JP2782988B2 - 空気清浄器 - Google Patents

空気清浄器

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JP2782988B2 JP16673491A JP16673491A JP2782988B2 JP 2782988 B2 JP2782988 B2 JP 2782988B2 JP 16673491 A JP16673491 A JP 16673491A JP 16673491 A JP16673491 A JP 16673491A JP 2782988 B2 JP2782988 B2 JP 2782988B2
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修三 徳満
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  • Disinfection, Sterilisation Or Deodorisation Of Air (AREA)
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】一般家庭における集塵や脱臭など
の要望は年々強くなり、たばこの煙や臭い除去、ペット
やトイレの臭い除去、ハウスダストの除去などについて
の要望が、建築物の密閉度の向上や、冷暖房機器の普及
に比例し高まってきている。
【0002】本発明はこのような要請に基づく低圧損,
高効率の空気清浄器に関するものである。
【0003】
【従来の技術】一般に室内や車内で使用されている空気
清浄器は、比較的低濃度の粉塵や臭気を効率良く除去す
る必要であり、HEPAフィルタ,静電フィルタ,電気
集塵などの集塵部と、活性炭充填層を組み合わせること
により、実用化されてきている。浄化効率を高めるため
には、ワンパスの効率を高めると共に、風量を高めて循
環を早くすることが重要である。
【0004】前記方式のなかで低圧損,高い効率でメイ
ンタナンスの簡単な空気清浄器として次のようなものが
ある。それはコロナ放電による粉塵のイオン化部と、粉
塵を捕集するシ−ト状エレクトレットフィルタと、ハニ
カム状基材のセル内に破砕した活性炭等の吸着剤を入
れ、かつ前記ハニカム状基材の両面に不織布を貼り合わ
せてなる脱臭フィルタから成る空気清浄器である。
【0005】上記脱臭フィルタの構成について図9〜1
1を参照しながら説明する。ハニカム状基材51は、ア
ルミニウムの薄板やクラフト紙をフェノ−ル系樹脂等で
硬化したもので成る蜂の巣状のものである。そしてハニ
カム状基材51のセル55内に吸着剤52を入れ、両面
に不織布53をくもの巣状接着シ−ト54で接合してい
る。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかし、この脱臭フィ
ルタを有する空気清浄器においては、フィルタ内部の吸
着剤52として通常微粒子も含まれるので、不織布53
の繊維目付量を多くしなければならず、圧損が高くな
り,効率が悪いという欠点があった。
【0007】本発明は上記課題を解決するもので、第1
の目的は、低騒音・大風量の空気清浄器を実現するに当
たって、圧損を低くすることにあり、第2の目的は第1
の目的に加えて、安全性の高い安価な空気清浄器を提供
することにあり、第3の目的はさらに低圧損で低騒音の
空気清浄器を提供することである。
【0008】
【課題を解決するための手段】上記第1の目的を達成す
るために本発明の空気清浄器は、コロナ放電による粉塵
のイオン化部と、粉塵を捕集するシ−ト状のエレクトレ
ットフィルタと、立体編み物に吸着剤を担持した脱臭フ
ィルタを有している。第2の目的を達成するために、粉
塵を捕集する折り込み形メルトブロ−ンエレクトレット
フィルタと、立体編み物に吸着剤を担持した脱臭フィル
タを有している。また、第3の目的を達成するために、
コロナ放電による粉塵のイオン化部と、粉塵を捕集する
巻回式フィルム電極と、立体編み物に吸着剤を担持した
脱臭フィルタを有している。
【0009】
【作用】本発明は上記の第1の構成により、イオン化部
