【発明の詳細な説明】
空気濾過装置
この発明は、空気濾過装置に関する。
呼吸可能な（respirable）汚染物質粒子を含有する空気を高効率で浄化するに
は、主に２つの方法がある。第一の方法は、細かい繊維（一般にガラス繊維）か
ら成る機械的フィルタを使用する。この方法では最高９９．９７％の濾過効率を
達成できるが、フィルタの前後で非常に大きな圧力降下が生じる欠点がある。
第二の主な濾過方法は、内部に電荷を埋設したエレクトレット繊維から成るフ
ィルタを使用する。エレクトレット繊維の電荷は浮遊粒子に吸引力を及ぼし、同
等の非エレクトレットフィルタよりも高い効率で浮遊粒子をフィルタに捕捉する
。エレクトレット繊維から成るフィルタは圧力降下が小さいが、最高約９５％の
濾過効率を達成できるに過ぎないのが実状である。
この発明の目的は、改良した空気濾過装置を提供することにある。
この発明は、高電圧電源に接続され、空気濾過装置を通過する汚染物質粒子を
帯電させるコロナ放電手段と、帯電した汚染物質粒子を捕集するエレクトレット
フィルタ部材とを備える空気濾過装置を提供する。
更に、この発明による空気濾過装置は、空気濾過装置を通る空気を吸引してフ
ィルタを通過させる空気吸込手段を備える。このため、通常、電動ファンが設け
られる。電動ファンはフィルタ部材の上流又は下流に設けることができる。
好適な一実施の形態では、コロナ放電手段はワイヤ及び／又はプレートを備え
、ワイヤ及び／又はプレートの間に一般に±３，０００〜±２０，０００ボルト
の高電圧が印加される。好適な他の実施の形態では、空気流は、コロナ放電電極
を内部に有しかつ電極との間に高電圧が印加される管を通過する。以下、この装
置を「セル」という。管は、好ましくは円形断面であり、電極は、好ましくはそ
の中心の縦軸上に配置される。管は、例えば銅等の導電性材料から成り又は導電
性材料で被覆した内側の導電面を有し、導電面は、好ましくは放電電極に対し±
３，０００〜±２０，０００ボルトの電位差に保持される。管の内側の導電面は
、好
ましくは高電圧電源の低電位側に接続される。この発明の空気濾過装置は、固有
の結合型エレクトレットフィルタ又は共用型エレクトレットフィルタをそれぞれ
有する複数のセルを備えてもよい。セルは並列接続でも直列接続でもよい。後者
（直列接続）の場合、エレクトレットフィルタ部材は、好ましくは各セルの後に
設けられる。
放電電極に包囲されたこの発明による空気濾過装置の各セルでの単一の点電荷
源は、電荷源から空気イオンを発生し、この空気イオンは空気濾過装置を通って
汚染物質粒子の経路を直角に流動する利点がある。このイオンの流れはほぼ均一
で電荷源から放射状であり、粒子の流れに対する空気イオン流束（air ion flux
）は対称となる。このため、汚染物質粒子が電荷を受けずに空気濾過装置を通過
してエレクトレットフィルタに捕集されない可能性は極めて小さい。
エレクトレットフィルタ部材は、好ましくは一般にポリプロピレン等の樹脂材
料であるエレクトレット繊維から成る。エレクトレットフィルタ部材は、エレク
トレット繊維の織布又は不織布（woven or non-woven web）でもよい。エレクト
レット繊維は、内部又は表面に電荷が埋設される。
この発明の簡易な好適実施形態では、空気濾過装置は、空気濾過装置を通過す
る空気の入口及び出口を有するケーシングを備え、空気は順に、ファンと、コロ
ナ放電セルと、エレクトレットフィルタ部材とを通過する。
しかしながら、更に濾過効率を改善するため、例えばファン等の装置を通る空
気を吸引する空気吸込手段と共に、空気汚染物質粒子を帯電させる各コロナ放電
セルに続いてエレクトレット繊維から成る好ましくは２以上のフィルタ部材を設
けることが望ましい。
この空気濾過装置では、厚さが同一のフィルタ部材を使用してもよいが、第一
のフィルタ部材が後続のフィルタ部材又は後続の各フィルタ部材に比べ相対的に
厚いことが好ましい。厚いフィルタ部材は実用的な濾過寿命を与える目的がある
のに対し、第二及び後続の薄いフィルタは、フィルタの前後での圧力降下を過度
に増加させずに効率を向上する。この種の空気濾過装置では９９．９８〜１００
％の濾過効率を達成できる。
内側表面が導電性の中心電極を有する円筒状の管を備えた好適なコロナ放電シ
ステムでは、通常、高電圧電源の低電位側に接続された導電面に全ての軽い空気
イオン流束が実質的に捕集されるため、流束が空気濾過装置から実質的に流出せ
ず、周囲の環境に汚染物質が付着しない利点を有する。また、帯電セルで空気イ
オンをほぼ完全に捕捉できるため、汚染物質粒子により保持される唯一の電荷が
帯電セルから流出し続いてフィルタに当たる。これらの電荷はフィルタによりほ
ぼ完全に捕捉されるため、捕集した電荷を測定できる。
フィルタ上に捕集した電荷を高電圧電源に戻す経路を設けて、空気濾過装置が
捕集した汚染物質粒子の量を測定してもよい。従って、この発明の空気濾過装置
はフィルタから高電圧電源に戻る電流を測定する電流測定手段を備えることがよ
り好ましい。
空気濾過装置の動作を補助する信号として測定した電流を使用できる。例えば
、帰還電流は存在する汚染量を示すので、帰還電流の信号をファン速度の制御に
