(57)【要約】【課題】放電電極と板状の対向電極からなる放電電極部に通した浄化対象気体を、有害物質を除去するガス処理機能部を通過させて放出する空気浄化装置において、放電によって発生するオゾンや悪臭成分などの有害物質の除去するガス処理機能部による有害物質除去の負荷を低減し、よりコンパクトで低入力の空気浄化装置を提供することを目的としたものである。【解決手段】放電電極、さらには対向電極の表面に金属酸化物系のオゾン分解触媒を坦持することにより、放電によって発生するオゾンや悪臭成分などの有害物質の一部を高効率に放電電極や対向電極で分解、脱臭する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
放電電極と板状の対向電極からなる放電電極部に通した浄化対象気体を、有害物質を除去するガス処理機能部を通過させて放出する空気浄化装置において、前記放電電極の表面にオゾン分解触媒を坦持したことを特徴とする空気浄化装置。
【請求項２】
前記対向電極の表面にオゾン分解触媒を坦持したことを特徴とする請求項１記載の空気浄化装置。
【請求項３】
前記オゾン分解触媒は、Ｍｎ、Ｎｉ、Ａｇ、Ｆｅ、Ｃｕ、Ｃｏ等の金属酸化物であることを特徴とする請求項１または２記載の空気浄化装置。
【請求項４】
前記放電電極に突起部を設け、前記突起部に前記オゾン分解触媒を坦持したことを特徴とする請求項１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、放電することにより空気中の有害物質や臭気成分や埃の除去・微生物の破壊や不活化を行う空気浄化装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の放電による空気浄化装置は、放電電極に対向して接地電極を設けた空間にて、放電によりイオン化およびオゾン化された気体を発生させて、イオン化およびオゾン化の相乗効果により空間内の微生物の繁殖を防止させると共に、放電部を通過した気体は装置内に形成された通路を通り、有害物質および臭気成分をを除去する装置を通過し、装置外へと排出される（例えば特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特開平１１−３１９０５８号公報
【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構成では、高電圧の放電によって生じた人体にとって有害物質であるオゾンを確実に分解、除去し、人が居る室内に排出しないように、より高性能な有害物質の除去するガス処理機能部が必要となり、装置が大型化したり、装置内に風を通す圧損が増加して送風ファンの電力が増加するという課題を有していた。
【０００５】
そこで、本発明は上記のような課題を解決するものであり、放電電極や対向電極の表面にオゾン分解触媒を坦持することにより、放電によって発生するオゾンや悪臭成分の一部がこれらの電極上で分解、脱臭されるため、有害物質を除去する装置での有害物質除去の負荷が低減され、有害物質の除去するガス処理機能部に要するスペースを小さくでき、また、送風ファンの電力を小さくできる、よりコンパクトで低入力の空気浄化装置を提供することを目的としたものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、請求項１記載の本発明は、放電電極と板状の対向電極からなる放電電極部に通した浄化対象気体を、有害物質を除去するガス処理機能部を通過させて放出する空気浄化装置において、前記放電電極の表面にオゾン分解触媒を坦持したことを特徴とする。
【０００７】
また、請求項２記載の本発明は、前記対向電極の表面にオゾン分解触媒を坦持したことを特徴とする。
【０００８】
また、請求項３記載の本発明は、前記オゾン分解触媒は、Ｍｎ、Ｎｉ、Ｃｏ、Ａｇ、Ｆｅ、Ｃｕ等の金属酸化物であることを特徴とする。
【０００９】
また、請求項４記載の本発明は、前記放電電極に突起を設け、その突起部に前記オゾン分解触媒を坦持したことを特徴とする。
【００１０】
【発明の実施の形態】
本発明の第１の実施の形態における空気浄化装置は、放電電極と板状の対向電極からなる放電電極部に通した浄化対象気体を、有害物質を除去するガス処理機能部を通過させて放出する空気浄化装置において、放電電極の表面にオゾン分解触媒を坦持したことにより、放電によって発生するオゾンや悪臭成分の一部が放電電極上で高効率に分解、脱臭されるため、有害物質の除去するガス処理機能部による有害物質除去の負荷が低減され、有害物質の除去するガス処理機能部に要するスペースを小さくできたり、低圧損化により送風ファンの電力が小さくでき、よりコンパクトで低入力の空気浄化装置を提供することができるものである。
【００１１】
また、本発明の第２の実施の形態における空気浄化装置は、さらに対向電極の表面にもオゾン分解触媒を坦持したことにより、放電によって発生するオゾンや悪臭成分の一部が対向電極上でも高効率に分解、脱臭されるため、さらによりコンパクトで低入力の空気浄化装置を提供することができるものである。
【００１２】
