JP3946325B2

JP3946325B2 - 空気清浄装置

Info

Publication number: JP3946325B2
Application number: JP26923797A
Authority: JP
Inventors: 彰水野; 好弘橋詰
Original assignee: Nitoms Inc
Current assignee: Nitoms Inc
Priority date: 1997-09-16
Filing date: 1997-09-16
Publication date: 2007-07-18
Anticipated expiration: 2017-09-16
Also published as: JPH1190262A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は空気清浄装置に関し、さらに詳しく言えば、室内空気に含まれている塵埃や有害ガスなどを確実に除去することができ、また、メンテナンスも容易である、特に家庭用として好適な空気清浄装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、自動車の排気ガス、煙草の煙などの有害ガスをはじめとして、花粉やハウスダクトなどによる健康被害が社会問題として大きくクローズアップされ、家庭やオフィスにおいても手軽に使用できる空気清浄装置が種々市販されている。
【０００３】
この種の空気清浄装置を大別すると、電気集塵方式、イオン集塵方式および機械（フィルタ）集塵方式とがある。
電気集塵方式は、室内空気をファンで吸引し、それに含まれている煙草の煙やハウスダストなどの粒子を荷電極で＋に帯電させ、それを−極の集塵フィルタで捕捉する。
【０００４】
イオン集塵方式においては、集塵機内に室内空気を自然対流させ、高電界をかけてハウスダストなどの粒子を＋イオンに帯電させ、その＋イオンを−極の集塵フィルタで捕捉するもので、原理的には電気集塵方式と同じである。
【０００５】
フィルタ集塵方式は、例えば何層かのフィルタを有し、プレフィルタで比較的大きな塵埃を除去し、目に見えない花粉やハウスダストなどの微粒子は次段の集塵フィルタで捕捉し、さらに消臭フィルタで臭いを化学分解する。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
各方式ともそれぞれ特徴を有しているが、フィルタを使用する電気集塵方式およびフィルタ集塵方式では、経時的にフィルタの目が詰まってくるため、定期的に清掃したり交換しなければならず、メンテナンスが面倒である。
【０００７】
また、そのフィルタにしても、目を細かくすれば小さな塵埃まで除去可能であるが、その分、目詰まりしやすく、圧力損失も大きくなる。もっとも、目を粗くすれば圧力損失を小さくできるが、他方において除塵率が低下することは否めない。
【０００８】
イオン集塵方式はファンを備えておらず、自然対流によるものであるため静粛ではあるが、いわゆる速効性にかける点に難がある。また、オゾンが発生するため、その独特の臭いがきらわれることもある。
【０００９】
本発明は、このような従来の諸問題を解決するためになされたもので、その目的は、フィルタが不要であるばかりでなく、オゾン臭さもなく、しかも細かな粒子までをも確実に除去することができ、さらには煩わしいメンテナンスを行なう必要のない、特に家庭用として好適な空気清浄装置を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明は、空気吸入ファンを有する室内空気吸入部と、所定の間隔で対向的に配置された正電極および負電極を含む静電気発生部と、上記室内空気吸入部から上記静電気発生部に至る空気通路内に水蒸気を供給する水蒸気発生部とを備え、上記室内空気吸入部にて吸入された室内空気に上記水蒸気発生部からの水蒸気を接触させて混合気体とし、同混合気体を上記静電気発生部内において帯電させて、室内空気に含まれている汚染物を液滴状として上記負電極側に集塵する空気清浄装置において、上記水蒸気発生部には、正電極としての水槽と、上記水槽の上部に配置された負極グリットとからなる帯電手段が設けられていることを特徴としている。
【００１１】
このように、空気と水蒸気を接触させることにより、有害ガスなどの汚染粒子がその液滴に溶け込む。そして、静電気発生部において、この混合気体に高電界を印加して例えば正に帯電することにより、汚染物質がその液滴とともに、負電極側に集塵されることになる。
【００１２】
また、水蒸気発生部に、正電極としての水槽と、上記水槽の上部に配置された負極グリットとからなる帯電手段が設けられ、この帯電手段により水蒸気をあらかじめ正に帯電することにより、静電気発生部において、その液滴がより効果的に集塵されることになる。
