(57)【要約】【課題】  従来の電気集塵デバイスは、コレクタ部の高圧電極に半導電性樹脂を使用しているため、油煙や薬品等の化学物質に弱く、初期の性能は良好でも油煙や薬品などが流入する環境で使用した場合、これらが高圧電極に付着し、半導電性樹脂の組成を変化させ、表面抵抗を低下させてしまい集塵性能が低下し、また、スパーク発生等の異常な放電が発生する。【解決手段】  本発明の電気集塵デバイス３は、コレクタ部の高圧電極１７を半導電性樹脂で形成し、高圧電極１７に電圧を印加する給電部材２２を、高圧電極１７の風路における風下側に設置し、給電部材２２が風路の気流に対面しないようにしたものである。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
放電電極と対向電極との間にコロナ放電を生じさせて気流中の厨房で発生する油煙または水蒸気を帯電するイオン化部と、該イオン化部で帯電された厨房で発生する油煙または水蒸気を高圧電極と集塵電極間に電圧を印加して前記集塵電極に集塵するコレクタ部とを風路中に配置した電気集塵デバイスにおいて、
前記コレクタ部の高圧電極を半導電性樹脂で形成し、前記高圧電極に電圧を印加する給電部材を、前記高圧電極の風路における風下側に設置し、前記給電部材が風路の気流に対面しないようにしたことを特徴とする電気集塵デバイス。
【請求項２】
放電電極と対向電極との間にコロナ放電を生じさせて気流中の厨房で発生する油煙または水蒸気を帯電するイオン化部と、該イオン化部で帯電された厨房で発生する油煙または水蒸気を高圧電極と集塵電極間に電圧を印加して前記集塵電極に集塵するコレクタ部とを風路中に配置した電気集塵デバイスにおいて、
前記コレクタ部の高圧電極を半導電性樹脂で形成し、前記高圧電極に電圧を印加する給電部材を、前記高圧電極の長手方向の端部で、風路における風路端部側に設置し、前記給電部材が風路の気流に対面しないようにしたことを特徴とする電気集塵デバイス。
【請求項３】
前記半導電性樹脂として、表面抵抗率が、１．０×１０10〜１．０×１０14Ω／□のポリプロピレン樹脂又は耐薬品性のＡＢＳ樹脂を使用することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の電気集塵デバイス。
【請求項４】
吸込口を有する吸込部と、前記請求項１〜請求項３に記載のいずれかの電気集塵デバイスと、脱臭触媒を有する脱臭デバイスと、送風機と、吹出口を有する吹出部とをこの順に配置して風路を形成し、前記送風機により前記吸込口から吸込んだ空気中の異物を前記電気集塵デバイスで集塵除去し、また、空気中の臭気を前記脱臭デバイスで除去することを特徴とする電気集塵デバイスを搭載した空気処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、厨房で発生する油煙または水蒸気等を除去する電気集塵デバイス及び該電気集塵デバイスを搭載した空気処理装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、建物内や車両内の空気を常に清浄化された状態に維持するために空気処理装置が広く使用されている。空気処理装置は産業用の大型装置から家庭用の小型装置まで種々のタイプがあり、空気処理装置単独で用いたり、送風機を伴った装置の内部に装着されたりしている。
このような空気処理装置において、除塵には、気流中の微粒子に対してコロナ放電等により電荷を与えて、この荷電粒子が電極間を通過する間に静電気力により荷電粒子を集塵して除去する電気集塵デバイスが使用される。
【０００３】
従来の空気処理装置に搭載される電気集塵デバイスは、イオン化部とコレクタ部とで構成され、気流中の微粒子の除去率を向上させるため、コレクタ部の高圧電極に半導電性樹脂を使用していた（例えば、特許文献１参照。）。
【０００４】
【特許文献１】特許２７８０９０６号公報（第３頁、図１、図２）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来の空気処理装置に搭載される電気集塵デバイスは、コレクタ部の高圧電極に半導電性樹脂を使用しているため、油煙や薬品等の化学物質に弱く、初期の性能は良好でも油煙や薬品などが流入する環境で使用した場合、これらが高圧電極に付着し、半導電性樹脂の組成を変化させ、表面抵抗を低下させてしまい集塵性能が低下し、また、スパーク発生等の異常な放電が発生するという問題があった。
【０００６】
