JP5549715B2 - 空気清浄装置、空気清浄装置の製造方法、放熱デバイス - Google Patents

Description

本発明は、例えば住宅、事務所、又は工場などで用いられる空気清浄装置、空気清浄装置の製造方法、及び放熱デバイスに関する。

特許文献１には触媒を有する脱臭装置を備えた空気清浄装置が開示されている。この空気清浄装置は、ヒータを用いた加熱により活性化した触媒によって汚染ガスを酸化分解するものである。特許文献２には、金属板を貫通する２本のヒートパイプを有する放熱デバイスが開示されている。

特開２０００−０１５０３７号公報 特開２００２−１９５７７２号公報

空気清浄装置では、表面に触媒を形成した金属板に棒状のヒータを貫通させて、そのヒータにより金属板を加熱し触媒を活性化することがある。ヒータにより効率よく金属板を加熱するためには金属板とヒータが密着していることが重要である。放熱デバイスでは、金属板に棒状の伝熱体を貫通させて、伝熱体から金属板へ熱を伝導させることがある。

上述の空気清浄装置では、金属板とヒータの線膨張係数が異なるため、ヒータの加熱と冷却を繰り返すうちに金属板とヒータの接触状態が変化し、金属板とヒータの密着度が低下してくる問題があった。

上述の放熱デバイスでは、金属板と放熱体の線膨張係数が異なるため、長期間の使用により金属板と放熱体の接触状態が変化し、金属板と放熱体の密着度が低下してくる問題があった。

本発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、金属板と金属板を貫通する部材とを十分に密着させることができる空気清浄装置、空気清浄装置の製造方法、放熱デバイスを提供することを目的とする。

本願の発明に係る空気清浄装置は、２つの貫通穴を有し、表面に脱臭触媒が形成された金属板と、該２つの貫通穴を貫通し、該金属板を弾性変形させたまま保持する、該金属板を加熱するための棒状のヒータと、該金属板に風を当てる送風機と、を備えたことを特徴とする。

本願の発明に係る他の空気清浄装置は、端部と中央部とを有し、第１貫通穴と第２貫通穴が形成され、表面に脱臭触媒が形成された第１金属板と、端部と中央部とを有し、第１貫通穴と第２貫通穴が形成され、表面に脱臭触媒が形成された第２金属板と、該第１金属板の該第１貫通穴と該第２金属板の該第１貫通穴を貫通し、該第１金属板から第１方向の力を受け該第２金属板から該第１方向と反対の第２方向の力を受けることで弾性変形した棒状の第１ヒータと、該第１金属板の該第２貫通穴と該第２金属板の該第２貫通穴を貫通し、該第２金属板から該第１方向の力を受け該第１金属板から該第２方向の力を受けることで弾性変形した棒状の第２ヒータと、を備えたことを特徴とする。

本願の発明に係る放熱デバイスは、２つの貫通穴を有する金属板と、該２つの貫通穴を貫通し、該金属板を弾性変形させたまま保持する、該金属板に熱を伝導する棒状の放熱体と、を備えたことを特徴とする。

本発明によれば、金属板を貫通する部材は、金属板を弾性変形させたまま保持するので、金属板と当該部材を十分に密着させることができる。

本発明の実施の形態１に係る空気清浄装置の断面図である。 空気清浄ユニットの斜視図である。 金属板とヒータの断面図である。 空気清浄ユニットの製造方法を示す斜視図である。 空気を屋外に排気することを示す空気清浄装置の断面図である。 空気を屋内に循環させることを示す空気清浄装置の断面図である。 空気循環時間と金属板への臭気物質の吸着量の関係を示すグラフである。 再生処理により金属板の臭気物質残存量が低下することを示すグラフである。 金属板の加熱時における金属板の理想的温度分布を示すグラフである。 本発明の実施の形態１に係る金属板の形状例を示す図である。 本発明の実施の形態１に係る空気清浄ユニットの形状例を示す図である。 本発明の実施の形態２に係る空気清浄ユニットの製造方法を示す斜視図である。 本発明の実施の形態２に係る空気清浄ユニットの斜視図である。 本発明の実施の形態２に係る空気清浄ユニットの形状例の製造方法を示す斜視図である。 図１４に示すヒータを貫通穴に挿入し終えた空気清浄ユニットを示す斜視図である。 本発明の実施の形態２に係る空気清浄ユニットの他の形状例を示す平面図である。 本発明の実施の形態３に係る空気清浄ユニットの側面図である。 本発明の実施の形態４に係る空気清浄ユニットの側面図である。 本発明の実施の形態５に係る空気清浄ユニットの側面図である。 本発明の実施の形態５に係る空気清浄ユニットの形状例を示す側面図である。 本発明の実施の形態６に係る空気清浄ユニットの正面図である。 複数の金属板の第１貫通穴に第１ヒータを貫通させたことを示す正面図である。 第１ヒータを弾性変形させることを示す正面図である。 第２ヒータを第２貫通穴に貫通させることを示す正面図である。 本発明の実施の形態６に係る空気清浄装置の形状例を示す正面図である。 本発明の実施の形態７に係る空気清浄ユニットの正面図である。 当て治具を折り曲げ部に当てることを示す正面図である。

