JPH0889841A - 空気清浄機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 静電式空気清浄装置の、電極間の絶縁破壊を
防止する。 【構成】 本体５０内のガス流入口５１及びガス流出口
５２の近傍位置に、−電極支持板５３ａ，５３ｂが設け
られている。−電極支持板は、底壁５０ｃ及び上壁５０
ｄの四隅近傍に設けた絶縁性の支持部材５４ａ，５４ｂ
に支持されている。−電極支持板には、−電極を形成す
るネジ切り棒５５が、上下及び前後に各々一定の間隔で
且つ平行に配列され、ナットにより固定されている。ネ
ジ切り棒の間には、複数の電極板５７が平行に立設され
ている。そして、支持部材の近傍には、本体外部に設け
た空気供給ポンプ６１，６２から延びたホースの先端が
配設されている。本体内に供給されたガス中の水分が支
持部材に凝縮しても、ホース先端から空気が吹き付けら
れるので、支持部材の絶縁が損なわれることなく、電離
によるガス中の微粒子の除去作動が妨げられない。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、空気清浄機に係り、特
に煙状の微粒子を含んだ空気を清浄化するのに適した空
気清浄機に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の空気清浄機としては、例
えば直方体容器の一側面にガス流入口を設け、同一側面
に対向する側面にガス流出口を設けた本体と、本体内に
両側端が前記両側面方向を向いて互いに平行に配設さ
れ、かつ本体内壁面に導電状態で支持された複数の第１
電極部材と、本体の両側面近傍位置にて同両側面に略平
行に配置され、且つ内壁面に取り付けられた絶縁性支持
部材により同本体と絶縁状態で支持された電極支持部材
と、第１電極部材間に配設され、両側端が前記電極支持
部材に固定された複数の第２電極部材と、第１電極部材
及び第２電極部材間に高電圧を供給する電源装置とを設
けたものが知られていた。この空気清浄機は、ガス流入
口から流れ込んだガスが高電圧の印加された第１電極部
材及び第２電極部材間にて電離し、電離した粒子がガス
流出口に達するまでにいずれかの電極に効率良く吸引さ
れて吸着するもので、煙状の微粒子を含んだ空気を清浄
化するのに非常に適したものとして知られていた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記空気清浄
機においては、動作中に本体中に供給されるガス中に含
まれる水分が容器内の各所に凝縮付着し、特に容器下方
の絶縁性支持部材に溜り易かった。そのため、この部分
において高電圧の印加された第１電極部材と第２電極部
材間の絶縁破壊が生じて空気清浄機の機能が失われると
いう問題があった。また、絶縁性支持部材は、通常セラ
ミック製の碍子が用いられているが、絶縁破壊の発生時
に碍子が破損するという問題もあった。本発明は、上記
した問題を解決しようとするもので、供給ガス中の水分
の凝縮によって両電極部材間に絶縁破壊を生じない安定
した空気清浄化機能が得られる空気清浄機を提供するこ
とを目的とする。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に上記請求項１に係る発明の構成上の特徴は、直方体容
器の一側面にガス流入口を設け、他側面にガス流出口を
設けた本体と、本体内にて互いに平行に配設され、かつ
本体内壁面に導電状態で支持された複数の第１電極部材
と、第１電極部材に対応して配設され複数の第２電極部
材と、第２電極部材を本体の内壁面に絶縁状態で支持す
る絶縁性電極支持部材と、第１電極部材及び第２電極部
材間に高電圧を供給する電源装置と、本体の壁面を貫通
して一端が絶縁性電極支持部材の内壁面近傍にて絶縁性
電極支持部材に向けて配設された空気供給管と、空気供
給管の他端から空気供給管内に空気を供給する空気供給
装置とを設けたことにある。

