JPH11333322A - 空気清浄機 - Google Patents
空気清浄機Info
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- JPH11333322A JPH11333322A JP14885998A JP14885998A JPH11333322A JP H11333322 A JPH11333322 A JP H11333322A JP 14885998 A JP14885998 A JP 14885998A JP 14885998 A JP14885998 A JP 14885998A JP H11333322 A JPH11333322 A JP H11333322A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 集塵もれ、集塵むらをなくして、高効率に集
塵する空気清浄機を提供する。 【解決手段】 空気流の上流側に荷電装置、下流側に集
塵装置を配設してなる空気清浄機において、該空気清浄
機内部を流通する空気の流速分布に対応した電界分布を
前記集塵装置に形成する。
塵する空気清浄機を提供する。 【解決手段】 空気流の上流側に荷電装置、下流側に集
塵装置を配設してなる空気清浄機において、該空気清浄
機内部を流通する空気の流速分布に対応した電界分布を
前記集塵装置に形成する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、空気中の不快臭成
分である微粒子、塵、埃などを荷電し、荷電された微粒
子、塵、埃を電気的に集塵する空気清浄機に関し、空気
流の上流側に荷電装置を配置し、下流側に集塵装置を配
置してなる空気清浄機に関する。
分である微粒子、塵、埃などを荷電し、荷電された微粒
子、塵、埃を電気的に集塵する空気清浄機に関し、空気
流の上流側に荷電装置を配置し、下流側に集塵装置を配
置してなる空気清浄機に関する。
【０００２】
【従来の技術】空気清浄機の原理的構成を図１１を用い
て説明する。空気清浄機は、空気流の上流側に２つの平
行に配置した平板電極２１、２１と、この電極間にワイ
ヤ電極２２を配置してなる荷電装置を設け、下流側に電
気的に荷電粒子を吸着するための集塵電極２３を備える
集塵装置を設けて構成される。
て説明する。空気清浄機は、空気流の上流側に２つの平
行に配置した平板電極２１、２１と、この電極間にワイ
ヤ電極２２を配置してなる荷電装置を設け、下流側に電
気的に荷電粒子を吸着するための集塵電極２３を備える
集塵装置を設けて構成される。
【０００３】上記平板電極２１、２１とワイヤ電極２２
の間に部分破壊を生じるに十分な直流高電圧を直流電源
２４より印加すると、平板電極２１、２１とワイヤ電極
２２の間にコロナ放電を生じる。コロナ放電により、空
気を構成する酸素や窒素などの原子や分子から電子が電
離される。この電子が塵、埃に付着することで塵、埃が
イオン化される。イオン化された塵、埃は空気清浄機に
備えられたファンによって生じる空気の流れにより運ば
れ、集塵装置に至る。集塵装置は集塵電極２３を備え、
集塵電極２３を塵、埃の帯電と逆の極性に帯電させてお
くと、イオン化された塵、埃は集塵電極２３に電気的吸
引力により吸着される。
の間に部分破壊を生じるに十分な直流高電圧を直流電源
２４より印加すると、平板電極２１、２１とワイヤ電極
２２の間にコロナ放電を生じる。コロナ放電により、空
気を構成する酸素や窒素などの原子や分子から電子が電
離される。この電子が塵、埃に付着することで塵、埃が
イオン化される。イオン化された塵、埃は空気清浄機に
備えられたファンによって生じる空気の流れにより運ば
れ、集塵装置に至る。集塵装置は集塵電極２３を備え、
集塵電極２３を塵、埃の帯電と逆の極性に帯電させてお
くと、イオン化された塵、埃は集塵電極２３に電気的吸
引力により吸着される。
【０００４】上記集塵電極２３の形態として、フィルタ
ー型、ハニカム型など目的、用途に応じて多種多様の構
造があるが、ここではハニカム型の集塵装置を使用する
従来例について説明する。例えば、特開昭６１−２８７
４６３号公報は、図１２に示すように、アルミ箔よりな
る六角筒を接着形成してなるハニカム構造の集塵電極２
３を開示している。また、特開平５−２３６１６号公報
は集塵電極の空気流れ方向に対する長さを変える構造を
開示している。
ー型、ハニカム型など目的、用途に応じて多種多様の構
造があるが、ここではハニカム型の集塵装置を使用する
従来例について説明する。例えば、特開昭６１−２８７
４６３号公報は、図１２に示すように、アルミ箔よりな
る六角筒を接着形成してなるハニカム構造の集塵電極２
３を開示している。また、特開平５−２３６１６号公報
は集塵電極の空気流れ方向に対する長さを変える構造を
開示している。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】上記従来例に示すよう
に、ハニカム構造の集塵電極により構成した集塵装置は
軽量で組み立てが容易であるが、次のような課題があ
