JPH0731147U - 多層円板空気浄化装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 誘電体フィルターを用いて空気中の塵埃を除
去する空気浄化装置であって、部品点数が少なく小型の
装置を提供する。 【構成】 互いに微小間隔を隔てて積層された複数の円
板状のファンブレードを有する羽根車と、羽根車を収容
するケーシングと、羽根車を回転駆動するモータとを備
え、ケーシングには空気吸入口と空気吐出口とが形成さ
れ、羽根車は誘電体により形成され、更に、羽根車に高
電圧を印加する手段を備えている。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、誘電体フィルターを用いて空気中の塵埃を除去する空気浄化装置に 関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

吸気口と排気口の設けられた機器ケース内に送風機および誘電体フィルターを 配設し、送風機の作動の際の回転接触摩擦によって生じる静電気を用いて誘電体 フィルターに高電圧を印加する空気清浄機が、特開昭６１−１６７４６６号公報 に開示されている。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】

特開昭６１−１６７４６６号に開示された空気清浄機には、送風機と誘電体フ ィルターとが別体であるために、部品点数が多く、小型化が難しいという問題が あった。 本考案は上記問題に鑑みてなされたものであり、誘電体フィルターを用いて空 気中の塵埃を除去する空気浄化装置であって、部品点数が少なく小型の装置を提 供することを目的とする。

【０００４】

【課題を解決するための手段】

上記課題を解決するために、本考案においては、互いに微小間隔を隔てて積層 された複数の円板状のファンブレードを有する羽根車と、羽根車を収容するケー シングと、羽根車を回転駆動するモータとを備え、ケーシングには空気吸入口と 空気吐出口とが形成され、羽根車は誘電体により形成され、更に羽根車に高電圧 を印加する手段を備えていることを特徴とする多層円板空気浄化装置を提供する 。 本考案の好ましい態様においては、羽根車に高電圧を印加する手段は、羽根車 に接触し羽根車との間に静電気を発生させる接触摩擦体を有する。 本考案の他の好ましい態様においては、羽根車に高電圧を印加する手段は、羽 根車から間隔を隔てて配設された放電板と、放電板に接続された直流電源とを有 する。

【０００５】

【作用】

本考案においては、空気吸入口からケーシング内に流入した空気が、空気と羽 根車のファンブレードとの間に働く剪断力により駆動され、空気吐出口を通って ケーシング外に流出する。空気が羽根車のファンブレード間の隙間を通過する際 に、帯電したファンブレードに空気中の塵埃が付着して空気が浄化される。羽根 車が送風機兼誘電体フィルターとして機能するので、送風機と誘電体フィルター とを別体とする場合に比べて部品点数が減少する。また、従来の誘電体フィルタ ーによる圧力損失が無くなるので、モータが小型化される。両者あいまって、空 気浄化装置が小型化される。 接触摩擦体を羽根車に接触させることにより羽根車に高電圧を印加する場合に は、出力電流が小さいので安全性に優れた空気浄化装置が得られる。 羽根車から間隔を隔てて配設した放電板と羽根車との間のコロナ放電により羽 根車に高電圧を印加する場合には、非接触であり磨耗部が無いので、空気浄化装 置の耐久性が向上する。

【０００６】

【実施例】

本考案の第１実施例に係る遠心式多層円板空気浄化装置を図１、２に基づいて 説明する。 互いに０．３〜０．８ｍｍの間隔を隔てて積層された、複数の、厚さ０．５〜 １．０ｍｍの円環板状のファンブレード１ａと、ファンブレード１ａを貫通して ファンブレード１ａを互いに連結する複数の柱状体１ｂと、柱状体１ｂの一端が 固着された円板１ｃとを有する羽根車１が有底筒状のケーシング２内に配設され ている。羽根車１の円板１ｃは、ケーシング２の閉鎖端に対峙している。羽根車 １はエボナイト、塩化ビニール等の誘電率の高い樹脂により一体形成されている 。羽根車１を回転駆動するモータ３が、ケーシング２の閉鎖端の外側に取り付け られている。ケーシング２の開放端には羽根車１の中央開口に対峙する空気吸入 口２ａと羽根車１の周側面に対峙する空気吐出口２ｂとが形成されている。羊毛 、ナイロン等で形成された接触摩擦体４がケーシング２の閉鎖端に形成された穴 に嵌合して配設されている。接触摩擦体４は、コイルバネ５により付勢され、円 板１ｃに接触している。

