(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
粉塵を帯電させる荷電部を有し、一定の間隔を開けて電圧の異なる電極板を交互に積層した粉塵分離部を荷電部の下流側に設け、帯電した粉塵を反発する電圧が印加された粉塵反発電極板の近傍で作られる清浄空気と、帯電した粉塵を吸着する電圧が印加された粉塵吸着電極板の近傍で作られる非清浄空気とを分離する空気分離部を粉塵分離部の下流側に設けて清浄空気を得、
前記空気分離部が前記粉塵分離部の前記粉塵反発電極板および前記粉塵吸着電極板と平行かつ前記粉塵反発電極板と前記粉塵吸着電極板との間において清浄空気と非清浄空気を分離する位置となるよう分離板を設けた構造であり、
前記分離板の上流側の縁が前記粉塵分離部の中に位置することを特徴とする清浄空気製造装置。
【請求項２】
分離板を積層するように複数備え、前記分離板の間に設けられた空間に電場を設けることを特徴とする請求項１記載の清浄空気製造装置。
【請求項３】
一定間隔を開けて荷電部対向電極板を積層し、積層された荷電部対向電極板どうしの中心の位置に、かつ荷電部対向電極板と平行となるよう荷電部放電電極を設けたものを荷電部とすることを特徴とする請求項１または２記載の清浄空気製造装置。
【請求項４】
空気の流れに対して平行となる同一直線上に荷電部放電電極と粉塵反発電極板とを設けることを特徴とする請求項１乃至３いずれかに記載の清浄空気製造装置。
【請求項５】
粉塵反発電極板の上流側の縁に突起を設けて放電させることを特徴とする請求項１乃至４いずれかに記載の清浄空気製造装置。
【請求項６】
帯電した粉塵を帯電していない粉塵にする除電部を粉塵分離部よりも下流側に設けることを特徴とする請求項１乃至５いずれかに記載の清浄空気製造装置。
【請求項７】
両面から吸い込み可能な両面シロッコファンを装置の最も下流側に設け、一つの両面シロッコファンで清浄空気と非清浄空気を別々に吸引して別々に送風することを特徴とする請求項１乃至６いずれかに記載の清浄空気製造装置。
【請求項８】
室外の空気を取り込んで清浄空気と非清浄空気を作り出し、清浄空気を室内に供給して非清浄空気を室外に排気することを特徴とする請求項１乃至７いずれかに記載の清浄空気製造装置。
【請求項９】
室内の空気を取り込んで清浄空気と非清浄空気を作り出し、清浄空気を室内に供給して非清浄空気を室外に排気することを特徴とする請求項１乃至７いずれかに記載の清浄空気製造装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、空気清浄の分野において空気中の粒子状浮遊物質を除去した清浄空気を提供することができる清浄空気製造装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
空気中に存在する粒子状浮遊物質、すなわち粉塵は喘息などの疾病の原因として知られており従来から除去の対象となる物質であったが、近年の研究において粒子径２．５マイクロメートル以下の粉塵（いわゆるＰＭ２．５）が肺ガンなどの疾病を誘起する可能性があるとの報告があり、捕集技術の更なる向上が求められている。その中で電気集塵技術を用いた集塵装置は粒子径がマイクロメートル以下の小粒径の粉塵を捕集することに優れており、また低圧損な特性を持つことから注目を集め、更なる性能向上が求められている。
【０００３】
従来、この種の集塵装置として、放電によって粉塵を帯電する荷電部を前段に設け、その後段に、電極を積層し、交互に異なる電圧を印加して電場を形成して帯電した粉塵を捕集する集塵部を設けたものが知られている。この構成を応用した例として、特許文献１には集塵部において一方の電圧が印加される電極を絶縁体である樹脂製のフィルムで被覆した集塵装置が示されている。以下、その集塵装置について図２０を参照しながら説明する。
【０００４】
図２０に示すように、荷電部１０１は線状の荷電部放電電極１０２と荷電部対向電極板１０３とからなり、また、荷電部１０１の下流側には電圧印加電極板１０５と集塵電極板１０６とを一定の間隔を開けて交互に積層した集塵部１０４を設けている。また、図には示していないが電圧印加電極板１０５は絶縁体である樹脂製のフィルムで被覆されている。通常、荷電部１０１においては荷電部放電電極１０２と荷電部対向電極板１０３との間に５〜１５ｋＶ、また、集塵部１０４の電圧印加電極板１０５と集塵電極板１０６との間に２〜６ｋＶの電位差を与えるように高圧電源１０７によってそれぞれの電極に所定の電圧が印加されている。
【０００５】
上記構成において、荷電部１０１では荷電部放電電極１０２と荷電部対向電極板１０３との間で不平等な電場が作られており、この時線状の形状を有する荷電部放電電極１０２近傍には非常に強い電場が作られている。そのため空気イオンといった空気中に当初から僅かに含まれる電荷保有物質が加速されて空気分子と衝突を起こし、空気分子から電子が分離する。分離した電子もまた加速されて空気分子と衝突を起こし、空気分子から電子が分離する。電子との衝突によって空気分子から電子が分離する現象を電離と呼ぶ。また、電離を繰り返すことによって多数の電子が空気分子から分離する現象を電子なだれと呼ぶが、この電子なだれによって電子が分離したプラス極性の空気イオンや、分離した電子と結合してマイナス極性の空気イオンが作られる。
【０００６】
そして荷電部放電電極１０２と異なる極性の空気イオンは荷電部放電電極１０２に電荷を吸収されて空気分子に戻り、逆に同じ極性の空気イオンは電場によって荷電部放電電極１０２から反発する方向の力を受け、荷電部対向電極板１０３の方向へと拡散移動する。このように電離や電子なだれを起こすことで荷電部放電電極１０２近傍の空気を空気イオンにする放電現象をコロナ放電というが、コロナ放電によって作られ、主に荷電部放電電極１０２と同じ極性の空気イオンが荷電部１０１を通過する粉塵に付着することで粉塵が帯電する。帯電した粉塵は送風の流れにそって集塵部１０４に導入され、電圧印加電極板１０５と集塵電極板１０６の間で作られる電場の力を受けて主に集塵電極板１０６に付着して取り除かれ、清浄な空気が集塵部１０４の後方から吹出される。