【０００５】また、上記請求項２に係る発明の構成上の
特徴は、直方体容器の一側面にガス流入口を設け、一側
面に対向する側面にガス流出口を設けた本体と、本体内
に両側端が両側面方向を向いて互いに平行に配設され、
かつ本体内壁面に導電状態で支持された複数の第１電極
部材と、本体の両側面近傍位置にて両側面に略平行に配
置され、且つ内壁面に取り付けられた絶縁性支持部材に
より本体と絶縁状態で支持された電極支持部材と、第１
電極部材間に配設され、両側端が電極支持部材に固定さ
れた複数の第２電極部材と、第１電極部材及び第２電極
部材間に高電圧を供給する電源装置と、本体の壁面を貫
通して一端が絶縁性支持部材の近傍にて絶縁性支持部材
に向けて配設された空気供給管と、空気供給管の他端か
ら空気供給管内に空気を供給する空気供給装置とを設け
たことにある。

【０００６】また、上記請求項３に係る発明の構成上の
特徴は、前記請求項１または請求項２に記載の空気清浄
機において、第１電極部材または第２電極部材を、溝付
き棒状体としたことにある。

【０００７】また、上記請求項４に係る発明の構成上の
特徴は、前記請求項１または請求項２に記載の空気清浄
機において、前記絶縁性支持部材を超高分子ポリエチレ
ン材料により形成したことにある。

【０００８】

【発明の作用・効果】上記のように請求項１に係る発明
を構成したことにより、空気清浄機の動作中に本体中に
供給されるガス中に含まれる水分が容器下方の絶縁性電
極支持部材に溜り始めたときに、空気供給装置により空
気供給管内に供給された空気が、絶縁性電極支持部材に
吹き付けられる。このため、絶縁性電極支持部材に溜り
そうになった水分が、吹き付けられた空気によって除去
されるので、絶縁性電極支持部材に水分が付着したまま
蓄積することがない。その結果、絶縁性電極支持部材の
絶縁耐力が損なわれることがなく、高電圧の印加された
第１電極部材と第２電極部材間に絶縁破壊が生じて空気
清浄機の機能が失われるという問題を未然に防止するこ
とができる。

【０００９】また、上記のように請求項２に係る発明を
構成したことにより、上記請求項１に係る発明の効果と
同様に、絶縁性支持部材に水分が付着したまま蓄積する
ことがないので、絶縁性支持部材の絶縁耐力が損なわれ
ることがなく、空気清浄機の機能が失われることがな
い。

【００１０】また、上記のように請求項３に係る発明を
構成したことにより、第１電極部材と第２電極部材の間
のガスの電離が、棒状体の突起部分により円滑に行わ
れ、空気清浄機能が高められる。

【００１１】また、上記のように請求項４に係る発明を
構成したことにより、超高分子ポリエチレン材料が放電
に対する強度が非常に高いので、たまたま絶縁性支持部
材で絶縁が破壊したときでも、絶縁性支持部材が破損す
ることがない。その結果、絶縁対策を施した後に、空気
清浄機を再運転する際に、絶縁性支持部材を交換する必
要がないので便利である。

【００１２】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図面を用いて説明
すると、図１は実施例に係る空気清浄機を斜視図により
概略的に示したものである。この空気清浄機は、遠心分
離式空気清浄部Ｍ１と、その右側に設けた本実施例の要
部である静電式空気清浄部Ｍ２とを設けている。遠心分
離式空気清浄部Ｍ１は、ステンレス製の本体１０と、そ
の上面に取り付けられた電動モータ４０とを設けてい
る。本体１０は、図２に示すように、下側部１１と上側
部１５を結合させたものである。下側部１１は、上面が
開放された円筒容器であり、上端周縁部に外側に向けた
フランジ部１２を設けている。下側部１１は、側面に円
筒形の空気流入口１３が取り付けられており、またその
底面１４には、空気中から分離された油分等を一箇所に
集めるための傾斜板１４ａが設けられており、その下端
はドレン装置（図示しない）に連結されている。

