JP2015167928A - Electric dust collector and air conditioner using the same - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、電気集塵装置や、それを利用した空気調和機に関する。 The present invention relates to an electrostatic precipitator and an air conditioner using the same.
電気集塵装置は放電電極(帯電電極)および集塵部を備える。放電電極は集塵部に対して気流の上流側で放電する。放電に応じて気流中の塵埃は帯電する。帯電した塵埃は、平板形状の集塵電極および高電圧の高圧電極からなる集塵部に付着する。このような電気集塵装置は特許文献1に開示される。
The electric dust collector includes a discharge electrode (charging electrode) and a dust collecting unit. The discharge electrode discharges upstream of the airflow with respect to the dust collection portion. Dust in the airflow is charged according to the discharge. The charged dust adheres to a dust collecting portion including a flat dust collecting electrode and a high voltage high voltage electrode. Such an electric dust collector is disclosed in
集塵部は気流の流路を確保するために、気流の流通方向に平行に配置される平板形状の集塵電極および高圧電極が向き合わせられ、両電極の間に電界が生じる。帯電した塵埃の進路は集塵電極と高圧電極の間に生じる電界から受けるクーロン力によって曲げられる。集塵電極に塵埃が付着する。しかしながら、こうした電気集塵装置では、高圧電極は集塵電極に近接して配置される一方で、集塵電極および高圧電極で区画される気流の経路は、気流の流通方向に対して長さが要求される。その結果、通風抵抗の増大を招くこととなる。通風抵抗の増大を回避しながら微細な塵埃といった微粒子を捕獲する技術が求められていた。 In order to secure a flow path for the air flow, the dust collection section has a flat plate-shaped dust collection electrode and a high-voltage electrode arranged in parallel to the air flow direction, and an electric field is generated between the electrodes. The path of the charged dust is bent by the Coulomb force received from the electric field generated between the dust collection electrode and the high voltage electrode. Dust adheres to the dust collection electrode. However, in such an electrostatic precipitator, the high-voltage electrode is disposed close to the dust-collecting electrode, while the airflow path partitioned by the dust-collecting electrode and the high-pressure electrode has a length with respect to the flow direction of the airflow. Required. As a result, the ventilation resistance is increased. There has been a demand for a technique for capturing fine particles such as fine dust while avoiding an increase in ventilation resistance.
本発明のいくつかの態様によれば、通風抵抗の低減と集塵の効率化を実現することができる電気集塵装置を提供することができる。 According to some aspects of the present invention, it is possible to provide an electric dust collector that can reduce ventilation resistance and increase the efficiency of dust collection.
本発明の一態様は、気流中に配置されて前記気流に放電して気流中の物質を帯電させる帯電電極と、前記気流の流通方向に沿って前記帯電電極の下流に配置され、メッシュシートで形成されて、少なくとも前記気流を受ける第1面の反対側の第2面に導電材を有する集塵電極と、前記気流の流通方向に沿って前記集塵電極の下流に配置され、メッシュシートで形成されて、少なくとも前記集塵電極の前記導電材に向き合わせられる面に沿って前記帯電電極と同極性の電気的な障壁を形成する導電材を有する反発電極とを備える電気集塵装置に関する。 One aspect of the present invention is a charging electrode that is disposed in an airflow and discharges the airflow to charge a substance in the airflow, and is disposed downstream of the charging electrode along the flow direction of the airflow, and is a mesh sheet. A dust collecting electrode formed and having a conductive material on a second surface opposite to the first surface that receives the air flow, and disposed downstream of the dust collecting electrode along a flow direction of the air flow, The present invention relates to an electrostatic precipitator including a repellent electrode having a conductive material that is formed and forms an electrical barrier having the same polarity as that of the charging electrode along at least a surface of the dust collection electrode facing the conductive material.
帯電電極から放電が実施されると、気流中の塵埃といった微粒子は特定の極性で帯電する。気流は集塵電極のメッシュシートおよび反発電極のメッシュシートを通過する。気流に乗って帯電した微粒子は集塵電極のメッシュを通過する。帯電した微粒子は電気的な障壁に衝突する。帯電した微粒子と電気的な障壁とは同極性を有することから、帯電した微粒子は電気的な障壁で跳ね返される。これによって微粒子の進行速度が減じられるとともに進行方向が逆方向となり、帯電した微粒子は容易く集塵電極に付着する。こうして微細な塵埃などの微粒子は集塵電極に捕獲される。いわゆるメッシュシートのメッシュでは気流の流通経路の長さに比べて開口の広がりは大きく設定されることができる。その結果、集塵電極のメッシュシートおよび反発電極のメッシュシートの圧力損失は著しく抑制される。電気集塵装置は圧力損失を回避しながら効果的に微粒子を捕獲することができる。 When discharging is performed from the charging electrode, fine particles such as dust in the airflow are charged with a specific polarity. The airflow passes through the mesh sheet of the dust collecting electrode and the mesh sheet of the repelling electrode. The fine particles charged in the air flow pass through the mesh of the dust collecting electrode. Charged particles collide with the electrical barrier. Since the charged fine particles and the electric barrier have the same polarity, the charged fine particles are rebounded by the electric barrier. As a result, the traveling speed of the fine particles is reduced and the traveling direction is reversed, and the charged fine particles easily adhere to the dust collecting electrode. In this way, fine particles such as fine dust are captured by the dust collecting electrode. In the so-called mesh sheet mesh, the spread of the opening can be set larger than the length of the flow path of the air flow. As a result, the pressure loss of the dust collecting electrode mesh sheet and the repulsive electrode mesh sheet is remarkably suppressed. The electric dust collector can capture fine particles effectively while avoiding pressure loss.
