JP4915963B2 - 静電霧化装置 - Google Patents

Description

本発明は静電霧化装置に関するものである。

従来より、吸込口から空気を吸い込んで、この空気中の塵や埃や臭い成分等を活性炭等からなるフィルタで捕捉することで浄化して吐出口から吐出する空気清浄機が用いられている（例えば特許文献１参照）。

このような空気清浄機にあっては、常に汚れた空気をフィルタにて集塵、脱臭しているため、長期使用することによってフィルタに汚れが堆積してしまい、その結果、臭い成分等がフィルタから再放出されたり、フィルタにて菌が繁殖する惧れがあった。

ところで、水等の液体に高電圧を印加してミストを発生させる静電霧化を生じさせ、発生したミストにより脱臭（臭い成分の除去）や除菌を行う静電霧化装置が知られており（例えば特許文献２参照）、これを空気清浄機に適用することが考えられたが、吐出される空気の脱臭、除菌は行われるものの、フィルタの脱臭、除菌は行われていないのが現状であった。
特開２００３−７９７１４号公報 特許第３２６０１５０号公報

本発明はこのような点に鑑みなされたものであって、その目的とするところは、ミストによりフィルタの脱臭、除菌を行うことができる静電霧化装置を提供することを課題とするものである。

上記課題を解決するために請求項１に係る発明にあっては、吸込口１１から吸い込んだ空気をフィルタ２で浄化して吐出口１２から吐出する空気清浄部１に用いられる静電霧化装置７であって、多孔質セラミックで形成されてその上端が針状に尖って水Ｗを保持する針状の霧化部４１と、当該水に高電圧を印加して、針状の霧化部４１で保持している水Ｗを静電霧化させてナノメータサイズのミストＭを生成する電圧印加部とを備え、霧化部４１をフィルタ２の上流側に設けて成ることを特徴とするものである。このような構成とすることで、霧化部４１にて生じたミストＭがフィルタ２に付着した塵埃、菌、臭い成分等を除去することができ、その結果、塵埃、菌、臭い成分等がフィルタ２から再脱離するのを抑えることができ、また、フィルタ２の寿命を伸ばすことが可能となる。

本発明にあっては、霧化部にて生じたミストがフィルタに付着した塵埃、菌、臭い成分等を除去することができ、その結果、塵埃、菌、臭い成分等がフィルタから再脱離するのを抑えることができ、また、フィルタの寿命を伸ばすことが可能となる。

以下、本発明を添付図面に示す実施形態に基づいて説明する。

図１及び図２には空気清浄機の一例が示してある。空気清浄機は、本体ケースＣ内に主体となる空気清浄部１及び本発明の静電霧化装置７を内装して構成される。

空気清浄部１は、従来の空気清浄機と同様に室内空気を吸入するための吸込口１１と、濾過した空気を室内に吐出するための吐出口１２と、前記吸込口１１から吐出口１２に至る風路１０内に設けた不織布や活性炭等からなるフィルタ２と、ファン１４を備えた送風部１３とで主体が構成され、室内空気を吸込口１１から空気清浄部１内に吸入し、フィルタ２により濾過して空気を清浄化し、清浄化した空気を吐出口１２から再び室内に吐出するようになっているものであり、いわゆるフィルタ２で濾過する方式（フィルタレーション方式）により室内に浮遊している塵埃、菌、臭い成分等を除去するようになっている。

本体ケースＣ内には上記のように空気清浄部１の他に静電霧化装置７が設けてあるが、この静電霧化装置７は、図６に示すように、水Ｗを入れた水溜め部３と、水溜め部３より水Ｗを搬送する搬送部としての棒状をした吸水体４と、搬送部の吸水体４による水Ｗの搬送方向に対向するように配置された対向電極５と、搬送部の吸水体４と対向電極５との間に高電圧を印加する電圧印加部６とを備えている。