実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１に係る空気清浄装置の断面図である。空気清浄装置１０は、吸気用グリル１２を備えている。吸気用グリル１２は、油等のミストや臭気成分（以後臭気物質という）が発生する台所の調理場などに備え付けられるものである。吸気用グリル１２には筐体１４が固定されている。筐体１４の中には送風機１６が収容されている。送風機１６は、モータ１６ａとモータ１６ａにより駆動されるフィン１６ｂを備えている。送風機１６の送風先には、風路切り替えダンパー１８がある。風路切り替えダンパー１８は筐体１４に固定されている。

風路切り替えダンパー１８は送風機１６から送風された空気を屋外に排気するか屋内に循環させるかを切り替えるものである。空気を屋外に排気するために筐体１４には排気口２２が設けられている。空気を屋内に循環させるために筐体１４の中に循環経路２４が設けられている。循環経路２４には空気清浄ユニット２６が収容されている。空気清浄ユニット２６は、金属板３０とヒータ３２を備えている。送風機１６、風路切り替えダンパー１８、及びヒータ３２は制御部３４により制御される。

図２は、空気清浄ユニットの斜視図である。空気清浄ユニット２６は金属板３０を備えている。金属板３０は表面に脱臭触媒を備えている。脱臭触媒は、例えば酸化マンガン、酸化セリウム、白金、銀、パラジウム、ルテニウム、クロム、コバルト、又はこれらの化合物と、耐熱性のバインダーとから構成されている。

脱臭触媒は臭気物質を吸着し酸化分解する脱臭剤として機能する。金属板３０には貫通穴３０ａが形成されている。貫通穴３０ａの形状は４角形となっている。貫通穴３０ａには棒状のヒータ３２が貫通している。ヒータ３２は、２つの貫通穴３０ａを貫通しつつ、金属板３０を加熱できるように金属板３０と接している。しかも、ヒータ３２は金属板３０を弾性変形させたまま保持している。言い換えれば、金属板３０は弾性域内で湾曲させられた状態でヒータ３２に接続されている。

図３は、金属板とヒータの断面図である。金属板３０は熱伝導性の優れた材料で形成された金属部３０ｂを有している。金属部３０ｂの表面には脱臭触媒３０ｃが形成されている。図４は、空気清浄ユニットの製造方法を示す斜視図である。金属板３０を弾性変形させた状態でヒータ３２を金属板３０の貫通穴３０ａに貫通させることで空気清浄ユニット２６が製造できる。

次いで、本発明の実施の形態１に係る空気清浄装置１０の動作について説明する。まず、送風機１６から送風された空気を屋外に排気する場合について説明する。図５は、空気を屋外に排気することを示す空気清浄装置の断面図である。図５の矢印方向に空気が流れる。他方、調理等にＩＨクッキングヒーター等の電磁調理器やハロゲンヒーター等の電気加熱器具を使用する場合は二酸化炭素が発生しないので必ずしも屋外に排気する必要もなく、空気を屋内に循環させる。図６は、空気を屋内に循環させることを示す空気清浄装置の断面図である。送風機１６により金属板３０に風を当てる。これにより、金属板３０の表面の脱臭触媒が空気中の臭気物質を吸着して空気を清浄化する。

ところで、空気循環時間が増えると、脱臭触媒による臭気物質の酸化機能が弱まり金属板３０による臭気物質の吸着能力が低下してくる。図７は、空気循環時間と金属板への臭気物質の吸着量の関係を示すグラフである。空気循環時間が増えると臭気物質の単位時間あたりの吸着量は低下していく。金属板３０による臭気物質の吸着能力を再生するために、金属板３０に吸着した臭気物質を除去する処理（以後再生処理という）を行う。再生処理は、屋外排気中又は送風機停止中に、ヒータ３２により金属板３０を加熱する処理である。このとき、脱臭触媒が例えば６０℃〜３００℃まで加熱されるようにする。図８は、再生処理により金属板の臭気物質残存量が低下することを示すグラフである。

