JP2023155757A - dust collector - Google Patents
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Abstract
Description
本明細書が開示する技術は、集塵装置に関する。 The technology disclosed in this specification relates to a dust collector.
特許文献1は、イオン発生素子を備えた集塵装置を開示する。このような集塵装置は、イオン発生素子が発生する正イオン又は負イオンによって塵埃を帯電させることにより、塵埃を効率的に取り除くことができる。
特許文献1のイオン発生素子に印加されるパルス電圧は、正電圧が+2.7kV、負電圧が-2.7kVのパルス電圧であり、正弦波の周波数が20kHz、パルス波の繰り返し周期が60Hzとされている。これらのパルス電圧の条件から、特許文献1のイオン発生素子に接続されている電源回路は、両極性パルス発生回路であり、例えば、トランスを利用した誘導性エネルギー蓄積方式(Inductive energy storage:IES)の電源回路であると考えられる。このような電源回路を利用すると、消費エネルギーが大きいという問題がある。本明細書は、消費エネルギーが少ない集塵装置を提供する。
The pulse voltage applied to the ion generating element of
本明細書が開示する集塵装置は、空気流路の上流側に配置されており、パルス電圧の印加によってイオンを発生するように構成されているイオン発生部と、イオン発生部にパルス電圧を出力するように構成されている電源回路と、空気流路の下流側に配置されている集塵部と、を備えることができる。電源回路は、単極性パルス電圧を出力する共振型パルス電源回路である。このような共振型パルス電源回路は、例えば、単極性パルス電圧を出力する漏れインダクタンス共振方式(Leakage Inductance Resonance:LIR)の電源回路であってもよく、単極性パルス電圧を出力する誘導性エネルギー蓄積方式(Inductive energy storage:IES)の電源回路であってもよい。このような共振型パルス電源回路が出力する単極性パルス電圧のパルス幅は短い。このため、本明細書が開示する集塵装置では、短いパルス幅のパルス電圧によってイオン発生部が駆動されるので、消費エネルギーが抑えられる。 The dust collector disclosed in this specification includes an ion generating section that is arranged on the upstream side of an air flow path and is configured to generate ions by applying a pulse voltage, and an ion generating section that is configured to generate ions by applying a pulse voltage to the ion generating section. The air conditioner may include a power supply circuit configured to output an output, and a dust collection section disposed on the downstream side of the air flow path. The power supply circuit is a resonant pulse power supply circuit that outputs a unipolar pulse voltage. Such a resonant pulse power supply circuit may be, for example, a leakage inductance resonance (LIR) power supply circuit that outputs a unipolar pulse voltage, or an inductive energy storage circuit that outputs a unipolar pulse voltage. It may be an inductive energy storage (IES) power supply circuit. The pulse width of the unipolar pulse voltage outputted by such a resonant pulse power supply circuit is short. Therefore, in the dust collector disclosed in this specification, the ion generating section is driven by a pulse voltage with a short pulse width, so that energy consumption can be suppressed.
本明細書が開示する集塵装置は、イオン発生部と、電源回路と、集塵部と、を備えることができる。イオン発生部は、空気流路の上流側に配置されており、パルス電圧の印加によってイオンを発生するように構成されている。電源回路は、共振型パルス電源回路であり、イオン発生部に単極性パルス電圧を出力するように構成されている。集塵部は、空気流路の下流側に配置されている。 The dust collector disclosed in this specification can include an ion generator, a power supply circuit, and a dust collector. The ion generating section is arranged on the upstream side of the air flow path, and is configured to generate ions by applying a pulse voltage. The power supply circuit is a resonant pulse power supply circuit, and is configured to output a unipolar pulse voltage to the ion generating section. The dust collection section is arranged on the downstream side of the air flow path.
電源回路は、直流電源と、1次側巻線と2次側巻線を含むトランスと、スイッチ素子と、を有していてもよい。トランスでは、1次側巻線が直流電源に接続されており、2次側巻線がイオン発生部に接続されている。スイッチ素子は、トランスの1次側巻線に対して直列に接続されている。電源回路は、スイッチ素子がターンオンしたときに、1次側巻線及び2次側巻線の漏れインダクタンスと、2次側回路の浮遊キャパシタンスと、の間の共振現象に基づいて単極性パルス電圧を出力するように構成されている。このように、電源回路は、単極性パルス電圧を出力する漏れインダクタンス共振方式(Leakage Inductance Resonance:LIR)の電源回路であってもよい。 The power supply circuit may include a DC power supply, a transformer including a primary winding and a secondary winding, and a switch element. In the transformer, a primary winding is connected to a DC power source, and a secondary winding is connected to an ion generator. The switch element is connected in series with the primary winding of the transformer. The power supply circuit generates a unipolar pulse voltage based on the resonance phenomenon between the leakage inductance of the primary winding and the secondary winding and the stray capacitance of the secondary circuit when the switch element is turned on. is configured to print. In this way, the power supply circuit may be a leakage inductance resonance (LIR) power supply circuit that outputs a unipolar pulse voltage.
