(57)【要約】【課題】電気集塵器のような露出した高電圧部分を必要とせず、ＨＥＰＡフィルターのような圧損もなく、低コストで微粒子を捕集する事が可能な空気調和機などに適用可能な静電気発生式帯電集塵装置を提供する。また長時間使用した場合のメンテナンスの必要性の発生を招くことなく、集塵能力の向上を図るものである。【解決手段】本発明は、空気調和機前面枠２の内側に高電圧が導通する電線１を配置し、枠の前面に配置された樹脂製の枠を有する除塵フィルターの前面側表面を導電性を有する塗料でコーティングすることによって、両者間にコンデンサーを形成し、除塵フィルター表面に電荷を帯電させる。この帯電した除塵フィルターに空気が流入する事で空気中の塵埃が吸着される。【選択図】図１
2006130398.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
除塵フィルターの表面に導電性を有する皮膜を生成し、室内機前面枠に高電圧を導通する高電圧線を組み込み、前記導電性皮膜と高電圧の高電圧線の間で樹脂板をはさむコンデンサーを形成し、除塵フィルターの表面に静電気を帯電させ集塵するように構成したことを特徴とした静電気発生式帯電集塵装置。
【請求項２】
前記除塵フィルターの表面の皮膜は導電性を有する塗料によって構成されたことを特徴とした請求項１に記載の静電気発生式帯電集塵装置。
【請求項３】
前記除塵フィルターの表面の皮膜は導電性を有するテープの貼り付けによって構成されたことを特徴とした請求項１に記載の静電気発生式帯電集塵装置。
【請求項４】
前記除塵フィルターの表面の皮膜は導電性を有するシートの熱溶着によって構成されたことを特徴とした請求項１に記載の静電気発生式帯電集塵装置。
【請求項５】
前記室内機前面枠に組み込まれた高電圧を導通する高電圧線はカーボンファイバーを束ねて構成されたことを特徴とした請求項１に記載の静電気発生式帯電集塵装置。
【請求項６】
前記室内機前面枠に組み込まれた高電圧を導通する高電圧線は、金属箔又はカーボン製のフィルムを貼り付けその周囲を絶縁された樹脂膜で覆う形態で構成されたことを特徴とした請求項１に記載の静電気発生式帯電集塵装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気集塵装置に関し、特に集塵部における静電気の帯電構造を有する静電気発生式帯電集塵装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の電気集塵装置の集塵フィルターでは、直流電圧が印加された電極（＋）と設置された電極（双方アルミニウム）で構成されており、プラスに帯電された塵埃はこの集塵部の電界内に流入するとクーロン力によってマイナス極に吸着する。しかし、このような電気集塵器は電源を必要とするためコストが高いものである。
【０００３】
また、別の集塵方式としてフィルター方式がある。フィルター方式では数ミクロン以下の微粒子はほとんど捕集できないものやＨＥＰＡフィルターのような高性能であっても通風抵抗が大きくコストも高いものなどがある。
【０００４】
また集塵性能を向上させるために永久帯電させる例やフィルターを振動させ静電気を自発させる例もあった。図５は例えば特許文献１に記載された従来の電気集塵装置の集塵フィルターを示す斜視図である。
【０００５】
図５で静電気発生式集塵装置１５は帯電部に静電気を帯電しやすい短冊状のナイロンフィルム１６を固定具１７に密集して互いのフィルム同士が送風により接触し摩擦するように配設され、枠１８に配設している。この構成によりフィルム１６同志が摩擦され静電気が発生し、塵埃が吸着捕集される集塵能力も向上することができる。
【０００６】
上述のような構成のため、外部から給電することなく自発的に帯電が維持され、低コストで信頼性が高く、集塵能力の高いフィルターを供することができる。
【特許文献１】特開２００２−１２６５７４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
電気集塵装置における集塵効率を向上させるためには、コロナ放電によって発生した電流中に含まれる電子とそこを通過する空気中に含まれる塵埃の衝突量を増加させるか、吸着部の吸着能力を向上させることが必要である。
【０００８】
従来より、吸着部の能力を向上させる方法として、吸着面積を増加させる方法や吸着用のフィルターを帯電させる方法がとられてきた。
【０００９】
しかし、吸着面積を増加させるためには圧損の増大が避けられず、吸着用フィルターを帯電させても時間とともに帯電量が低下してしまい長時間使用した場合には効果が小さかった。
【００１０】
またこの帯電量の低下という課題に対し、送風の力を利用して自然帯電させる方法も考案されてきたが、構造が複雑となるため生活環境の中で長時間使用した場合には洗浄やメンテナンスがしにくいという課題を有していた。
【００１１】
