JP6698974B1 - Dust collector and air conditioner equipped with a dust collector - Google Patents
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Abstract
摩擦により表面が帯電する複数の捕集板と、捕集板の表面を摩擦するブラシ部を有し、アースと電気的に接続されるブラシと、捕集板とブラシとを相対的に駆動させる駆動装置と、駆動装置を制御する駆動制御部と、駆動制御部からの信号により、ブラシとアースとの間における電気的導通の切り替えを行う電気的導通制御装置とを備え、捕集板の電荷がアース側に漏洩せず、集塵性能が低下し難いものである。A plurality of collecting plates whose surfaces are charged by friction, a brush portion that rubs the surface of the collecting plate, and a brush electrically connected to the ground, and the collecting plate and the brush are driven relatively. The drive device, a drive control unit that controls the drive device, and an electrical continuity control device that switches electrical continuity between the brush and the ground in response to a signal from the drive control unit are provided. Does not leak to the ground side and the dust collection performance does not easily deteriorate.
Description
本発明は、摩擦によって静電気を発生させ、空気中の塵埃を捕集す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関するものである。 The present invention relates to a dust collecting device that collects dust in the air by generating static electricity by friction and an air conditioner equipped with the dust collecting device.
従来から、静電気を発生させて空気中の塵埃を捕集する集塵デバイスがある。この種の集塵デバイスとして、空気の通過方向と交差する方向に互いに間隔を空けて配列された複数の捕集板と、捕集板間の隙間に差し込まれ、捕集板の表面に接触するように配置されたブラシとを備えたものがある(たとえば、特許文献1参照)。この集塵デバイスは、捕集板を回転させ、ブラシと捕集板とを相対的に移動させて、ブラシと捕集板とを摩擦させることにより、捕集板の表面に静電気を発生させ、捕集板間を通過する空気中に含まれる塵埃を静電的に捕集する。そして、集塵デバイスのブラシは、捕集板が捕集した塵埃を掻きおとす。この種の集塵デバイスにおいて、ブラシをアースに接続し、ブラシの電荷の枯渇を抑制することで、捕集板に対してブラシの面積が小さくても、捕集板の表面を高い帯電量で摩擦帯電できることが知られている。 2. Description of the Related Art Conventionally, there are dust collecting devices that generate static electricity to collect dust in the air. As this type of dust collecting device, a plurality of collecting plates arranged at intervals in the direction intersecting with the passage direction of air, and inserted into the gap between the collecting plates and contacting the surface of the collecting plate. And a brush arranged in such a manner (see, for example, Patent Document 1). This dust collecting device rotates the collecting plate, relatively moves the brush and the collecting plate, and rubs the brush and the collecting plate to generate static electricity on the surface of the collecting plate. Dust contained in the air passing between the collecting plates is electrostatically collected. Then, the brush of the dust collecting device scrapes off the dust collected by the collecting plate. In this type of dust collecting device, by connecting the brush to the ground and suppressing the depletion of the charge of the brush, even if the area of the brush is smaller than that of the collecting plate, the surface of the collecting plate is charged with a high charge amount. It is known that it can be triboelectrically charged.
特許文献1の集塵デバイスでは、アース接続されたブラシが、常時、捕集板と接触している。このため、集塵デバイスを使用し続けるなどして捕集板表面が汚染され、電気抵抗値が低下すると、摩擦帯電により発生させた電荷が、捕集板の表面からブラシを通じて外部へ漏洩し、捕集板の帯電量が低下して、集塵性能が低下する可能性があった。
In the dust collection device of
本発明は、上記のような課題を解決するため、集塵性能の低下を抑えることができ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を提供することを目的とする。 In order to solve the above problems, it is an object of the present invention to provide a dust collecting device capable of suppressing a decrease in dust collecting performance and an air conditioner equipped with the dust collecting device.
本発明に係る集塵デバイスは、摩擦により表面が帯電する複数の捕集板と、捕集板の表面を摩擦するブラシ部を有し、アースと電気的に接続されるブラシと、捕集板とブラシとを相対的に駆動させる駆動装置と、駆動装置を制御する駆動制御部と、駆動制御部からの信号により、ブラシとアースとの間における電気的導通の切り替えを行う電気的導通制御装置とを備えるものである。 The dust collecting device according to the present invention has a plurality of collecting plates whose surfaces are charged by friction, and a brush portion that rubs the surfaces of the collecting plates, the brush being electrically connected to the ground, and the collecting plate. And a drive device that relatively drives the brush, a drive control unit that controls the drive device, and an electrical continuity control device that switches electrical continuity between the brush and the ground according to a signal from the drive control unit. And with.
