【手続補正書】
【提出日】平成15年10月1日(2003.10.1)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の名称】空気清浄機
【特許請求の範囲】
【請求項１】通風路を有する筐体と、前記筐体の通風路に配置した空気中に浮遊する汚染粒子を捕捉するフィルタと汚染ガスを吸着するとともに、吸着した汚染ガスの分解を促進する触媒を備えた吸着部が一体化してなる集塵吸着手段と、前記集塵吸着手段の近傍に配置した前記集塵吸着手段を加熱する少なくとも一つの加熱手段と、前記集塵吸着手段に空気を通過させる送風手段で構成した空気清浄機。
【請求項２】通風路を有する筐体と、前記筐体の通風路に配置した空気中に浮遊する汚染粒子を捕捉するフィルタと汚染ガスを吸着するとともに、吸着した汚染ガスの分解を促進する触媒を備えた吸着部と前記フィルタと前記吸着部を加熱する発熱部が一体化してなる空気浄化手段と、前記空気浄化手段に空気を通過させる送風手段で構成した空気清浄機。
【請求項３】通風路を有する筐体の一部に取り付けられ、集塵吸着手段または空気浄化手段に捕捉される汚染粒子の集塵量を検知する集塵検知手段と、前記集塵検知手段からの情報により、前記集塵吸着手段の近傍に配置した加熱手段または前記空気浄化手段を構成する発熱部の加熱を制御する加熱制御手段を備えた請求項１または２記載の空気清浄機。
【請求項４】集塵吸着手段または空気浄化手段の空気流の下流側、もしくは前記集塵吸着手段または前記空気浄化手段の一部に配置した温度を検知する温度センサと、前記温度センサからの情報により、前記集塵吸着手段の近傍に配置した加熱手段または前記空気浄化手段を構成する発熱部の加熱を制御する加熱制御手段を備えた請求項１から３のいずれか１項記載の空気清浄機。
【請求項５】フィルタは、多孔質セラミックの隔壁より形成される多数の貫通口を有するハニカム構造体と、前記ハニカム構造体の貫通口の一端に交互に設けた機密性を有するセラミック材よりなる第１の封止栓と、前記第１の封止栓の無い前記ハニカム構造体の他端に設けた機密性を有するセラミック材よりなる第２の封止栓を設けた構成とした請求項１から４のいずれか１項記載の空気清浄機。
【請求項６】フィルタは、空気が通過する開口を有する金属またはセラミックからなる骨材と、前記骨材の開口面に沿って複数のセラミック繊維を集束して得られる撚糸を巻き付けるとともに、前記撚糸を毛羽立たせた構成とした請求項１から４のいずれか１項記載の空気清浄機。
【請求項７】フィルタは、セラミック繊維を集束して得られる撚糸を織り上げた織布またはセラミック繊維の集合体からなる不織布で構成するとともに、前記撚糸を毛羽立たせた構成とした請求項１から４のいずれか１項記載の空気清浄機。
【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、黴、ダニ、花粉、煙草の煙などの汚染粒子、煙草の臭気や建材、壁、家具から発生するアルデヒドなどの揮発性有機化合物、燃焼機などから発生する一酸化炭素などの無機ガスで代表される汚染ガスを焼却、分解して除去する空気清浄機に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来よりこの種の機能を有する空気清浄機としては、塵埃などの空気中に浮遊する粒子を帯電させて集塵板に吸着捕捉する方式（電気集塵式）、繊維状のフィルタで濾過して捕捉する方式（濾過式）、またはこれらを複合した方式のものが用いられている。また活性炭や触媒などによって空気中の臭い成分を除去するもの、健康上の配慮からフィルタに特殊な抗菌処理を施したものもある。
【０００３】
さらに、ヒータを用いた空気清浄機能付き電気暖房機としては、特開平４−３０９７５１号公報に記載されているようなものがある。この装置は図７に示すように平板状のヒータ１を備え、空気中の汚染ガスおよび塵埃などの粒子をヒータ１近傍に捕捉するための放電装置２と、捕捉された臭気および微粒のヒータ１による酸化分解を促進する酸化触媒３を絶縁体４に添着して構成されており、ヒータ１の加熱によって暖房を行うと同時に、放電装置２の放電極５から放電される陽イオンによって粒子や臭気、ガスが帯電し、集塵極６に引き寄せられて絶縁体４に付着し、ヒータ１の熱と酸化触媒３によって分解除去されるというものであった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の空気清浄機では長期間使用すると、塵埃などの粒子によるフィルタの目詰まりや集塵板への帯電粒子の吸着能力が低下し、集塵機能が低下することや、煙草などの汚染ガスはフィルタや集塵板に多量に吸着すると室温の上昇や送風ファンの風力によって吸着したガスの一部が再放出されるなどの課題があり、所定の空気清浄機能を得るためにはフィルタや集塵板の交換や清掃などのメンテナンスが必要であった。
