JP2003144969A

JP2003144969A - 集塵脱臭装置

Info

Publication number: JP2003144969A
Application number: JP2001344278A
Authority: JP
Inventors: Akira Matsubara; 章松原; Yasuhiro Asahi; 康博朝日; Masatoshi Furuta; 正俊古田
Original assignee: ZESU GIKO KK; Noritake Co Ltd
Current assignee: ZESU GIKO KK; Noritake Co Ltd
Priority date: 2001-11-09
Filing date: 2001-11-09
Publication date: 2003-05-20

Abstract

(57)【要約】【課題】装置全体を一体化し、コンパクトに形成する
とともに、集塵効率及び脱臭効率に優れた集塵脱臭装置
を提供することを課題とする。【解決手段】集塵脱臭装置１は、吸気口５及び排気口
６を連通する空気通路７が形成されたハウジング８と、
空気通路７内に気流Ｗを発生させる吸引ファン９と、微
粒子Ｐを除去する電気集塵部２と、除塵空気ＮＤの臭気
成分Ｓの脱臭を行なう脱臭部１１とから主に構成されて
いる。電気集塵部２は、回転可能な集塵電極１８を有す
る集塵部１３，１５及び放電極１７を有する放電部１
２，１４を備えている。一方、脱臭部１１は、光触媒反
応を利用する光触媒フィルタ４０を有する脱臭ユニット
４が、電気集塵部２の下流側の分岐通路３８ａ，３８ｂ
にそれぞれ填装されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、集塵脱臭装置に関
するものであり、特に光触媒反応によって臭気成分を分
解することが可能な集塵脱臭装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来から、工場のボイラー排気や発電所
などから大量に排出される煤煙などのいわゆる「産業廃
ガス」を大気中に放出する前に、産業廃ガス中に含まれ
る種々の粉体物や油分或いは水分等を含むミストやダス
トなどの大気を汚染する恐れのある微粒子を取除く空気
清浄化処理が行なわれることがある。これらの微粒子を
含む産業廃ガスを直接大気中に放出することは、地球環
境に甚大な影響を及ぼすため、国や地方自治体などの基
準によって回収することが義務づけられていることがあ
る。また、都市部では、車の排気ガスなどによる大気汚
染が深刻な状態にあり、一般家庭でもハウスダストや花
粉症対策などのために、室内用の空気清浄器を使用する
ところもある。

【０００３】一方、飲食店などでは、調理の際に発生す
る、いわゆる厨房臭や残飯などから発生する生ゴミ臭な
どの臭気成分と、油煙や水蒸気などの微粒子とが混ざっ
た汚染空気が発生する。この汚染空気の臭気成分は、人
間に対して不快感を与えることが多い。そのため、例え
ば、マンションなどの住宅地に近接した場所や飲食店が
密集した繁華街などに出店した飲食店は、近隣住民や他
の飲食店に対する配慮として、厨房臭などを含む汚染空
気を脱臭装置などを通し、臭気成分を除去してから外部
に放出することが多い。

【０００４】この際に利用される脱臭装置には、酸化チ
タンなどの光触媒を利用したものが多く用いられてい
る。これは、紫外線等の特定波長の光を照射することに
よって、強い酸化力を有するヒドロキシラジカルが光触
媒から発生する光触媒反応を利用するものもある。これ
は、主に光触媒が担持された光触媒フィルタと、紫外線
等を照射するための紫外線ランプなどの光源とから構成
され、臭気成分を光触媒フィルタに通すことによって脱
臭が行なわれる。なお、光触媒を担持する光触媒フィル
タとしては多孔性を有するセラミック材料などが挙げら
れる。これらは、比較的簡易な構成で形成され、さらに
他の脱臭方式と比べ、静粛性や脱臭性能などの点で有利
な点が多く、現在広く普及しているものである。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、光触媒
を用いた脱臭装置は、臭気成分の除去は優れるものの、
例えば、厨房などから発生する油煙、水分、及び固体状
の微粒子などを直接除去することには向いていなかっ
た。すなわち、これらの油煙などの微粒子が光触媒に付
着すると、光触媒反応が阻害され、著しく脱臭性能が低
下することがあった。したがって、一般に脱臭装置の前
に、微粒子を除去するために濾過式のバグフィルタなど
の集塵装置を設置し、微粒子を除去した後に脱臭装置を
用いて臭気成分の脱臭を行なう必要があった。

【０００６】ところが、特に飲食店などにおいては、営
業効率を上げるため、店舗の大部分を来客用のスペース
として設け、そのため厨房及びその他のスペースを広く
確保していない場合が多かった。また、繁華街の飲食店
などは、隣接する他の店舗との間がほとんどなく、これ
らの脱臭装置を屋外に設置することが難しい場合があっ
た。そのため、上述したように集塵装置及び脱臭装置を
両方設置することは、厨房やその他の室内のスペースを
かなり占有することになるため、飲食店経営者などは、
これらの設置に躊躇する場合があった。

【０００７】また、飲食店の厨房は、特に臭気成分を多
く含む汚染空気が発生するため、設置面積に合わせた脱
臭装置や集塵装置では、処理能力に乏しく、十分な脱臭
及び集塵処理が行えない場合があった。さらに、処理能
力が小さいと、フィルタなどの交換やメンテナンス作業
の頻度が多くなり、作業に係る労力やメンテナンスコス
トなどの増加につながることもあった。そのため、厨房
などの設置面積の限られた場所でも設置可能な集塵及び
脱臭の双方の機能を備え、かつ処理能力の大きい装置を
求める声が多くあった。