【０００７】 上記構成を有する本実施例に係る遠心式多層円板空気浄化装置においては、羽 根車１が回転することにより、ファンブレード１ａの表面とファンブレード１ａ 間の空気との間に剪断力が働いて、ファンブレード１ａ間の空気が駆動される。 すなわち羽根車１は送風機として機能する。この結果、図１、２で矢印で示すよ うに、空気吸入口２ａからケーシング２内に流入した空気が、積層された複数の 円環板状のファンブレード１ａ間の隙間に流入し、遠心力により径方向外方に流 れ、空気吐出口２ｂを通ってケーシング２外に流出する。 羽根車１が回転すると、円板１ｃと接触摩擦体４との間の摩擦により、羽根車 １に高電圧が印加される。この結果、空気吸入口２ａからケーシング２内に流入 した空気が、積層された複数の円環板状のファンブレード１ａ間の隙間を径方向 外方に流れる際に、空気中の塵埃が帯電したファンブレード１ａに付着し、空気 が浄化される。

【０００８】 上記説明から分かるように、本遠心式多層円板空気浄化装置においては、羽根 車１が送風機兼誘電体フィルターとして機能するので、送風機と誘電体フィルタ ーとを別体とする場合に比べて部品点数が減少する。また、従来の誘電体フィル ターによる圧力損失が無くなるので、モータが小型化される。両者あいまって、 空気浄化装置が小型化される。接触摩擦体４と円板１ｃとの間に流れる電流は微 小なので、安全性に優れた空気浄化装置が得られる。また、羽根車１は一体形成 されているので、製作コストが低い。

【０００９】 本考案の第２実施例に係る遠心式多層円板空気浄化装置を図３、４に基づいて 説明する。 本遠心式多層円板空気浄化装置においては、空気吸入口２ａ周囲のケーシング ２が、閉鎖端に向けて円筒状に延長され、且つ円筒状の延長部２ｃに複数の開口 ２ｄが形成されている。円筒状の延長部２ｃの外周面には、羊毛、ナイロン等の 織布や不織布で形成された矩形板状の複数の接触摩擦体１４が、周方向に互いに 間隔を隔てて取り付けられている。接触摩擦体１４は、ファンブレード１ａの内 縁に接触している。第１実施例における接触摩擦体４は配設されていない。上記 を除き、本実施例の構成は、第１実施例の構成と同様である。 上記構成を有する本実施例に係る遠心式多層円板空気浄化装置においては、接 触摩擦体１４とファンブレード１ａの内縁との間の摩擦により、羽根車１に高電 圧が印加される。本遠心式多層円板空気浄化装置においては、図３で矢印で示す ように、空気の一部は、接触摩擦体１４を通過した後に、ファンブレード１ａ間 の隙間に流入する。空気が接触摩擦体１４を通過する際に、空気中の大きな塵埃 がプレフィルターとして機能する接触摩擦体１４によって捕捉される。これによ り、大きな塵埃がファンブレード１ａに吸着し、ファンブレード１ａ間の隙間が 閉塞する事態が防止される。