また、この問題を解決するためには、コレクタ部の高圧電極に金属板を使用する方法が考えられるが、金属板を使用する場合に異常放電を抑制するためには高圧電極と集塵電極の極間距離を一定以上大きくする必要があり、電極の積層枚数が減少することにより集塵面積が減少し、集塵性能が低下する恐れがあった。
【０００７】
本発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、油煙等が流入しても経時変化による集塵効率の低下が少なく、また、異常放電が発生することがない電気集塵デバイスを得ることを目的とする。
また、このような電気集塵デバイスを搭載し、経時的に安定した空気清浄機能を有する空気処理装置を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の電気集塵デバイスは、放電電極と対向電極との間にコロナ放電を生じさせて気流中の厨房で発生する油煙または水蒸気を帯電するイオン化部と、該イオン化部で帯電された厨房で発生する油煙または水蒸気を高圧電極と集塵電極間に電圧を印加して集塵電極に集塵するコレクタ部とを風路中に配置した電気集塵デバイスであって、コレクタ部の高圧電極を半導電性樹脂で形成し、高圧電極に電圧を印加する給電部材を、高圧電極の風路における風下側に設置し、給電部材が風路の気流に対面しないようにしたものである。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の電気集塵デバイスは、コレクタ部の高圧電極を半導電性樹脂で形成することにより、集塵効率の高い、異常放電の発生がないものであるが、特に、高圧電極に電圧を印加する給電部材を、高圧電極の風路における風下側に設置し、給電部材が風路の気流に対面しないようにしたので、油煙、水蒸気等の化学物質が含まれている空気が流入しても、高圧電極の給電部材の設置部には油煙等の堆積がなく、高圧電極の表面電位は高電位であり、電流は流れない特性が維持でき、このような雰囲気中での使用による経時変化による集塵効率の低下及び異常放電の発生を防止できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
実施の形態１．
図１は、本実施の形態１の空気処理装置を側面側から見た図であり、ＩＨクッキングヒータを備えたキャビネットに空気処理装置が組み込まれた状態をキャビネット７の側面側から見た図である。図２は、同じく上面側から見た図である（図２の上半分が、上面側から見た外観図であり、下半分が、内部図である）。
本実施形態１の空気処理装置は、吸込部１、電気集塵デバイス３、脱臭デバイス４、送風機２（モータ２ａ、回転翼２ｂ等で構成）及び吹出部５が、この順に配置され、風路を形成してキャビネット７に設置されたものである。そして、この空気処理装置は、送風機２の運転により吸込部１から空気を吸込み、電気集塵デバイス３及び脱臭デバイス４においてそれぞれ油煙、水蒸気除去、脱臭後、吹出部５から清浄空気を吹出す。
キャビネット７は箱状のものであり、その上部にはＩＨクッキングヒータ６が設置されている。そして、キャビネット７の上部の背面側の端部に、ＩＨクッキングヒータ６側に開口部を向けて吸込部１が立設し、この吸込部１に風路で接続した電気集塵デバイス３、脱臭デバイス４及び送風機２が、キャビネット７内の上部に設置されている。さらに、送風機２に続く風路の下流側に吹出部５が設置されている。吹出部５の側面吹出口５ａは、キャビネット７の上部の側面側に設けられ、また、背面吹出口５ｂは、キャビネット７の上部の背面側に設けられている。
【００１１】
ＩＨクッキングヒータ６上にはなべ１０等が載置され、調理時には水蒸気、油煙、臭気等が発生する。
吸込部１には、金属製のグリスフィルタ８が設置され、吸入された異物のうち水蒸気や油を除去する。また、電気集塵デバイス３への風路入口には、吸込口ダンパ９が設置されている。
電気集塵デバイス３は、放電電極と対向電極との間でコロナ放電を生じさせて空気中の異物である塵埃、油煙等を帯電するイオン化部と、このイオン化部で帯電された塵埃、油煙等を集塵するコレクタ部とで構成され、塵埃、油煙等を捕集除去する。
脱臭デバイス４は、電気集塵デバイス３に続いてその下流側に設置され、酸化マンガン、酸化鉄、酸化銅等の金属酸化物や、白金、金、パラジウム、ロジウム等の貴金属や、ゼオライト、活性炭等の吸着剤や、化学添着剤を単体もしくは混合して形成される脱臭触媒をハニカム状やコルゲート状に形成したものである。脱臭触媒自体は、発泡体や粒状のものであり、これを支持体に添着、付着等によりハニカム状やコルゲート状に形成する。脱臭デバイス４では臭気を除去する。
