JPH0699097A - 電気集塵式空気清浄機 - Google Patents

電気集塵式空気清浄機

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JPH0699097A
JPH0699097A JP24994692A JP24994692A JPH0699097A JP H0699097 A JPH0699097 A JP H0699097A JP 24994692 A JP24994692 A JP 24994692A JP 24994692 A JP24994692 A JP 24994692A JP H0699097 A JPH0699097 A JP H0699097A
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JP
Japan
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current
discharge
dust
dust collecting
control means
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JP24994692A
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English (en)
Inventor
Koji Watanabe
宏司 渡辺
Fumihiro Watanabe
文裕 渡辺
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Hitachi Ltd
Hitachi Appliances Techno Service Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
Hitachi Taga Technology Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】空気清浄機の電気集塵部における、塵埃などに
よるリーク電流の発生とこれにともなう発煙および発火
を防ぐこと。 【構成】本体フレームと、該フレームに取り付けられた
モータとファンからなる送風機と、送風路入口に配設さ
れたプレフィルターと、プレフィルターを通過した微小
な塵埃を集塵するための多数の放電電極および集塵フィ
ルターからなる電気集塵部と、電気集塵部に高電圧を印
加するための高電圧発生手段と、高電圧発生手段の出力
電圧や、モータへの通電を制御する制御手段と、放電電
極に具備された電流制御手段にて構成される電気集塵式
空気清浄機。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、電気集塵式空気清浄機
に係り、特に電気集塵部の安全対策に関する。
【0002】
【従来の技術】従来の電気集塵式空気清浄機例えば、特
願平1−275859号,特願平1−284744号においては、電気
集塵部の発火防止対策として、難燃材料を用いたり、リ
ーク電流防止用に碍子を設けるなど、構造的に対処する
ものであった。また、制御回路にて対策するものでは、
リーク電流を検出し高電圧発生手段の出力を調整するも
のであった。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来技
術における構造的手段では完全に発煙,発火を防止する
ことは難しくまた、従来技術の制御手段においても電気
集塵部で偶発的におきた塵埃の一点集中などによるリー
ク電流の発生により、集塵フィルターが十分に集塵能力
があるのに機器が全停止してしまうなど機器を長時間使
用する観点において考慮されておらず、問題であった。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記問題点を
解決するべく多数配設されたそれぞれの放電電極に電流
制御手段を設けたものである。
【0005】本発明の他の手段としては、電流制御手段
を電流ヒューズとしたものである。本発明の他の手段と
しては、電流制御手段が働いた放電電極の数が任意に設
定した数を超えた時は空気清浄機本体の運転を停止する
運転制御プログラムと、電流制御手段が動作したか否か
を判定する検出手段を設けたものである。
【0006】本発明の他の手段としては各放電電極と直
列に電流制限抵抗を配設し、電気集塵部にリーク電流が
流れても、ある一定値以上は流れないようにしたもので
ある。
【0007】本発明の更なる他の手段としては、集塵電
極を放電電極個数と同一数に独立させ、各々の集塵電極
とグランド接続される中間にトランジスタを接続し、該
トランジスタのオンオフにより放電電流を制御できるよ
うにしたものである。
【0008】
【作用】上記技術的手段を用いることにより、偶発的に
