(57)【要約】【課題】荷電部を、被処理空気中の塵埃を万遍なく帯電させられるものとしつつ、小型化する。【解決手段】本発明に係る空気浄化装置（10）は、空気通路（14）が形成されたケーシング（11）を備えている。また、羽根車（21）および羽根車（21）を収容するファンケーシング（22）を有し、ケーシング（11）内に設けられて空気通路（14）の空気を吸い込む送風ファン（20）を備えている。さらに、ファンケーシング（22）の吹出口（24）に設けられて送風ファン（20）から送り出される空気中の塵埃を帯電させる荷電部（30）を備えている。また、ケーシング（11）内のうち送風ファン（20）よりも風下側に設けられて帯電した塵埃を捕集する電気集塵部（40）を備えている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
空気通路（14）が形成されたケーシング（11）と、
羽根車（21）および該羽根車（21）を収容するファンケーシング（22）を有し、上記ケーシング（11）内に設けられて上記空気通路（14）の空気を吸い込む送風ファン（20）と、
上記ファンケーシング（22）の吹出口（24）に設けられて上記送風ファン（20）から送り出される空気中の塵埃を帯電させる荷電部（30）と、
上記ケーシング（11）内のうち上記送風ファン（20）よりも風下側に設けられて帯電した塵埃を捕集する電気集塵部（40）とを備えている
ことを特徴とする空気浄化装置。
【請求項２】
請求項１において、
上記荷電部（30）は、上記ファンケーシング（22）の内部に設けられている
ことを特徴とする空気浄化装置。
【請求項３】
請求項１において、
上記荷電部（30）は、少なくとも一部が上記ファンケーシング（22）の外部に設けられている
ことを特徴とする空気浄化装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項において、
上記送風ファン（20）は、上方に向かって空気を送り出し、
上記電気集塵部（40）は、上記送風ファン（20）の上方に設けられている
ことを特徴とする空気浄化装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、空気浄化装置に関し、特に、被処理空気中の塵埃を帯電させる荷電部に係るものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、空気中の塵埃を帯電させて、帯電した塵埃を捕集する空気浄化装置が知られている。例えば、特許文献１の空気浄化装置では、空気吸込口から空気吐出口に亘って形成された空気通路に、風上側から順に、荷電部、集塵部、および送風ファンが設けられている。この空気浄化装置では、送風ファンが動作すると、空気吸込口から空気吐出口に向かう空気の流れが空気通路内に生じる。
【０００３】
荷電部は、放電電極と対向電極とを有している。放電電極と対向電極の間には電界が形成される。空気通路を流れる空気（以下、被処理空気ともいう）が荷電部を通過すると、放電電極から対向電極へ向かう電子やイオンと、被処理空気中に含まれる浮遊粒子とが衝突する。その結果、浮遊粒子は帯電する。帯電した浮遊粒子は、荷電部の下流側の集塵部において、クーロン力によって捕集される。以上のように、この空気処理装置では、荷電部において浮遊粒子を帯電させ、帯電後の浮遊粒子を集塵部で捕集することで、被処理空気中の塵埃等を除去するようにしている。こうして塵埃の除去された空気が、空気吐出口から吐出される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−０２３３６４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、特許文献１の空気浄化装置では、荷電部の大きさは、空気通路の流路断面積とほぼ等しい。このため、空気吸込口から吸い込まれた空気が、ほぼ全て荷電部を通過する。このことは、被処理空気中の塵埃を万遍なく帯電させることができるという点で好ましい。しかし、一方で、空気通路の流路断面積と同等程度にまで、荷電部が大型化してしまうという問題がある。
【０００６】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的は、荷電部を、被処理空気中の塵埃を万遍なく帯電させられるものとしつつ、小型化することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
