JPH07853A

JPH07853A - 空気清浄装置及びそれを有するファンヒーター

Info

Publication number: JPH07853A
Application number: JP10796793A
Authority: JP
Inventors: Toshiaki Tabei; 敏明田部井; Hiroshi Ito; 博司伊藤; Keiichi Hara; 恵一原
Original assignee: NIPPON FILTRATION KK; Filtration Japan Co Ltd; Tokyo Gas Co Ltd
Current assignee: NIPPON FILTRATION KK; Filtration Japan Co Ltd; Tokyo Gas Co Ltd
Priority date: 1993-05-10
Filing date: 1993-05-10
Publication date: 1995-01-06

Abstract

(57)【要約】【目的】以下のような空気清浄装置及びファンヒータ
ーを提供する。構造が簡単で、様々な形態・寸法のチリ、煙、ミスト
等を除去できる。清掃をしやすく手間がかからない。
コンパクトかつ安価にすることができる。ファン
ヒーターの機内残留粉塵を減らすことができる。【構成】本発明の空気清浄装置は、空気流路に対して
交差した状態に配置された集塵板１１と、その空気流路
下流側に設けられた放電極２０とを具備する。集塵板１
１は、多孔性の構造体であって、その一部は集塵側電極
として形成されており、放電極２０との間にコロナ放電
を発生させることにより電気集塵に供せられる。集塵板
１１は、機械的濾過作用を有するフィルターであっても
よい。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、家庭用の空気清浄器や
エアコン等に用いられて好適な空気清浄装置及びそれを
有するファンヒーターに関する。本発明の空気清浄装置
は、フィルター構造が簡単で清掃等の取扱いが便利であ
る。なお、本発明では簡単のため、本発明の装置を空気
清浄装置と称しているが、空気以外の気体から塵（固
体、液体含む）を取り除く目的に本発明の装置を用いる
こともできる。

【０００２】

【従来の技術】一般家庭用の空気清浄装置を例にとって
従来技術を説明する。近年、一般家庭用住宅では、部屋
の密閉化に伴い、浮遊塵埃やタバコの煙等による室内空
気の汚染、並びに、換気不十分による室内湿度の上昇に
よる床面のカーペットや畳におけるカビやダニの発生と
いう問題が生じている。その対策として、室内の浮遊塵
埃や煙等を除去できる空気清浄機が一般家庭用住宅で広
く使用されるようになっている。

【０００３】また、近年、灯油あるいは都市ガスを燃料
とするファンヒーターは対流用ファンを有していること
や風による塵埃の発生があることから、ファンヒーター
には、電気集塵機のような空気清浄装置が設けられるよ
うになってきている。

【０００４】このような空気清浄装置に用いられる電気
集塵機は、放電極と集塵側電極との間に高電圧を印可す
ることにより、この両電極間にコロナ放電を発生させて
荷電帯を構成するものである。そして、この荷電帯に処
理気体を流すことにより、この処理気体に含まれる粉塵
を荷電させ、この荷電粉塵を反対電位となっている集塵
部に吸引させて捕集するものである。

【０００５】従来のこの種の空気清浄装置としては、図
４、５や図６に示すようなものが用いられている。図４
は、空気流路に沿って並行に設けられた集塵板を有する
空気清浄装置（並行板型）の概要を示す断面図である。
また、図５は、図４の空気清浄装置を有するファンヒー
ターの斜視図であって、プレフィルターと電気集塵の集
塵板を取り外した状態を示す図である。

【０００６】図４において、空気清浄装置１００は、大
きくは、プレフィルター１０１と電気集塵器１０２とか
ら構成されている。プレフィルター１０１は、３０メッ
シュ程度の金網フィルターが一般的に用いられる。場合
によっては、更に細かいメッシュの樹脂フィルターが用
いられることもある。電気集塵器１０２は、集塵板１０
３と放電極１０５とを有し、放電極１０５は電気的にア
ースされており、集塵板１０３は−電圧が印加されてい
る。

【０００７】集塵板１０３は、全体として、空気流路に
並行にかつ上下複数に設けられた平板によって形成され
ている。放電極１０５は、針金状の金属線で形成されて
おり、集塵板１０３の平板の間のほぼ中央部に位置して
いる。この放電極１０５と集塵板１０３との間には、空
気清浄装置の運転中、コロナ放電が形成されている。