本発明は、簡素な構造でＨＥＰＡフィルターのような圧損もなく、微粒子を捕集する事が可能で、低コストで信頼性が高く、超寿命な、空気調和機などに適用可能な静電気発生式集塵装置を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記課題を解決するために本発明は、空気調和機前面枠にリブを介して固定された高電圧（２〜５ｋＶ程度）が印加される電線と、前面表面に導電性を有する皮膜との間に形成されるコンデンサーによって静電荷が発生し、フィルター枠表面が帯電する。この帯電をフィルター全体に分散し、そこへ空気が流入する事で空気中の塵埃が吸着される。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の静電気発生式帯電集塵装置は、空気調和機前面枠とフィルター枠前面表面との間にコンデンサー形成し、電荷を帯電させることによって、室内送風回路の通風抵抗の増加や構成部材の増加による製造コストの増大、長時間使用した場合のメンテナンスの必要性の発生を招くことなく、集塵フィルターの集塵能力を増加させることが可能という効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
第１の発明は、電気集塵装置の集塵部に関するもので、集塵部に高電圧を印加し、静電荷を帯電させることによって、通風抵抗の増加やコストの増大を招くことなく集塵能力を向上させる集塵フィルター及び室内機前面枠の構造に関するものである。
【００１５】
第２、３、４の発明は、フィルター側の導体部分の構成に関するものである。
【００１６】
第５、６の発明は、室内機前面枠側の高電圧部の構成に関するものである。
【００１７】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。
【００１８】
（実施の形態１）
図１は本発明の静電気発生式集塵装置の断面図である。図２は本発明の集塵フィルターの平面図である。図１において１は高電圧を印加する高圧導電線であり、本実施の形態では＋３ｋＶを印加している。２は高圧導電線１を固定している室内機前面の枠であり、コの字状に形成され、その中を高圧導電線１が埋設されている。また固定のためのリブを介してその前面に手作業で配線ができるように固定、配置されている。
【００１９】
前記のように高圧導電線１を固定している室内機前面の枠２に対して、室内熱交換器３は風下側に配置され、さらに駆動式パネルである前面パネル４は風上側に配置される。風は前記前面パネル４の上部及び下部の吸い込み口８から吸い込まれ、熱交換器３を通過してクロスフローファン６へと流れ、吹き出し口７より室内へと送られる。この間、熱交換器３の前で、本発明の実施の形態１における特徴部である、静電帯電したフィルター５を通過する構成となっている。
【００２０】
ここで高圧導電線１は室内機前面枠２にそって上下方向に配線され、横方向には４本が連なる。そして４本それぞれは室内機前面の上部および下部で結線され、つながっている。こうすることによって、室内機の前面全体に高圧導電線１が行き渡る構成となっている。
【００２１】
またここで高圧導電線１は室内機前面を横方向に配置することもできる。この場合室内機前面の駆動式パネルへの帯電量が増えるため、印加する電圧を提言させる必要がある。本発明においては１ｋＶ程度引き下げる必要があった。このため立てに導線をめぐらせるという構成を採用している。
【００２２】
前記のように配置された高圧導電線１と室内機前面枠２によって、集塵フィルター５に静電気が帯電される。静電気が帯電されるメカニズムは下記のとおりである。
【００２３】
まず図３は本発明の静電気発生式集塵装置の、室内機前面枠２と高圧導電線１と集塵フィルター５の断面図である。前面方向に開口部が向くコの字型の樹脂製（本発明の実施の形態ではＰＰ樹脂）室内機前面の枠２に絶縁樹脂で被覆された高圧導電線１が密着して固定されている。ここにコの字型の開口部を塞ぐようにして集塵フィルター５の枠が密着して配置される。集塵フィルター５の枠は絶縁体で構成され、この場合ＰＰの樹脂である。そしてこの樹脂の高圧導電線１に対する反対側表面には、導体が薄く（０．１ｍｍ以下）密着されている。この導体は本発明の実施の形態においては、薄さ（０．０５ｍｍ以下）及び加工の容易さ、長い寿命性などから、カーボンを含有した導電塗料を塗布することで形成されている。
【００２４】
ここで高電圧（本発明では＋３．０ｋＶ）が印加されている高圧導電線１と導体である導電塗料の皮膜９との間に電気的なコンデンサーが形成される。形成されたコンデンサーには電圧とコンデンサー容量に応じて電荷が、両電極の間に挟みこまれている絶縁体に帯電される。本発明はここで生成された電荷をフィルター全体に行き渡らせることでフィルターの集塵能力を向上させることを目的としている。
【００２５】
ここで課題となるのは二点ある。一つには、如何に電荷の容量を大きくするか。もう一つは如何に、発生した電荷を全体へ行き渡らせるかである。
【００２６】
