空気清浄機
【課題】汚染空気を効率よく捕集することができ、メンテナンスを自動化でき、さらに、経時変化による性能低下が少ない空気清浄機を得ることを目的とする。
【解決手段】集塵フィルター２６の風下側に配設された繊維状の集塵フィルター２１と、この繊維状の集塵フィルター２１を洗浄する洗浄液を貯留する洗浄槽９と、給水タンク１４と、この給水タンク１４から洗浄槽９に給水された水を電気分解して過酸化水素を生成して、洗浄液を過酸化水素を含有する洗浄液とする過酸化水素生成機１０と、給水タンク１４から供給された水を貯留し、気化フィルター２４の下部を浸漬させるトレー３０と、を備え、繊維状の集塵フィルター２１は、環状に形成され、上下に巡回移動可能に支持され、移動しながら一部分が洗浄液に浸漬される。
【解決手段】集塵フィルター２６の風下側に配設された繊維状の集塵フィルター２１と、この繊維状の集塵フィルター２１を洗浄する洗浄液を貯留する洗浄槽９と、給水タンク１４と、この給水タンク１４から洗浄槽９に給水された水を電気分解して過酸化水素を生成して、洗浄液を過酸化水素を含有する洗浄液とする過酸化水素生成機１０と、給水タンク１４から供給された水を貯留し、気化フィルター２４の下部を浸漬させるトレー３０と、を備え、繊維状の集塵フィルター２１は、環状に形成され、上下に巡回移動可能に支持され、移動しながら一部分が洗浄液に浸漬される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、空気中の浮遊粒子である塵埃を捕捉し除去する空気清浄機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、円盤状の複数の集塵板と前記集塵板の間に、かつ、平行に放電線が設けられ集塵板の下部には、集塵板の下部を浸漬させ、洗浄、保水するための水槽を設置し、集塵板に軸をモータを接続して回転させ、高圧電源装置により荷電するようにしたものがある（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平６−１４２５４８号公報（段落番号００２２〜００２４、図１、図２）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来技術では、円盤状の複数の集塵板は水槽に貯留される水に接触するのみで、洗浄性が悪かった。そのため、低級アルコール、水酸化ナトリウム、界面活性剤などを添加する解決策が提案されているが、これらの物質は定期的な補充が必要であり、メンテナンスが面倒であるという問題があった。
【０００５】
この発明は、上記の課題を解決するためになされたものであり、汚染空気を効率よく捕集することができ、メンテナンスを自動化でき、さらに、経時変化による性能低下が少ない空気清浄機を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係る空気清浄機は、集塵フィルターと、空気を加湿する気化フィルターとを備えた空気清浄機において、前記集塵フィルターの風下側に配設され、ガラス繊維もしくはプラスチック繊維で形成され、空気中のガス成分を捕捉する触媒、吸着剤、化学添着剤のうち１種類以上を担持した繊維状の集塵フィルターとこの繊維状の集塵フィルターを洗浄する洗浄液を貯留する洗浄槽と、給水タンクと、この給水タンクから前記洗浄槽に給水された水を電気分解して過酸化水素を生成して、前記洗浄液を過酸化水素を含有する洗浄液とする過酸化水素生成機と、前記給水タンクから供給された水を貯留し、前記気化フィルターの下部を浸漬させるトレーと、を備え、前記繊維状の集塵フィルターは、環状に形成され、上下に巡回移動可能に支持され、移動しながら一部分が前記洗浄液に浸漬されるものである。
【発明の効果】
【０００７】
本発明に係る空気清浄機は、集塵フィルターと、空気を加湿する気化フィルターとを備えた空気清浄機において、集塵フィルターの風下側に配設され、ガラス繊維もしくはプラスチック繊維で形成され、空気中のガス成分を捕捉する触媒、吸着剤、化学添着剤のうち１種類以上を担持した繊維状の集塵フィルターとこの繊維状の集塵フィルターを洗浄する洗浄液を貯留する洗浄槽と、給水タンクと、この給水タンクから洗浄槽に給水された水を電気分解して過酸化水素を生成して、洗浄液を過酸化水素を含有する洗浄液とする過酸化水素生成機と、給水タンクから供給された水を貯留し、気化フィルターの下部を浸漬させるトレーと、を備え、繊維状の集塵フィルターは、環状に形成され、上下に巡回移動可能に支持され、移動しながら一部分が洗浄液に浸漬されるので、汚染空気を効率よく捕集することができ、薬剤の添加等をしなくともよいのでメンテナンスを自動化でき、さらに、時間が経過しても塵埃が溜まらないので、経時変化による性能低下を少なくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】この発明の実施の形態１に係る空気清浄機の斜視図である。
【図２】この発明の実施の形態１に係る空気清浄機の横断面構成図である。
【図３】この発明の実施の形態２に係る空気清浄機の斜視図である。
【図４】この発明の実施の形態２に係る空気清浄機の横断面構成図である。
【図５】この発明の実施の形態３に係る空気清浄機の斜視図である。
【図６】この発明の実施の形態３に係る空気清浄機の背面方向から見た斜視図である。
【図７】この発明の実施の形態４に係る空気清浄機の横断面構成図である。
【図８】この発明の実施の形態５に係る空気清浄機の横断面構成図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１に係る空気清浄機の斜視図、図２は横断面構成図である。図１および図２に示されるように、この発明の実施の形態１に係る空気清浄機は、空気中の浮遊粒子である塵埃を荷電するイオン化部１とイオン化部１の風下側に配設され、荷電された塵埃を捕集するコレクタ部４からなる集塵デバイスを備えている。
イオン化部１は、高電圧が印加される金属製のワイヤ線、平板突起電極、針状電極などで構成される放電電極２、金属製もしくは導電性樹脂、樹脂に導電性のメッキを施したもの等で構成される対向電極３で構成されている。コレクタ部４は、風の流れに平行に配置され、接地される円盤形状の集塵電極５と高電圧が印加される平板状の高圧電極６とが交互に複数配設されている。
【００１０】
集塵電極５は、金属製もしくは導電性樹脂、樹脂に導電性のメッキを施したもの等で構成され、高圧電極６は、金属製もしくは導電性樹脂、樹脂に導電性のメッキを施したもの、半導電性樹脂等で構成されている。集塵電極５は、中心部が支持部材７に回転可能に支持された軸２７に固定されており、駆動手段（図示せず）により回転する。支持部材７と軸２７は、金属等の導電性材料で構成され、集塵電極５と電気的に接続される。高圧電極６は給電部８により電気的に接続され、高電圧が印加される。なお、高圧電極６の中心には軸２７が高圧電極６に接触しないように貫通する穴が設けられている。
【００１１】
集塵電極５と高圧電極６の下部には、洗浄槽９が配置され、洗浄槽９には過酸化水素生成機１０が取り付けられている。洗浄槽９は、最初に水が貯留されると、過酸化水素生成機１０による電気分解で水中に過酸化水素が生成され、過酸化水素を含有する洗浄液が貯留されるようになっている。また、集塵電極５は、回転しながら一部分が洗浄槽９に貯留される過酸化水素を含有する洗浄液に浸漬され、洗浄液に浸漬されない他の部分が、風が通過する流路に露出するように構成されている。
【００１２】
イオン化部１の放電電極２と対向電極３には、直流の数ｋＶ〜数十ｋＶの高電圧を印加する高圧電源１１が接続されており、コレクタ部４の集塵電極５と高圧電極６には、直流の数ｋＶ〜数十ｋＶの高電圧を印加する高圧電源１２が接続されている。過酸化水素生成機１０は、陰極と陽極（図示せず）を備え、直流の数Ｖの電圧を印加する電源１３が接続されている。
【００１３】
次に、実施の形態１の空気清浄機の動作について図２により説明する。
