(57)【要約】【課題】一つの電極から構成される帯電部によって、空気中の粒子に正と負の電荷を与え、吸着部を通過して装置外に放出される粒子の帯電電荷量を確実に制御できる集塵装置を提供する。【課題を解決するための手段】吸着部の電位に対する帯電部の電位を所定の時間間隔で正電位と負電位に切り替え、帯電部を通過する空気中の粒子を正もしくは負に帯電させる。帯電部の電位を等間隔に切替えて、正電位のときと負電位のときの電圧の絶対値を等しくした場合には、空気中の粒子の正と負の帯電電荷量が等量となり、吸着部を通過した場合でも電気的に容易に中和される。【選択図】  図３
2004230277.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
空気中の粒子を帯電させる帯電部と、帯電部の下流に配置されているとともに帯電した粒子を吸着する吸着部とを備えた集塵装置において、
吸着部の電位に対して帯電部の電位を所定の時間間隔で正電位と負電位に切替える手段を備え、
帯電部の極性が一巡する時間が、集塵装置の通風部に存在する空気が入れ替わる時間に比して短く設定されていることを特徴とする集塵装置。
【請求項２】
帯電部が正電位の期間と負電位の期間が等しく、正の電圧絶対値と負の電圧絶対値が等しいことを特徴とする請求項１に記載の集塵装置。
【請求項３】
帯電部が正電位の期間と負電位の期間が等しく、正の電圧絶対値と負の電圧絶対値を異ならせる手段が付加されていることを特徴とする請求項１に記載の集塵装置。
【請求項４】
帯電部の正の電圧絶対値と負の電圧絶対値が等しく、帯電部が正電位の期間と負電位の期間を異ならせる手段が付加されていることを特徴とする請求項１に記載の集塵装置。
【請求項５】
帯電部の極性が一巡する時間が、集塵装置の風量が多いときには短く設定されることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の集塵装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、空気中の粒子を帯電させて電気的に吸着する集塵装置に関し、特に吸着部で吸着しきれなかった粒子の帯電電荷量を調整する技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】空気に含まれる粉塵などの粒子を静電引力を利用して集塵する装置が開発されている。この集塵装置は、空気中の粒子を帯電させる帯電部と、帯電部の下流に配置されているとともに帯電した粒子を吸着する吸着部を備えている。この集塵装置では、アースに接続されて接地されている吸着部に対して、帯電部を正または負の電位に帯電させる。空気に含まれる粒子は帯電部を通過する際に正または負に帯電するために、接地されている吸着部との間で静電引力が作用する。帯電粒子は吸着部に吸着されて空気中から除去される。
【０００３】
帯電した粒子の全部が吸着部に吸着されることが理想であるが、実際には帯電粒子の一部は吸着部に吸着されないで集塵装置から放出される。
正または負に帯電した粒子は、帯電しない粒子に比べて、物体に吸着されやすい。このために集塵装置から帯電粒子が放出されると、その帯電粒子が集塵装置の外壁や集塵装置が設置させている周辺の壁等に吸着しやすく、集塵装置の外壁や集塵装置の周辺の壁が汚れやすい。
【０００４】
集塵装置の上記問題を解決するために、粒子を正に帯電させる帯電部と、正に帯電した粒子を吸着する吸着部と、粒子を負に帯電させる帯電部と、負に帯電した粒子を吸着する吸着部を組込んだ集塵装置が提案されている（特許文献１）。
これによれば、吸着部で吸着されなかった帯電粒子は、集塵装置の通風部を通過する間に電気的に中和され、電気的に中和されてから集塵装置外に放出される。
あるいは、吸着部の下流に帯電部とは逆の極性に帯電させる第２の帯電部を組込んだ集塵装置が提案されている（特許文献２）。これによれば、吸着部で吸着されなかった帯電粒子が、第２の帯電部で電気的に中和されてから集塵装置外に放出される。
