JP2001179128A - 誘電フィルター - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 集塵に従って、プレフィルターに塵埃が付着
しても、一定の空気通路を確保してプレフィルターの圧
力損失が増大し騒音が大きくなるのを抑える。 【解決手段】 空気流(4)の方向に直交する方向に板電
極からなる陰電極(1)と棒電極からなる陽電極(2)とを交
互に配置し、この陰電極(1)と陽電極(2)とに電圧を印加
して両電極(1),(2)間に不平等電界(5)を生じさせる。こ
れら陰電極(1)と陽電極(2)との間を通る塵埃(3)を誘電
分極させたとき、不平等電界(5)中で両電極(1),(2)から
の静電気力に差を生じさせて塵埃(3)を電極(1),(2)に吸
着する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば空気清浄機
や空気調和装置の空気吸い込み口等に配置される誘電フ
ィルターに関する技術分野に属する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、空気調和装置や空気清浄機等に
おいて、空気の吹き出し性能等を確保するために、吸入
される空気中の塵を捕集するフィルターが備えられてい
る。そして、比較的大きな塵を捕らえる目的で、繊維フ
ィルターからなる本フィルターの空気流れ方向上流側に
プレフィルターを配設することがある。このプレフィル
ターは、通常、網目状に形成されたものであり、空気吸
い込み口等から装置内に吸入される室内空気がプレフィ
ルターを通過する際に、その中の比較的大きな塵埃が物
理的に捕集されるようになっている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記従来の網
目状のものでは、塵埃がプレフィルターに付着して目詰
まりを起こすと、空気通路が狭められて圧力損失が生
じ、風量が下がるという問題がある。従って、圧力損失
による風速の低下が大きいイオン風誘起タイプの送風装
置を用いる場合、上記従来の網目状のプレフィルターを
集塵手段として用いることは困難であった。

【０００４】さらに、プレフィルターが上記のような目
詰まりを起こすと、空気がフィルターを通過する際に騒
音を発生するようになり、寝室などの騒音が問題となり
やすい場所での使用に難があった。特に、上記イオン風
誘起タイプの送風装置では、そのイオン風速の低下が大
きくなると、騒音が発生しやすくなる。

【０００５】本発明は斯かる諸点に鑑みてなされたもの
であり、その目的とするところは、上記の如きプレフィ
ルター等に用いられるフィルターの構造を改良すること
で、そのフィルターについて長時間使用後にも一定の空
気の通路を確保して圧力損失の増大を抑制しようとする
ことにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、この発明では、陰電極及び陽電極を有する誘電フ
ィルターを用い、その陰電極と陽電極との間の電界を不
平等に形成することで、空気中の塵埃の捕集をするよう
にした。

【０００７】具体的には、請求項１の発明では、空気中
の塵埃(3)を集塵するようにした誘電フィルターであっ
て、互いに表面積の異なる陰電極(1)及び陽電極(2)を所
定間隔をあけて配置してなり、上記陰電極(1)と陽電極
(2)との間に不平等電界(5)を発生させることで両電極
(1),(2)間を通る塵埃(3)を誘電分極して集塵を行うよう
に構成されている。

【０００８】上記の構成により、両電極(1),(2)の表面
積が異なるので、これら両電極(1),(2)に電圧を印加し
たときに両電極(1),(2)間に不平等電界(5)が形成され
る。そして、例えば１０μｍ以上の比較的大きな塵埃
(3)が陰電極(1)と陽電極(2)との間にある、上記電極
(1),(2)間の電界により、この塵埃(3)の１側部がプラ
ス、また他側部がマイナスにそれぞれ誘電分極される。
このとき、上記両電極(1),(2)間に形成される電界は不
平等電界(5)であるため、上記誘電分極された塵埃(3)に
対し、陰電極(1)又は陽電極(2)から生じる静電気力間に
差ができ、この差により塵埃(3)は陰電極(1)又は陽電極
(2)のどちらかの一方に引き寄せられ、該電極(1),(2)上
に付着し、このことで誘電フィルターにより空気中の塵
埃(3)が捕集される。そして、このように、電極(1),(2)
上に塵埃(3)が付着するため、長時間経過しても塵埃(3)
が電極(1),(2)上に堆積していくだけとなり、電極(1),
(2)間に常に一定の空気の通路が確保され、よってフィ
ルターの圧力損失の増大を抑制することができる。

