JPS6126426B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、誘電体を材とし圧力損失が低く
塵埃保持容量が大きく又圧損上昇が少なく比較的
捕集効率の低いエアフイルタの捕集効率を、適宜
上昇させエアフイルタの上流側又は下流側の空気
中に浮遊する塵埃濃度を設定範囲内に維持させる
方法、及びその方法を実施するための間欠的外部
荷電装置に関するものである。

帯電を起し易いポリプロピレン、ポリエステル
合成繊維、及びガラスフアイバーなど無機繊維の
誘電体を材とするエアフイルタは、圧損（圧力
損失）が低く塵埃保持容量が大きく圧損の上昇も
少ないが、捕集効率が比較的低い。

又、使用時空気中に浮遊する塵埃、特にタバコ
の煙の付着によつて捕集効率が漸次低下するので
フイルタの寿命も短かい。しかしながら、中性能
エアフイルタの平均比色法効率は80％程度以上に
する必要がある。

そのために、従来は第１図に示す様に、誘電体
を材１とするエアフイルタ２の前方に粒子荷電
装置３を取り付け、空気中の浮遊粉塵などを強く
帯電させることによつてフイルタの捕集効率を上
げていた。（これを粒子荷電フイルタという。）
又、第２図に示す様に、誘電体材１を２枚の電
極４に挾み高電圧を印加することにより誘電体
材１を分極、帯電させ、その静電力によつて空気
中の浮遊粉塵を強く誘引、捕集することによりフ
イルタの効率を上げていた。（これを静電式誘電
フイルタという。） しかし、これら通常の粒子荷電フイルタ及び静
電式誘電フイルタ、すなわち外部荷電式フイルタ
では、常時高電圧を印加しているので、フイルタ
の効率が必要以上に上昇させられており、従つ
て、エアフイルタの上流側、下流側又は室内の浮
遊粉塵濃度が所謂、ビル管理法の基準値0.15mg／
m³を可成り下回つており、無駄な電力、エネルギ
ーを消費していることになる。

そこで、この発明の目的とするところは、それ
ら従来例の難点を解消することにあり、上記粒子
荷電フイルタ及び静電式誘電フイルタなどの外部
荷電式エアフイルタにおいて、外部荷電を間欠的
に印加し、エアフイルタの捕集効率を適宜上昇さ
せ、エアフイルタの上流側、下流側又は室内の浮
遊粉塵濃度を所謂、ビル管理法による規制値0.15
mg／m³以下の0.15mg／m³に近い設定範囲内に維持
させ、さらに、間欠的に付加する外部荷電を間欠
的外部荷電装置により自動的に制御させて、エア
フイルタの長寿命化、省電力及び省エネルギー化
をはかることにある。

以下、この発明の方法及びその荷電装置につい
て詳述する。

誘電体を材１とするエアフイルタ２の前方に
粒子荷電装置３を設けた粒子荷電フイルタ又は誘
電体材１を２枚の電極４に挾んだ静電式誘電フ
イルタの上流側又は下流側に、空気中の粒子数濃
度又は粒子の重量濃度などを測定するセンサー５
を取り付ける。

エアフイルタ２は、圧力損失及び圧損上昇率が
低く、塵埃保持容量の大きいフイルタであり、
材１はポリプロピレン、ポリエステル等の合成繊
維、ガラスフアイバー等の無機繊維を使用してい
る。又、フイルタ形状は一般に市販されているも
の、たとえば波形状材に適当な間隔板を挾み込
んだボツクスタイプのフイルタ、バツグフイル
タ、ポケツトタイプフイルタなどいずれでもよ
く、特に限定されるものではないが、粒子荷電フ
イルタの場合は、空気抵抗の少ないクサビ型バツ
グフイルタが材の交換も容易で好ましい。又、
静電式誘電フイルタの場合、電極４は金網又はメ
ツシユ、あるいは繊維表面を鍍金、金属蒸着など
により通電性にした通気性のもので、図示の如く
材ともプリーツ状のものが風量、圧損、塵埃保
持容量、フイルタの製作面などから好ましい。

粒子荷電装置３は、直流高電圧を印加して空気
中の浮遊粉塵などを荷電しており、通常印加電圧
は３〜15KVであるが、本実施例においては５〜
12KVの印加電圧が好ましかつた。又、有害なオ
ゾンの発生を防ぐために、通常、プラスの高電圧
を印加する。

すると、粒子荷電装置３の高電界内に入つた気
流中の浮遊粒子はプラスに強く帯電し、これが下
流側の誘電体材１の構成繊維材に映像作用を及
ぼし、繊維材の表面を強く分極帯電し（帯電粒子
に近い部分はマイナス、遠い部分はプラスに帯電
する）、映像力によつて帯電粒子は下流側誘電体
材１の構成繊維材に強く誘引捕集される。

すなわち、外部荷電により、エアフイルタの捕
集効率は大巾に上昇する。そこで、この発明で
は、エアフイルタの上流側、下流側又は室内の空
気中浮遊粉塵濃度の上限値を、ビル管理法の規制
値以下のある値に、また下限値は、それより更に
低いある値に設定しておき、空気中の浮遊粉塵濃
度が下限値にまで低下すると外部荷電を休止し、
そして、空気中の浮遊粉塵濃度が上限値に到達す
ると、再び外部荷電を開始して、フイルタの捕集
効率を上げ、空気中の浮遊粉塵濃度を上限値以下
に下げるという間欠的外部荷電を行なう。

第３図のグラフは、中性能エアフイルタでの実
施例を示しており、室内空気中の浮遊粉塵濃度の
上限値を0.15mg／m³に、下限値を0.10mg／m³にし
たものである。すなわち、外部荷電を併用して、
間欠的外部荷電を行なうと、空気中の浮遊粉塵濃
度は、使用時間の経過にもかかわらずその設定範
囲内（ビル管理法の規制値以下）に維持される。

