JP3123093U - 小型脱臭器 - Google Patents

Abstract

【課題】沿面放電で発生するオゾン量や音を十分小さく保ちつつ、ファンをよらず、自然対流のみで空気を流動させて脱臭を効果的に行う小型脱臭器を提供する。
【解決手段】商用電源のコンセントに差し込むためのプラグピンが取り付けられた、空気の流通口を上下に有する掌で一握りできる大きさのプラスチック樹脂ケースの内部に設置したプラスチック樹脂製トランスケースの上面に一体的に挿入口を形成し、そこに加熱器を有する平板型の沿面放電素子を挿入することで、自然対流でオゾンやラジカルを居住空間に供給し脱臭を行う。
【選択図】図１

Description

本考案は、住宅、オフィス、病院などの居住空間やトイレ、収納庫などの空間の脱臭に用いるためのコンパクトな脱臭器に関するものである。

一般的な脱臭機はファンで脱臭する空間の空気を吸い込み、脱臭処理した後に、臭いのない空気を放出することで脱臭するものであった。特に、脱臭能力を上げるためには循環空気量を大きくする必要があり、必然的に、据え置き式の大きな筺体を有する装置となってしまう。

そこで特許文献１の図１ならびに図５に記載のような、コンセントに差し込んで使用できる脱臭装置が考案された。この脱臭装置は、商用電源コンセントの差し込みプラグを電源コンセントに差し込んで使用することができる程、小型であり、ファンも有していない。すなわち、「誘電体基板の肉厚の少なくとも一部分を介してお互いに対向する線状電極と面状電極で構成する電界素子における線状電極側の表面に発生する沿面放電によって行うので、その際に発生する熱で電界素子の温度が上昇し、其の付近の空気を過熱して僅かな上昇流を発生し、ケーシングの通気口から空気が出入りし、それに伴って先に発生したオゾンガスが流動し、脱臭しようとする室内の空気を緩やかに自動的に循環して脱臭することができる」ことを特徴としている。

しかしながら、沿面放電で発生する熱で上昇流を発生させる程度にするためには、沿面放電の強度を大きくする必要があった。その程度に沿面放電の強度を大きくすると発生するオゾン量が大きく、人間や動物に影響のないオゾン濃度（０．０５ｐｐｍ）を超過してしまう恐れがあった。また、沿面放電で発生する音が大きく、居住空間の静寂環境を維持できない恐れがあった。

また、電界素子（沿面放電素子）は使用にともなって、電解質（硝酸アンモニウムなどの塩や亜硫酸などの酸）、絶縁物（シリカなど）の蓄積、また、沿面放電によるスパッタリングで生ずる放電電極の摩耗などで電界素子（沿面放電素子）を交換する必要があるが、電界素子（沿面放電素子）を接着剤などで固定するとその交換が煩雑である。

さらに、沿面放電を確実に発生させるため、高周波高電圧を沿面放電素子に印加するため商用電源にラインノイズが混入する恐れがあり、この改善策として、ノイズサプレッションキャパシターを商用電源に並列に入れて防止する方法があるが、ノイズサプレッションキャパシターの設置場所によっては沿面放電素子の誘導ノイズを受けてラインノイズの低減が十分に行えない場合もある。
特開平６−１４２１６９号公報

解決しようとする課題は、沿面放電で発生するオゾン量や音を十分小さく保ちつつ、ファンをよらず、自然対流のみで空気を流動させて脱臭を効果的に行う小型脱臭器を提供することである。

また、別の課題は沿面放電素子の交換を簡便にすることである。

さらに、商用電源に脱臭器からラインノイズが混入することを防止することである。

本考案は、加熱器を有する平板型の沿面放電素子を効率的に加熱し、沿面放電素子に接する空気を加熱することで生じる自然対流で空気を流動させることを最も主要な特徴とする。