電源回路は、直流電源と、1次側巻線と2次側巻線を含むトランスと、スイッチ素子と、を有していてもよい。トランスでは、1次側巻線が直流電源に接続されており、2次側巻線がイオン発生部に接続されている。スイッチ素子は、トランスの1次側巻線に対して直列に接続されている。電源回路は、スイッチ素子をターンオンさせたときに、1次側巻線にエネルギーを蓄積し、スイッチ素子をターンオフさせたときに、2次側巻線の励磁インダクタンスと、2次側回路の浮遊キャパシタンスと、の間の共振現象に基づいて単極性パルス電圧を出力するように構成されている。このように、電源回路は、単極性パルス電圧を出力する誘導性エネルギー蓄積方式(Inductive energy storage:IES)の電源回路であってもよい。 The power supply circuit may include a DC power supply, a transformer including a primary winding and a secondary winding, and a switch element. In the transformer, a primary winding is connected to a DC power source, and a secondary winding is connected to an ion generator. The switch element is connected in series with the primary winding of the transformer. In a power supply circuit, when the switch element is turned on, energy is accumulated in the primary winding, and when the switch element is turned off, the excitation inductance of the secondary winding and the stray capacitance of the secondary circuit are accumulated. The device is configured to output a unipolar pulse voltage based on a resonance phenomenon between . In this way, the power supply circuit may be an inductive energy storage (IES) power supply circuit that outputs a unipolar pulse voltage.
電源回路は、単極性パルス電圧を出力した後に直流電圧を出力するように構成されていてもよい。この場合、電源回路はさらに、イオン発生部に対して並列に接続されているコンデンサを備えていてもよい。また、電源回路は、単極性パルス電圧の印加後から次の単極性パルス電圧の印加前まで、直流電圧の出力を維持するように構成されていてもよい。このような電源回路を備える集塵装置は、高い集塵効率を有することができる。 The power supply circuit may be configured to output the DC voltage after outputting the unipolar pulse voltage. In this case, the power supply circuit may further include a capacitor connected in parallel to the ion generator. Further, the power supply circuit may be configured to maintain output of the DC voltage from after application of the unipolar pulse voltage until before application of the next unipolar pulse voltage. A dust collector equipped with such a power supply circuit can have high dust collection efficiency.
電源回路は、負極性の単極性パルス電圧を出力するように構成されていてもよい。このような電源回路を備える集塵装置は、高い集塵効率を有することができる。 The power supply circuit may be configured to output a negative unipolar pulse voltage. A dust collector equipped with such a power supply circuit can have high dust collection efficiency.
