JPH1057840A - 空気清浄装置 - Google Patents

空気清浄装置

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JPH1057840A
JPH1057840A JP23975896A JP23975896A JPH1057840A JP H1057840 A JPH1057840 A JP H1057840A JP 23975896 A JP23975896 A JP 23975896A JP 23975896 A JP23975896 A JP 23975896A JP H1057840 A JPH1057840 A JP H1057840A
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fan
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electrode
air
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Teruo Shimoda
照夫 下田
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    • B03SEPARATION OF SOLID MATERIALS USING LIQUIDS OR USING PNEUMATIC TABLES OR JIGS; MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
    • B03CMAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
    • B03C3/00Separating dispersed particles from gases or vapour, e.g. air, by electrostatic effect
    • B03C3/32Transportable units, e.g. for cleaning room air
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B03SEPARATION OF SOLID MATERIALS USING LIQUIDS OR USING PNEUMATIC TABLES OR JIGS; MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
    • B03CMAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
    • B03C3/00Separating dispersed particles from gases or vapour, e.g. air, by electrostatic effect
    • B03C3/34Constructional details or accessories or operation thereof
    • B03C3/36Controlling flow of gases or vapour
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B03SEPARATION OF SOLID MATERIALS USING LIQUIDS OR USING PNEUMATIC TABLES OR JIGS; MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B03C3/45Collecting-electrodes

Abstract

(57)【要約】 【課題】 電子式空気清浄装置において、集塵効率を高
める。 【解決手段】 円筒状支持体4の外周面に第1及び第2
の集塵電極2、3を配置する。円筒状支持体4の上方に
ファン16を配置する。円筒状支持体4及びファン16
を囲むように円筒状カバ−11を設ける。カバ−11の
下方に空気流入口19を設ける。カバ−11の上面部1
8に空気排出口20を設ける。ファン16に基づいて第
1及び第2の集塵電極2、3に沿う強制的な空気の流れ
を生じさせる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、塵をイオン化して集塵
する形式の空気清浄装置に関する。
【0002】
【従来の技術】イオン化電極と集塵電極との間にコロナ
放電を生じさせ、空気中に浮遊する塵即ちミクロダスト
(例えば、ホコリ、バクテリア、ウイルス、家ダニの
糞、花粉等)をイオン化し、このイオン化した塵をクー
ロン力で集塵電極に向って移動させ、集塵電極の前面に
