：ハニカムフィルター
サイズ
縦×横×厚さ＝２５５ｍｍ×１３０ｍｍ×３ｍｍ
【００６５】
(3）帯電フィルタ
フィルタ形式：帯電繊維層フィルタ
縦×横×厚さ＝２５０ｍｍ×１３０ｍｍ×５０ｍｍ
【００６６】
(4）光触媒フィルタ
フィルタ形式 光ギンテック（登録商標）触媒フィルタ
サイズ
縦×横×厚さ＝２５０ｍｍ×１３０ｍｍ×１０ｍｍ ２枚
【００６７】
(5）紫外線ＬＥＤ照明部（実施例）
使用ＬＥＤ数：50個
直流電流値：25mA/1個
直流電圧：3.6±0.4V/1個
波長：公称375nm,388nm
【００６８】
(6）紫外線ランプ（比較例）
発生波長 ３６８ｎｍ
Ｗ数×本数＝２.９Ｗ×２本
【００６９】
(7)モータ＆ファン
モータ １２Ｖ×８.６Ｗ（定格）×２機
ファン 軸流ファン
直径(D)×厚さ(B)＝１２０ｍｍ×３８ｍｍ
【００７０】
２）性能
(1)脱臭率
図１１に、本実施例の空気清浄機の運転開始後のアセトアルデヒドの吸収率（すなわち、脱臭率）（％）を比較例と対比したグラフである。脱臭率は容量１ｍ３の測定用のボックスを用い測定した値を示している。
【００７１】
図１１からわかるように、紫外線ＬＥＤを用いた本実施例（図中のＮＣＫ-ＬＥＤ）と紫外線ランプを用いた比較例（図中のＮＣＫ-ＵＶ）とでは、ほぼ同等の脱臭率を得ることが可能である。
【００７２】
表１は、図１１に示された脱臭率の運転開始２分後の値を比較例と対比して表示したものである。
【００７３】
【表１】
【００７４】
実施例は比較例１から３と比べて空気清浄機の外形寸法、消費電力が大きいので、直接比較はできないが、脱臭率は外形寸法、消費電力が大きい以上に遥かに良好な値となっている。
【００７５】
一方、除塵率は、空気清浄機の外形寸法、消費電力が大きい割には大きくなっていない。これは、プレフィルターと帯電フィルタを、実施例の空気清浄機の外形寸法、消費電力の範囲内において、強化することによって良好な値になるものと考えられる。
【００７６】
また、本実施例に係る空気清浄機の奥行き寸法は１４０ｍｍであり、本実施例に係る空気清浄機は、運転席と助手席の間の間隙を有効に使用した空気清浄機となっている。
【００７７】
(2)騒音と風量
図１２に光触媒フィルタとモータ＆ファンの間隙Ｉをパラメータと運転モードごとの騒音レベル（Ａスケール）を、空気清浄機の吹出口から１ｍのところで測定した値を示し、図１３に光触媒フィルタとモータ＆ファンの間隙Ｉをパラメータとした運転モードごとの吹出し風量を測定した値を示す。図１２、１３からわかるように、間隙Ｉを大きくした方が、騒音が小さくなり、風量も多くなる。
【００７８】
本発明は、空気清浄機のケースの通風方向の寸法を大きくして、通風方向下流の光触媒フィルタとモータ＆ファンの間隙Ｉを６０ｍｍとし、限られた許容寸法の範囲内で可能な限り大きくしているが、間隙Ｉを大きくすることの有効性が、図１２、図１３のデータから明らかである。
【００７９】
図１４は、本実施例の空気清浄機の放射電波ノイズを測定した結果を示す図である。図に示すように、冷陰極蛍光放電管（紫外線ランプ）と比較して、紫外線ＬＥＤを用いた場合には全域で約15dBμV/m低減することがわかる。車載用の空気清浄機として使用する場合には、ランプから発生するノイズによりラジオ等に雑音が入る場合があるが、本実施例の空気清浄機はノイズが低く抑えられているため、特に、車載用空気清浄機として好適である。
【符号の説明】
【００８０】
１００・・空気清浄機
１０・・正面カバー
２０・・背面カバー
３０・・吸込口カバー
４０・・吹出口カバー
５０・・第１ベースアッパー
６０・・第１ベースロア
７０・・第２ベースアッパー
８０・・第２ベースロア
９０・・モータ＆ファン
Ａ・・プレフィルター
Ｂ・・帯電フィルタ
Ｃ・・紫外線ＬＥＤ照明部
Ｃ１〜Ｃ５・・ルーバープレート
Ｃ１１〜Ｃ１５・・紫外線ＬＥＤ
Ｃ２１〜Ｃ２５・・紫外線ＬＥＤ
Ｄ・・光触媒フィルタ
Ｅ・・スイッチ部品
Ｆ・・キートップ
Ｈ・・ランプステイ
Ｉ・・間隙部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、小型で、空気浄化性能が高く、低騒音で、設置場所の自由度が高く汎用性があり、特にワンボックスカーやツーボックスカーへの車載性に優れた空気清浄機に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、塵埃の吸着・濾過、除菌、脱臭等を行う車載用、家庭・オフィス用等各種の空気清浄機が広く使用されている。
【０００３】
特に、車両用としては、特許文献２に示されたセダン型乗用車のトランクルームに空気清浄機の本体を格納し、パッケージトリムの上方から浄化された空気を吹出す形式のもの、下記特許文献３に示されたルーフの下部に空気清浄器の本体を格納し、ルーフトリムの開口に位置する吹出し口から浄化された空気を吹出す形式のもの、特許文献４に示されたサイドアウターパネルとインナーパネルの間に空気清浄器の本体を格納し、サイドトリムの開口に位置する吹出口から浄化された空気を吹出す形式のもの、更に下記特許文献５に示された空調機の空気取入れ口に空気清浄ユニットを組込み、浄化された空気を空調機によって温度調整して吹出す空調機併用の形式のものがある。
