JPH10128154A

JPH10128154A - 集塵電極及び空気清浄機

Info

Publication number: JPH10128154A
Application number: JP28889896A
Authority: JP
Inventors: Toru Ariga; 徹有賀
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 1996-10-31
Filing date: 1996-10-31
Publication date: 1998-05-19

Abstract

(57)【要約】【課題】集塵電極が集塵したタバコの煙や塵芥が有す
る臭いが問題となっていた。さらに、油などの有機系の
物が付着すると集塵電極の洗浄が非常に困難となってい
た。【解決手段】空気中の塵をイオン化するイオン化線８
と、基材表面に光触媒膜を備える集塵電極９と、集塵電
極９に紫外線を照射する紫外線ランプ１１と、集塵電極
９にイオン化電線８にて帯電した塵等を含む空気を送風
するシロッコファン１２とを備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、空気中の塵芥を帯
電させて吸着する集塵電極、及び、集塵電極を備えた空
気清浄機に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の電気集塵の技術は、高電圧のイオ
ン化線によりまず空気中にあるチリやホコリ等の塵芥を
マイナスに帯電させた後に、高電圧のかかったプラス電
位の集塵電極に帯電させた塵芥を吸いを付かせることに
より、約１ミクロン程度の大きさの細かい塵芥まで空気
中から除去することが可能であった。

【０００３】特開平６−１３４３４０号公報には、上記
のような空気清浄機において、細菌等の繁殖を押さえる
ために、集塵電極に抗菌材を塗布したものが開示されて
おり、これを図６に示して説明する。

【０００４】図６において、集塵電極１０４は、抗菌材
を塗布したマイナス電極１１７と、抗菌材を添加した絶
縁材にて覆ったプラス電極１１１とで構成する。また、
塵芥粒子帯電装置１０１は、抗菌材を塗布したイオン化
極板１２３と、線状イオン化電極とで構成する。この塵
芥粒子帯電装置１０１で帯電したカビや細菌類を含む大
部分の塵芥粒子１１０は、抗菌材を塗布したマイナス電
極１１７に付着し、カビや細菌類は抗菌材により繁殖が
抑制され、カビや細菌類を含まない清浄な空気が放出さ
れる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上記したような集塵電
極で問題になるのは、集塵電極が集塵した塵芥が有する
臭いの問題である。特に集塵電極を空気清浄機に用いた
場合に、タバコの煙などが集塵する対象になるが、この
煙などはそれ自体が臭いを持っている。

【０００６】従って、空気清浄機を使用して行くうち
に、たとえ集塵電極表面に抗菌剤を塗布していても、や
がて集塵電極についた塵芥から臭いが発生し、空気清浄
機が臭いの発生源となる。また、集塵電極表面を塵芥が
覆ってしまうと、細菌等も集塵電極に付いてくるので、
温度や湿度が高い等の使用条件により細菌が繁殖しやす
い状況下では、細菌の温床ともなりかねない。

【０００７】また、油などの有機系の物も付着する業務
用の空気清浄機の場合、集塵電極を洗浄する時には強ア
ルカリの業務用の洗剤を用いて専門の業者が洗浄しなけ
ればならないほどホコリやゴミが付着して取れにくい状
態になっていた。

【０００８】本発明は、ホコリが蓄積しにくく洗浄の容
易な集塵電極及び空気清浄機を提供することを目的とし
ている。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は上記課題を解決
するものであり、集塵電極に光触媒を担持させ、紫外線
ランプを集塵電極に照射する構造にすることにより、臭
いや有機物を分解させ、なおかつ細菌などを殺菌し抗菌
作用を持たせるものである。なお、紫外線ランプにも殺
菌作用があるのでそれによる抗菌の効果も期待できる。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の集塵電極及び集塵
電極を備えた空気清浄機の実施の形態を図面を参照して
説明する。

【００１１】＜集塵電極＞本発明の集塵電極は光触媒膜
をその表面に形成するが、この光触媒膜の原料として
は、光触媒としてはアナターゼ型の酸化チタン、吸着材
としては合成ゼオライト、バインダーとしては主成分に
ＳｉＯ₂ 系の物を用いた。これらの原料をバインダー６
０重量部、酸化チタンを２０重量部、合成ゼオライトを
２０重量部の割合でボールミルにより約１８時間混合さ
せて塗液を作製した。

【００１２】光触媒膜が形成される電極基材としては、
厚み０．５ｍｍ、幅１０ｃｍのアルミ製のシート材を用
いた。このシート材を用いて、浸積法により両面に塗液
を塗布を行った。浸積法とは、シート材をまず、洗浄液
の入った槽につけて表面を洗浄した後、純水で洗浄液を
洗い落とし、ドライヤーにて乾燥させる。そしてシート
材を前記塗液の入った槽の中ヘ浸積させそのまま垂直に
引き上げる。引き上げたシートはドライヤーにて直ちに
仮乾燥させる。仮乾燥を終えたシート材を乾燥炉に移
し、１００℃で１時間乾燥を行う。そして、乾燥を終え
たシートを焼成炉にて３５０℃で１時間焼付を行う。