配置された集塵紙に吸着させる装置は、イオン式又は静
電式又は電子式空気清浄装置として公知である。また、
ファンによって空気を強制的に循環させ、この空気通路
にフィルタを配置すると共に集塵電極を配置した構造の
電気集塵装置も公知である。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】ところで、前者のファ
ンを持たない従来の静電式空気清浄装置は、直流電界の
もとでの単極性イオンは特定方向に移動する現象即ちイ
オン風を利用してイオン化塵を集塵電極を覆う集塵紙上
に運び、ク−ロン力によって集塵紙に吸着させ、保持す
るように構成されている。しかし、イオン風は集塵電極
から数mmの範囲を流れるのみであるので、これによっ
て広い部屋に空気の循環を良好に生じさせることは困難
である。従って、従来の静電式空気清浄装置は遅効性の
装置であって速効性を有していない。また、広い部屋で
空気の循環が生じないと、やや大きい塵は、集塵される
前に部屋内に落下してしまう。後者のファンを持った電
気集塵装置は比較的大きな粒子及び湿気を伴ったタバコ
の煙は除去しやすいが、風量が比較的大きいためにミク
ロダストは集塵電極を通過しやすく、これを十分に除去
することが困難であるという欠点を有する。即ち、比較
的大きな粒子は強制的な空気の流れに乗って集塵され、
またタバコの煙は湿気に基づく付着作用のために集塵さ
れやすい。しかし、粒子の小さいミクロダストは、たと
え一旦吸着されても風によって剥離されてしまい集塵効
率が悪い。また、従来のファンを使用する装置は、ファ
ンを比較的高速回転させるために騒音が問題になった。
【0004】そこで、本発明の目的は、集塵効果を上げ
ることができると共にファンによる騒音を抑制すること
ができる空気清浄装置を提供することにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本発明は、イオン化電極と集塵電極と前記イオン化電
極及び前記集塵電極の支持体とを備え、前記集塵電極の
表面に接触するように集塵用シートを配置して前記集塵
用シート上に塵を吸着させる構成の空気清浄装置におい
て、前記集塵電極の近傍に5m/sec 以下の風を強制的
に生じさせるためのファンとこのファンの駆動モ−タと
空気通路形成手段とが設けられていることを特徴とする
空気清浄装置に係わるものである。また、請求項2の発
明は、絶縁性の円筒体と、前記円筒体から隔間して前記
円筒体の下方を囲むように配置されたイオン化電極と、
前記円筒体の外周面に固定され且つ前記円筒体を囲むよ
うに形成された集塵電極と、前記円筒体の上方に配置さ
れたファンと、前記ファンを駆動するためのモ−タと、
前記円筒体と前記イオン化電極と前記集塵電極と前記フ
ァンと前記モ−タとを覆うように形成され、且つ前記イ
オン化電極の近傍に空気流入口を有し、前記ファンの上
方に空気排出口を有し、前記集塵電極を円筒状に囲む部
分を有しているカバ−とを備えた空気清浄装置に係わる
ものである。
【0006】
【発明の作用及び効果】各請求項の発明によれば、次の
作用効果が得られる。 (イ) ファンにより部屋内に空気の流れ即ち循環が生
じ、集塵速度を上げることができる。 (ロ) 従来のファンを持たない空気清浄装置の場合に
おいてここに集められないで床に落ちていた塵の少なく
とも一部が、本発明のファンを有する空気清浄装置の場
合には空気の流れによって空気清浄装置まで至り、集塵
用シ−トに吸着される。この結果、集塵効率が向上す
る。 (ハ) ファンによる空気の流れはイオン風を補助する
ように機能し、集塵用シ−トの全領域に沿って空気の流
れが良好に生じ、塵が集塵用シ−トに効率良く吸着す
る。 (ニ) ファンをイオン風の補助の流れを作るように駆
動することによって低騒音状態を保つことができる。な
お、請求項2の発明によれば、集塵電極を円筒体の外周
面に固着し、円筒体を囲むようにカバ−を設けるので、
円筒体とカバ−との間にイオン化塵及び空気の流れを良
好に生じさせることができる。
【0007】
【実施例】次に、図1〜図4を参照して本発明の実施例
に係わる静電式空気清浄装置を説明する。この空気清浄
装置は、図1及び図2に示すように例えば−6kVが印
加されるイオン化電極(陰極)1と、例えばグランド電
位の第1の集塵電極2と、例えば6kVが印加される第
2の集塵電極3とを備えている。イオン化電極1は円筒
状に形成され、多数の針状突出部1aを有している。第
1及び第2の集塵電極2、3は、帯状金属板であって、
イオン化電極1の円筒よりも径の小さい円筒状の絶縁性
支持体4の表面に円環状に巻回されている。第1の集塵
電極2はイオン化電極1に近い位置に配置され、第2の
