JP2004028502A

JP2004028502A - 空気調和機

Info

Publication number: JP2004028502A
Application number: JP2002188244A
Authority: JP
Inventors: Shinichi Ide; 井　手　伸　一; Yasutoshi Tsuchiya; 土　屋　泰　利; Megumi Komasaki; 胡摩崎　　　惠
Original assignee: Toshiba Carrier Corp
Current assignee: Toshiba Carrier Corp
Priority date: 2002-06-27
Filing date: 2002-06-27
Publication date: 2004-01-29

Abstract

【課題】単一の高圧電源で電気集塵機及びマイナスイオン発生器の両方を同時に運転、停止させる場合でも、あるいは、電気集塵機及びマイナスイオン発生器のいずれか一方しか搭載しない場合でも、必要とするマイナスイオン濃度を確保しつつオゾン濃度の増加を抑えることのできる空気調和機を提供する。
【解決手段】それぞれ高圧電源によって駆動せしめられる電気集塵機２１及びマイナスイオン発生器２２の少なくとも一方を備える空気調和機２０において、高圧電源を通電状態と非通電状態とに切り換えると共に、通電時間及び非通電時間の両方が略１０秒以下のデューテイサイクルで切り換える。
【選択図】　図３

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、それぞれ高圧電源によって駆動せしめられる電気集塵機及びマイナスイオン発生器の少なくとも一方を備える空気調和機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
電気集塵機を搭載する空気調和機においては、ガスセンサにより部屋の空気がきれいになったと判断すると、電気集塵機を、例えば、５分間運転し、１０分間停止する操作を繰り返す断続運転が行われていた。一方、マイナスイオン発生器を搭載する空気調和機においては、マイナスイオン発生器を連続運転するものが多かった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上述した電気集塵機及びマイナスイオン発生器はいずれも高圧電源を具備しており、この高圧電源を共用する空気調和機も提案されている。このように高圧電源を共用することによって搭載スペース減少による装置形状の小型化、配線数の削減及び組立工程の簡易化が達成される。しかし、単一のスイッチで電気集塵機及びマイナスイオン発生器を運転、停止させることができ難い状況にあった。
【０００４】
すなわち、電気集塵機が、例えば、アイオナイザ部とコレクタ部とを備え、アイオナイザ部でオゾンを発生させることのできる２段式電気集塵機であるとき、この電気集塵機に合わせてマイナスイオン発生器を５分間運転し、１０分間停止させた場合には空調対象室内の中央部においてマイナスイオンが計測されず、反対に、マイナスイオン発生器に合わせて電気集塵機を連続運転した場合、室内において低濃度であることが望まれるオゾンの濃度が高くなってしまうというように、マイナスイオン濃度とオゾン濃度との間に、互いにトレードオフの関係があった。
【０００５】
本発明は上記の事情を考慮してなされたもので、単一の高圧電源で電気集塵機及びマイナスイオン発生器の両方を同時に運転、停止させる場合でも、あるいは、電気集塵機及びマイナスイオン発生器のいずれか一方しか搭載しない場合でも、必要とするマイナスイオン濃度を確保しつつオゾン濃度の増加を抑えることのできる空気調和機を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１に係る発明は、それぞれ高圧電源によって駆動せしめられる電気集塵機及びマイナスイオン発生器の少なくとも一方を備える空気調和機において、高圧電源を通電状態と非通電状態とに切り換えると共に、通電時間及び非通電時間の両方が略１０秒以下のデューテイサイクルで切り換えることを特徴とする。
【０００７】
請求項２に係る発明は、請求項１に記載の空気調和機において、電気集塵機は高圧電源に共通接続されたアイオナイザ部とコレクタ部とを備え、前記アイオナイザ部でオゾンを発生させることのできる２段式電気集塵機であることを特徴とする。
【０００８】