多量の塵埃が放電電極の一つの極に集中することによっ
て起こるリーク電流の発生を防止することができ、か
つ、リーク電流が流れない他の放電電極は放電を持続す
るため、電気集塵部全体としての集塵効率はさほど低下
しないで空気清浄効果を長期間得られるものである。
【0009】更に、電流制御手段の動作および電流ヒュ
ーズの溶断が生じた放電電極の数があらかじめ設定した
数より多くなった場合を検出手段で検出した時には、電
気集塵部が極度に汚れていると認識でき、運転制御プロ
グラムの実行により空気清浄機の運転が停止され、メン
テナンスの表示がされる。これによりユーザは、適切な
メンテナンス時期を知ることができるものである。
【0010】
【実施例】図1は電気集塵式空気清浄機の構造図であ
る。本体の筐体となるフレーム1と、該フレームに取り
付けられたモータ2aとファン2bからなる送風機2
と、送風路入り口3に配設されたプレフィルター4と、
プレフィルターを通過した微細な塵埃にプラスあるいは
マイナスのイオンを付加するための多数の放電電極5
と、放電電極に対峙して設けられた集塵フィルター6
と、放電電極へ高電圧を印加するための高電圧発生手段
7と、高電圧発生手段の出力電圧やモータへの通電など
を制御する制御手段8と、該制御手段には運転状態の表
示やアラームなどの表示手段9により本発明の電気集塵
式空気清浄機は構成される。汚染された空気は送風機2
により送風路入り口3より吸引されプレフィルター4に
て比較的大きな塵埃は捕集され、プレフィルターを通過
した微細な塵埃は送風路10に配置された電気集塵部1
1にて捕集され、清浄化された空気が排気口12より排
気される。
【0011】図2は図1の11に示す電気集塵部の斜視
図である。放電電極22を支持する絶縁体にて構成され
た枠体21内に放電電極と直列に接続された電流ヒュー
ズ25が配設されており、一つずつ交換可能となってい
る。放電電極22と集塵フィルター23の間では、放電
電極への高電圧印加によりコロナ放電24が起こり、電
気集塵部を通過する微細な塵埃は、グランド接続された
集塵フィルターにより集塵される。電気集塵部へ偶発的
に比較的大きな塵埃26が付着すると放電電極と集塵フ
ィルターとの間にリーク電流が流れるため、電流ヒュー
ズは溶断される。
【0012】図3は本発明の特徴である電流制御手段を
等価回路図にて表わしたものである。高電圧発生手段3
1の出力側に全電流を検出する電流検出手段32を配設
する。電気集塵部では多数の放電電極が放電しているの
で、空間抵抗をr1,r2,r3,r4,r5…rnと置くこ
とができ、そこに流れる電流をi1,i2,i3,i4,i
5,…inとする。今、本発明の特徴である電流ヒューズ
1,F2,F3,F4,F5,…Fnが配設され集塵回路は
完成する。n個ある放電電極と集塵フィルターの位置関
係が同じであればr1〜rnの抵抗値は全て同じであるか
らi1〜inも同一となる。この時、高電圧発生手段の側
から見た全抵抗Rと全電流Iはそれぞれ数1,数2で表
わされることになる。塵埃が集塵フィルターに付着する
とそれぞれの抵抗値rは次第に小さくなっていくので全
電流Iを検出すれば集塵フィルターの汚れ具合を等価的
に知ることが出来る。また、どれかの放電電極に偶発的
に大きな塵埃が付着した場合はその電極だけ極端に抵抗
値が小さくなるため大電流が流れヒューズが溶断する。
従って大きな塵埃が付着した放電電極は、通電されなく
なりリーク電流による発火,発煙を防止できる。その他
の電極は並列抵抗の数は減少するが通常どおり集塵を続
ける。
【0013】図4は、本発明の運転制御プログラムを示
すフローチャート図である。集塵フィルターと放電電極
との間に塵埃が付着41すると電極間の抵抗値が下が
る。よってここに流れる電流値ix が電流ヒューズの溶
断値ig を超えた場合は42,電流ヒューズFx が溶断
され43、その他の放電電極に異常がなければ判定を繰
返しながら運転を続行する。電流ヒューズの溶断が多数
45になってくると初期の状態に比べ合成抵抗値が大き
くなるため全電流は小さくなり、設定値との比較44に
より運転を停止してユーザにメンテナンスを促すアラー
ムを表示46する。全電流が設定値に満たない場合は、
運転を続行する。
【0014】図5は、本発明の電気集塵部の一つに塵埃
が付着した場合の放電電流の変化を時間的に表わしたも
のである。図において縦軸に放電電流51,横軸に時間
52を引いている。放電電流は電極間に塵埃が付着しな
ければio にて供給される。偶発的に小さな塵埃が電極
間に付着した場合53には、瞬時に大きなリーク電流i
m が流れ塵埃を炭化させ、またio に復帰する。大きな
塵埃が付着した場合54はリーク電流im が継続して流
れるため、エネルギーが蓄積され発煙,発火の要因にな
