(57)【要約】【課題】容易に広い空間で放電させることのできる空気浄化装置を提供する。【解決手段】空気通路中に対を成す電極１を備え、電極１間に高電圧を印加して放電を生じさせ、その放電を用いて空気浄化を行なう空気浄化装置において、電極１間に絶縁繊維部材２を配置して処理空気を通過させると共に、絶縁繊維部材２の各繊維２２に誘電体もしくは導体の微小な粒子３を多数付着させている。これは、電界中の誘電体や導体の周りに生じる高電界を利用することに着目したものであり、誘電体や導体の粒子３を空間的に分散配置することで広い空間で容易に放電を生じさせることができる。また、その誘電体や導体の粒子３を空間的に分散配置するために本発明では繊維部材２を用いており、これにより空気通路を塞ぐことなく、低圧損とすることができる。【選択図】　　　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
空気通路中に対を成す電極（１）を備え、前記電極（１）間に高電圧を印加して放電を生じさせ、その放電を用いて空気浄化を行なう空気浄化装置において、
前記電極（１）間に絶縁繊維部材（２）を配置して処理空気を通過させると共に、前記絶縁繊維部材（２）の各繊維（２２）に誘電体もしくは導体の微小な粒子（３）を複数個付着させたことを特徴とする空気浄化装置。
【請求項２】
空気通路中に対を成す電極（１）を備え、前記電極（１）間に高電圧を印加して放電を生じさせると共に、前記放電を用いて空気浄化を行なう空気浄化装置において、
前記電極（１）間に絶縁ハニカム部材（４）を配置して処理空気を通過させると共に、前記絶縁ハニカム部材（４）に誘電体もしくは導体の微小な粒子（３）を複数個付着させたことを特徴とする空気浄化装置。
【請求項３】
前記絶縁繊維部材（２）もしくは前記絶縁ハニカム部材（４）に、常温でも触媒作用を発揮すると共に、放電のエネルギーによって活性化する触媒を担持させたことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の空気浄化装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、生活環境内で発生する室内の各種臭気や建材・家具等から発生するホルムアルデヒドや揮発性有機化合物（ＶＯＣ）、および車両の車室内で発生したり外気から流入したりする各種臭気や排気ガスなど、空気中に含まれるガス状汚染物質を浄化する空気浄化装置に関するものであり、特に、放電のエネルギーを用いるものにおいて、放電を容易に行なうための放電構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、電極間でコロナ放電や沿面放電を生じさせ、そのエネルギーによってガス状汚染物質を分解・除去する空気浄化装置がある。このような装置において多量の空気を処理するためには、できるだけ広い空間で気中放電を生じさせて、ガス分子の解離を起こす必要がある。
【０００３】
従来のこのような装置で、広い空間で気中放電を生じさせるには、
▲１▼極めて高い電圧を与える。
▲２▼大掛かりな電源装置を用い、極めて立ち上がり時間の短い高圧パルスを与える。▲３▼電極１間に誘電体ペレット５を充填する（図５参照）。
▲４▼多数の電極板を積層する。
等の方法がある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記従来方法において、
▲１▼▲２▼は、装置が大掛かりとなるうえ一般ユーザ向けの装置としては危険が大きい。▲３▼は、誘電体ペレット５が空気通路ｋを塞ぐので圧力損失が大きい（図５参照）。▲４▼は、電極面積が極端に大きくなり、電気容量が増大して高電圧電源への負担が大きくなる。
というような問題点を持っている。本発明はこのような従来の問題点に鑑みて成されたものであり、その目的は、容易に広い空間で放電させることのできる空気浄化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、請求項１および請求項３記載の技術的手段を採用する。すなわち、請求項１に記載の発明では、空気通路中に対を成す電極（１）を備え、電極（１）間に高電圧を印加して放電を生じさせ、その放電を用いて空気浄化を行なう空気浄化装置において、電極（１）間に絶縁繊維部材（２）を配置して処理空気を通過させると共に、絶縁繊維部材（２）の各繊維（２２）に誘電体もしくは導体の微小な粒子（３）を複数個付着させたことを特徴とする。