【０００４】
図１５は特許文献１に示された空気清浄機の斜視図、図１６は図１５の平面視断面図である。この空気清浄機２００は、複数の長孔からなる吸気孔２１１を有する正面カバー２１０と、その背面に位置する背面カバー２２０と、複数の長孔からなる吸気孔２４１、２５１を有する左右の側面カバー２４０、２５０と、複数の格子状の吹出口２３０Ａと表示部２３１を有する上面カバー２３０とで、略直方体状のケース組立体が構成され、正面カバー２１０の吸気孔２１１と左右の側面カバー２４０、２５０の吸気孔２４１、２５１とで吸気口２１０Ａが形成されている。そして、ケースの内部にフィルタ収納部２６１、ファンケーシング部２６２、立設部２６３を有し、フィルタ２８０、モータ（２７１）付きファン２７０を格納する仕切板２６０が、組込まれている。奥行きを高さに対して小さく形成し、吸気口２１０Ａから吸い込んだ空気を浄化して、吹出口２３０Ａからケースの外に吹出ようにした空気清浄機が示されている。
【０００５】
また、特許文献６には、光触媒を用いて有機物質を分解する空気清浄装置であって、紫外線ＬＥＤ等の指向性光源の照射方向が光触媒フィルタの被照射面に対する垂直方向から該垂直方向に対して傾斜した方向の範囲にある空気清浄装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００３−６５５７２号公報
【特許文献２】特開２０００−０００２９３号公報
【特許文献３】特開２００６−２０５９３７号公報
【特許文献４】特開平１１−０３４６５４号公報
【特許文献５】特開平０８−１９２６２３号公報
【特許文献６】特開２００９−７２４３０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献３から５に示された車載用の空気清浄機は、いわゆるビルトインタイプであって、車両を購入後に装着しようとしても、装着不能であるか、関連する部品を改修するか交換する必要があり、大幅な時間と費用を必要とし、またスペース上の理由から大きさおよび構造が制約を受け、十分な性能を確保することが困難であった。
【０００８】
また、特許文献１に示されている空気清浄機は、略直方体状の形状であるから、家庭やオフィスに設置する場合取付け位置の制約が少なく、車載の場合においても関連する部品の改修・交換が不要という長所があるものの、前面及び両側面の吸気孔で構成される吸気口２１０Ａから上面に位置する吹出口２３０Ａまで、通風路が直角に曲がっているため、通風抵抗が大きく、ひいては騒音が大きくなり、フィルタ等の空気浄化に密接な部品に必要な通風方向の寸法が小さくなり、高い空気浄化性能を得るのが困難になるという問題があった。
【０００９】
さらに、特許文献６に示される空気清浄装置では、指向性光源及びその支持基板が光触媒フィルタに正対して取り付けられているため、光触媒フィルタ上の光源の照射範囲が狭くなるとともに、空気清浄機内の流路を流れる空気の抵抗が大きくなり風量のロスが生じてしまう。
【００１０】
本発明は、このような点に着目して鋭意研究の結果なされたものであり、空気浄化性能が高く、低騒音で、家庭・オフィス等における設置場所の自由度が高く、特に室内容量が大きいワンボックスカーやツーボックスカーにおいて、購入後に搭載が容易で安価な空気清浄機の提供を可能としている。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記の課題を解決する第１の発明は、外形形状が正面の縦方向と横方向に大きく、側面に当たる奥行き方向に小さい略直方体をなし、正面に組付けられる正面カバーと、背面に組付けられる背面カバーと、左右両側面の一方に組付けられる吸込口カバーと、他方に組付けられる吹出口カバーと、を有する空気清浄機であって、空気清浄機の内部に吸込口カバー側から順に、プレフィルターと、帯電フィルタと、通風方向に所定の間隔をおいて配置された２枚の略板状の光触媒フィルタと、２枚の光触媒フィルタの間に配置され、光触媒フィルタの面に対して所定の角度傾斜を有して所定の間隔をもって積層した複数のルーバープレートと、各ルーバープレートの両面に配置された複数の紫外線ＬＥＤとを有し、紫外線ＬＥＤの光軸を光触媒フィルタの表面に対して角度をもたせた紫外線ＬＥＤ照明部と、光触媒フィルタとの間に空気浄化性能を高め通風騒音を小さくするための所定の間隙部を有して配置された駆動モータ付き軸流ファンとを備え、吸込口カバーの吸込口から吹出口カバーの吹出口まで空気が左右方向に略直線状に流れることを特徴とする空気清浄機である。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の空気清浄機によれば、光触媒フィルタと駆動モータ付き軸流ファンとの間に間隙部を設けたことにより、通風抵抗が小さく通風量が多くなって、空気浄化性能が高く、また通風騒音を小さくすることができる。また、紫外線ＬＥＤの光軸を光触媒フィルタの表面に対して角度をもたせたことにより、光触媒フィルタの表面に対する紫外線ＬＥＤの照射範囲を大きくすることができ、浄化能力を向上することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本実施形態の空気清浄機の斜視図である。