【０００５】
【特許文献１】
特開平８−８９８４２号公報
【特許文献２】
特開２００１−３１０１４１号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】従来の集塵装置では、吸着部で吸着しきれなかった帯電粒子が集塵装置から放出されるのを防止するために、余分の帯電部を必要とする。特許文献１の技術では、粒子を正に帯電させる第１帯電部と、粒子を負に帯電させる第２帯電部を必要とし、特許文献２の技術では、吸着部の下流に第２帯電部を必要とする。２つの帯電部を必要とすることから装置構成が複雑化される。
さらに、特許文献１の技術では、第１帯電部で正に帯電させた粒子と第２帯電部で負に帯電させた粒子が、吸着部に到達する前に中和されてしまうことから、集塵効率が低下する。特許文献１では、帯電部と吸着部の距離が短いから、正に帯電した粒子と負に帯電した粒子が、吸着部に到達する前に中和されることはほとんどないと説明しているが、程度の問題はあっても、集塵効率が低下すること自体は否定できない。
特許文献２の技術では、吸着部で吸着しきれない帯電粒子の電荷量を中和するのに過不足がないように第２帯電部の電圧等を設定しなければならず、その条件設定が困難である。通常の集塵装置は風量が増減調整されるので、増減しても中和し続けられるように条件設定する必要がある。実際には非常に困難である。
【０００７】
本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、集塵装置から帯電粒子が放出されるのを防止するにあたって、装置構成を簡単化すること、集塵効率を損ねないこと、あるいは帯電粒子を中和するための条件設定が簡単化されること等を目的に開発された。
【０００８】
【課題を解決するための手段と作用】請求項１の集塵装置は、空気中の粒子を帯電させる帯電部と、帯電した粒子を吸着する吸着部を備えている。吸着部は、帯電部の下流に配置されている。請求項１の集塵装置は、吸着部の電位に対して帯電部の電位を所定の時間間隔で正電位と負電位に切替える手段を備えており、帯電部の極性が一巡する時間が、集塵装置の通風部に存在する空気が入れ替わる時間に比して短く設定されていることを特徴とする。
【０００９】
例えば、集塵装置の通風部が４リットルの容量を持ち、毎秒１リットルの空気が送られる場合を例にして説明すると、集塵装置の通風部に存在する空気が入れ替わる時間は４秒となる。帯電部が正電位の期間と負電位の期間が等しければ、帯電部の電位が２秒以下の時間間隔で正電位と負電位に切替わる場合に、極性が一巡する時間が４秒以下となり、集塵装置の通風部に存在する空気が入れ替わる時間内に帯電部の極性が一巡する。
集塵装置の通風部に存在する空気が入れ替わる時間内に帯電部の極性が一巡すると、帯電部で正（あるいは負）に帯電した粒子が集塵装置の通風部に滞留している間に帯電部では粒子を負（あるいは正）に帯電させ始める。その結果、正（あるいは負）に帯電した粒子は、負（あるいは正）に帯電した粒子によって中和されてから集塵装置外に放出される。帯電粒子が中和されないままに集塵装置外に放出されるために集塵装置の周辺が汚れやすいという問題が解決される。
集塵装置の通風部に存在する空気が入れ替わる時間よりも帯電部の極性が一巡する時間の方が長い場合には、正あるいは負に帯電した粒子が中和されないままに集塵装置外に放出される現象が交互に繰返されるために、帯電粒子が中和されないままに放出される問題が解決されない。
【００１０】
集塵装置の通風部に存在する空気に含まれる帯電粒子の正の総電荷量と負の総電荷量がほぼ等しくなるようにするためには、帯電部が正電位の期間と負電位の期間を等しくし、正の電圧絶対値と負の電圧絶対値を等しくすることが好ましい（請求項２）。この場合、簡単な回路で効率よく中和することができる。
【００１１】