る。
に、ハニカム構造の集塵電極により構成した集塵装置は
軽量で組み立てが容易であるが、次のような課題があ
る。
【０００６】説明の簡単化のため、円筒型外枠１１の内
部に円筒型ハニカム構造の集塵電極１２を配置したモデ
ルについて図９を参照して説明する。図９（ａ）は円筒
型ハニカム構造の集塵電極１２の断面図、図９（ｂ）は
ｉ番目のハニカム構造の集塵電極１２の拡大図を示す。
図９に示す円筒型ハニカム構造の集塵電極において、円
筒型外枠１１の中心断面の流速分布を式（１）に示す。
部に円筒型ハニカム構造の集塵電極１２を配置したモデ
ルについて図９を参照して説明する。図９（ａ）は円筒
型ハニカム構造の集塵電極１２の断面図、図９（ｂ）は
ｉ番目のハニカム構造の集塵電極１２の拡大図を示す。
図９に示す円筒型ハニカム構造の集塵電極において、円
筒型外枠１１の中心断面の流速分布を式（１）に示す。
【０００７】
【数１】
【０００８】また、円筒型外枠１１の円中心からｉ番目
のリング状ハニカム構造の集塵電極１２を通過する空気
の平均流速は式（２）に示す通りである。
のリング状ハニカム構造の集塵電極１２を通過する空気
の平均流速は式（２）に示す通りである。
【０００９】
【数２】
【００１０】そして、円筒型外枠１１の円中心からｉ番
目のリング状ハニカム構造の集塵電極１２を通過する空
気の流量は式（３）で表される。
目のリング状ハニカム構造の集塵電極１２を通過する空
気の流量は式（３）で表される。
【００１１】
【数３】
【００１２】この通過する空気に含まれる塵、埃の量は
式（４）で表される。
式（４）で表される。
【００１３】
【数４】
【００１４】ここで、円筒型外枠１の円中心からｉ番目
のリング状ハニカム構造の集塵電極１２を通過する空気
に含まれる塵、埃の量と、それを集塵するために必要な
最小限の電界との関係は式（５）で表される。
のリング状ハニカム構造の集塵電極１２を通過する空気
に含まれる塵、埃の量と、それを集塵するために必要な
最小限の電界との関係は式（５）で表される。
【００１５】
【数５】
【００１６】電界と帯電電圧および距離の関係は式
（６）で表される。
（６）で表される。
【００１７】
【数６】
【００１８】上記式（５）より、塵、埃の量が多い場合
は、それを集塵するのに必要な電界を高くしなければな
らないことが分かる。
は、それを集塵するのに必要な電界を高くしなければな
らないことが分かる。
【００１９】以上の構造において、円筒型外枠１の内部
を流れる空気の速度分布は、そのレイノルズ数により層
流、乱流に分類される。層流の場合は、ハーゲン・ポア
ズイユの流れとして知られており、速度分布は回転放物
面となる。乱流の場合は、対数則、指数則などからその
速度分布は導かれるが、速度分布は時間的に一定ではな
く、時間的平均によって得られるものである。図１０
（ａ）に層流の流れ、図１０（ｂ）に乱流の流れのモデ
ルをそれぞれ示す。図１０（ａ）（ｂ）より明らかなよ
うに、層流、乱流いずれにしても円筒型外枠１の内部を
通過する空気の速度分布は、中心部が高く、壁面に近づ
くにつれて小さくなる。
を流れる空気の速度分布は、そのレイノルズ数により層
流、乱流に分類される。層流の場合は、ハーゲン・ポア
ズイユの流れとして知られており、速度分布は回転放物
面となる。乱流の場合は、対数則、指数則などからその
速度分布は導かれるが、速度分布は時間的に一定ではな
く、時間的平均によって得られるものである。図１０
（ａ）に層流の流れ、図１０（ｂ）に乱流の流れのモデ
ルをそれぞれ示す。図１０（ａ）（ｂ）より明らかなよ
うに、層流、乱流いずれにしても円筒型外枠１の内部を
通過する空気の速度分布は、中心部が高く、壁面に近づ
くにつれて小さくなる。
【００２０】したがって、上記式（２）、（３）、
（４）、（５）、（６）より明らかなように、時間当た
りに運ばれる塵、埃の量は、前記円筒型外枠の中心部が
多く、周囲の壁面に近づくにつれて少なくなるため、そ
れを集塵するために必要な電界は中心部では大きく、壁
面では小さくする必要がある。
（４）、（５）、（６）より明らかなように、時間当た
りに運ばれる塵、埃の量は、前記円筒型外枠の中心部が
多く、周囲の壁面に近づくにつれて少なくなるため、そ
れを集塵するために必要な電界は中心部では大きく、壁
面では小さくする必要がある。
【００２１】しかしながら、従来の空気清浄機における
集塵装置は、ハニカム構造の集塵電極間隔がすべての位
置で一定であり、ハニカム構造の電極の位置にかかわら
ず同一電界が印加されている。このため、集塵電極は全
領域で一様な電界となっており、流速の高い領域、即ち
塵、埃を多く含む中心部では運ばれてきた塵、埃をすべ
て集塵することができない欠点があった。あるいは流速
の低い領域、即ち塵、埃をそれほど多く含まない周囲の
壁面近傍では運ばれてきた塵、埃を集塵するために必要
な帯電量を越える帯電が行われ、空気清浄機の効率低下
を引き起こす問題があった。
集塵装置は、ハニカム構造の集塵電極間隔がすべての位
置で一定であり、ハニカム構造の電極の位置にかかわら