また、本発明に係る空気調和機は、上述した集塵デバイスを搭載したものである。 An air conditioner according to the present invention is equipped with the dust collecting device described above.
本発明によれば、集塵デバイスは、電気的導通制御装置を備える。そして、電気的導通制御装置は、ブラシとアースとの電気的導通を切り替えることができる。このため、捕集板の表面が汚染されるなどしたときに、捕集板において帯電された電荷が、ブラシを介してアース側に漏洩せずにすみ、捕集板の帯電量の低下を防ぎ、集塵性能が低下し難い集塵デバイスを実現することができる。 According to the invention, the dust collecting device comprises an electrical continuity control device. The electrical continuity control device can switch electrical continuity between the brush and the ground. Therefore, when the surface of the collecting plate is contaminated, the electric charge charged in the collecting plate is prevented from leaking to the ground side through the brush, and the decrease in the charging amount of the collecting plate is prevented. Therefore, it is possible to realize a dust collecting device in which the dust collecting performance is not easily deteriorated.
以下、実施の形態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、添付図面などを参照しながら説明する。以下の図面において、同一の符号を付したものは、同一またはこれに相当するものであり、以下に記載する実施の形態の全文において共通することとする。そして、明細書全文に表わされている構成要素の形態は、あくまでも例示であって、明細書に記載された形態に限定するものではない。特に構成要素の組み合わせは、各実施の形態における組み合わせのみに限定するものではなく、他の実施の形態に記載した構成要素を別の実施の形態に適用することができる。また、以下の説明において、図における上方を「上側」とし、下方を「下側」として説明する。さらに、理解を容易にするために、方向を表す用語(たとえば「右」、「左」、「前」、「後」など)などを適宜用いるが、説明のためのものであって、これらの用語により限定されるものではない。また、湿度および温度の高低については、特に絶対的な値との関係で高低が定まっているものではなく、装置などにおける状態および動作などにおいて相対的に定まるものとする。そして、図面では各構成部材の大きさの関係が実際のものとは異なる場合がある。 Hereinafter, a dust collecting device according to an embodiment and an air conditioner equipped with the dust collecting device will be described with reference to the accompanying drawings. In the following drawings, the same reference numerals are the same or equivalent, and are common to all the texts of the embodiments described below. Further, the forms of the constituent elements shown in the entire specification are merely examples, and the forms are not limited to the forms described in the specification. In particular, the combination of components is not limited to the combination in each embodiment, and the components described in other embodiments can be applied to another embodiment. Further, in the following description, the upper side in the drawing will be referred to as “upper side” and the lower side will be referred to as “lower side”. Furthermore, to facilitate understanding, terms (eg, “right”, “left”, “front”, “rear”, etc.) indicating directions are used as appropriate, but these are for explanation purposes only. It is not limited by the term. Further, regarding the high and low of the humidity and the temperature, the high and the low are not particularly determined in relation to the absolute values, but are relatively determined in the state and operation of the device and the like. Further, in the drawings, the relationship of the size of each component may be different from the actual one.
実施の形態1.
