JP2997284B2

JP2997284B2 - 空気清浄器

Info

Publication number: JP2997284B2
Application number: JP4331690A
Authority: JP
Inventors: 利久平井; 健二奥山; 健二小幡; 一弘荒木
Original assignee: Matsushita Electric Works Ltd
Current assignee: Panasonic Electric Works Co Ltd
Priority date: 1990-02-23
Filing date: 1990-02-23
Publication date: 2000-01-11
Anticipated expiration: 2015-01-11
Also published as: JPH03245859A

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野］本発明は、吸引した空気に含まれる粉塵をコロナ放電
により帯電させて集塵する電気集塵装置を備える空気清
浄器に関するものである。

［従来の技術］空気清浄器では、コロナ放電により粉塵粒子を帯電さ
せて、この帯電した粉塵粒子を接地極側に設けた集塵フ
ィルタにより捕集して粉塵の除去を行う電気集塵装置を
備えたものがある。この種の空気清浄器ではファンを駆
動して空気を吸引し、大きな埃等は電気集塵装置の前に
設けたフィルタにより除去し、このフィルタを通した空
気中に含まれる粉塵を電気集塵装置で除去する。

［発明が解決しようとする課題］ところで、この種の空気清浄器の清浄効率は空気の吸
引量とフィルタと電気集塵装置との埃や粉塵の捕集効率
の積で決まる。そこで、上述の空気清浄器では、通常、
空気の吸引量を切り換える（なお、単純に吸引速度が一
定で吸引量が変わる以外に、吸引速度の増加により吸引
量が増加する場合も含む）ことにより、清浄効率の切
換、つまりは運転モードの切換を行うようにしていた。
ところが、電気集塵装置による粉塵の捕集効率は空気の
吸引量が上がると逆に低下する。つまり、空気の吸引量
が上がると、粉塵濃度が高くなり、それに伴い集塵フィ
ルタで捕集できない粉塵が増加すると共に、吸引される
空気により集塵フィルタに圧力が加わり、集塵フィルタ
を通過する粉塵量が増加するためである。従って、電気
集塵装置自体の粉塵の捕集効率は、空気の吸引量が少な
い場合に高く、吸引量が多くなると低くなるのである。

また、最近では空気の汚れを検知する汚れ検知センサ
や人の動きを検知する人体検知センサを備え、空気の汚
れが生じたときに自動的に運転を開始すると共に、空気
の汚れの度合に応じて自動的に運転モードが切り換わる
ものもある。なお、人体検知センサの場合には人体の動
きにより生じるハウスダストを検知するので、結果的に
は空気の汚れを検知するといっても差し支えない。とこ
ろが、この種の空気清浄器においても、空気の汚れがひ
どくなった場合に、単に空気の吸引量を増加させて運転
モードの切換を行うようにしてあったため、上述の場合
と同様に空気の吸引量が増加した場合に、電気集塵装置
における粉塵の捕集効率が低下する問題があった。

本発明は上述の点に鑑みて為されたものであり、その
目的とするところは、空気の吸引量が増加しても、電気
集塵装置による粉塵の捕集効率が低下しない空気清浄器
を提供することにある。

［課題を解決するための手段］上記目的を達成するために、本発明は、吸引した空気
に含まれる粉塵を集塵する電気集塵装置と、人の動きを
検知する人体検知センサとを備え、人体検知センサの出
力に応じて空気の吸引量を変えて運転モードを切り換え
る空気清浄器において、人体の動きが頻繁になるほどに
電気集塵装置の放電部への印加電圧を高くしてある。

［作用］本発明は、上述のように人の動きを検知する人体検知
センサの出力に応じて空気の吸引量を変えており、人体
の動きが頻繁になるに従って電気集塵装置の放電部への
印加電圧を高くすることにより、空気の吸引量の増加に
伴って粉塵を強く帯電させて、電気集塵装置の備える集
塵フィルタによる粉塵の捕集効率を上げることができる
ようにして、通常空気の吸引量の増加に伴って低下する
粉塵の捕集効率を高めるようにしたものである。

