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JP3744208B2 - Air purifier - Google Patents
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JP3744208B2 - Air purifier - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は生活環境内で発生する室内の各種臭気や建材、家具等から発生するホルムアルデヒドや揮発性有機化合物(VOC)、空気中に浮遊しているアレルゲン粒子を除去する空気清浄装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来よりこの種の機能を有する空気清浄装置としては、特開平3−68419号公報に記載されているようなものがある。この装置は図5に示すように、空気清浄装置本体1の内部に静電フィルタ2と脱臭装置3と送風ファン4を設けた構成であり、脱臭装置3は酸化触媒5で吸着剤6をサンドイッチするような形で設置し、さらにその外側に電熱線の加熱ヒータ7を配置した構成となっている。この構成によって送風ファン4を作動させると、室内の汚染ガスを含む空気が気流入口から空気清浄装置本体1の内部に導かれ、吸着剤6に汚染ガスが吸着することにより除去され、空気中の汚染粒子は静電フィルタ2に捕捉されることにより除去され空気が浄化される。一方脱臭装置3においては吸着剤6が汚染ガスの吸着によって飽和すると、送風ファン4が停止され、加熱ヒータ7に通電して吸着剤6と酸化触媒5を加熱することにより、吸着剤6に吸着していた汚染ガスを脱着させる。この脱着した汚染ガスは加熱によって活性化している酸化触媒5で酸化分解して浄化され、吸着剤6の再生が行われるというものであった。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら上記従来の空気清浄装置は吸着剤6の再生処理において、酸化触媒5と吸着剤6を加熱ヒータ7で加熱するが、加熱ヒータ7を構成するヒータ線の間隔が大きいため、酸化触媒5および吸着剤6に温度むらが生じやすく、分解しにくい汚染ガスが酸化触媒5の温度の低い部分を通過したときは未分解ガスがそのまま放出されるという課題を有する。また、比較的分解温度の高い汚染ガスを分解するには酸化触媒5も高温にする必要があるが、酸化触媒5が触媒として機能する活性化温度に達する前に吸着剤6から汚染ガスが脱着するため、未分解ガスがそのまま放出される課題を有する。
【0004】
またヒータ線から構成される加熱ヒータ7による加熱は酸化触媒5および吸着剤6の温度むらが生じやすいため、短時間で酸化触媒5と吸着剤6の全体を触媒として機能する活性化温度、吸着している汚染ガスの脱着温度以上に昇温させるためには加熱ヒータ7の消費電力が大きくなるという課題を有する。
【0005】
また、酸化触媒5と吸着剤6はほとんどが加熱ヒータ7からの輻射によって加熱されるため熱効率が悪く、酸化触媒5の活性化温度や吸着剤6に吸着している汚染ガスの脱着温度への昇温に時間を要するため再生処理の時間が長くなり、空気清浄の運転動作が短縮されるという課題を有する。
【0006】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記課題を解決するため、浄化風路風路内に空気を導入する送風手段と、前記浄化風路の内部に空気中に含まれる汚染粒子や汚染ガスを捕捉する捕捉手段と、前記捕捉手段を加熱する加熱手段と、前記捕捉手段から発生したガスを分解浄化する分解手段とを備え、前記分解手段は略中央部に開口を有する2つの板状絶縁体よりなる外枠体と、略中央部に開口を有する少なくとも1つの板状絶縁体よりなる中枠体と、前記中枠体を挟持するように前記中枠体の端部で折返し構造とし、前記外枠体および前記中枠体の開口に臨むように設定された多孔状電気発熱体と、前記多孔状電気発熱体の各層間に一定幅の板状絶縁体よりなり幅方向が空気流と略平行になるように配置された少なくとも1つ以上のスペーサと、前記多孔状電気発熱体の側面に設けられた内枠体と、前記外枠体の少なくとも一方の面に配置された少なくとも1層の触媒が担持された多孔状触媒体と、前記多孔状触媒体を前記外枠体とで挟持するように配置された略中央部に開口を有する板状の触媒外枠体とからなる分解ユニットで構成している。
【0007】
上記発明によれば、再生処理において分解ユニットを構成する多孔状電気発熱体は多孔状触媒体とほぼ同等の加熱面積を有し、かつ両者は近接して配置されているので多孔状触媒体を均一に加熱でき、多孔状触媒体全体を触媒として機能する活性化温度へ短時間で昇温させることができるとともに、高温に昇温している多孔状電気発熱体自身もガスの分解作用を有するので捕捉手段から発生したガスのほとんどを分解することができ、高い浄化性能を実現することができる。また短時間での昇温が可能であるので消費電力を小さくできるとともに再生時間が短縮され、装置の省電力化と空気浄化運転の時間を長くすることができる。
【0008】
また多孔状電気発熱体を折り返し構成とすることにより、多孔状電気発熱体の発熱面積を拡大することができるので通過する空気との熱交換を良好にすることができ、多孔状触媒体の昇温をより速くすることができる。また奇数回折り返したときには同一方向からの接続端子およびリード線の取り出しが可能となり、筐体内でのリード線の引き回しを最小限にし、機器構成の簡素化を図ることができる。
【0009】
また分解ユニットの枠体を絶縁体で構成することにより、多孔状電気発熱体の形状を維持できるとともに他の構造部材との電気絶縁性を保持することができ、安全性を確保することができる。また枠体によって多孔状電気発熱体からの浄化風路を形成する部材等への放熱が抑えられるので分解ユニット自体を高温に保つことができ、断熱構造の簡素化を図ることができる。
【0010】
【発明の実施の形態】
本発明は、内部に浄化風路を有する筐体と、前記浄化風路内に空気を導入する送風手段と、前記浄化風路内に設けられた空気中に含まれる汚染粒子と汚染ガスの少なくともどちらか一方を捕捉する捕捉手段と、前記捕捉手段に捕捉された汚染粒子を焼却もしくは汚染ガスを脱着する加熱手段と、前記捕捉手段の上部に配置された前記捕捉手段から発生したガスを分解浄化する分解手段とを備え、前記分解手段は略中央部に開口を有する2つの板状絶縁体よりなる外枠体と、略中央部に開口を有する少なくとも1つの板状絶縁体よりなる中枠体と、前記中枠体を挟持するように前記中枠体の端部で折返し構造とし、前記外枠体および前記中枠体の開口に臨むように設定された多孔状電気発熱体と、前記多孔状電気発熱体の各層間に一定幅の板状絶縁体よりなり幅方向が空気流と略平行になるように配置された少なくとも1つ以上のスペーサと、前記多孔状電気発熱体の側面に設けられた内枠体と、前記外枠体の少なくとも一方の面に配置された触媒を担持した多孔状触媒体と、前記多孔状触媒体を前記外枠体とで挟持するように配置された略中央部に開口を有する板状の触媒外枠体とからなる分解ユニットで構成している。
【0011】
そして、再生処理において、分解ユニットを構成する多孔状電気発熱体は多孔状触媒体とほぼ同等の加熱面積を有し、かつ両者は近接して配置されているので多孔状触媒体を均一に加熱でき、多孔状触媒体全体を触媒として機能する活性化温度へ短時間で昇温させることができるとともに、多孔状電気発熱体自身もガスの分解作用を有するので発生ガスのほとんどを分解することができ、高い浄化性能を実現することができる。また短時間での昇温が可能であるので消費電力を小さくできるとともに再生時間を短縮することができる。
【0012】
また多孔状電気発熱体を折り返し構成とすることにより、多孔状電気発熱体の発熱面積を拡大することができるので通過する空気との熱交換が良くなり、多孔状触媒体の昇温をより速くすることができる。また奇数回折り返したときには同一方向からの接続端子およびリード線の取り出しが可能となり、筐体内でのリード線の引き回しを最小限にし、装置構成の簡素化を図ることができる。
【0013】
さらに分解ユニットの枠体を絶縁体で構成することにより、多孔状電気発熱体の形状を維持できるとともに他の構造部材との電気絶縁性を保持することができ、安全性を確保することができる。また枠体によって多孔状電気発熱体からの浄化風路を形成する部材等への放熱が抑えられるので分解ユニット自体を高温に保つことができ、断熱構造の簡素化を図ることができる。
【0014】
