JPH11304252A - 空気清浄機能付き暖房装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 室内を暖房する反射形電気ストーブにイオン
風式空気清浄機能を付加して、その電気ストーブの熱を
利用して空気中の浮遊物質の熱殺菌を行うことにより、
コストの上昇を抑えることのできる空気清浄機能付き反
射形電気ストーブ１を提供する。 【解決手段】 室内を暖房する反射形電気ストーブの反
射板４の裏側に、線状電極１５と対向電極１６、１７よ
りなり、イオン風を発生する起風部９と、この起風部９
にて帯電した空気中の塵や埃および菌が付着する集塵板
１０とからなるイオン風式の空気清浄機５を設置した。
そして、遠赤外線ヒータ３の放射熱によって、集塵板１
０の表面温度を熱殺菌必要温度以上に昇温させること
で、集塵板１０に付着した菌を熱殺菌するようにして、
集塵板１０の汚染を防止した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、室内を暖房する電
気ヒータの放射熱を利用して熱殺菌機能を付加した空気
清浄機能付き暖房装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、実公平６−２２４４３号公報
においては、電気抵抗の大きい電熱線をイオン化線と
し、このイオン化線にて帯電させた空気中の浮遊物質を
集塵板に集塵させると共に、イオン化線に電流が流れる
ことによる熱発生を利用して空気を加熱することで、暖
房と熱殺菌とを行うことができるように構成した暖房機
能付き空気清浄機が提案されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところが、従来の暖房
機能付き空気清浄機においては、発熱体であるイオン化
線付近に温度差があり、そのイオン化線付近を通過する
空気が同一温度にならない。このため、空気中の浮遊物
質に付着した菌が熱殺菌されずに、集塵板に集塵される
可能性があり、集塵板が菌に汚染されるという問題が生
じる。

【０００４】また、イオン化線の周囲には、耐熱且つ絶
縁材料を使用しなければならないので、部品点数が増加
し、製品コストが上昇するという問題が生じる。そし
て、吸入口より吸入した空気をイオン化線付近で加熱す
ることで、その空気中の浮遊物質を熱殺菌し、且つその
加熱された空気を室内の暖房に利用しているので、暖房
器具として効果的な熱利用ではないという問題が生じ
る。

【０００５】

【発明の目的】本発明は、空気中の浮遊物質の熱殺菌を
確実に行うことができ、且つ室内を充分に暖房すること
のできる空気清浄機能付き暖房装置の提供を目的とす
る。また、耐熱、絶縁共に対策が不要で、部品点数の減
少により製品コストを低減することのできる空気清浄機
能付き暖房装置の提供を目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の発明に
よれば、室内を暖房するヒータによって集塵部を加熱す
ることにより、集塵部の温度が熱殺菌可能な所定温度以
上に保たれる。それによって、帯電部にて帯電されて集
塵部に付着した菌を確実に熱殺菌することができるの
で、集塵部の汚染を防止できる。そして、ヒータの余っ
た熱の利用で熱殺菌を行うことができるので、新たにヒ
ータを追加する必要がなく、低コストとなる。

【０００７】請求項２に記載の発明によれば、室内の空
気が通風路内に侵入すると、空気中の浮遊物質および菌
が帯電し、帯電した空気中の浮遊物質および菌は集塵部
に付着することで集塵される。請求項３に記載の発明に
よれば、金属製の反射板と集塵部との距離を、所定の設
定範囲内に設定することにより、集塵部の温度を熱殺菌
可能な所定温度以上に保つと共に、集塵部を反射板から
離して温度上昇させることで、耐熱対策および絶縁対策
が共に不要となり、部品点数を減少できるので、製品コ
ストを低減することができる。

【０００８】請求項４に記載の発明によれば、集塵板へ
の印加電圧によっては、反射板と集塵板との距離が所定
の設定範囲内であっても、反射板と集塵板との間で火花
放電が生起してオゾンが多くなる。そこで、集塵板の反
射板側の表面を黒く塗装することにより、集塵板の集熱
効果を高めることで、反射板と集塵板との間の火花放電
を抑えることができるので、オゾンを少なくすることが
できる。