集塵装置から帯電粒子が放出されるのを防止して周辺が汚れやすくなるのを防止する場合、吸着部で吸着しきれなかった帯電粒子がそのまま放出されることは禁止しなければならないが、相当程度に中和されればよく、完全に中和する必要はない。むしろ、生活する人の生活態度によっては、適度なマイナスイオンを含む空気のほうがよかったり、適度なプラスイオンを含む空気のほうがよかったりする。
あるいは集塵装置に取り込む空気がもともと帯電していれば、集塵装置で付与する正の帯電量と負の帯電量が等しくても、集塵装置から放出される空気は中和されない。
このような事情が存在するために、帯電部が正電位の期間と負電位の期間を等しくする一方、正の電圧絶対値と負の電圧絶対値を異ならせる手段を設けることも有意義である（請求項３）。
【００１２】
この場合、集塵装置から放出される空気の帯電極性を切替えるためにユーザが操作するスイッチを設け、ユーザのスイッチ操作に連動して帯電部の正負の電圧絶対値を異ならせることが好ましい。
ユーザがスイッチを操作して負電荷側に設定した場合には、帯電部が負に帯電するときの電圧絶対値を正に帯電するときの電圧絶対値よりも高くする。吸着部を通過した空気は集塵装置内で相当程度に中和された後にも負に帯電しており、それが集塵装置から放出される。集塵装置から負に帯電している空気が放出されれば、人をリラックスさせてさわやかな感じをもたらすことができる。
逆に、ユーザがスイッチを操作して正電荷側に設定した場合には、帯電部が正に帯電するときの電圧絶対値を負に帯電するときの電圧絶対値よりも高くする。
吸着部を通過した空気は集塵装置内で相当程度に中和された後にも正に帯電しており、それが集塵装置から放出される。正に帯電している空気が放出されれば、周囲を減菌する効果が得られる。
いずれの場合にも、吸着部で吸着されなかった帯電粒子は集塵装置内で相当程度に中和されてから放出され、集塵装置の周辺が汚れやすいという問題は解決される。
条件によっては、帯電部が正電位の期間と負電位の期間を等しくし、正の電圧絶対値と負の電圧絶対値を等しくしても、空気の正負の総電荷量が等しくならないことがある。条件によっては、粒子が正には帯電しやすいのに負には帯電しずらいことがあり、その逆のこともあるからである。帯電部の正負の電圧絶対値を異ならせることによって、よりよく中和できることもある。
【００１３】
請求項３の方式に代えて、帯電部の正の電圧絶対値と負の電圧絶対値を等しくし、帯電部が正電位の期間と負電位の期間を異ならせる手段を付加することも有意義である（請求項４）。
このようにしても、吸着部で吸着されなかった帯電粒子を相当程度に中和してから放出するとともに、集塵装置から放出される空気の帯電電荷量を調整することができる。
【００１４】
集塵装置の風量が多いときには帯電部の極性が一巡する時間を短くするのがよい（請求項５）。
風量に依存して集塵装置の通風部に存在する空気が入れ替わる時間が変化することから、風量が多いときには帯電部の極性が一巡する時間を短くすることが好ましい。
【００１５】
【発明の実施の形態】以下に説明する実施例の主要な特徴を次に列記する。
（形態１）  集塵装置は、帯電部と、帯電部の下流に設置された吸着部と、吸着部の下流に配置された送風ファンを備えている。
（形態２）  送風ファンは、正負に帯電した粒子を混合して電気的に中和する現象を促進する。
【００１６】
【実施例】本発明を、集塵機能付きガスファンヒータ（ガス温風暖房機）に適用した実施例を、添付図面を参照しながら詳細に説明する。
（第１実施例）
図１に示すように、本実施例の集塵機能付きガスファンヒータ１は、ガスファンヒータ１の外枠を形成する本体ケース２と、燃焼ケース１６と、送風ファン１０等を備えている。本体ケース２の背面には、集塵装置３を収納する空間が設けられており、集塵装置３に面する部分に空気吸込口１２が形成されている。本体ケース２の前面には、温風吹出口１４が形成されている。燃焼ケース１６は、内部にガスバーナ１８を有し、上部に燃焼ガス排出口２０が形成されている。送風ファン１０は、燃焼ケース１６より下方に設けられており、温風吹出口１４に連通している。本体ケース２内には、空気通路２４、２６、２９が形成されている。空気通路２４は、分流板２８と仕切り板３０との間に形成されている。空気通路２６は、本体ケース２と仕切り板３０の間に形成されている。空気通路２９は、分流板２８と燃焼ケース１６の間に形成されている。