ここでは、図1〜図5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。
Here, with reference to FIGS. 1 to 5, a dust collecting device according to
実施の形態1の空気調和機は、集塵デバイス1と熱交換換気装置10とを備える。空気調和機は、家屋の室内の下がり天井20内に収納されている。下がり天井20とは、図1に示すように、天井の一部が下がっている領域を指す。室内美観の点から、図1のように下がり天井20内に、空気調和機およびその他の空気調和機器などをまとめて収納する家屋も多い。空気調和機の設置スペースとして下がり天井20を用いる場合、室内に設置する場合と比較して、一般的に、広い設置スペースを確保することができる。
The air conditioner of the first embodiment includes a
図1において、室外の壁面には、室外給気口21と室外排気口22とが設けられている。また、下がり天井20の室内側には、室内給気口23と室内排気口24とが設けられている。そして、下がり天井20内には、給気風路30と排気風路40とが形成されている。給気風路30は、室外空気を室外給気口21から下がり天井20内に取り入れて、室内給気口23から室内に送風する風路である。排気風路40は、室内空気を室内排気口24から下がり天井20内に取り入れて室外排気口22から室外に排気する風路である。
In FIG. 1, an outdoor
そして、給気風路30には、上流側から順に、集塵デバイス1と熱交換換気装置10とが配置されている。また、排気風路40に、熱交換換気装置10が配置されている。給気風路30において、室外給気口21と室内給気口23とは、集塵デバイス1と熱交換換気装置10とを介してダクト31で接続されている。また、排気風路40において、室内排気口24と室外排気口22とは、熱交換換気装置10を介してダクト41で接続されている。
Then, in the air
熱交換換気装置10は、換気機能と空調補助機能とを有する換気装置である。換気機能とは、室外空気を室内へ給気し、室内空気を室外に排気する機能である。この換気機能を実現する構成として、熱交換換気装置10は、給気風路30において室外から室内に向けて空気を送風するファン(図示せず)と、排気風路40において室内から室外に向けて空気を送風するファン(図示せず)とを有する。
The heat
また、空調補助機能とは、排気する室内空気から熱を回収し、回収した熱を、給気する空気へ与えることで、エアコンなどの室内温度を調整する機器の空調動作を補助する機能である。空調補助機能は、機器におけるエネルギー負担を軽減する機能であることから省エネルギー機能とも言える。この空調補助機能を実現する構成として、熱交換換気装置10は排気風路40を通過する空気と給気風路30を通過する空気とを熱交換する熱交換器(図示せず)を備える。
In addition, the air conditioning auxiliary function is a function of assisting the air conditioning operation of a device such as an air conditioner that adjusts the indoor temperature by recovering heat from the exhausted indoor air and applying the recovered heat to the air to be supplied. .. The air conditioning auxiliary function can be said to be an energy saving function because it reduces the energy burden on the equipment. As a configuration that realizes this air conditioning auxiliary function, the heat
集塵デバイス1は、室外給気口21から下がり天井20内に流入した室外空気中の塵埃を捕集するデバイスである。実施の形態1に係る集塵デバイス1の詳細について、以下において説明する。また、空気の流れに対して、集塵デバイス1の上流側と下流側となる位置には、それぞれ、通過する空気の塵埃濃度を検出するパーティクルセンサ11aおよびパーティクルセンサ11bが設けられている。上流側のパーティクルセンサ11aは、室外空気中の塵埃濃度を検出する。また、下流側のパーティクルセンサ11bは、塵埃除去後の空気中の塵埃濃度を検出する。パーティクルセンサ11aおよびパーティクルセンサ11bのそれぞれの検出信号は、後述の連携制御部25に出力される。
The
