JPH062756Y2

JPH062756Y2 - 電気集塵器

Info

Publication number: JPH062756Y2
Application number: JP1988100036U
Authority: JP
Inventors: 一行荻原
Original assignee: Sawafuji Electric Co Ltd
Current assignee: Sawafuji Electric Co Ltd
Priority date: 1988-07-28
Filing date: 1988-07-28
Publication date: 1994-01-26
Anticipated expiration: 2003-07-28
Also published as: JPH0220943U

Description

【考案の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本考案は、電気集塵器、特に空気清浄器等オフィスや家
庭内の部屋の空気が効率良く清浄されるように、回転数
が自由に可変できるファン・モータを備え、該ファン・
モータの回転数制御は該電気集塵器を駆動するために直
流変換器において商用交流電源電圧が低電圧の整流され
た電圧に変換されることに着目してこれを利用するよう
にして当該制御を行った電気集塵器に関するものであ
る。

〔従来の技術〕

電気集塵器、特に家庭用に用いられる空気清浄器等の電
気集塵器では、集塵極と放電極との間に直流の高電圧を
印加し集塵を行っていた。

〔考案が解決しようとする課題〕

従来の電気集塵器は、集塵極と放電極との間を通過する
清浄空気の流通速度を変える手段を備えていないため、
浄化効率が悪く、また清浄空気の汚れが激しいとき、充
分清浄されない欠点があった。

一方、単相位相制御回路はＰＵＴ、ダイアック等のトリ
ガ素子を利用して、例えば第４図に示された如く簡単な
回路で実現できるが、制御範囲が狭く、低出力時には大
きなヒステリシス現象を示し、リニアな制御が難しく、
利用範囲も白熱灯２の調光などに限られ、モータ負荷の
回転数制御になると点弧失敗等によりその応用には難し
い欠点があった。

なお、第４図において、１は商用交流電源、３は可変抵
抗、４はコンデンサ、５はダイアック、６はトライアッ
クを表わしている。

本考案は上記の欠点を解決することを目的としており、
ファン・モータを設けて清浄空気の流通をよくすると共
に、該ファン・モータを低出力時においても確実に動作
させる単相位相制御回路で駆動し、集塵効率の優れた電
気集塵器を提供することを目的としている。

また、歩進スイッチ操作により、該ファン・モータの回
転数が制御される電気集塵器を提供することを目的とし
ている。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的を達成するために、本考案の電気集塵器は商用交流電源の電圧を低電圧の直流に変換する直流変換
器（１１）と、該直流変換器（１１）によって得られた当該直流電圧か
ら高電圧の直流を得るＤＣ−ＤＣコンバータ（１２）
と、該高電圧の直流電圧を高周波の交流に変換するインバー
タ（１３）と、該インバータ（１３）の出力を整流する整流器（１４）
とをそなえ、集塵極（１６）と放電極（１５）との間に直流の高電圧
を印加する構成の電気集塵器において、上記商用交流電源からの電圧によって駆動されるファン
・モータ（１７）と、該ファン・モータ（１７）に供給される交流電圧につい
て当該交流電圧の導通期間を制御すべく位相制御を行う
サイリスタ（２５）と、上記ＤＣ−ＤＣコンバータ（１２）へ直流電圧を供給す
る上記直流変換器（１１）からの低電圧を用いて、上記
ファン・モータ（１７）へ印加される交流電圧の位相に
同期した矩形波電圧を得ると共に、当該矩形波電圧を充
電してランプ電圧を発生させるランプ電圧発生回路部
（２１）と、該ランプ電圧発生回路部（２１）からのランプ電圧と、
任意に定められる閾値電圧とを比較する比較回路部（２
３）と、上記閾値電圧を定めると共に、上記ファン・モータ（１
７）の回転数を設定する回転数設定回路部（２２）と、上記比較回路部（２３）からの出力により、上記サイリ
スタ（２５）を導通させるゲート回路（２４））とを備
え、上記回転数設定回路部（２２）は、歩進スイッチ（５０）が押される毎に、上記ファン・モ
ータ（１７）の回転速度を変化させるための歩進信号を
発生させる歩進スイッチ回路（３４）と、該歩進スイッチ回路（３４）から入力される上記歩進信
号の到来ごとに、上記ファン・モータ（１７）の回転数
の異なる値に対応するように設定された複数の閾値を順
次選択する閾値電圧発生回路（３５）と、該閾値電圧発生回路（３５）によって得られた各閾値電
圧に対応して、上記ファン・モータの回転速度を夫々表
示する回転速度表示回路（３６）と、上記歩進スイッチ回路（３４）の歩進スイッチの動作に
よって、動作状態に制御されて、集塵器を作動させると
共に集塵器が作動中にその作動中状態を表示する集塵器
作動表示回路（３３）とを備え、上記直流変換器（１１）にて得られた低電圧を上記ラン
プ電圧を得るために信号電圧として上記ランプ電圧発生
回路部（２１）に供給し、かつ上記歩進スイッチ（５
０）によって上記ファン・モータ（１７）の回転数制御
とその回転速度表示と集塵器の動作制御とを行うように
したことを特徴としている。以下図面を参照しながら説明す
る。

