JP3246070B2 - ディスポーザブル集塵極シートを有する電気集塵機を備える空気清浄装置及びそれを具備するファンヒーター - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、家庭用の空気清浄器や
エアコン等に用いられて好適な、ディスポーザブル集塵
極を有する電気集塵機を備える空気清浄装置、さらには
その空気清浄装置を具備するファンヒーターに関する。
本発明の空気清浄装置の電気集塵機は、特には、集塵極
の粉塵吸引部にディスポーザブルシートが貼り付けられ
ており、清掃が簡単な構造をしている。

【０００２】

【従来の技術】一般家庭用の空気清浄装置を例にとって
従来技術を説明する。近年、一般家庭用住宅では、部屋
の密閉化に伴い、浮遊塵埃やタバコの煙等による室内空
気の汚染、並びに、換気不十分による室内湿度の上昇に
よる床面のカーペットや畳におけるカビやダニの発生と
いう問題が生じている。その対策として、室内の浮遊塵
埃や煙等を除去できる空気清浄機が一般家庭用住宅で広
く使用されるようになっている。

【０００３】また、近年、灯油あるいは都市ガスを燃料
とするファンヒーターは対流用ファンを有していること
や風による塵埃の発生があることから、ファンヒーター
には、電気集塵機のような空気清浄装置が設けられるよ
うになってきている。

【０００４】このような空気清浄装置に用いられる電気
集塵機は、放電極と集塵側電極（集塵極）との間に高電
圧を印可することにより、この両電極間にコロナ放電を
発生させて荷電帯を構成するものである。そして、この
荷電帯に処理気体を流すことにより、この処理気体に含
まれる粉塵を荷電させ、この荷電粉塵を反対電位となっ
ている集塵部に吸引させて捕集するものである。

【０００５】従来のこの種の空気清浄装置としては、図
４、５や図６に示すようなものが用いられている。図４
は、空気流路に沿って並行に設けられた集塵板を有する
空気清浄装置（並行板型）の概要を示す断面図である。
また、図５は、図４の空気清浄装置を有するファンヒー
ターの斜視図であって、プレフィルターと電気集塵の集
塵板を取り外した状態を示す図である。

【０００６】図４において、空気清浄装置１００は、大
きくは、プレフィルター１０１と電気集塵器１０２とか
ら構成されている。プレフィルター１０１は、３０メッ
シュ程度の金網フィルターが一般的に用いられる。場合
によっては、更に細かいメッシュの樹脂フィルターが用
いられることもある。電気集塵器１０２は、集塵板１０
３と放電極１０５とを有し、放電極１０５は電気的にア
ースされており、集塵板１０３は−電圧が印加されてい
る。

【０００７】集塵板１０３は、全体として空気流路に並
行に上下複数に設けられた平板によって形成されてい
る。放電極１０５は、針金状の金属線で形成されてお
り、集塵板１０３の平板の間のほぼ中央部に位置してい
る。この放電極１０５と集塵板１０３との間には、空気
清浄装置の運転中、コロナ放電が形成されている。

【０００８】図４の空気清浄装置１００に吸収される空
気からは、まずプレフィルター１０１によって大粒径の
チリや綿ほこりが取り除かれる。次に、電気集塵機１０
２によって粒径の微少なチリや煙等が捕集される。

【０００９】図６は、放電極の下流側に、フィルターを
前置した集塵側接地極板を設けた空気清浄装置（特開昭
５５−２２３９０）を示す断面図である。１２１は空気
清浄装置の本体ケーシングであり、キャビネット１２２
と前パネル１２３とから構成されていて、通常は壁等の
比較的高所に据付けられる。１２４は前記前パネル１２
３の前面全域に格子状に形成された空気吸込口、１２５
は前記キャビネット１２２の上面に形成された空気吹出
口である。１２６はキャビネット１２２内に設置された
シロッコファンよりなる送風器、１２７は前記送風器１
２６を駆動するファンモータ、１２８は送風器１２６の
前面を覆うファンケーシングであり、その中央部には風
路形成用の開口部１２９が透設されている。

