JP2018020284A - Air purification device and air purification method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、空気浄化装置および空気浄化方法に係り、特に、プラスもしくはマイナスイオンを発生するイオン化部と、このイオン化部の下流に設けられた電気的集塵部とを有するものに関する。 The present invention relates to an air purification device and an air purification method, and more particularly, to an apparatus having an ionization unit that generates positive or negative ions and an electrical dust collection unit provided downstream of the ionization unit.
従来、図７で示すように、静電フィルタ３０３の上流にイオナイザ３０５を設置し、空気中の微粒子３０７をイオナイザ３０５で帯電させることで、静電フィルタ３０３の集塵効率の向上をはかっている空気浄化装置３０１が知られている（たとえば、特許文献１参照）。
Conventionally, as shown in FIG. 7, an
空気浄化装置３０１は、交流電源３０９を用いてイオナイザ３０５で微粒子３０７をプラスとマイナスとに荷電させている。
The
ところで、従来の空気浄化装置３０１では、極性の相反するイオンをほぼ同時に発生しているので、微粒子３０７に付着したイオンが中和されるおそれがある。すなわち、プラスに荷電された微粒子３０７Ａとマイナスに荷電された微粒子３０７Ｂとが、静電フィルタ３０３に到達する前に中和されてしまうおそれがある。そして、静電フィルタ３０３での集塵効率（塵埃除去率）が低下してしまうという問題がある。
By the way, in the conventional
そこで、イオナイザ３０５が発生するイオンを、単一極性（たとえばプラスイオンのみもしくはマイナスイオンのみ）にすることが考えられるが、このようにすると、静電フィルタ３０３のマイナス帯電部と微粒子３０７のイオンとが中和してしまい、静電フィルタ３０３の帯電量が低下し、静電フィルタ３０３での集塵効率が早期に低下してしまうという問題がある。
Therefore, it is conceivable that the ions generated by the
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、プラスもしくはマイナスイオンを発生するイオン化部と、このイオン化部の下流に設けられた電気的集塵部とを有する空気浄化装置および空気浄化方法において、電気的集塵部での塵埃除去率の低下を極力防止することができるものを提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above problems, and includes an air purifier and an air purifier having an ionization unit that generates positive or negative ions and an electrical dust collection unit provided downstream of the ionization unit. It is an object of the present invention to provide a method that can prevent a decrease in the dust removal rate at an electrical dust collecting portion as much as possible.
本発明は、プラスイオンもしくはマイナスイオンを発生することで、塵埃を帯電させるイオン化部と、前記イオン化部で帯電された塵埃を捕集する電気的集塵部とを有し、前記イオン化部は、前記電気的集塵部の塵埃除去率の低下度合に応じて、プラスイオンの発生とマイナスイオンの発生との切り替えをするように構成されている空気浄化装置である。 The present invention includes an ionization unit that charges dust by generating positive ions or negative ions, and an electrical dust collection unit that collects dust charged by the ionization unit, and the ionization unit includes: The air purifier is configured to switch between the generation of positive ions and the generation of negative ions in accordance with the degree of decrease in the dust removal rate of the electrical dust collection unit.
本発明によれば、プラスもしくはマイナスイオンを発生するイオン化部と、このイオン化部の下流に設けられた電気的集塵部とを有する空気浄化装置および空気浄化方法において、電気的集塵部での塵埃除去率の低下を極力防止することができるという効果を奏する。 According to the present invention, in an air purification apparatus and an air purification method having an ionization unit that generates positive or negative ions and an electrical dust collection unit provided downstream of the ionization unit, There is an effect that a reduction in the dust removal rate can be prevented as much as possible.
本発明の実施形態に係る空気浄化装置（空気清浄器）１は、たとえば、図１で示すように、車両３に搭載されて車両３のキャビン５内に浄化された空気を供給するものであり、図２等で示すように、イオン化部（イオナイザ）２５と電気的集塵部（静電フィルタ）９とを備えている。
An air purifying device (air purifier) 1 according to an embodiment of the present invention is mounted on a
イオン化部２５がプラスイオンもしくはマイナスイオンを発生することで、空気中の塵埃（微粒子）が、プラスもしくはマイナスに帯電されるようになっている。
When the
電気的集塵部（塵埃捕集部）９では、イオン化部２５でプラスもしくはマイナスに帯電された塵埃が捕集されるようになっている（空気中から取り除かれるようになっている）。
In the electric dust collection unit (dust collection unit) 9, dust charged positively or negatively by the
そして、塵埃が捕集された空気が、たとえばヒータコアやエバポレータを通り温度調整されて、キャビン５内に供給されるようになっている。
