トップ :: B 処理操作 運輸 :: B03 液体による,または,風力テ−ブルまたはジグによる固体物質の分離;固体物質または流体から固体物質の磁気または静電気による分離,高圧電界による分離

【発明の名称】 空気清浄機
【発明者】 【氏名】古橋 拓也

【氏名】志賀 彰

【氏名】竹内 史朗

【氏名】星崎 潤一郎

【要約】 【課題】汚染空気を効率よく捕集することができ、メンテナンスを自動化し、経時変化による性能低下が少ない空気清浄機を得る。

【構成】放電電極2と対向電極3との間でコロナ放電を生じさせて空気中の塵埃を帯電するイオン化部1と、高電圧が印加される平板状の高圧電極6及び接地される平板状の集塵電極が交互に、風の流れに対し平行に複数配設され、イオン化部1で帯電された塵埃を集塵するコレクタ部4とからなる集塵デバイスを備え、コレクタ部4の下方に、過酸化水素を含有する洗浄液が貯留される洗浄槽9を備え、コレクタ部4の集塵電極5は、回転可能に支持された円盤形状をなし、回転しながら一部分が洗浄液に浸漬され、洗浄液に浸漬されない他の部分が、風が通過する流路に露出する。
【特許請求の範囲】
【請求項1】
放電電極と対向電極との間でコロナ放電を生じさせて空気中の塵埃を帯電するイオン化部と、高電圧が印加される平板状の高圧電極及び接地される平板状の集塵電極が交互に、風の流れに対し平行に複数配設され、前記イオン化部で帯電された塵埃を集塵するコレクタ部とからなる集塵デバイスを備えた空気清浄機において、
前記コレクタ部の下方に、過酸化水素を含有する洗浄液が貯留される洗浄槽を備え、
前記コレクタ部の集塵電極は、回転可能に支持された円盤形状をなし、回転しながら一部分が前記洗浄液に浸漬され、前記洗浄液に浸漬されない他の部分が、風が通過する流路に露出することを特徴とする空気清浄機。
【請求項2】
前記集塵電極の表面積の1/10〜1/2が前記洗浄液に浸漬されてい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】
前記洗浄槽の洗浄液に含有される前記過酸化水素を発生させる過酸化水素生成機を備えたことを特徴とする請求項1または2記載の空気清浄機。
【請求項4】
放電電極と対向電極との間でコロナ放電を生じさせて空気中の塵埃を帯電するイオン化部と、高電圧が印加される平板状の高圧電極及び接地される平板状の集塵電極が交互に、風の流れに対し平行に複数配設され、前記イオン化部で帯電された塵埃を集塵するコレクタ部とからなる集塵デバイスを備えた空気清浄機において、
給水タンクと、
給水タンクから給水された水を電気分解して過酸化水素を生成して過酸化水素を含有する洗浄液を生成する過酸化水素生成機と、
前記集塵電極及び前記高圧電極の近傍に配設され、前記過酸化水素生成機から供給された前記洗浄液を前記集塵電極及び前記高圧電極に向けて噴射する洗浄ノズルと、
を備え、
前記コレクタ部の集塵電極及び高圧電極のうち、少なくとも前記集塵電極は回転可能に支持され、円盤形状をなすことを特徴とする空気清浄機。
【請求項5】
前記洗浄ノズルを、前記集塵電極と前記高圧電極の間の回転中心部近傍に配設したことを特徴とする請求項4記載の空気清浄機。
【請求項6】
前記集塵電極及び前記高圧電極の各々の中心部近傍から放射状に延びる絶縁部材により、前記集塵電極及び前記高圧電極を各々複数に分割したことを特徴とする請求項4または5記載の空気清浄機。
【請求項7】
前記集塵電極に、空気中のガス成分を捕捉する触媒、吸着剤、化学添着剤のうち1種類 以上を担持させたことを特徴とする請求項1〜6記載の空気清浄機。
【請求項8】
放電電極と対向電極との間でコロナ放電を生じさせて空気中の塵埃を帯電するイオン化部と、前記イオン化部で帯電された塵埃を集塵するコレクタ部とからなる集塵デバイスを備えた空気清浄機において、
前記コレクタ部は、
風の流れに対し直角に少なくとも一対配設され、複数の開口部を有し、接地される平板状の接地電極と、
この一対の接地電極の間に配設され、複数の開口部を有し、高電圧が印加される平板状の高圧電極と、
環状に形成され、前記高圧電極の周囲を巡回移動可能に支持された集塵フィルターと、
前記コレクタ部の下方に設けられ、前記繊維状の集塵フィルターを洗浄する洗浄液が貯留される洗浄槽を備え、
前記コレクタ部の繊維状の集塵フィルターは、前記接地電極と前記高圧電極の間を移動し、一部分が前記洗浄液に浸漬されることを特徴とする空気清浄機。
【請求項9】
前記洗浄液は、過酸化水素を含有する洗浄液であることを特徴とする請求項8記載の空気清浄機。
【請求項10】
前記繊維状の集塵フィルターは、ガラス繊維もしくはプラスチック繊維で形成され、空気中のガス成分を捕捉する触媒、吸着剤、化学添着剤のうち1種類以上を担持させたことを特徴とする請求項8または9記載の空気清浄機。
【請求項11】