図1に示すように、集塵装置1は、筐体10と、イオン発生部20と、集塵部30と、送風ファン40と、制御部50と、を備えている。
As shown in FIG. 1, the
筐体10は、空気が流入する吸気口12と、空気が流出する排気口14と、を有している。筐体10は、吸気口12と排気口14を連結する空気流路内に、イオン発生部20と集塵部30と送風ファン40を収容している。なお、図中の矢印が空気の流れる方向を示している。
The
イオン発生部20は、集塵部30よりも筐体10の空気流路の上流側に配置されており、パルス電圧の印加によってイオンを発生するように構成されている。イオン発生部20は、特に限定されるものではないが、例えばコロナ放電、バリア放電又は沿面放電を利用したイオン発生素子であってもよい。この例では、イオン発生部20は、正極電極と負極電極を有しており、正極電極と負極電極の間に印加されるパルス電圧が放電開始電圧以上になったときに、正極電極と負極電極の間の放電によりイオンを発生させるように構成されている。具体的には、イオン発生部20は、例えば線対線放電を行うように細い金属線で構成されていてもよい。イオン発生部20は、パルス電圧の極性に応じて負イオン又は正イオンを発生させることができる。この種のイオン発生素子についてはよく知られているので、具体的な構成の説明については省略する。
The
集塵部30は、イオン発生部20よりも筐体10の空気流路の下流側に配置されており、カビ、ウィルス、花粉等の生物性の汚染物を含む様々な塵埃を捕集するように構成されている。集塵部30は、特に限定されるものではないが、例えば電気集塵機であってもよい。この例では、集塵部30は、平板状の集塵電極と平板状の対向電極が所定距離を置いて交互に並べられるように構成されている。集塵部30は、対向電極が接地され、イオン発生部20で発生したイオン種(正イオン又は負イオン)に応じて集塵電極に負又は正の直流高電圧が印加されて用いられる。具体的には、イオン発生部20に負極性のパルス電圧が印加されたときは、集塵部30の集塵電極に正の直流高電圧が印加される。イオン発生部20に正極性のパルス電圧が印加されたときは、集塵部30の集塵電極に負の直流高電圧が印加される。集塵部30は、帯電した塵埃を集塵電極側に引き寄せ、フィルタによって捕集するように構成されている。この種の電気集塵装置についてはよく知られているので、具体的な構成の説明については省略する。
The
送風ファン40は、筐体10の空気流路内に配置されており、筐体10の外から吸気口12を介して空気を吸い込み、排気口14を介して筐体10の外へ空気を排気するように構成されている。この例では、送風ファン40は、イオン発生部20及び集塵部30よりも筐体10の空気流路の下流側に配置されており、筐体10内を負圧に調整するように構成されている。この例に代えて、送風ファン40は、イオン発生部20及び集塵部30よりも筐体10の空気流路の上流側に配置され、筐体10内を正圧に調整するように構成されていてもよい。
The
制御部50は、電源回路を有しており、イオン発生部20と集塵部30と送風ファン40の各々に適切な電圧を出力し、イオン発生部20と集塵部30と送風ファン40の各々を駆動するように構成されている。制御部50は、後述するように、イオン発生部20に対して単極性の短パルス電圧を出力する。ここで、単極性の短パルス電圧とは、電圧の立ち上がりが急峻なナノ秒パルス電圧のことをいう。制御部50はさらに、集塵部30と送風ファン40の各々に対して適切に調整された直流電圧を出力する。制御部50は、筐体10と一体に搭載されていてもよく、筐体10とは別体で設けられていてもよい。以下、制御部50のうちの単極性の短パルス電圧を出力する電源回路について詳細する。
The
図2に、制御部50が有する電源回路52を示す。電源回路52は、イオン発生部20に単極性の短パルス電圧を出力するように構成された漏れインダクタンス共振方式(Leakage Inductance Resonance:LIR)の電源回路であり、直流電源V1と、入力コンデンサC1と、トランスT1と、スイッチ素子SW1と、ゲート駆動回路54と、を有している。
FIG. 2 shows a
入力コンデンサC1は、直流電源V1に対して並列に接続されている。トランスT1は、1次側巻線L1と2次側巻線L2を有しており、1次側巻線L1が直流電源V1の正極と負極の間に接続されており、2次側巻線L2がイオン発生部20の正極と負極の間に接続されている。1次側巻線L1と2次側巻線L2の巻線比は1:nである。1次側巻線L1の両端間には、磁気リセット用ダイオードD1が逆並列に接続されている。スイッチ素子SW1は、特に限定されるものではないが、例えばNチャネル型のMOSFETであり、直流電源V1の正極と負極の間において、トランスT1の1次側巻線L1に対して直列に接続されている。このため、スイッチ素子SW1のオン・オフに応じてトランスT1の1次側巻線への通電のオン・オフを制御することができる。なお、スイッチ素子SW1は、直流電源V1の正極とスイッチ素子SW1の間に接続されていてもよい。スイッチ素子SW1は、炭化珪素、窒化ガリウム又は酸化ガリウム等のワイドバンドギャップ半導体で構成された高周波スイッチ素子である。ゲート駆動回路54は、スイッチ素子SW1のゲートに接続されており、スイッチ素子SW1のオン・オフを制御する。
Input capacitor C1 is connected in parallel to DC power supply V1. The transformer T1 has a primary winding L1 and a secondary winding L2, the primary winding L1 is connected between the positive and negative poles of the DC power supply V1, and the secondary winding L2 is connected between the positive and negative electrodes of the
