JP3687186B2 - 空気清浄機能付き電気暖房機 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は空気中の塵埃や臭気、かび、ダニ、花粉、ウイルス、などのアレルゲンや細菌等を除去する空気清浄機能付き電気暖房機に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より空気清浄機は塵埃を帯電させて集塵板に捕集するものや、繊維状のフィルタに捕集するもの、またはこれらを複合したものが用いられている。さらに活性炭や触媒などによって空気中の臭い成分を除去するもの、健康上の配慮からフィルタに特殊な抗菌処理を施したものもある。
【０００３】
さらに、ヒータを用いた空気清浄機能付き電気暖房機として特開平４−３０９７５１号公報に記載されているようなものが知られている。この装置は図１１に示すように平板状のヒータ１を備え、空気中の臭い成分および微粒子をヒータ１近傍に捕集するための放電装置２と、捕集された臭い成分および微粒子をヒータ１による酸化分解を促進する酸化触媒３を絶縁体４に添着して構成されており、ヒータ１の加熱によって暖房を行うと同時に、放電装置２の放電極５から放電される陽イオンによっても微粒子や臭気成分が帯電し、集塵極６に引き寄せられて絶縁体４に付着し、ヒータ１の熱と酸化触媒３によって酸化分解される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら上記従来の空気清浄機ではフィルタや集塵板の交換やメンテナンスが必要であり、また、抗菌処理したものもウイルスの滅菌、除菌のレベルであり、短時間で殺菌するまでには至らず、またカビ等に対する効果は不十分である。また、図１１の構成のものでは、平板状のヒータ１はあまり高温にはできないので塵埃や、カビ、花粉などのアレルゲンを焼却する効果は不十分であり、また夏期はヒータ１によって室温が上昇するため使用できないという課題があった。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記課題を解決するため、通風路を有する本体と空気中の塵埃を捕集する集塵手段と、空気中の臭気成分を吸着し酸化分解する触媒と、前記集塵手段に捕集した塵埃を焼却可能な温度に加熱するヒータを有し、前記ヒータは前記通風路内で前記触媒および前記集塵手段の近傍にあり、塵埃を焼却加熱後の空気流が通過する位置に設定するとともに、前記ヒータに長時間連続通電する連続モードと、間歇通電する間歇モードを有する構成としたものである。
【０００６】
上記発明によれば、ヒータは塵埃を焼却可能な温度としているため、暖房機として連続運転するときは、ヒータ近傍を通過する空気に含まれる塵埃やウイルス、さらにダニ、カビ、花粉などのアレルゲンは焼却され浄化される。また、臭気成分も酸化分解される。また、間歇運転する場合は、ヒータ非通電時に、集塵手段および触媒に捕捉された塵埃及び臭気は、ヒータへの通電によって焼却、酸化分解され、触媒は再生される。したがって触媒や脱臭装置の交換やメンテナンスが不要となる。また、間歇運転するので室温上昇を小さく抑えることができ、夏期でも使用が可能である。
【０００７】
【発明の実施の形態】
本発明は通風路を有する本体と空気中の塵埃を捕集する集塵手段と、空気中の臭気成分を吸着し酸化分解する触媒と、前記集塵手段で捕集した塵埃を焼却可能な温度に加熱するヒータを有し、前記ヒータは前記通風路内で前記触媒および前記集塵手段の近傍にあり、塵埃を焼却加熱後の空気流が通過する位置に設けられた構成を有するものである。
【０００８】
そして、空気中の臭気成分を触媒で吸着捕捉し、塵埃を帯電させて集塵手段に捕捉し、次にヒータで高温加熱することによって塵埃を効果的に焼却し、臭気成分の酸化分解を促進するので触媒や集塵手段の交換やメンテナンスが不要となる。さらにヒータは触媒および集塵手段のを加熱後の空気流が通過する位置に設けているので、触媒から脱着した臭気成分や集塵手段から剥離した塵埃も空気流に乗って必ずヒータの近傍を通過するので焼却、酸化分解される。
【０００９】
また、通風路を有する本体と空気中の塵埃を捕集する集塵手段と、前記集塵手段の少なくとも一部に設けられ空気中の臭気成分を吸着し酸化分解する触媒と、前記集塵手段に捕集した塵埃を焼却可能な温度に加熱するヒータを有し、前記ヒータは前記通風路内で塵埃を焼却加熱後の空気流が通過する位置に設けられた構成を有するものである。
【００１０】
そして、触媒を集塵手段の一部に設けているのでヒータで加熱時に、集塵手段の熱伝導によって触媒を加熱するので、臭気の酸化分解および触媒の再生を効果的に行うことができる。また集塵手段と触媒を一体化することにより、小型化および機器構成の簡素化を図ることができる。
【００１１】
さらに、通風路を有する本体と空気中の塵埃を捕集する集塵手段と、前記集塵手段に捕集した塵埃を焼却可能な温度に加熱するヒータと、前記集塵手段の前記通風路内で前記ヒータに対する遠方部位に設けられ空気中の臭気成分を吸着して酸化分解する触媒を有し、前記通風路内で前記ヒータは塵埃を焼却加熱後の空気流が通過する位置に設けられ構成を有するものである。
【００１２】
そして、触媒を集塵電極の上流側に設けることにより、集塵手段のヒータの近傍に塵埃を集塵し、ヒータで加熱することにより、塵埃の焼却を効果的に行うことができる。
【００１３】
また、上記構成の夫々に於いてヒータに間歇通電させるようにしたものである。
【００１４】
これにより、室温上昇を小さく抑え、夏期でも使用することができる。
また、集塵手段は空気中の塵埃を帯電させて捕集する放電部と集塵部を有し、ヒータに間歇通電させるとともに、ヒータ通電時に集塵手段への通電を停止し、ヒータ非通電時に集塵手段に通電するようにしたものである。
【００１５】
これにより、ヒータ通電時に集塵手段に捕捉した塵埃を剥離しやすくし、剥離した塵埃をヒータの近傍を通過させて焼却を効果的に行うことができる。