集塵電極3はイオン化電極1に対して第1の集塵電極2
よりも離れた位置に配置されている。
【0008】円筒状支持体4の中空部5には絶縁性を有
し且つ柔軟性を有する集塵用シートとしての集塵紙6を
ロール状に巻いた集塵紙ロ−ル6aが収容されている。
なお、集塵紙ロ−ル6aを回転自在に位置決めするため
の軸7が設けられ、且つ円筒状支持体4の壁面に集塵紙
6を中空部5から引き出すための溝8が設けられてい
る。集塵紙6は溝8から引き出されて第1及び第2の集
塵電極2、3を覆うように円筒状支持体4の外周面全体
に巻き回され、図1に示す固定部材9によって円筒状支
持体4に固定される。イオン化電極1は台状の絶縁性支
持体10に固着されている。この台状支持体10には図
に示す空気通路形成手段としてのカバー11の位置決め
用の段部12が設けられている。また、この台状支持体
10は円筒状支持体4を支持し、更に内部に電気回路装
置13を収容している。
【0009】円筒状支持体4の上部には図1に示すよう
に着脱自在に蓋体14が設けられ、この蓋体14の上面
中央にモ−タ15が固着され、このモ−タ15にファン
16が結合されている。モ−タ15はイオン化電極1、
及び集塵電極2、3の駆動に同期して駆動されるように
電源に接続されている。即ち、モ−タ15は常時駆動さ
れる。
【0010】空気通路形成体としての機能を有するカバ
−11は、逆コップ状であって、円筒状部17と上面部
18とから成る。円筒状部17の下側のイオン化電極1
の近くに空気流入口19が図3に示すように円筒状部1
7の全周にスリット状に複数個設けられている。上面部
18には図1に示すように複数の空気排出口20が設け
られている。カバ−11の円筒状部17の集塵電極2、
3に対向する領域には開口が設けられていない。従っ
て、円筒状支持体4とカバ−11の円筒状部17との間
の空間が示す空気通路21となる。
【0011】なお、この実施例の第2の集塵電極3は、
直径0.5/5mm、面積0.39〜39.25mm程
度の小孔22を多数有している金属板(アルミニウム
板)から成る。この小孔22の機能は追って説明する。
【0012】
【動作】イオン化電極1に例えば−6kV、第1の集塵
電極2に0V、第2の集塵電極3に+6kVを印加する
と、陰極として作用するイオン化電極1と第1及び第2
の集塵電極2、3との間にコロナ放電が生じ、イオン化
電極1から第1及び第2の集塵電極2、3に向かって大
量の電子が飛び出す。このコロナ放電によって飛び出し
た電子は空気の分子(特に酸素分子)をマイナスイオン
化する。空気中に浮遊する塵(例えば、ホコリ、バクテ
リア、ウィルス、家ダニの糞、花粉等)はマイナスイオ
ンから電子をもらいマイナスの電荷を帯びた粒子即ちマ
イナスイオン化塵となる。第1及び第2の集塵電極2、
3はイオン化電極1を基準にして高い電位を有するの
で、プラスに帯電された状態にあり、マイナスイオン化
塵と集塵電極2、3のプラス電荷との間にクーロン力が
作用し、マイナスイオン化塵は集塵電極2、3に向かっ
て移動し、円筒状支持体4の外周面に巻回された集塵紙
6に吸着される。なお、直流電界のもとでの単極性イオ
ンは特定方向に移動する現象即ちイオン風が生じる。従
って、図1及び図2の装置では、イオン化電極1から第
1及び第2の集塵電極2、3に向かってイオン風が生じ
る。即ち、円筒状支持体4の下側から上側に向かってイ
オン風が生じる。なお、イオン化電極1と第2の集塵電
極3との中間に配置された第1の集塵電極2は電位分布
の均一化を図る作用及びイオン風を良好に生じさせる作
用も有する。イオン風によって乗って移動するイオン塵
の集塵紙6に対する吸着によっても集塵は可能である
が、既に説明したように速効性の良い集塵、及び高効率
集塵が不可能である。そこで、本実施例では、イオン化
電極1及び集塵電極2、3の駆動と同時にモ−タ15を
駆動し、ファン16をゆっくり回転させる。
【0013】ファン16は空気を下から上に移動させる
形状に形成されている、従って、ファン16を回転させ
ると、ファン16の下側が減圧状態となり、カバ−11
の下側の空気流入口19を通って空気がカバ−11の外
側から内側に流入し、空気通路21を通ってカバ−11
の上面部18の空気排出口20から外側に排出される。
ファン16による空気通路21における強制的な空気の
流れは、イオン風の速度と同一又はこれに近い速度とな
るように作られる。イオン風の風速は実測によると1m
/sec 〜5m/sec 程度であるので、ファン16によっ
て強制的に作る空気の流れの速度は5m/sec 以下にす
ることが望ましく、例えば1〜5m/sec の範囲、より
好ましくは2〜3m/sec の範囲とする。このような空
気の流れはファンに16をゆっくりと回すことによって