［実施例］第１図乃至第10図に本発明の一実施例を示す。本実施
例の空気清浄器は、第７図（ａ）に示すように、アルキ
メデス螺旋に従った通風路を構成する成型品からなる風
洞ケーシング１を備え、この風洞ケーシング１を第７図
（ｂ）に示すようにカバー２とボディ３からなる空気清
浄器のハウジング内に収めてある。この風洞ケーシング
１の通風路の始端部に当たる中央部には防振ゴム13を介
してシロッコファン10を回転させるモータ11を取り付
け、シロッコファン10の回転によりカバー２の前面に形
成された開口及び風洞ケーシング１のモータ11の周縁部
に形成された開口を通して前面側から空気を吸い込み、
第７図（ａ）の左上部分に当たる風洞ケーシング１の終
端部とカバー２に形成された吹き出し口3aを通して空気
を排出する。

上記カバー２の開口内には電気集塵装置Ａの集塵フィ
ルタ４を配設し、その前面に粉塵を帯電させる放電部５
を配置する。なお、集塵フィルタ４は蛇腹構造のファイ
バ製のフィルタ部4aと粉塵の臭いを消す消臭剤部4bとか
らなる。ここで、電気集塵装置Ａの放電部５は、第10図
に示すように、電極固定枠ｃに対極板ａと放電極ｂとを
所定距離で固定してある。放電極ｂは板電極であり、コ
イル巻ばねｄによりテンション力を持たせ、錫メッキ銅
線ｅに接続してある。なお、フィルタ４のフィルタ部4a
の背面には接地極ｆとなる導電部を一体に設けてある。
ここで、対電極ａ及び接地極ｆと放電極ｂとの間には後
述する高電圧発生部６の出力が印加され、一般的には第
９図に示す対電極ａと放電極ｂとの距離l₁と、放電極ｂ
と接地極ｆとの距離l₂とを、空間電界強度が400V/mm以
下位となる距離に設定すると、安定なコロナ放電を生じ
させることができる。

この電気集塵装置Ａでは対電極ａと放電極ｂとの間で
コロナ放電を起こさせ、このコロナ放電により空気中の
粉塵粒子を帯電させ、帯電した粉塵を接地極ｆに引き付
けることにより集塵フィルタ４で粉塵を捕集する。

この電気集塵装置Ａの放電部５の前面にはプレフィル
タ７を配設し、カバー２にグリル８を取り付けてプレフ
ィルタ７の前面を覆ってある。なお、風洞ケーシング１
にはグリル８の装着時にオンするリミットスイッチS₁,S
₂を設けてあり、グリル８をカバー２から外した場合に
空気清浄器への電源の供給を遮断するようにしてある。

この空気清浄器は、第７図（ｅ）に示すように人体検
知センサ14及び汚れ検知センサ15を共に備え、自動運転
モードにセットした状態で、人が検知されたりあるいは
空気の汚れが検知された場合、自動的に運転を開始し、
また人の動きの頻度あるいは空気の汚れの度合に応じて
運転モードを可変する。例えば、喫煙による空気の汚れ
が汚れ検知センサ15で検知された場合、自動的に運転を
開始し、空気の汚れがひどい場合にはその汚れに応じて
空気の吸引量を適当な量となるように上げる。そして、
空気が奇麗になると、それに応じて吸引量を下げ、最終
的には自動的に停止する。なお、人体検知センサ14の出
力によっても同様にして運転モードの切換制御がなされ
る。これら人体検知センサ14及び汚れ検知センサ15の出
力に応じた空気清浄器の運転モードの切換制御は制御部
９により行う。