【００１６】
さらに、ヒータに長時間連続通電する連続モードと、間歇通電して集塵した微粒子を焼却しかつ吸着した臭気成分を酸化分解するとともに触媒を再生する間歇モードを有するものである。
【００１７】
これにより、冬期はヒータに連続通電して高温加熱による塵埃の焼却と脱臭を行う空気清浄機能付き暖房機として、その他の季節は空気清浄機を主体として年間を通じた使用が可能となる。
【００１８】
また、上記構成の夫々に於いて触媒、集塵手段、ヒータに空気を供給する送風手段を有し、送風手段は間歇モードのヒータ通電時に送風を停止するもしくは低出力で送風するもしくは所定時間停止後低出力で送風するようにしている。
【００１９】
これにより、ヒータの連続通電時の暖房効果を上げるとともに、間歇モードのヒータの非通電時の集塵、脱臭効率を上げることができる。また、間歇モードのヒータの通電時は送風量を停止するもしくは低出力で送風するもしくは所定時間停止後低出力で送風することによって、ヒータ近傍の温度低下を防止するとともに、ヒータ近傍での空気の滞留時間を増加させて塵埃の焼却および臭気成分の酸化分解を効果的に行うことができる。さらに低出力で送風することにより、触媒や集塵手段に捕集した臭気成分や塵埃を酸化分解、焼却しながら高温加熱による空気浄化も継続させることができる。
【００２０】
以下本発明の実施例について図面を用いて説明する。
（実施例１）
図１は本発明の実施例１の空気清浄機能付き電気暖房機の断面図である。
【００２１】
本体７の下部には下部開口８、上部には上部開口９を有し、本体７内の空気通路１０の下部開口８近傍に臭い成分を吸着、酸化分解する触媒１１が備えられている。触媒１１はハニカム状構造体や圧損の低い繊維状集合体、もしくは金属板にＣu、Ｍn、Ｃo、Ｆe、Ｎi、Ａg、Ｐd、Ｐt等の少なくとも一成分が担持されている。１２は触媒１１上方に設けられた集塵手段で、ワイヤ状もしくは針状に形成した放電部１３と集塵部１４よりなる。１５は集塵部１４近傍の上方に設けられたヒータである。１６は装置全体の運転を制御する制御装置、１７は大きな塵埃をあらかじめ捕捉するプレフィルタ、１８は断熱材である。
【００２２】
次に動作、作用について説明する。ヒータ１５に通電すると空気通路１０の温度が上昇し、熱対流によって下部開口８から空気が流入し上部開口９から排出される。流入した空気中に含まれる綿埃などの大きな粒子はプレフィルタに捕捉される。空気通路１０を流れる空気中に含まれる臭気成分は触媒１１を通過するときに吸着除去され、また、細かな塵埃、カビ、花粉などのアレルゲン、ウイルスなどは放電部１３と集塵部１４の間に高電圧を印加すると、コロナ放電により帯電し、クーロン力によって集塵部１４捕捉される。触媒１１に吸着された臭気成分は、触媒作用とヒータ１５の加熱により酸化分解が促進される。また、集塵部１４に捕捉された塵埃はヒータ１５による加熱で効果的に焼却除去される。このとき、ヒータ１５は触媒１１および集塵手段１２の上方に設けているので、触媒１１から脱着した臭気成分や集塵手段１２から剥離した塵埃も熱対流による空気流に乗って必ずヒータ１５の近傍を通過し、焼却、酸化分解し、除去される。特にアレルゲンに対してはヒータ１５で焼き切ってしまうので除去手段としては非常に有効である。また触媒１１や集塵手段１２は高温加熱により再生されるので、交換やメンテナンスが不要となる。
【００２３】
なお、図１の実施例では集塵手段として塵埃を帯電させて捕集する方式で説明したが、その他の方式、例えば多孔体や繊維状のフィルタを用いる方式でも良い。
【００２４】
図２はカビを空気中で加熱したときの状態変化を示したものであり、２８０℃付近から重量減少が始まり、約５００℃でほぼ完全に焼却され、アレルゲンとしての活性は消滅する。従って、ヒータ１５は約５００℃以上とすることにより、効果的に焼却することができる。
【００２５】
（実施例２）
図３（ａ）は本発明の実施例２の空気清浄機能付き電気暖房機の断面図である。
【００２６】
実施例１と異なる点は、触媒１１を集塵手段１２の集塵部１４の複数の集塵板１９の少なくとも一部に設けたことにある。触媒１１は図３（ｂ）のように集塵板１９の片面（裏面には触媒１１は無い）に設けたり、図３（ｃ）のように触媒１１を設けた集塵板１９と触媒１１を設けない集塵板１９を交互に配列させる構成でも良い。なお、実施例１と同一符号のものは同一構造を有しており、説明は省略する。
【００２７】
次に作用、動作について説明する。触媒１１を集塵部１４の一部に設けているので、ヒータ１５で加熱時に、集塵部１４の熱伝導によって触媒１１を加熱する。したがって臭気の酸化分解および触媒１１の再生を効果的に行うとともに、集塵手段１２と触媒１１を一体化することにより、小型化および機器構成の簡素化を図ることができる。
【００２８】
なお、図３の実施例２も集塵手段として塵埃を帯電させて捕集する方式で説明したが、例えば多孔体や繊維状のフィルタを用いこれに触媒１１を担持させる方法でも良い。
【００２９】
（実施例３）
図４は本発明の実施例３の空気清浄機能付き電気暖房機の要部斜視図である。
【００３０】
実施例２と異なる点は、触媒１１を集塵手段１２の集塵部１４の集塵板１９のヒータ１５に対する遠方部位に設けたことにある。
【００３１】
この構成により集塵部１４のヒータ１５近傍に塵埃を集塵し、ヒータ１５で高温加熱することにより、塵埃の焼却を効果的に行うことができる。触媒１１は塵埃を焼却する程度の温度まで昇温しなくても臭気成分の酸化分解、および触媒１１の再生は可能であり、脱臭効果が減少することはない。
【００３２】
なお、図４の実施例３でも集塵手段として塵埃を帯電させて捕集する方式で説明したが、多孔体や繊維状のフィルタを用い、このフィルタのヒータ１５に対して遠方の位置に触媒１１を担持させる方法でも良い。
【００３３】
（実施例４）