使用して空気処理量を増大又は低減してもよい。別法として、汚染の設定レベル
を目的として空気濾過装置を循環動作させてもよい。
信号を使用して汚染粒子の瞬間的捕集比率（instantaneous rate）を得て、空
気濾過装置の動作を確認してもよい。
第三に、信号を使用して捕集した電荷総量を得て、フィルタの消耗を表示しフ
ィルタを適時交換してもよい。
以下、この発明を単に例示する添付図面について更に説明する。添付図面では
、
図１は、この発明による空気濾過装置を示す。
図２は、コロナ放電システムを示す。
図３は、この発明による他の空気濾過装置を示す。
図４は、この発明の空気濾過装置の他の略示図である。
添付図面の図１に示すように、空気濾過装置１０は入口１４及び出口１６を有
するケーシング１２を備える。入口１４から順に、ファン１８と、帯電ゾーン又
は帯電セル２０と、フィルタ要素２２とが設けられる。
ファン１８は、空気濾過装置の入口１４を通り更に出口１６を通って外へ空気
を吸い込む単なる電動ファンである。
帯電ゾーン２０は、空気濾過装置を通過する空気中の汚染物質粒子に電荷を与
える。汚染物質粒子を帯電させる種々の手段が使用可能である。帯電ゾーンはワ
イヤ及び／又はプレートを備え、コロナ放電を発生するためにワイヤ及び／又は
プレートの間に通常±３，０００〜±２０，０００ボルトの高電圧が印加される
。
他の粒子帯電システム２０（図２）は、内側表面が導電性材料から成る管２６
内にコロナ放電電極２４を備える。管の内側表面は、コロナ放電電極に対し±３
，０００〜±２０，０００ボルトの電位差に保持され、通常接地される。管２６
は円筒状であり、電極２４はその中心の縦軸上に配置される。
フィルタ要素２２は、好ましくは所謂エレクトレット繊維から成る。エレクト
レット繊維には、絶縁された正電荷及び負電荷が埋設される。一般に、エレクト
レット繊維はポリプロピレン製である。
汚染物質粒子を含む空気は、ファン１８により空気濾過装置内へ吸引され、帯
電ゾーンに供給される。コロナ電極は電界中に高移動度で軽量の大気イオン（ae
ro-ion）を発生する。これらの大気イオンは汚染物質粒子と衝突しながら汚染物
質粒子に電荷を与えて帯電ゾーンを通過する。殆ど全ての大気イオンは、高移動
度及び帯電ゾーン内の電界の影響によって帯電ゾーン内に保持される。質量が大
きい帯電した汚染物質粒子は、電界中の移動度が低く、完全に帯電ゾーンを通過
し、フィルタ２２のエレクトレット繊維に吸引され、帯電していない場合よりも
大きな吸引力を受け、濾過が進行する。また、フィルタの前後での圧力降下も比
較的小さい。
捕捉された粒子上の電荷はフィルタ２２を経由して高電圧電源に戻され、これ
により電気測定回路及び空気中の空気浄化度及び汚染度を表示する表示器が作動
される。この空気濾過装置を、後述の添付図面中図４に示す。
添付図面の図３に示す実施形態では、単一のコロナ放電ゾーン／フィルタの組
合せの代わりに、２つの同様の組合せコロナ放電ゾーン４０、４４／フィルタ４
２、４６をファン４４からの流れに沿って設ける。第一のフィルタ４２は実用的
な濾過寿命を与えるため第二のフィルタ４６よりも厚く、第二の比較的薄いフィ
ルタ４６は空気濾過装置自体を横切る圧力降下を過度に増大せず、同時に第一の
フィルタを通過した比較的低濃度の汚染物質粒子を除去して濾過を推進する。コ
ロナ放電ゾーン４０及び４４並びにフィルタ４２及び４６は、図１の実施形態に
ついて説明した型式である。この空気濾過装置では９９．９８〜１００％の濾過
効率を達成できる。
最後に、添付図面の図４は、帰還電流を有効に測定できるフィルタ要素からの
電荷の帰還回路を示す。図４は、ファン（図示せず）によって吸引又は推進され
て空気濾過装置に入り矢印Ａの方向に移動する汚染物質粒子５６と、セル５２内
のコロナ放電針５８によって発生した空気イオンとを衝突させて帯電するコロナ
セル５２及びエレクトレットフィルタ要素５４を有する空気濾過装置５０を示す
。針５８に接続された高電圧電源６０によりコロナ放電が発生する。セル５２は
、電源の低電位側に接続された導電性のライニングを有し、空気イオンがライニ
ングに吸引されて放電し、その結果空気イオンはセルから逃げない。
発生した帯電粒子６２は他の実施形態で説明した種類のエレクトレットフィル
タ要素５４上で殆ど捕集され、その電荷を符号（６４）で示す。フィルタ要素は
高電圧電源６０に接続され、フィルタ上の電荷を測定可能な電流として電源に戻
ることができる。
測定した電流は多くの用途に使用できる。フィルタ要素上で捕集される電荷の
量は存在する汚染物質粒子のレベルを示す。従って、測定した電流を使用して汚
染レベルの変化に対応してファン速度を制御できる。
汚染物質粒子の瞬間的捕捉比率の表示に電流測定を使用してもよく、空気濾過
装置の動作又は不動作を表す信号を送出してもよい。例えば、空気濾過装置の動
作を表示するＬＥＤ（発光ダイオード）等の視覚ディスプレイに電力を供給する
ために測定した電流を使用してもよい。
また、捕集した汚染物質粒子の全量及びこれに基づいてフィルタ要素が消耗し
たと思われる時を表示するために、連続的に測定電流の総計を演算することもで