【図２】本実施形態の空気清浄機（内部の構成部品省略）の分解斜視図である。
【図３】図２の更なる分解斜視図である。
【図４】図１におけるＡ−Ａ断面図である。
【図５Ａ】本実施形態の紫外線ＬＥＤ照明部Ｃの構成を示す正面図である。
【図５Ｂ】本実施形態の紫外線ＬＥＤ照明部Ｃの構成を示す側面図である。
【図６】本実施形態の紫外線ＬＥＤが形成する照射範囲を説明する図である。
【図７】本発明の実施の形態に係るキートップを示し、（Ａ）は斜視図、（Ｂ）は拡大断面図である。
【図８】本発明の実施の形態に係るモータ＆ファンの組立体の分解斜視図である。
【図９】正面カバーを第１ベースアッパーとロアの組付説明図であり、（Ａ）は上部側の斜視図、（Ｂ）は底部側の斜視図である。
【図１０】本実施形態の空気清浄機の車載説明図である。
【図１１】本実施例の空気清浄機の脱臭性能を示すグラフである。
【図１２】本実施例の空気清浄機の騒音を示すグラフである。
【図１３】本実施例の空気清浄機の風量を示すグラフである。
【図１４】本実施例の空気清浄機の放射電波ノイズを測定した結果を示す図である。
【図１５】従来の空気清浄機の斜視図である。
【図１６】図１５における平面視断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００１５】
図１は本発明の実施形態の空気清浄機の斜視図であり、図２は本発明の実施形態の空気清浄機（内部の構成部品省略）の分解斜視図であり、図３は図２の更なる分解斜視図である。
【００１６】
図１から図３において、１００は空気清浄機、１０は正面カバー、２０は背面カバー、３０は空気吸込口を備える吸込口カバー、４０は空気吹出口を備える吹出口カバーでありいずれも樹脂の射出成形品である。
【００１７】
正面カバー１０と、背面カバー２０は、樹脂の成形型を共通にし、略平板かつコの字状をなし上部平面にはその裏側から下方に延びる係止爪１１、２１(図９参照)が設けられ、下部平面にはビス用の孔１２、２２が設けられている。なお、正面カバー１０及び背面カバー２０には、ＡＢＳ、ノリル等成形歪みの小さいものを使用するのが好ましい。
【００１８】
吸込口カバー３０は長方形の外枠とその中央において上下方向に伸びるリブ３３とで骨格が形成され、上下方向に伸びるリブ３３で水平方向が分割されるように複数のフィン３１が上下方向に平行に配置されており、上下の枠にはビスねじ込み用の孔３２が設けられている。
【００１９】
吹出口カバー４０も吸込口カバー３０と同様に、長方形の外枠とその中央において上下方向に伸びるリブ４３とで骨格が形成され、上下方向に伸びるリブ４３で水平方向が分割されるように複数のフィン４１が上下方向に平行に配置されており、上下の枠にはビスねじ込み用の孔４２が設けられている。吹出口カバー４０には、その他ファンブラケットビス止め用ネジ孔付きボス４７と外部電源ジャック用孔４６が設けられているが、この点を除いて吸込口カバー３０と吹出口カバー４０とは共通であり、この相違する部分を入れ子型として成形型の主要部を共通にしている。また、吹出口カバー４０及び吸込口カバー３０には、ＡＢＳ、ノリル等成形歪みの小さいものを使用するのが好ましい。
【００２０】
５０は第１ベースアッパー、６０は第１ベースロアであり、それぞれ両端には吸込口カバー３０と吹出口カバー４０が、ビスで締付け固定され、第１ベースアッパー５０と第１ベースロア６０に、正面カバー１０と背面カバー２０が組付けられる。
【００２１】
第１ベースアッパー、ロア５０、６０と、正面カバー１０と、背面カバー２０はいずれも樹脂の射出成形品である。なお、第１ベースロアの６４は補強用のリブである。
【００２２】
図４は、図１におけるＡ−Ａ断面図であり、図の左側の吸込口カバー３０から、図の右側の吹出口カバー４０に至る空気清浄機の内部構造を示しており、図の左側から、Ａはプレフィルター、Ｂは帯電フィルタ、Ｄは２枚の光触媒フィルタ、Ｃは２枚の光触媒フィルタＤの間に配置される紫外線ＬＥＤ照明部、９０はモータとファンであり、上下に２機備えられている。Ｅはタクトスイッチや表示ランプ等が回路基板に実装されたスイッチ部品、Ｇは粉塵センサーである。
【００２３】
Ｉは２枚の光触媒フィルタのうち、通風方向下流側の光触媒フィルタＤとモータとファン（軸流ファン）９０との間隙を示しており、軸流ファンによる通風騒音を小さくするために、限られた許容寸法の範囲内で可能な限り大きくしている。
【００２４】
図５は、紫外線ＬＥＤ照明部Ｃの構成を示す図であり、紫外線ＬＥＤ照明部Ｃの第２ベースアッパー７０と第２ベースロア８０への組付けを説明するものである。図５Ａは、紫外線ＬＥＤ照明部Ｃの正面図であり、図５Ｂは、図５ＡのＡ方向から見た紫外線ＬＥＤ照明部Ｃの側面図である。また、図５Ｂ中のＢ部は、図５ＡのＸ-Ｘ断面図である。
【００２５】
