KR20230004629A - 공기 정화 장치 및 공기 조화 장치 - Google Patents

공기 정화 장치 및 공기 조화 장치 Download PDF

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가즈타카 도미마츠
마사야 가토
야스토시 우에다
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미츠비시 쥬고 파워 칸쿄 솔루션 가부시키가이샤
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Abstract

압력 손실을 상승시키지 않고 특히 미세한 입자의 포집 효율을 향상시켜, 공간 내 공기에 대하여 탈취 또는 살균하는 것을 목적으로 한다. 공기 정화 장치는, 공기가 유통되는 유로와, 본체부와 상기 본체부로부터 돌출되는 코로나 방전용의 코로나 방전부를 갖는 방전극과, 방전극에 대향하여 설치되는 집진극을 갖고, 유로 내에 설치된 전기 집진부(10)와, 유로 내에 설치되며, 유통되는 공기에 포함되는 오존을 제거하는 것이 가능한 오존 제거부(14)와, 유로의 하류부로부터 외부로 오존이 제거된 공기를 공급하는 제1 모드와, 유로의 하류부로부터 외부로 오존을 포함하는 공기를 공급하는 제2 모드를 전환하는 제어부(11)를 구비한다.

Description

공기 정화 장치 및 공기 조화 장치
본 개시는, 공기 정화 장치 및 공기 조화 장치에 관한 것이다.
공기 조화 장치에서는 HEPA 필터는 통상 이용되지 않고, 중성능 필터 또는 콤팩트한 정전식 필터 등이, 입자를 포집하기 위한 제진(除塵) 장치로서 설치되어 있다. PM2.5 등의 미세한 입자상 물질이 적은 환경 조건에서, 실내 공기를 재순환하면서 공조(空調)를 행하는 경우는, 상기 구성으로 환경 조건이 충족되고 있었다.
공기 조화 장치를 이용한 공조 시스템으로 실내 공기가 재순환되고 있는 경우, 실내에서 발생한 미세한 입자상 물질(서브미크론 입자) 또는 사람으로부터 발생되는 바이러스 등은, 그들의 입자경이 작기 때문에, 공기 조화 장치에 설치되어 있는 필터에서는 거의 포집되지 않는다. 그 결과, 이들 물질이 실내에 계속 잔류하게 된다.
하기 특허문헌 1에는, 공기 조화기의 실내 유닛의 본체 내에, 방전에 의하여 오존 및 이온풍(風)을 발생시키는 오존·이온 발생 장치를 마련함으로써, 본체 내부의 정화나, 오존의 확산에 의한 살균을 행하는 것을 목적으로 한 기술이 개시되어 있다.
특허문헌 1: 국제 공개공보 제2012/035757호
공기 조화 장치에 마련되는 필터로서 HEPA 필터를 적용하면, 그 압력 손실에 의하여, 소비 에너지가 상승된다. 에어 핸들링 유닛과 같이 외기(外氣)를 도입하는 공기 조화 장치에서는, HEPA 필터를 적용하는 것은 에너지면에서 불리하다. 그 때문에, HEPA 필터가 아닌 중성능 필터를 이용하여 대풍량의 공기를 처리하는 공기 조화 장치에서는, PM2.5 등의 미세한 입자상 물질을 충분히 제거할 수 없기 때문에, 고도로 공기 청정된 환경이 필요해지는 경우에는, 공기 청정 장치를 별도 설치해야 한다.
공기 정화 장치에는, 전기 집진부를 구비하는 것이 있고, 전기 집진부는, 입자를 대전(帶電)시키는 방전극과, 방전극에 대향하여 배치되는 집진극을 갖는다. 전기 집진부의 방전극에 인가되는 전압을 상승시키면, 서브미크론 입자에 대한 대전량이 증가하여, 전계 강도가 커지기 때문에, 포집 효율이 향상된다. 그러나, 전기 집진부의 방전극에 인가되는 전압이 상승되면, 방전극에서의 코로나 방전에 의하여 발생하는 오존의 양이 증가한다. 방전극에 인가되는 전압을 상승시킴으로써, 포집 효율을 향상시키는 것이 바람직하지만, 오존 농도가 높아지면 인체에 악영향을 미치는 점에서, 전기 집진부를 공기 정화에 이용할 때, 사람이 공간에 체재하는 동안은, 오존 농도가 환경 기준값 이하인 것이 요구된다.
한편, 오존은, 공간 내의 벽이나 창호, 가구류에 부착된, 공기면에 접하는 바이러스의 불활성화나 균류의 살균의 효과가 있다. 그러나, 방전극에서의 코로나 방전에 의하여 발생하는 오존을 제거하면, 오존에 의한 바이러스의 불활성화나 균류의 살균의 효과가 얻어지지 않는다.
본 개시는, 이와 같은 사정을 감안하여 이루어진 것이며, 압력 손실을 상승시키지 않고 특히 미세한 입자의 포집 효율을 향상시켜, 공간 내 공기에 대하여 탈취 또는 살균하는 것이 가능한 공기 정화 장치 및 공기 조화 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 과제를 해결하기 위하여, 본 개시의 공기 정화 장치 및 공기 조화 장치는 이하의 수단을 채용한다.
즉, 본 개시에 관한 공기 정화 장치는, 공기가 유통되는 유로와, 본체부와 그 본체부로부터 돌출되는 코로나 방전용의 코로나 방전부를 갖는 방전극과, 상기 방전극에 대향하여 설치되는 집진극을 갖고, 상기 유로 내에 설치된 전기 집진부와, 상기 유로 내에 설치되며, 유통되는 상기 공기에 포함되는 오존을 제거하는 것이 가능한 오존 제거부와, 상기 유로의 하류부로부터 외부로 상기 오존이 제거된 공기를 공급하는 제1 모드와, 상기 유로의 하류부로부터 외부로 상기 오존을 포함하는 공기를 공급하는 제2 모드를 전환하는 제1 제어부를 구비한다.
본 개시에 관한 공기 조화 장치는, 상술한 공기 정화 장치와, 공조부를 구비하고, 상기 공조부는, 비교적 높은 온도의 공기를 공간에 공급한 후, 풍량이 비교적 적고 또한 온도가 비교적 낮은 공기를 상기 공간에 공급하며, 상기 제1 제어부는, 상기 오존 제거부에 의한 상기 오존의 제거를 정지한다.
본 개시에 의하면, 압력 손실을 상승시키지 않고 특히 미세한 입자의 포집 효율을 향상시켜, 공간 내 공기에 대하여 탈취 또는 살균할 수 있다.
도 1은 본 개시의 제1 실시형태에 관한 공기 조화 장치를 나타내는 구성도이다.
도 2는 본 개시의 제1 실시형태에 관한 공기 조화 장치의 에어 핸들링 유닛의 제1 실시예를 나타내는 구성도이다.
도 3은 본 개시의 제1 실시형태에 관한 공기 조화 장치의 에어 핸들링 유닛의 제1 실시예를 나타내는 구성도이다.
도 4는 본 개시의 제1 실시형태에 관한 공기 조화 장치의 에어 핸들링 유닛의 제2 실시예를 나타내는 구성도이다.
도 5는 본 개시의 제1 실시형태에 관한 공기 조화 장치의 에어 핸들링 유닛의 제3 실시예를 나타내는 구성도이다.
도 6은 본 개시의 제1 실시형태에 관한 공기 조화 장치의 에어 핸들링 유닛의 제3 실시예를 나타내는 구성도이다.
도 7은 본 개시의 제1 실시형태에 관한 에어 핸들링 유닛의 전기 집진부 및 중성능 필터부를 나타내는 횡단면도이다.
도 8은 본 개시의 일 실시형태에 관한 에어 핸들링 유닛의 전기 집진부를 나타내는 종단면도이다.
도 9는 본 개시의 제1 실시형태에 관한 에어 핸들링 유닛의 전기 집진부를 나타내는 사시도이다.
도 10은 본 개시의 제1 실시형태에 관한 공기 조화 장치의 에어 핸들링 유닛의 제1 실시예의 변형예를 나타내는 구성도이다.
도 11은 본 개시의 제1 실시형태에 관한 공기 조화 장치의 에어 핸들링 유닛의 제3 실시예의 변형예를 나타내는 구성도이다.
도 12는 본 개시의 제1 실시형태에 관한 공기 조화 장치의 에어 핸들링 유닛의 동작의 일례를 나타내는 타이밍 차트이다.
도 13은 본 개시의 제1 실시형태에 관한 공기 조화 장치의 에어 핸들링 유닛의 동작의 다른 예를 나타내는 타이밍 차트이다.
도 14는 본 개시의 제1 실시형태에 관한 공기 조화 장치의 연속 하전 방식의 동작의 일례를 나타내는 타이밍 차트이다.
도 15는 본 개시의 제1 실시형태에 관한 공기 조화 장치의 간헐 하전 방식의 동작의 일례를 나타내는 타이밍 차트이다.
도 16은 본 개시의 제1 실시형태에 관한 공기 조화 장치에 의한 오존 농도와 전력의 관계를 나타내는 그래프이다.
도 17은 본 개시의 제2 실시형태에 관한 공기 정화 장치를 나타내는 구성도이다.
도 18은 본 개시의 제1 실시형태에 관한 공기 조화 장치 또는 제2 실시형태에 관한 공기 정화 장치의 동작의 일례를 나타내는 타이밍 차트이다.
도 19는 본 개시의 제3 실시형태에 관한 공기 정화 장치를 나타내는 구성도이다.
도 20은 본 개시의 제3 실시형태에 관한 공기 정화 장치를 나타내는 구성도이다.
도 21은 본 개시의 제3 실시형태에 관한 공기 정화 장치의 동작의 일례를 나타내는 타이밍 차트이다.
이하에, 본 개시의 일 실시형태에 관한 공기 조화 장치(1)에 대하여, 도면을 참조하여 설명한다.
본 실시형태에 관한 공기 조화 장치(1)는, 대기 등의 외부의 공기(외기)를 도입하여, 온도 또는 습도를 조정하고, 조정된 공기를 건물에 마련된 각 공간(50)으로 공급한다. 공기 조화 장치(1)는, 도 1에 나타내는 바와 같이, 외기 처리 공조기(이하 "외조기"라고 한다.)(2)와, 복수의 에어 핸들링 유닛(이하 "AHU"라고 한다.)(3)과, 덕트(4, 5, 6)와, 댐퍼(7, 8) 등을 구비한다.
덕트(4)는, 외조기(2)와 AHU(3)의 사이에 설치되고, 일단(一端)이 외조기(2)에 접속되며, 타단이 AHU(3)의 외기 도입구에 접속된다. 덕트(5)는, 건축물 등의 방 등의 각 공간(50)(도 1에 나타내는 예에서는 50A, 50B, 50C)과 AHU(3)의 사이에 설치되고, 일단이 각 공간(50A, 50B, 50C)에 마련된 흡입구에 접속되며, 타단이 AHU(3)의 재순환 공기 도입구에 접속된다. 덕트(6)는, AHU(3)와 각 공간(50A, 50B, 50C)의 사이에 설치되고, 일단이 AHU(3)의 공기 배출구에 접속되며, 타단이 각 공간(50A, 50B, 50C)에 마련된 취출구(吹出口)에 접속된다.
외조기(2)는, 외기를 도입하여, 외기에 대하여 온도 및/또는 습도를 조정하고, 조정된 공기를 덕트(4)를 통하여 AHU(3)로 공급한다. 외조기(2)의 케이싱 내에는, 필터와, 열교환기와, 가습기 등이 설치된다.
외조기(2)로부터 복수의 AHU(3)로 공급되는 공기는, 덕트(4)에 의하여 분기되어, 각 AHU(3)로 공급된다. 덕트(4)에는, 각 AHU(3)의 외기 도입구보다 상류 측에 댐퍼(7)가 설치되고, 댐퍼(7)는, AHU(3)로 공급되는 외기량을 조정한다.
AHU(3)는, 외조기(2)로부터 공급되는 공기 및 공간(50)으로부터의 공기를 도입하여, 도입한 공기에 대하여 온도 및/또는 습도를 조정하고, 조정된 공기를 덕트(6)를 통하여 공간(50)으로 공급한다. AHU(3)의 케이싱(9) 내에는, 전기 집진부(10)와, 필터부(12)와, 공조부(13) 등이 설치된다.
공간(50)으로부터 AHU(3)로 도입되어, AHU(3)에 의하여 재차 공기의 온도 및/또는 습도가 조정된다. 이와 같이, AHU(3)에 있어서, 외기가 도입되어 공간(50)으로 공급될 뿐만 아니라, 공간(50)으로부터의 공기를 재순환함으로써, 에너지 효율을 높일 수 있다. 덕트(5)에는, 각 AHU(3)의 재순환 공기 도입구보다 상류 측에 댐퍼(8)가 설치되고, 댐퍼(8)는, AHU(3)로 공급되는 재순환 공기량을 조정한다.
본 실시형태에 관한 공기 조화 장치(1)에 있어서, 먼저, 외조기(2)가 외기를 도입하여, 외기에 대하여 온도 및/또는 습도를 조정하고, 외조기(2)에 의하여 조정된 공기가 AHU(3)로 공급된다. 그리고, AHU(3)가 외조기(2)로부터 공급되는 공기 및 공간(50)으로부터의 공기를 도입하여, 도입한 공기에 대하여 온도 및/또는 습도를 조정하고, AHU(3)에 의하여 조정된 공기가 공간(50)으로 공급된다. 이때, 외조기(2)로부터 AHU(3)에 도입되는 외기량, 공간(50)으로부터 AHU(3)에 도입되는 재순환 공기량의 각각은, 댐퍼(7, 8)에 의하여 조정되고 있다.
예를 들면, 냉방 기간, 난방 기간에는, 신선 공기로서 공간(50)에 도입되는 외기량은, 총 도입 공기량에 대하여 비교적 낮은 비율(예를 들면 30%)로 설정된다. 에너지 절약을 고려한 설계의 공조 설비에서는, 중간기(봄이나 가을)에는 100%의 외기를 도입할 수도 있어, 계절에 따른 외기 도입이 행해짐으로써, 에너지 효율이 높아지도록 조정된다.
다음으로, 본 실시형태에 관한 AHU(3)에 대하여 설명한다.
