JP3129267B2 - 電気集塵器付き空気調和機 - Google Patents

電気集塵器付き空気調和機

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JP3129267B2 JP34655497A JP34655497A JP3129267B2 JP 3129267 B2 JP3129267 B2 JP 3129267B2 JP 34655497 A JP34655497 A JP 34655497A JP 34655497 A JP34655497 A JP 34655497A JP 3129267 B2 JP3129267 B2 JP 3129267B2
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  • Air Filters, Heat-Exchange Apparatuses, And Housings Of Air-Conditioning Units (AREA)
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は電気集塵器付き空気調
和機に関し、特に、熱交換器を通過した空気中の微細粒
子(塵埃)にコロナ放電により電荷を与え、この荷電粒
子を電界の力を利用して集塵電極に集めることによって
空気中の塵埃を補集する、電気集塵器付き空気調和機に
関する。
【0002】
【従来の技術】近年、空気調和機に集塵機能を付加した
ものが広く出回っている。図3に示すように、この種の
電気集塵器付き空気調和機1は、ハウジング2の内部の
熱交換器3の背後に、図4に示す放電電極4と集塵電極
5とを有する電気集塵ユニット6を設け、放電電極4と
集塵電極5との間に高電圧(たとえば放電電極1に+
4.5V,集塵電極2に−4.5V)を印加し、熱交換
器3を通過した空気中の塵埃にコロナ放電により電荷を
与えて、空気中の塵埃を集塵電極5に電気的に付着させ
るようにしたものである。
【0003】また、集塵電極5の内方には、加熱ヒータ
(発熱器)7が設けられ、集塵電極5の表面に付着した
塵埃は、それによって酸化分解(再生)される。これに
より、集塵電極5を清潔に保って、高い集塵能力を安定
的に得ることができる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、電気集
塵ユニット6は、熱交換器3の背後の狭いスペースに設
けられるため、放電電極4と集塵電極5とに高圧直流電
圧を付与する電源装置として、比較的高価な両極性のも
のを用いて、熱交換器3と放電電極4との間に放電が生
じないようにする必要があった。すなわち、従来では、
熱交換器3は平面状に形成され、熱交換器3と放電電極
4との間の絶縁距離を確保することが著しく困難であっ
たため、放電電極4および集塵電極5に両極性の高電圧
(たとえば+4.5Vと−4.5V)をそれぞれ印加す
るようにして、熱交換器3と放電電極4との間の電位差
を可及的小さくするようにしている。
【0005】また、自己清浄機能すなわち加熱ヒータ7
が設けられた電気集塵ユニット6において、集塵電極5
と加熱ヒータ7との間で放電が生じる恐れがあるため、
図4に示すように、従来では、加熱ヒータ7をオン/オ
フするためのリレー8を設けて、集塵モードと再生(清
浄)モードとを切り換えるようにしていた。すなわち、
集塵と再生とを同時に行うことができなかった。したが
って、コスト高となるとともに、高圧でも放電しない接
点間距離を有する大型のリレーを用いるか、耐圧の小さ
いリレーを複数個直列接続して、リーク電流がACライ
ンに流れないようにする必要があった。しかも、集塵と
電極の清浄とを同時に行うことができないという欠点も
あった。
【0006】それゆえに、この発明の主たる目的は、安
価であり、集塵と再生(清浄)とを同時に行い得る、電
気集塵器付き空気調和機を提供することである。
【0007】
【課題を解決するための手段】この発明は、空気を取り
入れる吸引口と吸引口より取り込んだ空気を吐出する吐
出口とを有するハウジング、ハウジング内に設けられて
空気を熱交換する熱交換器、熱交換器の背後のハウジン
グ内に配置されるかつ放電電極と集塵電極とを有する電
気集塵ユニット、および放電電極と集塵電極との間に所
定の直流電位差を形成する電圧印加手段を備える電気集
塵器付き空気調和機において、放電電極に正極性の高圧
直流電圧を印加し、集塵電極を接地電位にするようにし
たことを特徴とする、電気集塵器付き空気調和機であ
る。
【0008】
【作用】たとえば曲面または多面体に形成された熱交換
器の背後には、放電電極と発熱器を内蔵する集塵電極と
からなる電気集塵ユニットが配置される。そして、単極
性の電源ユニットによって、放電電極にたとえば+9k
Vの高圧直流電圧が印加され、他方、集塵電極は接地電
位とされる。
【0009】すなわち、熱交換器を非平面状に形成し、