The air in which the dust is collected is supplied to the
なお、空気浄化装置１は、筐体１７と送風部（ファン）１９を備えている。イオン化部２５や電気的集塵部９やヒータコアやエバポレータや送風部１９は、筐体１７内に設置されている。そして、送風部１９が稼働することで、イオン化部２５から電気的集塵部９を通ってキャビン５に至る空気の流れが、筐体１７内に生成されるようになっている。
The
イオン化部２５は、ＣＰＵ１１とメモリ１３とを備えた制御部１５の制御の下、発生するイオンの極性を切り替えるようになっている。
The
さらに説明すると、イオン化部２５は、電気的集塵部９の塵埃除去率ηの低下度合（電気的集塵部９の汚れの程度）に応じて、プラスイオンの発生とマイナスイオンの発生との切り替えをするように構成されている。
More specifically, the
たとえば、イオン化部２５は、電気的集塵部９での塵埃除去率ηが１％〜５％低下したときに、より好ましくは、電気的集塵部９での塵埃除去率ηが１．５％〜３％低下したときに、さらに好ましくは、電気的集塵部９での塵埃除去率ηが約２％低下したときに、プラスイオンの発生とマイナスイオンの発生との切り替えをするようになっている。
For example, the
塵埃を含んだ空気の流れは、上述したように、送風部１９が稼働することで発生するようになっており、塵埃を含んだ空気の流れ方向で、イオン化部２５は、電気的集塵部９の上流側に位置している。
As described above, the flow of air containing dust is generated by the operation of the
イオン化部２５で帯電した塵埃は、筐体１７内の、イオン化部２５と電気的集塵部９との間の通路（イオン化部電気的集塵部間通路）２１を、イオン化部２５から電気的集塵部９に向かって流れるようになっている。
The dust charged by the
イオン化部２５で発生するイオンの切り替えの時間間隔（たとえば、プラスイオンからマイナスイオンを発生するように切り替えた時刻から、次に、マイナスイオンからプラスイオンを発生するように切り替える時刻までの間の時間）は、イオン化部電気的集塵部間通路２１に、正に帯電した塵埃もしくは負に帯電した塵埃のいずれか一方の塵埃のみが存在している時間よりも長くなっている。
Time interval for switching the ions generated in the ionization unit 25 (for example, the time from the time when switching is performed so as to generate negative ions from positive ions to the time when switching is next performed so as to generate positive ions from negative ions) ) Is longer than the time during which only one of the positively charged dust and the negatively charged dust is present in the ionization part electrical
例を掲げてさらに説明すると、イオン化部２５でプラスイオンのみを発生していることで、イオン化部電気的集塵部間通路２１をプラスに帯電した塵埃のみが流れているものとする。そして、時刻ｔａが到来したときに、イオン化部２５で発生するイオンを、プラスイオンのみからマイナスイオンのみに切り替えると、イオン化部電気的集塵部間通路２１をマイナスに帯電した塵埃が流れ始める。
Further explanation will be given by way of example. It is assumed that only positively charged dust is flowing through the ionization unit electrical
続いて、時刻ｔｂが到来すると、イオン化部電気的集塵部間通路２１をマイナスに帯電した塵埃のみが流れるようになる。時刻ｔａと時刻ｔｂとの間の時間では、イオン化部電気的集塵部間通路２１に、マイナスに帯電した塵埃とプラスに帯電した塵埃とが混在している。
Subsequently, when the time tb comes, only negatively charged dust flows through the ionization portion electrical
なお、イオン化部電気的集塵部間通路２１を構成する壁部（筐体１７の壁部）の近傍での塵埃を含んだ空気の流速は、イオン化部電気的集塵部間通路２１の中央部での塵埃を含んだ空気の流速よりも遅くなっているが、時刻ｔｂが到来したときには、イオン化部電気的集塵部間通路２１の壁部のところでも、マイナスに帯電した塵埃のみが流れるようになる。
In addition, the flow velocity of the air containing the dust in the vicinity of the wall part (wall part of the housing | casing 17) which comprises the channel |
続いて、時刻ｔｃが到来したときに、イオン化部２５で発生するイオンをマイナスイオンからプラスイオンに切り替えると、イオン化部電気的集塵部間通路２１をプラスに帯電した塵埃が流れ始める。なお、時刻ｔｂと時刻ｔｃとの間の時間では、イオン化部電気的集塵部間通路２１には、マイナスに帯電した塵埃のみが流れている。
Subsequently, when the ion generated in the
イオン化部２５で発生するイオンの切り替えの時間間隔は、時刻ｔｂと時刻ｔｃとの間の時間よりも長い時間になっており、時刻ｔａと時刻ｔｃとの間の時間になっている。ここで、イオン化部２５が電気的集塵部９の汚れ程度に応じてプラスイオンの発生とマイナスイオンの発生との切り替えを行うので、時刻ｔｂと時刻ｔｃとの間の時間が、時刻ｔａと時刻ｔｂとの間の時間よりもはるかに長い時間（たとえば、１０倍〜数百倍）になっている。
The time interval for switching ions generated in the
なお、上記説明で「マイナスに帯電した塵埃のみが流れる」という表現をしているが、これは、プラスに帯電した塵埃が、物理的に１つも存在しないということではなく、プラスに帯電した塵埃が工学的に無視できる程度存在している場合を含むのである。すなわち、「マイナスに帯電した塵埃のみが流れる」という表現は、「概ねマイナスに帯電した塵埃だけが流れる」と言い換えることができる。 In the above description, the expression “only negatively charged dust flows” is used, but this does not mean that no positively charged dust is physically present, but positively charged dust. Is present to the extent that can be ignored in engineering. In other words, the expression “only negatively charged dust flows” can be rephrased as “substantially negatively charged dust flows”.