紫外線ＬＥＤ照明部Ｃは、２本のランプステイＨの間に梯子状に固定された複数のルーバープレートＣ１〜Ｃ５を備える。ルーバーＣ１の表面には複数の紫外線ＬＥＤ Ｃ１１〜Ｃ１５が所定の間隔をもって直線状に搭載され、裏面には複数の紫外線ＬＥＤ Ｃ１１´〜Ｃ１５´が所定の間隔をもって直線状に搭載される。同様に、ルーバーＣ２の両面にも紫外線ＬＥＤＣ２１〜Ｃ２５及びＣ２１´〜Ｃ２５´が備わり、ルーバーＣ３からＣ５にも紫外線ＬＥＤが備わる（符号省略）。
【００２６】
図５ＢのＢ部に示すように、ルーバープレートＣ１〜Ｃ５の積層方向ｌ1と紫外線ＬＥＤ Ｃ１１〜Ｃ１５及び紫外線ＬＥＤ Ｃ１１´〜Ｃ１５´の光軸ｌ2とのなす角度θは３０〜６０度、好ましくは約４５度となっている。これは、紫外線ＬＥＤを光触媒フィルタＤに正対させる場合、すなわち、θを９０度とした場合には、図６（ａ）に示すように紫外線ＬＥＤの指向性により照射範囲がスポット状となり、光触媒フィルタＤの表面への紫外線の照射面積が小さくなり、有機物質の分解性能が低下するからである。
【００２７】
本実施形態のごとく、紫外線ＬＥＤの光軸を光触媒フィルタＤの表面に対して角度をもたせることにより、図６（ｂ）に示すように照射範囲が略楕円状に拡大され、光触媒フィルタＤの表面に広く紫外線を照射することが可能となる。例えば、θを４５度とした場合には照射面積（受光面積）は、1.414倍となる。
【００２８】
さらに、光触媒フィルタＤの表面は一般にはハニカム状の穴が集合して構成されているので、光の指向性が狭い紫外線ＬＥＤの場合には、光触媒フィルタＤのハニカム状の空気通路の内壁にも紫外線ＬＥＤの光を当てるために紫外線ＬＥＤの光軸方向を光触媒フィルタＤの表面に対して角度をつけることが好ましい。
【００２９】
また、ルーバープレートＣ１〜Ｃ５が、空気清浄機内の流路を流れる空気に対して所定の角度をもって設置されることとなり、ルーバープレートＣ１〜Ｃ５により生じる空気清浄機内の流路を流れる空気の抵抗を低減することも同時に可能としている。
【００３０】
加えて、ルーバー両面の紫外線ＬＥＤの取り付け部の寸法が前後方向で２枚の光触媒フィルタＤの間に干渉せず装着して収めるために、紫外線ＬＥＤの光軸を光触媒フィルタＤの表面に対して角度をもたせることにより、紫外線ＬＥＤの取り付け部の寸法をコンパクトにすることが可能である。
【００３１】
紫外線ＬＥＤ照明部Ｃでは、ルーバープレートＣ１〜Ｃ５に所定の配線パターンがプリントされており、紫外線ＬＥＤは、プリントパターン、昇圧器、及び回路基板Ｅ２を介して外部電源に接続されている（不図示）。
【００３２】
図７は本発明の実施形態のキートップを示し、（Ａ）は斜視図、（Ｂ）は拡大断面図である。図７において、キートップＦは、突出した波型状の複数の指圧部Ｆ３１と指圧部の周囲のフランジ部Ｆ３２からなり、裏面部は肉抜部Ｆ３５が設けられたポリカーボネートシートの射出成形品である。この波型状の複数の指圧部Ｆ３１の相互間にスリットＦ３４が設けられ、かつこの指圧部間のスリットと、フランジ部に設けられたスリットとで、略Ｈ状のスリットが複数形成され、タクトスイッチＥ１の操作感を損なうことのなく、該複数のタクトスイッチのＯＮ−ＯＦＦ操作がそれぞれ単独に可能である。
【００３３】
スイッチ部品Ｅは、タクトスイッチＥ１、空気清浄機の作動状態を示す表示ランプ（ＬＥＤ）Ｅ３の実装された回路基板Ｅ２が第１ベースアッパー５０の下面にビスＥ４でビス止めされ、表示ランプＥ３は、第１ベースアッパーの孔５５から表示光を発し、粉塵センサーＧは、第１ベースアッパーの下面の筒状凹部５７に嵌着され、孔５６から外気を取入れている。
【００３４】
キートップＦは、フランジ部Ｆ３２に貼着した両面接着テープＦ３６で第１ベースアッパー５０の下面に貼着され、孔５４から、指圧部が突出している。
【００３５】
図８は、モータとファンの分解斜視図であり、モータ９２に取付けられた軸流ファン９１がファンケース９３に格納されており、そのファンケース９３に格納されたモータ＆ファン９０の２機がボルト９５と袋ナット９６でファンブラケット９４に固定され、この２機のモータ＆ファンはファンブラケット９４を介して、ビス９７で吹出口カバー４０にビス止めされ、吹出口組立体が完成している。
【００３６】
図９は、正面カバーと第１ベースアッパーとロアの組付説明図であり、（Ａ）は上部側斜視図、（Ｂ）が底部側斜視図である。
【００３７】
図９において、正面カバー上部裏面に設けられた係止爪１１を、第１ベースアッパー５０に設けられた係止孔５１に挿入し、該正面カバーを横方向（矢印方向）にスライドさせて溝５１１に係止した後に、正面カバー下部を第１ベースロア６０にビス１３で締上げる。
【００３８】
同様に、背面カバー上部に設けられた係止爪２１（不図示）を、第１ベースアッパー５０に設けられた係止孔５１に挿入し、背面カバー２０を横方向にスライドさせて溝５１１に係止した後に、背面カバー下部を前記第１ベースロア６０にビス２３で締上げる。
【００３９】
この締め上げによって、係止爪１１、２１の受け面１１１、２１１が、第１ベースアッパーの溝部の裏面と当接し、空気清浄機の上面に加わる上下力を、前記正面カバー１０と前記背面カバー２０が分担することになりケース本体の上下方向の強度・剛性が向上する。
【００４０】
