(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
空気の流入口と流出口を有するケーシングと、該ケーシングの内部に設け空気を前記流入口から前記流出口に流通させる横流ファンと、前記流入口とファンの間で前記横流ファンの回転方向の中心を囲むように配置し、空気中の粒子を帯電させると共に帯電粒子を捕集するそれぞれ複数枚の放電電極板、対向電極板、高圧電極板から成る帯電捕集部とを備え、該帯電捕集部の前記高圧電極板及び前記高圧電極板と対向する前記対向電極板を前記横流ファンの回転方向の中心と直交する方向に向けると共に平行に配置したことを特徴とする空気清浄装置。
【請求項２】
前記高圧電極板及び前記高圧電極板に対向する前記対向電極板は略円弧状形状とした請求項１に記載の空気清浄装置。
【請求項３】
前記対向電極板は体積固有抵抗が１０7Ωｃｍ以下の導電性樹脂材料から形成し、前記高圧電極板は体積固有抵抗が１０10〜１０13Ωｃｍの半絶縁性樹脂材料から形成した請求項１に記載の空気清浄装置。
【請求項４】
前記ケーシングの底板を平坦状にすると共に前記ケーシングの天板の横断面を略円弧状として前記ケーシングを略かまぼこ状とし、前記天板に前記流出口と前記流入口を設けた請求項１に記載の空気清浄装置。
【請求項５】
前記帯電捕集部の外面を前記ケーシングの略円弧状天板の内面に沿う形状とした請求項４に記載の空気清浄装置。
【請求項６】
前記ケーシングの底板を被設置部の床面に鉛直になるように支持する手段を備えた請求項４に記載の空気清浄装置。
【請求項７】
前記ケーシングの底板を被設置部の壁面に当接するように吊設する手段を備えた請求項４に記載の空気清浄装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、空気中に浮遊する塵埃、細菌、臭気成分等の粒子を電気的に捕集する空気清浄装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来のこの種の空気清浄装置は、例えば図１７に示すように縦長のケーシング１の一側面に空気流入口１ａが形成され、ケーシング１の上部に空気流出口１ｂが設けられている。ケーシング１の内部には、空気を空気流入口１ａから空気流出口１ｂに流通させるファン２が上方に設けられ、空気中の粒子を帯電させると共に帯電粒子を捕集する帯電捕集部３が下方に設けられている。そして、帯電捕集部３の背部には、空気をファン２に導くダクト４が設置されている。
【０００３】
また、図１８に示すように縦長のケーシング５の底面に空気流入口５ａが形成され、ケーシング５の上部に空気流出口５ｂが形成された空気清浄装置も知られている。この空気清浄装置でもケーシング５の上部にファン６が設けられ、下部に帯電補集部７が設けられている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、図１７に示す従来例では、帯電捕集部３の背後にダクト４が設けられているため、小型化が困難であるという問題がある。また、空気の流通方向がダクト４によって急激に変更されるため、圧力損失が大きいという問題がある。更に図１８に示す従来例では、空気流入口５ａの間口が狭いため、空気の流量が制限されるという問題がある。そして、双方の従来例では、ケーシング１、５が縦長である上に、ファン２、６と帯電捕集部３、７が上下にそれぞれ設置されているため、倒れ易い上に小型化が困難であるという問題がある。
【０００５】
本発明の目的は、上述した問題点を解消し、コンパクトであり、空気を円滑に流通させ得る空気清浄装置を提供することにある。
【０００６】
【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に係る空気清浄装置は、空気の流入口と流出口を有するケーシングと、該ケーシングの内部に設け空気を前記流入口から前記流出口に流通させる横流ファンと、前記流入口とファンの間で前記横流ファンの回転方向の中心を囲むように配置し、空気中の粒子を帯電させると共に帯電粒子を捕集するそれぞれ複数枚の放電電極板、対向電極板、高圧電極板から成る帯電捕集部とを備え、該帯電捕集部の前記高圧電極板及び前記高圧電極板と対向する前記対向電極板を前記横流ファンの回転方向の中心と直交する方向に向けると共に平行に配置したことを特徴とする。
【０００７】
【発明の実施の形態】
本発明を図１〜図１６に図示の実施例に基づいて詳細に説明する。