【０００８】そこで本発明は、上記実情に鑑み、装置全
体を一体化し、コンパクトに形成するとともに、集塵効
率及び脱臭効率に優れた集塵脱臭装置の提供を課題とす
るものである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
め、請求項１の発明にかかる集塵脱臭装置は、臭気成分
及び微粒子を含む汚染空気を吸込む吸気口、及び清浄空
気を排出する排気口を連通する空気通路が内部に形成さ
れたハウジングと、前記空気通路に気流を発生させる気
流発生手段と、前記空気通路に設けられ、コロナ放電を
発生させて前記微粒子を荷電するとともに、荷電した前
記微粒子を、クーロン力を利用して捕集する電気集塵手
段と、前記空気通路の前記電気集塵手段の下流側に設け
られ、前記電気集塵手段によって前記微粒子が除塵され
た除塵空気が透過可能な光触媒が担持された光触媒フィ
ルタ、及び前記光触媒に紫外線を照射する紫外線照射手
段を有し、前記空気通路に着脱可能に配設された脱臭ユ
ニットとを具備し、前記紫外線照射手段によって前記紫
外線が照射された前記光触媒の光触媒反応を利用して、
前記光触媒フィルタを透過する前記除塵空気に含まれる
前記臭気成分を分解するものである。

【００１０】ここで、臭気成分及び微粒子を含む汚染空
気とは、例えば、飲食店などの厨房から発生する厨房臭
や、残飯などから発生する生ゴミ臭を含む臭気成分と、
調理の際に発生する油煙や水蒸気などの微粒子とが混ざ
ったものが挙げられる。

【００１１】また、気流発生手段とは、空気通路内に気
流を発生させるものであって、例えば、モータなどの従
来から周知の駆動装置などに接続した吸引ファンなどが
挙げられる。つまり、プロペラの回転力によって空気の
流れ（気流）を発生させることが可能なものであり、さ
らに、吸引ファンの大きさや回転数などを変化させるこ
とにより、吸引する空気量や気流速度を制御することが
可能である。なお、これらは、一般に空気通路の最下流
部、すなわち排気口近傍に設置されることが好適であ
る。

【００１２】さらに、電気集塵手段とは、コロナ放電を
発生させる放電極、及びコロナ放電によって荷電した微
粒子を捕集する集塵極などから構成され、クーロン力を
利用して微粒子を捕集するものであり、大量の汚染空気
を一度に処理することができるとともに、他の捕集原理
を利用した集塵方式（濾過式、重力式など）と比べ、圧
力損失が少ないなどの優れた利点を有している。

【００１３】また、光触媒は、酸化チタンが特に知ら
れ、紫外線などの特定波長の光を照射することによって
光触媒反応を引き起こすものである。この反応は、強い
酸化力を伴うヒドロキシラジカルを発生させるため、こ
の酸化力によって臭気成分が分解される。

【００１４】したがって、請求項１の発明の集塵脱臭装
置によれば、電気集塵手段によって微粒子の除去が行な
われ、その後、脱臭ユニットによって除塵空気に含まれ
る臭気成分が光触媒反応を利用して分解される。これに
より、微粒子が直接光触媒フィルタの光触媒に付着する
ことが制限される。そのため、微粒子の付着による光触
媒の脱臭性能の低下が抑えら、装置全体の処理能力が落
ちることがない。さらに、電気集塵手段を利用すること
により、圧力損失の影響を小さくし、大量の汚染空気を
処理することが可能となる。また、脱臭ユニットが着脱
可能に取付けられているため、メンテナンス作業が容易
となる。

【００１５】請求項２の発明にかかる集塵脱臭装置は、
請求項１に記載の集塵脱臭装置において、前記光触媒フ
ィルタは、複数の孔部を有する多孔性材料で形成され、
表面及び前記孔部に前記光触媒が担持されているもので
ある。

【００１６】したがって、請求項２の発明の集塵脱臭装
置によれば、請求項１の発明の集塵脱臭装置の作用に加
え、光触媒が多孔性材料の表面及び孔部に担持された光
触媒フィルタが使用される。これにより、除塵空気が該
孔部を通って光触媒フィルタの一面から他方の面に透過
する。なお、複数の孔部に光触媒が担持されていること
により、除塵空気との接触面積が増加し、光触媒反応の
効率が上がることが期待される。なお、多孔性材料に
は、セラミックス材料などが例示される。

【００１７】請求項３の発明にかかる集塵脱臭装置は、
請求項１または請求項２に記載の集塵脱臭装置におい
て、前記電気集塵手段は、前記コロナ放電を発生させる
放電電圧を供給する電圧供給部と、前記電圧供給部によ
って供給される前記放電電圧によって前記コロナ放電を
発生させる放電部と、前記放電部の下流側に設けられ、
棒状の集塵軸、及び略円板状を呈し、前記集塵軸の周面
に取付けられた集塵電極を有する集塵部とを有し、前記
集塵部の前記集塵軸を前記気流に対して略直交する方向
に一致させ、前記空気通路内に架渡すとともに、回転可
能に軸支する集塵軸受部と、前記集塵軸受部に軸支され
た前記集塵軸の一端と連結し、前記集塵電極を回転させ
る集塵駆動手段とをさらに具備するものである。

【００１８】したがって、請求項３の発明の集塵脱臭装
置によれば、請求項１または請求項２の発明の集塵脱臭
装置の作用に加え、微粒子を捕集する集塵部の集塵電極
が回転する。これにより、放電手段によって電荷が与え
られ、対極の集塵電極に捕集された微粒子は、回転によ
って集塵軸から外周方向に向う遠心力が作用する。その
ため、該遠心力が集塵電極に捕集された微粒子の吸着力
よりも大きくなると、微粒子は集塵電極から離れる。そ
のため、クーロン力の作用を低下させる多量の微粒子が
集塵電極に溜まることがない。これにより、集塵電極に
おける集塵効率の低下が抑えられる。

【００１９】請求項４の発明にかかる集塵脱臭装置は、
請求項３に記載の集塵脱臭装置において、前記放電部
は、棒状の放電軸、及び複数の放電突起が形成され、前
記放電軸の周面に取付けられた略円板状を呈する放電極
をさらに有し、前記放電部の前記放電軸を前記気流に対
して略直交する方向に一致させ、前記空気通路内に架渡
すとともに、回転可能に軸支する放電軸受部と、前記放
電軸受部に軸支された前記放電軸の一端と連結し、前記
放電極を回転させる放電駆動手段とをさらに具備するも
のである。