得られる。ファン16をゆっくり回転すればファン16
に基づく騒音レベルは極めて低く成る。ファン16の回
転によって空気の流れを作ると、部屋内に空気以上装置
を中心とした空気の流れ即ち循環が生じ、部屋内の汚れ
た空気がカバ−11の空気流入口19に流入し、空気通
路21を通る間に清浄されて空気排出口20から部屋内
に排出される。ファン16によって、空気に流れを生じ
させると、上述のように部屋内の汚れた空気が空気清浄
装置に導入されて清浄の速度を高めることができる。ま
た、部屋内で床に落下しそうなっている塵を空気清浄装
置に引き込むことができ、集塵効率が高くなる。また、
ファンによる強制的な空気の流れはイオン風に近いもの
であるから、イオン風の弱いところを補う働きを有し、
集塵電極3の広い面積に対応した集塵紙6の広い面積に
塵を均一性良く付着させることができ、且つ集塵効率が
向上する。また、ファン16による空気の流れはさほど
速くないので、集塵6に吸着された塵が風によって剥離
する現象がほとんど生じない。また、イオン化されなか
った塵であってもファン16に基づく空気の流れに乗っ
て湿度30%以上の集塵紙に運ばれると、集塵紙6に付
着する。また、集塵紙6の集塵電極3に基づく電界が作
用していない領域に塵が付着すると、集塵紙6の湿度に
よって塵が保持される。
【0014】次に、集塵電極3の小孔22の働きを説明
する。例えばペーパータオルのような柔軟性を有する集
塵紙6を集塵電極2、3を有する円筒状支持体4に対す
る巻回すと、図4に示すように集塵紙6の一部が小孔2
2の中に入り込んだ状態が生じ、集塵紙6が有する本質
的な凹凸の他に、小孔22に対応した凹凸が表面に生じ
る。クーロン力は第1及び第2の集塵電極2、3から1
mm程度までの距離にあるイオン化塵に対して有効に作
用するので、集塵紙6の厚みが1mm以下の場合には、
集塵紙6の第1及び第2の集塵電極2、3に接触してい
る領域は勿論のこと、小孔22に位置している領域にお
けるイオン化塵に対してもクーロン力が作用する。従っ
て、集塵紙6の小孔22の部分もクーロン力による集塵
に寄与する。なお、湿度が30%以上の場合には、集塵
紙6の集塵電極2、3に接触していない領域がイオン風
又はファン16に基づいて移動している塵の吸着面とし
て機能する。従って、小孔22が比較的大きい場合は、
集塵紙6の小孔22の周辺に近い領域はクーロン力によ
る吸着面とイオン風又はファン16に基づいて移動する
塵の吸着面との両方の働きを有し、中心領域はイオン風
又はファン16に基づいて移動する塵の吸着面としての
働きを有する。上述から明らかなように小孔22によっ
て集塵紙6の表面積の増大効果が生じ、また、集塵紙6
の小孔22の領域に吸着された塵の剥離が生じ難くな
り、集塵効率を高めることができる。
【0015】
【変形例】本発明は上述の実施例に限定されるものでな
く、例えば次の変形が可能なものである。 (1) 第2の集塵電極3を2個以上に分割することが
できる。また、第1の集塵電極2を複数に分割すること
ができる。 (2) 第1の集塵電極2を省いた構成にすることがで
きる。 (3) 第1の集塵電極2にも第2の集塵電極3と同様
に小孔を設けた構成にすることができる。なお、この場
合には第1の集塵電極2における小孔をイオン化電極1
に対して均一に分布させることが望ましい。 (4) 集塵紙6で除去できない空気中の塵を除去する
ためのフィルタを付加することができる。 (5) イオン化電極1の電圧を−4kV、第1の集塵
電極2の電圧を+2kV、第2の集塵電極3の電圧を+
8kVのようにオフセット状態に加えること、またはイ
オン化電極1の電圧を−8kV、第1の集塵電極21の
電圧を−2kV、第2の集塵電極3の電圧を+4kVの
ようにオフセット状態に加えることができる。即ち、イ
オン化電極1と第2の集塵電極3とに対して絶対値の相
違する電圧を印加することができる。 (6) 集塵紙6を第1の集塵電極2の上には配置しな
いようにすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例の空気清浄装置を示す縱断面図
である。
【図2】図1の空気清浄装置からカバ−、ファン、モ−
タを除外したものを示す斜視図である。
【図3】図1の空気清浄装置の正面図である。
【図4】図1の空気清浄装置第2の集塵電極と集塵紙と
の一部を拡大して示す断面図である。
【符号の説明】
1 イオン化電極 2 第1の集塵電極 3 第2の集塵電極 4 支持体 6 集塵紙 16 ファン
【手続補正書】
【提出日】平成9年10月3日
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0013
【補正方法】変更
【補正内容】
【0013】ファン16は空気を下から上に移動させる
