JPH10113522A

JPH10113522A - 空気清浄機

Info

Publication number: JPH10113522A
Application number: JP8268107A
Authority: JP
Inventors: Yu Fukuda; 祐福田; Katsuhiko Uno; 克彦宇野; Kunihiro Suga; 邦弘菅; Hiroaki Fujii; 宏明藤井; Kunio Ogita; 邦男荻田
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1996-10-09
Filing date: 1996-10-09
Publication date: 1998-05-06

Abstract

(57)【要約】【課題】空気清浄機に関するものであり、空気中の塵
埃、黴の汚染粒子や揮発性有機化合物などの汚染ガスを
加熱によって分解除去するものでフィルタ交換などのメ
ンテナンスが不要で夏場でも使用を可能とする。【解決手段】空気清浄機の通風路に汚染粒子を捕捉す
るフィルタと汚染ガスを吸着する吸着部が一体化してな
る集塵吸着手段７と集塵吸着手段７を加熱する加熱手段
１０を設けた構成であり、集塵吸着手段７で捕捉、吸着
した汚染粒子、汚染ガスを加熱手段１０で加熱焼却する
ので、集塵吸着手段７は元の状態に再生されメンテナン
スが不要とすることができる。また、集塵吸着吸着手段
７がコンパクトであるので加熱焼却に必要な消費電力を
小さくすることができ、室温の温度上昇を抑制できるの
で夏場でも使用可能となる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は空気中に浮遊する塵
埃、黴、ダニ、花粉、煙草の煙などの汚染粒子、煙草の
臭気や建材、壁、家具から発生するアルデヒドなどの揮
発性有機化合物、燃焼機などから発生する一酸化炭素な
どの無機ガスで代表される汚染ガスを焼却、分解して除
去する空気清浄機に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来よりこの種の機能を有する空気清浄
機としては、塵埃などの空気中に浮遊する粒子を帯電さ
せて集塵板に吸着捕捉する方式（電気集塵式）、繊維状
のフィルタで濾過して捕捉する方式（濾過式）、または
これらを複合した方式のものが用いられている。また活
性炭や触媒などによって空気中の臭い成分を除去するも
の、健康上の配慮からフィルタに特殊な抗菌処理を施し
たものもある。

【０００３】さらに、ヒータを用いた空気清浄機能付き
電気暖房機としては、特開平４−３０９７５１号公報に
記載されているようなものがある。この装置は図７に示
すように平板状のヒータ１を備え、空気中の汚染ガスお
よび塵埃などの粒子をヒータ１近傍に捕捉するための放
電装置２と、捕捉された臭気および微粒のヒータ１によ
る酸化分解を促進する酸化触媒３を絶縁体４に添着して
構成されており、ヒータ１の加熱によって暖房を行うと
同時に、放電装置２の放電極５から放電される陽イオン
によって粒子や臭気、ガスが帯電し、集塵極６に引き寄
せられて絶縁体４に付着し、ヒータ１の熱と酸化触媒３
によって分解除去されるというものであった。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の空気清浄機では長期間使用すると、塵埃などの粒子
によるフィルタの目詰まりや集塵板への帯電粒子の吸着
能力が低下し、集塵機能が低下することや、煙草などの
汚染ガスはフィルタや集塵板に多量に吸着すると室温の
上昇や送風ファンの風力によって吸着したガスの一部が
再放出されるなどの課題があり、所定の空気清浄機能を
得るためにはフィルタや集塵板の交換や清掃などのメン
テナンスが必要であった。

【０００５】またフィルタに抗菌処理したものは、静菌
などの不活性化のレベルであり、殺菌するまでには至ら
ず、完全に死滅させ、かつ焼却するというものではなか
った。

【０００６】また図７の構成のものは、平板状のヒータ
１によって絶縁体４の表面に付着した臭気ガスや塵埃な
どの粒子を焼却しようとするものであるが、絶縁体４の
面積が大きいため全体を均一に加熱することが困難であ
り、捕捉した塵埃などを完全に焼却できないか、あるい
は完全に焼却するにはヒータ１の消費電力が大きくなる
という課題があった。またヒータ１よって室内に輻射熱
を放出するため、夏場は室温が上昇し、空気清浄機能が
使用できないという課題があった。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は上記課題を解決
するために、空気中に浮遊する粒子を捕捉するフィルタ
と汚染ガスを吸着するガス吸着部が一体化してなる集塵
吸着手段と前記集塵吸着手段の近傍に配置した前記集塵
吸着手段を加熱する少なくとも一つの加熱手段が通風路
を有する筐体に取り付けられ、送風手段によって前記集
塵吸着手段に空気を通過させる構成としたものである。

【０００８】上記発明によれば、送風手段の送風によっ
て汚染粒子と汚染ガスが集塵吸着手段に捕捉、吸着し、
空気が浄化される。集塵吸着手段の近傍に配置した加熱
手段を発熱させると集塵吸着手段が高温に加熱される。
この加熱処理によって、汚染粒子や汚染ガスが無害な物
質に焼却、分解するとともに、菌類は完全に殺菌消滅す
るので汚染粒子や汚染ガスの再放出を防止することがで
きる。また、集塵吸着手段は元の状態に再生されるので
フィルタなどの交換や清掃などのメンテナンスが不要と
なる。また、集塵吸着手段はフィルタと吸着部が一体化
した構成であるので加熱手段の消費電力を小さくするこ
とができる。また、消費電力を小さくできることにより
室内の温度上昇が抑制され、春、秋はもちろん夏場にお
いても空気清浄機として使用することができる。

