JPH0970516A

JPH0970516A - 空気清浄器

Info

Publication number: JPH0970516A
Application number: JP7228418A
Authority: JP
Inventors: Manabu Yoshimura; 学吉村; Hiroto Yamamoto; 洋人山本; Jun Kawaguchi; 純川口; Mitsunobu Masuda; 光信益田
Original assignee: Takuma Co Ltd; Omron Corp; Omron Tateisi Electronics Co
Current assignee: Takuma Co Ltd; Omron Corp
Priority date: 1995-09-05
Filing date: 1995-09-05
Publication date: 1997-03-18

Abstract

(57)【要約】【目的】メンテナンスが容易でかつ簡単な装置構成に
より、粉塵およびガス成分の除去効率が共に優れた空気
清浄器を提供する。【構成】外気を吸入する吸気口２と排気口３とを結ぶ
空気通路途中に、空気と液体とを接触させる抗菌性接触
材を充填した気液接触室７を設け、この気液接触室７の
上方に液体を滴下させる液体分散器８を設ける。また、
吸気口２には空気中の汚染物質を帯電させるイオナイザ
ー５とオゾンを発生させるオゾナイザー６とを設け、気
液接触室７の上方には、清浄化された空気中の余分な水
滴を除去するデミスター９および調湿用のペルチェ素子
冷却装置１０を設ける。液体タンクは交換可能とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、汚染空気を清浄化する
空気清浄器に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の空気清浄器として、次に
示される各種方式のものが知られている。活性炭フィルター，ペーパーフィルター等のフィルタ
ーによって汚染物質を除去するもの（フィルター方
式）。空気中の粉塵を帯電させて除去するもの（電気方
式）。水を吸収させたフィルターによって汚染物質を除去す
るもの（湿式フィルター方式）。汚染空気を水中に通して汚染物質を除去するもの（水
渦流方式）。水を霧化させて汚染物質を吸着した後、水切り遮蔽板
等で水に戻して循環させるもの（噴霧方式）。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記フ
ィルター方式では、汚染度合いに応じてフィルターを交
換する必要があってメンテナンス費用の増大が避けられ
ないという問題点がある。また、図９〜図１１に示され
るように、活性炭フィルターの種類によって除去できな
い物質が存在するという問題点もある。なお、これら図
９〜図１１は従来の活性炭フィルターを用いるガス成分
除去試験の結果を示すもので、図９は一般ガス用活性炭
フィルターを用いた場合、図１０は塩基性ガス用活性炭
フィルターを用いた場合、図１１は酸性ガス用活性炭フ
ィルターを用いた場合をそれぞれ示している。

【０００４】前記電気方式では、粉塵に対しては効率的
に除去することが可能である（図１２に示される除塵試
験結果を参照。）が、ガス成分に対してはあまり良好な
結果を得ることができない（図１３に示されるガス成分
除去試験結果参照。）という問題点がある。また、この
電気方式の場合、帯電させた粉塵が例えば装置の外装も
しくは室内の壁等のフィルター以外の部分に付着し、た
とえ空気が清浄になっても他の部分が汚れてしまうとい
う問題点もある。

【０００５】前記湿式フィルター方式では、ガス成分に
対しては効率的に除去することが可能である（図１４に
示されるガス成分除去試験結果参照。）が、粉塵に対し
ては除去速度が緩慢である（図１５に示される除塵試験
結果を参照。）という問題点がある。また、フィルター
が細菌発生の温床となったり、このフィルターに粉塵が
付着して急速な圧力損失により捕集効率が低下するとい
う問題点もある。

【０００６】前記水渦流方式では、汚染空気を水中へ送
るために、気液の接触効率が良くないという問題点があ
る。

【０００７】前記噴霧方式では、一旦霧状になった水に
空気の汚れが溶け込むために、各部材にヤニ等の汚れが
こびりついたり、循環水に細菌等が発生し易い。この発
生等を避けるために循環水にオゾンを噴射させるものも
提案されているが、このオゾンは水中に噴射されるため
に大きなポンプ能力が必要となったり、循環水を霧化さ
せるための超音波振動装置が必要になるなど装置が大型
化してしまうという問題点がある。