熱交換器と放電電極との間の絶縁距離を確保したうえ
で、放電電極に比較的大きい電位の電圧を印加するよう
にし、他方、集塵電極を接地電位となるように構成し
た。したがって、集塵電極とその内部に設けられた発熱
器との間に放電が生じる恐れをなくして、集塵と再生
(清浄)とを同時に行い得るとともに、加熱ヒータをオ
ン/オフするためのリレーを不要として、低コスト化を
図ることができる。
【0010】また、集塵電極を接地電位とすることによ
って、ハウジングを熱害から保護するための熱遮蔽板と
集塵電極との電位差を解消し、集塵電極をより熱遮蔽板
側に配置して、熱交換器と放電電極との間の距離を一層
大きくすることができる。
【0011】
【発明の効果】この発明によれば、熱交換器と放電電極
との間の絶縁距離を確保したうえで、放電電極に高圧直
流電圧を印加し、集塵電極を接地電位にするようにした
ので、集塵電極に付着した塵埃を除去するための発熱器
と集塵電極との間で放電が生じる可能性を解消して、集
塵と再生(清浄)とを同時に行うことができる。また、
発熱器への電圧の印加を制御するリレーを不要として、
コスト低減を図ることができる。しかも、リレー等の耐
圧の問題も解消できる。
【0012】この発明の上述の目的,その他の目的,特
徴および利点は、図面を参照して行う以下の実施例の詳
細な説明から一層明らかとなろう。
【0013】
【実施例】図1に示すこの実施例の空気調和機10は、
プラスチックなどの合成樹脂からなるハウジング12を
含む。このハウジング12の前面には、開口部14aお
よび14bが形成され、開口部14aが吸引口として、
開口部14aの下方に設けられた開口部14bが吐出口
として、それぞれ機能する。以下、開口部14aを吸引
口、開口部14bを吐出口という。
【0014】吸引口14aと後述する熱交換器18との
間には、吸引口14aを閉塞するように、ガラス繊維な
いしプラスチックなどのろ過繊維よりなるフィルタ16
が着脱可能に設けられる。そして、フィルタ16の背後
のハウジング12内には、吸引口14aよりハウジング
12内に取り込まれた空気を熱交換するための熱交換器
18が設けられる。この熱交換器18は、図1からもよ
くわかるように、非平面状(この実施例ではくの字型)
に形成され、それによって、熱交換器18の背後スペー
スを拡大するようにしている。すなわち、熱交換器18
を非平面状とすることによって、熱交換器18と後述す
る放電電極22との間に、十分な絶縁距離が確保され
る。そして、熱交換器18と放電電極22との距離が、
放電電極22と集塵電極24(後述)との距離よりも大
きく設定される。
【0015】また、熱交換器18の背後であり吐出口1
4bの奥方には、回転軸20a回りに回転するクロスフ
ローファン20が設けられ、このクロスフローファン2
0に回転が付与されることによって、ハウジング12内
には、吸引口14aから熱交換器18を介して吐出口1
4bに至る幅方向(回転軸20a方向)に延びる空気流
が形成される。
【0016】そして、熱交換器18の背後のハウジング
12内に、放電電極22と集塵電極24とを有する電気
集塵ユニット26が設けられる。放電電極22は、鋼鉄
線,ステンレス線,タングステン線等からなり、空気調
和機10の幅方向(回転軸20a方向)に延びるように
張設される。他方、集塵電極24は、その内部に加熱ヒ
ータ(発熱器)28を含み、この加熱ヒータ28が、た
とえばセラミックス層を触媒で被覆した略円筒状のケー
シング30内に収納される。そして、この加熱ヒータ2
8によって、ケーシング30(集塵電極24)の表面が
たとえば200℃〜350℃に加熱され、その表面に付
着している塵埃が酸化分解されて、水または二酸化炭素
に変換される。すなわち、図1実施例の集塵電極24
は、自己清浄機能を備える。また、電気集塵ユニット2
6と背面側のハウジング12との間には、集塵電極24
(加熱ヒータ28)に関連して、ハウジング12を熱害
から保護するための熱遮蔽板32が設けられる。
【0017】そして、放電電極22と集塵電極24と
が、図1に示すように、電圧印加手段としての電源ユニ
ット34に接続され、この電源ユニット34によって、
放電電極22に正極性(たとえば+9kV)の高圧直流
電圧が印加され、他方、集塵電極24は接地電位とされ
る。すなわち、電源ユニット34は単極性の高圧電源ユ
ニットである。また、加熱ヒータ28には、たとえばA
C100Vの電源ユニット36が接続される。
【0018】先に述べたように、従来では、熱交換器1
8は平面状に形成され、熱交換器18と放電電極22と
の距離(絶縁距離)を確保するのが著しく困難であった
ため、電源ユニット34として高価な両極性のものを用
い、放電電極22にたとえば+4.5kVの直流電圧
を、集塵電極24にたとえば−4.5kVの直流電圧
を、それぞれ印加して、熱交換器18と放電電極22と
の間に放電が生じるのを防止するようにしていた。しか
し、反面、集塵電極24(ケーシング30)と加熱ヒー