また、イオン化部２５でのプラスイオンとマイナスイオンとの切り替えは、前もって取得しておいた特性マップ（メモリ１３に格納されている特性マップ）２３によって（特性マップ２３を用いて）、電気的集塵部９での塵埃の除去率ηの低下度合を積算し、この積算した値（積算値）が所定の値になったときになされるように構成されている。
Further, switching between positive ions and negative ions in the
特性マップ２３は、空気浄化装置１が様々な条件の下で稼働しているときにおける、空気浄化装置１の稼働時間（運転時間；経過時間）ｔと電気的集塵部９での塵埃の除去率（捕集率）ηとの関係を表したマップである（図３や図６参照）。
The
上記種々の条件として、空気の流れ方向で電気的集塵部９の上流側における塵埃の濃度、電気的集塵部９を流れている空気の流量（電気的集塵部９を通過する風量；送風部１９で発生している空気流の流量）、インテークモード（外気導入モードか、もしくは、内気循環モードか、もしくは、外気導入モードと内気循環モードとの適宜の割合での混合か）を掲げることができる。
As the above-mentioned various conditions, the concentration of dust on the upstream side of the
図３や図６の横軸は、時刻ｔの経過を示しており、縦軸は、電気的集塵部９における塵埃の除去率ηを示している。また、図３や図６では、インテークモードが、たとえば、外気導入モードになっている。
The horizontal axis of FIG. 3 and FIG. 6 shows the passage of time t, and the vertical axis shows the dust removal rate η in the electrical
図３（ａ）における線図Ｇ１は、送風部１９で発生する風量が少ない一定の値であり、電気的集塵部９の上流側における空気中の塵埃の濃度が低い一定の値であるときにおける、空気浄化装置１の稼働時間（稼働時の経過時間；稼働時の時刻の経過）ｔと電気的集塵部９での塵埃の除去率ηとの関係を示している。
A diagram G1 in FIG. 3A is a constant value with a small amount of air generated in the
図３（ａ）における線図Ｇ２は、送風部１９で発生する風量が少ない一定の値であり、電気的集塵部９の上流側における空気中の塵埃の濃度が中くらいの一定の値であるときにおける、空気浄化装置１の稼働時間ｔと電気的集塵部９での塵埃の除去率ηとの関係を示している。
A line G2 in FIG. 3 (a) is a constant value with a small amount of air generated in the
図３（ａ）における線図Ｇ３は、送風部１９で発生する風量が少ない一定の値であり、電気的集塵部９の上流側における空気中の塵埃の濃度が高い一定の値であるときにおける、空気浄化装置１の稼働時間ｔと電気的集塵部９での塵埃の除去率ηとの関係を示している。
A diagram G3 in FIG. 3A is a constant value with a small amount of air generated in the
図３（ｂ）における線図Ｇ４は、送風部１９で発生する風量が多い一定の値であり、電気的集塵部９の上流側における空気中の塵埃の濃度が低い一定の値であるときにおける、空気浄化装置１の稼働時間ｔと電気的集塵部９での塵埃の除去率ηとの関係を示している。
A line G4 in FIG. 3B is a constant value with a large amount of air generated in the
図３（ｂ）における線図Ｇ５は、送風部１９で発生する風量が多い一定の値であり、電気的集塵部９の上流側における空気中の塵埃の濃度が中くらいの一定の値であるときにおける、空気浄化装置１の稼働時間ｔと電気的集塵部９での塵埃の除去率ηとの関係を示している。
A line G5 in FIG. 3 (b) is a constant value with a large amount of air generated in the
図３（ｂ）における線図Ｇ６は、送風部１９で発生する風量が多い一定の値であり、電気的集塵部９の上流側における空気中の塵埃の濃度が高い一定の値であるときにおける、空気浄化装置１の稼働時間ｔと電気的集塵部９での塵埃の除去率ηとの関係を示している。
A line G6 in FIG. 3B is a constant value with a large amount of air generated in the
なお、図３では、６本の線図しか示していないが、実際の特性マップ２３として、メモリ１１には多数本の線図が格納されている。たとえば、図３（ａ）における線図Ｇ１と線図Ｇ２との間にも、多数本の線図が存在しており、送風部１９で発生する風量も、図３（ａ）（ｂ）以外の風量である場合があり、これらの各風量に対応しても線図が多数存在している。
Although only six diagrams are shown in FIG. 3, the
空気浄化装置１が稼働しているときには、イオン化部２５でいずれか一方の極性のイオンを発生しているとともに、送風部１９が稼働していることで空気流が発生しており、イオン化部２５で帯電した塵埃を含む空気が電気的集塵部９を通過して（流れて）いる。そして、塵埃が電気的集塵部９で捕集（除去）されている。
When the
空気浄化装置１の稼働時間ｔとは、イオン化部２５で発生するイオンの極性を切り替えたときからの、空気浄化装置１の稼働時間である。
The operation time t of the
塵埃の除去率ηは、η＝（１−ρ´／ρ）×１００％の式で表される。「ρ」は、空気浄化装置１における空気の流れ方向で、電気的集塵部９の上流側における塵埃（空気中を浮遊している微粒子）の濃度であり、「ρ´」は、空気浄化装置１における空気の流れ方向で、電気的集塵部９の下流側における塵埃の濃度である。「ρ」や「ρ´」の単位は、たとえば「個／ｍ３」である。ただし、サイズとして所定の範囲（空気中に浮遊するサイズ；たとえば０．３μｍ〜１０μｍ）の塵埃が濃度の対象になる。
The dust removal rate η is expressed by the following equation: η = (1−ρ ′ / ρ) × 100%. “Ρ” is the concentration of dust (fine particles floating in the air) on the upstream side of the
ここで、図６（ａ）を参照しつつさらに具体的に説明する。 Here, it demonstrates still more concretely, referring Fig.6 (a).