実施例４は図５に示すようにヒータ１５に間歇通電させるようにしたものである。約２５ｍ3、外気温２５℃時の室内で６００Ｗのヒータ１５を用い、５分通電／１０分非通電の繰り返し運転をした場合、室温上昇は約２℃以下であり、体感的にも特に問題は無い。ヒータ１５に通電しないときは触媒１１による臭気成分の吸着と集塵手段１２による集塵を行い、次にヒータ１５に通電したときに臭気成分の酸化分解と塵埃の焼却を行う。このように、間歇運転することによって、室温上昇を小さく抑えることができ、夏期でも使用することができる。
【００３４】
（実施例５）
実施例５は図６に示すように、ヒータ１５通電時に集塵手段１２への通電を停止し、ヒータ１５非通電時に集塵手段１２に通電するものである。
【００３５】
これにより、ヒータ通電時に集塵手段１２に捕捉した塵埃を剥離しやすくし、剥離した塵埃をヒータ１５の近傍を通過させて焼却を効果的に行うとともに電力の消費を抑制することができる。
【００３６】
（実施例６）
実施例６は図７に示すようにヒータ１５に長時間連続通電する連続モードと、間歇通電して集塵手段１２に集塵した微粒子を焼却しかつ触媒１１に吸着した臭気成分を酸化分解するとともに触媒１１を再生する間歇モードを有するようにしている。
【００３７】
これにより、冬期はヒータ１５に連続通電して高温加熱による塵埃の焼却と脱臭を行う空気清浄機能付き暖房機として、またその他の季節は空気清浄機を主体として年間を通じた使用が可能となる。
【００３８】
（実施例７）
図８は本発明の実施例７の空気清浄機能付き電気暖房機の断面図である。
【００３９】
上記実施例と異なる点は、触媒１１、集塵手段１２、ヒータ１５に空気を供給する送風手段であるファン２０を集塵手段１２の下方に設けており、このファン２０は図９の（ａ）部分に示すように間歇モードのヒータ通電時に送風を停止するようにしている。また、ファン２０は図９の（ｂ）部分、図９の（ｃ）部分に示すように間歇モードのヒータ通電時に低出力で送風もしくは所定時間停止後低出力で送風するようにしてもよい。
【００４０】
これにより、ヒータ１５の連続通電時の暖房効果を上げるとともに、間歇モードのヒータ１５の非通電時の集塵、脱臭効率を上げることができる。また、間歇モードのヒータ１５の通電時は送風を停止させることによって、ヒータ１５近傍の温度を上昇させ、ヒータ１５近傍での空気の滞留時間を増加させるので臭気成分の酸化分解および塵埃の焼却を効果的に行うことができる。また、図９の（ｂ）部分に示すように間歇モードのヒータ通電時にファン２０を低出力で送風することにより、ヒータ１５に常に空気を供給するのでヒータ１５の加熱による空気浄化を継続させながら触媒１１や集塵手段１２に捕集された臭気成分の酸化分解や塵埃の焼却を行うことができる。また、図９の（ｃ）部分に示すように間歇モードのヒータ通電時にファン２０を所定時間（例えばヒータ１５が所定温度に達するまでの時間）停止した後低出力で送風することにより、ヒータ１５が十分昇温されない内に触媒１１や集塵手段１２に捕集された臭気成分や塵埃が酸化分解、焼却されずに放出されるのを防止しつつを効果を低下させることなくヒータ１５の加熱による空気浄化を継続させることができる。
【００４１】
（実施例８）
図１０は本発明の実施例８の空気清浄機能付き電気暖房機の断面図である。
【００４２】
実施例７の構成と基本的には同一であるが、ファン２０を最上部に設け上部開口９から空気を供給し下部開口８から排気する。また、図面での説明は省略するが、いわゆる石油ファンヒータのように背面に設けたファンにより給気して下部開口から排気するような構成でも良い。このように下部開口８から排気する場合は間歇モードのヒータ通電時のファン２０の運転方法によって構成が異なる。
【００４３】
図９の（ａ）部分に示すように間歇モードのヒータ通電時に送風を停止する場合や、図９の（ｃ）部分に示すように間歇モードのヒータ通電時に所定時間停止後低出力で送風するような場合は図１０（ａ）に示すようにヒータ１５は触媒１１および集塵手段１２の上方に設ける。
【００４４】
ヒータ通電時にファン２０を停止させる場合は、熱対流により空気通路１０内の空気は上方に流れる。ヒータ１５を触媒１１および集塵手段１２の上方に設けることにより、触媒１１および集塵手段１２から脱着した臭気成分や焼却が不完全な塵埃をヒータ１５の近傍を通過させることができる。すなわち、ヒータ加熱によって触媒１１および集塵手段１２は徐々に加熱されるが、臭気成分の酸化分解や塵埃の焼却に十分な温度に達するまでは、臭気成分や塵埃は脱着することになり、これらが熱対流によって上方に流れる。しかし、ヒータ１５は触媒１１および集塵手段１２に対し速やかに所定温度に達するので、脱着した臭気成分や
塵埃を酸化分解、焼却することができる。
【００４５】
次に図９の（ｂ）部分に示すように間歇モードのヒータ通電時にファン２０を低出力で送風する場合は、空気流は必ず下方に流れるので、図１０（ｂ）に示すようにヒータ１５を触媒１１および集塵手段１２の下方に設ける。これにより触媒１１および集塵手段１２から脱着した臭気成分や焼却が不完全な塵埃をヒータ１５の近傍を通過させる。このように、加熱によって臭気成分や塵埃が脱着しても、加熱後の排ガスが通過する位置にヒータ１５を設けることによって臭気成分の酸化分解や塵埃の焼却を効果的に行うことができる。
【００４６】
なお、図８の実施例７および図１０の実施例８も集塵手段として塵埃を帯電させて捕集する方式で説明したが、多孔体や繊維状のフィルタを用いこれに触媒１１を担持させる方法でも良く、この場合は図９に示す集塵手段１２制御は不要になる。