請求項３に係る発明は、請求項１又は２に記載の空気調和機において、電気集塵機及びマイナスイオン発生器を単一の高圧電源で共通に駆動すると共に、通電状態と非通電状態との切り換えを同時に行うことを特徴とする。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を図面に示す好適な実施形態に基づいて詳細に説明する。図１は本発明の第１の実施形態として、２段式電気集塵機及びマイナスイオン発生器の両方が搭載された空気調和機の電気集塵機を、マイナスイオン発生器に共用する高圧電源と合わせて示した回路図であり、図２はその要部の断面図である。これら各図において、電気集塵機２１はアイオナイザ部１とコレクタ部２とを備えている。アイオナイザ部１は複数本平行に配置されたイオン化線１ａと、これらのイオン化線１ａを中間に位置させて対向配置された複数のアース板１ｂとで構成されている。コレクタ部２は互いに平行に配置された複数の正電極２ａと、これらの正電極２ａを中間に位置させて対向配置された複数の負電極２ｂとで構成されている。なお、アイオナイザ部１を構成するイオン化線１ａ及びアース板１ｂと、コレクタ部２を構成する正電極２ａ及び負電極２ｂとは、図２に示すように、風が吸い込まれる方向に隣接して、互いに直角に配置されている。
【００１０】
高圧電源１１は、本願と同一の出願人により提案され、特開２００１−２７５３５６号公報として開示されたように、少なくとも２種類の高電圧、例えば、４〜５ｋＶの直流電圧と、６ｋＶの直流電圧を発生するもので、このうち、４〜５ｋＶの直流電圧Ｖｉの接地側端子がアース板１ｂ及び負電極２ｂに共通に接続され、高圧側端子がイオン化線１ａに接続されている。また、高圧電源１１の高圧側と接地側の端子間に分圧抵抗１２，１３が直列接続され、これらの分圧抵抗の相互接続点に、オン、オフ制御可能なスイッチ１４を介して、正電極２ａが接続されている。これによって、アイオナイザ部１のイオン化線１ａ及びアース板１ｂ間に高圧電源１１の出力電圧Ｖｉが印加されて電気集塵機となり、スイッチ１４をオン状態にすることによりコレクタ部２の正電極２ａ及び負電極２ｂ間に分圧された電圧Ｖｃが印加され、アイオナイザ部１でオゾンが発生しても、これをコレクタ部２で消滅させることができる。
【００１１】
図３は上述した電気集塵機２１と共にマイナスイオン発生器２２を搭載した空気調和機の室内機の概略構成を示す断面図である。ここに示した空気調和機の室内機２０は、正面側の上端部に第１熱交換器２３を備え、その後背部に第２熱交換器２４を備えている。第１熱交換器２３の正面側、すなわち、空気の吸い込み側に電気集塵機２１が装着されている。そして、第１熱交換器２３及び第２熱交換器２４の内側の通風路に室内ファン２５が装着され、この室内ファン２５は第１熱交換器２３及び第２熱交換器２４を通して室内空気を吸い込み、下方の空気吹出し口から熱交換された空気を吐出する。この空気の吹出し口にマイナスイオン発生器２２が装着されている。マイナスイオン発生器２２には、図１に示す高圧電源１１の、例えば、６ｋＶの電圧が印加される。なお、電気集塵機２１に印加される４〜５ｋＶの直流電圧と、マイナスイオン発生器２２に印加される６ｋＶの直流電圧とは、図示を省略した昇圧用のトランスの一次側にて単一のスイッチング素子をオン、オフ制御することにより同時にオン、オフされるように構成されている。
【００１２】
上記のように構成された第１の実施形態の動作について以下に説明する。先ず、２段式の電気集塵機２１は、スイッチ１４をオフ状態にすることによってアイオナイザ部１のみが機能する電気集塵機となる。スイッチ１４をオン状態にすることによってコレクタ部２をも機能させることができる。いま、スイッチ１４をオン状態にして運転を開始すると、アイオナイザ部１においてコロナ放電が起こり、オゾンが発生する。このオゾンは殺菌作用を行った後、その殆どがコレクタ部２に吸収され、残りの一部が熱交換された空気と共に吹出し口から室内に送出される。また、マイナスイオン発生器２２を運転することによって、マイナスイオンも併せて室内に送出される。
【００１３】
本実施形態は上述した電気集塵機２１及びマイナスイオン発生器２２の高圧電源を一体化し、この高圧電源を通電状態と非通電状態とに切り換えると共に、通電時間及び非通電時間の両方が略１０秒以下のデューテイサイクルで切り換えることを特徴としている。この実施形態の効果を確認するために発明者等が行った実験の状態及びその結果について以下に説明する。
【００１４】
先ず、図４に示すように、広さが約８畳の試験室３０の壁部に空気調和機の室内機２０を取り付け、さらに、この壁部から略２ｍ離れた試験室３０の中央の床面の近傍に紫外線吸収式のオゾン濃度計４１及びゲルディエン型のイオンカウンター４２を配置する。続いて、空気調和機を運転すると共に、従来装置と比較するために電気集塵機２１及びマイナスイオン発生器２２に連続通電して運転した場合と、５秒間通電し、５秒間非通電とするデューティサイクル０．５として運転した場合との両方で、それぞれオゾン濃度（ｐｐｍ）及びマイナスイオン濃度（個／ｃｃ）を経過時間と関連させて計測した。