上記のように構成された空気清浄機においては、空気中の浮遊粒子である塵埃は、イオン化部１、コレクタ部４の順に通過する。このとき、イオン化部１に高圧電源１１から直流の数ｋＶ〜数十ｋＶの高電圧が印加され、放電電極２から対向電極３へのコロナ放電が発生し、空気中の浮遊粒子である塵埃が荷電される。荷電された塵埃は、コレクタ部４に流入する。コレクタ部４では、高圧電源１２から、直流の数ｋＶ〜数十ｋＶの高電圧が印加されることにより生じる集塵電極５と高圧電極６の間の電界によるクーロン力で荷電された塵埃が集塵電極５に捕集され、清浄化した空気が吹き出す。
【００１４】
集塵電極５は一部分が洗浄槽９に貯留される過酸化水素を含有する洗浄液に浸漬され、駆動手段により定期的に回転し、捕集された塵埃は洗浄液により洗浄される。
集塵電極５の洗浄液に浸漬されない部分は、風が通過する流路に露出しており、イオン化部１で荷電した塵埃を捕集する。
このとき、集塵電極５の表面積の１／１０〜１／２が洗浄槽９に貯留する洗浄液に浸漬されるようにするのが望ましい。これは、表面積の１／１０未満になると洗浄液による洗浄が十分行われなくなり、また、表面積の１／２を超えると、集塵電極５が風が通過する流路に露出する部分が少なくなり、イオン化部１で荷電した塵埃を十分捕集できなくなるからである。
【００１５】
洗浄槽９では、過酸化水素生成機１０に電源１３から直流の数Ｖの電圧が印加され、貯留された水が過酸化水素生成機１０の陰極と陽極により、電気分解され過酸化水素を生成し、過酸化水素を含有する洗浄液となる。そして、集塵電極５が洗浄液に浸漬されると集塵電極５に付着した塵埃が過酸化水素の分解で生じた水酸化ラジカル（ＯＨ）で剥離されて洗浄される。
【００１６】
集塵電極５は金属製もしくは導電性樹脂、樹脂に導電性のメッキを施したもの等で構成されるが、その表面に空気中の臭気ガス成分等を捕捉する触媒、吸着剤、化学添着剤のうち１種類以上を担持させるのが望ましい。この場合、空気中の塵埃とともにガス成分も捕集され、空気を清浄化する。捕捉されたガス成分は、集塵電極５が洗浄液に浸漬されたとき、洗浄液により洗浄される。
【００１７】
触媒には、例えば、酸化マンガン、酸化銅、酸化チタン、酸化クロム、酸化鉄、酸化ニッケル、酸化亜鉛、酸化コバルト等の金属酸化物触媒が使用され、吸着剤には、例えば、臭気物質を物理的に吸着するゼオライト、活性炭、シリカゲル、酸化ケイ素等の吸着剤が使用され、化学添着剤には、例えば、化学添着剤に臭気ガスを化学的に吸着するアミン系の添着剤やリン酸等が使用される。
【００１８】
上記の触媒により、捕集され、分解されるガスは、メチルメルカプタン、硫化水素、硫化メチル、ホルムアルデヒド、アセトアルデヒド、プロピオンアルデヒド、ノルマルブチルアルデヒド、イソブチルアルデヒド、ノルマルバレルアルデヒド、イソバレルアルデヒド及びイソブタノール等であり、物理吸着され、その後、触媒反応により分解される。
【００１９】
また、上記の吸着剤により、捕集されるガスは、アンモニア、酢酸エチル、トルエン、キシレン、エチルベンゼン、スチレン、メチルイソブチルケトン、酢酸、プロピオン酸、ノルマル酪酸、ノルマル吉草酸、イソ吉草酸、エタノール、ノナナール等であり、物理吸着され、吸着剤上に捕捉される。
また、上記の化学添着剤により、捕集される臭気ガスは、アミン系の添着剤の場合はアルデヒド類、リン酸の場合はアンモニアを化学添着剤に化学結合により捕捉する。
【００２０】
なお、本実施の形態１では洗浄槽９に過酸化水素生成機１０を取り付け、洗浄槽内に過酸化水素を含有する洗浄液を生成したが、過酸化水素生成機１０に代えて超音波素子を取り付けてもよい。その場合、洗浄液中に生成される超音波により集塵電極５に付着した塵埃が剥離して洗浄される。
また、塵埃は殆ど集塵電極５に捕捉されるが、反発により高圧電極６に付着する塵埃もあるので、高圧電極６を回転させてもよい。
【００２１】
以上のように、この発明の実施の形態１に係る空気清浄機によれば、放電電極２と対向電極３との間でコロナ放電を生じさせて空気中の塵埃を帯電するイオン化部１と、高電圧が印加される平板状の高圧電極６と接地される平板状の集塵電極が交互に、風の流れに対し平行に複数配設され、イオン化部１で帯電された塵埃を集塵するコレクタ部４とからなる集塵デバイスを備えた空気清浄機において、コレクタ部４の下方に、過酸化水素を含有する洗浄液が貯留される洗浄槽９を備え、コレクタ部４の集塵電極５は、回転可能に支持部材７に支持された円盤形状をなし、回転しながら一部分が洗浄液に浸漬され、洗浄液に浸漬されない他の部分が、風が通過する流路に露出するので、汚染空気を効率よく捕集することができ、薬剤の添加等をしなくともよいのでメンテナンスを自動化でき、さらに、時間が経過しても塵埃が集塵電極５に溜まらないので、時間変化による性能低下を少なくすることができる。
【００２２】
また、洗浄液は、過酸化水素を含有する洗浄液としたことにより、洗浄性能が向上し、捕集した塵埃の洗浄を良好に行うことができる。また、過酸化水素は水を電気分解して容易に得られ、環境に対する影響もない。
【００２３】
また、集塵電極５の表面積の１／１０〜１／２が洗浄液に浸漬されているので、洗浄液による洗浄が十分行われ、また、集塵電極５が風が通過する流路に露出する部分が十分でありイオン化部１で荷電した塵埃を十分捕集することができる。
また、洗浄槽９の洗浄液に含有される過酸化水素を発生させる過酸化水素生成機１０を備えたので、洗浄液に過酸化水素を補充でき、洗浄を効率的に行うことができる。
【００２４】
また、集塵電極５に空気中のガス成分を捕捉する触媒、吸着剤、化学添着剤のうち１種類以上を担持させたので、空気中のガス成分を効率よく捕集することができ、捕集したガス成分の洗浄を自動で行え、経時変化による性能低下を少なくすることができる。
【００２５】
また、過酸化水素生成機１０に代えて超音波素子を用いることにより、洗浄液中で捕集した塵埃の剥離を促すことにより効率よく洗浄することができる。
【００２６】
実施の形態２．
図３はこの発明の実施の形態１に係る空気清浄機の斜視図、図４は横断面構成図である。実施の形態１の図１、図２と同一又は相当部分には同一の符号を付し説明を省略する。
図３および図４に示されるように、この発明の実施の形態２に係る空気清浄機は、空気中の浮遊粒子である塵埃を荷電するイオン化部１と荷電された塵埃を捕集するコレクタ部４からなる集塵デバイスを備えている。
コレクタ部４の集塵電極５と高圧電極６は円盤形状であり、中心部が絶縁材２８を介し軸２７に固定され、この軸２７は支持部材７に回転可能に支持されており、駆動手段（図示せず）により回転する。複数の集塵電極５同士は、金属等の導電性材料で電気的に接続され、複数の高圧電極６同士は、金属等の導電性材料で電気的に接続されている。
【００２７】
風路とは別の箇所に、水道水を溜める給水タンク１４が配置され、給水タンク１４には過酸化水素生成機１０が接続される。過酸化水素生成機１０から延びるホース１５により過酸化水素を洗浄ノズル１６まで配送する。洗浄ノズル１６は、集塵電極５と高圧電極６の間の回転中心部近傍に配設されており、洗浄ノズル１６から噴出する過酸化水素により集塵電極５と高圧電極６は洗浄される。集塵電極５と高圧電極６の下部には、洗浄後の汚水を留める汚水溜め１７が配置されている。集塵電極５と高圧電極６は、回転しながら一部分が洗浄されるように構成され、洗浄されない部分は、風が通過する流路に露出するように構成されている。
【００２８】
集塵電極５と高圧電極６は、各々の回転中心部近傍から放射状に延びる絶縁部材１８により、集塵電極５及び高圧電極６を各々複数に分割し、洗浄時の水による集塵電極５と高圧電極６の電気的短絡を抑制するようにしている。
また、イオン化部１の放電電極２と対向電極３には、実施の形態１と同様に高圧電源（ 図示せず）が接続されており、直流の数ｋＶ〜数十ｋＶの高電圧が印加される。コレクタ部４の集塵電極５と高圧電極６には、高圧電源（図示せず）が接続されており、直流の数ｋＶ〜数十ｋＶの高電圧が印加される。過酸化水素生成機１０には直流の数Ｖの電圧を印加する電源（図示せず）が接続される。
【００２９】
また、実施の形態１と同様に、集塵電極５の表面に空気中のガス成分を捕捉する触媒、吸着剤、化学添着剤のうち１種類以上を担持させるのが望ましい。この場合、実施の形態１記載と同様の効果を得ることができる。
【００３０】
次に、実施の形態２の空気清浄機の動作について図３、図４により説明する。
