JP3343900B2

JP3343900B2 - イオン風式空気清浄機

Info

Publication number: JP3343900B2
Application number: JP16335896A
Authority: JP
Inventors: 昌明岡田
Original assignee: Twinbird Corp
Current assignee: Twinbird Corp
Priority date: 1996-06-24
Filing date: 1996-06-24
Publication date: 2002-11-11
Anticipated expiration: 2016-06-24
Also published as: JPH105622A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、静電式のイオン風
式空気清浄機に関し、特に、集塵効率を向上させたイオ
ン風式空気清浄機に関する。

【０００２】

【発明が解決しようとする課題】この種のクーロン力に
よるイオン風を利用したファンのないいわゆるイオン風
式空気清浄機は、例えば特開昭５０−１５４８７５号公
報などに開示されるように、塵埃をイオン化するための
陰電極と、集塵するための陽電極とを各々有し、陰電極
によりイオン化された塵埃が、クーロン力によって陽電
極に吸い寄せられ、陽電極近傍の陰電極側に設けた集塵
紙などの誘電体からなるフィルターに捕らえられるよう
になっている。

【０００３】そうした中で、イオン風式空気清浄機の集
塵効率を上げるための電極形状と配置に関する発明が、
特公平２−２９３８６号公報に開示されている。その構
造は、図６における電極周辺の斜視図に示されるよう
に、清浄機本体31内の背面の平板32上に線状の陰電極33
を設け、この陰電極33を軸心として平行にかつ左右対称
に陽電極34を設けてある。なお、35は陰電極33を張設す
る一対の陰電極端子である。また、図７に模式的に示す
ように、陰電極33に対向する部位に開口部36を設けたフ
ロントパネル37が、壁Ｗに取り付けた平板32を覆うよう
にして開閉可能に設けられている。そして、陰電極33か
らの電気力線38は、この陰電極33を中心にして清浄機本
体31の内外に広範囲に発生し、イオン風がフロントパネ
ル37のほぼ中央にある開口部36から清浄機本体31の外周
にある開口部39に向かって流れることで、清浄機本体31
周辺の塵埃は集塵紙である紙フィルター40により集塵さ
れる。しかしながら、このイオン風式空気清浄機では、
陰電極33が陽電極34の中心にあるためイオン風は２方向
に分岐する。従って、イオン風の風力は各方向にそれぞ
れ１／２に落ちることになる。イオン風を使用したイオ
ン風式空気清浄機は、このイオン風力をいかに大きくす
るかが集塵能力に大きく影響するものであるので、この
公報に記載されたイオン風式空気清浄機は、集塵能力、
特に集塵速度に劣るという問題点があった。

【０００４】ところで、この種のイオン風式空気清浄機
の集塵フィルターとしては、キッチンペーパーが安価な
ため一般的に用いられているが、この集塵フィルターに
要求される特性としては、フィルター内に静電気が溜ま
ると両電極間のクーロン力が弱まるので通気性が良く、
なるべく厚く繊維をけばだたせることにより、塵の吸着
表面積を上げることが望ましい。

【０００５】これらのファンのないタイプのイオン風式
空気清浄機は、従来のファンを有する空気清浄機に比べ
て集塵効率は劣るが、ファンがない分だけ騒音および消
費電力が少なく、また、フィルターとして一般紙を使用
できランニングコストも安くなるという利点もあること
から、長時間連続して使用すればある程度クリーンな環
境が得られ、市場でも認められている。

【０００６】しかしながら、このようなイオン風式空気
清浄機は、長時間連続運転することにより清浄機周辺の
塵を取り除くという性質のものである反面、短時間での
集塵効率が悪く、喫煙後などの特に塵の濃度が高いとこ
ろでの即効性に劣る。具体的には、日本電気工業規格の
ＪＥＭ１４６７家庭用空気清浄機の集塵性能試験の適用
床面積能力で比較すると、ファン付の強制式空気清浄機
は一般的にカタログに表示されている床面積能力を発揮
するのに対し、イオン風式空気清浄機は前述したように
長時間のレンジで効果を発揮するものであるので、ファ
ン付の強制式空気清浄機と同じ規格で測定すると０に近
いものとなってしまう。

