JP3031476B2 - 自動車用空気清浄装置 - Google Patents

自動車用空気清浄装置

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JP3031476B2
JP3031476B2 JP14857990A JP14857990A JP3031476B2 JP 3031476 B2 JP3031476 B2 JP 3031476B2 JP 14857990 A JP14857990 A JP 14857990A JP 14857990 A JP14857990 A JP 14857990A JP 3031476 B2 JP3031476 B2 JP 3031476B2
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博之 菅生
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は自動車用空気清浄装置に係り、特に長期間運
転した場合のほこりなどの付着量が蓄積したときの安全
回路を備えた空気清浄装置に関する。
〔従来の技術〕
従来から煙草などの煙を検知して空気清浄装置を運転
する方式が種々提案されており、本出願人からも例えば
特開昭63−283715号公報「空気清浄装置」などが既に提
案されている。この公報にはガスセンサを使用して温湿
度の影響、芳香剤などの影響をうけない安定した煙検知
器を有する空気清浄装置が示されている。
また半導体ガスセンサは一般に温度の影響を受け易い
ので、温度補償回路を付加したものも、例えば特開昭60
−236054号公報に提案されている。
〔発明が解決しようとする課題〕
本発明で対象としている空気清浄装置は、集塵電極に
高電圧を印加して空気分子の高イオン化により集塵する
とともに、ブロワを運転して車室内の空気を循環清浄し
ている。このような装置は通常の運転状態では何ら問題
なく作動するが、網目をくぐり抜けてやや大きなほこり
が侵入した場合、あるいは電極を清浄することなしに長
期間運転を続けた場合などには綿ほこりが蓄積し、その
蓄積したほこりと電極間で放電が発生することがある。
それによつてほこりが焦げたり、それにより焦げの臭い
や白煙が発生したりすることがある。
これは電極が汚れてきて、清浄が必要な状態になつた
ことを示していることでもあり、そのまま運転を続ける
ことは好ましいことではない。
従来はこのような問題に対して何ら考慮されていなか
つた。
本発明はこのような場合を検知して、運転を続行させ
ないようにするための安全装置を備えた空気清浄装置を
提供することを目的としている。
〔課題を解決するための手段〕
上記目的を達成するために第1の本発明は、集塵電極
間に車室内の汚れた空気を通すことにより清浄化し、そ
の清浄化した空気を車室内に循環させる自動車用空気清
浄装置を対象とするものである。
そして上記集塵電極の電極間電圧を検出する電圧検出
手段と、 この電圧検出手段により検出された電圧が予め定めら
れた基準値より小さくなったとき、電源電圧の供給を遮
断するカツトオフ手段と、 車室内の空気が上記集塵電極の間を通り、清浄化した
空気を車室内に戻すためのフアンを駆動するモータと、 その空気流通路の途中に設けられたフイルタとを備
え、 上記電圧検出手段により電圧降下を検出すると、上記
カツトオフ手段により集塵電極への給電は停止するが、
上記モータへの給電は停止しないで、上記フイルタによ
る空気の清浄化と空気の循環を継続するように構成した
ことを特徴とするものである。
上記目的を達成するために第2の本発明は、集塵電極
間に車室内の汚れた空気を通すことにより清浄化し、そ
の清浄化した空気を車室内に循環させる自動車用空気清
浄装置を対象とするものである。
そして上記集塵電極の電極電流を検出する電流検出手
段と、 この電流検出手段により検出された電流値が予め定め
られた基準値より大きくなったとき、電源の供給を遮断
するカツトオフ手段と、 車室内の空気が上記集塵電極の間を通り、清浄化した
空気を車室内に戻すためのフアンを駆動するモータと、 その空気流通路の途中に設けられたフイルタとを備
え、 上記電流検出手段により電流の増加を検出すると、上
記カツトオフ手段により集塵電極への給電は停止する
が、上記モータへの給電は停止しないで、上記フイルタ
