JPH10309491A

JPH10309491A - 電気集塵エレメント

Info

Publication number: JPH10309491A
Application number: JP11822697A
Authority: JP
Inventors: Katsumi Iguchi; 勝己井口; Yasuhiko Kochiyama; 泰彦河内山; Hitoshi Shibuya; 仁司渋谷
Original assignee: Daikin Industries Ltd
Current assignee: Daikin Industries Ltd
Priority date: 1997-05-08
Filing date: 1997-05-08
Publication date: 1998-11-24

Abstract

(57)【要約】【課題】電気集塵エレメントにおいて洗浄コストを安く
することができること。【解決手段】電気集塵エレメントは薄板からなる集塵極
板31と印加極板32を交互に積層した集塵部を有する。極
板31の表面に超親水性を有する光触媒を塗布した。この
超親水性を有する光触媒はルチル型の結晶構造を持つ酸
化チタンを含む。極板31の表面に薄い水膜が拡がる状態
とし、汚れをこの水膜上に付着させるので、極板31の表
面への汚れの付着を防止できる。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、極板31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。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】帯電された塵埃を捕集するた
めの集塵部を含む電気集塵エレメントに関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、上述の電気集塵エレメントに
は、風路内を流れる空気中の塵埃を帯電させるイオン化
部と、帯電された塵埃を捕集するための電極板を有する
集塵部とが備えられている。上記の集塵部では、互いに
平行な矩形の薄板からなる印加極板と集塵極板とを交互
に積層している。印加極板と集塵極板との間には電界が
生じており、上記帯電された塵埃を、クーロン力によっ
て集塵極板側に付勢し、集塵極板に吸着するようにして
いる。一般に上記の印加極板は導電部を内蔵した樹脂板
からなり、上記の集塵極板はＳＵＳ等の金属板からな
る。

【０００３】ところで、上記ＳＵＳ等の金属板からなる
集塵極板には、煙草の煙等の各種の汚れが付着するが、
汚れがひどくなってくると集塵能力が低下するので、こ
れを防止するために、集塵部又は電気集塵エレメント全
体を定期的に（例えば１ヵ月に１回程度）洗浄するよう
にしている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】従来、この洗浄は、集
塵部等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、極板に水分が
残っていると両極板間に無駄な放電等が起こって両極板
間に所望の電位差を得られなくなることから、これを防
止するため極板を確実に乾燥させる必要があり、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。

【０００５】そこで、本発明の課題は、上述の技術的課
題を解決し、洗浄コストを安くすることができる電気集
塵エレメントを提供することである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１記載の発明の電気集塵エレメントは、薄板
からなる集塵極板および印加極板が交互に積層された集
塵部を含む電気集塵エレメントにおいて、上記集塵極板
および印加極板の少なくとも一方の表面に、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。

【０００７】まず、本願発明者は乾燥に時間がかかる原
因を下記のように分析した。すなわち、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。ところで、
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。

【０００８】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
し易い極板が得られるのではないかと考え、本発明を創
意した。すなわち、超親水性を有する光触媒が担持され
た極板の表面では、水の接触角が低下する結果、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、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。

【０００９】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Ｔ
ｉＯ₂）を例示することができる。なお、このルチル型
の結晶構造を持つ光触媒と、酸化分解機能に優れたアナ
タース型の結晶構造を持つ酸化チタン（例えばＴｉ
Ｏ₂）等の光触媒とを混合して用いても良い。なお、一
般に集塵極板は汚れ易く、また、集塵極板は通常ＳＵＳ
等の金属板からなり、このような金属板の表面は水に対
する接触角が大きいので、付着している水分が水玉にな
り易い傾向にある。したがって、特に、集塵極板に、超
親水性を有する光触媒を担持させることが、汚れ防止お
よび洗浄の容易化を達成するうえで意義深い。また、通
常、ＳＵＳ板等の金属板からなる集塵極板に対して、光
触媒を担持させるには、塗布する方法がある。

