JP3368444B2

JP3368444B2 - 空気清浄装置

Info

Publication number: JP3368444B2
Application number: JP17947694A
Authority: JP
Inventors: 慎一原; 伸二奥原; 幸博駒形
Original assignee: Zexel Valeo Climate Control Corp
Current assignee: Valeo Thermal Systems Japan Corp
Priority date: 1994-04-28
Filing date: 1994-07-07
Publication date: 2003-01-20
Anticipated expiration: 2018-01-20
Also published as: JPH0810650A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、家庭用空気清浄器、
家庭用空調装置及び車両用空調装置に搭載される空気清
浄装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の空気清浄装置は、例えば、特開平
３−２７０７４４号公報で示すように、吸入空気通路
（空調ダクト等）内の上流側に配されたプレフィルター
と、荷電部と、集塵部とによって構成されるものであ
る。

【０００３】前記荷電部は、高圧電圧が印加される放電
電極と、接地側と接続された対向電極によって構成さ
れ、この放電電極と対向電極の間にコロナ放電を発生さ
せ、この電極間を通過する塵埃等を帯電させる。

【０００４】また、集塵部（コレクタ部）は、前記放電
電極によりバイアス電圧が誘起されて所定の高圧電圧と
なったフロート電極と接続される高圧側電極と、接地側
に接続された接地電極とによって構成され、前記荷電部
で帯電された塵埃等をこれら電極間に吸着捕捉するもの
である。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
空気清浄装置においては、オゾン分解能力が低いため
に、荷電部の電圧を高くすることができないという問題
点があった。また、オゾン分解能力を向上させるために
オゾン分解フィルターを設けた場合には、空気清浄装置
の寸法が大きくなり、コストの上昇するという問題点が
ある。

【０００６】このために、この発明は、装置自体の大き
さを大きくすることなく、集塵能力及びオゾン分解能力
を向上させた空気清浄装置を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】しかして、この発明の空
気清浄装置は、吸入空気が通過する空気通路の上流側に
配され、高電圧が印加される放電電極及び接地側と接続
される対向電極からなる荷電部と、この荷電部の下流側
に配される集塵部とによって構成される空気清浄装置に
おいて、前記集塵部を、高圧電圧が印加される活性炭か
らなる第１集塵電極と、接地電極と接触する活性炭から
なる第２集塵電極とを、不織布からなるスペーサを介し
て交互に積層して形成したことにある（請求項１）。

【０００８】また、前記第１集塵電極及び前記第２集塵
電極の極性を切り換える極性切換手段を設けたものが好
ましく（請求項２）、前記不織布の材質をポリプロピレ
ンとすることが好ましい（請求項３）。

【０００９】、さらに、前記第１集塵電極及び第２集塵
電極を平状とし、前記スペーサを波状とすることが好ま
しく（請求項４）、また逆に、前記第１集塵電極及び第
２集塵電極を波状とし、前記スペーサを平状としてもよ
いものである（請求項５）。

【００１０】さらにまた、前記第１集塵電極及び第２集
塵電極の空気通路の上流側の側部に絶縁部材からなる皮
膜を形成することが好ましく（請求項６）、前記第１集
塵電極及び第２集塵電極の空気通路の上流側及び下流側
の側部に絶縁部材からなる皮膜を形成してもよいもので
ある（請求項７）。

【００１１】

【作用】したがって、この発明によれば、集塵部を、高
圧電圧が印加される高圧電極と接触する活性炭からなる
第１集塵電極と、接地電極と接触する活性炭からなる第
２集塵電極とを、不織布からなるスペーサを介して交互
に積層して形成したことによって、電極に使用された活
性炭によってオゾンを捕捉分解することができ、荷電部
の電圧を上げることができるようになり、上記課題を達
成できる。

【００１２】また、極性切換手段によって高圧側と接地
側の電極を切り換えるために、集塵部の集塵を行う電極
を切り換えることができ、集塵部の寿命を延ばすことが
できる。