【００１７】
ガスバーナ１８に点火すると、図示しない燃焼用一次空気吸込口から吸込まれた燃焼用一次空気と、燃焼用二次空気吸込口２２から矢印Ｄに示すように吸込まれた燃焼用二次空気によって、燃料ガスが燃焼される。この燃焼によって生じた燃焼ガスは、燃焼ケース１６の上部に形成された燃焼ガス排出口２０から矢印Ｃに示すように排出される。燃焼中は、送風ファン１０の回転によって燃焼ガスが燃焼ガス排出口２０から吸引される。燃焼中は同時に、送風ファン１０の回転によって、室内の空気が空気通路２９に矢印Ｇに示すように吸込まれる。この結果、矢印Ｃに示す燃焼ガスと矢印Ｇに示す空気がまず混合される。
【００１８】
同時に、送風ファン１０の回転によって、室内の空気が空気通路２４に矢印Ｆに示すように吸込まれる。この結果、矢印Ｃに示す燃焼ガスと矢印Ｆに示す空気が混合通路３４で混合され、燃焼ケース１６の前板の前方を下方に移動する。燃焼ケース１６の前板の前方を下方に移動する間に、空気と燃焼ガスは混合され、程よい温度に調整される。
さらに、送風ファン１０の回転によって、室内の空気が空気通路２６から矢印Ｅに示すように吸込まれる。この空気は本体ケース２の内側を流れて本体ケース２を冷却し、最終的には導入口３２から混合空間３５に入り込み、上流側からくる混合ガスとさらに混合される。このようにして混合された混合ガスは適度な温度の温風となる。この温風は送風ファン１０の回転によってファンケーシング３６に沿って温風吹出口１４に導かれ、温風吹出口１４から吹出される。この温風によって室内が暖房される。
【００１９】
集塵装置３は、本体ケース２の背面の空間に収容されており、集塵装置３に面する部分に空気吸込口１２が形成されている。空気吸込口１２にはフィルタ８が設けられており、フィルタ８のメッシュよりも径の大きな空気中の粒子はフィルタ８に捕捉され、ガスファンヒータ１内に入らない。集塵装置３は、送風ファン１０の回転によって空気吸込口１２から吸い込まれた空気に含まれる、フィルタ８のメッシュよりも径の小さな粒子を除去して空気浄化を行う。
集塵装置３の構成を図２に示す。集塵装置３は、粒子に電荷を与える線状の帯電部４と、帯電部４の下流に位置して帯電した粒子を吸着させる板状の吸着部６とを備えている。帯電部４と吸着部６は、制御回路に接続され、所定の電圧が与えられて電気集塵を行う。吸着部６は、アース線を介して接地されている。
【００２０】
図３に示す制御回路は、吸着部６の電位（接地されている）に対して、所定の時間間隔で正電位と負電位に切替わる電位を、帯電部４に与える。
１００Ｖの交流電源４２に、電源安定部４４が接続されて用いられる。電源安定部４４は、抵抗Ｒ２と、ダイオードＤ２と、コンデンサＣ２と、抵抗Ｒ４と、ツェナーダイオードＤＺ２から構成される。交流電源４２の一端に、抵抗Ｒ２を介してダイオードＤ２のアノードが接続される。ダイオードＤ２のカソード側に、コンデンサＣ２の陽極と、抵抗Ｒ４を介してツェナーダイオードＺ２のカソードが並列に接続される。コンデンサＣ２の陰極とツェナーダイオードＺ２のアノードが交流電源４２の他端側に接続される。
【００２１】
抵抗Ｒ４とツェナーダイオードＤＺ２の接続点に、発振部４６が接続される。
発振部４６は、ダイオードＤ４と、コンデンサＣ４と、ダイオードＤ６と、ｎｐｎ型のトランジスタＴ２と、抵抗Ｒ６と、抵抗Ｒ８と、変圧器６８のコイル６４から構成される。抵抗Ｒ４とツェナーダイオードＤＺ２の接続点にトランジスタＴ２のベースが接続される。その接続点とトランジスタＴ２の間には、ダイオードＤ４と、コンデンサＣ４と、ダイオードＤ６が並列接続されている。ダイオードＤ４とダイオードＤ６は、極性が互いに逆となる方向で接続されている。