【００４７】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、空気通路を有する本体と空気中の塵埃を捕集する集塵手段と、空気中の臭気成分を吸着し酸化分解する触媒と、この集塵手段に捕集した塵埃を焼却可能な温度に加熱するヒータを有し、ヒータは触媒および集塵手段の近傍にあり、塵埃を焼却加熱後の空気流が通過する位置に設ける構成としているので、臭気成分を触媒で吸着捕捉し、塵埃を帯電させて集塵手段に捕捉し、ヒータで高温加熱することによって塵埃やウイルス、さらにダニ、カビ、花粉などのアレルゲンを焼き切り、臭気成分の酸化分解を促進する。したがって、触媒や集塵手段の交換やメンテナンスが不要となる。このときヒータは塵埃を焼却加熱後の空気流が通過する位置に設けているので、触媒から脱着した臭気成分や集塵手段から剥離した塵埃も空気流に乗って必ずヒータの近傍を通過するので効果的に焼却、酸化分解することができる。
【００４８】
また、空気中の塵埃を捕集する集塵手段と、この集塵手段の少なくとも一部に設けられ空気中の臭気成分を吸着し酸化分解する触媒と、集塵手段に捕集した塵埃を焼却可能な温度に加熱するヒータを有し、このヒータは塵埃を焼却加熱後の空気流が通過する位置に設ける構成としているので、ヒータで加熱時に、集塵手段の熱伝導によって触媒を加熱し、臭気の酸化分解および触媒の再生を効果的に行うことができる。また集塵手段と触媒を一体化することにより、小型化および機器構成の簡素化を図ることができる。
【００４９】
さらに、空気中の塵埃を捕集する集塵手段と、この集塵手段に捕集した塵埃を焼却可能な温度に加熱するヒータと、集塵手段のヒータに対する遠方部位に設けられ空気中の臭気成分を吸着して酸化分解する触媒を有し、このヒータは塵埃を焼却加熱後の空気流が通過する位置に設ける構成としているので、触媒をヒータに対して遠方に設けることにより集塵手段のヒータの近傍に塵埃を集塵し、ヒータで加熱することにより、塵埃の焼却を効果的に行うことができる。触媒とヒータの距離は大きくなるので、触媒は塵埃部より低温度となるが、臭気成分の酸化分解、および触媒の再生は十分可能である。また、触媒の温度が下がるので焼結などによる触媒の劣化も軽減される。
【００５０】
また、ヒータに間歇通電させるようにしているので、室温上昇を小さく抑えることができ、夏期でも使用が可能である。
【００５１】
また、ヒータ通電時に集塵手段への通電を停止し、ヒータ非通電時に集塵手段に通電するようにしているので、ヒータ通電時に集塵手段に捕捉した塵埃を剥離しやすくし、剥離した塵埃をヒータの近傍を通過させて焼却を効果的に行うことができる。
【００５２】
さらに、ヒータに長時間連続通電する連続モードと、間歇通電して集塵した微粒子を焼却しかつ吸着した臭気成分を酸化分解するとともに触媒を再生する間歇モードを有する構成としているので、冬期はヒータに連続通電して高温加熱による塵埃の焼却と脱臭を行う空気清浄機能付き暖房機として、その他の季節は室温をあまり上げないで吸着、集塵と焼却、酸化分解を交互に行う空気清浄機として年間を通じた使用が可能となる。
【００５３】
また、触媒、集塵手段、ヒータに空気を供給する送風手段を有し、この送風手段は間歇モードのヒータ通電時に送風を停止もしくは送風量を減少させるようにしているので、ヒータの連続通電時の暖房効果を上げるとともに、間歇モードのヒータの非通電時の集塵、脱臭効率を上げることができる。また、間歇モードのヒータの通電時は送風量を停止もしくは減少させることによって、ヒータ近傍の温度低下を防止するとともに、ヒータ近傍での空気の滞留時間を増加させて塵埃の焼却および臭気成分の酸化分解を効果的に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例１の空気清浄機能付き電気暖房機の断面図
【図２】同空気清浄機能付き電気暖房機の特徴を説明するための特性図
【図３】（ａ）本発明の実施例２の空気清浄機能付き電気暖房機の断面図
（ｂ）同空気清浄機能付き電気暖房機の触媒構成の要部斜視図
（ｃ）同空気清浄機能付き電気暖房機の他の触媒構成の要部斜視図
【図４】本発明の実施例３の空気清浄機能付き電気暖房機の要部斜視図
【図５】本発明の実施例４の空気清浄機能付き電気暖房機の動作説明図
【図６】本発明の実施例５の空気清浄機能付き電気暖房機の動作説明図
【図７】同空気清浄機能付き電気暖房機の動作説明図
【図８】本発明の実施例７の空気清浄機能付き電気暖房機の断面図
【図９】同空気清浄機能付き電気暖房機の動作説明図
【図１０】（ａ）本発明の実施例８の空気清浄機能付き電気暖房機の断面図
（ｂ）同空気清浄機能付き電気暖房機の他の構成の断面図
【図１１】従来の空気清浄機能付き電気暖房機の断面図
【符号の説明】
１１ 触媒
１２ 集塵手段
１５ ヒータ
２０ 送風手段
【発明の属する技術分野】
本発明は空気中の塵埃や臭気、かび、ダニ、花粉、ウイルス、などのアレルゲンや細菌等を除去する空気清浄機能付き電気暖房機に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より空気清浄機は塵埃を帯電させて集塵板に捕集するものや、繊維状のフィルタに捕集するもの、またはこれらを複合したものが用いられている。さらに活性炭や触媒などによって空気中の臭い成分を除去するもの、健康上の配慮からフィルタに特殊な抗菌処理を施したものもある。
【０００３】