【００１３】上側部１５は、図２に示すように、下側部
１１より直径の大きな円筒形状で、下側部１１上に載置
され、底板１５ａが下側部１１のフランジ部１２にボル
トＢ１により固定されている。上側部１５は、底板１５
ａの中央に開口１５ａ１を設けている。底板１５ａの下
側面の開口１５ａ１の周縁部分には、外側に向けて約５
゜に傾斜した傾斜部１５ａ２が設けられている。上側部
１５は、上板１５ｂの中央に開口１５ｂ１を設けてお
り、上板１５ｂ上には環状の支持板１５ｃがボルトＢ２
により固定されている。上側部１５の左側部には、図２
に示すように、接線方向に突出した排気口１６が設けら
れており、後述する静電式空気清浄部Ｍ２のガス流入口
に連結されている。

【００１４】そして、上側部１５の内部には、回転羽根
車２０が設けられている。回転羽根車２０は、ステンレ
ス製の上円板２１と下円板２２と、両者を連結する中心
軸２３を設けており、中心軸２３の周りに放射状に複数
の板状の羽根２４が上円板２１、下円板２２に固定して
設けられている。下円板２２の中心部には、空気流入孔
２２ａが設けられており、空気流入孔２２ａの下側周囲
には、円環形状の取付部２２ｂが設けられている。そし
て、回転羽根車２０は、中心軸２３を本体１０の支持板
１５ｃの開口位置に載置されボルトＢ５により固定され
た電動モータ４０の回転軸４１にボルトＢ３により同軸
的に固定され、電動モータ４０の回転に伴って回転する
ようになっている。このとき、回転羽根車２０の取付部
２２ｂの底面は、上側部１５の底板１５ａの下側面と略
面一になっている。

【００１５】下側部１１の内部には、上面が開放された
円筒籠形状のフィルタ部材３０が設けられている。フィ
ルタ部材３０は、ステンレス製の底板３１と、底板３１
の周囲に２重に立設した金網製の筒３２ａ，３２ｂと、
筒３２ａ，３２ｂ上に外側に向けて設けたフランジ部３
３とを設けている。フィルタ部材３０の上面開口の径
は、上記回転羽根車２０の下円板２２の空気流入孔２２
ａの径と略同一である。筒３２ａ，３２ｂ間には、フィ
ルタ材料３４が充填されている。フィルタ材料として
は、ガラス繊維、スポンジ、セラミックス等の多孔質で
耐油性等を有する材料が用いられる。

【００１６】そして、フィルタ部材３０は、回転羽根車
２０の下円板２２の取付部２２ｂにボルトＢ４により固
定される。ここで、取付部２２ｂとフィルタ部材３０の
フランジ部３３の間に、図２に示すように、円環形状の
薄板であるシール板３５が挟持される。シール板３５の
材質は、耐熱性及び耐油性、耐薬品性等を備えた材料で
あればよく、例えばポリエステル等の樹脂製、ニトリル
ゴム等のゴム製のものが用いられる。シール板３５は、
その外周が傾斜部１５ａ２の外周近傍にまで達してお
り、下側部１１と上側部１５との間を遮断するものであ
る。また、空気流入口１３とフィルタ部材３０との間に
は、図２に示すように、遮蔽板３６が、底板１５ａに取
り付けることにより設けられている。これにより空気流
入口１３から流れ込む汚れた空気が直接フィルタ部材３
０に当たらないので、フィルタ部材３０の回転による汚
れ除去作用が有効に発揮され、フィルタ部材が汚れ難く
なり、その寿命を長くすることができる。ただし、遮蔽
板３６は、必要に応じて取り外してもよい。

【００１７】静電式空気清浄部Ｍ２は、図１に示すよう
に、ステンレス製の直方体形状の本体５０を設けてお
り、本体５０の前側面に高電圧供給装置６０を設けてい
る。本体５０は、図３に示すように、右側壁５０ａにガ
ス流入口５１を設けており、ガス流入口５１は、上記遠
心分離式空気清浄部Ｍ１の排気口１６に連結されてい
る。ガス流入口５１の左近傍位置には、ガス分散板５１
ａが設けられ、流入ガスを本体内に分散させるようにな
っている。また、本体５０の左側壁５０ｂにはガス流出
口５２を設けている。ガス流出口５２には、パンチング
メタル板や金網等の金属多孔板が設けられている。そし
て、本体５０は、図３に示すように、底面よりわずかに
上方に底板５０ｃを設けており、底板５０ｃには、本体
５０内に供給されたガスから分離した水分や油分を外部
に排出するドレン装置５０ｃ１を設けている。

