JPS6115754A - 静電式空気清浄機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、家庭用、自動車用、クリーンルーム用等に使
用される静電式空気清浄機に関する。

従来例の構成とその問題点 静電式空気清浄機は通常第６図に示すように構成されて
いる。即ち、図において（１）はイオン化電極で、集塵
電極（２）の風上に配設され、集塵電極（２）との間に
高電圧を印加した時、コロナ電流が流れるように細線或
は針状をなしている。集塵電極（２）はイオン化電極（
１）の風下に風の方向に平行に配置された複数の板状電
極で構成されている。集塵電極（２１と平行にこれと対
向させて集塵用加速電極（３）が設けられ、集塵電極（
２１との間に高電圧を印加して高電界を形成し、集塵電
極（２）の風上側の端部から風下側に向って対向してい
る。（４）は汚染空気の吸気口、（５）は清浄空気の送
風口、（６）は空気清浄機のケース、（７’ｌ、（７）
はイオン化電極（１）、集塵電極（２）、加速電極（３
）に高電圧を印加する高圧電源、（８）はイオン化部で
発生するオゾンを処理する活性炭、（９）はイオン化電
極（１）の支持枠、００け支持枠（９）の側壁であって
、汚染空気は吸気口（４）からケース（６）内に流入し
、イオン化電極（１）、集塵電極（２１、加速電極（３
）、活性炭（８）の順序に通過し、送風口（５）より排
出されるように配列されている。

その動作は、イオン化電極（１）と集塵電極（２）との
間に高電圧を電源（７）、（７’）により印加すると、
イオン化電極（１）からコロナ電流が集塵電極（２）に
向って流れる。この際イオンが空気分子と衝突し、空気
を集塵電極（２１側に押し流す。この空気の流れをイオ
ン風と呼んでいる。一方、イオン化電極（１）古集塵電
極（２１の間に流れるイオン電流によって空気中の塵埃
が荷電される。この荷電塵埃が加速電極（３）と集塵電
極（２）に印加された高電圧電源（７）によって形成さ
れた高電界部に流入すると、電界と塵埃の荷電量によっ
て塵埃に静電力が作用し、集塵電極（２）に塵埃が吸引
し捕集される。更にイオン化電極（１）の周辺で発生し
たオゾンはハニカム状の活性炭（８）で除去され、清浄
空気となって送風口（５）から送出されるのである。

このように従来の静電式空気清浄機では、イオン化電極
（１）と集塵電極（２）との間のコロナ放電によってオ
ゾンが発生し、これが大気中に放出されるという問題が
ある。このオゾンを除去するためにハニカム状の活性炭
（８）を用いるが、使用初期の状態では、この活性炭（
８）で発生したオゾンをほとんど除去することができる
が、使用が進行し、集塵電極（２）の特にイオン化電極
（１）に近い側の端面に多量の塵埃が付着すると、塵埃
の先端からイオン化電極（１）に向かって逆向きのコロ
ナが発生し、そのために、発生するオゾンの濃度が急激
に上昇し、活性炭（８）だけでは除去しきれなくなり、
高濃度のオゾンが大気中に放出される欠点がある。この
ようにオゾンが大気中に多量に放出されると、人体に有
害であり危険を伴なう。

このため集塵電極に穴を設け、この穴から超音波又は光
信号を送出し、集塵電極で反射させて塵埃の付着を検出
する方法が考えられている。即ち第７図に示すように、
集塵電極（２１に穴０］）を設け、集塵電極の外側に設
けた超音波又は光の発信器はよりこの穴０］を通して集
塵電極の内側に向けて超音波又は光０４）を投射し、こ
れを隣りの集塵電極で反射させて再び穴を通して受信器
０３で受信するように構成し、集塵電極が汚染されてい
ない時は発信器０２で発した光又は超音波が受信器０３
に伝わるが、集塵電極に塵埃が付着すると、反射率が低
下して受信器α３に伝わらなくなるので、これを利用し
て塵埃の付着を検出するものである。

しかし、複数の集塵電極のうち、最も外側の電極には塵
埃の付着がほとんどないので、図に示すように外側の電
極に穴を明けなければならず、従って又検出個所も１個
所に絞られてしまい、複数個にすると非常に高価なもの
となる。又検出感度も良くない、などの問題がある。

発明の目的 本発明は上述のような従来の問題を解決し、塵埃が多量
に付着して逆コロナが発生し、高濃度の有害なオゾンが
発生する前に機器を確実に制御して信頼性と安全性を向
上し、又メインテナンスの時期をＦｇ′４確にして使用
上の向上を計った静電式空気清浄機を提供することを目
的とするものである。