【０００９】

【発明の実施の形態】〔実施例の構成〕発明の実施の形
態を実施例に基づき図１ないし図３を参照して説明す
る。図１は空気清浄機能付き反射形電気ストーブの概略
構成を示した図である。

【００１０】本実施例の空気清浄機能付き反射形電気ス
トーブ１は、外郭を形成するハウジング２と、このハウ
ジング２内に設置された遠赤外線ヒータ３と、この遠赤
外線ヒータ３の輻射熱（放射熱）を前方に反射させるた
めの反射板４と、この反射板４よりも裏側に設置された
イオン風式の空気清浄機５とから構成される。

【００１１】ハウジング２は、略直方体形状に形成され
ており、室内の床面上において所定の高さに位置するよ
うに、下部に複数本（本例では４本）の脚部６を有して
いる。このハウジング２の内部には、反射板４よりも前
方側に、遠赤外線ヒータ３の発熱を前方に導くためのヒ
ータ設置部７が設置され、反射板４よりも後方側に通風
路８等が形成されている。

【００１２】遠赤外線ヒータ３は、本発明のヒータに相
当するもので、丸棒形状に形成されて、石英管または耐
熱グラスセラミックス管の中にコイル状の電熱線を納め
たもので、２本並列してハウジング２のヒータ設置部７
に設置されており、通電されると発熱する発熱体であ
る。この遠赤外線ヒータ３は、通電されると、表面温度
（ヒータ温度）が４００℃程度まで上昇する。ここで、
遠赤外線ヒータ３は、「入」と「切」とを切り替える２
つの切替スイッチ（図示せず）により、２本とも点くモ
ードと、１本のみ点くモードと、２本とも消すモードと
を切り替える。

【００１３】反射板４は、本発明の仕切り部材に相当す
るもので、ヒータ設置部７と通風路８とを区画すると共
に、遠赤外線ヒータ３の放射熱を前方に反射させる部品
である。この反射板４は、ステンレスまたはクロムやア
ルミ鍍金を施した鋼板をその放物線面として、その焦点
近くに設置された遠赤外線ヒータ３からの放射熱を、前
方に集中させるように反射する。そして、反射板４は、
略半円弧形状の湾曲部１１、１２を有し、２本の遠赤外
線ヒータ３をそれぞれ焦点近くに設置している。

【００１４】空気清浄機５は、上記の通風路８と、この
通風路８内においてイオン風を発生させる起風部９と、
この起風部９で帯電した空気中の浮遊物質および菌が付
着する集塵用電極板（以下集塵板と略す）１０とを備え
たイオン風式の空気清浄機で、特に空気中の浮遊物質お
よび菌を集塵する集塵機能と、集塵した菌を熱殺菌する
熱殺菌機能とを合わせ持つ空気清浄手段である。

【００１５】通風路８は、ハウジング２の後方側に設置
されたケース（図示せず）と反射板４との間に形成され
ている。この通風路８は、ハウジング２の下端面の後方
側に、内部に汚染された汚染空気を吸い込むための吸込
口１３を有し、且つハウジング２の上端面の後方側に、
内部より室内に浄化された清浄な空気を吹き出すための
吹出口１４を有している。

【００１６】起風部９は、本発明の帯電部に相当するも
ので、空気中の微粒子（埃や塵）および菌等を帯電（正
の電荷）させる部分である。この起風部９は、例えば
６．５ｋＶの高電圧発生手段（図示せず）の正極（＋）
側に電気的に接続される線状電極１５と、この線状電極
１５の両側に並列して対向配置されて、高電圧発生手段
の負極（−）側に電気的に接続される２枚の平板状の対
向電極１６、１７とから構成されている。なお、２枚の
対向電極１６、１７には、正電荷に帯電した空気中の一
部の埃や塵および菌等が付着する。