AHU(3)는, 도 2 및 도 3에 나타내는 바와 같이, 예를 들면 전기 집진부(10)와, 제어부(11)와, 필터부(12)와, 공조부(13)와, 오존 제거부(14) 등을 갖는다. 전기 집진부(10)와, 필터부(12)와, 공조부(13)는, AHU(3)의 케이싱(9)의 내부에 설치되고, 전기 집진부(10), 필터부(12), 공조부(13), 오존 제거부(14)의 순서로, AHU(3)에 도입된 공기가 유통된다. AHU(3)에 있어서의 처리 속도는, 예를 들면 통상의 AHU에서 적용되는 2.5m/s 내지 3.5m/s의 범위이다. AHU(3)에 있어서, 전기 집진부(10), 필터부(12) 및 오존 제거부(14)가 본 개시에 관한 공기 정화 장치를 구성한다.
전기 집진부(10)는, 공기 조화 장치(1)가 도입한 공기에 포함되는 더스트(입자상 물질 등을 포함한다.)를 제거한다. 전기 집진부(10)는, 도 7 내지 도 9에 나타내는 바와 같이, 입자를 대전시키는 방전극(31)과, 방전극(31)에 대향하여 배치되는 집진극(32) 등을 구비한다. 방전극(31)에서 코로나 방전이 발생함으로써, 가스 분자가 이온화되고, 공기에 포함되는 입자는, 전극 사이의 전계 중을 통과하면 하전된다. 그리고, 대전된 입자는, 집진극(32)에 부착되어 포집된다.
제어부(11)는, 오존 제거부(14)를 제어하고, 오존 제거부(14)에 의하여 오존을 제거시키는 제1 모드와, 오존 제거부(14)에 의한 오존의 제거를 정지하는 제2 모드를 전환한다. 제어부(11)는, 오존 제거부(14)에 대하여, 오존 제거부(14)의 운전의 개시 또는 정지 등을 제어하기 위한 제어 신호를 송신한다.
제어부(11)는, 전기 집진부(10)에 인가되는 전압 또는 하전 방법을 조정한다. 제어부(11)는, 전기 집진부(10)에 대하여, 전압 또는 하전 방법을 조정하기 위한 제어 신호를 송신한다.
제어부(11)는, 예를 들면, CPU(Central Processing Unit), RAM(Random Access Memory), ROM(Read Only Memory), 및 컴퓨터 판독 가능한 기억 매체 등으로 구성되어 있다. 그리고, 각종 기능을 실현하기 위한 일련의 처리는, 일례로서, 프로그램의 형식으로 기억 매체 등에 기억되어 있고, 이 프로그램을 CPU가 RAM 등으로 판독하여, 정보의 가공·연산 처리를 실행함으로써, 각종 기능이 실현된다. 프로그램은, ROM이나 그 외의 기억 매체에 미리 인스톨해 두는 형태나, 컴퓨터 판독 가능한 기억 매체에 기억된 상태로 제공되는 형태, 유선 또는 무선에 의한 통신 수단을 통하여 전송되는 형태 등이 적용되어도 된다. 컴퓨터 판독 가능한 기억 매체란, 자기(磁氣) 디스크, 광자기 디스크, CD-ROM, DVD-ROM, 반도체 메모리 등이다.
필터부(12)는, 전기 집진부(10)의 하류 측에 설치되고, 전기 집진부(10)를 통과한 공기에 포함되는 더스트를 제거한다. 필터부(12)에는, AHU(3)에 통상 이용되는 중성능 필터(33)를 적용할 수 있다. 중성능 필터(33)는, 예를 들면, 시트 부재이고, 플리츠상으로 복수로 접힌 구조를 갖는다. 본 실시형태에 있어서, 필터부(12)는 반드시 설치되지 않아도 된다. 중성능 필터(33) 대신에 조진(粗塵) 필터가 설치되어도 된다. 필터부(12)의 유무나 필터의 종류는, 입자상 물질의 제거 성능에 따라 적절히 선택된다. 중성능 필터(33)는, 여과재가 미리 대전되어 있는 타입의 것이어도 되고, 여과재가 미리 대전되어 있지 않은 타입의 것이어도 된다.
본 실시형태에 있어서 중성능 필터(33)로서 적용되는 중성능 필터란, JIS의 용어로서, 주로 5μm 이하의 작은 입자에 대하여 중간 정도의 입자 포집 효율을 갖는다고 정의되어 있다. 일반 문헌에는, 중성능 필터의 성능은 비색법(比色法)으로 불리는 방법으로, 중위(中位) 직경 1.6μm~2.3μm 입자의 포집 효율이 50%~80% 정도라고 기재되고, 또한, DOP법(0.3μm 입자)의 포집률은, 15%~50% 정도라고 기재되어 있다. 발명자는, 중성능 필터에 관하여, DOP 입자와 같이 부착성을 나타내지 않는 대기 먼지를 이용한 실험에서는, 0.4μm의 입자에서도 15~25% 정도의 포집성밖에 나타내지 않는 것이 현상(現狀)으로, 미세한 서브미크론 입자는 대부분이 빠져나가 버리는 것이 현상이라는 지견(知見)을 얻고 있다.
공조부(13)는, 전기 집진부(10) 및 필터부(12)를 통과한 공기에 대하여 온도 및/또는 습도를 조정하고, 조정된 공기를 공간(50)으로 공급한다. 공조부(13)는, 열교환기와, 가습기 등을 갖는다.
상술한 AHU(3)는, 케이싱(9)의 내부에 전기 집진부(10)가 설치된 일체형의 것인 경우에 대하여 설명했지만, 본 개시는 이 예에 한정되지 않는다. 예를 들면, AHU(3)는, 필터부(12)와 공조부(13)가 케이싱의 내부에 설치되고, 전기 집진부(10) 및 오존 제거부(14)가 케이싱의 외부에 장착된 것이어도 된다(도시하지 않음). 즉, 에어 핸들링 유닛은, 전기 집진부(10) 및 오존 제거부(14)를 내장하지 않고 패키징된 구성에 대하여, 전기 집진부(10) 및 오존 제거부(14)가 외부에 장착된 것을 포함한다. 따라서, 본 개시에 관한 공기 조화 장치는, 신규로 설치되는 전기 집진부(10)를 내장한 AHU(3)와, 전기 집진부(10) 및 오존 제거부(14)가 추가 설치되는 AHU(3) 중 어느 것에도 적용 가능하다.
오존 제거부(14)는, 필터부(12)의 하류 측에 설치되어, 유통되는 공기에 포함되는 오존을 제거하는 것이 가능하다. 오존 제거부(14)는, 예를 들면, 도 2 및 도 3에 나타내는 바와 같이, 오존 분해 촉매가 담지된 필터를 갖는 제거 본체부(21)여도 되고, 도 4에 나타내는 바와 같이, 오존을 분해 가능한 자외선을 조사하는 자외선 램프(24)여도 된다.
오존 제거부(14)는 제어부(11)에 의하여 제어되고, 제1 모드와 제2 모드가 전환된다. 제1 모드에서는, 오존 제거부(14)에 의하여 오존이 제거되어, 전기 집진부(10) 및 필터부(12)를 통과한 공기가 공급되는 공간에 대하여 오존이 공급되지 않는다. 제2 모드에서는, 오존 제거부(14)에 의한 오존의 제거가 정지되어, 전기 집진부(10) 및 필터부(12)를 통과한 공기가 공급되는 공간에 대하여, 방전극(31)에서의 코로나 방전에 의하여 발생한 오존이 공급된다.
다음으로, 본 실시형태에 관한 오존 제거부(14)에 대하여 설명한다.
<오존 제거부(제1 실시예)>
제1 실시예에 관한 오존 제거부(14)는, 오존 분해 촉매가 담지된 필터를 갖는다. 오존 제거부(14)는, 도 2 및 도 3에 나타내는 바와 같이, 오존 분해 촉매가 담지된 필터상인 제거 본체부(21)와, 제거 본체부(21)를 구동시키는 구동부(22)를 갖는다.
제거 본체부(21)는, 예를 들면, 허니콤 형상의 복수의 개구를 갖는 필터에 오존 분해 촉매가 담지된 것이다. 오존 분해 촉매는, 예를 들면 이산화 망가니즈, 산화 니켈 등이다. 이로써, 방전극(31)에서의 코로나 방전에 의하여 오존이 발생하는 바, 필터부(12)의 하류에 설치된 오존 제거부(14)는, 제거 본체부(21)를 통과하는 공기에 포함되는 오존을 제거하는 것이 가능하다.
구동부(22)는, 제어부(11)에 의하여 제어되어, 제거 본체부(21)를 구동하여 제거 본체부(21)의 위치 또는 방향을 변경한다. 제1 모드에서는, 제거 본체부(21)는, 전기 집진부(10) 및 필터부(12)를 통과한 공기가 제거 본체부(21)를 통과하는 위치 또는 방향으로 된다. 이로써, 제거 본체부(21)를 통과하는 공기에 포함되는 오존이 제거된다.
제2 모드에서는, 제거 본체부(21)는, 전기 집진부(10) 및 필터부(12)를 통과한 공기가 제거 본체부(21)를 통과하지 않는 위치 또는 방향으로 된다. 이로써, 제거 본체부(21)를 공기가 통과하지 않는 점에서, 전기 집진부(10) 및 필터부(12)를 통과한, 오존이 포함되는 공기가 하류 측으로 공급된다. 예를 들면, 전기 집진부(10) 및 필터부(12)를 통과한 공기가 공급되는 공간에 대하여, 방전극(31)에서의 코로나 방전에 의하여 발생한 오존이 공급된다.
다음으로, 제1 실시예에 관한 오존 제거부(14)의 구성 및 동작에 대하여 설명한다.
제거 본체부(21)는, 정면시(正面視)가 직사각형 형상인 프레임을 갖고 있고, 제1 모드에서는, 도 2에 나타내는 바와 같이, 제거 본체부(21)의 면이 AHU(3)의 케이싱(9) 내의 유로에 대하여 교차하도록 배치된다. 제2 모드에서는, 도 3에 나타내는 바와 같이, 제거 본체부(21)의 면이 유로에 대하여 평행이 되도록 배치된다.
제거 본체부(21)에는, 예를 들면 회전축(23)이 설치되고, 제거 본체부(21)는, 제거 본체부(21)에 설치된 회전축(23)을 중심으로 하여 회동(回動) 가능하게 지지된다. 구동부(22)는, 제거 본체부(21)를 구동하여 제거 본체부(21)를 회동시킨다.
이로써, 제거 본체부(21)는, 지지된 상태에서, 제거 본체부(21)에 설치된 회전축(23)을 중심으로 하여, 구동부(22)에 의하여 회동된다. 제거 본체부(21)가, 제1 모드에서 유로에 대하여 교차하는 방향으로 변경됨으로써, 제거 본체부(21)는, 전기 집진부(10) 및 필터부(12)를 통과한 공기가 제거 본체부(21)를 통과하는 방향으로 된다. 제거 본체부(21)가, 제2 모드에서, 유로에 대하여 평행한 방향으로 변경됨으로써, 제거 본체부(21)는, 전기 집진부(10) 및 필터부(12)를 통과한 공기가 제거 본체부(21)를 통과하지 않는 방향으로 된다.
<오존 제거부(제1 실시예의 변형예)>
오존 제거부(14)의 제거 본체부(21)는, 유로에 있어서 회동 가능한 구성을 갖는 경우에 한정되지 않고, 예를 들면, 도 10에 나타내는 바와 같이, 슬라이드 이동 가능한 구성을 가져도 된다. 도 10에 나타내는 AHU(3)에서는, 오존 제거부(14)의 하류 측에 송풍기(25)가 설치되는 예를 나타내고 있다.
제거 본체부(21)는, 정면시가 직사각형 형상인 프레임을 갖고 있고, 제1 모드에서는, 제거 본체부(21)의 면이 AHU(3)의 케이싱 내의 유로에 대하여 교차하는 위치가 되도록 배치된다(도 10에 있어서 실선으로 나타낸 제거 본체부(21)). 제2 모드에서는, 제거 본체부(21)의 면이 유로로부터 벗어난 위치가 되도록 배치된다(도 10에 있어서 2점 쇄선으로 나타낸 제거 본체부(21)).
제거 본체부(21)는, 예를 들면 레일 등에 의하여, 제거 본체부(21)의 면 방향에 대하여 평행한 방향으로 이동 가능하게 양단부에서 지지된다. 구동부는, 제거 본체부(21)를 구동하여 제거 본체부(21)를 이동시킨다.
이로써, 제거 본체부(21)는, 제거 본체부(21)의 면 방향에 대하여 평행한 방향으로, 구동부에 의하여 이동된다. 제거 본체부(21)가, 제1 모드에서 유로에 대하여 교차하는 위치에 이동되어 배치됨으로써, 제거 본체부(21)는, 전기 집진부(10) 및 필터부(12)를 통과한 공기가 제거 본체부(21)를 통과하는 위치가 된다. 따라서, 제거 본체부(21)를 통과하는 공기에 포함되는 오존이 제거된다.
제거 본체부(21)가, 제2 모드에서 유로에 대하여 교차하는 위치로부터 벗어난 위치에 이동되어 배치됨으로써, 제거 본체부(21)는, 전기 집진부(10) 및 필터부(12)를 통과한 공기가 제거 본체부(21)를 통과하지 않는 위치가 된다. 따라서, 제거 본체부(21)를 공기가 통과하지 않는 점에서, 전기 집진부(10) 및 필터부(12)를 통과한, 오존이 포함되는 공기가 하류 측으로 공급된다.
제거 본체부(21)는, 유로에 있어서, 하나의 프레임(필터)만 설치되어도 되고, 소정 유로 단면에 있어서 복수의 프레임(필터)이 설치되어도 된다. 도 2 및 도 3에서는, 복수의 프레임을 갖는 제거 본체부(21)가 설치되고, 각각의 프레임이 회전축(23)을 가져, 회동 가능한 예를 나타내고 있다.
<오존 제거부(제2 실시예)>
제2 실시예에 관한 오존 제거부(14)는, 도 4에 나타내는 바와 같이, 자외선을 조사하는 자외선 램프(24)이다. 자외선 램프(24)가 조사하는 자외선에 의하여 오존이 분해되어, 오존 제거부(14)의 근방을 통과한 공기로부터 오존이 제거된다.
자외선 램프(24)는, 제어부(11)에 의하여 제어되어, 제1 모드와 제2 모드가 전환된다. 제1 모드에서는, 자외선 램프(24)는, 전기 집진부(10) 및 필터부(12)를 통과한 공기에 대하여 자외선을 조사한다. 이로써, 유로 내를 통과하는 공기에 포함되는 오존이 제거된다.
