JP4278230B2

JP4278230B2 - イオンによる空気処理装置

Info

Publication number: JP4278230B2
Application number: JP14933699A
Authority: JP
Inventors: フライシャーヴェルナー
Original assignee: エルカー・ルフトクヴァリテート・アクチェンゲゼルシャフト
Priority date: 1999-05-28
Filing date: 1999-05-28
Publication date: 2009-06-10
Anticipated expiration: 2019-05-28
Also published as: JP2000337681A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電離管における放電によって或いはコロナ放電においてイオン化を行うイオンによる空気処理装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
衛生的室内空気状態を保証するため、従来は、外気の供給によって汚れた空気を追出していた。この場合、多量の外気を供給しなければならず、その際、事前に、夏季には冷却によって且つまた冬季には加熱によって多大のエネルギを使用して外気を調整し、供給し、濾過しなければならないという不利な問題点がある。市街地、飛行場の近傍、工場および農場の近傍にある建築物の場合にはまさに、外気も有害物質および放出臭気によって汚染されているので、この場合、供給すべき外気を浄化する必要がある。
【０００３】
イオン化装置によって室内空気または大気を処理することは公知である。この場合、バクテリアおよび他の病原菌が制圧され、大きい分子が、低分子量の断片に分割される。臭気物質は、概ね、複雑で大きい分子を形成する。この限りにおいて、空気イオン化によって、強力な臭気制圧を達成できる。イオン化装置は、２つの電位の間で大きい電界を利用する。多くの場合、ガラス管の内面に同軸にコーティングを施し、外面を同じく導電性に構成した電離管が使用される。十分に大きい電圧を印加した場合、壁のガラスが、大きい電界が生成される誘電体を形成する。この場合、流動する空気中のイオン濃度が増大する。電圧を更に上昇すると、イオン生成以外に、オゾンＯ３も生成される。この効果は、空調設備に使用する場合には望ましくない。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
公知の設備の場合、運転状態が、不満足に低いイオン化を示すか、オゾンＯ３を生成するかという欠点があった。
【０００５】
十分なイオンを生成するには、ある程度高いイオン濃度が電界近傍に存在する必要がある。簡略化して言えば、イオンは、第一に、電荷担体の輸送の急激な増大に寄与し、特に、帯電された、即ち、イオン化されたＯ₂分子の適切な強度を形成する「ブリッジ」を形成する。本発明の目的は、外気の最小の供給状態において室内空気の調整を実施でき、すべての運転状態において、急激な望ましくない副生物（例えばＯ₃）を有意な程度に生成することなく、満足できるイオン化結果が得られるよう、冒頭に述べた種類の装置を改良することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記課題は、本発明の請求項１および請求項６に開示された特徴によって解決される。
【０００７】
本発明は、公知技術に比して、空気処理時の消費エネルギが従来よりも遥かに少なく、熱回収セクションを除去したことによって空調設備における供給空気のイオン化が簡単化され、放電電圧が、過度なオゾン生成の閾値を常に下回る最適範囲に保持されるので、イオン化装置の長期安定性が向上させるという利点を有する。自然の良い空気の場合と同様、ポロセス下限値としての約５％のＯ₂の最小強度が、技術的に、適切な自然の数値として順守される。この新規な装置の場合、供給空気は、純粋な外気よりも衛生的、健康的に高いレベルを有する。外気の僅かな割合は、空気調整を行うべき室内の実際のＣＯ₂含有量にのみ依存する。排気及び新鮮空気の割合は、最少化できる。想定されるオゾン限界値を越えることなく、状況に応じて、安定で活性の酸素分子群、即ち、酸素クラスターの形成が保証される。供給空気の性状は、自然の新鮮空気に対応する。
【０００８】
本発明の他の有利な実施の形態は、従属請求項および以下の詳細な説明から明らかであろう。本発明の実施の形態を示す図面を参照して本発明を説明する。
【０００９】
【発明の実施の形態】
図１において、部屋９には、快適な室内空気が供給される。これに対応して、給気管路８は、部屋９で終端され、循環管路１０が部屋から引出される。部屋９から引出されている循環管路１０には、排気管路１４が接続されている。給気管路８は、新鮮空気管路１および部屋９から出る循環管路１０を接続した空気調整装置２から出ている。
【００１０】
装置は、更に、電源ライン１７，１８からライン１５，１６を介して電気エネルギを引出す電気制御装置１２を含む。この制御装置１２は、制御ライン２２を介して、空気調整装置２から出て部屋９に至る給気管路８に設置した１つまたは複数のイオン化装置３を制御する。このため、電気制御装置１２は、信号ライン１９を介して、部屋９から出て空気調整装置２に至る循環管路１０に設置された空気品質センサ１１の情報を受け、信号ライン２０を介して空気流量センサ４の情報を受け、信号ライン２１を介して空気水分センサ５の情報を受ける。空気流量センサ４および空気水分センサ５は、空気調整装置２から出て部屋９に至る給気管路８に設置してある。空気流量センサ４は、給気管路８内の流動速度を検知する。空気水分センサ５は、給気管路８内の空気の相対湿度を検知する。
【００１１】
制御装置１２からイオン化装置３に供給される電力は、可変であり、空気流量センサ４，空気水分センサ５および空気品質センサ１１から制御装置１２に供給される数値に依存する。
【００１２】
特殊な場所（例えば、交通の激しい都心、飛行場近傍、工場地帯等）の場合、対応して、別の空気品質センサ２４および補足的制御ライン１３を介して、供給空気イオン化の調節操作に状況に応じた新鮮空気条件を組入れる。
【００１３】
本実施の形態では、空気品質センサ１１および場合によって付加する空気品質センサ２４は、酸化可能な室内空気成分を検知する酸化スズ・ガスセンサである。
【００１４】
酸化可能な揮発性物質によって空気送給量および／または所要相対湿度および／または室内負荷が増大した場合に、それぞれより大きい能力で装置が運転されるよう、制御装置１２において、空気品質センサ１１の信号、場合による空気品質センサ２４の信号、空気流量センサ４の信号および空気水分センサ５の信号を相互に結合する。
【００１５】
各パラメータの重みを求め、各ベクトルの和として結合を行う。結合は、各量の積または他の数学的処理として行われ、かくして、装置は、それぞれ、対応する能力で最適に運転される。
【００１６】
イオン化装置の能力は、電圧・パルスレートにもとづき調節される。かくして、放電時、電圧は一定に保持され、従って、全プロセスに重要な機能データは、安定であり、しかも、状況に応じて調節できる。これを、電圧グラフの安定なＯ２−イオン化範囲を示す図２を参照して説明する。使用した交流電圧の周期は、区間２３に対応する。
【００１７】
イオン化装置３（図１）は、イオン化装置の運転電圧である一定の交流電圧によって運転される。運転電圧が直線７（図２）を越えて上昇すると、オゾンＯ３の急激な不測の生成を伴うイオン化が行われる。
【００１８】
しかしながら、イオン化装置３の運転電圧を双方の直線６，７の間で正確に一定に保持すれば、有意な量のオゾンＯ３が生ずることなくまたは他の望ましくない副次効果が現れることなく、確実で安定したイオン化が達成される。
【００１９】
イオン化装置３のこのように選択した運転電圧および安定なイオン化の状況に応じた調節によって、自然に活性化された酸素分子群、即ち、酸素クラスターが、供給空気調整のために安定に且つ有効に生成される。
【００２０】
直線６（図２）を下回ると、まず、同じく望ましくない副次効果を伴う自発的放電が起きることになる。運転電圧が更に低下すると、すべての反応が停止する。
【００２１】
本装置は、即ち、有意な量のオゾンＯ₃が生じることなく確実で安定なＯ₂ーイオン化が行われるよう、イオン化装置３の運転電圧を高く選択できるように操作が行われるよう構成されている。
【００２２】
更に、本装置は、極めて低いプロセスデータが存在する場合にも最小イオン化能が維持されるように操作が行われるよう構成されている。センサが、イオン化作業を行う必要のないことを制御装置に通報した場合、極めて低いプロセスデータが提示される。
【００２３】
本発明の本質は、特に、状況に応じて、プロセスに適した調節によって、常に最適な範囲でＯ２−イオン化を行うことにある。ＣＯ₂含有量が極めて多い室内空気または循環空気の場合は、作業サイクルを、区間２３（図２）に対応して、より高頻度で活性化し、ＣＯ₂含有量が僅かな場合は、対応してより低頻度で活性化する。しかしながら、極めて良い空気状況においても、自然の条件に対応して、常に、少なくとも５％のＯ２−イオン化が許される。
【００２４】
装置の運転中、新鮮空気管路１を介して最少量の排気を放出し、対応する量の新鮮空気を新鮮空気管路１を介して供給する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る空気処理装置の実施の形態の略図
【図２】最適なプロセスデータを得るための安定なＯ２−イオン化の範囲を示す電圧グラフ
【符号の説明】
１新鮮空気管路
２空気調整装置
３イオン化装置
４空気流量センサ
５空気水分センサ
８給気管路
９部屋
１０循環管路
１１，２４空気品質センサ
１２制御装置
１４排気管路
１９，２０，２１信号ライン

