JPH08173521A

JPH08173521A - 空気清浄器

Info

Publication number: JPH08173521A
Application number: JP6335665A
Authority: JP
Inventors: Shigeru Nakane; 滋中根; Naoto Fujimura; 直人藤村
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1994-12-21
Filing date: 1994-12-21
Publication date: 1996-07-09

Abstract

(57)【要約】【目的】オゾンの発生がなく極めて効率よく不快臭等
を除去できる空気清浄器を提供する。【構成】放電ワイヤー21と、それを覆う絶縁性管29
と、絶縁性管の両端に設けられた開口部29ａ、29ｂと、
絶縁性管29を覆う空気流通用のパイプ22と、パイプ22の
入口及び出口に接続されてパイプ22内を流れる空気の流
速を一定にする空気滞留室24、25とを有する陰イオン発
生装置２と、共鳴磁場処理水で湿潤させた表面にアルミ
ナウィスカーを有する多孔質体32を設置した室３とを有
する空気清浄器。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、空気中の不快臭やち
り、埃等を除去する空気清浄器に関し、特にオゾンの発
生を極力抑制しながら極めて効率よく不快臭等を除去で
きる空気清浄器に関する。

【０００２】

【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】室内の
空気から不快臭、ちり、ほこり等を除去するために、空
気清浄器が広く利用されているが、空気清浄器には普通
ちり、ほこり等の微細粒子を除去するためのフィルター
と、不快臭等を分解するための陰イオン発生装置とが設
けられている。しかし、従来の空気清浄器に設けられた
陰イオン発生装置は陰イオンと同時にオゾンも発生し、
これが不快臭となるという問題があった。またオゾンは
不快臭の原因であるとともに、最近では発癌性があると
考えられるようになり、その発生を極力抑制する必要が
ある。

【０００３】さらに従来の空気清浄器では、運転開始後
相当時間がたたないと部屋全体の空気が浄化されない
が、急速に空気浄化をすることができる空気清浄器が望
まれている。その上、不快臭、ちり、ほこり等を除去す
るだけでなく、空気を活性化することにより健康に良い
空気に変換できるような空気清浄器が望まれている。

【０００４】したがって、本発明の目的は、オゾンの発
生を極力抑えるとともに、空気の活性化を達成すること
ができる空気清浄器を提供することである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成すべく鋭
意研究の結果、本発明者は、陰イオン発生用放電ワイヤ
ーに絶縁性被覆を設けることにより、オゾンの発生を極
力抑制しながら陰イオンを発生させ、もって不快臭等を
良好に除去し得ることを発見した。また本発明者は陰イ
オン発生装置を通過した空気を共鳴磁場水で湿潤した多
孔質体と接触させることにより、脱臭、脱オゾン、制菌
等を行うとともに空気の活性化も行うことができること
を発見した。さらに陰イオンを付加する前に共鳴磁場水
で処理した多孔質カーボン粒子に空気を通すことによ
り、空気が還元されやすなり、もって陰イオンによる空
気の清浄効果が向上することを発見した。本発明はかか
る発見に基づき完成したものである。

【０００６】すなわち、本発明の空気清浄器は陰イオン
発生装置を有し、陰イオン発生用の放電ワイヤーの周囲
に絶縁性被覆が設けられていることを特徴とする。また
本発明の好ましい態様によれば、陰イオン発生装置の下
流に共鳴磁場水で湿潤した多孔質体を有する室が設けら
れている。さらに好ましい態様によれば、本発明の空気
清浄器は、空気の清浄効果を向上させるために、空気が
陰イオン発生装置を通る前に共鳴磁場水で処理した多孔
質カーボン粒子を通るような構造を有する。