제2 모드에서는, 자외선 램프(24)는, 전기 집진부(10) 및 필터부(12)를 통과한 공기에 대한 자외선의 조사를 정지한다. 이로써, 자외선에 의하여 오존이 분해되지 않는 점에서, 전기 집진부(10) 및 필터부(12)를 통과한, 오존이 포함되는 공기가 하류 측으로 공급된다. 예를 들면, 전기 집진부(10) 및 필터부(12)를 통과한 공기가 공급되는 공간에 대하여, 방전극(31)에서의 코로나 방전에 의하여 발생한 오존이 공급된다.
<오존 제거부(제3 실시예)>
제3 실시예에 관한 오존 제거부(14)는, 오존 분해 촉매가 담지된 필터를 갖는다. 오존 제거부(14)는, 도 5 및 도 6에 나타내는 바와 같이, 오존 분해 촉매가 담지된 필터상인 제거 본체부(26)와, 공기의 흐름 방향을 변경시키는 댐퍼(27)와, 댐퍼(27)를 구동시키는 구동부(28)를 갖는다.
제거 본체부(26)는, 예를 들면, 허니콤 형상의 복수의 개구를 갖는 필터에 오존 분해 촉매가 담지된 것이다. 오존 분해 촉매는, 예를 들면 이산화 망가니즈, 산화 니켈 등이다. 이로써, 방전극(31)에서의 코로나 방전에 의하여 오존이 발생하는 바, 필터부(12)의 하류에 설치된 오존 제거부(14)는, 제거 본체부(26)를 통과하는 공기에 포함되는 오존을 제거하는 것이 가능하다.
제거 본체부(26)는, 정면시가 직사각형 형상인 프레임을 갖고 있고, 제거 본체부(26)의 면이 유로에 대하여 평행이 되도록 배치된다. 제거 본체부(26)는, 하나 또는 복수 설치되고, 복수의 제거 본체부(26)가 설치되는 경우, 유로에 대하여 교차하는 방향으로 복수의 제거 본체부(26)가 배치된다.
제거 본체부(26)와 케이싱(9)의 내벽의 사이, 또는, 인접하는 2개의 제거 본체부(26)의 사이에는, 댐퍼(27)가 설치된다. 댐퍼(27)는, 정면시가 직사각형 형상인 판상 부재이며, 구동부(28)에 의하여 회동 가능하다. 댐퍼(27)에는, 예를 들면 회전축(29)이 설치되고, 댐퍼(27)는, 댐퍼(27)에 설치된 회전축(29)을 중심으로 하여 회동 가능하게 지지된다.
댐퍼(27)는, 제1 모드에서는, 도 5에 나타내는 바와 같이, 댐퍼(27)의 면이 AHU(3)의 케이싱(9) 내의 유로에 대하여 교차하도록 배치된다. 그리고, 제거 본체부(26)의 일면 측에 설치된 댐퍼(27)는, 제거 본체부(26)의 상류 측에서 유로를 막고, 제거 본체부(26)의 타면 측에 설치된 댐퍼(27)는, 제거 본체부(26)의 하류 측에서 유로를 막는다. 이로써, 케이싱(9) 내를 흐르는 공기는, 댐퍼(27)에 의하여 형성된 유로를 따라 흘러, 제거 본체부(26)를 반드시 통과하게 된다.
댐퍼(27)는, 제2 모드에서는, 도 6에 나타내는 바와 같이, 댐퍼(27)의 면이 유로에 대하여 평행이 되도록 배치된다. 이로써, 케이싱(9) 내를 흐르는 공기는, 제1 모드와 상이하게, 댐퍼(27)에 의하여 차단되지 않고, 유로에 대하여 평행한 제거 본체부(26)의 면을 따라 흘러, 제거 본체부(26)를 통과하기 어려워진다.
구동부(28)는, 제어부(11)에 의하여 제어되어, 댐퍼(27)를 구동하여 댐퍼(27)의 방향을 변경한다. 즉, 구동부(28)는, 댐퍼(27)를 구동하여 댐퍼(27)를 회동시킨다. 제1 모드에서는, 댐퍼(27)는, 전기 집진부(10) 및 필터부(12)를 통과한 공기를 제거 본체부(26)에 통과시키는 방향으로 된다. 이로써, 제거 본체부(26)를 통과하는 공기에 포함되는 오존이 제거된다.
제2 모드에서는, 댐퍼(27)는, 전기 집진부(10) 및 필터부(12)를 통과한 공기를 제거 본체부(26)에 통과시키지 않는 방향으로 된다. 이로써, 제거 본체부(26)를 공기가 통과하지 않는 점에서, 전기 집진부(10) 및 필터부(12)를 통과한, 오존이 포함되는 공기가 하류 측으로 공급된다. 예를 들면, 전기 집진부(10) 및 필터부(12)를 통과한 공기가 공급되는 공간에 대하여, 방전극(31)에서의 코로나 방전에 의하여 발생한 오존이 공급된다.
댐퍼(27)는, 댐퍼(27)에 설치된 회전축(29)을 중심으로 하여, 구동부(28)에 의하여 회동된다. 댐퍼(27)가, 제1 모드에서 유로에 대하여 교차하는 방향으로 변경됨으로써, 제거 본체부(26)는, 전기 집진부(10) 및 필터부(12)를 통과한 공기가 제거 본체부(26)를 통과하는 방향으로 된다. 제거 본체부(26)가, 제2 모드에서, 유로에 대하여 평행한 방향으로 변경됨으로써, 제거 본체부(26)는, 전기 집진부(10) 및 필터부(12)를 통과한 공기가 제거 본체부(26)를 통과하지 않는 방향으로 된다.
<오존 제거부(제3 실시예의 변형예)>
오존 제거부(14)의 댐퍼(27)는, 유로에 있어서 회동 가능한 구성을 갖는 경우에 한정되지 않고, 예를 들면, 도 11에 나타내는 바와 같이, 슬라이드 이동 가능한 구성을 가져도 된다. 도 11에 나타내는 AHU(3)에서는, 오존 제거부(14)의 하류 측에 송풍기(25)가 설치되는 예를 나타내고 있다.
댐퍼(27)는, 정면시가 직사각형 형상인 판상 부재이며, 제1 모드에서는, 댐퍼(27)의 면이 제거 본체부(26)의 면을 막지 않고, 제거 본체부(26)로부터 벗어난 위치가 되도록 배치된다(도 11에 있어서 실선으로 나타낸 댐퍼(27)). 제2 모드에서는, 댐퍼(27)의 면이 제거 본체부(26)의 면을 막아, 제거 본체부(26)를 통과하지 않는 유로가 형성되는 위치가 되도록 배치된다(도 11에 있어서 2점 쇄선으로 나타낸 댐퍼(27)).
댐퍼(27)는, 예를 들면 레일 등에 의하여, 댐퍼(27)의 면 방향에 대하여 평행한 방향으로 이동 가능하게 양단부에서 지지된다. 구동부는, 댐퍼(27)를 구동하여 댐퍼(27)를 이동시킨다.
이로써, 댐퍼(27)는, 댐퍼(27)의 면 방향에 대하여 평행한 방향으로, 구동부에 의하여 이동된다. 제1 모드에서는, 댐퍼(27)가, 댐퍼(27)의 면이 제거 본체부(26)의 면을 막지 않고, 제거 본체부(26)로부터 벗어난 위치에 이동되어 배치됨으로써, 댐퍼(27)는, 전기 집진부(10) 및 필터부(12)를 통과한 공기를, 제거 본체부(26)에 통과시키는 위치가 된다. 이로써, 제거 본체부(26)를 통과하는 공기에 포함되는 오존이 제거된다.
제2 모드에서는, 댐퍼(27)가, 댐퍼(27)의 면이 제거 본체부(26)의 면을 막아, 제거 본체부(26)를 통과하지 않는 유로가 형성되는 위치에 이동되어 배치됨으로써, 댐퍼(27)는, 전기 집진부(10) 및 필터부(12)를 통과한 공기를 제거 본체부(26)에 통과시키지 않는 위치가 된다. 이로써, 제거 본체부(26)를 공기가 통과하지 않는 점에서, 전기 집진부(10) 및 필터부(12)를 통과한, 오존이 포함되는 공기가 하류 측으로 공급된다.
<전기 집진부>
다음으로, 도 7 내지 도 9를 참조하여, 본 실시형태에 관한 AHU(3)의 전기 집진부(10)에 대하여 설명한다.
전기 집진부(10)에서는, AHU(3)의 상류 측으로부터 하류 측에 걸쳐 가스가 한 방향으로 유통된다.
전기 집진부(10)에는, 예를 들면 금속제의 판상 부재인 집진극(32)이 설치된다. 집진극(32)의 판면은, 가스 흐름 방향에 대하여 평행하게 마련된다. 집진극(32)은, 가스 흐름 방향에 대하여 직교하는 방향으로 소정 간격을 두고 복수 매가 설치된다. 집진극(32)은, 예를 들면, 개구부를 갖지 않는 평판상 부재, 개구부를 갖는 망상(網狀) 부재, 펀칭 메탈 등이다.
인접하는 집진극(32)의 사이에는, 방전극(31)이 설치된다. 방전극(31)은, 본체부(31A)와, 코로나 방전부(31B, 31C)를 갖고, 코로나 방전부(31B, 31C)는, 본체부(31A)로부터 돌출되어 마련되어 있다. 코로나 방전부(31B, 31C)는, 예를 들면 가시 모양의 형상을 갖는다.
방전극(31)은, 적어도 하나 마련되면 되고, 코로나 방전부의 합계는, 가스 흐름 방향으로 2단 이상이다. 도 7 내지 도 9에 나타내는 예에서는, 방전극(31)이 하나 설치되어 있다. 방전극(31)의 본체부(31A)는, 일방향으로 긴 장척(長尺)상의 판상 부재이다. 본체부(31A)의 판면에는, 길이 방향을 따라 소정의 간격으로 예를 들면 원형상의 개구(관통 구멍)가 마련되어도 되고, 본체부(31A)는, 개구가 마련되어 있지 않은 평판이어도 된다. 방전극(31)은, 2개 이상 마련되어도 되고, 이 경우, 코로나 방전부의 합계는, 4단 이상이다.
본체부(31A)의 판면은, 가스 흐름 방향에 대하여 평행하게 마련된다. 본체부(31A)의 길이 방향이, 가스 흐름 방향에 대하여 직교하고, 또한, 복수의 집진극(32)이 설치되는 방향에 대하여 직교하는 방향으로 되도록, 본체부(31A)가 설치되어 있다.
본체부(31A)의 일측 단부, 예를 들면, 가스 흐름 방향의 상류 측 단부에 있어서, 코로나 방전부(31B)가 가스 흐름 방향의 상류 측을 향하여 돌출되어 있다. 코로나 방전부(31B)는, 제1 코로나 방전부의 일례이다. 본체부(31A)의 타측 단부, 예를 들면, 가스 흐름 방향의 하류 측 단부에 있어서, 코로나 방전부(31C)가 가스 흐름 방향의 하류 측을 향하여 돌출되어 있다. 코로나 방전부(31C)는, 제2 코로나 방전부의 일례이다.
코로나 방전부(31B, 31C)에 있어서 코로나 방전이 발생하고, 코로나 방전부(31B, 31C)의 선단으로부터 대향하는 집진극(32) 측을 향하여 이온풍이 발생한다. 즉, 방전극(31)은, 코로나 방전부(31B, 31C)로부터 집진극(32)을 향하여 코로나 방전시켜 이온풍을 흘려보낼 수 있다.
방전극(31)에 있어서, 상류 측에 코로나 방전부(31B)가 마련되고, 하류 측에 코로나 방전부(31C)가 마련되어 있으며, 전기 집진부(10)에는, 가스 흐름 방향으로 합계 2단의 코로나 방전부가 마련되어 있다.
방전극(31)의 표면과 집진극(32)의 표면의 간격 W는, 예를 들면, 10mm 이상 40mm 이하의 범위로 설정된다. 일반적인 전기 집진 장치에 있어서의 방전극과 집진극의 간격은, 150mm 이상 250mm 이하의 범위이다. 즉, 방전극(31)과 집진극(32)의 간격 W가 비교적 좁다. 방전극(31)과 집진극(32)의 간격 W가 좁은 경우, 단위 체적당 집진 면적을 증가시킬 수 있다. 그러나, 간격 W를 과도하게 작게 하면, 집진극(32)에서 포집된 더스트에 의하여, 국부적인 전계 집중이 발생할 우려가 있다. 따라서, 간격 W는, 10mm 이상 확보하는 것이 바람직하다.
본 실시형태에서는, 복수 단의 코로나 방전부(31B, 31C)가 마련되어 있는 점에서, 포집 성능이 향상된다. 종래, 공기 청정 장치에 있어서, 오존의 발생을 억제하기 위하여, 코로나 전류를 최대한 억제하고 있다. 종래의 공기 청정 장치 중 전기 집진기는, 더스트의 포집에 관하여, 대전부에서의 더스트에 대한 대전과, 대전부의 하류 측에서의 전계하에서의 쿨롱력에 의한 포집에 근거하여 구성되어 있다. 종래의 공기 청정 장치 중 정전식 필터는, 더스트의 포집에 관하여, 대전부에서의 더스트에 대한 대전과, 대전부의 하류 측에서의 필터 내에서의 입자가 갖는 전하에 의하여 작용하는 쿨롱력에 의한 포집에 근거하여 구성되어 있다. 따라서, 모두, 오존 발생 억제의 관점과, 대전부의 하류 측에서의 쿨롱력에 의한 포집을 할 수 있으면 된다는 관점에서, 대전부는 1개소에만 마련되어 있다.
이에 대하여, 본 실시형태에 관한 전기 집진부(10)에서는, 방전극(31)에 마이너스 하전을 인가함으로써, 플러스 하전에 비하여 안정적인 코로나 방전을 행한다. 전기 집진부(10)는, 더스트의 포집에 관하여, 더스트에 대한 대전과, 코로나 전류의 계속에 의한 포집에 근거하여 구성되고, 전기 집진부(10) 내부에서도 포집이 행해진다. 전기 집진부(10)에서는, 더스트에 대한 대전과 코로나 전류의 확보에 의하여, 이온풍이 지속되고, 이온풍에 의해서도 더스트의 포집이 촉진된다. 코로나 방전부(31B, 31C)가 가스 흐름 방향을 따라 복수 단(도 7 내지 도 9에 나타내는 예에서는 2단)에 마련되어 있는 점에서, 이온풍을 이용한 포집도 실현된다.