と、粉塵を捕集するシ−ト状のエレクトレットフィルタ
と、立体編み物に吸着剤を担持した脱臭フィルタとを有
するため、多量の吸着剤が担持でき、圧損も小さい空気
清浄器とすることができる。
【0010】また、第2の構成により、折り込み形のメ
ルトブロ−ンエレクトレットフィルタと、立体編み物に
吸着剤を担持した脱臭フィルタとを有するので、コロナ
放電による粉塵のイオン化部がなくても低圧損で集塵効
率も高い。したがって、高電圧による危険を伴う恐れも
ない。
【0011】さらに第3の構成により、イオン化部と、
粉塵を捕集する巻回式フィルム電極と、立体編み物に吸
着剤を担持した脱臭フィルタとを有するので、フィルタ
方式に比べて極めて低圧損であり、集塵効率が高く、低
騒音の空気清浄器を得ることができる。
【0012】
【実施例】以下本発明の第1の実施例について図1、図
2を参照しながら説明する。図において、1は空気清浄
器の空気吸い込み口、2は空気吹き出し口、3はコント
ロ−ル部、4はフィルタをセットする治具で、エレクト
レットフィルタ8と脱臭フィルタAを図のようにセット
する。5は空気中の大きい粉塵を除去するプレフィル
タ、6、7はコロナ放電により小さい粉塵をイオン化す
るための放電線とその対向電極であり、両者により粉塵
のイオン化部を構成している。また上記エレクトレット
フィルタ8は、粉塵を捕集するシート状をしている。9
はモ−タ、10はファン部、11は空気の流路を示す。
12は空気清浄器のボディである。
【0013】ここでエレクトレットフィルタ8は、厚さ
約10μm,幅約38μmのエレクトレット化したポリ
プロピレン繊維の不織布で、目付量約150g/m2
ある。寸法は横454mm×縦302mmである。
【0014】脱臭フィルタAは、図3〜図5に示すよう
に、基材として多角形網目状のセルからなる立体編み物
21を有する。立体編み物21は撚糸で編まれた表裏の
多角形の網22,23を平行に連結糸24で繋いだもの
である。ここでは表裏の多角形の網22,23はポリエ
ステルの撚糸でなり、連結糸24はナイロンの単糸を使
った。セルの寸法は一般的にl1 ,l2 寸法で表示され
るが、このl1 ,l2寸法とc寸法はフィルタの性能を
大きく作用する。つまり使用する活性炭等の吸着剤25
の量と許される圧損とで最適な寸法を設定する。一般的
にl1 ,l2 寸法は1.5mm〜10mm、c寸法は
1.5mm〜10mmが望ましい。ここでl1 を2.5
mm,l2 を4.5mm,cを3.0mmのものを3枚
使った。脱臭フィルタAは、このような立体編み物21
の網22,23及び連結糸24に吸着剤25を担持した
ものである。
【0015】吸着剤25としては、活性炭,ゼオライ
ト,シリカゲル,活性アルミナあるいはこれらに臭い有
効な薬品を添着したものなどのうち、1種あるいは2種
以上を選んで使う。吸着剤25の粒子サイズは、24m
esh以下のものが望ましいが、ここでは100mes
h以下で比表面積約1100m2 /g(BET法)の椰
子殻活性炭を使用した。前記椰子殻活性炭 約80重量
部に、ゴムラテックス及びカルボキシメチルセルロ−ス
(CMC)等からなるバインダ−約20重量部を混合し
たものを立体編み物21に含浸した後、乾燥した。乾燥
後の活性炭の目付量は1枚当たり約639g/m2 であ
った。ここではさらに、このうちの1枚をりんご酸14
重量部,硫酸第一鉄6重量部の溶液に浸漬し、乾燥し
た。このフィルタは約38重量%のりんご酸+硫酸第一
鉄が添着されている。その後、3枚のフィルタ全体にア
ニリンが約6.5重量%添着されるように、アニリンガ
スを吸着させた。
【0016】この様にして得られた脱臭フィルタAは、
横454mm×縦302mm×厚さ約9mmで、吸着剤
25の量は約300gである。この脱臭フィルタAの導
電率は約15KΩ/30cmであり、静電集塵時の電極を
兼ね、エレクトレットフィルタ8の帯電を強化してい
る。
【0017】上記構成において空気清浄器の動作を説明
すると、ファン部10の回転により、空気吸い込み口1
より吸引された空気は、まずプレフィルタ5で大きい粉
塵を除去される。続いて放電線6のコロナ放電により細
