(57)【要約】【課題】放電の安定を図り、集塵効率を確実に向上する。【解決手段】横方向Ｙに並行に配設し、高さ方向Ｚに延びる板状の放電電極２７と、放電電極２７と縦方向Ｘに所定間隔をもって位置するように横方向Ｙに並行に配設し、縦方向Ｘに延びる板状の集塵電極４３Ａ，４３Ｂと、集塵電極４３Ａ，４３Ｂ間に少なくとも一部が位置するように横方向Ｙに並行に配設し、縦方向Ｘに延びる接地電極４９とを備え、集塵電極４３Ａ，４３Ｂおよび接地電極４９に、高さ方向Ｚに延び横方向Ｙに突出する湾曲部４８，５４を設ける。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
横方向に並行に配設し、高さ方向に延びる板状の放電電極と、
前記放電電極と縦方向に所定間隔をもって位置するように横方向に並行に配設し、縦方向に延びる板状の集塵電極と、
前記集塵電極間に少なくとも一部が位置するように横方向に並行に配設し、縦方向に延びる接地電極とを備え、
前記集塵電極および接地電極に、高さ方向に延び横方向に突出する湾曲部を設けたことを特徴とする空気清浄機。
【請求項２】
前記集塵電極および接地電極の湾曲部は、縦方向の同一位置から同一方向に突出することを特徴とする請求項１に記載の空気清浄機。
【請求項３】
前記集塵電極および接地電極の湾曲部は、縦方向の寸法の半分より前記放電電極から離れる側に位置することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の空気清浄機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、空気清浄機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
この種の空気清浄機としては、埃や塵をイオン化させる電気集塵（プラズマ）方式と、ファンによる機械集塵方式とが提供されている。そのうち、電気集塵方式の空気清浄機は、機械集塵方式と比較すると集塵効率は低いが、ファンによる風切り音がなく、消費電力が低いうえ、フィルタ交換の必要もない点で好まれている。
【０００３】
具体的には、この電気集塵方式の空気清浄機は、対向配置された放電電極と集塵電極とを備え、放電電極に高電圧を印加することにより、空気中に含まれる塵埃や菌を帯電させ、逆極性となる集塵電極に吸着させる。そして、この塵埃や菌の流動により、室内の空気の対流を図り、空気の清浄を行うものである。
【０００４】
本発明の空気清浄機に関連する先行技術文献情報としては次のものがある。
【０００５】
【特許文献１】特開平９−７５７７７号公報
【０００６】
この電気集塵方式の空気清浄機は、風量を増加して集塵効率を向上するには、集塵部の電極板面積を大きくとる必要がある。しかし、集塵電極の面積を大きくすると、電極自体に反りや変形が生じるため、放電電極との距離を一定に保てない部分が生じる。
【０００７】
そこで、特許文献１では、板状をなす放電電極および集塵電極を、等間隔で連続的に屈曲または湾曲させることにより、鋸歯形状または波形形状をなすように形成し、反りや変形を防止できるように構成している。
【０００８】
しかしながら、この空気清浄機では、板状をなす電極の互いの面が平行に位置するように配置されているため、プラズマイオンの放電が安定せず、集塵効率に悪影響を及ぼすという問題がある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、従来の問題に鑑みてなされたもので、放電の安定を図り、集塵効率を確実に向上できる空気清浄機を提供することを課題とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
前記課題を解決するため、本発明の空気清浄機は、横方向に並行に配設し、高さ方向に延びる板状の放電電極と、前記放電電極と縦方向に所定間隔をもって位置するように横方向に並行に配設し、縦方向に延びる板状の集塵電極と、前記集塵電極間に少なくとも一部が位置するように横方向に並行に配設し、縦方向に延びる接地電極とを備え、前記集塵電極および接地電極に、高さ方向に延び横方向に突出する湾曲部を設けた構成としている。
【００１１】
