JP2004275290A

JP2004275290A - 空気清浄装置

Info

Publication number: JP2004275290A
Application number: JP2003068522A
Authority: JP
Inventors: Takuya Furuhashi; 拓也古橋; Akira Shiga; 彰志賀
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2003-03-13
Filing date: 2003-03-13
Publication date: 2004-10-07

Abstract

【課題】清潔で、メンテナンスが少なく、高脱臭効率の空気清浄装置を得る。
【解決手段】臭気センサ１２の出力値が所定値以上の場合には、可動モータ５を作動させ、気化フィルタ３に水を浸透させ、臭気成分を含んだ空気を加湿し、放電電極６および対向電極７の間でコロナ放電によるプラズマ、ラジカル、オゾンにより臭気成分を分解反応させ脱臭すると共に、一部は脱臭フィルタ９の表面に吸着され、プラズマ、ラジカル、オゾンの分解作用により脱臭する。余剰なオゾンは脱臭フィルタ９により分解され装置本体外に排出される。臭気センサ１２の出力値が所定値以下になった場合には、気化フィルタ３を水から引き上げ、気化フィルタ３に付着した雑菌を乾燥殺菌させる。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は空気中の臭気ガス成分を除去し、空気を清浄化する空気清浄装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の空気清浄装置では、プレフィルタで大まかな埃を除去した後、高電圧が印加される集塵部で静電的に集塵もしくは、ＵＬＰＡフィルタやＨＥＰＡフィルタで濾過集塵し、その後、吸着型の脱臭フィルタで脱臭する方式が用いられている。しかしながら、活性炭等の吸着型の脱臭フィルタは、疎水性のガスに対しては効果があるが、親水性のガスにはあまり効果が無く、たばこ等の臭いが除去しにくいという問題点があった。
【０００３】
そこで、この課題を解決するために、風上側から気化式加湿装置、集塵フィルタ、コロナ放電電極、ガス処理機能材の順に配置し、気化式加湿装置で加湿された空気からコロナ放電により、ラジカル、オゾン等を生成し、悪臭物質を脱臭すると同時に加湿装置の殺菌を行う空気清浄装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】
特開平１１−３１４０４８号公報（第２−４頁、図１）
【０００４】
図５は特開平１１−３１４０４８号公報に示された従来の空気清浄装置の断面図である。図において、１は空気の吸気口、２は水槽、３は回転水円盤型の気化フィルタ、６は第１の放電電極、７は第１の対向電極、９は脱臭フィルタ、１０は送風ファン、１２は空気の排気口、１５は第２の放電電極、１６は第２の対向電極、１７は集塵フィルタである。
【０００５】
次に、動作について説明する。
気化フィルタ３は駆動装置（図示せず）により回転しており、その表面は常に水槽２内の水により濡れた状態にある。従って、送風ファン１０が駆動すると空気が吸気口１より導入され、気化フィルタ３からの水の蒸発により加湿される。その後、空気は集塵フィルタ１７を通過して除塵される。第１の放電電極６と第１の対向電極７の間には１〜１０ｋＶ程度の直流または交流あるいはパルス波状の高電圧が印加されてコロナ放電が起き、プラズマ、ラジカル、オゾンが生成される。空気中の臭気成分はこのプラズマ、ラジカル、オゾンと空中で分解反応して脱臭されると共に、一部は脱臭フィルタ９の表面に吸着され、ここでもプラズマ、ラジカル、オゾンの分解作用を受けて脱臭される。余剰なオゾンは脱臭フィルタ９により分解して装置本体外に排出される。