전기 집진부(10)에서는, 오존이 적극적으로 발생하는 구성으로 되어 있다. 발생시킨 오존에 의하여, 공간(50) 내의 공기를 탈취하거나, 공기에 포함되는 바이러스의 불활성화나 균류의 살균의 효과를 발휘시키거나 할 수 있다. 종래의 공기 청정 장치에서는 오존의 발생을 억제하는 것이 과제로 되어 있었다. 이에 대하여, 본 실시형태에서는, 오존 농도나 환경 조건에 근거하여, 전기 집진부(10)의 방전극(31)에 인가하는 전압이나 하전 방법을 조정하여, 오존의 발생량을 조정하고 있다.
중성능 필터(33)는, 압력 손실이 낮아, 더스트 유지 용량이 크다. 필터부(12)의 상류 측에 있어서 전기 집진부(10)가 설치되고, 전기 집진부(10)에 있어서도 더스트가 포집되어 있는 점에서, 중성능 필터(33)로 포집되는 더스트양이 저감되어, 중성능 필터(33)의 교환 빈도가 저하된다. 상류 측의 전기 집진부(10)에서는 복수 단(도 7 내지 도 9에 나타내는 예에서는 가스 흐름 방향을 따라 2단)의 코로나 방전부(31B, 31C)에 의하여, 확산 대전 영역의 입자(예를 들면 서브미크론 입자)에 대하여 충분한 전하량을 부여할 수 있기 때문에, 강한 정전기력이 중성능 필터(33)의 본체에 작용한다. 그 결과, 필터부(12)에 있어서의 포집 효율, 특히 미세한 입자의 포집 효율이 큰 폭으로 향상된다. 중성능 필터(33)는, 여과재가 미리 대전되어 있는 타입의 것이어도 되고, 이 경우, 포집 효율을 더 향상시킬 수 있다.
방전극(31)은, 음의 극성을 갖는 전원에 접속되고, 집진극(32)은, 어스되어 양의 극성을 갖는다. 방전극(31)에 마이너스 하전이 인가되는 경우, 안정적인 방전이 가능해진다. 방전극(31)에 마이너스 하전이 인가됨으로써, 방전 시에 오존이 발생하기 쉬워진다. 본 개시는, 이 예에 한정되지 않고, 방전극(31)에 플러스 하전을 인가하고, 집진극(32)을 마이너스의 전극으로 해도 된다.
<오존 제거부의 제어>
다음으로, 본 실시형태에 관한 오존 제거부(14)의 제어에 대하여 설명한다.
예를 들면, 도 12에 나타내는 바와 같이, 사람이 공간(50) 내에 체재하는 시간대는, 공기 조화 장치(1)의 운전 시에 있어서, 제1 모드로 전환하여, 오존 농도가 환경 기준값 이하가 되도록, 오존 제거부(14)에 의한 오존의 제거를 개시시킨다. 이로써, 공간에 체재하는 사람에 대하여 오존에 의한 악영향을 미치지 않는 정도로, 오존 농도가 저하된다. 한편, 사람이 공간(50) 내에 체재하지 않는 시간이나, 공간(50) 내로의 사람의 출입을 금지한 상태에서, 제2 모드로 전환하여, 오존 농도가 높은 값이 되도록, 오존 제거부(14)에 의한 오존의 제거를 정지시킨다. 이로써, 공기가 공급되는 공간이, 오존에 의하여 강제적으로 탈취 또는 살균되도록, 오존 농도를 높일 수 있다.
사람이 공간(50) 내에 체재하지 않는 시간대나, 공간(50) 내로의 사람의 출입을 금지한 상태에서, 제2 모드로 전환되었을 때, 오존 농도를 효율적으로 상승시키기 위하여, AHU(3)에서의 외기의 도입을 정지하고, AHU(3)의 총 도입 공기량에 대한 재순환 공기량의 비율을 100%로 해도 된다(도 12의 AHU 흡기량 참조). 제2 모드로 전환되어 AHU(3)에서의 외기의 도입을 정지하고 있을 때, 제1 모드에 있어서의 재순환 공기량보다 재순환 공기량을 저감시켜도 된다(도 12의 AHU 흡기량의 파선부 참조). 이로써, AHU(3)로부터 공간(50)으로 공급되는 공기의 오존 농도를 높일 수 있다.
또한, 공간(50) 내의 살균 효과 또는 탈취 효과를 얻기 위하여, 소정의 CT값을 확보할 수 있으면 된다. CT값은, 오존 농도(ppm)와, 그 오존 농도에서의 처리해야 할 대상물과의 접촉 시간(min)의 곱으로 나타내는 값(ppm·min)이다. 따라서, 오존 농도가 저농도인 경우에서도 접촉 시간을 길게 설정함으로써, 고농도의 오존 농도를 단시간에 접촉시킨 경우와 동등한 CT값을 확보할 수 있다. 예를 들면, 절대 오존 농도를 억제하는 경우나, 전기 집진부(10)에서 발생하는 오존양에 제약이 있는 경우, 제2 모드를 비교적 장시간으로 설정하면 된다.
예를 들면, AHU(3)로부터 온도가 조정된 공기, 즉, 전기 집진부(10) 및 필터부(12)를 통과한 공기가 공급되는 공간(50)에는, 오존 농도 측정부가 설치된다. 오존 농도 측정부는, 공간 내의 오존 농도를 측정한다. 측정된 오존 농도에 관한 데이터는, 오존 농도 측정부로부터 제어부(11)로 송신된다. 제어부(11)는, 오존 농도 측정부로부터의 측정 데이터에 관한 신호를 수신한다. 제어부(11)는, 제2 모드로 전환된 후, 측정된 오존 농도와, 그 오존 농도가 측정된 시간에 근거하여, 소정의 CT값을 초과했는지 아닌지를 판단한다. 제어부(11)는, 소정의 CT값을 초과했다고 판단했을 때, 제2 모드로부터 제1 모드로 전환되고, 소정의 CT값 이하라고 판단했을 때, 제2 모드를 계속시킨다.
오피스 빌딩이나, 시간대에 따라서는 사람이 출입할 수 없는 대규모 공간(예를 들면 극장 등)에서는, 야간의 무인 시간대를 이용함으로써, 제1 모드와 제2 모드의 전환을 자동적으로 실시시킬 수도 있다.
공간(50) 내의 오존 농도가 고농도인 상태로부터, 환경 기준값을 충족시키는 저농도 상태로 복귀시키는 경우, 고농도의 제2 모드로부터 저농도의 제1 모드로 전환한다. 이때, AHU(3)에 도입되는 외기량을 통상의 운전보다 일시적으로 증가시킴으로써, 복귀에 걸리는 시간을 단시간화시킬 수 있다. 이때, 효율적으로 오존 농도를 저하시키기 위하여, 전기 집진부(10)의 운전을 정지시켜도 된다. 이로써, 오존 제거부(14)는, 공간 내의 오존을 제거하기 위해서만 작용한다. 오존 제거부(14)의 제거 능력이 높은 경우는, 반드시 전기 집진부(10)의 운전을 정지시킬 필요는 없다.
복수의 AHU(3)가 설치되고, 각 AHU(3)에 의하여 공기가 공급되는 공간(50)이 상이한 경우, 도 12에 나타내는 바와 같이, 공간(50)마다 제2 모드로 전환하여, 대상 공간의 탈취 또는 살균을 행한다. 예를 들면, 하나의 공간(50)(도 12에 나타내는 예에서는 존 1)에 대하여, 탈취 또는 살균을 행하는 경우, 대상 공간만을 제2 모드로 설정하고, 다른 공간(50)(도 12에 나타내는 예에서는 존 2)은, 제1 모드인 상태로 한다.
제2 모드로 설정하는 공간(50)에서는, 당해 공간(50)으로 대한 외기 유입을 차단하고, 재순환 공기량을 100%로 하여, 오존 제거부(14)에 의한 오존의 제거를 정지한다. 이로써, 대상 공간의 탈취 또는 살균이 행해진다.
이때, AHU(3)와 공간(50)을 연결하는 재순환 공기 라인이, 공간(50)마다 독립적인 경우는, 다른 공간(50)은 통상 운전 상태여도 된다. 한편, 재순환 공기 라인이 공통으로, 복수의 공간(50)의 공기가 흡입되어 AHU(3)로 되돌려지는 경우, 대상 공간의 재순환 공기량을 증가시키고, 다른 공간(50)의 재순환 공기량을 감소시킨다. 이로써, AHU(3)로부터 공급되는 대상 공간의 재순환 공기량이 증가하기 때문에, 오존 농도를 효율적으로 상승시킬 수 있다.
<전기 집진부의 제어>
다음으로, 본 실시형태에 관한 전기 집진부(10)의 제어에 대하여 설명한다.
제어부(11)는, 전기 집진부(10)의 방전극(31)에 인가되는 전압이나 하전 방법을 조정한다. 이로써, 방전극(31)에서의 코로나 방전에 의하여 발생하는 오존의 양이 조정된다. 제어부(11)는, 공간(50) 내의 오존 농도를 상승시키는 경우, 전기 집진부(10)의 방전극(31)에 인가되는 전압이나 하전 방법을 변경하여, 투입 전력을 증대시킨다. 한편, 제어부(11)는, 공간(50) 내의 오존 농도를 저하시키는 경우, 전기 집진부(10)의 방전극(31)에 인가되는 전압이나 하전 방법을 변경하여, 투입 전력을 저감시킨다. 필요에 따라 하전을 일시적으로 휴지시킨다.
제어부(11)는, 전기 집진부(10)의 방전극(31)에 인가되는 하전 방법을 조정하는 경우, 연속 하전 방식, 또는, 간헐 하전 방식을 적용한다.
연속 하전 방식에서는, 직류 고압 전원 장치(변압 정류기)에 있어서, 전파(全波) 정류가 실시되고, 직류 전류가 방전극(31)에 인가된다. 1차 측에서 공급 전류를 크게 하거나 작게 함으로써, 전압의 고저(高低)가 조정된다. 전압의 고저에 따라 전기 집진부(10)로 흐르는 코로나 방전에 의한 전류도 증감되고, 발생하는 오존양이 변화되어, 오존 농도가 변경된다. 연속 하전 방식의 경우에도, 후술하는 간헐 하전과 동일하게 하전의 온 오프를 전환하는 것이 가능하다. 연속 하전 방식의 온 오프의 전환은, 예를 들면 외부 타이머에 의하여 제어되고, 적어도 수 초 단위 오더가 된다.
연속 하전 방식에서는, 도 14에 나타내는 바와 같이, 전기 집진부(10)의 하전이 온이 되어 전압 전류의 증가에 따라, 오존 발생량이 상승되고, 오프가 되어 전압 전류의 감소에 따라, 오존 발생량이 저하된다. 전기 집진부(10)의 하전이 오프가 되면, 전기 집진부(10)를 통과하는 더스트는 대전되지 않기 때문에, 하류 측의 필터부(12)에는, 대전된 더스트가 비래(飛來)하지 않는다. 그 결과, 하전 오프 시에, 중성능 필터(33) 내에서 전계가 형성되지 않게 되어 전하를 유지할 수 없게 되기 때문에, 필터부(12)의 하류 측의 더스트의 출구 농도가 증가하는 경향이 있다.
한편, 간헐 하전 방식에서는, 상용 주파수 베이스에서의 직류 고압 전원 장치(변압 정류기)에 있어서, 트랜스의 1차 측의 출력을 간헐적으로 오프로 한다. 예를 들면 3산(山)에 1산이 온이 되고(채용되고), 나머지 2산이 오프가 됨으로써, 하전율이 1/3이 된다. 이때의 하전은, 예를 들면, 50Hz의 지역에서는 10밀리초의 단위로 하전을 온 오프하기 때문에, 하전율 1/3의 경우에는, 온이 되는 타이밍은 30밀리초마다가 되고, 온 오프가 반복된다. 고주파 전원이나, 전자 회로를 이용한 승압 방식에 의한 하전 방식의 경우에는, 더 미세한 주파수 단위에서의 제어가 가능하고, 그 경우에는 1~3밀리초마다 하전을 온으로 하며, 온 오프를 반복하는 제어도 가능해진다. 그리고, 하전율에 따라, 발생하는 오존양이 변화되어, 오존 농도가 변경된다.
간헐 하전 방식에서는, 도 15에 나타내는 바와 같이, 전기 집진부(10)의 하전이 온이 되면, 전기 집진부(10)의 콘덴서 성분에 충전 전류가 흘러 전압이 상승됨과 함께 코로나 방전에 의하여 전류가 흐르고, 새롭게 하전이 온되지 않는 오프의 상태가 계속되는 동안은 방전 전류가 흘러 전압이 서서히 저하된다. 간헐 하전 방식에 있어서도, 전기 집진부(10)의 하전이 온이 되어 전압 전류의 증가에 따라, 오존 발생량이 상승되고, 오프가 되어 전압 전류의 감소에 따라, 오존 발생량이 저하된다. 전기 집진부(10)의 하전이 한 번 오프가 되어도, 간헐 하전 방식에서는 그 사이클이 짧기 때문에, 더스트가 전기 집진부(10)를 통과하는 동안에도, 재차 온되고, 결과적으로 몇번이나 하전이 온 오프되는 점에서, 더스트 자체는 항상 대전된다. 따라서, 하류 측의 필터부(12)에, 항상 대전된 더스트가 비래한다. 그 결과, 중성능 필터(33) 내에서 일정량의 전하가 유지되기 때문에, 필터부(12)의 하류 측의 더스트의 출구 농도가 안정적으로 저감된 상황이 유지된다.
간헐 하전 방식은, 연속 하전 방식에 비하여, 전력이 저감되어, 에너지 절약화를 도모할 수 있음과 함께, 필터부(12)에서의 전계가 유지되는 점에서, 필터 성능을 높은 상태로 유지할 수 있다. 투입 전력을 낮게 억제할 수 있는 점에서 오존 농도도 낮게 억제할 수 있다.
전기 집진부(10)에 의한 공간(50) 내의 오존 농도의 조정은, 오존 제거부(14)에 의한 오존 제거와 함께, 시간대에 따른 전환에 의하여 행해진다.
예를 들면, 도 12에 나타내는 바와 같이, 사람이 공간(50) 내에 체재하는 시간대는, 공기 조화 장치(1)의 운전 시에 있어서, 방전극(31)에 인가하는 전압을 저하시킨다. 이로써, 공간에 체재하는 사람에 대하여 오존에 의한 악영향을 미치지 않는 정도로, 오존 농도가 저하된다. 한편, 사람이 공간(50) 내에 체재하지 않는 시간이나, 공간(50) 내로의 사람의 출입을 금지한 상태에서, 오존 농도가 높은 값이 되도록, 방전극(31)에 인가하는 전압을 상승시킨다. 이로써, 공기가 공급되는 공간이, 오존에 의하여 강제적으로 탈취 또는 살균되도록, 오존 농도를 높일 수 있다.