【特許文献１】特許第３２６１１６７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１に記載されるような電気集塵技術を用いた集塵装置の場合、下流側に清浄空気を供給するためには通過する空気中に含まれる粉塵を下流側に漏らさないようにする必要がある。そのため非常に高い粉塵捕集効率を得ることが必要となる。そのためには集塵部の電圧印加電極により高い電圧を印加する、また、電圧印加電極板と集塵電極板との積層間隔を小さくする必要がある。しかしながら印加電圧を高くすること、また、電圧印加電極板と集塵電極板との積層間隔を小さくすることで電圧印加電極板と集塵電極板との間の短絡が起こりやすくなる。また、積層間隔を小さくすると構造が複雑になる。特許文献１に記載されているように電圧印加電極板を絶縁性の樹脂製のフィルムで被覆することで集塵部の電極間の短絡を防止することができるが、長時間の運転によって樹脂製のフィルム表面の電荷が消失し、電圧印加電極板と集塵電極板との間で電場が設けられなくなって粉塵捕集効率が低下することが起こりうる。
【０００８】
そのため構造が簡単でかつ短絡が起こりにくく、また、長期間にわたって清浄空気を供給することが要求されている。また、空気中の粉塵を除去して空気を清浄にする一般的な方法として濾材を用いた濾過フィルタに空気を通す方法が存在するが、濾過するほどに粉塵が濾材に堆積して通気抵抗が増大し、通気量が低下するという課題を有する。更には帯電させた濾材によって静電分極作用を用いて空気中の粉塵を捕集し濾過する静電フィルタというものが存在するが、静電フィルタの場合は粉塵を捕集するほどに濾材の帯電が小さくなり、粉塵の捕集性能が低下するという課題を有する。
【０００９】
本発明はこのような従来の課題を解決するものであり、空気中の粉塵を帯電させ、帯電した粉塵を粉塵分離部による電場のクーロン力で反発させて得た清浄空気を取り出すことで長期間運転しても短絡や目詰まりが起こりにくく、また、長期間にわたって清浄空気を供給することが可能な清浄空気製造装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の清浄空気製造装置は上記目的を達成するために、粉塵を帯電させる荷電部を有し、一定の間隔を開けて電圧の異なる電極板を交互に積層した粉塵分離部を荷電部の下流側に設け、帯電した粉塵を反発する電圧が印加された粉塵反発電極板の近傍で作られる清浄空気と、帯電した粉塵を吸着する電圧が印加された粉塵吸着電極板の近傍で作られる非清浄空気とを分離する空気分離部を粉塵分離部の下流側に設けて清浄空気を得、前記空気分離部が前記粉塵分離部の前記粉塵反発電極板および前記粉塵吸着電極板と平行かつ前記粉塵反発電極板と前記粉塵吸着電極板との間において清浄空気と非清浄空気を分離する位置となるよう分離板を設けた構造であり、前記分離板の上流側の縁が前記粉塵分離部の中に位置することを特徴とするものである。
【００１３】
また、請求項２記載の清浄空気製造装置は、請求項１記載の清浄空気製造装置において分離板を積層するように複数備え、前記分離板の間に設けられた空間に電場を設けることを特徴とするものである。
【００１５】
また、請求項３記載の清浄空気製造装置は、請求項１または２記載の清浄空気製造装置において一定間隔を開けて荷電部対向電極板を積層し、積層された荷電部対向電極板どうしの中心の位置に、かつ荷電部対向電極板と平行となるよう荷電部放電電極を設けたものを荷電部とすることを特徴とするものである。
【００１６】
また、請求項４記載の清浄空気製造装置は、請求項１乃至３いずれかに記載の清浄空気製造装置において空気の流れに対して平行となる同一直線上に荷電部放電電極と粉塵反発電極板とを設けることを特徴とするものである。
【００１８】
また、請求項５記載の清浄空気製造装置は、請求項１乃至４いずれかに記載の清浄空気製造装置において粉塵反発電極板の上流側の縁に突起を設けて放電させることを特徴とするものである。
【００１９】
また、請求項６記載の清浄空気製造装置は、請求項１乃至５いずれかに記載の清浄空気製造装置において帯電した粉塵を帯電していない粉塵にする除電部を粉塵分離部よりも下流側に設けることを特徴とするものである。
【００２３】
また、請求項７記載の清浄空気製造装置は、請求項１乃至６いずれかに記載の清浄空気製造装置において両面から吸い込み可能な両面シロッコファンを装置の最も下流側に設け、一つの両面シロッコファンで清浄空気と非清浄空気を別々に吸引して別々に送風することを特徴とするものである。
【００２４】
また、請求項８記載の清浄空気製造装置は、請求項１乃至７いずれかに記載の清浄空気製造装置において室外の空気を取り込み、清浄空気を室内に供給し、非清浄空気を室外に排気することを特徴とするものである。
【００２５】
また、請求項９記載の清浄空気製造装置は、請求項１乃至７いずれかに記載の清浄空気製造装置において室内の空気を取り込み、清浄空気を室内に供給し、非清浄空気を室外に排気することを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００２７】
本発明によれば、空気中の粉塵を帯電させ、帯電した粉塵を粉塵分離部による電場のクーロン力で反発させて得た清浄空気を取り出すため、長期間運転しても短絡や目詰まりが起こりにくく、また、長期間にわたって清浄空気を供給することが可能な清浄空気製造装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
本発明の清浄空気製造装置は上記目的を達成するために、粉塵を帯電させる荷電部を有し、一定の間隔を開けて電圧の異なる電極板を交互に積層した粉塵分離部を荷電部の下流側に設け、帯電した粉塵を反発する電圧が印加された粉塵反発電極板の近傍で作られる清浄空気と、帯電した粉塵を吸着する電圧が印加された粉塵吸着電極板の近傍で作られる非清浄空気とを分離する空気分離部を粉塵分離部の下流側に設けて清浄空気を得ることを特徴とするものである。粉塵を帯電させ、帯電した粉塵を、粉塵分離部を構成する電圧の異なる電極板の間の空間に導入する。粉塵分離部は帯電粉塵を反発する粉塵反発電極板と帯電粉塵を吸着する粉塵吸着電極板とを交互に積層することで構成される。
【００２９】
例えば粉塵分離部を構成する積層された電極板に積層方向において交互に＋４ｋＶおよび０ｋＶの電圧を印加した場合、プラスの極性に帯電した帯電粉塵にとっては＋４ｋＶの電圧が印加された電極板が粉塵反発電極板となり、０ｋＶの電圧が印加された電極板が粉塵吸着電極板となる。粉塵反発電極板と粉塵吸着電極板の間に設けられた空間に導入された帯電粉塵は、空間に設けられた電場によって粉塵反発電極板から反発力を受け、粉塵吸着電極板から引き寄せられる力を受けるため、粉塵吸着電極板の方向へと空気の流れに対して垂直に移動する。
【００３０】