【００１３】さらに、不織布を帯電し易いポリプロピレ
ンで形成したことによって、不織布の高圧電極側に負電
荷が生じることから、荷電部でプラスに帯電された塵埃
を引き寄せて吸着捕捉することができる。

【００１４】さらにまた、前記第１集塵電極及び第２集
塵電極を平状とし、前記スペーサを波状とすることによ
って、第１集塵電極と第２集塵電極の短絡を確実に防止
することができ、逆に、前記第１集塵電極及び第２集塵
電極を波状とし、前記スペーサを平状とすることによっ
て、第１集塵電極及び第２集塵電極の集塵面積を広くす
ることができる。

【００１５】また、前記第１集塵電極及び第２集塵電極
の空気通路の上流側の側部に絶縁部材からなる皮膜を形
成することによって、上流側の端部に付着する塵埃によ
って電極間の短絡を防止でき、前記第１集塵電極及び第
２集塵電極の空気通路の上流側及び下流側の側部に絶縁
部材からなる皮膜を形成することによって、さらに絶縁
性を向上できるものである。

【００１６】

【実施例】以下、この発明の実施例について説明する。
図１に示す空気清浄装置１は、ダクト２によって形成さ
れた空気通路３上に、プレフィルター４、荷電部５、集
塵部（コレクタ部）６及びコレクタ部６の一方の電極に
電圧を発生させるためのフロート電極８が配されてい
る。また、この空気清浄装置１は、操作パネル１３、こ
の操作パネル１３の指示によって各制御機器を操作する
コントロールユニット１４、このコントロールユニット
１４の指示により高圧電圧を出力する高圧電源１５、及
び極性切換手段１６を有するものである。

【００１７】前記プレフィルター４は、図示しない空気
吸入手段、例えばブラシレスモータ等の直流電動機によ
って回転されるシロッコファンや羽根ファンによって吸
入された空気から荒塵を除去するためのもので、金網や
不織布によって形成されるものである。

【００１８】荷電部５は、前記高圧電源１５の高圧側
（約４〜５ＫＶ）と接続される放電電極１２と、この放
電電極１２を所定の間隔で挟持するように配された対向
電極１１とによって構成され、この放電電極１２及び対
向電極１１間にコロナ放電を発生させるものである。こ
れによって、この電極１２，１１間を通過する空気に含
まれる塵埃をプラスに帯電させるものである。また、こ
の電極間においては、通過する空気に含まれる酸素が化
学反応を起こすことによってオゾンが生成される。尚、
このオゾンは脱臭効果を有する。

【００１９】この荷電部５の下流側にはフロート電極８
が配され、このフロート電極８は下記する極性切換手段
１６によって選択された第１集塵電極７若しくは第２集
塵電極９と接続されるものである。このフロート電極８
は、前記放電電極１２と、極性切換手段１６によって選
択された接地側の電極との間に浮遊することとなるため
に、前記高圧電源電圧と接地との略中間の電圧、約２〜
３ＫＶを有することとなる。これによって自動的に、フ
ロート電極８と接続された極性切換手段１６によって選
択された集塵部６の第１集塵電極７若しくは第２集塵電
極９は、上記高電圧、２〜３ＫＶの電圧を有することと
なるものである。尚、この実施例では、フロート電極８
を設けることによって、集塵部６に所定の高電圧を印加
するようにしたが、高圧電源１５から集塵部６に直接高
電圧を供給するようにしても良いものである。

【００２０】集塵部６は、図２（ａ），（ｂ）及び図３
に示すように、上下左右の枠６１，６２，６３，６４に
よって形成された枠体の中に、左枠６３内に装着された
電極（第１電極）６５と電気的に接続される第１集塵電
極７と、右枠６４内に装着された電極（第２電極）６６
と電気的に接続される第２集塵電極９と、この第１集塵
電極７及び第２集塵電極９との間に介在されるスペーサ
１０が順次積層されて構成される。