【０００６】
よって、第１の放電電極６と第１の対向電極７に加湿された空気が導入されると乾燥空気の場合と比べて、有害なオゾンの生成量が減り、強い脱臭力を持つ水酸基ラジカルがより多く生成されるという利点がある。
また、第２の放電電極１５と第２の対向電極１６の間にも高電圧が印加されてコロナ放電が起こり、プラズマ、ラジカル、オゾンが生成する。生成されたプラズマ、ラジカル、オゾンのより気化フィルタ３と集塵フィルタ１７を殺菌する。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
上記のような従来の空気清浄装置では、気化フィルタ３が常に水に浸水しているため、脱臭のみ行いたいときでも加湿してしまい、そのため大量に水の供給が必要であるという問題点があった。また、常に浸水している気化フィルタに対して殺菌を行うには、コロナ放電により生成するプラズマ、ラジカル、オゾンのみの殺菌では効果が少ないという問題点があった。
【０００８】
この発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、清潔で、メンテナンスが少なく、高脱臭効率の空気清浄装置を得るものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
この発明に係る空気清浄装置は、吸引した空気を加湿する加湿手段と、吸引空気中の臭気濃度を検出する臭気検出手段と、放電電極と対向電極を有し、吸引空気の臭気成分を脱臭するプラズマ発生手段と、吸引空気の臭気成分を吸着する吸着手段と、を備え、前記臭気検出手段により検出された臭気濃度に基づいて前記加湿手段による加湿量を制御するものである。
【００１０】
【発明の実施の形態】
実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１による空気清浄装置の構成図、図２はこの空気清浄装置の動作を示すフローチャートである。図において、従来例と同一又は相当部分には同一符号を付ける。１は装置の背面に設けられた空気の吸気口、２は装置内の下部に設けられた水槽、３は柱形状の気化フィルタ、４は気化フィルタ３を上下方向に移動可能に支持するレール、５は気化フィルタ３に設けられたワイヤー、ロープ、紐等を牽引し、気化フィルタ３を上下方向に可動させる可動モータ、６は放電電極、７は対向電極、８は放電電極６に１〜１０ｋＶの高圧電圧を印加する高圧電源、９は放電電極６および対向電極７の排気口１２（後述）側に設けられた脱臭フィルタ、１０は脱臭フィルタ９の排気口１２（後述）側に設けられた送風ファン、１１は装置内側の吸気口１上に設けられ、半導体式臭気センサや水晶振動子式臭気センサから成る臭気センサ、１２は装置の前面に設けられた空気の排気口である。
なお、臭気センサ１１、脱臭フィルタ９、可動モータ５は、それぞれ臭気検出手段、吸着手段、駆動手段を示す。
【００１１】
次に、脱臭動作について説明する。
まず、空気清浄装置の運転スイッチ（図示せず）をＯＮして運転を開始すると（ステップＳ１０１）、風下側に設置された送風ファン１０が回転し、その吸引作用により、臭気成分を含んだ室内空気が吸気口１を通過して装置内に流入する。このとき流入する空気の臭気成分は臭気センサ１２によりモニタリングされ、臭気濃度が電流値に変換され、マイコン等からなる制御部（図示せず）へ送信される（ステップＳ１０２）。
【００１２】
そこで、臭気センサ１２の出力値が臭気の大小の閾値を示すあらかじめ設定された所定値以上の場合には、可動モータ５を作動させ（ステップＳ１０３）、気化フィルタ３をレール４に沿って下降させ、水槽２に蓄えられた水に浸す（ステップ１０４）。これにより気化フィルタ３に水が浸透し、装置内に流入した臭気成分を含んだ空気は気化フィルタ３を通過することにより加湿される。そして、この加湿された空気は放電電極６および対向電極７に到達する。