図６（ａ）の線図Ｇａ１は、空気浄化装置１が稼働しているときにおける時刻ｔの経過と電気的集塵部９における塵埃の除去率ηとの関係を示している。なお、線図Ｇａ１では、図３で示した線図Ｇ１等と同様にして、電気的集塵部９の上流側における塵埃の濃度が所定の一定の値になっており、また、電気的集塵部９を流れる空気の流量も所定の一定の値になっている。
A diagram Ga1 in FIG. 6A shows the relationship between the passage of time t and the dust removal rate η in the
図６（ａ）で示す時刻ｔａ０は、イオン化部２５で発生するイオンが切り替わった時刻（たとえば、プラスイオンからマイナスイオンに切り替わった時刻）である。
A time ta0 shown in FIG. 6A is a time when ions generated in the
図６（ａ）で示す時刻ｔａ０から時刻ｔａ１までの時間、空気浄化装置１が稼働することで、電気的集塵部９での除去率ηが９９％から９８．２％に低下している。すなわち、除去率ηが０．８％（０．８ポイント）低下している。
The removal rate η at the electrical
時刻ｔａ１で、空気浄化装置１の稼働を停止する。この後、時刻ｔａ２から時刻ｔａ３までの時間、空気浄化装置１を稼働することで、電気的集塵部９での除去率ηが９８．２％から９７．５％に低下している。すなわち、除去率が０．７％低下している。
At time ta1, the operation of the
時刻ｔａ３で、空気浄化装置１の稼働を停止する。この後、時刻ｔａ４から時刻ｔａ５までの時間、空気浄化装置１を稼働することで、電気的集塵部９での除去率ηが９７．５％から９７％に低下している。すなわち、除去率ηが０．５％低下している。
At time ta3, the operation of the
時刻ｔａ５では、電気的集塵部９での除去率ηが９７％になっていて、時刻ｔａ０における除去率９９％に対して、２％（０．８％＋０．７％＋０．５％）、除去率ηが低下している。すなわち、電気的集塵部９での塵埃の除去率ηの低下度合を積算した値（積算値）が、時刻ｔａ５において、イオン化部２５で発生するイオンの極性を切り替えるべき所定の値（たとえば、２％）になったことになる。
At the time ta5, the removal rate η at the
これにより、時刻ｔａ５で、イオン化部２５が発生するイオンをマイナスイオンからプラスイオンに切り替える。なお、時刻ｔａ５でも空気浄化装置１は連続して稼働するが、時刻ｔａ５で空気浄化装置１を停止してもよい。
Thereby, at time ta5, the ions generated by the
なお、上記説明では、電気的集塵部９での塵埃の除去率ηの低下度合の積算値に応じてイオン化部２５が発生するイオンの極性を切り替えているが、空気浄化装置１の稼働時間の積算値に応じてイオン化部２５が発生するイオンの極性を切り替えてもよい。
In the above description, the polarity of the ions generated by the
すなわち、空気浄化装置１の稼働時間の積算値が所定の値（空気浄化装置１の時刻ｔａ０から時刻ｔａ５までの時間；時間ｔａ０５）になったときに、イオン化部２５が発生するイオンの極性を切り替えてもよい。
That is, when the integrated value of the operating time of the
さらに、空気浄化装置１の各稼働時間のそれぞれと上述した時間ｔａ０５との比をもとめ、これらの求められた比の積算値ΣＦｎが「１」になったときに、イオン化部２５が発生するイオンの極性を切り替えてもよい。
Further, the ratio of each operating time of the
たとえば、「（Ｆ１；時刻ｔａ０から時刻ｔａ１までの時間／時間ｔａ０５）＋（Ｆ２；時刻ｔａ２から時刻ｔａ３までの時間／時間ｔａ０５）＋（Ｆ３；時刻ｔａ４から時刻ｔａ５までの時間／時間ｔａ０５）」の値ΣＦｎが「１」になったときに、イオン化部２５が発生するイオンの極性を切り替えてもよい。
For example, “(F1; time / time ta05 from time ta0 to time ta1) + (F2; time / time ta05 from time ta2 to time ta3) + (F3; time / time ta05 from time ta4 to time ta5)” When the value ΣFn of “” becomes “1”, the polarity of ions generated by the
ところで、図６（ａ）では、電気的集塵部９の上流側における塵埃の濃度がある一定の値になっており、電気的集塵部９を流れる空気の流量（送風部１９で発生する風量）もある一定の値になっている場合を例に掲げて説明しているが、電気的集塵部９の上流側における塵埃の濃度と、電気的集塵部９を流れる空気の流量とが変化し、インテークモードが切り替わる場合もある。
By the way, in Fig.6 (a), the density | concentration of the dust in the upstream of the electrical
ここで、電気的集塵部９の上流側における塵埃の濃度と電気的集塵部９を流れる空気の流量とが変化する場合について、図６（ｂ）を参照しつつさらに説明する。
Here, the case where the concentration of dust on the upstream side of the electrical
図６（ｂ）の各線図（条件）Ｇｂ１，Ｇｂ２，Ｇｂ３のそれぞれは、電気的集塵部９の前の塵埃の濃度や電気的集塵部９を流れる空気の流量が異なる条件の下で空気浄化装置１が稼働しているときにおける、時刻ｔの経過と電気的集塵部９における塵埃の除去率ηとの関係を示している。
Each of the diagrams (conditions) Gb1, Gb2, and Gb3 in FIG. 6B is under the condition that the dust concentration in front of the
図６（ｂ）では、説明の便宜のために、３つの線図Ｇｂ１，Ｇｂ２，Ｇｂ３を掲げているが、実際には、図３で説明したように、他の複数の条件（多数の条件）が存在している。また、以下、説明の便宜のために、３つの条件を切り替えて空気浄化装置１が稼働することにしているが、多数の条件を切り替えて空気浄化装置１が稼働することにしてもよい。
In FIG. 6 (b), for convenience of explanation, three diagrams Gb1, Gb2, and Gb3 are shown, but actually, as described with reference to FIG. ) Exists. In addition, hereinafter, for convenience of explanation, the
第１の条件Ｇｂ１の下で空気浄化装置１が稼働し、続いて、第２の条件Ｇｂ２の下で空気浄化装置１が稼働し、続いて、第３の条件Ｇｂ３の下で空気浄化装置１が稼働するものとする。図６（ｂ）で示す時刻ｔｂ０もイオン化部２５で発生するイオンが切り替わった時刻である。
The
図６（ｂ）示す時刻ｔｂ０から時刻ｔｂ１までの時間、第１の条件Ｇｂ１の下で空気浄化装置１が稼働することで、電気的集塵部９での除去率が「ηｂ０」から「ηｂ１」に低下している。すなわち、除去率が「ηｂ０−ηｂ１」％低下している。