上記のように構成された空気清浄機においては、空気中の浮遊粒子である塵埃は、実施の形態１と同様に、イオン化部１に高電圧が印加され、空気中の浮遊粒子である塵埃が荷電され、荷電された塵埃は、コレクタ部４で高電圧が印加されることにより生じる集塵電極５と高圧電極６の間の電界により塵埃が集塵電極５に捕集され、清浄化した空気が吹き出す。
【００３１】
コレクタ部４では、給水タンク１４から過酸化水素生成機１０に水が供給されると、電気分解により過酸化水素が生成され、ホース１５を介して洗浄ノズル１６から洗浄液が集塵電極５と高圧電極６に向けて噴射される。このとき、集塵電極５と高圧電極６の間の回転中心部近傍に配設された洗浄ノズル１６から、集塵電極５と高圧電極の下部に向けて洗浄液が噴射される。
集塵電極５と高圧電極６は定期的に回転し、集塵電極５と高圧電極６一部分が洗浄され、他の部分がイオン化部１で荷電した塵埃を十分捕集する。洗浄後の汚水は、汚水溜め１７に貯留される。
なお、洗浄ノズル１６は、集塵電極５及び高圧電極６の近傍に配設されてもよい。このときは、集塵電極５と高圧電極６の一部に洗浄液がかかるように、洗浄ノズル１６を向けて洗浄液を噴射させる。
【００３２】
以上のように、この発明の実施の形態２に係る空気清浄機は、放電電極２と対向電極３との間でコロナ放電を生じさせて空気中の塵埃を帯電するイオン化部１と、高電圧が印加される平板状の高圧電極６と接地される平板状の集塵電極が交互に、風の流れに対し平行に複数配設され、イオン化部１で帯電された塵埃を集塵するコレクタ部４とからなる集塵デバイスを備えた空気清浄機において、給水タンク１４と、給水タンク１４から給水された水を電気分解して過酸化水素を生成して過酸化水素を含有する洗浄液を生成する過酸化水素生成機１０と、集塵電極５及び高圧電極６の近傍に配設され、過酸化水素生成機１０から供給された洗浄液を集塵電極５及び高圧電極６に向けて噴射する洗浄ノズル１６と、を備え、コレクタ部４の集塵電極５及び高圧電極６のうち、少なくとも集塵電極５は回転可能に支持され、円盤形状をなすので、メンテナンスを自動化でき、さらに、時間が経過しても塵埃が集塵電極５に溜まらないので、時間変化による性能低下を少なくすることができる。
【００３３】
また、洗浄ノズル１６を、集塵電極５と高圧電極６の間の回転中心部近傍に配設したので、中心部から外周に向けて洗浄液を集塵電極５と高圧電極６に洗浄液を噴射でき、一回転で集塵電極５と高圧電極６の全面が洗浄されるようにすることができる。
【００３４】
また、集塵電極５及び高圧電極６の各々の中心部近傍から放射状に延びる絶縁部材１８により、集塵電極５及び高圧電極６を各々複数に分割したので、洗浄後の水滴による集塵電極５と高圧電極６との電気的短絡を抑制することができ、空気中の塵埃を効率よく捕集することができる。
なお、実施の形態１においても、集塵電極５と高圧電極６の中心部近傍から放射状に延びる絶縁部材１８により、集塵電極５及び高圧電極６を各々複数に分割し、洗浄時の水による集塵電極５と高圧電極６との電気的短絡を抑制するようにしてもよい。
また、本実施の形態２では、集塵電極５と高圧電極６との両方を回転させたが、集塵電極５を回転させ、高圧電極６は固定してもよい。
【００３５】
実施の形態３．
図５はこの発明の実施の形態３に係る空気清浄機の横断面構成図、図６は背面方向から見た斜視図である。実施の形態１の図１と同一又は相当部分には同一の符号を付し、その説明は省略する。図５、図６に示されるように、この発明の実施の形態３に係る空気清浄機は、空気中の浮遊粒子である塵埃を荷電するイオン化部１と荷電された塵埃を捕集するコレクタ部４からなる集塵デバイスを備えている。
コレクタ部４は、風の流れに対し直角に一対配設され、複数の開口部１９ａを有し、接地される平板状の接地電極１９と、一対の接地電極１９の間に配設され、複数の開口部２０ａを有し、高電圧が印加される平板状の高圧電極２０と、一対の接地電極１９と高圧電極２０との間に挟まれるように配設された繊維状の集塵フィルター２１と、洗浄液が貯留され繊維状の集塵フィルター２１の一部分が浸漬される洗浄槽９、洗浄槽９に接続される過酸化水素生成機１０で構成される。
【００３６】
繊維状の集塵フィルター２１は、環状形状をなし、モーター２９により駆動される支持部材であるローラー２２により接地電極１９と高圧電極２０の間を巡回移動可能となっており、巡回移動しながら繊維状の集塵フィルター２１の一部分が過酸化水素を含有する洗浄液に浸漬される。また、繊維状の集塵フィルター２１は、ガラス繊維もしくはプラスチック繊維で形成され、空気中のガス成分を捕捉する触媒、吸着剤、化学添着剤のうち１種類以上を担持している。
【００３７】
接地電極１９は、金属製もしくは導電性樹脂、樹脂に導電性のメッキを施したもの等で構成される。高圧電極２０は、金属製もしくは導電性樹脂、樹脂に導電性のメッキを施したもの、半導電性樹脂等で構成される。また、接地電極１９、高圧電極２０とも風が流通する開口部１９ａ、２０ａが各々設けられている。
接地電極１９と高圧電極２０には高圧電源（図示せず）が接続され、直流もしくは交流の数ｋＶ〜数十ｋＶの電圧が印加される。
【００３８】
このように構成された空気清浄機では、イオン化部１で荷電された塵埃は、繊維状の集塵フィルター２１に捕捉される。繊維状の集塵フィルター２１は接地電極１９と高圧電極２０の間に挟まれるように配設されることにより、繊維状の集塵フィルター２１が分極し、その電界により荷電された塵埃が繊維状の集塵フィルター２１に捕捉される。また、空気中のガス成分は、触媒、吸着剤、化学添着剤により、実施の形態１と同様の機構により捕捉される。繊維状の集塵フィルター２１は定期的にローラー２２により接地電極１９と高圧電極２０の間を巡回移動し、繊維状の集塵フィルター２１に捕捉された塵埃とガス成分は、洗浄槽９内の過酸化水素を含有する洗浄液により定期的に洗浄される。
【００３９】
以上のように、この発明の実施の形態３に係る空気清浄機は、放電電極２と対向電極３との間でコロナ放電を生じさせて空気中の塵埃を帯電するイオン化部１と、イオン化部１で帯電された塵埃を集塵するコレクタ部４とからなる集塵デバイスを備えた空気清浄機において、コレクタ部４は、風の流れに対し直角に少なくとも一対配設され、複数の開口部１９ａを有し、接地される平板状の接地電極１９と、この一対の接地電極１９の間に配設され、複数の開口部２０ａを有し、高電圧が印加される平板状の高圧電極２０と、高圧電極２０の周囲を巡回移動可能に設けられた環状で繊維状の集塵フィルター２１と、コレクタ部４の下方に設けられ、繊維状の集塵フィルター２１を洗浄する洗浄液が貯留される洗浄槽９を備え、コレクタ部４の繊維状の集塵フィルター２１は、接地電極１９と高圧電極２０の間を巡回移動しながら一部分が洗浄液に浸漬されるので、メンテナンスを自動化でき、さらに、時間が経過しても塵埃が集塵電極５に溜まらないので、時間変化による性能低下を少なくすることができる。
【００４０】
また、洗浄液は、過酸化水素を含有する洗浄液としたので、洗浄性能が向上し、捕集した塵埃の洗浄を良好に行うことができる。
また、繊維状の集塵フィルター２１は、ガラス繊維もしくはプラスチック繊維で形成され、空気中のガス成分を捕捉する触媒、吸着剤、化学添着剤のうち１種類以上を担持させたので、繊維状の集塵フィルター２１は、ガラス繊維もしくはプラスチック繊維で形成されることにより、接地電極１９、高圧電極２０により分極しやすく、電界強度を高めることが可能となり、塵埃の捕集効率が向上する。さらに、空気中のガス成分を捕捉する触媒、吸着剤、化学添着剤のうち１種類以上を担持したことにより、空気中のガス成分を効率よく捕集することができ、捕集したガス成分の洗浄を自動で行え、経時変化による性能低下を少なくすることができる。
なお、本実施の形態３では、一対の接地電極１９と、その間に配設された高圧電極２０と繊維状の集塵フィルター２１からなるコレクタ部４を示したが、この構成のものを複数設けてもよい。
【００４１】
実施の形態４．