【００１３】
この場合、好ましくは水槽に超音波振動子もしくは加熱手段が設けられる。また、水蒸気に消臭剤、芳香剤、抗菌剤などの機能性薬剤を含ませることもできる。
【００１４】
本発明においては、静電気発生部における負電極の集塵面側に、塩化カルシウムなどからなる吸湿材を配置することが好ましい。これによれば、汚染物質を含む水滴が効果的に捕集され、液だれなどが生じないとともに、容易に使用済みの水滴を回収することができる。
【００１５】
なお、吸湿材をシート体とするとともに、負電極の両端にそのシート体を一方から繰り出し、他方で巻き取る一対のローラを配置して、汚れの程度に応じてシート体の新しい面を適宜繰り出すようにすることが好ましい。
【００１６】
同様に、吸湿材を環状シート体とするとともに、負電極の両端にその環状シート体を同負電極の周りに循環させる一対のローラを配置して、汚れの程度に応じてシート体の新しい面を適宜繰り出すようにしてもよい。
【００１７】
この空気清浄装置からは、負電極に捕集されない水蒸気が室内に放出されるため、冬場においては加湿器としても使用できる。また、負電極の集塵面側に塩化カルシウムなどからなる吸湿材を配置すれば、その本来の吸湿作用にて、この空気清浄装置に除湿器としての機能をも持たせることができる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の技術的思想をよりよく理解するうえで、図面を参照しながら、その実施例について説明する。
【００１９】
図１に模式的に示されているように、この空気清浄装置は、基本的な構成として、空気吸入ファン１１を有する室内空気吸入部１０と、静電気発生部２０と、室内空気吸入部１０から静電気発生部２０に至る空気ダクト１２内に水蒸気を供給する水蒸気発生部３０とを備えている。
【００２０】
この実施例において、室内空気吸入部１０には、広範囲から室内空気を効率的に吸い込むための喇叭状に拡径されたフード１３を有し、その基端部側に空気吸入ファン１１が設けられている。この空気吸入ファン１１はシロッコファン、軸流ファンのいずれであってもよい。
【００２１】
水蒸気発生部３０としては、例えば超音波式もしくは加熱式の加湿器を用いることができる。室内空気吸入部１０からの空気は、空気ダクト１２内において水蒸気発生部３０からの水蒸気と接触することにより、その水滴中に有害ガスや汚染物質が取り込まれ、混合気体として静電気発生部２０に送られる。
【００２２】
なお、水蒸気発生部３０の蒸気発生用水を消臭剤、芳香剤、抗菌剤などの機能性薬剤が含まれた水溶液としてもよい。本発明では、図２に示す帯電手段が付設され、あらかじめ水蒸気が帯電される。
【００２３】
すなわち、水蒸気発生部３０の水槽３１を正極とし、この水槽３１の上方位置に負極のグリット３２を配置して、水槽３１とグリット３２との間に高電圧を印加する。この状態で水槽３１の底部に設けられている超音波振動子（もしくは加熱ヒータ）３３を作動させて水蒸気を発生させると、その水蒸気が正に帯電することになる。
【００２４】
また、図３に参考例としての帯電手段４０を示す。この帯電手段４０においては、正極板４１と負極のグリット４２を所定の間隔をもって対向的に配置し、それらの間に高電圧を印加した状態で、水噴射ノズル４３より所定の角度で正極板４１に向けて水を噴射すると、その飛沫（液滴）が正に帯電する。なお、これとは反対に、電極板側を負極、グリット側を正極とすれば、飛沫（液滴）は負に帯電することになる。
【００２５】
静電気発生部２０内には正電極２１と負電極２２とが所定の間隔をもって対向的に配置されている。この場合、正電極２１は針状もしくは線状とされ、これに対して負電極２２には板状、網状、布状もしくは帯状などの広い面積を有する導電材が好ましく用いられる。
【００２６】
正電極２１が針状である場合、負電極２２に対して垂直に相対させ、かつ、その正電極２１の配置間隔は、その先端を頂点とし、負電極２２を底辺とする正三角錐が隙間なく並ぶようにすることが望ましい。
【００２７】
空気ダクト１２内において水蒸気と混ぜ合わせられた混合気体は、静電気発生部２０の下方から正電極２１と負電極２２との間に導入される。その両電極２１，２２間に高圧電源２３から高電圧を印加すると、正電極２１で正の電荷を与えられた水蒸気（液滴）と他の塵埃などの粒子は、クーロン力により負電極２２に引き寄せられ、水蒸気はその極板上で凝集結露する。
【００２８】
このようにして、静電気発生部２０内において、汚染液滴と清浄空気とが分離され、負電極２２上で凝集結露した汚染液滴は自重により図示しない受け皿に回収され、一方、清浄空気は残された水蒸気とともに、静電気発生部２０の上方から室内に戻される。