【００１３】上記のようにしてシート材３表面に形成し
た光触媒膜は、約膜厚４μｍであり、今回はこの工程を
３回繰返し、膜厚１２μｍとした。なお、シート材の長
さは、１つの集塵電極を作製するのに約３ｍ用いた。図
１に示すように、シート材３の表面に光触媒及び吸着材
１と、バインダー２とからなる光触媒膜が形成される。

【００１４】このようにして、光触媒膜を形成したシー
ト材３の表面をプレス加工してスペーサー５を切り起こ
して形成する。図２に示すように、シート材１の表面に
約５ｃｍおきに高さ５ｍｍの正三角形のスペーサー５を
幅方向に２ケ所切り起こして、所定の間隔で設けた。こ
の様に加工したシート材の長手方向の一辺をグラインダ
ーを用いて光触媒膜をはぎ落としシート材１を露出させ
る。シート材１を露出させた部分に、ロウ付けにて金属
製のソケットを取り付ける。その後にソケット側が外側
になるようにソケットがない方から、スペーサー面が内
側に向くように巻き付けて、ロール状に形成する。ロー
ル状に形成したシート材４を直方体の筺体内に配置し
て、筺体のバネと接続するソケットを取り付ける。

【００１５】図３に示すように、ロール状シート材４
は、立方体筺体６、または、直方体筺体７内に配設され
る。今回はロール状シート材４を図３（ｂ）に示した直
方体筺体７の中へ入るようにした。最後にロール状シー
ト材４にロウ付けしたソケットを電源と接続するため
に、直方体筺体７に設置したソケットと結合させる。直
方体筺体７と電源との間は、ＳＵＳバネにて接続する。
このような接続を行うことにより、電極洗浄の時に直方
体筺体７ごと取り出して水洗いが可能となる。

【００１６】＜空気清浄機＞上記集塵電極を備えた空気
清浄機の実施の形態を図４、図５に示して説明する。図
４において、８は空気中の塵芥をマイナスに帯電させる
ＳＵＳからなるイオン化線、９は上記のようにして作成
した集塵電極、１０は紫外線を反射する反射板、１１は
集塵電極９に紫外線を照射する紫外線ランプである。紫
外線ランプ１１は、集塵電極９を通過して空気が流れる
位置（集塵電極９への通風方向に対して風下側）に設置
する。

【００１７】なお、前記のように紫外線ランプ１１を設
置すれば、ホコリ等が付着せず汚れることはなく良好な
紫外線照射性能を長時間維持できる。また、紫外線ラン
プ１１を空気が直接通らない場所に設置すると、集塵電
極９から離れた位置になり、紫外線強度は距離の３乗に
反比例するので光触媒による臭いの分解効率がかなり落
ち実用的ではない。ただし、紫外線を透過するグラスフ
ァイバー等を用いれば、紫外線ランプ１１を自由に配設
できる。さらに、１２は室内空気を空気清浄機に導くた
めの送風手段として用いるシロッコファンである。シロ
ッコファン１２は、風量が約１（ｍ³ ／ｍｉｎ）のもの
を設置して空気が流れるようにする。

【００１８】また、図５において、１３は紫外線ランプ
の表面を覆い汚れの付着を防止する保護体であり、保護
体１３の材質は、紫外線を良く透過する石英ガラスが望
ましい。

【００１９】そして、塵芥を含む室内空気は、シロッコ
ファン１２により、空気吸入口１４より吸い込まれ、イ
オン化線８により塵芥に電荷が帯電され、塵芥は集塵電
極９で吸着された後、シロッコファン１２を介して、塵
芥が除かれた空気が吹出口１５から室内に送風される。
さらに、紫外線ランプ１３は、運転中に動作してもいい
が、運転終了後に所定時間動作させてもよい。

【００２０】なお、光触媒膜に含まれる光触媒は、紫外
線により光半導体となり強力な酸化作用により、有機物
を分解することができる。このことにより、光触媒は、
臭いはもちろんのこと油などの高分子有機物まで分解す
るので、紫外線照射後に、集塵電極に残るのは、無機物
などである。そこで、一定時間経過した後に集塵電極を
水洗いで洗浄すれば、集塵電極に残った無機物は簡単に
洗い流すことができ、容易に、集塵性能を回復させるこ
とができる。また、光触媒に吸着材も一緒に混ぜるの
は、吸着材が臭い成分を吸着するため、より清浄な空気
にすることができるためである。また、光触媒反応は速
度が遅いので、吸着材を添加することにより中間生成物
（アセトアルデヒド等）が光触媒から外へ出て行くこと
を防止するためである。

【００２１】図４、図５に示した空気清浄機の集塵性能
評価を、１（ｍ³ ）のボックスに、タバコ５本を入れて
火をつけ、空気清浄機のスイッチを入れて行った。これ
は、８畳の部屋でタバコ２００本を吸った場合に相当す
る。

【００２２】また、比較例として、光触媒を塗布してい
ないアルミ製のシート材で作製した集塵電極を備える点
以外は同様の構造を持った空気清浄機を使用した。集塵
電極の作製方法はシート材の集塵電極への加工以降は同
じである。