かい埃や、煙がプラスに帯電し、エレクトレットフィル
タ8に捕らえられる。その後臭いなどのガス成分は、脱
臭フィルタAの吸着剤25で吸着され、浄化された空気
が空気吹き出し口2より出ていく。
【0018】次に、本発明の第2の実施例について図
6、図7を参照しながら説明する。この実施例において
は粉塵をイオン化する放電線、対向電極はないが、粉塵
を捕集する折り込み形のメルトブロ−ンエレクトレット
フィルタ31を用いている。メルトブロ−ンエレクトレ
ットフィルタ31はメルトブロ−ン製法で作られた直径
が2〜3μmと極細で、かつエレクトレット化されたポ
リプロピレン繊維の不織布であり、かつ図7に示すよう
に、高さ25mm,ピッチ5.5mmに折り込み形に加
工し、周囲を厚手の不織布の枠板32で形決めしてあ
る。不織布の目付は約60g/m2である。寸法は横4
54mm×縦302mmである。なお、脱臭フィルタA
および他の構成は第1の実施例と同じである。
【0019】上記構成において空気清浄器の動作を説明
すると、ファン部10の回転により、空気吸い込み口1
より吸引された空気は、まずプレフィルタ5で大きい粉
塵を除去される。続いて極細繊維のフィルタ効果と、エ
レクトレット効果により細かい埃や、煙がメルトブロ−
ンエレクトレットフィルタ31に捕らえられる。その後
臭いなどのガス成分は、脱臭フィルタAの吸着剤25で
吸着され、浄化された空気が空気吹き出し口2より出て
いく。
【0020】次に、本発明の第3の実施例について図8
を参照しながら説明する。本実施例の空気清浄器は、大
きく分けると三つの部分から成っている。まず一つは、
小さな粉塵をイオン化するコロナ放電のための放電線4
1(陽極)と、その対向電極42からなるイオン化部で
ある。次に、集塵電極43とその対向電極44、そして
それらを絶縁するフィルム45、46からなる巻回式フ
ィルム電極である。なお集塵電極43と対向電極44は
アルミ箔で、フィルム45と46はポリエチレンで作ら
れている。この集塵部である巻回式フィルム電極の寸法
は横454mm×縦302mm×奥行き60mmとし
た。次に、脱臭部である脱臭フィルタAがある。その構
成および他の構成は第1の実施例と同じである。
【0021】上記構成において空気清浄器の動作を説明
すると、ファン10の回転により、空気吸い込み口1よ
り吸引された空気は、まずプレフィルタ5で大きい粉塵
が除去される。続いて放電線41のコロナ放電により細
かい埃や、煙がプラスに帯電し、集塵電極43に捕らえ
られる。その後臭いなどのガス成分は、脱臭フィルタA
の吸着剤25で吸着され、浄化された空気が空気吹き出
し口2より出ていく。
【0022】上記した第1、2、3の実施例の空気清浄
器と、従来の空気清浄器の特性を比較した。従来の空気
清浄器としては、集塵部は第1の実施例と同じくイオン
化部とエレクトレットフィルタからなり、脱臭フィルタ
としては図9〜図11に示すフィルタからなるものであ
る。図11の脱臭フィルタcにおいては、クラフト紙の
セルの寸法lは12mm、厚さc1 は7mm、また吸着
剤52は6mesh〜12mesh(約4mm〜2m
m)のアルデヒド用,アンモニア用,硫黄化合物系用及
び炭化水素用の4種の破砕炭300gを用いた。また不
織布53はポリエステル,アクリル,PP,PEなどの
熱可塑性樹脂から成り、導伝処理を施した繊維状不織布
で、目付重量30g/m2のものを使用した。くもの巣
状接着シ−ト54は目付重量16g/m2のナイロン製
を使い、フィルタの寸法は454mm×302mmの大
きさにした。
【0023】1.脱臭性能 (1) 1m3 の密閉箱中でたばこ(セブンスタ−)を1本
自然燃焼させた後、実施例と比較例の空気清浄器をそれ
ぞれ運転し、箱中のガス濃度をFID検出器付きガスク
ロマトグラフィで分析し、減衰曲線を求めた。その結
果、100分の1に減衰する時間はいずれも10分以内
であり、非常に早かった。
【0024】(2) 又、たばこ喫煙者の居間でそれぞれの
空気清浄器を1年間使用した後に、(1) と同じ方法で1
0分間測定を行ったところ、全て85%以上の除去率で
あり、まだ十分に脱臭能力があることが分かった。