図７はこの発明の実施の形態４に係る空気清浄機の横断面構成図である。実施の形態１の図１、実施の形態３の図５と同一又は相当部分には同一の符号を付し、その説明は省略する。図７に示されるように、この発明の実施の形態４に係る空気清浄機は、実施の形態３に記載の空気清浄機の集塵デバイスを実機に組み込んだものであり、実施の形態３に記載の空気清浄機の集塵デバイスの風上側に空気中の比較的大きな塵埃を捕捉するプレフィルター２３と、気化フィルター２４と、プレフィルター２３及び集塵デバイスを通過した清浄空気の一部分が、気化フィルター２４を通過し加湿された空気がシロッコファン２５に導かれる風路と気化フィルター２４を通過せず、直接シロッコファン２５に導かれる風路との２つに分割された風路と、水道水が蓄えられる給水タンク１４と、洗浄槽９に一体に設けられ、給水タンク１４から供給された水を貯留し、気化フィルターの一部を浸漬させるトレー３０と、給水タンク１４から供給された水を電気分解して過酸化水素を生成し、過酸化水素を含有する洗浄液とする過酸化水素生成機１０とを備えている。
【００４２】
気化フィルター２４が浸漬されるトレー３０と繊維状の集塵フィルター２１が洗浄される洗浄槽９は一体となっているが、給水タンク１４からトレー３０に導かれた水は繊維状の集塵フィルター２１が洗浄される洗浄槽９には水が流れるが、逆には流れないようになっている。
【００４３】
このように構成された空気清浄機では、プレフィルター２３で空気中の比較的大きな塵埃が捕捉され、イオン化部１とコレクタ部４からなる集塵デバイスを通過した清浄空気の一部分が、気化フィルター２４を通過し加湿された加湿空気と、気化フィルター２４を通過しない清浄空気がシロッコファン２５により排出される。
一方、給水タンク１４からトレー３０に導かれた水は洗浄槽９にも流れ、洗浄槽９に貯留された水は、過酸化水素生成機１０により電気分解され、過酸化水素が生成され、過酸化水素を含有した洗浄液となっている。繊維状の集塵フィルター２１は定期的に過酸化水素を含有した洗浄液で洗浄される。
なお、本実施の形態４では過酸化水素生成機１０としたが超音波素子でもよい。
【００４４】
以上のように、この発明の実施の形態４に係る空気清浄機は、イオン化部１の風上側に配設され、空気中の比較的大きな塵埃を捕捉するプレフィルター２３と、プレフィルター２３及び集塵デバイスを通過した清浄空気の一部もしくは全てを加湿する気化フィルター２４と、この気化フィルター２４で加湿された空気及び清浄空気を吹き出す送風機と、を備えたので、空気中の塵埃を効率よく捕集することができ、空気の清浄化に加えて、加湿をすることができる。
【００４５】
また、洗浄槽と一体に設けられ、給水タンク１４から供給された水を貯留し、気化フィルター２４の下部を浸漬させるトレー３０と、給水タンク１４から供給された水を電気分解して洗浄液の過酸化水素を生成する過酸化水素生成機１０と、を備えたので、空気中の塵埃を効率よく捕集することができ、捕集した塵埃の洗浄を自動で行え、経時変化による性能低下が少なく、空気の清浄化に加えて、加湿ができ、気化フィルターを浸漬するトレイと洗浄槽が一体となっていることにより省スペース化をすることができる。
【００４６】
実施の形態５．
図８はこの発明の実施の形態５に係る空気清浄機の横断面構成図である。実施の形態１の図１、実施の形態３の図５および実施の形態４の図７と同一又は相当部分には同一の符号を付し、その説明は省略する。図８に示されるように、この発明の実施の形態５に係る空気清浄機は、実施の形態４記載の空気清浄機の実機組み込み、イオン化部を除き、集塵フィルター２６を風上側に備えたものである。
【００４７】
このように構成された空気清浄機では、集塵フィルター２６により、空気中の塵埃の一部分が捕捉される。集塵フィルター２６を通過した塵埃は、さらに繊維状の集塵フィルター２１で捕捉される。繊維状の集塵フィルター２１は、接地される接地電極１９と高電圧が印加される高圧電極２０とで挟まれるように配設され、接地電極１９、高圧電極２０による分極で、電界強度が高まり、捕集効率が向上する。
【００４８】
なお、本実施の形態５では、接地電極１９、高圧電極２０により繊維状の集塵フィルター２１を挟み込んだが、接地電極１９、高圧電極２０がない場合でも、集塵フィルター２６との組みあわせにより高捕集効率の達成が可能である。
【００４９】
また、集塵フィルター２６の性能により集塵性能（集塵効率×風量；室内を清浄化できる性能）が決まり、ＵＬＰＡフィルタやＨＥＰＡフィルタを使用すれば、９９％以上の集塵効率となるが、圧力損失が高くなり、風量が低下、騒音が大きくなるので、適切な選択が必要である。実施の形態４では、集塵効率は８０〜９０％となるが、圧力損失が少なく、大風量が出せるため、集塵性能は高くなる。集塵性能は、集塵フィルター２６の仕様次第となるが、集塵性能としては実施の形態４と５は同等レベルにできるが、実施の形態５では、集塵フィルター２６の交換の必要があるが、実施の形態４の場合は、洗浄されるため、その箇所のメンテナンスは不要である。
また、接地電極１９、高圧電極２０により、繊維状の集塵フィルター２１を誘電化することができるため、ない場合に比べ２０〜３０％程度集塵効率が向上する。
【００５０】
以上のように、この発明の実施の形態５に係る空気清浄機は、集塵フィルター２６と、空気を加湿する気化フィルター２４とを備えた空気清浄機において、集塵フィルター２６の風下側に配設され、ガラス繊維もしくはプラスチック繊維で形成され、空気中のガス成分を捕捉する触媒、吸着剤、化学添着剤のうち１種類以上を担持した繊維状の繊維状の集塵フィルター２１と、この繊維状の集塵フィルター２１を洗浄する洗浄液を貯留する洗浄槽９と、給水タンク１４と、この給水タンク１４から洗浄槽９に給水された水を電気分解して過酸化水素を生成して、洗浄液を過酸化水素を含有する洗浄液とする過酸化水素生成機１０と、給水タンク１４から供給された水を貯留し、気化フィルター２４の下部を浸漬させるトレー３０と、を備え、繊維状の集塵フィルター２１は、環状に形成され、上下に巡回移動可能に支持され、移動しながら一部分が前記洗浄液に浸漬されるので、空気中の塵埃を効率よく捕集することができ、空気の清浄化に加えて、加湿をすることができる。
【００５１】
また、繊維状の集塵フィルター２１の風上と風下の両外側に一対配設され、複数の開口部１９ａを有し、接地される平板状の接地電極１９と、繊維状の集塵フィルター２１の内側に配設され、複数の開口部２０ａを有し、高電圧が印加される平板状の高圧電極２０と、を備え、繊維状の集塵フィルター２１は、接地電極１９と高圧電極２０の間を移動するので、空気中の塵埃を効率よく捕集することができる。
【符号の説明】
【００５２】
１ イオン化部、２ 放電電極、３ 対向電極、４ コレクタ部、５ 集塵電極、６ 高圧電極、７ 支持部材、９ 洗浄槽、１０ 過酸化水素生成機、１４ 給水タンク、１６ 洗浄ノズル、１７ 汚水溜め、１８ 絶縁部材、１９ 接地電極、１９ａ 開口部、２０ 高圧電極、２０ａ 開口部、２１ 集塵フィルター、２２ ローラー、２３ プレフィルター、２４ 気化フィルター、２５ シロッコファン、２６ 集塵フィルター、２７ 軸、３０ トレー。
【技術分野】
【０００１】
この発明は、空気中の浮遊粒子である塵埃を捕捉し除去する空気清浄機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、円盤状の複数の集塵板と前記集塵板の間に、かつ、平行に放電線が設けられ集塵板の下部には、集塵板の下部を浸漬させ、洗浄、保水するための水槽を設置し、集塵板に軸をモータを接続して回転させ、高圧電源装置により荷電するようにしたものがある（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平６−１４２５４８号公報（段落番号００２２〜００２４、図１、図２）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来技術では、円盤状の複数の集塵板は水槽に貯留される水に接触するのみで、洗浄性が悪かった。そのため、低級アルコール、水酸化ナトリウム、界面活性剤などを添加する解決策が提案されているが、これらの物質は定期的な補充が必要であり、メンテナンスが面倒であるという問題があった。
【０００５】