【００２３】集塵性能は、約１０分後に本発明の空気清
浄機と、上記した比較例とのどちらとも、タバコの煙が
見えない程度になり、両者の集塵性能には差がみられな
かった。

【００２４】しかし、タバコ臭については、官能試験で
はかなりの差が見られ、本発明の空気清浄機ついては、
約３０分後にはタバコ臭はほぼ消えたが、比較例は臭い
が残ることが分かった。この理由は、本発明の空気清浄
機では、光触媒膜塗の成分中に吸着材が入っており、タ
バコ臭が吸着材に吸着されるため、このような差が生じ
た。

【００２５】この実験の後に紫外線ランプを２０時間照
射を行い、光触媒膜の再生（吸着されている臭い成分の
光触媒による分解）を行い、同様の実験を行った。これ
を５回繰り返す。この結果、本発明の空気清浄機は、初
めと同じ結果を繰り返しえることができた。これは、光
触媒によって、吸着材が再生したことを意味する。

【００２６】さらに、集塵電極９の表面の状態を調べる
と、本発明の空気清浄機については実験初期とほとんど
同じ状態であったのに対し、比較例の集塵電極は、タバ
コのタール等でべとべとしており、黄色く変色してい
た。このことにより、タバコの煙りに含まれるタールな
どの高分子有機物が光触媒によって分解されていること
が分かった。従って、光触媒を集塵電極の表面に担持す
ることにより、集塵電極９の表面を清浄に保つことがで
きた。上記の性能試験の結果を表１に示す。

【００２７】

【表１】

【００２８】なお、上記実施の形態では、本発明の集塵
電極を空気清浄機に用いた場合を示したが、空気調和
機、トイレ脱臭器等に用いてもよい。

【００２９】

【発明の効果】請求項１によれば、集塵電極用の基材
と、該基材表面に形成する光触媒膜とからなることた
め、集塵電極に付着した臭いや有機物を分解して、集塵
電極表面を清浄に保つことができる。

【００３０】請求項２によれば、上記基材としてロール
状に形成したものを用いるため、塵芥の吸着面積を大き
くできる。

【００３１】請求項３によれば、上記基材はロール状の
基材間の空間を保持する切り起こし部を備えるため、ロ
ール状の基材間の空間を確実に確保でき、塵芥の吸着が
容易となる。

【００３２】請求項４によれば、光触媒膜を、光触媒と
吸着材とから構成するため、光触媒の分解によって発生
するアセテアルデヒド等の中間生成物の光触媒膜からの
離脱を押さえることができ、臭いや塵芥等を確実に吸着
できる。

【００３３】請求項５によれば、空気清浄機が空気中の
塵をイオン化するイオン化電極と、基材表面に光触媒膜
を備える集塵電極と、該光触媒膜に紫外線を照射する紫
外線ランプと、該集塵電極に該イオン化電極にて帯電し
た塵等を含む空気を送風する送風手段とから構成される
ため、集塵電極に付着した臭いや有機物が蓄積すること
なく、常に集塵電極表面を清浄に保つことができる。ま
た、請求項６乃至８によれば、塵芥を効率よく分解でき
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態のシート材に担持された光
触媒膜の断面図である。

【図２】本発明の実施の形態のスペーサーを形成したシ
ート材の斜視図である。

【図３】本発明の実施の形態の集塵電極に用いる（ａ）
立方体筺体の斜視図（ｂ）直方体筺体の斜視図である。

【図４】本発明の実施の形態の空気清浄機の構成図であ
る。

【図５】本発明の実施の形態の保護体を備える空気清浄
機の構成図である。

【図６】従来の空気清浄機の説明図である。

【符号の説明】

１光触媒及び吸着材２バインダー３基材４シート材５スペーサー６立方体筺体７直方体筺体８イオン化線９集塵電極１０反射板１１紫外線ランプ１２シロッコファン１３保護体

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】集塵電極用の基材と、該基材表面に形成
する光触媒膜とからなることを特徴とする集塵電極。
【請求項２】上記基材をロール状に形成することを特
徴とする請求項１に記載の集塵電極。
【請求項３】上記基材はロール状の基材間の空間を保
持する切り起こし部を備えることを特徴とする請求項２
に記載の集塵電極。
【請求項４】上記光触媒膜を、光触媒と吸着材とから
構成することを特徴とする請求項１に記載の集塵電極。
【請求項５】空気中の塵をイオン化するイオン化線
と、基材表面に光触媒膜を備える集塵電極と、該集塵電
極に紫外線を照射する紫外線ランプと、該集塵電極に該
イオン化電線にて帯電した塵等を含む空気を送風する送
風手段とを備えることを特徴とする空気清浄機。
【請求項６】上記紫外線ランプは、送風手段による送
風方向に対して、上記集塵電極の風下側に配設すること
を特徴とする請求項５に記載の空気清浄機。
【請求項７】上記基材はロール状に形成することを特
徴とする請求項５に記載の空気清浄機。
【請求項８】上記光触媒膜は、光触媒と吸着材とから
構成することを特徴とする請求項５に記載の空気清浄
機。