きる。更に、フィルタ要素の交換が必要な時点を示すＬＥＤ等の視覚のディスプ
レイに電力を供給するために測定電流を使用してもよい。
この発明による空気濾過装置は、列挙に値する多くの利点を有する。まず、セ
ル内の単一のコロナ放電点から汚染物質粒子を帯電させることによって、事実上
、粒子は、帯電されずにセルを通過できない。従って、この発明による空気濾過
装置は、９９．９９９％の非常に高い効率レベルで動作できる。
第二に、コロナ電極を包囲するセル壁を経由して空気イオンを捕集しかつ同様
に放電させることによって、事実上、電界がエレクトレットフィルタに当たって
も濾過動作が妨害されない。
第三に、空気イオンのみならず事実上全ての帯電粒子を捕集できるので、空気
濾過装置から電荷が逃げず、電荷の発生に起因して空気濾過装置の周辺物体の表
面に汚染物質が集積しない。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Air filtration equipment
The present invention relates to an air filtration device.
Highly efficient purification of air containing respirable pollutant particles
There are two main methods. The first method is to use fine fibers (generally glass fibers)
A mechanical filter consisting of With this method, a filtration efficiency of up to 99.97% can be achieved.
This can be achieved, but has the disadvantage that a very large pressure drop occurs before and after the filter.
The second main filtration method is a filter made of electret fibers with a charge embedded inside.
Use filters. The electric charge of the electret fibers exerts a suction force on the suspended particles,
Traps suspended particles with higher efficiency than non-electret filters such as
. Filters made of electret fibers have a low pressure drop, but up to about 95%
The reality is that only filtration efficiency can be achieved.
It is an object of the present invention to provide an improved air filtration device.
The present invention removes contaminant particles connected to a high voltage power supply and passing through an air filtration device.
Corona discharge means for charging and electret for collecting charged pollutant particles
An air filtration device comprising: a filter member;
Further, the air filtering device according to the present invention sucks air passing through the air filtering device to remove the air.
Air suction means for passing the filter is provided. For this reason, usually an electric fan is provided.
Can be The electric fan can be provided upstream or downstream of the filter member.
In a preferred embodiment, the corona discharge means comprises wires and / or plates.
± 3,000 to ± 20,000 volts between wires, and / or plates
Is applied. In another preferred embodiment, the air flow comprises a corona discharge electrode.