【０００５】
またフィルタに抗菌処理したものは、静菌などの不活性化のレベルであり、殺菌するまでには至らず、完全に死滅させ、かつ焼却するというものではなかった。
【０００６】
また図７の構成のものは、平板状のヒータ１によって絶縁体４の表面に付着した臭気ガスや塵埃などの粒子を焼却しようとするものであるが、絶縁体４の面積が大きいため全体を均一に加熱することが困難であり、捕捉した塵埃などを完全に焼却できないか、あるいは完全に焼却するにはヒータ１の消費電力が大きくなるという課題があった。またヒータ１よって室内に輻射熱を放出するため、夏場は室温が上昇し、空気清浄機能が使用できないという課題があった。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記課題を解決するために、空気中に浮遊する粒子を捕捉するフィルタと汚染ガスを吸着するとともに、吸着した汚染ガスの分解を促進する触媒を備えた吸着部が一体化してなる集塵吸着手段と前記集塵吸着手段の近傍に配置した前記集塵吸着手段を加熱する少なくとも一つの加熱手段が通風路を有する筐体に取り付けられ、送風手段によって前記集塵吸着手段に空気を通過させる構成としたものである。
【０００８】
上記発明によれば、送風手段の送風によって汚染粒子と汚染ガスが集塵吸着手段に捕捉、吸着し、空気が浄化される。集塵吸着手段の近傍に配置した加熱手段を発熱させると集塵吸着手段が高温に加熱される。この加熱処理によって、汚染粒子や汚染ガスが無害な物質に焼却、分解するとともに、菌類は完全に殺菌消滅するので汚染粒子や汚染ガスの再放出を防止することができる。また、吸着部には吸着ガスの分解を促進する触媒を備えているので汚染ガスの酸化分解温度を下げることがでるとともに、汚染ガスの分解性能を向上させることができる。また、集塵吸着手段または空気浄化手段を触媒として機能する温度に短時間で昇温できるので吸着している汚染ガスの脱着が抑制され、室内への再放出を防止することができる。また、集塵吸着手段は元の状態に再生されるのでフィルタなどの交換や清掃などのメンテナンスが不要となる。また、集塵吸着手段はフィルタと吸着部が一体化した構成であるので加熱手段の消費電力を小さくすることができる。また、消費電力を小さくできることにより室内の温度上昇が抑制され、春、秋はもちろん夏場においても空気清浄機として使用することができる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
本発明は、通風路を有する筐体と、前記筐体の通風路に配置した空気中に浮遊する汚染粒子を捕捉するフィルタと汚染ガスを吸着するとともに、吸着した汚染ガスの分解を促進する触媒を備えた吸着部が一体化してなる集塵吸着手段と、前記集塵吸着手段の近傍に配置した前記集塵吸着手段を加熱する少なくとも一つの加熱手段と、前記集塵吸着手段に空気を通過させる送風手段とを有するものである。
【００１０】
そして、送風手段の送風によって汚染粒子と汚染ガスは集塵吸着手段に捕捉、吸着され、空気は清浄化される。一方、集塵吸着手段に所定量の汚染粒子と汚染ガスが捕捉、吸着すると、集塵吸着手段の近傍に配置した加熱手段によって集塵吸着手段が高温に加熱される。この加熱処理によって捕捉、吸着した汚染粒子や汚染ガスが焼却、分解し、無害な物質に変換されるので汚染粒子や汚染ガスの再放出を防止することができるとともに、汚染粒子や汚染ガスが集塵吸着手段から除去されるのでフィルタなどの交換や清掃などのメンテナンスを不要とすることができる。また、集塵吸着手段がフィルタと吸着部を一体化した構成とすることにより、加熱手段の消費電力を小さくできるとともに、室内の温度上昇が抑制され、春、秋はもちろん夏場においても空気清浄機として使用できる。また、吸着部には吸着ガスの分解を促進する触媒を備えているので汚染ガスの酸化分解温度を下げることがでるとともに、汚染ガスの分解性能を向上させることができる。また、集塵吸着手段または空気浄化手段を触媒として機能する温度に短時間で昇温できるので吸着している汚染ガスの脱着が抑制され、室内への再放出を防止することができる。
【００１１】
また、通風路を有する筐体と、前記筐体の通風路に配置した空気中に浮遊する汚染粒子を捕捉するフィルタと汚染ガスを吸着するとともに、吸着した汚染ガスの分解を促進する触媒を備えた吸着部と前記フィルタと前記吸着部を加熱する発熱部が一体化してなる空気浄化手段と、前記空気浄化手段に空気を通過させる送風手段とを有するものである。
【００１２】