〔実施例〕

第１図（Ｉ），(II)は本考案に係る電気集塵器の単相位
相制御回路の一実施例構成、第２図はその波形説明図、
第３図は本考案に係る電気集塵器の電気系概略説明図を
示している。

第３図において、商用交流電源の交流電圧は、直流変換
器11により直流電圧に変換され、該直流電圧を用いてＤ
Ｃ−ＤＣコバータ12で高電圧化し、更に高周波の高電圧
を発生させるＤＣ−ＡＣインバータ13で交流化すること
により、高価なトランスを用いずに高電圧の交流を発生
させ、次段の整流器14で整流した上で、電気集塵器の放
電極15と集塵器16との間に高電位の直流電圧が印加され
るように、それぞれ交直変換されるようになっている。
この構成は煙等簡易に空気を清浄する空気清浄器の電気
集塵器に従来から用いられており、本考案では電気集塵
器の放電極15と集塵極16間の空気流を可変するファン
（ファン・モータ）17と、直流変換器11によって低電圧
に変換された変換電圧を流用し、ファン17の回転数を制
御する単相位相制御回路18とを新たに追加したものであ
る。

上記説明の如く簡易な電気集塵器では、高価な高昇圧用
トランスがコスト面から使用されず、第３図に示された
比較的安価な回路部品で構成されており、本考案の新た
に追加される単相位相制御回路18は、直流変換器11によ
って低電圧に変換された変換電圧を流用している点に１
つの特徴を有している。

次に該単相位相制御回路18を第１図（Ｉ）、(II)および
第２図を用いて説明する。

第１図（Ｉ）において、符号１１，１２，１７は第３図
のものに対応し、21はランプ電圧発生回路部、22は回転
数設定回路、23は比較回路部、24はケード回路、25はサ
イリスタ、26、27はコンパレータ、28，29はトランジス
タ、30はフォト・カプラ、31、32はコンデンサを表わし
ている。

ファン・モータ17へは、直流変換器11内のトランスの１
次電圧が印加されるようになっており、該トランスの２
次電圧が入力されるトランジスタ28、29のコレクタ側Ａ
点、Ｂ点に出力される方形波電圧は、上記ファン・モー
タ17に印加される１次電圧と位相がそれぞれ同期してい
る。この方形波電圧によってコンデンサ31、32がそれぞ
れ充電され、上記１次電圧と同期したランプ電圧が発生
する。これらのランプ電圧はコンパレータ26、27の反転
入力端子にそれぞれ入力されている。一方該コンパレー
タ26、27の非反転入力端子には、ファン・モータ17の回
転数を自由に可変する閾値電圧Ｋがそれぞれ入力される
ようになっており、上記コンパレータ26、27の反転入力
端子に入力されているランプ電圧が、該閾値電圧Ｋより
大きくなったとき、該コンパレータ26、27の出力はそれ
ぞれ「Ｌ」レベルとなる。該コンパレータ26、27はオー
プン・コレクタのものが使用され、ワイヤード・オア結
線されているので、フォト・カプラ30は上記コンパレー
タ26、27が「Ｌ」レベルのとき出力信号を出し、該出力
信号でサイリスタ25をトリガする。従って、サイリスタ
25はトリガされたとき導通し、ファン・モータ17は第２
図に示された如き位相制御された波形の電圧によって駆
動される。

ファン・モータ17の回転数制御は、回転数設定回路22の
上記閾値電圧Ｋによって定まり、該閾値電圧Ｋのレベル
が変化することによって、コンパレータ26、27の出力タ
イミングが変化し、従ってフォト・カプラ30のトリガ・
タイミングも変化し、サイリスタ25の導通角が変わるこ
とにより行われる。