【０００９】

【発明の実施の形態】本発明は、通風路を有する筐体
と、前記筐体の通風路に配置した空気中に浮遊する汚染
粒子を捕捉するフィルタと汚染ガスを吸着する吸着部が
一体化してなる集塵吸着手段と、前記集塵吸着手段の近
傍に配置した前記集塵吸着手段を加熱する少なくとも一
つの加熱手段と、前記集塵吸着手段に空気を通過させる
送風手段とを有するものである。

【００１０】そして、送風手段の送風によって汚染粒子
と汚染ガスは集塵吸着手段に捕捉、吸着され、空気は清
浄化される。一方、集塵吸着手段に所定量の汚染粒子と
汚染ガスが捕捉、吸着すると、集塵吸着手段の近傍に配
置した加熱手段によって集塵吸着手段が高温に加熱され
る。この加熱処理によって捕捉、吸着した汚染粒子や汚
染ガスが焼却、分解し、無害な物質に変換されるので汚
染粒子や汚染ガスの再放出を防止することができるとと
もに、汚染粒子や汚染ガスが集塵吸着手段から除去され
るのでフィルタなどの交換や清掃などのメンテナンスを
不要とすることができる。また、集塵吸着手段がフィル
タと吸着部を一体化した構成とすることにより、加熱手
段の消費電力を小さくできるとともに、室内の温度上昇
が抑制され、春、秋はもちろん夏場においても空気清浄
機として使用できる。

【００１１】また、通風路を有する筐体と、前記筐体の
通風路に配置した空気中に浮遊する汚染粒子を捕捉する
フィルタと汚染ガスを吸着する吸着部と前記フィルタと
前記吸着部を加熱する発熱部が一体化してなる空気浄化
手段と、前記空気浄化手段に空気を通過させる送風手段
とを有するものである。

【００１２】そして、空気浄化手段を構成するフィルタ
と吸着部に空気中の汚染粒子や汚染ガスを捕捉、吸着さ
せた後、空気清浄手段を構成する発熱部を発熱させてフ
ィルタと吸着部を高温に加熱することにより、汚染粒子
や汚染ガスが焼却、分解し、無害な物質に変換されるの
で汚染粒子や汚染ガスの再放出が防止できるとともに、
フィルタと吸着部が元の状態に再生されるので、交換や
清掃などのメンテナンスを不要とすることができる。ま
た、空気浄化手段はフィルタと吸着部と発熱部を一体化
した構成とすることによりコンパクトにすることがで
き、空気浄化手段を所定の温度に短時間でかつ均一に昇
温させることができるので汚染粒子や汚染ガスを効率的
に焼却、分解できるとともに、加熱に必要とする消費電
力を小さくできる。

【００１３】また、通風路を有する筐体の一部に取り付
けられた集塵吸着手段または空気浄化手段に捕捉される
汚染粒子の集塵量を検知する集塵検知手段と、前記集塵
検知手段からの情報により、前記集塵吸着手段の近傍に
配置した加熱手段または前記空気浄化手段を構成する発
熱部の加熱を制御する加熱制御手段を有するものであ
る。

【００１４】そして、集塵検知手段が集塵加熱手段など
のフィルタに捕捉された汚染粒子の集塵量を検知し、そ
の情報を加熱制御手段に伝達する。加熱制御手段は集塵
検知手段の情報を受け、集塵量が所定量に達すると加熱
手段または発熱部を発熱させ、所定量より少ない場合は
発熱しないように制御する。これにより、汚染粒子の過
度の集塵を防止することができるのでフィルタの目詰ま
りによる空気清浄機能の低下が防止されるとともに、無
駄な加熱を防止できるので省電力化が可能となる。

【００１５】また、集塵吸着手段または空気浄化手段の
空気流の下流側、もしくは前記集塵吸着手段または前記
空気浄化手段の一部に配置した温度を検知する温度セン
サと、前記温度センサからの情報により、前記集塵吸着
手段の近傍に配置した加熱手段または前記空気浄化手段
を構成する発熱部の加熱を制御する加熱制御手段を有す
るものである。

【００１６】そして、温度センサが集塵吸着手段または
空気浄化手段のフィルタや吸着部に捕捉、吸着した汚染
粒子や汚染ガスを焼却、分解した際に発生する熱を温度
として検知し、その情報を加熱制御手段に伝達する。加
熱制御手段は温度センサの情報を受け、汚染粒子や汚染
ガスが焼却、分解できたかどうかを判断し、加熱手段ま
たは発熱部を制御する。これにより、加熱手段または発
熱部の無駄な加熱を防止することができるので省電力化
が可能となる。また汚染粒子や汚染ガスの発熱量が大き
く、温度センサが所定以上の温度を検知した場合、加熱
制御手段が加熱手段または発熱部の発熱を停止させるこ
とができるのでフィルタの温度上昇が防止され、フィル
タなどの機能部材、機器の損傷を防止できるとともに、
安全性が確保される。

【００１７】また、集塵吸着手段または空気浄化手段の
吸着部は吸着した汚染ガスの分解を促進する触媒を備え
たものである。

【００１８】さらに、触媒はＣu、Ｍn、Ｃo、Ｆe、Ｎi
の酸化物もしくはＰt、Ｐd、Ｒh、Ａu、Ａgの金属の少
なくとも１種で構成したものである。

【００１９】そして、Ｃu、Ｍn、Ｃo、Ｆe、Ｎiの酸化
物もしくはＰt、Ｐd、Ｒh、Ａu、Ａgの金属からなる触
媒は吸着している汚染ガスの酸化分解温度を下げること
ができるので汚染ガスの分解性能を向上させることがで
きる。また、集塵吸着手段または空気浄化手段を触媒と
して機能する温度に短時間で昇温できるので吸着してい
る汚染ガスの脱着が抑制され、室内への再放出を防止す
ることができる。