次に、本発明の実施形態の主要部の組付け手順について説明する。
【００４１】
(手順1)紫外線ＬＥＤ照明部ＣのランプステイＨの上下端を、それぞれ第２ベースアッパー７０と第２ベースロア８０へビス７６、８６でビス止めして第２ベース組立体を完成する。
【００４２】
（手順2）ファンケース９３内に格納されたモータとファン９０の２機を、ボルト９５と袋ナット９６とで、ファンブラケット９４に固定し、その２機のモータ＆ファン９０をファンブラケット９４を介して吹出口カバー４０にビス９７でビス止めして、吹出口カバー組立体を完成する。
【００４３】
(手順3)第１ベースアッパー５０に、タクトスイッチＥ１、表示ランプＥ３等の実装された回路基板Ｅ２からなるスイッチ部品ＥとキートップＦを組付け、第１ベースアッパー組立体を完成する。
【００４４】
キートップＦは、フランジ部Ｆ３２に貼着された両面接着テープＦ３６を使用し、ロケート用の孔Ｆ３３と、第ベースアッパー５０の下面に設けられたロケートピン（不図示）とで位置決めの上、第１ベースアッパー５０の下面に接着固定する。
【００４５】
(手順4)手順３で完成させた第１ベースアッパーの組立体と第１ベースロア６０の間に手順（１）で完成させた第２ベース組立体を載置してビス６６（３本）でビス止めして、第１ベース組立体を完成する。
【００４６】
(手順5)手順４で完成させた、第１ベース組立体に吸込口カバー３０と手順２で完成させた吹出口カバー組立体を組付ける。
【００４７】
まず吸込口カバー３０の組付けは、第２ベース組立体の第２ベースアッパー、ロア７０、８０の先端部の上下の係止突起７５、８５を吸込口カバー３０の裏面の凹部３４に挿入し、吸込口カバーの上下のリブ３５（吹出口カバーのリブ４５参照）を第２ベース組立体側の溝に挿入し、それぞれ上下のビス５３、６５でビス止めする。
【００４８】
吹出口カバー組立体の組付けは、第１ベースアッパー、ロアの上下の孔５２、６１と吹出口カバー４０の上下の孔４２を位置合わせし、それぞれ上下のビス５３、６５でビス止めする。その後背面カバー２０を後述の正面カバー１０の組付けと同じ要領で組付けする。
【００４９】
(手順6)次に、正面カバー１０の未組付けの開口部の前方から、吸込口カバー３０と第２ベース組立体との隙間に第１プレフィルターＡを挿入し、続けて凹部７１、８１に帯電フィルタＢを、凹部７２、８２と、凹部７３、８３に２枚の光触媒フィルタＤを、挿入して、すべてのフィルタを装着する。
【００５０】
(手順7)最後に、正面カバー１０を組付ける。
【００５１】
正面カバー１０の組付けは、第１ベースアッパー５０の係止孔５１に正面カバー１０の係止爪１１を挿入し右方向（矢印方向）にスライドさせて、係止爪１１を溝５１１に完全に係止させた後、ビス孔１２と第１ベースロア６０のボス６３のネジ孔を使用して、ビス１３で締上げる。なお、手順５における背面カバー２０の組付けも正面カバー１０の組付けに準じた手順で行う。
【００５２】
上記の手順はこれに限定されるものではない、例えば手順１から３は順番を差換えてもよい。また分解は上記の手順と逆に行なえばよい。
【００５３】
次に、本空気清浄機の動作について説明する。作動状態にスイッチがＯＮされると、上下２機の軸流フアンが回転し、空気吸込口カバー３０の吸込口から空気が吸い込まれ、プレフィルターＡで、大きい塵埃が除去され、帯電フィルタＢで、プレフィルターＡで除去されなかった小さい塵埃が除去され、次に紫外線ＬＥＤ照明部Ｃの光エネルギーで除菌・脱臭機能の高められた２枚の光触媒フィルタＤで除菌・脱臭され、空隙Ｉを通過し軸流ファン９０を通って吹出口カバー４０の吹出口から清浄化された空気が吹出される。
【００５４】
次に、本空気清浄機を車載する場合について説明する。図１０は本発明の実施形態の空気清浄機の車載説明図であり、一例を示している。運転席Ｊと助手席Ｋの間に、吸込口を車両前方にし、吹出口を車両後方にして設置する。車両への固定は、空気清浄機の底面を、準備したブラケットＬに両面接着テープで固定し、ブラケットＬを介して空気清浄機を車両パネルにビスＬ１でビス止めする。上記と同様の両面接着テープ、ブラケット、ビスを使用して後席シートの後部スペースに設置してもよい。本空気清浄機は、空気浄化性能が高いので、ワンボックスカー、ツーボックスカーに車載する場合、特に効果が大きい。
【００５５】
また、本空気清浄機は、空気が吸込口から吹出口へ略直線状に流れるので、家庭、オフィスの床面に設置する場合、空気の流れが阻害されることがなく、壁面に密接するように設置でき、スペース効率が高く、また、壁や天井に設置することも容易である。
【００５６】
以上説明したように本発明の実施形態によれば、光触媒フィルタと駆動モータ付き軸流ファンとの間に間隙部を設けたことにより、通風抵抗が小さく通風量が多くなって、空気浄化性能が高く、また通風騒音を小さくすることができる。また、紫外線ＬＥＤの光軸を光触媒フィルタの表面に対して角度をもたせたことにより、光触媒フィルタの表面に対する紫外線ＬＥＤの照射範囲を大きくすることができ、浄化能力を向上することが可能となる。また、光源として紫外線ＬＥＤを使用しているため、紫外線ランプと比較して消費電力を低く抑えることができ、長寿命化を図ることが可能である。