発明の構成 本発明は、イオン化電極を具えて塵埃を荷電するイオン
化部と、板状の複数の加速電極と集塵電極とを具えて荷
電された塵埃を捕集する集塵部と、これらの電極に電圧
を印加する電源部と、少なくも一方の電極が集塵電極で
ある前記集塵部の２枚の電極の間に超音波又は光信号を
送出する発信器とその受信器とを県え、且つ前記受信器
を発信器から送出された信号が前記２枚の電極によって
交互に反射されて到達する位置に設けて、この受信器の
出力の強弱によって集塵部に付着した塵埃の程度を検出
するようにしたもので、発信器から送出された信号が集
塵部内で複数回の反射を繰り返えすため、高度で、又多
くの個所での塵埃の検出が可能である特徴を有し、この
検出された受信器の出力により表示装置を働かせ或は機
器の電源を制御するものである。

実施例の説明 第１図と第２図は本発明の静電式空気清浄機の一実施例
の要部の構造を示す斜視図である。図において（１）は
線状のイオン化電極で、風上側に削性されている。（２
１は荷電された塵埃を捕集する集塵電極で、川下側に風
の方向に平行に配置された複数の板状電極で構成されて
いる。（３）は集塵用加速電極で、前記集塵電極（２１
よりも少し内側に配置されている。０４１は超音波或は
光等の信号発信器、０均はその受信器、０６ｉは信号の
伝達径路を示し、発信器Ｑ４１で発信された超音波或は
光の信号は一段引っ込められた加速電極（３）の上側を
通り、２枚の集塵電極（２１で交互に反射され、複数回
の反射をくり返えして到達する位置に受信器０５１が配
設されるものである。

上述の構成において、イオン化電極（１）と集塵電極（
２）の間に高電圧を印加すると、線状イオン化電極（１
）からコロナ電流が集塵電極（２）に流れ、空気を押し
流し、イオン風が発生する。その時空気中の塵埃が荷電
され、集塵用加速電極（３）側へ押し流されて電極（２
）に集塵される。集塵電極（２１が第１図に示すように
、きれいな状態で塵埃の付着がなく、表面が滑らかで光
或は超音波が反射し易い状態である時には、発信器（４
）から出力された信号は、図に矢印０６１で示すように
相対する２枚の集塵電極（２）の間で規則的な反射を複
数回繰り返えして受信器Ｑ５）へ到達する。そして受信
器Ｑ、５１の出力に信号が発生する。この信号を第４図
の制御回路へ入力して機器の動作を制御する。例えば、
この場合は正常状態であるので、正常運転中の表示をす
るとか或は何も表示しないで機器の運転を継続するよう
に制御する。

を示す）発信器０４）の信号は、受信器（ｉｔｌｌへ到
達しなくなる。即ち、塵埃０７１の付着により集塵電極
（２１の表面に凹凸ができ、光が図の矢印ＯＧに示すよ
うに乱反射し、或は超音波が塵埃に吸収されて反射率が
低下するなどの理由で受信器０５１への信号入力が少な
くなり、受信器０５）の出力が減少或はなくなるので、
このことを利用して制御回路を介して機器の動作を制御
する。例えば、塵埃の付着や電極の掃除或は交換か必要
であることを使用者に知らせる表示装置を作動させ、又
は電源を遮断して、排出されるオゾンの濃度が増加する
のを防止する、等の動作を行なわせる。

第う図は本発明の他の実施例を示す。図において第１図
、第２図と同一部分には同一の符号を付しであるので、
重複した符号の説明は省略する。

この実施例では、発信器Ｑ４１の信号を集塵電極（２１
と集塵用加速電極（３）の間で反射させて、受信器０日
に入射させるようにしたものである。この場合にも塵埃
が集塵電極（２１の表面に多量に付着する時は、集塵電
極（２）の側で信号の乱反射や反射率の低下が生じ、塵
埃の付着を検出することができる。

第４図は上述の受信器部の出力による機器の制御回路の
一例を示すものである。図において、Ｑ８１は第１図乃
至第５図の受信器０句の出力が与えられる制御回路の入
力端子、０窃はオペアンプ、コンパレータ等によって構
成された電圧比較器で、非反転入力に加えられる前記受
信器の出力電圧と、抵抗（イ）及びＱηにより分割され
た電圧が接続された反転入力端子の電圧を比較するもの
である。（イ）は集塵電極に塵埃が付着したことを使用
者等に知らせるための発光ダイオード、翰は発光ダイオ
ード翰の電流を制限するだめの抵抗、（ハ）は電源のＶ
ｃｃライン、（ホ）はＧＮＤラインである。

」１述の構成において、集塵電極に塵埃が付着していな
いで、光や超音波の信号が規則的に反射をくり返えして
受信器に信号が加わっている時には、入力端子（ト）の
出力レベルはＨＩレベルとなり、その値が抵抗（ホ）及
びＱ］）で電源のＶｃｃレベルを分割した値よりも大と
なるように設定されていると、電圧比較器０９）の出力
端子はＨＩレベル（はぼＶｃｃしベルに等しい）になる
。すると、Ｖｃｃレベル（ハ）と電圧比較器０９）の出
力端子との間に接続された発光ダイオード（イ）には電
流が流れないので、発光ダイオードは点灯しない。とこ
ろが、集塵電極」二に多用の塵埃が伺着し、光や超音波
の反射率が低下し、裁は乱反射を生ずるようになると、
信号が受信器に達せず、端子Ｑ８）の出力はＬ　Ｏレベ
ルに々す、その電圧は抵抗（イ）ｌ、ＣＩ）により定め
られた電圧より低くなるために、電圧＋を較器０９の出
力端子はＬ　Ｏレベル（はぼＧＮＤレベル□□□に等し
い）になる。すると、発光ダイオード＠ＶＣは抵抗（イ
）を介して電流が流れ、発光ダイオードが点灯し、使用
者に塵埃が付着したことを知らせることができる。