電気集塵装置では前記集塵電極の前記導電材はグラウンドに接続されればよい。塵埃といった微粒子が集塵電極の導電材に付着すると、微粒子の電荷は集塵電極の導電材に移動する。電荷はグラウンドに流れる。こうして集塵電極では帯電電極と同極性の電位の形成は回避されることができる。微粒子の付着量が増加しても、確実に新たな微粒子は集塵電極に付着していくことができる。仮に集塵電極で電荷の逃げ道が閉ざされると、電荷の付着量の増加に伴って集塵電極上で帯電電極と同極性の電位が生成され、同極性の反発力に応じて微粒子の付着は妨げられてしまう。 In the electric dust collector, the conductive material of the dust collecting electrode may be connected to the ground. When fine particles such as dust adhere to the conductive material of the dust collecting electrode, the charge of the fine particles moves to the conductive material of the dust collecting electrode. The charge flows to ground. In this way, the dust collection electrode can avoid the formation of a potential having the same polarity as that of the charging electrode. Even if the adhesion amount of fine particles increases, new fine particles can surely adhere to the dust collecting electrode. If the charge escape path is closed by the dust collection electrode, a potential of the same polarity as the charged electrode is generated on the dust collection electrode as the amount of charge deposition increases, and the adhesion of fine particles depends on the repulsive force of the same polarity. It will be disturbed.
前記反発電極の導電材は前記集塵電極の導電材に等間隔で向き合わせられることが望まれる。こうして電気的な障壁では電位の分布の偏りはできる限り抑制されることができる。その結果、集塵電極上に満遍なく微粒子は付着することができる。しかも、反発電極と集塵電極との間で放電が生じることを防止できる。 It is desirable that the conductive material of the repulsive electrode be opposed to the conductive material of the dust collecting electrode at equal intervals. In this way, the electrical barrier can suppress the bias of the potential distribution as much as possible. As a result, the fine particles can uniformly adhere to the dust collecting electrode. In addition, it is possible to prevent discharge from occurring between the repulsive electrode and the dust collecting electrode.
前記集塵電極の前記メッシュシートおよび前記電界電極の前記メッシュシートは絶縁材で形成されればよく、前記集塵電極の前記第2面に前記絶縁材が配置さればよく、前記反発電極で前記集塵電極に向き合わせられる前記面の反対側の面に前記絶縁材が配置されればよい。集塵電極の下流に反発電極が配置され、集塵電極上の導電材に反発電極上の導電材は向き合わせられる。こうして集塵電極の導電材および反発電極の導電材は絶縁材同士の間に配置される。高電圧が供給される導電材に対して、ユーザーが外側から直接接触することを防止できる。 The mesh sheet of the dust collecting electrode and the mesh sheet of the electric field electrode may be formed of an insulating material, and the insulating material may be disposed on the second surface of the dust collecting electrode. The insulating material may be disposed on the surface opposite to the surface facing the dust collection electrode. A repulsion electrode is disposed downstream of the dust collection electrode, and the conductive material on the repulsion electrode faces the conductive material on the dust collection electrode. Thus, the conductive material of the dust collecting electrode and the conductive material of the repulsive electrode are arranged between the insulating materials. The user can be prevented from coming into direct contact with the conductive material supplied with the high voltage from the outside.
以上のような電気集塵装置は空気調和機に組み込まれて利用されることができる。こうして空気調和機で空気清浄機能は実現されることができる。その他、電気集塵装置は空気清浄機や換気装置に組み込まれて利用されてもよい。こうした電気集塵装置はクリーンルームに利用されてもよい。 The electric dust collector as described above can be used by being incorporated in an air conditioner. In this way, the air purifying function can be realized by the air conditioner. In addition, the electric dust collector may be used by being incorporated in an air purifier or a ventilator. Such an electric dust collector may be used in a clean room.
以上のように開示の態様によれば、集塵の効率化は実現されることができる。 As described above, according to the disclosed aspect, the efficiency of dust collection can be realized.