ず同一電界が印加されている。このため、集塵電極は全
領域で一様な電界となっており、流速の高い領域、即ち
塵、埃を多く含む中心部では運ばれてきた塵、埃をすべ
て集塵することができない欠点があった。あるいは流速
の低い領域、即ち塵、埃をそれほど多く含まない周囲の
壁面近傍では運ばれてきた塵、埃を集塵するために必要
な帯電量を越える帯電が行われ、空気清浄機の効率低下
を引き起こす問題があった。
【００２２】また、集塵電極の空気流れ方向の長さを変
える従来例は塵、埃が集塵電極の上流側に集中して付着
するのを防止するものであり、塵、埃の量に集塵電極の
長さを対応させるものではなく、集塵もれ、集塵むらを
生じる。
える従来例は塵、埃が集塵電極の上流側に集中して付着
するのを防止するものであり、塵、埃の量に集塵電極の
長さを対応させるものではなく、集塵もれ、集塵むらを
生じる。
【００２３】本発明は集塵もれ、集塵むらをなくして、
高効率に集塵する空気清浄機を提供するものである。
高効率に集塵する空気清浄機を提供するものである。
【００２４】
【課題を解決するための手段】本発明の請求項１に記載
の空気清浄機は、空気流の上流側に荷電装置、下流側に
集塵装置を配設してなる空気清浄機において、該空気清
浄機内部を流通する空気の流速分布に対応した電界分布
を前記集塵装置に形成したことを特徴とする。この特徴
により、流速の高い領域は高い電界が加えられ、流速の
低い領域は低い電界が加えられるので、時間当たりに運
ばれる塵、埃の量と、集塵装置の電界分布の比率が空間
的にほぼ一定となり、塵、埃の分布に合わせた集塵が可
能となり、集塵もれあるいは集塵むらを防止し、高効率
になる。
の空気清浄機は、空気流の上流側に荷電装置、下流側に
集塵装置を配設してなる空気清浄機において、該空気清
浄機内部を流通する空気の流速分布に対応した電界分布
を前記集塵装置に形成したことを特徴とする。この特徴
により、流速の高い領域は高い電界が加えられ、流速の
低い領域は低い電界が加えられるので、時間当たりに運
ばれる塵、埃の量と、集塵装置の電界分布の比率が空間
的にほぼ一定となり、塵、埃の分布に合わせた集塵が可
能となり、集塵もれあるいは集塵むらを防止し、高効率
になる。
【００２５】また、請求項２に記載の空気清浄機は、空
気流の上流側に荷電装置、下流側に集塵装置を配設して
なる空気清浄機において、該空気清浄機に時間当たりに
運ばれる塵、埃の量と、前記集塵装置内の電界の比率を
空間的にほぼ一定にすることを特徴とする。この特徴に
より、空気清浄機に時間当たりに運ばれる塵、埃の量が
多い空間には高い電界が加えられ、空気清浄機に時間当
たりに運ばれる塵、埃の量が少ない空間には低い電界が
加えられるので、塵、埃の分布に合わせた集塵が可能と
なり、集塵もれあるいは集塵むらを防止し、高効率にな
る。
気流の上流側に荷電装置、下流側に集塵装置を配設して
なる空気清浄機において、該空気清浄機に時間当たりに
運ばれる塵、埃の量と、前記集塵装置内の電界の比率を
空間的にほぼ一定にすることを特徴とする。この特徴に
より、空気清浄機に時間当たりに運ばれる塵、埃の量が
多い空間には高い電界が加えられ、空気清浄機に時間当
たりに運ばれる塵、埃の量が少ない空間には低い電界が
加えられるので、塵、埃の分布に合わせた集塵が可能と
なり、集塵もれあるいは集塵むらを防止し、高効率にな
る。
【００２６】また、請求項３に記載の空気清浄機は、前
記集塵装置はハニカム構造の集塵電極により構成し、空
気清浄機の中心部より集塵電極と絶縁体の積層構造とす
ることを特徴とする。この特徴により、空気清浄機の中
心部より周辺部に向けて電界分布を形成することができ
る。
記集塵装置はハニカム構造の集塵電極により構成し、空
気清浄機の中心部より集塵電極と絶縁体の積層構造とす
ることを特徴とする。この特徴により、空気清浄機の中
心部より周辺部に向けて電界分布を形成することができ
る。
【００２７】また、請求項４に記載の空気清浄機は、前
記集塵装置はハニカム構造の集塵電極により構成し、集
塵装置に形成される電界分布を、空気清浄機内部を流通
する空気の流速分布に対応するように又は時間当たりに
運ばれる塵、埃の量と集塵装置内の電界の比率を空間的
にほぼ一定となるように、前記集塵電極に電圧を印加す
ることを特徴とする。この特徴により、空気清浄機内部
を流通する流速分布に合わせた電界分布を形成すること
が可能となる。又は時間当たりに運ばれる塵、埃の量と
集塵装置の電界の比率が空間的にほぼ一定の比率にする
ことが可能になる。
記集塵装置はハニカム構造の集塵電極により構成し、集
塵装置に形成される電界分布を、空気清浄機内部を流通
する空気の流速分布に対応するように又は時間当たりに
運ばれる塵、埃の量と集塵装置内の電界の比率を空間的
にほぼ一定となるように、前記集塵電極に電圧を印加す
ることを特徴とする。この特徴により、空気清浄機内部
を流通する流速分布に合わせた電界分布を形成すること
が可能となる。又は時間当たりに運ばれる塵、埃の量と
集塵装置の電界の比率が空間的にほぼ一定の比率にする
ことが可能になる。