【００１０】 本考案の第３実施例に係る遠心式多層円板空気浄化装置を図５、６に基づいて 説明する。 本遠心式多層円板空気浄化装置においては、羊毛、ナイロン等の織布や不織布 で形成された溝型断面の接触摩擦体２４が、空気吸入口２ａの一部を覆い、且つ 空気吸入口２ａを径方向に横切ってケーシング２に固着されている。接触摩擦体 ２４の両脚部２４ａは、最外層近傍のファンブレード１ａの内縁に接触している 。第１実施例における接触摩擦体４は配設されていない。上記を除き、本実施例 の構成は、第１実施例の構成と同様である。 上記構成を有する本実施例に係る遠心式多層円板空気浄化装置においては、接 触摩擦体２４と最外層近傍のファンブレード１ａの内縁との間の摩擦により、羽 根車１に高電圧が印加される。本多層円板空気浄化装置においては、図５で矢印 で示すように、空気の一部は、接触摩擦体２４を通過した後に、ファンブレード １ａ間の隙間に流入する。空気が接触摩擦体２４を通過する際に、空気中の大き な塵埃がプレフィルターとして機能する接触摩擦体２４によって捕捉される。こ れにより、大きな塵埃がファンブレード１ａに吸着し、ファンブレード１ａ間の 隙間が閉塞する事態が防止される。

【００１１】 本考案の第４実施例に係る遠心式多層円板空気浄化装置を図７に基づいて説明 する。 本遠心式多層円板空気浄化装置においては、円板１ｃとケーシング２の閉鎖端 との間に、円板１ｃから間隔を隔てて放電板６が配設されている。放電板６は直 流電源７に接続されている。第１実施例における接触摩擦体４は配設されていな い。上記を除き、本実施例の構成は、第１実施例の構成と同様である。 上記構成を有する本実施例に係る遠心式多層円板空気浄化装置においては、放 電板６と円板１ｃとの間のコロナ放電により羽根車１に高電圧が印加される。 本実施例においても、第１実施例と同様、空気浄化装置が小型化される。また 、本実施例においては、接触部が無く、ひいては磨耗部が無いので、空気浄化装 置の耐久性が向上する。

【００１２】 本考案の第５実施例に係るクロスフロー式多層円板空気浄化装置を図８、９に 基づいて説明する。 互いに微小間隔を隔てて積層された複数の円板状のファンブレード３１ａとフ ァンブレード３１ａを貫通してファンブレード３１ａを互いに連結する柱状体３ １ｂとを有する羽根車３１が、両端が閉鎖された筒状のケーシング３２内に配設 されている。ケーシング３２の一方の端壁の外側には、羽根車３１を回転駆動す るモータ３３が取り付けられている。ケーシング３２には羽根車３１の周側面に 対峙して、且つ周方向に互いに間隔を隔てて空気吸入口３２ａと空気吐出口３２ ｂとが形成されている。羽根車３１はエボナイト、塩化ビニール等の誘電率の高 い樹脂により一体形成されている。羊毛、ナイロン等で形成された接触摩擦体３ ４がケーシング３２の閉鎖端に形成された穴に嵌合して配設されている。接触摩 擦体３４は、コイルバネ３５により付勢され、最外層のファンブレード３１ａに 接触している。 上記クロスフロー式多層円板空気浄化装置においては、羽根車３１は図９の矢 印αの方向に回転する。空気吐出口３２ｂから羽根車３１の回転方向に沿って空 気吸入口３２ａに至る間のケーシング周壁と羽根車３１の周側との間の隙間Ｌ₁ は、空気吸入口３２ａから羽根車３１の回転方向に沿って空気吐出口３２ｂに至 る間のケーシング周壁と羽根車３１の周側との間の隙間Ｌ₂ よりも狭く形成され ている。

