JPH10286487A - 空気清浄装置 - Google Patents

空気清浄装置

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JPH10286487A
JPH10286487A JP9706197A JP9706197A JPH10286487A JP H10286487 A JPH10286487 A JP H10286487A JP 9706197 A JP9706197 A JP 9706197A JP 9706197 A JP9706197 A JP 9706197A JP H10286487 A JPH10286487 A JP H10286487A
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JP
Japan
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air
ozone
activated carbon
passage
cylinder
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JP9706197A
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English (en)
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Katsuhiko Umeda
克彦 梅田
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Jamco Corp
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Jamco Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 空気をイオン化して集塵する装置において、
小型で集塵能力が大であって、さらにオゾンを吸収し
て、外気に放出される空気中のオゾン濃度を減少させ、
人体への影響を防止した装置を提供する。 【解決手段】 流入、流出口を有し空気の通路となる金
属製の筒21と、金属製の筒の内側に配設する活性炭素
よりなるスリーブ25とを有し、電極30に最高15,
000ボルト程度の高い電圧を印加して流入側周辺の空
気をイオン化させると共に高濃度のオゾンを発生させ、
空気中の細菌、バクテリア等を酸化殺菌し、悪臭有機物
を酸化脱臭する。さらに、イオン化された空気が筒21
内を通過途上スリーブ25にイオン化された埃等の空気
が吸着されると共に、酸化に寄与しなかった余剰のオゾ
ンは活性炭素スリーブ25に反応して一酸化炭素、二酸
化炭素となって外気に排出される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、室内用の空気清浄装置
に関する。
【0002】
【従来の技術】従来より、陽極と陰極との間に高電圧を
かけて、空気および埃を高電圧に荷電させてイオン化さ
せることによって生ずる吸着力(クーロン引力)を利用
した空気清浄装置が知られている。この空気清浄機構を
図6により説明する。電極3に高電圧をかけると、空
気、埃aをイオン化すると同時に高濃度のオゾンO3
辺部Pに発生する。このオゾンO3は有機物d、細菌c
を酸化して脱臭、殺菌する。そして、イオン化した埃
a、悪臭有機物d等は空気の通路と成る金属筒5を通過
途上、筒壁に吸着され、除去された空気が放出される。
【0003】この原理を応用した空気清浄装置は、空気
をイオン化する際に発生するオゾンが極めて強い酸化力
を有しているので、空気中の有害物質を酸化して分解す
る作用をなす。しかし、酸化に寄与しなかった余剰のオ
ゾンO3はそのままの状態で金属筒5を通過し、空気中
に放出されている。この放出されたオゾンO3は空気に
オゾン臭を与えるだけでなく、濃度が高くなると人体に
悪影響を及ぼした。空気をイオン化することによるオゾ
ンの発生そのものを防止することは困難であることか
ら、空気をイオン化させると共に、発生するオゾンの量
を少なくさせるためには印加する電圧には限度があっ
た。
【0004】ここで、印加電圧と発生オゾン濃度の関係
を測定した結果、イオン化する高電圧を7,500ボル
トに抑えると、オゾンの発生濃度は0.002ppm程
度となる。イオン化する高電圧を8,500ボルトに上
げると、発生濃度は0.02ppm程度に上昇し、さら
に電圧を高くして、14,000ボルトにすると、オゾ
ンの発生濃度は0.1ppm程度になることが判明し
た。
【0005】米国における環境庁規格では、空気中のオ
ゾン濃度の基準値は0.05ppm以下とされている。
そこで、環境問題をクリアーしたオゾン濃度0.05p
pm以下の値を確保するため、この種空気清浄装置で
は、空気をイオン化するために印加する高電圧を8,5
00ボルト程度としている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】印加する高電圧を8,
500ボルトとした空気清浄装置においては、所望する
広さの空間の空気を清浄化するには装置を大きくする必
要があり、設置に場所をとる欠点があった。また、オゾ
ン発生濃度が基準内であっても、オゾン臭が残り、臭い
の除去は必須の難題であった。そこで、本発明が解決す
べき課題は、空気をイオン化して集塵する装置におい
て、小型で集塵能力が大であって、さらに、外気に放出
される空気中のオゾン濃度を減少させ、人体への影響を