【００２０】また、フィルタは多孔質セラミックの隔壁
より形成される多数の貫通口を有するハニカム構造体
と、前記ハニカム構造体の貫通口の一端に交互に設けた
機密性を有するセラミック材よりなる第１の封止栓と、
前記第１の封止栓の無い前記ハニカム構造体の他端に設
けた機密性を有するセラミック材よりなる第２の封止栓
を設けた構成としたものである。

【００２１】さらに、ハニカム構造体はアルミナ、シリ
カ、マグネシアの少なくとも１種を主成分とするセラミ
ック粒子またはセラミック繊維の多孔質成形体で構成し
たものである。

【００２２】そして、汚染粒子や汚染ガスを含む空気は
ハニカム構造体の多孔質セラミックの隔壁を通過して流
れるので汚染粒子や汚染ガスはその隔壁に捕捉、吸着さ
れ、空気が清浄化される。フィルタを加熱して捕捉、吸
着した汚染粒子や汚染ガスを焼却、分解処理してもハニ
カム構造体が耐熱性の高いアルミナ、シリカ、マグネシ
アのセラミック材料で構成されているのでフィルタの熱
による損傷を防止することができる。また、ハニカム構
造体によるフィルタは小さな容量で大きな濾過面積を実
現することができ、コンパクトな空気清浄機を実現する
ことができる。

【００２３】また、フィルタは空気が通過する開口を有
する金属またはセラミックからなる骨材と、前記骨材の
開口面に沿って複数のセラミック繊維を集束して得られ
る撚糸を巻き付けて構成したものである。

【００２４】そして、汚染粒子や汚染ガスを含む空気は
セラミック繊維からなる撚糸の隙間を通過して流れるの
で汚染粒子や汚染ガスはその隙間に捕捉、吸着され、空
気が清浄化される。このフィルタはセラミック繊維を集
束した撚糸で構成されているので加熱、冷却や温度差に
よるヒートショックに強く、耐久性に優れている。ま
た、セラミック繊維からなる撚糸の巻き数によって汚染
粒子の集塵性能、圧損を自由に制御できるのでフィルタ
の設計の自由度が大きい。

【００２５】また、フィルタはセラミック繊維を集束し
て得られる撚糸を織り上げた織布またはセラミック繊維
の集合体からなる不織布で構成したものである。

【００２６】そして、汚染粒子や汚染ガスを含む空気
は、織布または不織布を構成するセラミック繊維の撚糸
またはセラミック繊維の隙間を通過して流れるので汚染
粒子や汚染ガスはその隙間に捕捉、吸着され、空気が清
浄化される。また、セラミック繊維の織布、不織布によ
るフィルタは厚みを自由に変えられるとともに可とう性
を有するので、汚染粒子の集塵性能、圧損を自由に制御
できるとともに、平面状だけでなくいろいろな形状のフ
ィルタが設計可能である。

【００２７】また、セラミック繊維を集束して得られる
撚糸を毛羽立たせた構成としたものである。

【００２８】そして、撚糸を毛羽立たせることにより、
汚染粒子の捕捉をより効率的に行えるので低圧損下で優
れた集塵性能を実現できる。

【００２９】また、セラミック繊維はアルミナ、シリカ
の少なくとも１種を主成分とする材料で構成したもので
ある。

【００３０】そして、フィルタは耐熱性の高いアルミ
ナ、シリカのセラミック繊維で構成されているのでフィ
ルタの熱による損傷を防止することができる。

【００３１】以下本発明の実施例について図面を用いて
説明する。（実施例１）図１は本発明の実施例１の空気清浄機の断
面図である。

【００３２】図において、７は空気中に浮遊する塵埃、
黴、ダニ、花粉、煙草の煙などの汚染粒子、煙草の臭気
や建材、壁、家具から発生するアルデヒドなどの揮発性
有機化合物や燃焼機から発生する無機ガスなどの汚染ガ
スを捕捉、吸着する集塵吸着手段であり、筐体８の通風
路に断熱材９を介して配置されている。１０は加熱手段
であり、集塵吸着手段７の近傍に配置されている。この
加熱手段１０は石英管で保護された電熱線のヒータが適
用される。１１は室内の空気を循環させる送風手段であ
り、送風手段１１によって室内の汚染空気は吸引ガイド
１２を有する吸引口からプレフィルタ１３を通過して集
塵吸着手段７に導かれ、清浄化された空気が吹き出しガ
イド１４を有する吹き出し口より室内に戻される。通
常、送風手段１１はファンが適用される。空気清浄機の
全体の制御は運転制御装置１５によって行われる。

【００３３】また、図２（ａ）（ｂ）は空気清浄機を構
成する集塵吸着手段７の断面図および集塵吸着手段７を
構成するフィルタ１６の要部断面図であり、集塵吸着手
段７は同図（ａ）で示すように、フィルタ１６は多孔質
セラミックの隔壁１７より形成される多数の貫通口を有
するハニカム構造体１８を骨格とし、貫通口の一端に機
密性を有するセラミック材からなる第１の封止栓１９が
交互に設けられ、第１の封止栓１９の無い貫通口の他端
には機密性を有するセラミック材からなる第２の封止栓
２０が設けられている。空気は同図（ａ）の矢印の方向
からフィルタ１６の貫通口から流入し、隔壁１７を通過
して反対側の貫通口から流出するようになっており、汚
染空気中の汚染粒子は隔壁１７によって捕捉される。さ
らに隔壁１７は同図（ｂ）で示すように、吸着した汚染
ガスを分解する触媒２１が担持されている。隔壁１７は
多孔質で比表面積の大きなセラミック繊維２２で構成さ
れており、空気中の汚染ガスは触媒２１およびセラミッ
ク繊維２２の表面に吸着される。本発明の実施例１にお
いて、集塵吸着手段７の吸着部２３は隔壁１７と触媒２
１が兼ねた構成となっている。

