JPH0622443Y2 - 空気清浄器の集塵装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本考案は空気清浄器の集塵装置に係るもので、特に、集
塵装置のイオン化線を電熱線にて形成し暖房を兼ねる空
気清浄器の集塵装置に関するものである。

［従来の技術］ 通常、第１の方式の空気清浄器は、大きな電圧値を有す
る二つの極間において発生するコロナ放電を利用するた
めに、針形または線形の電極、平板形電極と、電極に電
源を供給する直流電源等にて構成され、上記線形電極と
平板形電極との間に、顕著に不平等なる電界を形成す
る。さらに、第２の方式の空気清浄器では、帯形平板状
の電極間に直流電圧を印加し、コロナ放電を発生させ、
コロナ放電によって生ずる空気イオン流れの中に埃を有
した空気を通過させ、イオンが固体埃の粒子に衝突・付
着する現象を利用して、空気中の埃粒子を荷電させ、ま
た、微小粒子の熱拡散（ブラウン運動）に依るイオンと
粒子の衝突により空気中の埃粒子を荷電させる。

上記２種の方式で空気中の埃粒子が主に荷電され、この
ように荷電された空気中の埃粒子は、集塵部において集
塵されるが、一般的に空気清浄器内部に集塵機能を遂行
するために装置される集塵装置の構造は、図面第３図に
図示された如く、導伝性金属（例えば、アルミニュー
ム）にて作られた多数の帯電板１が、一定の間隔（例え
ば、１０mm）にて配列され、上記二つの帯電板１との間
に１個のイオン化線２が配列される構成にてなされてい
る。

さらに、イオン化線２が高電圧発生手段３（例えば、７
ＫＶ）の陽極（＋）に接続され、陰極（−）は帯電板１
に接続され、正（＋）コロナ放電により空気中の埃粒子
が荷電される。

粒子荷電のために、上記高電圧が利用され、またイオン
化線２と帯電板１との間の電界によって＋電荷で荷電さ
れた粒子が陰極の帯電板１において集塵されるようにな
されている。

電気集塵装置の方式は、通常、産業用集塵においては、
粒子荷電において電流密度を高めるために−電荷で粒子
を荷電させる負（−）極性コロナを利用するのが普通で
あり、これは、複数の放電極が気流に従って配列される
ために、集塵極より再飛散した粒子も再び集塵させる可
能性も有している。さらに、主として空気清浄用に利用
される電気集塵装置の方式は、２段形の電気集塵装置に
て荷電部と集塵部との電界が、別個の電界によって形成
されるようになる。

一般的に、コロナ放電にはわずかのオゾン（Ｏ_３）、Ｎ
Ｏ_２等有害ガスが発生するために、空気清浄用として
は、コロナ放電量を少なくし、オゾン発生量が負（−）
コロナに比べて甚だ少ない正（＋）コロナを粒子荷電に
使用する。

すなわち、荷電部は、正（＋）の直流高圧にて粒子を荷
電させ、この荷電された粒子を集塵部の負（−）の集塵
板に集塵する。

しかし、正（＋）コロナを利用する集塵装置といえど
も、負（−）コロナに比べて少ないのみであり、オゾン
および有害ガスが発生するために従来の正（＋）コロナ
を利用した空気清浄器は、その空気吸入口と空気排出口
にオゾン分解活性炭フィルターを設置し、また、集塵電
極を貴金属にて鍍金し、オゾンを分解させている。

［考案が解決しようとする課題］ 以上のように、たとえ、負（−）コロナを利用する場合
でも人体に有害なるオゾンとか二酸化窒素等を除くよう
にすれば、正・負コロナに関係なく家庭用空気清浄器と
して使用することができる。

また、空気清浄器の使用においては、特に冬の季節には
使用者が暖房を要することもあるが、このような点に対
しては、従来には全く示唆されたことがない。

さらに、空気清浄器は、主として室内において使用され
ているのを勘案するとき、密閉された空間における対流
作用により、長時間使用の際に、埃または、微生物等に
汚染されることを避けることができず、内部清掃の必要
性があるが、この累積された埃と微生物の汚染を除去す
る手段を考慮すべき必要もある。

オゾン除去機能を有した空気清浄器の例としては、米国
特許公開第４，５１６，９９１号に記載された如く、集
塵板電極と空気吸入口と排出口を有するケース内に、平
らかな電極板が設置されそれ等の間に空気流れが通過出
来得るように、所定の間隔をおいて、夫々向い合って並
列に配列されており、その電極板等は長さが長いとか短
いもの等が交互に配列される。さらに、電極板の長さ方
向の延長線上に、または、電極板等の間の縁の中間線上
に、電極板の一端部より所定の離れた距離に多くのイオ
ン化線等が互に並列にて配列されている。集塵電極板等
とイオン化線等との間の間隔には、高い電位差を有する
ように電圧が印加される。