そして粉塵反発電極板の近傍の空気中に含まれる粉塵の濃度が小さくなり、粉塵反発電極板近傍を流れる空気は清浄な空気となる。反対に粉塵吸着電極板近傍に粉塵が移動するため粉塵吸着電極板近傍の空気中に含まれる粉塵は多くなるが、粉塵吸着電極板に近い粉塵から粉塵吸着電極板に付着して空気中から除去される、粉塵吸着電極板近傍の空気の粉塵濃度は僅かに減るか、ほとんど変化しない。この空気を非清浄空気とする。
【００３１】
本発明では粉塵分離部の下流側に設けた空気分離部によって清浄空気と非清浄空気を分離して清浄空気を得、室外などに非清浄空気を排気することを主眼としている。電気集塵技術を用いた従来の集塵装置（以下電気集塵装置とする）で清浄空気を得ようとする場合、電気集塵装置を通過して下流側に流れる空気全てを清浄空気として供給する必要があるため、電気集塵装置に取り込んだ空気中の粉塵をほとんど全て捕集する必要がある。すなわち非常に高い粉塵捕集効率を得る必要があるが、そのためには集塵部におけるクーロン力を高め、また、粉塵と電極の距離を小さくする必要がある。そしてそのために高い電圧を印加したり、積層する電極の間隔を小さくすることが必要となる。しかしながら高い電圧を印加したり、電極の間隔を小さくすると電極間の空気が絶縁破壊を起こしてスパークを伴う短絡が起こりやすくなり、ノイズの発生および電極間の電場の消失による粉塵捕集効率の低下が生じるといった課題を有する。本発明では取り込んだ空気中の粉塵を捕集して清浄空気を得るのではなく粉塵反発電極板近傍の空気を清浄にして清浄空気を取り出すという原理であるため、粉塵を捕集するために必要な高い電圧や小さな電極間隔を必要としない。
【００３２】
そのため粉塵の付着堆積による目詰まりや、スパークを伴う短絡を起こりにくくすることが可能となる。また、粉塵を捕集することが目的ではないため、粉塵吸着電極板へ粉塵が付着することによって起こる粉塵吸着電極板の汚れも少なくて済む。そのため洗浄などのメンテナンスの頻度を下げることが可能となる。粉塵分離部の下流側に設ける空気分離部の具体的な構造としては請求項２に記載したように粉塵分離部の粉塵反発電極板および粉塵吸着電極板と平行かつ粉塵反発電極板と粉塵吸着電極板との間において清浄空気と非清浄空気を分離する位置となるよう分離板を設けたものが挙げられる。
【００３３】
粉塵反発電極板と粉塵吸着電極板との間における分離板の位置は、粉塵分離部を通過する空気全体から粉塵反発電極板付近に存在する清浄空気を分離して取り出すことが可能であればどのような位置でもよいが、粉塵分離部を通過する空気の速度や粉塵反発電極板と粉塵吸着電極板との間に設けられる電場の強さ、また粉塵分離部の通気方向に対する長さなどによって粉塵反発電極板からどこまで離れた距離が清浄空気となるか、またその清浄空気の清浄度がどの程度かが決まるため、粉塵濃度を測定することで評価した清浄空気の清浄度を評価しながら分離板の位置を決めればよい。
【００３４】
例えば空気の流れに対する垂直方向において、粉塵反発電極板と粉塵吸着電極板のちょうど中間で空間を二分し、粉塵反発電極板寄りの領域を粉塵反発電極板の近傍と定義してこの領域にある空気を清浄空気とし、粉塵吸着電極板寄りの領域を粉塵吸着電極板の近傍と定義してこの領域にある空気を非清浄空気とする場合は、空気の流れに対する垂直方向において粉塵反発電極板と粉塵吸着電極板のちょうど中間に位置するように分離板を配置すればよい。分離板で仕切られた空間を通過させることで得た清浄空気および非清浄空気は分離板下流側に設けられた風路によって別々の場所に送り込まれる。例えば清浄空気であれば室内の必要とされる空間へ供給され、また非清浄空気は送り込んでも問題のない室外などへ排気される。
【００３５】
また、分離板の上流側の縁が粉塵分離部の中に位置することを特徴とするものである。粉塵分離部の下流側には空気分離部が設けられているが、粉塵分離部と空気分離部の間に隙間があると非清浄空気に含まれる粉塵が濃度差によって清浄空気へと拡散移動を起こしてしまい、清浄空気の清浄度を下げることになる。したがって清浄空気は作り出したらすぐに非清浄空気と分離する必要がある。そのために空気分離部における分離板の上流側の縁を粉塵分離部の中にまではみ出させ、粉塵分離部における粉塵反発電極板と粉塵吸着電極板の間に位置させることで、作り出した清浄空気と非清浄空気の間で粉塵の移動が起こる間もなく分離することが可能となる。このようにすることで清浄度の高い清浄空気を取り出すことが可能となる。その際、分離板の上流側の縁が存在する位置において十分に清浄度の高い清浄空気が作り出されていることが必要である。
【００３６】
また、請求項２記載の清浄空気製造装置は、請求項１記載の清浄空気製造装置において分離板を積層するように複数備え、前記分離板の間に設けられた空間に電場を設けることを特徴とするものである。粉塵分離部で作り出した清浄空気の中には荷電部によって帯電した粉塵がわずかながら存在することがある。空気分離部の分離板の間に設けられた空間に電場を設けることで帯電粉塵を分離板に付着させ、清浄空気の中から取り除き、清浄空気の清浄度を更に上げることが可能となる。
【００３８】
また、請求項３記載の清浄空気製造装置は、請求項１または２記載の清浄空気製造装置において一定間隔を開けて荷電部対向電極板を積層し、積層された荷電部対向電極板どうしの中心の位置に、かつ荷電部対向電極板と平行となるよう荷電部放電電極を設けたものを荷電部とすることを特徴とするものである。本発明は帯電した粉塵を電場の作用で移動させることで清浄空気を得るという原理であるため、高い清浄度を有する清浄空気を得るためには荷電部を通過する空気中の粉塵を荷電部で均一にあまさず帯電させることが必要である。一定間隔を開けて荷電部対向電極板を積層し、積層した荷電部対向電極板どうしの中心の位置に、かつ荷電部対向電極板と平行となるよう荷電部放電電極を設け、荷電部放電電極に数ｋＶの電圧を、荷電部対向電極板に０ｋＶの電圧を印加する。荷電部放電電極の形状としては棘状や針状の尖った先端が等間隔に設けられた形状を有するものものや細い線状の形状を有するものが挙げられる。荷電部放電電極が尖った先端状や線状の形状を有するため、荷電部放電電極と荷電部対向電極板との間には不平等な電界が形成され、特に荷電部放電電極の近傍には強い電場が設けられる。
【００３９】