【０００８】本発明は、前述のような問題点を解消する
ためになされたもので、メンテナンスが容易でかつ簡単
な装置構成により、粉塵およびガス成分の除去効率が共
に優れた空気清浄器を提供することを目的とするもので
ある。

【０００９】

【課題を解決するための手段および作用・効果】前述の
目的を達成するために、本発明による空気清浄器は、
（ａ）下部が吸気口に連通されるとともに上部が排気口
に連通され内部に抗菌能力を有する接触面積増大材が配
置されてなる気液接触室、（ｂ）この気液接触室の上方
から液体を滴下させるとともにその気液接触室通過後の
液体を再度その気液接触室の上方へ循環させる液体供給
手段および（ｃ）着脱によって液体の交換を可能とする
タンク部へ前記気液接触室通過後の液体を回収する液体
回収手段を備えることを特徴とするものである。

【００１０】本発明において、外部の空気は吸気口から
気液接触室内へ吸引され、この気液接触室内に吸引され
た空気は、抗菌能力を有するがために表面にスライムの
発生を生じさせず、常に初期の除去効率を維持できる接
触面積増大材の存在により上方から滴下される液体と効
率的に接触され、この接触時に空気中の汚染物質がその
液体に吸収される。こうして、清浄化された空気は排気
口から排出され、汚染物質が溶け込んだ液体は自然降下
され、交換可能なタンク部に回収されて循環使用され
る。液体中の汚染物質濃度が高まり除去効率の低下が懸
念されるようになったら、この汚染液体をタンク部毎取
り外すか、あるいは例えばサブタンク部を設けてそのサ
ブタンク部に汚染液体を移した後そのサブタンク部毎取
り外して新液に交換することで、初期の除去効率を維持
して空気を浄化することができる。

【００１１】本発明の空気清浄器によれば、どこででも
入手可能な液体（例えば水）を汚染物質除去の手段とし
て使用し、効率良く空気中の汚染物質を除去することが
できる。この場合、汚染した液の排水と新液の補給を行
うには一般には配管設備を必要とするものであるが、本
発明によれば液をタンク部（もしくはサブタンク部）毎
持ち運び交換することができるため、このような配管設
備を必要とせず、どこにでも（汚染物質発生源にも）設
置できる。気液接触室通過後の液体はある程度繰り返し
使用されざるを得ないため、この液体は汚染濃度が高く
なり易く接触面積増大材を汚染し易く、スライムを発生
させ易い。本発明においては接触面積増大材が抗菌能力
を有するものであるために、この汚染物質が成長して機
能低下を引き起こす恐れがなく、初期の汚染物質除去効
率を維持することができる。

【００１２】本発明において、空気吸引時に空気中に含
まれる主として粉塵等の汚染物質が予め除去され易い状
態にされるように、前記吸気口にその吸気口から取り入
れられる空気中の汚染物質を帯電させる帯電手段を設け
るのが好ましい。このようにすれば、粉塵とガス成分の
除去効率が同じようになり、かつ装置以外の部分に粉塵
が付着するのを防止しながら、全体の除去性能を向上さ
せることができる。

【００１３】さらに、前記吸気口にオゾン発生手段を設
けるのが好ましい。これにより、ガス成分のうち液体
（水）に溶けにくい物質等についてもイオン化され液体
に溶け易い物質となるので、更に汚染物質除去効率を向
上させることができる。また、循環する液体に発生する
細菌を殺菌することができる。

【００１４】さらに、前記気液接触室通過後の液体を回
収するタンク部に水の電気分解による次亜塩素酸イオン
もしくは過酸化水素イオン発生手段を設けるのが好まし
い。このような手段を設けると、循環する液体に発生す
る細菌を殺菌することができる。

