JPS6336857A - 空気清浄器 - 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、静電式の空気清浄器に関し、特に自動車に用
いて好適なものである。

［従来の技術］ 従来の空気清２１′ｌ器は、使用者が始動および停止ス
イッチを手動で操作していた。

［発明が解決しようとする問題点］ 空気中の炉などの浮遊粒子が低減した状態でイオン風を
発生すると、空気中の酸素が分解、酸化されてオゾンが
増加する。このため、使用者がスイッチの切り忘れを行
ない、集塵終了後においても静電式の空気清浄器を運転
すると、人体に有害なオ゛シンが空気清浄器より発生す
ると共に、長時量器電極に高電圧が印加されるために電
極の寿命が短くなるなどの問題点を有していた。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、その目的
は、空気中の浮遊粒子が減少すると自動的に作動を停止
する空気清浄器の提供にある。

［問題点を解決するための手段］ 本発明は上記目的を）ヱ成するために、第１電極と第２
電極とを備え、この第１電極と第２電極との間に直流高
電圧を印加することによりイオン風を誘起するとともに
空気中の浮遊粒子を帯電するイオン化部と、第３電極と
第４７ｒｉ極とを備え、この第３電極と第４電極との間
に直流高電圧を印加することにより帯電された浮遊粒子
を集塵する集塵部と、前記イオン化部と前記集塵部の各
電極間に直流高電圧を供給する電源部と、空気中のオゾ
ンの濃度を検出するオゾン検出センサと、該オゾン検出
センサと、該オゾン検出センサの検出するオゾンの濃度
が所定値に達することにより前記電源部による高電圧の
供給を停止する電源制御部とからなることを技術的手段
とする。

なお本手段において、第１電極と第３電極と共通化する
とともに、第２電極と第４電極とを共通化したり、第１
電極と第４電極を独立して、第２電極と第３電極とを共
通化したり、あるいは、各電極をそれぞれ独立したりす
ることができるものである。

［作用］ 電源部より第１電橿と第２電極との間に直流の高電圧が
印加されると、第１電極の近傍に磁界の集中ができ、コ
ロナ放電が起こる。このコロナ放電によりイオンが発生
し、イオンが第２電極に引き付けられて行く。イオンが
第２電極に引き付けられて行く過程で、イオンが多数の
ガス分子と衝突し、これらのガス分子に運動エネルギー
を与える。これによりイオンとガス分子が第２電極に向
かって移動し、イオン風が発生する。

また、第１電極の近傍で発生したイオンは、第２電極に
向かう過程において、空気中に浮遊する塵、埃、煙など
の粒子に衝突して帯電させる。

電源部より第３電極と第４電極との間に直流の高電圧が
印加されると、イオン化部で帯電された浮遊粒子は、反
対の電荷を帯だ側の電極、あるいはアースされた電極に
吸着される。

これにより、空気中の浮遊粒子は集塵部で集塵されて空
気が浄化される。

さらに、第１電極で発生したコ［１す放電により吸気中
の酸素分子（０２）が分解されて酸素原子（０）が発生
する。この酸素原子（０）は空気中を浮遊するｌｌＩ！
素分Ｆ（Ｃｈ）を酸化し、オゾン（０３）となる。

そして、空気中に煙等の浮遊粒子があると、発生したオ
ゾンがそれを酸化することにより、分解するためオゾン
濃度が下がる。

これにより、空気中の浮遊粒子が減少するとオゾン検出
センサの検出するオゾンの溌１式が上昇し、オゾンの濃
度が所定値に達すると、電源制御部が電源部の高電圧の
発生を停止する。

［発明の効果］ 上記に示すように、空気が浄化されるとオゾン濃度が上
昇し、電源制御部が電源部の高電圧の供給を停止するた
め、イオン化部および集塵部の作動が停止して空気の浄
化を停止する。これにより、使用者の切り忘れによるオ
ゾンの発生を防ぐとともに、空気清浄器の作動時間を適
切なものとし、電極の寿命を長く保つことができる。

［実施例］ 次に、本発明の空気清浄器を図面に示す一実施例に基づ
き説明する。

第１図は本発明の空気清浄器１の概略構成図を示す。本
実施例の空気清浄器１は、第２図に示すように、自動車
２の天井３の下面のほぼ中央に装着されるものである。

この空気清浄器１のケース４内の空気取入口５側には針
状、または細い線状の第１電極である放電電極６が重数
または複数設けられている。

放電電極６と所定の間隔をあけて対向電極７がケース４
内に配設されている。この対向電極７は、本発明の第２
電極および第３電極を共通化したもので、平板状の対向
電極７を平行に複数配列したものである。そして、放電
電極６と対向電１厭７との間にイオン化部８が形成され
る。