前記イオン化部の風上側に配設され、空気中の比較的大きな塵埃を捕捉するプレフィルターと、
前記プレフィルター及び前記集塵デバイスを通過した清浄空気の一部もしくは全てを加湿する気化フィルターと、
この気化フィルターで加湿された空気及び前記清浄空気を吹き出す送風機と、
を備えたことを特徴とする請求項8〜10のいずれかに記載の空気清浄機。
【請求項12】
前記洗浄槽と一体に設けられ、給水タンクから供給された水を貯留し、前記気化フィルターの下部を浸漬させるトレーと、
前記給水タンクから供給された水を電気分解して前記洗浄液の過酸化水素を生成する過酸化水素生成機と、
を備えたことを特徴とする請求項11記載の空気清浄機。
【請求項13】
集塵フィルターと、空気を加湿する気化フィルターとを備えた空気清浄機において、
前記集塵フィルターの風下側に配設され、ガラス繊維もしくはプラスチック繊維で形成され、空気中のガス成分を捕捉する触媒、吸着剤、化学添着剤のうち1種類以上を担持した繊維状の繊維状の集塵フィルターと
この繊維状の集塵フィルターを洗浄する洗浄液を貯留する洗浄槽と、
給水タンクと、
この給水タンクから前記洗浄槽に給水された水を電気分解して過酸化水素を生成して、前記洗浄液を過酸化水素を含有する洗浄液とする過酸化水素生成機と、
前記給水タンクから供給された水を貯留し、前記気化フィルターの下部を浸漬させるトレーと、
を備え、
前記繊維状の集塵フィルターは、環状に形成され、上下に巡回移動可能に支持され、移動しながら一部分が前記洗浄液に浸漬されることを特徴とする空気清浄機。
【請求項14】
前記繊維状の集塵フィルターの風上と風下の両外側に一対配設され、複数の開口部を有し、接地される平板状の接地電極と、
前記繊維状の集塵フィルターの内側に配設され、複数の開口部を有し、高電圧が印加される平板状の高圧電極と、
を備え、
前記繊維状の集塵フィルターは、前記接地電極と前記高圧電極の間を移動することを特徴とする請求項13記載の空気清浄機。
【請求項15】
前記過酸化水素を生成する装置に代えて、超音波素子としたことを特徴とする請求項3、12、13のいずれかに記載の空気清浄機。
【発明の詳細な説明】【技術分野】
【0001】
この発明は、空気中の浮遊粒子である塵埃を捕捉し除去する空気清浄機に関するものである。
【背景技術】
【0002】
従来、円盤状の複数の集塵板と前記集塵板の間に、かつ、平行に放電線が設けられ集塵板の下部には、集塵板の下部を浸漬させ、洗浄、保水するための水槽を設置し、集塵板に軸をモータを接続して回転させ、高圧電源装置により荷電するようにしたものがある(例えば、特許文献1参照)。
【0003】
【特許文献1】特開平6−142548号公報(段落番号0022〜0024、図1、図2)
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
従来技術では、円盤状の複数の集塵板は水槽に貯留される水に接触するのみで、洗浄性が悪かった。そのため、低級アルコール、水酸化ナトリウム、界面活性剤などを添加する解決策が提案されているが、これらの物質は定期的な補充が必要であり、メンテナンスが面倒であるという問題があった。
【0005】
この発明は、上記の課題を解決するためになされたものであり、汚染空気を効率よく捕集することができ、メンテナンスを自動化でき、さらに、経時変化による性能低下が少ない空気清浄機を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0006】
この発明に係る空気清浄機は、放電電極と対向電極との間でコロナ放電を生じさせて空気中の塵埃を帯電するイオン化部と、高電圧が印加される平板状の高圧電極及び接地される平板状の集塵電極が交互に、風の流れに対し平行に複数配設され、前記イオン化部で帯電された塵埃を集塵するコレクタ部とからなる集塵デバイスを備えた空気清浄機において、前記コレクタ部の下方に、過酸化水素を含有する洗浄液が貯留される洗浄槽を備え、
前記コレクタ部の集塵電極は、回転可能に支持された円盤形状をなし、回転しながら一部分が前記洗浄液に浸漬され、前記洗浄液に浸漬されない他の部分が、風が通過する流路に露出するものである。
【発明の効果】
【0007】
この発明によれば、コレクタ部の下方に、過酸化水素を含有する洗浄液が貯留される洗浄槽を備え、コレクタ部の集塵電極は、回転可能に支持された円盤形状をなし、回転しながら一部分が前記洗浄液に浸漬され、前記洗浄液に浸漬されない他の部分が、風が通過する流路に露出するので、汚染空気を効率よく捕集することができ、薬剤の添加等をしなくともよいのでメンテナンスを自動化でき、さらに、時間が経過しても塵埃が溜まらないので、経時変化による性能低下を少なくすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0008】
実施の形態1.
