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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2022125531
(43)【公開日】2022-08-29
(54)【発明の名称】空気清浄機
(51)【国際特許分類】
A61L 9/22 20060101AFI20220822BHJP
B03C 3/02 20060101ALI20220822BHJP
B03C 3/40 20060101ALI20220822BHJP
F24F 8/80 20210101ALI20220822BHJP
F24F 8/192 20210101ALI20220822BHJP
F24F 8/98 20210101ALI20220822BHJP
【ＦＩ】
A61L9/22
B03C3/02 A
B03C3/40 A
F24F8/80 400
F24F8/192
F24F8/98
【審査請求】有
【請求項の数】8
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2021023166
(22)【出願日】2021-02-17
(11)【特許番号】
(45)【特許公報発行日】2022-03-25
(71)【出願人】
【識別番号】000005234
【氏名又は名称】富士電機株式会社
(71)【出願人】
【識別番号】391022614
【氏名又は名称】学校法人幾徳学園
(74)【代理人】
【識別番号】100107766
【弁理士】
【氏名又は名称】伊東 忠重
(74)【代理人】
【識別番号】100070150
【弁理士】
【氏名又は名称】伊東 忠彦
(72)【発明者】
【氏名】山城 啓輔
(72)【発明者】
【氏名】浅田 規
(72)【発明者】
【氏名】松本 伸
(72)【発明者】
【氏名】大栗 延章
(72)【発明者】
【氏名】瑞慶覧 章朝
(72)【発明者】
【氏名】杉山 裕俊
(72)【発明者】
【氏名】寺沢 翔
【テーマコード（参考）】
4C180
4D054
【Ｆターム（参考）】
4C180AA07
4C180CA10
4C180CC02
4C180DD03
4C180DD12
4C180DD20
4C180EA54X
4C180HH02
4C180HH05
4D054AA11
4D054BA02
4D054BA04
4D054EA11
4D054EA23
4D054EA28
(57)【要約】
【課題】捕集したウイルスを不活化可能な空気清浄機を提供すること。
【解決手段】吸い込み口と吹き出し口との間に介在する内部空間と、前記吸い込み口から前記内部空間に流れる空気に含まれる微粒子を帯電させる帯電装置と、前記空気を加湿する加湿装置と、前記空気から、帯電した微粒子を静電気力により捕集する捕集装置と、前記捕集装置から前記吹き出し口に前記空気を排出する排出装置と、を備える、空気清浄機。前記帯電装置は、例えば、前記微粒子をコロナ放電により帯電させる。
【選択図】図１
【解決手段】吸い込み口と吹き出し口との間に介在する内部空間と、前記吸い込み口から前記内部空間に流れる空気に含まれる微粒子を帯電させる帯電装置と、前記空気を加湿する加湿装置と、前記空気から、帯電した微粒子を静電気力により捕集する捕集装置と、前記捕集装置から前記吹き出し口に前記空気を排出する排出装置と、を備える、空気清浄機。前記帯電装置は、例えば、前記微粒子をコロナ放電により帯電させる。
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
吸い込み口と吹き出し口との間に介在する内部空間と、
前記吸い込み口から前記内部空間に流れる空気に含まれる微粒子を帯電させる帯電装置と、
前記空気を加湿する加湿装置と、
前記空気から、帯電した微粒子を静電気力により捕集する捕集装置と、
前記捕集装置から前記吹き出し口に前記空気を排出する排出装置と、を備える、空気清浄機。
前記吸い込み口から前記内部空間に流れる空気に含まれる微粒子を帯電させる帯電装置と、
前記空気を加湿する加湿装置と、
前記空気から、帯電した微粒子を静電気力により捕集する捕集装置と、
前記捕集装置から前記吹き出し口に前記空気を排出する排出装置と、を備える、空気清浄機。
【請求項2】
前記帯電装置は、前記微粒子をコロナ放電により帯電させる、請求項１に記載の空気清浄機。
【請求項3】
前記帯電装置は、接地電極と正極性の放電電極とを有し、前記接地電極と前記放電電極との間にコロナ放電を発生させる、請求項２に記載の空気清浄機。
【請求項4】
前記加湿装置は、前記空気の湿度を６７％以上に加湿する、請求項１から３のいずれか一項に記載の空気清浄機。
【請求項5】
前記加湿装置は、前記吸い込み口と前記帯電装置との間で前記空気を加湿する、請求項１から４のいずれか一項に記載の空気清浄機。
【請求項6】
前記加湿装置は、前記帯電装置を通過中の前記空気を加湿する、請求項１から４のいずれか一項に記載の空気清浄機。
【請求項7】
前記捕集装置は、前記帯電装置と前記吹き出し口との間で前記微粒子を捕集する、請求項１から６のいずれか一項に記載の空気清浄機。
【請求項8】
前記排出装置は、オゾン濃度が０．１ｐｐｍ以下の空気を前記吹き出し口から排出する、請求項１から７のいずれか一項に記載の空気清浄機。
【請求項9】