【０００８】図４の空気清浄装置１００に吸引される空
気からは、まずプレフィルター１０１によって大粒径の
チリや綿ほこりが取り除かれる。次に、電気集塵機１０
２によって粒径の微少なチリや煙等が捕集される。

【０００９】図６は、放電極の下流側に、フィルターを
前置した集塵側接地極板を設けた空気清浄装置（特開昭
５５−２２３９０）を示す断面図である。１２１は空気
清浄装置の本体ケーシングであり、キャビネット１２２
と前パネル１２３とから構成されていて、通常は壁等の
比較的高所に据付けられる。１２４は前記前パネル１２
３の前面全域に格子状に形成された空気吸込口、１２５
は前記キャビネット１２２の上面に形成された空気吹出
口である。１２６はキャビネット１２２内に設置された
シロッコファンよりなる送風器、１２７は前記送風器１
２６を駆動するファンモータ、１２８は送風器１２６の
前面を覆うファンケーシングであり、その中央部には風
路形成用の開口部１２９が透設されている。

【００１０】１３０は前記空気吸込口１２４の内側に配
設された網状のプレフィルター、１３１は空気吸込口１
２４に近接配置された放電側接地極板、１３２は前記放
電側接地極板１３１間に張設された放電線である。１３
３は本体ケーシング１２１内に取出し可能に装着された
フィルターケースであり、その内部には集塵フィルター
１３４、脱臭フィルター１３５及び集塵側接地極板１３
６が積層状態で収納されている。

【００１１】この空気清浄装置の動作は次のとうりであ
る。送風器１２６が回転されると、まず、室内空気中の
大きな塵埃がプレフィルター１３０で除去されたのち、
室内空気中の塵埃、煙等の粉塵粒子が、放電線１３２及
び放電側接地極板１３１により形成された電離域を通過
する際に荷電され、集塵フィルター１３４に捕捉される
とともに、逆極性の集塵側接地極板１３６に吸着され
る。また、室内空気中の臭気成分は脱臭フィルター１３
５を通過する際に除去される。そして、集塵及び脱臭後
の空気は空気吹出口１２５から室内に吹出され、この循
環清浄動作の繰返しによって室内空気が清浄化される。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】従来の並行板型の空気
清浄装置においては次のような問題があった。大粒径のチリや綿ほこりはプレフィルターに捕集さ
れ、微少粒径のチリや煙は電気集塵機の集塵板に捕集さ
れるが、小〜中粒径（例えば３〜１００μｍ）のチリや
ほこりの一部はいずれでも捕集されず、機外に流出する
ものもあった。そのため、室内空気の清浄性が十分でな
い場合もあった。

【００１３】特にファンヒーターにおいては、上記
の未捕集粉塵のある部分は、主としてファンやバーナー
の内部に付着する。そのため、ファンヒーターの経時劣
化を起す要因となっていた。例えば、ファンにほこりが
付着するとファンの性能が劣化し送風量が少くなる。そ
のため必要風量が得られず、ヒーター部の温度が上昇し
すぎて安全装置が作動するような場合もあった。プレフィルターと集塵板の二カ所にほこりや汚れが
たまるため、空気清浄装置を掃除（掃除機かけ又は水
洗）する際に両者を別々に清掃する必要があった。プレフィルターと集塵板がそれぞれ別個の構造とな
っていたため、構造が複雑で、装置が高価・大型になっ
ていた。

【００１４】また、特開昭５５−２２３９０の空気清浄
装置においても、上記やのような問題点があった。

【００１５】本発明は、上述の問題を解決し、以下のよ
うな空気清浄装置及びそれを有するファンヒーターを提
供することを目的とする。構造が簡単であるにもかかわらず、様々な形態・寸
法のチリ、ほこり、煙、ミスト等を除去できる。清掃をしやすく手間がかからない。コンパクトかつ安価にすることができる。ファンヒーターやエアコン等の機内残留粉塵を減ら
すことができ、それらの機器のトラブルを防止するとと
もに、性能・品質・サービス性を向上できる。

【００１６】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明の第１態様の空気清浄装置は、空気流路に対
して交差した状態に配置された集塵板と、この集塵板の
空気流路下流側に設けられた放電極と、を具備する空気
清浄装置であって、集塵板は、多孔性の構造体からな
り、この構造体の少なくとも一部は導電性を有する集塵
側電極として形成されており、集塵板は、機械的濾過に
供せられるとともに、放電極と集塵側電極との間にコロ
ナ放電を発生させることによって電気集塵にも供せられ
ることを特徴とする。