図3に、電源回路52をトランスT1の2次側で換算した等価回路を示す。ここで、「l」はトランスT1の漏れインダクタンスであり、「M」はトランスT1の相互インダクタンスであり、「c」は2次側回路の浮遊キャパシタンス(トランスT1の巻線間の容量とイオン発生部20の容量の合計)であり、「r」はスイッチ素子SW1のオン抵抗である。スイッチ素子SW1がターンオンしたとき、M>>1、r=0、ω=1/√lcとすると、漏れインダクタンスと浮遊キャパシタンスの共振現象により、浮遊キャパシタンスを充電する電圧vc(t)及び浮遊キャパシタンスを流れる電流ic(t)は、以下の数式1及び数式2となる。図4に、電圧vc(t)及び電流ic(t)の1周期分の波形を示す。
このように、電源回路52は、スイッチ素子SW1がターンオンしたとき、漏れインダクタンスと浮遊キャパシタンスの共振現象により、トランスT1の巻数比nの昇圧分のさらに2倍のパルス電圧を出力することができる。パルス幅は、漏れインダクタンスと浮遊キャパシタンスの積が少ないほど狭くなり、数ns~数十ns(ナノ秒)である。
In this manner, when the switch element SW1 is turned on, the
図5に、本実施例の電源回路52が出力する短パルス電圧の電圧(Voltage)及び電流(Current)の波形と消費エネルギー(Consumption energy)のシミュレーション結果を示す。図6に、比較例として、誘導性エネルギー蓄積方式(IES)が出力するパルス電圧の電圧及び電流の波形と消費エネルギーのシミュレーション結果を示す。なお、パルス周波数及び負荷抵抗は同一である。
FIG. 5 shows simulation results of the waveforms of the voltage (Voltage) and current (Current) of the short pulse voltage output by the
この例では、図5に示す本実施例の短パルス電圧のパルス幅が30nsであり、図6に示す比較例のパルス電圧のパルス幅は150nsである。このように、本実施例の短パルス電圧のパルス幅は、比較例のパルス電圧よりも狭い。この結果、図5に示す本実施例の消費エネルギーは1パルス当たり約0.41mJであり、図6に示す比較例の消費エネルギーは1パルス当たり約0.92mJである。このように、本実施例の電源回路52は、パルス幅の狭い短パルス電圧を出力することができるので、消費エネルギーを抑えることができる。また、本実施例のLIR方式の電源回路52は、比較例のIES方式の電源回路に比してターンオン時間が短い。このため、スイッチ素子SW1における導通損失も少ないので、この点でも本実施例の電源回路52はエネルギー消費が少ない。また、電源回路52は、小型且つ軽量に構成することができる。したがって、電源回路52は、高効率であり、極めて小型で軽量な電源装置とすることができる。
In this example, the pulse width of the short pulse voltage of the present example shown in FIG. 5 is 30 ns, and the pulse width of the pulse voltage of the comparative example shown in FIG. 6 is 150 ns. In this way, the pulse width of the short pulse voltage of the present example is narrower than that of the pulse voltage of the comparative example. As a result, the energy consumption of the present example shown in FIG. 5 is about 0.41 mJ per pulse, and the energy consumption of the comparative example shown in FIG. 6 is about 0.92 mJ per pulse. In this way, the
また、図5に示されるように、本実施例の電源回路52が出力する短パルス電圧は、単極性のパルス波である。このため、本実施例の電源回路52は、正極性と負極性のいずれか一方の短パルス電圧をイオン発生部20に印加することができる。
Furthermore, as shown in FIG. 5, the short pulse voltage output by the
図7に、短パルス電圧の極性が正極性と負極性の各々における集塵効率の試験結果を示す。なお、短パルス電圧は、パルス周波数が960ppsで固定であり、最大値が±0~9kVで変化させている。集塵部30の集塵電圧は、短パルス電圧の極性とは逆の±2.0kVが印加されるように制御されている。集塵粒子径は0.3μm~0.5μmである。空気の流量は5L/minである。集塵電極の長さは、空気の流れ方向に10mmである。図7に示すように、短パルス電圧の最大値に関わらず、負極性の短パルス電圧は正極性の短パルス電圧よりも集塵効率が高い。上記したように、電源回路52は、単極性の短パルス電圧を出力することができる。このため、電源回路52を備える集塵装置1は、高い集塵効率を有することができる。
FIG. 7 shows test results of dust collection efficiency when the polarity of the short pulse voltage is positive and negative. Note that the pulse frequency of the short pulse voltage is fixed at 960 pps, and the maximum value is varied within ±0 to 9 kV. The dust collection voltage of the
上記したように、本実施例の集塵装置1は高い集塵効率を有している。このような高い集塵効率は、イオン発生部20における広く一様なプラズマの形成によることも1つの理由と考えられる。そのことを検証した結果を以下に説明する。
As described above, the