【００３４】次に動作、作用について説明する。電源
（図示せず）を入れると送風手段１１であるファンが作
動し、室内の汚染空気は強制的に吸引ガイド１２有する
吸引口から吸引され、綿挨などの大きな粒子はプレフィ
ルタ１３に捕捉される。吸引口から吸引された微粒子の
汚染粒子を含む空気は集塵吸着手段７に流入し、汚染粒
子は集塵吸着手段７を構成するフィルタ１６の隔壁１７
に捕捉され、汚染ガスは隔壁１７を構成するセラミック
繊維２２とセラミック繊維２２上に担持された触媒２１
で構成される吸着部２３に吸着する。集塵吸着手段７を
通過して清浄化された空気は吹き出しガイド１４を有す
る吹き出し口より室内に戻される。所定の時間運転する
と、運転制御装置１５が送風手段１１であるファンを停
止させ、加熱手段１０が発熱を開始する。加熱手段１０
からの熱伝達により集塵吸着手段７が加熱され、触媒２
１が触媒として機能する温度に昇温すると、吸着部２３
である触媒２１およびセラミック繊維２２に吸着してい
た汚染ガスは触媒２１の酸化分解作用により水蒸気と炭
酸ガスの無害な物質に変換され、集塵吸着手段７から除
去される。一方、フィルタ１６の隔壁１７に捕捉されて
いる汚染粒子も集塵加熱手段７の昇温とともに熱分解を
開始し、そのほとんどは水蒸気と炭酸ガスの無害な物質
に変換され、集塵吸着手段７から除去される。一部無機
物が集塵吸着手段７に残留する可能性があるが、高温で
焼却されているのでアレルゲンとしては完全に消滅す
る。所定の加熱時間が経過すると、運転制御装置１５に
よって送風手段１１であるファンが作動し、再び室内空
気を循環させる。

【００３５】捕捉、吸着した汚染粒子、汚染ガスを加熱
処理によって焼却、分解することができるので送風手段
１１が作動した際に汚染粒子や汚染ガスの再放出を防止
することができるとともに、集塵吸着手段７を構成する
フィルタ１６の交換や洗浄などのメンテナンスが不要と
なる。

【００３６】また、加熱手段１０によって汚染粒子、汚
染ガスを完全に焼却できるので汚染粒子、汚染ガスの持
つアレルゲンを消滅させることができ、安全性が高く、
安心感のある空気清浄機を提供することができる。

【００３７】また、Ｃu、Ｍn、Ｃo、Ｆe、Ｎiの酸化物
もしくはＰt、Ｐd、Ｒh、Ａu、Ａgの金属の少なくとも
１種からなる触媒２１は吸着している汚染ガスの酸化反
応を促進し、分解温度を下げることができるので低温か
ら酸化分解することができる。したがって、集塵吸着手
段７を触媒として機能する温度に短時間で昇温できるの
で吸着している汚染ガスの脱着が抑制され、加熱による
汚染ガスの再放出を防止することができる。

【００３８】また、集塵吸着手段７はフィルタ１６と吸
着部を一体化さした構成としているので効率的な加熱が
可能となり、加熱手段１０の消費電力を小さくすること
ができる。また、消費電力を小さくできることにより、
室内への放熱が軽減され、室温の温度上昇を抑制できる
のでオールシーズンに渡り空気清浄機として使用するこ
とができる。

【００３９】また、集塵吸着手段７のフィルタ１６とし
てハニカム構造体１８を適用することにより、小さな容
積で大きな濾過面積を実現することができ、コンパクト
な空気清浄機を実現することができる。また、ハニカム
構造体１８は耐熱性の高いアルミナ、シリカ、マグネシ
アのセラミック材料で構成されるのでハニカム構造体１
８の熱による損傷を防止することができる。

【００４０】また、フィルタ１６を構成するハニカム構
造体１８として、セラミック繊維２２からなる抄紙をコ
ルゲート加工したものを用いているが、アルミナ、シリ
カ、マグネシアからなるセラミック粒子の押し出し成形
による焼結体も適用可能である。この場合、隔壁１７は
比表面積が小さいので隔壁１７にゼオライトやアルミナ
などの吸着剤をコーティングして比表面積を大きくした
構成が好ましい。

【００４１】なお、加熱手段１０は前述の石英管で保護
された電熱線からなるヒータに限定されるものでなく、
面状の金属発熱体や集塵吸着手段７の近傍に磁性体材料
を配置して誘導加熱する方法も適用可能である。

【００４２】また、本発明の実施例１では汚染ガスの分
解に触媒２１を用いているが、必ずしも必要なものでは
なく、集塵吸着手段７の熱容量を低くし、加熱手段１０
の加熱効率を向上させ、短時間で汚染ガスを熱分解でき
る温度に昇温させることにより、吸着している汚染ガス
の脱離による再放出を防止できる。

【００４３】また、集塵加熱手段７を加熱処理する際、
送風手段１１は停止させているが、焼却に必要な空気を
十分に供給するため、送風手段１１であるファンの回転
数を制御して微風の送風を行ってもよい。

【００４４】（実施例２）図３は本発明の実施例２の空
気清浄機を構成する集塵吸着手段２４の断面図である。
実施例１と異なる点は、フィルタ１６の代わりにセラミ
ック繊維を集束して得られる撚糸を織り上げた織布また
はセラミック繊維の集合体からなる不織布でフィルタ２
５を構成したことであり、フィルタ２５を構成するセラ
ミック繊維の表面が汚染ガスの吸着部を兼ねている。図
３に示すように、フィルタ２５は濾過面積を大きくする
ため折りたたんだ構成で空気が流通する開口を有する金
属またはセラミックからなる支持体２６に収納および固
定されている。集塵吸着手段２４は図１で示す空気清浄
機を構成する筐体の通風路に配置されている。