形状に形成されている、従って、ファン16を回転させ
ると、ファン16の下側が減圧状態となり、カバー11
の下側の空気流入口19を通って空気がカバー11の外
側から内側に流入し、空気通路21を通ってカバー11
の上面部18の空気排出口20から外側に排出される。
ファン16による空気通路21における強制的な空気の
流れは、イオン風の速度と同一又はこれに近い速度とな
るように作られる。イオン風の風速は実測によると1m
/sec〜5m/sec程度であるので、ファン16に
よって強制的に作る空気の流れの速度は5m/sec以
下にすることが望ましく、例えば1〜5m/secの範
囲、より好ましくは2〜3m/secの範囲とする。こ
のような空気の流れはファンに16をゆっくりと回すこ
とによって得られる。ファン16をゆっくり回転すれば
ファン16に基づく騒音レベルは極めて低く成る。ファ
ン16の回転によって空気の流れを作ると、部屋内に空
気清浄装置を中心とした空気の流れ即ち循環が生じ、部
屋内の汚れた空気がカバー11の空気流入口19に流入
し、空気通路21を通る間に清浄されて空気排出口20
から部屋内に排出される。ファン16によって、空気に
流れを生じさせると、上述のように部屋内の汚れた空気
が空気清浄装置に導入されて清浄の速度を高めることが
できる。また、部屋内で床に落下しそうなっている塵を
空気清浄装置に引き込むことができ、集塵効率が高くな
る。また、ファンによる強制的な空気の流れはイオン風
に近いものであるから、イオン風の弱いところを補う働
きを有し、集塵電極3の広い面積に対応した集塵紙6の
広い面積に塵を均一性良く付着させることができ、且つ
集塵効率が向上する。また、ファン16による空気の流
れはさほど速くないので、集塵6に吸着された塵が風に
よって剥離する現象がほとんど生じない。また、イオン
化されなかった塵であってもファン16に基づく空気の
流れに乗って湿度30%以上の集塵紙に運ばれると、集
塵紙6に付着する。また、集塵紙6の集塵電極3に基づ
く電界が作用していない領域に塵が付着すると、集塵紙
6の湿度によって塵が保持される。
【手続補正2】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】図面の簡単な説明
【補正方法】変更
【補正内容】
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例の空気清浄装置を示す縦断面図
である。
【図2】図1の空気清浄装置からカバー、ファン、モー
タを除外したものを示す斜視図である。
【図3】図1の空気清浄装置の正面図である。
【図4】図1の空気清浄装置第2の集塵電極と集塵紙
との一部を拡大して示す断面図である。
【符号の説明】 1 イオン化電極 2 第1の集塵電極 3 第2の集塵電極 4 支持体 6 集塵紙 16 ファン
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 H01T 23/00 B03C 3/14 C

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 イオン化電極と集塵電極と前記イオン化
    電極及び前記集塵電極の支持体とを備え、前記集塵電極
    の表面に接触するように集塵用シートを配置して前記集
    塵用シート上に塵を吸着させる構成の空気清浄装置にお
    いて、 前記集塵電極の近傍に5m/sec 以下の風を強制的に生
    じさせるためのファンとこのファンの駆動モ−タと空気
    通路形成手段とが設けられていることを特徴とする空気
    清浄装置。
  2. 【請求項2】 絶縁性の円筒体と、 前記円筒体から隔間して前記円筒体の下方を囲むように
    配置されたイオン化電極と、 前記円筒体の外周面に固定され且つ前記円筒体を囲むよ
    うに形成された集塵電極と、 前記円筒体の上方に配置されたファンと、 前記ファンを駆動するためのモ−タと、 前記円筒体と前記イオン化電極と前記集塵電極と前記フ
    ァンと前記モ−タとを覆うように形成され、且つ前記イ
    オン化電極の近傍に空気流入口を有し、前記ファンの上
    方に空気排出口を有し、前記集塵電極を円筒状に囲む部
    分を有しているカバ−とを備えた空気清浄装置。
JP23975896A 1996-08-21 1996-08-21 空気清浄装置 Pending JPH1057840A (ja)

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Cited By (3)

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