JPH06315652A - 空気清浄装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 荷電部の放電寿命を延ばし、メンテナンスの
頻度を少なくする空気清浄装置を提供する。 【構成】 荷電部用第１電極１８とこれに対向する荷電
部用第２電極１９とに印加する直流電源２２の極性を、
荷電部１６を通過した空気のオゾン濃度が基準値を越え
た場合に反転させる制御手段を備えている。放電極側が
徐々に消耗して放電効率が低下してくるとオゾン発生量
も徐々に増加するので、オゾン濃度が基準値よりも大き
くなった時点で放電極側の消耗限度とみなし、いままで
放電極として用いられなかった他方の電極を新たに放電
極側とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、自動車用空調装置等
の空調ダクト内に組み込まれる空気清浄装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の空気清浄装置としては、
たとえば特開平３─２７０７４４号公報に示されるよう
に、放電電極と放電対極とを対向させてこれらの間に高
電圧を印加してなる荷電部（アイオナイザ）と、接地側
の電極とこれに対向する反接地側の電極とからなる集塵
部（コレクタ）とを備え、これら荷電部と集塵部との間
に電極および大地から浮遊するフロート電極を設け、こ
のフロート電極を集塵部の反接地側電極に接続し、放電
電極から供給されるイオン電流によって反接地側電極に
自動的にバイアス電圧を発生させ、荷電部と集塵部とを
１つの電源でまかなうようにした、所謂オートバイアス
方式のものが公知となっている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ここで荷電部として
は、機械的強度や放電効率等を考慮して、放電電極に突
起を多数形成した棒状の電極（針状電極という）を用
い、放電対極に板状の電極を用いることが考えられてい
るが、放電は、荷電部に印加される高電圧によって放電
電極の突起先端から発生するので、突起先端が比較的短
期間のうちに徐々に消耗して丸くなり、図５に示される
ように、放電効率が低下すると共に人体に有害なオゾン
の発生量が増加する欠点がある。このため、放電電極を
取り替える必要があるが、放電電極は、清浄装置に一体
に組み込まれてメンテナンスしにくい部分にあり、頻繁
な取り替え作業は手間がかかり面倒である。

【０００４】そこで、この発明においては、荷電部の放
電寿命を延ばし、メンテナンスの頻度を少なくする空気
清浄装置を提供することを課題としている。

【０００５】

【課題を達成するための手段】しかして、この発明の要
旨とするところは、直流電源を介して接続され、荷電部
用第１電極とこれに対向する荷電部用第２電極とを有し
て粉塵粒子を帯電させる荷電部と、前記荷電部よりも後
流側に位置し、集塵部用第１電極とこれに対向する集塵
部用第２電極とを備えてなり、これら集塵部用第１及び
第２電極間に電位差を形成して帯電された前記粉塵粒子
を捕集する集塵部と、前記荷電部よりも後流側に配置さ
れ、荷電部を通過した空気のオゾン濃度を検出するオゾ
ン濃度検出センサと、前記オゾン濃度検出センサからの
出力を入力し、前記オゾン濃度検出センサで検出された
オゾン濃度が基準濃度より高いと判定された場合に、前
記荷電部に印加する直流電源の極性を反転させる制御手
段とを具備することにある。

【０００６】

【作用】したがって、この発明によれば、荷電部用第１
電極と荷電部用第２電極との一方を放電極側として使用
していると、放電極が徐々に消耗して放電効率が低下し
てくるが、この場合にはオゾンの発生量も徐々に増加す
るので、オゾン濃度検出センサで検出されたオゾン濃度
が基準値よりも大きくなった時点で、荷電部に印加する
直流電源の極性が反転され、いままで放電極として用い
られなかった他方の電極が新たに放電極側として使用さ
れる。このため、荷電部用第１電極と荷電部用第２電極
とが同一形状であれば、放電寿命を従来の約２倍にする
ことができ、そのため上記課題を達成することができる
ものである。

【０００７】

【実施例】以下、この発明を図面により説明する。

【０００８】図１において、空気清浄装置を例えば自動
車用空調装置に施設した場合が示され、自動車用空調装
置１は、空調ダクト２の最上流側にインテークドア切換
装置３が設けられ、このインテークドア切換装置３は内
気入口４と外気入口５とが分かれた部分にインテークド
ア６が配置され、このインテークドア６をアクチュエー
タにより操作して空調ダクト２内に導入する空気を内気
と外気とに選択できるようになっている。

【０００９】送風機７は、空調ダクト２内に空気を吸い
込んで下流側に送風するもので、この送風機７の後流側
には冷却用の熱交換器８と加熱用の熱交換器９とが設け
られている。