以下、添付図面を参照しつつ本発明の一実施形態を説明する。 Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
(1)空気調和機の構成
図1は本発明の一実施形態に係る空気調和機11の構成を概略的に示す。空気調和機11は室内機12および室外機13を備える。室内機12は例えば建物内の室内空間に設置される。その他、室内機12は室内空間に相当する空間に設置されればよい。室内機12には室内熱交換器14が組み込まれる。室外機13には圧縮機15、室外熱交換器16、膨張弁17および四方弁18が組み込まれる。室内熱交換器14、圧縮機15、室外熱交換器16、膨張弁17および四方弁18は冷凍回路19を形成する。
(1) Configuration of Air Conditioner FIG. 1 schematically shows a configuration of an
冷凍回路19は第1循環経路21を備える。第1循環経路21は四方弁18の第1口18aおよび第2口18bを相互に結ぶ。第1循環経路21には、圧縮機15が設けられている。圧縮機15の吸入管15aは四方弁18の第1口18aに冷媒配管を介して接続される。第1口18aからガス冷媒は圧縮機15の吸入管15aに供給される。圧縮機15は低圧のガス冷媒を所定の圧力まで圧縮する。圧縮機15の吐出管15bは四方弁18の第2口18bに冷媒配管を介して接続される。圧縮機15の吐出管15bからガス冷媒は四方弁18の第2口18bに供給される。冷媒配管は例えば銅管であればよい。
The
冷凍回路19は第2循環経路22をさらに備える。第2循環経路22は四方弁18の第3口18cおよび第4口18dを相互に結ぶ。第2循環経路22には、第3口18c側から順番に室外熱交換器16、膨張弁17および室内熱交換器14が組み込まれる。室外熱交換器16は、通過する冷媒と周囲の空気との間で熱エネルギーの交換をする。室内熱交換器14は、通過する冷媒と周囲の空気との間で熱エネルギーの交換をする。第2循環経路22は例えば銅管などの冷媒配管で形成されればよい。
The
室外機13には送風ファン23が組み込まれる。送風ファン23は室外熱交換器16に通風する。送風ファン23は例えば羽根車の回転に応じて気流を生成する。気流は室外熱交換器16を通り抜ける。通り抜ける気流の流量は羽根車の回転数に応じて調整される。
A
室内機12には送風ファン24が組み込まれる。送風ファン24は室内熱交換器14に通風する。送風ファン24は羽根車の回転に応じて気流を生成する。送風ファン24の働きで室内機12には室内空気が吸い込まれる。室内空気は室内熱交換器14を通り抜け冷媒と熱交換する。熱交換された冷気または暖気の気流は室内機12から吹き出される。通り抜ける気流の流量は羽根車の回転数に応じて調整される。
A
冷凍回路19で冷房運転が実施される場合には、四方弁18は第2口18bおよび第3口18cを相互に接続し第1口18aおよび第4口18dを相互に接続する。したがって、圧縮機15の吐出管15bから高温高圧の冷媒が室外熱交換器16に供給される。冷媒は室外熱交換器16、膨張弁17および室内熱交換器14を順番に流通する。室外熱交換器16では冷媒から外気に放熱する。膨張弁17で冷媒は低圧まで減圧される。減圧された冷媒は室内熱交換器14で周囲の空気から吸熱する。冷気が生成される。冷気は送風ファン24の働きで室内空間に吹き出される。
When the cooling operation is performed in the
冷凍回路19で暖房運転が実施される場合には、四方弁18は第2口18bおよび第4口18dを相互に接続し第1口18aおよび第3口18cを相互に接続する。圧縮機15から高温高圧の冷媒が室内熱交換器14に供給される。冷媒は室内熱交換器14、膨張弁17および室外熱交換器16を順番に流通する。室内熱交換器14では冷媒から周囲の空気に放熱する。暖気が生成される。暖気は送風ファン24の働きで室内空間に吹き出される。膨張弁17で冷媒は低圧まで減圧される。減圧された冷媒は室外熱交換器16で周囲の空気から吸熱する。その後、冷媒は圧縮機15に戻る。
When the heating operation is performed in the
(2)室内機の構成
図2は一実施形態に係る室内機12の外観を概略的に示す。室内機12の本体26には、アウターパネル27が覆い被さる。本体26の下面には吹出口28が形成される。吹出口28は室内に向けて開口される。本体26は例えば室内の壁面に固定されることができる。吹出口28は、室内熱交換器14で生成される冷気または暖気の気流を吹き出す。
(2) Configuration of Indoor Unit FIG. 2 schematically shows the appearance of the
吹出口28には前後1対の上下風向板31a、31bが配置される。上下風向板31a、31bはそれぞれ水平軸線32a、32b回りに回転することができる。回転に応じて上下風向板31a、31bは吹出口28を開閉することができる。上下風向板31a、31bの角度に応じて、吹き出される気流の方向は変えられる。
A pair of front and rear
図3に示されるように、本体26には吸込口33が形成される。吸込口33は本体26の正面および上面で開口する。アウターパネル27は本体26の正面で吸込口33に覆い被さることができる。室内熱交換器14に流入する空気は、吸込口33から取り込まれる。
As shown in FIG. 3, a