As the
なお、第１の条件Ｇｂ１では、電気的集塵部９の上流側における塵埃の濃度が「ρｂ１」になっており、送風部１９で発生している風量が「Ｑｂ１」になっているものとする。
In the first condition Gb1, the dust concentration on the upstream side of the electrical
続いて、図６（ｂ）示す時刻ｔｂ２から時刻ｔｂ３までの時間、第２の条件Ｇｂ２の下で空気浄化装置１が稼働することで、電気的集塵部９での除去率が「ηｂ２」から「ηｂ３」に低下している。すなわち、除去率が「ηｂ２−ηｂ３」％低下している。
Subsequently, when the
なお、第２の条件Ｇｂ２では、電気的集塵部９の上流側における塵埃の濃度が「ρｂ２」になっており、送風部１９で発生している風量が「Ｑｂ２」になっているものとする。
In the second condition Gb2, the dust concentration on the upstream side of the electrical
続いて、図６（ｂ）示す時刻ｔｂ４から時刻ｔｂ５までの時間、第３の条件Ｇｂ３の下で空気浄化装置１が稼働することで、電気的集塵部９での除去率が「ηｂ４」から「ηｂ５」に低下している。すなわち、除去率が「ηｂ４−ηｂ５」％低下している。
Subsequently, when the
なお、第３の条件Ｇｂ３では、電気的集塵部９の上流側における塵埃の濃度が「ρｂ３」になっており、送風部１９で発生している風量が「Ｑｂ３」になっているものとする。
In the third condition Gb3, the dust concentration on the upstream side of the electrical
そして、時刻ｔｂ５が到来したときに、塵埃の除去率の低下度合を積算した値（（ηｂ０−ηｂ１）＋（ηｂ２−ηｂ３）＋（ηｂ４−ηｂ５））がイオン化部２５での極性の切り替えに必要な所定の値（たとえば２％）になったとする。
When the time tb5 arrives, the value ((ηb0−ηb1) + (ηb2−ηb3) + (ηb4−ηb5)) obtained by integrating the degree of decrease in the dust removal rate is used to switch the polarity in the
よって、時刻ｔｂ５が到来したときに、イオン化部２５で発生するイオンをマイナスイオンからプラスイオンに切り替える。以下、プラスイオンからマイナスイオンへの切り替え、マイナスイオンからプラスイオンへの切り替え・・・を同様にして繰り返す。
Therefore, when the time tb5 arrives, the ions generated in the
なお、図６（ｂ）では、各条件Ｇｂ１，Ｇｂ２，Ｇｂ３それぞれにおける時刻ｔの表示はお互いが独立している。すなわち、第１の条件Ｇｂ１における時刻ｔｂ０から時刻ｔｂ１までは、時刻ｔｂ０の後に時刻ｔｂ１が到来し、第２の条件Ｇｂ２における時刻ｔｂ２から時刻ｔｂ３までは、時刻ｔｂ２の後に時刻ｔｂが到来し、第３の条件Ｇｂ３における時刻ｔｂ４から時刻ｔｂ５までは、時刻ｔｂ４の後に時刻ｔｂ５が到来する。 In FIG. 6B, the display of time t in each of the conditions Gb1, Gb2, and Gb3 is independent from each other. That is, from time tb0 to time tb1 in the first condition Gb1, time tb1 comes after time tb0, from time tb2 to time tb3 in the second condition Gb2, time tb comes after time tb2, From time tb4 to time tb5 in the third condition Gb3, time tb5 arrives after time tb4.
しかし、各時刻ｔｂ０，ｔｂ１，ｔｂ２，ｔｂ３，ｔｂ４，ｔｂ５は説明の便宜上、図６（ｂ）の横軸に同時の記載しているのであり、図６（ｂ）では、時刻ｔｂ４が時刻ｔｂ３の前に到来するように描かれているが、実際の空気浄化装置１の稼働では、時刻ｔｂ１の後に時刻ｔｂ２が到来し、時刻ｔｂ３の後に時刻ｔｂ４が到来している。
However, for convenience of explanation, the times tb0, tb1, tb2, tb3, tb4, and tb5 are described simultaneously on the horizontal axis of FIG. 6B. In FIG. 6B, the time tb4 is the time tb3. However, in actual operation of the
図６（ｂ）の第２の条件Ｇｂ２における時刻ｔｂ２は、第１の条件Ｇｂ１での時刻ｔｂ０から時刻ｔｂ１までの空気浄化装置１の稼働時間に基づいてもとめることができる。
The time tb2 in the second condition Gb2 in FIG. 6B can be determined based on the operating time of the
さらに説明すると、第１の条件Ｇｂ１で時刻ｔｂ０から時刻ｔｂ１まで空気浄化装置１を稼働することで、電気的集塵部９が捕集した塵埃の個数ｍｂが計算でもとめられる。すなわち、個数ｍｂは、塵埃の濃度ρｂ１と風量Ｑｂ１と第１の条件の線図Ｇｂ１で示す電気的集塵部９での除去率ηの変化と時刻ｔｂ０から時刻ｔｂ１までの時間ｔｂｏ１とでもとめられる。
More specifically, by operating the
ここで、第２の条件Ｇｂ２で空気浄化装置１を時刻ｔｂ０から時刻ｔｂ２まで稼働したきの、電気的集塵部９が捕集した塵埃の個数をｍｂ´とする。個数ｍｂ´も、個数ｍｂと同様に、塵埃の濃度ρｂ２と風量Ｑｂ２と第２の条件の線図Ｇｂ２で示す電気的集塵部９での除去率ηの変化と時刻ｔｂ０から時刻ｔｂ２までの時間ｔｂｏ２とでもとめられる。ただし、時刻ｔｂ２はここでは未知数である。
Here, let mb ′ be the number of dust collected by the
そして、個数ｍｂ＝個数ｍｂ´となる方程式を時刻ｔｂ２について解くことで、時刻ｔｂ２をもとめることができる。 The time tb2 can be obtained by solving the equation where the number mb = the number mb ′ for the time tb2.
また、図６（ｂ）の時刻ｔｂ４も、第１の条件Ｇｂ１での時刻ｔｂ０から時刻ｔｂ１までの空気浄化装置の稼働と、第２の条件Ｇｂ２での時刻ｔｂ２から時刻ｔｂ３までの空気浄化装置の稼働とに基づいて、時刻ｔｂ２と同様にもとめることができる。 Also, at time tb4 in FIG. 6B, the operation of the air purification device from time tb0 to time tb1 under the first condition Gb1 and the air purification device from time tb2 to time tb3 under the second condition Gb2. Based on the operation of the time tb2.