第１図に汚れ検知センサ15の出力に応じて自動的に空
気の吸引量を可変する制御部９の回路を示す。汚れ検知
センサ15の出力は空気の汚れがひどくなると、第４図に
示すように出力が増加する。従って、制御部９ではこの
汚れ検知センサ15の出力を夫々異なる基準値が設定され
た複数のコンパレータCP₁〜CP₆で比較することにより、
空気の汚れの度合を判定する。この空気の汚れの度合は
コンパレータCP₁〜CP₆の出力で複数の発光ダイオードLD
₁〜LD₆を点灯して表示する。なお、本実施例の場合には
空気の汚れがひどくなるに従って発光ダイオードLD₁〜L
D₆を消灯させるようにしてある。そして、このコンパレ
ータCP₁〜CP₆に夫々対応して設けた複数のリレーRy₁〜R
y₆をスイッチング回路18を通じて個別に駆動制御し、夫
々異なる抵抗値を有する抵抗R₁〜R₅と共にモータ11に直
列に接続され、且つその直列回路が夫々並列に接続され
たリレーRy₁〜Ry₆の夫々接点r₁〜r₆を開閉させて（但
し、接点r₆には抵抗は直列接続していない）、モータ11
の回転速度を制御する。つまりは、空気の汚れがひどく
なるに従ってリレーRy₁〜Ry₆をスイッチング回路18で選
択的に駆動して接点r₁〜r₆のいずれかの閉成制御を行
い、モータ11の回転速度を段階的に上げる。これによ
り、空気の吸引速度が増加して吸引量が増加し、空気清
浄器の清浄効率が上がる。なお、逆に空気が奇麗になる
と、それに応じてスイッチング回路18はリレーRy₁〜Ry₆
を選択的に駆動して、モータ11の回転速度を下げる。そ
して、最も低い基準値のコンパレータCPの出力がローレ
ベルになったときに、スイッチング回路18はすべてのリ
レーRy₁〜Ry₆の駆動を停止してモータＭの回転を停止さ
せる。なお、リレーRy₁〜Ry₆に直列に接続された発光ダ
イオードLD₁₁〜LD₁₆が点灯することにより、空気清浄器
の運転状態の表示を行う。この運転表示及び上述した汚
れ度合表示は第５図に示す表示部16で行われる。

以上は本発明に係る部分の制御部９の構成及び動作説
明であったが、この制御部９ではその他に自動／マニュ
アル切換スイッチ、人体検知センサ14のオン，オフスイ
ッチ、あるいは応急運転させるスイッチ等が設けられた
操作部17の操作に応じた空気清浄器の動作制御も行う。
さらに、この空気清浄器は、制御部９の他に、交流電源
から各部の電源を作成する電源部12、電気集塵装置Ａの
放電部５でコロナ放電を発生させる電圧を発生する高電
圧発生部６を備えている。

ところで、上述のように人体検知センサ14や汚れ検知
センサ15で検知される空気の汚れが増加した場合に上述
のように空気の吸引量を増加させて清浄効率を上げる
と、上述した理由により電気集塵装置Ａの粉塵の捕集効
率が低下する。そこで、本実施例では空気の吸引量が増
加した場合には、電気集塵装置Ａの放電部５の放電電圧
を上げ、これにより粉塵を強く帯電させて集塵フィルタ
４による捕集効率を上げるようにしてある。このため、
本実施例では第１図に示すようにコンパレータCP₁〜CP₆
の出力に応じて個別に出力を生じるスイッチング回路19
と、このスイッチング回路19の出力に応じて出力電圧が
切り換えられる定電圧回路20とを制御部９に設けてあ
る。なお、定電圧回路20は基本的にはトランジスタQ₀と
ツエナダイオードからなる一般的なシリーズレギュレー
タであり、本実施例の場合にはツエナダイオードとして
夫々ツエナ電圧が異なる（例えば、10V〜15V）複数個の
ツエナダイオードZD₁〜ZD₆を設け、トランジスタQ₁〜Q₆
のオンによりツエナダイオードZD₁〜ZD₆をトランジスタ
Q₀に選択的に接続して、定電圧回路20の出力電圧を段階
的に可変する構成としてある。

