JP3006864U - 空気清浄機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 コンパクトで24時間連続使用可能な空気清浄
機を提供する。 【構成】 吸気口１及び排気口２を有する通気路３と、
通気路３に空気を強制的に通気させるファン４と、を備
える。通気路３の途中部に、通電により紫外線を発生さ
せる紫外線ランプ５と、直流電圧によりオゾン生成用の
ストリーマ放電を発生させる放電管６と、を設ける。放
電管６は、通気路３の空気に直接に接触する微小間隙乃
至凹溝状の放電空間にてストリーマ放電させるように、
誘電体17で絶縁被覆した二本の平行な、直流電圧の加え
られる細線電極18，18を、備える。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は空気清浄機に関する。

【０００２】

【従来の技術】

従来、空気清浄機として、吸気口及び排気口を有する通気路と、該通気路に空 気を強制的に通気させるファンと、を備えると共に、該通気路の途中部に、通電 により紫外線を発生させる二本の紫外線ランプを、設け、一方の紫外線ランプか ら出る紫外線をオゾン生成に有効な波長に設定すると共に、他方の紫外線ランプ から出る紫外線をオゾン分解に有効な波長に設定して、上記通気路を通る臭いや 雑菌を含んだ空気をオゾン（Ｏ₃ ）で脱臭・殺菌するものがあった。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】

このように、オゾンのみで空気を脱臭・殺菌しようとすれば、オゾン濃度を濃 くしなければならないが、オゾン濃度が濃すぎると、オゾン臭がしたり、目にし みる等の害がある故に使用場所が制限され、人が24時間居る場所では連続使用で きないため、次のようにして使用するしかなかった。

【０００４】 即ち、二本の紫外線ランプをタイマー等にて切り換えて、夜間等の人のいない 間にオゾンを発生させて脱臭・殺菌し、夜が明けて人がくる前になるとオゾンを 分解させて、人体に悪影響がでないようにしていた。

【０００５】 これでは、二本の紫外線ランプを必要とする上に、オゾン濃度を濃くするため に多量の紫外線を発生させる大型の紫外線ランプが必要で、どうしても空気清浄 機が大型化してしまう。また、紫外線ランプでは、ランプ毎に決まった量の紫外 線しか放射することができないため、臭気等の強さが変わってもその強さに応じ てオゾン発生量を自由に制御できず効率が悪かった。

【０００６】 そこで、本考案は、コンパクトで、オゾン発生量を自由に制御できて、24時間 連続使用可能な空気清浄機を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】

本考案は、上記目的を達成するために、吸気口及び排気口を有する通気路と、 該通気路に空気を強制的に通気させるファンと、を備えると共に、該通気路の途 中部に、通電により紫外線を発生させる紫外線ランプと、直流電圧によりオゾン 生成用のストリーマ放電を発生させる放電管と、を設け、該放電管は、上記通気 路の空気に直接に接触する微小間隙乃至凹溝状の放電空間にてストリーマ放電さ せるように、誘電体で絶縁被覆した二本の平行な、直流電圧の加えられる細線電 極を、備えたものである。

【０００８】 また、吸気口及び排気口を有する通気路と、該通気路に空気を強制的に通気さ せるファンと、を備えると共に、該通気路の途中部に、通電により紫外線を発生 させる紫外線ランプと、直流電圧によりオゾン生成用のストリーマ放電を発生さ せる放電管と、を設け、該放電管は、直流電圧が加えられる二本の平行な細線電 極を、誘電体で絶縁被覆し、かつ、該両細線電極の間の誘電体の外面に、オゾン 生成用のストリーマ放電を発生させる凹溝状の放電空間を、長手方向に形成した ものである。

【０００９】 さらに、放電管の細線電極間に加えられる直流電圧を調整自在な変圧器を、備 えた。さらに、放電管のストリーマ放電にて生成されたオゾンの濃度が、通気路 の排気口に於て、 0.005ppm 〜 0.1ppm となるように構成した。

