JP4742572B2 - Air conditioner air purifier - Google Patents
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Description
本発明は、室内空気の脱臭や室内壁面等の付着物の脱臭を行うことができる空気調和機の空気清浄装置に関するものである。 The present invention relates to an air purifier for an air conditioner that can deodorize indoor air and deodorize deposits such as indoor wall surfaces.
従来の、空気調和機の空気清浄装置としては、臭い分子を吸着する活性炭等のフィルタや空気中の埃や臭い分子を帯電させてフィルタに吸着させる空気清浄機などが提供されている。しかしながら、フィルタに吸着させる空気清浄機では、空気清浄機内に取り込んだ空気を浄化するだけで室内壁面などの付着物は脱臭できなかった。これを解決するために、静電霧化の技術を利用して脱臭を行うものも提供されている(例えば、特許文献1及び2参照)。静電霧化とは、水などの液体に高電圧を印加すると液体が霧化するという現象であり、この現象は、古くから知られている。 As a conventional air purifier for an air conditioner, there are provided a filter such as activated carbon that adsorbs odor molecules, an air cleaner that charges dust and odor molecules in the air and adsorbs them on the filter, and the like. However, in the air cleaner to be adsorbed by the filter, the deposits such as the indoor wall surface cannot be deodorized only by purifying the air taken into the air cleaner. In order to solve this, what deodorizes using the technique of electrostatic atomization is also provided (for example, refer patent document 1 and 2). Electrostatic atomization is a phenomenon in which when a high voltage is applied to a liquid such as water, the liquid is atomized. This phenomenon has been known for a long time.
図15は、上記特許文献1に記載された従来の静電霧化式空気浄化装置を示すもので、静電霧化式空気浄化装置には、汚染空気の中心部に向け、細水柱を噴出せしめる噴水ノズル18が設けられ、高圧電極13と細水注の間に直流バイアスを付与した交流高電圧19を印加し、微細水滴を霧状に有する静電霧化雰囲気を形成せしめるものである。
FIG. 15 shows a conventional electrostatic atomization type air purification device described in Patent Document 1, in which a fine water column is ejected toward the center of contaminated air. A
また、図16は、上記特許文献2に開示された従来の空気清浄機を示すもので、内部に静電霧化装置9が配され、その静電霧化装置9は、水溜め部5と、水溜め部5の水を水溜め部5の外部に位置する先端側へ搬送する搬送部(図示せず)と、搬送部に対向するように配置された電極(図示せず)とを備え、搬送部と電極との間に高電圧を印加することにより搬送部の水が霧化してミストを発生せしめるものである。
しかしながら、このような静電霧化により室内空気の脱臭や室内壁面等の付着物の脱臭を行う空気清浄装置を一般空気調和機に搭載する場合、人手あるいは、水道配管により静電霧化に必要な水を供給しなければならないという課題を有していた。 However, when air purifiers that deodorize indoor air and deodorize deposits on the walls of the room by electrostatic atomization are installed in general air conditioners, they are necessary for electrostatic atomization by hand or water pipes. Had the problem of having to supply fresh water.
本発明は、前記従来の課題を解決するもので、空気中より静電霧化に必要な水を得て、無給水で静電霧化による脱臭を実現する空気調和機の空気清浄装置を提供することを目的とする。 The present invention solves the above-mentioned conventional problems, and provides an air purifier for an air conditioner that obtains water necessary for electrostatic atomization from the air and realizes deodorization by electrostatic atomization without water supply. The purpose is to do.
前記従来の課題を解決するために、本発明の空気調和機の空気清浄装置は、空気調和機内に配され静電霧化してミストを発生させる静電霧化ユニットと、高電圧電源ユニットと、空気調和機周辺の空気の温度を検出する吸い込み温度検出手段と、同空気の湿度を検出する湿度検出手段と、ペルチェ素子駆動電源とを備え、前記静電霧化ユニットは、前記ペルチェ素子駆動電源で駆動されるペルチェ素子と、前記ペルチェ素子の冷却面の温度を測定する冷却面温度測定手段と、前記冷却面に配された高電圧電極と、前記高電圧電極に対向して設けられた対向電極を有し、前記高電圧電源ユニットは、前記高電圧電極と前記対向電極間に高電圧を印加する高電圧電源と、前記高電圧電極と前記対向電極との間に流れる放電電流によりミストの発生状況を検出する静電霧化状態検出手段を有し、前記吸い込み温度検出手段と前記湿度検出手段の検出結果に基づいて、前記ペルチェ素子駆動電源及び高電圧電源を制御することにより前記高電圧電極を空気調和機周辺の空気の露点温度以下にするもので、ペルチェ素子により空気中から静電霧化に必要な水を無給水で安定して得られ、それを静電霧化によりミストを発生させ室内空気の脱臭や室内壁面等の付着物の脱臭を行うことができる。 In order to solve the conventional problems, an air conditioner for an air conditioner according to the present invention includes an electrostatic atomization unit that is disposed in an air conditioner and generates mist by electrostatic atomization, a high voltage power supply unit, A suction temperature detecting means for detecting the temperature of the air around the air conditioner; a humidity detecting means for detecting the humidity of the air; and a Peltier element driving power source, wherein the electrostatic atomization unit is provided with the Peltier element driving power source. A Peltier element driven by the cooling element, a cooling surface temperature measuring means for measuring the temperature of the cooling surface of the Peltier element, a high voltage electrode disposed on the cooling surface, and a counter provided facing the high voltage electrode The high voltage power supply unit includes a high voltage power source that applies a high voltage between the high voltage electrode and the counter electrode, and a discharge current that flows between the high voltage electrode and the counter electrode . Occurrence Has an electrostatic atomization state detecting means for detecting a situation, based on the detection result of the suction temperature detecting means and the humidity detecting means, said high voltage electrode by controlling the Peltier element drive power source and the high voltage power supply The water required for electrostatic atomization is stably obtained from the air with no water supply by the Peltier element, and mist is generated by electrostatic atomization. It is possible to deodorize indoor air and deodorize deposits such as indoor wall surfaces.