図１は第１の実施例の空気清浄装置１０の横断面図であり、横断面が円弧状で全体として略かまぼこ状のケーシング１１の内部には、上部から順次に帯電部であるアイオナイザ１２、捕集部であるコレクタ１３、数個に分割されたオゾン分解フィルタ１４、及び図示しない駆動モータを含むファン１５が配置されている。アイオナイザ１２とコレクタ１３には図示しない電圧印加手段が接続され、これらのアイオナイザ１２、コレクタ１３、ファン１５及び電圧印加手段には図示しない制御手段が接続されている。そして、アイオナイザ１２は放電電極部材２１と対向電極部材２２の組合わせにより構成され、コレクタ１３は対向電極部材２２と高圧電極部材２３の組合わせにより形成されており、これらはファン１５の矢印で示す回転方向の中心を囲むように配置されている。なお、オゾン分解フィルタ１４もファン１５の外周を囲むように配置されているが、湾曲した一体物とすることができる。
【０００８】
図２の斜視図に示すように、ケーシング１１は平坦状の底板１１ａと、円弧状の天板１１ｂと、両端の端板１１ｃとを備え、天板１１ｂの頂部の高さは底板１１ａの短辺方向の幅よりも小さくされている。天板１１ｂの大半以上には空気流入口１１ｄが形成され、天板１１ｂの残部には空気流出口１１ｅが形成されている。ケーシング１１の外周面には電気操作部１１ｆが設けられ、アイオナイザ１２、コレクタ１３、ファン１５、電圧印加手段及び制御手段を操作できるようになっている。更に、ケーシング１１の内部のファン１５の周囲には、スタビライザ１１ｇ、リアガイド１１ｈ及びディフューザ１１ｉが形成されている。
【０００９】
ファン１５は空気を空気流入口１１ｄから流入させ、空気をアイオナイザ１２、コレクタ１３及びオゾン分解フィルタ１４を通して空気流出口１１ｅに流通させる横流式とされている。この間に、アイオナイザ１２はコロナ放電を発生させることにより空気中の粒子を帯電させ、コレクタ１３は帯電した粒子をクーロン力により捕集し、オゾン分解フィルタ１４はアイオナイザ１２で発生したオゾンを外部に漏洩させることなく分解する。なお、アイオナイザ１２の上流に図示しないプレフィルタを設ければ、比較的サイズの大きい粒子を予め捕集することができる。
【００１０】
図３の斜視図に示すように、アイオナイザ１２の一部を構成する放電電極部材２１は導電金属板から一体プレス加工され、この放電電極板２１にはケーシング１１の空気流入口１１ｄの内側で、天板１１ｂに沿うように配置される枠板２１ａと、この枠板２１ａに下向きに平行に設けられた複数の放電電極板２１ｂと、これらの放電電極板２１ｂの下縁に下向きに突設された多数の針状突起２１ｃと、放電電極板２１ｂの間に位置するように枠板２１ａに形成された複数の空気通口２１ｄとが設けられている。
【００１１】
図４の斜視図に示すように、アイオナイザ１２とコレクタ１３を構成する対向電極部材２２は吸湿性を有し体積固有抵抗が１０7 Ωｃｍ以下の導電性樹脂材料から成形されている。この対向電極部材２２には、放電電極部材２１の枠板２１ａの内側でその枠板２１ａに沿うように配置される枠板２２ａと、この枠板２２ａの外面から立ち上げられ放電電極部材２１の放電電極板２１ｂの側方に平行に配置される複数の第１の対向極板２２ｂと、枠板２２ａの下面から第１の対向極板２２ｂに直交するように立ち下げられた複数の円弧状の第２の対向極板２２ｃと、第１の対向極板２２ｂの間において枠板２２ａに形成された空気通口２２ｄとが設けられている。
【００１２】
そして、図５の斜視図に示すように、コレクタ１３の一部を構成する高圧電極部材２３は吸湿性を有し、体積固有抵抗が１０8 〜１０13Ωｃｍ、好ましくは１０10〜１０13Ωｃｍの半絶縁性樹脂材料から成形されている。この高圧電極部材２３には、対向電極部材２２の枠板２２ａの内側でオゾン分解フィルタ１４に沿うように配置される枠板２３ａと、この枠板２３ａの外面から立ち上げられ対向電極部材２２の第２の対向極板２２ｃの側方に平行に配置される複数の円弧状の高圧電極板２３ｂと、これらの高圧電極板２３ｂの間において枠板２３ａに形成された空気通口２３ｃとが設けられている。
【００１３】
これらの放電電極部材２１、対向電極部材２２及び高圧電極部材２３が組み合わされると、放電電極部材２１の放電電極板２１ｂと対向電極部材２２の第１の対向極板２２ｂとが交互に平行に配置され、対向電極部材２２の第２の対向極板２２ｃと高圧電極部材２３の高圧電極板２３ｂとが交互に平行に配置される。そして、放電電極部材２１、対向電極部材２２及び高圧電極部材２３に電圧印加手段が接続されることにより、放電電極部材２１の針状突起２１ｃと対向電極部材２２の第１の対向極板２２ｂとの間にコロナ放電を発生させるアイオナイザ１２と、対向電極部材２２の第２の対向極板２２ｃと高圧電極部材２３の高圧電極板２３ｂとの間に静電界を発生させるコレクタ１３が形成される。