したがって荷電部放電電極の近傍において、空気中に初めから僅かに存在する電子や空気イオンといった電荷を有する物質が加速されて衝突することで空気が電離を起こし空気イオンとなる。そして放電電極と同じ極性の空気イオンは荷電部対向電極板へ向かって加速され、荷電部放電電極と荷電部対向電極板の間に設けられた空間に拡散移動する。拡散移動した空気イオンは荷電部放電電極と荷電部対向電極板との間に設けられた空間を通過する空気中の粉塵と結合して粉塵を帯電させる。高電圧による放電を利用した荷電部ではこのような原理で粉塵を帯電させるが、積層した荷電部対向電極板どうしの中心の位置でかつ荷電部対向電極板と平行に荷電部放電電極を設けることによって、荷電部放電電極と荷電部放電電極を挟んだ二つの荷電部対向電極板との間でそれぞれ偏りなく放電作用を起こし、荷電部放電電極と二つの荷電部対向電極板との間に設けられた空間それぞれに均一に空気イオンを発生させることが可能となる。そのため荷電部内部のあらゆる空間に空気イオンを均一に存在させ、荷電部を通過する空気中に含まれる粉塵を均一に余すところ無く帯電させることが可能となる。
【００４０】
また、請求項４記載の清浄空気製造装置は、請求項１乃至３いずれかに記載の清浄空気製造装置において空気の流れに対して平行となる同一直線上に荷電部放電電極と粉塵反発電極板とを設けることを特徴とするものである。荷電部放電電極の近傍から空気イオンが発生し荷電部対向電極板へ向かって拡散移動していく。また、荷電部放電電極と荷電部対向電極板との間に電場が設けられているため荷電部放電電極の近傍を通過する粉塵は帯電して荷電部放電電極と荷電部対向電極板との間に設けられた電場によって荷電部対向電極板の方向へと移動する。すなわち荷電部放電電極の近傍を通過する空気はある程度の清浄度を有する清浄空気となっている。そして空気の流れに対して平行となる同一直線上に荷電部放電電極と荷電部下流側の粉塵分離部を構成する粉塵反発電極板とを設けることで、清浄空気を得るための粉塵の垂直移動距離を最小限にすることが可能となる。仮に粉塵反発電極板を荷電部対向電極板とを空気の流れに対して平行となる同一直線上に設けた場合、荷電部である程度垂直移動させた粉塵を反対方向に再度垂直移動させることとなり粉塵を余分に垂直移動させることになり効率的ではない。空気の流れに対して平行となる同一直線上に荷電部放電電極と粉塵反発電極板とを設けることで清浄空気を得るための粉塵の垂直移動距離を小さくし、より清浄度の高い清浄空気を得ることが可能となる。
【００４２】
また、請求項５記載の清浄空気製造装置は、請求項１乃至４いずれかに記載の清浄空気製造装置において粉塵反発電極板の上流側の縁に突起を設けて放電させることを特徴とするものである。粉塵反発電極板の上流側の縁に例えば棘状や針状の突起を設けることによって突起の先端で放電を起こすことが可能となる。放電によって突起近傍で得られた空気イオンのうち突起と同極性の空気イオンが反発力を受け拡散する。拡散された空気イオンが粉塵分離部に導入されようとする粉塵と結合することで粉塵が帯電し、帯電した粉塵は粉塵分離部のクーロン力によって粉塵反発電極板から反発され、粉塵吸着電極板に引き寄せられるように移動する。このように粉塵反発電極板の上流側の縁に設けられた突起によって粉塵が帯電するため、突起がない場合に比べて更に粉塵吸着電極板に引き寄せられやすくなり清浄空気の清浄度が更に高まる。もしくは荷電部をなくしても清浄空気を得ることが可能となる。
【００４３】
また、請求項６記載の清浄空気製造装置は、請求項１乃至５いずれかに記載の清浄空気製造装置において帯電した粉塵を帯電していない粉塵にする除電部を粉塵分離部よりも下流側に設けることを特徴とするものである。清浄空気中および非清浄空気中に含まれる粉塵は帯電しており、帯電していない物体に対しては鏡像力を形成して付着しやすくなる。したがって空気分離部や送風機、ダクトなど粉塵分離部の下流側に存在する部材の表面に付着して汚す可能性がある。粉塵分離部の下流側、具体例としては空気分離部の手前もしくは中、もしくは空気分離部の下流側に粉塵の帯電を解消する除電部を設けることで粉塵分離部下流側の部材に粉塵が付着することを防ぐことが可能となる。
【００４７】
また、請求項７記載の清浄空気製造装置は、請求項１乃至６いずれかに記載の清浄空気製造装置において両面から吸い込み可能な両面シロッコファンを装置の最も下流側に設け、一つの両面シロッコファンで清浄空気と非清浄空気を別々に吸引して別々に送風することを特徴とするものである。清浄空気と非清浄空気をそれぞれ別々に搬送するために通常２個の送風機が必要となるが、ここで２個のシロッコファンの裏面どうしを接合して一体化した形状を有し、両面吸込みが可能で２個の吹出し口を有する両面シロッコファンを用いる。空気分離部で分離された清浄空気および非清浄空気表とを両面シロッコファンの表と裏の吸込み口からそれぞれ吸込み、横から見て２個となる吹出し口から清浄空気と非清浄空気をそれぞれ別々に吹出す。このようにすることで１個の送風機で清浄空気及び非清浄空気をそれぞれ別々に搬送することが可能となり、装置の構造を簡単にすることができる。
【００４８】
また、請求項８記載の清浄空気製造装置は、請求項１乃至７いずれかに記載の清浄空気製造装置において室外の空気を取り込んで清浄空気と非清浄空気を作り出し、清浄空気を室内に供給し、非清浄空気を室外に排気することを特徴とするものである。この時室内に供給した清浄空気の量の分だけ給気孔などを通じて室内の空気が室外へと排気される。室外の空気を取りこんで清浄空気のみを室内に供給することで室内の空気の清浄度を高めると同時に室内の空気を換気して二酸化炭素などのガスの濃度を低減することが可能となる。また、非清浄空気中の粉塵を濾過フィルタなどで捕集すると圧力損失が増大して装置の通気量が低下することになるが、非清浄空気中の粉塵を捕集せずに非清浄空気ごと室外へ排気することで通気量を確保し常に安定して非清浄空気を室外へ排気することが可能となる。
【００４９】
また、請求項９記載の清浄空気製造装置は、請求項１乃至７いずれかに記載の清浄空気製造装置において室内の空気を取り込み、清浄空気を室内に供給し、非清浄空気を室外に排気することを特徴とするものである。室内の空気を清浄空気と非清浄空気に分離し、清浄空気を室内へ送り戻し、非清浄空気を室外へ排気する。排気した非清浄空気の量の分だけ排気孔などを通じて室外の空気が自然に室内へ取り込まれる。したがって室内の空気の清浄度を高めると同時に室内の空気を換気して二酸化炭素などのガスの濃度を低減することが可能となる。
【００５１】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。ちなみにこれら実施の形態は一例を示すものであり、本発明はこれら実施の形態に限定されるものではない。
【００５２】
（実施の形態１）