また、本発明の第３の実施の形態における空気浄化装置は、オゾン分解触媒は、Ｍｎ、Ｎｉ、Ｃｏ、Ａｇ、Ｆｅ、Ｃｕ等の金属酸化物であることにより、放電によって発生するオゾンや悪臭成分の一部が放電電極や対向電極の表面付近でより高効率に分解、脱臭されるため、さらによりコンパクトで低入力の空気浄化装置を提供することができるものである。
【００１３】
また、本発明の第４の実施の形態における空気浄化装置は、放電電極に突起を設け、その突起部にオゾン分解触媒を被覆したことにより、より強力な放電によってオゾン発生量がより多い場合においても、よりコンパクトで低入力の空気浄化装置を提供することができるものである。
【００１４】
【実施例】
以下本発明の一実施例について図面を参照して説明する。
【００１５】
図１は、本発明に基づく空気浄化装置の構成の一例を示す側面図である。図１において、１は放電電極、２は対向電極、３は高周波数極小パルス幅高電圧印加装置、２１はプラス電極、３１はアースまたはマイナス電極、４は有害物質を除去するガス処理機能部、５は上流気流、６は下流気流、７は放電領域、８は有害物質を除去する装置内の気流、９は外枠、１０は放電電極５の表面に塗布されたオゾン分解触媒を含む被覆材、１１は対向電極の表面に塗布されたオゾン分解触媒を含む被覆材である。
【００１６】
図２（ａ）は、図１における放電電極側面の拡大図、図２（ｂ）は、同断面の拡大図（図２（ａ）におけるＡ−Ａ’面での断面図）である。
【００１７】
以上のような構成において、以下その動作について説明する。
【００１８】
高周波数極小パルス幅高電圧印加装置３のプラス電極３１を放電電極１に、アースまたはマイナス電極３２を対向電極２に接続し、高周波数極小パルス幅高電圧印加装置３により高周波数極小パルス幅高電圧を放電電極１印加することにより、放電領域７において、パルスストリーマ放電が行われる。
【００１９】
このストリーマ放電の発生機構は、電子のなだれの前方で中性分子の電離によって電子が作られ、これが次の新しい電子なだれを起こし、次々とこれらのなだれが合体し、高速でなだれが進行するものであり、電流の大部分は電子によるものである。
【００２０】
放電電極１と対向電極２の間の電解は放電電極１付近に著しい電界集中があるため電圧が十分であれば電子なだれで多量のイオンと光量子が作り出される。
【００２１】
放電電極１を、プラス電極とすることにより放電電極１付近では多量の光量子があらゆる方向に放出され付近の中性分子に吸収され、これを電離していくため放電電極１に向かう多数の電子なだれが形成され、正イオン中に流出してプラズマ柱を形成する。この場合、プラズマ前面にはマイナスやアースに向かう正イオンが高密度で集中し電界集中のほかに、空間電荷と飛散する新しい電子なだれ群の空間電荷との間に特に強力な電界が形成され、これによって発光がさらに促進される。なお、放電電極１は、タングステンまたはステンレスなどのリボンに複数の突起を設けており、各突起部からより強力なプラズマおよび電界が形成される。
【００２２】
上記が放電領域７でおこなわれるため、この放電領域７では上流気流５、下流気流６のように気流を通過させた場合、上流気流５に微生物やウイルスが含まれていると、放電領域７において、微生物は通過中にイオンやラジカルや加速した電子等の高速飛散により、外壁やたんぱく質が破壊される。さらにはＤＮＡやＲＮＡが変形されたりするなど、すなわち、微生物やウイルスは通過中に破壊または不活化されて下流気流６へと通過することになる。
【００２３】
また、放電電極１や対向電極２の表面付近や、放電電極１と対向電極２との間の放電領域７では、放電現象によって有害物質である多量のオゾンが発生する。
【００２４】
この多量のオゾンを除去するため、従来の空気浄化装置では、発生したオゾンは全て下流気流６に含まれたまま悪臭成分と共に、有害物質を除去するガス処理機能部４に達し、有害物質を除去する装置内の気流８が吸着機能とオゾン分解機能を有するフィルターなどで形成されたガス処理機能部４に接触し有害物質が吸着すると共に、フィルターに坦持されたオゾン分解触媒と反応しオゾンが分解される。それと同時に、オゾン分解時に触媒上で発生する活性酸素が、吸着された臭気成分の有害物質を分解する。
【００２５】
これに対して、本発明では、特にオゾン発生量が多い放電電極１の表面にはオゾン分解触媒を含む被覆材１０がより厚く被覆され、さらに対向電極２の表面にもオゾン分解触媒を含む被覆材１１が被覆されていることにより、放電電極１の表面付近や、対向電極２の表面付近で発生したオゾンの一部は各電極表面に坦持されたオゾン分解触媒と反応して分解される。それと同時に、オゾン分解時に各電極の触媒上で発生する活性酸素は、放電によって生じるラジカルと共に一部の臭気成分の有害物質をより強力に分解、脱臭する。分解されずに残ったオゾンや臭気成分の有害物質は、有害物質を除去するガス処理機能部４に達し、従来の空気浄化装置同様に、吸着、分解される。
【００２６】