長い電極板が電圧源の陰極に連結され、短い電極板等
は、上記電圧源の高電圧の陽極に連結される。さらに、
イオン化線には、上記電圧源の陽極が連結されることに
より、集塵板電極とイオン化線との間に印加された電圧
の1/2が長い電極板と短い電極板との間に印加される。

したがって、電極板とイオン化線が従来の装置よりもっ
と密集に配列されることにより、これ等の間にコロナ放
電が発生して吸入された空気中の埃粒子を荷電させ、空
気の流れを加速化させて集塵効率を増大させることにな
る。

さらに、コロナ放電により発生されたオゾンと有害ガス
を除去するために、上記電極等が貴金属にて鍍金され、
空気排出口に活性炭で詰められた網を設置している。

以上のように、電極板とイオン化線が、従来の装置より
もっと密集されて配列されることにより、密集された集
塵板とイオン化線等との間にコロナ放電が発生して吸入
された空気中の埃粒子を荷電させ、空気イオンの流れを
加速化させ、集塵効率を増大させるようになる。

さらに、コロナ放電により発生されたオゾンと有害ガス
を除去するために、上記電極等が貴金属にて鍍金され発
生されたオゾンを酸素分子に還元させて、空気排出口に
活性炭で構成された網を設置し、オゾンと有害ガスを除
去している。

これも、室内空気が低い温度である場合い快適な温度に
上昇させることが出来ない。

［課題を解決するための手段］ したがって、本考案の目的は、室内空気の温度が低くて
も低い温度の空気を加熱するので、暖房を行うことが出
来る空気清浄器の集塵装置を提供するものである。

本考案のさらに他の目的は、清浄しようとする空気を加
熱して室内暖房をなすと同時に、必要により殺菌を兼ね
て行うことが出来る空気清浄器の集塵装置を提供するも
のである。

よって、本考案による空気清浄器は、高電圧を利用する
負（−）コロナの集塵装置において、空気集塵機能を有
するようにした集塵板上に、高電圧の発生手段（実例を
挙げれば、ＤＣ７ＫＶ）を印加し、従来のイオン化線を
電熱線にて構成し、上記電熱線を加熱することが出来る
電圧発生手段を別途に備える。荷電と集塵の目的に影響
を及ぼさないようにするため、上記電熱線の電圧発生手
段は低い電圧（例えば２４Ｖ，４８Ｖ）にて構成し、帯
電板とイオン化線の電圧差に比べて無視できる程度に小
さくした。

そして、帯電板１は、高電圧発生手段の陽極（＋）に連
結されイオン化線加熱用電圧発生手段と高電圧発生手段
の陰極（−）が互に連結されこの共通陰極（−）がイオ
ン化線の一側に連結され、イオン化線の他側がイオン化
線加熱用電圧発生手段の陽極（＋）に連結して、イオン
化線の両端に印加された電圧によって電熱線にて作られ
たイオン化線が、加熱され、したがって、イオン化線が
加熱されれば、清浄された空気が接触して空気の温度を
高めると同時に、空気中の菌を焼却して滅菌作用を成
し、加熱用電圧発生手段の陽極（＋）と連結されたイオ
ン化線の一側の電圧（例えば、２４Ｖ，４８Ｖ．）は帯
電板の電圧（例えば、７ＫＶ）に比べて無視出来得る程
度に小さいため、荷電と集塵の目的には影響を与えない
のである。

さらに、本考案による空気清浄器は、負（−）コロナを
利用するために、オゾン（Ｏ_３）、ＮＯ_２の有害ガスが
正（＋）コロナより多く生ずるけれども、これは、活性
炭を使用して清浄された空気を何度も、もっと濾してや
ることにより、人体に有害にならないよう減らすことが
できるのは本考案に依る利点を減らさないものである。

本考案の上記の目的と特徴は、添付された図面に基づき
次のような説明によって明らかになる。

［実施例］ 空気清浄器外廓を形成し、内部装置を保護して、空気吸
入口と空気排出口を備えるケースと、ケース内部の中心
に装着され、イオン化機能、集塵機能とオゾン分解機能
を有する容器装置と、 容器装置内部に装置され、互に一定間隔をおいて向い合
って並列に配列された多数の集塵用帯電板と、イオン化
線を備える集塵装置と、 集塵装置内部に空気の流れの通路を形成する、上記集塵
用帯電板１およびイオン化線２にて構成される従来の空
気清浄器が、第４図に図示されている。

本考案に依る空気清浄器は、第４図に図示された従来の
空気清浄器の如き構成を有する外に、次に述べ特徴を有
している。

第１図および第２図に図示された如く、本考案による集
塵装置は、互に一定の間隔Ｓにて平行に配列され、その
間にて空気の流れを発生させる多数の集塵用帯電板１
と、 二つの帯電板の中間位置に位置し、上記帯電板より長さ
が所定の長さ短いイオン化線が従来の如く配列され、上
記イオン化線２と帯電板１に直流電源を供給する陰極を
共通にする２個の独立された電圧発生手段３，４にて構
成される。