上流側から順に荷電部２、粉塵分離部３、空気分離部４、除電部５、オゾン分解フィルタ６、送風機７が配置された清浄装置製造装置１の構成図を図１に示す。また、空気の流れに対して粉塵８を垂直に移動させて清浄空気９と非清浄空気１０を得る原理を示す模式図を図２に示す。また、本実施の形態における荷電部２の構成図を図３に、粉塵分離部３の構成図を図４に、空気分離部４の構成図を図５に、除電部５の構成図を図６に、オゾン分解フィルタ６の構成図を図７にそれぞれ示す。図１において粉塵分離部３と空気分離部４の間以外はそれぞれの部品の配列がわかりやすくなるように分離して表示しているが、実際には隙間無く配列されている。また、図には記載されていないが荷電部２、粉塵分離部３、空気分離部４、除電部５、オゾン分解フィルタ６、送風機７はそれぞれカセット化されており、取り外して水洗いできるようになっている。
【００５３】
図３に示すように荷電部２は線状の荷電部放電電極１１および板状の荷電部対向電極板１２とで構成されており、一定の間隔を開けて荷電部対向電極板１２が配置され、また荷電部対向電極板１２と平行でかつ荷電部対向電極板１２どうしの中心となる位置に荷電部放電電極１１が配置された構造となっている。荷電部放電電極１１に電子なだれを起こすだけの電圧を、また荷電部対向電極板１２に０ｋＶをそれぞれ印加することで放電を起こさせている。荷電部放電電極１１に印加する電圧および放電電流の絶対値は荷電部対向電極板１２との距離にもよるが例えば直流３〜１０ｋＶおよび１０〜５００μＡである。
【００５４】
放電している荷電部放電電極１１の近傍では電子なだれが起きて空気がイオン化し、荷電部放電電極１１に印加した電圧と同じ極性の空気イオンがクーロン力によって荷電部放電電極１１から反発される方向の力を受けて荷電部放電電極１１と荷電部対向電極板１２の間に設けられた空間へと拡散移動する。そして拡散移動した空気イオンは荷電部放電電極１１と荷電部対向電極板１２の間に設けられた空間に導入される入り口空気１９に含まれる粉塵８と結合して粉塵８を帯電させる。帯電した粉塵８は荷電部の下流に設けられた粉塵分離部３へと導入される。
【００５５】
図４に示すように粉塵分離部３は粉塵８を含む空気が通過できる空間を設けながら粉塵反発電極板１３および粉塵吸着電極板１４とを交互に積層した構造となっており、本実施の形態では絶対値として粉塵反発電極板１３に例えば３〜１０ｋＶ、粉塵吸着電極板１４に０ｋＶの直流電圧が印加されている。仮に粉塵反発電極板１３に直流＋４ｋＶ、粉塵吸着電極板１４に直流０ｋＶの電圧が印加されている粉塵分離部３に、プラスの極性に帯電した粉塵８が導入された場合、図２の模式図に示すようにプラスに帯電した粉塵８は粉塵反発電極板１３から粉塵吸着電極板１４への向きに形成された電場によってクーロン力を受け、粉塵反発電極板１３から反発され粉塵吸着電極板１４へと向かう方向へと空気の流れに対して垂直方向に移動する。この移動によって粉塵反発電極板１３近傍の粉塵濃度が低下し清浄空気９が作られる。逆に粉塵吸着電極板１４には粉塵８が寄ってくるため、粉塵吸着電極板１４近傍の空気は非清浄空気１０となる。
【００５６】
そして粉塵分離部３の下流側に設けられた空気分離部４によって清浄空気９と非清浄空気１０とを分離する。図５に示すように空気分離部４は空気が通過できるように間隔を設けながら分離板１５を積層した構造となっている。分離板１５は空気の流れに対する垂直方向において粉塵分離部３の粉塵反発電極板１３および粉塵吸着電極板１４の間に位置するように配置されている。更には粉塵分離部３で分離された清浄空気９および非清浄空気１０の拡散による混合を防ぐために分離板１５の上流側の縁１６が空気の流れに対して平行な方向において、上流に設けられた粉塵分離部３の中に位置するようにはみ出す構造となっている。
【００５７】
そして分離板１５によって設けられたそれぞれの空間を通過する清浄空気９および非清浄空気１０は、空間内部に設けられた風路によって左右それぞれに振り分けられ、風路が左右に仕切られた下流側へと送り出される。そして空気分離部４の清浄空気９および非清浄空気１０が送り出されるそれぞれの出口の下流側には図６に示すような除電部５がそれぞれ設けられている。除電部５は線状の除電部放電電極１７及び板状の除電部対向電極板１８とで構成されており、一定の間隔を開けて除電部対向電極板１８が配置され、また除電部対向電極板１８と平行でかつ除電部対向電極板１８どうしの中心に位置するように除電部放電電極１７が配置された構造となっている。
【００５８】
除電部放電電極１７には例えば周波数５０〜１０００Ｈｚ、実効値２〜１０ｋＶの交流電圧を、また、除電部対向電極板１８には０ｋＶを印加する。除電部放電電極１７と除電部対向電極板１８との間には放電が起こっており、除電部放電電極１７の極性がプラスとマイナスに交互に切り替わるため、除電部放電電極１７の近傍にプラスおよびマイナスの空気イオンが交互に作られ、拡散移動する。したがって除電部放電電極１７と除電部対向電極板１８との間に設けられた空間にはプラス極性のイオンとマイナス極性の空気イオンが混在している。空気分離部４から流れ出る清浄空気９および非清浄空気１０に含まれる帯電した粉塵８は、除電部５で作られたプラス極性のイオンとマイナス極性の空気イオンのうち異なる極性の空気イオンと結合して電気的に中和され、帯電が解消されて帯電していない粉塵８となる。無帯電となった粉塵８を含む清浄空気９および非清浄空気１０はそれぞれを搬送する送風機７によって別々に送風機７の吹出し口２５から吹出される。
【００５９】
また、図１に示すとおり除電部５の下流側にオゾン分解フィルタ６が設けられており、荷電部２や除電部５で発生したオゾンを分解する仕組みとなっている。一例として図７に示したオゾン分解フィルタ６はコルゲート状のハニカム構造となっており、空気を非常に通しやすい構造となっている。そしてコルゲート状に形成した基材に活性炭や二酸化マンガンといったオゾンを還元して分解する作用を有する材料を担持することで清浄空気９および非清浄空気１０に含まれるオゾンを分解することが可能となっている。
【００６０】
このようにして得られた清浄空気９は室内など清浄空気９が必要とされる空間へと送り込まれ、非清浄空気１０は室外など排気しても問題のない場所へ排気されるか、または図には示していないが濾過フィルタを通じて粉塵８が除去された後に室内へ送り込まれるというように処理される。入り口空気１９全てを清浄化して室内などに送り込む他の手段として図には示していないが濾材によって空気中の粉塵８を濾過する濾過フィルタがあるが、濾過フィルタを形成する濾材には濾過した粉塵８が堆積して濾材が目詰まりを起こすため、濾過するほどに通気抵抗が増大して通気量が低下するという課題を有する。