【００２８】また、請求項５に記載の空気清浄機は、前
記集塵装置はハニカム構造の集塵電極により構成し、該
集塵電極のピッチを、空気清浄機内部を流通する空気の
流速分布に対応するように又は時間当たりに運ばれる
塵、埃の量と集塵装置内の電界の比率を空間的にほぼ一
定にすることを特徴とする。この特徴により、塵、埃の
分布に合わせた集塵が可能となり、集塵もれあるいは集
塵むらを防止できる。しかも印加電圧は同一電圧でよ
く、電源の構成を簡単にすることができる。
記集塵装置はハニカム構造の集塵電極により構成し、該
集塵電極のピッチを、空気清浄機内部を流通する空気の
流速分布に対応するように又は時間当たりに運ばれる
塵、埃の量と集塵装置内の電界の比率を空間的にほぼ一
定にすることを特徴とする。この特徴により、塵、埃の
分布に合わせた集塵が可能となり、集塵もれあるいは集
塵むらを防止できる。しかも印加電圧は同一電圧でよ
く、電源の構成を簡単にすることができる。
【００２９】また、請求項６の空気清浄機は、前記集塵
装置はハニカム構造の集塵電極により構成し、前記集塵
電極の長さを、空気清浄機内部を流通する空気の流速分
布に対応するように又は時間当たりに運ばれる塵、埃の
量と集塵装置内の電界の比率を空間的にほぼ一定にする
ことを特徴とする。この特徴により、塵、埃の分布に合
わせた集塵が可能となり、集塵もれあるいは集塵むらを
防止できる。
装置はハニカム構造の集塵電極により構成し、前記集塵
電極の長さを、空気清浄機内部を流通する空気の流速分
布に対応するように又は時間当たりに運ばれる塵、埃の
量と集塵装置内の電界の比率を空間的にほぼ一定にする
ことを特徴とする。この特徴により、塵、埃の分布に合
わせた集塵が可能となり、集塵もれあるいは集塵むらを
防止できる。
【００３０】
【発明の実施の形態】（実施例１）本発明の実施例１の
構成を図１に示す。図１において、塵、埃を含む汚染さ
れた室内空気は、ファンの駆動により空気清浄機の流入
口より流入する。実施例１の空気流入領域は円筒型外枠
１で形成されており、この円筒型外枠１の上流側に例え
ば、アルミ、鉄、銅等の導電性材料よりなる荷電装置２
が配設され、下流側に集塵装置３が配設される。実施例
１の空気流入領域は円筒型に形成したが、これ以外に楕
円型、角型、非定形形状に形成することも可能である。
構成を図１に示す。図１において、塵、埃を含む汚染さ
れた室内空気は、ファンの駆動により空気清浄機の流入
口より流入する。実施例１の空気流入領域は円筒型外枠
１で形成されており、この円筒型外枠１の上流側に例え
ば、アルミ、鉄、銅等の導電性材料よりなる荷電装置２
が配設され、下流側に集塵装置３が配設される。実施例
１の空気流入領域は円筒型に形成したが、これ以外に楕
円型、角型、非定形形状に形成することも可能である。
【００３１】荷電装置２は上記従来例において説明した
ように、２つの平行に配置した平板電極と、２つの平板
電極の間にワイヤ電極を配置して構成される。そして、
上記平板電極とワイヤ電極の間に部分破壊を生じるに十
分な高電圧を印加すると、平板電極とワイヤ電極の間に
コロナ放電を生じ、このコロナ放電により、空気を構成
する酸素や窒素などの原子や分子から電子が電離され、
この電子が塵、埃に付着することで塵、埃がイオン化さ
れる。本発明の荷電装置は、空気清浄機を流通する空気
に一様に荷電するものであり、荷電装置の構成は上記実
施例に限定されない。
ように、２つの平行に配置した平板電極と、２つの平板
電極の間にワイヤ電極を配置して構成される。そして、
上記平板電極とワイヤ電極の間に部分破壊を生じるに十
分な高電圧を印加すると、平板電極とワイヤ電極の間に
コロナ放電を生じ、このコロナ放電により、空気を構成
する酸素や窒素などの原子や分子から電子が電離され、
この電子が塵、埃に付着することで塵、埃がイオン化さ
れる。本発明の荷電装置は、空気清浄機を流通する空気
に一様に荷電するものであり、荷電装置の構成は上記実
施例に限定されない。
【００３２】上記のようにして、イオン化された塵、埃
はファンによって生じる空気の流れにより運ばれ、集塵
装置３に至る。集塵装置３は図１（ｂ）に断面を示すよ
うに、同心円状の集塵電極４により構成される。集塵電
極４の詳細構造は、一部拡大図を図２に示すように、同
心円内側集塵電極４ａと同心円外側集塵電極４ｂの間に
ハニカム板４ｃを配置してなり、この集塵電極４をビニ
ール等の薄膜状の絶縁体５を挟んで２０層接着して構成
される。ここで、同心円内側集塵電極４ａ、同心円外側
集塵電極４ｂ、ハニカム板４ｃは同一材料より構成する
のが望ましく、アルミ、鉄、ステンレス、銅等の薄い導
電性材料が適当である。絶縁体５はビニール、ゴム、樹
脂、セラミックス等よりなる。ハニカム板４ｃは、図２
に示すように、三角形状に折り曲げ形成され、板厚は
０．２ｍｍ、同心円内側集塵電極４ａと同心円外側集塵
電極４ｂの板厚は０．２ｍｍのものが使用された。集塵
電極４の１層当たりの厚さは２．５ｍｍで、各層同一厚
さに構成される。空気流れ方向の垂直方向に対して、集
塵電極４の断面積は小さいほど望ましいが、同心円内側