トランジスタＴ２のエミッタに抵抗Ｒ８が接続されており、抵抗Ｒ８は電源安定部４４に接続されている。コイル６４の一端は、抵抗Ｒ６を介してコンデンサＣ４等に接続されており、コイル６４の他端は、抵抗Ｒ８と電源安定部４４の接続点に接続されており、フィードバック回路の役割を果たす。
【００２２】
トランジスタＴ２のコレクタに、スイッチ部４８の一端が接続される。スイッチ部４８は、端子５６，５８，６０と、コンデンサＣ６と、一対のスイッチ５２，５４から構成され、スイッチ部４８の他端は、ダイオードＤ２と抵抗Ｒ４の接続点に接続されている。スイッチ５２は、端子５６と端子５８のいずれかに接続して導通する。スイッチ５４は、端子５８と端子６０のいずれかに接続して導通する。端子５６，６０と端子５８の間に、コンデンサＣ６が配置されている。
【００２３】
マイクロコンピュータ８０は、スイッチ５２，５４の動作を制御する。スイッチ５２，５４は、同時に同方向にスイングする。スイッチ５２とスイッチ５４の間には、変圧器６８の入力側コイル６２が設けられており、スイッチ５２とスイッチ５４の間の電位差を、集塵装置３側に伝達する。
コイル６２に入力する電位差は、変圧器６８のコイル６４とコイル６６に伝えられる。コイル６６に生じる電圧は、コンデンサＣ８，Ｃ１０と抵抗Ｒ１０によって平滑化されて、帯電部４と吸着部６に印加される。吸着部６は接地されている（７０）。スイッチ５２，５４がスイングするのに応じて、帯電部４には正の電圧が印加されたり、負の電圧が印加されたりする。
【００２４】
ガスファンヒータ１の運転が開始されると、送風ファン１０が回転し、空気吸込口１２から空気が取り込まれて集塵装置３を通過する。集塵装置３は集塵を開始する。
交流電源４２の交流電圧は、ダイオードＤ２によって整流され、コンデンサＣ２によって平滑化され、ツェナーダイオードＺ２によって一定の電圧に維持される。発振部４６には定電圧が供給される。発振部４６に定電圧が供給されると、コンデンサＣ４は所定周期で充放電を繰返して発信する。これによってトランジスタＴ２のベースに、図４（ａ）に示されるように、所定周期で電流が供給される。その結果、前記した所定周期でトランジスタＴ２のコレクタとエミッタ間に増幅された電流が流れる。図３の（Ｂ）に示される位置の電圧の経時変化を図４の（ｂ）に示す。
【００２５】
マイクロコンピュータ８０は、スイッチ５２，５４を制御し、一定時間ｔ（図４（ｃ）参照）が経過する毎に、スイッチ５２が端子５６に接続されてスイッチ５４が端子５８に接続された状態と、スイッチ５２が端子５８に接続されてスイッチ５４が端子６０に接続された状態とを切替える。スイッチ５２，５４の切替えは同時に且つ瞬時に行われる。
スイッチ５２が端子５６に接続されてスイッチ５４が端子５８に接続されている間は、トランジスタＴ２のコネクタとエミッタ間に所定周期で増幅された電流が流れるとき、コイル６２には所定周期で図３の矢印Ａの方向に電流が流れる。
スイッチ５２が端子５８に接続されてスイッチ５４が端子６０に接続されている間は、トランジスタＴ２のコネクタとエミッタ間に所定周期で増幅された電流が流れるとき、コイル６２には所定周期で図３の矢印Ａと逆方向に電流が流れる。
【００２６】
図３に示されるコイル６２の電圧の変化は、変圧器６８のコイル６６によって、コンデンサＣ８，Ｃ１０と抵抗Ｒ１０を介して、帯電部４と吸着部６にあたえられる。帯電部４に生じる電圧の経時変化を、図４の（ｃ）に示す。帯電部４の電圧極性は等時間間隔ｔで切替わり、正電位のときの電圧絶対値と負電位のときの電圧絶対値は等しい。吸着部６は、アース接続されている（７０）ので、常に電位は０（グラウンド電位）となる。帯電部４の極性が一巡する時間２ｔは、ガスファンヒータ１内の空気通路に存在する空気が入れ替わる時間に比して十分に短く設定されている。
【００２７】
送風ファン１０の回転によって空気吸込口１２から吸い込まれた空気に含まれる粒子は、帯電部４を通過する際に、帯電部４の電位が正に切替わっているときには正に帯電し、負に切替わっているときには負に帯電する。帯電部が正電位のときの電圧絶対値と負電位のときの電圧絶対値が等しく、電位極性が等時間間隔で切替わるので、帯電した粒子全体の正の電荷量と負の電荷量は等量となる。帯電した粒子の大部分はグラウンド電位となっている吸着部に吸着するが、吸着部に吸着しきれなかった帯電粒子は、図１のガスファンヒータ１の矢印Ｄ，Ｅ，Ｆ，Ｇで示されるいずれかの経路でガスファンヒータ１内の空気通路を通過する。