防止した装置を提供するにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明の空気をイオン化
して電気的に集塵する装置は、空気の流入、流出口を有
する導電性(例えば金属製)の空気の通路に活性炭素を
配設し、空気の通路の流入口側に配設する電極に高い電
圧を印加して空気をイオン化させると共に高濃度のオゾ
ンを発生させ、酸化による脱臭、殺菌を実行すると共
に、クーロン引力を利用して空気を活性炭素層に接触さ
せて余剰のオゾンを吸着、分解する構成を具備する。
【0008】
【作用】高電圧の印加により空気をイオン化すると同時
に発生する高い濃度のオゾンは、オゾンが持つ強い酸化
作用を利用して、周辺の空気の有機物を酸化させて脱臭
し、細菌やバクテリアを死滅させる。さらに、酸化に寄
与しなかった余剰のオゾンは空気の通路を通過途上、活
性炭素層に接触して化合し、一酸化炭素、あるいは二酸
化炭素として除去され、装置外に流出する空気はオゾン
の濃度が小さくなる。
【0009】
【発明の実施の形態】本発明の空気清浄装置の実施の形
態を図面により説明する。図1は空気清浄装置の斜視
図、図2は空気を清浄化する機構の説明図である。空気
清浄装置10は内部に清浄機構を収容するハウジング1
3を有し、ハウジングの表面13Aには電源に連結する
スイッチ15が配設されている。ハウジング13は絶縁
体で構成されている。ハウジング13の表面13Aには
複数個の丸孔17が穿孔され、ハウジング13裏面13
Bに複数の丸孔が穿孔されている。ハウジング13の表
面丸孔17と裏面13Bの丸孔間には断面円形状の円筒
20が配設される。円筒20は金属で構成した外筒リン
グ21と、外筒リング21の内側に配設する活性炭素ス
リーブ25とを備えている。金属製の円筒20は電源に
連絡している。活性炭素スリーブ25は活性化させた炭
素繊維を不織布のシート状に形成し、金属製の外筒20
の内面に接着等の手段により取り付けられている。ハウ
ジング13の裏面13B側に穿孔する丸孔には針状のマ
イナス電極30を設置する。針状電極30は電源に連絡
している。
【0010】このように構成される空気清浄装置10の
スイッチ15をON状態にすると、針状の電極30に通
電され、15,000ボルト程度の高電圧が印加される
構成となっている。針状の電極30に荷電される15,
000ボルトの高電圧は、周辺の空気や埃をイオン化さ
せるに十分な電荷である。荷電された針状の電極の周囲
の空気の埃はイオン化され、高いマイナス電位が荷電さ
れている。マイナスにイオン化された空気や埃はプラス
に荷電されている円筒20方向に引き寄せられる。この
ように、通電している間、イオン化された空気や埃はク
ーロン引力によって円筒20に引き寄せられつつ、円筒
20内を通過する。この時、マイナスにイオン化された
埃はプラス極である円筒20に密着し、マイナスにイオ
ン化された空気は円筒20に密着したり、通過したりす
る。そして、この空気清浄装置10を稼働させたとき、
埃や空気中に含有する煙等は円筒内壁に密着するので、
通過するのはマイナスにイオン化された空気のみとな
り、結果として空気の清浄作用が達成される。
【0011】また、イオン化された空気中の酸素O2
一部はオゾンO3に変化する。オゾンO3は、室内空気に
含まれている細菌c、バクテリアb、あるいは悪臭を放
つ有機物dと化合して酸化させ、殺菌効果や脱臭効果を
発揮する。しかし、すべてのオゾンが消費されずに循環
する空気と混合して排出され室内のオゾン濃度を上昇さ
せ、オゾン臭を発生させていた。そこで、この発明の空
気清浄装置は、図2に示すように、円筒20の内側に活
性炭素スリーブ25を配設しているので、強くイオン化
されているオゾンO3は埃a等と共に円筒20に吸着さ
れる。円筒20に吸着されたオゾンO3は、活性炭素に
接触して下記の式のような化学反応を起こす。
【0012】O3+C⇒CO+O22+C⇒CO2 上記化学反応は時間と共に進行してゆく。
【0013】このように、空気の通路となる円筒20内
を通過途上、オゾンO3は活性炭素スリーブ25の活性
炭素に反応して酸素O2となり、遊離酸素Oは炭素と反
応して一酸化炭素CO、さらには炭酸ガスCO2となっ
て解放される。このように、有害なオゾンO3は円筒2
0を通過途上、酸素と一酸化炭素(あるいは炭酸ガス)
に分解される。この結果、有害なオゾンは酸素と一酸化
炭素(あるいは炭酸ガス)に分解されるので、オゾン臭
も残らず、室内オゾン濃度を上昇させることはない。こ
こで、発生する一酸化炭素は極めて微量なので、人体に
悪影響を及ぼすことがない。
【0014】このように、本発明の空気清浄装置10は
電圧を15,000ボルト程度に引き上げたとき発生す
る高濃度のオゾンが殺菌、脱臭作用を実行し、余剰のオ
ゾンO3は活性炭素スリーブ25に反応させて一酸化炭
素CO、さらには炭酸ガスCO2となり除去される。そ
して、排出される空気中のオゾン濃度は許容基準値であ
る0.005ppm以内にとどめることができる。高電
荷により空気のイオン化が進むと共に、イオン化された
埃の円筒20への吸着、および活性炭素スリーブ25へ
の吸着力は格段に強力となり、清浄力が増加すると共
に、通過空気容量も増加させることができる。この実施
の形態で説明した空気清浄装置は、従来、空気をイオン
化する電圧を8,000ボルトの高電圧とした場合、排
出される空気中に含まれるオゾンの濃度が0.018p
pmのレベルにあった濃度を、さらに、空気をイオン化
する電圧を15,000ボルト程度に引き上げても、排
出される空気のオゾン濃度が許容基準値である0.00