図1はこの発明の実施の形態1に係る空気清浄機の斜視図、図2は横断面構成図である。図1および図2に示されるように、この発明の実施の形態1に係る空気清浄機は、空気中の浮遊粒子である塵埃を荷電するイオン化部1とイオン化部1の風下側に配設され、荷電された塵埃を捕集するコレクタ部4からなる集塵デバイスを備えている。
イオン化部1は、高電圧が印加される金属製のワイヤ線、平板突起電極、針状電極などで構成される放電電極2、金属製もしくは導電性樹脂、樹脂に導電性のメッキを施したもの等で構成される対向電極3で構成されている。コレクタ部4は、風の流れに平行に配置され、接地される円盤形状の集塵電極5と高電圧が印加される平板状の高圧電極6とが交互に複数配設されている。
【0009】
集塵電極5は、金属製もしくは導電性樹脂、樹脂に導電性のメッキを施したもの等で構成され、高圧電極6は、金属製もしくは導電性樹脂、樹脂に導電性のメッキを施したもの、半導電性樹脂等で構成されている。集塵電極5は、中心部が支持部材7に回転可能に支持された軸27に固定されており、駆動手段(図示せず)により回転する。支持部材7と軸27は、金属等の導電性材料で構成され、集塵電極5と電気的に接続される。高圧電極6は給電部8により電気的に接続され、高電圧が印加される。なお、高圧電極6の中心には軸27が高圧電極6に接触しないように貫通する穴が設けられている。
【0010】
集塵電極5と高圧電極6の下部には、洗浄槽9が配置され、洗浄槽9には過酸化水素生成機10が取り付けられている。洗浄槽9は、最初に水が貯留されると、過酸化水素生成機10による電気分解で水中に過酸化水素が生成され、過酸化水素を含有する洗浄液が貯留されるようになっている。また、集塵電極5は、回転しながら一部分が洗浄槽9に貯留される過酸化水素を含有する洗浄液に浸漬され、洗浄液に浸漬されない他の部分が、風が通過する流路に露出するように構成されている。
【0011】
イオン化部1の放電電極2と対向電極3には、直流の数kV〜数十kVの高電圧を印加する高圧電源11が接続されており、コレクタ部4の集塵電極5と高圧電極6には、直流の数kV〜数十kVの高電圧を印加する高圧電源12が接続されている。過酸化水素生成機10は、陰極と陽極(図示せず)を備え、直流の数Vの電圧を印加する電源13が接続されている。
【0012】
次に、実施の形態1の空気清浄機の動作について図2により説明する。
上記のように構成された空気清浄機においては、空気中の浮遊粒子である塵埃は、イオン化部1、コレクタ部4の順に通過する。このとき、イオン化部1に高圧電源11から直流の数kV〜数十kVの高電圧が印加され、放電電極2から対向電極3へのコロナ放電が発生し、空気中の浮遊粒子である塵埃が荷電される。荷電された塵埃は、コレクタ部4に流入する。コレクタ部4では、高圧電源12から、直流の数kV〜数十kVの高電圧が印加されることにより生じる集塵電極5と高圧電極6の間の電界によるクーロン力で荷電された塵埃が集塵電極5に捕集され、清浄化した空気が吹き出す。
【0013】
集塵電極5は一部分が洗浄槽9に貯留される過酸化水素を含有する洗浄液に浸漬され、駆動手段により定期的に回転し、捕集された塵埃は洗浄液により洗浄される。
集塵電極5の洗浄液に浸漬されない部分は、風が通過する流路に露出しており、イオン化部1で荷電した塵埃を捕集する。
このとき、集塵電極5の表面積の1/10〜1/2が洗浄槽9に貯留する洗浄液に浸漬されるようにするのが望ましい。これは、表面積の1/10未満になると洗浄液による洗浄が十分行われなくなり、また、表面積の1/2を超えると、集塵電極5が風が通過する流路に露出する部分が少なくなり、イオン化部1で荷電した塵埃を十分捕集できなくなるからである。
【0014】
洗浄槽9では、過酸化水素生成機10に電源13から直流の数Vの電圧が印加され、貯留された水が過酸化水素生成機10の陰極と陽極により、電気分解され過酸化水素を生成し、過酸化水素を含有する洗浄液となる。そして、集塵電極5が洗浄液に浸漬されると集塵電極5に付着した塵埃が過酸化水素の分解で生じた水酸化ラジカル(OH)で剥離されて洗浄される。
【0015】