また内部に浄化風路を有する筐体と、前記浄化風路内に空気を導入する送風手段と、前記浄化風路内に設けられた空気中に含まれる汚染粒子と汚染ガスの少なくともどちらか一方を捕捉する捕捉手段と、前記捕捉手段に捕捉された汚染粒子を焼却もしくは汚染ガスを脱着する加熱手段と、前記捕捉手段の上部に配置された前記捕捉手段から発生したガスを分解浄化する分解手段とを備え、前記分解手段は略中央部に開口を有する2つの板状絶縁体よりなる外枠体と、略中央部に開口を有する少なくとも1つ以上の板状絶縁体よりなる中枠体と、前記中枠体を挟持するように前記中枠体の端部で折返し構造とし、前記外枠体および前記中枠体の開口に臨むように設定された多孔状の電気発熱体と、前記電気発熱体の各層間に一定幅の板状絶縁体よりなり幅方向が空気流と略平行になるように配置された少なくとも1つ以上のスペーサと、前記電気発熱体の側面に設けられた内枠体と、前記外枠体の少なくとも一方の面に配置された少なくとも1層の触媒が担持された多孔状触媒体と、前記多孔状触媒体を前記外枠体とで挟持するように配置された略中央部に開口を有する板状の触媒外枠体とからなる複数の分解ユニットで構成され、複数の前記分解ユニットが物理的に並列に配置するとともに電気的に直列に接続した構成としている。
【0015】
そして、分解ユニットを複数並列に配置することにより、分解ユニットの単位容積当たりの捕捉手段から発生するガスの処理量を軽減できるので発生ガスの分解性能を向上させることができる。また空気の通過面積を拡大することができるので分解手段での圧損が低くなり、送風手段を小型化することができるとともに送風手段を作動した際の運転音を低下させることできる。
【0016】
また分解ユニットを電気的に直列に接続されているので多孔状発熱体の一部が断線した場合、複数の分解ユニット全体が通電されなくなるので断線状態を検知しやすくなり装置の異常動作を防止することができる。
【0017】
また多孔状電気発熱体に触媒を担持した構成としている。
そして、多孔状電気発熱体自身も触媒機能を発揮させることができるので発生ガスの分解性能を一層向上させることができるとともに、触媒によって捕捉手段から発生するガスの分解温度を低下させることができるので分解手段の設定温度を低くすることができ、省電力化が図られるとともに装置構成、断熱構造の簡素化を図ることができる。
【0018】
また多孔状電気発熱体と多孔状触媒体の少なくとも一方を波状構成としている。
【0019】
そして、多孔状電気発熱体を波状構成とした場合は、発熱面積を拡大することができるので通過する空気との熱交換が良くなり、多孔状触媒体の昇温をより速くすることができるとともに発生ガスの分解性能を向上させることができる。また波状の長さ、波状間隔を自由に設定できるので多孔状発熱体の抵抗値を任意に設定でき、発熱体としての設計の自由度を高くすることができる。一方多孔状触媒体を波状構成とした場合は触媒として機能する面積を拡大することができるので発生ガスとの接触効率を向上させることができ、浄化性能を格段に向上させることができる。
【0020】
また見かけの寸法を大幅に小さくすることができるので機器の小型化、薄型化を図ることができる。
【0021】
また多孔状電気発熱体と多孔状触媒体の骨格は網目構造を有する耐熱性金属で構成している。
【0022】
そして、熱伝導性を向上させることができるので多孔状電気発熱体と多孔状触媒体の温度分布をより均一化することが可能となり、安定したガスの浄化性能が得られるとともに、電気発熱体としての設計を容易に行うことができ、高い生産性を得ることができる。
【0023】
【実施例】
以下本発明の実施例について図面を用いて説明する。
【0024】
(実施例1)
図1は本発明の実施例1の空気清浄装置の斜視図である。図において、11は空気清浄装置本体の内部に設けられた浄化風路であり、浄化風路11の内部には空気中のハウスダスト、細菌、カビ、花粉などの汚染粒子を捕捉する捕捉手段12と、捕捉手段12の下部に配置された捕捉手段12を加熱し捕捉した汚染粒子を焼却する加熱手段13と、加熱手段13の発生する熱を捕捉手段12に効率的に伝達するための熱反射手段14と、捕捉手段12の上部に配置された汚染粒子の焼却時に発生するガスを分解する分解手段15が設けられている。また浄化風路11の上部にはシッロコファンよりなる送風手段16が取り付けられており、この送風手段16によって室内汚染粒子を含む空気はパンチング金属板などから構成される吸込口17から流入し、浄化風路11を通過し、吹出口18より浄化された空気が室内に戻される。
【0025】
捕捉手段12は汚染粒子を捕捉する目的から、アルミナ、シリカ繊維などの多孔質セラミックシートや耐熱性金属繊維の不織布からなるフィルタが適用される。
【0026】
図2は本発明の空気清浄装置に適用される分解手段15の要部斜視図である。図において、19は分解手段15の具体的構成を示す分解ユニットである。20は略中央部に開口21aを有する2つの板状絶縁体よりなる外枠体、22は略中央部に開口21bを有する板状絶縁体よりなる中枠体である。23は触媒を担持し、波状に加工した多孔状発熱体であり、多孔状発熱体23は中枠体22を挟持するように中枠体22の端部で折返し、外枠体20および中枠体22の開口に臨むように設定されている(多孔状発熱体23は折返しの山の部分で実際は繋がっている)。24は板状絶縁体よりなるスペーサで一定幅Cの板状絶縁体を幅方向が空気流と略平行になるように多孔状電気発熱体23の層間に配置している。25は板状絶縁体よりなる内枠体で多孔状電気発熱体23の側面に設けられている。内枠体25は中枠体22の溝26に挿入した後、外枠体20の溝27に内枠体25のツメ28を挿入して多孔状発熱体23を固定している。さらに多孔状発熱体23の反対側の外枠体20には触媒を担持した多孔状触媒体29とその上に略中央部に開口30を有する板状の触媒外枠体31が配置され、触媒外枠体31の溝32に内枠体25のツメ28を挿入して多孔状触媒体29を固定し、分解ユニット19として一体化している。また多孔状電気発熱体23の両端には電力を供給するための電極板33を設け、この電極板33にリード線34を接続している。
【0027】
図3は本発明の分解ユニット19(分解手段15)を構成する多孔状発熱体23および多孔状触媒体29の断面の拡大模式図であり、多孔状触媒体23および多孔状触媒体29はその骨格を空気が流通可能な網目構造を有する耐熱性金属35で構成し、その表面に表面積を拡大するためのアルミナなどの酸化物の多孔質層36を形成し、この多孔質層36にCu、Mn、Co、Fe、Ni、Ag、Pd、Ptなどの金属もしくは金属酸化物の触媒37を担持して構成されている。網目構造を有する耐熱性金属35としてはエキスパンド金属板を用いている。
【0028】
次に動作、作用について説明する。
まず集塵モード時は、電源を入れると制御手段(図示せず)の指令により集塵モードを作動させる。すなわち送風手段16であるシロッコファンが作動し、室内の汚染粒子を含む空気は吸込口16から浄化風路11に流入し、加熱手段13、捕捉手段12、分解手段15(複層の多孔状触媒体20)の順に通過する。空気中に含まれる汚染粒子はフィルタからなる捕捉手段12に捕捉され、浄化された空気が送風手段16を通り吹出口18から室内に戻される。この集塵モードが動作している間は加熱手段13、分解手段15は作動せず、空気に含まれる汚染粒子の除去のみが行われる。
【0029】
次に再生モード時は、集塵モードで所定の時間運転すると、制御手段(図示せず)により再生モードを作動させる。先ず送風手段16が停止され、加熱手段13と分解手段15を構成する多孔状電気発熱体23を発熱させる。捕捉手段12は加熱手段13で加熱された空気と加熱手段13からの輻射によって加熱され、捕捉手段12に捕捉されている汚染粒子を焼却する。この焼却時に発生するガスは分解手段15に導かれ、分解手段15構成する多孔状発熱体23に担持された触媒37と多孔状電気発熱体23の加熱によってすでに活性化された状態にある多孔状触媒体29に担持された触媒37によって無害な炭酸ガスと水蒸気に酸化分解され、浄化された空気が吹出口18より室内に排出される。捕捉手段12に捕捉されていた汚染粒子の焼却が完了し、ガスの発生がなくなると加熱手段13、分解手段15の加熱は制御手段の指令によって停止され、再生モードが終了する。上記集塵モードと再生モードを繰り返すことにより、汚染粒子の浄化をメンテナスフリーで行うことができる。
【0030】
再生モード動作時において、加熱手段13によって捕捉手段12から発生するガスは分解手段15である分解ユニット19を構成する触媒37を担持した多孔状電気発熱体23が触媒として機能する活性化温度に昇温することによって分解浄化されるが、発生ガスの濃度が高い場合は完全に分解されず未分解ガスが放出される可能性がある。本発明では多孔状発熱体23の上部に触媒37が担持された多孔状触媒対体29が配置されており、この多孔状触媒体29が多孔状電気発熱体23に加熱されて触媒の活性化温度に加熱されることにより、完全に発生ガスを分解することができる。また多孔状電気発熱体23は多孔状触媒体29とほぼ同等の加熱面積を有し、かつ両者は近接して配置されているので多孔状触媒体29を均一に加熱でき、多孔状触媒体29全体を触媒の活性化温度へ短時間で昇温させることができるので消費電力を小さくできるとともに、再生時間を短縮することができるので装置の省電力化と空気浄化運転の時間を長くすることができる。
【0031】
