JP4252405B2

JP4252405B2 - 空気調和機用電気集塵機

Info

Publication number: JP4252405B2
Application number: JP2003311204A
Authority: JP
Inventors: 伸一井手
Original assignee: Midori Anzen Co Ltd; Toshiba Carrier Corp
Current assignee: Midori Anzen Co Ltd; Toshiba Carrier Corp
Priority date: 2003-09-03
Filing date: 2003-09-03
Publication date: 2009-04-08
Anticipated expiration: 2023-09-03
Also published as: JP2005074389A

Description

本発明はアイオナイザ部とコレクタ部を有する２段式の空気調和機用電気集塵機に係わり、特にアイオナイザ電極の構成を改良した空気調和機用電気集塵機に関する。

近年、空気調和機の室内機に電気集塵機が搭載され、室内空気に含まれる塵埃を除去して室内空気を清浄化する空気調和機が多く用いられている。

その空気清浄機の基本的構成とその説明を特許文献１及び特許文献２に示す。

従来の空気調和機用電気集塵機４１は、図８に示すように、アイオナイザ部４３のアース電位の対向電極４５が、通風路の前後方向に対し水平状態、すなわち、アイオナイザ部４３の風下側に設けられたコレクタ部４４のコレクタ電極４６の垂直方向に対して、直交するように配置されている。この種の電気集塵機４１は、集塵性能を十分発揮させるには、アイオナイザ電極４５の前後方向の長さを十分にとる必要があるが、電気集塵機４１の厚み（奥行）Ｗ_０が増してしまい、室内機本体の奥行方向の薄型化要求に応えられず、室内機本体の薄型化を図るため、電気集塵機を薄くする手段として、コレクタ電極の前後方向の長さを短くすると、図９の実験データに示すように、集塵性能の低下を招くことになっていた。また、この種の電気集塵機は、アイオナイザ部のイオン化線が、コレクタ電極の正電極（ホットブロック）が近づきすぎるとアイオナイザ電界の歪みにより帯電性能が低下し、一方、コレクタ電極の負電極（アースブロック）に近づきすぎるとイオン化線からコレクタへ放電する。このため、イオン化線とコレクタ電極とはアイオナイザ放電距離以上を確保する必要がある。

さらに、この種の２段式電気集塵機は、その集塵性能は風速依存性があり、風速が速くなるに従い集塵効率は低下する。コレクタ電極間の静電気力に対し、粒子の慣性力によりコレクタ集塵効率を維持するためには、風速を抑えることが必要となる。また、同一風速の場合、コレクタ電極の奥行が短いと集塵効率は低下する。

特許文献１及び特許文献２には、いずれも、アイオナイザ部のアース電位の対向電極が水平状態、すなわち、垂直に配置されたコレクタ電極と直交するように配置された電気集塵機が開示されている。
特開２００１−２７６６４９号公報（段落番号［００２８］〜［００３０］、図３）特開２００３-０６２４８５号（段落番号［００３３］図３）

薄型化が可能で集塵性能が高く、送風性能が向上する空気調和機用電気集塵機を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明の１つの態様によれば、空気調和機の通気路内に配置され、風上側となる前部に設けられ高圧電位の放電電極とアース電位の対向電極を有しここを通過する空気中の微粒子に電荷を与えるアイオナイザ部と、このアイオナイザ部の風下側となる後部に設けられ、高圧電位の集塵部放電電極とアース電位の集塵部対向電極を有し発生された静電気の吸引力により前記微粒子を集塵するコレクタ部とが枠体内に収容された２段式の空気調和機用電気集塵機において、前記アイオナイザ部は、対向電極が左右方向に延伸する板状をなし平面部が通風方向に沿うように形成し上下方向に複数枚が所定の間隔を保持して形成すると共に、この対向電極の上下間の空間に左右方向に延伸するイオン化線で構成する高圧電位の放電電極が設置される構成でなり、前記コレクタ部は、縦長の板状部材でなる多数の電極が左右方向に一定の間隔を保持して設けられる高圧電位が掛けられる集塵部放電電極と、同じく縦長の板状部材でなる多数の電極が左右方向に一定の間隔を保持して設けられるアース電位の集塵部対向電極を所定の間隔で交互に配置されるように左右方向に配列した構成でなり、且つアイオナイザ部の対向電極は、電気集塵機の奥行方向に対しそれぞれ傾斜して配置されたことを特徴とする空気調和機用電気集塵機が提供される。これにより、薄型化が可能で集塵性能が高く、送風性能が向上する空気調和機用電気集塵機が実現される。