제1 모드에서 방전극(31)에 인가되는 전압은, 오존에 의하여 강제적으로 탈취 또는 살균되도록 운전된 제2 모드에서 방전극(31)에 인가되는 전압보다 낮다. 그러나, 제1 모드에서 방전극(31)에 인가되는 전압에서도, 전기 집진부(10)에서의 더스트의 포집이 효율적으로 행해지도록, 제1 모드의 전압값이 설정되어 있다. 제2 모드에서 인가되는 전압은, 예를 들면 전기 집진부(10)에서 인가 가능한 최댓값이다. 이로써, 전기 집진부(10)에서 발생하는 오존을 최대량으로 할 수 있어, 신속하게 오존 농도를 상승시킬 수 있다.
본 실시형태에서는, 오존 제거부(14)가 설치되어 있다. 따라서, 제1 모드에서 오존 제거부(14)에 의하여 오존이 안정적이고 또한 환경 기준값 이하가 되도록 충분히 오존을 제거할 수 있는 경우는, 반드시 전기 집진부(10)의 방전극(31)에 인가되는 전압을 저하시키지 않아도 된다. 즉, 도 13에 나타내는 바와 같이, 제1 모드에서 인가되는 전압도, 제2 모드에서 인가되는 전압과 동일하게, 전기 집진부(10)에서 인가 가능한 최댓값으로 설정해도 되고, 이 경우, 제1 모드에서의 포집 효율을 높일 수 있다.
전기 집진부(10)를 세정하기 위하여, 도 2 및 도 3에 나타내는 바와 같이, AHU(3)에는 세정액 공급부(15)가 설치되어도 된다. 세정액 공급부(15)로부터 물, 차아염소산수 또는 오존수 등의 액체가 공급관(16)을 통하여 집진극(32)으로 공급되어, 액체가 집진극(32)의 표면을 흐른다. 공급관(16)에는 밸브(17)가 설치되고, 밸브(17)는, 집진극(32)에 공급되는 액체의 공급 개시 및 공급 정지를 제어한다. 이로써, 집진극(32)을 살균하면서, 집진극(32)의 표면에 부착된 더스트를 세정할 수 있다. 보다 효과적으로 살균이나 세정을 행하는 경우는, 차아염소산수 또는 오존수가 바람직하다. 집진극(32)의 표면을 흐른 액체는, 드레인으로서 드레인관(19)을 통하여 AHU(3)의 외부로 배출된다. 대형의 AHU(3) 등에서는, 집진극(32)의 표면을 흐른 액체를 회수하고, 회수된 액체가, 재순환관(18)을 통하여 세정액 공급부(15)로 되돌려져, 재이용되도록 해도 된다.
전기 집진부(10)나 필터부(12) 등의 살균은, 제1 모드에 있어서도 오존을 고농도로 유지하고 있기 때문에, 실시할 수 있다.
이상, 본 실시형태에 관한 공기 조화 장치(1)에 의하면, 공조부(13)의 상류 측에 있어서, 전기 집진부(10)와 필터부(12)가 마련되고, HEPA 필터가 설치되는 경우와 상이하게, 압력 손실을 상승시키지 않고, 포집 효율을 향상시킬 수 있다. 본 실시형태는, HEPA 필터를 채용하기 어려운, 처리 풍량이 큰 장치에 있어서 채용되는 경우에 특히 적합하다. 전기 집진부(10)가 설치됨으로써, 전기 집진부(10)에서 더스트를 포집함과 함께, 전기 집진부(10)를 통과하여 대전된 더스트를 필터부(12)에서 포집할 수 있다.
이로써, 현상의 중성능 필터에서는 거의 포집할 수 없는 미소 입자(서브미크론 입자)나 바이러스 등의 포집 효율을 적어도 95% 이상으로 하는 것이 가능해지는 것이 발명자에 의하여 확인되었다. 압력 손실을 상승시키지 않는 점에서, HEPA 필터가 설치되는 경우와 비교하여 동력에 의한 소비 에너지를 저감시킬 수 있다. 여기에서, 미소 입자(서브미크론 입자)나 바이러스 등의 포집 효율은, 의료용 분야의 마스크의 적용 기준에 준한 것이다. 의료용 분야의 마스크의 포집 효율은, 당해 적용 기준에 있어서, DOP법(0.3μm 입자)에 의하여 95%로 설정되어 있다. 실제로 HEPA 필터 상당의 마스크는 99.97%의 포집 효율을 갖지만, 호흡이 곤란해지기 때문에 바이러스 등의 포집 효율을 95% 상당으로 설정하여 의료용 분야의 마스크가 공용되고 있다. 본 실시형태에 있어서 확인된 95%의 포집 효율에서도 바이러스 제거의 관점에서 실용에 제공하는 것이 가능하다.
발명자들에 의하여, 이하의 지견이 얻어졌다. 즉, 도 16에 나타내는 바와 같이, 전기 집진부(10)는, 공기량당 투입 전력을 증가시키면, 전기 집진부(10) 및 필터부(12)를 포함하는 전체에 있어서의 포집 효율이 향상된다. 이것은, 서브미크론 입자의 대전량도 증가하기 때문에, 전기 집진부(10)뿐만 아니라, 필터부(12)에 있어서의 성능도 향상되어 종합 효율도 상승되기 때문이다. 필터를 세정하여 재생시키기 위해서는, 중성능 필터(33)보다 조진 필터인 편이 바람직하다. 조진 필터의 경우에서도 80% 정도 이상의 효율이 달성 가능하고, 현상의 중성능 필터 단독에 비하여 큰 폭으로 성능이 향상된다.
그러나, 투입 전력을 증가시킨 상태에서는, 오존 농도도 증대하기 때문에, 환경 기준값(0.1ppm) 이하로 운전하기 위해서는, 오존 제거부(14)에 의하여, 전기 집진부(10)에서 발생한 오존을 제거한다.
본 실시형태에서는, 서브미크론 입자의 종합 효율은, 전기 집진부(10)와의 조합에 의하여, 필터부(12) 단독에 비하여, 큰 폭으로 상승된다. 그러나, 공간의 바이러스 제거 등의 관점에서, 의료용 마스크에서 채용되고 있는 에어로졸 입자의 95% 이상 상당의 성능을 발휘시키는 것이 바람직하다. 이 요구를 충족시키기 위하여, 본 실시형태에서는, 오존 농도를 유지하면서, 에어로졸 입자와 동등 사이즈인 0.3μm 입자의 95% 이상의 포집이 가능하도록, 오존 제거부(14)의 작동과 정지를 전환하는 것을 특징으로 하고 있다. 이로써, 오존 농도의 저감과 에어로졸 입자의 포집 효율의 확보를 양립시킬 수 있다.
본 실시형태에 관한 공기 조화 장치는, 팬 코일 유닛(이하 "FCU"라고 한다.) 등을 구비해도 된다. 즉, 본 실시형태에 있어서의 AHU(3) 대신에 FCU가 설치되어도 된다. FCU는, AHU(3)와 동일하게, 예를 들면 전기 집진부(10)와, 제어부(11)와, 필터부(12)와, 공조부(13)와, 오존 제거부(14) 등을 갖는다. 신규로 설치되는 전기 집진부(10) 및 오존 제거부(14)를 내장한 FCU와, 전기 집진부(10) 및 오존 제거부(14)가 추가 설치되는 FCU 중 어느 것에도 적용 가능하다. FCU의 대풍량을 공급할 수 있는 타입을 이용하면, 큰 공간에 대하여, 탈취 또는 살균에 의한 공기 정화를 행할 수 있다. 오존 농도를 높이기 위해서는, 전기 집진부(10)의 투입 전력을 최대로 하여 오존 발생량을 최대로 함과 함께, 처리 공기량을 저감시켜, FCU를 운전하는 것이 바람직하다.
[제2 실시형태]
다음으로, 도 17을 참조하여, 본 개시의 제2 실시형태에 관한 공기 정화 장치에 대하여 설명한다. 제1 실시형태와 중복되는 구성 및 작용에 대해서는 상세한 설명을 생략한다.
본 개시에 관한 공기 정화 장치는, 상술한 바와 같이 공기 정화 장치가 AHU(3)에 적용되는 경우에 한정되지 않고, 공조부가 없는 공기 정화 장치여도 된다. 본 개시의 제2 실시형태에 관한 공기 정화 장치(40)는, 도 17에 나타내는 바와 같이, 예를 들면, 타워형이다. 이 경우, 공기 정화 장치(40)는, 전기 집진부(10)와, 제어부(11)와, 필터부(44)와, 오존 제거부(14)와, 송풍기(45) 등을 갖는다. 공기 정화 장치(40)의 케이싱(47) 내에는, 전기 집진부(10)와, 제어부와, 필터부(44)와, 오존 제거부(14)와, 송풍기(45) 등이 설치된다.
케이싱(47)에는, 하부에 있어서 흡입구(48)가 설치되고, 상부에 있어서 취출구(49)가 설치된다. 흡입구(48)로부터 흡입된 공기는, 송풍기(45)에 의하여 케이싱(47)의 하방으로부터 상방을 향하여 보내져, 취출구(49)로부터 외부로 공급된다. 송풍기(45)는, 예를 들면 전기 집진부(10)의 하방에 설치된다. 송풍기(45)의 설치 위치는, 이 예에 한정되지 않고, 케이싱(47) 내에서 공기를 유통시켜, 외부로 공기를 공급할 수 있으면, 어디여도 된다.
전기 집진부(10)는, 방전극(41)과, 집진극(43)을 갖는다. 방전극(41)은, 복수의 코로나 방전부(42)를 갖는다. 코로나 방전부(42)는, 본체부에 설치되고, 본체부로부터 집진극(43)을 향하여 가시 모양으로 설치된다.
방전극(41)은, 선상 부재이며, 입구부의 가스 흐름에 대하여 경사져 있다. 여기에서, 전기 집진부(10)의 가스 흐름의 상류부가 중력 방향 하방에 위치하고, 가스 흐름의 하류 측이 중력 방향 상방에 위치한다. 방전극(41)은, 2개의 방전극(41)을 조합하여 가스 흐름의 하류 측에서 서로 하중을 지지하여, 가스 흐름의 상류 측이 가스 흐름의 하류 측에 비하여 넓어지도록 설치되어 있다.
집진극(43)은, 철망 등에 의하여 형성된 판상 부재를 갖고, 방전극(41)에 대향하여 설치된다. 집진극(43)의 판상 부재는, 개구부가 형성된 도전성을 갖는 부재이며, 예를 들면, 철망, 펀칭 메탈 등이다.
집진극(43)은, 판상 부재가 입구부의 가스 흐름에 대하여 경사져 있다. 집진극(43)은, 2매의 판상 부재를 조합하여, 2매의 판상 부재가, 가스 흐름의 하류 측에서 서로 하중을 지지하여, 가스 흐름의 상류 측이 가스 흐름의 하류 측에 비하여 넓어지도록 설치되어 있다.
집진극(43)은, 방전극(41)의 상방에 위치하여, 방전극(41)을 덮도록 설치되어 있지만, 방전극(41)과 집진극(43)은 서로 이격되어, 전기적으로 절연되어 있다.
전기 집진부(10)는, 도 17에 나타내는 바와 같이, 집진극(43)에 대하여 방전극(41)이 마련된 면과는 반대의 면 측에 설치된 필터부(44)를 더 구비한다. 필터부(44)는, 예를 들면 중성능 필터 또는 조진 필터 등이다. 필터부(44)가 더 마련됨으로써, 전기 집진부(10) 전체의 포집 효율을 향상시킬 수 있다. 필터부(44)는 철망보다 눈금이 미세한 사양인 것이 바람직하다. 필터부(44)의 재질은 특별히 한정하지 않는다. 필터부(44)는 반드시 설치되지 않아도 된다.
전기 집진부(10)를 세정하기 위하여, 전기 집진부(10)는 습식이어도 되고, 이 경우, 공기 정화 장치(40)의 내부에는 액체 스프레이가 설치된다. 액체 스프레이는, 예를 들면 전기 집진부(10)의 하방에 설치된다. 액체 스프레이로부터 물, 차아염소산수 또는 오존수 등의 액체가 집진극(43)의 하방으로부터 집진극(43)으로 분사되어, 액체가 집진극(43)의 표면을 흐른다. 이로써, 집진극(43)을 살균하면서, 집진극(43)의 표면에 부착된 더스트를 세정할 수 있다. 보다 효과적으로 살균이나 세정을 행하는 경우는, 차아염소산수 또는 오존수가 바람직하다.
오존 제거부(14)는, 제1 실시형태와 동일한 구성을 갖는 것을 적용할 수 있다. 예를 들면, 오존 제거부(14)는, 제1 실시형태에 있어서 제1 실시예의 변형예로서 설명한 제거 본체부(21)를 갖는다. 제거 본체부(21)는, 슬라이드 이동 가능한 구성을 갖는다. 제1 모드에서는, 제거 본체부(21)는, 제거 본체부(21)의 면이 케이싱(47) 내의 유로에 대하여 교차하는 위치, 예를 들면 취출구(49)의 상류 측에 위치하도록 배치된다. 제2 모드에서는, 제거 본체부(21)는, 제거 본체부(21)의 면이 유로로부터 벗어난 위치가 되도록 배치된다.
[오존 공급 제어 방법]
다음으로, 도 18을 참조하여, 본 개시의 제1 실시형태에 관한 공기 조화 장치 및 제2 실시형태에 관한 공기 정화 장치 중 어느 것에도 적용 가능한, 인간의 행동 에어리어에 중점적으로 고농도의 오존을 공급하기 위한 제어 방법에 대하여 설명한다. 여기에서, 인간의 행동 에어리어란, 예를 들면, 바닥면으로부터 2m 이하의 공간이다. 이 공간의 범위 내에서 탈취 또는 살균되면, 인간에 대한 악영향을 제거 또는 저감시킬 수 있는 점에서, 공기 조화 장치 또는 공기 정화 장치의 운전 효율이 향상된다.
상술한 바와 같이, 바닥면으로부터 한정된 범위에 있어서 고농도의 오존을 충족시키기 위하여, 공기 조화 장치의 온도와 풍량을 하기와 같이 제어한다. 이 제어는, 예를 들면 제어부(11)에 의하여 실행된다.
