JPH0429405Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本考案は空気中の粉塵を電気的に集塵する空気
清浄機に関し、更に詳細には、集塵電極の集塵量
（汚れ）を検知することのできる空気清浄機の集
塵量検出装置に関する。

［従来の技術］ 従来の空気清浄機は、コロナ放電により空気中
の粉塵を帯電させる粒子荷電部と、荷電粉塵を静
電界中に導入して集塵電極表面に電気吸着させる
粒子捕集部から構成されている。前記集塵電極
は、導電性被膜の形成部分と非形成部分を設けた
絶縁性フイルムからなり、具体的には絶縁性フイ
ルムの表面に導電性被膜を塗着して形成部分とな
し、その裏面には塗着しないで非形成部分として
いる。前記粒子捕集部は絶縁性フイルムを多数積
層配置して構成され、交互に正電位、負電位とな
るように電圧を印加することによつて隣接する絶
縁性フイルム間に電界が形成される。

この電界中に例えば負荷電粉塵が通過するとき
には、正電極となる絶縁性フイルム上に電気集塵
される訳である。

［考案が解決しようとする問題点］ このような電気集塵方式による空気清浄機で
は、使用に伴つて集塵電極に次第にタバコのヤ
ニ、粉塵、繊維等のゴミやほこりが付着し、この
付着物により集塵電極の間隙が小さくなり、この
間で火花放電を起こすようになつたり、集塵され
た粉塵の再飛散が起こつたりするようになる。

これは、火花放電による極間電圧の低下、集塵
能力の低下をまねく原因となる。それ故従来は、
その除塵を定期的に行なつたり、集塵時間と粉塵
の堆積程度を目視観察したり、再飛散の有無を調
べるなどして適当な時期に除塵操作をしていた。

しかしながら、こうした方式では、集塵対象の
粉塵濃度が変わつた場合には、除塵時期が遅れて
再飛散をまねいたり、逆に除塵を未だ必要としな
い早い時期に除塵を行ない、装置を無駄に休止さ
せるという欠点があつた。

［問題点を解決するための手段］ 本考案は上記欠点を解消するためになされたも
のであり、導電性被膜の非形成部分に絶縁性フイ
ルム表面の電気抵抗を検知する検出端子を設け、
この検出端子間の電気抵抗を検知して絶縁性フイ
ルム上の集塵量を検出することを特徴としてい
る。

［作用］ 上記のように構成すると、集塵電極上に捕集さ
れた粉塵量、即ち集塵量が増加するにしたがっ
て、その電気抵抗値が低下し、一定値以下になつ
たときに所定集塵量に達したとして、集塵電極の
取換時または洗浄時を自動的に報知することがで
きる。

また、負のコロナ放電を生起させる場合には、
粉塵は主に負に帯電するので、集塵電極のうち正
極にその大部分が集塵される。したがつて、負極
と正極の電気抵抗値を検出して両者を比較すれ
ば、例えばその量比を算出して一定値と比較する
ことにより、使用環境の温度・湿度や粉塵の種類
等の変化にかかわらず集塵量を正しく検知でき、
火花放電や粉塵の再飛散を防止して装置の効率的
な運転を可能にする。すなわち、環境の変化は正
極と負極の電気抵抗値に同様に現出するから、こ
の変化分を消去する形式で比較すれば、使用環境
を補正した正しい集塵量を検出できる訳である。
正のコロナ放電の場合にも正負を逆にして同様に
取扱うことができる。

［実施例］ 以下に、本考案に係わる空気清浄機の集塵量検
出装置の実施例を図面にしたがつて詳細に説明す
る。

第１図は隣接し合う集塵電極１，２の簡略斜視
図であり、その上下に集塵電極が多数積層されて
空気清浄機の粒子補修部を構成している。集塵電
極１，２は樹脂製の絶縁性フイルム１ａ，２ａを
基体とし、この絶縁性フイルム１ａ，２ａの裏面
に点線で示す輪郭内に導電性物質を塗着して導電
性被膜の形成部分１ｂ，２ｂを設けている。集塵
電極１，２の端部には電圧印加端子１ｃ，２ｃが
突設されており、これら端子１ｃ，２ｃの裏面に
も導電性物質が塗着されて前期導電性被膜の形成
部分１ｂ，２ｂに電気的に導通している。