による空気の清浄化と空気の循環を継続するように構成
したことを特徴とするものである。
〔作用〕
集塵電極に何らかの要因により特殊な塵埃が入つて付
着し、それが基になつて更に細かいほこりなどが蓄積さ
れた場合、あるいは空気清浄装置の長期間作用によつて
集塵電極自体を清浄する時期にきているような場合に、
これらの塵埃を介して電極間で放電が起こることがあ
る。この場合、ほこりが炭化して電極に付着するととも
に焦げの臭いが発生したりして空気清浄装置としては好
ましくない。
これらの現象を観察してみると、上記のような放電が
発生すると、瞬時に大きな電流が流れるために、電極間
電圧が瞬時に降下し、それが回復して通常の高電圧にな
ると再度放電が発生する。そしてこれらを繰り返す現象
が発生していることが分かつた。また、大電流が流れな
い場合でも異常時には電圧が必ず低下することも分かつ
た。
そこで本発明では、放電時に電極間電圧が降下するこ
とに着目し、該電極間電圧が予め定めた電圧よりも小さ
くなつたときは上記放電が発生したと判断し、少なくと
も集塵用の高電圧の供給を停止することにした。これに
よつて放電が繰り返されることもなく、焦げくさい臭い
が発生することもなくなるし、更に白煙が上がることも
なく安全な空気清浄装置を提供することができる。
また、放電時における電流を検知して、該電流が予め
定めた値よりも大きくなつたときには、上記の放電が発
生したと判断する放電検知装置であつてもよい。
さらに本発明では、カツトオフ手段により集塵電極へ
の給電は停止するが、フアンを駆動するモータへの給電
は停止しないため、フイルタ機能はそのまま維持され車
室内の清浄化に寄与する。また空気の循環により、車室
内の清風感はそのまた維持され、さらに放電による焦げ
臭さが逸散されるとともに、放電によって高温になった
集塵電極が空気流によって冷却されて集塵電極の長寿命
化が図れる。
〔実施例〕
以下、本発明の実施例を図面に基づき説明する。はじ
めに本発明の基礎的事項について述べる。第1図におい
て10はバツテリ電源で、通常は12Vである。12は集塵用
の高電圧電源であつて集塵電極14に供給されている。16
はブロア用モータでロータリフアン18を回転せしめ、車
室内空気が集塵電極14間を通り、清浄化された状態で車
室内に戻すようにする循環作用の機能を果たしている。
空気清浄用高圧電極である前記集塵電極14の概略構成
を第2図に示す。34,35はそれぞれ電極で、36は電極34,
35を支えている絶縁体のサポータであり、振動などによ
り電極間距離が変動しないように支えている。空気はA1
→A2の方向に流れ、汚れた空気(A1)が高圧電極34,35
間を通ることにより清浄化し、この清浄化された空気
(A2)を再び車室内に戻している。38はハニカムフイル
タ、37はメツシユフイルタである。
第2図に示した空気の流れによつて車室内の空気の清
浄化が行われる。この際、稀にではあるが何らかの要因
で比較的大きな塵埃が、メツシユフイルタ37を通して電
極34,35間に入り込んで電極34,35に接触したような場
合、当該塵埃を介在として放電現象が発生することがあ
る。当該塵埃は放電によつて炭化され、電極に付着して
しまう。高電圧電源12は通常5KV程度の高電圧を発生す
るが、電圧源すなわち高インピーダンス回路であるため
に上記のような放電が発生した場合、例えば第1図に示
す電極電圧VPが降下してしまう。VPが降下したことによ
つて放電が終了し、高電圧電源12が自己回復し再びVP
大きくなり放電電圧になると、また放電が起こる。この
現象を繰り返すために電極電圧VPは例えば、アーク放電
が起きている場合は第3図(a)に示したように振動す
る。横軸は時間(t)、縦軸は電極電圧(VP)である。
第3図(a),(b),(c)は実験的に把握した電極
電圧VPの振動現象を模式的に示した場合のもので、グロ
ー放電の場合は(b),(c)のように条件によつて異
なることが分かつた。いずれの場合も放電によつて電極
電圧VPが降下し、振動現象が発生する。そしてこのよう
な場合は空気の清浄化が満足に行われない。
本発明はこのような電極電圧VPの異常降下あるいは振
動現象を検知し、空気清浄装置の保護回路あるいは警報
回路を作動せしめるものである。
第3図(a),(b),(c)から明らかなように、
