JP3246427B2 - 電子式集塵器と電子式集塵器付き空気調和機 - Google Patents

電子式集塵器と電子式集塵器付き空気調和機

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    • Y10S55/10—Residue burned

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、電子式集塵器及び
電子式集塵器付き空気調和機に関し、特に、電子式集塵
器の電極間の異常放電を防止する技術に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】従来から、空気中に含まれる塵埃、微粒
子等を放電作用を用いて集塵し、空気を清浄にする装置
として電子式集塵器が知られている。図１１は従来の電
子式集塵器の要部の構成図である。この電子式集塵器１
０１は、放電電極１１０と集塵電極１２０とを備え、こ
れら両電極１１０，１２０間に高電圧を印加し、放電電
極１１０より周囲の空気中に存在する塵埃や微粒子をイ
オン化し、集塵電１２０に吸着させることにより、空気
を清浄にするものである。放電電極１１０を構成する放
電線１１１は、その両端１１１ａが引張バネ１１２に連
結されており、この引張バネ１１２の張力によって位置
決め固定されている。また、集塵電極１２０は、直線形
状を成すものであり、放電電極１１０から所定の距離を
おいて並列状に設置されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような構成の電子式集塵器１０１においては、放電線１
１１と集塵電極１２０間の距離ｄよりも引張バネ１１２
と集塵電極１２０との間の距離ｄ´の方が短いため、引
張バネ１１２と集塵電極１２０間において異常放電が起
こり易く、その場合には集塵率が低下したり、異常放電
により不快な異音を発生するといった問題がある。
【０００４】本発明は、上述した問題点を解決するため
になされたものであり、放電線の取り付け部と集塵電極
との間の距離を確保することにより、異常放電を防止
し、集塵効率の低下を防ぐことができる電子式集塵器及
び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。
【０００５】
【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、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とを備
え、空気中に含まれる塵埃を放電作用を用いて集塵電極
に集塵する電子式集塵器において、放電電極を構成する
放電線は、その両端部が放電線取り付け部を介して給電
部に取り付けられており、集塵電極の放電線取り付け部
に対峙する部位を、放電電極から離れる方向に折り曲げ
たものである。
【０００６】この構成においては、電子式集塵器の集塵
動作時には、放電電極と集塵電極の間に高電圧が印加さ
れ、集塵器に吸入された空気に含まれる塵埃は、放電電
極によってイオン化され、集塵電極上に吸着されること
により、吸入空気は清浄化される。ここで、集塵電極の
放電線取り付け部に対峙する部位が、放電電極から離れ
る方向に折り曲げられ、放電線取り付け部と集塵電極と
の間の距離が他の放電部に比べて近接することがないの
で、放電線取り付け部から異常な放電が発生することを
抑制することができる。
【０００７】また、本発明は、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
塵電極とを備え、空気中に含まれる塵埃を放電作用を用
いて集塵電極に集塵する電子式集塵器において、放電電
極を構成する放電線は、その両端部が放電線取り付け部
を介して給電部に取り付けられており、放電電極の放電
線取り付け部が集塵電極から離れるように、放電線の両
端を折り曲げたものである。
【０００８】この構成においても、放電線の取り付け部
と集塵電極との間の距離が他の放電部に比べて近接する
ことがないので、上記と同様の作用が得られる。
【０００９】また、上記集塵電極は、集塵電極をセルフ
クリーニングするためのヒータを内蔵していることが望
ましい。この構成においては、ヒータを通電制御するこ
とにより、集塵電極を昇温し、電極上に付着した塵埃、
微粒子を取り除くことができる。
【００１０】また、本発明は、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
ング内に吸入口に臨んで設けられた熱交換器と、吸入口
からこの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
電電極及び集塵電極から成り、放電電極を構成する放電
線は、その両端部が放電線取り付け部を介して給電部に
取り付けられており、集塵電極の放電線取り付け部に対
峙する部位を、放電電極から離れる方向に折り曲げたも
のである。
【００１１】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
圧が印加されていることで、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化され、集塵電極
上に付着される。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。また、電子式集塵器では、放電線
の取り付け部と集塵電極との間の距離が他の放電部に比
べて近接することがないので、上記と同様の作用が得ら
れる。
【００１２】また、本発明は、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
ング内に前記吸入口に臨んで設けられた熱交換器と、吸
入口からこの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
る放電電極及び集塵電極から成り、放電電極を構成する
放電線は、その両端部が放電線取り付け部を介して給電
部に取り付けられており、放電電極の放電線取り付け部
が集塵電極から離れるように、放電線の両端を折り曲げ
たものである。
【００１３】この構成においても、放電線の取り付け部
と集塵電極との間の距離が他の放電部に比べて近接する
ことがないので、上記と同様の作用が得られる。
【００１４】また、上記集塵電極は、集塵電極をセルフ
クリーニングするためのヒータを内蔵しているものであ
ることが望ましい。このセルフクリーニングは、通常、
冷暖房の効率等を考慮して、冷暖房運転を止めてから必
要に応じて行えばよい。
【００１５】
【発明の実施の形態】以下、本発明を具体化した実施の
形態を図面を参照して説明する。 （第１の実施形態）図１は本実施形態による電子式集塵