なお、放電電極１や対向電極２の表面に坦持されるオゾン分解触媒は、Ｍｎ、Ｎｉ、Ｃｏ、Ａｇ、Ｆｅ、Ｃｕ等のオゾン分解触媒の作用を有する金属酸化物が有効であり、特に酸化マンガン、または酸化ニッケルを使用することによって、より強いオゾン分解性能が得られる。
【００２７】
また、本実施例のように、放電電極１が複数の突起で形成される場合では、突起部からより強力な放電が生じ、より高性能な殺菌や脱臭が可能であるが、同時により大量のオゾンが発生する。しかし、突起部にオゾン分解触媒をより厚く被覆することにより、オゾンの発生量をかなり抑制することが可能である。
【００２８】
なお、本実施例では、複数の突起を設けた金属のリボン材を放電電極に用いたが、針形状やワイヤー形状などにも表面にオゾン分解触媒を坦持して同様の効果を得ることが可能であり、放電電極の形状を何ら限定するものではない。
【００２９】
以上のことから、従来の空気浄化装置では、放電によって発生するオゾンや悪臭成分などの有害物質の除去は、全て有害物質を除去する装置が行うのに対して、本発明では、放電電極１および対向電極２上に坦持されたオゾン分解触媒によって、放電によって発生するオゾンや悪臭成分などの有害物質の一部が分解、脱臭されるため、有害物質を除去するガス処理機能部４での有害物質除去の負荷が低減され、有害物質の除去するガス処理機能部４に用いられる有害物質除去フィルターなどに必要なスペースを小さくできると共に、有害物質除去フィルターの通風抵抗を少なくして送風ファンの電力を小さくでき、よりコンパクトで低入力の空気浄化装置を提供することが可能となる。
【００３０】
また、図３において、１２はエアコンの室内機、１３は空気浄化装置をユニット化した空気浄化ユニット、１４は熱交換器、１５は送風ファンであり、空気浄化装置のユニットを搭載したエアコンの室内機の概略構成を示す斜視図である。従来の空気浄化装置のように、有害物質を除去する装置ではより高性能な除去性能が必要なため、より大型化した有害物質除去フィルターや、フィルターの目をより細かくして通風時の圧損がより大きい有害物質除去フィルターが用いられる。このような空気浄化装置をエアコンの室内機に搭載すると、エアコンのデザインを損なうといった問題や、有害物質除去フィルターでの通風抵抗が大きすぎることにより、下流側の熱交換器への送風が妨げられるため、熱交換効率の低下を招いたり、送風音の増加といったエアコン性能の悪化を招くといった問題が生じる。
【００３１】
これに対して、本実施例の空気浄化装置においては、前述のように有害物質を除去するガス処理機能部４での有害物質の除去負荷が低減され、有害物質を除去するガス処理機能部４での除去性能を低下させることができる。このため、有害物質を除去するガス処理機能部４には、よりコンパクトな有害物質除去フィルターや、フィルターの目をより粗くして通風時の圧損がより小さい有害物質除去フィルターを用いることができる。
【００３２】
よって、空気浄化ユニット１３のサイズをよりコンパクト化することができるため、室内機１２に搭載する際の配置の自由度が大きくなり、エアコンの性能やデザインを損なうことなく、より最適な位置に空気浄化ユニットを構成することが可能となる。また、空気浄化ユニット１３に風を通す圧損を小さくできるため、下流側の熱交換器１４への送風の妨げにならず、熱交換効率の低下を防ぐとともに、送風音の増加を抑えることができ、高性能な空気浄化機能を維持したまま、エアコンの性能の悪化も防ぐことが可能となる。
【００３３】
【発明の効果】
上記実施例から明らかなように、本発明によれば、放電によって発生するオゾンや悪臭成分の一部が放電電極や対向電極の表面付近で高効率に分解、脱臭されるため、有害物質の除去するガス処理機能部による有害物質除去の負荷が低減され、有害物質の除去するガス処理機能部に要するスペースを小さくでき、送風ファンの電力が小さくできるという作用効果を有するものである。
【００３４】
なお、空気浄化装置がエアコンの室内機に搭載される場合においては、上記のようなコンパクト化、低圧損化によって、エアコンの性能やデザインを損なうことなく、高性能な空気浄化機能を発揮させることができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に基づく空気浄化装置の構成の側面図
【図２】（ａ）本発明に基づく放電電極側面の拡大図
（ｂ）本発明に基づく放電電極断面の拡大図
【図３】本発明に基づく空気浄化装置のユニットを搭載したエアコン室内機の斜視図
【符号の説明】
１  放電電極
２  対向電極
３  高周波数極小パルス幅高電圧印加装置
３１  プラス電極
３２  アースまたはマイナス電極
４  有害物質を除去するガス処理機能部
５  上流気流
６  下流気流
７  放電領域
８  有害物質を除去する装置内の気流
９  外枠
１０  放電電極に塗布されたオゾン分解触媒を含む被覆材
１１  対向電極に塗布されたオゾン分解触媒を含む被覆材
１２  エアコンの室内機
１３  空気浄化ユニット
１４  熱交換器
１５  送風ファン
【図１】
2005013554.tif 000003
【図２】
2005013554.tif 000004
【図３】
2005013554.tif 000005