JP2003010729A - 空気清浄機 - Google Patents

空気清浄機

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JP2003010729A
JP2003010729A JP2001199265A JP2001199265A JP2003010729A JP 2003010729 A JP2003010729 A JP 2003010729A JP 2001199265 A JP2001199265 A JP 2001199265A JP 2001199265 A JP2001199265 A JP 2001199265A JP 2003010729 A JP2003010729 A JP 2003010729A
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ozone
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electrode
dust
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JP2001199265A
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Takumi Oikawa
巧 及川
Takao Hattori
隆雄 服部
Hironobu Okada
大信 岡田
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Toshiba Corp
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  • Catalysts (AREA)
  • Disinfection, Sterilisation Or Deodorisation Of Air (AREA)
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 脱臭装置による風量低下があった場合でも、
集塵能力を十分高く保持する。 【解決手段】 本発明の空気清浄機1は、ファン装置1
1と、電気集塵装置9と、脱臭装置10とを備えて成る
ものにおいて、脱臭装置10を、高電圧放電によってオ
ゾンを発生するオゾン発生手段17と、空気中のオゾン
を分解するオゾン分解手段16とを備える構成とした。
この構成の場合、オゾン発生手段17は、高電圧放電を
行うため、塵埃を集塵する能力を有する。このため、電
気集塵装置9の集塵能力に、オゾン発生手段17の集塵
能力が加算する構成となる。従って、脱臭装置による風
量低下があっても、集塵能力が十分高くなる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、空気中の塵埃を捕
集すると共に、空気中の臭気成分を除去する機能を備え
た空気清浄機に関する。
【0002】
【従来の技術】近年、住宅が高気密化されてきていると
共に、屋外空気が汚染されていることが多いことから、
室内の空気をきれいにしたいという要望が強くなってき
ている。このため、オフィスや家庭の室内に空気清浄機
を設置することが多くなっている。
【0003】家庭用の空気清浄機は、ファン装置によっ
て吸引した空気の中から、フィルタによって塵埃(粉
塵)を除去し、活性炭(例えば活性炭ハニカムユニッ
ト)によって臭気成分(臭気物質)を吸着する方式のも
のが採用されている。これに対して、オフィス等で使用
される業務用の空気清浄機は、電気集塵方式のものが多
い。この電気集塵方式(例えばニードル放電方式)の装
置は、先端に針の形状を有し正の高電圧が印加される中
心電極と、この中心電極の周囲に距離を有するように設
けられ逆の電位を有する捕集電極とから構成されてい
る。この電気集塵装置においては、塵埃は、中心電極と
捕集電極の間で行われる放電により正の電位に帯電さ
れ、逆の電位の捕集電極に引き寄せられて付着される。
【0004】フィルタ方式の集塵効率は99%程度であ
るのに対して、電気集塵方式の集塵効率は50〜60%
程度であり、あまり高くない。しかし、電気集塵方式
は、フィルタ方式に比べて、長時間使用しても性能低下
が少ないという長所があるので、主として業務用に使用
されている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】さて、上記電気集塵方