【００１０】１３０は前記空気吸込口１２４の内側に配
設された網状のプレフィルター、１３１は空気吸込口１
２４に近接配置された放電側接地極板、１３２は前記放
電側接地極板１３１間に張設された放電線である。１３
３は本体ケーシング１２１内に取出し可能に装着された
フィルターケースであり、その内部には集塵フィルター
１３４、脱臭フィルター１３５及び集塵側接地極板１３
６が積層状態で収納されている。

【００１１】この空気清浄装置の動作は次のとうりであ
る。送風器１２６が回転されると、まず、室内空気中の
大きな塵埃がプレフィルター１３０で除去されたのち、
室内空気中の塵埃、煙等の粉塵粒子が、放電線１３２及
び放電側接地極板１３１により形成された電離域を通過
する際に荷電され、集塵フィルター１３４に捕捉される
とともに、逆極性の集塵側接地極板１３６に吸着され
る。また、室内空気中の臭気成分は脱臭フィルター１３
５を通過する際に除去される。そして、集塵及び脱臭後
の空気は空気吹出口１２５から室内に吹出され、この循
環清浄動作の繰返しによって室内空気が清浄化される。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】従来の並行板型の空気
清浄装置においては次のような問題があった。 電気
集塵機の集塵板にたまるほこりや汚れを掃除機や水洗い
で除去する手間がかかっていた。 大粒径のチリや綿
ほこりはプレフィルターに捕集され、微少粒径のチリや
煙は電気集塵機の集塵板に捕集されるが、小〜中粒径
（例えば３〜１００μｍ）のチリやほこりの一部はいず
れでも捕集されず、機外に流出するものもあった。その
ため、室内空気の清浄性が十分でない場合もあった。

【００１３】 特にファンヒーターにおいては、上記
の未捕集粉塵のある部分は、主としてファンやバーナー
の内部に付着する。そのため、ファンヒーターの経時劣
化を起す要因となっていた。例えば、ファンにほこりが
付着するとファンの性能が劣化し送風量が少くなる。そ
のため必要風量が得られず、ヒーター部の温度が上昇し
すぎて安全装置が作動するような場合もあった。 プ
レフィルターと集塵板の二カ所にほこりや汚れがたまる
ため、空気清浄装置を掃除（掃除機かけ又は水洗）する
際に両者を別々に清掃する必要があった。 プレフィ
ルターと集塵板がそれぞれ別個の構造となっていたた
め、構造が複雑で、装置が高価・大型になっていた。

【００１４】また、特開昭５５−２２３９０の空気清浄
装置においても、上記、、のような問題点があっ
た。

【００１５】本発明は、基本的には、集塵部の汚れを除
去を掃除しやすい電気集塵機を備え る空気清浄装置及び
ファンヒーターを提供することを目的とする。さらに
は、本発明の特定の態様の電気集塵機を備える空気清浄
装置及びファンヒーターにおいては次のような課題の達
成も意図されている。構造が簡単であるにもかかわら
ず、様々な形態・寸法のチリ、ほこり、煙、ミスト等を
除去できる。コンパクトかつ安価にすることができ
る。ファンヒーターやエアコン等の機内残留粉塵を減
らすことができ、それらの機器のトラブルを防止すると
ともに、性能・品質・サービス性を向上できる。

【００１６】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明の空気清浄装置は、 空気流路に対して交差
した状態に配置された集塵板と、この集塵板の空気流路
下流側に設けられた放電極と、を具備する電気集塵機を
備える空気清浄装置であって； 集塵板は多孔性の集塵
板本体と、この集塵板本体の空気流路下流側に貼り付け
られた導電性のディスポーザブルシートとからなり、こ
のディスポーザブルシートが集塵極を形成し、放電極と
集塵極との間にコロナ放電を発生させることによって電
気集塵に供せられ、 上記集塵板本体が機械的濾過機能
を有するフィルターであることを特徴とする。

【００１７】

【作用】集塵極に貼り付けられているディスポーザブル
シートと放電極との間の領域にはコロナ放電が形成さ
れ、同領域を通過する気体中の粉塵は集塵極と反対電位
に荷電される。この粉塵は、クーロン力によって集塵極
には引き付けられ、集塵極表面上に堆積する。粉塵があ
る程度以上堆積すると、集塵性能が低下するため集塵極
表面の汚れを除去しなければならない。このとき、表面
のディスポーザブルシートを１枚はがすことにより簡単
に汚れを除去できる。ディスポーザブルシートは、何枚
も貼り付けておくこともでき、必要に応じて、ある運転
周期で次々とディスポーザブルシートをはがすことによ
り、集塵極を清掃する手間をかけることなく、集塵効率
の良い運転を継続できる。