さらに、ヒータを用いた空気清浄機能付き電気暖房機として特開平４−３０９７５１号公報に記載されているようなものが知られている。この装置は図１１に示すように平板状のヒータ１を備え、空気中の臭い成分および微粒子をヒータ１近傍に捕集するための放電装置２と、捕集された臭い成分および微粒子をヒータ１による酸化分解を促進する酸化触媒３を絶縁体４に添着して構成されており、ヒータ１の加熱によって暖房を行うと同時に、放電装置２の放電極５から放電される陽イオンによっても微粒子や臭気成分が帯電し、集塵極６に引き寄せられて絶縁体４に付着し、ヒータ１の熱と酸化触媒３によって酸化分解される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら上記従来の空気清浄機ではフィルタや集塵板の交換やメンテナンスが必要であり、また、抗菌処理したものもウイルスの滅菌、除菌のレベルであり、短時間で殺菌するまでには至らず、またカビ等に対する効果は不十分である。また、図１１の構成のものでは、平板状のヒータ１はあまり高温にはできないので塵埃や、カビ、花粉などのアレルゲンを焼却する効果は不十分であり、また夏期はヒータ１によって室温が上昇するため使用できないという課題があった。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記課題を解決するため、通風路を有する本体と空気中の塵埃を捕集する集塵手段と、空気中の臭気成分を吸着し酸化分解する触媒と、前記集塵手段に捕集した塵埃を焼却可能な温度に加熱するヒータを有し、前記ヒータは前記通風路内で前記触媒および前記集塵手段の近傍にあり、塵埃を焼却加熱後の空気流が通過する位置に設定するとともに、前記ヒータに長時間連続通電する連続モードと、間歇通電する間歇モードを有する構成としたものである。
【０００６】
上記発明によれば、ヒータは塵埃を焼却可能な温度としているため、暖房機として連続運転するときは、ヒータ近傍を通過する空気に含まれる塵埃やウイルス、さらにダニ、カビ、花粉などのアレルゲンは焼却され浄化される。また、臭気成分も酸化分解される。また、間歇運転する場合は、ヒータ非通電時に、集塵手段および触媒に捕捉された塵埃及び臭気は、ヒータへの通電によって焼却、酸化分解され、触媒は再生される。したがって触媒や脱臭装置の交換やメンテナンスが不要となる。また、間歇運転するので室温上昇を小さく抑えることができ、夏期でも使用が可能である。
【０００７】
【発明の実施の形態】
本発明は通風路を有する本体と空気中の塵埃を捕集する集塵手段と、空気中の臭気成分を吸着し酸化分解する触媒と、前記集塵手段で捕集した塵埃を焼却可能な温度に加熱するヒータを有し、前記ヒータは前記通風路内で前記触媒および前記集塵手段の近傍にあり、塵埃を焼却加熱後の空気流が通過する位置に設けられた構成を有するものである。
【０００８】
そして、空気中の臭気成分を触媒で吸着捕捉し、塵埃を帯電させて集塵手段に捕捉し、次にヒータで高温加熱することによって塵埃を効果的に焼却し、臭気成分の酸化分解を促進するので触媒や集塵手段の交換やメンテナンスが不要となる。さらにヒータは触媒および集塵手段のを加熱後の空気流が通過する位置に設けているので、触媒から脱着した臭気成分や集塵手段から剥離した塵埃も空気流に乗って必ずヒータの近傍を通過するので焼却、酸化分解される。
【０００９】
また、通風路を有する本体と空気中の塵埃を捕集する集塵手段と、前記集塵手段の少なくとも一部に設けられ空気中の臭気成分を吸着し酸化分解する触媒と、前記集塵手段に捕集した塵埃を焼却可能な温度に加熱するヒータを有し、前記ヒータは前記通風路内で塵埃を焼却加熱後の空気流が通過する位置に設けられた構成を有するものである。
【００１０】
そして、触媒を集塵手段の一部に設けているのでヒータで加熱時に、集塵手段の熱伝導によって触媒を加熱するので、臭気の酸化分解および触媒の再生を効果的に行うことができる。また集塵手段と触媒を一体化することにより、小型化および機器構成の簡素化を図ることができる。
【００１１】
さらに、通風路を有する本体と空気中の塵埃を捕集する集塵手段と、前記集塵手段に捕集した塵埃を焼却可能な温度に加熱するヒータと、前記集塵手段の前記通風路内で前記ヒータに対する遠方部位に設けられ空気中の臭気成分を吸着して酸化分解する触媒を有し、前記通風路内で前記ヒータは塵埃を焼却加熱後の空気流が通過する位置に設けられ構成を有するものである。
【００１２】
そして、触媒を集塵電極の上流側に設けることにより、集塵手段のヒータの近傍に塵埃を集塵し、ヒータで加熱することにより、塵埃の焼却を効果的に行うことができる。
【００１３】
また、上記構成の夫々に於いてヒータに間歇通電させるようにしたものである。
【００１４】
これにより、室温上昇を小さく抑え、夏期でも使用することができる。
また、集塵手段は空気中の塵埃を帯電させて捕集する放電部と集塵部を有し、ヒータに間歇通電させるとともに、ヒータ通電時に集塵手段への通電を停止し、ヒータ非通電時に集塵手段に通電するようにしたものである。
【００１５】
これにより、ヒータ通電時に集塵手段に捕捉した塵埃を剥離しやすくし、剥離した塵埃をヒータの近傍を通過させて焼却を効果的に行うことができる。
【００１６】
さらに、ヒータに長時間連続通電する連続モードと、間歇通電して集塵した微粒子を焼却しかつ吸着した臭気成分を酸化分解するとともに触媒を再生する間歇モードを有するものである。
【００１７】
これにより、冬期はヒータに連続通電して高温加熱による塵埃の焼却と脱臭を行う空気清浄機能付き暖房機として、その他の季節は空気清浄機を主体として年間を通じた使用が可能となる。
【００１８】
また、上記構成の夫々に於いて触媒、集塵手段、ヒータに空気を供給する送風手段を有し、送風手段は間歇モードのヒータ通電時に送風を停止するもしくは低出力で送風するもしくは所定時間停止後低出力で送風するようにしている。
【００１９】
これにより、ヒータの連続通電時の暖房効果を上げるとともに、間歇モードのヒータの非通電時の集塵、脱臭効率を上げることができる。また、間歇モードのヒータの通電時は送風量を停止するもしくは低出力で送風するもしくは所定時間停止後低出力で送風することによって、ヒータ近傍の温度低下を防止するとともに、ヒータ近傍での空気の滞留時間を増加させて塵埃の焼却および臭気成分の酸化分解を効果的に行うことができる。さらに低出力で送風することにより、触媒や集塵手段に捕集した臭気成分や塵埃を酸化分解、焼却しながら高温加熱による空気浄化も継続させることができる。
【００２０】
以下本発明の実施例について図面を用いて説明する。
（実施例１）
図１は本発明の実施例１の空気清浄機能付き電気暖房機の断面図である。