金属板を加熱すると脱臭触媒の作用が活性化され脱臭触媒表面に付着していた未反応の臭気物質などを除去できる。よって、金属板への臭気物質の吸着量を回復させることができる。なお、金属板の加熱時には、金属板の大部分が臭気物質の分解温度範囲におさまるようにすることが好ましい。なぜなら、脱臭触媒の種類により、高温にしすぎると触媒が劣化して所望の性能を満たさなくなるからである。図９は、金属板の加熱時における金属板の理想的温度分布を示すグラフである。このような温度分布とするためには、金属板の外周の各部分とヒータとの距離を略一定値とすることが好ましい。

上記の再生処理を一定間隔で繰り返すといわゆるヒートサイクル状態となる。そうすると、ヒータ３２と金属板３０の線膨張係数の違いから例えば金属板の貫通穴の形状が変形するなどして、ヒータ３２と金属板３０の密着度が低下したり、ヒータ３２と金属板３０の接触面積が低下したりする。ヒータ３２と金属板３０の密着度や接触面積が低下すると再生処理時に金属板を十分に加熱できない問題があった。

しかしながら、本発明の実施の形態１に係る空気清浄装置１０によれば、金属板３０が弾性変形しているので常に金属板３０をヒータ３２に押し付ける力が働いている。従って、ヒートサイクル状態においてヒータ３２と金属板３０の位置関係が変わりづらいので貫通穴３０ａの形状の変形を抑制できる。また、貫通穴３０ａの形状が僅かに変化しても、金属板３０の弾性力により金属板３０がヒータ３２に押し付けられるので、ヒータ３２と金属板３０の密着度及び接触面積を維持できる。従って、多数回の再生処理を実施したあとの再生処理時において金属板３０の全面にすばやく熱を伝導させることができる。

図１０は、本発明の実施の形態１に係る金属板の形状例を示す図である。破線部分は貫通穴を示す。図１０Ａには角度θ１で折り曲げられた金属板が示されている。この金属板を、曲げ角度θ１より小さい曲げ角度とした状態でヒータに固定することで、金属板を弾性変形させることができる。このように弾性変形前の金属板の一部を折り曲げておくことで、金属板の剛性を高めることができるので生産時の取扱いが容易になる。図１０ＢにはＲ１の曲率半径で湾曲した金属板が示されている。この金属板を、曲率半径Ｒ１よりも小さい曲率半径とした状態でヒータに固定することで、金属板を弾性変形させることができる。このように、金属板の弾性変形前の形状は直線的な形状に限定されない。

図１１は、本発明の実施の形態１に係る空気清浄ユニットの形状例を示す図である。図１１Ａ〜図１１Ｅに示すように、弾性域内で湾曲させた金属板の配列は様々に変形できる。図１１Ｂに示すように、第１金属板５２の第１貫通穴５２ａと第２貫通穴５２ｂの間に第２金属板５４の第１貫通穴５４ａを配置するようにヒータ５０を貫通させると、空気清浄ユニットを小さくできる。

本発明の実施の形態１に係る空気清浄装置１０ではヒータ３２を２本用いたが、ヒータの本数は特に限定されない。例えば１枚の金属板の２箇所の貫通穴を１本のヒータで貫通させてもよい。また、ヒータの材料としてセラミックヒーター、タンタル、ニクロム、又はタングステンからなる発熱体やＰＴＣ（Ｐｏｓｉｔｉｖｅ Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ Ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ）ヒータを用いるのが好ましい。特にＰＴＣヒータは、チタン酸バリウム（ＢａＴｉＯ３）を主成分とする半導体セラミックであり、正の温度係数をもった抵抗変化特性を有している。そのため、キュリー温度Ｔｃまで温度上昇すると急激に抵抗値が増加する。よって、ＰＴＣヒータを用いれば、高温時に急激に抵抗値が増加してヒータの温度が下がるので、ヒータの温度制御を不要とすることができる。

金属板３０の金属部３０ｂの材料は、常温熱伝導率が２００Ｗ／ｍ・Ｋ以上のアルミニウム、銅、アルミニウム合金、又は銅合金などを採用することができる。ヒートサイクル状態における金属板の貫通穴形状の変化を抑制するために、金属板にバーリング加工を施してもよい。バーリング加工は特に金属板の亀裂防止や、ヒータ挿入性の向上に有効である。また、金属板の表面には、脱臭剤を形成してもよいし脱臭触媒と脱臭剤を両方形成してもよい。