なお、時刻ｔｂ１が到来したとき、一旦、空気浄化装置１の稼働を所定の時間停止して、時刻ｔｂ２で再び空気浄化装置１の稼働開始し、時刻ｔｂ３が到来したとき、一旦、空気浄化装置１の稼働を所定の時間停止して、時刻ｔｂ４で再び空気浄化装置１の稼働を開始してもよいし、時刻ｔｂ１が到来しても空気浄化装置１の稼働を停止することなく、連続して空気浄化装置１を稼働してもよいし、時刻ｔｂ３が到来しても空気浄化装置１の稼働を停止することなく連続して空気浄化装置１の稼働をしてもよい。
When the time tb1 arrives, the operation of the
さらに、電気的集塵部９を新品もしくは新品とみなせるものにしたときからのイオン化部２５で発生するイオンの極性の切り替え回数によって、電気的集塵部９での捕集率ηに変化が生じるのであれば、上記切り替え回数を、上述した空気浄化装置１の稼働時における種々の条件に加えてもよい。
Furthermore, a change occurs in the collection rate η in the
ところで、空気浄化装置１の筐体１７の内部であって、空気の流れ方向における電気的集塵部９の上流側には、空気中の塵埃の濃度を検出する塵埃濃度センサ（微粒子濃度センサ）７が設けられている。この塵埃濃度センサ７で検出される塵埃の濃度の単位は、たとえば、個／ｍ３である。
Incidentally, a dust concentration sensor (particulate concentration sensor) for detecting the concentration of dust in the air is provided inside the
また、電気的集塵部９を通過する風量の単位は、たとえば、ｍ３／ｍｉｎであり、電気的集塵部９を通過する風量は、送風部１９の羽根２７の回転数に基づいて決まり、送風部１９の羽根２７の回転数は、たとえば、羽根２７を回転駆動する電動機２９に供給される電気の電圧や周波数によって決まるようになっている。
The unit of the amount of air passing through the
したがって、電気的集塵部９を通過する風量の代わりに、電動機２９に供給される電圧等を採用してもよい。
Therefore, a voltage or the like supplied to the
次に、空気浄化装置１の動作について例を掲げ、図５を参照しつつ説明する。この例では、空気浄化装置１の稼働時間の比の積算値ΣＦｎが「１」になったときに、イオン化部２５が発生するイオンの極性を切り替えることにする。
Next, the operation of the
まず、制御部１５の制御の下、塵埃濃度センサ７によって測定した空気中の塵埃の濃度を読み込み、送風部１９の電動機２９の作動信号（たとえば電動機２９に供給される電力の電圧）を読み込み、インテークモードを読み込む（Ｓ１）。
First, under the control of the
続いて、電動機２９の作動信号がオンであるか否かを判断し（Ｓ３）、作動信号がオフである場合は、スタートに戻り、作動信号がオンである場合は、ステップＳ５に進む。
Subsequently, it is determined whether or not the operation signal of the
ステップＳ５では、図３や図６等で示す特性マップによって、積算値ΣＦｎを算出する。 In step S5, the integrated value ΣFn is calculated using the characteristic map shown in FIGS.
続いて、積算値ΣＦｎが「１」以上になったか否かを判断し（Ｓ７）、積算値ΣＦｎが「１」以上になった場合は、積算値ΣＦｎの値をリセットして「０」にし、イオン化部２５で発生するイオンの極性を切り替える（Ｓ９）。積算値ΣＦｎが「１」よりも小さい場合には、スタートに戻る。
Subsequently, it is determined whether or not the integrated value ΣFn is “1” or more (S7). If the integrated value ΣFn is “1” or more, the integrated value ΣFn is reset to “0”. The polarity of ions generated in the
空気浄化装置１によれば、イオン化部２５が、電気的集塵部９の塵埃除去率ηの低下度合に応じて、プラスイオンの発生とマイナスイオンの発生との切り替えをするように構成されているので、従来のように、イオン化部２５と電気的集塵部９との間にプラスに帯電した塵埃と、マイナスに帯電した塵埃とが混在することが極力回避され、また、電気的集塵部９のイオンと塵埃のイオンが中和してしまう事態が極力回避され、電気的集塵部９での塵埃除去率（集塵効率）ηの低下を防止することができる。
According to the
また、イオン化部２５が電気的集塵部９の塵埃除去率ηの低下度合に応じて、プラスイオンの発生とマイナスイオンの発生との切り替えをするように構成されているので、図４に示すように、電気的集塵部９の寿命を延ばすことができる。
Moreover, since the
なお、図４の横軸は、時刻ｔの経過を示しており、縦軸は、電気的集塵部９における塵埃の除去率ηを示している。
Note that the horizontal axis of FIG. 4 indicates the passage of time t, and the vertical axis indicates the dust removal rate η in the
図４に示す線図Ｇｐは、イオン化部２５で発生するイオンの極性の切り替えが無い場合の、空気浄化装置の稼働時間と、電気的集塵部９での塵埃の除去率ηとの関係を示している。
The diagram Gp shown in FIG. 4 shows the relationship between the operating time of the air purifier and the dust removal rate η in the
図４に示す線図Ｇｆは、イオン化部２５で発生するイオンの極性の切り替えを、上述したようにして行った場合における、空気浄化装置１の稼働時間と、電気的集塵部９での塵埃の除去率ηとの関係を示している。
The diagram Gf shown in FIG. 4 shows the operating time of the
線図Ｇｐでは、時刻ｔ０から時刻ｔｐまでの稼働時間によって、電気的集塵部９での塵埃の除去率ηが、「ηｆ」から「ηｅ」に、たとえば、３０％下がっている。
In the diagram Gp, the dust removal rate η in the
線図Ｇｆでは、時刻ｔ０から時刻ｔｆまでの稼働時間（時刻ｔ０から時刻ｔｐまでの稼働時間よりも長い稼働時間）によって、電気的集塵部９での塵埃の除去率ηが、「ηｆ」から「ηｅ」に、たとえば、３０％下がっている。
In the diagram Gf, the dust removal rate η in the
線図Ｇｆは、鋸刃状になっているが、この鋸刃の先端Ｚ１，Ｚ２，Ｚ３，Ｚ４・・・の時刻ｔｚ１，ｔｚ２，ｔｚ３，ｔｚ４・・・のそれぞれにおいて、イオン化部２５で発生するイオンの極性の切り替えがなされる。なお、除去率ηが３０％低下したときが、電気的集塵部９の交換時期になる。
The diagram Gf has a saw-tooth shape, but is generated at the