集塵電極5は金属製もしくは導電性樹脂、樹脂に導電性のメッキを施したもの等で構成されるが、その表面に空気中の臭気ガス成分等を捕捉する触媒、吸着剤、化学添着剤のうち1種類以上を担持させるのが望ましい。この場合、空気中の塵埃とともにガス成分も捕集され、空気を清浄化する。捕捉されたガス成分は、集塵電極5が洗浄液に浸漬されたとき、洗浄液により洗浄される。
【0016】
触媒には、例えば、酸化マンガン、酸化銅、酸化チタン、酸化クロム、酸化鉄、酸化ニッケル、酸化亜鉛、酸化コバルト等の金属酸化物触媒が使用され、吸着剤には、例えば、臭気物質を物理的に吸着するゼオライト、活性炭、シリカゲル、酸化ケイ素等の吸着剤が使用され、化学添着剤には、例えば、化学添着剤に臭気ガスを化学的に吸着するアミン系の添着剤やリン酸等が使用される。
【0017】
上記の触媒により、捕集され、分解されるガスは、メチルメルカプタン、硫化水素、硫化メチル、ホルムアルデヒド、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及びイソブタノール等であり、物理吸着され、その後、触媒反応により分解される。
【0018】
また、上記の吸着剤により、捕集されるガスは、アンモニア、酢酸エチル、トルエン、キシレン、エチルベンゼン、スチレン、メチルイソブチルケトン、酢酸、プロピオン酸、ノルマル酪酸、ノルマル吉草酸、イソ吉草酸、エタノール、ノナナール等であり、物理吸着され、吸着剤上に捕捉される。
また、上記の化学添着剤により、捕集される臭気ガスは、アミン系の添着剤の場合はアルデヒド類、リン酸の場合はアンモニアを化学添着剤に化学結合により捕捉する。
【0019】
なお、本実施の形態1では洗浄槽9に過酸化水素生成機10を取り付け、洗浄槽内に過酸化水素を含有する洗浄液を生成したが、過酸化水素生成機10に代えて超音波素子を取り付けてもよい。その場合、洗浄液中に生成される超音波により集塵電極5に付着した塵埃が剥離して洗浄される。
また、塵埃は殆ど集塵電極5に捕捉されるが、反発により高圧電極6に付着する塵埃もあるので、高圧電極6を回転させてもよい。
【0020】
以上のように、この発明の実施の形態1に係る空気清浄機によれば、放電電極2と対向電極3との間でコロナ放電を生じさせて空気中の塵埃を帯電するイオン化部1と、高電圧が印加される平板状の高圧電極6と接地される平板状の集塵電極が交互に、風の流れに対し平行に複数配設され、イオン化部1で帯電された塵埃を集塵するコレクタ部4とからなる集塵デバイスを備えた空気清浄機において、コレクタ部4の下方に、過酸化水素を含有する洗浄液が貯留される洗浄槽9を備え、コレクタ部4の集塵電極5は、回転可能に支持部材7に支持された円盤形状をなし、回転しながら一部分が洗浄液に浸漬され、洗浄液に浸漬されない他の部分が、風が通過する流路に露出するので、汚染空気を効率よく捕集することができ、薬剤の添加等をしなくともよいのでメンテナンスを自動化でき、さらに、時間が経過しても塵埃が集塵電極5に溜まらないので、時間変化による性能低下を少なくすることができる。
【0021】
また、洗浄液は、過酸化水素を含有する洗浄液としたことにより、洗浄性能が向上し、捕集した塵埃の洗浄を良好に行うことができる。また、過酸化水素は水を電気分解して容易に得られ、環境に対する影響もない。
【0022】
また、集塵電極5の表面積の1/10〜1/2が洗浄液に浸漬されているので、洗浄液による洗浄が十分行われ、また、集塵電極5が風が通過する流路に露出する部分が十分でありイオン化部1で荷電した塵埃を十分捕集することができる。
また、洗浄槽9の洗浄液に含有される過酸化水素を発生させる過酸化水素生成機10を備えたので、洗浄液に過酸化水素を補充でき、洗浄を効率的に行うことができる。
【0023】
また、集塵電極5に空気中のガス成分を捕捉する触媒、吸着剤、化学添着剤のうち1種類以上を担持させたので、空気中のガス成分を効率よく捕集することができ、捕集したガス成分の洗浄を自動で行え、経時変化による性能低下を少なくすることができる。
【0024】
また、過酸化水素生成機10に代えて超音波素子を用いることにより、洗浄液中で捕集した塵埃の剥離を促すことにより効率よく洗浄することができる。
【0025】
実施の形態2.