オゾンをろ過するフィルタを、前記捕集装置と前記吹き出し口との間に備える、請求項１から８のいずれか一項に記載の空気清浄機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は、空気清浄機に関する。
【背景技術】
【0002】
従来、空気中に含まれる塵埃粒子を帯電させ、帯電した塵埃粒子を静電吸着によって捕集する電気集塵式の空気清浄機が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開２００１－７９０７７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
病院、映画館、各種交通機関、船など、罹患者や多くの人がいる環境では、新型コロナウィルス感染症やインフルエンザの対策のニーズが急激に高まっている。そのため、空気に含まれるウイルス又は病原性細菌を不活化する手段が求められている。
【0005】
しかしながら、電気集塵機能だけでは、微粒子（ウイルス又は細菌。ウイルス又は細菌を含む塵埃などの微小物質でもよい）を捕集できるものの、その捕集したウイルス又は細菌を不活化できない。
【0006】
本開示は、捕集したウイルス又は細菌を不活化可能な空気清浄機を提供する。
【課題を解決するための手段】
【0007】
本開示は、
吸い込み口と吹き出し口との間に介在する内部空間と、
前記吸い込み口から前記内部空間に流れる空気に含まれる微粒子を帯電させる帯電装置と、
前記空気を加湿する加湿装置と、
前記空気から、帯電した微粒子を静電気力により捕集する捕集装置と、
前記捕集装置から前記吹き出し口に前記空気を排出する排出装置と、を備える、空気清浄機を提供する。
吸い込み口と吹き出し口との間に介在する内部空間と、
前記吸い込み口から前記内部空間に流れる空気に含まれる微粒子を帯電させる帯電装置と、
前記空気を加湿する加湿装置と、
前記空気から、帯電した微粒子を静電気力により捕集する捕集装置と、
前記捕集装置から前記吹き出し口に前記空気を排出する排出装置と、を備える、空気清浄機を提供する。
【発明の効果】
【0008】
本開示の技術によれば、捕集したウイルス又は細菌を不活化可能な空気清浄機を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【0009】
【図1】一実施形態の空気清浄機の一例を示す図である。
【図2】一実施形態の空気清浄機における帯電装置の第１構成例を示す模式図である。
【図3】一実施形態の空気清浄機における帯電装置の第２構成例を示す模式図である。
【図4】一実施形態の空気清浄機における捕集装置の構成例を示す模式図である。
【図5】一実施形態の空気清浄機の第１構造例を示す模式図である。
【図6】一実施形態の空気清浄機の第２構造例を示す模式図である。
【図7】内部空間内の各位置における、加湿前の黄色ブドウ球菌の生存率の検証結果の一例を示す図である。
【図8】内部空間内の各位置における、加湿後の黄色ブドウ球菌の生存率の検証結果の一例を示す図である。
【図9】内部空間内の各位置における、加湿前のウイルスの生存率の検証結果の一例を示す図である。
【図10】内部空間内の各位置における、加湿後のウイルスの生存率の検証結果の一例を示す図である。
【図11】帯電装置における放電電極の極性の違いによる、印加電圧と放電電流との関係の一例を示す図である。
【図12】帯電装置における放電電極の極性の違いによる、放電電流とオゾン濃度との関係の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0010】
以下、本開示の技術を実施するための形態について図面を参照して説明する。
【0011】
図１は、一実施形態の空気清浄機の一例を示す図である。図１に示す空気清浄機１００は、空気を清浄化するための機器である。空気清浄機１００は、空気を清浄化するための装置類を収納する筐体１０を備える。筐体１０は、空気清浄機１００の外部の空気を吸い込む吸い込み口１１と、筐体１０内の装置類により清浄化された空気を空気清浄機１００の外部に吹き出す吹き出し口１２とを有する。
【0012】
図１に示す例では、吸い込み口１１は、筐体１０の一方の端部（例えば、下部）に設けられ、吹き出し口１２は、筐体１０の他方の端部（例えば、上部）に設けられる。吸い込み口１１及び吹き出し口１２の各々の位置は、これに限られず、他の箇所でもよい。吸い込み口１１及び吹き出し口１２の各々の設置数は、一つでも複数でもよい。
【0013】
空気清浄機１００は、内部空間２０、帯電装置３０、加湿装置４０、捕集装置５０、排出装置６０及び制御装置８０を備える。図１に示す各装置の位置関係は、単なる一例であり、ウイルス又は細菌を不活化する所望の効果を奏すれば、これに限定されない。
【0014】
内部空間２０は、吸い込み口１１と吹き出し口１２との間に介在し、筐体１０の内部に存在する空間である。図１に示す例では、内部空間２０は、吸い込み口１１から吹き出し口１２まで接続される流路であり、吸い込み口１１から流入する空気が流れる。
【0015】
帯電装置３０は、吸い込み口１１から内部空間２０に流れる空気（以下、"空気Ａ"とも称する）に含まれる微粒子を帯電させる装置である。微粒子とは、ウイルス又は細菌であるが、ウイルス又は細菌を含む塵埃などの微小物質でもよい。微粒子には、微小粒子状物質（ＰＭ２．５）が含まれてもよい。ＰＭ２．５とは、空気中に浮遊する粒子のうち、大きさが２．５μｍ以下の粒子をいう。
