JP2606995B2 - 静電式空気清浄装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、温風暖房機に好適な静
電式空気清浄装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】吸込口から室内空気を吸い込み、温風を
吹出口から室内に吹き出す温風暖房機では、空気中の浮
遊物質（塵、埃等）がケーシング内を通過して吹出口か
ら吹き出されると、使用者に不快感を与え、健康にも良
くないので、通常、吸込口にエアフィルタを装着してい
る。また、最近では、エアフィルタで捕捉し切れない、
微細な浮遊物質（煙草の煙等の微粒子）を除去する為、
対向して配された電極間に直流高電圧を印加して微細な
浮遊物質を負電極に吸着させる静電式空気清浄装置を具
備した温風暖房機が市販されている。この静電式空気清
浄装置を具備した温風暖房機では、被水、針金等の差込
み、電極の変形、又は埃等の蓄積により、負電極と正電
極とがショートまたは異常接近（放電可能距離）する
と、直流高電圧を発生させる高電圧発生回路の部品が破
損するという欠点がある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】このため、発明者ら
は、高電圧発生回路の出力インピーダンスは比較的高
く、負電極と正電極とがショートまたは異常接近する
と、電極間に印加される直流高電圧の電圧値が低下する
ことに着目して、電極間の電圧を検出するとともに、検
出電圧が基準値以下の場合に高電圧発生回路の作動を停
止させる安全回路を有する静電式空気清浄装置を装着し
た温風暖房機を考案した。しかし、静電式空気清浄装置
の始動の際は、電極の帯電に時間（０．２秒〜１．５秒
程度）がかかるので、負電極と正電極とがショートや異
常接近をしていないのに安全回路が誤作動するという不
具合が、特に寒冷時に多い事が判った。本発明の目的
は、負電極と正電極とがショートまたは異常接近した場
合に、安全回路が、高電圧発生回路の作動を速やかに停
止するとともに、始動の際に誤作動を起こさない静電式
空気清浄装置の提供にある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決する為、
本発明は、以下の構成を採用した。 （１）直流高電圧を発生させる高電圧発生回路と、被清
浄空気中の微細な浮遊物質に正の電荷を付与する正電極
と、該正電極に接近して配され、正の電荷を付与された
微細な浮遊物質が吸着する負電極とで構成され、各電極
間に前記直流高電圧が印加される電極対と、前記電極対
の電圧を検出する電圧検出回路と、検出電圧が基準値以
下の場合、前記高電圧発生回路の作動を停止させる安全
回路とを備える静電式空気清浄装置において、前記高電
圧発生回路が作動を開始して所定時間の間、前記安全回
路の作動を無効にする遅延手段を設けた。 （２）上記（１）に加え、被清浄空気の温度を検出する
温度センサを設け、検出温度が低い程、前記所定時間を
長くする。 （３）直流高電圧を発生させる高電圧発生回路と、被清
浄空気中の微細な浮遊物質に正の電荷を付与する正電極
と、該正電極に接近して配され、正の電荷を付与された
微細な浮遊物質が吸着する負電極とで構成され、各電極
間に前記直流高電圧が印加される電極対と、前記電極対
の電圧を検出する電圧検出回路と、検出電圧が基準値未
満の場合、前記高電圧発生回路の作動を停止させる安全
回路と、該安全回路が作動する基準値を、前記高電圧発
生回路が作動してからの経過時間に伴って設定値迄上昇
させていく上昇設定部とを備える静電式空気清浄装置に
おいて、被清浄空気の温度を検出する温度センサを設
け、前記上昇設定部は、前記温度センサが検出する検出
温度が低い程、前記基準値の上昇速度を遅くする。

