JP3051010U - 電子式集塵器付き空気調和機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 放電電極と集塵電極の間の放電作用により空
気中に含まれる塵埃を集塵電極に吸着させると共に、集
塵電極に吸着した塵埃を酸化分解して取り除くセルフク
リーニング型の電子式集塵器付き空気調和機において、
集塵電極の給電用の端子と集塵器取り付け板との間で起
こり易い異常放電の発生を防止する。 【解決手段】 集塵電極７０の給電用端子９０と、集塵
器取り付け板である熱遮蔽板８０との間の空間に絶縁部
材７２ｂを配置したので、給電用端子９０と熱遮蔽板８
０との間で起こり易い異常な放電の発生を防ぐことがで
きる。これにより、集塵効率の低下と不快な異音の発生
を抑えることができる。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【考案の属する技術分野】

本考案は、電子式集塵器付き空気調和機に関し、特に、集塵電極の給電用の端 子と集塵器取り付け板との間で起こり易い異常放電の発生を抑制する技術に関す るものである。

【０００２】

【従来の技術】

従来、空気調和機において、本来の空気調和機能の他に、電子式集塵器を組み 込んでその機能を高めたものが知られている。電子式集塵器としては、ワイヤ状 の放電電極と面状の集塵電極の間に高電圧を印加することでコロナ放電等を生じ させ、これにより、周囲の空気中に含まれる微粒子や塵埃をイオン化し、集塵電 極に吸着させるものが一般的である。

【０００３】 ところで、このような電子式集塵器においては、放電電極を構成する放電線の 端部と集塵電極との間で電界集中が生じ、これにより異常放電が起こり、不快な 異音が発生することがある。そこで、電子式集塵装置において、放電線の端部に 保護チューブを被せることにより、放電線の端部から発せられる電気力線を遮断 し、異常放電の発生を抑えるようにしたものが知られている（例えば、特開平３ −１４６１４８号公報参照）。また、放電線の端部を、この放電線に張力を付加 する引張コイルばねの内方に収納することにより、放電線の端部の先端部から発 生し得る異常放電の発生を抑えるようにしたものが知られている（例えば、特開 平６−２５４４３６号公報参照）。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】

しかしながら、上記公報に示された電子式集塵装置においては、集塵電極側に ついては、異常放電抑制のための対策は特に施されていない。これは集塵電極側 をグランド電位としていることによる。これに対して、放電電極に正の高電圧を 、集塵電極に負の高電圧を印加する場合、集塵電極に給電を行う給電用の端子と 、集塵器をハウジング（ケーシング）に取り付けるためのグランドレベルにある 取り付け板との間に電位差が生じることにより、これら両者間で異常放電が発生 し易くなる。

【０００５】 本考案は、上述した問題点を解決するためになされたものであり、電子式集塵 器を空気調和機の室内ユニットのケーシング内に組み込んだ構成において、放電 電極と集塵電極との間に正負の高電圧を印加する場合に、集塵電極の給電用の端 子と集塵器取り付け板との間で起こり易い異常放電の発生を防止することができ 、集塵効率の向上を図った電子式集塵器付き空気調和機を提供することを目的と する。

【０００６】

【課題を解決するための手段】

上記目的を達成するために、本考案は、室内空気を空調すると共に空気中の塵 埃を放電作用を用いて集塵して空気を清浄にする電子式集塵器付き空気調和機に おいて、空気の吸入口と吐出口とが設けられたケーシングと、このケーシング内 に吸入口を臨んで設けられた熱交換器と、吸入口から熱交換器及びケーシング内 の通風路を通って吐出口へ空気を流通させるファンと、通風路に配置され、この 通風路を通る空気中の塵埃を放電作用を用いて集塵する電子式の集塵器とを備え 、集塵器は、所定の間隔をおいて並列状に設けられ両者間に高電圧が印加される 放電電極と集塵電極から成り、集塵器取り付け板を介してケーシングに取り付け られるものであり、集塵電極には、給電用の端子が集塵電極の外周面に固定され 、この給電用の端子と集塵器取り付け板の間の空間に絶縁部材を配置したもので ある。