さらに沿面放電で生じる音を小さくするとともに、静寂空間でも気にならない、人間が慣れ親しんだ時計の秒針が発生する音に近い音とすることを特徴としている。

また、小型の筺内で比較的大きな部品であるノイズサプレッションキャパシターを沿面放電素子から離して配置する構造を有することを特徴としている。

本考案の脱臭器は、ファンなしで沿面放電素子を効率的に加熱することで発生する自然対流を用いて、沿面放電素子で発生するオゾン、イオン、ラジカルなどの化学的活性種を室内に供給することができる。

この場合、沿面放電の強度を強くする必要が無く、必要以上のオゾンを発生させることなく、さらに、沿面放電の音を人間が不快とならないレベルにまで低減することが可能となった。

同時に沿面放電素子の交換も容易に行える構造とした。

さらに、沿面放電を発生させても商用電源にラインノイズが混入することない。

加熱器を有する平板型の沿面放電素子を断熱性を有するプラスチック樹脂製トランスケースの上面に一体的に形成された挿入口に挿入し、沿面放電素子の背面に取り付けられた加熱用抵抗素子がプラスチック樹脂製トランスケースに接触することなく取り付けられ、その加熱用抵抗素子で平板型の沿面放電素子のみを効率的に加熱し、沿面放電素子に接する空気を加熱すること生じる自然対流で、掌で一握りできる大きさのプラスチック樹脂ケースの上下に設けられた空気の流通口から空気を流動させる。

高電圧トランスを駆動する整流回路、発振回路、トランス駆動回路からなる電子回路基板が、プラスチック樹脂製トランスケースに隣接して設置し、該発振回路が約１秒間隔で２０ｋＨｚ以上の周波数で１０ｍｓ以下の時間発振させることで、沿面放電で生じる音を小さくするとともに、静寂空間でも気にならない、人間が慣れ親しんだ時計の秒針が発生する音に近い音とする。

掌で一握りできる大きさのプラスチック樹脂ケースの内部に取り付けられたプラグピンを挟んで沿面放電素子が取り付けられたプラスチック樹脂製トランスケースと反対側にノイズサプレッションキャパシターを配置することで沿面放電素子からのノイズの影響を防止する。

図１は、本考案による小型脱臭器の１実施例の断面図であって、室内の壁のコンセントに挿入した様態を示している。また、図２は本考案による小型脱臭器の上蓋を取り除いた内部を示している。さらに、図３には本考案による小型脱臭器に用いる沿面放電素子を示している。

掌で一握りできる大きさのプラスチック樹脂ケース６に商用電源のコンセント４に差し込むためのプラグピン１が取り付けられており、このプラグピン１を商用電源のコンセント４に差し込んでプラスチック樹脂ケース６ごとコンセント４に取り付けられている。そのため、室内空間の邪魔にならない設置ができる。

プラスチック樹脂ケース６の内部にはプラスチック樹脂製トランスケース２０が下蓋５に取り付けられており、プラスチック樹脂製トランスケース２０にはトランス２２がシリコン製高電圧ケーブル１５、１７の取付部とともにモールドされている。また、プラスチック樹脂製トランスケース２０の上部（上蓋１０側）には、一体的に挿入口１３が凹み１２と共に形成されており、そのスリット１２に平板型沿面放電素子１４が差し込まれている。この時、シリコン製高電圧ケーブル１５、１７を平板型沿面放電素子１４が沿面放電素子１１の給電ターミナル２７、３０に半田付けしている。そのため、シリコン製高電圧ケーブル１５、１７の弾性により平板型沿面放電素子１４は挿入口１３の上部（上蓋１０側）に固定されて、抜け出すことがない。

この時、挿入口１３の間隙は平板型沿面放電素子１４の下に取り付けられた加熱用抵抗素子２８、２９がプラスチック樹脂製トランスケース２０に接触することなく平板型沿面放電素子１４を保持出来るようにとるとよい。。