【０００６】
これは、電界中の誘電体や導体の周りに生じる高電界を利用することに着目したものであり、誘電体や導体の粒子（３）を空間的に分散配置することで広い空間で容易に放電を生じさせることができる。また、その誘電体や導体の粒子（３）を空間的に分散配置するために本発明では繊維部材（２）を用いており、これにより空気通路を塞ぐことなく、低圧損とすることができる。
【０００７】
請求項２に記載の発明では、電極（１）間に絶縁ハニカム部材（４）を配置して処理空気を通過させると共に、絶縁ハニカム部材（４）に誘電体もしくは導体の微小な粒子（３）を複数個付着させたことを特徴とする。これによっても請求項１と同様に、誘電体や導体の粒子（３）を空間的に分散配置することができ、広い空間で容易に放電を生じさせることができる。また、その誘電体や導体の粒子（３）を空間的に分散配置するために本発明では絶縁ハニカム部材（４）を用いており、これにより空気通路を塞ぐことなく、低圧損とすることができる。
【０００８】
請求項３に記載の発明では、絶縁繊維部材（２）もしくは絶縁ハニカム部材（４）に、常温でも触媒作用を発揮すると共に、放電のエネルギーによって活性化する触媒を担持させたことを特徴とする。これにより、触媒近傍で有毒ガスや酸素分子が解離するので、効果的に触媒によってガス処理を行なうことができる。尚、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態記載の具体的手段との対応関係を示すものである。
【０００９】
【発明の実施の形態】
（第１実施形態）
以下、本発明の実施形態を図面に基づき説明する。図１は、本発明の第１実施形態における空気浄化装置の浄化部の基本構造を表す模式図である。この浄化部は、内部に空気通路を有する図示しない筐体内に配置される。そして、その空気通路中に対を成す電極１を備え、電極１間に高電圧を印加して放電を生じさせ、その放電を用いて空気浄化を行なう空気浄化装置である。対を成す電極１は、穴開きメタルやメタルメッシュ等で形成されている。また、放電のために印加される高電圧の波形は、鋸波、パルス波、矩形波、交流、脈流である。
【００１０】
そして、本実施形態の特徴として、電極１間に絶縁繊維部材２を配置して処理空気を通過させると共に、その絶縁繊維部材２の各繊維２２に誘電体もしくは導体の微小な粒子３を多数付着させている。絶縁繊維部材２は、セラミック・ガラス・樹脂・紙等の材質で作られた繊維状の基材である。また、誘電体や導体の粒子３は、チタン酸バリウム・チタン酸ストロンチウム・二酸化チタン等の物質である。
そして、上記物質の粒子３を液体に混合したスラリーの中に、上記基材である絶縁繊維部材２を含浸し、各繊維２２に粒子３を付着させている。このような絶縁繊維部材２を介して電極１に高電圧を印加すると、気中放電がこれらの粒子３の近傍から発生して電極１間全体で放電が生じることとなる。
【００１１】
これは、電界中の誘電体や導体の周りに生じる高電界を利用することに着目したものである。図２は、誘電率∞の導体球が一様な電界中に置かれた場合の電気力線の数値解析結果を示す。電気力線が密であるほど電界強度が高く、放電し易いということになる。球の近傍では、一様空間中に比べて１．５倍程度に電界強度が大きいことが分かる。このことは概略、電極１間を１．５倍に広げられるということを意味し、電極１間の電圧が一定ならば、導体や誘電部材がある分だけ一様電界の強度も上昇するため、実際の気中放電は更に生じ易くなる。
【００１２】
このように、誘電体や導体の粒子３を空間的に分散配置することで広い空間で容易に放電を生じさせることができる。また、その誘電体や導体の粒子３を空間的に分散配置するために本発明では繊維部材２を用いており、これにより空気通路を塞ぐことなく、低圧損とすることができる。
【００１３】