吸込口33には、吸込口33の長手方向に渡り、同形状のエアフィルタアセンブリ34が複数配置される。エアフィルタアセンブリ34はエアフィルタ35および保持部36を備える。エアフィルタ35は保持部36に保持される。保持部36は枠体37を有する。保持部36は枠体37で本体26に固定される。保持部36が本体26にセットされると、エアフィルタ35は吸込口33の全面に渡って配置される。
A plurality of
保持部36の枠体37には後述するエアフィルタ35の枠部を保持する前側のフィルタレール38が設けられる。前側のフィルタレール38に対応して本体26には後側のフィルタレール39が設けられる。フィルタレール38、39は、エアフィルタ35の左右両端をスライド可能に保持するよう、水平軸線32a、32bに直交する垂直面に沿って設けられる。エアフィルタ35はフィルタレール38、39に沿って移動する。
A
図4に示されるように、本体26には送風ファン24が回転自在に支持される。送風ファン24には例えばクロスフローファンが用いられる。送風ファン24は水平軸線32a、32bに平行な回転軸41回りで回転する。送風ファン24の回転軸41は本体26の設置時の水平方向に延びる。送風ファン24は吹出口28に平行に配置される。送風ファン24には駆動源(図示せず)から回転軸41回りの駆動力が伝達される。駆動源は本体26に支持される。送風ファン24の回転に応じて気流は室内熱交換器14を通過する。その結果、冷気または暖気の気流が生成される。冷気または暖気の気流は吹出口28から吹き出される。
As shown in FIG. 4, the
室内熱交換器14は前側体14aおよび後側体14bを備える。前側体14aは送風ファン24の前側から送風ファン24に向き合わせられる。後側体14bは送風ファン24の後側から送風ファン24に向き合わせられる。前側体14aおよび後側体14bは上端で相互に連結される。前側体14aおよび後側体14bは冷媒管42aを有する。冷媒管42aは水平方向に往復する。すなわち、冷媒管42aは、水平軸線32a、32bに平行に延び、本体26の正面視左右端で折り返され、再び水平軸線32a、32bに平行に延び、再び本体26の正面視左右端で折り返され、これらが繰り返される。冷媒管42aは第2循環経路22の一部を構成する。冷媒管42aには複数の放熱フィン42bが結合される。放熱フィン42bは水平軸線32a、32bに直交しつつ相互に平行に広がる。冷媒管42aおよび放熱フィン42bは例えば銅やアルミといった金属材料から成形されることができる。冷媒管42aおよび放熱フィン42bを通じて冷媒と空気との間で熱交換が実現される。
The
図4に示されるように、エアフィルタアセンブリ34はフィルタ清掃ユニット43および電気集塵ユニット(電気集塵装置)44を含む。フィルタ清掃ユニット43は上ダストボックス45および下ダストボックス46を備える。上ダストボックス45および下ダストボックス46は保持部36の枠体37を有している。上ダストボックス45はエアフィルタ35の前面側に配置される。上ダストボックス45はカバー47を有する。カバー47はボックス本体48の塵埃貯留部49を開閉可能に覆うように設けられている。下ダストボックス46はエアフィルタ35の後面側に配置される。上ダストボックス45および下ダストボックス46はエアフィルタ35に対して水平方向に配置されている。エアフィルタ35の清掃時、概ねエアフィルタ35の前面の塵埃は上ダストボックス45のボックス本体48に回収され、エアフィルタ35の後面の塵埃は下ダストボックス46に回収される。
As shown in FIG. 4, the
フィルタ清掃ユニット43は第1従動ギア51および第2従動ギア52を備える。第1従動ギア51は上ダストボックス45に取り付けられる。第1従動ギア51は水平軸53回りで回転する。第1従動ギア51は、上ダストボックス45内の後述する清掃ブラシ66を回動させる。第1従動ギア51の歯は上ダストボックス45の外面から部分的に露出する。同様に、第2従動ギア52は下ダストボックス46に取り付けられる。第2従動ギア52は水平軸54回りで回転する。第2従動ギア52は、下ダストボックス46の両端側に設けられており、後述するエアフィルタ35を駆動する。第2従動ギア52の歯は下ダストボックス46の外面から部分的に露出する。エアフィルタアセンブリ34が本体26にセットされると、第1従動ギア51は本体26に搭載の第1駆動ギア(図示されず)に噛み合い、同様に第2従動ギア52は本体26に搭載の第2駆動ギア(図示されず)に噛み合う。個々の駆動ギアには個別に電動モータといった駆動源(図示されず)が連結される。個々の駆動源から供給される駆動力に応じて第1従動ギア51および第2従動ギア52は個別に回転する。
The
電気集塵ユニット44は、イオナイザ55と、後述する帯電電極と、後述する集塵電極とを備える。イオナイザ55は上ダストボックス45に設けられる。イオナイザ55の筐体56は上ダストボックス45のカバー47に一体的に設けられればよい。イオナイザ55の筐体56には上下に開口57が形成される。開口57からイオンおよびオゾンが放出される。放出されたイオンおよびオゾンはアウターパネル27とエアフィルタ35との間の空間に分散する。イオナイザ55は配線(図示されず)で本体26内の図示しない制御部に電気的に接続される。イオナイザ55の配線は着脱可能な電気接点を有しており、エアフィルタアセンブリ34の取り付けおよび取り外しの際には、配線の結合および分断が行われる。配線を通じてイオナイザ55には動作電力が供給される。
The electric
