JP2007007330A

JP2007007330A - 空気清浄機

Info

Publication number: JP2007007330A
Application number: JP2005195375A
Authority: JP
Inventors: Tetsuya Yokota; 哲也横田; Taiji Ishida; 泰二石田
Original assignee: Diamond Electric Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Diamond Electric Manufacturing Co Ltd
Priority date: 2005-07-04
Filing date: 2005-07-04
Publication date: 2007-01-18

Abstract

【目的】
空気清浄機の電極部分の構造に関して、電極部分の薄型化と共に電極板と対極板との間の絶縁が確実に行える構造として、同時に安定したオゾンが供給できる空気清浄機を提供する。
【解決手段】
高電圧が印加される電極板と対電極板とを備え、当該電極板がエア流路に配置され、前記電極板と対極板との間においてオゾンを発生させることで汚れた空気を浄化する空気清浄機において、前記対極板の全面に高誘電率の誘電体が塗布された空気清浄機とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、高電圧を用いてオゾン等の活性種を発生させ、当該活性種により浄化を行う空気清浄機に関し、特に臭いや有害物質等を分解する空気清浄機に関する。

オゾンはフッ素に次いで強い酸化力を持つため、その酸化力を利用して悪臭を酸化分解する脱臭装置に使用される。また、酸化マンガンなどのオゾン分解触媒と組み合わせると酸化された触媒が生成され、それが強力な酸化剤として悪臭を酸化分解することが知られている。例えば特許３０１２７６４号参照。

また、オゾン発生電極の誘電体に光触媒セラミックを用いることにより、オゾンだけでなく、放電により発生する紫外線光も、光触媒を活性化させることで脱臭に利用する脱臭装置も提案されている。

しかしながら、上記方式では、酸化された触媒を生成するために活性酸素原子を酸素分子と反応させオゾンにした後、そのオゾンと触媒を反応させて酸化された触媒を生成させる多段反応となっている。その上、オゾンの反応性は活性酸素原子に比べて低いため反応効率が悪い。また、大気中に放出すれば有害なオゾンの発生量も多くなるため、オゾン分解触媒が大量に必要になるという問題がある。

また、これらの対策として特開２００４−１１３６５３号に開示される空気浄化装置が提案されている。ここには対をなす電極と当該電極の間に触媒を担持させた触媒体があり、電極間に高電圧を印加する構造が示されている。
特許３０１２７６４号特開２００４−１１３６５３号

しかしながら特開２００４−１１３６５３号に関しては、オゾンの消出と装置のコンパクト化が可能ではあるが、次のような問題が生じている。すなわち、電極間には誘電体（絶縁体）が配置され、電極間を短くできる。しかしながら、電極壁や上下及び側面から絶縁体表面の沿面放電を避けるため、電極に比べて絶縁体を大きくしなければならず、また電極の空隙よりも絶縁体の空隙を小さくしなければならない。そのため電極体の圧力損失が大きくなってしまうといった問題が生じている。また、沿面による絶縁距離を十分にとっても、温度変化によって水滴などが付着すれば短絡してしまうといった問題もある。

本発明は上記課題に鑑み、電極の薄型化と共に電極間の絶縁が確実に行える構造であっても安定したオゾンが供給できる空気清浄機を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明においては次のような構造とする。すなわち、請求項１においては、高電圧が印加される電極板と対電極板とを備え、当該電極板がエア流路に配置され、前記電極板と対極板との間においてオゾンを発生させることで汚れた空気を浄化する空気清浄機において、前記対極板の全面に高誘電率の誘電体が塗布されていることを特徴とする空気清浄機とする。前記誘電体がチタン酸バリウム或いは二酸化チタンを主成分としてもよいし、電極板及び対極板に直接通気を可能としてもよいし、エア流路は電極板及び対極板に対して垂直方向としてもよい。また従来技術のように電極板と対電極板との間に触媒体フィルタを狭持してもよい。

上記構成の通り対極板の全面に高誘電率の誘電体を塗布することで対極板或いは電極板が誘電体に完全に覆われ、外部からの水滴や埃、或いは沿面放電等による絶縁破壊が防止でき、安定してオゾンを供給できる。また、エア流路は上記電極板と対極板に対して垂直に通気可能な配置になるので、機器全体の小型化だけでなく、構造を簡素化でき、また絶縁距離を短くできるので電極部分の薄型化も実現する。また、電極間に触媒体フィルタを狭持することで更なる触媒効果が得られる。