そして、空気浄化手段を構成するフィルタと吸着部に空気中の汚染粒子や汚染ガスを捕捉、吸着させた後、空気清浄手段を構成する発熱部を発熱させてフィルタと吸着部を高温に加熱することにより、汚染粒子や汚染ガスが焼却、分解し、無害な物質に変換されるので汚染粒子や汚染ガスの再放出が防止できるとともに、フィルタと吸着部が元の状態に再生されるので、交換や清掃などのメンテナンスを不要とすることができる。また、吸着部には吸着ガスの分解を促進する触媒を備えているので汚染ガスの酸化分解温度を下げることがでるとともに、汚染ガスの分解性能を向上させることができる。また、空気浄化手段はフィルタと吸着部と発熱部を一体化した構成とすることによりコンパクトにすることができ、空気浄化手段を所定の温度に短時間でかつ均一に昇温させることができるので汚染粒子や汚染ガスを効率的に焼却、分解できるとともに、加熱に必要とする消費電力を小さくできる。
【００１３】
また、通風路を有する筐体の一部に取り付けられた集塵吸着手段または空気浄化手段に捕捉される汚染粒子の集塵量を検知する集塵検知手段と、前記集塵検知手段からの情報により、前記集塵吸着手段の近傍に配置した加熱手段または前記空気浄化手段を構成する発熱部の加熱を制御する加熱制御手段を有するものである。
【００１４】
そして、集塵検知手段が集塵加熱手段などのフィルタに捕捉された汚染粒子の集塵量を検知し、その情報を加熱制御手段に伝達する。加熱制御手段は集塵検知手段の情報を受け、集塵量が所定量に達すると加熱手段または発熱部を発熱させ、所定量より少ない場合は発熱しないように制御する。これにより、汚染粒子の過度の集塵を防止することができるのでフィルタの目詰まりによる空気清浄機能の低下が防止されるとともに、無駄な加熱を防止できるので省電力化が可能となる。
【００１５】
また、集塵吸着手段または空気浄化手段の空気流の下流側、もしくは前記集塵吸着手段または前記空気浄化手段の一部に配置した温度を検知する温度センサと、前記温度センサからの情報により、前記集塵吸着手段の近傍に配置した加熱手段または前記空気浄化手段を構成する発熱部の加熱を制御する加熱制御手段を有するものである。
【００１６】
そして、温度センサが集塵吸着手段または空気浄化手段のフィルタや吸着部に捕捉、吸着した汚染粒子や汚染ガスを焼却、分解した際に発生する熱を温度として検知し、その情報を加熱制御手段に伝達する。加熱制御手段は温度センサの情報を受け、汚染粒子や汚染ガスが焼却、分解できたかどうかを判断し、加熱手段または発熱部を制御する。これにより、加熱手段または発熱部の無駄な加熱を防止することができるので省電力化が可能となる。また汚染粒子や汚染ガスの発熱量が大きく、温度センサが所定以上の温度を検知した場合、加熱制御手段が加熱手段または発熱部の発熱を停止させることができるのでフィルタの温度上昇が防止され、フィルタなどの機能部材、機器の損傷を防止できるとともに、安全性が確保される。
【００１７】
また、フィルタは多孔質セラミックの隔壁より形成される多数の貫通口を有するハニカム構造体と、前記ハニカム構造体の貫通口の一端に交互に設けた機密性を有するセラミック材よりなる第１の封止栓と、前記第１の封止栓の無い前記ハニカム構造体の他端に設けた機密性を有するセラミック材よりなる第２の封止栓を設けた構成としたものである。
【００１８】
また、フィルタは空気が通過する開口を有する金属またはセラミックからなる骨材と、前記骨材の開口面に沿って複数のセラミック繊維を集束して得られる撚糸を巻き付けて撚糸を巻き付けるとともに、この撚糸を毛羽立たせた構成としたものである。
【００１９】
そして、汚染粒子や汚染ガスを含む空気はセラミック繊維からなる撚糸の隙間を通過して流れるので汚染粒子や汚染ガスはその隙間に捕捉、吸着され、空気が清浄化される。このフィルタはセラミック繊維を集束した撚糸で構成されているので加熱、冷却や温度差によるヒートショックに強く、耐久性に優れている。また、セラミック繊維からなる撚糸の巻き数によって汚染粒子の集塵性能、圧損を自由に制御できるのでフィルタの設計の自由度が大きい。また、撚糸を毛羽立たせることにより、汚染粒子の捕捉をより効率的に行えるので低圧損下で優れた集塵性能を実現できる。
【００２０】
また、フィルタはセラミック繊維を集束して得られる撚糸を織り上げた織布またはセラミック繊維の集合体からなる不織布で構成するとともに、前記撚糸を毛羽立たせた構成としたものである。
【００２１】
そして、汚染粒子や汚染ガスを含む空気は、織布または不織布を構成するセラミック繊維の撚糸またはセラミック繊維の隙間を通過して流れるので汚染粒子や汚染ガスはその隙間に捕捉、吸着され、空気が清浄化される。また、セラミック繊維の織布、不織布によるフィルタは厚みを自由に変えられるとともに可とう性を有するので、汚染粒子の集塵性能、圧損を自由に制御できるとともに、平面状だけでなくいろいろな形状のフィルタが設計可能である。
【００２２】
以下本発明の実施例について図面を用いて説明する。
（実施例１）
図１は本発明の実施例１の空気清浄機の断面図である。
【００２３】