吹出部５からは、電気集塵デバイス３で異物である塵埃、油煙、水蒸気等を除去し、脱臭デバイス４で臭気を除去した清浄化された空気を吹出す。背面吹出口５ｂには、吹出口ダンパ１１が設置されている。
【００１２】
次に空気処理装置の動作について説明する。
空気処理装置においては、ＩＨクッキングヒータ６上で調理時に発生した水蒸気、油煙、臭気が、送風機２により吸込部１の開口部から空気処理装置内に吸引され、吸込口１に設置されたグリスフィルタ８により水蒸気、油煙の大半が除去される。この空気は、電気集塵デバイス３を通過する。電気集塵デバイス３には高電圧が印加されており、気流中の残った水蒸気、油煙に対してイオン化部でコロナ放電により電荷を与えて、この荷電粒子がコレクタ部を通過する間に静電気力により集塵されて除去される。
その後、水蒸気、油煙が除去された空気は、脱臭デバイス４を通過する。脱臭デバイス４を通過することにより、気流中の臭気は脱臭触媒により除去され、清浄化された空気が吹出口５から吹出される。
【００１３】
ここで、電気集塵デバイス３の電極構造を説明する。
電気集塵デバイス３は、イオン化部とその下流側のコレクタ部に分割される２段式となっている。図３に電気集塵デバイス３の電極の分解斜視図を示す。
イオン化部は、金属等で形成される導電性のワイヤ線や針状電極、平板突起電極等の放電電極１２（図３（ａ））と、金属、導電性樹脂等で形成される導電性で平板状の対向電極である接地電極１３（図３（ｂ））とを複数個並列した構成となっている。
放電電極１２は、金属等で形成される給電部材１５で電気的に接続されており、イオン化部のケーシング１６に支持されている。接地電極１３は、支持枠１４と一体で成型されていることが多い。
【００１４】
コレクタ部は、樹脂に帯電防止剤等を練りこんだ半導電性樹脂により形成される長形板状体の高圧電極１７（図３（ｃ））と、金属等の導電性樹脂、もしくは樹脂表面を金属コーティングしたもの、カーボンファイバーや金属微粒子を練りこんだ導電性樹脂により形成される長形板状体の集塵電極１８（図３（ｄ））とを複数枚積層した構成となっている。
高圧電極１７は、一体成型で形成され高圧電極ブロック２０となっている。
集塵電極１８は、電気的に接続されており、支持枠１９と一体で成型されていることが多い。
電気集塵デバイス３には一定の電圧が印加される。このとき印加される電圧は、直流のプラスもしくはマイナスの３〜７ｋＶとなっている。
【００１５】
さらに、コレクタ部の詳細構造及び作用を説明する。
図４は、電気集塵デバイスのコレクタ部を風下側から見た図であり、図５は、高圧電極ブロックの斜視図である。
高圧電極１７と集塵電極１８とは組み合わされ、風路の気流方向に板状体の面が平行になるように、それぞれの長形板状体が交互に所定の間隔で積層されている。
高圧電極１７は、その並列に配置された複数の長形板状体の両端部に、直交する長形角材状の支持部材である支持バー２１を風下側から埋め込み設置することにより、支持され一体化されている。支持バー２１は、長手方向に沿って形成され、風下側に開口するコの字形状の開口部を有している。そして、このコの字形状の開口部に高圧電極１７に高電圧を供給する金属で形成される棒状の給電部材２２が設置される。
高圧電極１７と支持バー２１は同じ半導電性樹脂で形成されており、一体成型もしくは別体のものを導電性をそのままにして固着されている。高圧電極１７及び支持バー２１に使用される半導電性樹脂の母材は耐油性が良いポリプロピレン樹脂（ＰＰ樹脂）もしくはＰＰ樹脂よりは耐油性が劣るが、成形性が良い耐薬品性を向上させたＡＢＳ樹脂が使用される。
【００１６】
支持バー２１は、給電部材２２に接触することにより電圧が印加される。また、支持バー２１は風下側に設置され、給電部材２２は風上側からは見えない構成となっている。給電部材２２には、直流のプラスもしくはマイナスの３〜７ｋＶが印加され、支持バー２１を介して高圧電極１７に高電圧が印加される。このとき、高圧電極１７と支持バー２１は表面抵抗率が１．０×１０10〜１．０×１０14Ω／□の半導電性樹脂で形成されているため、高圧電極１７は表面電位は高電位となるが、電流が流れないため、放電は発生しない。よって、コレクタ部においては、表面電位によるクーロン力でイオン化部で荷電された荷電粒子が集塵される。