【００５７】
また、本発明の実施形態によれば、対をなした吸込口カバーと吹出口カバー、および正面カバーと背面カバーを射出成形する樹脂成形型の主要部がそれぞれ共通であることを特徴とする空気清浄機であるから、製造費用の多くを占める樹脂成形型の製作費を低減して、空気清浄機のコストを低減できる。
【００５８】
また、本空気清浄機は、軸流ファンを使用しているので、シロッコファンに比較して、風量が大きいが、風圧が低いので、寒冷時においても、吹出空気による寒さが緩和されるという効果がある。
【００５９】
また、本発明の実施形態によれば、２枚の光触媒フィルタのそれぞれが、酸化チタンに銀を担持させた触媒である光触媒を吸着させたフィルタであるから、高い脱臭・除菌性能を得ることができ、プレフィルター、帯電フィルタによる除塵性能と相俟って高い空気浄化性能を有する空気清浄機を得ことができる。
【００６０】
また、本発明の実施形態によれば、ケース組立体の上面中央部に備えられた複数の操作スイッチに対応する複数の連接されたキートップが、突出した波型状の複数の指圧部と指圧部の周囲の平板部からなるポリカーボネートシートの射出成形品であり、波型状の複数の指圧部の相互間にスリットが設けられ、指圧部間のスリットと、平板部に設けられたスリットとで、Ｈ状の複数のスリットが形成されたものであるから、タクトスイッチの操作感を損なうことのなく、複数のタクトスイッチのＯＮ−ＯＦＦ操作がそれぞれ単独に可能であり、スイッチの良好な操作感と見映えの良い外観品質を得ることができる。
【００６１】
また、本発明の実施形態によれば、吸込口カバーと吹出口カバーが、第１ベースアッパーと第１ベースロアに組付けされ、正面カバーと背面カバーとがそれぞれ、第１ベースアッパーと第１ベースロアに組付けされるものであり、正面カバー上部に設けられた係止爪を、第１ベースアッパーに設けられた溝付き係止孔に挿入し、正面カバーを横方向にスライドさせて係止爪を係止孔の溝に係止した後に、正面カバー下部を第１ベースロアにビスで締上げ、同様に、背面カバー上部に設けられた係止爪を、第１ベースアッパーに設けられた溝付き係止孔に挿入し、背面カバーを横方向にスライドさせて係止爪を係止孔の溝に係止した後に、背面カバー下部を第１ベースロアにビスで締上げた空気清浄機であるから、正面カバーと背面カバーとが、第１ベースアッパーと第１ベースロアから離脱することがなく、かつ空気清浄機の上面に加わる上下力を、正面カバーと背面カバーによって分担することができ、空気清浄機の強度・剛性を高めることができる。
【実施例】
【００６２】
次に、実施例により、本発明をより詳細に説明する。
【００６３】
１）本実施例の空気清浄機の諸元
(1) 空気清浄機
外形サイズ
横(L)×縦（H）×奥行(D)＝２９５ｍｍ×３０５ｍｍ×１４０ｍｍ
下流側の光触媒フィルタとモータ＆ファンまでの間隙(Ｉ)＝６０ｍｍ
【００６４】
(2) プレフィルター
フィルタ形式：ハニカムフィルター
サイズ
縦×横×厚さ＝２５５ｍｍ×１３０ｍｍ×３ｍｍ
【００６５】
(3）帯電フィルタ
フィルタ形式：帯電繊維層フィルタ
縦×横×厚さ＝２５０ｍｍ×１３０ｍｍ×５０ｍｍ
【００６６】
(4）光触媒フィルタ
フィルタ形式 光ギンテック（登録商標）触媒フィルタ
サイズ
縦×横×厚さ＝２５０ｍｍ×１３０ｍｍ×１０ｍｍ ２枚
【００６７】
(5）紫外線ＬＥＤ照明部（実施例）
使用ＬＥＤ数：50個
直流電流値：25mA/1個
直流電圧：3.6±0.4V/1個
波長：公称375nm,388nm
【００６８】
(6）紫外線ランプ（比較例）
発生波長 ３６８ｎｍ
Ｗ数×本数＝２.９Ｗ×２本
【００６９】
(7)モータ＆ファン
モータ １２Ｖ×８.６Ｗ（定格）×２機
ファン 軸流ファン
直径(D)×厚さ(B)＝１２０ｍｍ×３８ｍｍ
【００７０】
２）性能
(1)脱臭率
図１１に、本実施例の空気清浄機の運転開始後のアセトアルデヒドの吸収率（すなわち、脱臭率）（％）を比較例と対比したグラフである。脱臭率は容量１ｍ３の測定用のボックスを用い測定した値を示している。
【００７１】
図１１からわかるように、紫外線ＬＥＤを用いた本実施例（図中のＮＣＫ-ＬＥＤ）と紫外線ランプを用いた比較例（図中のＮＣＫ-ＵＶ）とでは、ほぼ同等の脱臭率を得ることが可能である。
【００７２】
表１は、図１１に示された脱臭率の運転開始２分後の値を比較例と対比して表示したものである。
【００７３】
【表１】
【００７４】
実施例は比較例１から３と比べて空気清浄機の外形寸法、消費電力が大きいので、直接比較はできないが、脱臭率は外形寸法、消費電力が大きい以上に遥かに良好な値となっている。
【００７５】
一方、除塵率は、空気清浄機の外形寸法、消費電力が大きい割には大きくなっていない。これは、プレフィルターと帯電フィルタを、実施例の空気清浄機の外形寸法、消費電力の範囲内において、強化することによって良好な値になるものと考えられる。
【００７６】
また、本実施例に係る空気清浄機の奥行き寸法は１４０ｍｍであり、本実施例に係る空気清浄機は、運転席と助手席の間の間隙を有効に使用した空気清浄機となっている。
