JP6698973B1 - 集塵デバイスおよび集塵デバイスを搭載した空気調和機 - Google Patents
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Abstract
Description
ここでは、図1〜図4を参照して、実施の形態1に係る集塵デバイスおよび集塵デバイスを搭載した空気調和機について説明する。図1は、実施の形態1に係る集塵デバイスを搭載した空気調和機の概略を示す図である。ここで、図1および後述の各図に図示された白抜き矢印は、空気の流れを示している。
集塵デバイス1は、集塵部1Aと、集塵部1Aの上流側に設けられた塵埃帯電部1Bとを有する。集塵デバイス1には、塵埃帯電部1Bおよび集塵部1Aの順に流れる風路16が形成されている。集塵部1Aは、回転駆動する複数の捕集板2と、捕集板帯電部3と、ダストボックス4とが筐体15A内に収納された構成を有する。塵埃帯電部1Bは、イオン発生手段51が筐体15B内に収納された構成を有する。
筐体15Aは、吸入口14aと排出口14bとを有する。筐体15A内には、吸入口14aから吸入された空気が排出口14bから排気される風路16Aが形成される。風路16Aは風路16の下流側を構成している。集塵デバイス1は、図1に示したように、空気調和機の給気風路30に設けられている。このため、集塵デバイス1には、室外給気口21から流入した室外空気が通過する。
塵埃帯電部1Bは、イオンを発生することで塵埃5を帯電させる部分であって、筐体15B内にイオン発生手段51が収納された構成を有する。筐体15Bは、吸入口14cと排出口14dとを有する。筐体15B内には、吸入口14cから吸入された空気が排出口14dから排気される風路16Bが形成される。風路16Bは風路16の上流側を構成している。
集塵デバイス1では、まず、塵埃捕集動作が行われる。塵埃捕集動作は、捕集板2の表面に静電気を帯電させて空気中の塵埃5を捕集板2に捕集する動作である。塵埃捕集動作では、制御部7は、モーター6を駆動して第1シャフト8を回転させ、第1シャフト8に固定された捕集板2を図2の矢印で示す方向に回転させる。具体的には、制御部7は、捕集板2をたとえば数秒間、回転させる。そして、制御部7は、捕集板2の回転停止後、高圧電源51bをONし、イオン発生手段51から正イオン52aを発生させる。
図5は、実施の形態1に係る集塵デバイスの第1の変形例を概略的に示す縦断面図である。
本変形例1に係る集塵デバイス1における塵埃帯電部1Bのイオン発生手段51は、軟X線によりイオンを発生させる軟X線イオナイザー51cを備える。軟X線イオナイザー51cは、イオナイザー制御部51dによって制御される。イオナイザー制御部51dは、制御部7によって制御される。軟X線イオナイザー51cは、オゾンおよびNOxを発生することなく空気をイオン化できる。軟X線イオナイザー51cは、イオナイザー制御部51dの制御により、筐体15B内に流入した空気に対して軟X線を照射する。これにより、空気がイオン化される。生成されたイオンによって、塵埃5が帯電する。
図6は、実施の形態1に係る集塵デバイスの第2の変形例を概略的に示す縦断面図である。
本変形例2に係る集塵デバイス1における塵埃帯電部1Bのイオン発生手段51は、光電効果を利用してイオンを発生させるものであり、紫外線光源51eおよび光電子材料51gを備える。紫外線光源51eは光源制御部51fによって制御される。光源制御部51fは制御部7によって制御される。光電効果を利用したイオン発生手段51は、軟X線イオナイザー51cと同じく、オゾンおよびNOxを発生することなく空気をイオン化できる。軟X線イオナイザー51cは、使用に際して届け出が必要であるが、光電効果を利用したイオン発生手段51は届け出が不要であるため、軟X線イオナイザー51cよりも使用しやすい。
実施の形態2に係る集塵デバイス100は、基本的には実施の形態1に係る集塵デバイス1と同様の構成を備えるが、イオン除去電極54を備える点で異なる。以下、実施の形態2が実施の形態1と異なる点を中心に説明するものとし、実施の形態2で説明されていない構成は実施の形態1と同様である。
実施の形態3に係る集塵デバイス200は、基本的には実施の形態1および実施の形態2に係る集塵デバイスと同様の構成を備えるが、環境検知部11と、イオン発生量積算部51hとをさらに備える点で異なる。以下、実施の形態3が実施の形態1および実施の形態2と異なる点を中心に説明するものとし、実施の形態3で説明されていない構成は実施の形態1および実施の形態2と同様である。
図11に示すように、本実施の形態3の集塵デバイス200は、図2に示した実施の形態1の集塵デバイス1に加えてさらに、イオン除去電極54と、環境検知部11と、イオン発生量積算部51hとを備える。