【００６１】
また、帯電させた濾材によって静電分極作用を用いて空気中の粉塵を捕集し濾過する静電フィルタというものも存在するが、静電フィルタの場合は粉塵８を捕集するほどに濾材の帯電が小さくなり、粉塵８の捕集性能が低下するという課題を有する。本発明の清浄空気製造装置１は入り口空気１９から清浄空気９を作り出して取り出し、残りの清浄化されていない非清浄空気１０を排気するという仕組みであるため、目詰まりによる通気量の低下を起こしにくい。また、粉塵分離部３には常に電場が設けられており粉塵８を移動させる機能が低下せずに働き続けるため、長期間に渡って清浄空気９を作り出すことが可能である。
【００６２】
また、入り口空気１９全てを清浄化して室内などに送り込む他の手段として、図２０に示すように荷電部１０１で粉塵８を帯電させ、電場を設けた集塵部１０４で粉塵を捕集するという電気集塵装置が挙げられるが、清浄空気９を得るためには入り口空気１９に含まれる粉塵８のほとんどを捕集しなくてはならない。そのために集塵部１０４の電圧印加電極板１０５と集塵電極板１０６との間隔を小さくしたり、また、電圧印加電極板１０５と集塵電極板１０６との電位差を大きくしたりする必要が生じるが、そうすることで電圧印加電極板１０５と集塵電極板１０６の間でスパークを伴う短絡が生じる可能性が非常に高くなる。また、入り口空気１９に含まれる粉塵８のほとんどを捕集するため、主に集塵電極板１０６に付着して堆積する粉塵８の量が多くなり、鎖状に粉塵８が集塵電極板１０６の表面に堆積していくことで電圧印加電極板１０５と集塵電極板１０６間の距離が小さくなって前述したスパークを伴う短絡を起こし、その衝撃で堆積した粉塵が集塵電極板１０６から離れて下流側に飛散することが起こりうる。
【００６３】
本発明の清浄空気製造装置１は粉塵８を全て捕集するのではなく、粉塵８を空気の流れに対して垂直方向に移動させて清浄空気９を作り出し、移動させた粉塵８を含む非清浄空気１０を排気しても問題のない場所へ排気する仕組みであるため、粉塵分離部３の粉塵反発電極板１３と粉塵吸着電極板１４の間の距離を大きく、また、粉塵反発電極板１３と粉塵吸着電極板１４の電位差を小さくすることが可能である。そのためスパークを伴う短絡が起こりにくく、また、粉塵吸着電極板１４に堆積する粉塵量も少ないため粉塵８の付着による粉塵反発電極板１３と粉塵吸着電極板１４の局所的な間隔の減少とそれに伴い発生しうるスパークを伴う短絡が起こりにくい。したがって本発明の清浄空気製造装置１は長期間に渡って安定して清浄空気９を作り出すことが可能である。
【００６４】
（参考の形態１）
実施の形態１と同一部分は同一符号を附し詳細な説明は省略する。ＡＢＳ、ＰＥ、あるいはＰＰ樹脂などの絶縁性を有する分離板１５の片面の縁を除く位置にアルミなどの金属蒸着あるいはアルミなどの金属微粉末コーティング、あるいはアルミなどの金属箔板貼付けなどにより導電層２０を設け、分離板１５の積層ごとに交互に導電層２０に異なる電圧を印加した空気分離部４を示す構成図を図８に、上面図を図９に、また図９に記載されたＡ−Ｂ破線の断面図を図１０に示す。図８、図９および図１０に示すように導電層２０は絶縁性を有する分離板１５の上にかつ分離板１５の縁以外の部分に設けられている。そして積層ごとに交互に異なる電圧を導電層２０に印加することで、分離板１５と分離板１５の間に設けられた空間に電場を形成している。帯電した粉塵８が粉塵分離部３の中で空気の流れに対して垂直方向に移動することで得られた清浄空気９と非清浄空気１０に含まれる帯電した粉塵８を、この電場によって空気分離部４の中においても空気の流れに対して垂直に移動させ、分離板１５および導電層２０の上に付着させ捕集する。
【００６５】
このようにすることで清浄空気９と非清浄空気１０、特に清浄空気９の清浄度を向上し、更に清浄度の高い清浄空気９を作り出すことができる。異なる電圧が印加される導電層２０どうしは絶縁性を有する分離板１５によって空気の流れに対して垂直方向における絶縁が施されており、空間におけるスパークを伴う短絡を防ぐことができる。また、分離板１５の縁の部分には導電層２０が設けられていないため、分離板１５の縁で起こりうるスパークを伴う短絡も防ぐことが可能な構造となっている。
【００６６】
（実施の形態２）
実施の形態１、参考の形態１と同一部分は同一符号を附し詳細な説明は省略する。粉塵反発電極板１３の上流側の縁に突起２１を設けた粉塵分離部３を示す構成図を図１１に示す。粉塵反発電極板１３と粉塵吸着電極板１４にはそれぞれ異なる電圧が印加されており、粉塵反発電極板１３の上流側の縁に設けられた突起２１と粉塵吸着電極板１４の間で放電が起こる構造となっている。放電を起こすための突起２１の一例として、粉塵反発電極板１３の上流側の縁を加工して底辺が２〜５ｍｍ、高さが３ｍｍ以上、先端の曲率半径が０．５ｍｍ以下の三角形状の突起２１を設ける方法が挙げられる。
【００６７】
または、胴回りの直径が１ｍｍ以下で先端の曲率半径が０．５ｍｍ以下の針状の突起を粉塵反発電極板１３の上流側の縁に設けてもよい。
【００６８】
放電を起こしている突起２１の近傍には粉塵反発電極板１３と同極性の空気イオンが発生しており、この空気イオンが突起２１から反発される方向に拡散移動する。荷電部２を通過して帯電した粉塵８はこの空気イオンと結合することでより強く帯電した粉塵８となり、粉塵分離部３の粉塵反発電極板１３と粉塵吸着電極板１４との間に設けられた電場から更に強い力を受ける。したがって空気の流れに対して垂直方向に移動する速度がより速くなり、粉塵反発電極板１３近傍の粉塵濃度がより低くなることで更に清浄度の高い清浄空気９を得ることが可能となる。更には突起２１によって十分に粉塵が帯電する場合は荷電部２自体を省略することも可能となり、装置の構造を簡単にすることができる。
【００６９】
（参考の形態２）
実施の形態１乃至２、参考の形態１と同一部分は同一符号を附し詳細な説明は省略する。針状あるいは鋭角状などの尖った先端を有する突起状除電電極２２のみで構成された除電部５の一例を示す構成図を図１２に、別の一例を示す構成図を図１３に示す。
【００７０】
図１２および図１３に示された除電部５はともに突起状除電電極２２のみで構成されているが、図１２の除電部５は空気の流れに対して対向する向きとなるように、また、図１３の除電部５は空気の流れに対して垂直となる向きとなるように突起状除電電極２２が設けられている。そして突起状除電電極２２に目安として周波数５０〜１０００Ｈｚ、実効値３〜１０ｋＶの交流電圧を印加する。帯電した粉塵８が除電部５を通過する時に帯電した粉塵８と突起状除電電極２２との間で放電が起こり、帯電した粉塵８と逆の極性を持つ空気イオンが突起状除電電極２２の先端から放出され、帯電した粉塵８と結合して帯電した粉塵８を電気的に中和し、帯電した粉塵８の帯電を解消する。