【００１０】一方、印加極板に関しては高電圧が印加さ
れるだけであまり汚れないので、上記の超親水性を有す
る光触媒を担持させる必要性は集塵極板と比較すると少
ないが、担持させた場合には、印加極板の表面での水玉
の生成を抑制して、洗浄後の乾燥をより短時間で行うこ
とができる。通常、導電部を有する樹脂板により構成さ
れる印加極板に対して、光触媒を担持させるには、光触
媒を表面に塗布する方法の他、樹脂板を成形するための
樹脂材料に光触媒を成形前に練り込んで含有させておく
方法もある。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態を、添
付図面を参照しながら詳細に説明する。図１は、本発明
の一実施形態としての電気集塵エレメントを適用した空
気清浄機の分解斜視図である。なお、以下の各図には、
左右方向を示す矢印Ｘと、前後方向を示す矢印Ｙと、上
下方向を示す矢印Ｚとを図示し、この方向に基づいて以
下で説明を行う。

【００１２】空気清浄機１では、空気清浄機本体２の最
前面に、吸込グリル３を配置しており、この吸込グリル
３を通して空気清浄機本体２内へ空気を吸い込むように
している。空気清浄機本体２は、略箱状に形成されたハ
ウジング２ｃを有し、その前面２ａには、凹部２ｂが形
成されている。この凹部２ｂ内に、比較的大きなごみや
塵を除去するためのプレフィルタ４と、汚れの粒子を帯
電させて捕獲する電気集塵エレメント５と、空気中の臭
い成分を除去するための脱臭フィルタ６とが収容される
ようになっている。上述の凹部２ｂの略中央部には、ハ
ウジング２ｃ内と連通する開口が形成されており、この
開口には、室内空気を電気集塵エレメント５に循環させ
る送風ファン７が取り付けられている。送風ファン７
は、ファンモータ７ａによって回転駆動され、空気清浄
機本体２内に吸込グリル３を通じて室内空気を吸い込
む。吸込グリル３から吸い込まれた室内空気は、所定の
空気流路に沿って流れる。すなわち、空気は、プレフィ
ルタ４、電気集塵エレメント５、脱臭フィルタ６および
送風ファン７を通って浄化された後、ハウジング２ｃ内
を通り、空気清浄機本体２の上部に設けられた吹出ルー
バ８から吹き出される。

【００１３】図２は、図１の電気集塵エレメント５の分
解斜視図である。図２を参照して、電気集塵エレメント
５は、空気流路中の汚れの粒子を帯電させるために放電
を行うイオン化部２０と、帯電された粒子を捕集する集
塵部３０とを備えており、イオン化部２０と集塵部３０
とを一体的なユニットに構成したものである。イオン化
部２０は、通気流方向と直交する方向に延び且つ互いに
平行な複数の放電線としてのイオン化線２１（一部のみ
図示）と、各イオン化線２１を挟み一対ずつ組をなして
配置された互いに平行な対向極板２２とを備えており、
コロナ放電により生成するイオンシャワーにより通気流
中の塵埃粒子を帯電させる。対向極板２２は、板金材の
切り起こし加工により形成され、その切り抜き部分が空
気流路を形成している。対向極板２２の左右端部には、
一対の片持ち状の挟持部材２３が設けられており、両挟
持部材２３間に、イオン化線２１が左右に延びて張設さ
れている。

【００１４】より具体的には、両挟持部材２３同士は、
図３に示すように、風下側に向かって開いた断面コの字
形形状の桟２４ａを有してパネル状に構成された樹脂枠
２４によって互いに連結されている。対向極板２２は一
対ずつが組をなして、隣接する桟２４の対向する壁面に
沿ってそれぞれ配置されている。また、少なくとも一つ
の桟２４には、紫外線を含む光を発する円柱状のランプ
２５が、当該桟２４によって三方を取り囲まれた状態で
収容されており、このランプ２５には、風下側に位置す
る後述する集塵極板３１や印加極板３２側へ向けて光を
反射するための反射板２６が隣接配置されている。この
ランプ２５は、上記の極板３１，３２に担持されている
後述する光触媒に紫外線を含む光を照射して活性化させ
るものである。