【０００５】

〔請求項２について〕

被清浄空気の温度が低い程、電極が帯電するのに時間が
かかることに着目し、所定時間を一定ではなく、被清浄
空気の温度が低い程長くする。 〔請求項３について〕 静電式空気清浄装置を作動させると高電圧発生回路が作
動を開始し、電極対に直流高電圧が印加されるが、電極
が完全に帯電するのに時間がかかる（被清浄空気の温度
が低いほど時間がかかる）。 上昇設定部は、安全回路が
作動する基準値を、高電圧発生回路が作動してからの経
過時間に沿って設定値迄上昇させていくが、基準値の上
昇速度を検出温度が低いほど遅くする。 正常時には、印
加電圧の上昇速度が安全回路を作動させる基準値の上昇
速度を上回る為、安全回路は高電圧発生回路の作動を停
止しない。負電極と正電極とがショートまたは異常接近
している場合には、印加電圧の上昇速度が安全回路を作
動させる基準値の上昇速度を下回る為、安全回路は、高
電圧発生回路の作動を停止する。

【０００６】

〔請求項２について〕

検出温度に対応して所定時間を増減しない構成の場合
は、安全回路の作動を無効にする所定時間を、頻度が少
ない最低の被清浄空気温度に合わせて長く設定（一定）
する必要がある。このため、中温度〜高温度で使用する
際に、負電極と正電極とがショートまたは異常接近して
いると高電圧発生回路にかかる負担が増える。請求項２
の構成を付加すれば、中温度〜高温度で使用する際にお
ける、負電極と正電極とがショートまたは異常接近して
いる場合に生じる高電圧発生回路にかかる負担を低減で
きる。 〔請求項３について〕 負電極と正電極とがショートまたは異常接近している場
合には、被清浄空気の全温度域において、安全回路が高
電圧発生回路の作動を停止させるので、高電圧発生回路
にかかる負担を低減できる。また、安全回路の作動を無
効にする時間を殆ど設けることなく安全回路の誤作動を
防止することができる。

【０００７】

【実施例】本発明の第１実施例（請求項２に対応）を、
図１〜図６に基づいて説明する。本発明の構成を採用し
たガス温風暖房機Ａは、図に示す如く、帯電制御部１
と、正電極２１と負電極２２とで構成される電極対２
と、電極対２の印加電圧を検出する電圧検出回路３と、
安全回路４と、遅延回路５と、室温を検出する室温セン
サ６とを有する静電式空気清浄装置Ｂが組み込まれてい
る。また、ガス温風暖房機Ａは、ケーシング７１、送風
機７２、ガスバーナ７３、エアフィルタ７４、運転スイ
ッチ７５、浄化スイッチ７６、温度設定器７７、サーモ
カップル７８、温調制御部７９、燃焼制御部８０、送風
制御部８１、表示制御部８２、表示器８３、弁機構８
４、スパーカ８５、及び安全回路４や遅延回路５等を制
御するシーケンス制御部８６を有する。

【０００８】帯電制御部１は、図３、４に示す昇圧回路
１１を有し、この昇圧回路１１は、入力端子１１１、１
１２間にＡＣ１００Ｖが加わると、正電極２１、負電極
２２に電気接続した出力端子１２１、１２２間に高電圧
（ＤＣ６．０ｋＶ±０．４ｋＶ）が発生する。

【０００９】電極対２は、絶縁支持された正電極２１
（固定）および負電極２２（取り外し可能）を備え、正
電極２１- 負電極２２間に印加される高電圧によって発
生するコロナ放電の作用により、エアフィルタ７４を通
過した煙草の煙等の微粒子を吸着して捕集する。

【００１０】電圧検出回路３は、出力端子１２１、１２
２間に接続した高抵抗３１、３２により分圧された電圧
に基づいて正電極２１- 負電極２２間の印加電圧の値を
検出する。

【００１１】安全回路４は、上記検出電圧が基準値（例
えば３ｋＶ）以下の状態が所定時間（例えば０．２秒）
を越えて継続する場合、帯電制御部１に帯電停止信号を
送出する。