【０００７】

【作用】本発明の空気清浄器においては、陰イオン発生
装置の放電ワイヤーに絶縁性被覆が設けられているの
で、パイプ内を流れる空気は放電ワイヤーに直接触れる
ことがない。そのため、オゾンを発生することなく陰イ
オンを発生することができる。絶縁性被覆として絶縁性
管を用いる場合には絶縁性管内に空気層ができ、それが
パイプ内の空気流につられて若干流れて下流端の開口部
から流出するが、空気層内で発生したオゾンの多くは絶
縁性管内を流れる間にＯ₃＋Ｏ₃＝３Ｏ₂の反応により
消滅する。そのためオゾンの発生を抑制しながら、陰イ
オンを発生させることができる。

【０００８】また陰イオン発生装置の下流に共鳴磁場水
で湿潤した多孔質体を設置しているので、空気の活性化
が行われる。「空気の活性化」とは単に空気を快適化
（脱臭等）するだけでなく、健康を増進するような作用
を空気に付与することである。空気の活性化作用は十分
に解明されていないが、共鳴磁場水で湿潤した多孔質体
に空気が接触することにより僅かながら空気中に飛散し
た共鳴磁場水又はその固形成分によると考えられる。こ
のような効果は陰イオン発生装置の上流側に共鳴磁場水
で処理した多孔質カーボン粒子を設けることで一層向上
させることができる。これは多孔質カーボン粒子の隙間
を通る間に、空気が活性化されるためであると考えられ
る。

【０００９】

【実施例】本発明の空気清浄器の具体例を添付図面を参
照して説明する。図１は本発明の空気清浄器を概略的に
示し、図２は本発明の好ましい実施例による空気清浄器
の構造を示す。空気清浄器は、外気吸入装置としてのブ
ロワー１と、ブロワー１の排気口に連結している陰イオ
ン発生装置２と、陰イオン発生装置２の出口に連結して
いる多孔質体室３とを有する。所望に応じブロワー１の
上流側に多孔質カーボン室４を設けてもよく、その場合
ブロワー１は多孔質カーボン室４の出口に適当なパイプ
を介して連結する。さらに多孔質カーボン室４の上流側
にフィルター５を設置してもよい。

【００１０】多孔質カーボン室４は、多孔質カーボン粒
子41を含有する通気性袋42を１つ又は２つ以上保持する
箱体46を有し、吸入される外気が各通気性袋42を貫通す
るように箱体46の入口及び出口はメッシュ等の通気性材
からなる。また多孔質カーボン室４は入口44及び出口45
を有する。多孔質カーボン粒子としては種々のカーボン
類を利用することができるが、空気の活性化の観点から
備長炭等の炭が好ましい。

【００１１】多孔質カーボン粒子41は共鳴磁場水で処理
されていることが必要である。共鳴磁場水の詳細につい
ては後述する。共鳴磁場水での処理とは、多孔質カーボ
ン粒子41に共鳴磁場水（偏平四面体形結晶形態の塩化ナ
トリウム水溶液を共鳴磁場処理したもの）を塗布したあ
と、完全に乾燥することである。水溶液中の偏平四面体
形結晶形態の塩化ナトリウムの濃度は10^-12〜10^-15重
量％であるのが好ましい。この処理により多孔質カーボ
ン粒子41の表面及び細孔内に偏平四面体形結晶形態の塩
化ナトリウム微粒子が析出する。

【００１２】空気は共鳴磁場水で処理した多孔質カーボ
ン粒子41と接触することにより、空気が還元されやすく
なり、もって以下の工程による空気清浄作用が向上する
とともに、空気の活性化に役立つ。

【００１３】陰イオン発生装置２は、図２及び図３に示
すように、陰イオン発生用放電ワイヤー21と、放電ワイ
ヤー21をカバーするパイプ22と、パイプ22の両端に連結
している空気滞留室24、25と、放電ワイヤー21に接続す
る端子26、27とを有する。空気滞留室24の入口24ａはブ
ロワー１の出口に連結しており、また空気滞留室25の出
口25ａは下流の多孔質体室３の入口31に連結している。

