JP2005000741A

JP2005000741A - 空気浄化装置

Info

Publication number: JP2005000741A
Application number: JP2003164454A
Authority: JP
Inventors: Daisuke Tabata; 大輔田畑; Masakatsu Iwashimizu; 正勝岩清水; Yuji Inoue; 雄二井上; Makoto Shimizu; 真清水
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2003-06-10
Filing date: 2003-06-10
Publication date: 2005-01-06
Anticipated expiration: 2023-06-10
Also published as: JP3929422B2

Abstract

【課題】ガス処理機能部おいて有害物質を従来よりも効率よく除去できる高性能の空気浄化装置を提供することを目的とする。
【解決手段】放電電極７と板状の対向電極８からなる放電電極部９に通した浄化対象気体６ｂを、有害物質を除去するガス処理機能部１０を通過させて放出する空気浄化装置において、ガス処理機能部１０での浄化対象気体の流れ方向が前記対向電極の面に沿う方向となるように放電電極部９とガス処理機能部１０を配置し、対向電極８の流入側端部Ｐの断面形状を鋭角に成形することによって、有害物質の除去性能が向上する。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、放電することにより空気中の有害物質や臭気成分や埃の除去・微生物の破壊や不活化を行う空気浄化装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の放電による空気浄化装置は、放電電極に対向して接地電極を設けた空間にて、放電によりイオン化およびオゾン化された気体を発生させて、イオン化およびオゾン化の相乗効果により空間内の微生物の繁殖を防止させ、放電部を通過した気体は装置内に形成された通路を通り、有害物質を除去する装置を通過し装置外へと排出される（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
図７は従来の空気浄化装置を示す。
ケーシング１の内部は、内部中央に配置された仕切板２によって上流側３と下流側４とに区切られており、ケーシング１の上流側開口５から上流側３に流れ込んだ浄化対象気体６ａ（以下、浄化対象気体を空気流と称す）は、前記仕切板２に衝突して流れ方向が変えられケーシング１の内部を外側に向かって流れ、前記仕切板２の外側を回って、ケーシング１の内部を内側に向かって流れるよう方向が変えられ、矢印６ｂのように下流側４に流れ込む。
【０００４】
上流側３から下流側４への通路には、放電電極７と対向電極８とからなる放電電極部９が設けられており、上流側３から下流側４へ流れ込む空気流は放電電極部９で発生したプラズマ，ラジカル，オゾンと空中で反応して脱臭される。その後、さらに有害物質を除去するガス処理機能部１０を通過してさらに脱臭して矢印６ｃの方向に放出される。
【０００５】
なお、図７には記載していないがケーシング１の内部を上記のように流れる空気流を形成するために、送風ファンが設けられている。
【０００６】
【特許文献１】
特開平１１−３１９６３１号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の構成では、放電電極部９を通過した気体が前記ガス処理機能部１０に到達するまで距離がある場合や、放電電極部９を通過して前記仕切板２に沿ってケーシング１の内側に向かって流れ、空気流の流れ方向が前記ガス処理機能部１０に向かう方向に流れ方向を変化させる場合には、有害物質の除去性能が低下する。
【０００８】
また、空気浄化装置の全体的な大きさについても、前記ガス処理機能部１０へ空気を流す通路が必要であり、スペースを要する、という課題を有していた。
そこで、前記ガス処理機能部おいて有害物質を従来よりも効率よく除去することができる高性能の空気浄化装置として、図８に示す構造の空気浄化装置が考えられる。
【０００９】
具体的には、ケーシング１１には、放電電極部９と、有害物質を除去するガス処理機能部１０とが設けられている。なお、図示されていないがケーシング１１の内部を流れる空気流６ａ，６ｂ，６ｃを形成するために、送風ファンが設けられている。