【００２０】したがって、請求項４の発明の集塵脱臭装
置によれば、請求項３の発明の集塵脱臭装置の作用に加
え、コロナ放電を発生させる放電極が回転する。すなわ
ち、コロナ放電を発生させながら、回転により放電突起
の場所が変化する。そのため、従来のように一箇所から
コロナ放電が集中して発生することがなく、複数の放電
突起からコロナ放電が発生するために、微粒子を荷電す
る放電効率が上がる。さらに、放電極の寿命が長くな
る。

【００２１】請求項５の発明にかかる集塵脱臭装置は、
請求項１乃至請求項４のいずれか一つに記載の集塵脱臭
装置において、前記脱臭ユニットは、前記光触媒フィル
タのフィルタ面を前記空気通路に対して傾斜させるとと
もに、前記空気通路に填装されるものである。ここで、
填装とは空気通路を塞ぐように取付けるものであり、除
塵空気は光触媒フィルタを透過することが可能である。

【００２２】したがって、請求項５の発明の集塵脱臭装
置によれば、請求項１乃至請求項４のいずれか一つの発
明の集塵脱臭装置の作用に加え、空気通路における光触
媒フィルタのフィルタ面に対する除塵空気の接触面積が
大きくなる。これにより、脱臭処理される除塵空気の処
理量が増加する。

【００２３】請求項６の発明にかかる集塵脱臭装置は、
請求項１乃至請求項５のいずれか一つに記載の集塵脱臭
装置において、前記空気通路は、前記電気集塵手段の下
流側で少なくとも二つ以上に分岐した分岐通路が形成さ
れ、前記分岐通路に前記脱臭ユニットが配設されるもの
である。

【００２４】したがって、請求項６の発明の集塵脱臭装
置によれば、請求項１乃至請求項５のいずれか一つの発
明の集塵脱臭装置の作用に加え、各々の分岐通路に対し
て脱臭ユニットが配設される。これにより、分岐通路を
流れる除塵空気がそれぞれの脱臭ユニットで脱臭され
る。そのため、脱臭処理を複数の脱臭ユニットに分散す
ることが可能となり、処理能力の増大が期待される。さ
らに、一つの脱臭ユニットに対する負荷が軽減されるた
め、長時間に渡って安定した脱臭が可能となる。

【００２５】請求項７の発明にかかる集塵脱臭装置は、
請求項６に記載の集塵脱臭装置において、前記空気通路
を分岐する分岐部に設けられ、前記分岐通路を流れる前
記除塵空気の流量比を調整する流量比調整手段をさらに
備えるものである。

【００２６】したがって、請求項７の発明の集塵脱臭装
置によれば、請求項６の発明の集塵脱臭装置の作用に加
え、流量比調整手段によって分岐通路に送られる除塵空
気の流量比を均等化することが可能となる。これによ
り、個々の脱臭ユニットの処理量が平均化されるため、
脱臭性能の低下に偏りがなくなる。さらに、脱臭ユニッ
トの交換時期も略同一にすることが可能となる。

【００２７】請求項８の発明にかかる集塵脱臭装置は、
請求項５乃至請求項７のいずれか一つに記載の集塵脱臭
装置において、前記分岐通路は、上下に積層して形成さ
れるものである。

【００２８】したがって、請求項８の発明の集塵脱臭装
置によれば、請求項５乃至請求項７のいずれか一つの発
明の集塵脱臭装置の作用に加え、分岐通路を上下に積層
することによって、脱臭の処理能力を落とさずに、装置
全体の小型化が可能となり、そのため集塵脱臭装置の設
置面積を小さく抑えられる。

【００２９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態である
集塵脱臭装置について図１乃至図４に基づいて説明す
る。図１は本実施形態である集塵脱臭装置１の構成を側
方から模式的に示す説明図であり、図２は集塵脱臭装置
１における電気集塵部２の構成を上方から模式的に示す
説明図であり、図３は電圧・駆動制御部３の構成を模式
的に示す説明図であり、図４は脱臭ユニット４の要部構
成を示す拡大断面図である。

【００３０】本発明の一実施形態である集塵脱臭装置１
は、図１乃至図３に示すように、臭気成分Ｓ及び微粒子
Ｐを含む汚染空気Ｄを吸込む吸気口５及び浄化された清
浄空気Ｆを排出する排気口６を連通する空気通路７が内
部に形成されたハウジング８と、吸気口５から汚染空気
Ｄを吸込むとともに、排気口６から清浄空気Ｆを排出す
るために空気通路７内に気流Ｗを羽根部１０の回転によ
って発生させる吸引ファン９と、空気通路７内に設けら
れ、クーロン力を利用して荷電した微粒子Ｐを捕集する
電気集塵部２と、電気集塵部２の下流側の空気通路７に
設けられ、微粒子Ｐが除去された除塵空気ＮＤに含まれ
る臭気成分Ｓを脱臭する脱臭部１１とから主に構成され
ている。ここで、吸引ファン９が本発明における気流発
生手段に相当し、電気集塵部２が本発明における電気集
塵手段に相当する。

【００３１】なお、本実施形態の集塵脱臭装置１は、吸
気口５及びこれに接続する電気集塵部２が集塵脱臭装置
１の上方に設けられ、その下方に脱臭部１１及び排気口
６が設けられた構造をしている。すなわち、空気通路７
は、全体として断面略コの字形状を呈している。なお、
本実施形態の集塵脱臭装置１は、例えば、飲食店などの
厨房に設置され、調理の際に発生する厨房臭（臭気成分
Ｓに相当）、及び油煙や水蒸気などの微粒子Ｐが混ざっ
た汚染空気Ｄを集塵及び脱臭する際に使用されるもので
ある。

【００３２】さらに、詳しく説明すると、電気集塵部２
は、空気通路７内の上流側（図１において吸気口５の左
方に相当）から交互に順にそれぞれ配置された第一放電
部１２、第一集塵部１３、第二放電部１４、及び第二集
塵部１５から構成されている。さらに、電圧・駆動制御
部３は、コロナ放電ＣＤを発生させるための放電電圧を
供給する電圧供給部１６、放電部１２，１４の放電極１
７及び集塵部１３，１５の集塵電極１８を回転させる駆
動モータ１９、及び駆動モータ１９の駆動軸２０と放電
部１２，１４及び集塵軸１３，１５とを連結し、駆動を
伝達する駆動ベルト２１を有している。