【０００９】また、両電極(1),(2)間の電界を強めるの
ではなくて不平等にすることで、空気中の塵埃(3)を集
塵するため、両電極(1),(2)はコロナ放電を生じない程
度の大きさ又は太さの電極を用いることができ、コスト
を比較的安価なものとすることができる。さらに、上記
電極(1),(2)間の電界が弱くて済むため、電極(1),(2)間
にイオン風が誘起されることもなく、印加電圧も下げて
高電圧電源ユニット自体のコスト面でも有利となる。

【００１０】請求項２の発明では、上記の誘電フィルタ
ーにおいて、陰電極(1)及び陽電極(2)が空気流(4)の方
向と略直交するように配置されている。

【００１１】上記の構成により、電極(1),(2)に付着す
る塵埃(3)は、空気の流れ方向に対して略平行方向に積
層してゆくこととなり、電極(1),(2)間に一定の風路幅
(D)を保って、誘電フィルターでの圧力損失の増大を抑
制することができる。

【００１２】請求項３の発明では、上記陰電極(1)又陽
電極(2)の一方を板電極とし、他方を棒電極とする。

【００１３】上記の構成により、両電極(1),(2)の表面
積を異ならせて、両電極(1),(2)間に不平等電界(5)を確
実に形成できることになる。

【００１４】請求項４の発明では、陰電極(1)又は陽電
極(2)の一方を板電極とし、他方を断面略Ｓ字状のＳ字
型電極とする。

【００１５】このことで、上記請求項１と同様の効果を
得ることができる。しかも、上記Ｓ字型電極は簡単なプ
レス加工により製造することができる。

【００１６】請求項５の発明では、陰電極(1)又は陽電
極(2)の一方を棒電極とし、他方を網状電極とする。ま
た、請求項６の発明では、両電極(1),(2)の一方を棒電
極とし、他方を表面に起伏部(8)を有する板状電極とな
る。

【００１７】これらの発明によれば、電極(1),(2)上に
一旦付着して捕集された塵埃(3)は、その後の強い空気
流(4)があってもその影響を受けて飛散しにくくなる。
このため、長時間経過しても誘電フィルターの集塵能力
を高く保つとともに、一定の空気の通路を確保して圧力
損失が生じるのを安定して抑えることができる。

【００１８】請求項７の発明では、請求項２の誘電フィ
ルターにおいて、陰極部(1)又は陽極部(2)の少なくとも
一方の空気流(4)の方向の下流側に、電極から飛散した
塵埃(3)を捕集する捕集ポケット(9)が設けられている。

【００１９】上記の構成により、電極(1),(2)に捕集さ
れた塵埃(3)が空気の流れにより該電極(1),(2)から飛散
しても、その塵埃(3)を捕集ポケット(9)で再度捕らえる
ことができ、より効率的な塵埃(3)の捕集を行うことが
できる。

【００２０】請求項８の発明では、上記いずれか１つの
誘電フィルターにおいて、陰電極(1)又は陽電極(2)の少
なくとも一方の表面に粘着剤(10)が塗布されている。

【００２１】上記の構成により、電極(1),(2)に捕集さ
れた塵埃(3)が電極(1),(2)に対し付着して、飛散し難く
なり、この場合もより効率的な塵埃(3)の捕集を行うこ
とができる。

【００２２】請求項９の発明では、請求項２〜８のいず
れか一つの誘電フィルターにおいて、陰電極(1)及び陽
電極(2)の少なくとも一方の空気流(4)の下流側に、繊維
フィルター(11)が設けられている。

【００２３】このことにより、誘電フィルターをプレフ
ィルターとして使用でき、仮に、一度誘電フィルターの
電極部(1),(2)に捕集された塵埃(3)が、強い風の流れの
影響により物理的に電極(1),(2)から引き離されてしま
ったとしても、この飛散した塵埃(3)を下流側の繊維フ
ィルター(11)において捕らえることができる。

【００２４】加えて、誘電フィルターと繊維フィルター
(11)とが空気流(4)の方向に沿って二重に配置されてい
ることにより、繊維フィルター(11)の塵埃(3)除去のた
めの清掃が容易となり、その作業の回数をも減らすこと
ができる。