【0016】
加湿装置４０は、内部空間２０に流れる空気Ａを加湿する機構であり、空気Ａの湿度を上昇させる。加湿装置４０の加湿方式の具体例として、スチーム式（加熱式）、気化式、ハイブリッド式（加熱気化式）、超音波式などが挙げられるが、加湿方式は、これらに限られない。
【0017】
捕集装置５０は、内部空間２０に流れる空気Ａから、帯電した微粒子を静電気力により捕集する。捕集装置５０は、例えば１０ｎｍ以上１００μｍ以下の大きさの微粒子を捕集する能力を有する場合、３０ｎｍ程度の小さなウイルス、１００ｎｍ程度の新型コロナウィルス（ＣＯＶＩＤ－１９）、又は数μｍのウイルス飛沫や病原性細菌を捕集できる。なお、捕集装置５０が捕集可能な微粒子の大きさは、特に制限されない。
【0018】
排出装置６０は、捕集装置５０から吹き出し口１２に空気Ａを排出する。排出装置６０は、空気清浄機１００の外部の空気を吸い込み口１１から内部空間２０に導入し、捕集装置５０を通過した空気Ａを吹き出し口１２に排出する。排出装置６０は、例えば、ファン及びモータを有し、ファンをモータによって回転させることで、空気Ａを吹き出し口１２に排出する。
【0019】
制御装置８０は、ユーザからの操作指示内容に応じて、帯電装置３０、加湿装置４０、捕集装置５０及び排出装置６０を作動又は停止させる。
【0020】
このように、空気清浄機１００は、内部空間２０に流れる空気Ａを加湿する加湿装置４０を備える。空気Ａに含まれるオゾン（Ｏ３）と空気Ａに含まれる水分（Ｈ２Ｏ）とが混ざると、ウイルス又は細菌を不活化させるヒドロキシルラジカル（ＯＨラジカル）が生成される。したがって、加湿装置４０が空気Ａを加湿することで、ＯＨラジカルを生成できるので、空気Ａに含まれるウイルス又は細菌や捕集装置５０により捕集されたウイルス又は細菌を不活化できる。
【0021】
ウイルス又は細菌は、オゾンでも不活化するが、過多なオゾンは、人体に有害である。そのため、オゾン濃度は、できるだけ微小にすることが好ましい。本実施形態の空気清浄機１００は、加湿装置４０が空気Ａを加湿することで、オゾンが比較的少量でも、ウイルス又は細菌を不活化させるＯＨラジカルを効率的に生成できる。よって、空気清浄機１００は、空気Ａに含まれるウイルス又は細菌や捕集装置５０により捕集されたウイルス又は細菌を不活化できる。
【0022】
帯電装置３０は、空気Ａに含まれる微粒子をコロナ放電によって帯電させてもよい。加湿装置４０により加湿された空気Ａに含まれる水分は、コロナ放電によって空気Ａ中に生成されたオゾンと反応しやすくなる。よって、空気清浄機１００は、ウイルス又は細菌を不活化させるＯＨラジカルを効率的に生成できる。その結果、空気Ａに含まれるウイルス又は細菌や捕集装置５０により捕集されたウイルス又は細菌を不活化する効果が高まる。
【0023】
空気Ａに含まれるオゾン（コロナ放電によって生成されたオゾンを含んでよい）は、加湿装置４０により加湿された空気Ａに含まれる水分と反応することで分解されやすくなる。これにより、空気Ａに含まれるオゾン濃度は低減するので、排出装置６０は、オゾン濃度が０．１ｐｐｍ以下の空気を吹き出し口１２から排出できる。
【0024】
加湿装置４０は、空気Ａの湿度を６７％以上に加湿すると、加湿された空気Ａに含まれる水分は、空気Ａに含まれるオゾン（コロナ放電によって生成されたオゾンを含んでよい）との反応が促進する。これにより、ＯＨラジカルの生成効率が高まり、ウイルス又は細菌を不活化させる効果がより向上する。ＯＨラジカルの生成効率がアップする点（ウイルス又は細菌の不活化効果がアップする点）で、加湿装置４０は、空気Ａの湿度を、７０％以上に加湿すると好ましく、７５％以上に加湿するとより好ましく、８０％以上に加湿するとさらに好ましい。
【0025】
加湿装置４０は、所望の加湿機能を満たせば、その配置位置は、特に限定されない。図１に示す例では、加湿装置４０は、吸い込み口１１と帯電装置３０との間で気体Ａを加湿する。これにより、加湿装置４０により加湿された空気Ａが帯電装置３０に供給されやすくなるので、空気Ａに含まれる水分とオゾン（コロナ放電によって生成されたオゾンを含んでよい）との反応は、より促進する。その結果、ＯＨラジカルの生成効率が高まり、ウイルス又は細菌を不活化させる効果がより向上する。
【0026】
加湿装置４０は、帯電装置３０を通過中の空気Ａを加湿してもよい。これにより、空気Ａに含まれる水分とオゾン（コロナ放電によって生成されたオゾンを含んでよい）との反応は、より促進する。その結果、ＯＨラジカルの生成効率が高まり、ウイルスを不活化させる効果がより向上する。
【0027】
捕集装置５０は、所望の捕集機能を満たせば、その配置位置は、特に限定されない。図１に示す例では、捕集装置５０は、帯電装置３０と吹き出し口１２との間で、帯電した微粒子を空気Ａから静電気力により捕集する。これにより、帯電装置３０において帯電した微粒子が捕集装置５０に供給されやすくなるので、帯電した微粒子の捕集能力が向上する。排出装置６０が帯電装置３０と吹き出し口１２との間に介在する場合、捕集装置５０は、帯電装置３０と排出装置６０との間で、帯電した微粒子を空気Ａから静電気力により捕集するのが好ましい。これにより、帯電した微粒子の捕集能力が向上する。
【0028】