この発明は、上記の課題を解決するためになされたものであり、汚染空気を効率よく捕集することができ、メンテナンスを自動化でき、さらに、経時変化による性能低下が少ない空気清浄機を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係る空気清浄機は、集塵フィルターと、空気を加湿する気化フィルターとを備えた空気清浄機において、前記集塵フィルターの風下側に配設され、ガラス繊維もしくはプラスチック繊維で形成され、空気中のガス成分を捕捉する触媒、吸着剤、化学添着剤のうち１種類以上を担持した繊維状の集塵フィルターとこの繊維状の集塵フィルターを洗浄する洗浄液を貯留する洗浄槽と、給水タンクと、この給水タンクから前記洗浄槽に給水された水を電気分解して過酸化水素を生成して、前記洗浄液を過酸化水素を含有する洗浄液とする過酸化水素生成機と、前記給水タンクから供給された水を貯留し、前記気化フィルターの下部を浸漬させるトレーと、を備え、前記繊維状の集塵フィルターは、環状に形成され、上下に巡回移動可能に支持され、移動しながら一部分が前記洗浄液に浸漬されるものである。
【発明の効果】
【０００７】
本発明に係る空気清浄機は、集塵フィルターと、空気を加湿する気化フィルターとを備えた空気清浄機において、集塵フィルターの風下側に配設され、ガラス繊維もしくはプラスチック繊維で形成され、空気中のガス成分を捕捉する触媒、吸着剤、化学添着剤のうち１種類以上を担持した繊維状の集塵フィルターとこの繊維状の集塵フィルターを洗浄する洗浄液を貯留する洗浄槽と、給水タンクと、この給水タンクから洗浄槽に給水された水を電気分解して過酸化水素を生成して、洗浄液を過酸化水素を含有する洗浄液とする過酸化水素生成機と、給水タンクから供給された水を貯留し、気化フィルターの下部を浸漬させるトレーと、を備え、繊維状の集塵フィルターは、環状に形成され、上下に巡回移動可能に支持され、移動しながら一部分が洗浄液に浸漬されるので、汚染空気を効率よく捕集することができ、薬剤の添加等をしなくともよいのでメンテナンスを自動化でき、さらに、時間が経過しても塵埃が溜まらないので、経時変化による性能低下を少なくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】この発明の実施の形態１に係る空気清浄機の斜視図である。
【図２】この発明の実施の形態１に係る空気清浄機の横断面構成図である。
【図３】この発明の実施の形態２に係る空気清浄機の斜視図である。
【図４】この発明の実施の形態２に係る空気清浄機の横断面構成図である。
【図５】この発明の実施の形態３に係る空気清浄機の斜視図である。
【図６】この発明の実施の形態３に係る空気清浄機の背面方向から見た斜視図である。
【図７】この発明の実施の形態４に係る空気清浄機の横断面構成図である。
【図８】この発明の実施の形態５に係る空気清浄機の横断面構成図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１に係る空気清浄機の斜視図、図２は横断面構成図である。図１および図２に示されるように、この発明の実施の形態１に係る空気清浄機は、空気中の浮遊粒子である塵埃を荷電するイオン化部１とイオン化部１の風下側に配設され、荷電された塵埃を捕集するコレクタ部４からなる集塵デバイスを備えている。
イオン化部１は、高電圧が印加される金属製のワイヤ線、平板突起電極、針状電極などで構成される放電電極２、金属製もしくは導電性樹脂、樹脂に導電性のメッキを施したもの等で構成される対向電極３で構成されている。コレクタ部４は、風の流れに平行に配置され、接地される円盤形状の集塵電極５と高電圧が印加される平板状の高圧電極６とが交互に複数配設されている。
【００１０】
集塵電極５は、金属製もしくは導電性樹脂、樹脂に導電性のメッキを施したもの等で構成され、高圧電極６は、金属製もしくは導電性樹脂、樹脂に導電性のメッキを施したもの、半導電性樹脂等で構成されている。集塵電極５は、中心部が支持部材７に回転可能に支持された軸２７に固定されており、駆動手段（図示せず）により回転する。支持部材７と軸２７は、金属等の導電性材料で構成され、集塵電極５と電気的に接続される。高圧電極６は給電部８により電気的に接続され、高電圧が印加される。なお、高圧電極６の中心には軸２７が高圧電極６に接触しないように貫通する穴が設けられている。
【００１１】
集塵電極５と高圧電極６の下部には、洗浄槽９が配置され、洗浄槽９には過酸化水素生成機１０が取り付けられている。洗浄槽９は、最初に水が貯留されると、過酸化水素生成機１０による電気分解で水中に過酸化水素が生成され、過酸化水素を含有する洗浄液が貯留されるようになっている。また、集塵電極５は、回転しながら一部分が洗浄槽９に貯留される過酸化水素を含有する洗浄液に浸漬され、洗浄液に浸漬されない他の部分が、風が通過する流路に露出するように構成されている。
【００１２】
イオン化部１の放電電極２と対向電極３には、直流の数ｋＶ〜数十ｋＶの高電圧を印加する高圧電源１１が接続されており、コレクタ部４の集塵電極５と高圧電極６には、直流の数ｋＶ〜数十ｋＶの高電圧を印加する高圧電源１２が接続されている。過酸化水素生成機１０は、陰極と陽極（図示せず）を備え、直流の数Ｖの電圧を印加する電源１３が接続されている。
【００１３】
次に、実施の形態１の空気清浄機の動作について図２により説明する。
上記のように構成された空気清浄機においては、空気中の浮遊粒子である塵埃は、イオン化部１、コレクタ部４の順に通過する。このとき、イオン化部１に高圧電源１１から直流の数ｋＶ〜数十ｋＶの高電圧が印加され、放電電極２から対向電極３へのコロナ放電が発生し、空気中の浮遊粒子である塵埃が荷電される。荷電された塵埃は、コレクタ部４に流入する。コレクタ部４では、高圧電源１２から、直流の数ｋＶ〜数十ｋＶの高電圧が印加されることにより生じる集塵電極５と高圧電極６の間の電界によるクーロン力で荷電された塵埃が集塵電極５に捕集され、清浄化した空気が吹き出す。
【００１４】
集塵電極５は一部分が洗浄槽９に貯留される過酸化水素を含有する洗浄液に浸漬され、駆動手段により定期的に回転し、捕集された塵埃は洗浄液により洗浄される。
集塵電極５の洗浄液に浸漬されない部分は、風が通過する流路に露出しており、イオン化部１で荷電した塵埃を捕集する。
このとき、集塵電極５の表面積の１／１０〜１／２が洗浄槽９に貯留する洗浄液に浸漬されるようにするのが望ましい。これは、表面積の１／１０未満になると洗浄液による洗浄が十分行われなくなり、また、表面積の１／２を超えると、集塵電極５が風が通過する流路に露出する部分が少なくなり、イオン化部１で荷電した塵埃を十分捕集できなくなるからである。
【００１５】
洗浄槽９では、過酸化水素生成機１０に電源１３から直流の数Ｖの電圧が印加され、貯留された水が過酸化水素生成機１０の陰極と陽極により、電気分解され過酸化水素を生成し、過酸化水素を含有する洗浄液となる。そして、集塵電極５が洗浄液に浸漬されると集塵電極５に付着した塵埃が過酸化水素の分解で生じた水酸化ラジカル（ＯＨ）で剥離されて洗浄される。
【００１６】
集塵電極５は金属製もしくは導電性樹脂、樹脂に導電性のメッキを施したもの等で構成されるが、その表面に空気中の臭気ガス成分等を捕捉する触媒、吸着剤、化学添着剤のうち１種類以上を担持させるのが望ましい。この場合、空気中の塵埃とともにガス成分も捕集され、空気を清浄化する。捕捉されたガス成分は、集塵電極５が洗浄液に浸漬されたとき、洗浄液により洗浄される。
【００１７】
触媒には、例えば、酸化マンガン、酸化銅、酸化チタン、酸化クロム、酸化鉄、酸化ニッケル、酸化亜鉛、酸化コバルト等の金属酸化物触媒が使用され、吸着剤には、例えば、臭気物質を物理的に吸着するゼオライト、活性炭、シリカゲル、酸化ケイ素等の吸着剤が使用され、化学添着剤には、例えば、化学添着剤に臭気ガスを化学的に吸着するアミン系の添着剤やリン酸等が使用される。
【００１８】
上記の触媒により、捕集され、分解されるガスは、メチルメルカプタン、硫化水素、硫化メチル、ホルムアルデヒド、アセトアルデヒド、プロピオンアルデヒド、ノルマルブチルアルデヒド、イソブチルアルデヒド、ノルマルバレルアルデヒド、イソバレルアルデヒド及びイソブタノール等であり、物理吸着され、その後、触媒反応により分解される。
【００１９】
また、上記の吸着剤により、捕集されるガスは、アンモニア、酢酸エチル、トルエン、キシレン、エチルベンゼン、スチレン、メチルイソブチルケトン、酢酸、プロピオン酸、ノルマル酪酸、ノルマル吉草酸、イソ吉草酸、エタノール、ノナナール等であり、物理吸着され、吸着剤上に捕捉される。