温度センサーを空気清浄ユニット２６の一部に取り付けて、得られた温度情報を制御部３４へ伝送してもよい。この場合、空気清浄ユニット２６が所定温度（例えば２００℃）に達した段階で制御部３４がヒータ３２の加熱を停止させる。

実施の形態２．
図１２は、本発明の実施の形態２に係る空気清浄ユニットの製造方法を示す斜視図である。以後、実施の形態１との相違点を中心に説明する。本発明の実施の形態２にかかる空気清浄ユニットは、金属板１０２を備えている。金属板１０２は、端部１０２ａ、１０２ｂと、弾性変形した中央部１０２ｃを備えている。貫通穴１０２ｄは、端部１０２ａ側より中央部１０２ｃ側で幅が広くなるように形成されている。より具体的には、貫通穴１０２ｄの形状は台形である。

ヒータ１００は、貫通穴１０２ｄに嵌るように断面形状が台形となっている。ヒータ１００の断面形状と貫通穴１０２ｄの形状は一致している。貫通穴１０２ｄにヒータ１００が貫通することで、ヒータ１００は２つの貫通穴１０２ｄに嵌っている。図１３は、本発明の実施の形態２に係る空気清浄ユニットの斜視図である。

ヒートサイクル状態となることで金属板の貫通穴の形状が変形した場合には、ヒータと金属板の密着度や接触面積が低下するおそれがある。しかしながら、本発明の実施の形態２に係る空気清浄装置によれば、ヒータ１００の断面形状が台形なので金属板１０２が応力開放方向に移動できず、貫通穴の形状が変化してもヒータ１００と金属板１０２の密着度や接触面積を維持することができる。なお、ヒータの断面形状と金属板の貫通穴の形状のいずれか一方を台形としてもよい。

貫通穴１０２ｄは、端部１０２ａ側より中央部１０２ｃ側で幅が広く形成されれば、金属板がヒータに沿って動くことを防止できるので、貫通穴の形状は台形に限定されない。図１４は、本発明の実施の形態２に係る空気清浄ユニットの形状例の製造方法を示す斜視図である。金属板１１２の貫通穴１１２ｄは、端部１１２ａ側及び中央部１１２ｃ側が曲線で構成されている。また、ヒータ１１０の断面形状は貫通穴１１２ｄの形状と一致している。図１５は、図１４に示すヒータを貫通穴に挿入し終えた空気清浄ユニットを示す斜視図である。このように貫通穴１１２ｄの端部１１２ａ側及び中央部１１２ｃ側を曲線で構成することで、ヒータ１１０と金属板１１２の接触面積を増大させることができる。なお、貫通穴１１２ｄの端部１１２ａ側又は中央部１１２ｃ側のどちらか一方を曲線で構成してもよい。

図１６は、本発明の実施の形態２に係る空気清浄ユニットの他の形状例を示す平面図である。金属板１１２には貫通穴１１２ｅが形成されている。貫通穴１１２ｅは、端部１１２ａ側よりも中央部１１２ｃ側で幅が広くなるようにテーパ形状で形成されている。図１６においてこのテーパ角はαで表されている。一方、ヒータ１１４は、断面がテーパ形状となっており、端部１１２ａ側よりも中央部１１２ｃ側で幅が広い。図１６においてこのテーパ角はβで表されている。そして、βはαより大きい値となっている。こうすると金属板１１２の弾性力がヒータ１１４と金属板１１２を密着させるように働くのでヒータ１１４から金属板１１２への伝熱効果を高めることができる。

実施の形態３．
図１７は、本発明の実施の形態３に係る空気清浄ユニットの側面図である。以後、実施の形態１との相違点を中心に説明する。本発明の実施の形態３に係る空気清浄ユニットの金属板３０は第１貫通穴３０ａと第２貫通穴３０ｄを備えている。

ヒータ３２と熱接触するように、ヒータ３２に膨張体１３０が巻きつけられている。膨張体１３０は形状記憶合金をばね状に成形したものである。膨張体１３０は、ヒータ３２からの熱で膨張し、第１貫通穴３０ａと第２貫通穴３０ｄの距離を広げる方向の力を金属板３０に及ぼす。つまり、金属板３０の第１貫通穴３０ａ近傍は上方に押し付けられ、第２貫通穴３０ｄ近傍は下方に押し付けられる。

ヒータ３２から金属板３０への伝熱効果を高めるためには、再生処理時にヒータ３２と金属板３０を密着させなければならない。本発明の実施の形態３に係る空気清浄ユニットでは、再生処理時に膨張体１３０がヒータ３２と金属板３０を密着させるので、伝熱効果を高めることができる。