図5に示されるように、エアフィルタ35はフレーム61およびメッシュシート62を備える。メッシュシート62は例えばポリエチレンテレフタラートの繊維(樹脂繊維)を格子状に組み合わせて構成される。メッシュシート62はフレーム61に支持される。フレーム61はメッシュシート62の形状を保持する機能を有する。フレーム61は樹脂材料(例えばポリプロピレン)から成形される。フレーム61およびメッシュシート62は第1絶縁体63を構成する。メッシュシート62のメッシュは気流に対して交差するように設けられ、通気路を区画する。
As shown in FIG. 5, the
エアフィルタ35のフレーム61にはラック64が形成される。ラック64は、フレーム61の一対の対向する枠部に設けられている。ラック64は、下ダストボックス46に収納されるピニオン(図示されず)に噛み合う。ピニオンは第2従動ギア52に連結される。第2従動ギア52の回転はピニオンに伝達される。こうして第2従動ギア52の回転に応じて、エアフィルタ35はフィルタレール38、39に沿って前後に移動する。上ダストボックス45および下ダストボックス46に対してエアフィルタ35は相対的に移動する。
A
図6に示されるように、エアフィルタ35の気流に対して下流側となる面(後面)には導電材の被膜65が形成される。導電材には例えばアルミニウムといった金属材料が用いられることができる。被膜65はエアフィルタ35の後述する反発電極74側の面でメッシュシート62の表面に積層される。被膜65の形成には例えばスパッタリング法が用いられればよい。メッシュシート62によって格子状に区画された通気路はそのまま確保される。エアフィルタ35の室内側の面(前面)には一面に絶縁材が維持される。被膜65は本体26のグラウンドに接続される。こうした接続にあたって、本体26には被膜65の一部に接触する電気的な接点(図示されず)が形成されればよい。接点から被膜65の電位はグラウンドに落とされればよい。被膜65に接触する電気的な接点は保持部36の枠体37に形成されてもよく、その場合には、枠体37の接点から延びる配線が本体26上の接点に接続されればよい。
As shown in FIG. 6, a
図7に示されるように、フィルタ清掃ユニット43は清掃ブラシ66を備える。清掃ブラシ66は上ダストボックス45内に収納される。清掃ブラシ66はブラシ台座67を備える。ブラシ台座67は第1従動ギア51からの駆動力により水平軸68回りに回転することができる。ブラシ毛69はブラシ台座67の筒面上に所定の中心角範囲にわたって配置される。ブラシ毛69の植毛範囲はブラシ台座67の軸方向にエアフィルタ35を横切る広がりを有する。清掃ブラシ66は所定の回転位置でブラシ毛69をエアフィルタ35に接触させ当該回転位置以外ではブラシ毛69をエアフィルタ35から離脱させる。ブラシ毛69がエアフィルタ35に接触する状態で水平軸線32a、32bに直交する垂直面に沿った方向にエアフィルタ35が移動すると、エアフィルタ35の前面に付着した塵埃は、ブラシ毛69に絡め取られることができる。
As shown in FIG. 7, the
フィルタ清掃ユニット43はブラシ受け71を備える。ブラシ受け71は下ダストボックス46内に収納される。ブラシ受け71は受け面72を有する。受け面72は清掃ブラシ66に向き合わせられる。ブラシ毛69がエアフィルタ35に接触する際に受け面72はブラシ毛69との間にエアフィルタ35を挟み込む。その他、受け面72にはブラシ毛が植毛されてもよい。
The
電気集塵ユニット44のイオナイザ55は帯電電極73を有する。イオナイザ55は本体26の帯電電極用高電圧電源59から高電圧の電力の供給を受けて空気中に放電する。放電によりイオンおよびオゾンが生成される。こうして生成されたイオンおよびオゾンがイオナイザ55の開口57から放出される。
The
電気集塵ユニット44は反発電極74をさらに備える。反発電極74は帯電粒子を反発させる電界を生じさせるものであれば良い。通風抵抗の増大を防ぐためには、反発電極74はエアフィルタ35と同様な構造を有すればよい。すなわち、反発電極74はフレーム75およびメッシュシート76を備える。メッシュシート76は例えばポリエチレンテレフタラートの繊維(樹脂繊維)から織られる。メッシュシート76はフレーム75に支持される。フレーム75はメッシュシート76の形状を保持する機能を有する。フレーム75は例えばポリプロピレンから成形される。フレーム75およびメッシュシート76は第2絶縁体77を構成する。メッシュシート76のメッシュは気流に対して交差するように設けられ、通気路を区画する。
The electric
反発電極74の集塵電極側(ここではエアフィルタ35側)の面は導電材の被膜78で覆われる。導電材には例えばアルミニウムといった金属材料が用いられることができる。被膜78は反発電極74の帯電電極73側の面で第2絶縁体77の表面に積層される。被膜78の形成には例えばスパッタリング法が用いられればよい。区画された通気路はそのまま確保される。反発電極74の後面には一面に絶縁材(第2絶縁体77)が維持される。
The surface of the
反発電極74は下ダストボックス46と一体的に設けられたフィルタレール38の熱交換器側に固定されればよい。前面の被膜78とエアフィルタ35の被膜65との間には空間が形成される。すなわち、被膜78と被膜65との間には距離が確保される。ここでは、被膜78は被膜65に等間隔で向き合わせられる。こうして電気集塵ユニット44は集塵電極としてエアフィルタ35を利用する。
The