第１の発明は、空気浄化装置（10）を対象とする。そして、第１の発明は、空気通路（14）が形成されたケーシング（11）と、羽根車（21）および該羽根車（21）を収容するファンケーシング（22）を有し、上記ケーシング（11）内に設けられて上記空気通路（14）の空気を吸い込む送風ファン（20）と、上記ファンケーシング（22）の吹出口（24）に設けられて上記送風ファン（20）から送り出される空気中の塵埃を帯電させる荷電部（30）と、上記ケーシング（11）内のうち上記送風ファン（20）よりも風下側に設けられて帯電した塵埃を捕集する電気集塵部（40）とを備えていることを特徴とする。
【０００８】
第１の発明では、荷電部（30）が、ファンケーシング（22）の吹出口（24）に設けられている。ここで、送風ファン（20）は、空気通路（14）が形成されたケーシング（11）内に設けられているので、空気通路（14）の流路断面積よりも小さい。従って、送風ファン（20）のファンケーシング（22）の吹出口（24）に設けられている荷電部（30）は、空気通路（14）の流路断面積よりも小さい。
【０００９】
空気通路（14）の空気は、送風ファン（20）に吸い込まれた後、ファンケーシング（22）の内部を吹出口（24）に向かって流れる。吹出口（24）まで流れてきた空気は、ほぼ全て荷電部（30）を通過する。このため、荷電部（30）において、被処理空気中の塵埃が満遍なく帯電する。そして、帯電した塵埃を含む空気が送風ファン（20）から電気集塵部（40）に向けて送り出される。この電気集塵部（40）では、帯電した塵埃が捕集される。このようにして、空気浄化装置（10）の内部で空気中の塵埃が除去される。
【００１０】
第２の発明は、上記第１の発明において、上記荷電部（30）は、上記ファンケーシング（22）の内部に設けられていることを特徴とする。
【００１１】
第２の発明では、荷電部（30）が、ファンケーシング（22）の内部に設けられている。これにより、ファンケーシング（22）内のスペースが、荷電部（30）を配設するために有効活用される。従って、空気浄化装置（10）の大型化が防止される。
【００１２】
第３の発明は、上記第１の発明において、上記荷電部（30）は、少なくとも一部が上記ファンケーシング（22）の外部に設けられていることを特徴とする。
【００１３】
第３の発明では、荷電部（30）の少なくとも一部が、ファンケーシング（22）の外部に設けられている。
【００１４】
第４の発明は、上記第１〜第３の発明のいずれか１つにおいて、上記送風ファン（20）は、上方に向かって空気を送り出し、上記電気集塵部（40）は、上記送風ファン（20）の上方に設けられていることを特徴とする。
【００１５】
第４の発明では、送風ファン（20）および電気集塵部（40）が、上下に並べて配置されている。これにより、空気浄化装置（10）の水平方向の長さが短くなる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、荷電部（30）を、空気通路（14）の流路断面積よりも小さくすることができる。また、荷電部（30）によって、被処理空気中の塵埃を満遍なく帯電させることができる。これらより、本発明によれば、荷電部（30）を、被処理空気中の塵埃を満遍なく帯電させられるものとしつつ、小型化することができる。
【００１７】
また、上記第２の発明によれば、ファンケーシング（22）内のスペースを、荷電部（30）を配設するために有効活用して、空気浄化装置（10）の大型化を防止することができる。
【００１８】
また、上記第４の発明によれば、空気浄化装置（10）の水平方向の長さを短くすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】図１は、実施形態１に係る空気浄化装置の内部構成を示す正面断面図である。
【図２】図２は、実施形態１の荷電部を拡大して示す拡大図である。
【図３】図３は、実施形態１の変形例１に係る空気浄化装置の内部構成を示す正面断面図である。
【図４】図４は、実施形態１の変形例１の荷電部を側方から見た場合の拡大図である。
【図５】図５は、実施形態１の変形例２に係る空気浄化装置の内部構成を示す正面断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、以下の実施形態は、本質的に好ましい例示であって、本発明、その適用物、あるいはその用途の範囲を制限することを意図するものではない。
【００２１】
《発明の実施形態１》
本発明の実施形態１に係る空気浄化装置（10）は、例えば、居住空間に設けられて、当該居住空間内の空気を浄化するものである。
