(57)【要約】【課題】放電電極と対向電極とを有し、液体を使用して電極の表面を湿潤状態に保つ空気清浄機の電気集塵装置で、使用する液体の量を低減して、液体の貯水スペースやランニングコストを低減する。【解決手段】導入された空気８中の汚染物質を除去させる電気集塵部１６は、線状または針状の放電電極２と対向電極１５が配置されている。対向電極１５には、透水性材料２１からなる透水壁部３が配置され、透水壁部３を取り囲むようにタンク壁部４が設けられ、貯留空間Ｓに水５が貯留されている。水５は透水壁部３に染み込み、放電電極２側の内周面１３側へ染み出してくるように構成されて、対向電極１５は、湿潤状態とされている。透水壁部３は、透水性材料２１に非透水性材料２２を混入して多孔質体としたものである。非透水性材料２２が透水性材料２１に混入して透水壁部３が形成されているため、水の染み出しが従来よりも少なくなる。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
放電電極とその放電電極から所定の間隔をおいて配置された対向電極とを有する空気清浄機の電気集塵装置であって、
前記対向電極は、
前記放電電極側に透水性材料を用いて構成された透水壁部と、
その透水壁部に対して前記放電電極側とは反対側に配置され、前記透水壁部と自身とによって囲まれる貯留空間に導電性のある液体を貯留するためのタンク壁部とを備え、
前記透水壁部は、前記貯留空間の前記液体を染み込んで保持し前記放電電極側に前記液体が染み出すように、前記透水性材料に非透水性材料が混入されて構成されたことを特徴とする空気清浄機の電気集塵装置。
【請求項２】
前記透水壁部には、前記非透水性材料が前記透水性材料内に分散して混入され、前記透水壁部中の前記非透水性材料の混入割合によって、前記透水壁部の前記放電電極との対向面からの前記液体の染み出し量が調整された請求項１に記載の空気清浄機の電気集塵装置。
【請求項３】
放電電極とその放電電極から所定の間隔をおいて配置された対向電極とを有する空気清浄機の電気集塵装置であって、
前記対向電極は、
前記放電電極側に透水性材料を用いて構成された透水壁部と、
その透水壁部に対して前記放電電極側とは反対側に配置され、前記透水壁部と自身とによって囲まれる貯留空間に導電性のある液体を貯留するためのタンク壁部とを備え、
前記透水壁部と自身とによって囲まれる前記貯留空間に、前記貯留空間の容積を減じるための充填部材が備えられたことを特徴とする空気清浄機の電気集塵装置。
【請求項４】
前記充填部材の充填量により、前記貯留空間に流通する前記液体の体積を調整した請求項３に記載の空気清浄機の電気集塵装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、空気清浄機の電気集塵装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、放電電極と対向電極を備え、これらの間に電圧を印加してコロナ放電等の放電をさせるとともに、その放電によって空気中の粉塵などを帯電させて、対向電極に付着させる集塵装置が知られている。集塵装置には乾式集塵装置と湿式集塵装置がある。乾式集塵装置は、対向電極の表面に粉塵等を付着させるものであり、湿式集塵装置は、対向電極の表面に水等の流体を供給して液膜を形成して流下させ、この液膜によって粉塵等を除去するものである。
【０００３】
湿式集塵装置としては例えば下記特許文献１〜４が開示されている。特許文献１には、対向電極を金網状にするとともに水流膜を形成し、この水流膜に帯電した粒子成分を捕集させる方法が開示されており、特許文献２には、透水性被覆材を利用して筒状に形成し、その筒状体の内部に導電性を有する流体を充填した集塵電極が開示されている。水流膜が形成された金網や、透水性被覆材を集塵電極として利用することで、粉塵などを効果的に除去できる。
【０００４】
また特許文献３には、毛細管現象により吸液性又は吸湿性を有する多孔性材料からなる集塵極が開示されている。さらに、特許文献４には、多孔性合成樹脂などで形成された管状集塵電極を有し、この管状集塵電極を取り付ける取付枠部から水が染み込むようにした湿式集塵装置が開示されている。
【０００５】
集塵極を湿潤状態にしてコロナ放電等を利用して集塵する電気集塵装置を有する空気清浄機においては、電極の表面を湿潤な状態に保つことにより、空気中の汚染物質の捕集効率を上げることが行われている。
【０００６】
【特許文献１】特許第３１８７２０５号公報
【特許文献２】特許第２６８６８８１号公報
【特許文献３】特公昭３６−００９２４９号公報
【特許文献４】実公昭４３−０１２２３８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、電極の表面を湿潤な状態に保つためには、常に電極に液体を供給し続ける必要があり、そのために所定の液体を貯蔵しておく必要がある。そこで、貯蔵するスペースの問題や使用する液体の量によるランニングコストの問題等が生じていた。