【００１５】
図５はこの計測結果に基づく経過時間とオゾン濃度との関係を示す線図である。この図から明らかなように、常時通電した場合のオゾン濃度は時間の経過と共に増加の傾向にあるのに対して、５秒間通電し、５秒間非通電とするデューティサイクル０．５で運転した場合には運転開始時から時間の経過に従って増加するけれども、その後は飽和の傾向にあり、その濃度は連続通電の場合の約半分以下である。
【００１６】
図６は上記の計測結果に基づく経過時間とマイナスイオン濃度との関係を示す線図である。この図から明らかなように、常時通電した場合と比較して５秒間通電し、５秒間非通電とするデューティサイクル０．５で運転した場合のマイナスイオン濃度は略半分程度であるが、従来の技術の欄で説明したように、マイナスイオン発生器を５分間運転し、１０分間停止させた場合には空調対象室内の中央部においてマイナスイオンが計測されないという問題点を解消することができる。
【００１７】
なお、通電時間と非通電時間とを順次変化させて、種々のデューティサイクルで同様な実験を行った結果、通電時間及び非通電時間の両方が略１０秒以下のデューテイサイクルが適切な範囲であると確信した。
【００１８】
かくして、第１の実施形態によれば、単一の高圧電源で電気集塵機及びマイナスイオン発生器の両方を同時に運転、停止させる場合に、必要とするマイナスイオン濃度を確保しつつオゾン濃度の増加を抑えることができる。
【００１９】
図７は本発明の第２の実施形態としてマイナスイオン発生器のみを断続運転した場合に、図４に示した装置及び方法を用いて測定したマイナスイオン量とデューティサイクルとの関係を示した線図である。この線図から明らかなように、連続運転した場合のマイナスイオン発生量に比較すると、５秒間通電／５秒間非通電時のマイナスイオン発生量は約半分程度であるが、これよりも通電時間を短かくし、逆に非通電時間を長くしても、通電時間及び非通電時間の両方が略１０秒以下のデューテイサイクルで切り換えるならば、必要とするマイナスイオン濃度を確保することができる。
【００２０】
なお、アイオナイザ部とコレクタ部とを備え、アイオナイザ部でオゾンを発生させることのできる２段式電気集塵機を断続運転した場合においても、図５に示す計測結果から、通電時間及び非通電時間の両方が略１０秒以下のデューテイサイクルで切り換えることにより、オゾン濃度の増加を抑えることができる。
【００２１】
【発明の効果】
以上の説明によって明らかなように、本発明によれば、単一の高圧電源で電気集塵機及びマイナスイオン発生器の両方を同時に運転、停止させる場合でも、あるいは、電気集塵機及びマイナスイオン発生器のいずれか一方しか搭載しない場合でも、必要とするマイナスイオン濃度を確保しつつオゾン濃度の増加を抑えることのできる空気調和機が提供される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態として、マイナスイオン発生器と共に搭載される２段式電気集塵機に対する高圧電源の接続回路図。
【図２】図１に示した２段式電気集塵機の構成を示す断面図。
【図３】電気集塵機及びマイナスイオン発生器を搭載した空気調和機の室内機の概略構成を示す断面図。
【図４】マイナスイオン及びオゾンの発生を計測する計測器の配置図。
【図５】計測して得られた２段式電気集塵機に対する２種類の通電状態におけるオゾン濃度と時間との関係を示した線図。
【図６】計測して得られたマイナスイオン発生器に対する２種類の通電状態におけるマイナスイオン濃度と時間との関係を示した線図。
【図７】計測して得られたマイナスイオン発生器におけるマイナスイオン量と通電のデューティサイクルとの関係を示す線図。
【符号の説明】
１　アイオナイザ部
２　コレクタ部
１１　高圧電源
１２，１３　分圧抵抗
１４　スイッチ
２０　空気調和機の室内機
２１　電気集塵機
２２　マイナスイオン発生器
２３　第１熱交換器
２４　第２熱交換器
２５　室内ファン

Claims

それぞれ高圧電源によって駆動せしめられる電気集塵機及びマイナスイオン発生器の少なくとも一方を備える空気調和機において、
前記高圧電源を通電状態と非通電状態とに切り換えると共に、通電時間及び非通電時間の両方が略１０秒以下のデューテイサイクルで切り換えることを特徴とする空気調和機。
前記電気集塵機は前記高圧電源に共通接続されたアイオナイザ部とコレクタ部とを備え、前記アイオナイザ部でオゾンを発生させることのできる２段式電気集塵機であることを特徴とする請求項１に記載の空気調和機。
前記電気集塵機及び前記マイナスイオン発生器を単一の前記高圧電源で共通に駆動すると共に、通電状態と非通電状態との切り換えを同時に行うことを特徴とする請求項１又は２に記載の空気調和機。