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発明の名称 イオン風式空気清浄機の集塵部
発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 公開特許公報(A)
公開番号 特開平10−309493
公開日 平成10年(1998)11月24日
出願番号 特願平9−118228
出願日 平成9年(1997)5月8日
代理人 【弁理士】
【氏名又は名称】亀井 弘勝 (外1名)
発明者 井口 勝己 / 河内山 泰彦 / 渋谷 仁司
要約 目的


構成
特許請求の範囲
【請求項1】イオン化線(5)からの放電を受けると共に放電により帯電された塵埃を捕集する集塵極板(6)を備え、上記集塵極板(6)の表面に、酸化分解機能を有する光触媒(9)および超親水性を有する光触媒(10)を担持したことを特徴とするイオン風式空気清浄機の集塵部。
【請求項2】上記酸化分解機能を有する光触媒(9)は、アナタース型の結晶構造を持つ酸化チタンを含むことを特徴とする請求項1記載のイオン風式空気清浄機の集塵部。
【請求項3】上記超親水性を有する光触媒(10)は、ルチル型の結晶構造を持つ酸化チタンを含むことを特徴とする請求項1又は2記載のイオン風式空気清浄機の集塵部。
発明の詳細な説明
【0001】
【発明の属する技術分野】放電に伴って生成される通気流を用い、帯電された塵埃を捕集するイオン風式空気清浄機の集塵部に関する。
【0002】
【従来の技術】従来より、イオン化部によって、清浄化されるべき空気に含まれる塵埃を予めプラスに帯電させると共に、イオン化部の通気流方向下流側に配置された集塵部によって、帯電された塵埃を捕集する空気清浄機が提供されている。通常、イオン化部は、イオン化線(放電線)と対向極板とを含み、イオン化線から対向極板への放電によって塵埃にイオンシャワーを浴びせて塵埃を帯電させる。
【0003】一方、上記の集塵部は、互いに所定間隔隔てて対向した印加極板と集塵極板からなる組を、複数備えている。そして、上記のイオン化部によってプラスに帯電された塵埃は、これら印加極板と集塵極板との間に与えられた電界によって印加極板側に付勢され、マイナスに帯電された集塵極板に捕集される。通例、この種の空気清浄機では、上記の通気流を生成するために送風ファンを用いており、この送風ファンの運転音による騒音が問題となっていた。
【0004】そこで、近年、静粛性を確保するために、送風ファンを廃止したイオン風式空気清浄機が普及してきている。このイオン風式空気清浄機では、イオン化線から対向極板への放電に伴って発生する風(いわゆるイオン風)を利用するようにしている。また、通例、イオン化部の対向極板自身が塵埃を捕集するための集塵部の集塵極板を構成しており(逆にいうと集塵極板がイオン化線に対する対向極板を構成しており)、このようにイオン化部と集塵部の構成を一部を兼用することにより、構造が大幅に簡素化されている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】ところで、イオン風式空気清浄機では、放電によって生ずる僅かな風を利用しているため、仮に脱臭機能を持たせようとした場合、一般に用いられている脱臭フィルタ等は、圧力損失が大きいためこれを使用することができない。また、上記の集塵極板は汚れがひどくなってくると集塵能力が低下するので、定期的に(例えば1ヵ月に1回程度)洗浄することが必要である。
【0006】従来、この洗浄は、集塵部をアルカリ性の洗浄液に漬けた後、水洗いし、その後、乾燥させるようにしているが、アルカリ性の洗浄液を用いることによる費用発生や洗浄工数の増大のため、洗浄コストが高くなっていた。また、洗浄後の乾燥に時間がかかり、洗浄から乾燥までを含めると、半日から1日程度の時間を要していた。このような多大な時間コストも、洗浄コストを押し上げる要因となっていた。
【0007】そこで、本発明の課題は、上述の技術的課題を解決し、圧力損失を増大させることなく脱臭機能を付加でき、しかも洗浄コストを安くすることができるイオン風式空気清浄機の集塵部を提供することである。
【0008】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため、本発明のイオン風式空気清浄機の集塵部は、イオン化線からの放電を受けると共に放電により帯電された塵埃を捕集する集塵極板を備え、この集塵極板の表面に、酸化分解機能を有する光触媒および超親水性を有する光触媒を担持したことを特徴とするものである。