【００１０】

【作用】

ファンによって吸気口から吸い込まれた雑菌や臭いを含んだ空気は、通気路を 通る途中で、通電により紫外線ランプから放射される紫外線にて殺菌されると共 に、オゾンとの接触により反応を起こして脱臭され、排気口から殺菌・脱臭済の 清浄な空気として排出される。

【００１１】 上記オゾンは、放電管の二本の細線電極の間に直流電圧を印加することにより 、放電空間にストリーマ放電を発生させてイオンと電子を移動させ、放電空間の 空気分子と衝突させて、生成することができる。この直流電圧を調整自在な変圧 器を、備えれば、ストリーマ放電の量（強さ）を自由に変化させることができる ため、オゾン生成量の制御が可能となる。

【００１２】 さらに、オゾン濃度が通気路の排気口に於て、 0.005ppm 〜 0.1ppm となるよ うに構成すれば、人体に対するオゾンの害が無視できる程度となるので、空気清 浄機を安心して24時間連続使用できる。

【００１３】

【実施例】

以下、実施例を示す図面に基づいて本考案を詳説する。

【００１４】 図１と図２は、本考案に係る空気清浄機の一実施例を示し、この空気清浄機は 、吸気口１及び排気口２を有する通気路３と、通気路３に空気を強制的に通気さ せるファン４と、を備え、通気路３の途中部に、通電により紫外線を発生させて 主として空気の殺菌に用いる紫外線ランプ５と、直流電圧によりオゾン生成用の ストリーマ放電を発生させて主として空気の脱臭に用いる放電管６と、を設けて ある。

【００１５】 具体的には、通気路３は、側面から見て横倒台形状の箱型に形成されたケース ７内に設けられ、ケース７の下部傾斜面と上部傾斜面に、吸気口１と排気口２が 夫々配設される。

【００１６】 そして、排気口２側に設けられたファン４の回転により、ケース７の外部の空 気は、矢印の如くフィルター付の吸気口１から吸い込まれ、通気路３を通って排 気口２から排出される。

【００１７】 このケース７は、その裏面の上端縁に設けられた吊金具15を介して、壁等に掛 脱自在に設置したり、あるいは、下端部に（図２の仮想線のような）スタンド16 を垂設して、床等に載置するようになっている。

【００１８】 また、ケース７内には、紫外線ランプ５と放電管６を作動させるための回路８ が設けられる。この回路８は、図１と図３に示すように、例えば、紫外線ランプ ５を発光させるための安定器９と、放電管６を放電させるための変圧器10及びコ ンバーター11と、通電を紫外線ランプ５と放電管６に切り換える切り換えスイッ チ12，13と、を有し、図示省略の差し込みプラグ等にて交流電源14と接続される 。

【００１９】 コンバーター11は、交流を直流に変換するもので、例えばAC100V又はAC200Vの 交流をDC24V の直流に変換する。変圧器10は、コンバーター11で変換された直流 電圧を６KV以上の高電圧に変化させ、放電管６に印加する。この変圧器10として は、図示省略のボリュームダイヤル等にて直流電圧を調整自在な構造のものを用 いる。

【００２０】 紫外線ランプ５としては、例えば、水銀蒸気等の低圧ガスが封入された紫外線 透過ガラス管内の両端に一対のコイル電極を設けた低圧水銀ランプ等を、用い、 該コイル電極への通電による水銀蒸気の放電にて、空気の殺菌に有効な240 〜28 0nm の波長の紫外線が放射されるように構成する。

【００２１】 そのため、吸気口１から吸い込まれた雑菌や臭いを含んだ空気は、紫外線ラン プ５のある通気路３の部分で、紫外線の照射を受けて殺菌されることになる。な お、オゾン生成に有効な紫外線の波長は、180 〜240nm であるため、紫外線ラン プ５ではオゾンはほとんど生成されない。

【００２２】 また、図１，図４と図５に示すように、放電管６は、外部空気に直接に接触す る放電空間Ｖにてストリーマ放電Ｓさせるように、誘電体17で絶縁被覆した二本 の平行な、直流電圧の加えられる細線電極18，18を、備えており、ストリーマ放 電Ｓにて、主として脱臭に消費される適量のオゾンが生成されるように構成する 。