【００１５】さらに、前記排気口にペルチェ素子による
空気冷却手段が設けられるのが好ましい。これにより、
排出される空気の調湿を行うことができる。

【００１６】また、前記気液接触室通過後の液体を回収
するタンク部を、このタンク部内の液体の汚れによりそ
の液体の交換の目安を判別できる機能を有するものとす
るのが好適である。

【００１７】本発明の他の目的は、後述される詳細な説
明から明らかにされる。しかしながら、詳細な説明およ
び具体的実施例は最も好ましい実施態様について説明す
るが、本発明の精神および範囲内の種々の変更および変
形はその詳細な説明から当業者にとって明らかであるこ
とから、具体例として述べるものである。

【００１８】

【実施例】次に、本発明による空気清浄器の具体的実施
例について、図面を参照しつつ説明する。

【００１９】図１には、本発明の一実施例に係る空気清
浄器の全体構成が模式的に示され、図２には、同空気清
浄器の外観図が示されている。

【００２０】本実施例の空気清浄器１においては、装置
内に外気を吸入する吸気口２が側部上方に設けられると
ともに排気口３が頂部に設けられている。そして、この
吸気口２から排気口３に至る空気通路の途中に、上流側
から、吸引ファン４，吸気口２から取り入れられる空気
中の汚染物質を帯電させる帯電手段としてのイオナイザ
ー５，オゾン発生手段としてのオゾナイザー６，取り入
れられる空気と液体（水）とを接触させる気液接触室
７，この気液接触室７の上方から液体（水）を滴下させ
る液体分散器（トレー）８および清浄化された空気中の
余分な水滴を除去するデミスター９がそれぞれ設けら
れ、このデミスター９の設置部分に調湿用のペルチェ素
子冷却装置１０が付設されている。

【００２１】また、前記気液接触室７の下方には、この
気液接触室７から落下する液体（水）を回収する液体タ
ンク１１が設けられ、この液体タンク１１と前記液体分
散器８とは還流管１２で接続されるとともにその還流管
１２の途中にはポンプ１３が配設されている。さらに、
前記液体タンク１１はドレン管１４を介して液体交換用
サブタンク１５と接続され、このドレン管１４にはドレ
ンコック１６が取り付けられている。なお、前記液体タ
ンク１１にはその液体タンク１１内に回収されている水
の水位が所定水位以下になったことを検知するレベル計
１７が設けられている。

【００２２】前記気液接触室７は、内部に接触面積増大
材としてのラシヒリング（充填材）が多数充填されてな
り、これにより液体分散器８から滴下される水と下方か
ら供給される空気とが効率的に接触するようにされてい
る。この充填材としては、表面に抗菌性を有する抗菌性
ＦＲＰもしくはその他の抗菌性樹脂が用いられる。

【００２３】ここで、前記抗菌性ＦＲＰよりなる充填材
は次のようにして作製される。まず、抗菌剤として、イ
オン交換体（イオン交換樹脂，合成ゼオライト，天然ゼ
オライト等）に金属イオン（銀イオン，銅イオン，亜鉛
イオン等）を結合させた粒径が０．１〜３μｍ程度の微
粒子を用意するとともに、樹脂原料として、不飽和ポリ
エステル樹脂を用意して、抗菌剤が所定量添加された不
飽和ポリエステル樹脂液を調合する。次に、離型剤を塗
布した金属芯の表面に抗菌剤が添加された不飽和ポリエ
ステル樹脂を所定厚さで塗布し、次いでその上に、抗菌
剤無添加の不飽和ポリエステル樹脂を含浸させたガラス
マット層を設け、このガラスマット層の表面に抗菌剤が
添加された不飽和ポリエステル樹脂を所定厚さで塗り重
ねて硬化させた後、樹脂層を金属芯から剥離する。