膨張体１３０は、再生処理時にヒータと金属板を密着させることができれば、形状や材料は特に限定されず、ヒータと熱接触されていればよいので直接ヒータに接触しなくてもよい。例えば、圧縮バネのような特性や、引張バネのような特性を利用してもよい。

実施の形態４．
図１８は、本発明の実施の形態４に係る空気清浄ユニットの側面図である。以後、実施の形態１との相違点を中心に説明する。本発明の実施の形態４にかかる空気清浄ユニットの金属板３０は第１貫通穴３０ａと第２貫通穴３０ｄを備えている。

ヒータ３２にはヒータ３２の長手方向にスライド可能な金属部品１４０が接続されている。金属部品１４０には第１収縮体１４２の一端が接続されている。第１収縮体１４２の他端は筐体１４に固定された固定具１４４に固定されている。第１収縮体１４２は形状記憶合金をばね状に成形したものである。第１収縮体１４２は、金属部品１４０を介してヒータ３２と熱接触している。そして、第１収縮体１４２がヒータ３２からの熱で収縮することで、金属板３０の第１貫通穴３０ａの周辺部分に第１貫通穴３０ａと第２貫通穴３０ｄの距離を広げる方向の力が及ぶ。

ヒータ３２にはヒータ３２の長手方向にスライド可能な金属部品１５０が接続されている。金属部品１５０には第２収縮体１５２の一端が接続されている。第２収縮体１５２の他端は筐体１４に固定された固定具１５４に固定されている。第２収縮体１５２は形状記憶合金をばね状に成形したものである。第２収縮体１５２は、金属部品１５０を介してヒータ３２と熱接触している。そして、第２収縮体１５２がヒータ３２からの熱で収縮することで、金属板３０の第２貫通穴３０ｄの周辺部分に第１貫通穴３０ａと第２貫通穴３０ｄの距離を広げる方向の力が及ぶ。なお、ここでは収縮体が２つの例を記載したが、金属板３０の一方（第１貫通穴３０ａの周辺又は第２貫通穴３０ｄの周辺）をヒータ３２に対して固定し(ヒータに直接固定する以外に筐体に固定することも含む)、他方を収縮体と接続してもよい。この場合は収縮体が１つで足り、かつ上述の効果を得ることができる。

本発明の実施の形態４に係る空気清浄装置によれば、再生処理時に第１収縮体１４２と第２収縮体１５２がヒータ３２と金属板３０を密着させるので伝熱効果を高めることができる。

実施の形態５．
図１９は、本発明の実施の形態５に係る空気清浄ユニットの側面図である。以後、実施の形態１との相違点を中心に説明する。本発明の実施の形態５にかかる空気清浄ユニットは複数の金属板（第１金属板１６０、第２金属板１６２、第３金属板１６４、及び第４金属板１６６）を備えている。

第１金属板１６０には、第２金属板１６２と接触する凸部１６０ａが形成されている。凸部１６０ａは、第１金属板１６０の端部を折り曲げて形成されている。この凸部１６０ａは第１金属板１６０の凸部１６０ａ以外の部分を第２金属板１６２と離間させるために形成されている。第２金属板１６２の凸部１６２ａは第３金属板１６４と接触し、第２金属板１６２の凸部１６２ａ以外の部分を第３金属板１６４と離間させている。第３金属板１６４の凸部１６４ａは第４金属板１６６と接触し、第３金属板１６４の凸部１６４ａ以外の部分を第４金属板１６６と離間させている。

複数の金属板を弾性変形させると金属板の端部と他の金属板の端部が接触することがある。端部同士が接触すると脱臭時（循環排気時）に金属板の一部に風があたらなくなってしまう。しかしながら、本発明の実施の形態５に係る空気清浄ユニットによれば、凸部１６０ａ、１６２ａ、１６４ａにより端部同士の接触を防止できるので、金属板１６０、１６２、１６４、１６６の一部に風が当たらない問題を解消できる。

図２０は、本発明の実施の形態５に係る空気清浄ユニットの形状例を示す側面図である。図２０に示すように、凸部１７０ａ、１７２ａ、１７４ａ、１７６ａを図１９の凸部の反対方向に設けてもよい。なお、凸部は、金属板の端部以外の部分に、例えば切り起こしや別部材で形成してもよい。

金属板に形成した凸部は必ずしも隣接する金属板に接触しなくてもよい。例えば、第１金属板１６０の凸部１６０ａが第２金属板１６２の方向に伸びていれば、凸部１６０ａ以外の部分で第１金属板１６０と第２金属板１６２が接触することを防止できる。