【００１７】また、本発明の第２態様の空気清浄装置
は、導電性の多孔板からなり、空気流路に対して交差し
た状態に配置された集塵側電極と、この集塵側電極の空
気流路下流側に設けられた放電極と、を具備し、放電極
と集塵側電極との間にコロナ放電を発生させることによ
って電気集塵に供せられることを特徴とする。

【００１８】

【作用】第１態様の空気清浄装置の作用等について説明
する。大寸法のチリは、多孔性の構造体からなる集塵板
の上流側又は同板内で機械的に濾過される。ここで機械
的な濾過の作用は、チリ粒子が集塵板構造体への慣性衝
突による付着（慣性作用）、同構造体への接触による付
着（さえぎり作用）、粒子のブラウン運動に伴う付着
（拡散作用）等の作用を含む。

【００１９】中、小寸法のチリ、煙、ミストは集塵板下
流側に形成されるコロナ放電域において放電極と同じ極
性に帯電し、集塵板に形成されている集塵側電極に吸引
される。ここで、集塵側電極は空気流路と交差して密に
形成しうるので、並行板型の電気集塵と比較して効率良
く集塵できる。また、本発明の空気清浄装置は、集塵板
一か所において、物理的濾過と電気集塵という２つの異
なるメカニズムによる脱塵が行われる。そのため、構造
がコンパクトになる。

【００２０】なお、本発明においては、理解の容易のた
め、空気を気体の代表として発明を表現してあるが、こ
れに限定されるものではない。また、集塵の目的も気体
の清浄化に限定されるものではなく、有用な物質の回収
等であってもよい。また、集塵板も、いわゆる板状のも
のに限定されず、箱状、パイプ状、積層、粒状、膜状等
であってよい。集塵板を構成する多孔性の構造体は、金
網、金属・セラミック・有機物の織布・不織布・焼結体
等であってよい。多孔性の構造体は、全体が導電性を有
する金属、カーボン等で形成されていてもよい。また、
非導電性の多孔体からなる集塵板本体の空気流路下流側
に導電板（金属板等）を張ることとしてもよい。

【００２１】本発明の空気清浄装置においては、上記集
塵板が、空気流路中の実質的に最前列に設けられるフィ
ルター（プレフィルター）であるか、又は、プレフィル
ターと一体化されていることが好ましい。清掃が一ケ所
のみで済むので手間がかからないからである。また、空
気清浄装置全体の構造もコンパクトにできる。なお、こ
こで“実質的に最前列に設けられる”とは、粉塵の除去
作用を実質的に果たすようなフィルター（たとえば３０
メッシュ以上）として空気流路の最前列に設けられると
いう意味である。また、“プレフィルターと一体化され
て”とは、プレフィルターと一緒に取外し・取付け・洗
浄を行うことができるとの意味である。

【００２２】本発明の第２態様の空気清浄装置の作用等
について説明する。第２態様の空気清浄装置は、第１態
様の空気清浄装置とは異なり、機械的濾過作用を行うフ
ィルター要素は存在せず、上述の電気集塵作用のみを行
う。集塵側電極を空気流路と交差して密に形成しうるの
で、比較的大形のチリ等も、この態様の空気清浄装置に
よって除去しうる。したがって、空気清浄度等への要求
レベルによっては、この態様の空気清浄装置であっても
十分に使用できる。

【００２３】本発明の第２態様の空気清浄装置において
は、上記空気流路の流速が０．１〜３．０m/sec であ
り、上記コロナ放電を発生するため放電極と集塵側電極
との間に印加される電圧が４〜６ＫＶであり、電流密度
が０．１×１０^-3〜１．０×１０^-3mA/ ｃｍ² 、及び、
電界強度が４〜５ＫＶ／ｃｍであることが好ましい。こ
のような条件の下において、一般家庭の空気に含まれる
チリ等を有効に除去できる。

【００２４】ファンヒーターにおいては、対流用と燃焼
用の両方の空気を吸引している。従来は、必要とされる
除塵特性の相違から、対流用空気と燃料用空気とは別個
のフィルターを使用することが多かった。しかし、本発
明の空気清浄装置は、簡単な構造でありながら、様々な
形態・寸法のほこり等を１台で除去できるので、両方の
空気用のフィルターとして共用できる。