【００４５】実施例２において集塵吸着手段２４以外の
動作、作用は実施例１と同一であるので集塵吸着手段２
４を中心に動作、作用を説明する。図３の矢印で示すよ
うに、空気清浄機の吸引口から吸引された汚染粒子と汚
染ガスを含む空気は集塵吸着手段２４に流入し、集塵吸
着手段２４を通過する。このとき、汚染粒子は集塵吸着
手段２４を構成するフィルタ２５のセラミック繊維また
はセラミック繊維を集束した撚糸の隙間に捕捉され、汚
染ガスはセラミック繊維またはセラミック繊維を集束し
た撚糸の表面に吸着し、清浄化された空気が吹き出し口
より室内に戻される。加熱手段１０によって集塵吸着手
段２４が加熱されると、セラミック繊維またはセラミッ
ク繊維を集束した撚糸に吸着している汚染ガスは熱分解
により無害な物質に変換される。一方、フィルタ２５に
捕捉されている汚染粒子も集塵加熱手段２４の昇温とと
もに熱分解を開始し、無害な物質に変換される。

【００４６】捕捉、吸着した汚染粒子、汚染ガスは加熱
処理によって焼却、分解できるので汚染粒子や汚染ガス
の再放出が防止できるとともに、集塵吸着手段２４を構
成するフィルタ２５の交換や洗浄などのメンテナンスが
不要となる。

【００４７】また、セラミック繊維の織布、不織布によ
るフィルタ２５は厚みを自由に変えることができるので
汚染粒子の集塵性能、圧損を自由に制御できるととも
に、可とう性を有するので平面状だけでなく、いろいろ
な形状のフィルタが設計可能であり、適用範囲が広い。

【００４８】また、フィルタ２５はアルミナ、シリカの
セラミック繊維で構成されているので耐熱性が高く、加
熱処理による損傷を防止することができるとともに、加
熱、冷却や温度差によるヒートショックに強く、耐久性
に優れている。

【００４９】また、セラミック繊維を集束した撚糸から
なる織布は機械的、または化学的な処理によって毛羽立
たたせることにより、汚染粒子の捕捉をより効率的に行
えるので低い圧損下で優れた集塵性能を実現することが
できる。

【００５０】なお、セラミック繊維またはセラミック繊
維を集束した撚糸に実施例１の触媒２１を担持すること
により、汚染ガスの分解性能を向上させることができ
る。

【００５１】（実施例３）図４は本発明の実施例３の空
気清浄機を構成する空気浄化手段２７の断面図である。
実施例１および実施例２と異なる点は、集塵吸着手段７
または集塵吸着手段２４と加熱手段１０の代わりに空気
浄化手段２７を適用したことである。空気が通過する開
口を有する金属またはセラミックからなる骨材２８の開
口面に沿ってセラミック繊維を集束して得られる撚糸を
巻き付けて形成したフィルタ２９と骨材２８にフィルタ
２９を加熱する発熱部３０を設け一体化構成としたもの
であり、フィルタ２９を構成する撚糸の表面が汚染ガス
の吸着部を兼ねている。空気浄化手段２７は図１で示す
空気清浄機を構成する筐体の通風路に配置されている。

【００５２】実施例３において空気浄化手段２７以外の
動作、作用は実施例１と同一であるので空気浄化手段２
７を中心に動作、作用について説明する。図４の矢印で
示すように、空気清浄機の吸引口から吸引された汚染粒
子と汚染ガスを含む空気は空気浄化手段２７に流入し、
フィルタ２９を通過する。このとき、汚染粒子は空気浄
化手段２７を構成するフィルタ２９のセラミック繊維を
集束した撚糸の隙間に捕捉され、汚染ガスはセラミック
繊維を集束した撚糸の表面に吸着し、清浄化された空気
が吹き出し口より室内に戻される。フィルタ２９の骨材
２８に取り付けられた発熱部３０によってフィルタ２９
が加熱されると、撚糸に吸着している汚染ガスは熱分解
により無害な物質（水蒸気と炭酸ガス）に変換される。
一方、フィルタ２９に捕捉されている汚染粒子もフィル
タ２９の昇温とともに熱分解を開始し、無害な物質に変
換される。

【００５３】捕捉、吸着した汚染粒子、汚染ガスを加熱
処理によって焼却、分解し、完全に消滅できるので汚染
粒子や汚染ガスの再放出が防止できるとともに、空気浄
化手段２７の交換や洗浄などのメンテナンスが不要とな
る。

【００５４】また、空気浄化手段２７はフィルタ２９と
吸着部とこれらを加熱する発熱部３０が一体化された構
成であるのでフィルタ２９を汚染粒子の焼却温度、汚染
ガスの分解温度に短時間でかつ均一に昇温させることが
でき、効率的な焼却、分解処理ができるとともに、加熱
に必要な消費電力を小さくすることができる。

【００５５】また、フィルタ２９はセラミック繊維から
なる撚糸の巻き数によって汚染粒子の集塵性能、圧損を
自由に制御できるのでフィルタの設計の自由度が高い。
また、撚糸はセラミック材料で構成されているので耐熱
性が高く、捕捉した粒子を加熱処理しても損傷すること
がない。

【００５６】また、フィルタ２９はアルミナ、シリカの
セラミック材料で構成されているので耐熱性が高く、加
熱処理による損傷を防止することができるとともに、加
熱、冷却や温度差によるヒートショックに強く、耐久性
に優れている。

【００５７】また、セラミック繊維を集束した撚糸から
なる織布は機械的、または化学的な処理によって毛羽立
たたせることにより、汚染粒子の捕捉をより効率的に行
えるので低い圧損下で優れた集塵性能を実現することが
できる。