【００２３】 従って、紫外線ランプ５のある通気路３の部分で殺菌された空気は、放電管６ のある通気路３の部分で、オゾンと接触することにより反応して脱臭され、排気 口２から殺菌・脱臭済の清浄な空気として排出される。

【００２４】 なお、図例の放電管６では、直流電圧が加えられる二本の細線電極18，18の外 周面に、誘電体17，17を夫々絶縁被覆して、円形断面の誘電体被覆電極19，19を 二本形成すると共に、この二本の誘電体被覆電極19，19を、平行に当接乃至微小 間隙をもって近接させて連結し、両誘電体被覆電極19，19の間の谷部20をもって オゾン生成用のストリーマ放電Ｓを発生させる凹溝状の放電空間Ｖを、長手方向 に形成している。

【００２５】 さらに、長手方向にずらして平行に配置された二本の細線電極18，18の対向長 さ範囲Ｈのみに、硝子材からなる誘電体17，17を夫々絶縁被覆すると共に、この 両誘電体17，17の一端部と他端部を、夫々、対向長さ範囲Ｈの各細線電極18の端 面を含めて、硝子材21，21にて溶着して連結する。

【００２６】 この硝子材21としては、溶着硝子、コバール硝子又はウラン硝子が好適であり 、誘電体17の硝子材としては、硝子管BX38硝子又は石英硝子が好適である。さら に、細線電極18としては、純タングステン、ステンレス又はチタンが好適であり 、また、硝子材21、細線電極18及び誘電体17の材料の熱膨張率は略同一に設定す るのが好ましい。

【００２７】 この放電管６の寸法の一例をあげると、硝子材21を含めた誘電体17の長さ寸法 Ｌ₁ が30mm、放電管６の全長Ｌ₂ が50mm、細線電極18の外径寸法Ｄ₁ が 0.5mm、 誘電体17（誘電体被覆電極19）の外径寸法Ｄ₂ が 1.0mm、細線電極18，18（誘電 体被覆電極19，19）の軸心間隔寸法Ｔが 1.0mmである。

【００２８】 そして、図３に示すように、配線22にて変圧器10のプラス側と接続された細線 電極18が印加電極となり、配線23にて変圧器10のマイナス側と接続された細線電 極18が誘導電極となる。

【００２９】 この両細線電極18，18は誘電体17にて完全に絶縁されているので、細線電極18 ，18間に直流電圧が加えられると、図５に示すように、細線電極18，18の間に高 圧の電界が生じて、放電空間Ｖにストリーマ放電Ｓが発生し、正のイオンは誘電 体17を通して放電空間Ｖに放射され、負の電子もまた誘電体17をかえして移動す る。

【００３０】 放電空間Ｖは外部の空気と接する位置にあるため、その空気の分子と、上記イ オンや電子が衝突して、酸素（Ｏ₂ ）が分裂したりイオン化した後、再結合等し てオゾン（Ｏ₃ ）等となる化学反応を起こし、空気の一部がオゾンに生成される 。このような、ストリーマ放電Ｓによるオゾン生成を効率良く行うには、細線電 極18，18に加えられる直流電圧は、６KV〜10KVの高電圧とするのが好ましい。

【００３１】 さらに、オゾン生成量は、ストリーマ放電Ｓの量（強さ）に応じて変化するの で、細線電極18，18間に加えられる直流電圧を、変圧器10のボリュームダイヤル 等にて変えることによってストリーマ放電Ｓの強さを調整して制御できる。この オゾン生成量を制御することにより、臭気に添加するオゾン濃度を変化させて、 脱臭力を調整できる。

【００３２】 このオゾンによって脱臭できる臭いとしては、例えば、足や汗の臭い、線香や タバコの臭い、食品や菓子類の臭い、トイレや台所の臭い等があり、さらに、オ ゾンは、炭化水素及び誘導体、硫黄化合物、窒素化合物に対する脱臭の効用があ る。