いずれの場合も電極電圧VPが降下する。第1図の抵抗2
0,22はこの電極電圧VPの分圧抵抗である。VdはVPの1/10
00程度の電圧である。この電圧を第1の比較器(COMP)
26で、スレツシユホールド電圧回路(THV)24の出力電
圧VTと比較し、Vd<VTのときにCOMP26は出力電圧を発生
する。これによつて第1のスイツチング手段28は開放さ
れ、第2のスイツチング手段30のホールド電磁コイル32
の電流も遮断されるので、第2のスイツチング手段30も
断となつて、モータ16へのバツテリ電源10による電力の
供給と高電圧電源12への電源の供給も遮断される。これ
によつて上述した電極電圧VPの振動現象の継続を避ける
ことができる。
本発明はこのカツトオフ手段50を設けたことに特徴が
ある。
上述した放電現象が発生した場合で塵埃の付着が絶縁
体であるサポータ36にも接触しているような場合、繰り
返される放電によつて絶縁体が焼けただれることもある
ので、このような放電現象は逸早く検出し、何らかの安
全回路を作動せしめる必要がある訳である。
第1図の実施例ではモータ16の電源と高電圧電源12へ
の電源供給の両方を遮断する方式であるが、例えば第4
図(a)に示すように高電圧電源12への電源の供給を遮
断する方法であつてもよい。第4図(a)の第3のスイ
ツチング手段42は高電圧電源12への電源の供給をオン、
オフするものである。この場合は集塵電極14(高圧電極
34,35)による空気の清浄化は行われないが、モータ16
は停止しないのでメツシユフイルタ37を介しての空気の
循環のみが継続されることになるから、メツシユフイル
タ37による空気の清浄化のみが行われる。
また、第4図(b)は電極電圧VPの分圧電圧Vdを平均
化回路40により平均化して平均値Vd′を求め、平均値
Vd′と基準値VTの比較においてCOMP26を作動させるよう
にしたものである。このときたまたま1回だけ電極電圧
VPの降下(例えば小さなほこりで放電)があつたような
場合には、第1図あるいは第4図(a)に示した電源の
カツトオフ手段50は作動しないので、空気清浄装置はそ
の動作を継続することができる。平均化回路40は予め定
めた期間の平均値を計算するもの、あるいは単にコンデ
ンサC、抵抗Rによる一次遅れ回路あるいは積分回路の
ような構成であつても効果がある。
第4図(c)は警報表示回路を付加した場合の他の実
施例である。第1のスイツチング手段28が動作して開放
されたことによつて動作(閉成)する補助接点45を付加
した。これは第1のスイツチング手段28の動作に伴つて
接点45の閉成により警報ランプ48を点灯させる。この警
報ランプ48の点灯は、例えば電極の洗浄を促す警報でも
ある。また何らかの要因によつて空気清浄装置が正規の
動作をしなくなつたことの警報表示でもある。このよう
に表示すれば、前述の放電が繰り返されることもなくな
り、利用者に注意を喚起することにもつながる効果があ
る。
また、放電が発生したときには瞬時に放電電流が流れ
る。電極電流を監視し、予め定めた電流値よりも大きな
電極電流が流れた場合には、放電が発生したとみること
ができる。すなわち前述の電極電圧VPが所定電圧よりも
小さくなつた場合に対応する。
第5図に電極電流により空気清浄装置の異常を検知
し、電源のカツトオフを行う他の実施例を示す。
RCは電流測定用の比較的小さな値の抵抗である。この
両端には電流に比例した電圧Vdcが得られる。この電圧V
dcと予め定めた電圧VTCとを第2の比較器(COMP)27で
比較し、Vdc=VTCあるいはVdc>VTCのときにCOMP27は出
力を発生し、第1のスイツチンク手段28を開放せしめる
ようにする。その他は前述の動作に同じである。
また、第1図ほかにおけるスイツチング手段は接点の
開閉の例について示したが、トランジスタ、あるいはサ
イリスタなどを用いて実施できることは言うまでもな
い。
第1のスイツチング手段28の具体的な回路構成例を第
6図(a),(b)に示す。図においてR1,R2,R3は抵
抗、TYはサイリスタ、TRはトランジスタを示している。
第6図(a)で、電極電圧VPが基準値VTよりも小さくな
つてCOMP26の出力信号が発生すると、サイリスタTYはオ
ンされ、トランジスタTRはオフとなる。従つて接点30は