電圧印加端子１ｃには高電圧の正極が、また電
圧印加端子２ｃには負極がそれぞれ接続され、し
かも端子１ｃが接地されるためにこの正極が接地
電極となり、前記端子２ｃが負の高圧電極とな
る。

集塵電極１，２の表面には導電性物質が塗着さ
れていないために導電性被膜の非形成部分１ｄ，
２ｄとなつている。この非形成部分１ｄ上には一
対の電気抵抗検知用の検出端子１ｅ，１ｅが、ま
た非形成部分２ｄ上には同様の検出端子２ｅ，２
ｅが設けられている。即ち、検出端子１ｅ，１ｅ
間および２ｅ，２ｅ間は無塵状態では絶縁性フイ
ルム１ａ，２ａの表面抵抗だけであるからほぼ無
限大抵抗値を示すが、集塵するにつれて絶縁性フ
イルム１ａ，２ａ上に粉塵が吸着し、その結果、
次第に検出端子間の抵抗値は低下し始める。その
抵抗値の変化を検出する訳である。

検出端子１ｅ，１ｅおよび２ｅ，２ｅの先端に
は集塵電極１，２の端部に端子突片１ｆ，１ｆお
よび２ｆ，２ｆが突設されており、この端子突片
１ｆ，１ｆおよび２ｆ，２ｆに外部線を接続すれ
ば、検出端子１ｅ，１ｅ間および２ｅ，２ｅ間の
間隙の表面抵抗を検出できる。

第２図は電気抵抗を検出して集塵電極の交換時
期を報知するブロツク図である。３は集塵電極
１，２の集合体であり、第１図に示す如く一対で
ある必要はなく、極性の異なる数対の集塵電極の
集合体であつてもよい。

抵抗検出回路４ａ，４ｂは各々検出端子１ｅ，
１ｅ間および２ｅ，２ｅ間の表面電気抵抗Re，
Rmを検出して電圧で出力する回路である。抵抗
値が比較的大きいので本実施例では検出抵抗値を
対数変換して電圧出力するようにしている。

演算回路５は抵抗検出回路４ａ，４ｂからの入
力の差を演算して出力する回路であり、入力が対
数値であるから抵抗比の対数出力ということにな
る。表示回路６は演算回路５からの入力を増幅
し、その入力が一定値を超えると交換表示灯を点
灯させる回路である。７は電源で、前記集塵電極
集合体３、抵抗検出回路４ａ，４ｂ、演算回路５
および表示回路６に電力を供給している。

第３図は第２図に示すブロツク図の具体的回路
図である。抵抗検出回路４ａ，４ｂの入力端には
表面抵抗の検出端子１ｆ，１ｆおよび２ｆ，２ｆ
が接続され、電源７の電圧を抵抗R₁，R₂で分圧
してオペレーシヨンアンプOP₁，OP₂に入力す
る。オペレーシヨンアンプOP₁，OP₂は入力電圧
を対数変換して出力する。抵抗R₃，R₄は負帰還
増幅用の抵抗である。

前記対数出力は演算回路５に入力され、オペレ
ーシヨンアンプOP₃によりその差が演算増幅され
て出力される。抵抗R₅，R₆，R₇は入力抵抗で、
抵抗R₈は負帰還増幅用の抵抗である。したがつ
て、演算回路５の出力は、接地集塵電極１の表面
抵抗Reと負高圧集塵電極２の表面抵抗Rmの比の
対数、即ちlog（Rm／Re）に相当する電圧にな
る。集塵操作の開始時点では表面抵抗Rm，Reは
ほぼ等しいが、集塵するにつれて負に帯電した粉
塵粒子が接地集塵電極１に電気吸着され、表面抵
抗Reは急速に低下してゆく。したがつて、演算
回路出力は大きくなつてゆく。