図において、７は空気中に浮遊する塵埃、黴、ダニ、花粉、煙草の煙などの汚染粒子、煙草の臭気や建材、壁、家具から発生するアルデヒドなどの揮発性有機化合物や燃焼機から発生する無機ガスなどの汚染ガスを捕捉、吸着する集塵吸着手段であり、筐体８の通風路に断熱材９を介して配置されている。１０は加熱手段であり、集塵吸着手段７の近傍に配置されている。この加熱手段１０は石英管で保護された電熱線のヒータが適用される。１１は室内の空気を循環させる送風手段であり、送風手段１１によって室内の汚染空気は吸引ガイド１２を有する吸引口からプレフィルタ１３を通過して集塵吸着手段７に導かれ、清浄化された空気が吹き出しガイド１４を有する吹き出し口より室内に戻される。通常、送風手段１１はファンが適用される。空気清浄機の全体の制御は運転制御装置１５によって行われる。
【００２４】
また、図２（ａ）（ｂ）は空気清浄機を構成する集塵吸着手段７の断面図および集塵吸着手段７を構成するフィルタ１６の要部断面図であり、集塵吸着手段７は同図（ａ）で示すように、フィルタ１６は多孔質セラミックの隔壁１７より形成される多数の貫通口を有するハニカム構造体１８を骨格とし、貫通口の一端に機密性を有するセラミック材からなる第１の封止栓１９が交互に設けられ、第１の封止栓１９の無い貫通口の他端には機密性を有するセラミック材からなる第２の封止栓２０が設けられている。空気は同図（ａ）の矢印の方向からフィルタ１６の貫通口から流入し、隔壁１７を通過して反対側の貫通口から流出するようになっており、汚染空気中の汚染粒子は隔壁１７によって捕捉される。さらに隔壁１７は同図（ｂ）で示すように、吸着した汚染ガスを分解する触媒２１が担持されている。隔壁１７は多孔質で比表面積の大きなセラミック繊維２２で構成されており、空気中の汚染ガスは触媒２１およびセラミック繊維２２の表面に吸着される。本発明の実施例１において、集塵吸着手段７の吸着部２３は隔壁１７と触媒２１が兼ねた構成となっている。
【００２５】
次に動作、作用について説明する。電源（図示せず）を入れると送風手段１１であるファンが作動し、室内の汚染空気は強制的に吸引ガイド１２有する吸引口から吸引され、綿挨などの大きな粒子はプレフィルタ１３に捕捉される。吸引口から吸引された微粒子の汚染粒子を含む空気は集塵吸着手段７に流入し、汚染粒子は集塵吸着手段７を構成するフィルタ１６の隔壁１７に捕捉され、汚染ガスは隔壁１７を構成するセラミック繊維２２とセラミック繊維２２上に担持された触媒２１で構成される吸着部２３に吸着する。集塵吸着手段７を通過して清浄化された空気は吹き出しガイド１４を有する吹き出し口より室内に戻される。所定の時間運転すると、運転制御装置１５が送風手段１１であるファンを停止させ、加熱手段１０が発熱を開始する。加熱手段１０からの熱伝達により集塵吸着手段７が加熱され、触媒２１が触媒として機能する温度に昇温すると、吸着部２３である触媒２１およびセラミック繊維２２に吸着していた汚染ガスは触媒２１の酸化分解作用により水蒸気と炭酸ガスの無害な物質に変換され、集塵吸着手段７から除去される。一方、フィルタ１６の隔壁１７に捕捉されている汚染粒子も集塵加熱手段７の昇温とともに熱分解を開始し、そのほとんどは水蒸気と炭酸ガスの無害な物質に変換され、集塵吸着手段７から除去される。一部無機物が集塵吸着手段７に残留する可能性があるが、高温で焼却されているのでアレルゲンとしては完全に消滅する。所定の加熱時間が経過すると、運転制御装置１５によって送風手段１１であるファンが作動し、再び室内空気を循環させる。
【００２６】
捕捉、吸着した汚染粒子、汚染ガスを加熱処理によって焼却、分解することができるので送風手段１１が作動した際に汚染粒子や汚染ガスの再放出を防止することができるとともに、集塵吸着手段７を構成するフィルタ１６の交換や洗浄などのメンテナンスが不要となる。
【００２７】
また、加熱手段１０によって汚染粒子、汚染ガスを完全に焼却できるので汚染粒子、汚染ガスの持つアレルゲンを消滅させることができ、安全性が高く、安心感のある空気清浄機を提供することができる。
【００２８】
また、触媒２１としてＣu、Ｍn、Ｃo、Ｆe、Ｎiの酸化物もしくはＰt、Ｐd、Ｒh、Ａu、Ａgの金属を用いることにより、吸着している汚染ガスの酸化反応を促進し、分解温度を下げることができるので低温から酸化分解することができる。したがって、集塵吸着手段７を触媒として機能する温度に短時間で昇温できるので吸着している汚染ガスの脱着が抑制され、加熱による汚染ガスの再放出を防止することができる。
【００２９】
また、集塵吸着手段７はフィルタ１６と吸着部を一体化さした構成としているので効率的な加熱が可能となり、加熱手段１０の消費電力を小さくすることができる。また、消費電力を小さくできることにより、室内への放熱が軽減され、室温の温度上昇を抑制できるのでオールシーズンに渡り空気清浄機として使用することができる。
【００３０】