空気調和機は、さらに、集塵デバイス1と熱交換換気装置10との運転を連携させる連携制御部25を備える。実施の形態1の連携制御部25は、集塵デバイス1および熱交換換気装置10と、それぞれ通信線を介して電気的に接続されている。また、連携制御部25は、パーティクルセンサ11aおよびパーティクルセンサ11bからの検出信号に基づいて、集塵デバイス1および熱交換換気装置10の運転を制御する。連携制御部25は、制御機能を実現する回路デバイスのようなハードウェアで構成することができる。また、連携制御部25は、あらかじめ定められた手順を有するソフトウェアを実行する、マイクロコンピュータなどを有する演算装置で構成することができる。
The air conditioner further includes a
図2は、実施の形態1に係る集塵デバイスの斜視図である。また、図3は、実施の形態1に係る第1シャフトの保持機構について説明する図である。そして、図4は、実施の形態1に係る集塵デバイスが有するブラシの構成を説明する斜視図である。ここで、実際の集塵デバイス1は、図2の紙面手前側となる正面側を含めて筐体15で覆われているため、内部が見えない構造であるが、図2は、内部の説明のため、筐体15の正面側を取り外した状態の集塵デバイス1を示している。
FIG. 2 is a perspective view of the dust collecting device according to the first embodiment. Further, FIG. 3 is a diagram for explaining the first shaft holding mechanism according to the first embodiment. Then, FIG. 4 is a perspective view illustrating a configuration of a brush included in the dust collecting device according to the first embodiment. Here, since the actual
図2に示すように、集塵デバイス1は、筐体15内に、回転駆動する複数の捕集板2、複数のブラシ3およびダストボックス4が収納された構成を有する。ここで、矢印12は、捕集板2における正回転方向を示す。
As shown in FIG. 2, the
筐体15は、吸入口14aと排出口14bとを有する。筐体15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16が形成される。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。
The
捕集板2は、たとえば、厚さ1mmで、直径300mm、負の摩擦帯電傾向を有するPP(Poly Propylene)の円状のプラスチック板である。ただし、捕集板2の材質は、PPに限定されるものではなく、たとえば、塩化ビニル、PTFE(Poly Tetra Fluoro Ethylene)などの樹脂材でもよい。捕集板2は、筐体15における室外空気の通過方向と交差する方向に、たとえば、3mmの間隔を空けて複数配列され、捕集板2の中央部を貫通する第1シャフト8によって結合されて、全体が一体化されている。ここで、第1シャフト8は、絶縁材を材料とすることができる。
The collecting
図3に示すように、実施の形態1の集塵デバイス1は、第1シャフト8を保持する保持部として、ベアリング62を有する。ベアリング62は、筐体15の正面側および正面側と対向する背面側の壁面(図示せず)に設置される。捕集板2の表面における摩擦帯電電荷が、第1シャフト8およびベアリング62を通じて筐体15外へ漏洩しないように、ベアリング62の外周は、絶縁部材61で覆われている。ベアリング62が絶縁部材61で覆われているので、使用と共に捕集板2の表面が汚染され、捕集板表面の電気抵抗値が低下し、摩擦帯電電荷が第1シャフト8およびベアリング62を通じて筐体15外へ漏洩することを抑えることができる。
As shown in FIG. 3, the
図4に示すブラシ3は、捕集板2の表面を摩擦して、捕集板2の表面に静電気を帯電させるとともに、捕集板2で捕集した塵埃を掻きおとす。後述するように、集塵デバイス1の各ブラシ3は、捕集板2を帯電させるため、アースと電気的に接続され、アースから負電荷が供給される。アースは3pinコンセントプラグなどにより電源から確保することが好ましい。それが不可能な場合は、筐体15または近傍に備えられた装置など、静電容量の大きな物体とケーブル接続することでも代用することができる。ブラシ3は、たとえば、厚さ1mmのアルミニウムの長方形状の連結部3aに、正の摩擦帯電傾向を有する、たとえば、PA6(Polyamide6)繊維の不織布となるブラシ部3bを貼り付けて構成されている。ブラシ部3bは、連結部3aに支持され、捕集板2の表面と接触して、摩擦する摩擦体となる。また、ブラシ部3bは、捕集板2の塵埃を掻きおとす。ブラシ部3bの材質は、PA6繊維に限定されるものではなく、たとえば、ナイロン、綿またはPAN(Polyacrylonitrile)繊維などを用いてもよい。
The