【００１４】放電ワイヤー21は金メッキや白金メッキ等
の耐蝕性メッキ層を有するワイヤー（タングステン線
等）でよく、通常の陰極線を使用できる。放電ワイヤー
21の太さは50〜200 μｍ程度であればよく、また長さは
５〜50ｃｍ程度であればよい。放電ワイヤー21は１本で
良いが、必要に応じて複数本設けてもよい。なお、放電
ワイヤー21の対極として、パイプ22の内面に紙等の塵吸
着材28を設けるのが好ましい。

【００１５】本発明に使用する放電ワイヤー21は耐酸化
性、耐候性、耐オゾン性、オゾンの自己消化性を助長す
る作用等に優れた絶縁性材料からなる被覆29で覆われて
いる。このような絶縁性材料として、シリコーンゴム、
テフロン、ポリエチレン等の樹脂の他、ガラス、セラミ
ックス等が好ましく、特にシリコーンゴム等の樹脂が好
ましい。

【００１６】絶縁性被覆29としては両端に小さな開口部
29ａ、29ｂが設けられた管を用いるのが好ましい。絶縁
性管を用いる場合、放電ワイヤー21と絶縁性管29との間
の空隙に若干の空気層ができる。絶縁性管29と放電ワイ
ヤー21との間の空隙は半径方向で0.5 〜５ｍｍ程度が好
ましい。また絶縁性管29の肉厚は0.01〜５ｍｍ程度であ
ればよい。なお、両端の開口部29ａ、29ｂとしては、絶
縁性管29を放電ワイヤー21より若干短くすることにより
できる空隙を利用してもよく、また絶縁性管29の両端付
近に設けたスリット等でもよい。いずれにしても、開口
部29ａ、29ｂの大きさは、発生したオゾンを消滅させな
がら十分な量の陰イオンを流出させるように空気層の流
れをコントロールするのが好ましい。具体的には、開口
部29ａ、29ｂの断面積は空気層の断面積の約0.01〜10％
であるのが好ましい。

【００１７】空気滞留室24、25はパイプ22に空気が一定
の速度で流れるように作用する。そのために空気滞留室
24、25の断面積はパイプ22の断面積の1.1 〜５倍である
のが好ましい。パイプ22内の空気の流速は５ｍ／秒〜10
ｃｍ／秒の範囲内で一定であるのが好ましく、例えば約
30ｃｍ／秒が好ましい。このように空気の流速を所望の
範囲内で一定に保持することにより、パイプ22内を流れ
る空気に乱流が生じるおそれが小さくなる。パイプ22内
を流れる空気が層流であると空気流の圧力損失が小さく
てすむという効果が得られる。

【００１８】放電ワイヤー21に印可する電圧は約−５ｋ
Ｖ〜約−25ｋＶの範囲内とするのが好ましい。印可電圧
として交番電圧を整流した直流電圧を使用するのが好ま
しいが、これはいわゆる脈流（正弦波のマイナス部分を
反転させた波形）を有する直流電圧である。脈流の周波
数としては15Ｈｚ又は17Ｈｚの整数倍が好ましく、特に
17ｋＨｚ以上が好ましい。このような周波数を与える直
流電圧としては−17ｋＶが好ましい。このような周波数
の脈流状の直流電圧により放電させると、空気の活性化
が達成できる。

【００１９】陰イオン発生装置を通過した空気（陰イオ
ンを含有する）は次いで、図４に示すように、空気滞留
室25の出口25ａに連結した多孔質体室３の入口31を経
て、多孔質体32を通過する。図４に示す実施例では、多
孔質体室３は入口31ａ及び出口31ｂを有するケーシング
31と、ケーシング31内に設置された複数の板状多孔質体
32とを有する。多孔質体32は多数の孔を有し、表面にア
ルミナウィスカーを有するもので、空気流がアルミナウ
ィスカーに十分に接触するようになっている。

【００２０】アルミナウィスカーとはアルミニウム酸化
物の微細ひげ状結晶で、0.01〜0.3μｍ程度、例えば0.0
25 μｍの平均径を有する。また多孔質体32の孔は1.0
〜500 μｍ程度の平均孔径を有する。