【０００７】このようなイオン風式空気清浄機の問題点
を解決するものとして、別のタイプのイオン風式空気清
浄機が、実開平５−３７３５２号公報に開示されてい
る。これは図８に示すように、円筒状の清浄機本体41の
外カバー42の内側にイオン化電極（陰電極）43を配置す
るとともにその内側に集塵紙44及び集塵電極（陽電極）
45を設けるとともに下側に流路46を形成し、この流路46
に排出ファン47を取り付けたものである。そして、前記
排出ファン47を駆動することにより、外側の陰電極43か
ら陽電極45を経由して流路46に流れるイオン風を増幅す
ることにより集塵紙44により効率よく集塵がなされる。
しかしながら、このイオン風式空気清浄機は、イオン化
電極43から集塵電極45に向かってイオン風が流れるが、
イオン化電極43に対して集塵電極45が広いため、イオン
風が一方向に流れない。また、ファン47による風は、集
塵紙44を通って流路46に流通する構造となっているため
圧力損失が大きすぎて、ファン47によるイオン風の増幅
効果が十分に期待できないという問題点がある。この対
策としてファン47の出力を大きくすることが考えられる
が、そうすると集塵効率は向上するものの騒音および消
費電力が大きくなるという問題が生じる。さらに場合に
よってはイオン風の流れる方向が図示上側を向くことも
あるが、この場合にはイオン風とファン47による風とが
干渉しあうためファン47の効果が期待できないという問
題点がある。

【０００８】そこで本発明は上記問題点に鑑みてなされ
たものであり、イオン風を使用した空気清浄機の特性を
損なうことなく集塵効率を向上させ、ある程度の即効性
を付与したイオン風式空気清浄機を提供することを目的
とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明の請求項１のイオ
ン風式空気清浄機は、清浄機本体内にほぼ平面状に形成
した集塵用の陽電極を配置するとともに前記陽電極と平
行に放電イオン化用の陰電極を配置し、前記集塵用の陽
電極に密着して集塵フィルターを設けるとともに、前記
陰電極と陽電極とにより発生するイオン風が流通する流
路を形成し、前記陰電極と陽電極とによりイオン化され
た塵埃を前記集塵フィルターで捕えるイオン風式空気清
浄機において、前記イオン風が流通する前記流路の順方
向であって、かつ前記陽電極及び集塵フィルターとほぼ
平行に送風するファンを設けたものである。

【００１０】この請求項１の構成によれば、イオン化用
の陰電極と集塵用の陽電極とにより集塵イオン化された
塵埃を前記集塵フィルターで捕えるに際し、前記陰電極
と陽電極との間で発生するイオン風が流通する流路を設
け、この流路の順方向に向けてファンにより送風するこ
とにより、イオン風が増幅され集塵効率を高めることが
できる。特に前記集塵フィルターが前記陽電極に対して
密着しているのでイオン風がフィルターを通過すること
がないため圧力損失がほとんどなく、効果的に集塵効率
を高めることができる。

【００１１】また、請求項２のイオン風式空気清浄機
は、請求項１の構成に加えて、前記ファンの駆動時の流
量が前記陰電極１００mm長当たり０．２２ｍ³／分から
０．３２ｍ³／分であるものである。この請求項２の構
成によれば、集塵効率と消費電力及びファンのモータの
騒音との関係が良好なものとなっている。

【００１２】請求項３のイオン風式空気清浄機は、請求
項１又は２の構成に加えて、前記集塵フィルターが、ポ
リエステルからなる不織布であるものである。この請求
項３の構成によれば、不織布のケバ立ちにより十分な厚
みを付与することができるので、塵の吸着表面積を上げ
ることができる一方、通気性が良好であるのでフィルタ
ー内に静電気が溜まることがないため集塵効率の向上を
図ることができる。

【００１３】請求項４のイオン風式空気清浄機は、請求
項１〜３の構成に加えて、前記ファンが間欠的に駆動さ
れるものである。この請求項４の構成によれば、ある程
度空気が浄化されたらファンを停止させることにより、
低消費電力化及び平均レベルでの低騒音化を図ることが
できる。