実施の形態６．
図２１は、本発明の実施の形態６に係る空気清浄ユニットの正面図である。以後、実施の形態１との相違点を中心に説明する。本発明の実施の形態６にかかる空気清浄ユニットは複数の金属板２００を備えている。複数の金属板２００は第１貫通穴２００ａと第２貫通穴２００ｂを備えている。図２１における斜線部分は第１貫通穴２００ａと第２貫通穴２００ｂを示す。第１貫通穴２００ａと第２貫通穴２００ｂの間の距離は金属板によって異なっている。例えば、第１金属板２０６の第１貫通穴と第２貫通穴の間の距離は、第２金属板２０８の第１貫通穴と第２貫通穴の間の距離より大きい。また、ここまでの実施の形態と同様に複数の金属板２００は表面に脱臭触媒が形成されている。

第１ヒータ２０２は、複数の金属板２００の第１貫通穴２００ａを貫通している。第１ヒータ２０２は、もともとは直線的な棒状の部材であるが、複数の第１貫通穴２００ａに沿って貫通することで弾性変形している。第１金属板２０６と第２金属板２０８に着目すれば、第１ヒータ２０２は第１金属板２０６の第１貫通穴と第２金属板２０６の第１貫通穴を貫通している。

そして、第１ヒータ２０２は第１金属板２０６から第１方向（図２１では右方向）の力を受け第２金属板２０８から第１方向と反対の第２方向（図２１では左方向）の力を受けることで弾性変形している。また、第２ヒータ２０４は、第１金属板２０６の第２貫通穴と第２金属板２０８の第２貫通穴を貫通している。そして、第２ヒータ２０４は第２金属板２０８から第１方向の力を受け第１金属板２０６から第２方向の力を受けることで弾性変形している。このように、第１ヒータ２０２と第２ヒータ２０４は弾性変形した状態を維持している。なお、図２１における矢印は金属板から第１又は第２ヒータに及ぶ力の方向を示している。

ここで、本発明の実施の形態６に係る空気清浄ユニットの製造方法を説明する。まず複数の金属板の第１貫通穴に第１ヒータを貫通させる。図２２は、複数の金属板の第１貫通穴に第１ヒータを貫通させたことを示す正面図である。破線は第１貫通穴と第２貫通穴の位置を示す。複数の金属板２００の第１貫通穴２００ａを直線的に整列させた後に、矢印方向に第１ヒータ２０２を進めることで第１ヒータ２０２は第１貫通穴２００ａを貫通する。

次いで、第１ヒータを弾性変形させる。図２３は、第１ヒータを弾性変形させることを示す正面図である。当て治具２１０の平面で複数の金属板２００の端部を複数の金属板の中央部の方向へ押圧して第１ヒータ２０２を弾性変形させる。

次いで、第２ヒータを第２貫通穴に貫通させる。図２４は、第２ヒータを第２貫通穴に貫通させることを示す正面図である。当て治具２１０を複数の金属板２００の端部に当て続けることで第１ヒータ２０２の弾性変形を維持したまま、複数の金属板２００の第２貫通穴２００ｂ（破線参照）に棒状の第２ヒータ２０４を貫通させる。

次いで、当て治具２１０を複数の金属板２００の端部から離すと、複数の金属板２００が第１ヒータ２０２と第２ヒータ２０４を弾性変形させる状態となり、本発明の実施の形態６に係る空気清浄ユニットが完成する。

本発明の実施の形態６に係る空気清浄装置によれば、第１ヒータ２０２と第２ヒータ２０４が弾性変形しているので、ヒートサイクル状態において第１ヒータ２０２及び第２ヒータ２０４と複数の金属板２００との密着度や接触面積を維持できる。しかも、第１ヒータ２０２も第２ヒータ２０４も第１方向の力と第２方向の力の両方の力を受けているので、複数の金属板２００が第１ヒータ２０２や第２ヒータ２０４から抜けづらいという効果も得られる。

図２５は、本発明の実施の形態６に係る空気清浄装置の形状例を示す正面図である。この空気清浄装置は、第１ヒータ２０２と第２ヒータ２０４に熱接触するように接続した変形体２３０ａ、２３０ｂを備えている。変形体２３０ａ、２３０ｂは形状記憶合金で形成されている。変形体２３０ａ、２３０ｂは第１ヒータ２０２と第２ヒータ２０４からの熱で収縮する。この収縮により、第１ヒータ２０２と第２ヒータ２０４の弾性変形の反力を増加させるように第１ヒータ２０２と第２ヒータ２０４に力を及ぼすことができる。よって、この形状例の構成によれば再生処理時にヒータ（第１ヒータ２０２、第２ヒータ２０４）と複数の金属板２００を密着させることができる。