【００２１】第１集塵電極７は、活性炭ペーパー若しく
は活性炭シートによって形成され、前記左枠６３内に噛
合して該左枠６３に嵌め込まれた第１電極６５に当接す
る当接電極７ａと、集塵部７ｂと、右枠６４の切り込み
６４ａに保持される保持部７ｃによって構成されるもの
である。また、第１集塵電極７と同様に、第２集塵電極
９は、活性炭ペーパー若しくは活性炭シートによって形
成され、前記右枠６４内に噛合して該右枠６４に嵌め込
まれた第２電極６６に当接する当接電極９ａと、集塵部
９ｂと、左枠６３の切り込み６３ａに保持される保持部
９ｃによって構成されるものである。

【００２２】前記スペーサ１０は、紙繊維、天然布繊
維、合成繊維、合成樹脂等、特にポリプロピレンにより
形成された不織布により成形されたもので、前記第１集
塵電極７及び第２集塵電極９との間に配されるものであ
る。このスペーサ１０によって、前記第１集塵電極７及
び第２集塵電極９との間は所定間隔（例えば、１〜２０
ｍｍで、好ましくは２〜３ｍｍ）に保持されるものであ
る。このスペーサ１０は、所定の厚さを有して前記第１
及び第２集塵電極間に配されるようにしてもよいもので
あるが、本実施例においては、前記スペーサ１０を波状
に形成して平状に形成された前記第１及び第２集塵電極
７，９間に介在させるようにしたものである。これによ
って、少ない材料により前記所定間隔を維持できるもの
である。

【００２３】前記極性切換手段１６は両接点スイッチで
ある第１スイッチ１７と第２スイッチ１８とを有する。
この第１スイッチ１７の基端子１７ｃは前記フロート電
極８と接続される端子１６ｃと接続され、第１端子１７
ａは前記第１電極６５の第１電極端子６７と接続される
第１端子１６ａと接続され、第２端子１７ｂは前記第２
電極６６の第２電極端子６８と接続される第２端子１６
ｂと接続されている。また第２スイッチ１８の基端子１
８ｃは接地されており、第１端子１８ａは前記第２電極
６６の第２電極端子６８と接続される第２端子１６ｂと
接続され、第２端子１８ｂは前記第１電極６５の第１電
極端子６７と接続される第１端子１６ａと接続されてい
る。また、第１段階において、前記第１スイッチ１７は
基端子１７ｃと第１端子１７ａが接触端子１７ｄによっ
て連通され、前記第２スイッチ１８は基端子１８ｃと第
１端子１８ａが接触端子１８ｄによって連通される。こ
れによって、第１段階においては、前記フロート電極８
と前記第１集塵電極７が連通され、前記第２集塵電極９
は接地される。尚、前記第１スイッチ１７の接触端子１
７ｄと第２スイッチ１８の接触端子１８ｄは、端子１６
ｄを介してコントロールユニット１４を接続され、コン
トロールユニット１４からの信号により同時に切り替わ
るものである。

【００２４】したがって、上記空気清浄装置１におい
て、操作パネル１３によるスイッチが投入されると、コ
ントロールユニット１４による図示しない空気吸入手段
が稼働して空気通路に空気が吸入されることとなる。こ
の空気は、先ずプレフィルター４を通過することで荒塵
を除去され、さらに荷電部５を通過することでこの空気
に含まれる塵埃がプラスに帯電される。また、この荷電
部５において、通過する空気の酸素が化学反応してオゾ
ンが生成される。尚、このオゾンは脱臭殺菌作用を有す
る。

【００２５】また、前記荷電部５の放電電極１２に高電
圧が印加されることから、フロート電極８には前記高電
圧と接地との間の略中間の高電圧（約２〜３ＫＶ）が発
生するために、前記集塵部６の第１集塵電極７にもこの
高電圧（約２〜３ＫＶ）が供給される。このために第１
集塵電極７と第２集塵電極９との間には電界が発生し、
前記荷電部５でプラスに帯電された塵埃は第２集塵電極
９に引き寄せられてこの第２集塵電極９に吸着捕捉され
るものである。