공간 내에 사람이 체재하고 있는 유인(有人) 시에는, 공기 조화 장치를 통상 운전시킨다. 전기 집진부(10)는, 미세 입자를 제거할 수 있다. 오존 제거부(14)를 작동시켜, 오존 농도가 환경 기준값을 초과하지 않도록 저감시킨다.
기본적으로 공간 내에 사람이 체재하지 않는 무인이 되는 시간대에서는, 먼저, 탈취 또는 살균 작업의 준비가 행해진다. 이것은, 다음의 탈취 또는 살균 작업의 단계에서, 차가운 공기를 공간의 하부에 효과적으로 공급할 수 있도록 하기 위한 작업이다. 이 준비 단계에서는, 풍량은, 예를 들면 최대로 설정된다. 이로써, 실내 환경이 단시간에 정정(整定)된다. 공기 조화 장치가 공급하는 공기의 온도는, 높게 설정되고, 습도도, 높게 설정된다. 예를 들면, 28℃ 상대 습도 50% 이상이 되도록 설정된다. 이때, 전기 집진부(10)는, 오프가 되거나, 또는, 통상 운전 시와 동등 정도로 운전된다. 습도를 상승시키는 것은, 일반적으로 바이러스는 습도가 높은 조건에서는 생존하기 어려운 것이 알려져 있는 점에서, 오존에 의한 살균을 보다 효과적으로 행하기 위한 것이다.
다음으로, 탈취 또는 살균 작업이 실시된다. 이 단계에서는, 풍량이 저감된다. 그리고, 공기 조화 장치가 공급하는 공기의 온도가 낮게 설정된다. 예를 들면, 실내 환경보다 약 3도 이상 낮은 온도로 설정된다. 습도 제어는 오프가 된다. 이로써, 오존 농도가 유지된다. 그리고, 전기 집진부(10)의 전력이 최대로 설정되어, 발생하는 오존양을 증대시킨다. 오존 제거부(14)에 의한 오존의 제거를 정지시킨다. 인체에 대한 영향을 고려하면, 실내의 오존 농도는, 0.1ppm 이상 0.25ppm 이하로 조정되는 것이 바람직하다. 사람의 출입에 대한 안전책을 강구하면, 상술한 농도를 더 높이는 것이 가능하고, 단시간에 살균을 효과적으로 행할 수 있다. 상술한 풍량, 온도 및 습도의 설정, 전기 집진부(10)의 운전에 의하여, 오존 농도가 상승된 밀도가 높은 차가운 공기가 공간의 하부에 공급된다. 이때, 실내 공기와의 혼합 교반이 억제되어 있으며, 천천히 차가운 공기가 바닥면에 가까운 곳부터 서서히 가득 채워져, 공간 하부 전체에 도입된다. 그리고, 공간의 하부에 오존 농도가 높은 공기를 정치(靜置)함으로써, 당해 부분을 중점적으로 탈취 또는 살균할 수 있다.
상술한 공기 조화 장치의 예에서, 인간의 행동 에어리어에 대하여 오존을 보다 효과적으로 충족시키기 위하여, 열교환기로 공기 온도를 낮추는 예를 나타냈지만, 그 이외에도 미세한 물 미스트를 송풍하는 공기 중에 분무하고, 미스트의 증발 기화에 의한 온도 강하를 이용하여 공기 온도를 저하시켜도 된다.
탈취 또는 살균 작업이 종료된 경우, 공간 내의 오존 농도를 저감시키기 위한 운전이 실시된다. 예를 들면, 공간 내에 외기가 도입된다. 공기 조화 장치의 풍량을 상승시키면서, 전기 집진부(10)가, 오프가 되거나, 또는, 통상 운전 시와 동등 정도로 운전된다. 오존 제거부(14)를 작동시켜, 오존 제거부(14)에 의하여 오존을 제거한다. 실내 공기를 적극적으로 혼합 교반함으로써, 오존 농도가 저감된다. 오존 농도가 확실히 내려간 상태가 확인되면, 공간 내에 사람이 체재하는 것이 가능해진다. 도 18에서는, 무인의 시간대의 종료 직후에 통상 운전이 개시되도록 나타내고 있지만, 무인의 시간대의 종료 전부터 통상 운전을 개시해도 된다.
도 18을 이용하여 상술한 설명에서는, 오존 제거부(14)가 설치된 공기 조화 장치의 예에 대하여 설명했지만, 본 개시는 이 예에 한정되지 않는다. 즉, 오존 제거부(14)가 설치된 공기 정화 장치와, 오존 제거부를 구비하지 않는 공기 조화 장치의 조합에 의하여, 인간의 행동 에어리어에 중점적으로 고농도의 오존을 공급하기 위한 제어를 행해도 된다.
중성능 필터(33)에는, 발생한 오존이 흡착되는 경우가 있다. 흡착된 오존을 중성능 필터(33)로부터 탈착시키기 위해서는, 전기 집진부(10)의 운전을 오프로 하는 기간을 마련한다. 예를 들면, 무인의 상태하, 또는, 고도의 제진이 필요해지지 않는 시간대에 있어서, 전기 집진부(10)를 오프로 하면서 팬만을 운전시킴으로써, 오존을 탈착시킨다. 유인 시에 있어서의 공기 조화 장치의 통상 운전의 시간대에서는, 전기 집진부(10)에서 발생한 오존이 필터에 흡착되어 가기 때문에, 공간 내의 오존 농도가 서서히 상승되고, 오존의 흡착이 포화되면, 오존 농도가 일정해진다.
[제3 실시형태]
다음으로, 도 19 및 도 20을 참조하여, 본 개시의 제3 실시형태에 관한 공기 정화 장치에 대하여 설명한다. 제1 및 제2 실시형태와 중복되는 구성 및 작용에 대해서는 상세한 설명을 생략한다.
본 실시형태에 관한 공기 정화 장치(60)는, 도 19 및 도 20에 나타내는 바와 같이, 예를 들면, 타워형이다. 이 경우, 전기 집진부(10)와, 제어부와, 필터부(12)와, 오존 제거부(14)와, 송풍기(61)와, 오존 농도 측정부(62) 등을 갖는다. 공기 정화 장치(60)의 케이싱(63) 내에는, 전기 집진부(10)와, 제어부와, 필터부(12)와, 오존 제거부(14)와, 송풍기(61) 등이 설치된다. 케이싱(63) 내의 유로에 있어서, 하방으로부터 상방으로 전기 집진부(10), 필터부(12), 오존 제거부(14)의 순서로, 전기 집진부(10), 필터부(12), 오존 제거부(14)가 설치된다.
케이싱(63)에는, 하부에 있어서 하부 개구부(64)가 설치되고, 상부에 있어서 상부 개구부(65)가 설치된다.
전기 집진부(10)는, 케이싱(63) 내에 고정되어 설치된다. 전기 집진부(10)는, 제1 실시형태와 동일하게, 도 7 내지 도 9에 나타내는 바와 같은, 방전극(31)과 집진극(32)을 갖는다. 공기 정화 장치(60)에는, 제2 실시형태와 동일하게, 도 17에 나타내는 바와 같은, 방전극(41)과 집진극(43)을 갖는 전기 집진부(10)가 설치되어도 된다. 이 경우, 전기 집진부(10)를 세정하기 위하여, 전기 집진부(10)는 습식이어도 되고, 이 경우, 공기 정화 장치(60)의 내부에는 액체 스프레이가 설치된다. 액체 스프레이는, 예를 들면 전기 집진부(10)의 하방에 설치되어도 되고, 전기 집진부(10)와 필터부(12)의 사이에 설치되어도 되며, 필터부(12)와 일체로 세정하는 경우에는 필터부(12)의 하류 측에 설치되어도 된다.
필터부(12)는, 케이싱(63) 내에 고정되어 설치된다. 필터부(12)는, AHU(3)에 통상 이용되는 중성능 필터(33)가 설치된다. 중성능 필터(33)는, 여과재가 미리 대전되어 있는 타입의 것이어도 된다. 본 실시형태에 있어서, 필터부(12)는 반드시 설치되지 않아도 된다. 중성능 필터 대신에 조진 필터를 갖는 필터부(12)가 설치되어도 된다. 필터부(12)의 유무나 필터의 종류는, 입자상 물질의 제거 성능에 따라 적절히 선택된다.
오존 제거부(14)는, 오존 분해 촉매가 담지된 필터상이며, 케이싱(63) 내에 고정되어 설치된다. 오존 제거부(14)에는, 공기가 항상 통과한다.
송풍기(61)는, 예를 들면 전기 집진부(10)의 하방에 설치된다. 송풍기(61)의 설치 위치는, 이 예에 한정되지 않고, 케이싱(63) 내에서 공기를 유통시켜, 외부로 공기를 공급할 수 있으면, 어디여도 된다. 송풍기(61)는, 제어부에 의하여 제어되고, 회전 방향이 변경됨으로써, 케이싱(63) 내의 하방으로부터 상방으로 공기를 보내거나, 케이싱(63) 내의 상방으로부터 하방으로 공기를 보내거나 할 수 있다.
송풍기(61)는, 예를 들면 프로펠러 팬 등의 축류 송풍기이며, 순회전(정전)과 역회전(역전)이 가능하다. 송풍기(61)의 팬의 순회전에서는, 공기가 순방향으로 보내지고, 송풍기(61)의 팬의 역회전에서는, 순방향과는 반대 방향으로 공기가 보내진다. 이 예에 한정되지 않고, 정역회전을 할 수 없는 한 방향만 회전하는 팬이어도 되고, 그 경우는 순방향, 역방향 각각의 팬을 마련하여, 운전시키는 팬을 전환해도 된다.
제어부는, 송풍기(61)를 제어하여, 공기 청정 모드(이하 "제1 모드"라고도 한다.)와, 오존 살균 모드(이하 "제2 모드"라고도 한다.)를 전환한다. 공기 청정 모드인 제1 모드에서는, 도 19에 나타내는 바와 같이, 공기 정화 장치(60)의 수직 방향 하부 측에 위치하는 하부 개구부(64)로부터 흡입된 공기가, 송풍기(61)에 의하여 케이싱(63)의 하방으로부터 상방을 향하여 보내지고, 공기 정화 장치(60)의 수직 방향 상부 측에 위치하는 상부 개구부(65)로부터 외부로 공급된다. 이로써, 전기 집진부(10)의 하류 측에 오존 제거부(14)가 위치하도록 공기가 보내진다. 그 결과, 제1 모드에서는, 유로의 하류부, 즉, 상부 개구부(65)로부터 외부로 오존이 제거된 공기가 공급되는 점에서, 전기 집진부(10)를 통과한 공기가 공급되는 공간(50)에 대하여 오존이 공급되지 않는다.
제1 모드에서는, 전기 집진부(10), 필터부(12)의 순서로 공기가 통과한다. 따라서, 전기 집진부(10)에서 입자상 물질이 포집될 뿐만 아니라, 전기 집진부(10)에 있어서, 입자상 물질에 대하여 충분한 전하량을 부여할 수 있기 때문에, 강한 정전기력이 필터부(12)의 본체에 작용한다. 그 결과, 필터부(12)에 있어서의 포집 효율, 특히 미세한 입자의 포집 효율이 큰 폭으로 향상된다. 따라서, 제1 모드에서는, 높은 제진 성능이 발휘된다.
오존 살균 모드인 제2 모드에서는, 도 20에 나타내는 바와 같이, 상부 개구부(65)로부터 흡입된 공기가, 송풍기(61)에 의하여 케이싱(63)의 상방으로부터 하방을 향하여 보내져, 하부 개구부(64)로부터 외부로 공급된다. 이로써, 전기 집진부(10)의 상류 측에 오존 제거부(14)가 위치하도록 공기가 보내진다. 그 결과, 방전극(31, 41)에서의 코로나 방전에 의하여 발생한 오존은, 오존 제거부(14)를 통과하지 않고, 하부 개구부(64)를 향하여 흐른다. 따라서, 제2 모드에서는, 유로의 하류부, 즉, 하부 개구부(64)로부터 외부로 오존을 포함하는 공기가 공급되는 점에서, 전기 집진부(10)를 통과한 공기가 공급되는 공간(50)에 대하여 방전극(31, 41)에서의 코로나 방전에 의하여 발생한 오존이 공급된다.
제2 모드에서는, 제1 모드보다 적은 송풍량으로 함으로써, 고농도의 오존을 발생시켜, 공간(50)으로 오존을 포함하는 공기를 공급할 수 있다. 송풍기(61)는, 송풍 방향의 순방향에 비하여 역방향 쪽이 저풍량이기 때문에, 제1 모드의 공급 방향이 송풍기(61)의 순방향으로 되도록 설치되면 된다. 이와 같이, 풍량이 많은 정전 측을 공기 청정 모드인 제1 모드에 적용하고, 상대적으로 풍량이 적은 역전 측을 오존 살균 모드인 제2 모드에 적용함으로써, 저풍량인 제2 모드에 있어서 고농도의 오존이 공급된다.
오존을 포함하는 공기를 공급하는 제2 모드에서는, 공기 정화 장치(60)의 하부로부터 공간(50)으로 공기를 공급한다. 따라서, 공기보다 밀도가 높은 오존은, 공간(50)의 하부로부터 상부를 향하여 천천히 축적되어, 하방으로부터 상방으로 공간(50) 내의 오존 농도를 상승시킬 수 있다. 따라서, 사람이 물건에 손이 닿는 범위, 즉, 바닥(플로어)면에 가까운 장소부터 중점적으로 살균할 수 있다.
다음으로, 본 실시형태에 관한 공기 정화 장치(60)의 제어에 대하여 설명한다.
예를 들면, 도 21에 나타내는 바와 같이, 사람이 공간(50) 내에 체재하는 시간대는, 공기 정화 장치(60)의 운전 시에 있어서, 제1 모드로 전환하여, 오존 농도가 환경 기준값 이하가 되도록, 오존이 제거된 공기의 공급을 개시시킨다. 이로써, 공간에 체재하는 사람에 대하여 오존에 의한 악영향을 미치지 않는 정도로, 오존 농도가 저하된다. 한편, 사람이 공간(50) 내에 체재하지 않는 시간이나, 공간(50) 내로의 사람의 출입을 금지한 상태에서, 제2 모드로 전환하여, 오존 농도가 높은 값이 되도록, 오존을 포함하는 공기의 공급을 개시시킨다. 이로써, 공기가 공급되는 공간이, 오존에 의하여 강제적으로 탈취 또는 살균되도록, 오존 농도를 높일 수 있다.