また、集塵吸着手段７のフィルタ１６としてハニカム構造体１８を適用することにより、小さな容積で大きな濾過面積を実現することができ、コンパクトな空気清浄機を実現することができる。また、ハニカム構造体１８は耐熱性の高いアルミナ、シリカ、マグネシアのセラミック材料で構成されるのでハニカム構造体１８の熱による損傷を防止することができる。
【００３１】
また、フィルタ１６を構成するハニカム構造体１８として、セラミック繊維２２からなる抄紙をコルゲート加工したものを用いているが、アルミナ、シリカ、マグネシアからなるセラミック粒子の押し出し成形による焼結体も適用可能である。この場合、隔壁１７は比表面積が小さいので隔壁１７にゼオライトやアルミナなどの吸着剤をコーティングして比表面積を大きくした構成が好ましい。
【００３２】
なお、加熱手段１０は前述の石英管で保護された電熱線からなるヒータに限定されるものでなく、面状の金属発熱体や集塵吸着手段７の近傍に磁性体材料を配置して誘導加熱する方法も適用可能である。
【００３３】
また、本発明の実施例１では汚染ガスの分解に触媒２１を用いているが、必ずしも必要なものではなく、集塵吸着手段７の熱容量を低くし、加熱手段１０の加熱効率を向上させ、短時間で汚染ガスを熱分解できる温度に昇温させることにより、吸着している汚染ガスの脱離による再放出を防止できる。
【００３４】
また、集塵加熱手段７を加熱処理する際、送風手段１１は停止させているが、焼却に必要な空気を十分に供給するため、送風手段１１であるファンの回転数を制御して微風の送風を行ってもよい。
【００３５】
（実施例２）
図３は本発明の実施例２の空気清浄機を構成する集塵吸着手段２４の断面図である。実施例１と異なる点は、フィルタ１６の代わりにセラミック繊維を集束して得られる撚糸を織り上げた織布またはセラミック繊維の集合体からなる不織布でフィルタ２５を構成するとともに、撚糸を毛羽立たせた構成としたことであり、フィルタ２５を構成するセラミック繊維の表面が汚染ガスの吸着部を兼ねている。図３に示すように、フィルタ２５は濾過面積を大きくするため折りたたんだ構成で空気が流通する開口を有する金属またはセラミックからなる支持体２６に収納および固定されている。集塵吸着手段２４は図１で示す空気清浄機を構成する筐体の通風路に配置されている。
【００３６】
実施例２において集塵吸着手段２４以外の動作、作用は実施例１と同一であるので集塵吸着手段２４を中心に動作、作用を説明する。図３の矢印で示すように、空気清浄機の吸引口から吸引された汚染粒子と汚染ガスを含む空気は集塵吸着手段２４に流入し、集塵吸着手段２４を通過する。このとき、汚染粒子は集塵吸着手段２４を構成するフィルタ２５のセラミック繊維またはセラミック繊維を集束した撚糸の隙間に捕捉され、汚染ガスはセラミック繊維またはセラミック繊維を集束した撚糸の表面に吸着し、清浄化された空気が吹き出し口より室内に戻される。加熱手段１０によって集塵吸着手段２４が加熱されると、セラミック繊維またはセラミック繊維を集束した撚糸に吸着している汚染ガスは熱分解により無害な物質に変換される。一方、フィルタ２５に捕捉されている汚染粒子も集塵加熱手段２４の昇温とともに熱分解を開始し、無害な物質に変換される。
【００３７】
捕捉、吸着した汚染粒子、汚染ガスは加熱処理によって焼却、分解できるので汚染粒子や汚染ガスの再放出が防止できるとともに、集塵吸着手段２４を構成するフィルタ２５の交換や洗浄などのメンテナンスが不要となる。
【００３８】
また、セラミック繊維の織布、不織布によるフィルタ２５は厚みを自由に変えることができるので汚染粒子の集塵性能、圧損を自由に制御できるとともに、可とう性を有するので平面状だけでなく、いろいろな形状のフィルタが設計可能であり、適用範囲が広い。
【００３９】
また、フィルタ２５はアルミナ、シリカのセラミック繊維で構成されているので耐熱性が高く、加熱処理による損傷を防止することができるとともに、加熱、冷却や温度差によるヒートショックに強く、耐久性に優れている。
【００４０】
また、セラミック繊維を集束した撚糸からなる織布は機械的、または化学的な処理によって毛羽立たたせることにより、汚染粒子の捕捉をより効率的に行えるので低い圧損下で優れた集塵性能を実現することができる。
【００４１】
なお、セラミック繊維またはセラミック繊維を集束した撚糸に実施例１の触媒２１を担持することにより、汚染ガスの分解性能を向上させることができる。
【００４２】
（実施例３）
図４は本発明の実施例３の空気清浄機を構成する空気浄化手段２７の断面図である。実施例１および実施例２と異なる点は、集塵吸着手段７または集塵吸着手段２４と加熱手段１０の代わりに空気浄化手段２７を適用したことである。空気が通過する開口を有する金属またはセラミックからなる骨材２８の開口面に沿ってセラミック繊維を集束して得られる毛羽立たせた撚糸を巻き付けて形成したフィルタ２９と骨材２８にフィルタ２９を加熱する発熱部３０を設け一体化構成としたものであり、フィルタ２９を構成する撚糸の表面が汚染ガスの吸着部を兼ねている。空気浄化手段２７は図１で示す空気清浄機を構成する筐体の通風路に配置されている。