【００１４】
この際に、放電電極部材２１と高圧電極部材２３には、針状突起２１ｃの消耗を防ぐため望ましくは負の電圧が印加され、対向電極部材２２は接地されるようになっている。そして、電圧印加手段はアイオナイザ１２に３〜６ｋＶ、好ましくは４．５ｋＶ（２８０μＡ）の直流の高電圧を印加し、コレクタ１３には２〜４ｋＶ、好ましくは２．２ｋＶの直流の高電圧を印加するようになっている。
【００１５】
この空気清浄装置１０を始動するに際しては、操作部１１ｆの操作により制御手段はファン１５を始動させると共に、電圧印加手段を介して放電電極部材２１と高圧電極部材２３に負の電圧が印加される。これにより、ケーシング１１の外部の空気が、ケーシング１１の空気流入口１１ｄ、放電電極部材２１の空気通口２１ｄ、対向電極部材２２の空気通口２２ｄ、高圧電極部材２３の空気通口２３ｃ、ケーシング１１の空気流出口１１ｅを通ってケーシング１１の外部へと流通する。
【００１６】
この間に、アイオナイザ１２において放電電極部材２１の針状突起２１ｃと対向電極部材２２の第１の対向極板２２ｂの間にコロナ放電が発生し、空気中の塵埃、細菌、臭気成分等の粒子が帯電すると共にオゾンが発生する。そして、コレクタ１３では高圧電極部材２３の高圧電極板２３ｂと対向電極部材２２の第２の対向極板２２ｃとの間に静電界が発生し、第２の対向極板２２ｃが帯電粒子をクーロン力により捕集する。これにより、空気流入口１１ｄから流入した空気は、清浄化された空気となって空気流出口１１ｅから流出する。
【００１７】
図６は第２の実施例の空気清浄装置４０の横断面図であり、ケーシング４１の内部にはプレフィルタ４２、アイオナイザ４３、コレクタ４４、オゾン分解フィルタ４５及びファン４６が配置されている。これらのプレフィルタ４２、アイオナイザ４３、コレクタ４４及びオゾン分解フィルタ４５の横断面形状は、ファン４６を囲むように略円弧状とされている。ケーシング４１には第１の実施例と同様な底板４１ａ、天板４１ｂ、図示しない端板、空気流入口４１ｄ、空気流出口４１ｅ、図示しない操作部、スタビライザ４１ｇ、リアガイド４１ｈ及びディフューザ１１ｉが設けられている。
【００１８】
図７の組立斜視図に示すように、アイオナイザ４３は放電電極部材５１と対向電極部材５２の組合わせにより構成され、コレクタ４４は対向電極部材５２と高圧電極部材５３の組合わせにより形成されている。
【００１９】
放電電極部材５１は第１の実施例と同様な導電金属板から形成され、図８に示すように放電電極部材５１には、ファン４６を囲む形状の複数枚の円弧状の放電電極板５１ａと、これらの放電電極板５１ａの端部を連結する連結板５１ｂと、放電電極板５１ａの上縁に上向きに突設された多数の針状突起５１ｃと、放電電極板５１ａの間に位置するように形成された空気通孔５１ｄとが設けられている。
【００２０】
対向電極部材５２は第１の実施例と同様な導電性樹脂材料から成形され、図９に示すように対向電極部材５２には、放電電極部材５１の放電電極板５１ａの空気通孔５１ｄ内に放電電極板５１ａに平行に配置される複数の円弧状の第１の対向電極板５２ａと、これらの第１の対向電極板５２ａの端部を連結する連結板５２ｂと、第１の対向電極板５２ａの下縁に下向きに突設され第１の対向電極板５２ａと同じ枚数かそれ以上の枚数の円弧状の第２の対向電極板５２ｃと、第１の対向電極板５２ａの間に形成された空気通口５２ｄとが設けられている。
【００２１】
そして、高圧電極部材５３も第１の実施例と同様な半絶縁性樹脂材料から形成され、図１０に示すように高圧電極部材５３には、対向電極部材５２の第２の対向電極板５２ｃの側方に平行に配置される複数の略円弧状の高圧電極板５３ａと、これらの高圧電極板５３ａの端部を連結する連結板５３ｂと、高圧電極板５３ａの間に形成された空気通口５３ｃとが設けられている。
【００２２】
なお、この第２の実施例の空気清浄装置４０は、第１の実施例と同様な作用を有している。
【００２３】
そして、これらの実施例は次のような効果を得ることができる。なお、説明は第１の実施例について行っているが、第２の実施例についても同様である。
【００２４】
(a) オゾン分解フィルタ１４をファン１５の外周に沿うように配置し、アイオナイザ１２の上面をケーシング１１に沿うように形成すると共に、コレクタ１３の下面をオゾン分解フィルタ１４に沿うように形成したので、ケーシング１１の内部のデッドスペースを減少させることができ、コンパクト化が可能となる。