【００２１】表面にアルミナウィスカーを有する多孔質
体32としては、例えば0.1 〜５重量％のＳｉ及び0.1 〜
５重量％のＭｎを含有するアルミニウム合金板を沸騰水
に入れ、30〜300 分間処理することにより得たものを使
用することができる。上記アルミニウム合金板は溶解法
により作製するのが困難であるので、まずアルミニウム
合金の粉末を作製し、次いで焼結法により所定の形状の
板に成形するのが好ましい。

【００２２】図５は多孔質体室の別の例を示し、(a) は
多孔質体室の横断面図であり、(b)は多孔質体の正面図
である。図５の実施例では、ケーシング31内にハニカム
状の多孔質体32が設置されている。ハニカム状多孔質体
32を形成するには、まず上記と同じアルミニウム合金粉
末から焼結法によりハニカム体を作製し、次いでハニカ
ム体を沸騰水で0.5 〜24時間処理する。ハニカム状多孔
質体は圧損が小さいので好ましい。

【００２３】なお、板状又はハニカム状の他に発泡体状
の多孔質体を使用することもできる。発泡体の場合、空
気の圧損が小さくなるように十分な多孔度及び孔径を有
するものでなければならない。発泡体の場合もアルミニ
ウム合金の発泡体を作製後に沸騰水処理をすればよい。

【００２４】本発明においては、多孔質体を共鳴磁場水
で湿潤するのが好ましい。共鳴磁場水とは、偏平四面体
形結晶形態の塩化ナトリウムを含有する水溶液に微弱な
交番磁場をかけて処理したものである。

【００２５】偏平四面体形結晶形態の塩化ナトリウム及
びその水溶液は、特開平1-284588号及び2-9714号に記載
されている。偏平四面体形結晶形態の塩化ナトリウムは
正四面体の高さを低くした偏平な四面体形であり、底面
の一辺の長さ：高さの比は１：0.8 〜50：１である。偏
平四面体の寸法は一般に0.05〜３ｍｍ程度である。

【００２６】偏平四面体形結晶形態の塩化ナトリウムは
触媒入りの水溶液から析出させることにより得られる。
この触媒は以下のようにして得られる。まずクリストバ
ル岩を水性鉱酸（例えばハロゲン化水素酸、好ましくは
塩酸）で処理して得た水溶液に塩化鉄（例えば塩化第二
鉄）を加え、長時間（例えば１〜24時間）放置すること
により得られた溶液Ｉを大量の蒸留水で希釈し（例えば
10²〜10⁴倍）、再び長時間放置して淡黄色の溶液IIを
得る。一方、飽和値に近い重クロム酸ナトリウム水溶液
（例えば100 ｍｌの水に300 ｇ程度の重クロム酸ナトリ
ウム二水和物を溶解したもの）に塩化鉄（例えば塩化第
二鉄）を少量加え、長時間放置したから不溶分を除いた
溶液III を調製し、この溶液III に1/4 〜3/4 容量倍の
溶液IIを加え、長時間放置してから加熱（例えば60〜80
℃）すると、カルメラ状の固体が生成する。この固体を
水で洗浄すると黒褐色の粒状固形物の形態で所望の触媒
が得られる。

【００２７】この触媒を用いて偏平四面体形結晶形態の
塩化ナトリウムを調製するには、まず濃厚な（例えば５
〜10％）塩化ナトリウム水溶液を調製し、これに上記触
媒0.01〜１重量％を加えてから蒸発乾燥させる。次いで
得られた固体に蒸留水を加えて再溶解し、蒸発乾燥させ
る。この操作を数回繰り返し、最後に蒸発乾燥させた固
体に蒸留水を加えてから触媒を濾別する。濾液を蒸発乾
燥させると、所望の偏平四面体形結晶形態の塩化ナトリ
ウムが立方体形結晶及び立方八面体形結晶とともに得ら
れる。偏平四面体形結晶／立方体形結晶等の割合は結晶
化条件により異なるが、一般に１：100 〜１：３であ
る。