図4に示すように、ブラシ3の連結部3aには、2つの取付穴3cが空けられ、各取付穴3cに第2シャフト9がそれぞれ挿入されて、各ブラシ3が結合され、固定される。ここで、摩擦体となるブラシ部3bにおける不織布の繊維は、カーボン、金属などが混ぜられて、導電性を有する方が望ましい。さらに、ブラシ部3bは、不織布状以外にも、はけ状、スポンジ状または板状などであってもよい。ここでは、捕集板2が負に帯電する例を示したが、捕集板2の材料をPA6とするか、捕集板2の摩擦体の材料に負帯電傾向の強いPTFEを用いるなどして、捕集板2が正に帯電するようにしてもよい。
As shown in FIG. 4, the connecting portion 3a of the
ブラシ3は、ブラシ部3bが捕集板2の表面に接触するように捕集板2間の隙間に差し込まれ、捕集板2の下流側に配置されている。さらに、図2に示すように、ブラシ3のブラシ部3bが捕集板2に向けて押し当てられ、当接するように、それぞれの連結部3aの間には、樹脂リング状スペーサーなどの加圧部材57が、第2シャフト9を通すように設置されている。
The
また、ブラシ3は、筐体15内を通過する室外空気に対する通風抵抗が少なくなるように、室外空気の通過方向に沿った姿勢で捕集板2間に配置されている。この例では、ブラシ3は水平姿勢で配置されている。ブラシ3が、このように配置されることで、通風抵抗の低減に効果的である。ここで、ブラシ3は、捕集板2の一部に接し、捕集板2が回転することにより、捕集板2に対して、ブラシ3が相対的に移動して、捕集板2の全体と接することができる構成である。
Further, the
図2に示すように、筐体15内において、ブラシ3の下方には、捕集板2に付着してブラシ3で除去された塵埃などの塊である凝集体17を回収するダストボックス4が配置されている。また、筐体15内には、さらに、捕集板2を挟んで対向するように第1バッフル材18および第2バッフル材19が配置されている。第1バッフル材18および第2バッフル材19は、筐体15内に流入した室外空気が捕集板2を通過するように整流するものである。第1バッフル材18は、筐体15の上面15aの内面側に配置され、捕集板2の外周面に沿う面形状を有する。一方、第2バッフル材19は、筐体15の下面15bの内面側に配置され、平坦な面形状を有する。また、第2バッフル材19は、ダストボックス4へ空気が衝突することで生じるがたつき音を阻止するとともに、ダストボックス4内に回収した塵埃が、ダストボックス4内部への空気流入によって舞い上がらないようにする役割も担う。このため、第2バッフル材19の配置位置は、ダストボックス4の先端部4aと同等以上の高さであることが望ましい。
As shown in FIG. 2, in the
また、集塵デバイス1は、筐体15外に、駆動装置となるモーター6とモーター6の制御を行う駆動制御部7とを備える。モーター6は、第1シャフト8にギアを介して連結されており、モーター6の駆動回転により、駆動力が伝達された第1シャフト8が回転する。第1シャフト8が回転すると、第1シャフト8に固定された捕集板2が回転する。また、駆動制御部7は、集塵デバイス1が有する各機器の制御を行う。駆動制御部7は、マイクロコンピュータなどを有し、あらかじめ定められた手順に基づいて、機器の制御に係る処理を行う。また、駆動制御部7は、インバータ装置(図示せず)を有し、モーター6の回転数を調整することができる。
In addition, the
そして、図2に示すように、実施の形態1の集塵デバイス1は、電気的導通制御装置58を有する。電気的導通制御装置58は、各ブラシ3とアースとの間に設置される。また、電気的導通制御装置58は、駆動制御部7と信号ケーブル(図示せず)で接続され、駆動制御部7からの信号に基づいて、ブラシ3とアースとの間における電気的導通のオンとオフとを切り替える。ここで、図示のために、図2では電気的導通制御装置58を外部に設置して記載しているが、これに限定するものではない。電気的導通制御装置58と駆動制御部7とを一体化した構成としてもよい。
Then, as shown in FIG. 2, the
図5は、実施の形態1の集塵デバイスの摩擦帯電動作について説明する図である。集塵デバイス1は、初めてまたは1ケ月以上の長期間停止した後での運転を行う場合に、捕集板2の表面に静電気を帯電させるための摩擦帯電動作を行う。電気的導通制御装置58は、通常は、オフの状態である。このため、各ブラシ3は、アースと電気的に接続されていない。摩擦帯電動作を行う際、まず、図5(a)に示すように、集塵デバイス1の駆動制御部7は、電気的導通制御装置58をオンし、各ブラシ3とアースとを電気的導通状態にする。
FIG. 5 is a diagram illustrating a triboelectric charging operation of the dust collecting device according to the first embodiment. The