図8に、イオン発生部20の簡易構造の一例を示す。イオン発生部20は、線対線放電を行うように構成されており、一対の固定台22、24と、高圧金属線26と、接地金属線28と、を備えている。第1固定台22と第2固定台24は、距離d1だけ離れて配置されており、それらの間にプラズマ放電域を画定している。この例では、距離d1は40mmである。高圧金属線26は、例えばステンレス製の直径0.05mmの金属線であり、一端が第1固定台22に固定されており、他端が第2固定台24に固定されている。また、高圧金属線26は、上記した本実施例のLIR方式の電源回路52に接続されている。接地金属線28は、例えばステンレス製の直径0.05mmの金属線であり、一端が第1固定台22に固定されており、他端が第2固定台24に固定されている。高圧金属線26と接地金属線28の線間距離d2は、この例では4mmである。
FIG. 8 shows an example of a simple structure of the
図9は、本実施例のLIR方式の電源回路52に代えて、比較例のIES方式の電源回路を使用したときのイオン発生部20に形成されるプラズマ放電の画像である。比較例では、高圧金属線26の近傍のみに不均一なプラズマ放電が生成されている。
FIG. 9 is an image of plasma discharge formed in the
図10は、本実施例のLIR方式の電源回路52を使用したときのイオン発生部20に形成されるプラズマ放電の画像である。本実施例では、高圧金属線26と接地金属線28の間に広く一様なプラズマ放電が生成されている。このため、本実施例のイオン発生部20は、帯電効率が高く、ラジカル効率が高い。このように、単極性の短パルス電圧を出力するLIR方式の電源回路52を用いると、イオン発生部20では、放電空間中の電界強度が高まり、電源回路52から入力したエネルギーが効率良く電子エネルギーへ譲渡され、広く一様なプラズマ放電の生成が高効率で可能となる。したがって、電源回路52を備える集塵装置1は、高い集塵効率を有することができる。
FIG. 10 is an image of plasma discharge formed in the
(変形例)
図11に、電源回路52の変形例を示す。この電源回路52は、2次側回路に設けられた逆流阻止用ダイオードD2と出力コンデンサC2をさらに備えていることを特徴とする。逆流阻止用ダイオードD2は、トランスT1の2次側巻線L2とイオン発生部20の間に接続されており、トランスT1の2次側巻線L2からイオン発生部20に向けて順方向となるように接続されている。出力コンデンサC2は、イオン発生部20に対して並列に接続されており、一端が逆流阻止用ダイオードD2とイオン発生部20の間に接続されており、他端がトランスの2次側巻線L2とイオン発生部20の間に接続されている。
(Modified example)
FIG. 11 shows a modification of the
図12に、変形例の電源回路52が出力する電圧波形を示す。短パルス電圧の出力によって出力コンデンサC2の電圧が急峻に上昇した後、電圧は降下する。この電圧降下時、逆流阻止用ダイオードD2を逆方向に電流が流れるとともに、出力コンデンサC2が放電される。電圧降下が進むと、逆流阻止用ダイオードD2を通過する電流が停止し、出力コンデンサC2の放電も停止し、イオン発生部20に直流電圧が出力される。この例では、短パルス電圧と同極性の約2.0kVの直流電圧が出力されている。このように、変形例の電源回路52は、短パルス電圧を出力した後に、イオン発生部20に直流電圧を出力することができる。なお、電源回路52が出力する直流電圧の大きさは、出力コンデンサC2の容量値と逆流阻止用ダイオードD2の接合容量(C3)に基づいて調整することができる。
FIG. 12 shows a voltage waveform output by the
図13に、直流電圧を印加したときの集塵効率の試験結果を示す。試験条件は、図7で説明した場合と同様である。なお、短パルス電圧の極性は負極性である。図13に示すように、短パルス電圧を印加した後に直流電圧を印加すると、集塵効率が向上する。また、直流電圧が大きくなると、集塵効率も向上する。直流電圧を印加することで、イオン発生部20におけるイオンの発生量が増加し、この結果、塵埃の帯電量が増加したからだと考えられる。ここで、集塵効率が99%以上の場合を合格と評価する。この場合、5.0kVの短パルス電圧の単独印加では不合格であったものが、直流電圧を組み合わせることで合格となる。5.0kVの短パルス電圧の場合を例にすると、直流電圧は短パルス電圧の80%((4kV/5kV)×100)以下であっても、不合格品を合格品に改善する効果が認められる。より好ましくは、直流電圧は短パルス電圧の50%((2.5kV/5kV)×100)以上である。
FIG. 13 shows the test results of dust collection efficiency when DC voltage was applied. The test conditions are the same as those described with reference to FIG. Note that the polarity of the short pulse voltage is negative. As shown in FIG. 13, when a DC voltage is applied after applying a short pulse voltage, the dust collection efficiency is improved. Furthermore, as the DC voltage increases, the dust collection efficiency also improves. This is thought to be because the application of the DC voltage increased the amount of ions generated in the
例えば、電源回路52は、パルス周波数を調整することで、短パルス電圧の印加後から次の短パルス電圧の印加前まで、直流電圧の出力を維持することができる。この場合、集塵効率を向上させることができる。なお、集塵効率の向上は、集塵効率を維持しながら短パルス電圧の最大値を小さくすることができる、ということもできる。電源回路52は、集塵効率を維持しながら消費エネルギーを抑えることができる、ということもできる。