【００１８】本体内の右側壁５０ａ近傍及び左側壁５０
ｂ近傍位置には、−電極支持板５３ａ，５３ｂが立設さ
れている。−電極支持板５３ａ，５３ｂは、例えばパン
チングメタル板や金網板のように多数の空孔を備えた金
属製板であり、本体５０内の底壁５０ｃ及び上壁５０ｄ
の四隅近傍の内側面に設けた支持部材５４ａ，５４ｂに
支持されている。支持部材５４ａ，５４ｂは、碍子等の
セラミックスや塩化ビニール，ナイロンＳＳ等の樹脂の
ような絶縁性材料により形成されるが、特に絶縁破壊強
度に優れた超高分子ポリエチレンを用いるのが好まし
い。−電極支持板５３ａ，５３ｂには、図３及び図４に
示すように、−電極を形成するネジ切り棒５５が、上下
及び前後に各々一定の間隔でかつ平行に配列され、ナッ
ト５５ａにより固定されている。

【００１９】また、ネジ切り棒５５の間には、図３及び
図５に示すように、アルミニウムやステンレス等の金属
製の複数の電極板５７が前後方向に互いに平行に立設さ
れており、本体５０内の底壁５０ｃ及び上壁５０ｄの内
側面に設けた金属製支持部材５６ａ，５６ｂに導電的に
支持されている。そして、ネジきり棒５５及び電極板５
７は、図示しない端子を通して高電圧発生装置６０に接
続されている。

【００２０】そして、本体５０の上部には、図１に示す
ように、前後一対の空気供給ポンプ６１，６２が設けら
れている。そして、空気供給ポンプ６１の吐出口６１ａ
に接続したパイプＰ０が分岐し、分岐したパイプＰ１〜
Ｐ４が前側板５０ｅの四隅近傍にて前側板５０ｅを貫通
して本体５０内に延長されている。本体５０内に延長さ
れたパイプＰ１〜Ｐ４は、図３に示すように、支持部材
５４ａ，５４ｂの近傍位置にて先端が支持部材５４ａ，
５４ｂに対向して配設されている。空気供給ポンプ６２
についても同様である。

【００２１】つぎに、以上のように構成した実施例の動
作について説明する。まず、図示しない電源スイッチの
投入により電動モータ４０が回転を開始し、それに応じ
て回転羽根車２０及びフィルタ部材３０が回転する。そ
して、回転羽根車３０の回転により空気流入口１３から
オイルミスト、水分、ほこり等の汚れを含んだ空気が吸
引される。吸引された空気は、フィルタ部材３０の回転
の遠心力により汚れの多くの部分特に粒子径の大きな汚
れが下側部１１の内壁にたたきつけられて除去され、そ
して、残りの油、水分、ほこり等の汚れは、フィルタ部
材３０のフィルタ作用により除去される。粒子径の大き
な汚れが除去され粒子径の小さな汚れを含む煙状の空気
は、回転羽根車２０に吸引され上側部１５に吸引され、
さらに上側部１５から空気排出口１６を通って排出され
る。

【００２２】その結果、汚れの多くの部分がフィルタ部
材３０の外部で除去されるので、フィルタ部材３０自体
の汚れが緩和され、長期間の使用が可能になる。従っ
て、フィルタ部材３０の交換の手間が省けると共にフィ
ルタ部材３０の費用を削減させることができる。また、
空気清浄機の作動時に、底板１５ａの開口部１５ａ１の
フィルタ部材３０との隙間は、底板１５ａの下側に配設
されたシール板５０によって被覆されているので、下側
部１１内の汚れた空気が、隙間を通って上側部１５内に
流れ込むことが確実に防止される。特に、シール板５０
は薄板であるので、負圧状態にある上側部１５からわず
かに吸引されることにより、底板１５ａとの密着が高め
られるので、隙間のシールが良好に行われる。特に、本
実施例においては、底板１５ａに傾斜部１５ａ２が設け
られており、シール板５０と傾斜部１５ａとの接触が円
滑に行われるので、シール板５０のシール性が高められ
る。これにより空気清浄機の、汚れ除去能力が高められ
る。また、シール板５０は、薄板なので回転時に底板１
５ａとの接触抵抗が非常に小さく、従って、電動モータ
４０の回転力が低められたり、接触部分において不要な
熱がほとんど発生することがない。