流入する異物が油煙等の場合、風路の風上側の高圧電極１７の表面に油煙成分が徐々に堆積していく。高圧電極１７は耐油性が良いＰＰ樹脂もしくはＰＰ樹脂よりは耐油性が劣るが、成形性が良い耐薬品性を向上させたＡＢＳ樹脂が使用されているが、時間が経過するに従って表面抵抗率が初期の値よりも約２〜８桁低減する。しかし、支持バー２１が給電部材２２と接する箇所は高圧電極１７の風路における風下側であり、また、コの字形状の開口部であり、風路の気流に対面しないため油煙が付着しない。そこで、給電部材２２近傍の支持バー２１は油煙による表面抵抗の低下が発生せず、風路の風上側の高圧電極１７の表面抵抗が低下しても、コレクタ部において集塵効率の低下が少なく、また、異常放電が発生することがない。
【００１７】
以上のように、コレクタ部の高圧電極１７に使用する半導電性樹脂に表面抵抗率が１．０×１０10〜１．０×１０14Ω／□のＰＰ樹脂もしくは耐薬品性を強化したＡＢＳ樹脂を使用し、高圧を印加する給電部材２２を、同じくこの半導電性樹脂製であり、高圧電極１７を支持する支持バー２１のコの字形状の開口部に埋め込む（又は部分的に埋め込む）ことにより、給電部材２２と支持バー２１の接する箇所や両者のその近傍に油煙成分等の堆積するのを防止できる。そこで、給電部材２２に高電圧を印加した場合に、高圧電極１７の風路の風上側に油煙成分等の堆積し、風路の風上側の高圧電極１７の表面抵抗が低下しても、給電部材２２から支持バー２１を経て、高圧電極１７に表面電流が流れ易くなることが防止でき、高圧電極１７の表面電位は高電位となるが、電流が流れないため、コレクタ部の集塵効率の低下が少なく、また、異常放電が発生することがない。即ち、支持バー２１により一体化された高圧電極１７の風路の風下側に給電部材２２が設置され、又は給電部材２２が埋め込み設置され、給電部材２２は風路の気流に対面しないので、コレクタ部の集塵効率の低下が少なく、また、異常放電が発生することがない。
また、支持バー２１の風下側（図４の紙面側）を給電部材２２とともに絶縁物で覆うようにすれば、より確実に集塵効率の低下が少なく、また、異常放電が発生することがないようにできる。
【００１８】
本空気処理装置の電気集塵デバイス３においては、コレクタ部の高圧電極１７に半導電性樹脂を使用し、この半導電性樹脂として表面低効率が、１．０×１０10〜１．０×１０14Ω／□のポリプロピレン樹脂又は耐薬品性のＡＢＳ樹脂を使用するので、コレクタ部の集塵効率が高く、異常放電の発生を防止できる。また、空気中の異物として油煙や水蒸気等の化学物質が含まれていても、高圧電極１７の経時的な変性が少なくなり、その分表面低効率の低下も抑えられ、経時的にも集塵効率の低下及び異常放電の発生を少なくできる。
【００１９】
実施の形態２．
本実施の形態２の空気処理装置は、実施の形態１の電気集塵デバイス３の高圧電極１７の電極構成を変形させた、即ち、高圧電極１７への支持バー２１及び給電部材２２の取付け構成を変形させたものであり、その他の構成等は実施の形態１と同様である。そこで、以下に、主として相違点のみを説明する。
図６は、本実施の形態２の空気処理装置における電気集塵デバイスのコレクタ部を風下から見た図であり、図７は、同じく電気集塵デバイスの高圧電極ブロックの斜視図である。
実施の形態１の場合と同様に、高圧電極１７と集塵電極１８は交互に積層されており、高圧電極１７は支持バー２１により支持される。
高圧電極１７は、その並列に配置された複数の長形板状体の長手方向の両端部に、直交する長形角材状の支持部材である支持バー２１を風路端部側から埋め込み設置することにより、支持され一体化されている。
【００２０】
支持バー２１は、長手方向に沿って形成され、風路端部側に開口するコの字形状の開口部を有している。そして、このコの字形状の開口部に高圧電極１７に高電圧を供給する金属で形成される棒状の給電部材２２が埋め込まれ設置される。
高圧電極１７と支持バー２１は同じ半導電性樹脂で形成されており、一体成型もしくは別体のものを導電性をそのままにして固着されている。高圧電極１７及び支持バー２１に使用される半導電性樹脂の母材は耐油性が良いポリプロピレン樹脂（ＰＰ樹脂）もしくはＰＰ樹脂よりは耐油性が劣るが、成形性が良い耐薬品性を向上させたＡＢＳ樹脂が使用される。
【００２１】
本高圧電極１７の構成においても、コレクタ部の高圧電極１７に使用する半導電性樹脂に表面抵抗率が１．０×１０10〜１．０×１０14Ω／□のＰＰ樹脂もしくは耐薬品性を強化したＡＢＳ樹脂を使用し、高圧を印加する給電部材２２を、同じくこの半導電性樹脂製であり、高圧電極１７を支持する支持バー２１の、風路端部側に開口するコの字形状の開口部に埋め込み設置されることにより、給電部材２２と支持バー２１の接する箇所や両者のその近傍に油煙成分等の堆積するのを防止できる。