図3はこの発明の実施の形態1に係る空気清浄機の斜視図、図4は横断面構成図である。実施の形態1の図1、図2と同一又は相当部分には同一の符号を付し説明を省略する。
図3および図4に示されるように、この発明の実施の形態2に係る空気清浄機は、空気中の浮遊粒子である塵埃を荷電するイオン化部1と荷電された塵埃を捕集するコレクタ部4からなる集塵デバイスを備えている。
コレクタ部4の集塵電極5と高圧電極6は円盤形状であり、中心部が絶縁材28を介し軸27に固定され、この軸27は支持部材7に回転可能に支持されており、駆動手段(図示せず)により回転する。複数の集塵電極5同士は、金属等の導電性材料で電気的に接続され、複数の高圧電極6同士は、金属等の導電性材料で電気的に接続されている。
【0026】
風路とは別の箇所に、水道水を溜める給水タンク14が配置され、給水タンク14には過酸化水素生成機10が接続される。過酸化水素生成機10から延びるホース15により過酸化水素を洗浄ノズル16まで配送する。洗浄ノズル16は、集塵電極5と高圧電極6の間の回転中心部近傍に配設されており、洗浄ノズル16から噴出する過酸化水素により集塵電極5と高圧電極6は洗浄される。集塵電極5と高圧電極6の下部には、洗浄後の汚水を留める汚水溜め17が配置されている。集塵電極5と高圧電極6は、回転しながら一部分が洗浄されるように構成され、洗浄されない部分は、風が通過する流路に露出するように構成されている。
【0027】
集塵電極5と高圧電極6は、各々の回転中心部近傍から放射状に延びる絶縁部材18により、集塵電極5及び高圧電極6を各々複数に分割し、洗浄時の水による集塵電極5と高圧電極6の電気的短絡を抑制するようにしている。
また、イオン化部1の放電電極2と対向電極3には、実施の形態1と同様に高圧電源( 図示せず)が接続されており、直流の数kV〜数十kVの高電圧が印加される。コレクタ部4の集塵電極5と高圧電極6には、高圧電源(図示せず)が接続されており、直流の数kV〜数十kVの高電圧が印加される。過酸化水素生成機10には直流の数Vの電圧を印加する電源(図示せず)が接続される。
【0028】
また、実施の形態1と同様に、集塵電極5の表面に空気中のガス成分を捕捉する触媒、吸着剤、化学添着剤のうち1種類以上を担持させるのが望ましい。この場合、実施の形態1記載と同様の効果を得ることができる。
【0029】
次に、実施の形態2の空気清浄機の動作について図3、図4により説明する。
上記のように構成された空気清浄機においては、空気中の浮遊粒子である塵埃は、実施の形態1と同様に、イオン化部1に高電圧が印加され、空気中の浮遊粒子である塵埃が荷電され、荷電された塵埃は、コレクタ部4で高電圧が印加されることにより生じる集塵電極5と高圧電極6の間の電界により塵埃が集塵電極5に捕集され、清浄化した空気が吹き出す。
【0030】
コレクタ部4では、給水タンク14から過酸化水素生成機10に水が供給されると、電気分解により過酸化水素が生成され、ホース15を介して洗浄ノズル16から洗浄液が集塵電極5と高圧電極6に向けて噴射される。このとき、集塵電極5と高圧電極6の間の回転中心部近傍に配設された洗浄ノズル16から、集塵電極5と高圧電極の下部に向けて洗浄液が噴射される。
集塵電極5と高圧電極6は定期的に回転し、集塵電極5と高圧電極6一部分が洗浄され、他の部分がイオン化部1で荷電した塵埃を十分捕集する。洗浄後の汚水は、汚水溜め17に貯留される。
なお、洗浄ノズル16は、集塵電極5及び高圧電極6の近傍に配設されてもよい。このときは、集塵電極5と高圧電極6の一部に洗浄液がかかるように、洗浄ノズル16を向けて洗浄液を噴射させる。
【0031】
以上のように、この発明の実施の形態2に係る空気清浄機は、放電電極2と対向電極3との間でコロナ放電を生じさせて空気中の塵埃を帯電するイオン化部1と、高電圧が印加される平板状の高圧電極6と接地される平板状の集塵電極が交互に、風の流れに対し平行に複数配設され、イオン化部1で帯電された塵埃を集塵するコレクタ部4とからなる集塵デバイスを備えた空気清浄機において、給水タンク14と、給水タンク14から給水された水を電気分解して過酸化水素を生成して過酸化水素を含有する洗浄液を生成する過酸化水素生成機10と、集塵電極5及び高圧電極6の近傍に配設され、過酸化水素生成機10から供給された洗浄液を集塵電極5及び高圧電極6に向けて噴射する洗浄ノズル16と、を備え、コレクタ部4の集塵電極5及び高圧電極6のうち、少なくとも集塵電極5は回転可能に支持され、円盤形状をなすので、メンテナンスを自動化でき、さらに、時間が経過しても塵埃が集塵電極5に溜まらないので、時間変化による性能低下を少なくすることができる。
【0032】
また、洗浄ノズル16を、集塵電極5と高圧電極6の間の回転中心部近傍に配設したので、中心部から外周に向けて洗浄液を集塵電極5と高圧電極6に洗浄液を噴射でき、一回転で集塵電極5と高圧電極6の全面が洗浄されるようにすることができる。
【0033】
また、集塵電極5及び高圧電極6の各々の中心部近傍から放射状に延びる絶縁部材18により、集塵電極5及び高圧電極6を各々複数に分割したので、洗浄後の水滴による集塵電極5と高圧電極6との電気的短絡を抑制することができ、空気中の塵埃を効率よく捕集することができる。
なお、実施の形態1においても、集塵電極5と高圧電極6の中心部近傍から放射状に延びる絶縁部材18により、集塵電極5及び高圧電極6を各々複数に分割し、洗浄時の水による集塵電極5と高圧電極6との電気的短絡を抑制するようにしてもよい。
また、本実施の形態2では、集塵電極5と高圧電極6との両方を回転させたが、集塵電極5を回転させ、高圧電極6は固定してもよい。
【0034】
実施の形態3.