【００２５】

【発明の実施の形態】（実施形態１）以下、本発明の実
施形態を図面に基づいて説明する。図１は本発明の実施
形態１を示す誘電フィルター(A)の断面図である。

【００２６】上記誘電フィルター(A)は、板幅２０〜５
０mm程度の板電極からなる複数（図示例では５つ）の陰
電極(1),(1),...と、この陰電極(1)と略同じ長さの直径
１〜２mm程度の棒電極からなる複数（同４つ）の陽電極
(2),(2),...とを組み合わせて成り、これら電極(1),(2)
は、空気清浄機や空気調和装置の空気の吸い込み口等に
空気流(4)の方向と略直交する方向に、且つ互いに例え
ば１０〜２０mm程度の間隔の風路幅(D)を隔てて平行に
交互に配置されている。すなわち、風路(P)が上記陰電
極(1)と陽電極(2)とによって風路幅(D)で区画されてい
る。

【００２７】そして、この発明の特徴として、上記互い
に表面積の異なる陰電極(1)と陽電極(2)とに放電を生じ
ないレベルの電圧を印加することにより、電極(1),(2)
間に図２（ａ）に示すように、陰電極(1)から陽電極(2)
に向かうにつれて等電位面が密になる不平等電界(5)を
生じさせる。この不平等電界(5)中では、等電位面が密
なほど電位が大きくなり、上記電位に比例して静電気力
も大きくなる。また、図示していないが、上記陰電極
(1)の空気流(4)の方向下流側(図１で右側)に、繊維フィ
ルター(11)が設けられており、このことで誘電フィルタ
ー(A)がプレフィルターとして用いられている。

【００２８】従って、本実施形態では、誘電フィルター
(A)の風路(P)に沿って空気が流れて空気流(4)が生じる
が、その空気中の塵埃(3)は、両電極(1),(2)間に形成さ
れた不平等電極によって誘電されて、その一側部がプラ
ス側に、他側部がマイナス側にそれぞれ形成され、その
プラス側部は陰電極(1)に、また、マイナス側部は陽電
極(2)にそれぞれ静電気力により引張られる。尚、ここ
での塵埃(3)の大きさは不平等電界(5)中で誘電分極され
得るように１０μｍ以上の大きな塵埃(3)が対象とな
る。

【００２９】このとき、上記不平等電界(5)中では、上
記塵埃(3)のマイナス側部に対する陽電極(2)の静電気力
(C1)とプラス側部に対する陰電極(1)の静電気力(C2)と
の力の大きさに差が生じるので、この差により上記静電
気力の大きな電極へ塵埃(3)は引き寄せられ、その結
果、塵埃(3)は両電極(1),(2)に付着しながら積層してゆ
くこととなる。よって、空気中の塵埃(3)を誘電フィル
ター(A)により捕集することができる。このため、誘電
フィルター(A)の下流側に配置されている繊維フィルタ
ー(11)で捕集する塵埃(3)の量を少なくでき、その清浄
回数を減らすことができるとともに、繊維フィルター(1
1)の清掃を容易なものとすることができる。

【００３０】尚、図２（ｂ）に示すように、両電極(1),
(2)が共に例えば板電極である場合、両電極(1),(2)間に
はどの点でも平等な電界が形成されることになり、静電
気力(C3)は何れの点においても等しいために、塵埃(3)
は捕集されないこととなる。

【００３１】そして、上記塵埃(3)は電極(1),(2)上に付
着しても、その表面、つまり空気流(4)に対して平行に
堆積してゆくので、空気清浄機や空気調和装置の長期間
の使用後にも誘電フィルター(A)での風路幅(D)を常に広
く保って一定の風量を確保することができ、誘電フィル
ター(A)で大きな圧力損失が生じることを抑制できる。