【００２４】また、他の抗菌性樹脂については、前述と
同様の抗菌剤を例えばポリエチレン樹脂，ポリプロピレ
ン樹脂，ポリ塩化ビニル樹脂，ＡＢＳ樹脂等の樹脂原料
に添加，混合して射出成形，押出成形，プレス成形等に
よって成形することにより作製される。

【００２５】本実施例の空気清浄器１は前述のように構
成されているので、吸引ファン４の駆動により外気（汚
染空気）が吸気口２から矢印Ａ方向に吸引され、この吸
引時に空気中に含まれている汚染物質中の粉塵がイオナ
イザー５の作動により帯電されて除去され易い状態にさ
れるとともに、この空気に対してオゾナイザー６の作動
により汚染物質中のガス成分が液体に溶け易く除去され
易くなり、かつオゾンが混合されて殺菌される。そし
て、このように前処理されて気液接触室７内に吸引され
た汚染空気は、この気液接触室７内の充填材の存在によ
り上方の液体分散器８から滴下する水と効率的に接触さ
れ、この接触時に空気中の汚染物質が水に吸収されてそ
の汚染物質の溶け込んだ水は下方の液体タンク１１内に
自然落下される。一方、この気液接触室７において清浄
化された空気は、デミスター９によりその空気中の余分
な水滴が除去され、あるいはペルチェ素子冷却装置１０
によって除湿され、排気口３から矢印Ｂ方向にクリーン
空気として送風される。なお、前記液体分散器８に対し
ては、液体タンク１１内に回収されている水がポンプ１
３により還流管１２を介して吸い上げられることにより
水が供給される。

【００２６】液体タンク１１内に戻った水は、この空気
清浄器１の前面に設けられる覗き窓１Ａ（図２参照）を
通してその汚れ具合から汚染物質除去能力が飽和する時
期を見計らって定期的に交換される。この交換時には、
ドレンコック１６を開けてその液体タンク１１内に溜ま
った汚染物質を含む水を液体交換用サブタンク１５内へ
自然落下させ、液体タンク１１内のすべての水を液体交
換用サブタンク１５内へ排出した後、液体交換用サブタ
ンク１５を取り出して水を捨て、次いでドレンコック１
６を閉めて装置上部の液体注入口１Ｂよりきれいな水を
補給するようにする。また、レベル計１７により液体タ
ンク１１内の水位が所定水位以下になったことが検知さ
れた場合にも、水の補給を適宜行うのが好ましい。な
お、この汚染物質を溶け込ませる水としては水道水を使
用すれば良い。

【００２７】液体タンク１１内には、チタンを白金メッ
キしたものを電極とする電気分解装置１８が配置され
る。この電気分解装置１８による水の電気分解により、
水中の溶存酸素は一部過酸化水素イオンに変わるととも
に、水中のＣｌ^-イオンは一部ＣｌＯ^-イオンに変わ
り、いずれも細菌を殺菌する。この場合、電極間距離は
５ｍｍ〜１５ｍｍ程度とし、汚物による閉塞のないよう
にする。電極間に水を移動させるには、ポンプ１３によ
る液体タンク１１内の水流を利用する。電極へのスケー
ルの付着を防ぐため、陽極と陰極は１５分〜６０分毎に
極を返対にする。

【００２８】このように本実施例の空気清浄器１によれ
ば、液体タンク１１内の水を取り替えるだけで良いの
で、メンテナンスが容易であり、例えばフィルターを交
換する方式の空気清浄器に比べてコストも低く抑えるこ
とができる。

【００２９】また、本実施例の空気清浄器１において使
用される充填材としては、フィルターのように目の細か
いものが使用されないので、この部分での目詰まりによ
る圧力損失が生じることがない。また、この充填材に抗
菌能力が付与されているので、水が接触する部材上に汚
れが付着することがなく、排出される空気に細菌等が混
在するのを防ぐことができる。さらに、この水が接触す
る部材上での汚れの増大は、オゾナイザー６によるオゾ
ン発生により確実に防がれる。