次に、駆動制御部7からモーター6への命令を行って、捕集板2を回転させる。ここでは、捕集板2を1[rpm]の速さで20秒間、正回転方向(図2の矢印12の方向)に回転させる。捕集板2が回転して捕集板2の表面がブラシ3と擦れることで、捕集板2の表面に負の静電気が発生する。このとき、各ブラシ3は、アースと電気的に接続されているため、アースから電荷供給が行われることで、ブラシ3から捕集板2に移動する電荷が枯渇することがない。このため、捕集板2に対してブラシ3の面積が小さくても、捕集板2の表面は、高い帯電量で摩擦帯電される。
Next, the
ここで、駆動制御部7は、捕集板2を19秒回転させた時点で、図5(b)に示すように、電気的導通制御装置58は、電気的導通をオフに切り替えて、ブラシ3とアースとの間の電気的接続を遮断する。20秒が経過し、捕集板2の回転が停止すると摩擦帯電が完了し、摩擦帯電動作が終了する。ブラシ3とアースとの間の電気的接続が遮断されているため、捕集板2の表面が汚染され、電気抵抗値が低下した状態であっても、摩擦帯電させた電荷が、ブラシ3を通じて筐体15外に漏洩しない。ここで、捕集板2の回転は、静電気が発生するように行えばよい。ここで示した回転速度および回転時間などは一例を示したに過ぎず、それらは、実使用条件などに応じて適宜設定すればよい。また、電気的導通制御装置58におけるブラシ3とアースとの電気的導通のオンおよびオフのタイミングについても、一例を示したに過ぎず、それらは、実使用条件などに応じて適宜設定すればよい。
Here, when the
そして、摩擦帯電動作後、室外空気が集塵デバイス1内に取り込まれると、室外空気は、第1バッフル材18および第2バッフル材19により整流されて捕集板2間の中心部を通過する。捕集板2間を室外空気が通過する際、室外空気中の塵埃5が、捕集板2の表面に発生した静電気によって捕集板2の表面に捕集される。
Then, after the triboelectric charging operation, when the outdoor air is taken into the
ここで、ブラシ3は、空気の通過方向に沿った姿勢で、たとえば、空気の通過方向に平行な姿勢で捕集板2間に配置されているため、捕集板2間を通過する室外空気の流れを大きく阻害せず、通風抵抗が小さい。よって、高い集塵性能を得ることができる。
Here, since the
また、集塵デバイス1の動作として、捕集板2の自動表面清掃および自動再帯電動作(以下、清掃兼帯電動作という)がある。清掃兼帯電動作では、まず、前述した初期の摩擦帯電動作と同様、集塵デバイス1の駆動制御部7は、モーター6に命令の信号を送り、捕集板2を1[rpm]の速さで20秒間、正回転させる。捕集板2が回転して捕集板2の表面がブラシ3と擦れることで、捕集板2の表面に付着した塵埃がブラシ3により払い落とされるとともに、捕集板2が摩擦帯電する。つまり、捕集板2の回転により、付着した塵埃の払い落としと捕集板2の摩擦帯電との両方が行われる。ここで、ブラシ3の下部には塵埃の一部が凝集体17となって付着し、凝集体17が一定以上の大きさになると、重力で落下し、ブラシ3の下部に備えられたダストボックス4に回収される。
Further, as the operation of the
以上のように、実施の形態1の集塵デバイス1によれば、駆動制御部7の信号に基づいて、ブラシ3とアースとの電気的導通のオンとオフとを切り替える電気的導通制御装置58を有する。このため、捕集板2の表面が汚染されても、捕集板2において帯電された電荷が筐体15外に漏洩しないので、集塵性能が低下し難い集塵デバイス1および集塵デバイス1を搭載した空気調和機を実現することができる。
As described above, according to the
実施の形態2.
実施の形態2に係る集塵デバイス1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。実施の形態2の集塵デバイス1は、電位検出装置59を備える点で実施の形態1の集塵デバイス1とは異なる。以下、実施の形態2の集塵デバイス1が、実施の形態1の集塵デバイス1とは異なる点を中心に説明する。実施の形態2で説明されていない集塵デバイス1の構成は、実施の形態1で説明したことと同様である。
The
図6は、実施の形態2に係る集塵デバイスの斜視図である。図6に示すように、実施の形態2の集塵デバイス1は、電位検出装置59を有する。電位検出装置59は、捕集板2の表面電位を検出する振動型表面電位センサである。ただし、電位検出装置59は、振動型表面電位センサに限定されない。たとえば、ブラシ3とアースとの間に既知の値の抵抗を接続し、抵抗を流れる微弱な電流量を電流計で検出することで、オームの法則から間接的に電位を推定し、検出してもよい。これにより、集塵効率の低下度合または捕集板2、ブラシ3等の汚れから電位などを判定することができる。実施の形態2の電位検出装置59は、捕集板2の上方から筐体15を貫通して取り付けられ、電気的導通制御装置58および駆動制御部7と信号ケーブルで接続されている。
FIG. 6 is a perspective view of the dust collecting device according to the second embodiment. As shown in FIG. 6, the