【００１３】
放電電極６には高圧電源８から１〜１０ｋＶ程度の直流または交流あるいはパルス波状の高電圧が印加され、対向電極７との間でコロナ放電が起き、プラズマ、ラジカル、オゾンが生成される（ステップＳ１０５）。そこで、空気中の臭気成分はこのプラズマ、ラジカル、オゾンと空中で分解反応して脱臭されると共に、一部は脱臭フィルタ９の表面に吸着され、ここでもプラズマ、ラジカル、オゾンの分解作用を受けて脱臭される。さらに、余剰なオゾンは脱臭フィルタ９により分解して装置本体外に排出される。
ここで、加湿された空気が放電電極６と対向電極７に到達すると、乾燥空気の場合と比べて、有害なオゾンの生成量が減り、強い脱臭力を持つ水酸基ラジカルがより多く生成され、脱臭が効率よく行われる。
【００１４】
次に、室内空気が清浄化されていき、装置内に流入する空気の臭気成分が減少し、臭気センサ１２の出力値があらかじめ設定された所定値以下になった場合（ステップＳ１０６）には、放電電極６への電圧印加を停止し（ステップＳ１０７）、可動モータ５を作動させ（ステップＳ１０８）、気化フィルタ３をレール４に沿って上昇させ、水槽２に蓄えられた水から引き上げる（ステップ１０９）。気化フィルタ３は、水から引き上げられることにより乾燥し、気化フィルタ３に付着した雑菌を乾燥殺菌させ、動作が終了する（ステップＳ１１０）。
【００１５】
以上のように、上記構成の空気清浄装置は、室内の加湿を行うことなく、強い脱臭力を持つ水酸基ラジカルを生成し、効率よく脱臭することができる。また、脱臭時のみ加湿するため、使用する水量が少なく、気化フィルタの殺菌も効率よく行うことができる。
【００１６】
なお、上記実施の形態１では、可動モータ５を作動させ、気化フィルタ３を上下方向に移動させるものを示したが、気化フィルタ３を上下方向に移動させる手段は可動モータ５に限定されるものではない。
【００１７】
実施の形態２．
図３はこの発明の実施の形態２による空気清浄装置の構成図、図４はこの空気清浄装置の動作を示すフローチャートである。図において、上記実施の形態２と同一又は相当部分には同一符号を付け、説明を省略する。１３は空気中の水分を吸収する吸水剤、１４は吸水剤１３を加熱するヒータであり、風路において、吸気口１、ヒータ１４、吸水剤１３、放電電極６・対向電極７の順に設けらている。
なお、吸水剤１３、ヒータ１４は、それぞれ吸水部材、加熱手段を示す。
【００１８】
次に、脱臭動作について説明する。
まず、空気清浄装置の運転スイッチ（図示無し）をＯＮして運転を開始すると（ステップＳ２０１）、風下側に設置された送風ファン１０が回転し、その吸引作用により、臭気成分を含んだ室内空気が吸気口１を通過して装置内に流入する（ステップＳ２０２）。このとき流入する空気の臭気成分は臭気センサ１２によりモニタリングされ（ステップＳ２０３）、臭気濃度が電流値に変換され、マイコン等からなる制御部（図示せず）へ送信される。
【００１９】
そこで、臭気センサ１２の出力値が臭気の大小の閾値を示すあらかじめ設定された所定値以下の場合には、送風ファン１０による送風運転を継続させ、吸水剤１３に空気中の水分を吸収させる。一方、臭気センサ１２の出力値があらかじめ設定された所定値以上の場合には、ヒータ４により吸水剤１３を加熱し（ステップＳ２０４）、装置内に流入した空気を加湿する。そして、この加湿された空気は、放電電極６、対向電極７に到達する。
【００２０】
放電電極６には高圧電源８より１〜１０ｋＶ程度の直流または交流あるいはパルス波状の高電圧が印加されてコロナ放電が起き、プラズマ、ラジカル、オゾンが生成される（ステップＳ２０５）。そこで、空気中の臭気成分はこのプラズマ、ラジカル、オゾンと空中で分解反応して脱臭されると共に、一部は脱臭フィルタ９の表面に吸着され、ここでもプラズマ、ラジカル、オゾンの分解作用を受けて脱臭される。さらに、余剰なオゾンは脱臭フィルタ９により分解して装置本体外に排出される。