【００１０】
放電電極部９は、並列配置された複数枚の対向電極８と、隣接する対向電極８の間に配置された放電電極７とで構成されており、高電圧を発生する電源装置のプラス電極に放電電極７が接続され、前記電源装置のマイナス電極に対向電極８が接続されており、放電電極７の周りにはパルスストリーマ放電１２が発生している。
【００１１】
このようにパルスストリーマ放電１２に空気流６ａを接触させて通過させると、放電現象によって生じたオゾンなどの有害物質を含んだ空気流６ｂとなってガス処理機能部１０を通過してさらに脱臭して矢印６ｃの方向に放出される。
【００１２】
このように、パルスストリーマ放電１２の領域を通過した空気流６ｂの流れる向きと、ガス処理機能部１０を流れる向きとが一致するように、放電電極部９とガス処理機能部１０を配置することによって有害物質を効率よく除去することができる。
【００１３】
本発明は図８に示した構造において、より効率よく浄化できる高性能の空気浄化装置を提供することを目的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項１記載の空気浄化装置は、放電電極と複数枚の板状の対向電極からなる放電電極部に通した浄化対象気体を、有害物質を除去するガス処理機能部を通過させて放出する空気浄化装置において、前記ガス処理機能部での浄化対象気体の流れ方向が前記対向電極の面に沿う方向となるように放電電極部とガス処理機能部を配置すると共に、前記対向電極の浄化対象気体の流入側端部の断面形状を鋭角に形成したことを特徴とする。
【００１５】
本発明の請求項２記載の空気浄化装置は、請求項１において、前記ガス処理機能部の浄化対象気体の流出側開口を、ケーシングの放出口に近接または当接させて配設すると共に、前記放出口には、前記対向電極の投影面上に桟を配設したことを特徴とする。
【００１６】
本発明の請求項３記載の空気浄化装置は、請求項１または請求項２において、前記放電電極部の浄化対象気体の流入側を覆うように前面枠を設けると共に、前記前面枠は、隣接する前記対向電極の間の流入口に対応する位置に断面を突状に形成した桟を配設したことを特徴とする。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の各実施の形態を図１〜図６に基づいて説明する。
なお、従来例を示す図８と同様のものには同一の符号を付けて説明する。
【００１８】
（実施の形態１）
図１と図２は本発明の（実施の形態１）の空気浄化装置を示す。
ケーシング１１には、放電電極部９と、有害物質を除去するガス処理機能部１０とが設けられている。なお、図１には記載していないがケーシング１１の内部を流れる空気流６ａ，６ｂ，６ｃを形成するために、送風ファンが設けられている。
【００１９】
放電電極部９は、並列配置された複数枚の対向電極８と、隣接する対向電極８の間に配置されたタングステンまたはステンレスのワイヤーからなる放電電極７とで構成されており、高周波数の極小パルス幅の高電圧を発生する電源装置のプラス電極に放電電極７が接続され、前記電源装置のマイナス電極に対向電極８が接続されており、放電電極７の周りにはパルスストリーマ放電１２が発生している。
【００２０】
このパルスストリーマ放電１２の発生機構は、電子のなだれの前方で中性分子の電離によって電子が作られ、これが次の新しい電子なだれを起こし、次々とこれらのなだれが合体し高速でなだれが進行するものであり、電流の大部分は電子によるものである。
【００２１】
放電電極７と対向電極８の間の電界は、放電電極７の付近に著しい電界集中があるため、印加電圧が十分であれば電子なだれで多量のイオンと光量子が作り出される。
【００２２】
放電電極７を、プラス電極とすることにより放電電極７の付近では多量の光量子があらゆる方向に放出され付近の中性分子に吸収され、これを電離していくため放電電極７に向かう多数の電子なだれが形成され、正イオン中に流出してプラズマ柱を形成する。
【００２３】
この場合、プラズマにはマイナスやアースに向かう正イオンが高密度で集中し、電界集中のほかに空間電荷と飛散する新しい電子なだれ群の空間電荷との間に特に強力な電界が形成され、これによって発光がさらに促進される。
【００２４】