【００２６】また、図４で示すように、不織布からなる
スペーサ１０は帯電しやすい物質（紙繊維、天然布繊
維、合成繊維、合成樹脂繊維、特にポリプロピレン）で
形成されているために、前記接地されている第２集塵電
極９（アース側）にはプラスの電荷が引き寄せられ、反
対にフロート電極８と接続される第１集塵電極７（高圧
側）にはマイナスの電荷が引寄られることとなる。この
ために、スペーサ１０の高圧側近傍に移動してきた負電
荷により、プラスに帯電された塵埃が引き寄せられるた
めに、スペーサ１０の高圧側は集塵作用を有するように
なる。これによって、集塵部６全体の集塵効果をさらに
向上させることができる。

【００２７】さらに、以上の稼働が所定時間継続した
後、若しくは第２集塵電極９での集塵効果が低下したと
判定された場合、コントロールユニット１４からの信号
により前記第１スイッチ１７及び第２スイッチ１８の接
触端子１７ｄ及び１８ｄが切り換えられ、前記第１スイ
ッチ１７の基端子１７ｃと第２端子１７ｂが連通され、
前記第２スイッチ１８の基端子１８ｃと第２端子１８ｄ
が連通される。

【００２８】これによって、前記第１集塵電極７が接地
され、前記第２集塵電極９がフロート電極８と接続され
て高電圧が供給されることとなり、第１集塵電極７にお
いてプラスに帯電された塵埃の吸着捕捉が可能となる。
また、極性が変わることから前記スペーサ１０での負電
荷の位置も逆になることから、スペーサ１０での集塵効
果も継続することができる。

【００２９】以上のことから、前記第２集塵電極９での
塵埃の吸着捕捉から前記第１集塵電極７での塵埃の吸着
捕捉へと集塵する電極を切り換えることができるため
に、塵埃の吸着捕捉能力を長時間継続できるものであ
る。

【００３０】また、前記第１集塵電極７及び第２集塵電
極９を活性炭ペーパー若しくは活性炭シートで形成した
ことから、荷電部５で生成され空気に含まれる悪臭成分
の脱臭及び細菌・微生物の殺菌を行ったオゾンを、活性
炭で吸着分解することができる。このように、有害であ
るが有用なオゾンを確実に吸着分解する活性炭を使用し
たことから、荷電部５の電圧をさらに高くすることがで
きるようになるものである。これによって、塵埃の集塵
率を向上させることができる。

【００３１】さらに、活性炭は電気抵抗が大きいことか
ら、前記第１及び第２集塵電極７，９に流れる電流を抑
制することができるために、集塵部の安全性を高めるこ
とができるという効果を有する。

【００３２】また、上記実施例においては、極性切換手
段として電気回路をスイッチによって切り換える方法を
用いたが、集塵部が左右対象形状であることから、所定
時間経過後若しくは集塵能力が低下したことを知らせる
ランプ等により、集塵部を左右が逆になるように装着し
直すことによって第１集塵電極７と第２集塵電極９の極
性を逆にすることができるものである。この場合、集塵
部を逆に装着する工数が余分にかかるが、電気回路を装
着する必要がなく構造を簡略化できるという効果を有す
るものである。

【００３３】さらに図５に示すものは、前記第１集塵電
極７及び第２集塵電極９の前記空気通路３の上流側に位
置する側部７４，９４（この側部７４，９４は、上流側
端部７１，９１と、この端部７１，９１から所定の幅を
有する上面部分７２，９２及び下面部分７３，９３によ
って構成される。）に絶縁部材、例えばアクリル系、シ
リコン系の樹脂材料により形成された絶縁皮膜８０を形
成したものである。この絶縁皮膜８０は、前記樹脂材料
を塗布する方法、若しくは前記樹脂材料からなるテープ
を張りつける方法によって形成できる。これよって、第
１及び第２集塵電極７，９の端部に導電性の塵埃が付着
することによって第１及び第２集塵電極７，９間の短絡
を防止することができる。