【００３３】ここで、第一放電部１２及び第二放電部１
４は、ハウジング８の側面にそれぞれ形成された放電軸
受部２２，２３に放電軸２４が気流Ｗに対して略直交方
向に一致して架渡され、回転可能に軸支されている。そ
して、コロナ放電ＣＤを発生させる突起状の放電突起２
５を有する放電極１７が、放電面２６を互いに対向させ
た状態で所定間隔を保って放電軸２４の周面に複数形成
されている。なお、理由については後述するが、第一放
電部１２の放電極１７の間隔は、第二放電部１４の放電
極１７の間隔よりも広く設定され、そのため、放電軸２
４に取付けられる放電極１７の数も異なっている。具体
的に示すと、第一放電部１２には、７枚の放電極１７が
設けられ、一方、第二放電部１４には、１４枚の放電極
が設けられている（図２参照）。

【００３４】一方、第一集塵部１３及び第二集塵部１５
は、それぞれの放電部１２，１４の下流側に設けられ、
ハウジング８の側面に形成された集塵軸受部２７，２８
に集塵軸２９が気流Ｗに対して略直交方向に一致して架
渡され、回転可能に軸支されている。そして、コロナ放
電ＣＤによって電荷が与えられた微粒子Ｐを捕集するた
めの集塵電極１８が、集塵面３０を互いに対向した状態
で所定間隔を保って集塵軸２９の周面に複数形成されて
いる。ここで、図１に示すように、互いに対向する集塵
電極１８の間には少なくとも一つの放電極１７が略平行
に近接した状態で挿通されている。換言すると、それぞ
れの放電部１２，１４の放電極１７及び集塵部１３，１
５の集塵電極１８の少なくとも一部が互いに重なり合っ
た状態にある。また、上述した第一放電部１２及び第二
放電部１４の放電極１７の間隔と同様に、第一集塵部１
３の集塵電極１８の間隔は、第二集塵部１５の集塵電極
１８の間隔よりも広く設定され、集塵軸２９に取付けら
れる集塵電極１８の数も異なっている。具体的に示す
と、第一集塵部１３には、８枚の集塵電極１８が設けら
れ、一方、第二集塵部１５には、１５枚の集塵電極１８
が設けられている（図２参照）。

【００３５】これは、電圧供給部１６によってそれぞれ
第一放電部１２及び第二放電部１４に供給される放電電
圧の値が異なるためである。ここで、本実施形態におい
ては、第一放電部１２に供給される放電電圧は１２ｋＶ
であり、一方、第二放電部１４に供給される放電電圧は
６ｋＶに設定されている。なお、微粒子Ｐの集塵効率は
放電電圧と、電極間（すなわち、放電極及び集塵電極の
間）に形成される電界の間隔とが大きく依存することが
知られている。

【００３６】したがって、高い放電電圧（１２ｋＶ）が
供給される第一放電部１２の放電極１７と第一集塵部１
３の集塵電極１８との間の距離は、微粒子Ｐに与えられ
る電荷量が大きいために、比較的広く設定することが可
能である。一方、低い放電電圧（６ｋＶ）が供給される
第二放電部１４の放電極１７と第二集塵部１５の集塵電
極１８との間の距離は、捕集を確実とするためには上述
した間隔よりも狭く設定する必要がある。したがって、
下流側に設置された第二放電部１４の放電極１７と第二
集塵部１５の集塵電極１８との間隔は、第一放電部１２
と第一集塵部１３との間隔に比べ、狭くなるように設定
されている。なお、本実施形態で例示した放電電圧の数
値（１２ｋＶ及び６ｋＶ）は、特に限定されるものでな
く、捕集対象となる微粒子Ｐに合わせて適宜設定できる
ことはいうまでもない。

【００３７】また、第一放電部１２及び第二放電部１４
の各放電軸２４を電圧・駆動制御部３側で軸支する放電
軸受部２２は、電圧供給部１６と放電側配線コード３１
によって電気的に接続している。このとき、放電軸受部
２２とハウジング８との間はセラミックなどの絶縁材料
によって電気的に絶縁した状態にある。なお、放電側配
線コード３１の一端は放電軸受部２２のベアリング３２
に接続し、電圧供給部１６からの放電電圧がベアリング
３２を介し、放電軸２４を通って放電極１７へ供給され
ている。また、他方に配設された放電軸受部２３は、同
様にセラミックなどの絶縁材料によってハウジング８に
対して電気的に絶縁した状態にされている。すなわち、
ベアリング３２を通して供給された放電電圧は放電極１
７の放電突起２５からコロナ放電ＣＤとして放出される
ようになる。なお、本実施形態において、電圧供給部１
６から放電極１７へは、マイナスの電荷が与えられてい
る。

【００３８】一方、第一集塵部１３及び第二集塵部１５
は、ハウジング８に対して電気的に接続し、さらに電圧
供給部１６から出たハウジング側配線コード３３は、ハ
ウジング８と電気的に接続されている。また、ハウジン
グ８にはアース（図示しない）が設けられている。これ
により、第一集塵部１３及び第二集塵部１５の集塵電極
１８は、相対的にプラスに帯電する。そのため、放電極
１７から発生したコロナ放電ＣＤによってマイナスに荷
電された微粒子Ｐは、対極の集塵電極１８にクーロン力
によって引寄せられ、捕集される。ここで、捕集された
微粒子Ｐの有するマイナスの電荷は、ハウジング８にア
ースが設けられていることにより、捕集時に地表等に逃
げるため、集塵脱臭装置１に電荷が蓄積されることはな
い。

【００３９】さらに、放電極１７は、コロナ放電ＣＤが
平面よりも突起の有る部分から放出されやすい性質を有
するため、略円板状を呈し、外周に切欠きなどが施され
た複数の放電突起２５を有している（図１参照）。な
お、これらの放電突起２５の形状や数などは、コロナ放
電ＣＤの発生条件（放電電圧、捕集対象となる微粒子Ｐ
の性質など）によって適宜選択することができる。