このようにパルスストリーマ放電１２に空気流６ａを接触させて通過させると、空気気流６ａに微生物が含まれていると、この微生物はパルスストリーマ放電１２の領域を通過中に多量電子の高速飛散により外壁やたんぱく質が破壊される。さらにはＤＮＡやＲＮＡが変形されたりするなどして、微生物は通過中に破壊または不活化される。そして、放電現象によって生じたオゾンなどの有害物質を含んだ空気流６ｂとなってガス処理機能部１０を通過してさらに脱臭して矢印６ｃの方向に放出される。
【００２５】
ここで、対向電極８の下手側の端部Ｅは、それぞれ前記ガス処理機能部１０の流入面１０ａに当接しており、対向電極８の面に沿って矢印の方向に流れた空気流６ｂは、その流れる向きを変更されることなく前記流入面１０ａからガス処理機能部１０に流入してガス処理機能部１０を処理されながら通過して矢印６ｃの方向に放出される。
【００２６】
このように、有害物質を含んだ空気流６ｂの風速を減少させることなくガス処理機能部１０に流入させることができ、有害物質の除去を高効率に行うことができる。
【００２７】
さらに詳しくは、上記の構成によると、パルスストリーマ放電１２の領域を通過した空気流６ｂからガス処理機能部１０までの距離を短くできるので、ガス処理機能部１０の流入面１０ａでの風速が、パルスストリーマ放電１２の領域を通過した直後の風速より大きく下回るようなことがなく、時間効率として性能が低下することがない。
【００２８】
また、パルスストリーマ放電１２の領域を通過した空気流６ｂの流れる向きと、ガス処理機能部１０を流れる向きとが一致しているので、ガス処理機能部１０の流入面１０ａでの風速が一定であって、すなわち、流入面１０ａでの濃度にむらが発生するようなことがなく、ガス処理機能部１０での従来のような有害物質の除去効率の低下が発生しない。
【００２９】
このことにより、有害物質を効率よく除去することができ、装置全体としてもコンパクト化を図ることができる。また、同一性能のガス処理機能部１０を用いた場合でもより多くの有害物質を除去することが可能となる。また、ガス処理機能部１０の流入面で同一風速を得ることができるので、風を流すための装置への負荷も低減できる。
【００３０】
また、ケーシング１の外部から放電電極７に不用意に触れないように、ケーシング１の開口部に前面枠１３が取り付けられている。
浄化性能を向上するためには、通過流量を増加させ、時間効率をアップさせる必要がある。従って、気体の流れに影響しているものとして対向電極８，ケーシング１１，前面枠１３の形状が重要となる。
【００３１】
たとえば、前面枠１３と対向電極８との隙間が狭い場合には、パルスストリーマ放電１２の領域に達するまでの圧力損失が大きいため時間あたりの処理性能が低下する。前面枠１３と対向電極８との距離を確保すれば圧力損失を低減できるが、空気浄化装置そのものの大きさが大きくなってしまう。
【００３２】
そこで、空気浄化装置そのものの大きさを保ったまま空気流６ａの風速を落とさないために、すなわち気体の圧損を低減させるために、図１に示すように対向電極８の浄化対象気体の流入側端部Ｐの断面形状を鋭角に形成している。
【００３３】
これにより、有害物質の浄化性能として時間効率を上昇させることができる。また、放電領域の気体を流入させる入口側において同一風速を得る場合であれば、風を流すための装置への負荷が低減できる。
【００３４】
（実施の形態２）
図３と図４は本発明の（実施の形態２）の空気浄化装置を示す。
（実施の形態１）を示す図１では、ガス処理機能部１０の流出側開口１０ｂと向かい合う前記ケーシング１１の部分には放出口１４を形成して処理後の空気流をここから矢印６ｃのように放出し、放出口１４には桟１５が形成されていたが、この桟１５が負荷となっている。
【００３５】
そこで、この（実施の形態２）では、放出口１４には前記対向電極８の投影面上に桟１５ａ，１５ｂ，１５ｃを配設して前記負荷を低減している点だけが異なっている。
【００３６】
パルスストリーマ放電１２の領域を通過した空気流６は、ガス処理機能部１０の内部では対向電極８の延長線上においてはほとんど流れないため、対向電極８の投影面上に桟１５ａ，１５ｂ，１５ｃを配設することにより、空気浄化装置の外形を形成するための外枠の影響を受けることなく空気浄化装置外へ排出することができる。つまり、ガス処理機能部１０にて発生する圧力損失を軽減することができ、浄化性能の時間効率をさらに高めることができる。
【００３７】
なお、ガス処理機能部１０の流出側開口１０ｂを、ケーシング１１の放出口１４に当接させて配設したが、ガス処理機能部１０の流出側開口１０ｂを、ケーシング１１の放出口１４に近接させて配設した場合も同様である。
【００３８】
（実施の形態３）