5ppm以内にとどめることができた。また、オゾン臭
も大幅に低減した。
【0015】このため、埃の装置への吸着力は格段に強
くなり清浄力が増すと共にオゾン臭を除去し、通過空気
容量も増えるので、同一性能を持つ空気清浄装置を、小
型化させることができる。なお、この実施の形態では、
空気通路を円筒としているが、中空状の筒体であれば同
様の作用をなす。
【0016】例えば、空気通路の実施例を次に示す。 実施例1(図3参照) 空気通路は断面六角形状の筒体200を連設して形成す
る。断面六角形状の筒体200の内面には活性炭素粒子
をコーテイングした活性炭素膜202を形成している。
各断面六角形状の筒体200の空気流入口側には電極3
00を対向させている。このように構成する空気通路に
おいて、電極に高電圧をかけると各断面六角形状の筒体
200との間にクーロン引力が発生し、イオン化された
空気、および余剰のオゾンが通路内を通過途上、オゾン
は活性炭素膜202に反応して一酸化炭素、二酸化炭素
となって、排出される。
【0017】実施例2(図4参照) 空気通路は金属帯250を蛇行させて接触部分を固着
し、断面円形状の筒体を連設したロールコア255で形
成する。ロールコア255の内面には活性炭素粒子をコ
ーテイングした活性炭素膜252を形成している。各ロ
ールコア255の空気流入口側には電極300を対向さ
せている。このように構成する空気通路においても同様
にイオン化された空気の吸着、および、オゾンの活性炭
素膜252との反応により空気の清浄化を達成する。
【0018】実施例3(図5参照) 空気通路は矩形筒体275を連設した枠体270で構成
する。矩形筒体275の内面には活性炭素粒子をコーテ
イングした活性炭素膜277を形成している。枠体27
0の空気流入口側には電極網350を対向させて配設し
ている。電極網350は網目のピッチを枠体270の矩
形筒体275の配設ピッチと同一としている。このよう
に構成する空気通路は空気通路の配設密度が密となり、
清浄か効率を上げることが出来る。
【0019】
【発明の効果】この空気清浄装置は、まず、充分な濃度
のオゾンを発生させて、悪臭を持つ有機物を酸化して無
臭とする、あるいは細菌やバクテリアを死滅させるオゾ
ンの有する効果を発揮させ、余剰となったオゾンは活性
炭素に吸着させて、分解させることによって、オゾン臭
を無臭化、無害化させることができる。すなわち、この
装置は高電圧で発生する高濃度のオゾンを吸着、分解さ
せ、装置から排出される空気はオゾン検出不能程度に低
減することができた。
【図面の簡単な説明】
【図1】空気清浄装置の一部を欠いた斜視図。
【図2】空気清浄機能の説明図。
【図3】空気通路の他の実施例の斜視図。
【図4】空気通路の他の実施例の斜視図。
【図5】空気通路の他の実施例の斜視図。
【図6】従来装置の空気清浄機能の説明図。
【符号の説明】
10 空気清浄装置 13A 表面 13B 裏面 15 スイッチ 17 丸孔 20 円筒 21 外筒リング 25 スリーブ 30 電極

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 空気流入口と流出口を有する導電性の空
    気の通路と、導電性の空気の通路の内側に配設する活性
    炭素層と、通路の空気流入口側に配設する電極と、電極
    に連結する電源を備え、 電極に高電圧を印加させて空気流入側の空気をイオン化
    させると同時に高濃度のオゾンを発生させ、空気中の細
    菌、バクテリア等の酸化を実行すると共に、酸化に寄与
    しなかったオゾンは活性炭素層に接触させて分解、吸収
    されるよう構成してなる空気清浄装置。
  2. 【請求項2】 電極に印加される電圧は最高15,00
    0ボルトである請求項1記載の空気清浄装置。
  3. 【請求項3】 空気の通路の内側に配設する活性炭素層
    は活性炭素繊維よりなる板状スリ−ブである請求項1記
    載の空気清浄装置。
  4. 【請求項4】 導電性の空気の通路は断面多角形状をな
    した金属性筒体で構成され、通路の内側に配設する活性
    炭素層は活性炭素粒子をコーテイングして形成している
    請求項1記載の空気清浄装置。
  5. 【請求項5】 導電性の空気の通路は金属材よりなるロ
    ールコアで構成され、通路の内側に配設する活性炭素層
    は活性炭素粒子をコーテイングして形成している請求項
    1記載の空気清浄装置。
  6. 【請求項6】 導電性の空気の通路は連続する矩形枠で
    構成され、電極は電極網で構成して成る請求項1記載の
    空気清浄装置。
JP9706197A 1997-04-15 1997-04-15 空気清浄装置 Pending JPH10286487A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101087055B1 (ko) 2011-01-06 2011-11-28 한국기계연구원 활성탄소섬유 필터를 이용한 전기집진기
KR101373720B1 (ko) * 2013-05-13 2014-03-13 한국기계연구원 활성탄 섬유필터를 이용하는 전기집진기

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101087055B1 (ko) 2011-01-06 2011-11-28 한국기계연구원 활성탄소섬유 필터를 이용한 전기집진기
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