【0009】一般に、光触媒は紫外線等の光を吸収し、そのエネルギを反応物質に与えて化学反応を起こさせる物質を意味する。この光触媒が有する主な機能としては、■臭い成分の除去による脱臭機能や、■臭い成分でない汚染物質を分解する機能や、■微生物の殺菌やウィルスの不活化を行う機能(いわゆる殺菌・抗菌機能)等も含まれるが、これらの機能は、何れも光触媒の有する酸化分解機能によって達成されるものである。
【0010】そこで、本願発明者は、この酸化分解機能を有する光触媒を、集塵極板の表面に担持させることにより、圧力損失を増大させることなく、従来のイオン風式空気清浄機の集塵部の構造そのままを用いて脱臭機能を付加するようにした。ここで、酸化分解機能を有する光触媒としては、アナタース型の結晶構造を持つ酸化チタン(例えばTiO2 )を例示することができる。このアナタース型の結晶構造を持つ酸化チタンであれば、弱い紫外線でも高い浄化能力を発揮できる点で好ましい。また、酸化亜鉛(ZnO)および酸化タングステン(例えばWO3 )等を用いても良い。
【0011】また、本願発明者は従来乾燥に時間がかかっていた原因を下記のように分析した。すなわち、集塵極板の表面において付着している水分が水玉になる傾向にあり、この水玉という構造は、内容積に対して表面積が最も狭い構造であるので、結果として水分が蒸発し難い。これに対して、本願発明者は、光触媒の中に親水性に優れたものがあることに着目し、このような光触媒を用いれば、汚れ難く且つ汚れても汚れを洗い流し易い集塵極板が得られるのではないかと考え、本発明を創意した。
【0012】すなわち、超親水性を有する光触媒が担持された集塵極板の表面では、水の接触角が低下する結果、集塵極板の表面に吸着されている水分は、水玉になり難く薄い水膜が拡がった状態となる。この拡がった水膜によって、集塵極板の表面への汚れの付着を防止することができる。というのは汚れが水膜上に付着するからである。そして、このように水膜上に付着した汚れであれば、水洗い等によって容易に洗い流すことができるので、従来用いていたアルカリ性の洗浄液を用いる必要がなくなる。また、上記のように水玉ができ難く水膜が薄く拡がった状態となるので、水の蒸発速度を早めて洗浄後の乾燥を短時間で行うことができる。
【0013】ここで、超親水性を有する光触媒としては、ルチル型の結晶構造を有する酸化チタン(例えばTiO2 )を例示することができる。そして、イオン化線から集塵極板へのコロナ放電によって紫外線が発生するので、この紫外線によって、集塵極板に担持された上記の光触媒を活性化させることができる。したがって、特に専用の紫外線ランプ等を用いる必要がない。
【0014】
【発明の実施の形態】本発明の好ましい実施の形態を、添付図面を参照しつつ説明する。図1は本発明の一実施形態の集塵部を含むイオン風式空気清浄機の概略斜視図であり、図2は空気清浄機の内部構成を示す概略断面図である。また、図3は集塵極板の断面図であり、図4は集塵極板の積層体としての集塵部の概略斜視図である。
【0015】まず、図1および図2を参照して、本イオン風式空気清浄機は、卓上型のものであり、卓上に載置可能な直方体形状のケーシング1の前面1aに矩形の吸込口2を設けていると共に、後面1bに矩形の吹出口3が形成されている。吸込口2および吹出口3には、それぞれ指入れを規制する桟部材2a,3aが設けられている。ケーシング1内には、吸込口2から吹出口3へ至る風路4が形成されており、この風路4内に、イオン化線5、およびこのイオン化線5に対する対向極板を兼用する集塵極板6の順で配置されている。この集塵極板6が複数枚積層されて集塵部7を構成している。
【0016】上記のイオン化線5は、プラス側に帯電されており、マイナス側に帯電された集塵極板6の端部に向けて放電するようになっている。イオン化線5と集塵極板6に高電圧を印加するための高電圧印加ユニットについては図示を省略してある。集塵極板6は、通気流K方向に沿ってイオン化線5から所定距離隔てて配置されている。これは、イオン化線5から集塵極板6への放電(図1において破線で示す)によって通気流K方向へのイオン風を起き易くするためである。イオン風は、荷電された粒子が空気の分子と衝突することにより空気の分子同士が次々に連鎖的に衝突していくことにより発生される。
【0017】図2および図4を参照して、上記の集塵極板6は通気流K方向に沿って延びると共に、通気流K方向と直交する方向に所定間隔隔てて複数が積層され、これらを貫通する一対の通電棒8によって一括して固定されて集塵部7を構成している。各集塵極板6は、その板面を通気流K方向に沿わせている。ケーシング1の後面1bは嵌め込み等によって容易に着脱できるようになっており、この後面1bを取り外してできる開口を通して、一体的なユニットとしての上記集塵部7を出し入れできるようになっている。集塵部7は定期的に取り外されて洗浄のメンテナンスを受ける。