【００２５】

【実施例】以下、図面を参照しつつ説明する。図１は、
本発明の一実施例に係る空気清浄装置を有するファンヒ
ーターの内部構造概要を示す側面断面図である。図２
は、図１の空気清浄装置の放電極を示す正面図である。
図１において、ファンヒーター１には、その左側側面に
上下にわたって空気吸込口１０が設けられており、ここ
から空気が吸い込まれる。吸い込まれた空気は、集塵板
１１と放電極２０とから構成されている空気清浄装置を
通り、ガスバーナー４５によって加熱され、ファン４９
によって、空気吹出口５０から室内に吹出される。

【００２６】集塵板１１は、３０メッシュのステンレス
金網フィルター（１枚）製である。この実施例は、本発
明の第１態様に従っており、この集塵板１１は、機械的
濾過と電気集塵の両方に供せられる。集塵板１１の下端
部は、電気絶縁された下サポート１５に支えられてい
る。集塵板１１の上端部は少々折り曲げられている。こ
れは集塵板を清掃するために集塵板を上方へ抜き出す
際、集塵板をつまみやすくするためである。この部分に
取手等を付けてもよい。集塵板１１の上端部は、その横
方向両端部において、上サポート１３によって図１の左
右方向にはさまれるように支持されている。この上サポ
ート１４も電気絶縁されている。集塵板１１は、電源１
７の＋側に接続されており約５KVの電圧がかかってい
る。

【００２７】放電極２０は、上下方向に伸張する多数の
放電極板２１から構成されている。放電極板２１は、図
１の紙面垂直方向に多数配列されており、図２はその様
子を空気吸込口１０正面方向から見た状態である。すな
わち、上下方向に伸張する多数の放電極板２１が、上バ
ー２５と下バー２７との間に配列されている。

【００２８】放電極板２１の集塵板１１側の端は、多数
の鋭いピークを有する波状に形成されている。このピー
クの各々が放電極突起２３となっており、集塵板１１と
の間にコロナ放電を形成する。放電極２０は、電気的に
アースされており、＋電圧が印加される集塵板との関係
で電気的にマイナスになっている。本実施例の放電極２
０は、ちなみに、縦１９８mm、横４２５mm、放電極板２
１枚数２２枚、放電極突起２３のピッチ１０mm、放電極
突起２３先端と集塵板１１との間隔１２mmとなってい
る。また、各部の材質は、ステンレス鋼である。

【００２９】集塵板１１と放電極２０との間の下部には
塵受３１が設けられている。塵受け３１は、雨とい状の
形状をしており、集塵板１１の内側の面についたチリ
（電気集塵されたチリ）が下に落ちてたまるようになっ
ている。この塵受け３１の横方向端部には、ファンヒー
ターのフレームが開けられるようになっている掃除口
（図示されず）がついており、ここから、電気掃除機の
口を突っ込んで掃除できるようになっている。

【００３０】空気清浄装置できれいになった空気は、対
流空気流路４１と燃焼空気流路４３とに別れて進む。燃
焼空気流路４３に入った空気は、ガスバーナー４５の各
部に供給されてガスの燃焼用に供せられる。対流空気流
路４１に入った空気は、ガスバーナーの炎に間接・直接
に暖められる。両空気は、温風流路４７で合流し約７０
〜１００℃の空気流となる。温風は、ファン４９（ライ
ンフローファン等）に吸引され、さらに、空気吹出口５
０から室内に供給される。

【００３１】図３は、本発明の第２態様の実施例に係る
空気清浄装置の集塵極板を示す図である。（Ａ）は正面
図、（Ｂ）は側面図である。この集塵極板６１は、図１
の集塵板１１と同様に、ファンヒーター１の空気吸込口
部に収められる。本実施例の集塵極板６１は、厚０．８
mmのステンレス鋼板であって、巾４５０mm、高さ２３０
mmである。この板には、φ５mmの穴６３が７mmピッチで
多数開けられており、開口率は３９．３％である。

【００３２】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
の空気清浄装置及びそれを有するファンヒーターは以下
の効果を発揮する。集塵側電極が空気流路中に交差して密に配置できる
ことから、構造が簡単であるにもかかわらず、様々な形
態・寸法のチリ、ほこり、煙、ミスト等を効率よく除去
できる。また、本発明の第１態様においては、機械的濾
過と電気集塵を併用していることから、さらにチリ等の
除去能力に優れる。