【００４３】
実施例３において空気浄化手段２７以外の動作、作用は実施例１と同一であるので空気浄化手段２７を中心に動作、作用について説明する。図４の矢印で示すように、空気清浄機の吸引口から吸引された汚染粒子と汚染ガスを含む空気は空気浄化手段２７に流入し、フィルタ２９を通過する。このとき、汚染粒子は空気浄化手段２７を構成するフィルタ２９のセラミック繊維を集束した撚糸の隙間に捕捉され、汚染ガスはセラミック繊維を集束した撚糸の表面に吸着し、清浄化された空気が吹き出し口より室内に戻される。フィルタ２９の骨材２８に取り付けられた発熱部３０によってフィルタ２９が加熱されると、撚糸に吸着している汚染ガスは熱分解により無害な物質（水蒸気と炭酸ガス）に変換される。一方、フィルタ２９に捕捉されている汚染粒子もフィルタ２９の昇温とともに熱分解を開始し、無害な物質に変換される。
【００４４】
捕捉、吸着した汚染粒子、汚染ガスを加熱処理によって焼却、分解し、完全に消滅できるので汚染粒子や汚染ガスの再放出が防止できるとともに、空気浄化手段２７の交換や洗浄などのメンテナンスが不要となる。
【００４５】
また、空気浄化手段２７はフィルタ２９と吸着部とこれらを加熱する発熱部３０が一体化された構成であるのでフィルタ２９を汚染粒子の焼却温度、汚染ガスの分解温度に短時間でかつ均一に昇温させることができ、効率的な焼却、分解処理ができるとともに、加熱に必要な消費電力を小さくすることができる。
【００４６】
また、フィルタ２９はセラミック繊維からなる撚糸の巻き数によって汚染粒子の集塵性能、圧損を自由に制御できるのでフィルタの設計の自由度が高い。また、撚糸はセラミック材料で構成されているので耐熱性が高く、捕捉した粒子を加熱処理しても損傷することがない。
【００４７】
また、フィルタ２９はアルミナ、シリカのセラミック材料で構成されているので耐熱性が高く、加熱処理による損傷を防止することができるとともに、加熱、冷却や温度差によるヒートショックに強く、耐久性に優れている。
【００４８】
また、セラミック繊維を集束した撚糸からなる織布は機械的、または化学的な処理によって毛羽立たたせることにより、汚染粒子の捕捉をより効率的に行えるので低い圧損下で優れた集塵性能を実現することができる。
【００４９】
また、骨材２８として金属を用いる場合は、骨材２８と発熱部３０の間を電気的に絶縁するため絶縁層を設けた構成または骨材２８自身が発熱部３０を兼ねた構成がよい。
【００５０】
なお、セラミック繊維を集束した撚糸に、実施例１の触媒２１を担持することにより、汚染ガスの分解性能を向上させることができる。
【００５１】
（実施例４）
図５は本発明の実施例４の空気清浄機の断面図である。実施例１と異なる点は集塵加熱手段７のフィルタ１６に捕捉される汚染粒子の集塵量を検知する集塵検知手段３１を集塵吸着手段７を挟んで筐体８の通風路に取り付け、集塵検知手段３１の信号を加熱制御手段３２に伝達し、加熱手段１０の加熱を制御できるようにしたところである。
【００５２】
なお、実施例１と同一符号のものは同一構造を有し、説明は省略する。次に動作、作用について説明する。電源（図示せず）を入れると送風手段１１であるファンが作動し、吸引口から吸引された微粒子の汚染粒子を含む空気は集塵吸着手段７に流入し、汚染粒子は集塵吸着手段７を構成するフィルタ１６の隔壁１７に捕捉され、汚染ガスは隔壁１７を構成するセラミック繊維２２とセラミック繊維２２上に担持された触媒２１で構成される吸着部２３に吸着する。集塵吸着手段７を通過して清浄化された空気は吹き出しガイド１４を有する吹き出し口より室内に戻される。時間の経過とともにフィルタ１６の汚染粒子の集塵量が増加すると、隔壁１７が目詰まりを起こし圧損が高くなる。集塵吸着手段７を挟んで取り付けている集塵検知手段３１がこの圧力の変化を検知し、加熱制御手段３２に信号を伝達する。加熱制御手段３２は集塵検知手段３１からの信号が予め設定された圧力差になると、送風手段１１であるファンを停止（または微風に制御）させ、加熱手段１０の発熱を開始させる。この加熱処理によって、フィルタ１６に捕捉された汚染粒子、吸着部２３に吸着した汚染ガスは焼却、分解され、無害な物質に変換される。汚染粒子、汚染ガスが完全に焼却、分解できる時間が経過した後、加熱制御手段３２は加熱手段１０の発熱を停止させるとともに送風手段１１を作動させ、再び室内空気を清浄化する。
【００５３】
加熱制御手段３２が集塵検出手段３１の情報を受け、集塵量が所定量に達すると加熱手段１０を発熱させ、集塵吸着手段７を加熱するが、所定量より少ない場合は加熱手段１０を発熱させないように制御している。これによって無駄な加熱を防止できるので省電力化が可能となる。