図5はこの発明の実施の形態3に係る空気清浄機の横断面構成図、図6は背面方向から見た斜視図である。実施の形態1の図1と同一又は相当部分には同一の符号を付し、その説明は省略する。図5、図6に示されるように、この発明の実施の形態3に係る空気清浄機は、空気中の浮遊粒子である塵埃を荷電するイオン化部1と荷電された塵埃を捕集するコレクタ部4からなる集塵デバイスを備えている。
コレクタ部4は、風の流れに対し直角に一対配設され、複数の開口部19aを有し、接地される平板状の接地電極19と、一対の接地電極19の間に配設され、複数の開口部20aを有し、高電圧が印加される平板状の高圧電極20と、一対の接地電極19と高圧電極20との間に挟まれるように配設された繊維状の集塵フィルター21と、洗浄液が貯留され繊維状の集塵フィルター21の一部分が浸漬される洗浄槽9、洗浄槽9に接続される過酸化水素生成機10で構成される。
【0035】
繊維状の集塵フィルター21は、環状形状をなし、モーター29により駆動される支持部材であるローラー22により接地電極19と高圧電極20の間を巡回移動可能となっており、巡回移動しながら繊維状の集塵フィルター21の一部分が過酸化水素を含有する洗浄液に浸漬される。また、繊維状の集塵フィルター21は、ガラス繊維もしくはプラスチック繊維で形成され、空気中のガス成分を捕捉する触媒、吸着剤、化学添着剤のうち1種類以上を担持している。
【0036】
接地電極19は、金属製もしくは導電性樹脂、樹脂に導電性のメッキを施したもの等で構成される。高圧電極20は、金属製もしくは導電性樹脂、樹脂に導電性のメッキを施したもの、半導電性樹脂等で構成される。また、接地電極19、高圧電極20とも風が流通する開口部19a、20aが各々設けられている。
接地電極19と高圧電極20には高圧電源(図示せず)が接続され、直流もしくは交流の数kV〜数十kVの電圧が印加される。
【0037】
このように構成された空気清浄機では、イオン化部1で荷電された塵埃は、繊維状の集塵フィルター21に捕捉される。繊維状の集塵フィルター21は接地電極19と高圧電極20の間に挟まれるように配設されることにより、繊維状の集塵フィルター21が分極し、その電界により荷電された塵埃が繊維状の集塵フィルター21に捕捉される。また、空気中のガス成分は、触媒、吸着剤、化学添着剤により、実施の形態1と同様の機構により捕捉される。繊維状の集塵フィルター21は定期的にローラー22により接地電極19と高圧電極20の間を巡回移動し、繊維状の集塵フィルター21に捕捉された塵埃とガス成分は、洗浄槽9内の過酸化水素を含有する洗浄液により定期的に洗浄される。
【0038】
以上のように、この発明の実施の形態3に係る空気清浄機は、放電電極2と対向電極3との間でコロナ放電を生じさせて空気中の塵埃を帯電するイオン化部1と、イオン化部1で帯電された塵埃を集塵するコレクタ部4とからなる集塵デバイスを備えた空気清浄機において、コレクタ部4は、風の流れに対し直角に少なくとも一対配設され、複数の開口部19aを有し、接地される平板状の接地電極19と、この一対の接地電極19の間に配設され、複数の開口部20aを有し、高電圧が印加される平板状の高圧電極20と、高圧電極20の周囲を巡回移動可能に設けられた環状で繊維状の集塵フィルター21と、コレクタ部4の下方に設けられ、繊維状の集塵フィルター21を洗浄する洗浄液が貯留される洗浄槽9を備え、コレクタ部4の繊維状の集塵フィルター21は、接地電極19と高圧電極20の間を巡回移動しながら一部分が洗浄液に浸漬されるので、メンテナンスを自動化でき、さらに、時間が経過しても塵埃が集塵電極5に溜まらないので、時間変化による性能低下を少なくすることができる。
【0039】
また、洗浄液は、過酸化水素を含有する洗浄液としたので、洗浄性能が向上し、捕集した塵埃の洗浄を良好に行うことができる。
また、繊維状の集塵フィルター21は、ガラス繊維もしくはプラスチック繊維で形成され、空気中のガス成分を捕捉する触媒、吸着剤、化学添着剤のうち1種類以上を担持させたので、繊維状の集塵フィルター21は、ガラス繊維もしくはプラスチック繊維で形成されることにより、接地電極19、高圧電極20により分極しやすく、電界強度を高めることが可能となり、塵埃の捕集効率が向上する。さらに、空気中のガス成分を捕捉する触媒、吸着剤、化学添着剤のうち1種類以上を担持したことにより、空気中のガス成分を効率よく捕集することができ、捕集したガス成分の洗浄を自動で行え、経時変化による性能低下を少なくすることができる。
なお、本実施の形態3では、一対の接地電極19と、その間に配設された高圧電極20と繊維状の集塵フィルター21からなるコレクタ部4を示したが、この構成のものを複数設けてもよい。
【0040】
実施の形態4.