排出装置６０は、所望の排出機能を満たせば、その配置位置は、特に限定されない。図１に示す例では、排出装置６０は、捕集装置５０と吹き出し口１２との間に配置されている。空気Ａに含まれる微粒子は、捕集装置５０において捕集されるので、排出装置６０が捕集装置５０と吹き出し口１２との間に配置されることで、排出装置６０が汚れた空気Ａで汚染し難くなる。その結果、例えば、排出装置６０の交換や洗浄などのメンテナンスにおける安全性が向上する。
【0029】
空気清浄機１００は、オゾンをろ過するフィルタ９０を、捕集装置５０と吹き出し口１２との間に備えてもよい。これにより、吹き出し口１２から吹き出す空気に含まれるオゾンの濃度を低減する効果が高まる。排出装置６０が捕集装置５０と吹き出し口１２との間に介在する場合、フィルタ９０は、排出装置６０と吹き出し口１２との間に介在するのが好ましい。これにより、吹き出し口１２から吹き出す空気に含まれるオゾンの濃度を低減する効果が高まる。フィルタ９０の触媒として、例えば、酸化マンガンを使用することで、オゾン濃度の低減効果は向上する。
【0030】
図２は、一実施形態の空気清浄機における帯電装置の第1構成例を示す模式図である。図２に示す帯電装置３０Ａは、上記の帯電装置３０の一例である。帯電装置３０Ａは、コロナ放電を発生させる放電部３１を有する。放電部３１は、内部空間２０に配置された放電線３２と、放電線３２に対向する接地電極３３，３４とを有する。放電線３２は、放電電極の一例である。接地電極３４は、接地電極３３と同じ電位で接地されている。帯電装置３０Ａは、放電線３２と接地電極３３，３４との間に高電圧ＨＶ１を印加することで、放電線３２と接地電極３３，３４との間にコロナ放電を発生させる。
【0031】
図３は、一実施形態の空気清浄機における帯電装置の第２構成例を示す模式図である。図３に示す帯電装置３０Ｂは、上記の帯電装置３０の一例である。帯電装置３０Ｂは、コロナ放電を発生させる放電部３６を有する。放電部３６は、内部空間２０に配置される放電電極３７と、放電電極３７に対向する接地電極３８と、放電電極３７と支持部（内壁など）との間を絶縁する碍子３９とを有する。
【0032】
放電電極３７は、複数の尖鋭な突起が放射状に延びる円盤状電極である。放電部３６は、複数の放電電極３７が間隔を空けて積層する放電電極群３５を有する。複数の放電電極群３５は、格子状の接地電極３８で仕切られた複数の空間に配置されている。帯電装置３０Ｂは、放電電極３７（複数の放電電極群３５）と接地電極３８との間に高電圧ＨＶ１を印加することで、放電電極３７（複数の放電電極群３５）と接地電極３８との間にコロナ放電を発生させる。
【0033】
帯電装置３０の放電電極（図２の場合、放電線３２、図３の場合、放電電極３７）は、正極性でも負極性でもよい。正極性の放電電極とは、接地電極に対してプラスの高電圧が印加される電極であり、負極性の放電電極とは、接地電極に対してマイナスの高電圧が印加される電極である。
【0034】
帯電装置３０は、接地電極と正極性の放電電極との間にプラスの高電圧ＨＶ１を印加して両電極間にコロナ放電を発生させることで、内部空間２０内のオゾン濃度の抑制と、捕集装置５０での微粒子の捕集率の向上とが可能となる。
【0035】
図４は、一実施形態における空気清浄機における捕集装置の構成例を示す模式図である。図４に示す捕集装置５０Ａは、上記の捕集装置５０の一例である。捕集装置５０Ａは、静電界を発生させる電界発生部５１を有する。電界発生部５１は、内部空間２０に配置された高電圧電極５４と、高電圧電極５４に対向する捕集電極５２，５３とを有する。高電圧電極５４は、例えば、導電性のプレートである。捕集電極５３は、捕集電極５３と同電位で接地されている。捕集装置５０Ａは、高電圧電極５４と捕集電極５２，５３との間に高電圧ＨＶ２を印加することで、高電圧電極５４と捕集電極５２，５３との間に静電界を発生させる。これにより、帯電した微粒子は、静電気力によって捕集電極５２，５３に吸い寄せられ、捕集電極５２，５３に付着する。
【0036】
図５は、一実施形態の空気清浄機の第１構造例を示す模式図である。図５に示す空気清浄機１００Ａは、上記の空気清浄機１００の一例である。空気清浄機１００Ａは、帯電装置の放電部３１と捕集装置の電界発生部５１とが分離した構造を有する。放電線３２及び高電圧電極５４は、内部空間２０内で空気の流れる方向に配列されている。排出装置６０は、ファン６１をモータによって回転させることで、内部空間２０内の空気Ａを吹き出し口に排出する。
【0037】
図６は、一実施形態の空気清浄機の第２構造例を示す模式図である。図６に示す空気清浄機１００Ｂは、上記の空気清浄機１００の一例である。空気清浄機１００Ｂは、帯電装置の放電部３１と捕集装置の電界発生部５１とが一体化した構造を有する。複数の放電線３２は、内部空間２０内で空気の流れる方向に配列されている。排出装置６０は、ファン６１をモータによって回転させることで、内部空間２０内の空気Ａを吹き出し口に排出する。
【0038】
次に、本開示に係る一実施形態の空気清浄機について、捕集した微粒子が不活化したかどうかを検証した結果の一例について説明する。
【0039】
図７は、内部空間２０内の各位置Ｂ１～Ｂ６における、加湿前（空気Ａの湿度：３８％～６６％）の細菌の生存率の検証結果の一例を示す図である。図８は、内部空間２０内の各位置Ｂ１～Ｂ６における、加湿後（空気Ａの湿度：７５％～９０％）の細菌の生存率の検証結果の一例を示す図である。図７及び図８は、空気清浄機１００Ａ（図５参照）において、内部空間２０内の各位置Ｂ１～Ｂ６に同数配置した細菌の生存率の検証結果の一例を示す。図７及び図８の縦軸の生存率は、内部空間２０内の最も上流側の位置Ｂ０に配置した細菌の生存数に対して、各位置に配置した細菌の生存数の割合を示す。また、図７及び図８において、"電界あり"は、電界発生部５１で電界を発生させた場合を示し、"電界なし"は、電界発生部５１で電界を発生させない場合を示す。