これにより、イオン化部２５で発生するイオンの極性を上述したように適宜切り替えることで、電気的集塵部９の寿命が延びる。
Thereby, the lifetime of the electrical
また、時刻ｔ０〜時刻ｔｚ１までの時間ｔｚ０１、時刻ｔ１〜時刻ｔｚ２までの時間ｔｚ１２、時刻ｔ２〜時刻ｔｚ３までの時間ｔｚ２３、時刻ｔ３〜時刻ｔｚ４までの時間ｔｚ３４・・・の値は、お互いが異なる場合があるが、これは、上述した空気浄化装置１の上述した稼働条件に基づくものである。
Also, the values of time tz01 from time t0 to time tz1, time tz12 from time t1 to time tz2, time tz23 from time t2 to time tz3, time tz34 from time t3 to time tz4,. Although it may differ, this is based on the operating condition mentioned above of the
空気浄化装置１によれば、イオン化部２５でのプラスイオンとマイナスイオンとの切り替えが、前もって取得しておいた特性マップ２３によって、電気的集塵部９での塵埃の除去率ηの低下度合を積算し、この積算した値（積算値）が所定の値になったときになされるので、塵埃濃度センサ７の設置数を少なくすることで構成を簡素化することができるとともに、イオン化部２５での正確な極性の切り替えタイミングを得ることができる。
According to the
また、空気浄化装置１によれば、特性マップ２３が、電気的集塵部９を通過する風量と、塵埃の濃度と、稼働時間等によって、電気的集塵部９の塵埃除去率ηの低下度合を示すようになっているので、実際に影響を及ぼす因子に応じて電気的集塵部９の塵埃除去率ηの低下度合を予測することができ、イオン化部２５での極性の切り替えタイミングをより高精度で得ることができる。
Further, according to the
空気浄化装置１の構成を次にように変形してもよい。すなわち、イオン化部２５が、電気的集塵部９での塵埃の捕集量（質量もしくは個数）に応じて、プラスイオンの発生とマイナスイオンの発生との切り替えをするように構成されていてもよい。
The configuration of the
たとえば、イオン化部２５が発生するイオンが切り替わったとき（たとえば、プラスイオンからマイナスイオンに切り替わったとき）から起算して、電気的集塵部９で捕集した塵埃の量が所定の値になったときに、イオン化部２５が発生するイオンの極性を切り替えるように構成してもよい（たとえば、マイナスイオンからプラスイオンに切り替えるようにしてもよい）。
For example, the amount of dust collected by the
このように、イオン化部２５が、電気的集塵部９での塵埃の捕集量に応じて、プラスイオンの発生とマイナスイオンの発生との切り替えをするようになっているように構成しても、電気的集塵部９での塵埃除去率ηの低下を防止することができる。
In this way, the
また、筐体１７内であって空気の流れ方向で電気的集塵部９の下流側にも塵埃濃度センサを設け、電気的集塵部の上流側の塵埃濃度センサ７と、電気的集塵部９の下流側の塵埃濃度センサとによって、電気的集塵部９での塵埃の除去率ηを測定するように構成してもよい。
In addition, a dust concentration sensor is provided in the
そして、電気的集塵部９で捕集した塵埃の除去率ηの低下の度合が所定の値（たとえば２％）になってときに、イオン化部２５が発生するイオンの極性を切り替えるように構成してもよい。この場合、特性マップ２３を無くしてもよい。
The
なお、上述したものを方法の発明として把握してもよい。 In addition, you may grasp | ascertain what was mentioned above as invention of a method.
すなわち、イオン化部で発生するプラスイオンもしくはマイナスイオンで塵埃を帯電させる塵埃帯電化工程と、前記塵埃帯電化工程で帯電された塵埃を、電気的集塵部を用いて捕集する電気的集塵工程とを有し、前記塵埃帯電化工程は、前記電気的集塵工程での塵埃除去率の低下度合に応じて、プラスイオンの発生とマイナスイオンの発生との切り替えをする空気浄化方法として把握してもよい。 That is, a dust charging process in which dust is charged with positive ions or negative ions generated in the ionization unit, and an electric dust collection unit that collects the dust charged in the dust charging process using the electric dust collection unit. The dust charging step is grasped as an air purification method that switches between the generation of positive ions and the generation of negative ions according to the degree of decrease in the dust removal rate in the electrical dust collection step. May be.
この場合において、前記イオン化部でのプラスイオンの発生とマイナスイオンの発生との切り替えが、前もって取得しておいた特性マップによって、前記電気的集塵工程での塵埃の除去率の低下度合を積算し、この積算した値が所定の値になったときになされるようにしてもよい。 In this case, the switching between the generation of positive ions and the generation of negative ions in the ionization unit is integrated with the degree of reduction in the dust removal rate in the electrical dust collection process based on the characteristic map acquired in advance. However, it may be performed when the integrated value reaches a predetermined value.
また、前記特性マップが、前記電気的集塵部を通過する風量と、前記塵埃の濃度と、稼働時間とによって、前記電気的集塵工程での塵埃除去率の低下度合を示すようにしてもよい。 The characteristic map may indicate the degree of reduction in the dust removal rate in the electrical dust collection process according to the air volume passing through the electrical dust collection unit, the dust concentration, and the operation time. Good.