【００２３】次に、空気排出口１６を通って静電式空気
清浄部Ｍ２に流れ込んだガスは、５１ａによって分散さ
れ、本体５０内に均等に流れ込む。そして、電圧供給装
置６０により、−電極支持板５３ａ，５３ｂを介してネ
ジ切り棒５５を−電極とし、電極板５７を＋電極とする
直流高電圧が印加される。そして、本体内に流入した煙
状の微粒子を含むガスが、高電圧により電離して、帯電
した微粒子成分が電極板５７に吸着することにより、微
粒子が除去される。このとき、ネジ切り棒５５の表面に
設けた溝により、ガスの電離が促進され、微粒子成分の
除去が効率よく行われる。

【００２４】そして、上記電離による微粒子除去中に、
ガス中に含まれる水分が、本体内で−電極支持板５３
ａ，５３ｂに凝縮し、支持部材５４ａ，５４ｂに集めら
れる。しかし、支持部材５４ａ，５４ｂには、空気供給
ポンプ６１，６２から空気が送られ、パイプＰ１〜Ｐ４
の先端から吹き付けられるので、支持部材５４ａ，５４
ｂに水分が付着したまま蓄積することがない。。そのた
め、支持部材５４ａ，５４ｂが水分の付着により絶縁性
を失うことがなく、支持部材５４ａ，５４ｂを介して電
極板５７と−電極支持板５３ａ，５３ｂが短絡すること
を確実に防止することができる。従って、静電式空気清
浄部Ｍ２の微粒子除去機能が、損なわれない。なお、上
記第１実施例において、遠心分離式空気清浄部Ｍ１とし
ては、上記形式のものに限らず、サイクロン方式等の公
知の空気清浄機を用いてもよい。さらに遠心分離式では
ないフィルタを用いた形式の空気清浄機を用いてもよ
い。

【００２５】次に、上記実施例の変形例について図面を
用いて説明すると、図６は変形例に係る空気清浄機を斜
視図により概略的に示したものである。この空気清浄機
は、遠心分離式空気清浄部Ｍ１を用いる代わりに、静電
式空気清浄部Ｍ２のガス流出口５２側またはガス流入口
５１側に空気送り装置７０ａまたは７０ｂを設けたもの
である。すなわち、この空気清浄機は、ガスの汚れが主
として煙状微粒子である場合に用いられる。空気送り装
置７０ａ，７０ｂは、ガスを吸引するファンとファンモ
ータにより構成されている。静電式空気清浄部Ｍ２は、
上記実施例と同一構成である。

【００２６】以上のように構成した変形例においては、
ファンによって本体に内にガスが供給され、上記のよう
に微粒子成分が除去され、さらにファンによって本体外
に排出されるようになっている。そして、本変形例にお
いても上記実施例と同様に、電離による微粒子除去中
に、ガス中に含まれる水分が、本体内で−電極支持板に
凝縮し、支持部材に集められたときに、パイプの先端か
ら吹き付けられる空気により水分の付着が防止される。
そして、支持部材を介して電極板と−電極支持板が短絡
することを確実に防止することができ、空気清浄機能が
損なわれることがない。

【００２７】なお、上記実施例及び変形例に係る静電式
空気清浄機の電極形状については、上記実施例に限るも
のではなく、棒状体を板状体にする等の形状の変更がか
のうであり、また電圧印加も上記と逆にすることができ
る。また、上記実施例及び変形例に係る静電式空気清浄
機の形状については上記実施例に限るものではなく、目
的用途等に応じて適宜変更することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係る空気清浄機の概略斜視
図である。