【００７７】
(2)騒音と風量
図１２に光触媒フィルタとモータ＆ファンの間隙Ｉをパラメータと運転モードごとの騒音レベル（Ａスケール）を、空気清浄機の吹出口から１ｍのところで測定した値を示し、図１３に光触媒フィルタとモータ＆ファンの間隙Ｉをパラメータとした運転モードごとの吹出し風量を測定した値を示す。図１２、１３からわかるように、間隙Ｉを大きくした方が、騒音が小さくなり、風量も多くなる。
【００７８】
本発明は、空気清浄機のケースの通風方向の寸法を大きくして、通風方向下流の光触媒フィルタとモータ＆ファンの間隙Ｉを６０ｍｍとし、限られた許容寸法の範囲内で可能な限り大きくしているが、間隙Ｉを大きくすることの有効性が、図１２、図１３のデータから明らかである。
【００７９】
図１４は、本実施例の空気清浄機の放射電波ノイズを測定した結果を示す図である。図に示すように、冷陰極蛍光放電管（紫外線ランプ）と比較して、紫外線ＬＥＤを用いた場合には全域で約15dBμV/m低減することがわかる。車載用の空気清浄機として使用する場合には、ランプから発生するノイズによりラジオ等に雑音が入る場合があるが、本実施例の空気清浄機はノイズが低く抑えられているため、特に、車載用空気清浄機として好適である。
【符号の説明】
【００８０】
１００・・空気清浄機
１０・・正面カバー
２０・・背面カバー
３０・・吸込口カバー
４０・・吹出口カバー
５０・・第１ベースアッパー
６０・・第１ベースロア
７０・・第２ベースアッパー
８０・・第２ベースロア
９０・・モータ＆ファン
Ａ・・プレフィルター
Ｂ・・帯電フィルタ
Ｃ・・紫外線ＬＥＤ照明部
Ｃ１〜Ｃ５・・ルーバープレート
Ｃ１１〜Ｃ１５・・紫外線ＬＥＤ
Ｃ２１〜Ｃ２５・・紫外線ＬＥＤ
Ｄ・・光触媒フィルタ
Ｅ・・スイッチ部品
Ｆ・・キートップ
Ｈ・・ランプステイ
Ｉ・・間隙部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
外形形状が正面の縦方向と横方向に大きく、側面に当たる奥行き方向に小さい略直方体をなし、正面に組付けられる正面カバーと、背面に組付けられる背面カバーと、左右両側面の一方に組付けられる吸込口カバーと、他方に組付けられる吹出口カバーと、を有する空気清浄機であって、
前記空気清浄機の内部に前記吸込口カバー側から順に
プレフィルターと、
帯電フィルタと、
通風方向に所定の間隔をおいて配置された２枚の略板状の光触媒フィルタと、
前記２枚の光触媒フィルタの間に配置され、前記光触媒フィルタの面に対して所定の角度傾斜を有して所定の間隔をもって積層した複数のルーバープレートと、前記各ルーバープレートの両面に配置された複数の紫外線ＬＥＤとを有し、前記紫外線ＬＥＤの光軸を前記光触媒フィルタの表面に対して所定の角度をもたせて前記光触媒フィルタへの照射面積を拡大した紫外線ＬＥＤ照明部と、
前記光触媒フィルタとの間に空気浄化性能を高め通風騒音を小さくするための所定の間隙部を有して配置された駆動モータ付き軸流ファンと、を備え、
前記吸込口カバーの吸込口から前記吹出口カバーの吹出口まで空気が左右方向に略直線状に流れることを特徴とする空気清浄機。
【請求項２】
前記吸込口カバーと前記吹出口カバー、および、前記正面カバーと前記背面カバーを射出成形する樹脂成形型の主要部がそれぞれ共通であることを特徴とする請求項１に記載の空気清浄機。
【請求項３】
前記光触媒フィルタは、酸化チタンに銀を担持させた触媒を吸着させたフィルタであることを特徴とする請求項１または２に記載の空気清浄器。
【請求項４】
前記直方体の上面中央部に空気清浄機の作動を切換える複数のタクトスイッチに対応するキートップが設けられ、
該キートップは、突出した波型状の複数の指圧部と該指圧部の周囲のフランジ部を有するポリカーボネートシートの射出成形品からなり、
前記波型状の複数の指圧部の相互間とフランジ部にスリットが設けられ、該指圧部間のスリットと前記フランジ部に設けられたスリットとで、略Ｈ状の複数のスリットが形成され、タクトスイッチの操作感を損なうことなく、該複数のタクトスイッチのＯＮ−ＯＦＦ操作がそれぞれ単独に可能であることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の空気清浄機。
【請求項５】
前記吸込口カバーと前記吹出口カバーが、第１ベースアッパーと第１ベースロアに組付けされ、前記正面カバーと前記背面カバーとがそれぞれ、前記第１ベースアッパーと前記第１ベースロアに組付けされるものであり、
前記正面カバー上部に設けられた係止爪を、前記第１ベースアッパーに設けられた溝付き係止孔に挿入し、該正面カバーを横方向にスライドさせて前記係止爪を前記係止孔の溝に係止した後に、前記正面カバー下部を前記第１ベースロアにビスで締上げ、
同様に、前記背面カバー上部に設けられた係止爪を、前記第１ベースアッパーに設けられた溝付き係止孔に挿入し、該背面カバーを横方向にスライドさせて前記係止爪を前記係止孔の溝に係止した後に、前記背面カバー下部を前記第１ベースロアにビスで締上げ、