タ28との間に放電が生じる恐れがあるため、集塵モー
ドまたは再生(清浄)モードに切り換えて用いる必要が
あった。
【0019】そこで、この実施例では、熱交換器18を
非平面状に形成し、熱交換器18と放電電極22との距
離(絶縁距離)を拡大して、放電電極22に高圧直流電
圧(+9kV)を印加し、他方、集塵電極24を接地電
位となるように構成した。したがって、自己清浄機能す
なわち加熱ヒータ28を有する電気集塵ユニット26に
おいて、集塵電極24(ケーシング30)と加熱ヒータ
28との間に放電が生じるのを防止して、集塵と再生
(清浄)とを同時に行うことができるとともに、モード
を切り換えるためのリレー等を不要とし、また比較的安
価な単極性の電源ユニット34を用いて、低コスト化を
図ることができる。また、リーク電流がACラインに流
れる恐れもない。
【0020】さらに、集塵電極24を接地電位にするこ
とによって、集塵電極24とその背後に配置される熱遮
蔽板32との電位差を解消して、集塵電極24と熱遮蔽
板32との距離を一層狭めることができる。したがっ
て、電気集塵ユニット26(集塵電極24および放電電
極22)をより背後に配置し、熱交換器18と放電電極
22との距離(絶縁距離)を一層拡大して、熱交換器1
8と放電電極22との間に放電が生じるのを確実に防止
することができる。
【0021】動作において、クロスフローファン20に
回転が付与され、次いで、放電電極22に高電圧(+9
kV)が印加されると、クロスフローファン20の駆動
により吸引口14aよりハウジング12内に取り込まれ
た空気中の比較的大きい塵埃がフィルタ16により補集
され、そして、フィルタ16を通過した空気は、熱交換
器18を通過する過程で冷却または加熱される。放電電
極22と集塵電極24との間にはコロナ放電が生じてい
るため、このコロナ放電により放電電極22で正イオン
が生じ、この正イオンは集塵電極24に向かって電気力
線に従った運動をする。これによって、フィルタ16お
よび熱交換器18を通過した空気中の塵埃は、この電極
空間で正極に帯電し、その荷電粒子は、電極間の高電界
により、集塵電極24に向かう電気的力(クーロン力)
を受けて変位し、集塵電極24によって捕集される。そ
して、熱交換および空気清浄された空気は、吐出口14
bより室内に吐出される。また、集塵電極24(ケーシ
ング30)に付着した塵埃は、常時または周期的にオン
状態とされる加熱ヒータ28によって再生(酸化分解)
される。
【0022】なお、熱交換器18の形状および取付位置
は、上述の実施例に限定するものではなく、たとえば、
図2に示すように、側面から見て湾曲する熱交換器18
を用いた空気調和機にも適用できることはいうまでもな
い。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の一実施例を示す断面側面図である。
【図2】熱交換器の変形例を示す断面側面図である。
【図3】従来技術を示す断面側面図である。
【図4】図3実施例の電気集塵ユニットを示す説明図で
ある。
【符号の説明】
10 …空気調和機 12 …ハウジング 20 …クロスフローファン 22 …放電電極 24 …集塵電極 26 …電気集塵ユニット 28 …加熱ヒータ 30 …ケーシング 32 …熱遮蔽板 34,36 …電源ユニット

Claims (5)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】空気を取り入れる吸引口と前記吸引口より
    取り込んだ空気を吐出する吐出口とを有するハウジン
    グ、 前記ハウジング内に設けられて前記空気を熱交換する熱
    交換器、 前記熱交換器の背後の前記ハウジング内に配置されるか
    つ放電電極と集塵電極とを有する電気集塵ユニット、お
    よび前記放電電極と前記集塵電極との間に所定の直流電
    位差を形成する電圧印加手段を備える電気集塵器付き空
    気調和機において、 前記放電電極に正極性の高圧直流電圧を印加し、前記集
    塵電極を接地電位にするようにしたことを特徴とする、
    電気集塵器付き空気調和機。
  2. 【請求項2】前記電圧印加手段は単極性の高圧電源ユニ
    ットを含む、請求項1記載の電気集塵器付き空気調和
    機。
  3. 【請求項3】前記熱交換器と前記放電電極との距離は前
    記放電電極と前記集塵電極との距離よりも大きい、請求
    項1または2記載の電気集塵器付き空気調和機。
  4. 【請求項4】前記熱交換器は非平面状に形成される、請
    求項3に記載の電気集塵器付き空気調和機。
  5. 【請求項5】前記集塵電極はその表面に付着した塵埃を
    自己清浄する発熱器を有する、請求項1ないし4のいず
    れかに記載の電気集塵器付き空気調和機。
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