【００７１】
この時帯電した粉塵８の量にあわせて帯電した粉塵８と逆の極性を有する空気イオンが突起状除電電極２２から放出されるため無駄な空気イオンを放出することがない。そのため除電部５の消費電力を低減し、かつ放電に伴うオゾンの発生を極力低減することが可能となる。また、突起状除電電極２２のみで構成されるため除電部５の構造を簡単にすることができる。
【００７２】
（参考の形態３）
実施の形態１乃至２、参考の形態１乃至２と同一部分は同一符号を附し詳細な説明は省略する。荷電部２の上流側に送風機７を設けた清浄空気製造装置１の構成図を図１４に示す。図１４に示されるように送風機７が荷電部２の上流側に１個だけ設けられており、荷電部２以下の下流側に空気を送り込んでいる。そして空気分離部４の下流側で左右に２分された出口から清浄空気９と非清浄空気１０がそれぞれ別々に送り出される。送風機７を荷電部２の上流側に設けているため空気を搬送するために必要な送風機７は１個となり、装置の構造を簡単にすることが可能となる。
【００７３】
（実施の形態３）
実施の形態１乃至２、参考の形態１乃至３と同一部分は同一符号を附し詳細な説明は省略する。両面から吸込みが可能な両面シロッコファン２３を最も下流側に設けた清浄空気製造装置１の構成図を図１５に、また、清浄空気製造装置１の最も下流側から見た両面シロッコファン２３の正面図を図１６に、両面シロッコファン２３の側面図を図１７にそれぞれ示す。両面シロッコファン２３の有する２個の吸込み口２４から清浄空気９および非清浄空気１０をそれぞれ別々に吸込み、それぞれ別々の吹出し口２５から清浄空気９および非清浄空気１０を別々に吹出す。図１６に示すようにケーシング２７の中に存在する羽根２６は中心線から左右にそれぞれブレード２８が設けられた構造となっている。両面シロッコファン２３はいわば２個のシロッコファンを背面どうしで貼り合せたような構造となっているが、羽根２６およびケーシング２７はそれぞれ一体化されており、図には記載していないが羽根２６を回すために必要な動力機も１個で済む構造となっている。
【００７４】
ケーシング２７の吹出し口２５および羽根２６の全体はそれぞれ中心線上で左右に仕切られており、左側の吸込み口２４から左側の吹出し口２５へ、また、右側の吸込み口２４から右側の吹出し口２５へと左右の空気が混合することなく別々に搬送される。本実施の形態においては図１６に示すとおり左側の吸込み口２４から清浄空気９を吸込んで左側の吹出し口２５から吹出し、また、右の吸込み口２４から非清浄空気１０を吸込んで右の吹出し口２５から吹出す。このように送風機７として両面シロッコファン２３を用いることで１個の送風機７のみで清浄空気９および非清浄空気１０を別々に搬送することが可能となる。
【００７５】
（実施の形態４）
実施の形態１乃至３、参考の形態１乃至３と同一部分は同一符号を附し詳細な説明は省略する。ダクト３６を介して室外の空気２９を取り込んで清浄空気９と非清浄空気１０に分離し、ダクト３６を介して清浄空気９を室内へ送り込み、ダクト３６を介して非清浄空気１０を室外へ排気する清浄空気製造装置１が設置された部屋３１を示す図を図１８に示す。室外の空気２９を取り込んで清浄空気９と非清浄空気１０に分離し、清浄空気９のみを室内に送り込むことで室内の空気３０の清浄度を高めることが可能となる。また、室内へ送り込んだ清浄空気９の量だけ主に排気孔３２から室内の空気３０が排気されるため、室内の空気３０の清浄度を高めると同時に室外の空気２９と室内の空気３０を入れ替えて部屋３１の換気を行うことが可能となる。部屋３１の換気を行うことで、部屋３１の中に存在する二酸化炭素などのガス濃度を低減することが可能となる。
【００７６】
（実施の形態５）
実施の形態１乃至４、参考の形態１乃至３と同一部分は同一符号を附し詳細な説明は省略する。ダクト３６を介して室内の空気３０を取り込んで清浄空気９と非清浄空気１０に分離し、ダクト３６を介して清浄空気９を室内へ送り戻し、またダクト３６を介して非清浄空気１０を室外へ排気する清浄空気製造装置１が設置された部屋３１を示す図を図１９に示す。室内の空気３０を取り込んで清浄空気９と非清浄空気１０に分離し、清浄空気９のみを室内へ送り戻すことで室内の空気３０を清浄にすることが可能となる。また、排気した非清浄空気１０の量だけ主に給気孔３３から室外の空気２９が供給されるため、室内の空気３０の清浄度を高めると同時に室外の空気２９と室内の空気３０を入れ替えて部屋３１の換気を行うことが可能となる。部屋３１の換気を行うことで、部屋３１の中に存在する二酸化炭素などのガス濃度を低減することが可能となる。
【実施例】
【００７７】
ここで、前述の実施の形態１に基づいた清浄空気製造装置１を実際に作成し、清浄空気９と非清浄空気１０の清浄度の測定を行った。測定のために上流側から荷電部２、粉塵分離部３、空気分離部４、送風機７を順に配置した清浄空気製造装置１を作成した。荷電部２として空気の流れ方向における寸法が２５ｍｍの荷電部対向電極板１２を空気の流れ方向に対して垂直に１６ｍｍの間隔で一定に積層し、荷電部対向電極板１２どうしの中心位置にタングステン製で線径１００μｍの線状を有する荷電部放電電極１１を配置したものを用いた。
【００７８】
ちなみに荷電部対向電極板１２、粉塵反発電極板１３および粉塵吸着電極板１４は厚さ０．６ｍｍの鋼板である。また、粉塵分離部３として空気の流れ方向における寸法が３０ｍｍの粉塵反発電極板１３および粉塵吸着電極板１４を空気の流れ方向に対して垂直に８ｍｍの間隔で交互に積層したものを用いた。この時荷電部放電電極１１と粉塵反発電極板１３とが、また荷電部対向電極板１２と粉塵吸着電極板１４とが空気の流れに対して平行となる同一直線上にそれぞれ位置するように配置した。空気分離部４としてＡＢＳ樹脂製の分離板１５を空気の流れに対して垂直方向に８ｍｍの間隔で一定に積層したものを用いた。
【００７９】