図３に示すが如く、平板型沿面放電素子１４は誘電体３１の内部に誘導電極２６を表面に放電電極２４を一体的に形成している。さらに、スパッタリングによる摩耗を防止するため放電電極２４全体を例えば高純度アルミナの薄膜でコーティングすると良い。また、背面にはこれらの電極に導通する給電ターミナル２７、３０が形成され、加熱用抵抗素子２８、２９も誘電体３１に密着して半田付けされている。このとき、誘電体３１として熱伝導率に優れた純度９０％以上のアルミナセラミックを用いることで、加熱用抵抗素子２８、２９からの熱で平板型沿面放電素子１４が均一に加熱されると共に、プラスチック樹脂性トランスケースには熱が逃げていくことを防止できる。

その結果、平板型沿面放電素子１４の表面近傍の空気は熱せられ上昇気流１６を生じる。その結果、プラスチック樹脂製トランスケース２０の上面の空気口９から脱臭器内部の沿面放電素子で発生するオゾン、イオン、ラジカルなどの化学的活性種が上昇気流１６さらには気流８に乗って外部に室内に拡散していく。また、新たな空気がプラスチック樹脂製トランスケース２０の下面の空気口１８から脱臭器内部に取り込まれ、沿面放電に晒されることになる。このようにして、ファンを用いることなく、効果的に脱臭器内部で生成されたオゾン、イオン、ラジカルなどの化学的活性種が室内に供給され、掌で一握りできる大きさの脱臭器にも拘わらず、比較的広い空間（例えば８畳程度の部屋）を１台の脱臭器で脱臭することができる。

この時、平板型塩面放電素子１４が均一に加熱されるため、放電電極２４の近傍に生成去れ付着している電解質（硝酸アンモニウムなどの塩や亜硫酸などの酸）を乾燥させ、表面抵抗率の低下を防止できる。その結果、電解質による沿面放電の阻害を防止できる。

なお、平板型沿面放電素子１４はプラスチック樹脂製トランスケース２０のスリット１２に差し込まれているだけであるため、シリコン製高電圧ケーブル１５、１７を引き出しながら、平板型沿面放電素子１４ごと取り出すことが可能で、平板型沿面放電素子１４を取り替える場合にも簡便である。

沿面放電は平板型沿面放電素子１４の放電電極２４と誘導電極２６の間に給電ターミナル２７、３０を介して高電圧トランス２２からシリコン製高電圧ケーブル１５、１７に高周波の高電圧を供給することで発生させるわけであるが、電圧の印加方法により、脱臭器近傍のオゾン濃度が影響を受けると同時に、沿面放電で生ずる放電音の不快度にも影響する。

印加電圧を下げることで発生するオゾン濃度ならびに放電音を軽減する方法も考えられるが、印加電圧を下げると放電阻害要因である電解質（硝酸アンモニウムなどの塩や亜硫酸などの酸）、絶縁物（シリカなど）の表面蓄積の影響を受けやすく、安定な放電が維持できない。

印加電圧を上げて十分な強度の沿面放電を生成させた場合、連続で放電を発生させるとオゾン濃度が高くなり過ぎたり、不愉快な放電音が連続で生じて人間の生活空間での使用が難しくなる。

適度な電圧印加としては、約１秒間隔で２０ｋＨｚ以上の周波数で１０ｍｓ以下の時間印加とするのが良い。この場合、プラスチック樹脂製トランスケース２０に隣接して電子回路基板１１を設置し、電子回路基板１１に整流回路、発振回路、高電圧トランス駆動回路を設け、この発振回路で約１秒間隔で２０ｋＨｚ以上の周波数で１０ｍｓ以下の時間印加の信号を生成し、この信号で高電圧トランス駆動回路を動作させると良い。

このようにして平板型沿面放電素子１４に電圧を印加し、沿面放電を発生させたところ、上部の空気口９から３０ｃｍ離れたところでオゾン濃度は０．０３ｐｐｍ以下であり、それ以上離れた場所ではオゾン濃度は殆ど検知できない（バックグラウンドと同じ）であった。この場合も８畳程度の部屋の脱臭効果は、通常の居住空間の脱臭としては十分であった（人間の嗅覚によるモニターテスト）。

