JPH1076180A

JPH1076180A - 空気清浄器

Info

Publication number: JPH1076180A
Application number: JP17876297A
Authority: JP
Inventors: Yoshika Sekine; 嘉香関根; Yasuo Miyadera; 康夫宮寺; Tatsuya Uchida; 達也内田; Takeyuki Tonoki; 健之外木
Original assignee: Hitachi Chemical Co Ltd
Current assignee: Showa Denko Materials Co Ltd
Priority date: 1996-07-09
Filing date: 1997-07-04
Publication date: 1998-03-24

Abstract

(57)【要約】【解決手段】イオン化ユニットと、集塵ユニットとを備
える空気清浄器であって、集塵ユニット内の集塵電極板
面にガス除去シートを配置した空気清浄器。ここで使用
されるガス除去シートとしては、（ａ）金属及び／又は
金属酸化物粒子、（ｂ）吸着材粒子、（ｃ）熱可塑性樹
脂粒子、及び（ｄ）通気性シートの繊維状基材を含み、
粒子（ａ）と粒子（ｂ）は、樹脂粒子（ｃ）表面に、粒
子どうしの接触部分で結合し、樹脂粒子（ｃ）は通気性
シートの繊維状基材（ｄ）に結合しているシートが好適
である。【効果】集塵機能と共に悪臭ガス・有害ガスの除去機能
を有するコンパクトな空気清浄器を提供できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、車両用、家庭用、
事務所用等の空気清浄器に関する。

【０００２】

【従来の技術】車両用、家庭用、事務所用等の空気清浄
器としては、電極板とイオン化線との間に直流電圧を印
加して空気中に浮遊する塵埃（粒子）をイオン化し、対
向電極板（集塵電極板ともいう。）の表面に被せた集塵
紙上に吸収・吸着させ、除去するイオン風式空気清浄方
式がよく知られている。この方法は、拡散速度の遅い塵
埃（粒子）を特に効率的に除去できる。この種の空気清
浄器は使用する高電圧で、空気中の酸素が反応してオゾ
ンを発生するので、これを除去・分解する必要がある。
オゾンを除去・分解するためには、例えば、波型紙等を
重ね合わせた段ボール状フィルタ表面に活性炭を付着さ
せたものを空気吹き出し口に設置したり（特公昭５４−
２７５８９号公報）、マンガン及び銅を含みオゾン分解
能を有する触媒を担持させたハニカムフィルタを集塵ユ
ニットの下流側に設ける方法（特開昭６２−５７６６２
号公報）等が提案されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記の空気清
浄器においては、集塵ユニットとは別にガス除去用とし
て占有容積の大きな重ね合わせ段ボール状フィルタやハ
ニカムフィルタを設ける必要があり、装置が大きくなる
問題がある。本発明は、空気清浄器であって、集塵機能
と共に脱臭機能を有するコンパクトな空気清浄器を提供
することを目的とする。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明は、イオン化ユニ
ットと、集塵ユニットとを備える空気清浄器であって、
集塵ユニット内の対向電極板面にガス除去シートを配置
した空気清浄器である。

【０００５】本発明において、集塵ユニット内の対向電
極板面に配置されるガス除去シートは、（ａ）金属及び
／又は金属酸化物粒子、（ｂ）吸着材粒子、（ｃ）熱可
塑性樹脂粒子、及び（ｄ）通気性シートの繊維状基材、
を含み、金属及び／又は金属酸化物粒子（ａ）と吸着材
粒子（ｂ）は、熱可塑性樹脂粒子（ｃ）表面に、粒子ど
うしの接触部分で結合し、熱可塑性樹脂粒子（ｃ）は通
気性シートの繊維状基材（ｄ）に結合しているガス除去
シート、が好ましく用いられる。

【０００６】すなわち、空気清浄器の集塵ユニットの対
向電極板面に、ガス除去能が優れ、通気性があり、薄
く、フレキシブルなガス除去シートを設けた点に本発明
の特徴があり、これによって、本発明の空気清浄器はコ
ンパクトで、集塵機能と共に脱臭機能を有するものとな
る。そして、これを可能にしたのは、空気清浄器に好適
なガス除去シートが得られるようになったからである。
なおここで、ガス除去における「ガス」とは、硫化水
素、アンモニア、ホルムアルデヒド、アセトアルデヒ
ド、一酸化炭素、オゾン等の悪臭ガス・有害ガスを意味
する。