集塵電極４ａ、同心円外側集塵電極４ｂ、ハニカム板４
ｃは集塵電極４の機械的強度を保つ程度の板厚が必要で
ある。
はファンによって生じる空気の流れにより運ばれ、集塵
装置３に至る。集塵装置３は図１（ｂ）に断面を示すよ
うに、同心円状の集塵電極４により構成される。集塵電
極４の詳細構造は、一部拡大図を図２に示すように、同
心円内側集塵電極４ａと同心円外側集塵電極４ｂの間に
ハニカム板４ｃを配置してなり、この集塵電極４をビニ
ール等の薄膜状の絶縁体５を挟んで２０層接着して構成
される。ここで、同心円内側集塵電極４ａ、同心円外側
集塵電極４ｂ、ハニカム板４ｃは同一材料より構成する
のが望ましく、アルミ、鉄、ステンレス、銅等の薄い導
電性材料が適当である。絶縁体５はビニール、ゴム、樹
脂、セラミックス等よりなる。ハニカム板４ｃは、図２
に示すように、三角形状に折り曲げ形成され、板厚は
０．２ｍｍ、同心円内側集塵電極４ａと同心円外側集塵
電極４ｂの板厚は０．２ｍｍのものが使用された。集塵
電極４の１層当たりの厚さは２．５ｍｍで、各層同一厚
さに構成される。空気流れ方向の垂直方向に対して、集
塵電極４の断面積は小さいほど望ましいが、同心円内側
集塵電極４ａ、同心円外側集塵電極４ｂ、ハニカム板４
ｃは集塵電極４の機械的強度を保つ程度の板厚が必要で
ある。
【００３３】円筒型外枠１の内部を流れる空気の流速分
布を、実際の空気清浄機における流速分布に近く、かつ
簡易的に近似した場合を示す図３について以下説明す
る。図３は円筒型外枠の直径を１００ｍｍ、空気の最大
流速を１０ｍ／ｓとした。この流速分布を式（１）に代
入し、式（２）（３）（４）（５）（６）を解き、集塵
電極４のハニカム段数と印加電圧の関係を導いた結果を
図４に示す。図４において、集塵電極４のハニカム段数
は円筒型外枠１の中心部から周辺部に向けて同心円状に
分割され、中心部を１としている。ここでは２０個のリ
ング状電極に、図４にしたがった電圧が印加される。１
段目の印加電圧は７．５８ｋＶ、２０段目の印加電圧は
４．６７ｋＶである。
布を、実際の空気清浄機における流速分布に近く、かつ
簡易的に近似した場合を示す図３について以下説明す
る。図３は円筒型外枠の直径を１００ｍｍ、空気の最大
流速を１０ｍ／ｓとした。この流速分布を式（１）に代
入し、式（２）（３）（４）（５）（６）を解き、集塵
電極４のハニカム段数と印加電圧の関係を導いた結果を
図４に示す。図４において、集塵電極４のハニカム段数
は円筒型外枠１の中心部から周辺部に向けて同心円状に
分割され、中心部を１としている。ここでは２０個のリ
ング状電極に、図４にしたがった電圧が印加される。１
段目の印加電圧は７．５８ｋＶ、２０段目の印加電圧は
４．６７ｋＶである。
【００３４】２０個の同心円状の集塵電極４にそれぞれ
電圧を印加するため、電圧印加回路８を備えている。電
圧印加回路８は、直流電源９を２０個の電圧に分割する
回路で、たとえば２０個の中間タップを持つ抵抗分割器
によって構成される。
電圧を印加するため、電圧印加回路８を備えている。電
圧印加回路８は、直流電源９を２０個の電圧に分割する
回路で、たとえば２０個の中間タップを持つ抵抗分割器
によって構成される。
【００３５】以上のように、２０層に分割されたリング
状の集塵電極４に、上記流速分布に従って２０個に分割
された電圧を印加することにより、時間当たり運ばれる
塵、埃の量と同心円状のハニカム構造の集塵電極にかか
る電界の比率が空間的にほぼ一定になる。このため集塵
電極４のすべての領域において通過する塵、埃をすべて
集塵するための必要最小限の電圧が印加されることにな
る。集塵電極に塵、埃の帯電と逆の極性に帯電させるこ
とにより、イオン化された塵、埃は集塵電極を通過する
際に、電気的吸引力により吸着される。したがって、
塵、埃の分布に見合った集塵が可能となり、集塵もれ、
集塵むらを防止できる。
状の集塵電極４に、上記流速分布に従って２０個に分割
された電圧を印加することにより、時間当たり運ばれる
塵、埃の量と同心円状のハニカム構造の集塵電極にかか
る電界の比率が空間的にほぼ一定になる。このため集塵
電極４のすべての領域において通過する塵、埃をすべて
集塵するための必要最小限の電圧が印加されることにな
る。集塵電極に塵、埃の帯電と逆の極性に帯電させるこ
とにより、イオン化された塵、埃は集塵電極を通過する
際に、電気的吸引力により吸着される。したがって、
塵、埃の分布に見合った集塵が可能となり、集塵もれ、
集塵むらを防止できる。
【００３６】（実施例２）本発明の実施例２を図５およ
び図６とともに説明する。図５、図６において、図１、
図２と同一部分には同じ符号を付して説明を省略する。
実施例２の特徴は集塵電極の構造にあり、図５（ｂ）
と、図５（ｂ）の一部拡大図を示す図６を用いて詳細に
説明する。
び図６とともに説明する。図５、図６において、図１、
図２と同一部分には同じ符号を付して説明を省略する。
実施例２の特徴は集塵電極の構造にあり、図５（ｂ）
と、図５（ｂ）の一部拡大図を示す図６を用いて詳細に
説明する。
