JP2000337681A - イオンによる空気処理方法およびこの方法を実施するための装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 外気の最少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、オゾン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
ようイオンによる空気処理方法を改良する。 【解決手段】 空気流量センサ（４）、空気水分センサ
（５）および１つまたは複数の空気品質センサ（１１，
２４）によって求めた数値、すなわち、（ａ）被処理空
気中の酸化可能な空気成分，（ｂ）被処理空気中の相対
湿度および（ｃ）被処理空気の流動速度または空気送給
流量に依存して、電気制御装置（１２）によってイオン
化能の大きさを決定する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電離管における放
電によってまたはコロナ放電においてイオン化を行う形
式のイオンによる空気処理方法およびこの方法を実施す
るための装置に関する。

【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
して云えば、イオンは、第１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、外気の最少の供給状態におい
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、オゾン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方法およびこ
の方法を実施するための装置を改良することにある。

【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遙かに少なく、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れるという利点を有す
る。自然の良い空気の場合と同様、プロセス下限値とし
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。この新規な方法の場合、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。排気および新
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２
２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１
９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１
１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】即ち、有意な量のオゾンＯ３が生ずること
なく確実で安定なＯ２−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
なわれる。

【００２２】更に、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
なわれる。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、Ｃ
Ｏ₂ 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Ｏ
２−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 (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 イオンによる空気処理方法であって、電
   離管における放電によってまたはコロナ放電においてイ
   オン化を行う形式のものにおいて、空気流量センサ
   （４）、空気水分センサ（５）および１つまたは複数の
   空気品質センサ（１１，２４）によって求めた数値、す
   なわち、 （ａ）被処理空気中の酸化可能な空気成分、 （ｂ）被処理空気中の相対湿度および （ｃ）被処理空気の流動速度または空気送給流量に依存
   して、電気制御装置（１２）によってイオン化能力の大
   きさを決定することを特徴とするイオンによる空気処理
   方法。
2. 【請求項２】 上記センサによって （ａ）酸化可能な空気成分の増加， （ｂ）相対湿度の増加、 （ｃ）空気速度の増加のうちの１つまたは複数が検知さ
   れた場合に、イオン化能力を増大するため、上記センサ
   ・データの論理結合によってイオン化能力を制御するこ
   とを特徴とする請求項１記載の方法。
3. 【請求項３】 上記センサ・データの少なくとも１つに
   よってイオン化能力を制御することを特徴とする請求項
   １または２記載の方法。
4. 【請求項４】 イオン化装置（３）に供給された電気的
   全波と伝送されない全波との比によってイオン化能力を
   適合させることを特徴とする請求項１ないし３のいずれ
   か１つに記載の方法。
5. 【請求項５】 プロセスデータが極端に低い場合には最
   低イオン化能力を維持することを特徴とする請求項１な
   いし４のいずれか１つに記載の方法。
6. 【請求項６】 請求項１ないし５に記載された方法を実
   施する装置において、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）
   およ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）および空気水分セ
   ンサ（５）を設置した給気管路（８）に接続されている
   ことを特徴とする装置。
7. 【請求項７】 上記空気品質センサ（１１）、上記空気
   流量センサ（４）および上記空気水分センサ（５）が、
   信号ライン（１９，２０，２１）を介して装置の制御装
   置（１２）に機能的に結合されていることを特徴とする
   請求項６記載の装置。
8. 【請求項８】 上記循環管路（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
   徴とする請求項６または７記載の装置。
9. 【請求項９】 上記イオン化装置（３）の能力が、上記
   制御装置（１２）によって制御されることを特徴とする
   請求項６ないし８のいずれか１つに記載の装置。
10. 【請求項１０】 上記循環管路（１０）から排気管路
    （１４）が分岐されており、上記空気調整装置（２）に
    は新鮮空気管路（１）が接続されていることを特徴とす
    る請求項６ないし９のいずれか１つに記載の装置。