【０００７】本発明の空気清浄器では、複数本のイオン
化線をもつ「イオン化ユニット」と、対向電極板及びそ
の対向電極板面に配置したガス除去シートをもつ「集塵
・ガス除去ユニット」と、前記イオン化ユニットに高電
圧を印加する「電源ユニット」とが備えられており、こ
れらはケーシングの中に収納されている。なお、「集塵
・ガス除去ユニット」におけるガス除去シートは、これ
を単独で使用しても、通気性がある集塵紙のような集塵
フィルタと重ねて使用してもよい。集塵フィルタと重ね
る場合、対向電極板とフィルタとの間にガス除去シート
を置くようにすることが好ましい。

【０００８】ケーシングの下部又は下面には空気吸込口
が設けられ、ケーシングの上部又は上面には空気吐出口
が設けられている。「イオン化ユニット」に印加される
高電圧によって起こされるイオン風により、空気はケー
シングの下部又は下面の吸込口から入り、ケーシングの
上部又は上面の吐出口から出る。

【０００９】塵埃（粒子）及び／又はガスを含む汚染空
気は、上記空気の流れに沿ってイオン化ユニット中に導
かれ、粒子はここで荷電されて荷電粒子となる。荷電粒
子は集塵ユニットの対向電極板に引きつけられてガス除
去シート（又は集塵フィルタ）に捕集される。汚染空気
中のガスもまたイオン風の流れによって移動する。ガス
は拡散速度が大きいので容易にガス除去シートと接触
し、ガス除去シートに吸着・捕集され、除去される。こ
のようにして、塵埃（粒子）及び／又はガスを含む汚染
空気は塵埃（粒子）及びガスが除去されて清浄な空気と
なり、吐き出し口から排出される。

【００１０】集塵・ガス除去ユニットにおける対向電極
板の形状は平板状であっても、円筒状であってもよい。
その形状に沿って、ガス除去シートの形状は柔軟に変形
する。

【００１１】本発明において、好ましく用いられるガス
除去シートは、（ａ）金属及び／又は金属酸化物粒子、
（ｂ）吸着材粒子、（ｃ）熱可塑性樹脂粒子、及び
（ｄ）通気性シートの繊維状基材、を含み、金属及び／
又は金属酸化物粒子（ａ）と吸着材粒子（ｂ）は、熱可
塑性樹脂粒子（ｃ）表面に、粒子どうしの接触部分で結
合し、熱可塑性樹脂粒子（ｃ）は通気性シートの繊維状
基材（ｄ）に結合しているガス除去シートである。

【００１２】以下、このガス除去シートを図を用いて説
明する。図４は、ガス除去シートにおける、金属及び／
又は金属酸化物粒子（ａ１、ａ２）、吸着材粒子
（ｂ）、熱可塑性樹脂粒子（ｃ）及び繊維状基材（ｄ）
の結合の概略を示した模式図である。図４中、ａ１は金
属酸化物粒子１（例えば、二酸化マンガン）、ａ２は金
属酸化物粒子２（酸化第二銅）、ｂは吸着材粒子（例え
ば、活性炭）、ｃは熱可塑性樹脂粒子、ｄは繊維状基材
の繊維をそれぞれ示す。２種類の金属及び／又は金属酸
化物粒子（ａ１とａ２）、及び１種類の吸着材粒子
（ｂ）が、その形状（図では球形で示されている。）を
保ったまま、熱可塑性樹脂粒子（ｃ）表面に粒子どうし
の接触部分で結合し、熱可塑性樹脂粒子（ｃ）どうしは
それぞれの接触部分で結合するとともに繊維状基材
（ｄ）の繊維に結合し、これらが３次元的広がりをもつ
シート状多孔性構造体を形成している。