【００３０】本実施例の空気清浄器１を用いて空気中の
ガス成分除去試験を行った結果が図３に示され、同じく
除塵試験を行った結果が他の方式の空気清浄器との比較
において図４に示されている。なお、この図４には、参
考のために本実施例においてイオナイザー５を使用しな
い場合の除塵試験の結果がスクラバー方式として併せて
示されている。さらに、図５には、ガス成分除去試験の
比較例として、フィルター方式と電気方式との併用方式
の空気清浄器による試験結果が示されている。なお、図
３，図５において自然減衰値は、測定対象ガスであるア
ンモニア，アセトアルデヒド，酢酸の３成分の平均濃度
比率にもとづいて得られる値である。

【００３１】ここで、これらガス成分除去試験および除
塵試験は次のようにして行われたものである。（１）ガス成分除去試験このガス成分除去試験は図６に示されるような試験装置
１８を用いて行われる。この試験装置１８は、１ｍ³の
アクリルボックス１９内に試験ユニット２０，タバコ吸
煙機２１および攪拌ファン２２を設置し、図示されない
専用のガス検知管を用いて測定対象ガスであるアンモニ
ア，アセトアルデヒド，酢酸の３成分の濃度を測定す
る。ここで、酢酸用の検知管は単独に接続するが、アセ
トアルデヒド用の検知管はアンモニアの影響を多少受け
るので、図７に示されるようにアンモニア用検知管２３
とアセトアルデヒド用検知管２４とをゴムチューブ２５
を介して連続して接続し、対象とする空気をポンプ２６
で吸引するようにする。この試験方法としては、タバコ
吸煙機２１を用いてタバコ（マイルドセブン）５本を５
〜７分で同時に燃焼させ、タバコの燃焼が終了した２〜
５分後に検知管で測定する。

【００３２】（２）除塵試験この除塵試験は図８に示されるような試験装置２７を用
いて行われる。この試験装置２７は、１ｍ³のアクリル
ボックス１９内に試験ユニット２０，タバコ吸煙機２１
および攪拌ファン２２を設置し、測定対象粉塵であるタ
バコ煙粒子をデジタル粉塵計２８により測定する。この
試験方法としては、タバコ吸煙機２１を用いてタバコ
（マイルドセブン）５本を５〜７分で同時に燃焼させ、
タバコの燃焼が終了した２〜５分後にデジタル粉塵計２
８で測定する。

【００３３】図３乃至図５（および図１３）に示される
試験結果から総合的に判断すると、本実施例の空気清浄
器１は、フィルター方式と電気方式との併用方式もしく
は電気方式に比べて、ガス成分除去効率および粉塵除去
効率共に優れていることがわかる。

【００３４】本実施例においては、吸引ファン４を吸気
口２側に設け、この吸引ファン４により空気を装置内に
押し込むようにしたものについて説明したが、このよう
な吸引ファンに代えて、吸気口２側から排気口３側へ空
気を吸引するためのファンを排気口３に設けるようにし
ても良い。

【００３５】本実施例においては、空気中の汚染物質を
帯電させる帯電手段としてイオナイザー５を設けるもの
について説明したが、このようなイオナイザーに代えて
プラズマ発生手段を設けることもできる。

【００３６】本実施例において、オゾナイザー６および
ペルチェ素子冷却装置１０は必要に応じて省略すること
もできる。

【００３７】前述のように、本発明は、種々に変更可能
なことは明らかである。このような変更は本発明の精神
および範囲に反することなく、また当業者にとって明瞭
な全てのそのような変形、変更は、請求の範囲に含まれ
るものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、本発明の一実施例に係る空気清浄器の
全体構成を示す模式図である。