【００２１】
本体７の下部には下部開口８、上部には上部開口９を有し、本体７内の空気通路１０の下部開口８近傍に臭い成分を吸着、酸化分解する触媒１１が備えられている。触媒１１はハニカム状構造体や圧損の低い繊維状集合体、もしくは金属板にＣu、Ｍn、Ｃo、Ｆe、Ｎi、Ａg、Ｐd、Ｐt等の少なくとも一成分が担持されている。１２は触媒１１上方に設けられた集塵手段で、ワイヤ状もしくは針状に形成した放電部１３と集塵部１４よりなる。１５は集塵部１４近傍の上方に設けられたヒータである。１６は装置全体の運転を制御する制御装置、１７は大きな塵埃をあらかじめ捕捉するプレフィルタ、１８は断熱材である。
【００２２】
次に動作、作用について説明する。ヒータ１５に通電すると空気通路１０の温度が上昇し、熱対流によって下部開口８から空気が流入し上部開口９から排出される。流入した空気中に含まれる綿埃などの大きな粒子はプレフィルタに捕捉される。空気通路１０を流れる空気中に含まれる臭気成分は触媒１１を通過するときに吸着除去され、また、細かな塵埃、カビ、花粉などのアレルゲン、ウイルスなどは放電部１３と集塵部１４の間に高電圧を印加すると、コロナ放電により帯電し、クーロン力によって集塵部１４捕捉される。触媒１１に吸着された臭気成分は、触媒作用とヒータ１５の加熱により酸化分解が促進される。また、集塵部１４に捕捉された塵埃はヒータ１５による加熱で効果的に焼却除去される。このとき、ヒータ１５は触媒１１および集塵手段１２の上方に設けているので、触媒１１から脱着した臭気成分や集塵手段１２から剥離した塵埃も熱対流による空気流に乗って必ずヒータ１５の近傍を通過し、焼却、酸化分解し、除去される。特にアレルゲンに対してはヒータ１５で焼き切ってしまうので除去手段としては非常に有効である。また触媒１１や集塵手段１２は高温加熱により再生されるので、交換やメンテナンスが不要となる。
【００２３】
なお、図１の実施例では集塵手段として塵埃を帯電させて捕集する方式で説明したが、その他の方式、例えば多孔体や繊維状のフィルタを用いる方式でも良い。
【００２４】
図２はカビを空気中で加熱したときの状態変化を示したものであり、２８０℃付近から重量減少が始まり、約５００℃でほぼ完全に焼却され、アレルゲンとしての活性は消滅する。従って、ヒータ１５は約５００℃以上とすることにより、効果的に焼却することができる。
【００２５】
（実施例２）
図３（ａ）は本発明の実施例２の空気清浄機能付き電気暖房機の断面図である。
【００２６】
実施例１と異なる点は、触媒１１を集塵手段１２の集塵部１４の複数の集塵板１９の少なくとも一部に設けたことにある。触媒１１は図３（ｂ）のように集塵板１９の片面（裏面には触媒１１は無い）に設けたり、図３（ｃ）のように触媒１１を設けた集塵板１９と触媒１１を設けない集塵板１９を交互に配列させる構成でも良い。なお、実施例１と同一符号のものは同一構造を有しており、説明は省略する。
【００２７】
次に作用、動作について説明する。触媒１１を集塵部１４の一部に設けているので、ヒータ１５で加熱時に、集塵部１４の熱伝導によって触媒１１を加熱する。したがって臭気の酸化分解および触媒１１の再生を効果的に行うとともに、集塵手段１２と触媒１１を一体化することにより、小型化および機器構成の簡素化を図ることができる。
【００２８】
なお、図３の実施例２も集塵手段として塵埃を帯電させて捕集する方式で説明したが、例えば多孔体や繊維状のフィルタを用いこれに触媒１１を担持させる方法でも良い。
【００２９】
（実施例３）
図４は本発明の実施例３の空気清浄機能付き電気暖房機の要部斜視図である。
【００３０】
実施例２と異なる点は、触媒１１を集塵手段１２の集塵部１４の集塵板１９のヒータ１５に対する遠方部位に設けたことにある。
【００３１】
この構成により集塵部１４のヒータ１５近傍に塵埃を集塵し、ヒータ１５で高温加熱することにより、塵埃の焼却を効果的に行うことができる。触媒１１は塵埃を焼却する程度の温度まで昇温しなくても臭気成分の酸化分解、および触媒１１の再生は可能であり、脱臭効果が減少することはない。
【００３２】
なお、図４の実施例３でも集塵手段として塵埃を帯電させて捕集する方式で説明したが、多孔体や繊維状のフィルタを用い、このフィルタのヒータ１５に対して遠方の位置に触媒１１を担持させる方法でも良い。
【００３３】
（実施例４）
実施例４は図５に示すようにヒータ１５に間歇通電させるようにしたものである。約２５ｍ3、外気温２５℃時の室内で６００Ｗのヒータ１５を用い、５分通電／１０分非通電の繰り返し運転をした場合、室温上昇は約２℃以下であり、体感的にも特に問題は無い。ヒータ１５に通電しないときは触媒１１による臭気成分の吸着と集塵手段１２による集塵を行い、次にヒータ１５に通電したときに臭気成分の酸化分解と塵埃の焼却を行う。このように、間歇運転することによって、室温上昇を小さく抑えることができ、夏期でも使用することができる。
【００３４】
（実施例５）
実施例５は図６に示すように、ヒータ１５通電時に集塵手段１２への通電を停止し、ヒータ１５非通電時に集塵手段１２に通電するものである。
【００３５】
これにより、ヒータ通電時に集塵手段１２に捕捉した塵埃を剥離しやすくし、剥離した塵埃をヒータ１５の近傍を通過させて焼却を効果的に行うとともに電力の消費を抑制することができる。
【００３６】
（実施例６）
実施例６は図７に示すようにヒータ１５に長時間連続通電する連続モードと、間歇通電して集塵手段１２に集塵した微粒子を焼却しかつ触媒１１に吸着した臭気成分を酸化分解するとともに触媒１１を再生する間歇モードを有するようにしている。
【００３７】
これにより、冬期はヒータ１５に連続通電して高温加熱による塵埃の焼却と脱臭を行う空気清浄機能付き暖房機として、またその他の季節は空気清浄機を主体として年間を通じた使用が可能となる。
【００３８】
（実施例７）
図８は本発明の実施例７の空気清浄機能付き電気暖房機の断面図である。