【００５４】
また、フィルタ１６の汚染粒子による過度の集塵を防止できるのでフィルタ１６の目詰まりによる空気清浄機の機能低下を防止できるとともに、フィルタ１６の加熱処理の温度を常に安定させることができ、異常加熱による損傷を防止することができる。
【００５５】
なお、集塵吸着手段７と加熱手段１０の構成の代わりに、実施例３で説明した空気浄化手段２７を適用した場合も同様な作用と効果を実現することができる。
【００５６】
また、加熱手段１０の発熱の停止は時間で決めているが、集塵検出手段３１で検出し、発熱を停止させることも可能である。
【００５７】
また、本発明の実施例４では集塵検知手段として圧力の変化を検出しているが、これに限定されるものでなく、集塵量の変化を誘電率の変化として検出する方法なども適用できる。
【００５８】
（実施例5）
図６は本発明の実施例５の空気清浄機の断面図である。実施例１と異なる点は集塵加熱手段７のフィルタ１６と吸着部２３に捕捉、吸着された汚染粒子や汚染ガスを焼却、分解した際に発生する熱を温度として検知する温度センサ３３を集塵吸着手段７の空気流の下流側または集塵吸着手段の一部に取り付け、温度センサ３３の信号を加熱制御手段３２に伝達し、加熱手段１０の加熱を制御できるようにしたところである。
【００５９】
なお、実施例１と同一符号のものは同一構造を有し、説明は省略する。次に動作、作用について説明する。電源（図示せず）を入れると送風手段１１であるファンが作動し、吸引口から吸引された微粒子の汚染粒子を含む空気は集塵吸着手段７に流入し、汚染粒子は集塵吸着手段７を構成するフィルタ１６の隔壁１７に捕捉され、汚染ガスは隔壁１７を構成するセラミック繊維２２とセラミック繊維２２上に担持された触媒２１で構成される吸着部２３に吸着する。所定の時間運転すると、運転制御装置１５が送風手段１１であるファンを停止（または微風に制御）させ、加熱手段１０が発熱を開始する。集塵吸着手段７が加熱されると、吸着部２３に吸着していた汚染ガスは触媒２１によって酸化分解し、フィルタ１６の隔壁１７に捕捉されている汚染粒子は熱分解する。集塵吸着手段７は汚染粒子や汚染ガスが多量に残留する間、熱分解反応により温度上昇するが、汚染粒子や汚染ガスが少なくなると熱分解反応による発熱が少なくなり、次第に集塵吸着手段７の温度が低くなる。温度センサ３３はこの温度を検知し、その信号を加熱制御手段３２に伝達する。加熱制御手段３２は温度センサ３３からの信号が予め設定された温度差になると、加熱手段１０の発熱を停止するように制御し、送風手段１１を作動させ、再び室内の空気を清浄化する。
【００６０】
加熱制御手段３２が温度センサ３３の情報を受け、汚染粒子や汚染ガスが焼却、分解できたかどうかを判断し、加熱手段１０の発熱を停止するように制御しているので加熱手段１０の無駄な加熱を防止することができるので省電力化が可能となる。
【００６１】
また、汚染粒子や汚染ガスの集塵、吸着量が多く、発熱量が大きくなって温度センサ３３が所定以上の温度を検知した場合、加熱制御手段３２が加熱手段１０の発熱を停止させることが可能である。これによって、フィルタ１６の温度上昇を防止できるのでフィルタなどの機能部材、機器の損傷を防止できるとともに安全性が確保される。
【００６２】
なお、集塵吸着手段７と加熱手段１０の構成の代わりに、実施例３で説明した空気浄化手段２７を適用した場合も同様な作用と効果を実現することができる。
【００６３】
また、実施例５で説明した集塵検出手段３１を併用することにより、加熱手段１０の制御をより確実に行うことができるので信頼性の高い空気清浄機を提供できる。
【００６４】
なお、本発明の実施例１〜５で説明した空気清浄機は空気清浄機として単独でなく、石油燃焼暖房機、電気暖房機、エアコンなどに搭載することも可能である。
【００６５】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、空気清浄機の通風路に汚染粒子を捕捉するフィルタと汚染ガスを吸着するとともに、吸着した汚染ガスの分解を促進する触媒を備えた吸着部が一体化してなる集塵吸着手段と集塵吸着手段を加熱する加熱手段を設けることにより、集塵吸着手段に汚染粒子、汚染ガスを捕捉、吸着して汚染空気を清浄化することができるとともに、加熱手段によって捕捉、吸着した汚染粒子や汚染ガスが焼却、分解し、集塵吸着手段から除去できるのでフィルタなどの交換や清掃などのメンテナンスを不要とすることができる。また、吸着部には吸着ガスの分解を促進する触媒を備えているので汚染ガスの酸化分解温度を下げることがでるとともに、汚染ガスの分解性能を向上させることができる。また、汚染ガスは酸化分解できるので集塵着手段からの再放出を防止できるとともに、汚染粒子は焼却処理により消滅させることができるのでアレルゲン物質としての残留および放出を防止することができる。また、集塵吸着手段をフィルタと吸着部が一体化した構成とすることにより、加熱手段の消費電力を小さくすることができるとともに、室内の温度上昇が抑制され、春、秋はもちろん夏場においても空気清浄機として使用することができる。