【００１２】遅延回路５は、時間設定部５１を備え、帯
電制御部１が作動を開始した後、時間設定部５１で設定
された所定時間が経過する迄、安全回路４の作動を無効
にする。ここで、図５に示す様に、正電極２１- 負電極
２２間の印加電圧の値が上記基準値（例えば３ｋＶ）に
達するまでの時間は、導入空気ｃの温度が低い程長くか
かる事（例えば、２０℃では０．２秒、０℃では０．８
秒、−１０℃では１．５秒である事）に着目して、本実
施例では、時間設定部５１は、設定時間を、２０℃では
０．４秒、０℃では１．６秒、−１０℃では２．０秒と
連続的に変化する様にしている。

【００１３】室温センサ６は、エアフィルタ７４を通過
した導入空気ｃの温度が測定できる位置に配され、その
出力は、温調制御部７９および遅延回路５の時間設定部
５１に入力される。

【００１４】ケーシング７１（金属製）は、温風ｈを室
内ｒに吹き出すための、ルーバ７１１を配設した吹出口
７１２を前部下方に形成し、燃焼用一次空気を吸い込む
吸込口７１３と対流様空気を吸い込む吸込口７１４とを
後部に形成している。尚、吸込口７１３には、樹脂綿製
のフィルタ７１５が配設されている。

【００１５】送風機７２は、吸込口７１４と吹出口７１
２とを連絡するダクト７０内に配され、羽根車７２１の
回転により、吸込口７１４からガスバーナ７３を介して
吹出口７１２に向かう空気流ｂと、吸込口７１４から吹
出口７１２に向かう空気流ｄとを発生させ、空気流ｂ、
ｄを混合して温風ｈを作り出している。

【００１６】ガスバーナ７３は、サーモカップル７８お
よびスパーカ８５を適所に配するとともに、弁機構８４
によりガス供給が成される。

【００１７】エアフィルタ７４は、断面Ｌ字状の枠板７
４１の開口７４２に網体７４３を張って形成され、ケー
シング７１の後部に形成されたフィルタガイド７１６に
上方から嵌め込んで装着される。

【００１８】運転スイッチ７５は、暖房運転を行う為の
スイッチであり、暖房側にすると、シーケンス制御部８
６は、表示制御部８２、温調制御部７９、燃焼制御部８
０、及び送風制御部８１に燃焼信号を送出し、送風機７
２が回転を始めるとともに、ガスバーナ７３が燃焼を開
始する。

【００１９】浄化スイッチ７６は、浄化運転を行う為の
スイッチであり、浄化側にすると、シーケンス制御部８
６は、表示制御部８２、及び帯電制御部１に浄化信号を
送出し、帯電制御部１の昇圧回路１１が作動を開始す
る。

【００２０】温調制御部７９は、希望室温を決める温度
設定器７７、室温センサ６、サーモカップル７８、およ
びシーケンス制御部８６の各出力が入力される。燃焼制
御部８０は、燃焼動作の場合、温調制御部７９の出力に
基づいてスパーカ８５および弁機構８４を操作してガス
バーナ７３を点火し、設定温度が得られる発熱量でガス
バーナ７３が燃焼する様にガス量を調節する。送風制御
部８１は、温調制御部７９の出力に基づき、燃焼空気量
が、ガスバーナ７３が燃焼するのに適した量となる様に
送風機７２の回転数を制御する。表示制御部８２は、シ
ーケンス制御部８６の出力に基づいて、表示器８３に表
示を行う。