【００３２】また、この誘電フィルター(A)は、従来の
繊維フィルター(11)とは異なり、一定期間使用後も塵埃
(3)による目詰まりが生じにくく、装置作動中の騒音の
発生を低減できるとともに、清掃の回数も少なくて済み
その手間を省くことができる。 （実施形態２）図３は本発明の実施形態２の誘電フィル
ター(A)を示す（尚、以下の各実施形態では、図１と同
じ部分については同じ符号を付してその詳細な説明を省
略する）。本実施形態において、実施形態１と異なるの
は、陽電極(2)に棒電極ではなくて、断面略Ｓ字形状の
Ｓ字型電極を配置したことである。他の構成は図１の実
施形態と同じである。この場合、空気中の塵埃(3)が、
誘電フィルター(A)の風路(P)を通過する際に上記略Ｓ字
型電極からなる陽電極(2)と板電極からなる陰電極(1)と
の各表面に捕集されることとなる。このため、塵埃(3)
で誘電フィルター(A)が目詰まりする心配がなく、誘電
フィルター(A)での圧力損失の増大を抑えることができ
る。また、陽電極(2)は略Ｓ字型のもので構成されてい
ることから、誘電フィルター(A)の製造時において、直
径約１〜２mm程度の極めて小さい小径の棒電極を扱う作
業が必要なくなり、製造が容易になる。しかも、略Ｓ字
型電極を容易に成型できるという利点もある。 （実施形態３）図４は実施形態３を示している。この実
施形態３では、上記実施形態１の構成において、各陰電
極(1)及び陽電極(2)に対し空気流(4)の方向直下流側
に、所定間隔を隔てて断面略コ字形状の部材から成る捕
集ポケット(9)をその開口部が上流側（電極(1),(2)側）
を向くように配置したものである。その他の構成は実施
形態１と同様である。

【００３３】従って、本実施形態においては、電極(1),
(2)に一度捕集された塵埃(3）が、誘電フィルター(A)を
通過する風によって飛散しても、この塵埃(3)を捕集ポ
ケット(9)により再び捕集することができ、集塵能力を
向上させることができる。

【００３４】しかも、上記各捕集ポケット(9)は電極
(1),(2)の直下流側に対応して配置されているので、こ
の捕集ポケット(9)に捕集されたとしても、塵埃(3)は捕
集ポケット(9)の溝内部に積層されるようになり、捕集
ポケット(9)への捕集塵埃(3)が風路(P)を遮って誘電フ
ィルター(A)の圧力損失を増大させることはない。

【００３５】尚、上記各実施形態では、表面積の小さい
棒電極を陽電極(2)とし、表面積の大きな板電極を陰電
極(1)としたが、逆に、表面積の小さな棒電極を陰電極
とし、表面積の大きな板電極を陽電極とすることもでき
る。

【００３６】さらに、図６に示す如く、陰電極(1)又は
陽電極(2)の少なくとも一方の表面に粘着剤(10)を塗布
してもよい。このことにより、捕集された塵埃(3)が電
極(1),(2)上に付着しやすくなり、その電極(1),(2)から
の飛散の虞れがなくなり、より効率的な塵埃(3)の捕集
を行うことができる。

【００３７】また、上記の如き板電極に代えて、図５
（ａ）に示すような網状電極を用いても良く、また、図
５（ｂ）に示すように表面に起伏部(8)を設けてもよ
い。このことで、電極(1),(2)上に一度捕集された塵埃
(3)を、その後の強い空気流(4)の影響を受けて飛散しに
くくすることができる。このため、誘電フィルター(A)
の集塵能力をさらに高めることができる。尚、各電極
(1),(2)の形状や構造は上記の如きの他、本発明の範囲
で種々の変更を施すことができる。

【００３８】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１の発明の
誘電フィルターでは、互いに表面積の異なる陰電極及び
陽電極間に不平等電界を発生させることで両電極間の塵
埃を誘電分極して集塵するようにした。また、請求項２
の発明では、陰電極及び陽電極は空気流の方向と略直交
するように配置されている。

【００３９】これらの発明によれば、長時間経過後にも
安定してフィルターに一定の空気通路を確保して圧力損
失の増大を抑制することができる。

【００４０】請求項３の発明では、陰電極又は陽電極の
一方を板電極とし、他方を棒電極とした。また、請求項
４の発明では、陰電極又は陽電極の一方を板電極とし、
他方をＳ字型電極とした。これらの発明により、両電極
間に不平等電界を確実に生じさせて塵埃の捕集を確実に
行うことができる。