【００３３】 また、排気口２から排出される空気中のオゾン濃度が濃すぎると、オゾン臭が したり、目にしみたりするので、人が24時間居る場所で使用する場合には、この ようなことがないように、放電管６のストリーマ放電Ｓにて生成されたオゾンの 濃度が、オゾン分解等により通気路３の排気口２に於て、 0.005ppm 〜 0.1ppm の許容範囲となるように構成する。

【００３４】 なお、本考案は上述の実施例に限定されず、本考案の要旨を逸脱しない範囲で 設計変更自由である。例えば、図例では、紫外線ランプ５で殺菌した後に、放電 管６で脱臭を行うようにしているが、ファン４を逆回転等させて通気路３の空気 の流れを逆にしたり、紫外線ランプ５と放電管６の位置を変更する等により、脱 臭後に殺菌したり、あるいは、殺菌・脱臭を同時に行うも自由である。

【００３５】 また、紫外線ランプ５の構造の変更は自由であり、紫外線ランプ５から放射さ れる紫外線の波長の変更も自由である。さらに、放電管６の細線電極18、誘電体 17及び硝子材21の各材質の変更は自由であり、誘電体17の長さ寸法Ｌ₁ 及び放電 管６の全長Ｌ₂ の変更は自由である。細線電極18の外径寸法Ｄ₁ 、誘電体17の外 径寸法Ｄ₂ 、及び、細線電極18，18の軸心間隔寸法Ｔの変更も自由であるが、（ ２×Ｄ₁ ）＝Ｄ₂ ＝Ｔの関係をもって変化させるのが好ましい。

【００３６】 さらに、放電管６は、外部空気に直接に接触する微小間隙乃至凹溝状の放電空 間Ｖにてストリーマ放電Ｓさせるように、誘電体17で絶縁被覆した二本の平行な 、直流電圧の加えられる細線電極18，18を、備えておればよく、図示省略するが 、二本の平行な細線電極18，18を、一つの誘電体17で絶縁被覆し、かつ、両細線 電極18，18の間の誘電体17の外面に、オゾン生成用のストリーマ放電Ｓを発生さ せる凹溝状の放電空間Ｖを、長手方向に形成して、放電管６を構成するも自由で ある。

【００３７】 あるいは、二本の細線電極18，18の外周面に、誘電体17，17を夫々絶縁被覆し 、両誘電体17，17の対向部位に、オゾン生成用のストリーマ放電Ｓを発生させる 長手方向の微小間隙が形成されるように、誘電体17，17の端部を連結して、放電 管６を構成してもよい。

【００３８】 また、紫外線ランプ５と放電管６を両方同時に使用したり、スイッチ12，13を 適宜切り換えて、紫外線ランプ５と放電管６の何れか一方のみを作動させて、殺 菌のみもしくは脱臭のみを行うも自由である。

【００３９】 さらに、スイッチ12，13を適宜切り換えると共に、紫外線の波長やオゾン生成 量を適宜変更し、紫外線ランプ５と放電管６の何れか一方のみを作動させて、殺 菌・脱臭の両方を行うも自由である。また、回路８の変更は自由であり、図例以 外の種々の機器を用いて構成してもよい。細線電極18，18に対して変圧器10のプ ラスとマイナスを図例と逆に接続してもよく、図例の場合と同様にストリーマ放 電Ｓを発生させることができる。

【００４０】

【考案の効果】

本考案は上述の如く構成されているので、次に記載するような著大な効果を奏 する。

【００４１】 請求項１記載の空気清浄機は、家庭や事務所等の各種の場所に用いることがで き、空気の殺菌と脱臭を、紫外線ランプ５の紫外線と、放電管６のストリーマ放 電Ｓにて生成されるオゾンにて行って、雑菌と臭いのない清浄な空気にすること ができる。