For example, by adjusting the pulse frequency, the
図14に、8.0kVの短パルス電圧の単独印加においてパルス周波数を変化させたときの集塵効率の試験結果を示す。パルス周波数が50pps以上の例では、いずれも集塵効率が99%を超えている。この結果から、風量とパルス周波数の関係を求めると、0.1L/min/pps以下であれば、集塵効率が99%を超えると考えることができる。 FIG. 14 shows the test results of the dust collection efficiency when the pulse frequency was changed in the case where a short pulse voltage of 8.0 kV was applied alone. In all cases where the pulse frequency is 50 pps or more, the dust collection efficiency exceeds 99%. From this result, when determining the relationship between air volume and pulse frequency, it can be considered that dust collection efficiency exceeds 99% if it is 0.1 L/min/pps or less.
このように、本実施例の集塵装置1は、イオン発生部20が発生する短パルス電圧の最大値及びパルス周波数、集塵部30の集塵電圧の極性及び電圧値、さらに、送風ファン40の風量を適宜調整することにより、消費エネルギーを抑えながら高い集塵効率を達成することができる。
In this way, the
(他の変形例)
上記実施例では、単極性パルス電圧を出力する漏れインダクタンス共振方式(Leakage Inductance Resonance:LIR)の電源回路52について説明した。この例に代えて、単極性パルス電圧を出力する誘導性エネルギー蓄積方式(Inductive energy storage:IES)の電源回路を使用してもよい。具体的な回路構成は、図2に記載された電源回路52の磁気リセット用ダイオードD1を削除したものである。この電源回路は、スイッチ素子SW1がターンオンしたときに、1次側巻線L1にエネルギーを蓄積し、次いでスイッチ素子SW1がターンオフしたときに、2次側巻線L2の励磁インダクタンスと、2次側回路の浮遊キャパシタンスと、の間の共振現象に基づいて単極性パルス電圧を出力することができる。このような単極性パルス電圧を出力する誘導性エネルギー蓄積方式の電源回路を集塵装置1に使用しても、上記実施例と同様の効果を奏することができる。
(Other variations)
In the above embodiment, the leakage inductance resonance (LIR)
上記実施例では、イオン発生部20に負極性のパルス電圧が印加され、集塵部30の集塵電極に正の直流高電圧が印加される制御について説明した。しかしながら、イオン発生部20に印加するパルス電圧の極性と集塵部30の集塵電極に印加する直流高電圧の極性は、この例に限らず、様々な組み合わせが可能である。例えば、イオン発生部20に正極性のパルス電圧が印加されたときには、集塵部30の集塵電極に負の直流高電圧が印加されてもよい。さらには、イオン発生部20に正極性のパルス電圧が印加され、集塵部30の集塵電極に正の直流高電圧が印加されてもよく、イオン発生部20に負極性のパルス電圧が印加され、集塵部30の集塵電極に負の直流高電圧が印加されてもよい。パルス電圧と直流高電圧の組合せがこのような場合であっても、上記実施例と同様の効果を奏することができる。
In the above embodiment, control was described in which a negative pulse voltage was applied to the
以上、本発明の具体例を詳細に説明したが、これらは例示に過ぎず、特許請求の範囲を限定するものではない。特許請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。また、本明細書または図面に説明した技術要素は、単独であるいは各種の組合せによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時請求項記載の組合せに限定されるものではない。また、本明細書または図面に例示した技術は複数目的を同時に達成し得るものであり、そのうちの一つの目的を達成すること自体で技術的有用性を持つものである。 Although specific examples of the present invention have been described in detail above, these are merely illustrative and do not limit the scope of the claims. The techniques described in the claims include various modifications and changes to the specific examples illustrated above. Further, the technical elements described in this specification or the drawings exhibit technical usefulness singly or in various combinations, and are not limited to the combinations described in the claims as filed. Furthermore, the techniques illustrated in this specification or the drawings can achieve multiple objectives simultaneously, and achieving one of the objectives has technical utility in itself.