공간(50) 내의 살균 효과 또는 탈취 효과를 얻기 위하여, 소정의 CT값을 확보할 수 있으면 된다. CT값은, 오존 농도(ppm)와, 그 오존 농도에서의 처리해야 할 대상물과의 접촉 시간(min)의 곱으로 나타내는 값(ppm·min)이다. 따라서, 오존 농도가 저농도인 경우에서도 접촉 시간을 길게 설정함으로써, 고농도의 오존 농도를 단시간에 접촉시킨 경우와 동등한 CT값을 확보할 수 있다. 예를 들면, 절대 오존 농도를 억제하는 경우나, 전기 집진부(10)에서 발생하는 오존양에 제약이 있는 경우, 제2 모드를 비교적 장시간으로 설정하면 된다.
예를 들면, 공기 정화 장치(60)로부터 전기 집진부(10) 및 필터부(12)를 통과한 공기가 공급되는 공간(50)에는, 오존 농도 측정부(62)가 설치된다. 오존 농도 측정부(62)는, 공간 내의 오존 농도를 측정한다. 측정된 오존 농도에 관한 데이터는, 오존 농도 측정부(62)로부터 제어부로 송신된다. 제어부는, 오존 농도 측정부(62)로부터의 측정 데이터에 관한 신호를 수신한다. 제어부는, 제2 모드로 전환된 후, 측정된 오존 농도와, 그 오존 농도가 측정된 시간에 근거하여, 소정의 CT값을 초과했는지 아닌지를 판단한다. 제어부는, 소정의 CT값을 초과했다고 판단했을 때, 제2 모드로부터 제1 모드로 전환하고, 한편, 소정의 CT값 이하라고 판단했을 때, 제2 모드를 계속시킨다.
오존 농도 측정부(62)는, 케이싱(63)에 설치되어, 공간 내의 오존 농도를 측정할 수 있도록 해도 된다. 오존 농도 측정부(62)가 소정의 높이에 설치됨으로써, 오존 농도 측정부(62)보다 낮은 위치의 CT값을 확실히 확보할 수 있다. 오존 농도 측정부(62)는, 케이싱(63)에 있어서 높이 위치를 변경 가능하게 마련되어도 된다.
오피스 빌딩이나, 시간대에 따라서는 사람이 출입할 수 없는 대규모 공간(예를 들면 극장 등)에서는, 야간의 무인 시간대를 이용함으로써, 제1 모드와 제2 모드의 전환을 자동적으로 실시시킬 수도 있다.
공간(50) 내의 오존 농도가 고농도인 상태로부터, 환경 기준값을 충족시키는 저농도 상태로 복귀시키는 경우, 고농도의 제2 모드로부터 저농도의 제1 모드로 전환한다. 이때, 효율적으로 오존 농도를 저하시키기 위하여, 전기 집진부(10)의 운전을 정지시켜도 된다. 이로써, 오존 제거부(14)는, 공간 내의 오존을 제거하기 위해서만 작용한다. 오존 제거부(14)의 제거 능력이 높은 경우는, 반드시 전기 집진부(10)의 운전을 정지시킬 필요는 없다.
복수의 공기 정화 장치(60)가 설치되고, 각 공기 정화 장치(60)에 의하여 공기가 공급되는 공간(50)이 상이한 경우, 도 21에 나타내는 바와 같이, 공간(50)마다 제2 모드로 전환하여, 대상 공간의 탈취 또는 살균을 행한다. 예를 들면, 하나의 공간(50)(도 21에 나타내는 예에서는 존 1)에 대하여, 탈취 또는 살균을 행하는 경우, 대상 공간만을 제2 모드로 설정하고, 다른 공간(50)(도 21에 나타내는 예에서는 존 2)은, 제1 모드인 상태로 한다.
오존이 제거된 공기를 공급하는 제1 모드에서는, 공기 정화 장치(60)의 하부로부터 공기가 흡입된다. 따라서, 제2 모드로부터 제1 모드로 전환되었을 때, 공간(50)의 하부에 축적된 오존을 포함하는 공기를 흡기할 수 있어, 오존 제거부(14)에 의하여 오존을 확실히 제거할 수 있다. 오존을 포함하는 공기를 공급하는 제2 모드에서는, 공기 정화 장치(60)의 하부로부터 공간(50)으로 공기를 공급한다. 따라서, 밀도가 높은 오존은, 공간(50)의 하부로부터 상부를 향하여 천천히 축적되어, 하방으로부터 상방으로 공간(50) 내의 오존 농도를 상승시킬 수 있다. 따라서, 인간의 행동 에어리어에 중점적으로 고농도의 오존을 공급할 수 있다. 여기에서, 인간의 행동 에어리어란, 예를 들면, 바닥면으로부터 2m 이하의 공간이다. 이 공간의 범위 내에서 탈취 또는 살균되면, 인간에 대한 악영향을 제거 또는 저감시킬 수 있는 점에서, 공기 정화 장치의 운전 효율이 향상된다.
이상 설명한 각 실시형태에 기재된 공기 정화 장치 및 공기 조화 장치는 예를 들면 이하와 같이 파악된다.
본 개시에 관한 공기 정화 장치는, 공기가 유통되는 유로와, 본체부(31A)와 그 본체부로부터 돌출되는 코로나 방전용의 코로나 방전부(31B, 31C, 42)를 갖는 방전극(31, 41)과, 상기 방전극에 대향하여 설치되는 집진극(32, 43)을 갖고, 상기 유로 내에 설치된 전기 집진부(10)와, 상기 유로 내에 설치되며, 유통되는 상기 공기에 포함되는 오존을 제거하는 것이 가능한 오존 제거부(14)와, 상기 유로의 하류부로부터 외부로 상기 오존이 제거된 공기를 공급하는 제1 모드와, 상기 유로의 하류부로부터 외부로 상기 오존을 포함하는 공기를 공급하는 제2 모드를 전환하는 제1 제어부(11)를 구비한다.
이 구성에 의하면, 공기가 유통되는 유로에 설치된 전기 집진부는, 방전극과 집진극을 구비하고, 방전극에 전압이 인가됨으로써 코로나 방전이 발생하며, 코로나 방전에 의하여 대전된 더스트(입자상 물질)가 집진극 상에 포집된다.
방전극에서의 코로나 방전에 의하여 오존이 발생하는 바, 오존 제거부는, 유통되는 공기에 포함되는 오존을 제거하는 것이 가능하다. 제1 제어부에 의하여, 제1 모드와 제2 모드가 전환된다. 제1 모드에서는, 유로의 하류부로부터 외부로 오존이 제거된 공기가 공급되는 점에서, 전기 집진부를 통과한 공기가 공급되는 공간에 대하여 오존이 공급되지 않는다. 제2 모드에서는, 유로의 하류부로부터 외부로 오존을 포함하는 공기가 공급되는 점에서, 전기 집진부를 통과한 공기가 공급되는 공간에 대하여, 방전극에서의 코로나 방전에 의하여 발생한 오존이 공급된다.
본 개시에 관한 공기 정화 장치에 있어서, 상기 오존 제거부는, 상기 전기 집진부의 하류 측에 설치되고, 상기 제1 제어부는, 상기 오존 제거부를 제어하며, 상기 제1 모드에서는, 상기 오존 제거부에 의하여 상기 오존을 제거시키고, 상기 제2 모드에서는, 상기 오존 제거부에 의한 상기 오존의 제거를 정지해도 된다.
이 구성에 의하면, 전기 집진부의 하류에 설치된 오존 제거부는, 유통되는 공기에 포함되는 오존을 제거하는 것이 가능하다. 제1 제어부에 의하여 오존 제거부는 제어되고, 제1 모드와 제2 모드가 전환된다. 제1 모드에서는, 오존 제거부에 의하여 오존이 제거되어, 유로의 하류부로부터 외부로 오존이 제거된 공기가 공급되는 점에서, 전기 집진부를 통과한 공기가 공급되는 공간에 대하여 오존이 공급되지 않는다. 제2 모드에서는, 오존 제거부에 의한 오존의 제거가 정지되어, 유로의 하류부로부터 외부로 오존을 포함하는 공기가 공급되는 점에서, 전기 집진부를 통과한 공기가 공급되는 공간에 대하여, 방전극에서의 코로나 방전에 의하여 발생한 오존이 공급된다.
본 개시에 관한 공기 정화 장치에 있어서, 상기 오존 제거부는, 오존 분해 촉매가 담지된 필터상인 제거 본체부(21)와, 상기 제거 본체부를 구동시키는 구동부(22)를 갖고, 상기 구동부는, 상기 제1 제어부에 의하여 제어되어 상기 제거 본체부를 구동하여 상기 제1 모드와 상기 제2 모드를 전환하며, 상기 제1 모드에서는, 상기 전기 집진부 및 상기 필터부를 통과한 공기가 상기 제거 본체부를 통과하는 위치 또는 방향으로 되도록 상기 제거 본체부의 위치 또는 방향을 변경시키고, 상기 제2 모드에서는, 상기 전기 집진부 및 상기 필터부를 통과한 공기가 상기 제거 본체부를 통과하지 않는 위치 또는 방향으로 되도록 상기 제거 본체부의 위치 또는 방향을 변경시켜도 된다.
이 구성에 의하면, 오존 제거부는, 필터상인 제거 본체부와, 구동부를 갖고, 제거 본체부는, 오존 분해 촉매가 담지되어 있어, 통과한 공기로부터 오존을 제거한다. 구동부에 의하여, 제거 본체부가 구동되어, 제1 모드와 제2 모드가 전환된다. 구동부에 의하여 제거 본체부의 위치 또는 방향이 변경되고, 제1 모드에서는, 제거 본체부는, 전기 집진부를 통과한 공기가 제거 본체부를 통과하는 위치 또는 방향으로 되며, 제2 모드에서는, 제거 본체부는, 전기 집진부를 통과한 공기가 제거 본체부를 통과하지 않는 위치 또는 방향으로 된다.
본 개시에 관한 공기 정화 장치에 있어서, 상기 제거 본체부는, 상기 제거 본체부에 설치된 축을 중심으로 하여 회동 가능하게 지지되어 있고, 상기 구동부는, 상기 제거 본체부를 구동하여 상기 제거 본체부를 회동시켜도 된다.
이 구성에 의하면, 제거 본체부는, 지지된 상태에서, 제거 본체부에 설치된 축을 중심으로 하여, 구동부에 의하여 회동된다. 제거 본체부가, 유로에 대하여 교차하는 방향으로 변경됨으로써, 제거 본체부는, 전기 집진부를 통과한 공기가 제거 본체부를 통과하는 방향으로 된다. 제거 본체부가, 유로에 대하여 평행한 방향으로 변경됨으로써, 제거 본체부는, 전기 집진부를 통과한 공기가 제거 본체부를 통과하지 않는 방향으로 된다.
본 개시에 관한 공기 정화 장치에 있어서, 상기 제거 본체부는, 상기 제거 본체부의 면 방향에 대하여 평행한 방향으로 이동 가능하게 지지되어 있고, 상기 구동부는, 상기 제거 본체부를 구동하여 상기 제거 본체부를 이동시켜도 된다.
이 구성에 의하면, 제거 본체부는, 제거 본체부의 면 방향에 대하여 평행한 방향으로, 구동부에 의하여 이동된다. 제거 본체부가, 유로에 대하여 교차하는 위치에 이동되어 배치됨으로써, 제거 본체부는, 전기 집진부를 통과한 공기가 제거 본체부를 통과하는 위치가 된다. 제거 본체부가, 유로에 대하여 교차하는 위치로부터 벗어난 위치에 이동되어 배치됨으로써, 제거 본체부는, 전기 집진부를 통과한 공기가 제거 본체부를 통과하지 않는 위치가 된다.
본 개시에 관한 공기 정화 장치에 있어서, 상기 오존 제거부는, 오존 분해 촉매가 담지된 필터상인 제거 본체부(26)와, 상기 공기의 흐름 방향을 변경시키는 판상 부재인 댐퍼(27)와, 상기 댐퍼를 구동시키는 구동부(28)를 갖고, 상기 구동부는, 상기 제1 제어부에 의하여 제어되어 상기 댐퍼를 구동하여 상기 제1 모드와 상기 제2 모드를 전환하며, 상기 제1 모드에서는, 상기 전기 집진부를 통과한 공기가 상기 제거 본체부를 통과시키는 위치 또는 방향으로 되도록 상기 댐퍼의 위치 또는 방향을 변경시키고, 상기 제2 모드에서는, 상기 전기 집진부를 통과한 공기가 상기 제거 본체부를 통과시키지 않는 위치 또는 방향으로 되도록 상기 댐퍼의 위치 또는 방향을 변경시켜도 된다.
이 구성에 의하면, 오존 제거부는, 오존 분해 촉매가 담지된 필터상이며, 통과한 공기로부터 오존을 제거한다. 판상 부재인 댐퍼는, 공기의 흐름 방향을 변경시킨다. 구동부에 의하여, 댐퍼가 구동되어, 제1 모드와 제2 모드가 전환된다. 구동부에 의하여 댐퍼의 위치 또는 방향이 변경되고, 제1 모드에서는, 댐퍼는, 전기 집진부를 통과한 공기를 제거 본체부에 통과시키는 위치 또는 방향으로 되며, 제2 모드에서는, 제거 본체부는, 전기 집진부를 통과한 공기를 제거 본체부에 통과시키지 않는 위치 또는 방향으로 된다.
본 개시에 관한 공기 정화 장치에 있어서, 상기 오존 제거부는, 오존을 분해 가능한 자외선을 조사하는 자외선 램프(24)이고, 상기 자외선 램프는, 상기 제1 제어부에 의하여 제어되어 상기 제1 모드와 상기 제2 모드를 전환하며, 상기 제1 모드에서는, 상기 자외선 램프는, 상기 전기 집진부를 통과한 공기에 대하여 자외선을 조사하고, 상기 제2 모드에서는, 상기 자외선 램프는, 상기 전기 집진부를 통과한 공기에 대한 자외선의 조사를 정지해도 된다.
이 구성에 의하면, 오존 제거부는, 자외선을 조사하는 자외선 램프이며, 자외선에 의하여 오존이 분해되고, 통과한 공기로부터 오존이 제거된다. 제1 제어부에 의하여, 자외선 램프가 제어되어, 제1 모드와 제2 모드가 전환된다. 제1 모드에서는, 자외선 램프는, 전기 집진부를 통과한 공기에 대하여 자외선을 조사하고, 제2 모드에서는, 자외선 램프는, 전기 집진부를 통과한 공기에 대한 자외선의 조사를 정지한다.