なお、変形体として、第１ヒータ２０２と第２ヒータ２０４と熱接触し第１ヒータ２０２と第２ヒータ２０４からの熱で膨張するものを用いてもよい。その場合は、第１ヒータ２０２と第２ヒータ２０４のうち、第２金属板２０８近傍の部分に変形体を接続する。

実施の形態７．
図２６は、本発明の実施の形態７に係る空気清浄ユニットの正面図である。以後、実施の形態６との相違点を中心に説明する。複数の金属板２００の端部は、直角に折り曲げられた折り曲げ部２００ｃを有している。

折り曲げ部２００ｃは前述の当て治具を当てる部分である。図２７は、当て治具を折り曲げ部に当てることを示す正面図である。複数の金属板２００の端部を中央部の方向へ押圧するときには、折り曲げ部２００ｃを押圧する。これにより当て治具２１０で複数の金属板２００に力をかけた際に、複数の金属板２００の塑性変形によるつぶれや座屈等を防ぐことができる。この折り曲げ部２００ｃは、ある金属板とそれと隣接する金属板の間隔を一定に保つ機能も有する。

なお、本発明の全ての実施の形態において、ヒータは金属板の貫通穴に挿入されてもよいし、圧入されてもよい。

ところで、実施の形態１〜７では空気清浄装置と空気清浄装置の製造方法について述べてきたが、これらの実施の形態の特徴は放熱デバイスにも応用可能である。放熱デバイスは、金属板と金属板を貫通する棒状の部材である放熱体を有する。放熱体の熱は金属板に伝導され外部へ放出される。このような放熱デバイスにおいて、放熱体が金属板の２つの貫通穴を貫通し、かつ金属板を弾性変形させたまま保持することで、金属板と放熱体の密着度を維持できる。また、図２１の第１ヒータ２０２と第２ヒータ２０４を放熱デバイスの第１放熱体と第２放熱体に置き換え、図２１の金属板を触媒の形成されていない金属板に置き換えれば、第１放熱体と第２放熱体が弾性変形した放熱デバイスを得ることができる。

１０ 空気清浄装置、 １２ 吸気用グリル、 １４ 筐体、 １６ 送風機、 １８ 風路切り替えダンパー、 ２２ 排気口、 ２４ 循環経路、 ２６ 空気清浄ユニット、 ３０ 金属板、 ３０ａ 貫通穴、 ３０ｂ 金属部、 ３０ｃ 脱臭触媒、 ３２ ヒータ、 ３４ 制御部、 ２００ 複数の金属板、 ２００ａ 第１貫通穴、 ２００ｂ 第２貫通穴、 ２００ｃ 折り曲げ部、 ２０２ 第１ヒータ、 ２０４ 第２ヒータ、 ２０６ 第１金属板、 ２０８ 第２金属板、 ２１０ 当て治具、 ２３０ａ，２３０ｂ 変形体

Claims (14)