式の空気清浄機の場合も、空気中の臭気成分の除去(脱
臭)は、活性炭によって行うことが一般的である。この
構成の場合、脱臭装置としての活性炭は、空気清浄機の
送風経路に配設しなければならないので、圧力損失が大
きくなり、空気清浄機の風量を小さくしてしまうという
不具合がある。ここで、脱臭性能をより高くしようとす
ると、風量がより一層小さくなってしまう傾向があり、
脱臭性能の向上が困難であるばかりでなく、集塵性能の
低下を引き起こすこともあった。
【0006】そこで、本発明の目的は、脱臭装置による
風量低下があった場合でも、集塵能力を十分高く保持す
ることができる空気清浄機を提供するにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明の空気清浄機は、
送風用のファン装置と、空気中の塵埃を捕集する電気集
塵装置と、空気中の臭気成分を除去する脱臭装置とを備
えて構成されたものにおいて、前記脱臭装置を、高電圧
放電によってオゾンを発生するオゾン発生手段と、空気
中のオゾンを分解するオゾン分解手段とを備える構成と
したところに特徴を有する。
【0008】上記構成においては、脱臭装置を、高電圧
放電によってオゾンを発生するオゾン発生手段と、空気
中のオゾンを分解するオゾン分解手段とを備える構成と
した。この構成の場合、オゾン発生手段は、高電圧放電
を行うため、塵埃を集塵する能力を有する。このため、
電気集塵装置の集塵能力に、オゾン発生手段の集塵能力
が加算する構成となるので、集塵能力が高くなる。この
結果、脱臭装置による風量低下があったとしても、集塵
能力を十分高く保持することができる。
【0009】また、上記構成の場合、前記脱臭装置を前
記電気集塵装置の下流側に配設する構成が好ましい。更
に、前記電気集塵装置の放電電極と前記オゾン発生手段
の放電電極を、同一の極性で放電させるように構成する
ことが良い構成である。
【0010】一方、前記脱臭装置を、高電圧放電によっ
て紫外線を発生する紫外線発生手段と、前記紫外線が照
射されたときに光触媒作用によって空気中の臭気成分や
有害物質等を分解する光触媒モジュールとを備えるよう
に構成することが好ましい。この構成の場合、前記脱臭
装置を前記電気集塵装置の下流側に配設する構成が好ま
しい。また、前記電気集塵装置の放電電極と前記オゾン
発生手段の放電電極を、同一の極性で放電させるように
構成することが良い構成である。更に、前記光触媒モジ
ュールとして、開口率80%以上の連通口を有するアル
ミナ系セラミックス担体に光触媒を坦持させたものを用
いることが好ましい構成である。
【0011】
【発明の実施の形態】以下、本発明を業務用の空気清浄
機に適用した第1実施例について、図1ないし図4を参
照しながら説明する。本実施例の空気清浄機1は、会議
や商談等用のテーブルに空気清浄機を組み込んだ構成で
ある。この空気清浄機1は、図2及び図3に示すよう
に、テーブルの天板2と、この天板2の下面の中央部に
設けられた矩形箱状の脚柱部3と、この脚柱部3の下面
部の4隅部に設けられた4個のキャスター4とを備えて
構成されている。
【0012】天板2の上面部の中央部には、背が低いほ
ぼ矩形箱状の凸部5が上方へ向けて突設されている。こ
の凸部5の側面部には、空気吸込み口6が設けられてい
る。天板2のうちの凸部5に対応する部分には、脚柱部
3側へ連通する連通口2aが形成されており、この連通
口2aにはプレフィルタ7が取り付けられている。
【0013】また、脚柱部3の内部は、空気清浄機1の
送風経路8(図1参照)を構成している。この脚柱部3
の内部には、その上部(上流側)から下部(下流側)に
かけて、電気集塵装置である集塵ユニット9、脱臭装置
である脱臭ユニット10、ファン装置である送風ユニッ
ト11が順に配設されている。そして、脚柱部3の両側
の側面の下部には、図2に示すように、吹出口12が設
けられている。尚、脚柱部3の正面の上部右端部には、
図3に示すように、操作パネル13が設けられている。
【0014】さて、図1は、集塵ユニット9、脱臭ユニ
ット10及び送風ユニット11が送風経路8内にどのよ
うな配置形態で配設されているかを概略的に示すと共
に、脱臭ユニット10の具体的構成を概略的に示す斜視
図である。尚、図1において、送風経路8の左側が上流
側であり、右側が下流側である。
【0015】この図1に示すように、集塵ユニット9
は、例えば周知構成のニードル放電方式の電気集塵装置
で構成されており、本実施例の場合、ニードル電極(中