本発明の空気調和機の空気清浄装置は、無給水で静電霧化による室内空気の脱臭や室内壁面等の付着物の脱臭を行うことができる。 The air purifier for an air conditioner of the present invention can perform deodorization of indoor air and deodorization of deposits such as an indoor wall surface by electrostatic atomization with no water supply.
第1の発明は、空気調和機内に配され静電霧化してミストを発生させる静電霧化ユニットと、高電圧電源ユニットと、空気調和機周辺の空気の温度を検出する吸い込み温度検出手段と、同空気の湿度を検出する湿度検出手段と、ペルチェ素子駆動電源とを備え、前記静電霧化ユニットは、前記ペルチェ素子駆動電源で駆動されるペルチェ素子と、前記ペルチェ素子の冷却面の温度を測定する冷却面温度測定手段と、前記冷却面に配された高電圧電極と、前記高電圧電極に対向して設けられた対向電極を有し、前記高電圧電源ユニットは、前記高電圧電極と前記対向電極間に高電圧を印加する高電圧電源と、前記高電圧電極と前記対向電極との間に流れる放電電流によりミストの発生状況を検出する静電霧化状態検出手段を有し、前記吸い込み温度検出手段と前記湿度検出手段の検出結果に基づいて、前記ペルチェ素子駆動電源及び高電圧電源を制御することにより前記高電圧電極を空気調和機周辺の空気の露点温度以下にするもので、ペルチェ素子により空気中から静電霧化に必要な水を無給水で安定して得られ、それを静電霧化によりミストを発生させ室内空気の脱臭や室内壁面等の付着物の脱臭を行うことができる。 The first invention is an electrostatic atomization unit that is arranged in an air conditioner and generates mist by electrostatic atomization, a high-voltage power supply unit, and a suction temperature detection means that detects the temperature of air around the air conditioner. , A humidity detecting means for detecting the humidity of the air, and a Peltier element driving power source, wherein the electrostatic atomization unit includes a Peltier element driven by the Peltier element driving power source and a temperature of a cooling surface of the Peltier element A cooling surface temperature measuring means for measuring, a high voltage electrode disposed on the cooling surface, and a counter electrode provided to face the high voltage electrode, wherein the high voltage power supply unit includes the high voltage electrode And a high voltage power source that applies a high voltage between the counter electrodes, and an electrostatic atomization state detection unit that detects a mist generation state by a discharge current flowing between the high voltage electrode and the counter electrode , Inhalation Based on the detection result of the degree detecting means and the humidity detecting means, said high voltage electrode by controlling the Peltier element drive power source and the high voltage power supply intended to below the dew point temperature of the air around the air conditioner, a Peltier The water required for electrostatic atomization can be stably obtained from the air with no water supply by the element, and mist is generated by electrostatic atomization to deodorize indoor air and debris such as indoor walls. Can do.
第2の発明は、特に、第1の発明のペルチェ素子駆動電源の出力電圧を一定とし、吸い込み温度検出手段及び湿度検出手段の検出結果から求められた空気調和機周辺の空気の露点温度に対応した電圧印加時間デューティーで、ペルチェ素子に高電圧を印加するようにしたもので、比較的簡単なペルチェ素子駆動電源の構成で静電霧化に必要な水を安定して生成することができる。 The second invention is particularly adapted to the dew point temperature of the air around the air conditioner obtained from the detection results of the suction temperature detecting means and the humidity detecting means, with the output voltage of the Peltier element driving power source of the first invention being constant. A high voltage is applied to the Peltier element with the applied voltage application time duty, and water necessary for electrostatic atomization can be stably generated with a relatively simple configuration of the Peltier element driving power source.
第3の発明は、特に、第2の発明のペルチェ素子のペルチェ素子の冷却面が露点温度以下になるようにする制御開始から一定時間経過後に、高電圧電源ユニットを駆動すると共に、静電霧化状態検出手段により放電の正常あるいは不良の判定を行い、放電不良時に、前記露点温度及び前記露点温度に対応した電圧印加時間デューティーを補正するもので、ペルチェ素子の冷却能力個体差や各検出手段の個体差に関わらず、静電霧化に必要な水を安定して生成することができる。 In particular, the third invention drives the high-voltage power supply unit after a certain period of time has elapsed since the start of the control so that the cooling surface of the Peltier element of the Peltier element of the second invention is equal to or lower than the dew point temperature. The normal state or failure of discharge is determined by the activated state detection means, and when the discharge is defective, the dew point temperature and the voltage application time duty corresponding to the dew point temperature are corrected. Regardless of individual differences, water necessary for electrostatic atomization can be stably generated.
第4の発明は、特に、第1の発明のペルチェ素子に印加されるペルチェ素子駆動電源の出力電圧を、吸い込み温度検出手段及び湿度検出手段から求められた空気調和機周辺の空気の露点温度に応じて変えて前記ペルチェ素子の冷却面が露点温度以下になるようにする制御を行うようにしたもので、静電霧化に必要な水を安定して生成することができる。 In the fourth aspect of the invention, in particular, the output voltage of the Peltier element driving power source applied to the Peltier element of the first aspect of the invention is set to the dew point temperature of the air around the air conditioner obtained from the suction temperature detecting means and the humidity detecting means. According to this, control is performed so that the cooling surface of the Peltier element is equal to or lower than the dew point temperature , and water necessary for electrostatic atomization can be stably generated.