【００１３】 上記構成を有する本実施例に係るクロスフロー式多層円板空気処理装置におい ては、羽根車３１が回転することにより、ファンブレード３１ａの表面とファン ブレード３１ａ間の空気との間に剪断力が働いて、ファンブレード３１ａ間の空 気が駆動される。すなわち羽根車３１が送風機として機能する。 この結果、図８、９で矢印βで示すように、空気吸入口３２ａからケーシング ３２内に流入した空気が、積層された複数の円板状のファンブレード３１ａ間の 隙間に且つ円板の接線方向に流入し、空気とファンブレード３１ａとの間に働く 剪断力により周方向に駆動され、図８、９で矢印γで示すように、空気吐出口３ ２ｂを通ってケーシング３２外に流出する。隙間Ｌ₁ が隙間Ｌ₂ よりも狭く形成 されていることにより、吐出空気が吸入側に逆流する事態が防止される。 羽根車３１が回転すると、最外層のファンブレード３１ａと接触摩擦体３４と の間の摩擦により、羽根車３１に高電圧が印加される。この結果、空気吸入口３ ２ａからケーシング３２内に流入した空気が、積層された複数の円環板状のファ ンブレード３１ａ間の隙間を流れる際に、空気中の塵埃が帯電したファンブレー ド３１ａに付着し、空気が浄化される。 上記説明から分かるように、本クロスフロー式多層円板空気浄化装置において も、羽根車３１が送風機兼誘電体フィルターとして機能するので、送風機と誘電 体フィルターとを別体とする場合に比べて部品点数が減少し、モータが小型化さ れ、空気浄化装置が小型化される。多層円板空気浄化装置を細長いスペースに設 置する必要があり、従って多層円板空気浄化装置を細長く構成する必要がある場 合には、クロスフロー式多層円板空気浄化装置は遠心式多層円板空気浄化装置に 比べて有利である。すなわち、遠心式多層円板空気浄化装置を細長く構成した場 合には、空気吸入口２ａから軸方向に隔たったファンブレード１ａまで十分な量 の吸入空気が到達せず送風効率が低下するのに対し、クロスフロー式多層円板空 気浄化装置においては、仮に細長く構成しても、全てのファンブレード３１ａに 十分な量の吸入空気が到達するので、高い送風効率が得られる。

【００１４】 以上本考案の実施例を説明したが、本考案は上記実施例に限定されるものでは ない。 例えば、第１乃至第４実施例において、図１０に示すように、ファンブレード １ａに、複数の半径方向翼８を、互いに周方向に間隔を隔てて取り付けても良い 。翼の断面形状は、いわゆる翼型でも良く、或いは平板翼でも良い。翼を取り付 けることにより、羽根車の空力性能が向上し、高風量、高静圧が得られる。また 翼８を半径方向翼とすることにより、ファンブレード１ａに付着、凝集した塵埃 の遠心力によるファンブレード１ａからの離脱を翼８が阻害する事態が回避され る。 上記各実施例において、例えば図１、２に一点鎖線で示すように、空気吐出口 ２ｂの近傍に、目の粗い濾過フィルター９を配設しても良い。帯電したファンブ レード１ａに付着した空気中の塵埃は、次第に凝集し粒径が大きくなり、ついに は遠心力によりファンブレード１ａからはがれる。ファンブレード１ａから離脱 した粒径の大きな塵埃を、空気吐出口２ｂの近傍に配設した目の粗い濾過フィル ター９に集めることにより、ファンブレード１ａに付着した、凝集した塵埃の再 飛散を防止でき、且つファンブレード１ａのメンテナンスをすること無く、空気 浄化装置を長時間使用する事が可能となる。 なお上記実施例において、羽根車は必ずしも一体形成されなくても良い。例え ば、誘電体で形成されたファンブレード１ａ、円板１ｃ、ファンブレード３１ａ を、スペーサを介して積層固着しても良く、所定層数のファンブレードを誘電率 の高い樹脂で一体形成し、これらをスペーサを介して更に積層しても良い。

【００１５】

【効果】

以上説明したごとく、本考案においては、空気吸入口からケーシング内に流入 した空気が、空気と羽根車のファンブレードとの間に働く剪断力により駆動され 、空気吐出口を通ってケーシング外に流出する。空気が羽根車のファンブレード 間の隙間を通過する際に、帯電したファンブレードに空気中の塵埃が付着して空 気が浄化される。羽根車が送風機兼誘電体フィルターとして機能するので、送風 機と誘電体フィルターとを別体とする場合に比べて部品点数が減少する。また、 従来の誘電体フィルターによる圧力損失が無くなるので、モータが小型化される 。両者あいまって、空気浄化装置が小型化される。 接触摩擦体をファンブレードに接触させることによりファンブレードに高電圧 を印加する場合には、出力電流が小さいので安全性に優れた空気浄化装置が得ら れる。 ファンブレードから間隔を隔てて配設した放電板とファンブレードとの間のコ ロナ放電によりファンブレードに高電圧を印加する場合には、非接触であり磨耗 部が無いので、空気浄化装置の耐久性が向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の第１実施例に係る遠心式多層円板空気
浄化装置の断面図である。