【０００７】 この構成においては、空調運転時には熱交換器及びファンが駆動されることで 、ケーシングの吸入口から吸入された空気は、熱交換器により冷却又は加熱され た後、通風路に流通する。このとき、通風路上に設けられた電子式集塵器の放電 電極と集塵電極の間に高電圧（放電電極に正の高電圧、集塵電極に負の高電圧） が印加されることにより、放電電極によって、通風路に流れる空気に含まれる塵 埃はイオンや電子が付着して帯電し、集塵電極側に吸引され、電気集塵される。 これにより、吸入空気は清浄化され吐出口から吐出される。

【０００８】 ここで、集塵電極に給電用の端子を介して負の高電圧が印加されると、グラン ドレベルにある集塵器取り付け板と給電用の端子との間に電位差が生じ、両者間 で異常放電が起こり易くなるが、この電子式集塵器付き空気調和機においては、 給電用の端子と集塵器取り付け板の間の空間に配置された絶縁部材が、給電用の 端子から集塵器取り付け板に向かう電気力線を遮断するため、集塵電極の給電用 の端子と集塵器取り付け板との間で異常放電が発生することを防ぐことができる 。

【０００９】 また、上記絶縁部材は、集塵電極の端部を覆う絶縁材質でなる取付用保護部材 の延長部で構成することができる。これにより、絶縁部材を別個に用意する必要 がなくなり、簡単な構成とすることができる。

【００１０】 また、上記集塵電極は、その外周面に酸化分解型の触媒層が形成されると共に 、集塵電極内部にこの集塵電極の触媒層を再生するためのヒータが内蔵されたも のであることが望ましい。この構成においては、セルフクリーニング時には、ヒ ータへ通電することにより、集塵電極の触媒層が昇温され、集塵電極上に付着し た塵埃を、触媒の酸化作用により段階的に酸化分解し、最終的に塵埃を二酸化炭 素と水蒸気の無色無臭の気体とする。これにより、集塵電極はセルフクリーニン グされることになる。また、集塵器取り付け板は、集塵電極のヒータからの発熱 の熱遮蔽板としても機能する。

【００１１】

【考案の実施の形態】

以下、本考案の一実施形態に係る電子式集塵器付き空気調和機について図面を 参照して説明する。図１は電子式集塵器付き空気調和機の一部破断斜視図、図２ は同空気調和機の側断面図である。

【００１２】 電子式集塵器付き空気調和機１は、室内空気を冷却又は加熱する空気調和機能 と、室内空気に含まれる塵埃を取り除いて、空気を清浄にする集塵機能とを併せ 持ち、室内ユニットとして、取付板２を介して壁等に取り付けられるものである 。空気調和機１は、前面が空気吸入口１１として開口し、その空気吸入口１１の 下方に空気吐出口１２が設けられたケーシング１０と、前面グリル２１を有し、 ケーシング１０の空気吸入口１１に装着される前面パネル２０と、ケーシング１ ０の吸入口１１に臨んでケーシング１０内に設けられた熱交換器３０と、この熱 交換器３０を経由して吸入口１１から吐出口１２へ空気を流通させるために、吐 出口１２の奥側に設けられたクロスフロー型のファン４０と、熱交換器３０の背 面側の通風路３１に配置された電子式集塵器５０とを備えるものである。また、 前面パネル２０と熱交換器３０との間には、フィルタ３２が設けられている。ま た、ケーシング１０の吐出口１２には、角度調整式のルーバ１３が設けられてい る。ケーシング１０内部には、空気調和機１の全体を制御する制御回路１５（制 御手段）が備えられている。熱交換器３０は室外ユニット（図示なし）の熱交換 器と冷媒配管（図示なし）により連結される。