【００２９】
この汚染液滴と清浄空気の分離過程において、空気（ガス分）は下方から上方に向けて直進しようとするのに対して、正に帯電された水蒸気および粒子はその空気流を横切るように進路を変更するため、その水蒸気に対して空気が激しくぶつかり合い、有害ガスなどが水蒸気中により効果的に溶け込みやすくなる。
【００３０】
なお、図２の帯電手段にて、水蒸気をあらかじめ正に帯電しておくことにより、より多くの水蒸気が負電極２２側に引き寄せられることになるため、汚染液滴の除去率を一層高めることができるとともに、室内に戻される空気に含まれる湿分をより少なくすることができる。
【００３１】
この空気清浄装置では、上記のように負電極２２上で汚染液滴が凝集結露するが、負電極２２の集塵面側に塩化カルシウムからなる吸湿材を設けて、その汚染液滴を捕捉することにより、受け皿にて汚染液滴を回収する必要をなくすことができる。
【００３２】
例えば、その吸湿材をシート体として負電極２２の集塵面側に貼り付け、その汚れ具合を見て適宜取り替えるようにしてもよいが、できるだけユーザーに負担を掛けることなく、その取り替えを容易とするには、図４もしくは図５のように繰り出し式とすればよい。
【００３３】
まず、図４の構成について説明すると、テープ状の布などに塩化カルシウムを染み込ませて所定長の吸湿シート５０とするとともに、負電極２２の上端および下端側にそれぞれローラ５１，５２を配置し、その一方のローラ５１から吸湿シート５０を繰り出し、他方のローラ５２にてそれを巻き取るようにする。
【００３４】
または、図５に示すように、吸湿シート５０をエンドレスの環状とし、この環状吸湿シート５０をローラ５１，５２に掛け渡して使用してもよい。
【００３５】
ところで、この空気清浄装置によると、湿気を含んだ空気が室内に戻されることになるが、冬場においては加湿器としても機能することになる。一方、負電極２２側に吸湿材を設けた場合においては、水蒸気発生部３０を停止させておき、空気吸入ファン１１および静電気発生部２０のみを動作させることにより、除湿器としての機能をも持たせることができる。
【００３６】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、室内空気吸入部にて吸入された室内空気に水蒸気発生部からの水蒸気を接触させて混合気体とし、同混合気体を静電気発生部内において帯電させて、その室内空気に含まれている汚染物を液滴状として負電極側に集塵するようにしたことにより、フィルタが不要であるばかりでなく、オゾン臭さもなく、しかも細かな粒子までをも確実に除去することができ、さらには水を補給するだけでよくメンテナンスが容易である、という効果が奏される。
【００３７】
また、水蒸気発生部に、正電極としての水槽と、上記水槽の上部に配置された負極グリットとからなる帯電手段を設け、同帯電手段により水蒸気（液滴）をあらかじめ正に帯電することにより、静電気発生部において、その液滴がより効果的に集塵されることになる。
【００３８】
さらには、静電気発生部における負電極の集塵面側に塩化カルシウムなどからなる吸湿材を配置することにより、汚染物質を含む水滴が効果的に捕集され、液だれなどが生じないとともに、容易に使用済みの水滴を回収することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による空気清浄装置の一実施例を示した模式図。
【図２】上記実施例に付設される帯電手段を示した模式図。
【図３】上記帯電手段の参考例を示した模式図。
【図４】上記実施例に適用される吸湿シートを繰り出し可能とする構成例を示した模式図。
【図５】上記実施例に適用される吸湿シートを繰り出し可能とする他の構成例を示した模式図。
【符号の説明】
１０室内空気吸入部１０
１１空気吸入ファン
１２空気ダクト
２０静電気発生部
２１正電極
２２負電極
３０水蒸気発生部

Claims

空気吸入ファンを有する室内空気吸入部と、所定の間隔で対向的に配置された正電極および負電極を含む静電気発生部と、上記室内空気吸入部から上記静電気発生部に至る空気通路内に水蒸気を供給する水蒸気発生部とを備え、上記室内空気吸入部にて吸入された室内空気に上記水蒸気発生部からの水蒸気を接触させて混合気体とし、同混合気体を上記静電気発生部内において帯電させて、室内空気に含まれている汚染物を液滴状として上記負電極側に集塵する空気清浄装置において、
上記水蒸気発生部には、正電極としての水槽と、上記水槽の上部に配置された負極グリットとからなる帯電手段が設けられていることを特徴とする空気清浄装置。