【００４１】請求項５の発明では、陰電極又は陽電極の
一方を棒電極とし、他方を網状電極とした。また、請求
項６の発明では、両電極の一方を棒電極とし、他方を表
面に起伏部を有する板状電極とした。これらの発明によ
れば、電極上に捕集した塵埃を飛散しにくくして、誘電
フィルターの集塵能力を向上させることができる。

【００４２】請求項７の発明によると、電極の空気流下
流側に捕集ポケットを設けたことにより、電極に捕集さ
れた塵埃を捕集ポケットにおいて捕らえることができ、
誘電フィルターの集塵能力のより一層の向上を図ること
ができる。

【００４３】請求項８の発明によれば、電極の少なくと
も一方の表面に粘着剤を塗布したことにより、捕集した
塵埃を電極上に付着させて、飛散しにくくでき、より効
率的な塵埃の捕集を行うことができる。

【００４４】請求項９の発明によると、電極の空気流の
下流側に繊維フィルターを設け、電極をプレフィルター
として用いることにより、誘電フィルターを空気清浄機
や空気調和装置等の空気吸い込み部に備えるプレフィル
ターとして用いることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態１に係る誘電フィルターの概
略断面図である。

【図２】電極間に不平等電界が形成される原理を平等電
界と対比して示す説明図である。

【図３】本発明の実施形態２に係る誘電フィルターの概
略断面図である。

【図４】本発明の実施形態３に係る誘電フィルターの概
略断面図である。

【図５】電極の変形例を示す概略斜視図である。

【図６】粘着剤が塗布された電極を示す拡大断面図であ
る。

【符号の説明】

(1) 陰電極 (2) 陽電極 (3) 塵埃 (4) 空気流 (8) 起伏部 (9) 捕集ポケット (10) 粘着剤 (11) 繊維フィルター (A) 誘電フィルター (P) 風路

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｂ０３Ｃ 3/47 Ｂ０３Ｃ 3/60 3/60 3/14 Ａ

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 空気中の塵埃(3)を集塵するようにした
   誘電フィルターであって、 互いに表面積の異なる陰電極(1)及び陽電極(2)を所定間
   隔をあけて配置してなり、 上記陰電極(1)と陽電極(2)との間に不平等電界(5)を発
   生させることで両電極(1),(2)間を通る塵埃(3)を誘電分
   極して集塵を行うように構成されていることを特徴とす
   る誘電フィルター。
2. 【請求項２】 請求項１の誘電フィルターにおいて、 陰電極(1)及び陽電極(2)が空気流(4)の方向と略直交す
   るように配置されていることを特徴とする誘電フィルタ
   ー。
3. 【請求項３】 請求項１又は２の誘電フィルターにおい
   て、 陰電極(1)又は陽電極(2)の一方が板電極であり、他方が
   棒電極であることを特徴とする誘電フィルター。
4. 【請求項４】 請求項１又は２の誘電フィルターにおい
   て、 陰電極(1)又は陽電極(2)の一方が板電極であり、他方が
   断面略Ｓ字状の電極であることを特徴とする誘電フィル
   ター。
5. 【請求項５】 請求項１又は２の誘電フィルターにおい
   て、 陰電極(1)又は陽電極(2)の一方が棒電極であり、他方が
   網状電極であることを特徴とする誘電フィルター。
6. 【請求項６】 請求項１又は２の誘電フィルターにおい
   て、 陰電極(1)又は陽電極(2)の一方が棒電極であり、他方が
   表面に起伏部(8)を有する板状電極であることを特徴と
   する誘電フィルター。
7. 【請求項７】 請求項２の誘電フィルターにおいて、 陰極部(1)又は陽極部(2)の少なくとも一方の空気流(4)
   の方向の下流側に、電極から飛散した塵埃(3)を捕集す
   る捕集ポケット(9)が設けられていることを特徴とする
   誘電フィルター。
8. 【請求項８】 請求項１〜７のいずれか１つの誘電フィ
   ルターにおいて、 陰電極(1)又は陽電極(2)の少なくとも一方の表面に粘着
   剤(10)が塗布されていることを特徴とする誘電フィルタ
   ー。
9. 【請求項９】 請求項２〜８のいずれか一つの誘電フィ
   ルターにおいて、 陰電極(1)及び陽電極(2)の少なくとも一方の空気流(4)
   の下流側に、繊維フィルター(11)が設けられていること
   を特徴とする誘電フィルター。