対向電極７の間には、本発明の第４電極である集塵電極
９が設（づられている。この集塵電極９は、平板状を呈
し、対向型ｗ１７と平行に配設されている。そして、対
向電極７と集塵電極９との間に集塵部１０が形成される
。

これら、放電電極６と対向電極７、および対向電極１と
集塵電極９の間は、電源部１１により直流高電圧の印加
を受ける。対向電極７は、アースされており、放電電極
６に正の直流電圧が供給される。また集塵電極９には負
の直流電圧が供給される。そして、車両用のバッテリー
（図示しない）の直流低電圧を直流高電圧に変換するの
にコンバータ（図示しない）を用いる。

この電源部１１による放電電極６および集塵電極９への
電圧の供給は、電源制御部１２により制御される。

ケース４内の空気吹出口１３側には、オゾンの濃度を検
出するオゾン検出センサ１４が設けられている。このオ
ゾン検出センサ１４は、オゾンの′ａ度に応じて起電力
を発生する隔ＰＡ電極方式のもので、オゾンの濃度が高
くなるに比例して起電力が増加するものである。

第３図に電源制御部１２の電気回路の一例を示す。

自動復帰型の手動スイッチ１５がＯＮされると、その信
号は、信号記憶回路（フリップフロップ）１６のセット
端子Ｓに入力される。信号記憶回路１６は、セット端子
Ｓに旧の信号が入力されてから、リセット端子Ｒにｔｌ
ｉの信号が入力されるまでの間、出力端子Ｑよりｌｌｉ
の信号を出力する。信号記憶回路１６の出力端子Ｑがｌ
ｌｉの信号を出力すると、その信号はインバーター１７
の出力をＬｏｗとして電流を吸引してリレー１８のコイ
ル１９に電流を供給し、常開スイッチであるリレースイ
ッチ２０を接続して電源部１１ヘバツテリー電流を供給
する。

信号記憶回路１６のリセット端子Ｒにｌｌｉの信号が入
力されると出力端子Ｑの出力がＬＯＷに反転し、インバ
ーター１７の出力がｌｌｉになり、リレー１８のコイル
１９への電流の供給が停止し、リレースイッチ２０が自
動復帰して電源部１１へのバッテリー電流の供給が遮断
される。

信号記憶回路１６のリセット端子Ｒに旧の信号を発生さ
せるには、自動復帰型の手動スイッチ２１、あるいは、
自動リセット部２２により行なわれる。

自動リセット部２２は、オゾン検出センサ１４の検出し
たオゾンの濃度が所定値に達することにより信号記憶回
路１６のリセット端子Ｒにｌｌｉの信号を出力するもの
で、オゾン検出セン＋、１１４の出力を増幅する増幅部
２３と、増幅部２３の出力電圧と基準電圧とを比較し、
増幅部２３の出力電圧が基準電圧を越えると信号記憶回
路１６のリセット端子Ｈに１１１の信号を出力する比較
部２４とからなる。

増幅部２３は、オペアンプ２５、抵抗体２６からなり、
比較部２４は、コンパレータ２７、抵抗体２８．２９．
３０３１、コンデンサ３２およびダイオード３３からな
る。

なお、コンデンサ３２はコンパレータ２７のパルス状出
力を微分して微分パルスを信号記憶回路１６のリセット
端子に入力するためのものである。

次に、空気清浄器１の作動を説明する。

起動を行なう場合は、手動スイッチ１５を車両乗員が押
圧することにより、信号記憶回路１６のセット端子Ｓに
ｔｌｉの信号が入力され、リレー１８のリレースイッチ
２０が接続されて電源部１１にバッテリー電流を供給す
る。

電源部１１に電流が供給されると１！ｉ電電極６に数ギ
ロから十数キロボルトの正の直流ｉ１′！ｉ電圧が供給
されると共に、集塵電極９に数キロボルトの負の直流高
電圧が供給される。

放電電極６に正の直流高電圧が印加されると、放電電極
６の近傍に正の磁界の集中ができ、コロナ放電が発生す
る。このコロナ放電により放電電極６の近傍に正のイオ
ンが発生する。この放電電極６の近傍に発生した正のイ
オンは、アースされた対向電極１および負の電圧が印加
された集塵電極９に引き付けられて行く。イオンは対向
電極７に引き付けられて行く過程で多数の空気中のガス
分子と衝突し、衝突したガス分子に運動エネルギーを与
える。これによりイオンとガス分子が対向電極７に向か
って移動するため、放電電極６から対向電極７および集
廖電８ｉ９に向かってイオン風が発生する。この作用に
よって、空気取入口５より車室内空気をケース４内に吸
引し、ケース４内の空気を空気吹出口１３より排出する
。