そこで、給電部材２２に高電圧を印加した場合に、高圧電極１７の風路の風上側に油煙成分等が堆積し、風路の風上側の高圧電極１７の表面抵抗が低下しても、給電部材２２から支持バー２１を経て、高圧電極１７に表面電流が流れ易くなることが防止でき、高圧電極１７の表面電位は高電位となるが、電流が流れないため、コレクタ部の集塵効率の低下が少なく、また、異常放電が発生することがない。即ち、支持バー２１により一体化された高圧電極１７の長手方向の端部で、風路における風路端部側に給電部材２２が設置され、又は給電部材２２が埋め込み設置され、給電部材２２は風路の気流に対面しないので、コレクタ部の集塵効率の低下が少なく、また、異常放電が発生することがない。
また、支持バー２１の風路端部側（図７の左側）を給電部材２２とともに絶縁物で覆うようにすれば、より確実に集塵効率の低下が少なく、また、異常放電が発生することがないようにできる。
【００２２】
本空気処理装置の電気集塵デバイス３は、放電電極１２と対向電極である接地電極１３との間にコロナ放電を生じさせて気流中の異物を帯電するイオン化部と、該イオン化部で帯電された異物を高圧電極１７と集塵電極１８間に電圧を印加して集塵電極１８に集塵するコレクタ部とを風路中に配置し、コレクタ部の高圧電極１７を半導電性樹脂で形成し、高圧電極１７に電圧を印加する給電部材２２を、高圧電極１７の長手方向の端部で、風路における風路端部側から設置し、給電部材２２が風路の気流に対面しないようにしたので、コレクタ部の高圧電極１７を半導電性樹脂で形成することにより、集塵効率の高い、異常放電の発生がないものであるが、特に、高圧電極１７に電圧を印加する給電部材２２を、高圧電極１７の長手方向の端部で、風路における風路端部側から設置し、給電部材２２が風路の気流に対面しないようにしたので、油煙、水蒸気等の化学物質が含まれている空気が流入しても、高圧電極１７の給電部材２２の設置部には油煙等の堆積がなく、高圧電極１７の表面電位は高電位であり、電流は流れない特性が維持でき、このような雰囲気中での使用による経時変化による集塵効率の低下及び異常放電の発生を防止できる。
【００２３】
以上のように、実施の形態１、２における本空気処理装置は、吸込口を有する吸込部１と、コレクタ部の高圧電極１７に半導電性樹脂を使用し、給電部材２２を高圧電極１７の風路における風下側に設置又は高圧電極１７の長手方向の端部で、風路における風路端部側から設置した電気集塵デバイス３と、脱臭触媒を有する脱臭デバイス４と、送風機２と、吹出口を有する吹出部５とをこの順に配置して風路を形成し、送風機２により吸込口から吸込んだ空気中の異物を電気集塵デバイス３で集塵除去し、また、空気中の臭気を脱臭デバイス４で除去する。本電気集塵デバイスは、油煙、水蒸気等の化学物質が含まれている空気が流入しても経時変化による集塵効率の低下及び異常放電の発生を防止できる。そこで、本空気処理装置は、このような雰囲気中での使用により経時的に安定した空気清浄機能を発揮する。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の実施の形態１の空気処理装置を側面側から見た図である。
【図２】本発明の実施の形態１の空気処理装置を上面側から見た図である。
【図３】本発明の実施の形態１の空気処理装置の電気集塵デバイスの電極の分解斜視図である。
【図４】本発明の実施の形態１の空気処理装置の電気集塵デバイスのコレクタ部を風下側から見た図である。
【図５】本発明の実施の形態１の空気処理装置の電気集塵デバイスの高圧電極ブロックの斜視図である。
【図６】本発明の実施の形態２の空気処理装置の電気集塵デバイスのコレクタ部を風下側から見た図である。
【図７】本発明の実施の形態２の空気処理装置の電気集塵デバイスの高圧電極ブロックの斜視図である。
【符号の説明】
【００２５】
１  吸込部、２  送風機、３  電気集塵デバイス、４  脱臭デバイス、５  吹出部、５ａ、５ｂ  吹出口、１２  放電電極、１３  接地電極、１７  高圧電極、１８  集塵電極、２１  支持バー、２２  給電部材。
【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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【図６】
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【図７】
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