And passes through a tube having a high voltage applied between the electrodes. Below,
The location is called a "cell." The tube is preferably circular in cross section, and the electrodes are preferably
Are arranged on the vertical axis at the center. The tube may be made of a conductive material such as copper
Having an inner conductive surface coated with a conductive material, the conductive surface preferably being ±
It is held at a potential difference of 3,000 to ± 20,000 volts. The conductive surface inside the tube is
, Good
More preferably, it is connected to the low potential side of the high voltage power supply. The air filtration device of the present invention
The combined electret filter or shared electret filter of
May be provided. The cells may be connected in parallel or in series. the latter
In the case of (series connection), the electret filter member is preferably provided after each cell.
Provided.
Single point charge in each cell of the air filtration device according to the invention surrounded by the discharge electrode
The source generates air ions from a charge source, which air ions pass through an air filtration device.
The advantage is that the path of the contaminant particles flows at right angles. This ion flow is almost uniform
Radiated from the charge source at the air ion flux to the particle flow
) Is symmetric. This allows the contaminant particles to pass through the air filtration device without being charged.
It is very unlikely that the particles will not be collected by the electret filter.
The electret filter member is preferably generally made of a resin material such as polypropylene.
It is made of electret fiber. The electret filter member is an electret filter member.
A woven or non-woven web of trette fibers may be used. Elect
The charge is embedded in the inside or the surface of the ret fiber.
In a simple preferred embodiment of the invention, the air filtration device passes through the air filtration device.
A casing having an air inlet and an air outlet.
Through the discharge cell and the electret filter member.
However, to further improve the filtration efficiency, the air passing through a device such as a fan
Each corona discharge that charges air pollutant particles with air suction means that sucks air
The cell is preferably followed by at least two filter elements made of electret fibers.
Is desirable.
In this air filtration device, a filter member having the same thickness may be used.
Of the filter member relative to the subsequent filter member or each subsequent filter member
Thickness is preferred. Thick filter elements are intended to provide a practical filtration life
In contrast, the second and subsequent thin filters have excessive pressure drop across the filter.
Improve efficiency without increasing. In this type of air filtration device, 99.98-100
% Filtration efficiency can be achieved.
A preferred corona discharge system comprising a cylindrical tube having a center electrode having a conductive inner surface.
The stem usually has all light air on conductive surfaces connected to the low potential side of the high voltage power supply.
Since the ion flux is substantially collected, the flux substantially exits the air filtration device.
And has the advantage that contaminants do not adhere to the surrounding environment. In addition, air charge is
ON can be captured almost completely, so the only charge held by the contaminant particles is
It flows out of the charged cell and subsequently hits the filter. These charges are filtered by the filter.
Since it is almost completely captured, the collected charge can be measured.
By providing a path for returning the collected electric charge on the filter to the high-voltage power supply, the air filtration device
The amount of collected contaminant particles may be measured. Therefore, the air filtration device of the present invention
May include current measuring means for measuring the current returning from the filter to the high voltage power supply.
Is more preferable.
The measured current can be used as a signal to assist the operation of the air filtration device. For example
Since the feedback current indicates the amount of contamination present, the feedback current signal is used to control the fan speed.
It may be used to increase or decrease air throughput. Alternatively, set levels of contamination
The air filtration device may be circulated for the purpose.
The signal is used to obtain the instantaneous rate of pollutant particles and
The operation of the gas filtration device may be confirmed.
Third, the signal is used to obtain the total amount of charge collected, indicating the wear of the filter and providing a filter.
The filters may be replaced as needed.
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The accompanying drawings merely illustrating the invention are further described below. In the attached drawing
,
FIG. 1 shows an air filtration device according to the present invention.
FIG. 2 shows a corona discharge system.
FIG. 3 shows another air filtering device according to the present invention.
FIG. 4 is another schematic view of the air filtration device of the present invention.
As shown in FIG. 1 of the accompanying drawings, the air filtration device 10 has an inlet 14 and an outlet 16.
A casing 12 is provided. A fan 18 and a charging zone or
Is provided with a charging cell 20 and a filter element 22.
The fan 18 passes air out through the inlet 14 of the air filtration device and further out through the outlet 16.
It is just an electric fan that draws in air.
The charging zone 20 charges the contaminant particles in the air passing through the air filtration device.
I can. Various means of charging the contaminant particles can be used. The charging zone is
Ears and / or plates, and wires and / or plates to generate corona discharge
A high voltage of ± 3,000 to ± 20,000 volts is usually applied between the plates
.
Another particle charging system 20 (FIG. 2) includes a tube 26 whose inner surface is made of a conductive material.
A corona discharge electrode 24 is provided therein. The inner surface of the tube is ± 3
2,000 to ± 20,000 volts potential difference and usually grounded. Tube 26
Is cylindrical, and the electrode 24 is disposed on the vertical axis at the center.