次に、実施の形態2に係る空気調和機の動作について説明する。ここでは、実施の形態1の集塵デバイス1と異なる動作を中心に説明する。ここでは、特に、駆動制御部7が、電気的導通制御装置58および電位検出装置59と連動し、それぞれの装置に動作の指示を行うものである。
Next, the operation of the air conditioner according to
前述した実施の形態1の集塵デバイス1では、摩擦帯電動作を捕集板2の回転時間20秒とした例を示した。しかし、摩擦帯電による捕集板2の表面における最大帯電量は、雰囲気の温湿度の影響および捕集板表面の汚れ具合の影響などを受けて変化する。このため、擦帯電動作を捕集板2の回転時間で規定した場合、雰囲気の温湿度および捕集板2の表面の汚れ具合によっては、捕集板2は、効果的な集塵を行うのに十分な帯電が行われていない状態で、摩擦帯電動作を終了するおそれがあった。
In the
そこで、実施の形態2の集塵デバイス1では、摩擦帯電動作により、捕集板2が回転しているときに、駆動制御部7は、電位検出装置59が検出した捕集板2の表面電位に基づいて、捕集板2の帯電に関する判定を行う。ここで、捕集板2は、摩擦帯電動作時間とともに、表面が摩擦帯電されて電荷がたまっていき、電位検出装置59が検出する表面電位は増加する。駆動制御部7は、捕集板2の表面電位の増加が飽和したと判定すると、摩擦帯電動作を終了する。摩擦帯電動作の終了前には、実施の形態1において説明したように、駆動制御部7は、電気的導通制御装置58に信号を送り、電気的導通制御装置58は、電気的導通をオフに切り替えて、ブラシ3とアースとの間の電気的接続を遮断する。これにより、捕集板2を十分に帯電できていない状態で摩擦帯電動作を停止させてしまい、集塵性能が不十分なままで空気調和動作をさせてしまうことを防止することができる。
Therefore, in the
以上のように、実施の形態2の集塵デバイス1は、実施の形態1と同様の効果を有する。さらに、実施の形態2の集塵デバイス1では、捕集板2の表面における電位を検出する電位検出装置59を有する。このため、駆動制御部7が、捕集板2の帯電が十分であると判定するまで、摩擦帯電動作を行うことができ、集塵デバイス1内における雰囲気の温湿度および捕集板2の表面の汚れ具合の影響などによる摩擦帯電不足を抑制することができる。したがって、安定した集塵性能を発揮することができる集塵デバイス1および集塵デバイス1を搭載した空気調和機を実現することができる。
As described above, the
実施の形態3.
実施の形態3に係る集塵デバイス1は、基本的には実施の形態3に係る集塵デバイス1と同様の構成を備える。実施の形態3の集塵デバイス1は、エアフィルタ52を備える点で、実施の形態1の集塵デバイス1と異なる。以下、実施の形態3の集塵デバイス1が、実施の形態1の集塵デバイス1とは異なる点を中心に説明する。実施の形態3で説明されていない集塵デバイス1の構成は、実施の形態1で説明したことと同様である。
The
図7は、実施の形態3に係る集塵デバイスの構成を示す斜視図である。図7に示すように、実施の形態3の集塵デバイス1は、筐体15の下流側にある排出口14bに、塵埃を捕集するエアフィルタ52を備える。エアフィルタ52として、ここでは、PPのメルトブローン帯電不織布をプリーツ形状に成型したHEPAフィルタを用いる。HEPAフィルタは、繊維密度が高く、高い塵埃捕集率を有する。
FIG. 7 is a perspective view showing the configuration of the dust collecting device according to the third embodiment. As shown in FIG. 7, the
実施の形態3の集塵デバイス1のように、筐体15の下流側にエアフィルタ52を備えることで、捕集板2で空気中の塵埃などが除去された空気を、さらに清浄することにより、高い集塵性能を得ることができる。
By providing the
以上のように、実施の形態3の集塵デバイス1は、実施の形態1と同様の効果を有する。さらに、実施の形態3の集塵デバイス1では、集塵デバイス1の捕集板2で塵埃などが除去された空気を、エアフィルタ52でさらに清浄化することができ、高い集塵性能を得ることができる。ここで、エアフィルタ52として用いるHEPAフィルタは、繊維密度が高く、捕集した塵埃により比較的早く目詰まりし、圧力損失が増大するため、数ヶ月毎にフィルタ交換などのメンテナンスが推奨されている。実施の形態3の集塵デバイス1は、空気の流れに対し、HEPAフィルタの上流側に捕集板2を備えた構成である。このため、HEPAフィルタの上流で塵埃を除去することで、HEPAフィルタにおける塵埃負荷を低減することができる。これにより、HEPAフィルタの目詰まりによる圧力損失の増加が緩やかとなる。このため、HEPAフィルタのメンテナンス期間を延長することができ、高い集塵性能と長期間の集塵とを両立することができる。
As described above, the
実施の形態4.