第5の発明は、特に、第4の発明のペルチェ素子が露点温度以下になるようにする制御開始から一定時間経過後に、高電圧電源ユニットを駆動すると共に静電霧化状態検出手段により放電の正常あるいは不良の判定を行い、放電不良時に、前記露点温度及び前記露点温度に対応した前記ペルチェ素子の駆動電圧を補正するもので、静電霧化に必要な水を安定して生成することができる。 In particular, the fifth aspect of the invention drives the high voltage power supply unit after the elapse of a certain time from the start of the control so that the Peltier element of the fourth aspect of the invention is at or below the dew point temperature , and discharges the discharge by the electrostatic atomization state detection means. Normal or defective determination is performed, and when the discharge is defective, the dew point temperature and the driving voltage of the Peltier element corresponding to the dew point temperature are corrected, and water necessary for electrostatic atomization can be stably generated. it can.
第6の発明は、特に、第4又は第5の発明の空気調和機の運転状態に応じてペルチェ素子に供給する最大電力に上限を設け、前記最大電力内で、前記ペルチェ素子の冷却面を露点温度以下にする制御が可能な場合のみ、前記ペルチェ素子への電圧印加を継続するもので、空気清浄装置の運転よりも空気調和機の運転を優先させることができる。 In particular, the sixth invention provides an upper limit for the maximum power supplied to the Peltier element according to the operating state of the air conditioner of the fourth or fifth invention, and the cooling surface of the Peltier element is within the maximum power. Only when it is possible to control to the dew point temperature or lower, the voltage application to the Peltier element is continued, and the operation of the air conditioner can be prioritized over the operation of the air purifier.
第7の発明は、特に、第1〜6のいずれか一つの発明の高電圧電源ユニットに、高電圧電極と対向電極間の短絡を防止する短絡保護装置を設けたもので、空気清浄装置の安全性を保つことができる。 In the seventh aspect of the invention, in particular, the high voltage power supply unit according to any one of the first to sixth aspects is provided with a short circuit protection device for preventing a short circuit between the high voltage electrode and the counter electrode. Safety can be maintained.
第8の発明は、特に、第1〜7のいずれか一つの発明の高電圧電源ユニットに、高電圧電極と対向電極間の短絡等の異常を検出する異常検出手段を設けたもので、空気調和機の安全性を保つことができる。 In the eighth invention, in particular, the high voltage power supply unit according to any one of the first to seventh inventions is provided with an abnormality detection means for detecting an abnormality such as a short circuit between the high voltage electrode and the counter electrode. The safety of the harmony machine can be maintained.
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。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. Note that the present invention is not limited to the embodiments.
(実施の形態1)
図1は、本発明の第1の実施の形態における空気清浄装置を搭載した空気調和機の断面図、図2は、同空気清浄装置の静電霧化ユニットの断面図、図3は、同空気清浄装置のブロックダイアグラム、図4は、空気の温度及び相対湿度と露点温度の相関関係を示すテーブルを示すものである。
(Embodiment 1)
FIG. 1 is a cross-sectional view of an air conditioner equipped with the air purifier according to the first embodiment of the present invention, FIG. 2 is a cross-sectional view of an electrostatic atomization unit of the air purifier, and FIG. FIG. 4 is a block diagram of an air cleaning device, and shows a table showing the correlation between air temperature and relative humidity and dew point temperature.
空気調和機2は、熱交換された空気を吹出す吹き出し口45と、吹き出し風の向きを変える上下羽根46とフイルタ3を備えている。
The
本実施の形態における空気調和機の空気清浄装置1は、図1〜3に示すように、空気調和機2の吹出し口45に配設されると共に、後述の高電圧電極8に結露した水を霧化してミストを発生させる静電霧化ユニット12と、空気調和機の吸い込み側に配され空気調和機周辺の空気の露点温度を求めるための吸い込み温度検出手段4と湿度検出手段30と、高電圧電源ユニット14と、ペルチェ素子駆動電源15と、制御手段16から構成されている。
As shown in FIGS. 1 to 3, the air purifier 1 for an air conditioner in the present embodiment is disposed at a blow-out
静電霧化ユニット12から発生したミスト11は、空気調和機2の吹出し流れに乗って、室内空間に拡散し、室内空気や室内壁面等の付着物の脱臭を行う。
The
図2において、6は、ペルチェ素子であり、ペルチェ素子6の上面側は、冷却面6aであり、冷却面6aの温度を測定する冷却面温度測定手段7と高電圧電極8が配され、ペルチェ素子6に電圧が印加され、高電圧電極8が露点温度以下に冷却されると高電圧電極8に結露水31が生じ、対向電極32との間に高電圧を印加されると、結露水31は、静電霧化して、ミスト11となり、空気調和機2の吹出し流れに乗って、居室内に拡散していく。
In FIG. 2, 6 is a Peltier element, and the upper surface side of the
14は、高電圧電源ユニットで、高電圧電極8と対向電極32に高電圧を印加する高電圧電源14cと、ミスト11の発生状況を検出する静電霧化状態検出手段13を備えている。
16は、空気調和機2に設けられた空気清浄装置1の制御手段であり、吸い込み温度検出手段4、湿度検出手段30、静電霧化状態検出手段13、ペルチェ素子6の冷却面温度測定手段7など各検出手段の検出情報が入力され、前記検出情報や制御系の応答時間に応じて、高電圧電源ユニット14やペルチェ素子駆動電源15の制御を行うものである。
以上のように構成された空気調和機の空気清浄装置について、以下その動作、作用を説明する。 About the air purifier of the air conditioner comprised as mentioned above, the operation | movement and an effect | action are demonstrated below.