【０００８】
本発明の課題は、放電電極とその放電電極から所定の間隔をおいて配置された対向電極とを有し、液体を使用して電極の表面を湿潤状態に保つ空気清浄機の電気集塵装置で、使用する液体の量を低減して、液体の貯水スペースやランニングコストを低減することである。
【課題を解決するための手段及び発明の効果】
【０００９】
上記課題を解決するための本発明の第一の空気清浄機の電気集塵装置は、
放電電極とその放電電極から所定の間隔をおいて配置された対向電極とを有する空気清浄機の電気集塵装置であって、
対向電極は、
放電電極側に透水性材料を用いて構成された透水壁部と、
その透水壁部に対して放電電極側とは反対側に配置され、透水壁部と自身とによって囲まれる貯留空間に導電性のある液体を貯留するためのタンク壁部とを備え、
透水壁部は、貯留空間の液体を染み込んで保持し放電電極側に液体が染み出すように、透水性材料に非透水性材料が混入されて構成されたことを特徴とする。
【００１０】
上記構成によれば、対向電極のタンク壁部と透水壁部に囲まれた貯留空間に貯留している液体が透水壁部を透過して放電電極側へ染み出すことにより、対向電極と放電電極間でコロナ放電等の放電をさせて、空気中に含まれる粉塵等の汚染物質を除去して空気を清浄化することができる。そして、透水壁部を透過して放電電極側へ液体が染み出すことにより、コロナ放電等の放電による汚染物質の電気集塵効率が上げられるが、透水壁部が透水性材料に非透水性材料を混入して構成されているため、液体の放電電極側への染み出しが必要な限度に抑えられ、ランニングコストを削減することができる。
【００１１】
さらに具体的には、透水壁部には、非透水性材料が透水性材料内に分散して混入され、透水壁部中の非透水性材料の混入割合によって、透水壁部の放電電極との対向面からの液体の染み出し量が調整されている。上記構成によれば、コロナ放電等の放電が発生して効率よく空気中の汚染物質が除去されるための液体が、透水壁部の放電電極側から染み出すとともに、その染み出し量が非透水性材料により調整されており、ランニングコストを削減することができる。非透水性材料が分散して混入されていることから、透水壁部から偏りなく液体を染み出すことができる。
【００１２】
上記課題を解決するための本発明の第二の空気清浄機の電気集塵装置は、
放電電極とその放電電極から所定の間隔をおいて配置された対向電極とを有する空気清浄機の電気集塵装置であって、
対向電極は、
放電電極側に透水性材料を用いて構成された透水壁部と、
その透水壁部に対して放電電極側とは反対側に配置され、透水壁部と自身とによって囲まれる貯留空間に導電性のある液体を貯留するためのタンク壁部とを備え、
透水壁部と自身とによって囲まれる貯留空間に、貯留空間の容積を減じるための充填部材が備えられたことを特徴とする。
【００１３】
上記構成によれば、対向電極のタンク壁部と透水壁部に囲まれた貯留空間に貯留している液体が透水壁部を透過して放電電極側へ染み出すことにより、対向電極と放電電極間でコロナ放電等の放電をさせて、空気中に含まれる粉塵等の汚染物質を除去して空気を清浄化することができる。そして、貯留空間に充填部材が備えられていることから、貯留空間内の液体の量が減じられ、電気集塵装置に必要な液体の量を少なくすることができ、これにより空気清浄機のランニングコストを削減することができる。
【００１４】
さらに、充填部材の充填量により、貯留空間に流通する液体の体積を調整することができる。このような構成により、汚染物質の多い空気を清浄する場合には、充填部材の充填量を少なくして、効率的に空気の清浄化をするようにし、汚染物質の少ない空気を清浄する場合には、充填部材の充填量を多くして、使用する液体の量を減少させ、空気清浄機のランニングコストを削減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
本発明の実施の形態を、図面を参照しながら以下に説明する。
【実施例１】
【００１６】
図１は、本発明に係る空気清浄機１の斜視図である。本発明の空気清浄機１は、空気清浄機１内に空気８を導入して流通させるファン７と、導入された空気８中の汚染物質を除去させる電気集塵装置である電気集塵部１６と、電気集塵部１６に水５等の液体を供給する液体供給部２０とを備える。電気集塵部１６の縦断面図を図２に示す。
【００１７】