【００５８】また、骨材２８として金属を用いる場合
は、骨材２８と発熱部３０の間を電気的に絶縁するため
絶縁層を設けた構成または骨材２８自身が発熱部３０を
兼ねた構成がよい。

【００５９】なお、セラミック繊維を集束した撚糸に、
実施例１の触媒２１を担持することにより、汚染ガスの
分解性能を向上させることができる。

【００６０】（実施例４）図５は本発明の実施例４の空
気清浄機の断面図である。実施例１と異なる点は集塵加
熱手段７のフィルタ１６に捕捉される汚染粒子の集塵量
を検知する集塵検知手段３１を集塵吸着手段７を挟んで
筐体８の通風路に取り付け、集塵検知手段３１の信号を
加熱制御手段３２に伝達し、加熱手段１０の加熱を制御
できるようにしたところである。

【００６１】なお、実施例１と同一符号のものは同一構
造を有し、説明は省略する。次に動作、作用について説
明する。電源（図示せず）を入れると送風手段１１であ
るファンが作動し、吸引口から吸引された微粒子の汚染
粒子を含む空気は集塵吸着手段７に流入し、汚染粒子は
集塵吸着手段７を構成するフィルタ１６の隔壁１７に捕
捉され、汚染ガスは隔壁１７を構成するセラミック繊維
２２とセラミック繊維２２上に担持された触媒２１で構
成される吸着部２３に吸着する。集塵吸着手段７を通過
して清浄化された空気は吹き出しガイド１４を有する吹
き出し口より室内に戻される。時間の経過とともにフィ
ルタ１６の汚染粒子の集塵量が増加すると、隔壁１７が
目詰まりを起こし圧損が高くなる。集塵吸着手段７を挟
んで取り付けている集塵検知手段３１がこの圧力の変化
を検知し、加熱制御手段３２に信号を伝達する。加熱制
御手段３２は集塵検知手段３１からの信号が予め設定さ
れた圧力差になると、送風手段１１であるファンを停止
（または微風に制御）させ、加熱手段１０の発熱を開始
させる。この加熱処理によって、フィルタ１６に捕捉さ
れた汚染粒子、吸着部２３に吸着した汚染ガスは焼却、
分解され、無害な物質に変換される。汚染粒子、汚染ガ
スが完全に焼却、分解できる時間が経過した後、加熱制
御手段３２は加熱手段１０の発熱を停止させるとともに
送風手段１１を作動させ、再び室内空気を清浄化する。

【００６２】加熱制御手段３２が集塵検出手段３１の情
報を受け、集塵量が所定量に達すると加熱手段１０を発
熱させ、集塵吸着手段７を加熱するが、所定量より少な
い場合は加熱手段１０を発熱させないように制御してい
る。これによって無駄な加熱を防止できるので省電力化
が可能となる。

【００６３】また、フィルタ１６の汚染粒子による過度
の集塵を防止できるのでフィルタ１６の目詰まりによる
空気清浄機の機能低下を防止できるとともに、フィルタ
１６の加熱処理の温度を常に安定させることができ、異
常加熱による損傷を防止することができる。

【００６４】なお、集塵吸着手段７と加熱手段１０の構
成の代わりに、実施例３で説明した空気浄化手段２７を
適用した場合も同様な作用と効果を実現することができ
る。

【００６５】また、加熱手段１０の発熱の停止は時間で
決めているが、集塵検出手段３１で検出し、発熱を停止
させることも可能である。

【００６６】また、本発明の実施例４では集塵検知手段
として圧力の変化を検出しているが、これに限定される
ものでなく、集塵量の変化を誘電率の変化として検出す
る方法なども適用できる。

【００６７】（実施例5）図６は本発明の実施例５の空
気清浄機の断面図である。実施例１と異なる点は集塵加
熱手段７のフィルタ１６と吸着部２３に捕捉、吸着され
た汚染粒子や汚染ガスを焼却、分解した際に発生する熱
を温度として検知する温度センサ３３を集塵吸着手段７
の空気流の下流側または集塵吸着手段の一部に取り付
け、温度センサ３３の信号を加熱制御手段３２に伝達
し、加熱手段１０の加熱を制御できるようにしたところ
である。

【００６８】なお、実施例１と同一符号のものは同一構
造を有し、説明は省略する。次に動作、作用について説
明する。電源（図示せず）を入れると送風手段１１であ
るファンが作動し、吸引口から吸引された微粒子の汚染
粒子を含む空気は集塵吸着手段７に流入し、汚染粒子は
集塵吸着手段７を構成するフィルタ１６の隔壁１７に捕
捉され、汚染ガスは隔壁１７を構成するセラミック繊維
２２とセラミック繊維２２上に担持された触媒２１で構
成される吸着部２３に吸着する。所定の時間運転する
と、運転制御装置１５が送風手段１１であるファンを停
止（または微風に制御）させ、加熱手段１０が発熱を開
始する。集塵吸着手段７が加熱されると、吸着部２３に
吸着していた汚染ガスは触媒２１によって酸化分解し、
フィルタ１６の隔壁１７に捕捉されている汚染粒子は熱
分解する。集塵吸着手段７は汚染粒子や汚染ガスが多量
に残留する間、熱分解反応により温度上昇するが、汚染
粒子や汚染ガスが少なくなると熱分解反応による発熱が
少なくなり、次第に集塵吸着手段７の温度が低くなる。
温度センサ３３はこの温度を検知し、その信号を加熱制
御手段３２に伝達する。加熱制御手段３２は温度センサ
３３からの信号が予め設定された温度差になると、加熱
手段１０の発熱を停止するように制御し、送風手段１１
を作動させ、再び室内の空気を清浄化する。

