JP6580985B2

JP6580985B2 - 空気清浄機

Info

Publication number: JP6580985B2
Application number: JP2015256130A
Authority: JP
Inventors: 篤史森田; 崇史高月
Original assignee: 産電子工業株式会社
Priority date: 2015-12-28
Filing date: 2015-12-28
Publication date: 2019-09-25
Anticipated expiration: 2035-12-28
Also published as: JP2017120698A

Description

本発明は、無声放電方式の放電装置及び、これを用いた空気清浄機に関する。

従来より、放電装置により発生されたオゾン及びイオンを利用して、消臭、殺菌等を行う空気清浄機が知られている。

図３は、従来の無声放電方式の放電装置５０を示す図で、図３（ａ）はその正面図、図３（ｂ）はその側面図である。図示のように、放電装置５０は、絶縁体からなる筒状のガラス管５１を挟んで対向する内電極５２と外電極５３とを設け、これらの電極５２，５３間に交流電圧を印加し、放電を起こさせる。この放電により発生する電子が空気中の酸素原子に衝突し、この酸素原子がオゾンに変換され、同時に、衝突電離により正イオンと負イオンも発生する。

特開２００２−５８７３１号公報特開２００２−６５８３６号公報

図３に示すように、放電装置５０を用いて空気清浄機を構成する場合、送風ファン５４に隣接して放電装置５０を配置し、送風ファン５４の空気流を放電装置５０に当て、発生したオゾン及びイオンを空気流に乗せて外部に送出する。

しかしながら、ガラス管５１の管軸方向に対して直角方向に空気流を発生させると、ガラス管５１の空気流当接面の反対側（空気流の下流側）で乱流が発生し、オゾン及びイオンの発生が妨げられるという問題があった。

本発明の空気清浄機は、放電装置（１０）と、送風ファン（２０）と、を備え、
前記放電装置（１０）は、絶縁体からなる筒部（１ａ）と、筒部（１ａ）の一方の端に接続され、同じく絶縁体からなるドーム部（１ｂ）を有するドーム体（１）と、
筒部（１ａ）の内面に沿って配置された内電極（２）と、筒部（１ａ）の外面に沿って内電極（２）に対向して配置された配置された外電極（３）と、内電極（１）と外電極（３）との間に交流電圧を印加する電圧印加手段（４）と、を備え、
前記送風ファン（２０）は、前記筒部（１ａ）の他方の端の側に配置され、前記筒部（１ａ）の外周から前記ドーム部（１ｂ）の外周に向かう空気流を発生するように構成され、前記送風ファン（２０）は、円板状支持部（２５）と、この円板状支持部（２５）の周囲に形成されたリング状の送風口（２６）を有するケーシング（２１）を備え、前記円板状支持部（２５）上に前記ドーム体（１）が前記ドーム部（１ｂ）を上に向けて配置されていることを特徴とする。

本発明の空気清浄機によれば、乱流の発生が防止されるので、オゾン及びイオンの発生効率を向上させることができる。

本発明の実施形態における放電装置の平面図及び断面図である。本発明の実施形態における空気洗浄機の平面図及び断面図である。従来の放電装置の正面図及び側面図である。

本発明の実施形態における放電装置及び空気洗浄機を図１及び図２に基づいて説明する。図１は放電装置１０を示す図で、図１（ａ）はその平面図、図１（ｂ）は図１（ａ）のＡ−Ａ線における断面図である。

図示のように放電装置１０（放電管）は、絶縁体からなる筒部１ａと、筒部１ａの一方の端に接続され、同じく絶縁体からなるドーム部１ｂを有するドーム体１と、筒部１ａの内面に沿って配置された内電極２と、筒部１ａの外面に沿って内電極２に対向して配置された外電極３と、内電極１と外電極３との間に交流電圧を印加する電圧印加手段４と、を備え、筒部１ａの外周からドーム部１ｂの外周に向かう空気流の中に配置される。

ドーム部１ｂは半球殻で、筒部１ａは円筒とし、半球殻と円筒の径を同じにすることで、筒部１ａとドーム部１ｂとは滑らかに一体的に接続される。内電極２と外電極３とは、筒部１ａを挟んで対向しており、これらの電極２，３の間に交流高電圧が印加されるようになっている。

この場合、ドーム体１は、石英もしくはガラスで構成される。内電極２及び外電極３は、例えば、ステンレス、スチール、アルミニウム等からなる金属で構成される。外電極３は、放電によるオゾン発生を促進するために金属メッシュ（金属細線からなる金網）で構成されることが好ましいが、内電極２は、金属メッシュでも金属プレートでもよい。

電圧印加手段４は、内電極２と接地の間に接続された交流電源５を備え、外電極３を接地して構成される。これにより、内電極２と外電極３との間に交流高電圧が印加される。すると、無声放電により発生する電子が空気中の酸素原子に衝突し、この酸素原子がオゾンに変換される。また、衝突電離により正イオンと負イオンも同時に発生する。