ここで、加湿された空気が放電電極６と対向電極７に到達すると、乾燥空気の場合と比べて、有害なオゾンの生成量が減り、強い脱臭力を持つ水酸基ラジカルがより多く生成され、脱臭が効率よく行われる。
【００２１】
次に、室内空気が清浄化されていき、装置内に流入する空気の臭気成分が減少し、臭気センサの値があらかじめ設定された所定値以下となった場合（ステップＳ２０６）には、放電電極６に印加される電圧を停止し（ステップＳ２０７）、ヒータ１４を停止させ（ステップＳ２０８）、動作が終了する（ステップＳ２０９）。
【００２２】
以上のように、上記構成の空気清浄装置は、室内の加湿をすることなく、強い脱臭力を持つ水酸基ラジカルを生成し、効率よく脱臭することができる。また、空気中の水分を使用するため、水の補給が必要なくメンテナンスフリーである。
【００２３】
なお、上記実施形態１、２では臭気センサ１２を吸気口１の装置内面に設けたものを示したが、例えば脱臭フィルタ９と送風ファン１０の間に設けてもよく、臭気濃度が検出できる場所であればどこでもよい。
【００２４】
【発明の効果】
この発明は、以上説明したように構成されているので、以下に示すような効果を奏する。
【００２５】
吸引した空気を加湿する加湿手段と、吸引空気中の臭気濃度を検出する臭気検出手段と、放電電極と対向電極を有し、吸引空気の臭気成分を脱臭するプラズマ発生手段と、吸引空気の臭気成分を吸着する吸着手段と、を備え、前記臭気検出手段により検出された臭気濃度に基づいて前記加湿手段による加湿量を制御するので、室内の加湿をすることなく、強い脱臭力を持つ水酸基ラジカルを生成し、効率よく脱臭することができる。
【００２６】
また、加湿手段は、水槽と、気化フィルタと、前記水槽に気化フィルタを出入する駆動手段と、を備えたので、室内の加湿をすることなく、強い脱臭力を持つ水酸基ラジカルを生成し、効率よく脱臭することができ、また、気化フィルタを乾燥させることができるので、衛生的である。
【００２７】
さらに、加湿手段は、吸引空気中の水分を吸収する吸水部材と、この吸着部材を加熱し吸着水分を脱離させ、吸引空気を加湿する加熱手段と、を備えたので、室内の加湿をすることなく、強い脱臭力を持つ水酸基ラジカルを生成し、効率よく脱臭することができ、また、空気中の水分を使用するため、水の補給が必要なくメンテナンスの必要がない。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施形態１を示す空気清浄装置を示す構成図である。
【図２】この発明の実施形態１を示す空気清浄装置の動作を示すフローチャートである。
【図３】この発明の実施形態２を示す空気清浄装置を示す構成図である。
【図４】この発明の実施形態２を示す空気清浄装置の動作を示すフローチャートである。
【図５】従来の空気清浄装置を示す断面図である。
【符号の説明】
１吸気口、２水槽、３気化フィルタ、４レール、５可動モータ、６放電電極、７対向電極、８高圧電源、９脱臭フィルタ、１０送風ファン、１１臭気センサ、１２排気口、１３吸水剤、１４ヒータ。

Claims

吸引した空気を加湿する加湿手段と、吸引空気中の臭気濃度を検出する臭気検出手段と、放電電極と対向電極を有し、吸引空気の臭気成分を脱臭するプラズマ発生手段と、吸引空気の臭気成分を吸着する吸着手段と、を備え、前記臭気検出手段により検出された臭気濃度に基づいて前記加湿手段による加湿量を制御することを特徴とする空気清浄装置。
上記加湿手段は、水槽と、気化フィルタと、前記水槽に気化フィルタを出入する駆動手段と、を備えたことを特徴とする請求項１記載の空気清浄装置。
上記加湿手段は、吸引空気中の水分を吸収する吸水部材と、この吸着部材を加熱し吸着水分を脱離させ、吸引空気を加湿する加熱手段と、を備えたことを特徴とする請求項１記載の空気清浄装置。