このサイリスタ25は、コンパレータ26，27の出力を基に
フォト・カプラ30によってトリガされるので、低出力か
ら高出力に至るまで安定したリニアな位相制御が行わ
れ、ファン・モータ17が駆動される。

次に回転数設定回路22の閾値電圧Ｋのレベル変化を第１
図(II)を用いて説明する。

符号33は集塵基作動表示回路、34は歩進スイッチ回路、
35は閾値電圧発生回路、36は回転速度表示回路、37はカ
ウンタ、38ないし41はトランジスタ、42ないし45は発光
ダイオード、46ないし49はダイオード、50は歩進スイッ
チ、51ないし58は抵抗を表わしている。

電源が投入されると、カウンタ37の出力Ｑ_０が論理
「Ｈ」（以下「Ｈ」、「Ｌ」の如く略記する）にセット
され、抵抗51を介してトランジスタ38がオンとなる。該
トランジスタ38のコレクタ側は、高圧電源、例えばＤＣ
−ＤＣコンバータ12のメイントランジスタのベース端子
をショートさせる回路となっており、該トランジスタ38
のオンによって高圧電源はオフとなる。このとき発光ダ
イオード42には電流が流れずオフとなっており、集塵器
が作動していないことを該発光ダイオード42の不点灯に
よって、その表示を行っている。また該出力Ｑ_０の
「Ｈ」はダイオード49を介して抵抗55に印加され、閾値
電圧Ｋ_０を発生させる。このときの該閾値電圧Ｋ_０は、
コンパレータ26、27の反転入力端子に入力されるランプ
電圧のピーク値より高く選ばれており、コンパレータ2
6、27の出力は常にＨレベルで、サイリスタ25はフォト
・カプラ30によってトリガされることはない。従ってフ
ァン・モータ17は、この状態では駆動されることはな
い。

この状態の下で、歩進スイッチ50を１回押すと、該歩進
スイッチ50から歩進信号がカウンタ37に入力される。こ
れによりカウンタ37はカウントを１つ進めて、出力Ｑ_１
が「Ｈ」になり、出力Ｑ_０は「Ｌ」となる。該出力Ｑ_０
の「Ｌ」はトランジスタ38をオフにして高圧電源のＤＣ
−ＤＣコンバータ12を作動させ、また発光ダイオード42
を点灯させる。該発光ダイオード42の点灯は電気集塵器
が作動中であることを示す。同時に出力Ｑ_１の「Ｈ」が
発光ダイオード43を点灯させるが、この点灯は次に説明
する様にファン・モータ17が低速回転をしていることを
表示している。

該出力Ｑ_１の「Ｈ」は抵抗56と52との抵抗値の比で按分
され、その按分電圧Ｖ_１が、ダイオード46を介して抵抗
55に印加される。今抵抗52の抵抗値を抵抗55の抵抗値よ
り小さい値に選定しておけば、按分電圧Ｖ_１が抵抗55に
発生する閾値電圧Ｋ_１と考えてよい。この閾値電圧Ｋ_１
がコンパレータ26、27の各非反転入力端子に入力される
ので、上記説明した通りサイリスタ25によって位相制御
された交流電圧がファン・モータ17に印加され、その導
通角に応じた回転速度でファン・モータ17が駆動され
る。

さらに、歩進スイツチ50を押すことにより、カウンタ37
がカウントを１ずつ進め、出力Ｑ_２、Ｑ_３が順に「Ｈ」
となる。抵抗56ないし58を同一値に選び、かつ抵抗52な
いし54の抵抗値を抵抗52＞抵抗53＞抵抗54に選んでおく
と、抵抗55に発生する閾値電圧Ｋは、Ｖ_１≒Ｋ_１＞Ｖ_２
≒Ｋ_２＞Ｖ_３≒Ｋ_３となり、サイリスタ25はそれぞれの
値に応じた導通角となって、ファン・モータ17の回転数
が低速、中速、高速と変化する。

さらに、歩進スイツチ50をもう一度押すと、カウンタ37
の出力Ｑ_４が「Ｈ」となり、該出力Ｑ_４の「Ｈ」はリセ
ット（ＲＳＴ）端子に入力されているので、該カウンタ
37にリセットが掛り、最初の状態に戻る。すなわちカウ
ンタ37の出力Ｑ_０が「Ｈ」となり、装置がオフの停止状
態となる。以下同じサイクルが繰り返される。