【００４０】加えて、本実施形態の集塵脱臭装置１は、
電圧・駆動制御部３に第一放電部１２、第一集塵部１
３、第二放電部１４、及び第二集塵部１５の各放電軸２
４及び各集塵軸２９を回転させるための駆動モータ１９
と、駆動モータ１９の駆動軸２０と各放電部１２，１４
及び各集塵部１３，１５とに架渡され、駆動モータ１９
の回転を同期して伝達するための駆動ベルト２１とを有
している。さらに、詳しく説明すると、図３に示すよう
に、駆動ベルト２１の途中の二箇所には、駆動ベルト２
１に張力を架け、安定した駆動の伝達が行なえるように
するためのテンションローラー３４が設けられている。
さらに、駆動ベルト２１によって連結される各軸２４，
２９の先端には、駆動ベルト２１との連結が外れないよ
うにするためのベルト溝３５を有する連結ローラー３６
が設けられている。これにより、一つの駆動モータ１９
によってすべての軸２４，２９に回転が伝えられる。そ
のため、放電極１７及び集塵電極１８の回転数を等しく
することができる。ここで、駆動モータ１９、駆動ベル
ト２１、テンションローラー３４、及び連結ローラー３
５が本発明における集塵駆動手段及び放電駆動手段に相
当する。

【００４１】さらに、本実施形態の集塵脱臭装置１は、
前述したように空気通路７が断面略コの字形状を呈する
ために、電気集塵部２の下流側で下方に略垂下した構造
を有している。そして、垂下位置にあたる分岐部３７か
ら空気通路７が上下二つの分岐通路３８ａ，３８ｂにそ
れぞれ分岐している。なお、分岐部３７には、それぞれ
の分岐通路３８ａ，３８ｂに流れる除塵空気ＮＤの流量
比を調整するためのダンパ３９が設けられている。ここ
で、ダンパ３９が本発明における流量比調整手段に相当
する。

【００４２】そして、上下に分岐した分岐通路３８ａ，
３８ｂには、脱臭ユニット４がそれぞれ配設されてい
る。この脱臭ユニット４は、図４に示すように、光触媒
として酸化チタンが表面及び孔部に担持された多孔性の
セラミックスから形成された二枚の光触媒フィルタ４０
と、光触媒フィルタ４０を互いに離間した状態で保持す
るフィルタ保持部４１と、光触媒フィルタ４０とフィル
タ保持部４１とによって形成された空間４２に挿通され
た紫外線ランプ４３と、一方の光触媒フィルタ４０に当
接して設けられ、硫化水素やメルカプタンなどの硫黄系
化合物を含む臭気成分Ｓを補助的に脱臭する補助フィル
タ４４と、これらを一体化してユニットと組付けるため
のフレーム４５とから構成されている。ここで、紫外線
ランプ４３が本発明における紫外線照射手段に相当す
る。

【００４３】この補助フィルタ４４は、上記光触媒反応
を利用するものと異なり、鉄フタロシアニン錯体などの
遷移金属キレート化合物を利用し、金属フタロシアニン
の有する酸化還元能を応用したものである。これは、タ
カラーゼ酵素などの生体内酵素による臭気成分Ｓの脱臭
作用と同様の原理を利用している。なお、図１及び図３
においては図面を簡略化するために脱臭ユニット４のフ
レーム４５を省略したものを記載している。

【００４４】この脱臭ユニット４は、図１に示すよう
に、分岐通路３８ａ，３８ｂの前後にそれぞれ設けたユ
ニット保持部４６によって光触媒フィルタ４０のフィル
タ面４７を分岐通路３８ａ，３８ｂの底面４８に対して
傾け、さらに分岐通路３８ａ，３８ｂに填装されてい
る。そして、分岐通路３８ａ，３８ｂはさらに下流側の
合流部４９で、再び一つの空気通路７として合流し、吸
引ファン９及び排気口６に連通している。

【００４５】さらに、集塵脱臭装置１は、設置床面と接
し、ハウジング８を支持する脚部５０と、該脚部５０の
間に形成された回収部５１とが設けられている。この回
収部５１は、電気集塵部２の底面、及び分岐通路３８
ａ，３８ｂの底面４８に設けられた回収口５２と連結し
ている。なお、それぞれの回収口５２は、回収パイプ５
３と連通し、さらに回収パイプ５３の一端が回収部５１
に到達している（図３参照）。

【００４６】次に、本実施形態の集塵脱臭装置１の使用
方法について説明する。始めに、吸引ファン９の始動、
駆動モータ１９の駆動、電圧供給部１６の放電電圧の供
給開始、及び紫外線ランプ４３の点灯を行なう。ここ
で、吸引ファン９、駆動モータ１９、電圧供給部１６、
及び紫外線ランプ４３は、それぞれ外部電源等（図示し
ない）に接続し、稼動及び点灯に必要な電圧が与えられ
ている。

【００４７】吸引ファン９の始動により、空気通路７に
気流Ｗが発生する。そして、吸気口５から臭気成分Ｓ及
び微粒子Ｐを含む汚染空気Ｄが空気通路７内に吸込まれ
る。その後、空気通路７内の最上流側に設置された第一
放電部１２に汚染空気Ｄが気流Ｗに乗って近づく。この
とき、第一放電部１２の放電極１７は、前述した駆動モ
ータ１９の駆動が伝えられることにより、図１に示す矢
印方向に回転している。

【００４８】放電極１７の近傍に到達した微粒子Ｐは、
放電極１７の放電突起２５から発生するコロナ放電ＣＤ
の影響を受け電荷（ここでは、マイナスに帯電）が与え
られる。すなわち、電気的に負の状態におかれる。一
方、対極とである集塵電極１８は相対的にプラスに帯電
しているため、荷電した微粒子Ｐは、クーロン力の作用
によって集塵電極１８に引寄せられ、集塵面３０に電気
的に捕集される。これにより、油煙や水分などの細かい
ミストを含む微粒子Ｐを汚染空気Ｄから除去することが
できる。このとき、前述したように、ハウジング８全体
が相対的にプラスに帯電しているために、荷電した微粒
子Ｐは空気通路７の内壁面に付着し、捕集されることも
ある。