ここで、本実施形態の空気清浄機においては、少なくとも静電霧化装置７の搬送部の吸水体４及び対向電極５はフィルタ２の上流側の風路１０ａに設けてある。なお、図中において符号１０ａはフィルタ２の上流側の風路を、１０ｂはフィルタ２の下流側の風路を示す。搬送部の吸水体４と対向電極５との間に高電圧を印加することにより吸水体４の先端の霧化部４１（後述する）に保持されている水Ｗが帯電して霧化されてナノサイズのミストＭが発生する。そして、本発明においては搬送部の吸水体４と対向電極５がフィルタ２の上流側に設けてあるので、上記のように搬送部の吸水体４と対向電極５に高電圧を印加することで発生したナノサイズのミストＭが、長期使用によってフィルタ２に付着した塵埃、菌、臭い成分の除去を効果的に行うことができる。その結果、塵埃、菌、臭い成分の再脱離を抑えることができたり、フィルタ２の寿命を伸ばすことができる。

静電霧化装置７は水溜部３を構成する水タンク３０を下部に備えたもので、円筒状で且つ周面に通風孔７２が開口するホルダー７１と、該ホルダー７１の上部に配された対向電極５と、ホルダー７１の下部に嵌め込まれて水Ｗに対する電圧印加を担う印加電極８と、この印加電極８によって保持されている搬送部を構成する複数本の吸水体４とで構成されており、カップ状に形成されている上記水タンク３０は、その上端開口縁の外面の突起３１が上記ホルダー７１の下部に装着されている印加電極８の外周フランジ部８１に設けられている係合凹所８２にバヨネット係合することで取り付けられている。

対向電極５と印加電極８は共にカーボンのような導電材を混入した合成樹脂やＳＵＳのような金属で形成されることで導電性を有しているもので、ホルダー７１の上部に被せられる対向電極５はその外周面に形成された接続用突部５１の外面に接触する接地用接触板を通じて接地される。ホルダー７１の下部に嵌め込み固定されてホルダー７１内面のリブ７３で押さえ固定されている印加電極８も同じく外周面に形成された接続用突部８３の外面に接触する接触板を介し高電圧を印加する電圧印加部６に接続される。

前記棒状をした吸水体４は、例えば多孔質セラミックで形成されてその上端が針状に尖った針状の霧化部４１となっているもので、複数本（図示例では６本）の吸水体４が印加電極８に取り付けられている。これら吸水体４は同一円周上に等間隔で配置されて、上部が印加電極８よりも上方に突出し、下部は下方に突出して上記水タンク３０内に入れられた水Ｗと接触する。

図中９は、印加電極８から下方に突出している円筒状のスカートで、上記複数本の吸水体４の外側を囲んでいるとともに、その下端は吸水体４の下端よりも下方に位置し、下端開口には格子状保護カバー９１が被せられている。印加電極８における該スカート９は、水タンク３０内に入れられた水Ｗと接触することで水Ｗに高電圧を印加すると同時に、上記格子状保護カバー９１と共にセラミックで形成されている吸水体４の保護を行うものである。

ここで、印加電極８は、水タンク３０が連結された時、水タンク３０の上面開口を略密閉してしまうことで、傾いた時にも水タンク３０内の水Ｗが漏れ出ることがないようにしており、この関係で上記スカート９の周方向の一部にはスカート９の上下方向全長にわたるスリット９２を設けて、水Ｗを入れた水タンク３０の装着時に上記スリット９２によってスカート９で囲まれた空間内の空気を抜いてスカート９内への水Ｗの流入を許すようにしている。

ホルダー７１の上面開口を閉じるように装着された対向電極５は、図４に示すように中央に開口部５２を有するとともに、この開口部５２の縁は上方から見た時、前記複数本の吸水体４の上端の霧化部４１を中心とする複数の同一径の円弧Ｒを他の円弧ｒで滑らかにつないだものとなっている。対向電極５を接地し、印加電極８に高電圧発生源を接続するとともに、吸水体４が毛細管現象で水Ｗを吸い上げている時、吸水体４の上端の霧化部４１が印加電極８側の実質的な電極として機能すると同時に、対向電極５の上記円弧Ｒが実質的な電極として機能するものである。なお、上記開口部５２には格子状保護カバー５３が被せられることで、開口部５２を通じて吸水体４に手指などが接触することが防止されている。