【００２２】
図１に示すように、空気浄化装置（10）は、縦長の直方体で中空のケーシング（11）を備え、このケーシング（11）内に複数の機能部品が収容されている。ケーシング（11）の下部の側面には空気吸込口（12）が形成され、ケーシング（11）の頂部には空気吐出口（13）が形成されている。
【００２３】
ケーシング（11）内には、空気吸込口（12）から空気吐出口（13）に向かって空気が流れる空気通路（14）が形成されている。この空気通路（14）には、空気の流れ方向の上流側から下流側へ向かって順に、送風ファン（20）、電気集塵部（40）、および吸着部材（15）が配置されている。つまり、電気集塵部（40）は、ケーシング（11）内のうち送風ファン（20）よりも風下側に設けられている。
【００２４】
送風ファン（20）は、シロッコファンであって、図示しないファンモータによって回転駆動される羽根車（21）と、この羽根車（21）を収容するファンケーシング（22）とを有している。ファンケーシング（22）は、羽根車（21）を収容する円筒状の本体部（22a）と、この本体部（22a）から接線方向へ突出する角筒部（22b）とを有している。本体部（22a）の端面には、空気通路（14）の空気を吸い込むための吸込口（23）が開口し、角筒部（22b）の突端面には、空気を送り出すための吹出口（24）が開口している。この吹出口（24）は、空気通路（14）に設けられた送風ファン（20）の一部分であるので、吹出口（24）の流路断面積は、空気通路（14）の流路断面積よりも小さい。送風ファン（20）は、ファンケーシング（22）の吹出口（24）が上を向く姿勢で設置されている。このため、送風ファン（20）は、空気吸込口（12）付近の空気通路（14）の空気を吸い込んだ後、上方に向かって空気を送り出す。
【００２５】
吹出口（24）には、その全体に亘って荷電部（30）が設けられている。これにより、送風ファン（20）から送り出される空気の全て、すなわち被処理空気の全てが、荷電部（30）を通過する。また、荷電部（30）は、ファンケーシング（22）の内部に設けられている。
【００２６】
荷電部（30）は、図２に示すように、複数の放電電極（31）と、複数の対向電極（32）とから構成されている。放電電極（31）は、水平方向（図２で紙面と直交する方向）に延びる線状の電極であって、空気の流れ方向と直交する方向（図２で左右方向）に等間隔に並べられている。対向電極（32）は、放電電極（31）と平行に延びる板状の電極であって、放電電極（31）と対向するように等間隔に並べられている。また、各対向電極（32）は、空気の流れ方向と平行になっている。これにより、荷電部（30）を設けることによる角筒部（22b）内の通風抵抗の増大を、最小限に抑制することができる。
【００２７】
放電電極（31）と対向電極（32）との間には、図示しない放電用の直流高圧電源により、所定の電圧が印加されている。ここで、放電電極（31）は電源の高圧極に、対向電極（32）は電源の低圧極に、それぞれ接続している。この高圧電源は、低圧極側が接地されている。これにより、荷電部（30）では、放電電極（31）から対向電極（32）に向かってイオンが放出される。放出されたイオンは、その大部分が対向電極（32）に到達する。つまり、本実施形態の荷電部（30）は、いわゆる衝突荷電方式のものである。
【００２８】
電気集塵部（40）は、図１に示すように、送風ファン（20）の上方に設けられていて、複数の第１電極（41）と、複数の第２電極（42）とから構成されている。第１電極（41）および第２電極（42）は、水平方向（図１で紙面と直交する方向）に延びる板状の電極であって、空気の流れ方向と直交する方向（図１で左右方向）に交互に並べられている。また、各第１電極（41）および各第２電極（42）は、空気の流れ方向と平行になっている。
【００２９】
第１電極（41）と第２電極（42）との間には、図示しない集塵用の直流高圧電源により、所定の電圧が印加されている。ここで、第１電極（41）は電源の高圧極に、第２電極（42）は電源の低圧極に、それぞれ接続している。この高圧電源は、低圧極側が接地されている。これにより、電気集塵部（40）では、帯電した塵埃がクーロン力で捕集される。
【００３０】