空気調和機2の空気清浄装置1の制御手段16は、吸い込み温度検出手段4と湿度検出手段30から得られた空気の温度及び相対湿度により、演算あるいは、テーブル参照により、空気調和機周辺の空気の露点温度を求める。ここで、制御手段16は、空気調和機2の制御手段(図示せず)の一部であっても、空気清浄装置1専用の制御装置であってもよい。
The control means 16 of the air cleaning device 1 of the
テーブル参照の場合は、図4のように、空気の温度及び相対湿度と露点温度の相関関係を示すテーブルを設け、空気清浄装置1の使用温度・湿度範囲を複数領域に分割し、分割された各領域内における露点温度の最小値を湿り空気線図から求め、分割された各領域の露点温度とする。図4において、太線で囲まれた領域33が、空気清浄装置1の使用温度・湿度範囲であり、領域33は、空気調和機2から空気清浄装置1に対して供給可能電力や空気調和機2の実使用範囲や露点温度などにより定められている。
In the case of table reference, as shown in FIG. 4, a table showing the correlation between air temperature and relative humidity and dew point temperature is provided, and the operating temperature / humidity range of the air cleaning device 1 is divided into a plurality of regions. The minimum value of the dew point temperature in each region is obtained from the wet air diagram and used as the dew point temperature of each divided region. In FIG. 4, a
制御手段16は、吸い込み温度検出手段4で得られた空気温度T1と湿度検出手段30で得られた空気の相対湿度RH1から図4のテーブルに基づいて、露点温度TOが求められる。制御手段16は、冷却面温度測定手段7で検出される冷却面6aの温度を露点温度TOに近づけるようにペルチェ素子駆動電源15の電圧の制御を行う。ペルチェ素子駆動電源15の制御開始からしばらく時間が経過すると、冷却面6aに配された高電圧電極8も露点温度に達し、高電圧電極8の表面に結露水31が生じる。
The control means 16 obtains the dew point temperature TO from the air temperature T1 obtained by the suction temperature detection means 4 and the relative humidity RH1 of the air obtained by the humidity detection means 30 based on the table of FIG. The control means 16 controls the voltage of the Peltier element driving
この状態で制御手段16により高電圧電源ユニット14を駆動し、静電霧化ユニット12の高電圧電極8と対向電極32間に高電圧を印加すると、高電圧電極8の表面の結露水31は、静電霧化現象によりミスト11となり、空気調和機2の吹出し流れに乗って、居室に拡散していく。静電霧化によりミスト11が良好に発生しているかどうかは、静電霧化状態検出手段13から得られる放電電流の状況から判断できる。
In this state, when the high voltage
これにより、無給水で静電霧化による室内空気の脱臭や室内壁面等の付着物の脱臭を行うことができる。 Thereby, deodorization of indoor air and debris such as indoor wall surface by electrostatic atomization can be performed without water supply.
(実施の形態2)
図5は、本発明の第2の実施の形態における空気調和機の空気清浄装置におけるペルチェ素子の冷却面の露点温度制御方法を示すタイミングチャート、図6は、同空気清浄装置における空気の温度及び相対湿度とペルチェ素子電圧印加時間Ton/Toffのデューティーの相関関係を示すテーブルである。なお、上記実施の形態と同一部分については、同一符号を付してその説明を省略する。
(Embodiment 2)
FIG. 5 is a timing chart showing a dew point temperature control method for the cooling surface of the Peltier element in the air purifier of the air conditioner according to the second embodiment of the present invention, and FIG. It is a table | surface which shows the correlation of the relative humidity and the duty of Peltier device voltage application time Ton / Toff. In addition, about the same part as the said embodiment, the same code | symbol is attached | subjected and the description is abbreviate | omitted.
図5において、ペルチェ素子駆動電源15は、制御手段16からの指示により、t1周期で、Ton/Toffの任意のデューティーでペルチェ素子6に電圧を印加する。t1周期が、ペルチェ素子6の熱時定数に対して、十分に短い範囲なら、Ton/Toffのデューティーでの電圧制御によって、ペルチェ素子6の冷却が可能であり、ペルチェ素子6の熱的耐久性にも大きな影響を与えない。
In FIG. 5, the Peltier element driving
20は、ペルチェ素子駆動電源15の出力波形を示したものであり、一定電圧Vconstが出力される。24は、ペルチェ素子6の冷却面6aの温度の目標となる露点温度TOであり、25は、ペルチェ素子6の冷却面温度である。
以上のように構成されたペルチェ素子6の冷却面6aの露点温度制御方法について、以下その動作、作用を説明する。
About the dew point temperature control method of the
制御手段16は、吸い込み温度検出手段4と湿度検出手段5で得られた空気の温度と相対湿度から空気調和機周辺の空気の露点温度TO24を求め、ペルチェ素子6の冷却面温度25と露点温度TO24の温度差によって、ペルチェ素子駆動電源15のTon/Toffのデューティーを変更して、ペルチェ素子6の冷却面6aの温度を制御する。
The control means 16 obtains the dew point temperature TO24 of the air around the air conditioner from the air temperature and the relative humidity obtained by the suction temperature detection means 4 and the humidity detection means 5, and the cooling
ペルチェ素子駆動電源15の制御開始から高電圧電極8に結露水が発生していると考えられる時間ta経過後より、ペルチェ素子6の冷却面温度25と露点温度TO24の差が±△Taの領域では、空気の温度、相対湿度から予め実験で求められた一定のTon/Toffのデューティーサイクルでペルチェ素子駆動電源15の制御を行う。
A region where the difference between the cooling
空気の温度、相対湿度から実験によって得られたTon/Toffのデューティーは、図6のようなテーブルを有する。例えば、制御手段16は、吸い込み温度検出手段4で得られた空気温度T1と湿度検出手段5で得られた空気の相対湿度RH1から図6のテーブルに基づいて、Ton/Toffのデューティー50:50が求められる。 The Ton / Toff duty obtained by experiments from the air temperature and relative humidity has a table as shown in FIG. For example, the control means 16 uses the air temperature T1 obtained by the suction temperature detection means 4 and the relative humidity RH1 of the air obtained by the humidity detection means 5 based on the table of FIG. Is required.