また図2に示すように多孔状電気発熱体23を折り返し構成とすることにより、多孔状電気発熱体23の発熱面積を拡大することができるので通過する空気との熱交換が良くなり、多孔状触媒体29の昇温を一層速くすることができる。また多孔状電気発熱体23を奇数回折り返したときには同一方向からの接続端子およびリード線の取り出しが可能となり、筐体内でのリード線の引き回しを最小限にし、装置構成の簡素化を図ることができる。
【0032】
さらに分解手段15である分解ユニット19の外枠体20、中枠体22、内枠体25、スペーサ24を絶縁体で構成することにより、多孔状電気発熱体23の形状を維持できるとともに他の構造部材との電気絶縁性を保持することができ、安全性を確保することができる。また前述の枠体によって多孔状電気発熱体23や多孔状触媒体29からの浄化風路を形成する部材等への放熱が抑えられるので分解ユニット19自体を高温に保つことができ、断熱構造の簡素化を図ることができる。
【0033】
また多孔状電気発熱体23に触媒37を担持することにより、多孔状電気発熱体23自身も触媒機能を発揮させることができるので発生ガスの分解性能を一層向上させることができるとともに、触媒37によって捕捉手段12から発生するガスの分解温度を低下させることができるので分解手段15である分解ユニット19の設定温度を低くすることができ、省電力化が図られるとともに装置構成、断熱構造の簡素化を図ることができる。
【0034】
また多孔状電気発熱体23を波状構成とすることにより、発熱面積を拡大することができるので通過する空気との熱交換が良くなり、多孔状触媒体29の昇温をより速くすることができるとともに発生ガスの分解性能を向上させることができる。また波状の長さ、波状間隔を自由に設定できるので多孔状発熱体23の抵抗値を任意に設定でき、発熱体としての設計の自由度を高くすることができる。さらに見かけの寸法を大幅に小さくすることができるので機器の小型化、薄型化を図ることができる。
【0035】
また多孔状電気発熱体23と多孔状触媒体29の骨格を網目構造を有する耐熱性金属35をエキスパンド金属板で構成することにより、熱伝導性を向上させることができるので多孔状電気発熱体23と多孔状触媒体29の温度分布をより均一化することが可能となり、安定したガスの浄化性能が得られるとともに、電気発熱体としての設計を容易に行うことができ、高い生産性を得ることができる。
【0036】
なお、実施例では電気発熱体23と多孔状触媒体29の骨格である網目構造を有する耐熱性金属としてエキスパンド金属板を用いたが、これに限定されるものでなく、耐熱性の金網、パンチング板などが利用できる。また板状絶縁体からなるそれぞれの枠体やスペーサは耐熱性マイカなどのセラミック材料が適用される。
【0037】
(実施例2)
図4は本発明の実施例2の空気清浄装置に適用される分解手段15の要部斜視図である。なお、図は実施例1で説明した多孔状電気発熱体23と多孔状触媒体29の固定と電気絶縁機能を有する板状絶縁体よりなるそれぞれの枠体およびスペーサは省略し、多孔状電気発熱体23と多孔状触媒体29の構成を示している。
【0038】
実施例1と大きく異なる点は実施例1で説明した分解ユニットを2つ用いたことである。なお、実施例1と同一符号のものは同一構造を有し、説明は省略する。図4に示すように、分解ユニットは波状で折返し構成の多孔状電気発熱体23を2つ並列に配置し、下側の2つの電極板33は電気的に導通させるため金属板など導電性材料の接続板38で溶接等により電気的に直列に接合し、上側の電極板33は電力を供給するためのリード線を接続しており、その2つの多孔状電気発熱体23の上部には触媒37を担持した波状構成の多孔状触媒体29を配置した構成としている。
【0039】
分解ユニット19を並列に配置することにより、分解手段19の単位容積当たりの捕捉手段12から発生するガスの処理量を軽減できるので分解性能を向上させることができる。また空気の通過面積を拡大することができるので分解手ユニット19の圧損を低くすることができ、送風手段16を小型化することができるとともに送風手段16を作動した際の運転音を低下させることできる。
【0040】
また分解ユニット19を電気的に直列に接続しているので多孔状発熱体23の一部が断線した場合、分解ユニット19全体が通電されなくなるので断線状態を検知しやすくなり装置の異常動作を防止することができる。
【0041】
また多孔状触媒体29を波状構成とした場合は触媒として機能する面積を拡大することができるので発生ガスとの接触効率を向上させることができ、浄化性能を格段に向上させることができる。さらに見かけの寸法を大幅に小さくすることができるので機器の小型化、薄型化を図ることができる。
【0042】
実施例2では分解ユニット19を2つ用いたが、分解ユニット19を3つ以上用いた構成でも優れた浄化性能を得ることができる。
【0043】
なお、実施例1および実施例2の本発明の空気清浄装置は、捕捉手段12として空気中に浮遊するカビ、細菌、ハウスダストなどの汚染粒子を捕捉するセラミック繊維または金属繊維かならるフィルタを用いた構成で説明したが、この代わりに空気中の臭気や建材、壁、家具から発生するアルデヒドなどの揮発性有機化合物などの汚染ガスを吸着する吸着剤をコーティングしたハニカム状の構造体を用いた空気清浄装置、あるいは両方用いた構成の空気清浄装置にも適用できる。
【0044】
【発明の効果】
以上説明したように請求項1に係る空気清浄装置は、浄化風路内に空気を導入する送風手段と、浄化風路内に設けられた捕捉手段と、加熱手段と、分解手段とを備え、前記分解手段を略中央部に開口を有する2つの板状絶縁体よりなる外枠体と、略中央部に開口を有する少なくとも1つの板状絶縁体よりなる中枠体と、前記中枠体を挟持するように前記中枠体の端部で折返し構造とし、前記外枠体および前記中枠体の開口に臨むように設定された多孔状電気発熱体と、前記多孔状電気発熱体の各層間に一定幅の板状絶縁体よりなり幅方向が空気流と略平行になるように配置された少なくとも1つ以上のスペーサと、前記多孔状電気発熱体の側面に設けられた内枠体と、前記外枠体の少なくとも一方の面に配置された触媒を担持した多孔状触媒体と、前記多孔状触媒体を前記外枠体とで挟持するように配置された略中央部に開口を有する板状の触媒外枠体とからなる分解ユニットで構成することにより、再生処理において、分解ユニットを構成する多孔状電気発熱体は多孔状触媒体とほぼ同等の加熱面積を有し、かつ両者は近接して配置されているので多孔状触媒体を均一に加熱でき、多孔状触媒体全体を触媒として機能する活性化温度へ短時間で昇温させることができるとともに、多孔状電気発熱体自身もガスの分解作用を有するので発生ガスのほとんどを分解することができ、高い浄化性能を実現することができる。また短時間での昇温が可能であるので消費電力を小さくできるとともに再生時間を短縮することができる。
【0045】
また多孔状電気発熱体を折り返し構成とすることにより、多孔状電気発熱体の発熱面積を拡大することができるので通過する空気との熱交換が良くなり、多孔状触媒体の昇温をより速くすることができる。また奇数回折り返したときには同一方向からの接続端子およびリード線の取り出しが可能となり、筐体内でのリード線の引き回しを最小限にし、装置構成の簡素化を図ることができる。
【0046】
さらに分解ユニットの枠体を絶縁体で構成することにより、多孔状電気発熱体の形状を維持できるとともに他の構造部材との電気絶縁性を保持することができ、安全性を確保することができる。また枠体によって多孔状電気発熱体からの浄化風路を形成する部材等への放熱が抑えられるので分解ユニット自体を高温に保つことができ、断熱構造の簡素化を図ることができる。
【0047】
また請求項2に係る空気清浄装置は、請求項1の分解ユニットの複数を物理的に並列に配置するとともに電気的に直列に接続した構成とすることにより、分解ユニットの単位容積当たりの捕捉手段から発生するガスの処理量を軽減できるので発生ガスの分解性能を向上させることができる。また空気の通過面積を拡大することができるので分解手段での圧損が低くなり、送風手段を小型化することができるとともに送風手段を作動した際の運転音を低下させることできる。
【0048】
また分解ユニットを電気的に直列に接続されているので多孔状発熱体の一部が断線した場合、複数の分解ユニット全体が通電されなくなるので断線状態を検知しやすくなり装置の異常動作を防止することができる。
【0049】
また請求項3に係る空気清浄装置は、多孔状電気発熱体に触媒を担持した構成とすることにより、多孔状電気発熱体自身も触媒機能を発揮させることができるので発生ガスの分解性能を一層向上させることができるとともに、触媒によって捕捉手段から発生するガスの分解温度を低下させることができるので分解手段の設定温度を低くすることができ、省電力化が図られるとともに装置構成、断熱構造の簡素化を図ることができる。
【0050】