Claims

電離管での放電によって或いはコロナ放電においてイオン化が行われるイオンによる空気処理装置において、処理された空気が供給される室（９）には、処理された空気を供給する給気管路（８）及び調整される空気を排出する循環管路（１０）が接続されており、空気品質センサ（１１）を設置した循環管路（１０）が、空気調整装置（２）を介してイオン化装置（３）、空気流量センサ（４）及び空気湿度センサ（５）を設置した給気管路（８）に接続されており、循環管路（１０）から排気管路（１４）が分岐され、空気調整装置（２）には空気品質センサ（２４）を備える新鮮空気管路（１）が接続されており、空気品質センサ（１１、２４）、空気流量センサ（４）及び空気湿度センサ（５）が信号ライン（１３、１９、２０、２１）を介して装置の制御装置（１２）と機能的に接続されていて、イオン化出力の高さが電気的制御装置（１２）により空気流量センサ（４）、空気湿度センサ（５）と空気品質センサ（１１、２４）によって検出された値、（ａ）処理すべき空気中の酸化可能な空気成分、（ｂ）処理すべき空気中の相対湿度、及び（ｃ）処理すべき空気中の流動速度或いは空気送給流量に依存して決定されており、イオン化装置（３）がその出力を制御装置（１２）によって、イオン化装置（３）に供給される電気的全波と伝送されない全波との比によりイオン化出力の適合によって制御されており、循環管路（１０）には、必要に応じて開かれる排気管路（１４）が接続されていることを特徴とする装置。
空気品質センサ（１１）、空気流量センサ（４）及び空気湿度センサ（５）は、処理データが極端に低い場合に最低イオン化出力が維持されるように、信号ライン（１９、２０、２１）を介して装置の制御装置（１２）と機能的に接続されていることを特徴とする請求項１に記載の装置。