1. ２つの貫通穴を有し、表面に脱臭触媒が形成された金属板と、
   前記２つの貫通穴を貫通し、前記金属板を弾性変形させたまま保持する、前記金属板を加熱するための棒状のヒータと、
   前記金属板に風を当てる送風機と、を備えたことを特徴とする空気清浄装置。
2. 前記金属板は、端部と、弾性変形した中央部を有し、
   前記２つの貫通穴は、前記端部側より前記中央部側で幅が広く形成され、
   前記ヒータは前記２つの貫通穴に嵌る形状であることを特徴とする請求項１に記載の空気清浄装置。
3. 前記２つの貫通穴の形状は台形であり、
   前記ヒータの断面形状は台形であることを特徴とする請求項２に記載の空気清浄装置。
4. 前記２つの貫通穴は、前記端部側又は前記中央部側が曲線で構成されたことを特徴とする請求項２に記載の空気清浄装置。
5. 前記２つの貫通穴は第１貫通穴と第２貫通穴を有し、
   前記ヒータと熱接触し、前記ヒータからの熱で膨張し、前記金属板に前記第１貫通穴と前記第２貫通穴の距離を広げる方向の力を及ぼす膨張体を備えたことを特徴とした請求項１乃至４のいずれか１項に記載の空気清浄装置。
6. 前記２つの貫通穴は第１貫通穴と第２貫通穴を有し、
   前記ヒータと熱接触し、前記ヒータからの熱で収縮し、前記金属板の前記第１貫通穴の周辺部分に前記第１貫通穴と前記第２貫通穴の距離を広げる方向の力を及ぼす第１収縮体と、
   前記ヒータと熱接触し、前記ヒータからの熱で収縮し、前記金属板の前記第２貫通穴の周辺部分に前記第１貫通穴と前記第２貫通穴の距離を広げる方向の力を及ぼす第２収縮体と、を備えたことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の空気清浄装置。
7. 前記２つの貫通穴は第１貫通穴と第２貫通穴を有し、
   前記金属板の前記第１貫通穴の周辺部分は前記ヒータ３２に対して固定され、
   前記ヒータと熱接触し、前記ヒータからの熱で収縮し、前記金属板の前記第２貫通穴の周辺部分に前記第１貫通穴と前記第２貫通穴の距離を広げる方向の力を及ぼす収縮体を備えたことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の空気清浄装置。
8. 前記金属板は第１金属板と第２金属板を備え、
   前記第１金属板には、前記第２金属板の方向に伸びる凸部が形成され、前記第１金属板の前記凸部以外の部分を前記第２金属板と離間させることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載の空気清浄装置。
9. 端部と中央部とを有し、第１貫通穴と第２貫通穴が形成され、表面に脱臭触媒が形成された第１金属板と、
   端部と中央部とを有し、第１貫通穴と第２貫通穴が形成され、表面に脱臭触媒が形成された第２金属板と、
   前記第１金属板の前記第１貫通穴と前記第２金属板の前記第１貫通穴を貫通し、前記第１金属板から第１方向の力を受け前記第２金属板から前記第１方向と反対の第２方向の力を受けることで弾性変形した棒状の第１ヒータと、
   前記第１金属板の前記第２貫通穴と前記第２金属板の前記第２貫通穴を貫通し、前記第２金属板から前記第１方向の力を受け前記第１金属板から前記第２方向の力を受けることで弾性変形した棒状の第２ヒータと、を備えたことを特徴とする空気清浄装置。
10. 前記第１ヒータと前記第２ヒータに熱接触し前記第１ヒータと前記第２ヒータからの熱で膨張又は収縮し、前記第１ヒータと前記第２ヒータの弾性変形の反力を増加させるように前記第１ヒータと前記第２ヒータに力を及ぼす変形体と、を備えたことを特徴とする請求項９に記載の空気清浄装置。
11. 端部と中央部とを有し、第１貫通穴と第２貫通穴が形成され、表面に脱臭触媒が形成された複数の金属板の前記第１貫通穴に棒状の第１ヒータを貫通させる工程と、
    前記複数の金属板の端部を前記中央部の方向へ押圧して前記第１ヒータを弾性変形させる工程と、
    前記端部の押圧を維持することで前記第１ヒータを弾性変形させたまま、前記複数の金属板の前記第２貫通穴に棒状の第２ヒータを貫通させる工程と、
    前記第２ヒータを前記第２貫通穴に貫通させた後、前記端部の押圧を解除し、前記第１ヒータと前記第２ヒータを弾性変形させる工程と、を備えたことを特徴とする空気清浄装置の製造方法。
12. 前記複数の金属板の前記端部は直角に折り曲げられた折り曲げ部を有し、
    前記複数の金属板の端部を前記中央部の方向へ押圧するときには、前記折り曲げ部を押圧することを特徴とする請求項１１に記載の空気清浄装置の製造方法。
13. ２つの貫通穴を有する金属板と、
    前記２つの貫通穴を貫通し、前記金属板を弾性変形させたまま保持する、前記金属板に熱を伝導する棒状の放熱体と、を備えたことを特徴とする放熱デバイス。
14. 端部と中央部とを有し、第１貫通穴と第２貫通穴が形成された第１金属板と、
    端部と中央部とを有し、第１貫通穴と第２貫通穴が形成された第２金属板と、
    前記第１金属板の前記第１貫通穴と前記第２金属板の前記第１貫通穴を貫通し、前記第１金属板から第１方向の力を受け前記第２金属板から前記第１方向と反対の第２方向の力を受けることで弾性変形した棒状の第１放熱体と、
    前記第１金属板の前記第２貫通穴と前記第２金属板の前記第２貫通穴を貫通し、前記第２金属板から前記第１方向の力を受け前記第１金属板から前記第２方向の力を受けることで弾性変形した棒状の第２放熱体と、を備えたことを特徴とする放熱デバイス。

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