この空気清浄機では、前記集塵電極および接地電極の湾曲部は、縦方向の同一位置から同一方向に突出することが好ましい。
【００１２】
また、前記集塵電極および接地電極の湾曲部は、縦方向の寸法の半分より前記放電電極から離れる側に位置することが好ましい。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の空気清浄機では、複数の放電電極と集塵電極とを縦方向に所定間隔をもって位置するように配設した大型のものであるため、プラズマイオンの放電を安定させ、空気の清浄効率を向上できる。しかも、縦方向に広い平板状をなす集塵電極および接地電極には、高さ方向に延び横方向に突出する湾曲部を設けているため、各電極に反りや変形が生じることを防止できる。
【００１４】
また、集塵電極および接地電極の湾曲部は、縦方向の同一位置から同一方向に突出するため、電極間の隙間が不均一になることにより集塵効率に影響が及ぶことを防止できる。さらに、縦方向の寸法の半分より放電電極から離れる側から突設しているため、縦方向の寸法を小さくした場合に、集塵効率に影響が及ぶことを抑制できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明の実施の形態を図面に従って説明する。
【００１６】
図１から図３は、本発明の実施形態に係る空気清浄機を示す。この空気清浄機は、大略、放電電極２７を有する清浄機本体１０と、該清浄機本体１０内に着脱可能に配設する集塵ユニット４１およびオゾンフィルタユニット５５と、前記清浄機本体１０の上方の取付口２４を閉塞するカバー５９とからなる。なお、以下では、図１に示す左右方向および図３に示す左右方向を縦方向Ｘ、図３に示す上下方向を横方向Ｙ、図１に示す上下方向を高さ方向Ｚとして説明する。
【００１７】
前記清浄機本体１０は、図１および図３に示すように、縦方向Ｘの両（前後）端および高さ方向Ｚの上端を開口した矩形状の枠体１１を備えている。この枠体１１において、図１中左側に位置する開口には吸気用カバー１２が配設されるとともに、図１中右側に位置する開口には排気用カバー１３が配設されている。これらカバー１２，１３は、縦長の四角形状をなす外枠の内部に、縦横に延びる複数の格子枠を設け、それらの間に複数の通気孔を形成したものである。また、枠体１１において、図３に示すように、幅方向Ｙの左右両側にはそれぞれ側面カバー１４Ａ，１４Ｂが配設されている。
【００１８】
そして、前記清浄機本体１０には、縦方向Ｘの前側から後側に向けて放電電極配設部１５、集塵ユニット配設部１６およびフィルタ配設部１７が順次設けられている。これら配設部１５〜１７には、枠体１１の底から平面視略Ｌ字形状に突出する位置決め凸部１８が設けられ、各位置決め凸部１８により、放電ユニット２５、集塵ユニット４１およびオゾンフィルタユニット５５の四隅を位置決めする構成としている。また、集塵ユニット配設部１６には、後述する接地電極４９の１つの下端縁に当接して短絡する接地端子１９が配設されている。
【００１９】
また、放電電極配設部１５の上部には基板配設部２０が設けられている。この基板配設部２０は、図１および図６に示すように、上端を開口した箱体からなり、その上端開口が蓋体２１により開閉可能に閉塞されている。この基板配設部２０には、図示しない回路基板は配設されるとともに、後述する集塵ユニット４１の集塵電極４３Ａを電気的に接続するための接続端子２２が配設されている。そして、この接続端子２２が対向する基板配設部２０の後側壁２０ａには、後述するカバー５９に配設した導電部材６２を着脱可能に挿通するための接続口２３が設けられている。なお、枠体１１において、この基板配設部２０が設けられていない後側の開口部分は、集塵ユニット４１およびオゾンフィルタユニット５５を着脱可能に配設するための取付口２４を構成する。
【００２０】
前記放電電極配設部１５に固定される放電ユニット２５は、図１、図３および図４に示すように、上下左右を囲繞する枠体２６を備え、その内部に高さ方向Ｚに延びる板状の放電電極２７を横方向Ｙに並行に配設したものである。そして、本実施形態では、図４に詳細に示すように、放電電極２７は、上下の桟部材３０Ａ，３０Ｂ、フック部材３２Ａ，３２Ｂによって枠体２６内に配設されるとともに、スペーサ３８によって中間部分の間隔を維持する構成としている。