さらに、イオン化部で発生するプラスイオンもしくはマイナスイオンで塵埃を帯電させる塵埃帯電化工程と、前記塵埃帯電化工程で帯電された塵埃を、電気的集塵部を用いて捕集する電気的集塵工程とを有し、前記塵埃帯電化工程は、前記電気的集塵工程での塵埃の捕集量に応じて、プラスイオンの発生とマイナスイオンの発生との切り替えを行う空気浄化方法として把握してもよい。 Furthermore, a dust charging process for charging dust with positive ions or negative ions generated in the ionization unit, and an electric dust collection unit for collecting the dust charged in the dust charging process using the electric dust collection unit. And the dust charging step is grasped as an air purification method for switching between the generation of positive ions and the generation of negative ions according to the amount of dust collected in the electric dust collection step. May be.
１ 空気浄化装置
９ 電気的集塵部
２３ 特性マップ
２５ イオン化部
η 塵埃除去率
1
Claims (8)
前記イオン化部で帯電された塵埃を捕集する電気的集塵部と、
を有し、前記イオン化部は、前記電気的集塵部の塵埃除去率の低下度合に応じて、プラスイオンの発生とマイナスイオンの発生との切り替えをするように構成されていることを特徴とする空気浄化装置。 An ionization unit that charges dust by generating positive ions or negative ions;
An electric dust collection unit for collecting dust charged in the ionization unit;
The ionization unit is configured to switch between the generation of positive ions and the generation of negative ions according to the degree of reduction in the dust removal rate of the electrical dust collection unit. Air purification device to do.
前記イオン化部でのプラスイオンの発生とマイナスイオンの発生との切り替えは、前もって取得しておいた特性マップによって、前記電気的集塵部での塵埃除去率の低下度合を積算し、この積算した値が所定の値になったときになされるように構成されていることを特徴とする空気浄化装置。 The air purification device according to claim 1,
Switching between the generation of positive ions and the generation of negative ions in the ionization unit is performed by integrating the degree of decrease in the dust removal rate in the electric dust collection unit according to the characteristic map acquired in advance. An air purifier configured to be configured when a value reaches a predetermined value.
前記特性マップは、前記電気的集塵部を通過する風量と、前記塵埃の濃度と、稼働時間とによって、前記電気的集塵部の塵埃除去率の低下度合を示すようになっていることを特徴とする空気浄化装置。 The air purification apparatus according to claim 2,
The characteristic map is configured to indicate a degree of reduction in the dust removal rate of the electrical dust collection unit according to an air volume passing through the electrical dust collection unit, a concentration of the dust, and an operation time. A featured air purification device.
前記イオン化部で帯電された塵埃を捕集する電気的集塵部と、
を有し、前記イオン化部は、前記電気的集塵部での塵埃の捕集量に応じて、プラスイオンの発生とマイナスイオンの発生との切り替えをするように構成されていることを特徴とする空気浄化装置。 An ionization unit that charges dust by generating positive ions or negative ions;
An electric dust collection unit for collecting dust charged in the ionization unit;
And the ionization unit is configured to switch between the generation of positive ions and the generation of negative ions according to the amount of collected dust in the electrical dust collection unit. Air purification device to do.
前記塵埃帯電化工程で帯電された塵埃を、電気的集塵部を用いて捕集する電気的集塵工程と、
を有し、前記塵埃帯電化工程は、前記電気的集塵工程での塵埃除去率の低下度合に応じて、プラスイオンの発生とマイナスイオンの発生との切り替えをすることを特徴とする空気浄化方法。 A dust charging process for charging dust with positive ions or negative ions generated in the ionization section;
An electric dust collection step of collecting the dust charged in the dust charging step using an electric dust collection unit;
And the dust charging step switches between generation of positive ions and generation of negative ions in accordance with the degree of reduction in the dust removal rate in the electric dust collection step. Method.
前記塵埃帯電化工程でのプラスイオンの発生とマイナスイオンの発生との切り替えは、前もって取得しておいた特性マップによって、前記電気的集塵工程での塵埃の除去率の低下度合を積算し、この積算した値が所定の値になったときになされることを特徴とする空気浄化方法。 The air purification method according to claim 5,
Switching between the generation of positive ions and the generation of negative ions in the dust charging step is performed by integrating the degree of reduction in the dust removal rate in the electric dust collection step according to the characteristic map acquired in advance. An air purification method, which is performed when the integrated value becomes a predetermined value.
前記特性マップは、前記電気的集塵部を通過する風量と、前記塵埃の濃度と、稼働時間とによって、前記電気的集塵工程での塵埃除去率の低下度合を示すようになっていることを特徴とする空気浄化方法。 The air purification method according to claim 6,
The characteristic map indicates the degree of reduction in the dust removal rate in the electrical dust collection process according to the amount of air passing through the electrical dust collection unit, the concentration of the dust, and the operation time. An air purification method characterized by the above.
前記塵埃帯電化工程で帯電された塵埃を、電気的集塵部を用いて捕集する電気的集塵工程と、
を有し、前記塵埃帯電化工程は、前記電気的集塵部での塵埃の捕集量に応じて、プラスイオンの発生とマイナスイオンの発生との切り替えを行うことを特徴とする空気浄化方法。 A dust charging process for charging dust with positive ions or negative ions generated in the ionization section;
An electric dust collection step of collecting the dust charged in the dust charging step using an electric dust collection unit;
And the dust charging step switches between generation of positive ions and generation of negative ions in accordance with the amount of dust collected in the electrical dust collection unit. .
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|---|---|---|---|---|
| JP2019173985A (en) * | 2018-03-27 | 2019-10-10 | 三菱電機株式会社 | Air cleaning device, ventilation system, and maintenance timing notification method |
-
2016
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