前記正面カバーと前記背面カバーとが、前記第１ベースアッパーと前記第１ベースロアから離脱することがなく、かつ空気清浄機本体の上面に加わる上下力を、前記正面カバーと前記背面カバーによって分担されることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の空気清浄機。
【請求項１】
外形形状が正面の縦方向と横方向に大きく、側面に当たる奥行き方向に小さい略直方体をなし、正面に組付けられる正面カバーと、背面に組付けられる背面カバーと、左右両側面の一方に組付けられる吸込口カバーと、他方に組付けられる吹出口カバーと、を有する空気清浄機であって、
前記空気清浄機の内部に前記吸込口カバー側から順に
プレフィルターと、
帯電フィルタと、
通風方向に所定の間隔をおいて配置された２枚の略板状の光触媒フィルタと、
前記２枚の光触媒フィルタの間に配置され、前記光触媒フィルタの面に対して所定の角度傾斜を有して所定の間隔をもって積層した複数のルーバープレートと、前記各ルーバープレートの両面に配置された複数の紫外線ＬＥＤとを有し、前記紫外線ＬＥＤの光軸を前記光触媒フィルタの表面に対して所定の角度をもたせて前記光触媒フィルタへの照射面積を拡大した紫外線ＬＥＤ照明部と、
前記光触媒フィルタとの間に空気浄化性能を高め通風騒音を小さくするための所定の間隙部を有して配置された駆動モータ付き軸流ファンと、を備え、
前記吸込口カバーの吸込口から前記吹出口カバーの吹出口まで空気が左右方向に略直線状に流れることを特徴とする空気清浄機。
【請求項２】
前記吸込口カバーと前記吹出口カバー、および、前記正面カバーと前記背面カバーを射出成形する樹脂成形型の主要部がそれぞれ共通であることを特徴とする請求項１に記載の空気清浄機。
【請求項３】
前記光触媒フィルタは、酸化チタンに銀を担持させた触媒を吸着させたフィルタであることを特徴とする請求項１または２に記載の空気清浄器。
【請求項４】
前記直方体の上面中央部に空気清浄機の作動を切換える複数のタクトスイッチに対応するキートップが設けられ、
該キートップは、突出した波型状の複数の指圧部と該指圧部の周囲のフランジ部を有するポリカーボネートシートの射出成形品からなり、
前記波型状の複数の指圧部の相互間とフランジ部にスリットが設けられ、該指圧部間のスリットと前記フランジ部に設けられたスリットとで、略Ｈ状の複数のスリットが形成され、タクトスイッチの操作感を損なうことなく、該複数のタクトスイッチのＯＮ−ＯＦＦ操作がそれぞれ単独に可能であることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の空気清浄機。
【請求項５】
前記吸込口カバーと前記吹出口カバーが、第１ベースアッパーと第１ベースロアに組付けされ、前記正面カバーと前記背面カバーとがそれぞれ、前記第１ベースアッパーと前記第１ベースロアに組付けされるものであり、
前記正面カバー上部に設けられた係止爪を、前記第１ベースアッパーに設けられた溝付き係止孔に挿入し、該正面カバーを横方向にスライドさせて前記係止爪を前記係止孔の溝に係止した後に、前記正面カバー下部を前記第１ベースロアにビスで締上げ、
同様に、前記背面カバー上部に設けられた係止爪を、前記第１ベースアッパーに設けられた溝付き係止孔に挿入し、該背面カバーを横方向にスライドさせて前記係止爪を前記係止孔の溝に係止した後に、前記背面カバー下部を前記第１ベースロアにビスで締上げ、
前記正面カバーと前記背面カバーとが、前記第１ベースアッパーと前記第１ベースロアから離脱することがなく、かつ空気清浄機本体の上面に加わる上下力を、前記正面カバーと前記背面カバーによって分担されることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の空気清浄機。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５Ａ】
【図５Ｂ】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５Ａ】
【図５Ｂ】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【公開番号】特開２０１０−２７９４６２（Ｐ２０１０−２７９４６２Ａ）
【公開日】平成２２年１２月１６日（２０１０．１２．１６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−１３３７０１（Ｐ２００９−１３３７０１）
【出願日】平成２１年６月３日（２００９．６．３）
【出願人】（５０７３９４３０７）株式会社ティ．アール．アイ (2)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年１２月１６日（２０１０．１２．１６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年６月３日（２００９．６．３）
【出願人】（５０７３９４３０７）株式会社ティ．アール．アイ (2)
【Ｆターム（参考）】
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