【0040】
各位置Ｂ１～Ｂ６に配置した細菌は、黄色ブドウ球菌（Staphylococcus aureus NBRC13276）である。検証時の処理条件については、内部空間２０内の空気Ａの流速（風速）を０．５ｍ／ｓ、処理時間を１時間、空気Ａの湿度を９０％、放電部３１において印加される高電圧ＨＶ１を－８．５ｋＶ～９．５ｋＶ、電界発生部５１において印加される高電圧ＨＶ２を－５ｋＶとした。
【0041】
図７及び図８によれば、加湿時の黄色ブドウ球菌は、加湿前の黄色ブドウ球菌よりも不活化する割合が高い結果が得られた。このように、空気Ａを加湿することで、捕集した細菌を不活化する効果が高まる結果が得られた。
【0042】
また、図８に示すように、加湿を施すことによって、電界発生部５１の壁面において電界を発生させなくても、電界を発生させた場合と同程度の不活化の効果が得られた。よって、コロナ放電処理した加湿空気を室内に放出することで、高電界を発生させなくても、壁面、机上又はドアノブなどの表面に付着したウイルス又は細菌を不活化できるといえる。
【0043】
【0044】
以上の結果は，黄色ブドウ球菌に対する不活性化効果に関する説明であったが、ウイルスに対しても、コロナ放電による不活性化の効果が確認できた。実験装置は、図５と同様である。接地電極上の各位置Ｂ１～Ｂ６に大腸菌ファージであるＭＳ２を塗布し、コロナ放電処理を行った。
【0045】
常湿２２％～２８％、オゾン濃度８ppmにおいて、5時間運転後の各塗布位置のＭＳ2の生存率を図９に示す。各位置Ｂ１～Ｂ６における生存率は、７０％～１００％であり、ほとんど不活性化できなかった。一方、流通ガスの相対湿度を７５～９０％に加湿し，コロナ放電処理を１時間としたときの生存率を図１０に示す。各位置Ｂ２～Ｂ６における生存率は、１１～３９％であり、図９の常湿時と比べると、低オゾン濃度かつ短時間でウイルスを不活性化できた。
【0046】
なお，位置Ｂ１は、放電線３２よりも上流に位置し、オゾンやＯＨラジカルが到達しないため、不活性化効果は得られていない。しかしながら、位置Ｂ１は放電線３２よりも上流に位置するので、位置Ｂ１には、そもそも、浮遊する微粒子は、ほとんど捕集されない。そのため、実用上は、問題とならない。なお、試験に用いたＭＳ2は、日本電機工業会規格ＪＥＭ１４６７で推奨され、代替評価に多く活用されるウイルスとして知られる大腸菌ファージである。
【0047】
次に、本開示に係る一実施形態の空気清浄機について、帯電装置における放電電極の極性の違いによる特性変化を検証した結果の一例について説明する。
【0048】
図１１は、帯電装置における放電電極の極性の違いによる、印加電圧と放電電流との関係の一例を示す図である。図１２は、帯電装置における放電電極の極性の違いによる、放電電流とオゾン濃度との関係の一例を示す図である。図１１及び図１２は、空気清浄機１００Ａ（図５参照）において、放電線３２の極性の違いによる特性変化を検証した結果の一例を示す。図１１及び図１２は、内部空間２０内の空気Ａの流速（風速）が９ｍ／ｓの場合を例示する。
【0049】
図１１において、横軸の電圧は、放電線３２に印加する高電圧ＨＶ１を示し、縦軸の電流は、放電線３２に流れる放電電流を示す。図１１によれば、放電線３２の極性が負極性に比べて正極性の方が、同一電流で比較すると、放電線３２に印加する高電圧ＨＶ１が高くなる結果が得られた。放電線３２に印加する高電圧ＨＶ１が高いほど、捕集装置５０での微粒子の捕集率が高くなる。よって、放電線３２の極性を正極性にすることで、捕集装置５０での微粒子の捕集率の向上が可能となった。
【0050】
一方、図１２において、横軸の電流は、放電線３２に流れる放電電流を示し、横軸のオゾン濃度は、内部空間２０内のオゾン濃度を示す。図１２によれば、放電線３２の極性が負極性に比べて正極性の方が、同一電流で比較すると、オゾン濃度が低くなる結果が得られた。例えば、放電電流２００ｍＡで比較すると、正極性のときのオゾン濃度は、負極性のときのオゾン濃度の約１／８であった。よって、放電線３２の極性を正極性にすることで、内部空間２０内のオゾン濃度が抑制された。
【0051】
以上のように、オゾン濃度は放電電流が大きいほど多く発生するのに対し、微粒子を捕集するための集塵率は、放電線に印加する電圧が大きいほど高くなる。そのため、オゾン濃度は抑制しつつ高い集塵率を確保する為には、放電電流が小さく印加電圧が高い条件が有効となる。したがって、図１１及び図１２によれば、帯電装置における放電電極の極性を正極性にすることで、内部空間２０内のオゾン濃度の抑制と、捕集装置５０での微粒子の捕集率の向上とが可能となる。
【0052】
以上、実施形態を説明したが、本発明は上記実施形態に限定されない。他の実施形態の一部又は全部との組み合わせや置換などの種々の変形及び改良が可能である。
【0053】
例えば、空気清浄機は、ウイルスを不活化させる紫外線を内部空間２０に照射する照射装置を更に備えてもよい。これにより、ウイルスを不活化する効果が更に向上する。
【符号の説明】