放電電極６の近傍で発生した正のイオンは、対向電極７
に向かう過程において、空気中に浮遊する塵、埃、煙な
どの粒子とも衝突して浮遊粒子に正の電荷を与える。そ
してこの正の電荷の与えられた浮遊粒子はイオン風に乗
って対向電極７および集塵電極９に向かって移動し、負
の電圧が印加された集塵電極９に付着、堆積する。この
作用により、空気取入口５より吸入した空気を浄化して
空気吹出口１３より吹ぎ出す。

放電電極６でコロナ放電が発生すると、空気中の酸素分
子（０２）が分解されて酸素原子（０）となり、この酸
素原子が空気中の酸素分子を酸化してオゾン（０３）が
発生する。そして空気中に浮遊粒子があると、発生した
オゾンがそれを酸化することにより分解するためオゾン
濃度が下がる。

車室内の空気が汚れているときは一残存するオゾンが少
なく、オゾン検出センサ１４の起電力は小さいため、オ
ペアンプ２５、コンパレータ２７の出力はＬｏｗとなり
、信号記憶回路１６のリセット端子ＲにＬＯＷの信号を
出力する。

車室内の空気が浄化されると残存するオゾンが増加し、
オゾン濃度が上昇する。するとオゾン検出センサ１４の
起電力が大きくなり、オペアンプ２５のマイナス側端子
の電流を吸引し、増幅部２３の出力電圧が上昇する。増
幅部２３の電圧出力が、抵抗体２９．３０で設定された
基準電圧よりも大きいと、コンパレータ２７がｌｌｉの
信号をコンデンサ３２を介して信号記憶回路１６のリセ
ット端子Ｈに発生する。

信号記憶回路１６のリセット端子Ｒに旧の信号が入力さ
れると信号記憶回路１６の出力端子Ｑの出力がＬｏｗと
なり、リレー１８のりレースイッヂ２０が非接触とされ
て電源部１１への電流の供給を遮断する。

これにより放電電極６および集ｌ！３！電極９への直流
高電圧の供給が停止されて、空気清浄器１が自動的に停
止する。

また、空気清浄器１の作動中に車両乗員が手動スイッチ
２１を押圧することにより信号記憶回路１６のリセット
端子Ｒにｌｌｉの信号が入力され、空気清浄器１が車両
乗員の意思により停止する。

上記よりなる空気清浄器１は、イオン風により空気の移
動を行なうことにより、空気移動用のファンが不要とな
るため、空気清浄器１の外形をコンパクトにでき、車両
大月部に搭載しても車室内を狭くすることがない。

また、車室内の空気か浄化されると自動的に空気清浄器
１が停止するため、使用者の切り忘れによるオゾンの発
生を防ぐことができる。人体に有害なオゾンを不要に発
生しないため、室内の狭い自動車用に好適なものである
。

さらに、本発明により空気清浄器の作動時間が適切なも
のとなるため、高電圧が印加される放電電極の寿命を長
く保つことかできる。

（変形例） 上記実施例では第１電極を独立し、第２電極と第３電極
とを共通化し、第４電極を独立した例を示したが、第１
電極と第２電極とを共通化するとともに、第３電極と第
４電極化を共通としたり、各電極を独立させてｂ良い。

イオン化部には正の電圧を印加し、集塵部には負の電圧
を印加した例を示したが、イオン化部に負の電圧を印加
して集塵部に正の電圧を印加したたり、イオン化部およ
び集塵部に正の電圧を印加したり、イオン化部および集
塵部に負の電圧を印加したりするなど変更が可能なもの
である。

オゾン検出センサの下流にオゾンを吸収する手段を設け
ても良い。

活性炭フィルタ、殺菌燈およびファンなどを備える静電
式空気清浄器に適用しても良い。

自動＋ｉ室内の天井部装着される空気清浄器に本発明を
適用した例を示したが、座席後部のリヤトレイに設置す
る空気清浄器や、家庭、工場などで使用される全ての静
電式空気清浄器に本発明を適用することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の空気清浄器の概略構成図、第２図は空
気清浄器を自動車の天井に取付けた状態を示す説明図、
第３図は電源制御部の電気回路図である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）第１電極と第２電極とを備え、この第１電極と第２
   電極との間に直流高電圧を印加することによりイオン風
   を誘起するとともに空気中の浮遊粒子を帯電するイオン
   化部と、 第３電極と第４電極とを備え、この第３電極と第４電極
   との間に直流高電圧を印加することにより帯電された浮
   遊粒子を集塵する集塵部と、前記イオン化部と前記集塵
   部の各電極間に直流高電圧を供給する電源部と、 空気中のオゾンの濃度を検出するオゾン検出センサと、 該オゾン検出センサの検出するオゾンの濃度が所定値に
   達することにより前記電源部による高電圧の供給を停止
   する電源制御部と からなる空気清浄器。 ２）前記第１電極は正の電圧が印加される放電電極で、
   前記第２電極と第３電極はアースされる共通な対向電極
   で、第４電極は負の電圧が印加される集塵電極であるこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の空気清浄
   器。