次に本発明の実施例について説明する。本発明の空気清浄機に使用される電極部分の斜視図を図１に、図１の対極板を図２にそれぞれ示す。図１と図２において、電極部分は針状の電極１４を備える電極板１０と、対極板２０と、当該対極板を完全にコーティングする誘電体層とを組み合わせて形成している。

具体的には、本実施例においては電極板１０と対極板２０とはステンレス或いはタングステンといった材料からなる平板の母材を成形し、それぞれに電極板空隙１６と対極板空隙２６となる孔を形成している。電極板１０には当該電極板空隙１６の４辺に一ずつ針状の電極１４を形成している。また、前記対極板２０には半固形の誘電体が塗布、コーティングされ誘電体層３０を形成しており、前記対極板２０の対極板空隙２６部分には同様の空隙として誘導体層空隙３６が空いている。

上記電極板１０と対極板２０とにはそれぞれ電源入力端子となる電極板端子１２と対極板端子２２とが備えられ、後述の電源及び昇圧制御部より２乃至３ｋｖの電圧が印加されている。また、前記対極板２０は対極板端子２２を除いて、露出部分がないように誘導体が塗布され、乾燥することで誘導体層３０を形成している。当該誘導体の主成分としてはチタン酸バリウムや二酸化チタンが適しており、塗布する厚みは1mm程度前後が好ましい。

次に各端子に接続される電源部分の説明をする。図３には図１に示す電源５０と昇圧制御部５５のブロック図を示している。５０は商用電源等一般的な交流電源であり、当該交流の電源５０を整流する整流部５１と、ＩＣ等で構成される発振部５２、主にトランジスタで形成されるスイッチング部５３と昇圧トランス５４とによって昇圧制御部５５が形成されている。トランス５４の二次側には前述の電極板端子１２と対極板端子２２とがそれぞれ接続されている。

また、前記電極部分の配置位置はエア流路部として直接通気が行われる部分に置かれ、当該エア流路は電極板及び対極板に対して垂直方向になるようにすると小型化が可能である。

なお、上記構成における実施例で述べたステンレスやタングステン或いはチタン酸バリウムや二酸化チタンは他の材料を使用してもよく、電極板空隙１６に設けた電極１４の位置や数、また印加電圧値等は、本実施例に限定されることなく適宜変更可能であることは勿論である。また、高電圧が印加される電極板と対電極板との間に触媒体を狭持してもよい。当該触媒体フィルタは、例えばマンガン酸化物を主成分とする通気可能なハニカム状の触媒を用いる。

上記電極は空気清浄機に使用されるが、広義の空気清浄機としてオゾン発生装置や脱臭装置、或いはガスの分解装置であったり、一般的な空気を浄化する空気清浄機に使用可能である。

本発明の実施例とする空気清浄機電極部分の斜視図を示す対極板の加工前を示す昇圧制御部のブロック図を示す

符号の説明

１０電極板
１２電極板端子
１４電極
１６電極板空隙
２０対極板
２２対極板端子
２６対極板空隙
３０誘電体層
３６誘電体層空隙
５０電源
５１整流部
５２発振部
５３スイッチング部
５４昇圧トランス
５５昇圧制御部

Claims

高電圧が印加される電極板と対電極板とを備え、当該電極板がエア流路に配置され、前記電極板と対極板との間においてオゾンを発生させることで汚れた空気を浄化する空気清浄機において、前記対極板の全面に高誘電率の誘電体が塗布されていることを特徴とする空気清浄機。
誘電体がチタン酸バリウム或いは二酸化チタンを主成分としたことを特徴とする請求項１に記載の空気清浄機。
電極板及び対極板に直接通気を可能とした請求項１に記載の空気清浄機。
エア流路は電極板及び対極板に対して垂直方向としたことを特徴とする請求項１に記載の空気清浄機。
電極板と対電極板との間に触媒体フィルタを狭持したことを特徴とする請求項１に記載の空気清浄機。