【0054】
１０ 筐体
１１ 吸い込み口
１２ 吹き出し口
２０ 内部空間
３０，３０Ａ，３０Ｂ 帯電装置
３１ 放電部
３２ 放電線
３３，３４ 接地電極
３５ 放電電極群
３６ 放電部
３７ 放電電極
３８ 接地電極
３９ 碍子
４０ 加湿装置
５０，５０Ａ 捕集装置
５１ 電界発生部
５２，５３ 捕集電極
５４ 高電圧電極
６０ 排出装置
６１ ファン
８０ 制御装置
９０ フィルタ
１００，１００Ａ，１００Ｂ 空気清浄機
１１ 吸い込み口
１２ 吹き出し口
２０ 内部空間
３０，３０Ａ，３０Ｂ 帯電装置
３１ 放電部
３２ 放電線
３３，３４ 接地電極
３５ 放電電極群
３６ 放電部
３７ 放電電極
３８ 接地電極
３９ 碍子
４０ 加湿装置
５０，５０Ａ 捕集装置
５１ 電界発生部
５２，５３ 捕集電極
５４ 高電圧電極
６０ 排出装置
６１ ファン
８０ 制御装置
９０ フィルタ
１００，１００Ａ，１００Ｂ 空気清浄機
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【手続補正書】
【提出日】2021-07-09
【手続補正1】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項1】
筐体と、
前記筐体の下部に設けられた吸い込み口と前記筐体の上部に設けられた吹き出し口との間に介在する内部空間と、
前記吸い込み口から前記内部空間に流れる空気に含まれる微粒子を帯電させる帯電装置と、
前記吸い込み口と前記帯電装置との間で前記空気を加湿する加湿装置と、
前記空気から、帯電した微粒子を静電気力により捕集する捕集装置と、
前記捕集装置から前記吹き出し口に前記空気を排出する排出装置と、
オゾンをろ過するフィルタと、を備え、
前記吸い込み口、前記加湿装置、前記帯電装置、前記捕集装置、前記排出装置、前記フィルタおよび前記吹き出し口は、この順に、前記下部から前記上部に向けて配置されており、
前記帯電装置は、コロナ放電を発生させる放電部を有し、
前記放電部は、格子状の接地電極と、前記接地電極で仕切られた複数の空間に配置された複数の放電電極群とを有する、空気清浄機。
前記筐体の下部に設けられた吸い込み口と前記筐体の上部に設けられた吹き出し口との間に介在する内部空間と、
前記吸い込み口から前記内部空間に流れる空気に含まれる微粒子を帯電させる帯電装置と、
前記吸い込み口と前記帯電装置との間で前記空気を加湿する加湿装置と、
前記空気から、帯電した微粒子を静電気力により捕集する捕集装置と、
前記捕集装置から前記吹き出し口に前記空気を排出する排出装置と、
オゾンをろ過するフィルタと、を備え、
前記吸い込み口、前記加湿装置、前記帯電装置、前記捕集装置、前記排出装置、前記フィルタおよび前記吹き出し口は、この順に、前記下部から前記上部に向けて配置されており、
前記帯電装置は、コロナ放電を発生させる放電部を有し、
前記放電部は、格子状の接地電極と、前記接地電極で仕切られた複数の空間に配置された複数の放電電極群とを有する、空気清浄機。
【請求項2】
前記複数の放電電極群は、それぞれ、間隔を空けて積層する複数の放電電極を有する、請求項１に記載の空気清浄機。
【請求項3】
前記複数の放電電極は、正極性である、請求項２に記載の空気清浄機。
【請求項4】
前記放電部は、前記複数の放電電極との間を絶縁する碍子を有する、請求項２又は３に記載の空気清浄機。
【請求項5】
前記加湿装置は、前記空気の湿度を６７％以上に加湿する、請求項１から４のいずれか一項に記載の空気清浄機。
【請求項6】
前記排出装置は、オゾン濃度が０．１ｐｐｍ以下の空気を前記吹き出し口から排出する、請求項１から５のいずれか一項に記載の空気清浄機。
【手続補正2】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【0007】
本開示は、
筐体と、
前記筐体の下部に設けられた吸い込み口と前記筐体の上部に設けられた吹き出し口との間に介在する内部空間と、
前記吸い込み口から前記内部空間に流れる空気に含まれる微粒子を帯電させる帯電装置と、
前記吸い込み口と前記帯電装置との間で前記空気を加湿する加湿装置と、
前記空気から、帯電した微粒子を静電気力により捕集する捕集装置と、
前記捕集装置から前記吹き出し口に前記空気を排出する排出装置と、
オゾンをろ過するフィルタと、を備え、
前記吸い込み口、前記加湿装置、前記帯電装置、前記捕集装置、前記排出装置、前記フィルタおよび前記吹き出し口は、この順に、前記下部から前記上部に向けて配置されており、
前記帯電装置は、コロナ放電を発生させる放電部を有し、
前記放電部は、格子状の接地電極と、前記接地電極で仕切られた複数の空間に配置された複数の放電電極群とを有する、空気清浄機を提供する。
筐体と、
前記筐体の下部に設けられた吸い込み口と前記筐体の上部に設けられた吹き出し口との間に介在する内部空間と、
前記吸い込み口から前記内部空間に流れる空気に含まれる微粒子を帯電させる帯電装置と、
前記吸い込み口と前記帯電装置との間で前記空気を加湿する加湿装置と、
前記空気から、帯電した微粒子を静電気力により捕集する捕集装置と、
前記捕集装置から前記吹き出し口に前記空気を排出する排出装置と、
オゾンをろ過するフィルタと、を備え、
前記吸い込み口、前記加湿装置、前記帯電装置、前記捕集装置、前記排出装置、前記フィルタおよび前記吹き出し口は、この順に、前記下部から前記上部に向けて配置されており、