本発明に係わる空気調和機用電気集塵機によれば、薄型化が可能で集塵性能が高く、送風性能が向上する空気調和機用電気集塵機を提供することができる。

以下、本発明に係わる空気調和機用電気集塵機の一実施形態について添付図面を参照して説明する。

図１は本発明に係わる空気調和機用電気集塵機の一実施形態の縦断面図、図２はその概念図、図３はその分解斜視図、図４はその要部の斜視図である。

図１乃至図４に示すように、本発明に係わる空気調和機用電気集塵機１は、外郭ケースを空気調和機の室内機に取り付けるための後枠体２と前面側の前枠体５より構成し、この後枠体２と前枠体５の内側にコロナ放電で粒子を荷電するアイオナイザ部３と、荷電粒子を捕集するコレクタ部４を前後に配置して収納している。なお、図３中、６は電気集塵機の電源部品収納部後枠、７は電源部品、８は電源部品収納部前面カバーである。

アイオナイザ部３は、アイオナイザ対向電極９（アース電位）とイオン化線１０（高圧電位）で構成され、コレクタ部４は、集塵部対向電極１２（アース電位）と集塵部放電電極１３（高圧電位）で構成される。

図２に示すように、アイオナイザ対向電極９は、その各電極面が電気集塵機１を垂直に取り付けた状態で、奥行方向に対し傾斜して配置されており、従って、垂直状態に配置されたコレクタ部の集塵部対向電極１２と集塵部放電電極１３に対しても傾斜した状態になっている。例えば、奥行方向に対する傾斜角θを４５°に設定すると、アイオナイザ対向電極９の奥行寸法（空気流方向の長さ）を従来と同様にしても、アイオナイザ対向電極９及び集塵部対向電極１２の後端面までの距離、すなわち、電気集塵機１の奥行寸法Ｗを３０％薄くすることができる。

次に空気調和機の室内機に搭載した本実施形態の空気調和機用電気集塵機の作用について説明する。

図５に示すように、本発明に係わる空気調和機用電気集塵機１は、室内機１５に組み込まれ、前面パネル１６に設けられ斜め上方に向かって開口する前面吸込口１７と熱交換器１８間に配設されている。送風機１９が回転することにより、前面吸込口１７、フィルタ２０を介して吸い込まれた空気は、電気集塵機１内を通過し、熱交換器１８に達し、冷却あるいは加熱されて所望の温度に空気調和され、吹出口２１から吹出される。

このような、空気調和過程において、室内機１５の通気路内に配置されたアイオナイザ対向電極９は、図１及び図２に示すように、通気路に垂直方向に配置されたコレクタ部の電極１２，１３に対して傾斜して配置しているが、空気調和機の吸込口が室内天井付近の空気を吸込むため斜め上方に向かって開口する前面吸込口１７の空気流の方向と同一（平行）に配置されているので、電気集塵機１を流れる空気流は通風抵抗が増大せず圧力損失がなく、送風性能が向上する。

また、アイオナイザ部３を通過する空気中に含まれる塵埃などの粒子は、例えば４．３ＫＶの高電圧が印加されるイオン化線１０とアース電位のアイオナイザ対向電極９間のコロナ放電により荷電化され、荷電化粒子がコレクタ部４で、例えば３．３ＫＶの高電圧が印加される集塵部放電電極１３とアース電位の集塵部対向電極１２との放電作用による発生された静電気の吸引力により捕集される。さらに、アイオナイザ対向電極９の長さが十分に長く設定されているので、荷電化作用を低下させることがなく、また、集塵部放電電極１３と集塵部対向電極１２の間を通過する際もアイオナイザ対向電極９も傾斜面に沿って斜め方向に送られる空気がそのまま対向電極１２表面も斜め方向に送られるため、水平方向に通過する場合に比べ電極表面と接触している寸法を多く取ることで、集塵性能を十分に発揮することができる。