吸着部６には正に帯電した粒子も負に帯電した粒子も一定の割合で吸着するので、ガスファンヒータ１内を通過する粒子の帯電電荷量は、正と負が等量である。
帯電部４の極性が一巡する時間２ｔは、ガスファンヒータ１内の空気通路に存在する空気が入れ替わる時間に比して十分に短いために、正負に帯電した粒子は、混合空間３５で合流し、送風ファン１０の回転によって混合される。混合されることによって粒子は電気的に中和されて電荷を失い、電気的に中和された空気が温風吹出口１４から放出される。
【００２８】
本実施例の集塵装置３の帯電部４は、制御回路（スイッチ部４８とマイクロコンピュータ８０）によって正電位の状態と負電位の状態が切替わる。これにより一つの電極から構成される帯電部４によって、帯電部４を通過する粒子に正と負の両方の帯電電荷を与えることができる。更に帯電部４の電位の切替わる時間間隔が一定で、正電位のときの電圧絶対値と負電位のときの電圧絶対値が等しく、しかも帯電部４の極性が一巡する時間２ｔがガスファンヒータ１内の空気通路に存在する空気が入れ替わる時間に比して十分に短く設定されているために、同時に空気通路に存在する正の帯電電荷量と負の帯電電荷量が等しくなる。吸着部６に吸着しきれなかった粒子は、混合空間３５や送風ファン１０で混合されて、電気的に中和されて電荷を失う。電荷を失った粒子は、ガスファンヒータ１から放出されても周辺部に吸着しにくく、ガスファンヒータ１の周囲を汚しにくくなる。
ガスファンヒータ１は、ガスバーナ１８で燃焼せず、送風ファン１０と集塵装置３のみを運転することができる。この場合には、暖房をしない純粋な集塵装置として作動することになる。
【００２９】
（第２実施例）  図５に示すように、本実施例に係わる集塵装置付きガスファンヒータには、ガスファンヒータから放出される空気の帯電電荷量を設定するスイッチ７４が設けられており、ユーザが好ましい帯電電荷量を選択することができる。スイッチ７４を負電荷側に設定した場合には負に帯電した空気がガスファンヒータの温風吹出口から放出され、スイッチ７４を正電荷側に設定した場合には正に帯電した空気が放出される。
又、集塵装置の帯電部の電位が一巡する時間が、集塵装置の風量が多いときには短く、風量が少ないときには長く設定される。即ち、ガスファンヒータの暖房運転が「強」で行われて送風ファンが高速で回転し、集塵装置を通過する単位時間あたりの空気量が多くなっている場合には、帯電部の電位の切替わる時間間隔が短く設定される。暖房運転が「弱」で行われて送風ファンの回転数が低速となっているときには、帯電部の電位の切替わる時間間隔が長く設定される。
本実施例のガスファンヒータの集塵装置３の帯電部４と吸着部６の電位を制御するための制御回路を図５に示す。制御回路の構成において、第１実施例と同一の部分については、同一符号を付与して重複説明を割愛する。
【００３０】
本制御回路には入力部７２が設けられている。入力部７２の可変抵抗７５は、ガスファンヒータに設けられた帯電電荷量を設定するスイッチ７４と連動しており、ユーザがスイッチ７４を用いて設定した帯電電荷量に応じた抵抗値を示す。
可変抵抗７５には定電圧Ｖｃｃが供給されており、設定された抵抗値に応じた電圧をＡ／Ｄ変換器７６に入力する。Ａ／Ｄ変換器７６は、入力された電圧をデジタル信号に変換してマイクロコンピュータ８０に入力する。マイクロコンピュータ８０には、送風ファンの回転数信号も入力される。これらの値を元に、マイクロコンピュータ８０は、スイッチ部４８の切り替え時間を制御する。
【００３１】
マイクロコンピュータ８０は、送風ファン１０の回転数を受信し、送風ファン１０の回転数が高い場合には集塵装置の帯電部４の電圧極性が一巡する時間ｔｂを短くする（図６のＢ）。送風ファン１０の回転数が低い場合には電圧極性が一巡する時間ｔａを長くする（図６のＡ）。