【図２】図２は本実施例の空気清浄器の外観図である。

【図３】図３は、本実施例の空気清浄器によるガス成分
除去試験結果を示すグラフである。

【図４】図４は、本実施例の空気清浄器による除塵試験
結果を他方式との比較で示すグラフである。

【図５】図５は、比較例（フィルター方式と電気方式と
の併用方式）の空気清浄器によるガス成分除去試験結果
を示すグラフである。

【図６】図６は、ガス成分除去試験の試験装置を示す斜
視図である。

【図７】図７は、ガス成分除去試験におけるアンモニア
用検知管とアセトアルデヒド用検知管の接続状態を示す
説明図である。

【図８】図８は、除塵試験の試験装置を示す斜視図であ
る。

【図９】図９は、従来の一般ガス用活性炭フィルターを
用いるフィルター方式空気清浄器によるガス成分除去試
験結果を示すグラフである。

【図１０】図１０は、従来の塩基性ガス用活性炭フィル
ターを用いるフィルター方式空気清浄器によるガス成分
除去試験結果を示すグラフである。

【図１１】図１１は、従来の酸性ガス用活性炭フィルタ
ーを用いるフィルター方式空気清浄器によるガス成分除
去試験結果を示すグラフである。

【図１２】図１２は、従来の電気方式空気清浄器による
除塵試験結果を示すグラフである。

【図１３】図１３は、従来の電気方式空気清浄器による
ガス成分除去試験結果を示すグラフである。

【図１４】図１４は、従来の湿式フィルター方式空気清
浄器によるガス成分除去試験結果を示すグラフである。

【図１５】図１５は、従来の湿式フィルター方式空気清
浄器による除塵試験結果を示すグラフである。

【符号の説明】

１空気清浄器１Ａ覗き窓２吸気口３排気口４吸引ファン５イオナイザー（帯電手段）６オゾナイザー（オゾン発生手段）７気液接触室８液体分散器１０ペルチェ素子冷却装置１１液体タンク１２還流管１３ポンプ１５液体交換用サブタンク１６ドレンコック１７レベル計１８電気分解装置

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｂ０１Ｄ 53/38 Ｂ０１Ｄ 53/34 １１６Ｆ 53/74 (72)発明者川口純大阪市北区堂島浜１丁目３番23号株式会社タクマ内 (72)発明者益田光信大阪市北区堂島浜１丁目３番23号株式会社タクマ内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】（ａ）下部が吸気口に連通されるととも
に上部が排気口に連通され内部に抗菌能力を有する接触
面積増大材が配置されてなる気液接触室、（ｂ）この気
液接触室の上方から液体を滴下させるとともにその気液
接触室通過後の液体を再度その気液接触室の上方へ循環
させる液体供給手段および（ｃ）着脱によって液体の交
換を可能とするタンク部へ前記気液接触室通過後の液体
を回収する液体回収手段を備えることを特徴とする空気
清浄器。
【請求項２】さらに、前記吸気口にその吸気口から取
り入れられる空気中の汚染物質を帯電させる帯電手段を
設けることを特徴とする請求項１に記載の空気清浄器。
【請求項３】さらに、前記吸気口にオゾン発生手段を
設けることを特徴とする請求項１または２に記載の空気
清浄器。
【請求項４】さらに、前記気液接触室通過後の液体を
回収するタンク部に水の電気分解による次亜塩素酸イオ
ンもしくは過酸化水素イオン発生手段を設けることを特
徴とする請求項１乃至３のうちのいずれかに記載の空気
清浄器。
【請求項５】さらに、前記排気口にペルチェ素子によ
る空気冷却手段を設けることを特徴とする請求項１乃至
４のうちのいずれかに記載の空気清浄器。
【請求項６】前記気液接触室通過後の液体を回収する
タンク部が、このタンク部内の液体の汚れによりその液
体の交換の目安を判別できる機能を有するものであるこ
とを特徴とする請求項１乃至５のうちのいずれかに記載
の空気清浄器。