【００１８】

【００１９】また、集塵機を空気流路と交差して密に形
成しうるので、効率よく集塵することができる。また、
集塵板本体を一枚物の板状にすることもできるので、集
塵板に張るディスポーザブルシートも一枚物にすること
ができる。清掃時には、このシートを一枚はがしてやれ
ば、集塵極の汚れを取り去ることができるので、一層楽
である。

【００２０】さらに、上記集塵板本体を機械的濾過機能
を有するフィルターとすることで、電気集塵機と機械式
フィルターとを一体化することによって、多様な形態・
寸法の粉塵・ほこり・ミストを除去することができ、一
般家庭用の空気清浄装置として有用である。

【００２１】この空気清浄装置においては、大寸法のチ
リは、多孔性の構造体からなる集塵板の上流側又は同板
内で機械的に濾過される。ここで機械的な濾過の作用
は、チリ粒子が集塵板構造体への慣性衝突による付着
（慣性作用）、同構造体への接触による付着（さえぎり
作用）、粒子のブラウン運動に伴う付着（拡散作用）等
の作用を含む。

【００２２】中、小寸法のチリ、煙、ミストは集塵板下
流側に形成されるコロナ放電域において放電極と同じ極
性に帯電し、集塵板に形成されている集塵側電極に吸引
される。ここで、集塵側電極は空気流路と交差して密に
形成しうるので、並行板型の電気集塵と比較して効率良
く集塵できる。また、本発明の空気清浄装置は、集塵板
一か所において、物理的濾過と電気集塵という２つの異
なるメカニズムによる脱塵が行われる。そのため、構造
がコンパクトになる。

【００２３】なお、本発明においては、集塵板は、いわ
ゆる板状のものに限定されず、箱状、パイプ状、積層、
粒状、膜状等であってよい。集塵板を構成する多孔性の
構造体は、金網、金属・セラミック・有機物の織布・不
織布・焼結体等であってよい。多孔性の構造体は、全体
が導電性を有する金属、カーボン等で形成されていても
よい。また、非導電性の多孔体からなる集塵板本体の空
気流路下流側に導電板（金属板等）を張ることとしても
よい。

【００２４】本発明の空気清浄装置においては、上記集
塵板が、空気流路中の実質的に最前列に設けられるフィ
ルター（プレフィルター）であることが好ましい。清掃
が一ケ所のみで済むので手間がかからないからである。
また、空気清浄装置全体の構造もコンパクトにできる。
なお、ここで“実質的に最前列に設けられる”とは、粉
塵の除去作用を実質的に果たすようなフィルター（たと
えば３０メッシュ以上）として空気流路の最前列に設け
られるという意味である。なお、集塵板をプレフィルタ
ーと一体化し、プレフィルターと一緒に取外し・取付け
・洗浄を行えるようにしたものも本発明に含まれる。

【００２５】ファンヒーターにおいては、対流用と燃焼
用の両方の空気を吸引している。従来は、必要とされる
除塵特性の相違から、対流用空気と燃焼用空気とは別個
のフィルターを使用することが多かった。しかし、本発
明の空気清浄装置は、簡単な構造でありながら、様々な
形態・寸法のほこり等を１台で除去できるので、両方の
空気用のフィルターとして共用できる。

【００２６】

【実施例】以下、図面を参照しつつ説明する。図１は、
本発明の一実施例に係る空気清淨装置を有するファンヒ
ーターの内部構造概要を示す側面断面図である。図２
は、図１の空気清浄装置の集塵板を示す図である。
（Ａ）は正面図、（Ｂ）は側面図である。図１におい
て、ファンヒーター１には、その左側側面に上下にわた
って空気吸込口１０が設けられており、ここから空気が
吸い込まれる。吸い込まれた空気は、集塵板１１と放電
極２０とから構成されている空気清浄装置を通り、ガス
バーナー４５によって加熱され、ファン４９によって、
空気吹出口５０から室内に吹出される。