また請求項4に係る空気清浄装置は、多孔状電気発熱体と多孔状触媒体の少なくとも一方を波状構成とすることにより、多孔状電気発熱体を波状構成とした場合は、発熱面積を拡大することができるので通過する空気との熱交換が良くなり、多孔状触媒体の昇温をより速くすることができるとともに発生ガスの分解性能を向上させることができる。また波状の長さ、波状間隔を自由に設定できるので多孔状発熱体の抵抗値を任意に設定でき、発熱体としての設計の自由度を高くすることができる。一方多孔状触媒体を波状構成とした場合は、触媒として機能する面積を拡大することができるので発生ガスとの接触効率を向上させることができ、浄化性能を格段に向上させることができる。
【0051】
また見かけの寸法を大幅に小さくすることができるので機器の小型化、薄型化を図ることができる。
【0052】
また請求項5に係る空気清浄装置は、多孔状電気発熱体と多孔状触媒体の骨格を網目構造を有する耐熱性金属で構成することにより、熱伝導性を向上させることができるので多孔状電気発熱体と多孔状触媒体の温度分布をより均一化することが可能となり、安定したガスの浄化性能が得られるとともに、電気発熱体としての設計を容易に行うことができ、高い生産性を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例1の空気清浄装置の斜視図
【図2】同空気清浄装置に適用される分解手段(分解ユニット)の要部斜視図
【図3】同分解手段(分解ユニット9を構成する多孔状発熱体および多孔状触媒体)断面拡大模式図
【図4】本発明の実施例2の空気清浄装置に適用される分解手段(分解ユニット)の要部斜視図
【図5】従来の空気清浄装置の断面図
【符号の説明】
11 浄化風路
12 捕捉手段
13 加熱手段
15 分解手段
16 送風手段
19 分解ユニット
20 外枠体
21a,21b,30 開口
22 中枠体
23 多孔状電気発熱体
24 スペーサ
25 内枠体
29 多孔状触媒体
31 触媒外枠体
35 網目構造を有する耐熱性金属
37 触媒
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an air cleaning apparatus for removing formaldehyde, volatile organic compounds (VOC) generated from various indoor odors, building materials, furniture, etc. generated in a living environment, and allergen particles floating in the air. .
[0002]
[Prior art]
Conventionally, as an air cleaning device having this kind of function, there is one as described in Japanese Patent Laid-Open No. 3-68419. As shown in FIG. 5, this device has a configuration in which an electrostatic filter 2, a deodorizing device 3, and a blower fan 4 are provided inside an air cleaning device main body 1, and the deodorizing device 3 sandwiches an adsorbent 6 with an oxidation catalyst 5. In such a configuration, a heater 7 of a heating wire is arranged on the outer side. When the blower fan 4 is operated with this configuration, air containing pollutant gas in the room is guided from the airflow inlet to the inside of the air cleaning device main body 1 and is removed by adsorbing the pollutant gas to the adsorbent 6. The contaminant particles are removed by being trapped by the electrostatic filter 2 to purify the air. On the other hand, in the deodorizing device 3, when the adsorbent 6 is saturated by the adsorption of the pollutant gas, the blower fan 4 is stopped, and the adsorbent 6 and the oxidation catalyst 5 are heated by energizing the heater 7 to adsorb to the adsorbent 6. Remove the contaminated gas. This desorbed polluted gas was purified by oxidative decomposition by the oxidation catalyst 5 activated by heating, and the adsorbent 6 was regenerated.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
However, the conventional air cleaning apparatus heats the oxidation catalyst 5 and the adsorbent 6 with the heater 7 in the regeneration process of the adsorbent 6. However, since the distance between the heater wires constituting the heater 7 is large, the oxidation catalyst 5 and There is a problem that when the adsorbent 6 is likely to have temperature unevenness and a polluted gas that is difficult to decompose passes through a low temperature portion of the oxidation catalyst 5, the undecomposed gas is released as it is. In order to decompose the pollutant gas having a relatively high decomposition temperature, the oxidation catalyst 5 also needs to have a high temperature. However, before the oxidation catalyst 5 reaches the activation temperature at which it functions as a catalyst, the pollutant gas is desorbed from the adsorbent 6. Therefore, there is a problem that undecomposed gas is released as it is.
[0004]
In addition, since the temperature of the oxidation catalyst 5 and the adsorbent 6 is likely to be uneven when heating by the heater 7 composed of heater wires, the activation temperature and the adsorption function that function as a catalyst for the entire oxidation catalyst 5 and the adsorbent 6 in a short time. In order to raise the temperature above the desorption temperature of the contaminated gas, there is a problem that the power consumption of the heater 7 is increased.