心電極)に例えばDC+5.0kVの電圧を印加し、捕
集電極をアースに接続するように構成した。尚、上記ニ
ードル電極(中心電極)が、本発明の放電電極を構成し
ている。
【0016】脱臭ユニット10は、例えばSUS製の金
属メッシュから構成された電極14と、この電極14と
対向するように配設され例えばSUS製の金属メッシュ
から構成された対極15と、これら電極14、15の下
流側に配設されたオゾン分解手段である例えばオゾン分
解触媒16とから構成されている。この場合、電極14
及び対極15から、高電圧放電によってオゾンを発生す
るオゾン発生手段17が構成されている。また、電極1
4が、本発明の放電電極を構成している。
【0017】そして、本実施例においては、電極14に
例えばDC−4.5kVの電圧を印加し、対極15をア
ースに接続するように構成した。また、オゾン分解触媒
16としては、例えば日揮ユニバーサル製のNHC−4
23を使用した。
【0018】次に、上記した構成の空気清浄機1の集塵
能力を実際に測定して得られた実験結果について説明す
る。ここで、集塵能力を比較するために、次の通りの構
成の2つの空気清浄機を用意し、これらを比較例1、2
とした。比較例1の空気清浄機は、上記第1実施例の空
気清浄機1において、脱臭ユニット10を省いた構成の
空気清浄機である。比較例2の空気清浄機は、上記第1
実施例の空気清浄機1において、脱臭ユニット10の代
わりに、脱臭ユニット10と同じ圧力損失を有する活性
炭ハニカムユニットを配設した構成の空気清浄機であ
る。
【0019】また、上記3つの空気清浄機の集塵能力を
測定するに際しては、30mの部屋で1本のタバコ
(例えばマイルドセブン)を完全に燃焼させた後、粒径
が0.3μm以上の塵埃(粉塵)の減衰率(残存率)の
経時変化を測定するようにした。測定結果を、図4と下
記の表1とに示す。
【0020】
【表1】 上記図4と上記表1から、次のことが明確にわかる。即
ち、比較例1に対して、比較例2及び第1実施例は、風
量が2.2m/min低下している。このため、放電
を用いない脱臭装置(活性炭ハニカムユニット)を搭載
した比較例2は、集塵能力に低下がみられた。これに対
して、第1実施例は、放電を用いた脱臭ユニット10を
搭載しているので、この脱臭ユニット10の電極14、
15の集塵能力が加わることから、集塵効率が高くな
り、その結果、比較例1と同等の集塵能力が得られた。
【0021】そして、上記した測定を実行した後、第1
実施例の空気清浄機1を分解したところ、電気集塵ユニ
ット9の捕集電極と、脱臭ユニット10の電極14及び
対極15とにタバコのヤニが付着していることを確認し
た。
【0022】このような構成の本実施例によれば、脱臭
ユニット10を、高電圧放電によってオゾンを発生する
オゾン発生手段17(電極14及び対極15)と、空気
中のオゾンを分解するオゾン分解触媒16とを備えるよ
うに構成したので、電気集塵ユニット9の集塵能力に、
オゾン発生手段17の集塵能力が加算する構成となり、
全体として集塵能力が高くなる。この結果、脱臭ユニッ
ト10の配設による風量低下があったとしても、集塵能
力を十分高く保持することができる。
【0023】また、上記実施例では、脱臭ユニット10
を、電気集塵ユニット9の下流側に配設したので、脱臭
ユニット10を補助的に集塵に用いることになり、脱臭
ユニット10の本来の目的である脱臭能力の低下を極力
防止することができる。
【0024】図5は、本発明の第2実施例を示すもので
ある。尚、第1実施例と同一部分には、同一符号を付し
ている。この第2実施例では、図5に示すように、脱臭
ユニット10を電気集塵ユニット9の上流側に配設し
た。そして、この第2実施例と、前記第1実施例の集塵
能力を実際に測定したみた。この2つの空気清浄機の集
塵能力を測定するに際しては、30mの部屋で10本
のタバコを10回繰り返し完全に燃焼させた後、粒径が
0.3μm以上の塵埃(粉塵)の減衰率(残存率)の経
時変化を測定するようにした。この測定結果を、下記の
表2に示す。
【0025】
【表2】 この表2から、第2実施例は、第1実施例に比べて、集
塵能力及び集塵効率が若干低下することがわかる。尚、
第2実施例は、前記比較例1、2に比べると、集塵能力
及び集塵効率が十分高くなっていることがわかる。
【0026】次に、本発明の第3実施例について説明す
る。この第3実施例は、第1実施例において、脱臭ユニ
ット10のオゾン発生手段17の電極14にDC+4.