【図２】図１のII-II 矢視図である。

【図３】本考案の第２実施例に係る遠心式多層円板空気
浄化装置の断面図である。

【図４】図１のIV-IV 矢視図である。

【図５】本考案の第３実施例に係る遠心式多層円板空気
浄化装置の部分断面図である。

【図６】図１のVI-VI 矢視図である。

【図７】本考案の第４実施例に係る遠心式多層円板空気
浄化装置の断面図である。

【図８】本考案の第５実施例に係るクロスフロー式多層
円板空気浄化装置の断面図である。

【図９】図１のIX-IX 矢視図である。

【図１０】半径方向翼８の配置の一例を示すファンブレ
ードの平面図である。

【符号の説明】

１ 羽根車 １ａ 円環板状のファンブレード ２ ケーシング ２ａ 空気吸入口 ２ｂ 空気吐出口 ３ モータ ４ 接触摩擦体 ５ コイルバネ ６ 放電板 ７ 直流電源 ８ 半径方向翼 ９ 濾過フィルター １４、２４ 接触摩擦体兼プレフィルター ３１ 羽根車 ３２ ケーシング ３２ａ 空気吸入口 ３２ｂ 空気吐出口 ３３ モータ ３４ 接触摩擦体 ３５ コイルバネ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)考案者 赤松 克志 北九州市小倉北区中島２丁目１番１号 東 陶機器株式会社内 (72)考案者 高木 健 北九州市小倉北区中島２丁目１番１号 東 陶機器株式会社内 (72)考案者 畠山 真 北九州市小倉北区中島２丁目１番１号 東 陶機器株式会社内

Claims (8)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 互いに微小間隔を隔てて積層された複数
   の円板状のファンブレードを有する羽根車と、羽根車を
   収容するケーシングと、羽根車を回転駆動するモータと
   を備え、ケーシングには空気吸入口と空気吐出口とが形
   成され、羽根車は誘電体により形成され、更に、羽根車
   に高電圧を印加する手段を備えていることを特徴とする
   多層円板空気浄化装置。
2. 【請求項２】 ファンブレードは円環板状であり、ファ
   ンブレード間に、互いに周方向に間隔を隔てて配設され
   径方向に延在する複数の翼を備えることを特徴とする請
   求項１に記載の多層円板空気浄化装置。
3. 【請求項３】 羽根車に高電圧を印加する手段は、羽根
   車に接触し羽根車との間に静電気を発生させる接触摩擦
   体を有することを特徴とする請求項１又は２に記載の多
   層円板空気浄化装置。
4. 【請求項４】 羽根車に高電圧を印加する手段は、羽根
   車から間隔を隔てて配設された放電板と、放電板に接続
   された直流電源とを有することを特徴とする請求項１又
   は２に記載の多層円板空気浄化装置。
5. 【請求項５】 空気吸入口の近傍に配設されたプレフィ
   ルターを備える事を特徴とする請求項１乃至４の何れか
   １項に記載の多層円板空気浄化装置。
6. 【請求項６】 接触摩擦体は空気吸入口の近傍に配設さ
   れてプレフィルターを形成することを特徴とする請求項
   ３に記載の多層円板空気浄化装置。
7. 【請求項７】 空気吐出口の近傍に配設された濾過フィ
   ルターを備えることを特徴とする請求項１乃至６の何れ
   か１項に記載の多層円板空気浄化装置。
8. 【請求項８】 羽根車は誘電率の高い樹脂によって一体
   形成されていることを特徴とする請求項１乃至７の何れ
   か１項に記載の多層円板空気浄化装置。