[0005]
Further, since most of the oxidation catalyst 5 and the adsorbent 6 are heated by radiation from the heater 7, the thermal efficiency is poor, and the activation temperature of the oxidation catalyst 5 and the desorption temperature of the polluted gas adsorbed on the adsorbent 6 are reduced. Since it takes time to raise the temperature, the time required for the regeneration process is increased, and the air cleaning operation is shortened.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above problems, the present invention provides a blowing means for introducing air into a purified air passage, a capturing means for capturing pollutant particles and contaminated gas contained in the air inside the purified air passage, A heating means for heating the capturing means; and a decomposing means for decomposing and purifying the gas generated from the capturing means, wherein the decomposing means comprises an outer frame made of two plate-like insulators having an opening at a substantially central portion; The outer frame body and the inner frame have an inner frame made of at least one plate-like insulator having an opening substantially in the center, and a folded structure at the end of the middle frame body so as to sandwich the middle frame body A porous electric heating element set so as to face the opening of the body, and a plate-like insulator of a certain width between each layer of the porous electric heating element are arranged so that the width direction is substantially parallel to the air flow And at least one spacer and the porous electric heating element. An inner frame provided on a side surface, a porous catalyst body supporting at least one layer of catalyst disposed on at least one surface of the outer frame body, and the porous catalyst body with the outer frame body The decomposition unit is composed of a plate-shaped catalyst outer frame body having an opening at a substantially central portion so as to be sandwiched.
[0007]
According to the above invention, the porous electric heating element constituting the decomposition unit in the regeneration process has a heating area substantially equal to that of the porous catalyst body, and the two are arranged close to each other. It can be heated uniformly, and the entire porous catalyst body can be heated to an activation temperature that functions as a catalyst in a short time, and the porous electric heating element itself that has been heated to a high temperature also has a gas decomposition action. Therefore, most of the gas generated from the trapping means can be decomposed and high purification performance can be realized. Further, since the temperature can be raised in a short time, the power consumption can be reduced, the regeneration time can be shortened, and the power saving of the apparatus and the time of the air purification operation can be lengthened.
[0008]
Further, by setting the porous electric heating element in a folded configuration, the heat generation area of the porous electric heating element can be enlarged, so that heat exchange with the passing air can be improved, and the porous catalyst heating element can be raised. The temperature can be made faster. Also, when the odd number of turns is made, the connection terminal and the lead wire can be taken out from the same direction, and the lead wire can be minimized in the housing, thereby simplifying the device configuration.
[0009]
In addition, by configuring the frame of the disassembly unit with an insulator, the shape of the porous electric heating element can be maintained, and electrical insulation with other structural members can be maintained, and safety can be ensured. . Further, since the heat radiation from the porous electric heating element to the member forming the purification air passage is suppressed by the frame, the decomposition unit itself can be kept at a high temperature, and the heat insulating structure can be simplified.
[0010]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
The present invention includes a housing having a purification air passage inside, a blowing means for introducing air into the purification air passage, and at least contamination particles and contamination gas contained in the air provided in the purification air passage. Capture means for capturing one of them, heating means for incinerating or desorbing contaminated particles captured by the capture means, and decomposing and purifying the gas generated from the capture means disposed above the capture means Disassembling means, and the disassembling means includes an outer frame body made of two plate-like insulators having an opening at a substantially central portion, and an intermediate frame body made of at least one plate-like insulator having an opening at a substantially central portion. And a porous electric heating element set so as to face the opening of the outer frame and the middle frame, with a folded structure at the end of the middle frame so as to sandwich the middle frame, A plate with a certain width between each layer of the electric heating element At least one spacer which is formed of an edge and is arranged so that a width direction thereof is substantially parallel to the air flow, an inner frame provided on a side surface of the porous electric heating element, and at least the outer frame A plate-shaped catalyst outer frame having an opening at a substantially central portion disposed so as to sandwich the porous catalyst body between the outer frame body and a porous catalyst body supporting a catalyst disposed on one surface It consists of a disassembly unit consisting of
[0011]
In the regeneration process, the porous electric heating element constituting the decomposition unit has a heating area substantially equal to that of the porous catalyst body, and both are disposed close to each other, so that the porous catalyst body is heated uniformly. It is possible to raise the temperature of the entire porous catalyst body to an activation temperature that functions as a catalyst in a short time, and the porous electric heating element itself has a gas decomposition action, so that most of the generated gas can be decomposed. And high purification performance can be realized. Further, since the temperature can be raised in a short time, the power consumption can be reduced and the reproduction time can be shortened.
[0012]
Further, by setting the porous electric heating element in a folded configuration, the heat generation area of the porous electric heating element can be expanded, so heat exchange with the passing air is improved, and the temperature of the porous catalyst body can be increased more quickly. can do. Further, when the odd number of turns is made, it is possible to take out the connection terminal and the lead wire from the same direction, minimizing the routing of the lead wire in the housing, and simplifying the device configuration.
[0013]
Furthermore, by constituting the frame of the disassembly unit with an insulator, the shape of the porous electric heating element can be maintained and the electrical insulation with other structural members can be maintained, and safety can be ensured. . Further, since the heat radiation from the porous electric heating element to the member forming the purification air passage is suppressed by the frame, the decomposition unit itself can be kept at a high temperature, and the heat insulating structure can be simplified.
[0014]
Also, a housing having a purification air passage inside, a blowing means for introducing air into the purification air passage, and at least one of contamination particles and contamination gas contained in the air provided in the purification air passage Capture means for trapping, heating means for incinerating or desorbing contaminated particles captured by the capture means, and decomposition means for decomposing and purifying gas generated from the capture means disposed above the capture means The disassembling means includes an outer frame body made of two plate-like insulators having an opening at a substantially central portion, and an intermediate frame body made of at least one plate-like insulator having an opening at a substantially central portion. A porous electric heating element configured to have a folded structure at an end of the middle frame so as to sandwich the middle frame, and to face the opening of the outer frame and the middle frame, and the electric A plate-shaped insulator with a constant width between each layer of the heating element At least one or more spacers arranged so that the width direction is substantially parallel to the air flow, an inner frame provided on a side surface of the electric heating element, and at least one surface of the outer frame A plate-shaped catalyst outer frame having an opening at a substantially central portion disposed so as to sandwich the porous catalyst body sandwiched between the porous catalyst body and at least one layer of catalyst disposed thereon It is comprised by the some decomposition | disassembly unit which consists of a body, and it is set as the structure which the some said decomposition | disassembly unit arrange | positioned in parallel physically, and was connected electrically in series.
[0015]
By disposing a plurality of decomposition units in parallel, the amount of gas generated from the capturing means per unit volume of the decomposition unit can be reduced, so that the decomposition performance of the generated gas can be improved. In addition, since the air passage area can be increased, the pressure loss at the disassembling means is reduced, the blowing means can be reduced in size, and the operating sound when the blowing means is operated can be reduced.
[0016]
In addition, since the disassembly units are electrically connected in series, when a part of the porous heating element is disconnected, the entire disassembly unit is not energized, making it easy to detect disconnection and preventing abnormal operation of the device. be able to.
[0017]
In addition, a catalyst is supported on a porous electric heating element.
And since the porous electric heating element itself can also exert a catalytic function, the decomposition performance of the generated gas can be further improved, and the decomposition temperature of the gas generated from the trapping means can be lowered by the catalyst. The set temperature of the disassembling means can be lowered, power saving can be achieved, and the device configuration and the heat insulating structure can be simplified.
[0018]
Further, at least one of the porous electric heating element and the porous catalyst body has a wave-like configuration.
[0019]
And, when the porous electric heating element has a wave configuration, the heat generation area can be expanded, so that heat exchange with the passing air is improved, and the temperature of the porous catalyst body can be increased more quickly. The decomposition performance of the generated gas can be improved. In addition, since the wavy length and wavy interval can be set freely, the resistance value of the porous heating element can be set arbitrarily, and the degree of freedom in designing the heating element can be increased. On the other hand, when the porous catalyst body has a wave configuration, the area functioning as a catalyst can be increased, so that the contact efficiency with the generated gas can be improved, and the purification performance can be greatly improved.