【００１３】前記ガス除去シートは、空隙率は５０％以
上、好ましくは８０％以上、その比表面積は２０ｍ²／
ｇ以上で、通気性があり、硫化水素、アンモニア、ホル
ムアルデヒド、アセトアルデヒド、一酸化炭素、オゾン
等の悪臭・有害物質を効率よく除去できるものが用いら
れる。厚みは、集塵ユニットの対向電極板面に配置でき
るものであり、又は集塵紙のような集塵フィルタと共に
集塵ユニットの対向電極板面に配置できればよく、特に
限定するものではないが、通常は１ｍｍ以下、好ましく
は、０．５ｍｍ以下のものを用いる。このガス除去シー
トは、表面の汚損や破損を防止するために、通気性を有
するカバーシートで覆れていてもよい。

【００１４】ガス除去シートにおける金属及び／又は金
属酸化物粒子（ａ）としては、マンガン、銅、亜鉛、
鉄、バナジウム、ニッケル、マグネシウム、アルミニウ
ム、チタン、パラジウム、白金、セリウム、ケイ素、及
びそれらの酸化物の粒子がある。これら金属の複合酸化
物の粒子であってもよい。マンガン酸化物としては、Ｍ
ｎＯ₂、ＭｎＯ、Ｍｎ₃Ｏ₄、Ｍｎ₂Ｏ₃及びＭｎ₂Ｏ₇等が
あり、中でもＭｎＯ₂が好ましく用いられる。銅酸化物
としては、ＣｕＯ、Ｃｕ₂Ｏ及びＣｕ₄Ｏ等があり、中で
もＣｕＯが好ましく用いられる。これらの金属及び／又
は金属酸化物粒子は１種を用いることもできるが、多種
の有害物質を浄化する機能をもたせるために２種以上を
用いてもよい。２種以上を混合する場合の好ましい例と
しては、二酸化マンガン粒子と酸化第二銅粒子を含むも
のがある。

【００１５】吸着材粒子（ｂ）としては、活性炭、ゼオ
ライト、シリカゲル、セピオライト、活性アルミナ及び
活性白土等がある。これら吸着材粒子に硫酸アルミニウ
ム、ヨウ素、硫酸第一鉄、燐酸カルシウム、炭酸ナトリ
ウム、珪酸マグネシウム、ほう酸、リン酸、アスコルビ
ン酸、酒石酸、シュウ酸、タンニン酸、没食子酸等を担
持させたものも用いることができる。吸着材粒子は１種
を用いても、又は２種以上を用いてもよい。活性炭に
は、植物性炭素質（ヤシ殻、アーモンド殻等）、木炭、
瀝青炭等のほか、合成樹脂炭素質（フェノール樹脂他）
等があり、いずれも使用できる。

【００１６】熱可塑性樹脂粒子（ｃ）としては、超高分
子量ポリエチレン、ポリエチレン、ポリカーボネート、
ポリアミドＡＢＳ樹脂、ポリイミド、ポリ塩化ビニル、
ポリスルホン、ポリスチレンフタレート、ポリプロピレ
ン、酢酸セルローズ等から選ばれる粒子である。これら
熱可塑性樹脂粒子は、金属及び／又は金属酸化物粒子
（ａ）と吸着材粒子（ｂ）を、熱可塑性樹脂層で被覆さ
れることなく熱可塑性樹脂粒子（ｃ）表面に、粒子どう
しの接触部分で結合させる結合剤としての役割をもって
いる。熱可塑性樹脂粒子のうち、超高分子量ポリエチレ
ンが好ましく用いられ、その平均分子量（粘度法による
測定値）はおよそ１００万〜９００万である。

【００１７】通気性シートの繊維状基材（ｄ）として
は、空隙率が６０％〜９９％の繊維状基材が用いられ、
例えば、ガラス織布・不織布、ポリエチレン、ポリプロ
ピレン、ポリアミド、ポリエステル等のプラスチック織
布・不織布、紙等である。