被膜78は本体26の反発電極用高電圧電源79に接続される。反発電極74と反発電極用高電圧電源79を接続する配線は着脱可能な電気接点を有しており、エアフィルタアセンブリ34の取り付けおよび取り外しの際には、配線の結合および分断が行われる。配線を通じて被膜78には高電圧が供給される。ここでは、反発電極74の被膜78には帯電電極73と同極性の電圧が供給される。したがって、高電圧の供給を受けて反発電極74は前面の被膜78に沿って帯電電極73と同極性の電気的な障壁を形成する。
The
(3)室内機の動作
送風ファン24が動作すると、本体26内では吸込口33から吹出口28に向かって気流が生成される。吸込口33から吸引された空気はエアフィルタ35を通過して室内熱交換器14を通過する。冷房運転時には空気は室内熱交換器14で冷却されて吹出口28から吹き出される。暖房運転時には空気は室内熱交換器14で暖められて吹出口28から吹き出される。気流がエアフィルタ35を通過する際にメッシュシート62のメッシュの大きさよりも大きい塵埃はメッシュを通過することができない。大きい塵埃はエアフィルタ35の前面に捕獲される。メッシュの大きさよりも小さい塵埃などの微粒子は、後述する電気集塵の原理によりエアフィルタ35の後面に付着する。こうして室内熱交換器14に向かって流れる気流から塵埃などは除去される。室内熱交換器14には清浄な気流が流れ込む。吹出口28から清浄な空気の冷気または暖気は吹き出される。
(3) Operation of Indoor Unit When the
エアフィルタ35の清掃が行われる際のフィルタ清掃ユニット43の動作について説明する。ブラシ台座67の回転動作に応じて清掃ブラシ66のブラシ毛69はエアフィルタ35の前面に接触する。このとき、エアフィルタ35の後面はブラシ受け71の受け面72に受け止められる。エアフィルタ35はブラシ毛69と受け面72との間に挟まれる。第2従動ギア52が駆動されると、フィルタ35がフィルタレール38、39に沿って前後に移動する。フィルタ35の移動に応じてブラシ毛69はエアフィルタ35の前面をなぞる。こうしてブラシ毛69はエアフィルタ35の前面から大きな塵埃を絡め捕る。絡め捕られた塵埃は上ダストボックス45に回収される。エアフィルタ35の後面ではグラウンドの働きで電荷は解消されることから、受け面72とエアフィルタ35が接触することで微粒子はエアフィルタ35の後面から落下する。落下した微粒子は下ダストボックス46に回収される。
The operation of the
(4)電気集塵の原理
図8に示されるように、送風ファン24で生成される気流中に、帯電電極73、エアフィルタ35(集塵電極)および反発電極74が配置される。気流の流通方向に沿って、帯電電極73の下流にエアフィルタ35が配置され、エアフィルタ35の下流に反発電極74が配置される。帯電電極73は気流に放電する。ここでは、放電により気流中に正のイオン81が生成される。正のイオン81は気流中の塵埃などの微粒子82に付着する。こうして微粒子82は正に帯電する(以下、帯電した微粒子を「帯電微粒子83」という)。
(4) Principle of Electric Dust Collection As shown in FIG. 8, the charging
反発電極74の被膜78に高電圧が供給されると、反発電極74のメッシュシート76の表面は正に帯電する。正に帯電したメッシュシート76は、気流の流通方向に交差する姿勢の電気的な障壁84を形成する。ここでは、電気的な障壁84は気流の流通方向に直交する。電気的な障壁84はメッシュシート76の表面に沿って連続する。ここで電気的な障壁84は帯電電極73と同極性すなわち正極性としている。
When a high voltage is supplied to the
気流は、通気路がメッシュシート62のメッシュで区画される領域を通過する。気流に乗った帯電微粒子83はメッシュシート62のメッシュよりも小さいことからエアフィルタ35のメッシュシート62を通過する。帯電微粒子83は電気的な障壁84に衝突する。帯電微粒子83と電気的な障壁84とは同極性を有することから、帯電微粒子83は電気的な障壁84で跳ね返される。これによって帯電微粒子83の進行速度が減じられるとともに進行方向が逆方向となり、帯電微粒子83はエアフィルタ35に向かって移動し被膜65に付着する。
The airflow passes through a region where the air passage is partitioned by the mesh of the
本願では集塵電極および反発電極をメッシュシート状にしているため、気流の流通経路に対して長さ方向に電極を設けずに済む。そのため、集塵装置による圧力損失を大きくすることなく、塵埃の除去が可能となる。 In the present application, since the dust collecting electrode and the repulsive electrode are formed in a mesh sheet shape, it is not necessary to provide an electrode in the length direction with respect to the flow path of the air flow. Therefore, dust can be removed without increasing the pressure loss due to the dust collector.