[0020]
In addition, since the apparent dimensions can be greatly reduced, the size and thickness of the device can be reduced.
[0021]
The skeletons of the porous electric heating element and the porous catalyst body are made of a heat-resistant metal having a network structure.
[0022]
And since heat conductivity can be improved, it becomes possible to make temperature distribution of a porous electric heating element and a porous catalyst body more uniform, and stable gas purification performance can be obtained, and as an electric heating element Can be easily designed, and high productivity can be obtained.
[0023]
【Example】
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
[0024]
Example 1
FIG. 1 is a perspective view of an air cleaning device according to a first embodiment of the present invention. In the figure, reference numeral 11 denotes a purification air passage provided inside the air purification device main body, and the inside of the purification air passage 11 captures a trapping means 12 for trapping contaminant particles such as house dust, bacteria, mold, pollen in the air. And heating means 13 for heating the trapping means 12 disposed below the trapping means 12 to incinerate the trapped contaminant particles, and heat reflection for efficiently transferring the heat generated by the heating means 13 to the trapping means 12. Means 14 and a decomposing means 15 for decomposing gas generated at the time of incineration of the contaminated particles disposed above the capturing means 12 are provided. A blower means 16 made of a sirocco fan is attached to the upper part of the purification air passage 11, and air containing indoor pollutant particles flows in from the suction port 17 made of a punching metal plate or the like by this blower means 16, and the purification wind The air that has passed through the passage 11 and has been purified from the outlet 18 is returned to the room.
[0025]
For the capturing means 12, a filter made of a porous ceramic sheet such as alumina or silica fiber or a non-woven fabric of heat-resistant metal fibers is applied for the purpose of capturing contaminating particles.
[0026]
FIG. 2 is a perspective view of a main part of the disassembling means 15 applied to the air cleaning device of the present invention. In the figure, reference numeral 19 denotes a disassembling unit showing a specific configuration of the disassembling means 15. Reference numeral 20 denotes an outer frame made of two plate-like insulators having an opening 21a at a substantially central portion, and 22 denotes an intermediate frame made of a plate-like insulator having an opening 21b at a substantially central portion. 23 is a porous heating element that carries a catalyst and is processed into a wave shape. The porous heating element 23 is folded back at the end of the middle frame body 22 so as to sandwich the middle frame body 22, and the outer frame body 20 and the middle frame It is set so as to face the opening of the body 22 (the porous heating element 23 is actually connected at the folded mountain portion). Reference numeral 24 denotes a spacer made of a plate-like insulator. A plate-like insulator having a constant width C is arranged between the porous electric heating elements 23 so that the width direction is substantially parallel to the air flow. An inner frame 25 made of a plate-like insulator is provided on the side surface of the porous electric heating element 23. After inserting the inner frame body 25 into the groove 26 of the inner frame body 22, the claw 28 of the inner frame body 25 is inserted into the groove 27 of the outer frame body 20 to fix the porous heating element 23. Further, a porous catalyst body 29 carrying a catalyst and a plate-like catalyst outer frame body 31 having an opening 30 at a substantially central portion are arranged on the outer frame body 20 on the opposite side of the porous heating element 23, and the catalyst The claw 28 of the inner frame body 25 is inserted into the groove 32 of the outer frame body 31 to fix the porous catalyst body 29 and integrated as the decomposition unit 19. Further, electrode plates 33 for supplying electric power are provided at both ends of the porous electric heating element 23, and lead wires 34 are connected to the electrode plates 33.
[0027]
FIG. 3 is an enlarged schematic view of a cross section of the porous heating element 23 and the porous catalyst body 29 constituting the decomposition unit 19 (decomposing means 15) of the present invention. The porous catalyst body 23 and the porous catalyst body 29 are The skeleton is composed of a heat-resistant metal 35 having a network structure through which air can flow, and a porous layer 36 of an oxide such as alumina for expanding the surface area is formed on the surface, and Cu, It is configured to support a metal or metal oxide catalyst 37 such as Mn, Co, Fe, Ni, Ag, Pd, and Pt. An expanded metal plate is used as the heat-resistant metal 35 having a network structure.
[0028]
Next, the operation and action will be described.
First, in the dust collection mode, when the power is turned on, the dust collection mode is activated by a command from a control means (not shown). That is, the sirocco fan which is the air blowing means 16 is operated, and air containing pollutant particles in the room flows into the purification air passage 11 from the suction port 16 and is heated, trapped, and decomposed 15 (multi-layer porous touch). It passes in the order of medium 20). Contaminated particles contained in the air are trapped by the trapping means 12 made of a filter, and the purified air passes through the blower means 16 and is returned to the room from the outlet 18. While this dust collection mode is operating, the heating means 13 and the decomposition means 15 do not operate, and only the removal of contaminant particles contained in the air is performed.
[0029]
Next, in the regeneration mode, when the operation is performed for a predetermined time in the dust collection mode, the regeneration mode is activated by a control means (not shown). First, the air blowing means 16 is stopped, and the porous electric heating element 23 constituting the heating means 13 and the decomposition means 15 is caused to generate heat. The capturing unit 12 is heated by the air heated by the heating unit 13 and the radiation from the heating unit 13, and incinerates the contaminated particles captured by the capturing unit 12. The gas generated at the time of incineration is guided to the decomposition means 15 and is already activated by heating of the catalyst 37 supported on the porous heating element 23 and the porous electric heating element 23 constituting the decomposition means 15. The catalyst 37 supported on the catalyst body 29 is oxidatively decomposed into harmless carbon dioxide and water vapor, and the purified air is discharged into the room through the outlet 18. When the incineration of the contaminated particles trapped by the trapping means 12 is completed and no gas is generated, the heating of the heating means 13 and the decomposition means 15 is stopped by a command from the control means, and the regeneration mode is ended. By repeating the dust collection mode and the regeneration mode, the contamination particles can be purified without maintenance.
[0030]
During the regeneration mode operation, the gas generated from the trapping means 12 by the heating means 13 rises to an activation temperature at which the porous electric heating element 23 carrying the catalyst 37 constituting the decomposition unit 19 which is the decomposition means 15 functions as a catalyst. Although it is decomposed and purified by heating, if the concentration of the generated gas is high, there is a possibility that undecomposed gas is released without being completely decomposed. In the present invention, a porous catalyst pair 29 having a catalyst 37 supported thereon is disposed on the porous heating element 23. The porous catalyst body 29 is heated by the porous electric heating element 23 to activate the catalyst. The generated gas can be completely decomposed by being heated to a temperature. Further, the porous electric heating element 23 has a heating area substantially equal to that of the porous catalyst body 29, and both are disposed close to each other, so that the porous catalyst body 29 can be heated uniformly, and the porous catalyst body 29 can be heated. Since the entire temperature can be raised to the activation temperature of the catalyst in a short time, the power consumption can be reduced and the regeneration time can be shortened, so that the power saving of the device and the time of the air purification operation can be increased. it can.
[0031]
Also, as shown in FIG. 2, the porous electric heating element 23 is folded so that the heat generation area of the porous electric heating element 23 can be expanded, so that heat exchange with the passing air is improved and the porous electric heating element 23 is porous. The temperature of the catalyst body 29 can be further increased. Further, when the porous electric heating element 23 is folded back oddly, it is possible to take out the connection terminal and the lead wire from the same direction, minimizing the routing of the lead wire in the housing, and simplifying the device configuration. it can.
[0032]
Further, by forming the outer frame body 20, the inner frame body 22, the inner frame body 25, and the spacer 24 of the decomposition unit 19 that is the decomposition means 15 with insulators, the shape of the porous electric heating element 23 can be maintained and other Electrical insulation with the structural member can be maintained, and safety can be ensured. In addition, since the heat dissipation from the porous electric heating element 23 and the porous catalyst body 29 to the member forming the purification air passage is suppressed by the frame body, the decomposition unit 19 itself can be kept at a high temperature, and the heat insulating structure Simplification can be achieved.