吸着部材（15）は、詳細には図示しないが、空気の流れ方向に沿って多数の微細な空気流通孔を有するハニカム状の基材の表面に、臭気成分を吸着するゼオライト等の吸着剤の微粉末が担持されたものである。この吸着部材（15）は、空気中の臭気物質を吸着剤で捕捉し、その表面上で脱臭触媒の作用によって分解する。この脱臭触媒には、荷電部（30）の放電によって発生する熱や光、オゾン等の活性物質等によって活性化して臭気成分の分解反応を促進する熱触媒や光触媒を用いることができる。
【００３１】
−運転動作−
次に、本実施形態に係る空気浄化装置（10）の運転動作について説明する。
【００３２】
まず、空気浄化装置（10）を起動すると、送風ファン（20）が回転を開始し、被処理空気である室内空気が空気吸込口（12）からケーシング（11）内の空気通路（14）に吸い込まれる。空気通路（14）内の空気は、送風ファン（20）に吸い込まれ、回転する羽根車（21）によって吹出口（24）へ送られる。
【００３３】
吹出口（24）へ送られた空気は、その全てが荷電部（30）を通過する。この荷電部（30）では、図２に示すように、放電電極（31）から対向電極（32）に向かってイオンが放出されている。これにより、吹出口（24）の全体に亘ってイオンが存在しており、その結果、吹出口（24）を通過する空気中の塵埃がイオンと結合して帯電する。つまり、荷電部（30）によって、送風ファン（20）から送り出される空気中の塵埃が満遍なく帯電する。
【００３４】
送風ファン（20）から送り出された空気は、帯電した塵埃を含んだ状態で電気集塵部（40）へ流入する。電気集塵部（40）は、高圧の第１電極（41）と低圧かつ集塵極となる第２電極（42）とを有しているので、帯電した塵埃をクーロン力により第２電極（42）で捕集することができる。
【００３５】
電気集塵部（40）を通過することにより空気中の塵埃はほとんど除去されるが、電気集塵部（40）に捕集されずに空気吐出口（13）に向かう塵埃も存在する。このように電気集塵部（40）を通過してしまった塵埃は、吸着部材（15）によって捕捉される。また、吸着部材（15）は脱臭触媒も担持しており、そこで臭気成分も分解される。
【００３６】
そして、塵埃が除去されて臭気成分も分解された空気が空気吐出口（13）から室内空間へ送り出される。
【００３７】
−実施形態１の効果−
本実施形態の空気浄化装置（10）では、荷電部（30）を、空気通路（14）の流路断面積よりも小さくすることができる。また、吹出口（24）の全体に亘って設けられた荷電部（30）によって、被処理空気中の塵埃を満遍なく帯電させることができる。これらより、荷電部（30）を、被処理空気中の塵埃を満遍なく帯電させられるものとしつつ、小型化することができる。
【００３８】
また、荷電部（30）をファンケーシング（22）の角筒部（22b）内に設けたことにより、ファンケーシング（22）内のスペースを、荷電部（30）を配設するために有効活用して、空気浄化装置（10）の大型化を防止することができる。
【００３９】
また、荷電部（30）の対向電極（32）を空気の流れ方向と平行にしたことにより、荷電部（30）を設けることによる通風抵抗の増大を、最小限に抑制することができる。
【００４０】
また、送風ファン（20）、電気集塵部（40）、および吸着部材（15）を上下方向に並べて配置したことにより、空気浄化装置（10）の水平方向の長さを短くすることができる。
【００４１】
−実施形態１の変形例１−
実施形態１の変形例１について説明する。本変形例の空気浄化装置（10）では、荷電部（30）が帯板状の放電電極（31）と棒状の対向電極とから構成されている。
【００４２】
図３および図４に示すように、荷電部（30）の放電電極（31）は、吹出口（24）のうち水平方向（図３で紙面と直交する方向）における両端部に１つずつ設けられている。各放電電極（31）は、空気の流れ方向と直交する方向（図３で左右方向）に延びる帯板状の本体部（31a）と、この本体部（31a）と一体に形成された複数の三角形状の突起（31b）とを有している。突起（31b）には、本体部（31a）の上縁部から上方に延びるものと、本体部（31a）の下縁部から下方に延びるものとが、それぞれ複数ある。複数の突起（31b）は、本体部（31a）の長さ方向において等間隔に配置されている。上側の突起（31b）と下側の突起（31b）とは、上下に並ぶように配置されている。ただし、これに限らず、例えば、上側の突起（31b）と下側の突起（31b）とが、本体部（31a）の長さ方向において互い違いに配置されていてもよい。また、各放電電極（31）は、空気の流れ方向と平行になっている。これにより、荷電部（30）を設けることによる角筒部（22b）内の通風抵抗の増大を、最小限に抑制することができる。
【００４３】