マイクロコンピュータ８０は、スイッチ７４を用いて設定された帯電電荷量が負であることを認識すると、図６（１）に示すように、スイッチ５２が端子５６に接続されてスイッチ５４が端子５８に接続される時間ｔａ１、ｔｂ１、即ちコイル６２に矢印Ａの方向に電流が流れる時間を長くし、コイル６２に矢印Ａと逆方向に電流が流れる時間を短くする。スイッチ７４を用いて設定された帯電電荷量が正であることを認識すると、図６（２）に示すように、スイッチ５２が端子５６に接続されてスイッチ５４が端子５８に接続される時間ｔａ２、ｔｂ２、即ちコイル６２に矢印Ａの方向に電流が流れる時間を短くし、コイル６２に矢印Ａと逆方向に電流が流れる時間を長くする。
【００３２】
マイクロコンピュータ８０がスイッチ５２，５４の接続状態を制御することにより、帯電部４が正電位である時間と負電位で有る時間の比率が調整され、帯電部４を通過する空気の正の帯電電荷量と負の帯電電荷量の比率が調整される。帯電部４が負電位となる時間を正電位となる時間よりも長く設定した場合には、負の帯電電荷量が多くなり、帯電部４が正電位となる時間を負電位となる時間よりも長く設定した場合には、正の帯電電荷量が多くなる。帯電電荷量の多い方の空気は、ガスファンヒータ１内で中和されずに帯電したまま放出される。放出される帯電電荷量は、帯電部４が一方の極性になっている時間が、逆極性になっている時間に較べて長いほど多くなる。帯電部４の電位の切り替え時間を制御することによって、ユーザの希望する帯電電荷量の空気を放出することができる。
【００３３】
（第３実施例）
本実施例に係わる集塵装置付きガスファンヒータにも、実施例２と同様に、ガスファンヒータから放出される空気の帯電電荷量を設定するスイッチ７４が設けられており、ユーザが好ましい帯電電荷量を選択することができる（図７）。
この実施例では、帯電部の極性持続時間を調整する代わりに、帯電部が負のときの電圧と正のときの電圧を変化させて、ガスファンヒータから放出される空気の極性と帯電電荷量を調整する。
マイクロコンピュータ８０によるスイッチ５２，５４の制御内容は、第１実施例と同じであるが、スイッチ７４の操作位置にかかわらず、等時間間隔でスイッチ５２，５４を切替える。
マイクロコンピュータ８０は、トランジスタＴ４のデューティ比を制御することによって、帯電部が負のときの電圧と正のときの電圧を調整する。即ち、マイクロコンピュータ８０は、スイッチ５２が端子５６に接続されてスイッチ５４が端子５８に接続されてコイル６２に矢印Ａの方向に電流が流れる間のデューティ比と、スイッチ５２が端子５８に接続されてスイッチ５４が端子６０に接続されてコイル６２に矢印Ａと反対方向に電流が流れる間のデューティ比を変える。なお、抵抗Ｒ１２はショートの発生を防止する。
マイクロコンピュータ８０は、スイッチ７４を用いて設定された帯電電荷量が負であることを認識すると、矢印Ａの方向に電流が流れる間のデューティ比を低くして接続点Ｂの平均電位を高くし、反対方向に電流が流れる間のデューティ比を高くして接続点Ｂの平均電位を低くする。この結果、負の帯電電荷量が多くなり、負の電荷量の一部が中和されないで放出される。
逆に、マイクロコンピュータ８０は、スイッチ７４を用いて設定された帯電電荷量が正であることを認識すると、矢印Ａの方向に電流が流れる間のデューティ比を高くして接続点Ｂの平均電位を低くし、反対方向に電流が流れる間のデューティ比を低くして接続点Ｂの平均電位を高くする。この結果、正の帯電電荷量が多くなり、正の電荷量の一部が中和されないで放出される。
帯電部４が負の間の電圧絶対値と正の間の電圧絶対値を変化させることによっても、ガスファンヒータから放出される空気の極性と帯電電荷量を調整することができる。
【００３４】
帯電部４の負の電圧絶対値と正の電圧絶対値を異ならせる別の回路を図８に示す。この場合、図５と図７に示した抵抗Ｒ８を、抵抗Ｒ７とＲ９に分ける。抵抗Ｒ９には並列にトランジスタをＴ６を接続する。トランジスタＴ６のオンオフはマイクロコンピュータ８０で制御される。また分圧用の抵抗Ｒ１４が付け加えられている。