上記イオン化線２は、電気抵抗が大きいので、電流が流
れることにより熱（Ｑ＝0.24I² Ｒｔ，Ｉ：電流，Ｒ：
抵抗，ｔ：秒）が発生し、吸入口において吸入された空
気が、イオン化線付近を通過する時、空気を加熱させる
ことにより、殺菌と暖房を行うことが出来るように成さ
れている。よって、上記イオン化線２は電気抵抗が大き
い電熱線（例えば、ニクロム線）にて形成する。

上記イオン化線２に電圧を印加するために低電圧発生手
段４（例えば、２４Ｖ、４８Ｖ）の陽極（＋）が、上記
イオン化線２の一端に接続装置（例えば、ソケットとリ
セップタクル）を通じて接続される。

また、上記低電圧発生手段４の陰極（−）が上記イオン
化線２の他端に接続装置を通じて接続され、高電圧直流
電源からなる高電圧発生手段３の陰極（−）に連結さ
れ、共通陰極を形成する。

さらに、高電圧直流電源からなる高電圧発生手段３（例
えば、７ＫＶ）の陽極（＋）が、上記各帯電板に接続装
置を通じて連結される。それで、上記帯電板と上記イオ
ン化線との間に、第２図に図示された如く、線対平面の
如く顕著に不平等な電界が形成される。

イオン化線２の一端が低電圧発生手段４（例えば、２４
Ｖ、４８Ｖ）の陽極（＋）に連結され、＋２４Ｖの電圧
がかかるとしても、上記帯電板１に印加された電圧（例
えば、７ＫＶ）は上記低電圧より甚だ大きい電圧である
ために、イオン化線２と帯電板１との間の電界に影響を
及ぼさない。

上記不平等電界により、負（−）コロナ放電が発生し、
陰（−）イオンの流れが帯電板１とイオン化線２との間
に発生するため、帯電板１の間を通過する空気中の埃粒
子が陰（−）イオンと衝突して陰（−）電荷を帯びるよ
うになる。このように陰（−）電荷で荷電された空気中
の埃粒子が帯電板１と、上記イオン化線２との間の不平
等電界により陽（＋）極を離す帯電板１にひきずられて
陽極（＋）である帯電板１に陰（−）電荷を与え、埃粒
子は電気的に中性となって帯電板１に付着される。

空気中の埃粒子は、イオン化線２において荷電され、帯
電板１において中和されて集塵され、埃が除去された空
気は、イオン化線において発生される熱によって適当な
温度に加熱され、同時に殺菌も成される。

ここで、イオン化線２と低電圧発生手段４との間に発熱
量を可変させることが出来る手段５（例えば、可変抵抗
器）を介在させて電流の量を調節することにより、イオ
ン化線に発生される熱を調節することが出来る。

［考案の効果］ 上記のように、本考案は集塵機能のみを遂行するために
構成された従来の集塵装置より、イオン化線を電気抵抗
が大きい電熱線（例えば、ニクロム線）にて形成し、そ
のイオン化線の両端に低電圧発生手段にて低電圧を印加
し、加熱機能を遂行するようにして、イオン化線におい
て発生された熱により清浄された空気を暖め、加熱して
滅菌効果と暖房効果を助け得るべく構成した空気清浄器
である。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本考案が適用された構造の原理図、第２図は
第１図に対する空気循環経路を図示した側面図、第３図
は、従来の考案に依る構造図、第４図は、従来の空気清
浄器の概略断面図、 １……帯電板、 ２……イオン化線、 ３……高電圧発生手段、 ４……低電圧発生手段、 Ｓ……電極の間隔。

Claims (4)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】複数の帯電板が相互に一定の間隔をおいて
   配列され、隣合う帯電板の間にイオン化線がそれぞれ配
   設される一方、帯電板とイオン化線には該帯電板とイオ
   ン化線間に高電圧を印加する高電圧発生手段が接続され
   た空気清浄器の集塵装置において、 上記イオン化線が電熱線により形成され、 上記高電圧発生手段は、陽極が帯電板に、陰極がイオン
   化線にそれぞれ接続されて構成されるとともに、 上記イオン化線にはイオン化線の両端間に低電圧を印加
   する低電圧発生手段が接続されたことを特徴とする空気
   清浄器の集塵装置。
2. 【請求項２】上記高電圧発生手段の陰極と上記低電圧発
   生手段の陰極が相互に接続されたことを特徴とする請求
   項１記載の空気清浄器の集塵装置。
3. 【請求項３】上記低電圧発生手段とイオン化線との間
   に、イオン化線の発熱量を制御する発熱量可変手段を設
   けたことを特徴とする請求項１または２記載の空気清浄
   器の集塵装置。
4. 【請求項４】上記高電圧発生手段は、少なくとも低電圧
   発生手段より大きい電圧出力を有し、上記高電圧発生手
   段及び低電圧発生手段は直流電圧発生手段であることを
   特徴とする請求項１ないし３の何れかに記載の空気清浄
   器の集塵装置。