また、上記の化学添着剤により、捕集される臭気ガスは、アミン系の添着剤の場合はアルデヒド類、リン酸の場合はアンモニアを化学添着剤に化学結合により捕捉する。
【００２０】
なお、本実施の形態１では洗浄槽９に過酸化水素生成機１０を取り付け、洗浄槽内に過酸化水素を含有する洗浄液を生成したが、過酸化水素生成機１０に代えて超音波素子を取り付けてもよい。その場合、洗浄液中に生成される超音波により集塵電極５に付着した塵埃が剥離して洗浄される。
また、塵埃は殆ど集塵電極５に捕捉されるが、反発により高圧電極６に付着する塵埃もあるので、高圧電極６を回転させてもよい。
【００２１】
以上のように、この発明の実施の形態１に係る空気清浄機によれば、放電電極２と対向電極３との間でコロナ放電を生じさせて空気中の塵埃を帯電するイオン化部１と、高電圧が印加される平板状の高圧電極６と接地される平板状の集塵電極が交互に、風の流れに対し平行に複数配設され、イオン化部１で帯電された塵埃を集塵するコレクタ部４とからなる集塵デバイスを備えた空気清浄機において、コレクタ部４の下方に、過酸化水素を含有する洗浄液が貯留される洗浄槽９を備え、コレクタ部４の集塵電極５は、回転可能に支持部材７に支持された円盤形状をなし、回転しながら一部分が洗浄液に浸漬され、洗浄液に浸漬されない他の部分が、風が通過する流路に露出するので、汚染空気を効率よく捕集することができ、薬剤の添加等をしなくともよいのでメンテナンスを自動化でき、さらに、時間が経過しても塵埃が集塵電極５に溜まらないので、時間変化による性能低下を少なくすることができる。
【００２２】
また、洗浄液は、過酸化水素を含有する洗浄液としたことにより、洗浄性能が向上し、捕集した塵埃の洗浄を良好に行うことができる。また、過酸化水素は水を電気分解して容易に得られ、環境に対する影響もない。
【００２３】
また、集塵電極５の表面積の１／１０〜１／２が洗浄液に浸漬されているので、洗浄液による洗浄が十分行われ、また、集塵電極５が風が通過する流路に露出する部分が十分でありイオン化部１で荷電した塵埃を十分捕集することができる。
また、洗浄槽９の洗浄液に含有される過酸化水素を発生させる過酸化水素生成機１０を備えたので、洗浄液に過酸化水素を補充でき、洗浄を効率的に行うことができる。
【００２４】
また、集塵電極５に空気中のガス成分を捕捉する触媒、吸着剤、化学添着剤のうち１種類以上を担持させたので、空気中のガス成分を効率よく捕集することができ、捕集したガス成分の洗浄を自動で行え、経時変化による性能低下を少なくすることができる。
【００２５】
また、過酸化水素生成機１０に代えて超音波素子を用いることにより、洗浄液中で捕集した塵埃の剥離を促すことにより効率よく洗浄することができる。
【００２６】
実施の形態２．
図３はこの発明の実施の形態１に係る空気清浄機の斜視図、図４は横断面構成図である。実施の形態１の図１、図２と同一又は相当部分には同一の符号を付し説明を省略する。
図３および図４に示されるように、この発明の実施の形態２に係る空気清浄機は、空気中の浮遊粒子である塵埃を荷電するイオン化部１と荷電された塵埃を捕集するコレクタ部４からなる集塵デバイスを備えている。
コレクタ部４の集塵電極５と高圧電極６は円盤形状であり、中心部が絶縁材２８を介し軸２７に固定され、この軸２７は支持部材７に回転可能に支持されており、駆動手段（図示せず）により回転する。複数の集塵電極５同士は、金属等の導電性材料で電気的に接続され、複数の高圧電極６同士は、金属等の導電性材料で電気的に接続されている。
【００２７】
風路とは別の箇所に、水道水を溜める給水タンク１４が配置され、給水タンク１４には過酸化水素生成機１０が接続される。過酸化水素生成機１０から延びるホース１５により過酸化水素を洗浄ノズル１６まで配送する。洗浄ノズル１６は、集塵電極５と高圧電極６の間の回転中心部近傍に配設されており、洗浄ノズル１６から噴出する過酸化水素により集塵電極５と高圧電極６は洗浄される。集塵電極５と高圧電極６の下部には、洗浄後の汚水を留める汚水溜め１７が配置されている。集塵電極５と高圧電極６は、回転しながら一部分が洗浄されるように構成され、洗浄されない部分は、風が通過する流路に露出するように構成されている。
【００２８】
集塵電極５と高圧電極６は、各々の回転中心部近傍から放射状に延びる絶縁部材１８により、集塵電極５及び高圧電極６を各々複数に分割し、洗浄時の水による集塵電極５と高圧電極６の電気的短絡を抑制するようにしている。
また、イオン化部１の放電電極２と対向電極３には、実施の形態１と同様に高圧電源（ 図示せず）が接続されており、直流の数ｋＶ〜数十ｋＶの高電圧が印加される。コレクタ部４の集塵電極５と高圧電極６には、高圧電源（図示せず）が接続されており、直流の数ｋＶ〜数十ｋＶの高電圧が印加される。過酸化水素生成機１０には直流の数Ｖの電圧を印加する電源（図示せず）が接続される。
【００２９】
また、実施の形態１と同様に、集塵電極５の表面に空気中のガス成分を捕捉する触媒、吸着剤、化学添着剤のうち１種類以上を担持させるのが望ましい。この場合、実施の形態１記載と同様の効果を得ることができる。
【００３０】
次に、実施の形態２の空気清浄機の動作について図３、図４により説明する。
上記のように構成された空気清浄機においては、空気中の浮遊粒子である塵埃は、実施の形態１と同様に、イオン化部１に高電圧が印加され、空気中の浮遊粒子である塵埃が荷電され、荷電された塵埃は、コレクタ部４で高電圧が印加されることにより生じる集塵電極５と高圧電極６の間の電界により塵埃が集塵電極５に捕集され、清浄化した空気が吹き出す。
【００３１】
コレクタ部４では、給水タンク１４から過酸化水素生成機１０に水が供給されると、電気分解により過酸化水素が生成され、ホース１５を介して洗浄ノズル１６から洗浄液が集塵電極５と高圧電極６に向けて噴射される。このとき、集塵電極５と高圧電極６の間の回転中心部近傍に配設された洗浄ノズル１６から、集塵電極５と高圧電極の下部に向けて洗浄液が噴射される。
集塵電極５と高圧電極６は定期的に回転し、集塵電極５と高圧電極６一部分が洗浄され、他の部分がイオン化部１で荷電した塵埃を十分捕集する。洗浄後の汚水は、汚水溜め１７に貯留される。
なお、洗浄ノズル１６は、集塵電極５及び高圧電極６の近傍に配設されてもよい。このときは、集塵電極５と高圧電極６の一部に洗浄液がかかるように、洗浄ノズル１６を向けて洗浄液を噴射させる。
【００３２】
以上のように、この発明の実施の形態２に係る空気清浄機は、放電電極２と対向電極３との間でコロナ放電を生じさせて空気中の塵埃を帯電するイオン化部１と、高電圧が印加される平板状の高圧電極６と接地される平板状の集塵電極が交互に、風の流れに対し平行に複数配設され、イオン化部１で帯電された塵埃を集塵するコレクタ部４とからなる集塵デバイスを備えた空気清浄機において、給水タンク１４と、給水タンク１４から給水された水を電気分解して過酸化水素を生成して過酸化水素を含有する洗浄液を生成する過酸化水素生成機１０と、集塵電極５及び高圧電極６の近傍に配設され、過酸化水素生成機１０から供給された洗浄液を集塵電極５及び高圧電極６に向けて噴射する洗浄ノズル１６と、を備え、コレクタ部４の集塵電極５及び高圧電極６のうち、少なくとも集塵電極５は回転可能に支持され、円盤形状をなすので、メンテナンスを自動化でき、さらに、時間が経過しても塵埃が集塵電極５に溜まらないので、時間変化による性能低下を少なくすることができる。
【００３３】
また、洗浄ノズル１６を、集塵電極５と高圧電極６の間の回転中心部近傍に配設したので、中心部から外周に向けて洗浄液を集塵電極５と高圧電極６に洗浄液を噴射でき、一回転で集塵電極５と高圧電極６の全面が洗浄されるようにすることができる。
【００３４】
また、集塵電極５及び高圧電極６の各々の中心部近傍から放射状に延びる絶縁部材１８により、集塵電極５及び高圧電極６を各々複数に分割したので、洗浄後の水滴による集塵電極５と高圧電極６との電気的短絡を抑制することができ、空気中の塵埃を効率よく捕集することができる。
なお、実施の形態１においても、集塵電極５と高圧電極６の中心部近傍から放射状に延びる絶縁部材１８により、集塵電極５及び高圧電極６を各々複数に分割し、洗浄時の水による集塵電極５と高圧電極６との電気的短絡を抑制するようにしてもよい。