前記帯電装置は、コロナ放電を発生させる放電部を有し、
前記放電部は、格子状の接地電極と、前記接地電極で仕切られた複数の空間に配置された複数の放電電極群とを有する、空気清浄機を提供する。
【手続補正書】
【提出日】2021-10-11
【手続補正1】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項1】
筐体と、
前記筐体の下部に設けられた吸い込み口と前記筐体の上部に設けられた吹き出し口との間に介在する内部空間と、
前記吸い込み口から前記内部空間に流れる空気に含まれる微粒子を帯電させる帯電装置と、
前記吸い込み口と前記帯電装置との間で前記空気を加湿する加湿装置と、
前記空気から、帯電した微粒子を静電気力により捕集する捕集装置と、
前記捕集装置から前記吹き出し口に前記空気を排出する排出装置と、
オゾンの濃度を触媒により低減するフィルタと、を備え、
前記吸い込み口、前記加湿装置、前記帯電装置、前記捕集装置、前記排出装置、前記フィルタおよび前記吹き出し口は、この順に、前記下部から前記上部に向けて配置されており、
前記帯電装置は、コロナ放電を発生させる放電部を有し、
前記放電部は、格子状の接地電極と、前記接地電極で仕切られた複数の空間に配置された複数の放電電極群とを有する、空気清浄機。
前記筐体の下部に設けられた吸い込み口と前記筐体の上部に設けられた吹き出し口との間に介在する内部空間と、
前記吸い込み口から前記内部空間に流れる空気に含まれる微粒子を帯電させる帯電装置と、
前記吸い込み口と前記帯電装置との間で前記空気を加湿する加湿装置と、
前記空気から、帯電した微粒子を静電気力により捕集する捕集装置と、
前記捕集装置から前記吹き出し口に前記空気を排出する排出装置と、
オゾンの濃度を触媒により低減するフィルタと、を備え、
前記吸い込み口、前記加湿装置、前記帯電装置、前記捕集装置、前記排出装置、前記フィルタおよび前記吹き出し口は、この順に、前記下部から前記上部に向けて配置されており、
前記帯電装置は、コロナ放電を発生させる放電部を有し、
前記放電部は、格子状の接地電極と、前記接地電極で仕切られた複数の空間に配置された複数の放電電極群とを有する、空気清浄機。
【請求項2】
前記複数の放電電極群は、それぞれ、間隔を空けて積層する複数の放電電極を有する、請求項１に記載の空気清浄機。
【請求項3】
前記複数の放電電極は、正極性である、請求項２に記載の空気清浄機。
【請求項4】
前記放電部は、前記複数の放電電極との間を絶縁する碍子を有する、請求項２又は３に記載の空気清浄機。
【請求項5】
前記加湿装置は、前記空気の湿度を６７％以上に加湿する、請求項１から４のいずれか一項に記載の空気清浄機。
【請求項6】
前記排出装置は、オゾン濃度が０．１ｐｐｍ以下の空気を前記吹き出し口から排出する、請求項１から５のいずれか一項に記載の空気清浄機。
【手続補正2】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【0007】
本開示は、
筐体と、
前記筐体の下部に設けられた吸い込み口と前記筐体の上部に設けられた吹き出し口との間に介在する内部空間と、
前記吸い込み口から前記内部空間に流れる空気に含まれる微粒子を帯電させる帯電装置と、
前記吸い込み口と前記帯電装置との間で前記空気を加湿する加湿装置と、
前記空気から、帯電した微粒子を静電気力により捕集する捕集装置と、
前記捕集装置から前記吹き出し口に前記空気を排出する排出装置と、
オゾンの濃度を触媒により低減するフィルタと、を備え、
前記吸い込み口、前記加湿装置、前記帯電装置、前記捕集装置、前記排出装置、前記フィルタおよび前記吹き出し口は、この順に、前記下部から前記上部に向けて配置されており、
前記帯電装置は、コロナ放電を発生させる放電部を有し、
前記放電部は、格子状の接地電極と、前記接地電極で仕切られた複数の空間に配置された複数の放電電極群とを有する、空気清浄機を提供する。
筐体と、
前記筐体の下部に設けられた吸い込み口と前記筐体の上部に設けられた吹き出し口との間に介在する内部空間と、
前記吸い込み口から前記内部空間に流れる空気に含まれる微粒子を帯電させる帯電装置と、
前記吸い込み口と前記帯電装置との間で前記空気を加湿する加湿装置と、
前記空気から、帯電した微粒子を静電気力により捕集する捕集装置と、
前記捕集装置から前記吹き出し口に前記空気を排出する排出装置と、
オゾンの濃度を触媒により低減するフィルタと、を備え、
前記吸い込み口、前記加湿装置、前記帯電装置、前記捕集装置、前記排出装置、前記フィルタおよび前記吹き出し口は、この順に、前記下部から前記上部に向けて配置されており、
前記帯電装置は、コロナ放電を発生させる放電部を有し、
前記放電部は、格子状の接地電極と、前記接地電極で仕切られた複数の空間に配置された複数の放電電極群とを有する、空気清浄機を提供する。
【手続補正書】
【提出日】2021-12-27
【手続補正1】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項1】
筐体と、
前記筐体の下部に設けられた吸い込み口と前記筐体の上部に設けられた吹き出し口との間に介在する内部空間と、
前記吸い込み口から前記内部空間に流れる空気に含まれる微粒子を帯電させる帯電装置と、
前記吸い込み口と前記帯電装置との間で前記空気を加湿する加湿装置と、