【００４２】 また、放電管６は、細線電極18，18に誘電体17を被覆しただけの極めて簡素な 構造であるから、製作が容易で、軽量かつコンパクトなものとすることができる 上に、温度、湿度、埃に対して強く、耐久性が良好である。しかも、オゾンのみ で殺菌・脱臭を行う場合と違って、スペースをとる紫外線ランプ５が一本で済む 上に、オゾン生成用の紫外線を多量に発生させる必要がなくなって紫外線ランプ ５のコンパクト化を図れるので、小型の空気清浄機にすることができる。

【００４３】 請求項２記載の空気清浄機では、放電管６の細線電極18，18が誘電体17にて一 体に連結されるので、放電管６を小さくしても強度を大きなものとすることがで きる。

【００４４】 請求項３記載の空気清浄機では、細線電極18，18間に加えられる直流電圧を変 圧器10にて調整することによって、ストリーマ放電Ｓの量を変えて、オゾン生成 量を簡単に制御できる。そのため、臭気の強さに応じて、空気と接触させるオゾ ン濃度を変化させて、所望の脱臭力に調整でき、効率良く脱臭可能である。

【００４５】 請求項４記載の空気清浄機では、通気路３を通る空気の殺菌と脱臭を、紫外線 ランプ５の紫外線と、放電管６のストリーマ放電Ｓにて生成されるオゾンとで、 分担して行なえるので、オゾンのみで殺菌・脱臭を行う場合と比べて、オゾン生 成量が少なくて済む。そのため、殺菌・脱臭が終わって排気口２から排気される 空気のオゾン濃度を、人体に対するオゾンの害が許容できる程度となるように、 抑えることが可能となり、人が24時間居るような場所でも安心して連続使用でき る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の一実施例を示す正面図である。

【図２】側面図である。

【図３】回路図の一例である。

【図４】放電管の正面図である。

【図５】放電管の断面図である。

【符号の説明】

１ 吸気口 ２ 排気口 ３ 通気路 ４ ファン ５ 紫外線ランプ ６ 放電管 10 変圧器 17 誘電体 18 細線電極 Ｓ ストリーマ放電 Ｖ 放電空間

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｂ０１Ｄ 53/38 53/74 Ｆ２４Ｆ 3/16 6803−3Ｌ 7/00 Ｂ

Claims (4)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 吸気口１及び排気口２を有する通気路３
   と、該通気路３に空気を強制的に通気させるファン４
   と、を備えると共に、該通気路３の途中部に、通電によ
   り紫外線を発生させる紫外線ランプ５と、直流電圧によ
   りオゾン生成用のストリーマ放電Ｓを発生させる放電管
   ６と、を設け、該放電管６は、上記通気路３の空気に直
   接に接触する微小間隙乃至凹溝状の放電空間Ｖにてスト
   リーマ放電Ｓさせるように、誘電体17で絶縁被覆した二
   本の平行な、直流電圧の加えられる細線電極18，18を、
   備えたことを特徴とする空気清浄機。
2. 【請求項２】 吸気口１及び排気口２を有する通気路３
   と、該通気路３に空気を強制的に通気させるファン４
   と、を備えると共に、該通気路３の途中部に、通電によ
   り紫外線を発生させる紫外線ランプ５と、直流電圧によ
   りオゾン生成用のストリーマ放電Ｓを発生させる放電管
   ６と、を設け、該放電管６は、直流電圧が加えられる二
   本の平行な細線電極18，18を、誘電体17で絶縁被覆し、
   かつ、該両細線電極18，18の間の誘電体17の外面に、オ
   ゾン生成用のストリーマ放電Ｓを発生させる凹溝状の放
   電空間Ｖを、長手方向に形成したことを特徴とする空気
   清浄機。
3. 【請求項３】 放電管６の細線電極18，18間に加えられ
   る直流電圧を調整自在な変圧器10を、備えた請求項１又
   は２記載の空気清浄機。
4. 【請求項４】 放電管６のストリーマ放電Ｓにて生成さ
   れたオゾンの濃度が、通気路３の排気口２に於て、 0.0
   05ppm 〜 0.1ppm となるように構成した請求項１，２又
   は３記載の空気清浄機。