高電圧電極8に過不足なく結露を発生させるためには、空気の温度、湿度と静電霧化の状態を確認しながら求められたTon/Toffのデューティーサイクルを維持することが必要であり、図6のテーブルは、図4のテーブルと対応して、空気清浄装置1の使用温度、湿度範囲を複数領域に分割され、分割された各領域内には、実験にて求められたTon/Toffデューティーが各領域の代表値として代入されている。
In order to generate condensation without excess or deficiency in the
ペルチェ素子駆動電源15によるペルチェ素子6の冷却面温度25の制御開始からtaの時間が経過すると、冷却面6aに配された高電圧電極8も冷却され、高電圧電極8の表面に結露水31が生じる。この状態で制御手段16により高電圧電源ユニット14を制御して、静電霧化ユニット12の高電圧電極8と対向電極32間に高電圧を印加すると、高電圧電極8の表面の結露水は、静電霧化によりミスト11となり、空気中に拡散していく。静電霧化によりミスト11が良好に発生しているかどうかは、静電霧化状態検出手段13から得られる放電電流の状況から判断できる。
When the time ta has elapsed since the start of the control of the cooling
これにより、比較的簡単なペルチェ素子駆動電源15で、無給水で静電霧化による室内空気の脱臭や室内壁面等の付着物の脱臭を行うことができる。
Thereby, with a relatively simple Peltier device driving
(実施の形態3)
図7は、本発明の第3の実施の形態における空気調和機の空気清浄装置のペルチェ素子の冷却面の露点温度制御方法を示すタイミングチャートである。なお、上記実施の形態と同一部分については、同一符号を付してその説明を省略する。
(Embodiment 3)
FIG. 7 is a timing chart showing a dew point temperature control method for the cooling surface of the Peltier element of the air purifier for an air conditioner according to the third embodiment of the present invention. In addition, about the same part as the said embodiment, the same code | symbol is attached | subjected and the description is abbreviate | omitted.
ペルチェ素子駆動電源15は、制御手段16からの指示により、t1周期で、Ton/Toffの任意のデューティーでペルチェ素子6に電圧を印加する。t1周期が、ペルチェ素子6の熱時定数に対して、十分に短い範囲なら、Ton/Toffのデューティーサイクルでの電圧制御によって、ペルチェ素子6の冷却が可能となる。一旦、ペルチェ素子6の冷却面温度25が露点温度の±Ta範囲内に入ると、図6で示される空気の温度、相対湿度から予め実験で求められた一定のTon/Toffのデューティーサイクルでペルチェ素子駆動電源15が制御される。
The Peltier element driving
27は、高電圧電源14cの出力状態を示し、図7では、高電圧電極8と対向電極32間には、高電圧が印加された状態となっている。また、26は、静電霧化状態検出手段13から得られたミスト発生状況である。
以上のように構成されたペルチェ素子の冷却面の露点温度制御方法について、以下その動作、作用を説明する。 About the dew point temperature control method of the cooling surface of the Peltier device comprised as mentioned above, the operation | movement and an effect | action are demonstrated below.
ペルチェ素子6の冷却面温度25を吸い込み温度検出手段4と湿度検出手段5で得られた空気の温度、相対湿度から空気調和機周辺の空気の露点温度TOとペルチェ素子駆動電源15のTon/Toffのデューティーにより、理想的には、図7のA区間において、高電圧電極8に結露水が生じ、静電霧化によりミストが発生することになるが、吸い込み温度検出手段4と湿度検出手段5の個体差や検出誤差、冷却面温度測定手段7の個体差や検出誤差及びペルチェ素子6自体の冷却能力の個体差により図6のように予め定められたペルチェ素子駆動電源15のTon/Toffのデューティーでは、図7の区間Aのようにペルチェ素子6の冷却面温度25が見かけ上、露点温度以下に達しているにも関わらず、静電霧化状態検出手段13で、ミストが良好でないことが検出される可能性がある。
The cooling
したがって、高電圧電極8に高電圧を印加してから、一定時間経過しても、静電霧化状態検出手段13により、良好なミストが検出されない場合には、図7の区間Bのように冷却面6aの温度目標である露点温度TO24を下げるとともに、予め定められたペルチェ素子駆動電源15のTon/Toffデュ−ティーをTonが増加する方向に補正する。これにより、ペルチェ素子6の冷却能力を向上させ、ペルチェ素子6の冷却面温度25を露点温度TO24以下に到達させることができる。この制御における露点温度TO24の変更値及びTonの補正値については、空気清浄装置1の使用温度、湿度範囲を複数領域に分割し、分割された各領域毎に、露点温度変更値及びTonの補正値を定めてもよいし、全ての領域において、一律に変更させてもよい。
Therefore, if a good mist is not detected by the electrostatic atomization state detection means 13 even after a lapse of a certain time after applying a high voltage to the
冷却面6aが真の露点温度に達すると、冷却面6aに配された高電圧電極8も冷却され、高電圧電極8の表面に結露水31が生じ、静電霧化ユニット12の高電圧電極8と対向電極32間に高電圧を印加すると、高電圧電極8の表面の結露水31は、静電霧化によりミスト11となり、空気中に拡散していく。
When the
これにより、比較的簡単なペルチェ素子駆動電源15及び制御方法で、無給水で静電霧化による室内空気の脱臭や室内壁面等の付着物の脱臭を行うことができる。
Thereby, with the relatively simple Peltier element drive
(実施の形態4)
図8は、本発明の第4の実施の形態における空気調和機の空気清浄装置のペルチェ素子の冷却面の露点温度制御方法を示すタイミングチャート、図9は、空気の温度及び相対湿度とペルチェ素子印加電圧のデューティーの相関関係を示すテーブルである。なお、上記実施の形態と同一部分については、同一符号を付してその説明を省略する。
(Embodiment 4)
FIG. 8 is a timing chart showing a dew point temperature control method for the cooling surface of the Peltier element of the air purifier of the air conditioner according to the fourth embodiment of the present invention, and FIG. 9 shows the air temperature, relative humidity and Peltier element. It is a table which shows the correlation of the duty of an applied voltage. In addition, about the same part as the said embodiment, the same code | symbol is attached | subjected and the description is abbreviate | omitted.