【００６９】加熱制御手段３２が温度センサ３３の情報
を受け、汚染粒子や汚染ガスが焼却、分解できたかどう
かを判断し、加熱手段１０の発熱を停止するように制御
しているので加熱手段１０の無駄な加熱を防止すること
ができるので省電力化が可能となる。

【００７０】また、汚染粒子や汚染ガスの集塵、吸着量
が多く、発熱量が大きくなって温度センサ３３が所定以
上の温度を検知した場合、加熱制御手段３２が加熱手段
１０の発熱を停止させることが可能である。これによっ
て、フィルタ１６の温度上昇を防止できるのでフィルタ
などの機能部材、機器の損傷を防止できるとともに安全
性が確保される。

【００７１】なお、集塵吸着手段７と加熱手段１０の構
成の代わりに、実施例３で説明した空気浄化手段２７を
適用した場合も同様な作用と効果を実現することができ
る。

【００７２】また、実施例５で説明した集塵検出手段３
１を併用することにより、加熱手段１０の制御をより確
実に行うことができるので信頼性の高い空気清浄機を提
供できる。

【００７３】なお、本発明の実施例１〜５で説明した空
気清浄機は空気清浄機として単独でなく、石油燃焼暖房
機、電気暖房機、エアコンなどに搭載することも可能で
ある。

【００７４】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、空気清浄
機の通風路に汚染粒子を捕捉するフィルタと汚染ガスを
吸着する吸着部が一体化してなる集塵吸着手段と集塵吸
着手段を加熱する加熱手段を設けることにより、集塵吸
着手段に汚染粒子、汚染ガスを捕捉、吸着して汚染空気
を清浄化することができるとともに、加熱手段によって
捕捉、吸着した汚染粒子や汚染ガスが焼却、分解し、集
塵吸着手段から除去できるのでフィルタなどの交換や清
掃などのメンテナンスを不要とすることができる。ま
た、汚染ガスは酸化分解できるので集塵着手段からの再
放出を防止できるとともに、汚染粒子は焼却処理により
消滅させることができるのでアレルゲン物質としての残
留および放出を防止することができる。また、集塵吸着
手段をフィルタと吸着部が一体化した構成とすることに
より、加熱手段の消費電力を小さくすることができると
ともに、室内の温度上昇が抑制され、春、秋はもちろん
夏場においても空気清浄機として使用することができ
る。

【００７５】また、空気清浄機の通風路に汚染粒子を捕
捉するフィルタと汚染ガスを吸着する吸着部とフィルタ
および吸着部を加熱する発熱部が一体化してなる空気浄
化手段を設けることにより、コンパクト性と熱伝達の効
率が向上し、空気浄化手段を所定の温度に短時間でかつ
均一に昇温させることができるので汚染粒子や汚染ガス
の効率的な焼却、分解が可能となり、加熱に必要とする
消費電力を小さくすることができる。

【００７６】また、空気清浄機に集塵吸着手段または空
気浄化手段のフィルタに捕捉される汚染粒子の集塵量を
検知する集塵検知手段と集塵検知手段の情報をもとに加
熱手段または空気浄化手段の発熱部の加熱を制御する加
熱制御手段を設けることにより、フィルタへの汚染粒子
の過度の集塵を防止できるのでフィルタの目詰まりによ
る空気清浄機能の低下を防止できるとともに、汚染粒子
の異常発熱によるフィルタの損傷を防止することができ
る。また、加熱制御手段は集塵検知手段の情報をもとに
集塵量が所定量に達すると加熱手段または発熱部を発熱
させ、所定量より少ない場合は発熱しないように制御し
ているので無駄な加熱を防止することができ、省電力化
が可能となる。

【００７７】また、空気浄化ユニットに汚染粒子や汚染
ガスを焼却、分解した際に発生する熱を温度として検知
する温度センサと温度センサからの情報をもとに加熱手
段または空気浄化手段を構成する発熱部の加熱を制御す
る加熱制御手段を設けることにより、加熱制御手段が温
度センサからの温度情報をもとに汚染粒子や汚染ガスの
焼却、分解が終了したかどうかを判断し、制御すること
ができるので加熱手段または発熱部の無駄な加熱が防止
され、省電力化が可能となる。また、汚染粒子や汚染ガ
スの発熱量が大きく、温度センサが所定以上の温度を検
知した場合、加熱制御手段が加熱を停止させるので異常
加熱によるフィルタなどの機能部材や機器の損傷が防止
され、安全性を向上させることができる。

【００７８】また、集塵吸着手段または空気浄化手段の
吸着部にＣu、Ｍn、Ｃo、Ｆe、Ｎiの酸化物、もしくは
Ｐt、Ｐd、Ｒh、Ａu、Ａgの金属の少なくとも１種で構
成した触媒を備えることにより、吸着している汚染ガス
の酸化分解温度を下げることができるので汚染ガスの分
解性能を向上させることができるとともに、集塵吸着手
段または空気浄化手段に吸着している汚染ガスの脱着が
抑制され、室内への再放出を防止することができる。

【００７９】また、ハニカム構造体によるフィルタは汚
染空気が多孔質セラミックの隔壁を通過するように構成
することにより、小さな容量で大きな濾過面積を実現す
ることができるのでコンパクトな空気清浄機を実現する
ことができる。また、フィルタを耐熱性の高いアルミ
ナ、シリカ、マグネシアの少なくとも１種を主成分とす
るセラミック粒子またはセラミック繊維の成形によるハ
ニカム構造体で構成することにより、捕捉、吸着した汚
染粒子や汚染ガスを焼却、分解処理してもフィルタの熱
による損傷を防止することができる。