【００２１】
具体的には、放電電極２７は、その肉厚が例えば０．０３〜０．０６ｍｍ程度の薄肉の金属板からなり、後述する集塵ユニット４１と対向する後側縁には、高さ方向Ｚに所定間隔をもって鋸歯状に突出する凸部２８が設けられている。また、放電電極２７の上下端部には、枠体２６内に張設するための貫通孔を有する取付部２９が設けられている。
【００２２】
前記桟部材３０Ａ，３０Ｂは、枠体２６内において上下端近傍に横方向Ｙに延びるように架設されるもので、その上下に位置する端面には、縦方向Ｘ両端にかけて凹状に窪む位置決め溝３１が横方向Ｙに所定間隔をもって位置するようにそれぞれ設けられている。これら桟部材３０Ａ，３０Ｂは金属製であり、上側の桟部材３０Ａが回路基板に接続されることにより、放電電極２７への導電路を構成する。
【００２３】
前記フック部材３２Ａ，３２Ｂは、桟部材３０Ａ，３０Ｂに対して放電電極２７を張設するためのもので、取付部２９にネジ３３およびナット３４によって固定される第１フック部３５と、前記桟部材３０Ａ，３０Ｂの位置決め溝３１に引っ掛けられる第２フック部３６とを有する。そして、上側のフック部材３２Ａには、放電電極２７を所定の緊張力でもって高さ方向Ｚに延びるように張設するために、螺旋状に巻回したバネ部３７が設けられている。なお、バネ部３７を有するフック部材３２Ａを下側に配設し、バネ部３７がないフック部材３２Ｂを上側に配設してもよい。また、これらフック部材３２Ａ，３２Ｂは、桟部材３０Ａ，３０Ｂと同様に金属製であり、放電電極２７への導電路を構成する。
【００２４】
前記スペーサ３８は、長尺な放電電極２７において、撓みが生じ易い中間部分を位置決めすることにより、隣接する放電電極２７の間隔を一定に維持するためのもので、枠体２６内において、高さ方向Ｚの中間の２カ所において横方向Ｙに延びるように架設されている。このスペーサ３８は樹脂製であり、集塵ユニット４１と対向する後側縁には、縦方向Ｘに延びる複数の位置決め溝３９が横方向Ｙに所定間隔をもって位置するようにそれぞれ設けられている。本実施形態では、位置決め溝３９の幅を放電電極２７の肉厚より大きく形成し、その隙間に振動防止部材４０を配設する構成としている。この振動防止部材４０はゴム製の板材からなり、放電電極２７に対して高電圧を印加した際に発生する自励振動現象を低減し、騒音を低減するものである。
【００２５】
前記集塵ユニット４１は、図２に示すように、清浄機本体１０の取付口２４から垂直下向きに着脱可能に装着するもので、放電ユニット２５と同様に、上下左右を囲繞する枠体４２を備え、その内部に集塵電極４３Ａ，４３Ｂと接地電極４９とを横方向Ｙに所定間隔をもって交互に並行配置したものである。なお、この枠体４２には、図示しない把持用ハンドルが設けられている。
【００２６】
前記集塵電極４３Ａ，４３Ｂは、図５に示すように、装着状態で放電電極２７と同一方向に延びるように、縦方向Ｘおよび高さ方向Ｚに延び、肉厚が例えば０．５ｍｍ程度の長方形状の板状をなす金属製のものである。この集塵電極４３Ａ，４３Ｂの上下端近傍には第１接続孔４４が設けられ、この第１接続孔４４に、枠体４２において横方向Ｙに延びるように架設した第１導電軸４５が挿通される。この第１導電軸４５は、各集塵電極４３Ａ，４３Ｂへの導電路を構成するもので、隣接する集塵電極４３Ａ，４３Ｂの間には、第１接続孔４４より大径の円筒体からなる第１非導電部材４６が配設される。これにより、清浄機本体１０への装着状態では、放電電極２７に対して縦方向Ｘおよび横方向Ｙに所定間隔をもって位置し、かつ、それぞれが横方向Ｙに所定間隔をもって並行に位置するように構成している。また、本実施形態では、中央の集塵電極４３Ａの上端には、枠体４２を貫通し、清浄機本体１０への装着状態で取付口２４より上方に突出して、後述する導電部材６２に着脱可能に接続される接続部４７が設けられている。さらに、集塵電極４３Ａ，４３Ｂには、上下端縁にかけて高さ方向Ｚに延び、横方向Ｙに突出する第１湾曲部４８が設けられている。
【００２７】