今、例えば空気の汚れが最も少ない状態にあり、基準
値が低いコンパレータCPの出力がハイレベルになったと
すると、このときにはスイッチング回路19はトランジス
タQ₁のオンによりツエナダイオードZD₁（ツエナ電圧が1
0V）をトランジスタQ₀に接続し、高電圧発生部６に最も
低い入力電圧を印加し、また空気の汚れが最もひどい場
合には、トランジスタQ₆をオンしてツエナダイオードZD
₆（ツエナ電圧が15V）をトランジスタQ₀に接続し、高電
圧発生部６に最も高い入力電圧を印加する。なお、その
中間の状態ではコンパレータCPの出力に応じたツエナダ
イオードZDをトランジスタQ₀に接続して適宜電圧を高電
圧発生部６に印加する。ここで、高電圧発生部６は、第
２図に示すように、入力電圧をチョッピングして昇圧す
る発振回路21及び昇圧トランス22と、昇圧トランス22の
出力を整流する倍電圧整流回路23とからなり、入力電圧
に応じた高電圧を作成して電気集塵装置Ａの放電部５に
印加するもので、入力電圧が変化すると出力電圧が変化
する。第３図に高電圧発生部６の入力電圧と出力電圧と
の関係を示す。

例えば、空気の汚れがひどく、汚れ検知センサ15の出
力に応じてモータ11の回転速度が上がって空気の吸引量
が増加した場合、上述のようにして高電圧発生部６から
電気集塵装置Ａの対電極ａ及び接地極ｆと放電極ｂとの
夫々の間に印加される電圧が高くなり、放電部５による
分極効率が高くなって粉塵が強く帯電し、これにより集
塵フィルタ４による粉塵の捕集効率が良くなる。ところ
で、空気の吸引量が少ない（例えば、1.5m³/分以下）場
合には、集塵フィルタ４を通過する空気の速度（風速）
が小さく（例えば0.367m/秒以下）、この場合には集塵
フィルタ４だけで充分な粉塵の捕集効率が得られる。そ
こで、この場合には放電部５への印加電圧を特に放電に
よるシャワー音の出ない範囲にするか、あるいは放電部
５による放電を停止させても良い。なお、上述の説明で
は汚れ検知センサ15の場合について説明したが、人体検
知センサ14の場合にも同様にして人体の動きの度合に応
じてモータ11の回転速度を段階的に変えて清浄効率を可
変し、空気の吸引量が増加するに応じて電気集塵装置Ａ
の放電部５への高電圧発生部６による印加電圧を高くす
れば良く、また人体検知センサ14と汚れ検知センサ15と
の出力が共に生じる場合はいずれかを優先させ、その優
先出力に応じて制御部９を動作させれば良い。

［発明の効果］本発明は上述のように、人の動きを検知する人体検知
センサの出力に応じて空気の吸引量を変えており、人体
の動きが頻繁になるに従って電気集塵装置の放電部への
印加電圧を高くしているので、空気の吸引量の増加に伴
って粉塵を強く帯電させて、電気集塵装置の備える集塵
フィルタによる粉塵の捕集効率を上げることができ、こ
のため通常空気の吸引量の増加に伴って低下する粉塵の
捕集効率を高めることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の制御部の回路図、第２図は
高電圧発生部の回路構成を示すブロック図、第３図は高
電圧発生部の入出力電圧特性図、第４図は汚れ検知セン
サの出力特性図、第５図は空気清浄器の外観を示す斜視
図、第６図は空気清浄器の後方から見た斜視図、第７図
（ａ）〜（ｅ）は夫々空気清浄器の正面図、横断面図、
側面図、縦断面図及び制御部部分の断面図、第８図
（ａ）〜（ｃ）は電気集塵装置の集塵フィルタの正面
図、横断面図及び底面図、第９図は電気集塵装置の構造
の説明図、第10図は電気集塵装置の放電部５の正面図で
あるＡは電気集塵装置、５は放電部、６は高電圧発生部、11
はモータ、19はスイッチング回路、20は定電圧回路であ
る。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者荒木一弘大阪府門真市大字門真1048番地松下電工株式会社内

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】吸引した空気に含まれる粉塵を集塵する電
気集塵装置と、人の動きを検知する人体検知センサとを
備え、人体検知センサの出力に応じて空気の吸引量を変
えて運転モードを切り換える空気清浄器において、人体
の動きが頻繁になるほどに電気集塵装置の放電部への印
加電圧を高くして成ることを特徴とする空気清浄器。