【００１４】さらに、請求項５のイオン風式空気清浄機
は、請求項１〜４の構成に加えて、前記ファンに赤外線
センサが接続されており、該赤外線センサにより人を検
知すると前記ファンが駆動するものである。この請求項
５の構成によれば、空気は主に人の活動と共に汚れるも
のであり、また、人がいる時に空気を即効性をもって清
浄化することができればよいので、赤外線センサにより
人を検知した時にファンを回転させることができる。こ
のため、一層の低消費電力化を図ることができる。ま
た、イオン風式空気清浄機の操作性を向上できる。

【００１５】

【発明の実施形態】以下、本発明の第１実施例につい
て、図１及び図２を参照して説明する。

【００１６】図１は、第１実施例のイオン風式空気清浄
機のカバーを取り外した状態を示す斜視図であり、図１
において、空気清浄機１は、清浄機本体２の背板３の平
板部３Ａに２枚の集塵用の陽電極４を平行に配置し、こ
の陽電極４に密着して例えばポリエステル製の不織布な
どで形成された集塵フィルター５が取り付けられてい
る。また、背板３の下端部には保持部３Ｂが形成されて
いて、この保持部３Ｂに前記陽電極４の下方に平行に放
電イオン化用の陰電極６が張設されている。そして、こ
の陰電極６の下方には上側に向けて陽電極４及び集塵フ
ィルター５面に対して平行に送風するようにファン７が
設けられている。このファン７は、図示しないタイマー
及び焦電型赤外線センサなどの赤外線センサに接続され
ている。なお、８，９は集塵フィルター５の端部を押え
るためのスリットである。

【００１７】図２は、この第１実施例のイオン風式空気
清浄機１の壁掛け時における断面図であり、10は複数の
孔11を有し清浄機本体２を覆うように設けられる前カバ
ーであり、12は清浄機本体２が取り付けられる後カバー
である。そして、この前カバー10と後カバー12とにより
下側開口部13と上側開口部14とが形成され、前カバー10
と集塵フィルター５との間に形成される空間とにより陽
電極４及び集塵フィルター５面に対して平行な流路Ｒが
形成されている。また、15は清浄機本体２を任意の壁Ｗ
に取り付けるための取付金具である。本実施例では、取
付金具15により空気清浄機１を壁Ｗの垂直面に取り付け
てある。したがって、図２中に矢印で図示したようにイ
オン風Ｉは、流路Ｒを流通し前カバー10と後カバー12に
より形成された上部開口部14を通過することにより、清
浄機本体２の下側から上側に向かって流れ出し、部屋の
中を循環する。

【００１８】上述したような空気清浄機１において、フ
ァン７の流量は、陰電極６の長さに応じて設定するのが
好ましい。また、送風量には適正な範囲があり、陰電極
６の単位長さ当たりの送風量が小さすぎる場合では、安
定した送風が困難となる一方、大きすぎる場合では、消
費電力が大きくファン７の駆動に伴う騒音が大きくなり
すぎるばかりか、かえって集塵効率も低下し経済的でな
い。ファン７の流量を陰電極６の長さ１００mm当たり
０．２２ｍ³／分〜０．３２ｍ³／分の範囲内とするこ
とにより、ファン７を使用しない場合と比較して１．６
倍以上の集塵速度で集塵することができるとともに、消
費電力及びファン７の駆動に伴う騒音も抑制することが
できるので好ましい。