【００３７】集塵電極４は、同心円内側集塵電極４ａと
同心円外側集塵電極４ｂの間にハニカム板４ｃを配置し
てなり、２０層積層して構成される。集塵電極４の各層
の厚さ（ピッチ）は、流速分布に従った間隔に設定され
る。すなわち、円筒型外枠１の内部を流れる空気の流速
分布を、図３に示す速度分布で近似した場合、図３の円
筒型外枠の直径を１００ｍｍ、空気の最大流速を１０ｍ
／ｓとしたとき、この流速分布を式（１）に代入し、式
（２）（３）（４）（５）（６）を解き、集塵電極４の
ハニカム段数と集塵電極４のピッチの関係を導いた結果
を図７に示す。
同心円外側集塵電極４ｂの間にハニカム板４ｃを配置し
てなり、２０層積層して構成される。集塵電極４の各層
の厚さ（ピッチ）は、流速分布に従った間隔に設定され
る。すなわち、円筒型外枠１の内部を流れる空気の流速
分布を、図３に示す速度分布で近似した場合、図３の円
筒型外枠の直径を１００ｍｍ、空気の最大流速を１０ｍ
／ｓとしたとき、この流速分布を式（１）に代入し、式
（２）（３）（４）（５）（６）を解き、集塵電極４の
ハニカム段数と集塵電極４のピッチの関係を導いた結果
を図７に示す。
【００３８】図７において、集塵電極４のハニカム段数
は円筒型外枠１の中心部から周辺部に向けて同心円状に
分割され、中心部を１としている。例えば、中心部の１
段目のピッチは１．９８ｍｍであり、円周に近づくにつ
れてピッチは大きくなり、円周部の２０段目のピッチは
３．２１ｍｍとなる。そして、各電極には同一電圧が印
加される。これにより、時間当たり運ばれる塵、埃の量
とリング状ハニカム電極にかかる電界の比率が空間的に
ほぼ一定になる。このためハニカム構造の集塵電極４の
すべての領域において通過する塵、埃をすべて集塵する
ための必要最小限の電圧が印加されることになる。集塵
電極に塵、埃の帯電と逆の極性に帯電させることによ
り、イオン化された塵、埃は集塵電極を通過する際に、
電気的吸引力により吸着される。したがって、塵、埃の
分布に見合った集塵が可能となり、集塵もれ、集塵むら
を防止できる。
は円筒型外枠１の中心部から周辺部に向けて同心円状に
分割され、中心部を１としている。例えば、中心部の１
段目のピッチは１．９８ｍｍであり、円周に近づくにつ
れてピッチは大きくなり、円周部の２０段目のピッチは
３．２１ｍｍとなる。そして、各電極には同一電圧が印
加される。これにより、時間当たり運ばれる塵、埃の量
とリング状ハニカム電極にかかる電界の比率が空間的に
ほぼ一定になる。このためハニカム構造の集塵電極４の
すべての領域において通過する塵、埃をすべて集塵する
ための必要最小限の電圧が印加されることになる。集塵
電極に塵、埃の帯電と逆の極性に帯電させることによ
り、イオン化された塵、埃は集塵電極を通過する際に、
電気的吸引力により吸着される。したがって、塵、埃の
分布に見合った集塵が可能となり、集塵もれ、集塵むら
を防止できる。
【００３９】実施例２では、集塵電極に同一電圧を印加
するから電圧分割手段が不要になり、実施例１に比べて
この部分の構成を簡単にすることができる。
するから電圧分割手段が不要になり、実施例１に比べて
この部分の構成を簡単にすることができる。
【００４０】（実施例３）本発明の実施例３を図８とと
もに説明する。図８は、実施例３の空気清浄機の断面図
を示し、図１、図２と同一部分には同じ符号を付して説
明を省略する。実施例３の特徴は集塵電極４の構造にあ
る。
もに説明する。図８は、実施例３の空気清浄機の断面図
を示し、図１、図２と同一部分には同じ符号を付して説
明を省略する。実施例３の特徴は集塵電極４の構造にあ
る。
【００４１】集塵電極４は、同心円内側集塵電極４ａと
同心円外側集塵電極４ｂの間にハニカム板４ｃを配置し
てなり、この集塵電極４を２０層積層する構成は、実施
例１と同様であるが、集塵電極４の軸方向の長さを図８
に示すように、流速分布に従って相似形状にしている。
すなわち、円筒型外枠１の内部を流れる空気の流速分布
を、図３に示す速度分布で近似した場合、流速分布は回
転放物面となり、本発明の実施例３では、集塵電極４の
軸方向長さをこの回転放物面と相似形としている。実施
例３の場合、集塵電極はほぼ均一な電界を形成するよう
に電圧を印加する。
同心円外側集塵電極４ｂの間にハニカム板４ｃを配置し
てなり、この集塵電極４を２０層積層する構成は、実施
例１と同様であるが、集塵電極４の軸方向の長さを図８
に示すように、流速分布に従って相似形状にしている。
すなわち、円筒型外枠１の内部を流れる空気の流速分布
を、図３に示す速度分布で近似した場合、流速分布は回
転放物面となり、本発明の実施例３では、集塵電極４の
軸方向長さをこの回転放物面と相似形としている。実施
例３の場合、集塵電極はほぼ均一な電界を形成するよう
に電圧を印加する。
【００４２】荷電装置でイオン化された塵、埃は集塵電
極からのクーロン力によって電気吸着されるものである
から、集塵電極４の軸方向長さが流速分布に相似な形状
になっていることにより、塵、埃の分布に見合った集塵
が可能となり、集塵もれ、集塵むらを防止できる。