前記接地電極４９は、集塵電極４３Ａ，４３Ｂと同様に、装着状態で集塵電極４３Ａ，４３Ｂおよび放電電極２７と同一方向に延びるように、縦方向Ｘおよび高さ方向Ｚに延び、肉厚が例えば０．５ｍｍ程度の長方形状の板状をなす金属製のものである。この接地電極４９の上下端近傍の前後両端には第２接続孔５０が設けられ、この第２接続孔５０に、集塵電極４３Ａ，４３Ｂと同様に、枠体４２において横方向Ｙに延びるように架設した第２導電軸５１が挿通される。この第２導電軸５１は、各接地電極４９への導電路を構成するもので、隣接する接地電極４９の間には、第２接続孔５０より大径の円筒体からなる第２非導電部材５２が配設される。これにより、清浄機本体１０への装着状態では、放電電極２７に対して縦方向Ｘに所定間隔をもって位置し、かつ、それぞれが横方向Ｙに所定間隔をもって並行に位置するように構成している。また、本実施形態では、第１導電軸４５が貫通される位置に、前記第１非導電部材４６を挿通可能な直径の挿通孔５３が設けられている。さらに、接地電極４９には、上下端縁にかけて高さ方向Ｚに延び、横方向Ｙに突出する第２湾曲部５４が設けられている。
【００２８】
本実施形態では、清浄機本体１０に対する装着状態で、接地電極４９が放電電極２７に対して縦方向Ｘにおいて対向するように位置される。また、接地電極４９の縦方向Ｘの寸法は、集塵電極４３Ａ，４３Ｂの縦方向の寸法より短く、枠体４２への取付状態では、縦方向Ｘの両端縁が、集塵電極４３Ａ，４３Ｂの縦方向Ｘの両端縁間に位置するように配置されている。さらに、接地電極４９の高さ方向Ｚの寸法は、集塵電極４３Ａ，４３Ｂの高さ方向の寸法より長く、枠体４２への取付状態では、高さ方向Ｚの両端縁が、集塵電極４３Ａ，４３Ｂの高さ方向Ｚの両端より突出するように配置されている。但し、接地電極４９の上端縁は、集塵電極４３Ａの接続部４７より下側に位置する。また、上下両端の第２接続孔５０は、集塵電極４３Ａ，４３Ｂの上下端縁より外側に位置する。さらに、集塵電極４３Ａ，４３Ｂの第１湾曲部４８および接地電極４９の第２湾曲部５４は、短手側である縦方向Ｘの寸法の半分の位置より、前記放電電極２７から離れる後側に位置し、かつ、縦方向Ｘにおいて同一位置から、横方向Ｙにおいても同一方向に突出するように設けられている。
【００２９】
前記オゾンフィルタユニット５５は、集塵ユニット４１と同様に、清浄機本体１０の取付口２４から垂直下向きに着脱可能に装着するもので、上下左右を囲繞する枠体５６を備えている。この枠体５６には、図１および図３に示すように、縦方向Ｘに延びる隔壁５７が横方向Ｙに所定間隔をもって設けられ、これらの間にオゾンフィルタ５８が配設されている。このオゾンフィルタ５８は、例えば、薄いアルミ箔によるコルゲート状のハニカム構造体を機材とし、この機材に金属系の触媒を担持させたものである。なお、この枠体５６には、図示しない把持用ハンドルが設けられている。
【００３０】
前記カバー５９は、図２および図６に示すように、清浄機本体１０において、集塵ユニット４１およびオゾンフィルタユニット５５を着脱可能に装着する上端の取付口２４を閉塞するものである。このカバー５９は、下端開口の箱体からなり、その前端面には、接続口２３に対応する突出部６０が設けられている。また、カバー５９の内部には、上端面から下向きに突出するブラケット部６１が設けられている。
【００３１】
そして、このカバー５９には、前記突出部６０とブラケット部６１にかけて延び、回路基板と集塵電極４３とを電気的に接続するための導電部材６２が配設されている。この導電部材６２は、突出部６０の周囲に被覆するように配置され、基板配設部２０内の接続端子２２に接続される第１接続部６３と、下端開口を迂回してブラケット部６１にかけて延び、集塵電極４３Ａの接続部４７に接続される一対の弾性片からなる第２接続部６４とを有する。
【００３２】
前記構成の空気清浄機では、清浄機本体１０に集塵ユニット４１およびオゾンフィルタユニット５５を上端の取付口２４から装着し、その取付口２４をカバー５９によって正常に閉塞すると、回路基板と集塵電極４３Ａとが導電部材６２によって電気的に接続される。
【００３３】