エアフィルタ35の被膜65はグラウンド85に接続される。帯電微粒子83がエアフィルタ35の被膜65に付着すると、帯電微粒子83とグラウンド85との間で、電荷のやり取りがなされる。帯電微粒子83の帯電した状態が解消される。こうしてエアフィルタ35が帯電電極73と同極性の電位となることを防止できる。帯電微粒子83の付着量が増加しても、確実に新たな帯電微粒子83はエアフィルタ35に付着していくことができる。なお、ここでは集塵電極としてのエアフィルタ35の極性をグラウンドとしたが、帯電微粒子83を付着させられる極性を持っていればよく、帯電微粒子83と逆の極性、すなわち負の極性となるようにしてもよい。
The
反発電極74の被膜78はエアフィルタ35の被膜65に等間隔に向き合わせられることが望ましい。そうすれば電気的な障壁84では電位の分布の偏りが抑制される。その結果、エアフィルタ35上に満遍なく帯電微粒子83は付着することができる。ここで、被膜78と被膜65の距離が一定でない場合、近接した個所でスパークが生じる可能性がある。しかし、上述のように等間隔とすることで、反発電極74の被膜78とエアフィルタ35の被膜65との間でスパークが発生することを防止できる。
It is desirable that the
ここでは、エアフィルタ35では第1絶縁体63は前面(第1面)で気流を受け後面(当該第1面の反対側の第2面)で被膜65を支持する。同様に、反発電極74では第2絶縁体77はエアフィルタ35の被膜65に向き合わせられる面で被膜78を支持する。こうしてエアフィルタ35上の被膜65に反発電極74上の被膜78は向き合わせられる。エアフィルタ35の被膜65および反発電極74の被膜78は第1絶縁体63および第2絶縁体77の間に配置される。これにより、高電圧が供給される被膜78に対して、ユーザーが外側から直接接触することを防止できる。また、金属材料により被覆された面(被膜65)は樹脂材料からなる絶縁体(第1絶縁体63)の表面よりも凹凸が少ない。そのため、帯電微粒子83が付着する面を反発電極74側とすることで、エアフィルタ35の清掃が容易となる。
Here, in the
なお、図8ではイオナイザ55から正のイオンを放出する例を示したが、他の実施例として、負のイオンを放出するようにしてもよい。その場合は、反発電極74の極性を負となるようにし、集塵電極(エアフィルタ35)の極性を正またはグラウンドとすればよい。
Although FIG. 8 shows an example in which positive ions are emitted from the
(5)空気清浄機の構成
図9は本発明の一実施形態に係る空気清浄機91の構成を概略的に示す。空気清浄機91は本体92とフロントカバー93とを備える。本体92の前面にフロントカバー93が結合される。本体92には収容空間94が区画される。収容空間94はフロントカバー93で塞がれる。フロントカバー93には収容空間94に繋がる前通気口95が形成される。
(5) Configuration of Air Cleaner FIG. 9 schematically shows a configuration of an
収容空間94には、フロントカバー93に向き合わせられる壁面に後通気口96が形成される。後通気口96内には送風ファン97が配置される。送風ファン97が作動すると、前通気口95から空気が収容空間94に取り込まれる。空気は収容空間94から後通気口96に流れ込む。空気は後通気口96から外部に排出される。こうして収容空間94内では前通気口95から後通気口96に向かって気流が生成される。
A
収容空間94には電気集塵ユニット(電気集塵装置)98が収容される。電気集塵ユニット98は風上側に複数の帯電電極99を備える。帯電電極99は収容空間94の左右の壁面に沿って縦長に形成されればよい。帯電電極99の間の空間を気流が流通する。帯電電極99の働きで気流中の塵埃などの微粒子は特定の極性に帯電する。
An electric dust collection unit (electric dust collector) 98 is accommodated in the
電気集塵ユニット98は第1エアフィルタ101、第1反発電極102、第2エアフィルタ103および第2反発電極104を備える。第1エアフィルタ101および第2エアフィルタ103は前述のエアフィルタ35と同様に構成されればよい。すなわち、第1絶縁体の後面に導電材の被膜が形成される。被膜はグラウンドに接続される。メッシュシートのメッシュは気流に対して交差するように設けられ、通気路を区画する。同様に、第1反発電極102および第2反発電極104は前述の反発電極74と同様に構成されればよい。すなわち、第2絶縁体の前面に導電材の被膜が形成される。被膜には高電圧の電源が接続される。メッシュシートのメッシュは気流に対して交差するように設けられ、通気路を区画する。収容空間94内では気流は順番に帯電電極99、第1エアフィルタ101、第1反発電極102、第2エアフィルタ103および第2反発電極104を通過する。第1反発電極102の被膜は第1エアフィルタ101の被膜に等間隔で向き合わせられる。同様に、第2反発電極104の被膜は第2エアフィルタ103の被膜に等間隔で向き合わせられる。ここで、第1反発電極102が第2反発電極104に対して帯電電極として機能するようにしてもよい。具体的には、第1反発電極102により電気的な障壁を生じさせるだけでなく、第1反発電極102から気流に放電することで気流中に正のイオンが生成されるような電圧を付加すればよい。その他、第1反発電極102と第2エアフィルタ103との間にさらに帯電電極が配置されてもよい。前述の電気集塵の原理に従って、電気集塵ユニット98では第1エアフィルタ101および第2エアフィルタ103に塵埃などの微粒子は捕獲される。このように集塵電極と反発電極を気流に対して複数配置することで、より集塵効率を向上させることができる。空気清浄機91では第1エアフィルタ101に対して前述と同様にフィルタ清掃ユニット43が組み合わせられてもよい。