【００１３】 次に、空気調和機１に搭載される電子式集塵器５０の詳細を上記図１及び図２ に図３乃至図５を加えて説明する。図３は室内ユニットに搭載される電子式集塵 器の部分斜視図、図４は電子式集塵器の要部下面図、図５は電子式集塵器の要部 側面図である。

【００１４】 電子式集塵器５０は、水平に張設されたワイヤ状の放電電極６０と、この放電 電極６０から所定の間隔をおいて設けられ、セルフクリーニングのためのシーズ ヒータ７１を内蔵した管体状の集塵電極７０と、この集塵電極７０のシーズヒー タ７１の熱を遮蔽すると共に、放電電極６０と集塵電極７０とを保持する熱遮蔽 板８０（集塵器取り付け板）から構成されており、放電電極６０と集塵電極７０ とが通風路３１内に臨むようにケーシング１０の垂直な背板部１８の表面に取り 付けられる。熱遮蔽板８０は、絶縁性を有する取付け部材８１を介してケーシン グ１０に取り付けられており、電位的にニュートラルな構成となっている。

【００１５】 放電電極６０を構成する放電線６１は、その両端部が保持部材６２に取り付け られた電極６３に引張バネ６４を介して保持され、この引張バネ６４の張力によ って位置決め固定されている。放電線６１には、電極６３から引張バネ６４を通 して正の直流電圧が付加されるようになっている。また、保持部材６２は、熱遮 蔽板８０に固定されている。

【００１６】 集塵電極７０は、放電電極６０に対して通風路３１上の風下側に、放電電極６ ０から所定の間隔をおいて配置されている。集塵電極７０には、その外周面に取 り付けられた給電用端子９０（給電用の端子）より負の直流電圧が印加されるよ うになっている。

【００１７】 次に、集塵電極への給電構造について、上記の図に図６乃至図８を加えて説明 する。図６は集塵電極の部分斜視図、図７は集塵電極の側面図、図８は集塵電極 の外周に取り付けられる給電用端子及び給電用端子と接続されるタブ端子の斜視 図である。

【００１８】 集塵電極７０の長さ方向両端は、保護部材７２によって覆われており、集塵電 極７０は、この保護部材７２を介して係止部材７３により保持部材７４に固定さ れる。保護部材７２としては、絶縁性を有すると共に、耐熱性に優れた材質、例 えば絶縁ラバーを用い、この保護部材７２には、鍔部７２ａと、この鍔部７２ａ から部分的に略半円周分だけ軸方向に延長された絶縁部材７２ｂとが一体的に設 けられている。保護部材７２は、絶縁部材７２ｂが給電用端子９０と熱遮蔽板８ ０との間の空間に配置されるような角度姿勢に保たれ、絶縁部材７２ｂが切り欠 かれている部分から給電用端子９０が外方にのぞくようになっている。

【００１９】 給電用端子９０は、導電性金属板より加工され、集塵電極７０にかしめにより 固定されるリング部９０ａと、このリング部９０ａから集塵電極７０の長さ方向 に対して垂直に伸びると共に、Ｌ字状に折り曲げられた接続部９０ｂとから成る ものである。接続部９０ｂの先端近傍には、孔９０ｃが設けられている。

【００２０】 給電用端子９０に接合されるタブ端子９３には、給電用端子９０の接続部９０ ｂ先端が挿入される開口を有した接続部９３ａと、高電圧回路（不図示）から伸 びるコード９４を保持するコード保持部９３ｂとが形成されている。タブ端子９ ３の接続部９３ａ内には凸部９３ｃが形成されており、給電用端子９０とタブ端 子９３とを結合したとき、給電用端子９０の孔９０ｃに凸部９３ｃが嵌まり込み 、抜け止めがなされる。

【００２１】 図９は集塵電極の要部断面図である。集塵電極７０はシーズヒータ７１を内蔵 し、このシーズヒータ７１は、アルミニウムの金属管７５と、この金属管７５内 に挿入された電気抵抗線７６とから成るものであり、この金属管７５の表面の所 定の部位には、ゼオライト、活性アルミナ、二酸化マンガン等に代表される触媒 物質からなる触媒層７７が塗布や溶着等により形成されている。