【００８０】また、金属またはセラミックからなる骨材
にセラミック繊維を集束して得られる撚糸を巻き付けて
構成したフィルタは、撚糸の巻き数によって汚染粒子の
集塵性能や圧損を自由に制御できるのでフィルタの設計
の自由度が大きい。

【００８１】また、セラミック繊維を集束して得られる
撚糸を織り上げた織布またはセラミック繊維の集合体か
らなる不織布で構成したフィルタは、フィルタの厚みを
自由に変えられるので汚染粒子の集塵性能、圧損を自由
に制御できるとともに、可とう性を有するので平面状だ
けでなくいろいろな形状のフィルタを設計することが可
能である。

【００８２】また、セラミック繊維を集束して得られる
撚糸を毛羽立たせた構成とすることにより、汚染粒子の
捕捉をより効率的に行えるので低圧損下で優れた集塵性
能を実現することができる。

【００８３】また、セラミック繊維からなるフィルタは
加熱、冷却や温度差によるヒートショックに強く、耐久
性に優れている。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例１の空気清浄機の断面図

【図２】（ａ）同空気清浄機を構成する集塵吸着手段の
断面図（ｂ）同集塵吸着手段を構成するフィルタの要部断面図

【図３】本発明の実施例２の空気清浄機を構成する集塵
吸着手段の断面図

【図４】本発明の実施例３の空気清浄機を構成する空気
浄化手段の断面図

【図５】本発明の実施例４の空気清浄機の断面図

【図６】本発明の実施例５の空気清浄機の断面図

【図７】従来の空気清浄機能付き電気暖房機の断面図

【符号の説明】

７、２４集塵吸着手段８筐体１０加熱手段１１送風手段１６、２５、２９フィルタ１８ハニカム構造体１９第１の封止栓２０第２の封止栓２１触媒２２セラミック繊維２３吸着部２７空気浄化手段２８骨材３０発熱部３１集塵検知手段３２加熱制御手段３３温度センサ

フロントページの続き (72)発明者藤井宏明大阪府門真市大字門真1006番地松下電器産業株式会社内 (72)発明者荻田邦男大阪府門真市大字門真1006番地松下電器産業株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】通風路を有する筐体と、前記筐体の通風路
に配置した空気中に浮遊する汚染粒子を捕捉するフィル
タと汚染ガスを吸着する吸着部が一体化してなる集塵吸
着手段と、前記集塵吸着手段の近傍に配置した前記集塵
吸着手段を加熱する少なくとも一つの加熱手段と、前記
集塵吸着手段に空気を通過させる送風手段で構成した空
気清浄機。
【請求項２】通風路を有する筐体と、前記筐体の通風路
に配置した空気中に浮遊する汚染粒子を捕捉するフィル
タと汚染ガスを吸着する吸着部と前記フィルタと前記吸
着部を加熱する発熱部が一体化してなる空気浄化手段
と、前記空気浄化手段に空気を通過させる送風手段で構
成した空気清浄機。
【請求項３】通風路を有する筐体の一部に取り付けら
れ、集塵吸着手段または空気浄化手段に捕捉される汚染
粒子の集塵量を検知する集塵検知手段と、前記集塵検知
手段からの情報により、前記集塵吸着手段の近傍に配置
した加熱手段または前記空気浄化手段を構成する発熱部
の加熱を制御する加熱制御手段を備えた請求項１または
２記載の空気清浄機。
【請求項４】集塵吸着手段または空気浄化手段の空気流
の下流側、もしくは前記集塵吸着手段または前記空気浄
化手段の一部に配置した温度を検知する温度センサと、
前記温度センサからの情報により、前記集塵吸着手段の
近傍に配置した加熱手段または前記空気浄化手段を構成
する発熱部の加熱を制御する加熱制御手段を備えた請求
項１から３のいずれか１項記載の空気清浄機。
【請求項５】集塵吸着手段または空気浄化手段の吸着部
は、吸着した汚染ガスの分解を促進する触媒を備えた請
求項１から４のいずれか１項記載の空気清浄機。
【請求項６】触媒は、Ｃu、Ｍn、Ｃo、Ｆe、Ｎiの酸化
物もしくはＰt、Ｐd、Ｒh、Ａu、Ａgの金属の少なくと
も１種から構成した請求項５記載の空気清浄機。
【請求項７】フィルタは、多孔質セラミックの隔壁より
形成される多数の貫通口を有するハニカム構造体と、前
記ハニカム構造体の貫通口の一端に交互に設けた機密性
を有するセラミック材よりなる第１の封止栓と、前記第
１の封止栓の無い前記ハニカム構造体の他端に設けた機
密性を有するセラミック材よりなる第２の封止栓を設け
た構成とした請求項１から４のいずれか１項記載の空気
清浄機。
【請求項８】ハニカム構造体は、アルミナ、シリカ、マ
グネシアの少なくとも１種を主成分とするセラミック粒
子またはセラミック繊維の多孔質成形体で構成した請求
項７記載の空気清浄機。
【請求項９】フィルタは、空気が通過する開口を有する
金属またはセラミックからなる骨材と、前記骨材の開口
面に沿って複数のセラミック繊維を集束して得られる撚
糸を巻き付けて構成した請求項１から４のいずれか１項
記載の空気清浄機。
【請求項１０】フィルタは、セラミック繊維を集束して
得られる撚糸を織り上げた織布またはセラミック繊維の
集合体からなる不織布で構成した請求項１から４のいず
れか１項記載の空気清浄機。
【請求項１１】セラミック繊維を集束して得られる撚糸
を毛羽立たせた構成とした請求項９または１０記載の空
気清浄機。
【請求項１２】セラミック繊維は、アルミナ、シリカの
少なくとも１種を主成分とした請求項９または１０記載
の空気清浄機。