そして、図示しない操作パネルにより空気清浄動作を開始させると、桟部材３０Ａ，３０Ｂおよびフック部材３２Ａ，３２Ｂを介して各放電電極２７に対して正電圧が印加される。また、接続端子２２、導電部材６２を介して集塵電極４３Ａに負電圧が印加され、第１導電軸４５を介して他の集塵電極４３Ｂに負電圧が印加される。
【００３４】
そうすると、放電電極２７の凸部２８から集中して集塵電極４３Ａ，４３Ｂに向けてプラズマイオンが放電される。その結果、放電電極２７の周囲の空気に浮遊する塵埃や菌が正極に帯電され、集塵電極４３Ａ，４３Ｂに付着される。なお、集塵電極４３Ａ，４３Ｂに付着した塵埃や菌は、次第に負極に帯電すると、近傍の接地電極４９に付着する。そして、これら塵埃や菌の移動が空気の流動となり、強制対流用のファンを用いることなく、室内全体の空気清浄を行うための対流を生じさせる。
【００３５】
このように、本実施形態の空気清浄機は、高さ方向Ｚに延びる放電電極２７と、縦方向Ｘおよび高さ方向Ｚに延びる面積が大きい集塵電極４３とを複数設けた大型のものであるため、プラズマイオンの放電を安定させ、強制対流用のファンを使用することなく、空気の清浄効率を向上できる。
【００３６】
また、縦方向Ｘに広い平板状をなす集塵電極４３Ａ，４３Ｂおよび接地電極４９には、高さ方向Ｚに延び横方向Ｙに突出する湾曲部４８，５４を設けているため、各電極４３Ａ，４３Ｂ，４９に反りや変形が生じることを防止できる。しかも、集塵電極４３Ａ，４３Ｂおよび接地電極４９の湾曲部４８，５４は、縦方向Ｘの同一位置から同一方向Ｙに突出するため、電極４３Ａ，４３Ｂ，４９間の隙間が不均一になることにより集塵効率に影響が及ぶことを防止できる。さらに、縦方向の寸法の半分より放電電極２７から離れる側から突設しているため、縦方向Ｘの寸法を小さくした場合に、集塵効率に影響が及ぶことを抑制できる。そして、これらの構成、および、スペーサ３８による位置決め作用が相俟ってプラズマイオン放電を更に安定させ、空気の清浄効率を確実に向上できる。
【００３７】
一方、経時的に集塵ユニット４１に付着した塵埃が多くなると、カバー５９を取り外し、開放した取付口２４から垂直上向きに集塵ユニット４１を取り外し、清掃後、再び装着する。ここで、複数の金属製の集塵電極４３Ａ，４３Ｂおよび接地電極４９を搭載した集塵ユニット４１は、重量が重い。しかし、本実施形態では、上方を開口とした取付口２４に対して着脱可能に取り付けるものであるため、重量物であっても取り付けおよび取り外しに係る作業性は良好である。そのため、本実施形態では大型化の原因になる専用の清掃装置を搭載していない。その結果、大型化の防止は勿論、コストダウンを図ることができ、一般家庭用として最適である。
【００３８】
しかも、取付口２４の開口を閉塞するカバー５９に、集塵電極４３Ａ，４３Ｂを電気的に接続する導電部材６２を配設しているため、カバー５９を正常に取り付けなければ、電圧が印加されることはない。そのため、製品の安全性を向上できる。
【００３９】
なお、本発明の空気清浄機は、前記実施形態の構成に限定されるものではなく、種々の変更が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本発明の空気清浄機を示す断面図である。
【図２】集塵ユニットおよびオゾンフィルタユニットの取り外し状態を示す断面図である。
【図３】図１の水平断面図である。
【図４】放電電極の装着状態を示す斜視図である。
【図５】集塵電極および接地電極の装着状態を示す斜視図である。
【図６】清浄機本体からカバーを外した状態を示す斜視図である。
【符号の説明】
【００４１】
１０…清浄機本体
１５…放電電極配設部
１６…集塵ユニット配設部
１７…フィルタ配設部
２０…基板配設部
２２…接続端子
２４…取付口
２５…放電ユニット
２７…放電電極
４１…集塵ユニット
４３Ａ，４３Ｂ…集塵電極
４７…接続部
４８…第１湾曲部
４９…接地電極
５４…第２湾曲部
５５…オゾンフィルタユニット
５８…オゾンフィルタ
５９…カバー
６２…導電部材
６３…第１接続部
６４…第２接続部
【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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