また、本実施の形態２では、集塵電極５と高圧電極６との両方を回転させたが、集塵電極５を回転させ、高圧電極６は固定してもよい。
【００３５】
実施の形態３．
図５はこの発明の実施の形態３に係る空気清浄機の横断面構成図、図６は背面方向から見た斜視図である。実施の形態１の図１と同一又は相当部分には同一の符号を付し、その説明は省略する。図５、図６に示されるように、この発明の実施の形態３に係る空気清浄機は、空気中の浮遊粒子である塵埃を荷電するイオン化部１と荷電された塵埃を捕集するコレクタ部４からなる集塵デバイスを備えている。
コレクタ部４は、風の流れに対し直角に一対配設され、複数の開口部１９ａを有し、接地される平板状の接地電極１９と、一対の接地電極１９の間に配設され、複数の開口部２０ａを有し、高電圧が印加される平板状の高圧電極２０と、一対の接地電極１９と高圧電極２０との間に挟まれるように配設された繊維状の集塵フィルター２１と、洗浄液が貯留され繊維状の集塵フィルター２１の一部分が浸漬される洗浄槽９、洗浄槽９に接続される過酸化水素生成機１０で構成される。
【００３６】
繊維状の集塵フィルター２１は、環状形状をなし、モーター２９により駆動される支持部材であるローラー２２により接地電極１９と高圧電極２０の間を巡回移動可能となっており、巡回移動しながら繊維状の集塵フィルター２１の一部分が過酸化水素を含有する洗浄液に浸漬される。また、繊維状の集塵フィルター２１は、ガラス繊維もしくはプラスチック繊維で形成され、空気中のガス成分を捕捉する触媒、吸着剤、化学添着剤のうち１種類以上を担持している。
【００３７】
接地電極１９は、金属製もしくは導電性樹脂、樹脂に導電性のメッキを施したもの等で構成される。高圧電極２０は、金属製もしくは導電性樹脂、樹脂に導電性のメッキを施したもの、半導電性樹脂等で構成される。また、接地電極１９、高圧電極２０とも風が流通する開口部１９ａ、２０ａが各々設けられている。
接地電極１９と高圧電極２０には高圧電源（図示せず）が接続され、直流もしくは交流の数ｋＶ〜数十ｋＶの電圧が印加される。
【００３８】
このように構成された空気清浄機では、イオン化部１で荷電された塵埃は、繊維状の集塵フィルター２１に捕捉される。繊維状の集塵フィルター２１は接地電極１９と高圧電極２０の間に挟まれるように配設されることにより、繊維状の集塵フィルター２１が分極し、その電界により荷電された塵埃が繊維状の集塵フィルター２１に捕捉される。また、空気中のガス成分は、触媒、吸着剤、化学添着剤により、実施の形態１と同様の機構により捕捉される。繊維状の集塵フィルター２１は定期的にローラー２２により接地電極１９と高圧電極２０の間を巡回移動し、繊維状の集塵フィルター２１に捕捉された塵埃とガス成分は、洗浄槽９内の過酸化水素を含有する洗浄液により定期的に洗浄される。
【００３９】
以上のように、この発明の実施の形態３に係る空気清浄機は、放電電極２と対向電極３との間でコロナ放電を生じさせて空気中の塵埃を帯電するイオン化部１と、イオン化部１で帯電された塵埃を集塵するコレクタ部４とからなる集塵デバイスを備えた空気清浄機において、コレクタ部４は、風の流れに対し直角に少なくとも一対配設され、複数の開口部１９ａを有し、接地される平板状の接地電極１９と、この一対の接地電極１９の間に配設され、複数の開口部２０ａを有し、高電圧が印加される平板状の高圧電極２０と、高圧電極２０の周囲を巡回移動可能に設けられた環状で繊維状の集塵フィルター２１と、コレクタ部４の下方に設けられ、繊維状の集塵フィルター２１を洗浄する洗浄液が貯留される洗浄槽９を備え、コレクタ部４の繊維状の集塵フィルター２１は、接地電極１９と高圧電極２０の間を巡回移動しながら一部分が洗浄液に浸漬されるので、メンテナンスを自動化でき、さらに、時間が経過しても塵埃が集塵電極５に溜まらないので、時間変化による性能低下を少なくすることができる。
【００４０】
また、洗浄液は、過酸化水素を含有する洗浄液としたので、洗浄性能が向上し、捕集した塵埃の洗浄を良好に行うことができる。
また、繊維状の集塵フィルター２１は、ガラス繊維もしくはプラスチック繊維で形成され、空気中のガス成分を捕捉する触媒、吸着剤、化学添着剤のうち１種類以上を担持させたので、繊維状の集塵フィルター２１は、ガラス繊維もしくはプラスチック繊維で形成されることにより、接地電極１９、高圧電極２０により分極しやすく、電界強度を高めることが可能となり、塵埃の捕集効率が向上する。さらに、空気中のガス成分を捕捉する触媒、吸着剤、化学添着剤のうち１種類以上を担持したことにより、空気中のガス成分を効率よく捕集することができ、捕集したガス成分の洗浄を自動で行え、経時変化による性能低下を少なくすることができる。
なお、本実施の形態３では、一対の接地電極１９と、その間に配設された高圧電極２０と繊維状の集塵フィルター２１からなるコレクタ部４を示したが、この構成のものを複数設けてもよい。
【００４１】
実施の形態４．
図７はこの発明の実施の形態４に係る空気清浄機の横断面構成図である。実施の形態１の図１、実施の形態３の図５と同一又は相当部分には同一の符号を付し、その説明は省略する。図７に示されるように、この発明の実施の形態４に係る空気清浄機は、実施の形態３に記載の空気清浄機の集塵デバイスを実機に組み込んだものであり、実施の形態３に記載の空気清浄機の集塵デバイスの風上側に空気中の比較的大きな塵埃を捕捉するプレフィルター２３と、気化フィルター２４と、プレフィルター２３及び集塵デバイスを通過した清浄空気の一部分が、気化フィルター２４を通過し加湿された空気がシロッコファン２５に導かれる風路と気化フィルター２４を通過せず、直接シロッコファン２５に導かれる風路との２つに分割された風路と、水道水が蓄えられる給水タンク１４と、洗浄槽９に一体に設けられ、給水タンク１４から供給された水を貯留し、気化フィルターの一部を浸漬させるトレー３０と、給水タンク１４から供給された水を電気分解して過酸化水素を生成し、過酸化水素を含有する洗浄液とする過酸化水素生成機１０とを備えている。
【００４２】
気化フィルター２４が浸漬されるトレー３０と繊維状の集塵フィルター２１が洗浄される洗浄槽９は一体となっているが、給水タンク１４からトレー３０に導かれた水は繊維状の集塵フィルター２１が洗浄される洗浄槽９には水が流れるが、逆には流れないようになっている。
【００４３】
このように構成された空気清浄機では、プレフィルター２３で空気中の比較的大きな塵埃が捕捉され、イオン化部１とコレクタ部４からなる集塵デバイスを通過した清浄空気の一部分が、気化フィルター２４を通過し加湿された加湿空気と、気化フィルター２４を通過しない清浄空気がシロッコファン２５により排出される。
一方、給水タンク１４からトレー３０に導かれた水は洗浄槽９にも流れ、洗浄槽９に貯留された水は、過酸化水素生成機１０により電気分解され、過酸化水素が生成され、過酸化水素を含有した洗浄液となっている。繊維状の集塵フィルター２１は定期的に過酸化水素を含有した洗浄液で洗浄される。
なお、本実施の形態４では過酸化水素生成機１０としたが超音波素子でもよい。
【００４４】
以上のように、この発明の実施の形態４に係る空気清浄機は、イオン化部１の風上側に配設され、空気中の比較的大きな塵埃を捕捉するプレフィルター２３と、プレフィルター２３及び集塵デバイスを通過した清浄空気の一部もしくは全てを加湿する気化フィルター２４と、この気化フィルター２４で加湿された空気及び清浄空気を吹き出す送風機と、を備えたので、空気中の塵埃を効率よく捕集することができ、空気の清浄化に加えて、加湿をすることができる。
【００４５】
また、洗浄槽と一体に設けられ、給水タンク１４から供給された水を貯留し、気化フィルター２４の下部を浸漬させるトレー３０と、給水タンク１４から供給された水を電気分解して洗浄液の過酸化水素を生成する過酸化水素生成機１０と、を備えたので、空気中の塵埃を効率よく捕集することができ、捕集した塵埃の洗浄を自動で行え、経時変化による性能低下が少なく、空気の清浄化に加えて、加湿ができ、気化フィルターを浸漬するトレイと洗浄槽が一体となっていることにより省スペース化をすることができる。
【００４６】
実施の形態５．