荷電部（30）の対向電極（32）は、放電電極（31）と平行に延びる棒状の電極である。１つの放電電極（31）に対して２つの対向電極（32）が、放電電極（31）を挟むように配置されている。なお、放電電極（31）および対向電極（32）の数や配置場所は、本変形例のものに限られない。
【００４４】
放電電極（31）と対向電極（32）との間には、図示しない放電用の直流高圧電源により、所定の電圧が印加されている。ここで、放電電極（31）は電源の高圧極に、対向電極（32）は電源の低圧極に、それぞれ接続している。この高圧電源は、低圧極側が接地されている。これにより、荷電部（30）では、放電電極（31）の突起（31b）の先端からイオンが放出される。放出されたイオンは、その大部分が対向電極（32）に到達することなく角筒部（22b）内等の周囲空間に拡散する。つまり、本変形例の荷電部（30）は、いわゆる拡散荷電方式のものである。
【００４５】
−運転動作−
次に、本変形例に係る空気浄化装置（10）の運転動作について説明する。
【００４６】
本変形例においても、被処理空気である室内空気がケーシング（11）内の空気通路（14）を流れる。具体的に、室内空気は、空気吸込口（12）から空気通路（14）へ流入した後、送風ファン（20）、電気集塵部（40）、および吸着部材（15）を通過する。
【００４７】
上記の過程において、送風ファン（20）では、吹出口（24）へ送られた空気は、この吹出口（24）に設けられている荷電部（30）を通過する。この荷電部（30）では、図４に示すように、放電電極（31）の突起（31b）の先端からイオンが放出されている。これにより、吹出口（24）の全体に亘ってイオンが拡散しており、その結果、吹出口（24）を通過する空気中の塵埃がイオンと結合して帯電する。つまり、荷電部（30）によって、送風ファン（20）から送り出される空気中の塵埃が満遍なく帯電する。
【００４８】
送風ファン（20）から送り出された空気は、電気集塵部（40）に流れ込む。電気集塵部（40）は、高圧の第１電極（41）と低圧かつ集塵極となる第２電極（42）とを有しているので、空気中の帯電した塵埃をクーロン力により第２電極（42）で捕集することができる。
【００４９】
電気集塵部（40）を通過した空気は、吸着部材（15）に流れ込む。この吸着部材（15）では、電気集塵部（40）で捕集されなかった塵埃が捕捉される。また、吸着部材（15）は脱臭触媒も担持しており、そこで臭気成分も分解される。
【００５０】
そして、塵埃が除去されて臭気成分も分解された空気が空気吐出口（13）から室内空間へ送り出される。
【００５１】
−実施形態１の変形例２−
実施形態１の変形例２について説明する。本変形例の空気浄化装置（10）では、荷電部（30）がファンケーシング（22）の外部に設けられている。
【００５２】
図５に示すように、本実施形態の空気浄化装置（10）では、衝突荷電方式の荷電部（30）が、送風ファン（20）の吹出口（24）の上方に配置されている。つまり、荷電部（30）は、ファンケーシング（22）の外部に設けられている。なお、本変形例では、荷電部（30）の全体がファンケーシング（22）の外部に設けられているが、これに限らず、荷電部（30）の一部がファンケーシング（22）の内部に設けられ、残りの部分がファンケーシング（22）の外部に設けられていてもよい。また、荷電部（30）は、拡散荷電方式のものであってもよい。
【００５３】
《その他の実施形態》
上記実施形態では、送風ファン（20）、電気集塵部（40）、および吸着部材（15）を上下に並べて配置しているが、これに限らず、例えば、送風ファン（20）、電気集塵部（40）、および吸着部材（15）を水平方向に並べて配置してもよい。
【００５４】
また、上記実施形態では、荷電部（30）は、衝突荷電または拡散荷電のいずれか一方を行うように構成されているが、これに限らず、荷電部（30）を、衝突荷電および拡散荷電の両方を行うように構成してもよい。
【産業上の利用可能性】
【００５５】
以上説明したように、本発明は、空気浄化装置について有用である。
【符号の説明】
【００５６】
10  空気浄化装置
11  ケーシング
14  空気通路
20  送風ファン
21  羽根車
22  ファンケーシング
24  吹出口
30  荷電部
40  電気集塵部
【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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