前述した実施の形態1〜実施の形態3においては、ブラシ3が、捕集板2の下流側から上流側に向けて、捕集板2間の隙間に差し込まれた構成を示したが、これに限定するものではない。たとえば、ブラシ3が、捕集板2の上流側から下流側に向けて、捕集板2の隙間に差し込まれた構成としてもよい。この構成の場合、ダストボックス4も同様にブラシ3の下方に配置すればよい。Fourth Embodiment
Although the
1 集塵デバイス、2 捕集板、3 ブラシ、3a 連結部、3b ブラシ部、3c 取付穴、4 ダストボックス、4a 先端部、5 塵埃、6 モーター、7 駆動制御部、8 第1シャフト、9 第2シャフト、10 熱交換換気装置、11a パーティクルセンサ、11b パーティクルセンサ、12 矢印、14a 吸入口、14b 排出口、15 筐体、15a 上面、15b 下面、16 風路、17 凝集体、18 第1バッフル材、19 第2バッフル材、20 下がり天井、21 室外給気口、22 室外排気口、23 室内給気口、24 室内排気口、25 連携制御部、30 給気風路、31,41 ダクト、40 排気風路、52 エアフィルタ、57 加圧部材、58 電気的導通制御装置、59 電位検出装置、61 絶縁部材、62 ベアリング。 1 Dust Collection Device, 2 Collection Plate, 3 Brush, 3a Connecting Part, 3b Brush Part, 3c Mounting Hole, 4 Dust Box, 4a Tip Part, 5 Dust, 6 Motor, 7 Drive Control Part, 8 First Shaft, 9th 2 shafts, 10 heat exchange ventilation device, 11a particle sensor, 11b particle sensor, 12 arrow, 14a inlet, 14b outlet, 15 housing, 15a upper surface, 15b lower surface, 16 air passage, 17 aggregate, 18 1st baffle Material, 19 Second baffle material, 20 Drop ceiling, 21 Outdoor air supply port, 22 Outdoor air exhaust port, 23 Indoor air supply port, 24 Indoor air exhaust port, 25 Cooperative control unit, 30 Air supply air passage, 31, 41 duct, 40 Exhaust air passage, 52 Air filter, 57 Pressurizing member, 58 Electrical continuity control device, 59 Potential detecting device, 61 Insulating member, 62 Bearing.
Claims (9)
前記捕集板の表面を摩擦するブラシ部を有し、アースと電気的に接続されるブラシと、
前記捕集板と前記ブラシとを相対的に駆動させる駆動装置と、
前記駆動装置を制御する駆動制御部と、
前記駆動制御部からの信号により、前記ブラシと前記アースとの間における電気的導通の切り替えを行う電気的導通制御装置と
を備える集塵デバイス。A plurality of collection plates whose surface is charged by friction,
A brush having a brush portion that rubs the surface of the collecting plate, and a brush electrically connected to the ground,
A drive device that relatively drives the collection plate and the brush;
A drive control unit for controlling the drive device,
A dust collecting device comprising: an electrical continuity control device that switches electrical continuity between the brush and the ground in response to a signal from the drive control unit.
複数の前記捕集板の間に差し込まれて配置される複数の前記ブラシと
を備える請求項1に記載の集塵デバイス。The dust collection device according to claim 1, comprising a plurality of the collection plates and a plurality of the brushes that are arranged by being inserted between the plurality of collection plates.
前記シャフトを保持する保持部とを備え、
前記保持部は、絶縁部材を有する請求項1〜請求項3のいずれか一項に記載の集塵デバイス。A shaft for transmitting the driving force of the driving device to the collecting plate;
A holding portion for holding the shaft,
The said holding part is a dust collection device as described in any one of Claims 1-3 which has an insulating member.
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