【００１９】前記構成につきその作用について説明す
る。

【００２０】主電源（図示せず）を入れると、陰電極６
において塵埃がイオン化される。このイオン化された塵
埃は、クーロン力によって陽電極４に吸い寄せられ、陽
電極４に密着して取り付けられた集塵フィルター５に捕
集される。この際、集塵フィルター５の裏側は後カバー
12となっているので、図２中に矢印で図示したようにイ
オン風Ｉは、流路Ｒを流通し前カバー10と後カバー12に
より形成された上部開口部14を通過することにより、清
浄機本体２の下側から上側に向かって流れ出し、部屋の
中を循環する。また、室内が汚れている場合には図示し
ないマニュアルスイッチによりファン７を駆動させる。
そうするとファン７により下側開口部13から空気が導入
され、イオン風Ｉが増幅されるため、集塵効率を高める
ことができる。特にファン７がイオン風Ｉの流路に対し
て順方向に送風するように設置されているのでイオン風
に乱れが生じることがなく、効果的に集塵効率が向上さ
れている。しかも、前述の集塵フィルター５と陽電極４
とを密着させているので、陰電極６から放出される電子
が陽電極４に吸着されないまま誘電体である集塵フィル
ター５に溜まることがなく、従って陽電極４と陰電極６
との間の電界強度が弱まらず、結果的にイオン風も弱ま
らないので集塵効果が下がることがない。つまり、集塵
フィルター５と陽電極４とを密着させて、集塵フィルタ
ー５に残留する電子をできるだけ早く陽電極４に逃がす
ことができる。そして、陰電極６によりイオン化された
塵埃は集塵フィルター５によって捕えられ、清浄な空気
のみが清浄機本体２から外部に循環するようになる。し
かも、本実施例においては流路Ｒが陽電極４及び集塵フ
ィルター５面に対して平行に形成されているので、イオ
ン風Ｉの集塵フィルター５による圧力損失がほとんどな
い。特に集塵フィルター５をポリエステルからなる不織
布とすることにより、不織布のケバ立ちにより十分な厚
みを付与することができるので、塵の吸着表面積を大き
くすることができる一方、通気性が良好であるのでフィ
ルター内に静電気が溜まることがないため集塵効率の向
上を図ることができる。さらに、ファン７は、タイマー
により所定時間運転したらオフとなって間欠的に駆動す
るように構成するのが望ましい。これは、ファン７を用
いることにより、短時間である程度空気を浄化すること
ができ、その後はファン７を運転しない状態でも十分な
空気清浄能力を発揮することができるためであり、これ
により低消費電力化及び平均レベルでの低騒音化を図る
ことができる。その上、本実施例においては、前記ファ
ン７に図示しない赤外線センサを接続し、該赤外線セン
サが人を検知すると前記ファン７が駆動するように構成
しているので、人を検知したら一定時間ファン７が運転
し、その後のセンシングをファン７の停止後、所定のイ
ンターバルをもって行うようにすることにより、空気を
即効性をもって清浄化するとともに、低消費電力化を図
ることができる。

【００２１】次に、本発明の第２実施例について図３に
基づき説明する。第２実施例のイオン風式空気清浄機
は、前述した第１実施例と基本的には同じ構造を有する
ので、同一の構成には同一の符号を付し、その詳細な説
明を省略する。第２実施例においては、流路Ｒの中央に
横方向に集塵板17が設けられ、この集塵板17に陽電極４
が取り付けられており、この陽電極４に密着するように
集塵板17に集塵フィルター５が巻装されている。したが
って、集塵フィルター５の主要面は流路Ｒによる流通方
向に対して平行となっている。そして、この集塵板17の
下側に放電イオン化用の陰電極６及びファン７が設けら
れている。

【００２２】このような構成とすることにより、前記第
１実施例の場合と同様に陰電極６においてイオン化され
た塵埃は、クーロン力によって陽電極４に吸い寄せら
れ、陽電極４に密着して取り付けられた集塵フィルター
５に捕集される。図３中に矢印で図示したようにイオン
風Ｉは、流路Ｒを流通し前カバー10と後カバー12により
形成された上部開口部14を通過することにより、清浄機
本体２の下側から上側に向かって流れ出し、部屋の中を
循環する。また、室内が汚れている場合には図示しない
マニュアルスイッチによりファン７を駆動させる。この
ように陽電極４は、前記第１実施例のように背板３側に
設ける必要はなく、本実施例のように流路Ｒを流通する
イオン風Ｉの圧力を損失しないように流路Ｒの中央に設
けることもできる。

【００２３】なお、本発明は上記実施例に限定されるも
のではなく、本発明の要旨の範囲において種々の変形実
施が可能である。例えば、上述の各実施例では、ファン
７のスイッチをマニュアルとし、スイッチを入れた後、
空気が浄化するまでの一定時間運転したら停止する構成
としたが、一般的には空気清浄機１の起動時が最も空気
が汚れていることから、ファン７のスイッチを空気清浄
機１の主電源と連動させ、主電源を入れた後一定時間運
転したら停止するように構成してもよい。また、前記各
実施例においては陽電極４の下側に陰電極６を設けるこ
とによりイオン風Ｉが下から上に流通するようにし、こ
れに伴いファン７を陰電極６の下側に設けたが、イオン
風Ｉの順方向に送風する構成であればよく、例えば陰電
極６を陽電極４の上側に設けた場合にはファン７を上側
に設けてもよいし、さらに、場合によっては吸気ファン
を用いてもよい。