【００３９】
上記実施例と異なる点は、触媒１１、集塵手段１２、ヒータ１５に空気を供給する送風手段であるファン２０を集塵手段１２の下方に設けており、このファン２０は図９の（ａ）部分に示すように間歇モードのヒータ通電時に送風を停止するようにしている。また、ファン２０は図９の（ｂ）部分、図９の（ｃ）部分に示すように間歇モードのヒータ通電時に低出力で送風もしくは所定時間停止後低出力で送風するようにしてもよい。
【００４０】
これにより、ヒータ１５の連続通電時の暖房効果を上げるとともに、間歇モードのヒータ１５の非通電時の集塵、脱臭効率を上げることができる。また、間歇モードのヒータ１５の通電時は送風を停止させることによって、ヒータ１５近傍の温度を上昇させ、ヒータ１５近傍での空気の滞留時間を増加させるので臭気成分の酸化分解および塵埃の焼却を効果的に行うことができる。また、図９の（ｂ）部分に示すように間歇モードのヒータ通電時にファン２０を低出力で送風することにより、ヒータ１５に常に空気を供給するのでヒータ１５の加熱による空気浄化を継続させながら触媒１１や集塵手段１２に捕集された臭気成分の酸化分解や塵埃の焼却を行うことができる。また、図９の（ｃ）部分に示すように間歇モードのヒータ通電時にファン２０を所定時間（例えばヒータ１５が所定温度に達するまでの時間）停止した後低出力で送風することにより、ヒータ１５が十分昇温されない内に触媒１１や集塵手段１２に捕集された臭気成分や塵埃が酸化分解、焼却されずに放出されるのを防止しつつを効果を低下させることなくヒータ１５の加熱による空気浄化を継続させることができる。
【００４１】
（実施例８）
図１０は本発明の実施例８の空気清浄機能付き電気暖房機の断面図である。
【００４２】
実施例７の構成と基本的には同一であるが、ファン２０を最上部に設け上部開口９から空気を供給し下部開口８から排気する。また、図面での説明は省略するが、いわゆる石油ファンヒータのように背面に設けたファンにより給気して下部開口から排気するような構成でも良い。このように下部開口８から排気する場合は間歇モードのヒータ通電時のファン２０の運転方法によって構成が異なる。
【００４３】
図９の（ａ）部分に示すように間歇モードのヒータ通電時に送風を停止する場合や、図９の（ｃ）部分に示すように間歇モードのヒータ通電時に所定時間停止後低出力で送風するような場合は図１０（ａ）に示すようにヒータ１５は触媒１１および集塵手段１２の上方に設ける。
【００４４】
ヒータ通電時にファン２０を停止させる場合は、熱対流により空気通路１０内の空気は上方に流れる。ヒータ１５を触媒１１および集塵手段１２の上方に設けることにより、触媒１１および集塵手段１２から脱着した臭気成分や焼却が不完全な塵埃をヒータ１５の近傍を通過させることができる。すなわち、ヒータ加熱によって触媒１１および集塵手段１２は徐々に加熱されるが、臭気成分の酸化分解や塵埃の焼却に十分な温度に達するまでは、臭気成分や塵埃は脱着することになり、これらが熱対流によって上方に流れる。しかし、ヒータ１５は触媒１１および集塵手段１２に対し速やかに所定温度に達するので、脱着した臭気成分や
塵埃を酸化分解、焼却することができる。
【００４５】
次に図９の（ｂ）部分に示すように間歇モードのヒータ通電時にファン２０を低出力で送風する場合は、空気流は必ず下方に流れるので、図１０（ｂ）に示すようにヒータ１５を触媒１１および集塵手段１２の下方に設ける。これにより触媒１１および集塵手段１２から脱着した臭気成分や焼却が不完全な塵埃をヒータ１５の近傍を通過させる。このように、加熱によって臭気成分や塵埃が脱着しても、加熱後の排ガスが通過する位置にヒータ１５を設けることによって臭気成分の酸化分解や塵埃の焼却を効果的に行うことができる。
【００４６】
なお、図８の実施例７および図１０の実施例８も集塵手段として塵埃を帯電させて捕集する方式で説明したが、多孔体や繊維状のフィルタを用いこれに触媒１１を担持させる方法でも良く、この場合は図９に示す集塵手段１２制御は不要になる。
【００４７】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、空気通路を有する本体と空気中の塵埃を捕集する集塵手段と、空気中の臭気成分を吸着し酸化分解する触媒と、この集塵手段に捕集した塵埃を焼却可能な温度に加熱するヒータを有し、ヒータは触媒および集塵手段の近傍にあり、塵埃を焼却加熱後の空気流が通過する位置に設ける構成としているので、臭気成分を触媒で吸着捕捉し、塵埃を帯電させて集塵手段に捕捉し、ヒータで高温加熱することによって塵埃やウイルス、さらにダニ、カビ、花粉などのアレルゲンを焼き切り、臭気成分の酸化分解を促進する。したがって、触媒や集塵手段の交換やメンテナンスが不要となる。このときヒータは塵埃を焼却加熱後の空気流が通過する位置に設けているので、触媒から脱着した臭気成分や集塵手段から剥離した塵埃も空気流に乗って必ずヒータの近傍を通過するので効果的に焼却、酸化分解することができる。
【００４８】
また、空気中の塵埃を捕集する集塵手段と、この集塵手段の少なくとも一部に設けられ空気中の臭気成分を吸着し酸化分解する触媒と、集塵手段に捕集した塵埃を焼却可能な温度に加熱するヒータを有し、このヒータは塵埃を焼却加熱後の空気流が通過する位置に設ける構成としているので、ヒータで加熱時に、集塵手段の熱伝導によって触媒を加熱し、臭気の酸化分解および触媒の再生を効果的に行うことができる。また集塵手段と触媒を一体化することにより、小型化および機器構成の簡素化を図ることができる。
【００４９】