る。この場合は、電流ヒューズが溶断して発煙,発火を
防止するものである。瞬時におこるリーク電流im 53
においても、図4にて説明した電流ヒューズ溶断値ig
を超えるが、時間的に微小であるので電流ヒューズの溶
断には至らない。
【0015】図6は、本発明の電流制御手段の代案であ
る直列抵抗配設手段である。高電圧発生手段61の出力
側に全電流Iを検出する電流検出手段62を配設する。
電気集塵部には多数の放電電極が放電しているので、空
間抵抗をr1,r2,r3,r4,r5,…rnと置くことが
できる。今、該空間抵抗と直列に電流制限抵抗ro を配
設し、そこに流れる電流をi1,i2,i3,i4,i5
…inとする。r1,r2,r3,r4,r5,…rnは塵埃
の付着により抵抗値が各々変化する可変抵抗とみなすこ
とができ、該可変抵抗が塵埃付着により0Ωとなったと
しても電流制限抵抗が配設されているため短絡電流が流
れることはなくなる。この電流制限抵抗値を決めるにあ
たっては、放電電極への印加電圧と集塵効率を考慮して
決定する。図7は、高電圧発生手段の出力する電圧E7
3と電気集塵部に流れる全電流I71と集塵効率72の
関係を示したものである。
【0016】高電圧発生装置の出力電圧を高くしていく
と、放電電極と集塵電極の間に放電現象が生じ、空間抵
抗を介し電流が増大していく。この電流特性は、空気の
絶縁破壊強度との関係で図に示す74のような曲線を描
くものである。これに比べ集塵効率は、高電圧発生手段
の出力電圧に比例した特性75を持つが、これは集塵面
積が一定していることによる。
【0017】さて電気集塵式空気清浄機においては、全
電流が大きくなると塵埃付着したときにおこるリーク電
流値が大きくなるので、発煙,発火を誘発しやすくな
る。従来技術の電気集塵方式においては集塵効率と全電
流の関係から、5kv付近で使われているものが多い。
本発明においても放電電極への印加電圧は5kv前後が
妥当なことより、放電電極へ5kvが印加されるような
電流制限抵抗値の決定をしている。今n個の放電部が並
列して存在すると、各々に流れる電流値は全電流Iのn
分の1となる。本発明における放電電圧は5kv、放電
抵抗値は160MΩ程度でかつ全電流が1.8mA 、並
列回路数は58となっていることより、10MΩ程度の
電流制限抵抗を配設することにより、放電電圧は4.7
kv 、塵埃付着による短絡電流は0.5mA 以下とな
り、リーク電流によっておこる発煙,発火エネルギー
は、従来の1/10以下となる。(従来においては短絡
により全電流が一つの放電部に集中する。)電流制限抵
抗を20MΩとした場合には、放電電圧が4.44kv
となってしまうが、発煙,発火エネルギーは、1/40
以下となり従来に比べ充分に安全な機器を提供すること
ができる。電流制限抵抗値と集塵効率の関係は、機器の
使用目的にあった数値を選ぶ必要がある。
【0018】図8は、本発明の電流制御手段の更なる代
案であるトランジスタ制御手段である。各々の集塵電極
とグランド接続される中間にトランジスタ87を接続
し、該トランジスタのオン,オフにより放電電流を制御
できるようにしたもので、放電抵抗82と並列になるよ
うに分圧抵抗r184,r285とベース抵抗r386 が
配設している。高電圧Vcc81が印加されると、トラ
ンジスタのベース電位が上がりトランジスタをオンさせ
る。分圧抵抗と放電抵抗は、並列に接続されているため
放電部には電圧降下することなく高電圧が印加される。
塵埃が付着することによってリーク電流I83が流れる
と放電部の電圧が極端に減少するため、分圧によって維
持していたトランジスタのベース電位が下がり、トラン
ジスタはオフする。これにより、集塵電極はグランド接
続されないため放電は中止されることになる。比較的大
きな塵埃が電極間に付着,停滞している場合にはトラン
ジスタはオン,オフを繰り返すのでその場合は制御回路
にて該放電電極に通電しないようにする。
【0019】
【発明の効果】上記実施例によれば大きな塵埃が放電電
極と集塵フィルターの間に付着することによって起こる
リーク電流による発煙,発火を防止しかつ、機器全体を
停止することなく安全に集塵を継続することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本体構造を示す側断面図である。
【図2】電気集塵部の詳細な構成を示す斜視図である。
【図3】電流制御手段の回路図である。
【図4】運転制御プログラムを示すフローチャート図で
ある。
【図5】放電電極に塵埃が付着した場合の放電電流と時
間の関係グラフである。
【図6】電流制御手段に抵抗を用いた場合の回路図であ
る。
【図7】高電圧発生手段の電圧および電流と、集塵効率
の関係グラフである。
【図8】電流制御手段にトランジスタを用いた場合の回
路図である。
【符号の説明】
1…フレーム、2…送風機、2a…モータ、2b…ファ