器が搭載された空気調和機の一部破断斜視図、図２は同
空気調和機の側面図、図３は電子式集塵器の部分斜視
図、図４は電子式集塵器の部分側面図、図５は電子式集
塵器の部分底面図、図６は電子式集塵器を構成する放電
電極と集塵電極の模式図である。
【００１６】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、取り付板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１
１に装着される前面パネル２０と、ケーシング１０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により連結され
る。
【００１７】電子式集塵器５０は、水平に張設された線
状の放電電極６０と、この放電電極６０から所定の間隔
をおいて並列状に設けられ、セルフクリーニングのため
のシーズヒータ７１を内蔵した棒状の集塵電極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から構成されており、放電電極６０と集塵電極７
０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。
【００１８】放電電極６０を構成する放電線６１は、そ
の両端部６１ａが保持部材６２に取り付けられた電極６
３（給電部）に引張バネ６４（放電線取り付け部）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を通して電圧が付加される。また、集塵電極７
０は、放電電極６０に対して通風路３１上の風下側に、
放電電極６０から所定の間隔（放電線６１と集塵電極７
０の間の距離は例えば約１４ｍｍ程度）をおいて配置さ
れ、集塵電極７０はその長さ方向両端部７２が係止部材
７３により保持部材７４に固定される。また、図６に示
したように、集塵電極７０の引張バネ６４に対峙する部
位７０ａは、折曲部７０ｂにおいて放電電極６０から離
れる方向に折り曲げられ、さらに、折曲部７０ｃにおい
て放電電極６０と平行になるように折り曲げられてい
る。これら放電電極６０と集塵電極７０には、空気清浄
動作時にそれぞれ正の直流電圧、負の直流電圧が印加さ
れるようになっている。なお、保持部材６２及び保持部
材７４は熱遮断板８０に固定される。
【００１９】図７は電子式集塵器５０を構成する集塵電
極７０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。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。
【００２０】次に、上記のように構成された集塵器付き
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
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陽イオンが付着して、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７０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。
【００２１】また、図６に示したように、引張バネ６４
と集塵電極７０との距離Ｌ´が、放電線６１と集塵電極
７０との距離Ｌよりも短いものとならないように、集塵
電極７０の引張バネ６４に対峙する部位７０ａが、この
引張バネ６４から離れる方向に折り曲がっているので、
引張バネ６４と集塵電極７０とが近接することにより発
生する異常放電を防ぐことができる。これにより、放電
の正常化を図り、集塵効率の低下を抑えることができ
る。また、不快な異音の発生を抑えることができる。
【００２２】また、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。
【００２３】また、集塵電極７０のヒータ７１に、その
温度が穏やかに上昇するように通電制御することで、集
塵電極７０の表面に付着した油煙、綿埃等の塵埃は、触
媒の触媒作用を受けながら、段階的に酸化分解され、最
終的には３００℃を越える程度で、無色無臭の二酸化炭
素と水蒸気とされて、集塵電極７０から除去される。こ
のように、塵埃を段階的に酸化させることにより、塵埃
の発火に伴う煙、臭の発生を抑えながら、集塵電極７０
をクリーニングすることができ、メンテナンスフリーに
なる。最終温度は、塵埃に含まれる物質の発火温度の下
限である４００℃よりも低い温度に抑えることが望まし
い。
【００２４】図８は第１の実施形態の変形例による電子
式集塵器を構成する放電電極と集塵電極の模式図であ
る。この電子式集塵器５０は、集塵電極７０の引張バネ
６４に対峙する部位７０ａを、折曲部７０ｂにおいて放
電電極６０から離れる方向に折り曲げたものである。こ
の構成においては、集塵電極７０の折曲部を少なくする
ことができ、集塵電極７０の加工が容易となる。
【００２５】また、図９は第１の実施形態の他の変形例
による電子式集塵器を構成する放電電極と集塵電極の模
式図である。この電子式集塵器５０は、上述の図６に示
した電子式集塵器において、引張バネ６４と集塵電極７
０の引張バネ６４に対峙する部位７０ａとの距離が、集
塵電極７０の両端において異なっているものである。こ
のような構成は、放電線６１の両端６１ａに連結される
引張バネ６４の大きさが、互いに異なる場合などに好適
である。
【００２６】（第２の実施形態）図１０は本実施形態に
よる電子式集塵器を構成する放電電極と集塵電極の模式
図であり、同図において上述の第１の実施形態と同等の
部材には同番号を付している。この第２の実施形態で
は、集塵電極７０を直線性のあるものとし、放電電極６
０の引張バネ６４を集塵電極７０から離れるように、放
電線６１の両端６１ａを折り曲げている。放電線６１
は、集塵電極７０から所定の距離をおいて立てられた２
本の絶縁柱９０において折り曲げられている。これら絶
縁柱９０は、熱遮断板８０に固定されている。このよう
に、放電電極６１の引張バネ６４が集塵電極７０から離
れるように、放電線６１の両端６１ａを折り曲げた場合
でも、上述の第１の実施形態と同様に、引張バネ６４と
集塵電極７０との間の異常放電を防止し、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。また、上
述の第１の実施形態に示した電子式集塵器では、集塵電
極７０に曲げ加工が必要であり、この曲げ加工は生産性
に劣り、コストアップの要因となっていたが、本実施形
態では、集塵電極７０に曲げ加工を施す必要がなくなる
ので、コスト削減が図れる。
【００２７】なお、本発明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、空気清浄機能のみを