【００１５】再び図２を参照して、挟持部材２３は、そ
の前端部が対向極板２２を形成している板金材の左右端
部に固定された部材、例えば、樹脂板材である。挟持部
材２３は、空気流路に臨む部分に挟持部２３ａを有し、
この挟持部２３ａは、一対の挟持部材２３同士で対向す
るように設けられ、対向する挟持部２３ａ間に集塵部３
０が取り外し可能に装着されている。また、挟持部材２
３は、集塵部３０を装着した際に締め具６０が入る凹部
２３ｂを有しており、凹部２３ｂは、挟持部材２３の上
下端部に、電気集塵エレメント５では計４か所設けられ
ている。

【００１６】挟持部２３ａには、装着された集塵部３０
の後端の位置に係合凸部２３ｃが形成されている。この
係合凸部２３ｃは、左側の挟持部材２３Ａに設けられ、
装着された集塵部３０の後面左側部分と係合して、集塵
部３０が前後に移動することを防止し、集塵部３０をが
たつきなく装着できる。また、挟持部２３ａには、前後
に延びた凹条（図示せず）が形成されている。凹条は、
集塵部３０の枠体３３の左右端部に形成された凸部（図
示せず）と係合し、集塵部３０を装着時に案内すること
ができ、また、集塵部３０が上下に移動することを防止
し、集塵部３０をがたつきなく装着できる。

【００１７】集塵部３０は、集塵極板３１および印加極
板３２を有した集塵部本体３６と、集塵部本体３６に装
着される格子状の保護カバー４０とを備えており、イオ
ン化部２０に対して空気流路の下流側に配置されてい
る。集塵部本体３６は、集塵極板３１および印加極板３
２を交互に複数対対向させている。すなわち、集塵部３
０の上下端部には、一対の長尺板状の枠体３３が互いに
平行に設けられ、両枠体３３は、電極棒を介して互いに
固定されている。電極棒は、両枠体３３の間で上下に延
び、印加用支柱３４および接地用支柱３５を含んでい
る。接地用支柱３５に集塵極板３１が、また、印加用支
柱３４に印加極板３２が、所定の間隔で配置され、両極
板は、枠体３３に平行に交互に積層されている。

【００１８】図２および図４を参照して、集塵極板３１
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３１は、集塵部３０がイオン化部２
０に装着された状態で、集塵部３０の長手方向の一方の
端部となる右側の端部で、枠体３３の間で外方に臨んで
いる。この状態で、集塵極板３１は、保護カバー４０の
格子の隙間を通じて、挟持部材２３Ｂに設けられたアー
ス用の電極部５０と接触することによって、電気的に接
続され、接地される。

【００１９】また、この集塵極板３１の表面には、超親
水性を有する光触媒７１が塗布等により担持されてい
る。この超親水性を有する光触媒７１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。なお、このルチル型の結晶構造
を持つ光触媒７１と、酸化分解機能に優れたアナタース
型の結晶構造を持つ酸化チタン（例えばＴｉＯ₂）等の
光触媒とを混合して用いることも可能である。

【００２０】図２および図５を参照して、印加極板３２
は、ＳＵＳ等のステンレスの長尺の薄板等からなる導電
部３２ａを埋設した樹脂板からなる。この印加極板３２
は、上述の集塵極板３１と同様にして、集塵部３０の左
側の端部で、印加用の電極部５０と電気的に接続され、
所定の電圧が印加される。また、印加極板３２の表面に
は、集塵極板３１と同様の超親水性を有する光触媒７１
が担持されている。このような印加極板３１に対して、
光触媒７１を担持させるには、光触媒７１を表面に塗布
する方法の他、樹脂材料に光触媒を予め練り込んで含有
させた後、樹脂成形する方法もある。

【００２１】再び図２を参照して、集塵部本体３６単体
では、つまり、保護カバー４０が装着されていない状態
では、枠体３３の長手方向の端部同士の間に極板が露出
している。なお、この極板の露出は、イオン化部２０に
装着された状態では、挟持部材２３によって回避され
る。保護カバー４０は、集塵極板３１および印加極板３
２を保護するために、空気流路の下流側の、集塵部本体
３６の後面（ここは、イオン化部２０に装着された状態
で露出している。）に、着脱自在に取り付けられてい
る。