【0025】2.圧損,騒音,集塵性能 圧損の評価は集塵部と脱臭部を合わせたものを、風速8
0cm/secで測定した。騒音と塵埃捕集率は、それ
ぞれの空気清浄器について風量3m3 /minで測定し
た。
【0026】その結果は次のとおりである。
【0027】
【表1】
【0028】表1から明からなように、本発明の空気清
浄器はいずれも比較例の空気清浄器よりも圧損が低く、
低騒音である。特に、巻回式フィルム電極による集塵の
実施例3においてはその効果が著しい。また実施例2に
おいては高電圧のイオン化部がないので、安全性が高
く、さらに安価に空気清浄器を構成することができる。
【0029】
【発明の効果】以上の実施例から明らかなように、本発
明の空気清浄器によれば、コロナ放電による粉塵のイオ
ン化部と、粉塵を捕集するシ−ト状のエレクトレットフ
ィルタと、立体編み物に吸着剤を担持した脱臭フィルタ
とを有するもので、多量の吸着剤を担持でき、また圧損
も小さくすることができる。
【0030】また、粉塵を捕集する折り込み形のメルト
ブロ−ンエレクトレットフィルタと、立体編み物に吸着
剤を担持した脱臭フィルタとを有するものであり、高電
圧のイオン化部がないので、安全性が高く、安価な構成
とすることができる。
【0031】さらに、コロナ放電による粉塵のイオン化
部と、粉塵を捕集する巻回式フィルム電極と、立体編み
物に吸着剤を担持した脱臭フィルタとを有し、低圧損型
の集塵部を使用するので、全体の圧損を低くすることが
でき、集塵効率,脱臭性能にすぐれ、かつ低騒音で大風
量の空気清浄器が提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施例における空気清浄器の主
要縦断面図
【図2】本発明の第1の実施例における空気清浄器の斜
視図
【図3】本発明の第1〜3の実施例における脱臭フィル
タの部分断面図
【図4】本発明の第1〜3の実施例における脱臭フィル
タの一部拡大平面図
【図5】第1〜3の実施例における脱臭フィルタに用い
る立体編み物の一部拡大斜視図
【図6】本発明の第2の実施例における空気清浄器の主
要縦断面図
【図7】本発明の第2の実施例のメルトブロ−ンエレク
トレットフィルタの斜視図
【図8】本発明の第3の実施例における空気清浄器の主
要構成図
【図9】従来の脱臭フィルタの基本構成を示す断面図
【図10】図9のD部における脱臭フィルタの一部拡大
断面図
【図11】従来の脱臭フィルタにおけるハニカム状基材
の一部拡大斜視図
【符号の説明】
6,41 放電線 7,42 対向電極 8 エレクトレットフィルタ 21 立体編み物 25 吸着剤 31 メルトブロ−ンエレクトレットフィルタ 43 集塵電極 A 脱臭フィルタ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平3−258319(JP,A) 特開 平1−315307(JP,A) 実開 平1−92217(JP,U) 実開 昭49−67856(JP,U) 特公 昭51−7638(JP,B2) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) B03C 3/00 - 3/88 B01D 39/00 - 39/20 B01D 53/02 - 53/12

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】コロナ放電による粉塵のイオン化部と、粉
    塵を捕集するシ−ト状のエレクトレットフィルタと、立
    体編み物に吸着剤を担持した脱臭フィルタとを有する空
    気清浄器。
  2. 【請求項2】粉塵を捕集する折り込み形のメルトブロ−
    ンエレクトレットフィルタと、立体編み物に吸着剤を担
    持した脱臭フィルタとを有する空気清浄器。
  3. 【請求項3】コロナ放電による粉塵のイオン化部と、粉
    塵を捕集する巻回式フィルム電極と、立体編み物に吸着
    剤を担持した脱臭フィルタとを有する空気清浄器。
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