본 개시에 관한 공기 정화 장치에 있어서, 상기 유로 내의 공기를 일측으로부터 타측으로 보내는 송풍부(61)를 더 구비하고, 상기 오존 제거부는, 오존 분해 촉매가 담지된 필터상이며, 상기 제1 제어부는, 상기 송풍부를 제어하고, 상기 제1 모드에서는, 상기 전기 집진부의 하류 측에 상기 오존 제거부가 위치하도록 상기 공기를 보내며, 상기 유로의 하류부로부터 외부로 상기 오존이 제거된 공기를 공급하고, 상기 제2 모드에서는, 상기 전기 집진부의 상류 측에 상기 오존 제거부가 위치하도록 상기 공기를 보내며, 상기 유로의 하류부로부터 외부로 상기 오존을 포함하는 공기를 공급해도 된다.
이 구성에 의하면, 송풍부에 의하여 유로 내의 공기가 일측으로부터 타측으로 보내진다. 제1 제어부에 의하여 송풍부가 제어되어, 제1 모드와 제2 모드가 전환된다. 제1 모드에서는, 전기 집진부의 하류 측에 오존 제거부가 위치하도록 공기가 보내진다. 그 결과, 제1 모드에서는, 유로의 하류부로부터 외부로 오존이 제거된 공기가 공급되는 점에서, 전기 집진부를 통과한 공기가 공급되는 공간에 대하여 오존이 공급되지 않는다. 제2 모드에서는, 전기 집진부의 상류 측에 오존 제거부가 위치하도록 공기가 보내진다. 따라서, 방전극에서의 코로나 방전에 의하여 발생한 오존은, 오존 제거부를 통과하지 않고, 유로의 하류부를 향하여 흐른다. 그 결과, 제2 모드에서는, 유로의 하류부로부터 외부로 오존을 포함하는 공기가 공급되는 점에서, 전기 집진부를 통과한 공기가 공급되는 공간에 대하여, 방전극에서의 코로나 방전에 의하여 발생한 오존이 공급된다.
본 개시에 관한 공기 정화 장치에 있어서, 상기 전기 집진부를 통과한 공기가 공급되는 공간에 설치되고, 상기 공간 내의 오존 농도를 측정하는 오존 농도 측정부를 더 구비하며, 상기 제1 제어부는, 상기 측정된 상기 오존 농도에 근거하여, 상기 제1 모드와 상기 제2 모드를 전환해도 된다.
이 구성에 의하면, 전기 집진부를 통과한 공기가 공급되는 공간에 설치된 오존 농도 측정부에 의하여, 공간 내의 오존 농도가 측정되고, 측정된 오존 농도에 근거하여, 제1 모드와 제2 모드가 전환된다. 예를 들면, 오존 농도와 접촉 시간을 곱하여 산출되는 CT값에 근거하여, 제1 모드와 제2 모드가 전환된다.
본 개시에 관한 공기 정화 장치에 있어서, 상기 집진극은, 판상 부재이며, 판면이 가스 흐름 방향에 대하여 평행하게 마련되고, 상기 코로나 방전부는, 상기 본체부의 일측 단부에서 상기 본체부로부터 상기 가스 흐름 방향의 상류 측을 향하여 돌출된 제1 코로나 방전부(31B)와, 상기 본체부의 타측 단부에서 상기 본체부로부터 상기 가스 흐름 방향의 하류 측을 향하여 돌출된 제2 코로나 방전부(31C)를 가져도 된다.
이 구성에 의하면, 판상 부재인 집진극은, 판면이 가스 흐름 방향에 대하여 평행하게 마련되고, 방전극과 집진극의 사이를 가스가 유통된다. 방전극의 본체부의 일측 단부에서 제1 코로나 방전부가 본체부로부터 가스 흐름 방향의 상류 측을 향하여 돌출되고, 방전극의 본체부의 타측 단부에서 제2 코로나 방전부가 본체부로부터 가스 흐름 방향의 하류 측을 향하여 돌출된다. 방전극은, 코로나 방전부로부터 집진극을 향하여 코로나 방전시켜 이온풍을 흘려보낼 수 있다. 복수 단의 코로나 방전부가 마련되어 있는 점에서, 포집 성능이 향상된다. 또한, 전기 집진부에 있어서 복수 단의 코로나 방전부가 마련되어 있는 점에서, 입자에 대하여 충분한 전하량을 부여할 수 있고, 강한 정전기력이 중성능 필터부에 작용하기 때문에, 포집 성능이 향상된다.
본 개시에 관한 공기 정화 장치에 있어서, 상기 방전극에 마이너스 하전을 인가해도 된다.
이 구성에 의하면, 방전극에 마이너스 하전이 인가되어, 안정적인 방전이 가능해지고, 방전 시에 오존이 발생하기 쉬워진다.
본 개시에 관한 공기 정화 장치에 있어서, 상기 전기 집진부의 상기 방전극에 인가되는 전압 또는 하전 방법을 조정하는 제2 제어부(11)를 더 구비해도 된다.
이 구성에 의하면, 제2 제어부에 의하여, 전기 집진부의 방전극에 인가되는 전압 또는 하전 방법이 조정된다. 이로써, 방전극에서의 코로나 방전에 의하여 발생하는 오존의 양이 조정되는 점에서, 공간 내에 있어서의 오존 농도를 증가시키거나 감소시킬 수 있다.
본 개시에 관한 공기 정화 장치에 있어서, 상기 유로 내에 설치되고, 중성능 필터 또는 조진 필터를 갖는 필터부(12, 44)를 더 구비해도 된다.
이 구성에 의하면, 공기가 유통되는 유로에 설치된 필터부에 의하여, 가스 중의 더스트가 포집된다. 중성능 필터 또는 조진 필터를 갖는 필터부에 의하면 압력 손실을 낮게 하여 교환 빈도를 저감시킬 수 있다.
본 개시에 관한 공기 조화 장치(1)는, 상술한 공기 정화 장치와, 공조부(13)를 구비하며, 상기 공조부는, 비교적 높은 온도의 공기를 공간에 공급한 후, 풍량이 비교적 적고 또한 온도가 비교적 낮은 공기를 상기 공간에 공급하며, 상기 제1 제어부는, 상기 오존 제거부에 의한 상기 오존의 제거를 정지한다.
이 구성에 의하면, 비교적 높은 온도의 공기가 공간에 공급된 후, 풍량이 비교적 적고 또한 온도가 비교적 낮은 공기가 공간에 공급된다. 이때, 오존 제거부에 의한 오존의 제거가 정지되어, 오존 농도가 상승된다. 그 결과, 실내 공기와의 혼합 교반이 억제되고, 천천히 차가운 공기가 바닥면에 가까운 곳부터 서서히 가득 채워져, 공간 하부 전체에 도입된다. 그리고, 공간의 하부가 중점적으로 탈취 또는 살균된다.
1: 공기 조화 장치
2: 외조기
4, 5, 6: 덕트
7, 8: 댐퍼
9: 케이싱
10: 전기 집진부
11: 제어부
12: 필터부
13: 공조부
14: 오존 제거부
15: 세정액 공급부
16: 공급관
17: 밸브
18: 재순환관
19: 드레인관
21: 제거 본체부
22: 구동부
23: 회전축
24: 자외선 램프
25: 송풍기
26: 제거 본체부
27: 댐퍼
28: 구동부
29: 회전축
31: 방전극
31A: 본체부
31B, 31C: 코로나 방전부
32: 집진극
33: 중성능 필터
40: 공기 정화 장치
41: 방전극
42: 코로나 방전부
43: 집진극
44: 필터부
45: 송풍기
47: 케이싱
48: 흡입구
49: 취출구
50, 50A, 50B, 50C: 공간
60: 공기 정화 장치
61: 송풍기
62: 오존 농도 측정부
63: 케이싱
64: 하부 개구부
65: 상부 개구부

Claims (14)

  1. 공기가 유통되는 유로와,
    본체부와 상기 본체부로부터 돌출되는 코로나 방전용의 코로나 방전부를 갖는 방전극과, 상기 방전극에 대향하여 설치되는 집진극을 갖고, 상기 유로 내에 설치된 전기 집진부와,
    상기 유로 내에 설치되며, 유통되는 상기 공기에 포함되는 오존을 제거하는 것이 가능한 오존 제거부와,
    상기 유로의 하류부로부터 외부로 상기 오존이 제거된 공기를 공급하는 제1 모드와, 상기 유로의 하류부로부터 외부로 상기 오존을 포함하는 공기를 공급하는 제2 모드를 전환하는 제1 제어부를 구비하는 공기 정화 장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 오존 제거부는, 상기 전기 집진부의 하류 측에 설치되고,
    상기 제1 제어부는, 상기 오존 제거부를 제어하고, 상기 제1 모드에서는, 상기 오존 제거부에 의하여 상기 오존을 제거시키며, 상기 제2 모드에서는, 상기 오존 제거부에 의한 상기 오존의 제거를 정지하는 공기 정화 장치.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 오존 제거부는,
    오존 분해 촉매가 담지된 필터상인 제거 본체부와,
    상기 제거 본체부를 구동시키는 구동부를 갖고,
    상기 구동부는, 상기 제1 제어부에 의하여 제어되어 상기 제거 본체부를 구동하여 상기 제1 모드와 상기 제2 모드를 전환하고, 상기 제1 모드에서는, 상기 전기 집진부를 통과한 공기가 상기 제거 본체부를 통과하는 위치 또는 방향으로 되도록 상기 제거 본체부의 위치 또는 방향을 변경시키며, 상기 제2 모드에서는, 상기 전기 집진부를 통과한 공기가 상기 제거 본체부를 통과하지 않는 위치 또는 방향으로 되도록 상기 제거 본체부의 위치 또는 방향을 변경시키는 공기 정화 장치.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 제거 본체부는, 상기 제거 본체부에 설치된 축을 중심으로 하여 회동 가능하게 지지되어 있고,
    상기 구동부는, 상기 제거 본체부를 구동하여 상기 제거 본체부를 회동시키는 공기 정화 장치.
  5. 청구항 3에 있어서,
    상기 제거 본체부는, 상기 제거 본체부의 면 방향에 대하여 평행한 방향으로 이동 가능하게 지지되어 있고,
    상기 구동부는, 상기 제거 본체부를 구동하여 상기 제거 본체부를 이동시키는 공기 정화 장치.
  6. 청구항 2에 있어서,
    상기 오존 제거부는,
    오존 분해 촉매가 담지된 필터상인 제거 본체부와,
    상기 공기의 흐름 방향을 변경시키는 판상 부재인 댐퍼와,
    상기 댐퍼를 구동시키는 구동부를 갖고,
    상기 구동부는, 상기 제1 제어부에 의하여 제어되어 상기 댐퍼를 구동하여 상기 제1 모드와 상기 제2 모드를 전환하고, 상기 제1 모드에서는, 상기 전기 집진부를 통과한 공기가 상기 제거 본체부를 통과시키는 위치 또는 방향으로 되도록 상기 댐퍼의 위치 또는 방향을 변경시키며, 상기 제2 모드에서는, 상기 전기 집진부를 통과한 공기가 상기 제거 본체부를 통과시키지 않는 위치 또는 방향으로 되도록 상기 댐퍼의 위치 또는 방향을 변경시키는 공기 정화 장치.
  7. 청구항 1 내지 청구항 6 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 오존 제거부는, 오존을 분해 가능한 자외선을 조사하는 자외선 램프이고,
    상기 자외선 램프는, 상기 제1 제어부에 의하여 제어되어 상기 제1 모드와 상기 제2 모드를 전환하고, 상기 제1 모드에서는, 상기 자외선 램프는, 상기 전기 집진부를 통과한 공기에 대하여 자외선을 조사하며, 상기 제2 모드에서는, 상기 자외선 램프는, 상기 전기 집진부를 통과한 공기에 대한 자외선의 조사를 정지하는 공기 정화 장치.
  8. 청구항 1에 있어서,
    상기 유로 내의 공기를 일측으로부터 타측으로 보내는 송풍부를 더 구비하고,
    상기 오존 제거부는, 오존 분해 촉매가 담지된 필터상이며,
    상기 제1 제어부는, 상기 송풍부를 제어하고, 상기 제1 모드에서는, 상기 전기 집진부의 하류 측에 상기 오존 제거부가 위치하도록 상기 공기를 보내며, 상기 유로의 하류부로부터 외부로 상기 오존이 제거된 공기를 공급하고, 상기 제2 모드에서는, 상기 전기 집진부의 상류 측에 상기 오존 제거부가 위치하도록 상기 공기를 보내며, 상기 유로의 하류부로부터 외부로 상기 오존을 포함하는 공기를 공급하는 공기 정화 장치.
  9. 청구항 1 내지 청구항 8 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 전기 집진부를 통과한 공기가 공급되는 공간에 설치되고, 상기 공간 내의 오존 농도를 측정하는 오존 농도 측정부를 더 구비하며,
    상기 제1 제어부는, 상기 측정된 상기 오존 농도에 근거하여, 상기 제1 모드와 상기 제2 모드를 전환하는 공기 정화 장치.
  10. 청구항 1 내지 청구항 9 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 집진극은, 판상 부재이며, 판면이 가스 흐름 방향에 대하여 평행하게 마련되고,
    상기 코로나 방전부는, 상기 본체부의 일측 단부에서 상기 본체부로부터 상기 가스 흐름 방향의 상류 측을 향하여 돌출된 제1 코로나 방전부와, 상기 본체부의 타측 단부에서 상기 본체부로부터 상기 가스 흐름 방향의 하류 측을 향하여 돌출된 제2 코로나 방전부를 갖는 공기 정화 장치.
  11. 청구항 1 내지 청구항 10 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 방전극에 마이너스 하전을 인가하는 공기 정화 장치.
  12. 청구항 1 내지 청구항 11 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 전기 집진부의 상기 방전극에 인가되는 전압 또는 하전 방법을 조정하는 제2 제어부를 더 구비하는 공기 정화 장치.
  13. 청구항 1 내지 청구항 12 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 유로 내에 설치되고, 중성능 필터 또는 조진 필터를 갖는 필터부를 더 구비하는 공기 정화 장치.
  14. 청구항 1 내지 청구항 13 중 어느 한 항에 기재된 공기 정화 장치와,
    공조부를 구비하고,
    상기 공조부는, 비교적 높은 온도의 공기를 공간에 공급한 후, 풍량이 비교적 적고 또한 온도가 비교적 낮은 공기를 상기 공간에 공급하며,
    상기 제1 제어부는, 상기 오존 제거부에 의한 상기 오존의 제거를 정지하는 공기 조화 장치.
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