5kVの電圧を印加するように構成したものである。即
ち、電気集塵ユニット9の放電電極(中心電極)とオゾ
ン発生手段17の放電電極(電極14)を、同一の極性
で放電させるように構成したのである。尚、上述した以
外の第3実施例の構成は、第1実施例の構成と同じ構成
である。
【0027】そして、この第3実施例と前記第1実施例
の集塵能力を実際に測定したみた。尚、測定条件は、前
記第2実施例を測定した場合と同じである。この測定結
果を、下記の表3に示す。
【0028】
【表3】 この表3から、第3実施例は、第1実施例に比べて、集
塵能力及び集塵効率が若干低下することがわかる。尚、
第3実施例は、前記比較例1、2に比べると、集塵能力
及び集塵効率が十分高くなっていることがわかる。
【0029】また、上記した測定を実行した後、第3実
施例の空気清浄機1を分解したところ、電気集塵ユニッ
ト9の捕集電極と、脱臭ユニット10の対極15とにタ
バコのヤニが付着していることを確認した。そして、こ
の場合、脱臭ユニット10の電極14には、タバコのヤ
ニがほとんど付着していないことを確認した。
【0030】上記第3実施例の場合、電気集塵ユニット
9の放電電極(中心電極)とオゾン発生手段17の放電
電極(電極14)を、同一の極性で放電させるように構
成したので、塵埃を放電電極以外の電極(捕集電極及び
対極15)に付着させることができることから、安定し
た放電を長時間継続させることが可能になる。
【0031】図6及び図7は、本発明の第4実施例を示
すものである。尚、第1実施例と同一部分には、同一符
号を付している。この第4実施例では、図6に示すよう
に、第1実施例において、脱臭ユニット10の電極14
と対極15の間に、紫外線が照射されたときに光触媒作
用によって空気中の臭気成分や有害物質等を分解する光
触媒モジュール18を配設した。この構成の場合、電極
14と対極15の間の高電圧放電によって紫外線を発生
する構成となっており、電極14及び対極15が紫外線
発生手段19を構成している。即ち、電極14及び対極
15は、オゾン発生手段17であると共に、紫外線発生
手段19でもある。
【0032】また、光触媒モジュール18としては、例
えばアルミニウムハニカムにアナターゼ型酸化チタンを
坦持した構成のものを使用した。そして、上述した以外
の第4実施例の構成は、第1実施例の構成と同じ構成と
なっている。
【0033】さて、このような構成の第4実施例の集塵
能力(集塵効率)を実際に測定したみた。尚、測定条件
は、第2実施例及び第3実施例を測定した場合と同じで
ある(10本のタバコを10回燃焼させた後の測定)。
この測定結果を、下記の表4に示す。尚、表4には、後
述する第5実施例の測定結果も一緒に載せている。
【0034】
【表4】 また、上記したように集塵能力を測定した後の第4実施
例の空気清浄機1を用いて、その脱臭能力を実際に測定
したみた。この場合、臭気として例えばアンモニア30
ppmの減衰率で評価した。そして、同じ試験を、前記
比較例1(活性炭ハニカムモジュールを搭載した装置)
と、前記第1実施例と、後述する第5実施例とについて
も実行した。これらの測定結果を、図7に示す。
【0035】まず、表4から、第4実施例は、光触媒モ
ジュール18を設置しているため、風量が最も少ない
が、光触媒モジュール18にも粉塵の捕集能力があるた
め、第1実施例よりも集塵効率が高くなり、集塵能力と
しては第1実施例と同等の能力があることがわかる。
尚、上記した測定を実行した後、第4実施例の空気清浄
機1を分解したところ、光触媒モジュール18の表面に
付着したタバコのヤニは、光触媒作用で酸化分解される
ことから、光触媒モジュール18には外観上の汚れは見
られなかった。
【0036】また、図7のグラフから、比較例2には、
脱臭能力があまりないことがわかる。これは、比較例2
の空気清浄機の場合、活性炭ハニカムモジュールの表面
にタバコのヤニが付着してしまい脱臭能力が低下するた
めであると考えられる。これに対して、第1実施例と第
4実施例の空気清浄機は、十分な脱臭能力があることを
確認できた。
【0037】尚、第2実施例または第3実施例におい
て、脱臭ユニット10の電極14と対極15の間に、紫
外線が照射されたときに光触媒作用によって空気中の臭
気成分や有害物質等を分解する光触媒モジュール18を
配設するように構成しても良い。このように構成した場
合も、上記第4実施例とほぼ同様な作用効果を得ること
ができる。
【0038】次に、本発明の第5実施例について説明す
る。この第5実施例は、第4実施例において、開口率8
0%以上の連通口を有するアルミナ系セラミックス担体
にアナターゼ型酸化チタンを坦持させた構成の光触媒モ
ジュール18を使用した。そして、上述した以外の第5
実施例の構成は、第4実施例の構成と同じ構成となって
いる。
【0039】そして、この第5実施例の集塵能力及び脱