有する電子式集塵器において、その放電線の取り付け部
と集塵電極との間の距離を確保したものであってよく、
この場合においても、異常放電を防止し、集塵効率の低
下を防ぐことが可能となる。
【００２８】
【発明の効果】以上のように、本発明に係る電子式集塵
器又は電子式集塵器付き空気調和機によれば、集塵電極
の放電線取り付け部に対峙する部位を、放電電極から離
れる方向に折り曲げたので、放電線取り付け部と集塵電
極との間の距離が他の放電部に比べて近接することはな
い。これにより、放電線取り付け部から異常な放電が発
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、放電電極の放電線取り付け部が集塵
電極から離れるように、放電線の両端を折り曲げたの
で、放電線取り付け部と集塵電極との間の距離が他の放
電部に比べて近接することがなく、上述と同様の効果を
得ることができる。
【００３０】また、集塵電極にヒータを内蔵させること
により、集塵電極に付着した塵埃を酸化分解により取り
除くことが可能となり、メンテナンスフリーとすること
ができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１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】電子式集塵器の部分斜視図である。
【図４】電子式集塵器の部分側面図である。
【図５】電子式集塵器の部分底面図である。
【図６】電子式集塵器の放電電極と集塵電極の構成を示
す模式図である。
【図７】集塵電極の要部断面図である。
【図８】第１の実施形態の変形例による電子式集塵器の
放電電極と集塵電極の構成を示す模式図である。
【図９】第１の実施形態のさらに他の変形例による電子
式集塵器の放電電極と集塵電極の構成を示す模式図であ
る。
【図１０】本発明の第２の実施形態による電子式集塵器
の放電電極と集塵電極の構成を示す模式図である。
【図１１】従来の電子式集塵器の放電電極と集塵電極の
構成を説明するための模式図である。
【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 吸入口 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 ６１ 放電線 ６１ａ 放電線の端部 ６３ 電極（給電部） ６４ 引張バネ（放電線取り付け部） ７０ 集塵電極 ７０ａ 集塵電極の放電線取り付け部に対峙する部位 ７１ シーズヒータ（ヒータ）
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ Ｈ０５Ｂ 3/44 Ｆ２４Ｆ 1/00 ３７１Ｂ (56)参考文献 特開 平８−38938（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−210046（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−254436（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−38939（ＪＰ，Ａ) 実開 昭63−164949（ＪＰ，Ｕ) 実開 平３−86049（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭52−767（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B03C 3/00 - 3/88

Claims (6)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 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とを備
    え、空気中に含まれる塵埃を放電作用を用いて集塵電極
    に集塵する電子式集塵器において、 前記放電電極を構成する放電線は、その両端部が放電線
    取り付け部を介して給電部に取り付けられており、 前記集塵電極の前記放電線取り付け部に対峙する部位
    を、該放電電極から離れる方向に折り曲げたことを特徴
    とする電子式集塵器。
  2. 【請求項２】 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とを備
    え、空気中に含まれる塵埃を放電作用を用いて集塵電極
    に集塵する電子式集塵器において、 前記放電電極を構成する放電線は、その両端部が放電線
    取り付け部を介して給電部に取り付けられており、 前記放電電極の放電線取り付け部が前記集塵電極から離
    れるように、前記放電線の両端を折り曲げたことを特徴
    とする電子式集塵器。
  3. 【請求項３】 前記集塵電極は、該集塵電極をセルフク
    リーニングするためのヒータを内蔵していることを特徴
    とする請求項１又は請求項２に記載の電子式集塵器。
  4. 【請求項４】 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に臨んで設けられた熱交換器
    と、 前記吸入口から該熱交換器及び前記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及び集塵電極から成
    り、該放電電極を構成する放電線は、その両端部が放電
    線取り付け部を介して給電部に取り付けられており、 前記集塵電極の前記放電線取り付け部に対峙する部位
    を、該放電電極から離れる方向に折り曲げたことを特徴
    とする電子式集塵器付き空気調和機。
  5. 【請求項５】 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に臨んで設けられた熱交換器
    と、 前記吸入口から該熱交換器及び前記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及び集塵電極から成
    り、該放電電極を構成する放電線は、その両端部が放電
    線取り付け部を介して給電部に取り付けられており、 前記放電電極の放電線取り付け部が前記集塵電極から離
    れるように、前記放電線の両端を折り曲げたことを特徴
    とする電子式集塵器付き空気調和機。
  6. 【請求項６】 前記集塵電極は、該集塵電極をセルフク
    リーニングするためのヒータを内蔵していることを特徴
    とする請求項４又は請求項５に記載の電子式集塵器付き
    空気調和機。
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