前記空気から、帯電した微粒子を静電気力により捕集する捕集装置と、
前記捕集装置から前記吹き出し口に前記空気を排出する排出装置と、を備え、
前記吸い込み口、前記加湿装置、前記帯電装置、前記捕集装置、前記排出装置および前記吹き出し口は、この順に、前記下部から前記上部に向けて配置されており、
前記帯電装置は、コロナ放電を発生させる放電部を有し、
前記放電部は、格子状の接地電極と、前記接地電極で仕切られた複数の空間に配置された複数の放電電極群とを有し、
前記空気に含まれるオゾンは、コロナ放電によって生成されたオゾンを含み、
前記空気に含まれるオゾンは、前記加湿装置により加湿された前記空気に含まれる水分と反応することで、低減し、ＯＨラジカルが生成され、オゾン濃度が０．１ｐｐｍ以下の空気が前記吹き出し口から排出される、空気清浄機。
前記筐体の下部に設けられた吸い込み口と前記筐体の上部に設けられた吹き出し口との間に介在する内部空間と、
前記吸い込み口から前記内部空間に流れる空気に含まれる微粒子を帯電させる帯電装置と、
前記吸い込み口と前記帯電装置との間で前記空気を加湿する加湿装置と、
前記空気から、帯電した微粒子を静電気力により捕集する捕集装置と、
前記捕集装置から前記吹き出し口に前記空気を排出する排出装置と、を備え、
前記吸い込み口、前記加湿装置、前記帯電装置、前記捕集装置、前記排出装置および前記吹き出し口は、この順に、前記下部から前記上部に向けて配置されており、
前記帯電装置は、コロナ放電を発生させる放電部を有し、
前記放電部は、格子状の接地電極と、前記接地電極で仕切られた複数の空間に配置された複数の放電電極群とを有し、
前記空気に含まれるオゾンは、コロナ放電によって生成されたオゾンを含み、
前記空気に含まれるオゾンは、前記加湿装置により加湿された前記空気に含まれる水分と反応することで、低減し、ＯＨラジカルが生成され、オゾン濃度が０．１ｐｐｍ以下の空気が前記吹き出し口から排出される、空気清浄機。
【請求項2】
前記空気に含まれるオゾンは、前記加湿装置により６７％以上に加湿された前記空気に含まれる水分と反応する、請求項１に記載の空気清浄機。
【請求項3】
オゾンの濃度を触媒により低減するフィルタを前記捕集装置と前記吹き出し口との間に備える、請求項１又は２に記載の空気清浄機。
【請求項4】
前記フィルタを前記排出装置と前記吹き出し口との間に備える、請求項３に記載の空気清浄機。
【請求項5】
前記複数の放電電極群は、それぞれ、間隔を空けて積層する複数の放電電極を有する、請求項１から４のいずれか一項に記載の空気清浄機。
【請求項6】
前記複数の放電電極は、正極性である、請求項５に記載の空気清浄機。
【請求項7】
前記放電部は、前記複数の放電電極との間を絶縁する碍子を有する、請求項６に記載の空気清浄機。
【請求項8】
前記加湿装置は、前記捕集装置が電界を発生させない状態で、前記空気を加湿する、請求項１から７のいずれか一項に記載の空気清浄機。
【手続補正2】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【0007】
本開示は、
筐体と、
前記筐体の下部に設けられた吸い込み口と前記筐体の上部に設けられた吹き出し口との間に介在する内部空間と、
前記吸い込み口から前記内部空間に流れる空気に含まれる微粒子を帯電させる帯電装置と、
前記吸い込み口と前記帯電装置との間で前記空気を加湿する加湿装置と、
前記空気から、帯電した微粒子を静電気力により捕集する捕集装置と、
前記捕集装置から前記吹き出し口に前記空気を排出する排出装置と、を備え、
前記吸い込み口、前記加湿装置、前記帯電装置、前記捕集装置、前記排出装置および前記吹き出し口は、この順に、前記下部から前記上部に向けて配置されており、
前記帯電装置は、コロナ放電を発生させる放電部を有し、
前記放電部は、格子状の接地電極と、前記接地電極で仕切られた複数の空間に配置された複数の放電電極群とを有し、
前記空気に含まれるオゾンは、コロナ放電によって生成されたオゾンを含み、
前記空気に含まれるオゾンは、前記加湿装置により加湿された前記空気に含まれる水分と反応することで、低減し、ＯＨラジカルが生成され、オゾン濃度が０．１ｐｐｍ以下の空気が前記吹き出し口から排出される、空気清浄機を提供する。
筐体と、
前記筐体の下部に設けられた吸い込み口と前記筐体の上部に設けられた吹き出し口との間に介在する内部空間と、
前記吸い込み口から前記内部空間に流れる空気に含まれる微粒子を帯電させる帯電装置と、
前記吸い込み口と前記帯電装置との間で前記空気を加湿する加湿装置と、
前記空気から、帯電した微粒子を静電気力により捕集する捕集装置と、
前記捕集装置から前記吹き出し口に前記空気を排出する排出装置と、を備え、
前記吸い込み口、前記加湿装置、前記帯電装置、前記捕集装置、前記排出装置および前記吹き出し口は、この順に、前記下部から前記上部に向けて配置されており、
前記帯電装置は、コロナ放電を発生させる放電部を有し、
前記放電部は、格子状の接地電極と、前記接地電極で仕切られた複数の空間に配置された複数の放電電極群とを有し、
前記空気に含まれるオゾンは、コロナ放電によって生成されたオゾンを含み、
前記空気に含まれるオゾンは、前記加湿装置により加湿された前記空気に含まれる水分と反応することで、低減し、ＯＨラジカルが生成され、オゾン濃度が０．１ｐｐｍ以下の空気が前記吹き出し口から排出される、空気清浄機を提供する。