オフとなり、電源の供給がカツトオフされる。
また、第6図(b)はサイリスタTYのみで構成した場
合で、COMP26の出力信号によりサイリスタTYをオンさ
せ、常閉接点30′を開放し電源電圧の供給をカツトオフ
する。
〔発明の効果〕
本発明によると、異常検知により集塵電極の電源遮断
を行うので、異常状態でで集塵電極の運転を継続するこ
とが無くなり、安全性の向上が図れる。
またカツトオフ手段により集塵電極への給電は停止す
るが、フアンを駆動するモータへの給電は停止しないた
め、フイルタ機能はそのまま維持され車室内の清浄化に
寄与する。また空気の循環により、車室内の清風感はそ
のまま維持され、さらに放電による焦げ臭さが逸散され
るとともに、放電によって高温になった集塵電極が空気
流によって冷却されて集塵電極の長寿命化が図れる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明による空気清浄装置の一実施例の回路
図、第2図は電極とその周辺の概略構成図、第3図
(a),(b),(c)は異常時における電極電圧の特
性図、第4図(a),(b),(c)および第5図は本
発明による空気清浄装置の他の実施例の部分回路図、第
6図(a),(b)は第1のスイツチング手段の具体例
を示す回路図である。 12……高電圧電源、14……集塵電極、20,22……分圧抵
抗、26,27……コンパレータ、28……第1のスイツチン
グ手段、40……平均化回路、50……カツトオフ手段。
フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭59−166257(JP,A) 特開 昭63−137760(JP,A) 特開 昭63−130151(JP,A) 特開 昭56−70860(JP,A) 実開 平2−91648(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B03C 3/00 - 3/88 B60H 3/06

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】集塵電極間に車室内の汚れた空気を通すこ
    とにより清浄化し、その清浄化した空気を車室内に循環
    させる自動車用空気清浄装置において、 上記集塵電極の電極間電圧を検出する電圧検出手段と、 この電圧検出手段により検出された電圧が予め定められ
    た基準値より小さくなったとき、電源電圧の供給を遮断
    するカツトオフ手段と、 車室内の空気が上記集塵電極の間を通り、清浄化した空
    気を車室内に戻すためのフアンを駆動するモータと、 その空気流通路の途中に設けられたフイルタとを備え、 上記電圧検出手段により電圧降下を検出すると、上記カ
    ツトオフ手段により集塵電極への給電は停止するが、上
    記モータへの給電は停止しないで、上記フイルタによる
    空気の清浄化と空気の循環を継続するように構成したこ
    とを特徴とする自動車用空気清浄装置。
  2. 【請求項2】集塵電極間に車室内の汚れた空気を通すこ
    とにより清浄化し、その清浄化した空気を車室内に循環
    させる自動車用空気清浄装置において、 上記集塵電極の電極電流を検出する電流検出手段と、 この電流検出手段により検出された電流値が予め定めら
    れた基準値よりも大きくなったとき、電源の供給を遮断
    するカツトオフ手段と、 車室内の空気が上記集塵電極の間を通り、清浄化した空
    気を車室内に戻すためのフアンを駆動するモータと、 その空気流通路の途中に設けられたフイルタとを備え、 上記電流検出手段により電流の増加を検出すると、上記
    カツトオフ手段により集塵電極への給電は停止するが、
    上記モータへの給電は停止しないで、上記フイルタによ
    る空気の清浄化と空気の循環を継続するように構成した
    ことを特徴とする自動車用空気清浄装置。
  3. 【請求項3】請求項(1)または(2)記載の自動車用
    空気清浄装置において、上記フイルタの少なくとも1つ
    が上記集塵電極の空気流れ方向上流側に設置されている
    ことを特徴とする自動車用空気清浄装置。
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