【００２２】 ゼオライト（一般に沸石と称される）は、空洞を有する三次元網目構造をなし ており、この空洞内に吸着された分子の反応を促進する。活性アルミナ（Ａｌ2 Ｏ3 ）は、吸着能力の高いアルミナ微粉末であり、結晶粒径が小さく、表面積が 大きく、触媒、触媒担体、吸着剤として好適である。二酸化マンガン（ＭｎＯ2 ）は、上述のゼオライト、活性アルミナと同様に触媒としての機能を有する。ま た、金属管７５と電気抵抗線７６とが接触しないように、金属管７５内には酸化 マグネシウム７８が充填されており、この金属管７５の端部７５ａはガラス封口 材７９によって封口されている。このシーズヒータ７１は、単位面積あたりのエ ネルギーの小さい１８０Ｗ程度のものでよい。

【００２３】 次に、上記のように構成された電子式集塵器付き空気調和機１の動作を説明す る。空気調和中は、熱交換器３０及びファン４０を作動させることにより、室内 空気が前面パネル２０の前面グリル２１及びフィルタ３２を通過してケーシング １０内に吸入され、熱交換器３０を通過する過程で冷却又は加熱された後、その 背面側の通風路３１を上から下に流通する。この通風路３１を通過する空気は集 塵器５０の周辺を通過する。ここで、集塵器５０の放電電極６０と集塵電極７０ の間には高電圧（例えば、一方に＋４．５ｋＶ、他方に−４．５ｋＶ）が印加さ れ、両電極６０，７０間にはコロナ放電が発生する。このため、放電電極６０の 周囲の空気中に存在する煙草のタール（油煙）の微粒子や綿埃等の塵埃にはコロ ナによって生じた正イオンが付着して、微粒子や塵埃は正に帯電する。その結果 、両電極間のクーロン力によって、集塵電極７０に引き寄せられて、集塵電極７ ０に捕集され、電気集塵が行われる。また、臭気成分が空気中に含まれている場 合には、臭気成分は集塵電極７０の触媒層７７により吸着脱臭される。こうして 、熱交換器３０を通過した空気は、その背面側の通風路３１を通過する過程で清 浄化されて、空気吐出口１２から室内に吐出される。

【００２４】 ここで、集塵電極７０を、放電電極６０の風下側にずらして配置しているので 、通風路３１を流れる空気の風力及び塵埃が集塵電極７０から受けるクーロン力 によって、塵埃は集塵電極７０方向に向かうことになる。これにより、より多く の塵埃を集塵電極７０に付着させることが可能となり、集塵器５０による集塵効 果が向上する。

【００２５】 また、集塵電極７０の給電用端子９０と熱遮蔽板８０との間の空間に絶縁部材 ７２ｂを配置したので、給電用端子９０と熱遮蔽板８０との間の異常放電を防止 することができ、従って、集塵効率が低下したり、不快な異音が発生したりする ことを防ぐことができる。また、絶縁部材７２ｂを保護部材７２の延長部で構成 したので、絶縁部材７２ｂを別部材とした場合よりも、構成が簡単で取り付け作 業に手間がかからず、低コスト化が図れる。また、空調運転を行った際にも絶縁 部材７２ｂに水滴が溜まるような形態になっていないので、水滴による異常放電 をも防止することができる。

【００２６】 また、触媒層のセルフクリーニング動作について説明すると、セルフクリーニ ング時には、シーズヒータ７１に通電することにより、触媒層７７を昇温させ、 集塵電極７０の発熱部位上に付着した塵埃を触媒の酸化作用により段階的に酸化 分解し、最終的に塵埃を二酸化炭素と水蒸気の無色無臭の気体として、集塵電極 ７０をセルフクリーニングする。