図7はこの発明の実施の形態4に係る空気清浄機の横断面構成図である。実施の形態1の図1、実施の形態3の図5と同一又は相当部分には同一の符号を付し、その説明は省略する。図7に示されるように、この発明の実施の形態4に係る空気清浄機は、実施の形態3に記載の空気清浄機の集塵デバイスを実機に組み込んだものであり、実施の形態3に記載の空気清浄機の集塵デバイスの風上側に空気中の比較的大きな塵埃を捕捉するプレフィルター23と、気化フィルター24と、プレフィルター23及び集塵デバイスを通過した清浄空気の一部分が、気化フィルター24を通過し加湿された空気がシロッコファン25に導かれる風路と気化フィルター24を通過せず、直接シロッコファン25に導かれる風路との2つに分割された風路と、水道水が蓄えられる給水タンク14と、洗浄槽9に一体に設けられ、給水タンク14から供給された水を貯留し、気化フィルターの一部を浸漬させるトレー30と、給水タンク14から供給された水を電気分解して過酸化水素を生成し、過酸化水素を含有する洗浄液とする過酸化水素生成機10とを備えている。
【0041】
気化フィルター24が浸漬されるトレー30と繊維状の集塵フィルター21が洗浄される洗浄槽9は一体となっているが、給水タンク14からトレー30に導かれた水は繊維状の集塵フィルター21が洗浄される洗浄槽9には水が流れるが、逆には流れないようになっている。
【0042】
このように構成された空気清浄機では、プレフィルター23で空気中の比較的大きな塵埃が捕捉され、イオン化部1とコレクタ部4からなる集塵デバイスを通過した清浄空気の一部分が、気化フィルター24を通過し加湿された加湿空気と、気化フィルター24を通過しない清浄空気がシロッコファン25により排出される。
一方、給水タンク14からトレー30に導かれた水は洗浄槽9にも流れ、洗浄槽9に貯留された水は、過酸化水素生成機10により電気分解され、過酸化水素が生成され、過酸化水素を含有した洗浄液となっている。繊維状の集塵フィルター21は定期的に過酸化水素を含有した洗浄液で洗浄される。
なお、本実施の形態4では過酸化水素生成機10としたが超音波素子でもよい。
【0043】
以上のように、この発明の実施の形態4に係る空気清浄機は、イオン化部1の風上側に配設され、空気中の比較的大きな塵埃を捕捉するプレフィルター23と、プレフィルター23及び集塵デバイスを通過した清浄空気の一部もしくは全てを加湿する気化フィルター24と、この気化フィルター24で加湿された空気及び清浄空気を吹き出す送風機と、を備えたので、空気中の塵埃を効率よく捕集することができ、空気の清浄化に加えて、加湿をすることができる。
【0044】
また、洗浄槽と一体に設けられ、給水タンク14から供給された水を貯留し、気化フィルター24の下部を浸漬させるトレー30と、給水タンク14から供給された水を電気分解して洗浄液の過酸化水素を生成する過酸化水素生成機10と、を備えたので、空気中の塵埃を効率よく捕集することができ、捕集した塵埃の洗浄を自動で行え、経時変化による性能低下が少なく、空気の清浄化に加えて、加湿ができ、気化フィルターを浸漬するトレイと洗浄槽が一体となっていることにより省スペース化をすることができる。
【0045】
実施の形態5.