【００２１】つぎに、ガス温風暖房機Ａに組み込まれた
静電式空気清浄装置Ｂのシーケンス制御部８６の作動を
図６のフローチャートとともに説明する。ステップｓ１
において、浄化スイッチ７６が浄化運転側にあるか否か
を判別し、浄化運転側にある場合（ＹＥＳ）、ステップ
ｓ２に移行する。ステップｓ２で、室温センサ６の出力
から導入空気ｃの温度を検出し、ステップｓ３に移行す
る。ステップｓ３で、時間設定部５１は、導入空気ｃの
温度から所定時間を決め、ステップｓ４に移行する。ス
テップｓ４で、浄化信号に基づいて、帯電制御部１の昇
圧回路１１が作動を開始し、ステップｓ５に進む。ステ
ップｓ５で、所定時間が経過したか否か判定し、経過し
ていない（ＮＯ）場合は、ステップｓ６に進み、経過し
ている場合（ＹＥＳ）は、ステップｓ７に進む。ステッ
プｓ６で、浄化スイッチ７６が浄化運転側にあるか否か
を判別し、浄化運転側にある場合（ＹＥＳ）、ステップ
ｓ５に戻り、停止側にある場合（ＮＯ）、ステップｓ１
１に進む。ステップｓ７で、検出電圧≦所定値であるか
否かを判別し、検出電圧≦所定値である場合（ＹＥ
Ｓ）、ステップｓ８に進み、検出電圧＞所定値である場
合（ＮＯ）、ステップｓ９に進む。ステップｓ８で、
０．２秒経過したか否か判別し、０．２秒経過している
場合（ＹＥＳ）、ステップｓ１０に進み、０．２秒経過
していない場合、ステップｓ７に戻る。ステップｓ９
で、浄化スイッチ７６が浄化運転側にあるか否かを判別
し、浄化運転側にある場合（ＹＥＳ）、ステップｓ７に
戻り、停止側にある場合（ＮＯ）、ステップｓ１１に進
む。ステップｓ１０で、表示制御部８２にエラー表示信
号を送出して表示器８３に“Ｅ”表示を行い、ステップ
ｓ１１に進む。ステップｓ１１で、帯電制御部１の昇圧
回路１１の作動を停止する。

【００２２】つぎに、静電式空気清浄装置Ｂを組み込ん
だ、ガス温風暖房機Ａの利点を述べる。 （あ）浄化スイッチ７６を浄化運転側にして帯電制御部
１の昇圧回路１１を作動させる場合、導入空気ｃの温度
に基づいて設定時間が設定され、遅延回路５が所定時間
が経過する迄、安全回路４の作動を無効にしているの
で、安全回路４が運転開始時に誤作動することはない。 （い）安全回路４の作動を無効にする所定時間を、頻度
が少ない低い導入空気ｃの温度に合わせて長く設定（一
定）しておく必要がないので、中温度〜高温度域での使
用において、最初から、負電極と正電極とがショートま
たは異常接近している場合の昇圧回路１１の負担を低減
できる。

【００２３】本発明の第２実施例（請求項１に対応）
を、図７、図８に基づいて説明する。本実施例では、図
７に示す様に、時間設定部５１を持たない遅延回路５
は、浄化スイッチ７６が浄化運転側になり、昇圧回路１
１が作動を開始した場合、２秒間（図８参照）、安全回
路４の作動を無効にしている。

【００２４】本実施例の利点を以下に述べる。 （う）浄化スイッチ７６を浄化運転側にして帯電制御部
１の昇圧回路１１を作動させる場合、遅延回路５が２秒
間、安全回路４の作動を無効にしているので、通常の使
用状態（導入空気ｃの温度が−１０℃程度）で安全回路
４が誤作動することはないとともに、構造が第１実施例
のものより簡単になり、製造コストが低減できる。

【００２５】本発明の第３実施例（請求項３に対応）
を、図９に基づいて説明する。本実施例のガス温風暖房
機は、図９に示す様に、上昇設定部５２１を有する検出
電圧上昇回路５２を備え、安全回路４を作動させる基準
値を、浄化スイッチ７６を浄化運転側にしてからの経過
時間に伴って設定値迄上昇させるとともに、この上昇速
度を検出温度が低い程遅くしている。本実施例では、安
全回路４の検出電圧値を、浄化スイッチ７６を浄化運転
側にしてから、導入空気ｃの温度が２０℃では０．１８
秒で所定値（３ｋＶ）、０℃では０．７５秒で所定値
（３ｋＶ）、−１０℃では１．４秒で所定値（３ｋＶ）
に到達させている。