【００２５】
(b) ケーシング１１の底板１１ａを平坦状にすると共に、天板１１ｂの頂部の高さを底板１１ａの短辺方向の幅よりも小さくしたので、ケーシング１１の内部のスペースの無駄を省くことができ、コンパクト化できると共に倒れ難くすることができる。
【００２６】
(c) 天板１１ｂを円弧状にすると共に、空気流入口１１ｄと流出口１１ｅを天板１１ｂに設けたので、空気を流入口１１ｄから流出口１１ｅへ円滑に流通させることができ、気流ロスを減少させることが可能となる。
【００２７】
(d) 比較的重量の多いファン１５とその駆動モータをコレクタ１３の下方に設置したので、底板１１ａを下にして設置する場合には、倒れ難くすることができる。
【００２８】
(e) 放電電極部材２１は針状突起２１ｃを導電金属板から一体プレス加工でき、対向電極部材２２と高圧電極部材２３は合成樹脂材料から成形できるので、製造コストが低減する。
【００２９】
(f) 高圧電極部材２３は吸湿性を有する半絶縁性樹脂材料から成形したので、空気中に導電性粉塵が混在していても、高圧電極部材２３の電荷の移動を抵抗によって制限でき、スパークの発生を防止できる。
【００３０】
(g) 高圧電極部材２３の印加電圧を２〜４ｋＶとすることにより、その抵抗の低下を防止して高い電圧を印加でき、スパークの発生を防止できると共に捕集効果を向上できる。
【００３１】
(h) 従来の縦長の空気清浄装置は転倒し易いため、それをロッカ等の上面に設置することは危険を伴うので避ける必要があるが、実施例の空気清浄装置１０は図１１に示すようにロッカ６１の上面６１ａの空きスペースに安定設置でき、スペースの有効利用が可能となる。
【００３２】
(i) 図１２に示すように着席者Ｈの視線Ｌの高さよりも若干低い位置に設置すれば、着席者Ｈの視界や室内空気の流通を妨げることなく、清浄空気を着席者Ｈに良好に供給することが可能となる。
【００３３】
(j) 図１３に示すように高めのロッカ６２の上面に配置しても、安定性を確保できると共に、室内空気の流通を妨げることなく清浄空気を広い範囲に拡散させることができる。
【００３４】
(k) 図１４に示すように、ケーシング１１の一端板１１ｃにフランジ６３又は脚６４を設ければ、底板１１ａが床面６５に鉛直になるように立設できると共に、２個を合わせて配置することも可能となる。
【００３５】
(l) 図１５に示すように、ケーシング１１の底板１１ａ又は端板１１ｃにフック６６、６７を設ければ、パーティション６８に掛けて使用できる。
【００３６】
(m) 図１６に示すようにケーシング１１の底板１１ａを家屋の側壁６９に固着して使用できる。
【００３７】
【発明の効果】
以上説明したように本発明に係る空気清浄装置では、帯電補集部がファンを囲むように配置されているので、コンパクト化が可能となると共に、空気を流入口から流出口へ円滑に流通させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の実施例の横断面図である。
【図２】ケーシングの斜視図である。
【図３】放電電極部材の斜視図である。
【図４】対向電極部材の斜視図である。
【図５】高圧電極部材の斜視図である。
【図６】第２の実施例の横断面図である。
【図７】アイオナイザとコレクタの斜視図である。
【図８】放電電極部材の斜視図である。
【図９】対向電極部材の斜視図である。
【図１０】高圧電極部材の斜視図である。
【図１１】用途を説明する斜視図である。
【図１２】用途を説明する側面図である。
【図１３】用途を説明する側面図である。
【図１４】用途を説明する斜視図である。
【図１５】用途を説明する斜視図である。
【図１６】用途を説明する斜視図である。
【図１７】従来例の断面図である。
【図１８】他の従来例の断面図である。
【符号の説明】
１０、４０  空気清浄装置
１１、４１  ケーシング
１１ａ、４１ａ  底板
１１ｂ、４１ｂ  天板
１１ｄ、４１ｄ  空気流入口
１１ｅ、４１ｅ  空気流出口
１２、４３  アイオナイザ
１３、４４  コレクタ
１５、４６  ファン
２１、５１  放電電極部材
２２、５２  対向電極部材
２３、５３  高圧電極部材
６３  フランジ
６４  脚
６５  床
６６、６７  フック
６８  パーティション
６９  側壁
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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