ペルチェ素子駆動電源15は、制御手段16からの指示された任意の電圧をペルチェ素子6に対して印加することができる構成となっている。図8において、20は、ペルチェ素子駆動電源15の出力波形、24は、ペルチェ素子6の冷却面温度の目標となる露点温度TOであり、25は、ペルチェ素子6の冷却面温度である。
The Peltier element drive
以上のように構成されたペルチェ素子6の冷却面の露点温度制御方法について、以下その動作、作用を説明する。
The operation and action of the dew point temperature control method for the cooling surface of the
制御手段16は、ペルチェ素子6の冷却面温度25を、吸い込み温度検出手段4と湿度検出手段5で得られた空気の温度と相対湿度から空気調和機周辺の空気の露点温度TO24を求め、ペルチェ素子6の冷却面温度25と露点温度TO24との温度差によって、ペルチェ素子駆動電源15の電圧を変えて、ペルチェ素子6の冷却面6aの露点温度制御を行う。
The control means 16 obtains the dew point temperature TO24 of the air around the air conditioner from the air temperature and the relative humidity obtained by the suction temperature detection means 4 and the humidity detection means 5 from the cooling
また、ペルチェ素子6の冷却面温度25と露点温度TO24の差が±△Taの領域では、空気の温度と相対湿度から予め実験で求められた一定の電圧となるようにペルチェ素子駆動電源15を制御する。空気の温度と相対湿度から実験によって得られた露点温度制御に必要なペルチェ素子駆動電圧は、図9のようなテーブルを有する。
Further, in the region where the difference between the cooling
例えば、制御手段16は、吸い込み温度検出手段4で得られた空気温度T1と湿度検出手段5で得られた空気の相対湿度RH1から図9のテーブルに基づいて、1.4Vが求められる。高電圧電極8に過不足なく結露を発生させるためには、空気の温度と湿度と静電霧化の状態を確認しながら求められたペルチェ素子印加電圧を維持することが必要であり、図9のテーブルは、図4のテーブルと対応して、空気清浄装置1の使用温度・湿度範囲を複数領域に分割され、分割された領域毎に印加すべき電圧が割り当てられている。
For example, the control means 16 obtains 1.4V from the air temperature T1 obtained by the suction temperature detection means 4 and the relative humidity RH1 of the air obtained by the humidity detection means 5 based on the table of FIG. In order to generate dew condensation on the
ペルチェ素子駆動電源15による冷却面6aの露点温度の制御開始からしばらく時間が経過すると、冷却面6aに配された高電圧電極8も冷却され、高電圧電極8の表面に結露水31が生じる。この状態で制御手段16により高電圧電源ユニット14を制御して、静電霧化ユニット12の高電圧電極8と対向電極32間に高電圧を印加すると、高電圧電極8の表面の結露水31は、静電霧化によりミスト11となり、空気中に拡散していく。静電霧化によりミスト11が良好に発生しているかどうかは、静電霧化状態検出手段13から得られる放電電流の状況から判断できる。
When a certain amount of time elapses from the start of control of the dew point temperature of the
以上のように、ペルチェ素子駆動電源15の電圧を細かく制御することで、無給水で静電霧化による室内空気の脱臭や室内壁面等の付着物の脱臭を行うことができる。
As described above, by finely controlling the voltage of the Peltier device driving
(実施の形態5)
図10は、本発明の第5の実施の形態における空気調和機の空気清浄装置のペルチェ素子の冷却面の露点温度制御方法を示すタイミングチャートである。なお、上記実施の形態と同一部分については、同一符号を付してその説明を省略する。
(Embodiment 5)
FIG. 10 is a timing chart showing a dew point temperature control method for the cooling surface of the Peltier element of the air purifier for an air conditioner according to the fifth embodiment of the present invention. In addition, about the same part as the said embodiment, the same code | symbol is attached | subjected and the description is abbreviate | omitted.