さらに、空気中の塵埃を捕集する集塵手段と、この集塵手段に捕集した塵埃を焼却可能な温度に加熱するヒータと、集塵手段のヒータに対する遠方部位に設けられ空気中の臭気成分を吸着して酸化分解する触媒を有し、このヒータは塵埃を焼却加熱後の空気流が通過する位置に設ける構成としているので、触媒をヒータに対して遠方に設けることにより集塵手段のヒータの近傍に塵埃を集塵し、ヒータで加熱することにより、塵埃の焼却を効果的に行うことができる。触媒とヒータの距離は大きくなるので、触媒は塵埃部より低温度となるが、臭気成分の酸化分解、および触媒の再生は十分可能である。また、触媒の温度が下がるので焼結などによる触媒の劣化も軽減される。
【００５０】
また、ヒータに間歇通電させるようにしているので、室温上昇を小さく抑えることができ、夏期でも使用が可能である。
【００５１】
また、ヒータ通電時に集塵手段への通電を停止し、ヒータ非通電時に集塵手段に通電するようにしているので、ヒータ通電時に集塵手段に捕捉した塵埃を剥離しやすくし、剥離した塵埃をヒータの近傍を通過させて焼却を効果的に行うことができる。
【００５２】
さらに、ヒータに長時間連続通電する連続モードと、間歇通電して集塵した微粒子を焼却しかつ吸着した臭気成分を酸化分解するとともに触媒を再生する間歇モードを有する構成としているので、冬期はヒータに連続通電して高温加熱による塵埃の焼却と脱臭を行う空気清浄機能付き暖房機として、その他の季節は室温をあまり上げないで吸着、集塵と焼却、酸化分解を交互に行う空気清浄機として年間を通じた使用が可能となる。
【００５３】
また、触媒、集塵手段、ヒータに空気を供給する送風手段を有し、この送風手段は間歇モードのヒータ通電時に送風を停止もしくは送風量を減少させるようにしているので、ヒータの連続通電時の暖房効果を上げるとともに、間歇モードのヒータの非通電時の集塵、脱臭効率を上げることができる。また、間歇モードのヒータの通電時は送風量を停止もしくは減少させることによって、ヒータ近傍の温度低下を防止するとともに、ヒータ近傍での空気の滞留時間を増加させて塵埃の焼却および臭気成分の酸化分解を効果的に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例１の空気清浄機能付き電気暖房機の断面図
【図２】同空気清浄機能付き電気暖房機の特徴を説明するための特性図
【図３】（ａ）本発明の実施例２の空気清浄機能付き電気暖房機の断面図
（ｂ）同空気清浄機能付き電気暖房機の触媒構成の要部斜視図
（ｃ）同空気清浄機能付き電気暖房機の他の触媒構成の要部斜視図
【図４】本発明の実施例３の空気清浄機能付き電気暖房機の要部斜視図
【図５】本発明の実施例４の空気清浄機能付き電気暖房機の動作説明図
【図６】本発明の実施例５の空気清浄機能付き電気暖房機の動作説明図
【図７】同空気清浄機能付き電気暖房機の動作説明図
【図８】本発明の実施例７の空気清浄機能付き電気暖房機の断面図
【図９】同空気清浄機能付き電気暖房機の動作説明図
【図１０】（ａ）本発明の実施例８の空気清浄機能付き電気暖房機の断面図
（ｂ）同空気清浄機能付き電気暖房機の他の構成の断面図
【図１１】従来の空気清浄機能付き電気暖房機の断面図
【符号の説明】
１１ 触媒
１２ 集塵手段
１５ ヒータ
２０ 送風手段
Claims (7)
- 通風路を有する本体と空気中の塵埃を捕集する集塵手段と、空気中の臭気成分を吸着し酸化分解する触媒と、前記集塵手段で捕集した塵埃を焼却可能な温度に加熱するヒータを有し、前記ヒータは前記通風路内で前記触媒および前記集塵手段の近傍にあり、塵埃を焼却加熱後の空気流が通過する位置に設けられた空気清浄機能付き電気暖房機。
- 通風路を有する本体と、空気中の塵埃を捕集する集塵手段と、前記集塵手段の少なくとも一部に設けられ空気中の臭気成分を吸着し酸化分解する触媒と、前記集塵手段に捕集した塵埃を焼却可能な温度に加熱するヒータを有し、前記ヒータは前記通風路内で塵埃を焼却加熱後の空気流が通過する位置に設けられた空気清浄機能付き電気暖房機。
- 通風路を有する本体と空気中の塵埃を捕集する集塵手段と、前記集塵手段に捕集した塵埃を焼却可能な温度に加熱するヒータと、前記集塵手段の前記ヒータに対する遠方部位に設けられ空気中の臭気成分を吸着して酸化分解する触媒を有し、前記ヒータは前記通風路内で塵埃を焼却加熱後の空気流が通過する位置に設けられた空気清浄機能付き電気暖房機。
- ヒータに間歇通電させる請求項１、２、３の何れか１項記載の空気清浄機能付き電気暖房機。
- 集塵手段は空気中の塵埃を帯電させて捕集する放電部と集塵部を有し、ヒータに間歇通電させるとともに、前記ヒータに通電時に前記集塵手段への通電を停止し、前記ヒータの非通電時に前記集塵手段に通電する請求項１から３の何れか１項記載の空気清浄機能付き電気暖房機。
- ヒータに長時間連続通電する連続モードと、間歇通電して塵埃を焼却しかつ吸着した臭気成分を酸化分解するとともに触媒を再生する間歇モードを有する請求項１から３、５の何れか１項記載の空気清浄機能付き電気暖房機。
- 触媒、集塵手段、ヒータに空気を供給する送風手段を有し、前記送風手段は間歇モードの前記ヒータへの通電時に送風を停止、もしくは低出力で送風、もしくは所定時間停止後低出力で送風する請求項１から６の何れか１項記載の空気清浄機能付き電気暖房機。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10506596A JP3687186B2 (ja) | 1996-04-25 | 1996-04-25 | 空気清浄機能付き電気暖房機 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10506596A JP3687186B2 (ja) | 1996-04-25 | 1996-04-25 | 空気清浄機能付き電気暖房機 |
Publications (2)
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| JPH09292158A (ja) | 1997-11-11 |
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