電気集塵部１６は、線状または針状の放電電極２を備え、その放電電極２から所定の長さ離れた位置に、対向電極１５が配置されている。対向電極１５には、透水性材料２１からなる透水壁部３が配置されている。この透水壁部３を取り囲むようにタンク壁部４が設けられ（すなわち、透水壁部３に関して放電電極２の反対側にタンク壁部４が設けられ）、透水壁部３とタンク壁部４とタンク底部１０とによって囲まれた貯留空間Ｓに水５（導電性を有する液体）が貯留されている。水５は透水壁部３に染み込み、放電電極２側の内周面１３側へ染み出してくるように構成され、対向電極１５は、水５により内周面１３が湿潤状態とされている。
【００１８】
貯留空間Ｓ内には電極９が設けられており、水５はＧＮＤに接続される。そして、電源６によって水５と放電電極２との間に高電圧が印加される。この高電圧により、透水壁部３に染み込んだ水５と放電電極２との間にコロナ放電１２が発生する。また、空気清浄機１内の上方の空気の導入部には、ファン７が設けられ、煙草の煙などを含んだ空気８がコロナ放電１２へ送られる。煙に含まれる有害物質はコロナ放電１２により帯電または分解され、水５に吸収される。そして、有害物質を含んだ水５は透水壁部３を流下して汚水１１となって滴下する。透水壁部３を流下した水５により、透水壁部３の表面がきれいな状態に保たれる。一方、有害物質が除去された清浄空気８’は装置の下方から排気される。
【００１９】
なお、本実施例において、ファン７は装置の上方に設けられ、空気をコロナ放電１２に送っているが、ファン７は上方に設けても、下方に設けてもよく、送風しても吸引しても良い。
【００２０】
本発明では図２に示すように、透水壁部３の貯留空間Ｓ側の面１４は略全面が水５と接触している。空気８中に気体状の汚染物質（一酸化炭素やアンモニア等）が含まれている場合は、水５の汚染物質濃度が上昇し、飽和状態となるが、透水壁部３と水５との接触面積を増やすことにより、新鮮な水５を常に送り続けることができ、これにより、汚染物質の水５への吸収効率を高い状態のまま維持できる。水５は、ある程度の時間間隔で交換するようにしてもよいが、常に水が貯留空間Ｓを流れているようにして貯留空間Ｓ内に流水層を形成させてもよい。
【００２１】
液体供給部２０には、水５等の液体が貯水され、電気集塵装置１６の貯留空間Ｓに送られて、貯留空間Ｓを通過し、再び液体供給部２０に戻って循環するように構成されている。液体供給部２０に貯水される液体は、水５以外に、ｐＨ調整水、界面活性剤添加液、各種薬液等であってもよい。
【００２２】
図３に透水壁部３の拡大図を示す。透水壁部３は、多孔質プラスチック、焼結成型体、素焼セラミックスなどを形成する透水性材料２１に非透水性材料２２を混入して焼結成型して多孔質体としたものを用いることができる。透水性材料２１に非透水性材料２２が混入された形態で透水壁部３が形成されている。比較例として、図８に従来の透水壁部３を示す。
【００２３】
透水性材料２１とは、例えば焼結成形樹脂、素焼セラミックス、多孔質ガラス、海綿、不職布、連続発砲性樹脂、焼結金属などを形成するものを指す。つまり、素材中に微細な空間（微細孔、繊維と繊維との隙間、発砲など）が形成されて、毛細管現象を利用して水５が浸透して保持されるようにされたものをいう。従来は、図８のように、透水性材料２１のみで構成されて透水性材料２１からの水５の染み出しが必要以上に多く、このため、ランニングコストの増大を招いていた。
【００２４】
実施例１は、非透水性材料２２が透水性材料２１に混入する形態で透水壁部３が形成されているため、水５の染み出しが従来よりも少なくなる。ここで非透水性材料２２とは、水５等の液体を透過しないものを指し、例えば、樹脂成型体、ガラスビーズなどが挙げられる。つまり透水性材料２１に、非透水性材料２２を混入して透水壁部３を形成することにより、非透水性材料２２部分の放電電極２側への水５の染み出しが無くなり、使用する水５の量を減少させることができる。
【００２５】
例えば、図４（ａ）の示すように、透水壁部３に含まれる非透水性材料２２の割合を高くすると染み出る水５の量は少なくなる。透水壁部３に含まれる非透水性材料２２の割合を変化させることにより、放電電極２側へ染み出してくる水５の量を調節することができる。また図４（ｂ）に示すように、透水性材料２１を構成する粒子（例えば、粒径が数十μｍ〜数百μｍ）の粒子間の空隙を、非透水性材料２２が埋めるような形態で、透水性材料２１間に混入されていてもよい。
【００２６】
以上の実施例１において、透水性材料２１は、粒子が焼結されて形成されている図を用いて説明したが、必ずしも粒子の集合体である必要はない。粒子間から水が染み出すものであってもよいし、粒子内も水が通過して染み出すものであってもよい。
【００２７】
さらに図５に示すように、非透水性材料２２と透水性材料２１により構成された透水壁部３ａと、非透水性材料２２を含まずに透水性材料２１のみによって構成された透水壁部３ｂとを組み合わせて透水壁部３としてもよい。このように、水圧が高く水の染み出しの多い下方の透水壁部３を非透水性材料２２を含むもので構成することにより、水の染み出しを減少させ、上方の透水壁部３を非透水性材料２２を含まないもので構成することにより、最適な水５の染み出し量とすることができる。