【００３４】図６に示すものは、前記第１及び第２集塵
電極７，９の上流側の側部７４，９４及び下流側の側部
７５，９５に絶縁皮膜８０を形成したものである。これ
によって、第１及び第２集塵電極７，９の端部に導電性
の塵埃が付着することによって第１及び第２集塵電極
７，９間の短絡を防止することができるという効果に加
えて、さらに絶縁性を向上できると共に、第１及び第２
集塵電極７，９の方向性を気にすることなくこの第１及
び第２集塵電極７，９を電極６５，６６が配された左枠
６３及び右枠６４内に装着することができるために、作
業性を向上させることができるという効果を有するもの
である。

【００３５】図７及び図８に示す実施例は、前述の実施
例とは逆に、前記第１集塵電極７及び第２集塵電極９を
波状に形成し（波状の第１及び第２集塵電極を７’，
９’とする）、前記スペーサ１０を平状に形成した（平
状にしたスペーサを１０’とする）ものである。これに
よって、集塵を行う第１及び第２集塵電極７’，９’の
集塵面積を前述の実施例に比べて広くすることができる
という効果を有する。尚、この実施例においても、スペ
ーサ１０’の第１及び第２集塵電極７’，９’との当接
部分には、その電極と反対極性の電荷が集まるために、
集塵効果を奏するものである。

【００３６】さらに図９に示すものは、第１及び第２集
塵電極７’，９’の上流側端部に前記絶縁皮膜８０を形
成したもので、前述の実施例と同様に、第１及び第２集
塵電極７’，９’の端部に導電性の塵埃が付着すること
によって第１及び第２集塵電極７’，９’間の短絡を防
止することができる。

【００３７】また、図１０に示すものは、第１及び第２
集塵電極７’，９’の両端部に前記絶縁皮膜８０を形成
したものである。これによって、第１及び第２集塵電極
７’，９’の端部に導電性の塵埃が付着することによっ
て第１及び第２集塵電極７’，９’間の短絡を防止する
ことができるという効果に加えて、さらに絶縁性を向上
させることができると共に、第１及び第２集塵電極７，
９の方向性を気にすることなく電極６５，６６が配され
た左枠６３及び右枠６４内に装着することができるため
に、作業性を向上させることができるという効果を有す
るものである。

【００３８】

【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、集塵部を、高圧電圧が印加される高圧電極と接触す
る活性炭からなる第１集塵電極と、接地電極と接触する
活性炭からなる第２集塵電極とを、波状に形成した不織
布からなるスペーサを介して交互に積層して形成したこ
とによって、活性炭でオゾンを捕捉分解することができ
るために、荷電部の電圧を上げることができ、荷電部で
帯電された塵埃の捕捉を効率良く行うことができる。ま
た、荷電部の電圧を上げることでオゾンの発生量が増加
することによって悪臭成分の分解、殺菌効果を上げるこ
とができる。

【００３９】また、極性切換手段によって高圧側と接地
側の電極を切り換えることによって、集塵部の集塵を行
う電極を切り換えることができるために、集塵部の寿命
を延ばすことができ、ランニングコストを下げることが
できる。

【００４０】さらに、スペーサの不織布を帯電し易いポ
リプロピレンで形成したことによって、不織布の高圧電
極側に負電荷が生じることとなり、荷電部でプラスに帯
電された塵埃がこの負電荷に引き寄せられて吸着される
ために、スペーサにおいても集塵効果を得ることができ
るので、さらに集塵部全体の集塵率を向上させることが
できる。

【００４１】さらにまた、前記第１集塵電極及び第２集
塵電極を平状とし、前記スペーサを波状とすることによ
って、第１集塵電極と第２集塵電極の短絡を確実に防止
することができ、安全性を向上できる。また、前記第１
集塵電極及び第２集塵電極を波状とし、前記スペーサを
平状とした場合には、第１集塵電極及び第２集塵電極の
集塵面積を広くすることができるために、集塵効果を向
上させることができる。