【００２８】偏平四面体形結晶形態以外の塩化ナトリウ
ムだけを収集し、蒸留水に再結晶化させると偏平四面体
形結晶が部分的に生成する。この再結晶処理を繰り返す
ことにより、触媒とともに残留する立方体形結晶形及び
立方八面体形結晶形の塩化ナトリウムから偏平四面体形
結晶形の塩化ナトリウムを得ることができる。

【００２９】偏平四面体形結晶形態の塩化ナトリウム
（あるいは上記触媒を含有する立方体形結晶及び立方八
面体形結晶の塩化ナトリウム）に塩化鉄（例えば塩化第
二鉄）を加えてなる水溶液は、共鳴磁場処理をすること
により空気の活性化作用を発揮する。偏平四面体形結晶
形態の塩化ナトリウムに対して約５％の塩化鉄（例えば
塩化第二鉄）を混合するのが好ましい。また、水溶液中
の偏平四面体形結晶形態の塩化ナトリウムの濃度は10
^-12〜10^-15重量％であるのが好ましい。なお、偏平四
面体形結晶形態の塩化ナトリウムは再結晶化により取り
出すので、結晶中に塩化鉄は残留しない。

【００３０】偏平四面体形結晶形態の塩化ナトリウム水
溶液の共鳴磁場処理は図６に示す微弱な交番磁場をかけ
ることにより行うことができる。交番磁場はｔ₁秒毎に
極性を変えるとともに、一対の極性の磁場をかけた後に
ｔ₂秒間休止状態（磁場０）を保つ。ｔ₁秒は３〜12秒
が好ましく、ｔ₂秒は３〜12秒が好ましく、またｔ₁＝
ｔ₂が好ましい。具体例としては、３秒間磁場をかけた
後３秒間反対方向に磁場をかけ、各極性の磁場の倍の時
間（６秒間）休止した後同様にして３秒毎に交番磁場を
かけるのが好ましい。このような交番磁場の周波数は活
性化に必要な共鳴磁場が得られるように設定する。

【００３１】交番磁場の大きさは0.05〜30ガウス（Ｇ）
であるのが好ましく、例えば５Ｇが好ましい。交番磁場
をかける時間は全体で144 〜288 秒間であればよい。ま
た、交番磁場をかける水溶液は濃厚液でよく、例えば共
鳴磁場処理した後に1000倍以上に希釈してもよい。

【００３２】共鳴磁場水による多孔質体の処理は、多孔
質体を共鳴磁場水に浸漬し、自然乾燥させることにより
行う。浸漬時間は１〜24時間であればよく、例えば約３
時間とするのが好ましい。共鳴磁場水に浸漬後自然乾燥
する間に、アルミナウィスカーは酸素及び二酸化炭素等
に接触し、結晶先端の状態が変化するものと推定され
る。

【００３３】共鳴磁場水で処理した多孔質体はそのまま
でも効果があるが、共鳴磁場水で湿潤させた状態で使用
すると効果が増大する。アルミナウィスカーを表面に有
する多孔質体は毛細管現象により共鳴磁場水を吸い上げ
るので、図３に示すように、多孔質体32の下端部を共鳴
磁場水33に湿潤させておくだけで、多孔質体32全体を常
時湿潤させておくことができる。このためには、共鳴磁
場水33を適当な容器34内に入れ、その中に多孔質体32の
下端部を浸漬すればよい。

【００３４】共鳴磁場水33で湿潤した多孔質体32に陰イ
オンを付与された空気が接触すると、不快臭等がさらに
十分に除去されるばかりでなく、空気が活性化されると
いう効果も得られる。長時間運転の後共鳴磁場水33が消
失したら補給するが、補給を繰り返すと多孔質体32の表
面に偏平四面体形結晶形態の塩化ナトリウムが蓄積する
ようになる。共鳴磁場水32はもともと非常に希薄である
ので塩化ナトリウムの蓄積は遅いが、もし多くなりすぎ
たら多孔質体32を水で洗浄すればよい。