【００２８】
実施例１によれば、透水壁部３中の非透水性材料２２の混入割合によって、透水壁部３の毛細管現象による単位体積あたりの液体の保持量を調整することができ、これにより放電電極２との対向面からの液体の染み出し量も調整することができる。そして、液体の染み出し量が調整されたことにより、空気清浄機１が使用する液体量を削減することができ、液体供給部２０を従来よりも小さく構成して省スペース化を図ることができるとともに、空気清浄機１のランニングコストを削減することができる。
【実施例２】
【００２９】
図６に実施例２の電気集塵装置を示す。図７は、その平面図を示す。電気集塵装置である電気集塵部１６は、放電電極２と対向電極１５とを含んで構成されている。対向電極１５には、透水性材料２１からなる透水壁部３が配置されている。この透水壁部３を取り囲むようにタンク壁部４が設けられ、透水壁部３とタンク壁部４とタンク底部１０とによって囲まれた貯留空間Ｓに水５等の導電性を有する液体が貯留されている。水５は透水壁部３に染み込み、放電電極２側の内周面１３側へ染み出してくるように構成され、対向電極１５は、水５により内周面１３が湿潤状態とされている。
【００３０】
貯留空間Ｓには、図６及び図７に示すように貯留空間Ｓの容積を減少させるための充填部材２５が備えられている。充填部材２５は、透水性材料２１であっても、非透水性材料２２であってもよく、例えば、セラミック、金属、プラスチック、ガラス等を用いることができる。また充填部材２５の形状は、球、立方体、不定形状等どのようなものであってもよく、より小さな充填部材２５（球状の充填部材２５であれば、球径の小さいもの）を用いれば、貯留空間Ｓ内に密に充填することができ、大きな充填部材２５を用いた場合よりも同体積における空隙の割合が小さくなり、貯留空間Ｓ内に必要な液体の量が少なくなる。
【００３１】
図６においては、貯留空間Ｓの上部まで、充填部材２５が充填されているが、液体の染み出しによる捕集効率を考慮して、例えば、貯留空間Ｓの半分の高さまで充填部材２５が充填されているように構成してもよい。具体的には、例えば、汚染物質が多く含まれている空気８を清浄化する場合には、充填部材２５の充填を少なくし、効率よく空気８の清浄化が行われるようにし、汚染物質があまり多く含まれていない場合には、充填部材２５の充填を多くして、使用する液体の量を少なくし、ランニングコストを削減することができる。
【００３２】
以上のように構成することにより、使用する水５等の液体の量を少なくすることができ、液体供給部２０を小さく構成して、省スペース化を図ることができる。さらに、使用する液体の量が少なくなるため、ランニングコストを低減することができる。
【００３３】
実施例２によれば、透水壁部３と自身とによって囲まれる貯留空間Ｓに、貯留空間Ｓの容積を減じるための充填部材２５が備えられたことにより、貯留空間Ｓに流通する液体の体積を減じることができる。さらに充填部材２５の充填量により、貯留空間Ｓに流通する液体の体積を調整することが可能である。なお、実施例２の透水壁部３は、透水性材料２１のみによって形成されるものであってもよいし、透水性材料２１と非透水性材料２２によって形成されるものでもよい。これは、水５の染み出しと汚染物質の除去効率とを考慮して適宜選択すればよい。そして、使用する液体の量を減じることにより、貯蔵するスペースである液体供給部２０を小さく構成して空気清浄機１の省スペース化を図ることができるとともに、ランニングコストを削減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明に係る空気清浄機の斜視図。
【図２】電気集塵装置の断面図。
【図３】非透水性材料を含んだ透水壁部を示す図。
【図４】透水壁部の非透水性材料の混入を示す図。
【図５】透水壁部の他の構成例を示す図。
【図６】貯留空間に充填材料が充填された電気集塵装置を示す図。
【図７】電気集塵装置の平面図。
【図８】従来の透水壁部を示す図。
【符号の説明】
【００３５】
１    空気清浄機
２    放電電極
３    透水壁部
４    タンク壁部
５    水
６    電源
７    ファン
８    空気
８'    清浄空気
９    電極
１２    コロナ放電
１５    対向電極
１６    電気集塵部
２０    液体供給部
２１    透水性材料
２２    非透水性材料
２５    充填部材
Ｓ    貯留空間
【図１】
2007136307.tif 000003
【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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