【００１７】集塵板１０は、本発明の集塵部に相当する
もので、例えば２５０ｍｍ×１１５ｍｍの平板形状の導
電性金属板で、高電圧発生手段の負極（−）側に電気的
に接続されている。また、集塵板１０は、遠赤外線ヒー
タ３の放射熱によって熱殺菌必要温度（例えば６０℃）
以上に表面温度（集塵板温度）が上昇するように、反射
板４の裏側面より所定の間隙（例えば７．５ｍｍ〜１
０．０ｍｍ）を隔てて設置されている。

【００１８】また、空気清浄機５の運転スイッチ（図示
せず）を投入することにより、線状電極１５、２枚の対
向電極１６、１７および集塵板１０に、高電圧発生手段
から高電圧（例えば６．５ｋＶ）が印加されることで、
空気清浄機５が運転を開始する。

【００１９】〔実施例の作用〕次に、本実施例の空気清
浄機能付き反射形電気ストーブ１の作用を図１ないし図
３に基づいて簡単に説明する。

【００２０】空気清浄機５の運転スイッチを投入するこ
とにより、線状電極１５と集塵板１０および対向電極１
６、１７に電位差が生じる。これにより、起風部９にイ
オン風（上昇気流）が発生して、吸込口１３から室内の
空気が通風路８内に吸い込まれる。通風路８内に吸い込
まれた空気中の埃や塵および菌等は、起風部９にて正電
荷に帯電させられて、一部が対向電極１６、１７の対向
面に付着する。そして、残りの正電荷に帯電した埃や塵
および菌等は、集塵板１０の表面またはアルミホイルの
表面に付着することで、空気中の微粒子が集塵される。

【００２１】このとき、空気清浄機能付き反射形電気ス
トーブ１のスイッチを「入」に切り替えると、２本の遠
赤外線ヒータ３が通電されて昇温する。これらの遠赤外
線ヒータ３が所定のヒータ温度（例えば４００℃）以上
に昇温すると、遠赤外線ヒータ３から直接放射される放
射熱と反射板４に当たって反射してくる反射熱とが、直
接身体に当たり採暖される。

【００２２】そして、２本の遠赤外線ヒータ３によって
室内を暖房している時に、２本の遠赤外線ヒータ３の放
射熱により加熱された反射板４の裏面温度が例えば２０
０℃以上に昇温し、その反射板４より所定の間隙（例え
ば７．５ｍｍ〜１０．０ｍｍ）を隔てて設置された集塵
板１０の表面温度が熱殺菌必要温度（例えば６０℃）以
上に昇温する。

【００２３】これにより、集塵板１０に付着した菌が熱
殺菌されるので、集塵板１０の表面において菌が繁殖す
ることはない。その後に、通風路８内を通過する際に浄
化された空気が、吹出口１４から室内に吹き出されるこ
とにより、室内の空気を浄化することができる。

【００２４】〔実施例の効果〕以上のように、本実施例
の空気清浄機能付き反射形電気ストーブ１は、室内を暖
房する遠赤外線ヒータ３によって集塵板１０を加熱する
ことにより、集塵板１０の表面温度が熱殺菌必要温度
（例えば６０℃）以上にまんべんなく保つことができ
る。それによって、起風部９にて帯電されて集塵板１０
に付着した菌を確実に熱殺菌することができるので、集
塵板１０の汚染を防止できる。そして、このような熱殺
菌を遠赤外線ヒータ３の余った熱の利用で行うことがで
きるので、新たにヒータを追加する必要がなく、低コス
トとなる。

【００２５】そして、反射板４と集塵板１０との距離
を、７．５ｍｍ以上１０．０ｍｍ以下の設定範囲（本例
では７．５ｍｍ）に設定することにより、集塵板１０を
反射板４の裏側面から離しながらも、集塵板１０の表面
温度を上昇させることで、耐熱対策および絶縁対策が共
に不要となり、部品点数を減少できるので、空気清浄機
能付き反射形電気ストーブ１の製品価格を低減できる。