【００４９】なお、第一放電部１２の放電極１７は、放
電軸２４を軸心として所定の回転数（例えば、５００ｒ
ｐｍ）で回転している。したがって、対極となる集塵電
極１８と重なる部分が経時的に変化するため、この重な
った位置にある放電極１７の放電突起２５からコロナ放
電ＣＤが発生しやすくなる。回転によって複数の放電突
起２５からコロナ放電ＣＤが発生するため、放電極１７
に近づいた微粒子Ｐが荷電される確率が上がる。そのた
め、集塵電極１８における捕集が効率的に行なえる。さ
らに、コロナ放電ＣＤの発生が一箇所の放電突起２５に
集中しないため、放電極１７の寿命を延ばすこともでき
る。

【００５０】さらに、微粒子Ｐの捕集された集塵電極１
８は、駆動ベルト２１によって回転が同期し、放電極１
７と同回転数（５００ｒｐｍ）で回転している。そのた
め、集塵面３０では集塵軸２９から外周方向に向かう遠
心力が発生し、捕集された微粒子Ｐはこの作用を受け、
集塵電極１８の外周に向う力が加わる。このとき、微粒
子Ｐは周囲の他の微粒子やミストなどと凝集を繰り返
し、自重などを増加させた比較的大きな粒子となる。そ
して、微粒子Ｐの集塵面３０に対する吸着力より該遠心
力が抗すると、集塵電極１８から離れる。このとき、前
述したように捕集される前の状態に比べて微粒子Ｐの大
きさや重量が増加しているために、気流Ｗを浮遊するこ
とが困難となり、重力にしたがって、下方に落下する。
そして、電気集塵部２の底面に溜まった微粒子Ｐは、回
収口５２から集塵脱臭装置１の底部に設けられた回収部
５１に回収パイプ５３を通じて回収される。なお、この
場合、微粒子Ｐは汚染空気Ｄ中に含まれる油煙や水分に
よって液状物として溜まることが多い。さらに、前述し
たように油分等を含む微粒子Ｐの場合は、遠心力により
飛散すると粘性により空気通路７の内壁面に付着し、そ
の後、内壁面を伝って電気集塵部２の底面に溜まること
もある。

【００５１】また、電気集塵部２は、第一集塵部１３に
おいて捕集することが出来なかった微粒子Ｐを、さらに
下流側に設けられた第二放電部１４で再荷電をするとと
もに、第二集塵部１５で微粒子Ｐを捕集することができ
る。これにより、微粒子Ｐを二段階で捕集するために、
集塵効率が上がり汚染空気Ｄから微粒子Ｐがほぼ完全に
除去された状態となる。なお、本実施形態において放電
部１２，１４及び集塵部１３，１５をそれぞれ二つずつ
交互に設置したものを示したが、この設置数は、特に限
定されるものではなく、捕集対象となる微粒子Ｐの特性
や捕集条件などに応じて一つまたは三つ以上の複数箇所
などに設置することもできる。

【００５２】その後、電気集塵部２を通過して微粒子Ｐ
が除去された除塵空気ＮＤは、電気集塵部２の下流側に
設けられた脱臭部１１に送られる。ここで、除塵空気Ｎ
Ｄは、電気集塵部２において除去することが出来なかっ
た臭気成分Ｓを含んでいる。なお、空気通路７は電気集
塵部２の下流側で略垂下し、さらに分岐部３７において
上下二つの分岐通路３８ａ，３８ｂに分岐している。そ
して、分岐部３７に設けられたダンパ３９によって、上
下の分岐通路３８ａ，３８ｂを流れる除塵空気ＮＤの量
を均等にする調整ができる。そのため、脱臭ユニット４
の処理量を各ユニットで平均化することができ、一方の
脱臭ユニット４の脱臭性能が極端に低下することがな
い。さらに、脱臭ユニット４の交換作業を略同一の時期
に行なうことができるため、メンテナンス作業等が容易
になる。

【００５３】さらに、図１に示すように、脱臭ユニット
４は、分岐通路３８ａ，３８ｂの底面４８に対してフィ
ルタ面４７を傾斜させた状態で、かつ分岐通路３８ａ，
３８ｂに填装されている。これにより、フィルタ面４７
と除塵空気ＮＤとの接触面積を大きくすることができ
る。これにより、光触媒反応によって分解、及び脱臭す
る脱臭ユニット４の処理能力を上げることができる。

【００５４】さらに、脱臭ユニット４が傾斜した状態で
配設されているために、分岐通路３８ａ，３８ｂの底面
４８に対して略直交させた場合と比べて圧力損失が抑え
る効果が期待される。したがって、処理能力の増加とと
もに、吸引ファン９に係る負荷を減らす可能性が高くな
り、比較的小型の吸引ファン９を利用することができ、
装置全体の小型化に貢献することができる。なお、分岐
通路３８ａ，３８ｂの底面４８には、前述した電気集塵
部２に設けられたものと同様の回収口５２が形成され、
回収パイプ５３を通して回収部５１につながっている。
これにより、分岐通路３８ａ，３８ｂの底面４８に溜ま
る滞留物を外部に排出することができる。

【００５５】ここで、脱臭ユニット４では、紫外線ラン
プ４３から照射された紫外線によって光触媒反応が引き
起こされ、強い酸化力を有するヒドロキシラジカルが生
成される。そして、多孔性の光触媒フィルタ４０の孔部
を透過する除塵空気ＮＤに含まれる臭気成分Ｓが、ヒド
ロキシラジカルによって酸化されるために分解し、脱臭
が行なわれる。その後、補助フィルタ４４によって硫黄
系の成分を含有する臭気を脱臭することにより、吸気口
５から吸込んだ汚染空気Ｄを清浄化した清浄空気Ｆとし
て排気口６から排出することができる。