まず、図12に示す塵埃捕集動作時には、制御部7は、塵埃帯電部1Bのイオン発生手段51から正イオン52aを発生させ、空気中に含まれる塵埃5を帯電させる。また、制御部7は、捕集板2の帯電極性と同じ負極性の直流電圧を直流電源55からイオン除去電極54に印加させ、イオン除去電極54によって正イオン52aを除去する。これにより、イオン除去電極54の下流では正イオン52aが除去された状態となっている。なお、図12は、塵埃捕集動作時において捕集板2の回転が停止して、捕集板2に帯電塵埃53が捕集されている様子を示している。
Claims (18)
- 風路内を通過する空気中に含まれる塵埃を、摩擦により帯電した捕集板で集塵する集塵デバイスにおいて、
前記空気の通過方向で前記捕集板の上流側に配置され、前記塵埃が吸着する静電気力を受けて前記捕集板に捕集されるようにイオンを発生し、前記塵埃を帯電させる塵埃帯電部を備えた集塵デバイス。 - 前記塵埃帯電部は、繊維状電極を備える、請求項1に記載の集塵デバイス。
- 前記塵埃帯電部は、オゾンを発生させる、請求項2に記載の集塵デバイス。
- 前記塵埃帯電部は、軟X線イオナイザーを備える、請求項1に記載の集塵デバイス。
- 前記塵埃帯電部は、紫外線光源および光電子材料を備える、請求項1に記載の集塵デバイス。
- 前記塵埃帯電部は、前記捕集板の帯電極性とは反対の極性に前記塵埃を帯電させる請求項1〜請求項5のいずれか一項に記載の集塵デバイス。
- 前記塵埃帯電部と前記捕集板との間に配置され、前記捕集板の帯電極性とは反対の極性のイオンが流入するイオン除去電極を備える、請求項1〜請求項6のいずれか一項に記載の集塵デバイス。
- 前記イオン除去電極が、接地電位または前記捕集板の帯電電位と同じ極性の電位に保たれるようにされている、請求項7に記載の集塵デバイス。
- 前記イオン除去電極は、網目状の金属板を有し、網目の開口部に前記塵埃が通るように前記風路内に配置され、前記金属板の前記空気の通過方向の厚さが、前記塵埃帯電部で帯電された前記塵埃が前記金属板の前記開口部の内周面に吸着されることなく前記開口部を通り過ぎることとなる厚さに設定されている請求項7または請求項8に記載の集塵デバイス。
- 前記捕集板の表面に接触するようにして配置されたブラシと、
前記捕集板を回転させるモーターと、
前記モーターを制御して前記捕集板を回転させ、前記捕集板で捕集した前記塵埃を前記ブラシで払い落として前記捕集板を清掃するとともに、前記ブラシとの摩擦により前記捕集板を帯電させる摩擦帯電動作を行う制御部とを備えた請求項1〜請求項9のいずれか一項に記載の集塵デバイス。 - 前記風路内の環境を検知する環境検知部を備え、
前記制御部は、前記環境検知部の検知結果に基づいて前記塵埃帯電部におけるイオン発生量を制御する請求項10に記載の集塵デバイス。 - 前記環境検知部は、前記風路内の前記捕集板より上流側の塵埃濃度を検知する上流側塵埃濃度検知部を有する塵埃濃度検知部を備え、
前記制御部は、前記上流側塵埃濃度検知部で検知した塵埃濃度があらかじめ設定した設定濃度以上の場合、前記塵埃帯電部におけるイオン発生量を増やす請求項11に記載の集塵デバイス。 - 前記制御部は、前記上流側塵埃濃度検知部で検知した塵埃濃度があらかじめ設定した設定濃度未満の場合、前記塵埃帯電部におけるイオン発生量を減らす、あるいは前記塵埃帯電部をオフにする請求項12に記載の集塵デバイス。
- 塵埃濃度検知部は、前記風路内の前記捕集板より下流側の塵埃濃度を検知する下流側塵埃濃度検知部をさらに備え、
前記制御部は、前記上流側塵埃濃度検知部で検知された塵埃濃度と前記下流側塵埃濃度検知部で検知された塵埃濃度との差が、あらかじめ設定した設定濃度差よりも低い場合、前記塵埃帯電部におけるイオン発生量を増やす請求項12または請求項13に記載の集塵デバイス。 - 前記環境検知部は、前記風路内の湿度を検知する湿度検知部を備え、
前記制御部は、前記湿度検知部で検知した湿度があらかじめ設定した設定湿度以上の場合、前記塵埃帯電部におけるイオン発生量を増やす請求項11〜請求項14のいずれか一項に記載の集塵デバイス。 - 前記制御部に備えられ、前記塵埃帯電部でのイオン発生量を積算するイオン発生量積算部を備え、
前記制御部は、前記イオン発生量積算部で得られたイオン発生総量があらかじめ設定した設定総量に達したとき、前記摩擦帯電動作を行う請求項10〜請求項15のいずれか一項に記載の集塵デバイス。 - 前記制御部は、前記モーターを制御して前記捕集板を回転させて前記捕集板を帯電させ、前記空気中に含まれる前記塵埃を前記捕集板にて捕集する塵埃捕集動作中、前記捕集板の帯電極性とは反対のイオンを前記塵埃帯電部で発生させ、前記摩擦帯電動作中には、前記捕集板の帯電電位と同じ極性のイオンを前記塵埃帯電部から発生させる請求項10〜請求項16のいずれか一項に記載の集塵デバイス。
- 請求項1〜請求項17のいずれか一項に記載の集塵デバイスを搭載した空気調和機。
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