【００２４】

【実施例】以下の具体的実施例により、本発明を更に詳
細に説明する。

【００２５】実施例１ファン風量依存性テスト前述した第１実施例において陰電極６の長さが２２０mm
の空気清浄機１を試作し、集塵フィルター５としてポリ
エステル不織布を用い電圧±８ｋＶとして、３ｍ³の体
積を有する室内にたばこにより０．３ミクロン以上の塵
を１×１０⁶個／リットルの環境に設定し、ファン７に
よる流量を０．５〜０．７ｍ³／分（No.1）、０．３ｍ
³／分（No.2）、１．２ｍ³／分（No.3）とした場合及
びファンを運転しない場合（No.4）についてそれぞれ残
塵率を測定した。結果を図４に示す。なお、従来例１
は、特公平２−２９３８６号公報に記載されたファンの
ないイオン風式空気清浄機による残塵率を測定した結果
である。

【００２６】図４から明らかなとおりファン７を駆動し
ないNo.4の場合と比較してファン７を駆動したNo.1〜N
o.3の残塵率が向上しているのがわかる。特に流量が
０．５〜０．７ｍ³／分であるNo.1は、No.4の場合と比
較して１．６倍以上速く集塵している。また、No.2とN
o.3とはほとんど同じ結果でありグラフ上は重複して記
載しているが、このことから、流量を多くしてもかえっ
て残塵率の向上が得られないことがわかる。しかも、フ
ァン７による流量が１．２ｍ³／分では、消費電力と騒
音が好ましいレベルに比して大きいものであることが確
認された。さらに、従来例１とNo.4を比較すれば明らか
なとおり本発明のイオン風式空気清浄機によれば、ファ
ン７を駆動しなくても従来例１のイオン風式空気清浄機
よりも大幅に残塵率が向上しており、集塵速度が約２倍
となっているのがわかる。これは、従来例１のイオン風
式空気清浄機は、図７に示すように陰電極33が陽電極34
の中心にあるためイオン風が２方向に分岐するため、イ
オン風の風力が各方向にそれぞれ１／２に落ち込むため
であると考えられる。

【００２７】実施例２フィルター依存性テスト前述した第１実施例において陰電極６の長さが２２０mm
で空気清浄機１を試作し、電圧±８ｋＶ、流量０．５ｍ
³／分の条件において集塵フィルター５としてポリエス
テル不織布（No.5）、キッチンフィルター（No.6）を用
いた場合、及びファン７を運転せず集塵フィルター５と
してポリエステル不織布（No.7）、キッチンフィルター
（No.8）を用いた場合について、実施例１と同様にして
残塵率を測定した。結果を図５に示す。

【００２８】図５から明らかなとおりファン７を駆動し
ない場合であるNo.7とNo.8とでは、両者の残塵率に大き
な差は認められないが、ファン７による流量０．５ｍ³
／分とした場合であるNo.5とNo.6とでは、ポリエステル
不織布を使用したNo.5の方が３０％も向上しているのが
わかる。これは、不織布のケバ立ちにより通気性が良好
で電界を弱めずに塵を集塵するためであり、本発明のイ
オン風式空気清浄機の集塵フィルター５としては、ポリ
エステル不織布が好適であることがわかる。

【００２９】

【発明の効果】本発明の請求項１のイオン風式空気清浄
機は、清浄機本体内にほぼ平面状に形成した集塵用の陽
電極を配置するとともに前記陽電極と平行に放電イオン
化用の陰電極を配置し、前記集塵用の陽電極に密着して
集塵フィルターを設けるとともに、前記陰電極と陽電極
とにより発生するイオン風が流通する流路を形成し、前
記陰電極と陽電極とによりイオン化された塵埃を前記集
塵フィルターで捕えるイオン風式空気清浄機において、
前記イオン風が流通する前記流路の順方向であって、か
つ前記陽電極及び集塵フィルターとほぼ平行に送風する
ファンを設け、イオン風の流路の順方向に向けてファン
により送風することにより、イオン風が増幅され集塵効
率を高めることができる。また、前記集塵フィルターが
前記陽電極に対して密着しているのでイオン風がフィル
ターを通過することがなく、効果的に集塵効率を高める
ことができる。