【００１０】冷却用の熱交換器８は、コンプレッサ、コ
ンデンサ、リキッドタンク及びエクスパンションバルブ
と共に配管結合されて冷房サイクルを構成しており、送
風機７から送られた空気を冷却する。また、加熱用の熱
交換器９は、エンジンの冷却水が循環してここを通過す
る空気を加熱するようになっている。この加熱用の熱交
換器９の手前にはエアミックスドア１０が設けられてお
り、このエアミックスドア１０の開度をアクチュエータ
で調節することで、加熱用の熱交換器９を通過する空気
と加熱用の熱交換器９をバイパスする空気との量が変え
られ、その結果、吹出空気の温度が制御されるようにな
っている。

【００１１】そして、前記空調ダクト２の下流側は、デ
フロスト吹出口１１、ベント吹出口１２及びヒート吹出
口１３に分かれて車室に開口し、その分かれた部分にモ
ードドア１４ａ，１４ｂが設けられ、このモードドア１
４ａ，１４ｂをアクチュエータで操作することにより所
望の吹出モードが得られるようになっている。

【００１２】前記送風機７の下流側には、空気の中に混
入する粗いゴミ、塵埃を除去するプレフィルタ１５が設
けられ、さらに、このプレフィルタ１５と冷却用の熱交
換器８との間に、以下述べる空気清浄装置の荷電部（ア
イオナイザー）１６と集塵部１７（コレクタ）とが配置
されている。

【００１３】荷電部１６は、荷電部用第１電極１８とこ
の荷電部用第１電極１８に対向するよう交互に配置され
荷電部用第２電極１９とを備えているもので、これら荷
電部用第１電極１８と荷電部用第２電極１９との間を通
過する粉塵粒子を帯電するようになっている。各電極１
８，１９は、図２にも示されるように、通風方向に対し
て直角方向に積層された同一形状の板状電極で、上流側
側辺と下流側側辺には、複数の尖頭状の突起２０が一体
に形成されている。

【００１４】そして、これら荷電部用第１電極１８と荷
電部用第２電極１９は、極性切換器２１を介して高圧直
流電源（例えば６ＫＶの電源）２２に接続されている。
この極性切換器２１は、制御部２６からの制御信号を受
けて、前記荷電部用第１電極１８と高圧直流電源２２の
正極側とを接続（図中において、ａ端子とｃ端子を接
続）し、且つ、荷電部用第２電極１９と高圧直流電源２
２の接地側（負極側）とを接続（図中において、ｂ端子
とｄ端子を接続）する第１接続状態と、前記荷電部用第
１電極１８と高圧直流電源２２の負極側とを接続（図中
において、ａ端子とｄ端子を接続）し、且つ、荷電部用
第２電極１９と高圧直流電源２２の正極側とを接続（図
中において、ｂ端子とｃ端子を接続）する第２接続状態
とを切り換えることができるようになっている。

【００１５】集塵部１７は、荷電部１６の下流側で冷却
用熱交換器８の上流側に配され、接地された集塵部用第
１電極２３と、この集塵部用第１電極２３に対向して交
互に配置され、大地および電源から浮遊している集塵部
用第２電極２４とを有して構成されている。

【００１６】フロート電極２５は、荷電部１６と集塵部
１７との間に電源および大地から浮遊した状態で配置さ
れ、前記荷電部１６と所定の距離を隔てて固定されてお
り、集塵部１７の集塵部用第２電極２４と電気的に接続
されている。

【００１７】制御部２６は、Ａ／Ｄ変換器やマルチプレ
クサ等を含む入力回路、タイマー、ＲＯＭ、ＲＡＭ、Ｃ
ＰＵ等を含む演算処理回路を有する公知のもので、オゾ
ン濃度検出センサ２７からの出力信号が入力されるよう
になっている。このオゾン濃度検出センサ２７は、荷電
部１６より下流側の位置、例えば冷却用熱交換器８の後
方に配置されて荷電部１６から発生したオゾンの濃度を
検出するためのもので、制御部２６は、このオゾン濃度
検出センサ２７からの信号に基づいて前記極性切換器２
１を制御するようになっている。

【００１８】その具体的な制御動作例が図３のフローチ
ャートに示され、以下このフローチャートに基づいて制
御動作例を説明する。

【００１９】制御部２６は、空気清浄装置が作動し始め
ると、ステップ５２において、極性切換器２１を第１接
続状態に設定し、荷電部用第１電極１８を放電電極とし
て用いる。すると、荷電部１６に印加される電圧によっ
て、荷電部用第１電極１８から荷電部用第２電極１９に
かけて放電される一方、荷電部用第１電極１８からフロ
ート電極２５にイオン電流が供給され、このフロート電
極２５と接続されている集塵部用第２電極２４に自動的
にバイアス電圧が発生する。このため、送風機７の回転
によって導入された空気中の塵埃は、荷電部１６を通過
する際に正に帯電され、集塵部１７を通過しようとする
際に、集塵部用第１電極２３の表面に補集される。