【００１８】上記シート状環境浄化材は、（ａ）金属及
び／又は金属酸化物粒子、（ｂ）吸着材粒子、（ｃ）熱
可塑性樹脂粒子、（ｅ）吸水性樹脂、及び（ｆ）水、を
混ぜて均一に分散された懸濁液をつくり、この懸濁液の
所定量を、（ｄ）通気性シートの繊維状基材、に保持さ
せ、前記熱可塑性樹脂の融点以上熱分解温度以下の温度
で加熱し、水分を除去しながら、金属及び／又は金属酸
化物粒子（ａ）、及び吸着材粒子（ｂ）を熱可塑性樹脂
粒子（ｃ）を介して繊維状基材（ｄ）に結合させて、製
造することができる。

【００１９】用いられる金属及び／又は金属酸化物粒子
（ａ）の大きさは、平均粒径で０．１〜１０μｍのも
の、吸着材粒子（ｂ）の大きさは、ふるい目開き４８メ
ッシュ（粒径としては３００μｍ）を通過する粒子が、
重量基準で吸着材粒子（ｂ）の５０％以上を占める大き
さのもの、熱可塑性樹脂粒子（ｃ）の大きさは、平均粒
径で２０〜１５０μｍのものが、通常、用いられる。

【００２０】吸水性樹脂（ｅ）を加える理由は、金属及
び／又は金属酸化物粒子（ａ）、吸着材粒子（ｂ）及び
熱可塑性樹脂粒子（ｃ）の混合粒子の水懸濁液を均一に
分散させるためである。吸水性樹脂を加えると、吸水性
樹脂は吸水して粘度が上昇し、混合粒子の懸濁液は均一
に分散された状態となり、しかも、その均一分散の状態
は安定に長時間維持されるからである。

【００２１】懸濁液の一定量を繊維状基材に保持した
後、これを熱可塑性樹脂の融点以上その熱分解温度以下
の温度で、所定時間加熱する。この加熱処理により、水
分は蒸発・除去され、熱可塑性樹脂粒子は表層部が軟化
し結合力をもつようになる。表層部が軟化し結合力をも
つようになった熱可塑性樹脂粒子はその球形の粒子形状
を保ったまま、その表面に粒子（ａ）及び（ｂ）を捕捉
・結合し、熱可塑性樹脂粒子（ｃ）どうしは、相互間で
接触部分で結合しながら繊維状基材に結合する。

【００２２】以下に、ガス除去シートの製造例を示す。〈ガス除去シートの製造例〉二酸化マンガン（平均粒
径：２．０μｍ）２０ｇ、酸化第二銅（平均粒径：１．
９μｍ）２５ｇ及び活性炭（粒径：４８メッシュ（３０
０μｍ）パス）５５ｇを予め、ボールミル内で混合し
た。２Ｌの容器に水１Ｌ及び吸水性樹脂「スミカゲル」
（住友化学（株）製、酢酸ビニル−アクリル酸エステル
共重合ケン化物の商品名）２ｇを加え、よく撹拌した
後、前記混合粒子の全量と超高分子量ポリエチレン粒子
〔粘度法による分子量：２，０００Ｋ、粒径：２０〜１
５０μｍ（平均粒径は３５μｍ）〕２０ｇを加えて更に
よく混合し、粒子懸濁液を調製した。この粒子懸濁液を
厚さ０．３ｍｍ（４０ｇ／ｍ²）のガラス不織布にディ
ップ浸漬法で塗布含浸した後、１７５℃に加熱・乾燥
し、シート状物を得た。このシート状物の比表面積は３
３ｍ²／ｇ、空隙率は９１％であった。

【００２３】

【発明の実施の形態】図により、本発明の実施の形態を
説明する。図１は本発明の一例の空気清浄器の外観の斜
視図である。図２は図１のａ−ａ断面図で、集塵・ガス
除去用に集塵フィルタとガス除去シートを重ねて使用し
た場合の断面図である。図中、１はフロントパネル、２
は吐出口、３は吸込口、１１はイオン化線、１２は対向
電極板、１３はガス除去シート、１４は集塵フィルタ、
１５はフィルタ押えを示す。