【0018】図3を参照して、集塵極板6は、SUS等のステンレスの長尺の薄板によって形成されている。集塵極板6の表面(両面)には、酸化分解機能を有する光触媒9および超親水性を有する光触媒10が担持されている。上記の酸化分解機能を有する光触媒9は、その酸化分解機能によって、■臭い成分の除去による脱臭機能や、■臭い成分でない汚染物質を分解する機能や、■微生物の殺菌やウィルスの不活化を行う機能(いわゆる殺菌・抗菌機能)を達成することができる。
【0019】この酸化分解機能を有する光触媒9としては、アナタース型の結晶構造を持つ酸化チタン(例えばTiO2 )を例示することができる。上記のアナタース型の結晶構造を持つ酸化チタンであれば、弱い紫外線でも高い浄化能力を発揮できる点で好ましいが、これに代えて、酸化亜鉛(ZnO)および酸化タングステン(例えばWO3 )等を用いることもできる。
【0020】また、超親水性を有する光触媒10としては、ルチル型の結晶構造を有する酸化チタン(例えばTiO2 )を例示することができる。両光触媒9,10は互いに混合された状態で集塵極板6の表面に塗布等により担持されている。本実施形態によれば、酸化分解機能を有する光触媒9を集塵極板6の表面に担持させたので、従来の構造そのままの集塵部に、脱臭機能や殺菌機能等を付加することができ、しかも、圧力損失を増大させることない。
【0021】また、集塵極板6の表面に超親水性を有する光触媒10を担持させたので、水の接触角を低下させることができる。したがって、水玉ができ難くなり集塵極板6の表面に薄い水膜が拡がる状態にすることができる。その結果、汚れをこの水膜上に付着させることができる。これにより、集塵極板6の表面への汚れの付着を防止できる。
【0022】また、水膜上に付着した汚れであれば、従来用いていたアルカリ性の洗浄液を用いることなく水洗い等にて容易に洗い流すことができる。しかも、洗浄後の集塵極板6の表面に残存する水分が、水玉を形成し難くなるので、洗浄後の乾燥を短時間に行うことが可能となる。このように洗浄に手間や時間がかからず高価なアルカリ性の洗浄液も不必要となるので、洗浄コストを格段に安くすることができる。
【0023】さらに、イオン化線5から集塵極板6へのコロナ放電によって発生する紫外線によって、上記光触媒9,10を活性化させることができるので、特に専用の紫外線ランプ等を用いる必要がなく、構造を簡素化できる。また、集塵部7をケーシング1外に取り出して洗浄し乾燥する際に、紫外線を含む外光を受けることによっても、光触媒9,10が活性化される。
【0024】なお、本発明は、上記各実施形態に限定されるものではなく、例えば、本発明を、卓上型以外の据置き型や壁掛け型の空気清浄機に適用することができる。また、微風で非常に静粛な補助送風ファンを用いて、通気流を増加させるようにしても良い。また、本発明は、例えば、塵埃除去機能を有するエアコン等に組み込まれて構成されてもよい。
【0025】また、光触媒9,10は上記実施形態のように集塵極板6の両面に担持させることが好ましいが、片面のみに担持させても良い。また、集塵部7はイオン化線5を含むユニットであっても良い。
【0026】
【発明の効果】本発明では、酸化分解機能を有する光触媒を集塵極板の表面に担持させたので、圧力損失を増大させることなく、従来の構造そのままのイオン風式空気清浄機の集塵部に、脱臭機能や殺菌機能等を付加することができる。しかも、上記の集塵極板に超親水性を有する光触媒を担持させたので、集塵極板の表面に薄い水膜が拡がる状態にでき、汚れをこの水膜上に付着させることができる。これにより、集塵極板の表面への汚れの付着を防止でき、また、水膜上に付着した汚れであれば、従来用いていたアルカリ性の洗浄液を用いることなく水洗い等にて容易に洗い流すことができる。しかも、集塵極板の表面に水玉ができ難いので、洗浄後に短時間で乾燥させることができる。このように洗浄に手間や時間がかからず高価なアルカリ性の洗浄液も不要であるので、洗浄コストを格段に安くすることができる。
【0027】さらに、集塵極板へのコロナ放電によって発生する紫外線によって、上記光触媒を活性化させることができるので、特に専用の紫外線ランプ等を用いる必要がなく、構造を簡素化できる。




 

 


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