【００２７】この実施例は、集塵板１１が空気流路に対
して交差して配置される態様のものである。集塵板１１
は、多数の穴を有する厚０．８mmのステンレス鋼板製で
ある。集塵板１１の下端部は、電気絶縁された下サポー
ト１５に支えられている。集塵板１１の上端部は少々折
り曲げられている。これは集塵板を清掃するために集塵
板を上方へ抜き出す際、集塵板をつまみやすくするため
である。この部分に取手等を付けてもよい。集塵板１１
の上端部は、その横方向両端部において、上サポート１
３によって図１の左右方向にはさまれるように支持され
ている。この上サポート１３も電気絶縁されている。集
塵板１１は、電源１７の＋側に接続されており約５KVの
電圧がかかっている。

【００２８】集塵板１１の内側（空気流路下流側）の面
には、ディスポーザブルシート１２が複数枚（例えば１
０枚）貼り付けられている。集塵板１１の詳細は図２に
示されている。この集塵板１１は、厚０．８mmのステン
レス鋼板であって、巾４５０mm、高さ２３０mmである。
この板には、φ５mmの穴６３が７mmピッチで多数開けら
れており、開口率は３９．３％である。ディスポーザブ
ルシート１２は、厚０．０５mmのステンレス箔であり、
集塵板１１と同様に多数の穴が開けられている。

【００２９】ディスポーザブルシート１２を集塵板１１
に貼り付ける方法は特に限定されず、導電性の接着剤
（粘着力のあまり強くないもの）を用いる方法、磁力を
用いる方法、機械的に止める方法等を利用できる。

【００３０】放電極２０は、上下方向に伸張する多数の
放電極板２１から構成されている。放電極板２１は、図
１の紙面垂直方向に多数配列されており、図３はその様
子を空気吸込口１０正面方向から見た状態である。すな
わち、上下方向に伸張する多数の放電極板２１が、上バ
ー２５と下バー２７との間に配列されている。

【００３１】放電極板２１の集塵板１１側の端は、多数
の鋭いピークを有する波状に形成されている。このピー
クの各々が放電極突起２３となっており、集塵板１１と
の間にコロナ放電を形成する。放電極２０は、電気的に
アースされており、＋電圧が印加される集塵板との関係
で電気的にマイナスになっている。本実施例の放電極２
０は、ちなみに、縦１９８mm、横４２５mm、放電極板２
１枚数２２枚、放電極突起２３のピッチ１０mm、放電極
突起２３先端と集塵板１１との間隔１２mmとなってい
る。また、各部の材質は、ステンレス鋼である。

【００３２】集塵板１１と放電極２０との間の下部には
塵受３１が設けられている。塵受け３１は、雨とい状の
形状をしており、集塵板１１の内側の面についたチリ
（電気集塵されたチリ）が下に落ちてたまるようになっ
ている。この塵受け３１の横方向端部には、ファンヒー
ターのフレームが開けられるようになっている掃除口
（図示されず）がついており、ここから、電気掃除機の
口を突っ込んで掃除できるようになっている。

【００３３】空気清浄装置できれいになった空気は、対
流空気流路４１と燃焼空気流路４３とに別れて進む。燃
焼空気流路４３に入った空気は、ガスバーナー４５の各
部に供給されてガスの燃焼用に供せられる。対流空気流
路４１に入った空気は、ガスバーナーの炎に間接・直接
に暖められる。両空気は、温風流路４７で合流し約７０
〜１００℃の空気流となる。温風は、ファン４９（ライ
ンフローファン等）に吸引され、さらに、空気吹出口５
０から室内に供給される。

【００３４】図４は、本発明の他の一実施例に係る金網
フィルターを有する集塵板の構造を示す断面図である。
集塵板７１及びディスポーザブルシート７２は、図２の
実施例と同様のものである。集塵板７１の空気流上流側
には、３０メッシュのステンレス金網フィルター７５が
一面に貼り付けられている。この金網フィルター７５で
は、吸込空気の機械的濾過（主に大形のほこりやチリを
取る）を行う。金網フィルターの替りに樹脂不織布のフ
ィルター等を用いてもよい。