【００２４】図２に示すように、イオン化ユニットは２
本のイオン化線１１からなる。また、集塵ユニットは対
向電極板１２、対向電極板１２を覆う集塵フィルタ１
４、及び対向電極板１２と集塵フィルタ１４の間に配置
されたガス除去シート１３からなり、集塵フィルタ１４
及びガス除去シート１３はフィルター押え１５によって
固定されている。ここで、ガス除去シート１３として
は、前記製造例で得たシートを用いることができる。

【００２５】塵埃（粒子）及び／又はガスを含む汚染空
気は、空気の流れに沿ってイオン化ユニット中に導か
れ、粒子はここで荷電されて荷電粒子となる。荷電粒子
は集塵ユニットの対向電極板１２に引きつけられて集塵
フィルタ１４に捕集される。イオン風による風の流路に
沿ってガスも移動する。ガスは拡散速度が大きいため、
集塵フィルタ１４を通過してガス除去シート１３と接触
して除去される。ガス除去シート１３の表面付近ではガ
ス濃度はゼロに近いため濃度分極が発生し、ガスは更に
拡散移動し、ガス除去シート１３によって除去される。
このようにして汚染空気中の塵埃（粒子）及びガスは共
に除去され、更にイオン化ユニットで発生するオゾンガ
スも除去され、また集塵フィルタ１４の表面から揮発す
るガスも有効に除去されて、本装置の出口からは清浄な
空気を取り出すことができる。

【００２６】ガス除去シートが図２に示されるような位
置に置いた場合、空気の流路は妨げられず、圧力損失が
発生しない。また、ガスはガス拡散速度が大きい（例え
ば、アンモニアのガス拡散速度は０．２３ｃｍ²／ｓ、
２５℃、１気圧）ので、空隙率の高いガス除去シートを
空気流路の近傍に配置するだけで十分な除去効果が得ら
れる。ガス除去シートは電場形成に影響のない程度に重
ねても使用することもでき、それによりガス除去効果を
高めることができる。

【００２７】また、ガス除去シートは集塵紙のような集
塵フィルタと重ねて使用せず、単独で使用することもで
きる。図３はそのような場合の実施例で、図１のａ−ａ
断面に対応する断面図が示されている。

【００２８】

【発明の効果】本発明により、集塵機能と共に悪臭ガス
・有害ガスの除去機能を有するコンパクトな空気清浄器
を提供できた。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一例の空気清浄器の外観の斜視図であ
る。

【図２】図１のａ−ａ断面図で、集塵・ガス除去用に集
塵フィルタとガス除去シートを重ねて使用した場合の断
面図である。

【図３】図１のａ−ａ断面図で、集塵・ガス除去用にガ
ス除去シートを単独で使用した場合の断面図である。

【図４】本発明で用いるガス除去シートにおける、金属
及び／又は金属酸化物粒子（ａ１、ａ２）、吸着材粒子
（ｂ）、熱可塑性樹脂粒子（ｃ）及び繊維状基材（ｄ）
の結合の概略を示した模式図である。

【符号の説明】

１…フロントパネル２…吐出口３…吸込口４…スイッチ１１…イオン化線１２…対向電極板１３…ガス除去シート１４…集塵フィル
タ１５…フィルタ押えａ１…金属酸化物粒子１ａ２…金属酸化物粒子２ｂ…吸着材粒子ｃ…熱可塑性樹脂粒子ｄ…繊維状基材

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者外木健之茨城県下館市大字小川1500番地下館産業株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】イオン化ユニットと、集塵ユニットとを備
える空気清浄器であって、集塵ユニット内の対向電極板
面にガス除去シートを配置した空気清浄器。
【請求項２】ガス除去シートが、（ａ）金属及び／又は金属酸化物粒子、（ｂ）吸着材粒子、（ｃ）熱可塑性樹脂粒子、及び（ｄ）通気性シートの繊維状基材、を含み、金属及び／又は金属酸化物粒子（ａ）と吸着材粒子
（ｂ）は、熱可塑性樹脂粒子（ｃ）表面に、粒子どうし
の接触部分で結合し、熱可塑性樹脂粒子（ｃ）は通気性シートの繊維状基材
（ｄ）に結合している、シートである請求項１の空気清
浄器。