The filter element 22 preferably consists of so-called electret fibers. Elect
Insulated positive and negative charges are embedded in the let fiber. Generally, elect
The let fiber is made of polypropylene.
Air containing contaminant particles is drawn into the air filtration device by fan 18 and
Supplied to the electricity zone. Corona electrodes are high mobility, lightweight atmospheric ions (ae
ro-ion). These atmospheric ions collide with the pollutant particles and produce contaminants.
The particles are charged and pass through the charging zone. Almost all atmospheric ions are highly mobile
It is held in the charging zone by the influence of the temperature and the electric field in the charging zone. Large mass
Highly charged contaminant particles have low mobility in the electric field and pass completely through the charging zone
And it is sucked by the electret fibers of the filter 22 and
Due to a large suction force, filtration proceeds. Also, the pressure drop before and after the filter is
Relatively small.
The charge on the trapped particles is returned to the high voltage power supply via filter 22 and
Activates the electrical measurement circuit and the indicator that displays the degree of air purification and pollution in the air
Is done. This air filtering device is shown in FIG.
In the embodiment shown in FIG. 3 of the accompanying drawings, a single corona discharge zone / filter set
Instead of combining two similar combined corona discharge zones 40, 44 / filter 4
2, 46 are provided along the flow from the fan 44. The first filter 42 is practical
The second relatively thin filter is thicker than the second filter 46 to provide a longer filtration life.
The filter 46 does not excessively increase the pressure drop across the air filtration device itself, while at the same time
A relatively low concentration of contaminant particles that have passed through the filter are removed to drive filtration. Ko
Rona discharge zones 40 and 44 and filters 42 and 46 are similar to the embodiment of FIG.
This is the model type explained. 99.98-100% filtration with this air filtration device
Efficiency can be achieved.
Finally, FIG. 4 of the accompanying drawings illustrates a filter element from which the feedback current can be effectively measured.
3 shows a charge feedback circuit. FIG. 4 is drawn or propelled by a fan (not shown).
Contaminant particles 56 entering the air filtration device and moving in the direction of arrow A;
Corona charged by collision with air ions generated by the corona discharge needle 58
1 shows an air filtration device 50 having a cell 52 and an electret filter element 54.
. Corona discharge is generated by the high voltage power supply 60 connected to the needle 58. Cell 52
Has a conductive lining connected to the low potential side of the power supply,
The air ions do not escape from the cell.
The generated charged particles 62 are of the type described in the other embodiments.
The charge is mostly collected on the data element 54, and its charge is indicated by reference numeral (64). The filter element is
Connected to high voltage power supply 60, returns charge on filter to power supply as measurable current
Can be
The measured current can be used for many applications. Of the charge collected on the filter element
The amount indicates the level of contaminant particles present. Therefore, using the measured current
Fan speed can be controlled in response to changes in dye level.
Amperometric measurements may be used to indicate the instantaneous capture rate of contaminant particles,
A signal indicating operation or non-operation of the device may be transmitted. For example, the operation of an air filtration device
Powering a visual display such as an LED (light emitting diode) that displays the work
For this purpose, the measured current may be used.
In addition, the total amount of contaminant particles collected and the filter element
It is also possible to calculate the sum of the measured current continuously to indicate when
Wear. In addition, a visual display, such as an LED, indicates when the filter element needs to be replaced.
The measured current may be used to power the ray.
The air filtration device according to the invention has a number of advantages that deserve mention. First,
By charging contaminant particles from a single corona discharge point in the
The particles cannot pass through the cell without being charged. Therefore, the air filtration according to the invention
The device can operate at a very high efficiency level of 99.999%.
Second, it collects air ions via the cell wall surrounding the corona electrode and likewise
Effectively, the electric field hits the electret filter
Also, the filtering operation is not disturbed.
Third, it can collect not only air ions but also virtually all charged particles,
The charge does not escape from the filtration device, and the surface of the objects around the air filtration device
No contaminants accumulate on the surface.