図５と図６は（実施の形態３）の空気浄化装置を示す。
（実施の形態２）を示す図３では、前面枠１３の桟１３ａの断面形状は四角形であったが、この（実施の形態３）では、前記前面枠１３は、隣接する前記対向電極８の間の流入口１６に対応する位置に断面を突状に形成した桟１７ａ，１７ｂ，１７ｃ，１７ｄを配設した点だけが異なっている。
【００３９】
具体的には、桟１７ａ，１７ｂ，１７ｃは、浄化対象気体である空気流６ａの流れる向きに対し突状に形成されている。このように構成することにより、空気浄化装置の入口部において気流の乱れを起こすことなくスムーズに流入させることができる。
【００４０】
すなわち、空気浄化装置入口部での圧力損失を軽減することができ、空気浄化装置としてのさらなる高性能化が可能となる。
なお、上記の実施の形態では対向電極８の先端の断面形状が鋭角の空気浄化装置において前面枠１３の桟１７ａ，１７ｂ，１７ｃの断面を突状に形成したが、図１に示すように対向電極８の先端の断面形状が鋭角でない空気浄化装置においても有効である。
【００４１】
【発明の効果】
以上のように本発明によると、ガス処理機能部での浄化対象気体の流れ方向が前記対向電極の面に沿う方向となるように放電電極部とガス処理機能部を配置すると共に、前記対向電極の浄化対象気体の流入側端部の断面形状を鋭角に形成したため、空気浄化装置そのものの大きさを保ったまま、放電電極部に達する前の浄化対象気体の風速を落とさないため、浄化性能として時間効率を上昇させることができる。また、気体を流入させる放電領域の入口側において同一風速を得る場合であれば、風を流すための装置への負荷が低減できる。
【００４２】
また、ガス処理機能部の浄化対象気体の流出側開口を、ケーシングの放出口に近接または当接させて配設すると共に、前記放出口には、前記対向電極の投影面上に桟を配設したので、ケーシングの影響を受けることなく空気浄化装置外へ排出することができる。つまり、有害物質を除去する装置内にて発生する圧力損失を軽減することができ、浄化性能の時間効率をさらに高めることができる。
【００４３】
また、放電電極部の浄化対象気体の流入側を覆うように前面枠を設けると共に、前記前面枠は、隣接する前記対向電極の間の流入口に対応する位置に断面を突状に形成した桟を配設したので、空気浄化装置の入口部において気流の乱れを起こすことなくスムーズに流入させるようにしたものである。これにより、空気浄化装置入口部での圧力損失を軽減することができ、空気浄化装置としてのさらなる高性能化が可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の（実施の形態１）の空気浄化装置の要部の水平断面図
【図２】同実施の形態の空気浄化装置の前面枠の平面図
【図３】本発明の（実施の形態２）の空気浄化装置の要部の水平断面図
【図４】同実施の形態の空気浄化装置のケーシングを放出口の側から見た図
【図５】本発明の（実施の形態３）の空気浄化装置の要部の水平断面図
【図６】同実施の形態の空気浄化装置の前面枠の平面図
【図７】従来の空気浄化装置の要部の水平断面図
【図８】考えられる空気浄化装置の要部の水平断面図
【符号の説明】
１ケーシング
６ａ，６ｂ，６ｃ空気流（浄化対象気体）
７放電電極
８対向電極
９放電電極部
１０ガス処理機能部
１０ａガス処理機能部１０の流入面
１１ケーシング
１２パルスストリーマ放電
１３前面枠
１４ケーシングの放出口
１５，１５ａ，１５ｂ，１５ｃ放出口１４の桟
１６隣接する対向電極８の間の流入口
１７ａ，１７ｂ，１７ｃ，１７ｄ前面枠１３の桟
Ｐ対向電極８の流入側端部

Claims

放電電極と複数枚の板状の対向電極からなる放電電極部に通した浄化対象気体を、有害物質を除去するガス処理機能部を通過させて放出する空気浄化装置において、
前記ガス処理機能部での浄化対象気体の流れ方向が前記対向電極の面に沿う方向となるように放電電極部とガス処理機能部を配置すると共に、前記対向電極の浄化対象気体の流入側端部の断面形状を鋭角に形成した
空気浄化装置。
前記ガス処理機能部の浄化対象気体の流出側開口を、ケーシングの放出口に近接または当接させて配設すると共に、前記放出口には、前記対向電極の投影面上に桟を配設した
請求項１記載の空気浄化装置。
前記放電電極部の浄化対象気体の流入側を覆うように前面枠を設けると共に、前記前面枠は、隣接する前記対向電極の間の流入口に対応する位置に断面を突状に形成した桟を配設した
請求項１または請求項２記載の空気浄化装置。