トランジスタＴ６は、矢印Ａの方向に電流が流れる間はオンして矢印Ａと反対方向に電流が流れる間はオフするか、あるいは逆に、矢印Ａの方向に電流が流れる間はオフして矢印Ａと反対方向に電流が流れる間はオンする。即ち、マイクロコンピュータ８０は、スイッチ７４の操作位置に応じて、スイッチ５２が端子５６に接続されてスイッチ５４が端子５８に接続されている間はトランジスタＴ６をオンしてスイッチ５２が端子５８に接続されてスイッチ５４が端子６０に接続されている間はトランジスタＴ６をオフさせるか、あるいは逆に、スイッチ５２が端子５６に接続されてスイッチ５４が端子５８に接続されている間はトランジスタＴ６をオフしてスイッチ５２が端子５８に接続されてスイッチ５４が端子６０に接続されている間はトランジスタＴ６をオンさせる。
このようにしても、帯電部４の負の電圧絶対値と正の電圧絶対値を異ならせることができる。
【００３５】
図９は、さらに別の回路図を示している。この場合、抵抗Ｒ８にバイパス抵抗Ｒ１６が付加されており、バイパス抵抗Ｒ１６を活用するか否かを切替えるトランジスタＴ８が設けられている。トランジスタＴ８のオンオフはマイクロコンピュータ８０で制御される。このようにしても、帯電部４の負の電圧絶対値と正の電圧絶対値を異ならせることができる。
【００３６】
以上、本発明の具体例を詳細に説明したが、これらは例示にすぎず、特許請求の範囲を限定するものではない。特許請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。例えば、実施例ではガスファンヒータに本発明を適用した事例を説明したが、その他の暖房機、クーラー、除湿機、加湿機、空気清浄機などの他の空気調整装置にも適用可能であり、単独の集塵装置としても使用可能である。粒子の帯電電荷量を制御する回路は一例であり、回路の構成要素は自由に変更や追加をおこなうことができる。例えば極性を切替えるスイッチ部４８を、有接点スイッチで構成することに代えて、無接点の半導体スイッチで構成することもできる。
【００３７】
【発明の効果】本願発明の集塵装置によると、吸着部の電位に対して帯電部の電位を正電位と負電位に切替えることによって、帯電部を通過する粒子の帯電極性を経時的に正と負に切替える。このために、吸着部で吸着しきれなかった帯電粒子を集塵装置内で電気的に中和してから放出することができ、帯電粒子によって集塵装置の周辺が汚れるという問題を解決できる。
また、完全には中和せず、積極的にプラスまたはマイナスに帯電させた空気を放出することが可能であり、例えばマイナスに帯電した空気を放出することによってリラックス効果を得たり、プラスに帯電した空気を放出することによって減菌効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１実施例の集塵装置付きガスファンヒータの断面図。
【図２】第１実施例の集塵装置付きガスファンヒータの集塵装置の斜視図。
【図３】第１実施例の集塵装置の制御手段の回路図。
【図４】第１実施例の制御手段の電位と集塵装置の帯電部の電位を示す図。
【図５】第２実施例の集塵装置の制御手段の回路図。
【図６】第２実施例の帯電部の極性変化を示す図。
【図７】第３実施例の集塵装置の制御手段の回路図。
【図８】第３実施例の集塵装置の制御手段の別の回路図。
【図９】第３実施例の集塵装置の制御手段のさらに別の回路図。
【符号の説明】
１：ガスファンヒータ
３：集塵装置
４：帯電部
６：吸着部
１０：送風ファン
１２：空気吸込口
１４：温風吹出口
１８：ガスバーナ
４４：電源安定部
４６：発振部
４８：スイッチ部
６８：変圧器
８０：マイクロコンピュータ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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