極からのクーロン力によって電気吸着されるものである
から、集塵電極４の軸方向長さが流速分布に相似な形状
になっていることにより、塵、埃の分布に見合った集塵
が可能となり、集塵もれ、集塵むらを防止できる。
【００４３】上記実施例１から３は、ハニカム構造の集
塵電極により集塵装置を構成したが、フィルター型の場
合は、流速分布に従ってフィルターの網目を粗密にすれ
ばよく、その他集塵電極計上の場合も要するに流速分布
に従った電界を印加できればよく、同様の作用効果を得
ることが可能である。なお、上記実施例１から３は塵、
埃について説明したが、不快臭成分である微粒子がイオ
ン化された場合も同様である。
塵電極により集塵装置を構成したが、フィルター型の場
合は、流速分布に従ってフィルターの網目を粗密にすれ
ばよく、その他集塵電極計上の場合も要するに流速分布
に従った電界を印加できればよく、同様の作用効果を得
ることが可能である。なお、上記実施例１から３は塵、
埃について説明したが、不快臭成分である微粒子がイオ
ン化された場合も同様である。
【００４４】
【発明の効果】本発明によれば、空気の流速分布、すな
わち塵、埃等の量に見合った集塵を行うことができるた
め、集塵むら、あるいは集塵もれを防止でき、高効率な
空気清浄機を得ることができる。
わち塵、埃等の量に見合った集塵を行うことができるた
め、集塵むら、あるいは集塵もれを防止でき、高効率な
空気清浄機を得ることができる。
【図１】本発明の空気清浄機の構成を示す図で、（ａ）
は側面断面図、（ｂ）は集塵電極の断面図。
は側面断面図、（ｂ）は集塵電極の断面図。
【図２】本発明の第１実施例の集塵電極を示す拡大図で
ある。
ある。
【図３】本発明の第１実施例の空気流れを説明する図
で、（ａ）は側面断面図、（ｂ）は円筒型外枠の断面
図。
で、（ａ）は側面断面図、（ｂ）は円筒型外枠の断面
図。
【図４】本発明の実施例１の集塵電極におけるハニカム
段数と印加電圧の関係を示すグラフである。
段数と印加電圧の関係を示すグラフである。
【図５】本発明の実施例２の空気清浄機の構成を示す図
で、（ａ）は側面断面図、（ｂ）は集塵電極の断面図。
で、（ａ）は側面断面図、（ｂ）は集塵電極の断面図。
【図６】本発明の実施例２の集塵電極を示す拡大図であ
る。
る。
【図７】本発明の実施例２の集塵電極におけるハニカム
段数とハニカムピッチの関係を示すグラフである。
段数とハニカムピッチの関係を示すグラフである。
【図８】本発明の実施例３の空気清浄機の構成を示す図
である。
である。
【図９】従来の空気清浄機におけるハニカム構造の集塵
電極を説明する図で、（ａ）は集塵電極の断面図、
（ｂ）はｉ番目のハニカム構造の集塵電極の拡大図。
電極を説明する図で、（ａ）は集塵電極の断面図、
（ｂ）はｉ番目のハニカム構造の集塵電極の拡大図。
【図１０】従来の空気清浄機における空気の流れを説明
する図で、（ａ）は層流の流れ、（ｂ）は乱流の流れ。
する図で、（ａ）は層流の流れ、（ｂ）は乱流の流れ。
【図１１】従来の空気清浄機の原理的構成を示す図であ
る。
る。
【図１２】従来のハニカム構造の集塵電極を示す図であ
る。
る。
１ 円筒型外枠 ２ 荷電装置 ３ 集塵装置 ４ 集塵電極 ５ 絶縁体 ８ 電圧印加回路 ９ 直流電源
Claims (6)
- 【請求項１】 空気流の上流側に荷電装置、下流側に集
塵装置を配設してなる空気清浄機において、該空気清浄
機内部を流通する空気の流速分布に対応した電界分布を
前記集塵装置に形成したことを特徴とする空気清浄機。 - 【請求項２】 空気流の上流側に荷電装置、下流側に集
塵装置を配設してなる空気清浄機において、該空気清浄
機に時間当たりに運ばれる塵、埃の量と、前記集塵装置
内の電界の比率を空間的にほぼ一定にすることを特徴と
する空気清浄機。 - 【請求項３】 前記集塵装置はハニカム構造の集塵電極
により構成し、空気清浄機の中心部より集塵電極と絶縁
体の積層構造により構成することを特徴とする請求項１
又は２に記載の空気清浄機。 - 【請求項４】 前記集塵装置はハニカム構造の集塵電極
により構成し、集塵装置に形成される電界分布を、空気
清浄機内部を流通する空気の流速分布に対応するように
又は時間当たりに運ばれる塵、埃の量と集塵装置内の電
界の比率を空間的にほぼ一定となるように、前記集塵電
極に電圧を印加することを特徴とする請求項３に記載の
空気清浄機。 - 【請求項５】 前記集塵装置はハニカム構造の集塵電極
により構成し、該集塵電極のピッチを、空気清浄機内部
を流通する空気の流速分布に対応するように又は時間当
たりに運ばれる塵、埃の量と集塵装置内の電界の比率を
空間的にほぼ一定にすることを特徴とする請求項３に記
載の空気清浄機。 - 【請求項６】 前記集塵装置はハニカム構造の集塵電極
により構成し、前記集塵電極の長さを、空気清浄機内部
を流通する空気の流速分布に対応するように又は時間当
たりに運ばれる塵、埃の量と集塵装置内の電界の比率を
空間的にほぼ一定にすることを特徴とする請求項３に記