また、電気集塵機１の奥行寸法の低減のために、コレクタ部の電極１２，１３がイオン化線１０に近づき過ぎることがなく、帯電性能が維持でききる。

さらに、集塵性能は風速依存性があり、風速が速くなるに従い、集塵効率は低下する傾向にあるが、コレクタ電極間の静電気力に対し、コレクタ集塵効率を維持するためには、コレクタ電極の奥行が必要であるが、電気集塵機の幅の低減のために、コレクタ電極の奥行を短くする必要がないため、集塵効率が向上する。

上記のように本実施形態の電気集塵機によれば、アイオナイザ対向電極が電気集塵機の奥行方向に対して傾斜して配置されているので、薄型化が可能であり、集塵性能が高く、圧力損失が小さく送風性能が向上する空気調和機用電気集塵機が実現される。

なお、本実施形態では、薄型化を優先させた空気調和機用電気集塵機について説明したが、集塵効率を優先させる場合には、図６に示すように、空気調和機用電気集塵機３１のアイオナイザ対向電極９を傾斜して配置させて、アイオナイザ対向電極９の奥行寸法短くし、かつこの奥行寸法が短くなった分だけコレクタ電極３４の奥行を長くすることにより、電気集塵機３１の奥行を従来と同様に保ち、集塵性能の向上を図ることが出来る。

図７に示すような構成と奥行寸法を有する本発明の空気調和機用電気集塵機、従来の空気調和機用電気集塵機、及び比較例として単に奥行を薄くした空気調和機用電気集塵機について、集塵効率を調べる。

結果：図７に示すとおり、奥行が３５ｍｍでなる従来例は集塵効率が８６％である。これに対し、アイオナイザ対向電極を傾斜させず単に奥行を２５ｍｍにして約３０％の薄型化を図った比較例は集塵効率が５５％と性能が３６％低下する。これに対して、アイオナイザ対向電極を傾斜させることにより奥行２５ｍｍにして約３０％の薄型化を図った実施例は、集塵効率が７２％と従来例に比べて性能が１４％低下するが実用上問題がない程度のレベルである。

本発明に係わる空気調和機用電気集塵機の一実施形態の縦断面図。本発明に係わる空気調和機用電気集塵機の一実施形態の概念図。本発明に係わる空気調和機用電気集塵機の一実施形態を分解して示す斜視図。本発明に係わる空気調和機用電気集塵機の主要部の一実施形態を示す斜視図。本発明に係わる空気調和機用電気集塵機の一実施形態を搭載した室内機の概念図。本発明に係わる空気調和機用電気集塵機の一実施形態の概念図。集塵効率試験に用いられる本発明に係わる空気調和機用電気集塵機等の概念図及びその試験結果図。従来の空気調和機用電気集塵機の縦断面図。一般的な電気集塵機のコレクタ奥行と集塵効率の関係を示す関連図。

符号の説明

１…電気集塵機、２、５…枠体、３…アイオナイザ部、４…コレクタ部、９…アイオナイザ対向電極(アース電位)、１０…イオン化線（高圧電位）、１２…集塵部対向電極(アース電位)、１３…集塵部放電電極（高圧電位）。

Claims

空気調和機の通気路内に配置され、風上側となる前部に設けられ高圧電位の放電電極とアース電位の対向電極を有しここを通過する空気中の微粒子に電荷を与えるアイオナイザ部と、このアイオナイザ部の風下側となる後部に設けられ、高圧電位の集塵部放電電極とアース電位の集塵部対向電極を有し発生された静電気の吸引力により前記微粒子を集塵するコレクタ部とが枠体内に収容された２段式の空気調和機用電気集塵機において、
前記アイオナイザ部は、対向電極が左右方向に延伸する板状をなし平面部が通風方向に沿うように形成し上下方向に複数枚が所定の間隔を保持して形成すると共に、この対向電極の上下間の空間に左右方向に延伸するイオン化線で構成する高圧電位の放電電極が設置される構成でなり、
前記コレクタ部は、縦長の板状部材でなる多数の電極が左右方向に一定の間隔を保持して設けられる高圧電位が掛けられる集塵部放電電極と、同じく縦長の板状部材でなる多数の電極が左右方向に一定の間隔を保持して設けられるアース電位の集塵部対向電極を所定の間隔で交互に配置されるように左右方向に配列した構成でなり、
且つアイオナイザ部の対向電極は、電気集塵機の奥行方向に対しそれぞれ傾斜して配置されたことを特徴とする空気調和機用電気集塵機。