【００２６】本実施例の利点を以下に述べる。 （え）上記第１実施例、または第２実施例では、最初の
０．４秒〜２秒間は安全回路４の作動が無効にされてい
るので、最初から、負電極と正電極とがショートまたは
異常接近している場合、上記遅延時間の間、帯電制御部
１の昇圧回路１１に負担がかかる。しかし、本実施例の
ガス温風暖房機では、最初から、負電極と正電極とがシ
ョートまたは異常接近している場合、安全回路を作動さ
せる基準値は、直ちに印加電圧を上回り安全回路４の作
動が０．２秒経過後に停止するので、帯電制御部１の昇
圧回路１１に負担が殆どかからない。

【００２７】本発明は、上記実施例以外に、つぎの実施
態様を含む。 ａ．埃検知器が室内空気中の微細な浮遊物質を多く検知
した場合に浄化運転を行う構成でも良い。 ｂ．上記実施例では、静電式空気清浄装置を暖房装置に
装着したが、冷房装置に装着しても良い。 ｃ．安全回路が高電圧発生回路の作動を停止させる検出
電圧の所定値、遅延手段が安全回路の作動を無効にする
所定時間、安全回路を作動させる基準値の上昇速度は、
適宜決めれば良い。 ｄ．検出温度に基づいて所定時間を長くする構成（請求
項２）において、検出温度に基づいて有段階に所定時間
を長くしても良い。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例に係るガス温風暖房機の斜
視図である。

【図２】そのガス温風暖房機の断面図である。

【図３】そのガス温風暖房機のブロック図である。

【図４】そのガス温風暖房機の昇圧回路の電気回路図で
ある。

【図５】そのガス温風暖房機において、各温度の場合の
印加電圧の立ち上がりを示すグラフである。

【図６】そのガス温風暖房機のシーケンス制御部の作動
を示すフローチャートである。

【図７】本発明の第２実施例に係るガス温風暖房機のブ
ロック図である。

【図８】そのガス温風暖房機における、印加電圧の立ち
上がり等を示すグラフである。

【図９】本発明の第３実施例に係るガス温風暖房機のブ
ロック図である。

【符号の説明】

Ｂ 静電式空気清浄装置 ｃ 導入空気（被清浄空気） １ 帯電制御部（高電圧発生回路） ２ 電極対 ３ 電圧検出回路 ４ 安全回路 ５ 遅延回路（遅延手段） ６ 室温センサ（温度センサ） ２１ 正電極 ２２ 負電極５２１ 上昇設定部

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 直流高電圧を発生させる高電圧発生回路
   と、 被清浄空気中の微細な浮遊物質に正の電荷を付与する正
   電極と、該正電極に接近して配され、正の電荷を付与さ
   れた微細な浮遊物質が吸着する負電極とで構成され、各
   電極間に前記直流高電圧が印加される電極対と、 前記電極対の電圧を検出する電圧検出回路と、 検出電圧が基準値以下の場合、前記高電圧発生回路の作
   動を停止させる安全回路と を備える静電式空気清浄装置において、 前記高電圧発生回路が作動を開始して所定時間の間、前
   記安全回路の作動を無効にする遅延手段を設けた事を特
   徴とする静電式空気清浄装置。
2. 【請求項２】 被清浄空気の温度を検出する温度センサ
   を設け、 検出温度が低い程、前記所定時間を長くすることを特徴
   とする請求項１記載の静電式空気清浄装置。
3. 【請求項３】 直流高電圧を発生させる高電圧発生回路
   と、 被清浄空気中の微細な浮遊物質に正の電荷を付与する正
   電極と、該正電極に接近して配され、正の電荷を付与さ
   れた微細な浮遊物質が吸着する負電極とで構成され、各
   電極間に前記直流高電圧が印加される電極対と、 前記電極対の電圧を検出する電圧検出回路と、 検出電圧が基準値未満の場合、前記高電圧発生回路の作
   動を停止させる安全回路と、該安全回路が作動する基準値を、前記高電圧発生回路が
   作動してからの経過時間に伴って設定値迄上昇させてい
   く上昇設定部とを備える静電式空気清浄装置において、 被清浄空気の温度を検出する温度センサを設け、 前記上昇設定部は、前記温度センサが検出する検出温度
   が低い程、前記基準値の上昇速度を遅くする ことを特徴
   とする静電式空気清浄装置。