上述のように、放電装置１０は、筒部１ａの外周からドーム部１ｂの外周に向かう空気
流の中に配置されるが、この空気流は送風ファン２０により発生される。送風ファン２０
は、有底円筒状のケーシング２１の中に、モータ２２、モータ２２のロータ２３に取り付
けられた複数の羽根を有するインペラ２４（羽根車）を収納して構成される。ケーシング
２１の上面には、円板状支持部２５が取り付けられ、この円板状支持部２５の周囲にリン
グ状の送風口２６が開口されている。ドーム体１は円板状支持部２５上にドーム部１ｂを
上に向けて配置される。

これにより、送風口２６からドーム体１の形状に沿って滑らかに空気が流れることで、乱流の発生が防止され、オゾン及びイオンの発生効率を向上させることができる。

次に、放電装置１０を用いた空気清浄機３０について説明する。図２は空気清浄機３０を示す図で、図２（ａ）はその平面図、図２（ｂ）は図２のＢ−Ｂ線における断面図である。

図示のように、空気清浄機３０は、上面中央部に開口された空気吹出口１１、空気吹出口１１と同じ面で、これに隣接して、その両側に開口された２個の外部空気の空気吸込口１２を有する収納箱１３の中に、上述の放電装置１０及び送風ファン２０及び収納し、放電装置１０により発生されたオゾンを空気に乗せて空気吹出口１１から外部に送出するように構成される。送風ファン２０は、空気吹出口１１に対向する収納箱１３の底に配置され、放電装置１０は送風ファン２０上に配置される。

収納箱１３の外側面には、回路基板１４が取り付けられる。この回路基板１４は、送風ファン２０のモータ駆動部と、放電装置１０の電圧印加手段４（交流高電圧発生部）を含む。

また、空気吹出口１１、空気吸込口１２にはそれぞれステンレス、スチール、アルミニウム等からなるメッシュ１１ａ，１２ａが取り付けられる。この場合、塵等の吸込を軽減するために、空気吸込口１２のメッシュ１２ａは、空気吹出口１１のメッシュ１１ａに比してメッシュの目が細かくなっている。メッシュ１１ａ，１２ａは金属製又は樹脂製の網である。

上記のように構成された空気清浄機３０を部屋の天井や、壁に取り付け、オゾン及びイオンを含んだ空気流を部屋内に循環させることで、部屋内の空気中を浮遊している細菌類の殺菌や、消臭といった効果を得ることができる。特に、放電装置１０によれば、乱流の発生が防止されることから、オゾン及びイオンの発生効率を高めて、殺菌効果等を促進することができる。

この場合、空気吹出口１１におけるオゾン濃度が異常に上昇するなど、オゾン濃度が安定しないという問題がある。これは、空気吹出口１１から空気流に乗せられて吹き出したオゾンの一部が、空気流に乗って空気吹出口１１と同じ面で隣接して配置された空気吸込口１２から収納箱１３の中に吸込され、放電装置１０により新たに発生したオゾンと一緒に送風ファン２０の空気流に乗って再放出されることになるためである。特に、空気吹出口１１と空気吸入口１２とが近接して配置される場合には、この現象は顕著になる。

そこで、本発明者は、空気吸込口１２のメッシュ１２ａの表面に、二酸化マンガン等のオゾン分解触媒を蒸着等の方法により被着することにより、この問題を解決できることを見出した。

これは、空気吹出口１１から一度吹き出されたオゾンが空気吸入口１２から吸入される際に、空気吸入口１２に取り付けられたメッシュ１２ａに被着されたオゾン分解触媒により分解される。これにより、空気吹出口１１から吹き出すオゾンは、大部分が放電装置１０により新たに発生したオゾンとなり、空気吹出口１１におけるオゾン濃度、ひいては部屋内のオゾン濃度をより安定させることができるからである。

なお、空気吸込口１２にメッシュ１２ａとは別にオゾン除去フィルタを設けることも考えられるが、メッシュ１２ａの表面にオゾン分解触媒を被着する構成の方がより簡便である。

１ドーム体
１ａ筒部
１ｂドーム部
２内電極
３外電極
４電圧印加手段
５交流電源
１０放電装置
１１空気吹出口
１１ａメッシュ
１２空気吸込口
１２ａメッシュ
１３収納箱
１４回路基板
２０送風ファン
２１ケーシング
２２モータ
２３ロータ
２４インペラ
２５円板状支持部
２６送風口
３０空気清浄機

Claims

放電装置（１０）と、送風ファン（２０）と、を備え、
前記放電装置（１０）は、絶縁体からなる筒部（１ａ）と、筒部（１ａ）の一方の端に接続され、同じく絶縁体からなるドーム部（１ｂ）を有するドーム体（１）と、
筒部（１ａ）の内面に沿って配置された内電極（２）と、
筒部（１ａ）の外面に沿って内電極（２）に対向して配置された配置された外電極（３
）と、
内電極（１）と外電極（３）との間に交流電圧を印加する電圧印加手段（４）と、を備え、
前記送風ファン（２０）は、前記筒部（１ａ）の他方の端の側に配置され、前記筒部（１ａ）の外周から前記ドーム部（１ｂ）の外周に向かう空気流を発生するように構成され、前記送風ファン（２０）は、円板状支持部（２５）と、この円板状支持部（２５）の周囲に形成されたリング状の送風口（２６）を有するケーシング（２１）を備え、前記円板状支持部（２５）上に前記ドーム体（１）が前記ドーム部（１ｂ）を上に向けて配置されていることを特徴とする空気清浄機。