表示回路６は前段に比較回路を、後段に点灯回
路を設けて構成されている。抵抗R₉とツエナー
ダイオードZDにより基準電圧が形成され、前記
演算回路出力がこの基準電圧より大きくなると比
較器COMの出力が低電位“Ｌ”から高電位“Ｈ”
に反転する。

この高電位“Ｈ”により電流制限用抵抗R₁₀を
介してベース電流が流れ、トランジスタTRはオ
ンする。ダイオードＤは電流引き込み用で、この
ときコレクタ側に接続されているランプＬが点灯
する。この点灯によつて、集塵電極が一定度まで
汚れたことを報知し、集塵電極の交換または洗浄
を通報する訳である。

接地集塵電極１と負高圧集塵電極２の対数抵抗
比を演算したのは次の理由による。第４図は交換
すべき程度の集塵量のときの両電極１，２の表面
抵抗と相対湿度との片対数グラフを示している。
相対湿度が大きくなるにつれて汚れが同じでも抵
抗値が急激に低下しているのが分かる。しかしな
がら、低下傾向は片対数グラフにおいてほぼ直線
になつていることが分る。

第５図は抵抗比と相対湿度との片対数グラフで
ある。対数抵抗比log（Rm／Re）は第４図におけ
る抵抗値Re，Rmより算出したもので、ほぼ直線
的に増加していることが分る。したがつて、前述
した基準電圧を相対湿度の変動に応じて第５図に
相当する値に設定することによつて、湿度変動と
いう環境変化に対しても補正できることになる。

環境変化の原因としては湿度のみならず、温度
粉塵の種類等が存するが、これらの環境変化に対
しても同様の基準値のグラフを作成しておき、検
出値をこれらの基準値と比較すればよい。特に、
第５図に見られるように、対数抵抗比が直線的変
化することを利用して、基準電圧発生回路が自動
的に環境変化を計測して直線的出力を発生するよ
うにすれば、環境変化にかかわらず所定汚れの段
階で要交換を報知できる。

本考案は上記実施例に限定されるものでなく、
汚れる集塵電極の表面抵抗を検知して、この抵抗
値が一定値に達した段階で交換・洗浄を報知すれ
ばよく、本考案の技術的思想を逸脱しない範囲に
おける種々の変形例、設計変更等をその技術的範
囲内に包含するものである。

［考案の効果］ 本考案は以上詳述したように、集塵電極の電気
抵抗を検知して集塵量を検出するものであるか
ら、集塵電極の交換・洗浄時期を自動的に報知す
ることができ、目視による判断を排して効率的な
空気清浄機の運転を実現したものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は隣接し合う集塵電極の簡略斜視図、第
２図は電気抵抗を検出して集塵電極の交換時期を
報知するブロツク図、第３図は具体的回路図、第
４図は表面抵抗と相対湿度との片対数グラフ、第
５図は抵抗比と相対湿度との片対数グラフであ
る。 １，２……集塵電極、１ａ，２ａ……絶縁性フ
イルム、１ｂ，２ｂ……導電性被膜の形成部分、
１ｄ，２ｄ……導電性被膜の非形成部分、１ｅ，
２ｅ……検出端子。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 (1) 導電性被膜の形成部分１ｂ，２ｂと非形成部
   分１ｄ，２ｄを設けた集塵電極１，２となる絶
   縁性フイルム１ａ，２ａを積層配置し、導電性
   被膜の形成部分１ｂ，２ｂに電圧を印加して隣
   接する絶縁性フイルム１ａ，２ａ間に電界を形
   成し、荷電粉塵を絶縁性フイルム上に集塵する
   空気清浄機において、前記導電性被膜の非形成
   部分１ｄ，２ｄに絶縁性フイルム表面の電気抵
   抗を検知する検出端子１ｅ，１ｅを設け、この
   検出端子１ｅ，１ｅ間の電気抵抗を検知して絶
   縁性フイルム上の集塵量を検出することを特徴
   とする空気清浄機の集塵量検出装置。 (2) 電圧極性の異なる少なくとも一対の絶縁性フ
   イルム上の電気抵抗を検知し、これらの電気抵
   抗を比較することによつて集塵量を検知する実
   用新案登録請求の範囲第１項記載の空気清浄機
   の集塵量検出装置。