空気の流れに対する垂直方向において粉塵分離部３の粉塵反発電極板１３および粉塵吸着電極板１４の中心に位置する線上に分離板１５を配置することで清浄空気９と非清浄空気１０とを分離し、空気分離部４の下流側で清浄空気９と非清浄空気１０がそれぞれ左右に分かれて流れるように風路が構成されている。開口寸法は幅２４０ｍｍ、高さ２４０ｍｍで、荷電部放電電極１１は１５本用いている。このように構成された清浄空気製造装置１において、荷電部放電電極１１および粉塵分離部３の粉塵反発電極板１３に所定の電圧を、例えば、４．２７ｋＶの電圧を印加し、荷電部対向電極板１２および粉塵分離部３の粉塵吸着電極板１４に、例えば０ｋＶの電圧を印加し、入り口空気１９の風速を０．５ｍ／ｓとなるように送風機７を運転させ、入り口空気１９、空気分離部４下流の清浄空気９および非清浄空気１０それぞれに含まれる粒径０．３μｍ以上の粉塵８の濃度をパーティクルカウンターで測定し、粉塵濃度の結果から清浄空気９および非清浄空気１０の清浄度を求めた。清浄度は以下の式によって求めた。
【００８０】
清浄度（％）＝（１−清浄空気または非清浄空気の粉塵濃度／入り口空気の粉塵濃度）×１００
結果を表１に示す。
【００８１】
【表１】
0004983566.tif 000002
【００８２】
測定の結果、荷電部放電電極および粉塵反発電極板に、例えば、４．２７ｋＶの電圧を印加して荷電部２に１００μＡの放電電流を流した時で清浄度が８９％の清浄空気９が、また、清浄度が３６％の非清浄空気１０が得られた。これは入り口空気１９に対して粒径０．３μｍ以上の粉塵８が清浄空気９では８９％除去され、また非清浄空気１０では３６％除去されていることを意味する。また、荷電部放電電極および粉塵反発電極板に、例えば、４．３１ｋＶの電圧を印加して荷電部２に放電電流を１５０μＡ流した時では清浄度が９５％の清浄空気９が、また清浄度が４３％の非清浄空気１０が得られた。また、清浄空気製造装置１の圧力損失を測定したところ、０．５ｍ／ｓの風速で６．４Ｐａと非常に小さいことがわかった。これは粉塵分離部３の粉塵反発電極板１３および粉塵吸着電極板１４が空気の流れに対して平行に配置されていること、また両電極板の間隔が大きいことが大きな理由である。比較対象として空気分離部４を取り外すことで清浄空気９と非清浄空気１０を分離しない状態で入り口空気１９および粉塵分離部下流側の出口空気それぞれの粉塵濃度を測定した結果、表１に示すとおり出口空気の清浄度は放電電流が１００μＡで４５％、１５０μＡで５４％となった。すなわち測定に用いた清浄空気製造装置１を電気集塵装置として用いた場合、得られる出口空気は１００μＡで４５％、１５０μＡで５４％程度の清浄度しか有さないことがわかった。これは粉塵分離部３の粉塵反発電極板１３および粉塵吸着電極板１４の間隔が８ｍｍと大きく、かつ両電極板の電位差が４ｋＶ程度と小さいことが理由である。しかしながら出口空気の清浄度を上げるために両電極板の間隔を小さく、また両電極板の電位差を大きくした場合は空気の絶縁が破壊されてスパークを伴う短絡が発生するという課題が生じる。このように本発明の清浄空気製造装置１によれば低い圧力損失でかつスパークを伴う短絡を起こさずに高い清浄度を有する清浄空気９を得ることが可能であることがわかった。
【産業上の利用可能性】
【００８３】
本発明の清浄空気製造装置は、長期間に渡って運転を行っても目詰まりが起こりにくく清浄空気を作り出す能力を高いまま維持することが可能であるため、長期間にわたって低い圧力損失で高い清浄空気製造能力が求められる装置、例えば空気清浄機や給気型換気扇などに搭載する空気清浄デバイスとして有用である。
【図面の簡単な説明】
【００８４】
【図１】本発明の実施の形態１に記載の清浄空気製造装置を示す構成図
【図２】同清浄空気製造装置の原理を示す模式図
【図３】同荷電部を示す構成図
【図４】同粉塵分離部を示す構成図
【図５】同空気分離部を示す構成図
【図６】同除電部を示す構成図
【図７】同オゾン分解フィルタを示す構成図
【図８】参考の形態１に記載の空気分離部を示す構成図
【図９】同空気分離部の上面を示す図
【図１０】同空気分離部の図９に示すＡ−Ｂ破線の断面を示す図
【図１１】実施の形態２に記載の粉塵分離部を示す構成図
【図１２】参考の形態２に記載の除電部の一例を示す構成図
【図１３】同除電部の別の一例を示す構成図
【図１４】参考の形態３に記載の清浄空気製造装置を示す構成図
【図１５】実施の形態３に記載の清浄空気製造装置を示す構成図
【図１６】同両面シロッコファンを示す構成図
【図１７】同両面シロッコファンの正面を示す図
【図１８】実施の形態４に示す清浄空気製造装置が設置された部屋を示す図
【図１９】実施の形態５に示す清浄空気製造装置が設置された部屋を示す図
【図２０】従来の集塵装置の構成図
【符号の説明】
【００８５】
１    清浄空気製造装置
２    荷電部
３    粉塵分離部
４    空気分離部
５    除電部
６    オゾン分解フィルタ
７    送風機
８    粉塵
９    清浄空気
１０  非清浄空気
１１  荷電部放電電極
１２  荷電部対向電極板
１３  粉塵反発電極板
１４  粉塵吸着電極板
１５  分離板
１６  上流側の縁
１７  除電部放電電極
１８  除電部対向電極板
１９  入り口空気
２０  導電層
２１  突起
２２  突起状除電電極
２３  両面シロッコファン
２４  吸込み口
２５  吹出し口
２６  羽根
２７  ケーシング
２８  ブレード
２９  室外の空気
３０  室内の空気
３１  部屋
３２  排気孔
３３  給気孔
３４  直流高圧電源
３５  交流高圧電源
３６  ダクト
【図１】
0004983566.tif 000003
【図２】
0004983566.tif 000004
【図３】
0004983566.tif 000005
【図４】
0004983566.tif 000006
【図５】
0004983566.tif 000007
【図６】
0004983566.tif 000008
【図７】
0004983566.tif 000009
【図８】
0004983566.tif 000010
【図９】
0004983566.tif 000011
【図１０】
0004983566.tif 000012
【図１１】
0004983566.tif 000013
【図１２】
0004983566.tif 000014
【図１３】
0004983566.tif 000015
【図１４】
0004983566.tif 000016
【図１５】
0004983566.tif 000017
【図１６】
0004983566.tif 000018
【図１７】
0004983566.tif 000019
【図１８】
0004983566.tif 000020
【図１９】
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【図２０】
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