まずはじめに、電荷容量を増加させるために、電荷の量を示す関係式を検討した。関係式はＱ＝ＣＶで表される。Ｑは電荷、Ｃはコンデンサー容量。Ｖは印加電圧。Ｖはすでに説明の通りで、コンデンサー容量はＣ＝ε・Ｓ／ｄであらわされる。Ｓはコンデンサーの面積、ｄは電極間距離である。この式から面積を広げ、厚みを削減することが必要なことがわかる。そこで本発明では、フィルター枠をこのコンデンサーとして利用している。フィルター枠を利用することで、容量を増加させるために面積を広げつつ、室内空気調和機の通風抵抗の増大を避ける構成をとることができる。また厚みを厚くすることなく十分なフィルター枠１０の強度を持つことができる。さらに新たな構造物を追加することが必要でなくなり、製造コストも削減することができる。
【００２７】
次に、発生した電荷を全体へ行き渡らせるかについては、すでに説明したとおり、室内フィルター枠１０をコンデンサーとして使用しているため、そこに帯電した電荷をフィルターメッシュ１１に５ｍｍ程度の間隔をおいて織り込んだカーボンファイバー製の繊維糸１２によってフィルター全体へ行き渡らせることができる。またフィルター枠の内、前記のように高圧導電線１が密着して配置されていない枠にも、導電塗料の皮膜９を形成することによって、帯電した電荷をフィルター全体へ行き渡らせることができる。
【００２８】
以上のような構成をとることによって、製造コストの増加や通風抵抗の増加による弊害を受けることなく、フィルターに電荷を帯電させ、それをフィルター全体へ行き渡らせることができる構成となっている。また本発明の実施の形態においては高圧導電線を用いているため感電や発火発煙などの危険がない安全な構成をとることができ、また信頼性についても高電圧部が露出していないためメンテナンスをすることなく長寿命な構成にすることができる。
【００２９】
同時に、本発明の形態においては導電塗料の塗布による皮膜の形成を導体として用いているが、銅箔やアルミ箔など金属製またはカーボンを含有したシートからなるテープを所定の形状に切り抜きフィルター枠に貼り付けることでも可能である。さらに導電性の薄いシートを所定の形状に切り抜き熱溶着することでも構成することができる。
【００３０】
（実施の形態２）
図４は本発明の実施の形態２に係る静電気発生式集塵装置の、室内機前面枠２と高電圧部１３と集塵フィルター５の断面図である。また比較のため本発明の実施の形態１の場合を図３に示す。
【００３１】
本発明の実施の形態の１では、図３で明らかなように、高電圧部として絶縁された被膜に覆われた導電線１を用いていたが、同様の効果を得るために本実施の形態２では、導電性を有するカーボンファイバーの束をフィルターの枠の幅に合うように薄い板状に整形する。そしてそれを前面枠２のフレーム内に挿入し、挿入口は絶縁体としての樹脂板１４で塞ぎ、溶着固定する。溶着固定された樹脂板１４へは発明の実施の形態１と同様に集塵フィルター５の枠が配置され、これまで説明したような原理によって帯電される。この形態の利点は、円柱状の電線では得られない、板状になっている枠形状に最適な形状になり、隙間等がなく帯電性能を向上させることができる。
【００３２】
またこのとき、カーボンファイバーの束でなく、金属製の板たとえば鉄板、アルミ板等で構成する場合やカーボンを含有するフィルムシートで構成する場合も同様の効果を得ることができる。
【産業上の利用可能性】
【００３３】
以上のように、本発明にかかる静電気発生式帯電集塵装置は、空気調和機前面枠とフィルター枠前面表面との間にコンデンサー形成し、電荷を帯電させることによって、室内送風回路の通風抵抗の増加や構成部材の増加による製造コストの増大、長時間使用した場合のメンテナンスの必要性の発生を招くことなく、集塵フィルターの集塵能力を増加させることが可能となるので、各種の電気集塵装置の用途にも適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明の静電気発生式集塵装置の断面図
【図２】本発明の静電気発生式集塵フィルターの平面図
【図３】本発明の実施の形態１に係る静電気発生式集塵装置の室内機前面枠と高圧導電線部と集塵フィルターの断面図
【図４】本発明の実施の形態２に係る静電気発生式集塵装置の室内機前面枠と高電圧部と集塵フィルターの断面図
【図５】従来の電気集塵装置の斜視図
【符号の説明】
【００３５】
１  高圧導電線
２  室内機前面の枠
３  室内熱交換器
４  前面パネル
５  集塵フィルター
６  クロスフローファン
７  吹き出し口
８  吸い込み口
９  導電塗料の皮膜
１０  室内フィルター枠
１１  フィルターメッシュ
１２  カーボンファイバー製の繊維糸
１３  高電圧部
１４  溶着固定された樹脂板
１５  静電気発生式集塵装置
１６  ナイロンフィルム
１７  固定具
１８  枠
【図１】
2006130398.tif 000003
【図２】
2006130398.tif 000004
【図３】
2006130398.tif 000005
【図４】
2006130398.tif 000006
【図５】
2006130398.tif 000007