ン、3…送風路入り口、4…プレフィルター、5,51
…放電電極、6,23…集塵フィルター、7,31…高
電圧発生手段、8…制御手段、9…表示手段、10…送
風路、11…電気集塵部、12…排気口、21…放電電
極の枠体、22…放電電極、24…コロナ放電、25…
電流ヒューズ、26…大きな塵埃、32…電流検出手
段、41…集塵フィルターと放電電極との間に塵埃が付
着、42…電流値ix が電流ヒューズの容断値ig を超
えた場合、43…電流ヒューズFx が容断、44…全電
流Iと設定電流Ig の比較、45…容断した電流ヒュー
ズが多数、46…運転停止およびメンテナンス表示、5
2…経過時間、53…小さな塵埃が電極間に付着した場
合の電流、54…大きな塵埃が電極間に付着した場合の
電流、61…高電圧発生手段、62…電流検出手段、7
1…電気集塵部に流れる全電流、72…集塵効率、73
…高電圧発生手段の出力電圧、74…空気の絶縁破壊強
度、75…集塵効率と高電圧発生手段の出力電圧との関
係、81…高電圧Vcc、82…放電抵抗、83…塵埃
が付着したときに流れるリーク電流、84…分圧抵抗r
1 、85…分圧抵抗r2、86…ベース抵抗r3、87…
トランジスタ。

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】空気清浄機本体の筐体となるフレームと、
    該フレームに取り付けられたモータとファンからなる送
    風機と、送風路入り口に配設されたプレフィルターと、
    プレフィルターを通過した微小な塵埃にプラスあるいは
    マイナスイオンを付加するための多数の放電電極と、放
    電電極に対峙して設けられた集塵フィルターと、放電電
    極に高電圧を印加するための高電圧発生手段と、高電圧
    発生手段の出力電圧や、モータへの通電などを制御する
    制御手段を具備する電気集塵式空気清浄機において、多
    数の放電電極には各々に電流制御手段を設け、どれかの
    放電電極と集塵フィルターの間に多量の塵埃の付着など
    によりリーク電流が流れようとしても、電流制御手段に
    より電流が流れないようにすることを特徴とする電気集
    塵式空気清浄機。
  2. 【請求項2】請求項1に記載する電気集塵式空気清浄機
    において、電流制御手段は電流ヒューズとし、どれかの
    放電電極と集塵フィルターとの間に多量の塵埃の付着に
    よりリーク電流が流れた時には電流ヒューズは溶断し、
    塵埃の付着した放電電極は放電不能となることを特徴と
    する電気集塵式空気清浄機。
  3. 【請求項3】請求項1又は2に記載の電気集塵式空気清
    浄機において、電流制御手段が働いた放電電極の数が、
    任意に設定した数を超えた時は、空気清浄機本体の運転
    を停止し、メンテナンスの表示などをする運転制御プロ
    グラムと、電流制御手段が動作したか否かを判定する検
    出手段を設けたことを特徴とする電気集塵式空気清浄
    機。
  4. 【請求項4】請求項1又は3に記載の電気集塵式空気清
    浄機において、放電部でリークした場合においても過剰
    な電流が流れないために各々の放電電極には直列に抵抗
    を配設し、その抵抗値は電気集塵部における放電抵抗値
    の1/10程度としたことを特徴とする電気集塵式空気
    清浄機。
  5. 【請求項5】請求項1又は3に記載の電気集塵式空気清
    浄機において、集塵電極を放電電極個数と同一数に独立
    させる電流制御手段は、各々の集塵電極とグランド接続
    される中間にトランジスタを接続し、該トランジスタの
    オンオフにより放電電流を制御できるようにしたことを
    特徴とする電気集塵式空気清浄機。
JP24994692A 1992-09-18 1992-09-18 電気集塵式空気清浄機 Pending JPH0699097A (ja)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08335734A (ja) * 1995-06-07 1996-12-17 Nec Corp 放電励起エキシマレーザ装置
JP2009297651A (ja) * 2008-06-13 2009-12-24 Panasonic Corp 電気集じん機
JP2010029827A (ja) * 2008-07-31 2010-02-12 Panasonic Corp 電気集じん機
JP2013222678A (ja) * 2012-04-19 2013-10-28 Mitsubishi Electric Corp 放電装置

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