沿面放電による放電音に関しては約１畳間隔で放電を発生させたため、時計の秒針の刻む音に似た人間が慣れしんだ音となり、騒音レベルも本脱臭器から１５ｃｍ離れたところで３２．８ｄＢに低減できたため、生活空間で使用しても多くの人に不快感を与えることがなくなった。

さらに、前記放電阻害要因に影響を受けにくい十分に強力な沿面放電を発生させた場合、商用電源にラインノイズが生じる場合がある。このラインノイズはノイズサプレッションキャパシター７で除去可能であるが、ノイズサプレッションキャパシター７と平板型沿面放電素子１４や高電圧トランス２２、シリコン製高電圧ケーブル１５、１７の近傍に設置すると誘導ノイズを受けてしまう。そこで、最もプラグピンに近い場所、すなわち、プラグピンケース２３に隣接して、プラスチック樹脂製トランスケース２０の反対側に配置すると、誘導ノイズの影響を免れる上、デッドスペースの有効活用にもなる。

本稿案によって掌で一握りできる大きさの筺体ごと居住空間のコンセントに差し込む程度の設置スペースに設置でき、かつ、安全なオゾン濃度を保ちながら、８畳程度の大きさの居住空間を効果的に脱臭できる脱臭器を提供できる。

本考案による小型脱臭器の断面図。（実施例１） 本考案による小型脱臭器の上蓋を取り除いた内部。（実施例１） 本考案による小型脱臭器に用いる平板型沿面放電素子の模式図。（実施例１）

符号の説明

１ プラグピン（挿入部）
２ プラグピン（配線部）
３ 部屋の壁
４ コンセント
５ 下蓋
６ プラスチック樹脂ケース
７ ノイズサプレッションキャパシタ
８ 気流
９ 空気口
１０ 上蓋
１１ 電子回路基板
１２ 凹み
１３ 挿入口
１４ 平板型沿面放電素子
１５ シリコン製高電圧ケーブル
１６ 上昇気流
１７ シリコン製高電圧ケーブル
１８ 空気口
１９ 室内空気
２０ プラスチック樹脂製トランスケース
２１ モールド
２２ 高電圧トランス
２３ プラグピンケース
２４ 放電電極
２５ コーティング
２６ 誘導電極
２７ 給電ターミナル
２８ 加熱用抵抗素子
２９ 加熱用抵抗素子
３０ 給電ターミナル
３１ 誘電体

Claims (5)

1. 商用電源のコンセントに差し込むためのプラグピンが取り付けられた、
   空気の流通口を上下に有する掌で一握りできる大きさの
   プラスチック樹脂ケースの内部に設置した
   プラスチック樹脂製トランスケースの上面に一体的に挿入口を形成し、
   そこに加熱器を有する平板型の沿面放電素子を挿入することを特徴とする脱臭器。
2. 該沿面放電素子をプラスチック樹脂製トランスケース内に高電圧トランスとともにモールド固定した高電圧ケーブルで接続、固定することを防止することを特徴とする請求項１に記載の脱臭器。
3. 該沿面放電素子が平板型のセラミックの表面に放電電極、内部に誘導電極が一体的に形成されていると共に、裏面に加熱器として抵抗素子を取り付けたことを特徴とする請求項１乃至請求項２に記載の脱臭器。
4. 整流回路、発振回路、高電圧トランス駆動回路からなる電子回路基板が、プラスチック樹脂製トランスケースに隣接して設けられており、該発振回路が約１秒間隔で２０ｋＨｚ以上の周波数で１０ｍｓ以下の時間発振することを特徴とする請求項１から請求項３に記載の脱臭器。
5. 商用電源ラインへのノイズ漏洩を防止するためのノイズサプレッションキャパシターを設けると共に、該キャパシターをプラグピンを挟んでプラスチック樹脂製トランスケースの反対側に配置することを特徴とする請求項１から請求項４に記載の脱臭器。

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