【００２２】保護カバー４０は、両極板の後方および右
側方を覆うように平面視で略Ｊ字状に形成されている。
すなわち、保護カバー４０は、集塵部３０の後面の保護
枠としての略平面状の主体部４１と、主体部４１の右端
部に接続されて極板の右端部を覆う第１の覆い部材とし
ての湾曲状の側部４２とを備え、主体部４１の上下端部
には、枠体３３に形成された凹部３３ｎに着脱自在に嵌
め込むための複数個の引っ掛け爪部４３が設けられてい
る。

【００２３】また、保護カバー４０は、合成樹脂材で格
子状に形成されている。それゆえ、格子の隙間（水抜き
用開口）によって水抜け性がよく、集塵部本体３６に保
護カバー４０を装着したままでも、集塵部３０を水洗い
し易い。主体部４１は、縦横に交差する格子状に形成さ
れている。それゆえ、主体部４１は、集塵部本体３６の
後面に配置され、極板の長手側面を形成する端部を保護
するとともに、空気流路を流れる空気の流れを維持でき
る。

【００２４】本実施形態によれば、集塵極板３１および
印加極板３２のそれぞれの表面に超親水性を有する光触
媒７１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各極板３
１，３２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、各極板３１，３２の表面への汚れ
の付着を防止できる。

【００２５】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
の各極板３１，３２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。

【００２６】特に汚れが付着し易い傾向にある集塵極板
３１に、超親水性を有する光触媒７１を担持させること
により、汚れ防止効果の実効を挙げることができた。な
お、本実施形態では、集塵極板３１および印加極板３２
の双方の表面に超親水性を有する光触媒７１を担持させ
たが、汚れ防止の実効を図るという観点からは、集塵極
板３１の表面のみに超親水性を有する光触媒７１を担持
させても良い。ただし、本発明は印加極板３２のみに超
親水性を有する光触媒７１を担持させる場合を除外する
ものでもない。

【００２７】さらに、集塵極板３１の表面については前
記実施形態の図４に示すように、超親水性を有する光触
媒７１を担持させ、また、印加極板３２の表面について
は、図６に示すように、酸化分解機能を有する光触媒７
２を担持させることにより、電気集塵エレメントに、単
なる集塵機能の他に、酸化分解による脱臭機能や殺菌機
能等を持たせることができる。特に、通常、印加極板３
２は集塵極板３１と比して表面積が相対的に広いので、
高い脱臭能力を得ることができる。

【００２８】また、酸化分解機能を有する光触媒７２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ＷＯ
₃）等を用いても良い。また、図６の場合においては脱
臭フィルタ６を併用しても廃止しても良いが、廃止した
場合にも脱臭機能を有する電気集塵エレメントによって
十分な脱臭性能を達成できる。

【００２９】なお、本発明は上記実施形態に限定される
ものではなく、本発明の範囲で種々の変更を施すことが
できる。

【００３０】

【発明の効果】本発明では、超親水性を有する光触媒に
よって、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、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、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。したが
って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。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態にかかる電気集塵エレメン
トを適用した空気清浄機の分解斜視図である。

【図２】図１の電気集塵エレメントの分解斜視図であ
る。

【図３】電気集塵エレメントの模式的断面図である。

【図４】集塵極板の断面図である。

【図５】印加極板の断面図である。

【図６】本発明の他の実施形態に係る印加極板の断面図
である。

【符号の説明】

１空気清浄機５電気集塵エレメント２０イオン化部３０集塵部３１集塵極板３２印加極板７１超親水性を有する光触媒７２酸化分解機能を有する光触媒

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号ＦＩＢ０３Ｃ 3/60 Ｂ０３Ｃ 3/60

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】薄板からなる集塵極板(31)および印加極板
(32)が交互に積層された集塵部(30)を含む電気集塵エレ
メントにおいて、上記集塵極板(31)および印加極板(32)
の少なくとも一方の表面に、超親水性を有する光触媒(7
1)を担持したことを特徴とする電気集塵エレメント。
【請求項２】上記超親水性を有する光触媒(71)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記載の電気集塵エレメント。