【００４２】また、前記第１集塵電極及び第２集塵電極
の空気通路の上流側の端部に絶縁部材からなる皮膜を形
成することによって、上流側の端部に付着する塵埃によ
って電極間の短絡を防止できるために、短絡による火災
等の危険を防止でき、さらに前記第１集塵電極及び第２
集塵電極の空気通路の上流側及び下流側の端部に絶縁部
材からなる皮膜を形成することによって、さらに絶縁性
を向上できると共に、第１及び第２集塵電極の方向性を
無くすことができるために、作業効率を向上させること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に第１の実施例に係る空気清浄装置の略
構成を示した概略構成図である。

【図２】（ａ）は第１の実施例の集塵部の構成を示した
断面図であり、（ｂ）はその電気回路図である。

【図３】第１の実施例の集塵部の構成を示した断面図で
ある。

【図４】第１の実施例のスペーサにおける電荷の分布状
況を示した説明図である。

【図５】第１の実施例の第１及び第２集塵電極の上流側
に形成された絶縁皮膜を説明する一部拡大斜視図であ
る。

【図６】第１の実施例の第１及び第２集塵電極の両端部
に形成された絶縁皮膜を説明する一部拡大斜視図であ
る。

【図７】本発明の第２の実施例に係る集塵部の電気回路
図である。

【図８】第２の実施例の集塵部の一部拡大図である。

【図９】第２の実施例の第１及び第２集塵電極の上流側
に形成された絶縁皮膜を説明する一部拡大斜視図であ
る。

【図１０】第２の実施例の第１及び第２集塵電極の両端
部に形成された絶縁皮膜を説明する一部拡大斜視図であ
る。

【符号の説明】

１空気清浄装置２ダクト３空気通路４プレフィルター５荷電部６集塵部７，７’ 第１集塵電極８フロート電極９，９’ 第２集塵電極１０，１０’スペーサ１１対向電極１２放電電極１４コントロールユニット１５高圧電源１６極性切換手段８０絶縁皮膜

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩＢ０３Ｃ 3/70 Ｂ０３Ｃ 3/70 Ｚ (72)発明者駒形幸博埼玉県大里郡江南町大字千代字東原39番地株式会社ゼクセル江南工場内 (56)参考文献特開平３−262551（ＪＰ，Ａ) 特開平５−146713（ＪＰ，Ａ) 特開平４−346851（ＪＰ，Ａ) 特開平３−270744（ＪＰ，Ａ) 特開平１−288354（ＪＰ，Ａ) 特開平１−210051（ＪＰ，Ａ) 実開平２−147245（ＪＰ，Ｕ) 実開昭47−34280（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B03C 3/00 - 3/88

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】吸入空気が通過する空気通路の上流側に
配され、高電圧が印加される放電電極及び接地側と接続
される対向電極からなる荷電部と、この荷電部の下流側
に配される集塵部とによって構成される空気清浄装置に
おいて、前記集塵部を、高圧電圧が印加される活性炭からなる第
１集塵電極と、接地電極と接触する活性炭からなる第２
集塵電極とを、不織布からなるスペーサを介して交互に
積層して形成したことを特徴とする空気清浄装置。
【請求項２】前記第１集塵電極及び前記第２集塵電極
の極性を切り換える極性切換手段を設けたことを特徴と
する請求項１記載の空気清浄装置。
【請求項３】前記不織布の材質を、ポリプロピレンと
したことを特徴とする請求項１及び２記載の空気清浄装
置。
【請求項４】前記第１集塵電極及び第２集塵電極を平
状とし、前記スペーサを波状としたことを特徴とする請
求項１記載の空気清浄装置。
【請求項５】前記第１集塵電極及び第２集塵電極を波
状とし、前記スペーサを平状としたことを特徴とする請
求項１記載の空気清浄装置。
【請求項６】前記第１集塵電極及び第２集塵電極の空
気通路の上流側の側部に絶縁部材からなる皮膜を形成し
たことを特徴とする請求項４又は請求項５記載の空気清
浄装置。
【請求項７】前記第１集塵電極及び第２集塵電極の空
気通路の上流側及び下流側の側部に絶縁部材からなる皮
膜を形成したことを特徴とする請求項４又は請求項５記
載の空気清浄装置。