【手続補正書】特許法第１８４条の８第１項
【提出日】１９９７年１２月２２日（１９９７．１２．２２）
【補正内容】
明細書
空気濾過装置
この発明は、空気濾過装置に関する。
呼吸可能な（respirable）汚染物質粒子を含有する空気を高効率で浄化するに
は、主に２つの方法がある。第一の方法は、細かい繊維（一般にガラス繊維）か
ら成る機械的フィルタを使用する。この方法では最高９９．９７％の濾過効率を
達成できるが、フィルタの前後で非常に大きな圧力降下が生じる欠点がある。
第二の主な濾過方法は、内部に電荷を埋設したエレクトレット繊維から成るフ
ィルタを使用する。エレクトレット繊維の電荷は浮遊粒子に吸引力を及ぼし、同
等の非エレクトレットフィルタよりも高い効率で浮遊粒子をフィルタに捕捉する
。エレクトレット繊維から成るフィルタは圧力降下が小さいが、最高約９５％の
濾過効率を達成できるに過ぎないのが実状である。
米国特許第５４５６７４１号明細書は、コロナ発光（corona emission）を発
生して空気濾過装置を通過する汚染物質粒子を帯電させる放電電極と、帯電した
汚染物質粒予を捕集するフィルタ部材とを備える空気濾過装置を開示する。
米国特許第５２６８００９号明細書は、アースされた着脱可能な空気フィルタ
と、システムを出ていく空気に陰イオンを与える電離器（ionizer）とを備える
空気濾過システムを開示する。フィルタは、着脱可能なカートリッジ内に静電気
的に帯電した繊維状材料を有する。
この発明の目的は、改良した空気濾過装置を提供することにある。
この発明は、高電圧電源に接続され、空気濾過装置を通過する汚染物質粒子を
帯電させるコロナ放電手段と、帯電した汚染物質粒子を捕集するフィルタ部材と
を備え、フィルタ部材はエレクトレットフィルタ部材であり、コロナ放電手段は
中心の縦軸上にコロナ放電電極を有する管を備え、管の内側面を導電性材料から
成り又は導電性材料で被覆した空気濾過装置を提供する。
更に、この発明による空気濾過装置は、空気濾過装置を通る空気を吸引してフ
ィルタを通過させる空気吸込手段を備える。このため、通常、電動ファンが設け
られる。電動ファンはフィルタ部材の上流又は下流に設けることができる。
コロナ放電電極を内部に有しかつ電極との間に高電圧が印加される管の装置を
、以下「セル」という。管は好ましくは円形断面である。導電面は、好ましくは
放電電極に対し±３，０００〜±２０，０００ポルトの電位差に保持される。管
の内側の導電面は、好ましくは高電圧電源の低電位側に接続される。この発明の
空気濾過装置は、固有の結合型エレクトレットフィルタ又は共用型エレクトレッ
トフィルタをそれぞれ有する複数のセルを備えてもよい。セルは並列接続でも直
列接続でもよい。後者（直列接続）の場合、エレクトレットフィルタ部材は、好
ましくは各セルの後に設けられる。
放電電極に包囲されたこの発明による空気濾過装置の各セルでの単一の点電荷
源は、電荷源から空気イオンを発生し、この空気イオンは空気濾過装置を通って
汚染物質粒子の経路を直角に流動する利点がある。このイオンの流れはほぼ均一
で電荷源から放射状であり、粒子の流れに対する空気イオン流束（air ion flux
）は対称となる。
第三に、信号を使用して捕集した電荷総量を得て、フィルタの消耗を表示しフ
ィルタを適時交換してもよい。
以下、この発明を単に例示する添付図面について更に説明する。添付図面では
、
図１は、この発明による空気濾過装置を示す。
図２は、コロナ放電システムを示す。
図３は、この発明による他の空気濾過装置を示す。
図４は、この発明の空気濾過装置の他の略示図である。
添付図面の図１に示すように、空気濾過装置１０は入口１４及び出口１６を有
するケーシング１２を備える。入口１４から順に、ファン１８と、帯電ゾーン又
は帯電セル２０と、フィルタ要素２２とが設けられる。
ファン１８は、空気濾過装置の入口１４を通り更に出口１６を通って外へ空気
を吸い込む単なる電動ファンである。
帯電ゾーン２０は、空気濾過装置を通過する空気中の汚染物質粒子に電荷を与
える。
粒子帯電システム２０（図２）は、内側表面が導電性材料から成る管２６内に
コロナ放電電極２４を備える。
請求の範囲
１． 高電圧電源に接続され、空気濾過装置を通過する汚染物質粒子を帯電さ
せるコロナ放電手段と、帯電した汚染物質粒子を捕集するフィルタ部材とを備え
る空気濾過装置において、
フィルタ部材はエレクトレットフィルタ部材であり、コロナ放電手段は中心の
縦軸上にコロナ放電電極を有する管を備え、管の内側面を導電性材料から成り又
は導電性材料で被覆したことを特徴とする空気濾過装置。
２． 空気濾過装置を通る汚染物質粒子を含有する空気を吸引しフィルタを通
過させる空気吸込手段を備える請求項１に記載の空気濾過装置。
３． 空気濾過装置を通過する空気の入口及び出口を有するケーシングを備え
、順に、ファンと、コロナ放電ゾーンと、エレクトレットフィルタ部材とを備え
る請求項１又は２に記載の空気濾過装置。
４． 各コロナ放電手段に続いて２以上のフィルタ部材を備える請求項１、２
又は３のいずれか１項に記載の空気濾過装置。
５． 第一のフィルタ部材は後続のフィルタ部材又は後続の各フィルタ部材に
比べ相対的に厚い請求項４に記載の空気濾過装置。
６． 空気吸込手段は電動ファンである請求項２〜５のいずれか１項に記載の
空気濾過装置。
７． コロナ放電手段はコロナ放電電極を内部に有する管を備え、管と電極と
の間に高電圧が印加される請求項１〜６のいずれか１項に記載の空気濾過装置。
８． 導電面と放電電極との間の高電圧は±３，０００〜±２０，０００ボル
トである請求項１〜７のいずれか１項に記載の空気濾過装置。
９． 導電面は高電圧電源の低電位側に接続される請求項８に記載の空気濾過
装置。
１０． 導電面は接地される請求項９に記載の空気濾過装置。
１１． エレクトレットフィルタはエレクトレット繊維から成る請求項１〜１
０のいずれか１項に記載の空気濾過装置。
１２． エレクトレット繊維は樹脂材料である請求項１１に記載の空気濾過装
置。
１３． エレクトレット繊維はポリプロピレンである請求項１２に記載の空気
濾過装置。
１４． フィルタで捕集した電荷を高電圧電源に戻す経路を備える請求項１〜
１３のいずれか１項に記載の空気濾過装置。
１５． 経路に沿って高電圧電源に戻る帰還電流を測定する電流測定手段を備
える請求項１４に記載の空気濾過装置。
１６． 測定した帰還電流に応答してファン速度を制御するファン速度制御手
段を備える請求項１５に記載の空気濾過装置。
１７． 帰還電流の測定に応答した空気濾過装置の動作を表示する動作表示手
段を備える請求項１５又は１６に記載の空気濾過装置。
１８． 一定時間で測定した帰還電流に応答したフィルタ部材の消耗を表示す
るフィルタ部材消耗表示手段を備える請求項１５、１６又は１７のいずれか１項
に記載の空気濾過装置。[Procedure of Amendment] Article 184-8, Paragraph 1 of the Patent Act