ペルチェ素子駆動電源15は、制御手段16からの指示により、任意の電圧をペルチェ
素子6に印加し、ペルチェ素子6の冷却を行う。一旦、ペルチェ素子6の冷却面温度25が露点温度TO24の±Ta範囲内に入ると、図9で示される空気の温度・相対湿度から予め実験で求められた電圧をペルチェ素子6に印加する。
The Peltier element driving
27は、高電圧電源14cの出力状態を示し、高電圧電極8と対向電極32間に、高電圧が印加された状態となっている。また、26は、静電霧化状態検出手段13から得られたミスト発生状況である。
以上のように構成された空気清浄装置1の冷却面6aの温度制御方法について、以下その動作、作用を説明する。
About the temperature control method of the
ペルチェ素子6の冷却面温度25を、吸い込み温度検出手段4と湿度検出手段5で得られた空気の温度と相対湿度から、空気調和機2周辺の空気の露点温度TO24とペルチェ素子駆動電源15の電圧により、理想的には、図10のA区間において、高電圧電極8に結露水31が生じ、静電霧化によりミストが発生することになる。
The cooling
しかしながら、吸い込み温度検出手段4と湿度検出手段5の個体差や検出誤差や冷却面温度測定手段7の個体差や検出誤差及びペルチェ素子6自体の冷却能力の個体差により予め定められたペルチェ素子6への印加電圧では、図10の区間Aのようにペルチェ素子6の冷却面温度25が見かけ上、露点温度TO24以下に達しているにも関わらず、静電霧化状態検出手段13で良好なミストが検出されないことも考えられる。
However, the
したがって、高電圧電極8に高電圧を印加してから、一定時間経過しても、静電霧化状態検出手段13で、ミストが良好に発生していないと検出された場合には、図10の区間Bのようにペルチェ素子6の冷却面6aの温度目標である露点温度TO24を補正するとともに、予め定められたペルチェ素子駆動電源15の電圧も増加する方向に補正する。
Therefore, when it is detected by the electrostatic atomization state detection means 13 that mist is not generated well even after a predetermined time has elapsed since the high voltage is applied to the
これにより、ペルチェ素子6の冷却能力を増大させ、ペルチェ素子6の冷却面温度25が露点温度TO24以下に到達させることができる。この制御における露点温度TO24の変更値及び印加電圧の補正値については、空気清浄装置1の使用温度、湿度範囲を複数領域に分割し、分割各領域毎に露点温度変更値及び印加電圧の補正値を定めてもよいし、全ての領域において、一律に変更させてもよい。
Thereby, the cooling capacity of the
ペルチェ素子の冷却面6aが真の露点温度に達すると、冷却面6aに配された高電圧電極8も冷却され、高電圧電極8の表面に結露水31が生じ、静電霧化ユニット12の高電圧電極8と対向電極32間に高電圧が印加されると、高電圧電極8の表面の結露水31は、静電霧化によりミスト11となり、空気中に拡散していく。
When the
これにより、比較的簡単なペルチェ素子駆動電源15及び制御方法で、無給水で静電霧化による室内空気の脱臭や室内壁面等の付着物の脱臭を行うことができる。
Thereby, with the relatively simple Peltier element drive
(実施の形態6)
図11は、本発明の第6の実施の形態における空気調和機の空気清浄装置を搭載した空気調和機の各部の消費電力を示す関係図、図12は、空気の温度及び相対湿度とペルチェ素子の消費電力の相関関係を示すテーブルである。なお、上記実施の形態と同一部分については、同一符号を付してその説明を省略する。
(Embodiment 6)
FIG. 11 is a relational diagram showing the power consumption of each part of an air conditioner equipped with the air purifier for an air conditioner according to the sixth embodiment of the present invention, and FIG. 12 is the temperature and relative humidity of air and the Peltier element. It is a table which shows the correlation of power consumption. In addition, about the same part as the said embodiment, the same code | symbol is attached | subjected and the description is abbreviate | omitted.
当然のことながら、空気調和機2の各機能動作は、電源の許容電力内で行なうことが必要となる。
As a matter of course, each functional operation of the
図11において、空気調和機2の電源許容出力は、18Wであり、マイコンなどの定常的に消費される電力は10W、残された8Wを用いて、空気清浄装置1やその他の機能を並列運転させなければならない。したがって、空気調和機2の運転状態によって、ペルチェ素子6に対する最大供給電力に上限を設けることが必要となり、例えば、空気調和機2の上下羽根46が動作している場合には、これに要する2Wと高電圧電源ユニット14の消費電力2Wが差し引かれ、ペルチェ素子6への最大供給電力は、4Wとなる。
In FIG. 11, the allowable power output of the
図12は、吸い込み温度検出手段4と湿度検出手段5から得られた空気の温度及び相対湿度と冷却面6aの露点温度制御を行った時のペルチェ素子6の消費電力を示すもので、空気清浄装置1の使用温度、湿度範囲を複数領域に分割し、各領域内におけるペルチェ素子6の消費電力が収められてある。制御手段16は、上記図12のテーブルを有し、上記のような例では、空気温度及び相対湿度が図12の斜線部の領域にあるときのみ、空気清浄装置1を動作させるようにする。
FIG. 12 shows the air temperature and relative humidity obtained from the suction temperature detecting means 4 and the
これにより、空気調和機2の安定運転を確保できるとともに、空気調和機2の電源容量を小さくすることができ、空気調和機2の電源コストを抑えることができる。
Thereby, while being able to ensure the stable operation of the
(実施の形7)
図13は、本発明の第7の実施の形態における空気調和機の空気清浄装置の高電圧電源の垂下特性を示したものである。なお、上記実施の形態と同一部分については、同一符号を付してその説明を省略する。
(Embodiment 7)
FIG. 13 shows the drooping characteristic of the high voltage power supply of the air purifier of the air conditioner according to the seventh embodiment of the present invention. In addition, about the same part as the said embodiment, the same code | symbol is attached | subjected and the description is abbreviate | omitted.