【００３５】

【発明の効果】以上詳述したように、本発明の空気清浄
器では、陰イオン発生装置の放電ワイヤーが絶縁性管で
覆われており、かつ絶縁性管の両端に小さな開口部が設
けられているので、オゾンの発生を極力抑制しながら陰
イオンを発生することができる。また陰イオン発生装置
の他に共鳴磁場水で湿潤した多孔質体を有するので、空
気を十分に浄化することができるとともに、その活性化
も達成できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の空気清浄器の構成を示す概略図であ
る。

【図２】本発明の空気清浄器の全体の構成を示す部分
断面平面図である。

【図３】本発明の空気清浄器の全体の構成を示す分解
斜視図である。

【図４】多孔質体室の一例を示し、(a) は横断面図で
あり、(b) はハニカム状の多孔質体の正面図である。

【図５】多孔質体室の他の例を示す横断面図である。

【図６】偏平四面体形結晶形態の塩化ナトリウム含有
水を処理する交番磁場の波形を示す図である。

【符号の説明】

１・・・・ブロアー２・・・・陰イオン発生装置 21・・・・放電ワイヤー 22・・・・パイプ 24、25・・空気滞留室 28・・・・塵吸着材 29・・・・絶縁性管 29ａ、29ｂ・・・・開口部３・・・・多孔質体室 32・・・・多孔質体 33・・・・共鳴磁場水 34・・・・容器４・・・・多孔質カーボン室 41・・・・多孔質カーボン粒子 42・・・・通気性袋５・・・・フィルター

フロントページの続き (72)発明者藤村直人神奈川県横浜市鶴見区東寺尾５丁目６番19 号−301

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】陰イオン発生装置を有する空気清浄器に
おいて、陰イオン発生用の放電ワイヤーの周囲に絶縁性
被覆が設けられていることを特徴とする空気清浄器。
【請求項２】陰イオン発生装置を有する空気清浄器に
おいて、前記絶縁性被覆が、前記放電ワイヤーの周囲に
空気層が形成されるような内径を有する絶縁性管であ
り、前記絶縁性管の端部に陰イオンを含有する空気層が
流出し得る程度の大きさの開口部が設けられていること
を特徴とする空気清浄器。
【請求項３】請求項１又は２に記載の空気清浄器にお
いて、前記陰イオン発生装置は前記絶縁性被覆を覆うパ
イプと、前記パイプの入口及び出口に接続されている空
気滞留室とを有し、前記空気滞留室により前記パイプを
流れる空気の流速を一定にすることを特徴とする空気清
浄器。
【請求項４】請求項１乃至３のいずれかに記載の空気
清浄器において、前記陰イオン発生装置の下流に共鳴磁
場水で湿潤した多孔質体を有する室を有することを特徴
とする空気清浄器。
【請求項５】請求項４に記載の空気清浄器において、
前記共鳴磁場水で湿潤した多孔質体が表面にアルミナウ
ィスカーを有する多孔質体であることを特徴とする空気
清浄器。
【請求項６】請求項５に記載の空気清浄器において、
前記共鳴磁場水が、偏平四面体形結晶形態の塩化ナトリ
ウム又はそれを生成し得る塩化ナトリウムと塩化鉄とを
含有する水溶液に0.05〜30ガウスの交番磁場をかけたも
のであることを特徴とする空気清浄器。
【請求項７】請求項１乃至６のいずれかに記載の空気
清浄器において、前記陰イオン発生装置の上流側に多孔
質カーボン粒子を収容した通気性包装体を有し、前記多
孔質カーボン粒子は前記共鳴磁場水で処理されているこ
とを特徴とする空気清浄器。
【請求項８】請求項７に記載の空気清浄器において、
前記多孔質カーボン粒子は炭の粉砕粒子であることを特
徴とする空気清浄器。