[Submission date] December 22, 1997 (Dec. 22, 1997)
[Correction contents]
Specification
Air filtration equipment
The present invention relates to an air filtration device.
Highly efficient purification of air containing respirable pollutant particles
There are two main methods. The first method is to use fine fibers (generally glass fibers)
A mechanical filter consisting of With this method, a filtration efficiency of up to 99.97% can be achieved.
This can be achieved, but has the disadvantage that a very large pressure drop occurs before and after the filter.
The second main filtration method is a filter made of electret fibers with a charge embedded inside.
Use filters. The electric charge of the electret fibers exerts a suction force on the suspended particles,
Traps suspended particles with higher efficiency than non-electret filters such as
. Filters made of electret fibers have a low pressure drop, but up to about 95%
The reality is that only filtration efficiency can be achieved.
U.S. Pat. No. 5,456,741 emits corona emission.
A discharge electrode that charges the contaminant particles that are produced and passes through the air filtration device;
An air filtration device comprising: a filter member that captures contaminant particles;
U.S. Pat. No. 5,268,094 discloses a grounded removable air filter.
And an ionizer that gives anions to the air leaving the system
An air filtration system is disclosed. The filter has static electricity inside the removable cartridge.
It has an electrically charged fibrous material.
It is an object of the present invention to provide an improved air filtration device.
The present invention removes contaminant particles connected to a high voltage power supply and passing through an air filtration device.
A corona discharging means for charging, and a filter member for collecting charged contaminant particles
Wherein the filter member is an electret filter member, and the corona discharge means
A tube with a corona discharge electrode on the center longitudinal axis, with the inner surface of the tube made of conductive material
An air filtration device comprising or coated with a conductive material is provided.
Further, the air filtering device according to the present invention sucks air passing through the air filtering device to remove the air.
Air suction means for passing the filter is provided. For this reason, usually an electric fan is provided.
Can be The electric fan can be provided upstream or downstream of the filter member.
A tube device with a corona discharge electrode inside and a high voltage applied between it and the electrode
, Hereinafter referred to as a "cell". The tube is preferably of circular cross section. The conductive surface is preferably
It is maintained at a potential difference of ± 3,000 to ± 20,000 port relative to the discharge electrode. tube
Is preferably connected to the low potential side of the high voltage power supply. Of the present invention
The air filtration device may be a unique combined electret filter or a shared electret filter.