本実施の形態は、図13に示すように、正常な静電霧化状態で高電圧電源14cの2次側を流れる電流を基準に、垂下点負荷電流40を設定し、垂下点を超える負荷電流が流れると急激に出力電圧及び電流を低下させる特性を持たせたものである。
In the present embodiment, as shown in FIG. 13, a droop point load current 40 is set based on the current flowing through the secondary side of the high
以上のように構成された空気調和機2の空気清浄装置1について、以下その動作、作用を説明する。
About the air purifying apparatus 1 of the
第1の実施の形態で述べたように、高電圧電極8に結露した水を霧化してミストを発生させる静電霧化ユニット12を空気調和機2の吹き出し口45に配設しているため、高電圧電極8と対向電極32間は塵埃に晒され、前記2つの電極間で異常放電が発生する恐れがある。さらに、高電圧電極8は、ペルチェ素子6で冷却され、結露水31が発生することを考えると、高電圧電極8と対向電極間32は、塵埃の積層により短絡異常あるいは、異常放電が発生する恐れがある。短絡異常や異常放電を放置しておくと最悪、静電霧化ユニット12あるいは、空気調和機2から発火・発煙に至るケースが考えられるが、高電圧電源14cに、短絡異常あるいは、異常放電に対して、負荷電流の垂下特性41を持たせる事により、短絡異常及び異常放電の継続を防止することができる。
As described in the first embodiment, the
すなわち、高電圧電源14cに、負荷電流が所定の値を超えたときに出力電圧及び電流を低下させる垂下特性を持たせて、短絡保護装置としたものである。
That is, the high-
これにより、静電霧化ユニット12の高電圧電極8と対向電極間32間に異常放電や短絡異常が発生しても、高電圧電源14cにて、前記2つの異常を継続させないため、静電霧化ユニット12及び空気調和機2の発火・発煙を防止、空気清浄装置1の安全性を向上させることができる。
Thereby, even if abnormal discharge or short circuit abnormality occurs between the
(実施の形態8)
図14は、本発明の第8の実施の形態における空気調和機の空気清浄装置の高電圧電源ユニット14のブロックダイアグラムを示したものである。
(Embodiment 8)
FIG. 14 shows a block diagram of the high voltage
本実施の形態は、高電圧電源ユニット14に、垂下特性を有する高電圧発生回路14aと短絡異常や放電異常を検出する異常検出回路14bを備え、高電圧電源ユニット14への電力供給を入り切りするスイッチ43と、ユーザーに対して、短絡や放電等の異常発生を表示する異常表示手段42を設けたものである。
In the present embodiment, the high voltage
以上のように構成された空気調和機の空気清浄装置について、以下その動作、作用を説明する。 About the air purifier of the air conditioner comprised as mentioned above, the operation | movement and an effect | action are demonstrated below.
高電圧電極8に結露した水を霧化してミストを発生させる静電霧化ユニット12が、空気調和機2の吹き出し口45に配設されているため、高電圧電極8と対向電極32間が塵埃で短絡され、前記2つの電極間で異常放電が発生したり、高電圧電極8は、ペルチェ素子6で冷却され、結露水が発生することを考えると、高電圧電極8と対向電極32間に、短絡異常あるいは、異常放電が発生する恐れがある。また、短絡異常や異常放電を放置しておくと最悪、発火発煙に至るケースが考えられるが、本実施の形態では、高電圧電源ユニット14の高電圧発生回路14aは、短絡異常あるいは、異常放電の際に流れる負荷電流の垂下特性を有しているので、短絡異常及び異常放電の継続を防止することができる。さらに、異常検出回路14bで短絡異常や放電異常が検出された時に、その発生状況を制御手段16に伝達することにより、制御手段16により高電圧電源ユニット14への電力供給をスイッチ43で切ったり、ユーザーに対して、異常表示手段42にて、静電霧化ユニット12の保守・点検を知らしめることができる。
Since the
これにより、静電霧化ユニット12の高電圧電極8と対向電極32間に異常放電や短絡異常が発生しても、高電圧電源14cにて前記2つの異常を継続させないため、静電霧化ユニット12及び空気調和機2の発火・発煙を防止、空気清浄装置1及び空気調和機2の安全性を向上させることができる。
Thereby, even if abnormal discharge or short circuit abnormality occurs between the
以上のように、本発明にかかる空気調和機の空気清浄装置は、安全性が高く、しかも無給水で放電霧化による脱臭を実現することが可能であり、居室やトイレや車室内などの空間の脱臭用途に適用できる。また、生ゴミ処理機や洗濯機や掃除機など機器から発生する臭気の脱臭の用途にも適用できる。 As described above, the air purifier for an air conditioner according to the present invention is highly safe and can realize deodorization by discharge atomization with no water supply, such as a living room, a toilet, or a vehicle interior. It can be used for deodorizing purposes. It can also be applied to deodorizing odors generated from devices such as garbage disposal machines, washing machines and vacuum cleaners.
1 空気清浄装置
2 空気調和機
4 吸い込み温度検出手段
6 ペルチェ素子
7 冷却面温度測定手段
8 高電圧電極
11 ミスト
12 静電霧化ユニット
13 静電霧化状態検出手段
14 高電圧電源ユニット
14c 高電圧電源
15 ペルチェ素子駆動電源
30 湿度検出手段
31 結露水
32 対向電極
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (8)
高電圧電源ユニットを駆動すると共に静電霧化状態検出手段により放電の正常あるいは不良の判定を行い、放電不良時に、前記露点温度及び前記露点温度に対応した前記ペルチェ素子の駆動電圧を補正することを特徴とする請求4に記載の空気調和機の空気清浄装置。 After a certain period of time has elapsed since the start of the control so that the cooling surface of the Peltier element is below the dew point temperature ,
Driving the high-voltage power supply unit and determining whether the discharge is normal or defective by the electrostatic atomization state detecting means, and correcting the dew point temperature and the driving voltage of the Peltier element corresponding to the dew point temperature when the discharge is defective The air purifier for an air conditioner according to claim 4.
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