以上の説明では、ファン・モータ17の回転速度の制御が
３段階設定で説明したが、カウンタ37を８進、１０進の
ものを使用すれば、またそれに対応して電気回路部品を
増せば、ファン・モータ17の多段階設定制御を行うこと
ができる。

〔考案の効果〕

以上説明した如く、本考案によれば、電気集塵器にファ
ンを設け、煙の濃度に応じて歩進スイッチを押すことに
より、ファンの回転数を制御するようにし、かつ該ファ
ンの回転数制御も、リニアにかつ低出力から高出力まで
安定に動作する位相制御回路を用いているので、清浄空
気の汚れに応じて高効率で電気集塵器を動作させること
ができ、効率的な空気の清浄化が可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図（Ｉ）、(II)は本考案に係る電気集塵器の単相位
相制御回路の一実施例構成、第２図はその波形説明図、
第３図は本考案に係る電気集塵器の電気系概略説明図、
第４図は従来の単相位相制御回路図を示している。図中、11は直流変換器、12はＤＣ−ＤＣコンバータ、13
はＤＣ−ＡＣインバータ、14は整流器、15は放電極、16
は集塵極、17はファン・モータ、18は単相位相制御回
路、21はランプ電圧発生回路部、22は回転数設定回路、
23は比較回路部、24はゲート回路、25はサイリスタ、33
は集塵器作動表示回路、34は歩進スイッチ回路、35は閾
値電圧発生回路、36は回転速度表示回路、50は歩進スイ
ッチを表わしている。

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】商用交流電源の電圧を低電圧の直流に変換
する直流変換器（１１）と、該直流変換器（１１）によって得られた当該直流電圧か
ら高電圧の直流を得るＤＣ−ＤＣコンバータ（１２）
と、該高電圧の直流電圧を高周波の交流に変換するインバー
タ（１３）と、該インバータ（１３）の出力を整流する整流器（１４）
とをそなえ、集塵極（１６）と放電極（１５）との間に直流の高電圧
を印加する構成の電気集塵器において、上記商用交流電源からの電圧によって駆動されるファン
・モータ（１７）と、該ファン・モータ（１７）に供給される交流電圧につい
て当該交流電圧の導通期間を制御すべく位相制御を行う
サイリスタ（２５）と、上記ＤＣ−ＤＣコンバータ（１２）へ直流電圧を供給す
る上記直流変換器（１１）からの低電圧を用いて、上記
ファン・モータ（１７）へ印加される交流電圧の位相に
同期した矩形波電圧を得ると共に、当該矩形波電圧を充
電してランプ電圧を発生させるランプ電圧発生回路部
（２１）と、該ランプ電圧発生回路部（２１）からのランプ電圧と、
任意に定められる閾値電圧とを比較する比較回路部（２
３）と、上記閾値電圧を定めると共に、上記ファン・モータ（１
７）の回転数を設定する回転数設定回路部（２２）と、上記比較回路部（２３）からの出力により、上記サイリ
スタ（２５）を導通させるゲート回路（２４）とを備
え、上記回転数設定回路部（２２）は、歩進スイッチ（５０）が押される毎に、上記ファン・モ
ータ（１７）の回転速度を変化されるための歩進信号を
発生させる歩進スイッチ回路（３４）と、該歩進スイッチ回路（３４）から入力される上記歩進信
号の到来ごとに、上記ファン・モータ（１７）の回転数
の異なる値に対応するように設定された複数の閾値を順
次選択する閾値電圧発生回路（３５）と、該閾値電圧発生回路（３５）によって得られた各閾値電
圧に対応して、上記ファン・モータの回転速度を夫々表
示する回転速度表示回路（３６）と、上記歩進スイッタ回路（３４）の歩進スイッチの動作に
よって、動作状態に制御されて、集塵器を作動させると
共に集塵器が作動中にその作動中状態を表示する集塵器
作動表示回路（３３）とを備え、上記直流変換器（１１）にて得られた低電圧を上記ラン
プ電圧を得るための信号電圧として上記ランプ電圧発生
回路部（２１）に供給し、かつ上記歩進スイッチ（５
０）によって上記ファン・モータ（１７）の回転数制御
とその回転速度表示と集塵器の動作制御とを行うように
したことを特徴とする電気集塵器。