載の空気清浄機。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14885998A JPH11333322A (ja) | 1998-05-29 | 1998-05-29 | 空気清浄機 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14885998A JPH11333322A (ja) | 1998-05-29 | 1998-05-29 | 空気清浄機 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11333322A true JPH11333322A (ja) | 1999-12-07 |
Family
ID=15462346
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14885998A Pending JPH11333322A (ja) | 1998-05-29 | 1998-05-29 | 空気清浄機 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11333322A (ja) |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103157554A (zh) * | 2013-03-15 | 2013-06-19 | 杭州天明环保工程有限公司 | 一种控制荷电凝并体生长的方法和装置 |
| CN103611630A (zh) * | 2013-11-12 | 2014-03-05 | 诸岗 | 空气净化器及其高压除尘板 |
| CN103691555A (zh) * | 2013-12-26 | 2014-04-02 | 中冶长天国际工程有限责任公司 | 烧结系统多电场除尘器的卸灰控制方法及系统 |
| CN104190195A (zh) * | 2014-08-22 | 2014-12-10 | 成都代代吉前瞻科技股份有限公司 | 一种dep空气净化器 |
| CN104289310A (zh) * | 2013-07-19 | 2015-01-21 | 珠海格力电器股份有限公司 | 空气净化器 |
| CN104492600A (zh) * | 2014-12-17 | 2015-04-08 | 浙江金海环境技术股份有限公司 | 静电除尘装置及其制造方法和用途 |
| WO2015056465A1 (ja) * | 2013-10-16 | 2015-04-23 | 三菱電機株式会社 | 空気調和機 |
| CN105728194A (zh) * | 2016-04-15 | 2016-07-06 | 安徽工业大学 | 一种湿式电除尘装置 |
| CN107051725A (zh) * | 2017-01-06 | 2017-08-18 | 吉林建筑大学 | 基于微电场集中去除空气中超细颗粒物的装置 |
-
1998
- 1998-05-29 JP JP14885998A patent/JPH11333322A/ja active Pending
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103157554A (zh) * | 2013-03-15 | 2013-06-19 | 杭州天明环保工程有限公司 | 一种控制荷电凝并体生长的方法和装置 |
| CN103157554B (zh) * | 2013-03-15 | 2015-12-23 | 杭州天明环保工程有限公司 | 一种控制荷电凝并体生长的方法和装置 |
| CN104289310A (zh) * | 2013-07-19 | 2015-01-21 | 珠海格力电器股份有限公司 | 空气净化器 |
| WO2015056465A1 (ja) * | 2013-10-16 | 2015-04-23 | 三菱電機株式会社 | 空気調和機 |
| CN103611630A (zh) * | 2013-11-12 | 2014-03-05 | 诸岗 | 空气净化器及其高压除尘板 |
| CN103691555A (zh) * | 2013-12-26 | 2014-04-02 | 中冶长天国际工程有限责任公司 | 烧结系统多电场除尘器的卸灰控制方法及系统 |
| CN104190195A (zh) * | 2014-08-22 | 2014-12-10 | 成都代代吉前瞻科技股份有限公司 | 一种dep空气净化器 |
| CN104492600A (zh) * | 2014-12-17 | 2015-04-08 | 浙江金海环境技术股份有限公司 | 静电除尘装置及其制造方法和用途 |
| CN105728194A (zh) * | 2016-04-15 | 2016-07-06 | 安徽工业大学 | 一种湿式电除尘装置 |
| CN107051725A (zh) * | 2017-01-06 | 2017-08-18 | 吉林建筑大学 | 基于微电场集中去除空气中超细颗粒物的装置 |
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