【００２７】 なお、本考案は上記の実施形態に限られず種々の変形が可能である。例えば、 絶縁部材７２ｂとして保護部材７２は別個の部材を用いたものであっても構わな い。

【００２８】

【考案の効果】

以上のように、本考案に係る電子式集塵器付き空気調和機によれば、集塵電極 の給電用の端子と集塵器取り付け板の間の空間に絶縁部材を配置したことにより 、給電用の端子から集塵器取り付け板に向かう異常な放電が発生することを防ぐ ことができ、集塵効率の低下と不快な異音の発生を抑えることができる。

【００２９】 また、絶縁部材を保護部材の延長部で構成することにより、絶縁部材の取り付 け作業の手間を省き、組立てコストの上昇を防ぐことができる。

【００３０】 さらにまた、集塵電極の表面に触媒層を形成すると共に、この集塵電極の内部 にヒータを内蔵したものとすることにより、ヒータへの通電により触媒層を昇温 させることで、空気清浄動作によって集塵電極上に付着した塵埃を触媒の酸化作 用により段階的に酸化分解し、煙や異臭を発生することなく塵埃を除去して触媒 層を再生することができる。このため、空気調和機をメンテナンスフリーで運転 することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の実施形態による電子式集塵器付き空気
調和機の一部破断斜視図である。

【図２】空気調和中の空気の流れを示す電子式集塵器付
き空気調和機の側面図である。

【図３】空気調和機に搭載される電子式集塵器の要部斜
視図である。

【図４】電子式集塵器の部分下面図である。

【図５】電子式集塵器の部分側面図である。

【図６】電子式集塵器を構成する集塵電極の部分斜視図
である。

【図７】集塵電極の側面図である。

【図８】集塵電極の外周に取り付けられる給電用端子及
び給電用端子と接続されるタブ端子の斜視図である。

【図９】集塵電極の要部断面図である。

【符号の説明】

１ 電子式集塵器付き空気調和機 １０ ケーシング １１ 吸引口 １２ 吐出口 ３０ 熱交換器 ３１ 通風路 ４０ ファン ５０ 電子式集塵器 ６０ 放電電極 ７０ 集塵電極 ７１ シーズヒータ（ヒータ） ７２ 保護部材 ７２ｂ 絶縁部材 ７７ 触媒層 ８０ 熱遮蔽板（集塵器取り付け板） ９０ 給電用端子（給電用の端子）

Claims (3)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 室内空気を空調すると共に空気中の塵埃
   を放電作用を用いて集塵して空気を清浄にする電子式集
   塵器付き空気調和機において、 空気の吸入口と吐出口とが設けられたケーシングと、 このケーシング内に前記吸入口を臨んで設けられた熱交
   換器と、 前記吸入口から前記熱交換器及びケーシング内の通風路
   を通って前記吐出口へ空気を流通させるファンと、 前記通風路に配置され、該通風路を通る空気中の塵埃を
   放電作用を用いて集塵する電子式の集塵器とを備え、 前記集塵器は、所定の間隔をおいて並列状に設けられ両
   者間に高電圧が印加される放電電極と集塵電極から成
   り、集塵器取り付け板を介して前記ケーシングに取り付
   けられるものであり、 前記集塵電極には、給電用の端子が該集塵電極の外周面
   に固定され、この給電用の端子と前記集塵器取り付け板
   の間の空間に絶縁部材を配置したことを特徴とする電子
   式集塵器付き空気調和機。
2. 【請求項２】 前記絶縁部材は、前記集塵電極の端部を
   覆う絶縁材質でなる取付用保護部材の延長部で構成した
   ことを特徴とする請求項１に記載の電子式集塵器付き空
   気調和機。
3. 【請求項３】 前記集塵電極は、その外周面に酸化分解
   型の触媒層が形成されると共に、該集塵電極内部に該集
   塵電極の触媒層を再生するためのヒータが内蔵されたも
   のであることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載
   の電子式集塵器付き空気調和機。