The electric
図10に示されるように、空気清浄機91aでは第2エアフィルタ103および第2反発電極104に代えてHEPAフィルタ105が利用されてもよい。HEPAフィルタ105は帯電せずに第1エアフィルタ101を通過する微粒子を捕獲することができる。電気集塵ユニット98はHEPAフィルタ105のプレフィルタとして機能することができる。その場合には、プレフィルタで微粒子が捕獲されることから、HEPAフィルタ105単独で微粒子が捕獲される場合に比べて、HEPAフィルタ105の交換頻度を低くすることができる。
As shown in FIG. 10, in the
(6)換気装置の構成
図11は本発明の一実施形態に係る換気装置107の構成を概略的に示す。換気装置107は筐体108を備える。筐体108には電気集塵ユニット(電気集塵装置)109および送風ファン111が収納される。電気集塵ユニット109は帯電電極112、第1エアフィルタ113、第1反発電極114、第2エアフィルタ115および第2反発電極116を含む。帯電電極112、第1エアフィルタ113、第1反発電極114、第2エアフィルタ115および第2反発電極116は前述と同様に機能する。送風ファン111が動作すると、気流は順番に帯電電極112、第1エアフィルタ113、第1反発電極114、第2エアフィルタ115および第2反発電極116を通過する。気流中の微粒子は第1エアフィルタ113および第2エアフィルタ115で捕獲される。こうした換気装置107は室内と室外とを相互に結ぶエアダクト内に設置されればよい。外気を導入する際に、空気中の塵埃などの微粒子を捕獲できる。
(6) Configuration of Ventilator FIG. 11 schematically shows a configuration of a
(7)クリーンルームの構成
図12は本発明の一実施形態に係るクリーンルーム118の構成を概略的に示す。室内119は密閉された空間で構成される。室内119にはエアダクト121が接続される。エアダクト121は室内119の第1位置で開口するとともに第1位置と離れた第2位置で開口する。エアダクト121内には前述の換気装置107が組み込まれればよい。空気はエアダクト121を通じて循環する。循環のたびに換気装置107で空気は浄化される。
(7) Configuration of Clean Room FIG. 12 schematically shows the configuration of the clean room 118 according to an embodiment of the present invention. The
11 空気調和機、35 集塵電極(エアフィルタ)、44 電気集塵装置(電気集塵ユニット)、62 メッシュシート、63 第1絶縁体、65 導電材(被膜)、73 帯電電極、74 反発電極、76 メッシュシート、77 第2絶縁体、78 導電材(被膜)、84 電界、85 グラウンド、91 空気清浄機、91a 空気清浄機、98 電気集塵装置(電気集塵ユニット)、99 帯電電極、101 集塵電極(第1エアフィルタ)、102 第1反発電極、103 集塵電極(第2エアフィルタ)、104 第2反発電極、109 電気集塵装置(電気集塵ユニット)、112 帯電電極、113 集塵電極(第1エアフィルタ)、114 第1反発電極、115 集塵電極(第2エアフィルタ)、116 第2反発電極。
DESCRIPTION OF
Claims (5)
前記気流の流通方向に沿って前記帯電電極の下流に配置され、メッシュシートで形成されて、少なくとも前記気流を受ける第1面の反対側の第2面に導電材を有する集塵電極と、
前記気流の流通方向に沿って前記集塵電極の下流に配置され、メッシュシートで形成されて、少なくとも前記集塵電極の前記導電材に向き合わせられる面に沿って前記帯電電極と同極性の電気的な障壁を形成する導電材を有する反発電極と
を備えることを特徴とする電気集塵装置。 A charging electrode disposed in an air stream to discharge the air stream and charge a substance in the air stream;
A dust collecting electrode disposed downstream of the charging electrode along the flow direction of the airflow, formed of a mesh sheet, and having a conductive material on a second surface opposite to the first surface receiving at least the airflow;
An electricity having the same polarity as that of the charging electrode is disposed along the flow direction of the air flow and is formed downstream of the dust collecting electrode, is formed of a mesh sheet, and faces at least the conductive material of the dust collecting electrode. An electrostatic precipitator comprising a repulsive electrode having a conductive material that forms a typical barrier.
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