更に、絶縁繊維部材２には触媒を担持させている。ここで担持させている触媒は、常温でも触媒作用を発揮すると共に、放電のエネルギーによって活性化する触媒であり、具体的には、マンガンと二酸化チタンとの混合物を用いているが、これに限らず、好ましくは、鉄（Ｆｅ）・マンガン（Ｍｎ）・アルミニウム（Ａｌ）のいずれかの酸化物と、鉄（Ｆｅ）・マンガン（Ｍｎ）に対して銀（Ａｇ）・コバルト（Ｃｏ）・銅（Ｃｕ）・アルミニウム（Ａｌ）・ニッケル（Ｎｉ）・チタン（Ｔｉ）のいずれかを組み合わせた複合酸化物と、それらの全てに対して二酸化チタン（ＴｉＯ２）または金（Ａｕ）を混合させたものとのいずれかを用いても良い。これにより、触媒近傍で有毒ガスや酸素分子が解離するので、効果的に触媒によってガス処理を行なうことができる。
【００１４】
尚、図３は繊維部材２の異なる形態による浄化部の基本構造例を表す模式図であり、図３（ａ）では繊維部材２をわた状２ａとしており、多数の繊維２２で触媒表面積を広く確保することができる。また、図３（ｂ）のように織布や不織布２ｂを平面状で用いても良く、図３（ｃ）ではその織布や不織布２ｂをひだ状２ｃに折ることで平面よりも表面積を増やすと共に、面を通過する風速を遅くして圧力損失を小さくすることができる。尚、絶縁繊維部材２に通過させる風の向きは、電極１の面に対して垂直でも水平でも良い。また、電極１と絶縁繊維部材２とは接触させても離しても良い。
【００１５】
（第２実施形態）
図４は、本発明の第２実施形態における空気浄化装置の浄化部の基本構造を表す模式図である。上述した第１実施形態とは、基材に絶縁ハニカム部材４を用いた点のみ異なる。具体的に絶縁ハニカム部材４はコージェライト等の材質で形成したハニカムである。そして、第１実施形態と同様に電極１間にその絶縁ハニカム部材４を配置して処理空気を通過させると共に、絶縁ハニカム部材４に誘電体もしくは導体の微小な粒子３を多数付着させている。
【００１６】
これによっても第１実施形態と同様に、誘電体や導体の粒子３を空間的に分散配置することができ、広い空間で容易に放電を生じさせることができる。また、その誘電体や導体の粒子３を空間的に分散配置するために本発明では絶縁ハニカム部材４を用いており、これにより空気通路を塞ぐことなく、低圧損とすることができる。尚、通風方向は当然、絶縁ハニカム部材４の各セルの貫通方向となる。
【００１７】
また、絶縁ハニカム部材４には第１実施形態と同様の、常温でも触媒作用を発揮すると共に放電のエネルギーによって活性化する触媒を担持させている。これは例えば、上記粒子３と触媒とを液体に混合したスラリーの中に、上記基材である絶縁ハニカム部材４を含浸し、ハニカム表面に粒子３と触媒とを付着させるものである。これにより、触媒近傍で有毒ガスや酸素分子が解離するので、効果的に触媒によってガス処理を行なうことができる。
【００１８】
（他の実施形態）
上述の実施形態では、絶縁繊維部材２もしくは絶縁ハニカム部材４に触媒を担持させているが、対を成す電極１のメタル表面にも触媒を担持させても良い。また、上述の実施形態では電極１と絶縁繊維部材２もしくは絶縁ハニカム部材４との基本構成であるため、当然、複数対の電極１と複数の絶縁繊維部材２もしくは絶縁ハニカム部材４とを積層する構造としても良い。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態における空気浄化装置の浄化部の基本構造を表す模式図である。
【図２】導体球が一様な電界中に置かれた場合の電気力線を示す。
【図３】（ａ）・（ｂ）・（ｃ）とも、繊維部材２の異なる形態による浄化部の基本構造例を表す模式図である。
【図４】本発明の第２実施形態における空気浄化装置の浄化部の基本構造を表す模式図である。
【図５】従来の空気浄化装置浄化部の基本構造を表す模式図である。
【符号の説明】
１　電極
２　絶縁繊維部材
３　誘電体や導体の粒子
４　絶縁ハニカム部材
２２　繊維
【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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