【００３０】また、請求項２のイオン風式空気清浄機
は、前記ファンの駆動時の流量が、前記陰電極１００mm
長当たり０．２２ｍ³／分から０．３２ｍ³／分である
ので、集塵効率と消費電力及びファンモータの騒音との
関係が良好なものとなっている。

【００３１】請求項３のイオン風式空気清浄機は、前記
集塵フィルターが、ポリエステルからなる不織布である
ものであるので、不織布のケバ立ちにより十分な厚みを
付与することができるため、塵の吸着表面積を上げるこ
とができる一方、通気性が良好であるのでフィルター内
に静電気が溜まることがないため集塵効率の向上を図る
ことができる。

【００３２】請求項４のイオン風式空気清浄機は、前記
ファンが間欠的に駆動されるものであるので、ある程度
空気が浄化されたらファンを停止させることにより、低
消費電力化及び平均レベルでの低騒音化を図ることがで
きる。

【００３３】さらに、請求項５のイオン風式空気清浄機
は、前記ファンに赤外線センサが接続されており、該赤
外線センサにより人を検知すると前記ファンが駆動する
ものであるので、一層の低消費電力化を図ることができ
る。また、イオン風式空気清浄機の操作性の向上でき
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例によるイオン風式空気清浄
機のカバーを取り外した状態を示す斜視図である。

【図２】同上イオン風式空気清浄機を壁に掛けた状態を
示す断面図である。

【図３】本発明の第２実施例によるイオン風式空気清浄
機を壁に掛けた状態を示す断面図である。

【図４】前記第１実施例のイオン風式空気清浄機のファ
ン風量による残塵率を示すグラフである。

【図５】前記第１実施例のイオン風式空気清浄機の集塵
フィルターによる残塵率を示すグラフである。

【図６】従来例のイオン風式空気清浄機を示す電極周辺
の概略構成をあらわした斜視図である。

【図７】前記従来例のイオン風式空気清浄機を示す断面
図である。

【図８】他の従来例のイオン風式空気清浄機を示す縦断
面図である。

【符号の説明】

１空気清浄機２清浄機本体４陽電極５集塵フィルター６陰電極７ファンＲ流路Ｉイオン風

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩＢ０３Ｃ 3/36 Ｂ０３Ｃ 3/47 3/47 3/68 Ｚ 3/68 3/14 Ｃ

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】清浄機本体内にほぼ平面状に形成した集
塵用の陽電極を配置するとともに前記陽電極と平行に放
電イオン化用の陰電極を配置し、前記集塵用の陽電極に
密着して集塵フィルターを設けるとともに、前記陰電極
と陽電極とにより発生するイオン風が流通する流路を形
成し、前記陰電極と陽電極とによりイオン化された塵埃
を前記集塵フィルターで捕えるイオン風式空気清浄機に
おいて、前記イオン風が流通する前記流路の順方向であ
って、かつ前記陽電極及び集塵フィルターとほぼ平行に
送風するファンを設けたことを特徴とするイオン風式空
気清浄機。
【請求項２】前記ファンの駆動時の流量が前記陰電極
１００mm長当たり０．２２ｍ³／分から０．３２ｍ³／
分であることを特徴とする請求項１記載のイオン風式空
気清浄機。
【請求項３】前記集塵フィルターが、ポリエステルか
らなる不織布であることを特徴とする請求項１又は２記
載のイオン風式空気清浄機。
【請求項４】前記ファンが間欠的に駆動されることを
特徴とする請求項１〜３のいずれか１項記載のイオン風
式空気清浄機。
【請求項５】前記ファンに赤外線センサが接続されて
おり、該赤外線センサにより人を検知すると前記ファン
が駆動することを特徴とする請求項１〜４のいずれか１
項記載のイオン風式空気清浄機。