図8はこの発明の実施の形態5に係る空気清浄機の横断面構成図である。実施の形態1の図1、実施の形態3の図5および実施の形態4の図7と同一又は相当部分には同一の符号を付し、その説明は省略する。図8に示されるように、この発明の実施の形態5に係る空気清浄機は、実施の形態4記載の空気清浄機の実機組み込み、イオン化部を除き、集塵フィルター26を風上側に備えたものである。
【0046】
このように構成された空気清浄機では、集塵フィルター26により、空気中の塵埃の一部分が捕捉される。集塵フィルター26を通過した塵埃は、さらに繊維状の集塵フィルター21で捕捉される。繊維状の集塵フィルター21は、接地される接地電極19と高電圧が印加される高圧電極20とで挟まれるように配設され、接地電極19、高圧電極20による分極で、電界強度が高まり、捕集効率が向上する。
【0047】
なお、本実施の形態5では、接地電極19、高圧電極20により繊維状の集塵フィルター21を挟み込んだが、接地電極19、高圧電極20がない場合でも、集塵フィルター26との組みあわせにより高捕集効率の達成が可能である。
【0048】
また、集塵フィルター26の性能により集塵性能(集塵効率×風量;室内を清浄化できる性能)が決まり、ULPAフィルタやHEPAフィルタを使用すれば、99%以上の集塵効率となるが、圧力損失が高くなり、風量が低下、騒音が大きくなるので、適切な選択が必要である。実施の形態4では、集塵効率は80〜90%となるが、圧力損失が少なく、大風量が出せるため、集塵性能は高くなる。集塵性能は、集塵フィルター26の仕様次第となるが、集塵性能としては実施の形態4と5は同等レベルにできるが、実施の形態5では、集塵フィルター26の交換の必要があるが、実施の形態4の場合は、洗浄されるため、その箇所のメンテナンスは不要である。
また、接地電極19、高圧電極20により、繊維状の集塵フィルター21を誘電化することができるため、ない場合に比べ20〜30%程度集塵効率が向上する。
【0049】
以上のように、この発明の実施の形態5に係る空気清浄機は、集塵フィルター26と、空気を加湿する気化フィルター24とを備えた空気清浄機において、集塵フィルター26の風下側に配設され、ガラス繊維もしくはプラスチック繊維で形成され、空気中のガス成分を捕捉する触媒、吸着剤、化学添着剤のうち1種類以上を担持した繊維状の繊維状の集塵フィルター21と、この繊維状の集塵フィルター21を洗浄する洗浄液を貯留する洗浄槽9と、給水タンク14と、この給水タンク14から洗浄槽9に給水された水を電気分解して過酸化水素を生成して、洗浄液を過酸化水素を含有する洗浄液とする過酸化水素生成機10と、給水タンク14から供給された水を貯留し、気化フィルター24の下部を浸漬させるトレー30と、を備え、繊維状の集塵フィルター21は、環状に形成され、上下に巡回移動可能に支持され、移動しながら一部分が前記洗浄液に浸漬されるので、空気中の塵埃を効率よく捕集することができ、空気の清浄化に加えて、加湿をすることができる。
【0050】
また、繊維状の集塵フィルター21の風上と風下の両外側に一対配設され、複数の開口部19aを有し、接地される平板状の接地電極19と、繊維状の集塵フィルター21の内側に配設され、複数の開口部20aを有し、高電圧が印加される平板状の高圧電極20と、を備え、繊維状の集塵フィルター21は、接地電極19と高圧電極20の間を移動するので、空気中の塵埃を効率よく捕集することができる。
【図面の簡単な説明】
【0051】
【図1】この発明の実施の形態1に係る空気清浄機の斜視図である。
【図2】この発明の実施の形態1に係る空気清浄機の横断面構成図である。
【図3】この発明の実施の形態2に係る空気清浄機の斜視図である。
【図4】この発明の実施の形態2に係る空気清浄機の横断面構成図である。
【図5】この発明の実施の形態3に係る空気清浄機の斜視図である。
【図6】この発明の実施の形態3に係る空気清浄機の背面方向から見た斜視図である。
【図7】この発明の実施の形態4に係る空気清浄機の横断面構成図である。
【図8】この発明の実施の形態5に係る空気清浄機の横断面構成図である。
【符号の説明】
【0052】
1 イオン化部、2 放電電極、3 対向電極、4 コレクタ部、5 集塵電極、6 高圧電極、7 支持部材、9 洗浄槽、10 過酸化水素生成機、14 給水タンク、16 洗浄ノズル、17 汚水溜め、18 絶縁部材、19 接地電極、19a 開口部、20 高圧電極、20a 開口部、21 集塵フィルター、22 ローラー、23 プレフィルター、24 気化フィルター、25 シロッコファン、26 集塵フィルター、27 軸、30 トレー。
【出願人】 【識別番号】000006013
【氏名又は名称】三菱電機株式会社
【出願日】 平成18年9月12日(2006.9.12)
【代理人】 【識別番号】100085198
【弁理士】
【氏名又は名称】小林 久夫

【識別番号】100098604
【弁理士】
【氏名又は名称】安島 清

【識別番号】100061273
【弁理士】
【氏名又は名称】佐々木 宗治

【識別番号】100070563
【弁理士】
【氏名又は名称】大村 昇

【識別番号】100087620
【弁理士】
【氏名又は名称】高梨 範夫


【公開番号】 特開2008−68164(P2008−68164A)
【公開日】 平成20年3月27日(2008.3.27)
【出願番号】 特願2006−247046(P2006−247046)