今、水Ｗを入れた水タンク３０を装着して、印加電極８のスカート９に水Ｗを接触させると同時に、吸水体４に毛細管現象で水Ｗを吸い上げさせ、さらに対向電極５を接地するとともに印加電極８に高電圧発生源を接続して、印加電極８にマイナスの電圧を印加すると、搬送部を構成する吸水体４の先端と対向電極５との間に高電圧が印加されることとなる。この電圧が水Ｗにレイリー分裂を起こさせることができる高電圧であれば、吸水体４の上端の霧化部４１に達した水Ｗはここでレイリー分裂を起こしてナノメータサイズの粒子径のミストＭを生じさせる静電霧化がなされる。このようにして生じたナノサイズのミストＭには活性種（ヒドロキシラジカル、スパーオキサイド等）をもったもので、これを室内に放出することで、室内の空気の脱臭のみならず、室内壁面等に付着した臭いを除去することができる。

本発明においては既に述べたように静電霧化装置７の搬送部の吸水体４及び対向電極５をフィルタ２の上流側に設けるもので、図１、図２に示す実施形態では上記のような構成の搬送部の吸水体４及び対向電極５を備えた静電霧化装置７を吸込口１１からフィルタ２に至る風路１０内に設けている。すなわち、送風部１３はモータ１５により駆動されるファン１４と風洞１６とからなり、ファン１４を駆動することで送風部１３から吸入した室内空気をフィルタ２により濾過した後、清浄化した空気を吐出口１２から再び室内に吐出するのであるが、上記吸込口１１からフィルタ２に至る風路１０内に上記静電霧化装置７が配置してある。

図７に本発明の他の実施形態が示してある。この実施形態のものは、少なくとも搬送部の吸水体４及び対向電極５を、フィルタ２の下流からフィルタ２の上流に還流する還流路１７内に設けたものである。静電霧化装置７付近を通過する空気はフィルタ２で濾過された清浄な空気であり、このため静電霧化装置７が汚れることはなく、汚れが原因で静電霧化が生じにくくなることが殆どないものである。

また、これに加えて、フィルタ２の上流側に空気の汚れを検知する検知手段を設け、この検知手段の出力に応じて空気清浄機を駆動させる制御部（図示せず）を設けたものである。空気の汚れを検知する検知手段としてのセンサーＳ１は、一つもしくは複数設けるもので、そのセンサーＳ１の上流側に上記霧化部４１を設けてある。

すなわち、フィルタ２上流に配置されたセンサーＳ１には汚れた空気が通過するため、臭いが付着したり、菌が繁殖したりする。そこで、センサーＳ１を通過する空気の上流側に静電霧化装置７を配置することで、センサーＳ１に付着した臭いの脱臭や菌の除菌ができるものである。

図８に本発明の更に他の実施形態が示してある。この実施形態のものは、フィルタ２の下流側にフィルタ２の性能低下を検知する検知手段としてのセンサーＳ２を設けて、その出力に応じて静電霧化装置７を駆動させる制御部（図示せず）を設けたものである。上述したように、フィルタ２は長期連続使用することによって脱臭能力が低下したり、付着した臭いが脱離して再放出してしまう。また、空気中の菌も捕集するためフィルタ２上に菌が繁殖する可能性もある。そこで、フィルタ２の性能低下を検知し静電霧化装置７を作動させることで、フィルタ２に付着した臭いを脱臭させるようにしたものである。センサーとしては、ガスセンサーあるいはダストセンサー等、空気の汚れを検知するものであればよい。

本発明の一実施形態の側断面図である。 同上の正面断面図である。 同上における静電霧化装置の側断面図である。 同上の静電霧化装置の平面図である。 同上の静電霧化装置の要部側断面図である。 同上の静電霧化装置の原理及び動作を説明する説明図である。 他の実施形態の概略構成図である。 更に他の実施形態の概略構成図である。

符号の説明

１１ 吸込口
１２ 吐出口
２ フィルタ
３ 水溜部
４ 吸水体
４１ 霧化部
５ 対向電極
７ 静電霧化装置
８ 印加電極

Claims (1)

1. 吸込口から吸い込んだ空気をフィルタで浄化して吐出口から吐出する空気清浄部に用いられる静電霧化装置であって、多孔質セラミックで形成されてその上端が針状に尖って水を保持する針状の霧化部と、当該水に高電圧を印加して、針状の霧化部で保持している水を静電霧化させてナノメータサイズのミストを生成する電圧印加部とを備え、霧化部を前記フィルタの上流側に設けて成ることを特徴とする静電霧化装置。

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