[0033]
Further, by supporting the catalyst 37 on the porous electric heating element 23, the porous electric heating element 23 itself can also exert a catalytic function, so that the decomposition performance of the generated gas can be further improved. Since the decomposition temperature of the gas generated from the trapping means 12 can be lowered, the set temperature of the decomposition unit 19 which is the decomposition means 15 can be lowered, power saving is achieved, and the apparatus configuration and the heat insulation structure are simplified. Can be achieved.
[0034]
Further, by forming the porous electric heating element 23 in a wave shape, the heat generation area can be expanded, so that heat exchange with the passing air is improved and the temperature of the porous catalyst body 29 can be increased more quickly. At the same time, the decomposition performance of the generated gas can be improved. In addition, since the wavy length and wavy interval can be set freely, the resistance value of the porous heating element 23 can be set arbitrarily, and the degree of freedom in designing the heating element can be increased. Furthermore, since the apparent dimensions can be significantly reduced, the device can be made smaller and thinner.
[0035]
In addition, the heat conductivity can be improved by configuring the heat-resistant metal 35 having a network structure as the skeleton of the porous electric heating element 23 and the porous catalyst element 29 with an expanded metal plate. In addition, the temperature distribution of the porous catalyst body 29 can be made more uniform, a stable gas purification performance can be obtained, the design as an electric heating element can be easily performed, and high productivity can be obtained. Can do.
[0036]
In the embodiment, an expanded metal plate is used as the heat-resistant metal having a network structure which is a skeleton of the electric heating element 23 and the porous catalyst body 29. However, the present invention is not limited to this. Boards can be used. Further, a ceramic material such as heat-resistant mica is applied to each frame body and spacer made of a plate-like insulator.
[0037]
(Example 2)
FIG. 4 is a perspective view of a main part of the disassembling means 15 applied to the air cleaning device according to the second embodiment of the present invention. In the figure, the porous electric heating element 23 and the porous catalyst body 29 described in Example 1 are not fixed, and the respective frames and spacers made of a plate-like insulator having an electric insulating function are omitted. The structure of the body 23 and the porous catalyst body 29 is shown.
[0038]
A significant difference from the first embodiment is that two disassembly units described in the first embodiment are used. In addition, the thing of the same code | symbol as Example 1 has the same structure, and abbreviate | omits description. As shown in FIG. 4, the disassembling unit has two corrugated and folded porous electric heating elements 23 arranged in parallel, and the lower two electrode plates 33 are electrically conductive, such as a metal plate. The connecting plate 38 is electrically connected in series by welding or the like, and the upper electrode plate 33 is connected to a lead wire for supplying power, and a catalyst is disposed above the two porous electric heating elements 23. In this configuration, a wavy porous catalyst body 29 carrying 37 is disposed.
[0039]
By disposing the decomposition units 19 in parallel, the amount of gas generated from the capturing means 12 per unit volume of the decomposition means 19 can be reduced, so that the decomposition performance can be improved. In addition, since the air passage area can be enlarged, the pressure loss of the disassembly hand unit 19 can be reduced, the air blowing means 16 can be reduced in size, and the operation sound when the air blowing means 16 is actuated can be reduced. it can.
[0040]
Further, since the disassembly unit 19 is electrically connected in series, when a part of the porous heating element 23 is disconnected, the entire disassembly unit 19 is not energized, so that it is easy to detect the disconnection state and prevent abnormal operation of the apparatus. can do.
[0041]
Further, when the porous catalyst body 29 has a wave-like structure, the area functioning as a catalyst can be expanded, so that the contact efficiency with the generated gas can be improved, and the purification performance can be greatly improved. Furthermore, since the apparent dimensions can be significantly reduced, the device can be made smaller and thinner.
[0042]
In the second embodiment, two decomposition units 19 are used, but excellent purification performance can be obtained even with a configuration using three or more decomposition units 19.
[0043]
In the air purifying apparatus according to the first and second embodiments of the present invention, the trapping means 12 is a filter made of ceramic fiber or metal fiber that traps contaminant particles such as mold, bacteria, and house dust floating in the air. As explained in the configuration used, a honeycomb-like structure coated with an adsorbent that adsorbs pollutant gases such as odors in the air and volatile organic compounds such as aldehyde generated from building materials, walls, and furniture is used instead. The present invention can also be applied to a conventional air purifier or an air purifier configured to use both.
[0044]
【The invention's effect】
As described above, the air purifying apparatus according to claim 1 includes a blowing means for introducing air into the purification air passage, a capturing means provided in the purification air passage, a heating means, and a decomposition means, The disassembling means includes an outer frame made of two plate-like insulators having an opening in a substantially central portion, an intermediate frame made of at least one plate-like insulator having an opening in a substantially central portion, and the middle frame A porous electric heating element configured to have a folded structure at the end of the inner frame so as to be sandwiched, and to face the opening of the outer frame and the inner frame, and each layer of the porous electric heating element At least one spacer formed of a plate-like insulator having a constant width and disposed so that the width direction is substantially parallel to the air flow, and an inner frame provided on a side surface of the porous electric heating element, A porous catalyst carrying a catalyst disposed on at least one surface of the outer frame In the regeneration process, by constituting a decomposition unit consisting of a plate-like catalyst outer frame body having an opening at a substantially central portion disposed so as to sandwich the porous catalyst body with the outer frame body, The porous electric heating element constituting the decomposition unit has a heating area substantially equal to that of the porous catalyst body, and both are arranged close to each other, so that the porous catalyst body can be heated uniformly, and the porous catalyst body The entire temperature can be raised to an activation temperature that functions as a catalyst in a short time, and the porous electric heating element itself has a gas decomposing action, so that most of the generated gas can be decomposed, resulting in high purification performance. Can be realized. Further, since the temperature can be raised in a short time, the power consumption can be reduced and the reproduction time can be shortened.
[0045]
Further, by setting the porous electric heating element in a folded configuration, the heat generation area of the porous electric heating element can be expanded, so heat exchange with the passing air is improved, and the temperature of the porous catalyst body can be increased more quickly. can do. Further, when the odd number of turns is made, it is possible to take out the connection terminal and the lead wire from the same direction, minimizing the routing of the lead wire in the housing, and simplifying the device configuration.
[0046]
Furthermore, by constituting the frame of the disassembly unit with an insulator, the shape of the porous electric heating element can be maintained and the electrical insulation with other structural members can be maintained, and safety can be ensured. . Further, since the heat radiation from the porous electric heating element to the member forming the purification air passage is suppressed by the frame, the decomposition unit itself can be kept at a high temperature, and the heat insulating structure can be simplified.
[0047]
Further, the air purifying apparatus according to claim 2 is configured such that a plurality of the disassembly units of claim 1 are physically arranged in parallel and electrically connected in series, whereby capturing means per unit volume of the disassembly unit is obtained. Since the amount of gas generated from the gas can be reduced, the decomposition performance of the generated gas can be improved. In addition, since the air passage area can be increased, the pressure loss at the disassembling means is reduced, the blowing means can be reduced in size, and the operating sound when the blowing means is operated can be reduced.
[0048]
In addition, since the disassembly units are electrically connected in series, when a part of the porous heating element is disconnected, the entire disassembly unit is not energized, making it easy to detect disconnection and preventing abnormal operation of the device. be able to.
[0049]
In addition, the air purifying apparatus according to claim 3 has a structure in which the porous electric heating element itself supports the catalyst function by providing the porous electric heating element with the catalyst, so that the generated gas can be further decomposed. In addition to being able to improve, the decomposition temperature of the gas generated from the capture means can be lowered by the catalyst, so that the set temperature of the decomposition means can be lowered, power saving is achieved, and the device configuration and heat insulation structure are improved. Simplification can be achieved.