【００５６】さらに、二つの分岐通路３８ａ，３８ｂの
それぞれに脱臭ユニット４が設けられるため、一つあた
りの脱臭ユニット４の処理量を分散して処理することが
できる。これにより、長時間に渡って安定した脱臭性能
で処理が行なえる。加えて、分岐通路３８ａ，３８ｂが
上下に積層して形成され、さらに上方に電気集塵部２を
設けた構成とすることにより、集塵脱臭装置１を縦型に
まとめることができる。これにより、集塵及び脱臭の効
率を犠牲にすることなく装置全体をコンパクトに形成す
ることができる。したがって、厨房などの設置スペース
に制限がある場所での設置が可能となる。さらに、脱臭
ユニット４が空気通路７に対して着脱可能に設けられる
ため、脱臭効率が低下した場合の交換が容易となり、常
に安定した性能を発揮させることができる。なお、酸化
チタンの光触媒能は、脱臭ユニット４を洗浄処理するこ
とによって回復するため、再利用することができ、経済
的負担も小さくなる。

【００５７】以上述べたように、本実施形態の集塵脱臭
装置１によれば、臭気成分Ｓ及び微粒子Ｐを含む汚染空
気Ｄを、第一段階として電気集塵部２によって微粒子Ｐ
を、クーロン力を利用して除去し、次段階として除塵空
気ＮＤに残存する臭気成分Ｓを、光触媒反応を利用して
脱臭ユニット４によって分解、脱臭することができる。
これにより、微粒子Ｐが直接脱臭ユニット４に付着し、
光触媒反応を阻害することがない。そのため、長時間に
渡って安定した脱臭性能を維持しながら処理することが
できる。加えて、電気集塵部２の集塵電極１８及び放電
極１７が回転することにより、集塵電極１８に付着した
微粒子Ｐを、遠心力を利用して飛散させることができ
る。そのため、集塵電極１８に微粒子Ｐが多量に付着す
ることによって発生する集塵効率の低下を防ぎ、安定し
た集塵性能を維持しながら微粒子Ｐを捕集することがで
きる。さらに、放電極１７の回転によって放電効率の向
上及び放電極１７の寿命も延ばすことができる。

【００５８】加えて、本実施形態の集塵脱臭装置１は、
脱臭ユニット４の光触媒反応で完全な除去が困難な硫黄
系の臭気成分を補助フィルタ４４によって補助的に脱臭
することができる。これにより、さらに清浄化された清
浄空気Ｆを排出することができる。

【００５９】なお、本実施形態の集塵脱臭装置１を用い
た脱臭性能の一例を示すと、吸気口５付近において測定
した生ゴミの臭気濃度＝１５８３が、本実施形態の集塵
脱臭装置１を稼動させることによって、排気口６では臭
気濃度＝９３まで減少した測定データも得られている。

【００６０】以上、本発明について好適な実施形態を挙
げて説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定され
るものではなく、以下に示すように、本発明の要旨を逸
脱しない範囲において、種々の改良及び設計の変更が可
能である。

【００６１】本実施形態の集塵脱臭装置１において補助
フィルタ４４を光触媒フィルタ４０の下流側に設けるも
のを示したが、これに限定されるものではなく、光触媒
フィルタ４０の上流側に設けるものであってもよい。ま
た、補助フィルタ４４を設けないものであっても構わな
い。さらに、分岐通路３８ａ，３８ｂを上下二つに積層
して設けたものを示したが、分岐通路の数及び配置構成
に付いては設置するスペースに合わせて適宜変更するこ
とが可能である。

【００６２】さらに、電気集塵部２は、集塵電極１８に
捕集された微粒子Ｐを機械的に拭取るワイパーのような
ものや、従来の電気集塵器などに使用される水や洗浄液
を集塵電極１８に噴射して洗浄する洗浄設備などを設け
てもよい。これにより、さらに集塵電極１８に蓄積する
微粒子Ｐの量が少なくなり、安定した捕集をすることが
できるようになる。

【００６３】

【発明の効果】以上のように、請求項１及び請求項２の
発明の集塵脱臭装置は、電気集塵手段によって微粒子を
捕集し、さらに光触媒フィルタを有する脱臭ユニットに
よって臭気成分を脱臭を一体化してまとめた装置で行な
うことができる。これにより、微粒子が直接光触媒フィ
ルタに担持された光触媒に付着することがないため、光
触媒反応を阻害することがなくなる。これにより、長時
間に渡って安定した集塵及び脱臭性能を発揮することが
できる。

【００６４】請求項３の発明の集塵脱臭装置は、請求項
１または請求項２の発明の集塵脱臭装置の効果に加え、
集塵部の集塵電極が回転することにより、遠心力により
集塵極に付着した微粒子を飛散させることができる。そ
のため、集塵効率の低下が起きることが少ない。したが
って、大量の汚染空気の微粒子を長時間に渡って処理す
ることができる。

【００６５】請求項４の発明の集塵脱臭装置は、請求項
３の発明の集塵脱臭装置の効果に加え、放電極が回転す
ることにより、コロナ放電の発生箇所が増加するため、
放電効率が向上する。さらに放電極の寿命も延びる。

【００６６】請求項５の発明の集塵脱臭装置は、請求項
１乃至請求項４のいずれか一つの発明の集塵脱臭装置の
効果に加え、脱臭ユニットを空気通路に傾斜させて填装
されることにより、除塵空気との接触面積を増大させ、
脱臭を効率的に行なうことができる。さらに、圧力損失
を抑えることが期待され、吸引ファンを小さなものにす
ることができるため、装置全体の小型化に貢献できる。

【００６７】請求項６の発明の集塵脱臭装置は、請求項
１乃至請求項５のいずれか一つの発明の集塵脱臭装置の
効果に加え、分岐通路を形成することにより、除塵空気
を分流することができる。これにより、一つ当りの脱臭
ユニットに係る負担を小さくすることが可能となり、安
定した脱臭が行なえる。

【００６８】請求項７の発明の集塵脱臭装置は、請求項
６の発明の集塵脱臭装置の効果に加え、分岐通路を流れ
る除塵空気の流量比を均等にすることができる。そのた
め、それぞれ脱臭ユニットの処理量を平均化することが
可能となり、脱臭性能の低下が偏ることがない。さら
に、脱臭ユニットの交換時期をほぼ一致させることがで
きるため、メンテナンス作業等の負担が抑えられる。

【００６９】請求項８の発明の集塵脱臭装置は、請求項
５乃至請求項７のいずれか一つの発明の集塵脱臭装置の
効果に加え、装置全体を縦型に形成することができる。
これにより設置面積を小さくすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本実施形態の集塵脱臭装置の構成を側方から模
式的に示す説明図である。