臭能力を測定した結果を、上記表4及び上記図7に示
す。この表4及び図7から、第5実施例の空気清浄機1
の集塵能力及び脱臭能力が、他の実施例に比べて最も優
れていることがわかる。
【0040】尚、上記第4及び第5実施例においては、
オゾン発生手段17と紫外線発生手段19を電極14及
び対極15で兼用させるように構成したが、これに限ら
れるものではなく、オゾン発生手段及び紫外線発生手段
として、それぞれ専用の装置を設けるように構成しても
良い。
【0041】
【発明の効果】本発明は、以上の説明から明らかなよう
に、脱臭装置を、高電圧放電によってオゾンを発生する
オゾン発生手段と、空気中のオゾンを分解するオゾン分
解手段とを備える構成としたので、集塵能力が高くな
り、脱臭装置による風量低下があったとしても、集塵能
力を十分高く保持することができるという優れた効果を
奏する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施例を示すものであり、空気清
浄機の構成を概略的に示す斜視図
【図2】空気清浄機全体の側面図
【図3】空気清浄機全体の正面図
【図4】空気清浄機の集塵能力の測定結果を示すグラフ
【図5】本発明の第2実施例を示す図1相当図
【図6】本発明の第4実施例を示す図1相当図
【図7】空気清浄機の脱臭能力の測定結果を示すグラフ
【符号の説明】
1は空気清浄機、6は空気吸込み口、7はプレフィル
タ、8は送風経路、9は集塵ユニット(電気集塵装
置)、10は脱臭ユニット(脱臭装置)、11は送風ユ
ニット(ファン装置)、12は吹出口、14は電極(放
電電極)、15は対極、16はオゾン分解触媒(オゾン
分解手段)、17はオゾン発生手段、18は光触媒モジ
ュール、19は紫外線発生手段を示す。
───────────────────────────────────────────────────── 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) B01D 53/74 B01D 53/36 J 53/86 53/34 116F F24F 7/00 ZAB (72)発明者 岡田 大信 大阪府茨木市太田東芝町1番6号 株式会 社東芝大阪工場内 Fターム(参考) 4C080 AA07 AA10 BB02 CC01 HH02 KK02 LL02 MM08 QQ17 4D002 AB02 BA14 DA51 4D048 AA21 AA22 AB03 AC07 BA03X BA07X BA10X BA13X BA41X BB02 CC40 CC61 CD03 CD08 EA01 EA03 EA07 4D054 AA11 BA01 BB04 BB15 EA11 EA27 EA28 EA30

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 送風用のファン装置と、空気中の塵埃を
    捕集する電気集塵装置と、空気中の臭気成分を除去する
    脱臭装置とを備えて構成された空気清浄機において、 前記脱臭装置は、高電圧放電によってオゾンを発生する
    オゾン発生手段と、空気中のオゾンを分解するオゾン分
    解手段とを備えていることを特徴とする空気清浄機。
  2. 【請求項2】 前記脱臭装置を、前記電気集塵装置の下
    流側に配設したことを特徴とする請求項1記載の空気清
    浄機。
  3. 【請求項3】 前記電気集塵装置の放電電極と前記オゾ
    ン発生手段の放電電極を、同一の極性で放電させるよう
    に構成し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。
  4. 【請求項4】 前記脱臭装置は、高電圧放電によって紫
    外線を発生する紫外線発生手段と、前記紫外線が照射さ
    れたときに光触媒作用によって空気中の臭気成分や有害
    物質等を分解する光触媒モジュールとを備えていること
    を特徴とする請求項1記載の空気清浄機。
  5. 【請求項5】 前記脱臭装置を、前記電気集塵装置の下
    流側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。
  6. 【請求項6】 前記紫外線発生手段と前記オゾン発生手
    段を同一の放電電極で構成すると共に、 前記電気集塵装置の放電電極と前記紫外線発生手段の放
    電電極を、同一の極性で放電させるように構成したこと
    を特徴とする請求項4または5記載の空気清浄機。
  7. 【請求項7】 前記光触媒モジュールとして、開口率8
    0%以上の連通口を有するアルミナ系セラミックス担体
    に光触媒を坦持させたものを用いたことを特徴とする請
    求項4ないし6のいずれかに記載の空気清浄機。
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