【００３３】本発明の第１態様においては、集塵板
で機械的濾過と電気集塵の両方を行っているので、それ
らを各々別の装置構成とした場合に比較して、ほこり堆
積部位の清掃がしやすい。フィルター構造がシンプルなので、空気清浄装置構
造をコンパクトにすることができ、空気清浄装置を安価
にすることも可能である。により、空気清浄装置の設置されるファンヒータ
ーやエアコン等の機内残留粉塵を減らすことができ、そ
れらの機器のトラブルを防止するとともに、性能・品質
・サービス性を向上できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係る空気清浄装置を有する
ファンヒーターの内部構造概要を示す側面断面図であ
る。

【図２】図１の空気清浄装置の放電極を示す正面図であ
る。

【図３】本発明の第２態様の実施例に係る空気清浄装置
の集塵極板を示す図である。（Ａ）は正面図、（Ｂ）は
側面図である。

【図４】空気流路に沿って並行に設けられた集塵板を有
する空気清浄装置（並行板型）の概要を示す断面図であ
る。

【図５】図４の空気清浄装置を有するファンヒーターの
斜視図であって、プレフィルターと電気集塵の集塵板を
取り外した状態を示す図である。

【図６】放電極の下流側に、フィルターを前置した集塵
側接地極板を設けた空気清浄装置（特開昭５５−２２３
９０）を示す断面図である。

【符号の説明】

１ファンヒーター４５ガスバーナ
ー１０空気吸込口４７温風流路１１集塵板４９ファン１３上サポート５０空気吹出
口１５下サポート６１集塵側電
極板１７電源６３穴２０放電極１００空気清浄
装置２１放電極板１０１プレフィ
ルター２３放電極突起１０２電気集塵
器２５上レバー１０３集塵板２７下レバー１０５放電極３１塵受１１０ファンヒ
ーター３３下部本体フレーム１３０プレフィ
ルター３５上部本体フレーム１３１接地極板４１対流空気流路１３２放電極４３燃料空気流路１３４フイルタ
ー

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】空気流路に対して交差した状態に配置さ
れた集塵板と、この集塵板の空気流路下流側に設けられ
た放電極と、を具備する空気清浄装置であって；集塵板
は、多孔性の構造体からなり、この構造体の少なくとも
一部は導電性を有する集塵側電極として形成されてお
り、集塵板は、機械的濾過に供せられるとともに、放電極と
集塵側電極との間にコロナ放電を発生させることによっ
て電気集塵にも供せられることを特徴とする空気清浄装
置。
【請求項２】上記集塵板が、空気流路中の実質的に最
前列に設けられるフィルター（プレフィルター）である
か、又は、プレフィルターと一体化されている請求項１
記載の空気清浄装置。
【請求項３】上記集塵板が金網フィルターである請求
項１又は２記載の空気清浄装置。
【請求項４】上記集塵板が多孔性の集塵板本体とこれ
の空気流路下流側に設けられた多孔性導電板とからな
り、この導電板が集塵側電極を形成する請求項１又は２
記載の空気清浄装置。
【請求項５】上記集塵板本体が樹脂性の多孔体である
請求項４記載の空気清浄装置。
【請求項６】導電性の多孔板からなり、空気流路に対
して交差した状態に配置された集塵側電極と、この集塵
側電極の空気流路下流側に設けられた放電極と、を具備
し、放電極と集塵側電極との間にコロナ放電を発生させるこ
とによって電気集塵に供せられることを特徴とする一般
家庭用の空気清浄装置。
【請求項７】上記空気流路の流速が０．１〜３．０m/
sec であり、上記コロナ放電を発生するため放電極と集
塵側電極との間に印加される電圧が４〜６ＫＶであり、
電流密度が０．１×１０^-3〜１．０×１０^-3ｍＡ/ ｃｍ
² である請求項６記載の空気清浄装置。
【請求項８】上記集塵側電極の下部に塵受が設けられ
ている請求項１〜７いずれか一項記載の空気清浄装置。
【請求項９】請求項１〜８のいずれか一項記載の空気
清浄装置を有し、この空気清浄装置が、対流空気用とバ
ーナー燃焼空気用のフィルターを兼ねるファンヒータ
ー。