【図２】本実施形態の集塵脱臭装置における電気集塵部
の構成を上方から模式的に示す説明図である。

【図３】電圧・駆動制御部の構成を模式的に示す説明図
である。

【図４】脱臭ユニットの構成を示す拡大断面図である。

【符号の説明】

１集塵脱臭装置２電気集塵部（電気集塵手段）４脱臭ユニット５吸気口６排気口７空気通路８ハウジング９吸引ファン（気流発生手段）１２第一放電部（放電部）１３第一集塵部（集塵部）１４第二放電部（放電部）１５第二集塵部（集塵部）１６電圧供給部（放電電圧供給手段）１７放電極１８集塵電極１９駆動モータ（集塵駆動手段、放電駆動手段）２０駆動軸（集塵駆動手段、放電駆動手段）２１駆動ベルト（集塵駆動手段、放電駆動手段）２２，２３放電軸受部２４放電軸２７，２８集塵軸受部２９集塵軸３４テンションローラー（集塵駆動手段、放電駆動手
段）３６連結ローラー（集塵駆動手段、放電駆動手段）３７分岐部３８ａ，３８ｂ分岐通路３９ダンパ（流量比調整手段）４０光触媒フィルタ４３紫外線ランプ（紫外線照射手段）４７フィルタ面ＣＤコロナ放電Ｄ汚染空気Ｆ清浄空気ＮＤ除塵空気Ｐ微粒子Ｓ臭気成分Ｗ気流

───────────────────────────────────────────────────── 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 3/08 Ｂ０３Ｃ 3/10 Ａ 3/10 Ｚ 3/40 Ａ 3/40 3/41 Ｃ 3/41 Ｚ 3/47 3/47 Ｂ０１Ｄ 53/36 Ｈ (72)発明者松原章愛知県名古屋市西区則武新町三丁目１番36 号株式会社ノリタケカンパニーリミテド内 (72)発明者朝日康博愛知県名古屋市西区則武新町三丁目１番36 号株式会社ノリタケカンパニーリミテド内 (72)発明者古田正俊岐阜県各務原市須衛町２丁目540番地の２株式会社是須技工内Ｆターム(参考） 4C080 AA07 AA10 BB02 CC01 JJ03 KK08 MM02 NN02 4D048 AA22 AB03 BA07X BA41X CA01 CD03 CD05 EA01 EA03 4D054 AA11 BA02 BB06 BB18 BC02 BC28 BC36 EA11 EA14 EA27 4G069 AA03 BA04B BA13B BA48A CA10 CA17 DA06 EA11 EB01

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】臭気成分及び微粒子を含む汚染空気を吸
込む吸気口、及び清浄空気を排出する排気口を連通する
空気通路が内部に形成されたハウジングと、前記空気通路に気流を発生させる気流発生手段と、前記空気通路に設けられ、コロナ放電を発生させて前記
微粒子を荷電するとともに、荷電した前記微粒子を、ク
ーロン力を利用して捕集する電気集塵手段と、前記空気通路の前記電気集塵手段の下流側に設けられ、
前記電気集塵手段によって前記微粒子が除塵された除塵
空気が透過可能な光触媒が担持された光触媒フィルタ、
及び前記光触媒に紫外線を照射する紫外線照射手段を有
し、前記空気通路に着脱可能に配設された脱臭ユニット
とを具備し、前記紫外線照射手段によって前記紫外線が照射された前
記光触媒の光触媒反応を利用して、前記光触媒フィルタ
を透過する前記除塵空気に含まれる前記臭気成分を分解
することを特徴とする集塵脱臭装置。
【請求項２】前記光触媒フィルタは、複数の孔部を有する多孔性材料で形成され、表面及び前
記孔部に前記光触媒が担持されていることを特徴とする
請求項１に記載の集塵脱臭装置。
【請求項３】前記電気集塵手段は、前記コロナ放電を発生させる放電電圧を供給する電圧供
給部と、前記電圧供給部によって供給される前記放電電圧によっ
て前記コロナ放電を発生させる放電部と、前記放電部の下流側に設けられ、棒状の集塵軸、及び略
円板状を呈し、前記集塵軸の周面に取付けられた集塵電
極を有する集塵部とを有し、前記集塵部の前記集塵軸を前記気流に対して略直交する
方向に一致させ、前記空気通路内に架渡すとともに、回
転可能に軸支する集塵軸受部と、前記集塵軸受部に軸支された前記集塵軸の一端と連結
し、前記集塵電極を回転させる集塵駆動手段とをさらに
具備することを特徴とする請求項１または請求項２に記
載の集塵脱臭装置。
【請求項４】前記放電部は、棒状の放電軸、及び複数の放電突起が形成され、前記放
電軸の周面に取付けられた略円板状を呈する放電極をさ
らに有し、前記放電部の前記放電軸を前記気流に対して略直交する
方向に一致させ、前記空気通路内に架渡すとともに、回
転可能に軸支する放電軸受部と、前記放電軸受部に軸支された前記放電軸の一端と連結
し、前記放電極を回転させる放電駆動手段とをさらに具
備することを特徴とする請求項３に記載の集塵脱臭装
置。
【請求項５】前記脱臭ユニットは、前記光触媒フィルタのフィルタ面を前記空気通路に対し
て傾斜させるとともに、前記空気通路に填装されること
を特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか一つに記
載の集塵脱臭装置。
【請求項６】前記空気通路は前記電気集塵手段の下流
側で少なくとも二つ以上に分岐した分岐通路が形成さ
れ、すべての前記分岐通路に前記脱臭ユニットが配設される
ことを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれか一つ
に記載の集塵脱臭装置。
【請求項７】前記空気通路を分岐する分岐部に設けら
れ、それぞれの前記分岐通路を流れる前記除塵空気の流量比
を調整する流量比調整手段をさらに備えることを特徴と
する請求項６に記載の集塵脱臭装置。
【請求項８】前記分岐通路は、上下に積層して形成されることを特徴とする請求項５乃
至請求項７のいずれか一つに記載の集塵脱臭装置。