A plurality of cells each having a filter may be provided. Cells can be connected in parallel even when connected in parallel.
Column connection may be used. In the latter case (series connection), the electret filter member is preferably used.
Preferably, it is provided after each cell.
Single point charge in each cell of the air filtration device according to the invention surrounded by the discharge electrode
The source generates air ions from a charge source, which air ions pass through an air filtration device.
The advantage is that the path of the contaminant particles flows at right angles. This ion flow is almost uniform
Radiated from the charge source at the air ion flux to the particle flow
) Is symmetric.
Third, the signal is used to obtain the total amount of charge collected, indicating the wear of the filter and providing a filter.
The filters may be replaced as needed.
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The accompanying drawings merely illustrating the invention are further described below. In the attached drawing
,
FIG. 1 shows an air filtration device according to the present invention.
FIG. 2 shows a corona discharge system.
FIG. 3 shows another air filtering device according to the present invention.
FIG. 4 is another schematic view of the air filtration device of the present invention.
As shown in FIG. 1 of the accompanying drawings, the air filtration device 10 has an inlet 14 and an outlet 16.
A casing 12 is provided. A fan 18 and a charging zone or
Is provided with a charging cell 20 and a filter element 22.
The fan 18 passes air out through the inlet 14 of the air filtration device and further out through the outlet 16.
It is just an electric fan that draws in air.
The charging zone 20 charges the contaminant particles in the air passing through the air filtration device.
I can.
The particle charging system 20 (FIG. 2) includes a tube 26 having an inner surface made of a conductive material.
A corona discharge electrode 24 is provided.
The scope of the claims
1. Connected to a high voltage power supply to charge contaminant particles passing through the air filtration device
And a filter member for collecting charged contaminant particles.
In an air filtration device,
The filter member is an electret filter member, and the corona discharge means is at the center.
A tube having a corona discharge electrode on the vertical axis, wherein the inner surface of the tube is made of a conductive material;
Is an air filtration device characterized by being coated with a conductive material.
2. Air containing contaminant particles passing through the air filtration device is sucked and passed through the filter.
The air filtration device according to claim 1, further comprising an air suction means for passing air.
3. A casing having an inlet and an outlet for air passing through the air filtration device is provided.
And, in order, a fan, a corona discharge zone, and an electret filter member.
The air filtration device according to claim 1.
4. 3. A method according to claim 1, further comprising the step of providing two or more filter members following each corona discharge means.
Or the air filtration device according to any one of 3.
5. The first filter member is connected to the following filter member or each subsequent filter member.
The air filtration device according to claim 4, which is relatively thicker.
6. The air suction means is an electric fan, The air suction means according to any one of claims 2 to 5.
Air filtration device.
7. The corona discharge means includes a tube having a corona discharge electrode therein, and the tube, the electrode,
The air filtration device according to any one of claims 1 to 6, wherein a high voltage is applied during the period.
8. The high voltage between the conductive surface and the discharge electrode is ± 3,000 to ± 20,000 volts.
The air filtration device according to any one of claims 1 to 7, wherein
9. 9. The air filter according to claim 8, wherein the conductive surface is connected to a low potential side of a high voltage power supply.
apparatus.
10. The air filtration device according to claim 9, wherein the conductive surface is grounded.
11. The electret filter is made of electret fibers.
0. The air filtration device according to any one of 0.
12. The air filtration device according to claim 11, wherein the electret fiber is a resin material.
Place.
13. 13. The air according to claim 12, wherein the electret fibers are polypropylene.
Filtration device.
14． A path for returning the charge collected by the filter to a high voltage power supply.
The air filtration device according to any one of claims 13 to 13.
15. A current measuring means is provided to measure the return current along the path back to the high voltage power supply.
The air filtration device according to claim 14, wherein
16. A fan speed controller that controls the fan speed in response to the measured feedback current
The air filtration device according to claim 15, comprising a stage.
17． An operation indicator that indicates the operation of the air filtration device in response to the measurement of the return current
The air filtration device according to claim 15 or 16, comprising a step.
18. Displays the wear of the filter member in response to the feedback current measured over a period of time.
18. A filter member consumption indicator according to claim 15, 16 or 17.
An air filtration device according to claim 1.
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フロントページの続き
(72)発明者 グリフィス，ジョージ
イギリス国イングランド、ランカシア・ダ
ブリューエヌ８・６ティーユー、スケルマ
ースデイル、アシャースト、レッドバーン
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Continuation of front page
(72) Griffith, George
Lancacia da England, England
Bruene 8.6 T. You, Skelma
Sousdale, Ashurst, Red Barn
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