【００６６】
また、空気清浄機の通風路に汚染粒子を捕捉するフィルタと汚染ガスを吸着するとともに、吸着した汚染ガスの分解を促進する触媒を備えた吸着部とフィルタおよび吸着部を加熱する発熱部が一体化してなる空気浄化手段を設けることにより、コンパクト性と熱伝達の効率が向上し、空気浄化手段を所定の温度に短時間でかつ均一に昇温させることができるので汚染粒子や汚染ガスの効率的な焼却、分解が可能となり、加熱に必要とする消費電力を小さくすることができる。
【００６７】
また、空気清浄機に集塵吸着手段または空気浄化手段のフィルタに捕捉される汚染粒子の集塵量を検知する集塵検知手段と集塵検知手段の情報をもとに加熱手段または空気浄化手段の発熱部の加熱を制御する加熱制御手段を設けることにより、フィルタへの汚染粒子の過度の集塵を防止できるのでフィルタの目詰まりによる空気清浄機能の低下を防止できるとともに、汚染粒子の異常発熱によるフィルタの損傷を防止することができる。また、加熱制御手段は集塵検知手段の情報をもとに集塵量が所定量に達すると加熱手段または発熱部を発熱させ、所定量より少ない場合は発熱しないように制御しているので無駄な加熱を防止することができ、省電力化が可能となる。
【００６８】
また、空気浄化ユニットに汚染粒子や汚染ガスを焼却、分解した際に発生する熱を温度として検知する温度センサと温度センサからの情報をもとに加熱手段または空気浄化手段を構成する発熱部の加熱を制御する加熱制御手段を設けることにより、加熱制御手段が温度センサからの温度情報をもとに汚染粒子や汚染ガスの焼却、分解が終了したかどうかを判断し、制御することができるので加熱手段または発熱部の無駄な加熱が防止され、省電力化が可能となる。また、汚染粒子や汚染ガスの発熱量が大きく、温度センサが所定以上の温度を検知した場合、加熱制御手段が加熱を停止させるので異常加熱によるフィルタなどの機能部材や機器の損傷が防止され、安全性を向上させることができる。
【００６９】
また、ハニカム構造体によるフィルタは汚染空気が多孔質セラミックの隔壁を通過するように構成することにより、小さな容量で大きな濾過面積を実現することができるのでコンパクトな空気清浄機を実現することができる。また、フィルタを耐熱性の高いアルミナ、シリカ、マグネシアの少なくとも１種を主成分とするセラミック粒子またはセラミック繊維の成形によるハニカム構造体で構成することにより、捕捉、吸着した汚染粒子や汚染ガスを焼却、分解処理してもフィルタの熱による損傷を防止することができる。
【００７０】
また、金属またはセラミックからなる骨材にセラミック繊維を集束して得られる撚糸を巻き付けるとともに、この撚糸を毛羽立たせた構成としたフィルタは、撚糸の巻き数によって汚染粒子の集塵性能や圧損を自由に制御できるのでフィルタの設計の自由度が大きい。また、セラミック繊維を集束して得られる撚糸を毛羽立たせた構成とすることにより、汚染粒子の捕捉をより効率的に行えるので低圧損下で優れた集塵性能を実現することができる。
【００７１】
また、セラミック繊維を集束して得られる撚糸を織り上げた織布またはセラミック繊維の集合体からなる不織布で構成したフィルタは、フィルタの厚みを自由に変えられるので汚染粒子の集塵性能、圧損を自由に制御できるとともに、可とう性を有するので平面状だけでなくいろいろな形状のフィルタを設計することが可能である。
【００７２】
また、セラミック繊維からなるフィルタは加熱、冷却や温度差によるヒートショックに強く、耐久性に優れている。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例１の空気清浄機の断面図
【図２】（ａ）同空気清浄機を構成する集塵吸着手段の断面図
（ｂ）同集塵吸着手段を構成するフィルタの要部断面図
【図３】本発明の実施例２の空気清浄機を構成する集塵吸着手段の断面図
【図４】本発明の実施例３の空気清浄機を構成する空気浄化手段の断面図
【図５】本発明の実施例４の空気清浄機の断面図
【図６】本発明の実施例５の空気清浄機の断面図
【図７】従来の空気清浄機能付き電気暖房機の断面図
【符号の説明】
７、２４  集塵吸着手段
８  筐体
１０  加熱手段
１１  送風手段
１６、２５、２９  フィルタ
１８  ハニカム構造体
１９  第１の封止栓
２０  第２の封止栓
２１  触媒
２２  セラミック繊維
２３  吸着部
２７  空気浄化手段
２８  骨材
３０  発熱部
３１  集塵検知手段
３２  加熱制御手段
３３  温度センサ