図８はこの発明の実施の形態５に係る空気清浄機の横断面構成図である。実施の形態１の図１、実施の形態３の図５および実施の形態４の図７と同一又は相当部分には同一の符号を付し、その説明は省略する。図８に示されるように、この発明の実施の形態５に係る空気清浄機は、実施の形態４記載の空気清浄機の実機組み込み、イオン化部を除き、集塵フィルター２６を風上側に備えたものである。
【００４７】
このように構成された空気清浄機では、集塵フィルター２６により、空気中の塵埃の一部分が捕捉される。集塵フィルター２６を通過した塵埃は、さらに繊維状の集塵フィルター２１で捕捉される。繊維状の集塵フィルター２１は、接地される接地電極１９と高電圧が印加される高圧電極２０とで挟まれるように配設され、接地電極１９、高圧電極２０による分極で、電界強度が高まり、捕集効率が向上する。
【００４８】
なお、本実施の形態５では、接地電極１９、高圧電極２０により繊維状の集塵フィルター２１を挟み込んだが、接地電極１９、高圧電極２０がない場合でも、集塵フィルター２６との組みあわせにより高捕集効率の達成が可能である。
【００４９】
また、集塵フィルター２６の性能により集塵性能（集塵効率×風量；室内を清浄化できる性能）が決まり、ＵＬＰＡフィルタやＨＥＰＡフィルタを使用すれば、９９％以上の集塵効率となるが、圧力損失が高くなり、風量が低下、騒音が大きくなるので、適切な選択が必要である。実施の形態４では、集塵効率は８０〜９０％となるが、圧力損失が少なく、大風量が出せるため、集塵性能は高くなる。集塵性能は、集塵フィルター２６の仕様次第となるが、集塵性能としては実施の形態４と５は同等レベルにできるが、実施の形態５では、集塵フィルター２６の交換の必要があるが、実施の形態４の場合は、洗浄されるため、その箇所のメンテナンスは不要である。
また、接地電極１９、高圧電極２０により、繊維状の集塵フィルター２１を誘電化することができるため、ない場合に比べ２０〜３０％程度集塵効率が向上する。
【００５０】
以上のように、この発明の実施の形態５に係る空気清浄機は、集塵フィルター２６と、空気を加湿する気化フィルター２４とを備えた空気清浄機において、集塵フィルター２６の風下側に配設され、ガラス繊維もしくはプラスチック繊維で形成され、空気中のガス成分を捕捉する触媒、吸着剤、化学添着剤のうち１種類以上を担持した繊維状の繊維状の集塵フィルター２１と、この繊維状の集塵フィルター２１を洗浄する洗浄液を貯留する洗浄槽９と、給水タンク１４と、この給水タンク１４から洗浄槽９に給水された水を電気分解して過酸化水素を生成して、洗浄液を過酸化水素を含有する洗浄液とする過酸化水素生成機１０と、給水タンク１４から供給された水を貯留し、気化フィルター２４の下部を浸漬させるトレー３０と、を備え、繊維状の集塵フィルター２１は、環状に形成され、上下に巡回移動可能に支持され、移動しながら一部分が前記洗浄液に浸漬されるので、空気中の塵埃を効率よく捕集することができ、空気の清浄化に加えて、加湿をすることができる。
【００５１】
また、繊維状の集塵フィルター２１の風上と風下の両外側に一対配設され、複数の開口部１９ａを有し、接地される平板状の接地電極１９と、繊維状の集塵フィルター２１の内側に配設され、複数の開口部２０ａを有し、高電圧が印加される平板状の高圧電極２０と、を備え、繊維状の集塵フィルター２１は、接地電極１９と高圧電極２０の間を移動するので、空気中の塵埃を効率よく捕集することができる。
【符号の説明】
【００５２】
１ イオン化部、２ 放電電極、３ 対向電極、４ コレクタ部、５ 集塵電極、６ 高圧電極、７ 支持部材、９ 洗浄槽、１０ 過酸化水素生成機、１４ 給水タンク、１６ 洗浄ノズル、１７ 汚水溜め、１８ 絶縁部材、１９ 接地電極、１９ａ 開口部、２０ 高圧電極、２０ａ 開口部、２１ 集塵フィルター、２２ ローラー、２３ プレフィルター、２４ 気化フィルター、２５ シロッコファン、２６ 集塵フィルター、２７ 軸、３０ トレー。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
集塵フィルターと、空気を加湿する気化フィルターとを備えた空気清浄機において、
前記集塵フィルターの風下側に配設され、ガラス繊維もしくはプラスチック繊維で形成され、空気中のガス成分を捕捉する触媒、吸着剤、化学添着剤のうち１種類以上を担持した繊維状の集塵フィルターと、
この繊維状の集塵フィルターを洗浄する洗浄液を貯留する洗浄槽と、
給水タンクと、
この給水タンクから前記洗浄槽に給水された水を電気分解して過酸化水素を生成して、前記洗浄液を過酸化水素を含有する洗浄液とする過酸化水素生成機と、
前記給水タンクから供給された水を貯留し、前記気化フィルターの下部を浸漬させるトレーと、
を備え、
前記繊維状の集塵フィルターは、環状に形成され、上下に巡回移動可能に支持され、移動しながら一部分が前記洗浄液に浸漬されることを特徴とする空気清浄機。
【請求項２】
前記繊維状の集塵フィルターの風上と風下の両外側に一対配設され、複数の開口部を有し、接地される平板状の接地電極と、
前記繊維状の集塵フィルターの内側に配設され、複数の開口部を有し、高電圧が印加される平板状の高圧電極と、
を備え、
前記繊維状の集塵フィルターは、前記接地電極と前記高圧電極の間を移動することを特徴とする請求項１記載の空気清浄機。
【請求項３】
前記過酸化水素を生成する装置に代えて、超音波素子としたことを特徴とする請求項１に記載の空気清浄機。
【請求項１】
集塵フィルターと、空気を加湿する気化フィルターとを備えた空気清浄機において、
前記集塵フィルターの風下側に配設され、ガラス繊維もしくはプラスチック繊維で形成され、空気中のガス成分を捕捉する触媒、吸着剤、化学添着剤のうち１種類以上を担持した繊維状の集塵フィルターと、
この繊維状の集塵フィルターを洗浄する洗浄液を貯留する洗浄槽と、
給水タンクと、
この給水タンクから前記洗浄槽に給水された水を電気分解して過酸化水素を生成して、前記洗浄液を過酸化水素を含有する洗浄液とする過酸化水素生成機と、
前記給水タンクから供給された水を貯留し、前記気化フィルターの下部を浸漬させるトレーと、
を備え、
前記繊維状の集塵フィルターは、環状に形成され、上下に巡回移動可能に支持され、移動しながら一部分が前記洗浄液に浸漬されることを特徴とする空気清浄機。
【請求項２】
前記繊維状の集塵フィルターの風上と風下の両外側に一対配設され、複数の開口部を有し、接地される平板状の接地電極と、
前記繊維状の集塵フィルターの内側に配設され、複数の開口部を有し、高電圧が印加される平板状の高圧電極と、
を備え、
前記繊維状の集塵フィルターは、前記接地電極と前記高圧電極の間を移動することを特徴とする請求項１記載の空気清浄機。
【請求項３】
前記過酸化水素を生成する装置に代えて、超音波素子としたことを特徴とする請求項１に記載の空気清浄機。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２０１１−５６２７１（Ｐ２０１１−５６２７１Ａ）
【公開日】平成２３年３月２４日（２０１１．３．２４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２３０５６６（Ｐ２０１０−２３０５６６）
【出願日】平成２２年１０月１３日（２０１０．１０．１３）
【分割の表示】特願２００６−２４７０４６（Ｐ２００６−２４７０４６）の分割
【原出願日】平成１８年９月１２日（２００６．９．１２）
【出願人】（０００００６０１３）三菱電機株式会社 (33,312)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年３月２４日（２０１１．３．２４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１０月１３日（２０１０．１０．１３）
【分割の表示】特願２００６−２４７０４６（Ｐ２００６−２４７０４６）の分割
【原出願日】平成１８年９月１２日（２００６．９．１２）
【出願人】（０００００６０１３）三菱電機株式会社 (33,312)
【Ｆターム（参考）】
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