【００２６】〔実施例の実験結果〕次に、反射板４と集
塵板１０との距離を種々変化させて、集塵板１０の表面
温度が、熱殺菌必要温度（少なくとも５０℃、望ましく
は６０℃）に対してどのように変化するかについて調査
した実験について説明する。この実験は、高電圧手段に
よる印加電圧を６．５ｋＶに設定し、集塵板１０の表面
積を２５０ｍｍ×１１５ｍｍに設定して調査したもの
で、その測定結果を図２のグラフに示した。

【００２７】この図２のグラフからも明らかなように、
反射板４の裏側面に集塵板１０を近づければ近づける
程、集塵板１０の表面温度（集塵板温度）が上昇するこ
とが分かる。そして、測定結果では、反射板４と集塵板
１０との距離が７．５ｍｍ以下にて熱殺菌必要温度に到
達することが分かる。

【００２８】ここで、集塵板１０への印加電圧（本例で
は６．５ｋＶ）によっては、反射板４と集塵板１０との
距離が設定範囲（７．５ｍｍ）内であっても、反射板４
と集塵板１０との間で火花放電が生起する可能性があ
る。本例では、反射板４と集塵板１０との距離が６ｍｍ
以下となると火花放電が発生する放電領域となる（図２
のグラフ参照）。したがって、反射板４と集塵板１０と
の距離の望ましい値は、熱殺菌必要温度を５０℃以上に
した場合には、６ｍｍ以上１０ｍｍ以下となり、熱殺菌
必要温度を６０℃以上にした場合には、７．５ｍｍ付近
となる。

【００２９】また、反射板４と集塵板１０との距離を設
定範囲内にしても、集塵板１０への印加電圧が大きい
と、上記のように反射板４と集塵板１０との間で火花放
電が発生するため、集塵板１０の表面に黒体を付けるこ
とが望ましい。具体的には、集塵板１０の表面を部分的
または全体的に黒く塗装する。

【００３０】次に、集塵板１０の表面の黒体の割合を種
々変化させてどのように変化するかについて調査した実
験について説明する。この実験は、高電圧手段による印
加電圧を６．５ｋＶに設定し、反射板４と集塵板１０と
の間の距離を１０ｍｍに設定し、集塵板１０の表面積を
２５０ｍｍ×１１５ｍｍに設定して調査したもので、そ
の測定結果を図３のグラフに示した。

【００３１】この図３のグラフからも明らかなように、
集塵板１０の表面に黒体を付ければ付ける程、つまり集
塵板１０の表面を黒くすれば黒くする程、集塵板１０の
表面温度（集塵板温度）が上昇することが分かる。ま
た、本例では、反射板４と集塵板１０との距離を１０ｍ
ｍに設定しても、黒体の割合が５０％以上であれば、熱
殺菌必要温度（５０℃）に到達し、黒体の割合が７５％
以上であれば、熱殺菌必要温度（６０℃）に到達するこ
とが分かる。

【００３２】したがって、集塵板１０の表面を部分的ま
たは全体的に黒く塗装することにより、集塵板１０の集
熱効果を高めることで、反射板４と集塵板１０との間の
距離を広げられるため火花放電を抑えることができるの
で、ハウジング２等の金属部の帯電による感電を防止で
き、且つオゾンを少なくすることができる。

【００３３】〔変形例〕本実施例では、本発明を、空気
清浄機能付き反射形電気ストーブ１に使用した例を説明
したが、本発明を、送風機を備えた空気清浄機能付き対
流形電気ストーブに適用しても良い。また、暖房器具と
しては、遠赤外線ヒータ３だけでなく、集塵部を所定温
度（熱殺菌必要温度）以上に保つことができれば、赤外
線ヒータ、ニクロム線ヒータ、温水式ヒータ、冷凍サイ
クルのコンデンサ（冷媒凝縮器）、ペルチェ素子等の暖
房器具（ヒータ）を使用しても良い。