1 :集塵装置
10 :筐体
20 :イオン発生部
30 :集塵部
40 :送風ファン
50 :制御部
52 :電源回路
54 :ゲート駆動回路
V1 :直流電源
T1 :トランス
L1 :1次側巻線
L2 :2次側巻線
SW1 :スイッチ素子
1: Dust collector 10: Housing 20: Ion generator 30: Dust collector 40: Blower fan 50: Control unit 52: Power supply circuit 54: Gate drive circuit V1: DC power supply T1: Transformer L1: Primary winding L2: Secondary winding SW1: Switch element
Claims (7)
空気流路の上流側に配置されており、パルス電圧の印加によってイオンを発生するように構成されているイオン発生部と、
前記イオン発生部に前記パルス電圧を出力するように構成されている電源回路と、
前記空気流路の下流側に配置されている集塵部と、を備えており、
前記電源回路が単極性パルス電圧を出力する共振型パルス電源回路である、集塵装置。 A dust collector,
an ion generator disposed on the upstream side of the air flow path and configured to generate ions by applying a pulse voltage;
a power supply circuit configured to output the pulse voltage to the ion generator;
a dust collecting section disposed on the downstream side of the air flow path,
A dust collector, wherein the power supply circuit is a resonant pulse power supply circuit that outputs a unipolar pulse voltage.
直流電源と、
前記直流電源に接続されている1次側巻線と、前記イオン発生部に接続されている2次側巻線と、を含むトランスと、
前記トランスの前記1次側巻線に対して直列に接続されているスイッチ素子と、を有しており、
前記電源回路は、前記スイッチ素子をターンオンさせたときに、前記1次側巻線及び前記2次側巻線の漏れインダクタンスと、2次側回路の浮遊キャパシタンスと、の間の共振現象に基づいて前記単極性パルス電圧を出力するように構成されている、請求項1に記載の集塵装置。 The power supply circuit is
DC power supply and
a transformer including a primary winding connected to the DC power supply and a secondary winding connected to the ion generating section;
a switch element connected in series to the primary winding of the transformer,
The power supply circuit is based on a resonance phenomenon between the leakage inductance of the primary winding and the secondary winding and the stray capacitance of the secondary circuit when the switch element is turned on. The dust collector according to claim 1, configured to output the unipolar pulse voltage.
直流電源と、
前記直流電源に接続されている1次側巻線と、前記イオン発生部に接続されている2次側巻線と、を含むトランスと、
前記トランスの前記1次側巻線に対して直列に接続されているスイッチ素子と、を有しており、
前記電源回路は、前記スイッチ素子をターンオンさせたときに、前記1次側巻線にエネルギーを蓄積し、前記スイッチ素子をターンオフさせたときに、前記2次側巻線の励磁インダクタンスと、2次側回路の浮遊キャパシタンスと、の間の共振現象に基づいて前記単極性パルス電圧を出力するように構成されている、請求項1に記載の集塵装置。 The power supply circuit is
DC power supply and
a transformer including a primary winding connected to the DC power supply and a secondary winding connected to the ion generating section;
a switch element connected in series to the primary winding of the transformer,
The power supply circuit stores energy in the primary winding when the switch element is turned on, and stores energy in the excitation inductance of the secondary winding and the secondary winding when the switch element is turned off. The dust collector according to claim 1, wherein the dust collector is configured to output the unipolar pulse voltage based on a resonance phenomenon between a stray capacitance of a side circuit.
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