第５図は制御回路の他の実施例を示すものである。図に
おいて、制御回路の入力端子θ８夕、電圧比較器０９）
、抵抗＠、＋＋、＠１）、Ｖｃｃレベル（ハ）、ＧＮＤ
レベル□□□等の構成及び作用は、第４図について説明
したのと同じである。第１図と異なるところは、電圧比
較器Ｏｇ１の出力を双方向性サイリスタ翰のトリが端子
へ接続し、その双方向性サイリスクのメインの２つの端
子と高圧電源（ハ）と電源（ホ）を直列に接続して、機
器の電源（この場合には高圧電源（ハ））のオン−オフ
制御を行なうようにしたことにある。なお、（イ）は双
方向性サイリスク□□□のトリガ端子へ流れる電流を制
限するための抵抗である。

第５図の回路において、塵埃が付着していない時は、電
圧比較器０窃の出力はＨＩレベルとなり、Ｖｃｃレベル
（ハ）から抵抗翰を介して双方向性サイリスク（イ）の
トリガ端子へ電流が流れ、双方向性サイリスタ■は導通
状態となり、機器は正常な動作（起風、集塵等）を継続
する。塵埃が付着して、電圧比較器０９の出力がＬＯレ
ベルになると、双方向性サイリスタ（イ）のトリガ端子
には電流が流れないようになり、双方向性サイリスタＩ
＠は非導通状態となって、機器の電源をオフして、起風
を停止させる。このようにして塵埃の付着を使用者に知
らせると同時に、オゾン濃度の」１昇を未然に防ぐこと
ができる。

発明の効果 以上のように本発明では、光や超音波の信号によって集
塵電極への塵埃の付着を検出して使用者にそのことを知
らせ、或は機器の動作を停止してオゾン濃度の上昇を未
然に防止することができるもので、特に光や超音波の信
号を電極間で複数回くり返えして反射させることにより
、反射のたびごとに乱反射や反射率の低下が増幅される
形になり又、外来ノイズの影響も受けに〈＜、塵埃の付
着個所がどこであっても検出可能であること等から検出
感度が良く、検出の信頼性を向上させることができる効
果か得られる。又、電極の途中に穴を明ける従来のもの
に比べ、電極に加工を加える必要もなく、そのため既設
の機器への応用も可能で、安価な静電式空気清浄機を提
供することができる等の利点が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の静電式空気清浄機の一実施例の要部の
拡大斜視図、第２図はその動作説明図、第う図は本発明
の他の実施例の要部の拡大斜視図、第４図は本発明にお
ける制御回路の一例を示す図、第５図は制御回路の他の
例を示す図、第６図と第７図はそれぞれ従来の静電式空
気清浄機の断面図である。 （１）・・・イオン化電極、　（２）・・・集塵電極、
　（３）・・・集塵用加速電極、　（４）・・・吸気口
、　（５）・・・送風口、（８）・・・活性炭部、　０
η・−・穴、　０４）・・・超音波或は光の信号発信器
、　０トー・受信器、　αη・−・塵埃、０９・・・電
圧比較器、　（イ）・−・発光ダイオード、　（ハ）・
・・機器の高圧電源。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、イオン化電極を具えて塵埃を荷電するイオン化部と
   、板状の複数の加速電極と集塵電極を具えて荷電された
   塵埃を捕集する集塵部と、これらのイオン化部と集塵部
   の電極に電圧を加える電源部と、少くも一方の電極が集
   塵電極である前記集塵部の２枚の板状電極の間に超音波
   又は光信号を送出する発信器と、送出された前記信号を
   受信する受信器とを具え、且つ前記受信器を発信器から
   送出された信号が前記２枚の板状電極によって交互に複
   数回反射されて到達する位置に設けて、前記受信器の受
   信出力によって集塵部に付着した塵埃の程度を検出する
   ことを特徴とする静電式空気清浄機。 ２、前記発信器から送出された超音波又は光信号が２枚
   の板状の集塵電極によって交互に複数回反射されて到達
   する位置に前記受信器が設けられていることを特徴とす
   る特許請求の範囲第１項記載の静電式空気清浄機。 ３、前記発信器から送出された超音波又は光信号が一方
   の電極が集塵電極で他方が加速電極である２枚の板状電
   極によって交互に複数回反射されて到達する位置に前記
   受信器が設けられていることを特徴とする特許請求の範
   囲第１項記載の静電式空気清浄機。