【００３４】本実施例では、集塵板１０として平板形状
の導電性金属板を使用した例を説明したが、集塵板１０
の表面に、正電荷に帯電した空気中の残部の埃や塵およ
び菌等を付着させるためのアルミホイル（図示せず）を
巻き付け、高電圧手段によってアルミホイルまたは集塵
板に高電圧を印加するようにしても良い。なお、アルミ
ホイルを集塵板１０に巻き付ける場合には、集塵板１０
の材質としてプラスチック（樹脂）、石材や木材等の電
気絶縁性の材料を用いることができる。

【００３５】そして、長期間使用することで、集塵板１
０の表面に塵や埃および菌が大量に付着したら、集塵板
１０をハウジング２より取り出して、水等により集塵板
１０を洗浄すると良い。また、アルミホイルを巻き付け
る場合には、長期間使用することで、アルミホイルに塵
や埃および菌が大量に付着したら、アルミホイルのみ取
り替えることによって、空気清浄機５を新品同様とする
ことができ、メンテナンス作業が非常に簡単となる。

【００３６】なお、集塵板１０をグランドに落とす場合
には、反射板４を集塵板１０にするか、反射板４の裏側
面に直接集塵板１０を取り付けても良い。また、起風部
９の２枚の対向電極１６、１７もヒータにより熱殺菌温
度以上に加熱するようにしても良い。また、床置き式の
電気ストーブだけでなく、壁掛け式の電気ストーブに本
発明を適用しても良い。

【００３７】本実施例では、遠赤外線ヒータ３等の暖房
器具（ヒータ）を運転して室内の暖房をしている時に、
空気清浄機５の運転スイッチを押して熱殺菌を行うよう
にしたが、空気清浄機５のみ使用した場合、熱殺菌を行
うことができないが、その後に暖房器具を運転すれば集
塵板１０に付着した菌を熱殺菌することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】空気清浄機能付き反射形電気ストーブの概略構
成を示した透視図である（実施例）。

【図２】反射板と集塵板との距離と集塵板温度との関係
を示したグラフである（実施例）。

【図３】黒体の割合と集塵板温度との関係を示したグラ
フである（実施例）。

【符号の説明】

１ 空気清浄機能付き反射形電気ストーブ（空気清浄機
能付き暖房装置） ３ 遠赤外線ヒータ（ヒータ） ４ 反射板（仕切り部材） ５ 空気清浄機 ７ ヒータ設置部 ８ 通風路 ９ 起風部（帯電部） １０ 集塵板（集塵部） １５ 線状電極 １６ 対向電極 １７ 対向電極

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】（ａ）空気中の浮遊物質および菌を帯電さ
   せる帯電部と、 （ｂ）この帯電部にて帯電した空気中の浮遊物質および
   菌が付着する集塵部と、 （ｃ）この集塵部を熱殺菌可能な所定温度以上に加熱す
   ると共に、室内を暖房するヒータとを備えた空気清浄機
   能付き暖房装置。
2. 【請求項２】請求項１に記載の空気清浄機能付き暖房装
   置において、 室内の空気を、前記帯電部および前記集塵部に導く通風
   路と、 前記ヒータの発熱を前方に導くためのヒータ設置部と、 前記通風路と前記ヒータ設置部とを区画する仕切り部材
   とを備えたことを特徴とする空気清浄機能付き暖房装
   置。
3. 【請求項３】請求項２に記載の空気清浄機能付き暖房装
   置において、 前記仕切り部材は、前記ヒータの輻射熱を前方に反射す
   る金属製の反射板であり、 前記反射板と前記集塵部との距離を、所定の設定範囲内
   に設定したことを特徴とする空気清浄機能付き暖房装
   置。
4. 【請求項４】請求項３に記載の空気清浄機能付き暖房装
   置において、 前記集塵部は、前記反射板側の表面を黒く塗装した集塵
   板であることを特徴とする空気清浄機能付き暖房装置。