【図２】同空気清浄機の遠心分離式空気清浄部Ｍ１を示
す縦断正面図である。

【図３】同空気清浄機の静電式空気清浄部Ｍ２を示す縦
断正面図である。

【図４】図３のＩＶ−ＩＶ方向を示す断面図である。

【図５】図３のＶ−Ｖ方向を示す断面図である。

【図６】変形例に係る空気清浄機の概略斜視図である。

【符号の説明】

１０…本体、１１…下側部、１３…空気流入口、１５…
上側部、１５ａ…底板、１５ａ１…開口、１５ａ２…傾
斜部、１５ｂ…上板、１５ｃ…支持板、１６…空気排出
口、２０…回転羽根車、２１…上円板、２２…下円板、
２３…中心軸、２４…羽根、３０…フィルタ部材、３１
…底板、３２ａ，３２ｂ…筒、３３…フランジ部、３３
ａ…傾斜部、３４…フィルタ材料、４０…電動モータ、
４１…回転軸、５０…本体、５１…ガス流入口、５２…
ガス流出口、５３ａ，５３ｂ…−電極支持板、５４ａ，
５４ｂ…支持部材、５５…ネジ切り棒、５６ａ，５６ｂ
…金属性支持部材、５７…電極板、６０…高電圧発生装
置、６１，６２…空気供給ポンプ、７０ａ，７０ｂ…空
気送り装置、Ｂ１〜Ｂ５…ボルト、Ｐ０〜Ｐ４…パイ
プ、Ｍ１…遠心分離式空気清浄部、Ｍ２…静電式空気清
浄部。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 直方体容器の一側面にガス流入口を設
   け、同他側面にガス流出口を設けた本体と、 同本体内にて互いに平行に配設され、かつ同本体内壁面
   に導電状態で支持された複数の第１電極部材と、 同第１電極部材に対応して配設され複数の第２電極部材
   と、 同第２電極部材を前記本体の内壁面に絶縁状態で支持す
   る絶縁性電極支持部材と、 前記第１電極部材及び第２電極部材間に高電圧を供給す
   る電源装置と、 前記本体の壁面を貫通して一端が前記絶縁性電極支持部
   材の内壁面近傍にて同絶縁性電極支持部材に向けて配設
   された空気供給管と、 同空気供給管の他端から空気供給管内に空気を供給する
   空気供給装置とを設けたことを特徴とする空気清浄機。
2. 【請求項２】 直方体容器の一側面にガス流入口を設
   け、同一側面に対向する側面にガス流出口を設けた本体
   と、 同本体内に両側端が前記両側面方向を向いて互いに平行
   に配設され、かつ同本体内壁面に導電状態で支持された
   複数の第１電極部材と、 前記本体の両側面近傍位置にて同両側面に略平行に配置
   され、且つ内壁面に取り付けられた絶縁性支持部材によ
   り同本体と絶縁状態で支持された電極支持部材と、 前記第１電極部材間に配設され、両側端が前記電極支持
   部材に固定された複数の第２電極部材と、 前記第１電極部材及び第２電極部材間に高電圧を供給す
   る電源装置と、 前記本体の壁面を貫通して一端が前記絶縁性支持部材の
   近傍にて同絶縁性支持部材に向けて配設された空気供給
   管と、 同空気供給管の他端から空気供給管内に空気を供給する
   空気供給装置とを設けたことを特徴とする空気清浄機。
3. 【請求項３】 前記請求項１または請求項２に記載の空
   気清浄機において、 前記第１電極部材または第２電極部材を、溝付き棒状体
   としたことを特徴とする空気清浄機。
4. 【請求項４】 前記請求項１から請求項３に記載の空気
   清浄機において、 前記絶縁性支持部材を、超高分子ポリエチレン材料によ
   り形成したことを特徴とする空気清浄機。