[0050]
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided an air cleaning device having at least one of a porous electric heating element and a porous catalyst body having a wave-like structure, so that when the porous electric heating element has a wave-like structure, the heat generation area is expanded. Therefore, heat exchange with the passing air is improved, the temperature of the porous catalyst body can be increased more quickly, and the decomposition performance of the generated gas can be improved. In addition, since the wavy length and wavy interval can be set freely, the resistance value of the porous heating element can be set arbitrarily, and the degree of freedom in designing the heating element can be increased. On the other hand, when the porous catalyst body has a wave-like structure, the area that functions as a catalyst can be expanded, so that the contact efficiency with the generated gas can be improved, and the purification performance can be greatly improved.
[0051]
In addition, since the apparent dimensions can be greatly reduced, the size and thickness of the device can be reduced.
[0052]
In the air purifying apparatus according to claim 5, the heat conductivity can be improved by configuring the skeleton of the porous electric heating element and the porous catalyst body with a heat-resistant metal having a network structure. The temperature distribution between the heating element and the porous catalyst body can be made more uniform, and stable gas purification performance can be obtained, and the design as an electric heating element can be easily performed, resulting in high productivity. be able to.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view of an air cleaning device according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a perspective view of essential parts of a disassembling means (decomposing unit) applied to the air cleaning device.
FIG. 3 is an enlarged schematic cross-sectional view of the same decomposition means (a porous heating element and a porous catalyst body constituting the decomposition unit 9).
FIG. 4 is a perspective view of a main part of disassembling means (decomposing unit) applied to the air cleaning device according to the second embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a sectional view of a conventional air cleaning device.
[Explanation of symbols]
11 Purification air passage
12 Capture means
13 Heating means
15 Disassembling means
16 Air blowing means
19 Disassembly unit
20 Outer frame
21a, 21b, 30 opening
22 Medium frame
23 Porous electric heating element
24 Spacer
25 Inner frame
29 Porous catalyst body
31 Catalyst outer frame
35 Heat-resistant metal with network structure
37 Catalyst

Claims (5)

内部に浄化風路を有する筐体と、前記浄化風路内に空気を導入する送風手段と、前記浄化風路内に設けられた空気中に含まれる汚染粒子と汚染ガスの少なくともどちらか一方を捕捉する捕捉手段と、前記捕捉手段に捕捉された汚染粒子を焼却もしくは汚染ガスを脱着する加熱手段と、前記捕捉手段の上部に配置された前記捕捉手段から発生したガスを分解浄化する分解手段とを備え、前記分解手段は略中央部に開口を有する2つの板状絶縁体よりなる外枠体と、略中央部に開口を有する少なくとも1つの板状絶縁体よりなる中枠体と、前記中枠体を挟持するように前記中枠体の端部で折返し構造とし、前記外枠体および前記中枠体の開口に臨むように設定された多孔状電気発熱体と、前記多孔状電気発熱体の各層間に一定幅の板状絶縁体よりなり幅方向が空気流と略平行になるように配置された少なくとも1つ以上のスペーサと、前記多孔状電気発熱体の側面に設けられた内枠体と、前記外枠体の少なくとも一方の面に配置された触媒を担持した多孔状触媒体と、前記多孔状触媒体を前記外枠体とで挟持するように配置された略中央部に開口を有する板状の触媒外枠体とからなる分解ユニットで構成した空気清浄装置。A housing having a purification air passage inside, a blowing means for introducing air into the purification air passage, and at least one of contamination particles and contamination gas contained in the air provided in the purification air passage Capture means for capturing; heating means for incinerating or desorbing contaminated particles captured by the capture means; and decomposition means for decomposing and purifying gas generated from the capture means disposed above the capture means The disassembling means includes an outer frame body made of two plate-like insulators having an opening at a substantially central portion, an intermediate frame body made of at least one plate-like insulator having an opening at a substantially central portion, A porous electric heating element having a folded structure at an end portion of the middle frame body so as to sandwich the frame body and set to face the outer frame body and the opening of the middle frame body, and the porous electric heating element From a plate-shaped insulator of a certain width between each layer At least one spacer disposed so that the width direction is substantially parallel to the air flow, an inner frame provided on a side surface of the porous electric heating element, and at least one surface of the outer frame And a plate-shaped catalyst outer frame body having an opening at a substantially central portion disposed so as to sandwich the porous catalyst body between the outer frame body and the porous catalyst body. An air purifier composed of a disassembly unit. 内部に浄化風路を有する筐体と、前記浄化風路内に空気を導入する送風手段と、前記浄化風路内に設けられた空気中に含まれる汚染粒子と汚染ガスの少なくともどちらか一方を捕捉する捕捉手段と、前記捕捉手段に捕捉された汚染粒子を焼却もしくは汚染ガスを脱着する加熱手段と、前記捕捉手段の上部に配置された前記捕捉手段から発生したガスを分解浄化する分解手段とを備え、前記分解手段は略中央部に開口を有する2つの板状絶縁体よりなる外枠体と、略中央部に開口を有する少なくとも1つ以上の板状絶縁体よりなる中枠体と、前記中枠体を挟持するように前記中枠体の端部で折返し構造とし、前記外枠体および前記中枠体の開口に臨むように設定された多孔状の電気発熱体と、前記電気発熱体の各層間に一定幅の板状絶縁体よりなり幅方向が空気流と略平行になるように配置された少なくとも1つ以上のスペーサと、前記電気発熱体の側面に設けられた内枠体と、前記外枠体の少なくとも一方の面に配置された触媒を担持した多孔状触媒体と、前記多孔状触媒体を前記外枠体とで挟持するように配置された略中央部に開口を有する板状の触媒外枠体とからなる複数の分解ユニットで構成され、複数の前記分解ユニットが物理的に並列に配置されるとともに電気的に直列に接続された空気清浄装置。A housing having a purification air passage inside, a blowing means for introducing air into the purification air passage, and at least one of contamination particles and contamination gas contained in the air provided in the purification air passage Capture means for capturing; heating means for incinerating or desorbing contaminated particles captured by the capture means; and decomposition means for decomposing and purifying gas generated from the capture means disposed above the capture means The disassembling means includes an outer frame body made of two plate-like insulators having an opening at a substantially central portion, and an intermediate frame body made of at least one plate-like insulator having an opening at a substantially central portion, A porous electric heating element configured to have a folded structure at an end of the inner frame body so as to sandwich the inner frame body, and to face the opening of the outer frame body and the inner frame body, and the electric heating element From a plate-shaped insulator of a certain width between each body layer At least one spacer disposed so that the width direction is substantially parallel to the air flow, an inner frame provided on a side surface of the electric heating element, and at least one surface of the outer frame A plurality of a catalyst body having a porous catalyst body, and a plate-shaped catalyst outer frame body having an opening at a substantially central portion disposed so as to sandwich the porous catalyst body with the outer frame body. An air purifier comprising a decomposition unit, wherein the plurality of decomposition units are physically arranged in parallel and electrically connected in series. 多孔状電気発熱体は触媒が担持された請求項1または2記載の空気清浄装置。The air cleaning device according to claim 1 or 2, wherein the porous electric heating element carries a catalyst. 多孔状電気発熱体と多孔状触媒体の少なくとも一方は波状構成とした請求項1ないし3のいずれか1項記載の空気清浄装置。The air cleaning device according to any one of claims 1 to 3, wherein at least one of the porous electric heating element and the porous catalyst body has a wave-like structure. 多孔状電気発熱体と多孔状触媒体の骨格は網目構造を有する耐熱性金属で構成された請求項1ないし4のいずれか1項記載の空気清浄装置。The air purifier according to any one of claims 1 to 4, wherein the skeleton of the porous electric heating element and the porous catalyst body is made of a heat-resistant metal having a network structure.
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