【００３５】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
の空気清浄装置及びそれを有するファンヒーターは以下
の効果を発揮する。 堆積した塵を除去するときディ
スポーザブルシートをはがすだけで済むので、清掃が簡
単である。 集塵側電極が空気流路中に交差して密に
配置できることから、構造が簡単であるにもかかわら
ず、様々な形態・寸法のチリ、ほこり、煙、ミスト等を
効率よく除去できる。また、機械的濾過と電気集塵を併
用するので、さらにチリ等の除去能力に優れる。

【００３４】 集塵板で機械的濾過と電気集塵の両方
を行うので、それらを各々別の装置構成とした場合に比
較して、ほこり堆積部位の清掃がしやすい。 フィル
ター構造がシンプルなので、空気清浄装置構造をコンパ
クトにすることができ、空気清浄装置を安価にすること
も可能である。 により、空気清浄装置の設置され
るファンヒーターやエアコン等の機内残留粉塵を減らす
ことができ、それらの機器のトラブルを防止するととも
に、性能・品質・サービス性を向上できる。

【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装置を有する
ファンヒーターの内部構造概要を示す側面断面図であ
る。

【図２】図１の空気清浄装置の集塵極板を示す図であ
る。（Ａ）は正面図、（Ｂ）は側面図である。

【図３】図１の空気清浄装置の放電極を示す正面図であ
る。

【図４】本発明の他の一実施例に係る金網フィルターを
有する集塵板の構造を示す断面図である。

【図５】空気流路に沿って並行に設けられた集塵板を有
する空気清浄装置（並行板型）の概要を示す断面図であ
る。

【図６】図４の空気清浄装置を有するファンヒーターの
斜視図であって、プレフィルターと電気集塵の集塵板を
取り外した状態を示す図である。

【図７】放電極の下流側に、フィルターを前置した集塵
側接地極板を設けた空気清浄装置（特開昭５５−２２３
９０）を示す断面図である。

【符号の説明】

１ ファンヒーター ４７ 温風流路 １０ 空気吸込口 ４９ ファン １１ 集塵板 ５０ 空気吹出
口 １２ ディスポーザブルシート ６３ 穴 １３ 上サポート ７１ 集塵板 １５ 下サポート ７２ ディスポ
ーザブルシート １７ 電源 ７５ 金網フィ
ルター ２０ 放電極 １００ 空気清浄
装置 ２１ 放電極板 １０１ プレフィ
ルター ２３ 放電極突起 １０２ 電気集塵
器 ２５ 上レバー １０３ 集塵板 ２７ 下レバー １０５ 放電極 ３１ 塵受 １１０ ファンヒ
ーター ３３ 下部本体フレーム １３０ プレフィ
ルター ３５ 上部本体フレーム １３１ 接地極板 ４１ 対流空気流路 １３２ 放電極 ４３ 燃料空気流路 １３４ フイルタ
ー ４５ ガスバーナー

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ Ｆ２４Ｃ 1/14 Ｂ０３Ｃ 3/14 Ａ (56)参考文献 特開 平２−203132（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−305256（ＪＰ，Ａ) 実開 昭59−150539（ＪＰ，Ｕ) 実開 平３−124159（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭48−97776（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭62−140952（ＪＰ，Ｕ) 特公 昭41−18629（ＪＰ，Ｂ１) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B03C 3/00 - 3/88

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 空気流路に対して交差した状態に配置さ
   れた集塵板と、この集塵板の空気流路下流側に設けられ
   た放電極と、を具備する電気集塵機を備える空気清浄装
   置であって； 集塵板は多孔性の集塵板本体と、この集塵板本体の空気
   流路下流側に貼り付けられた導電性のディスポーザブル
   シートとからなり、このディスポーザブルシートが集塵
   極を形成し、放電極と集塵極との間にコロナ放電を発生
   させることによって電気集塵に供せられ、 上記集塵板本体が機械的濾過機能を有するフィルターで
   あることを特徴とするディスポーザブル集塵極シートを
   有する電気集塵機を具備する空気清浄装置。
2. 【請求項２】 上記集塵板が、空気流路中の実質的に最
   前列に設けられるフィルター（プレフィルター）である
   請求項１記載の空気清浄装置。
3. 【請求項３】 請求項１又は２記載の空気清浄装置を具
   備し、この空気清浄装置が、対流空気用とバーナー燃焼
   空気用のフィルターを兼ねるファンヒーター。