【００２０】ここで、荷電部用第１電極１８が放電し続
けると、図４の実線（Ａ）で示すように放電率が徐々に
低下し、それに伴って一点鎖線（Ｂ）で示すようにオゾ
ン濃度が徐々に上昇してくる。このことから、放電効率
をオゾン濃度によって推し量ることができるので、この
オゾン濃度が所定値より大きくなれば、放電効率が許容
できる下限を下回っているとみなすことができる。

【００２１】そこで、ステップ５４においては、オゾン
濃度検出センサ２７からの出力信号を入力し、ステップ
５６において、この出力信号が所定値より大きいか否
か、即ち、オゾン量（Ｓ₀ ）が基準値（Ｋ）より大きい
か否かを判定する。

【００２２】そして、オゾン量（Ｓ₀ ）が基準値（Ｋ）
以下であれば、荷電部用第１電極１８を放電電極として
用いても集塵能力がまだ許容範囲内であるので、ステッ
プ５８において他の空調機器制御を経た後、ステップ５
４に戻る。

【００２３】これに対して、オゾン濃度（Ｓ₀ ）が基準
値（Ｋ）より大きければ、集塵能力が許容範囲の下限を
下回り、荷電部用第１電極１８を放電電極としてこれ以
上用いるには限界があるので、ステップ６０へ進み、極
性切換器２１の接続状態を第２接続状態とする。これに
より、荷電部１６に印加される直流電源の極性が反転
し、いままで放電電極用として使用されていなかった荷
電部用第２電極１９が放電電極用として用いられ、荷電
部用第２電極１９から荷電部用第１電極１８にかけて放
電される一方、荷電部用第２電極１９からフロート電極
２５にイオン電流が供給され、このフロート電極２５と
接続されている集塵部用第２電極２４に同様のバイアス
電圧が発生する。このため、送風機７の回転によって導
入された空気中の塵埃は、荷電部１６を通過する際に正
に帯電され、集塵部１７を通過しようとする際に、集塵
部用第１電極２３の表面に補集される。

【００２４】この荷電部用第２電極１９は、荷電部用第
１電極１８と同一形状をなしていることから、高圧直流
電源２２の供給電圧や集塵部１７の集塵能力に変化がな
ければ、図４の実線（Ａ）で見られるように、荷電部用
第１電極１８を放電電極として用いた場合と同様の時間
（ｔ₁ ）だけ放電寿命を延ばすことができる。

【００２５】尚、この実施例においては、所謂オートバ
イアス方式の空気清浄装置を用いたが、従来のように、
集塵部にも直流電源を持つタイプの空気清浄装置を用い
ても、本発明は適用できるものである。

【００２６】

【発明の効果】以上述べたように、この発明によれば、
荷電部の電極に印加する直流電源の極性を、放電能力が
衰えてオゾンの発生量が基準値以上に達した場合に反転
させ、いままで放電電極として使用していなかった側の
電極を放電用に用いるようにしたので、荷電部の放電寿
命を延ばし、放電電極の取り替えに伴うメンテナンスの
頻度を少なくできるものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１の発明に係る空気清浄装置を自動車用空調
装置に利用した場合の実施例を示す構成図である。

【図２】図１における要部の拡大斜視図である。

【図３】図１における制御部による制御動作例を示すフ
ローチャートである。

【図４】本発明における空気清浄装置の放電率とオゾン
量の経時的変化を示す特性線図である。

【図５】従来の空気清浄装置の放電率とオゾン量の経時
的変化を示す特性線図である。

【符号の説明】

１６ 荷電部 １７ 集塵部 １８ 荷電部用第１電極 １９ 荷電部用第２電極 ２１ 極性切換器 ２２ 高圧直流電源 ２３ 集塵部用第１電極 ２４ 集塵部用第２電極 ２６ 制御部 ２７ オゾン濃度検出センサ

【手続補正書】

【提出日】平成６年５月１９日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】特許請求の範囲

【補正方法】変更

【補正内容】

【特許請求の範囲】

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 直流電源を介して接続され、荷電部用第
   １電極とこれに対向する荷電部用第２電極とを有して粉
   塵粒子を帯電させる荷電部と、 前記荷電部よりも後流側に位置し、集塵部用第１電極と
   これに対向する集塵部用第２電極とを備えてなり、これ
   ら集塵部用第１及び第２電極間に電位差を形成して帯電
   された前記粉塵粒子を捕集する集塵部と、 前記荷電部よりも後流側に配置され、荷電部を通過した
   空気のオゾン濃度を検出するオゾン濃度検出センサと、 前記オゾン濃度検出センサからの出力を入力し、前記オ
   ゾン濃度検出センサで検出されたオゾン濃度が基準濃度
   より高いと判定された場合に、前記荷電部に印加する直
   流電源の極性を反転させる制御手段とを具備することを
   特徴とする空気清浄装置。