このエアフイルタの上流側、下流側又は室内の
空気中浮遊粉塵濃度は、センサー５により、エア
フイルタの上流側、下流側又は室内の適当な場所
で測定する。そのようなセンサーとしては、例え
ば、レーザー散乱式センサー（粒子数濃度を計
測）、ビエゾバランス式センサー（粒子重量濃度
を計測）、凝縮核測定方式センサー（粒子数濃度
を計測）等、各種のものがあるが、何れも使用す
ることができる。

但し、粒子数濃度を計測するセンサーについて
は、予めその測定値と、ローボリユームエアサン
プラー法など粒子重量濃度法による測定値との相
関関係を求めておき、これに基づいて、上限又は
下限浮遊粉塵濃度を設定する必要がある。

これらのセンサー５から出力される電気信号
は、第４図に示した信号系統図に従い、第５図に
示すよう制御システムを備えた間欠的外部荷電装
置へ送信される。

電気信号は、Ａ／Ｄ変換器（アナログ／デイジ
タル変換器）６により数値信号に変換され、読み
取り値Ｒを与える。そして、この読み取り値Ｒ
は、マイクロコンピユーター７内で処理され、読
み取り値Ｒが上記の設定された空気中浮遊粉塵濃
度の上限設定値Ｈより小であれば外部荷電は休止
され、上限設定値Ｈ以上であれば外部荷電は開始
される。そして、読み取り値Ｒが空気中浮遊粉塵
濃度の下限設定値Ｌより大である間は、外部荷電
は継続され、下限値Ｌ以下になると外部荷電は停
止される。以後、この工程が繰返される。

このような制御システムにより外部荷電は間欠
的に印加され、エアフイルタは、フイルタの上流
側、下流側又は室内の空気中浮遊粉塵濃度を設定
範囲内（ビル管理法の規制値以下）に維持する。

尚、外部電圧の印加は、通常の持続電圧を用い
て実施することができる外、次のような方法も考
えられる。

例えば、第６図のイ，ロ，ハに示す様なパルス
ON，OFF時間比の異なるチヨツパー電圧を、フ
イルタの捕集効率に応じて、マイクロコンピユー
ターにより、適宜、適切に外部帯電させるように
指示する。即ち、フイルタの効率の比較的高い時
は、パルス持続時間の短かいチヨツパー電圧ハ
を、フイルタ効率の低い時はパルス持続時間の長
いチヨツパー電圧イを、フイルタ効率がやや低い
時は、その中間のパルス持続時間のチヨツパー電
圧ロを、印加させることにより、持続電圧を用い
た場合に比してより適切な外部荷電を行うことが
できると共に、エアフイルタの効率を長時間にわ
たつて高効率に維持させることができる。

以上に示した如く、この発明は、間欠的外部荷
電を行ない、エアフイルタの捕集効率を適宜上昇
させ、エアフイルタの上流側又は下流側の空気中
浮遊粉塵濃度を長期間にわたつて、設定範囲内に
維持させると共に、又、間欠的に付加する外部荷
電を間欠的外部荷電装置により自動的に制御させ
ることにより、エアフイルタの長寿命化、省電力
及び省エネルギー化をはかつたものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は粒子荷電フイルタにおける外部荷電の
印加方法を示す説明図、第２図は静電式誘電フイ
ルタにおける外部荷電の印加方法を示す説明図、
第３図はこの発明の方法を実施した場合の空気中
の浮遊粉塵濃度を示す説明図、第４図はこの発明
の方法を実施する装置の信号系統図、第５図はそ
の装置の制御システムを示す系統図、第６図イ，
ロ，ハはチヨツパー電圧を示す説明図である。 １……誘電体材、２……エアフイルタ、３…
…粒子荷電装置、５……センサー。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 誘電体を材とし圧力損失が低く塵埃保持容
   量が大きく又圧損上昇が少なく比較的捕集効率の
   低いエアフイルタに、チヨツパー電圧による外部
   荷電を印加し、エアフイルタの上流側又は下流側
   の浮遊粉塵濃度を予め設定した上限値以下に低下
   させ、浮遊粉塵濃度が予め設定した下限値にまで
   低下すると外部荷電を休止し、さらに外部荷電休
   止後浮遊粉塵濃度が上限値に到達すると、再びチ
   ヨツパー電圧による外部荷電を開始して浮遊粉塵
   濃度を上限値以下に低下させることを特徴とする
   エアフイルタ間欠的外部荷電方法。 ２ チヨツパー電圧のパルス持続時間が、エアフ
   イルタの効率に応じて変化することを特徴とする
   特許請求の範囲第１項に記載のエアフイルタ間欠
   的外部荷電方法。 ３ 誘電体を材とし圧力損所が低く塵埃保持容
   量が大きく又圧損上昇が少なく比較的捕集効率の
   低いエアフイルタの上流側又は下流側に設けた塵
   埃を検知するセンサーと、エアフイルタに外部荷
   電を印加する装置と、センサーの出力信号より求
   めた浮遊粉塵濃度を予め設定した浮遊粉塵濃度の
   上限値と比較し、浮遊粉塵濃度が上限値より小で
   あれば外部荷電を休止する一方、上限値以上であ
   れば外部荷電を開始してさらに予め設定した浮遊
   粉塵濃度の下限値と比較し、浮遊粉塵濃度が下限
   値より大であれば外部荷電を継続し、下限値以下
   であれば外部荷電を停止するようにした制御シス
   テムを備え、さらに外部荷電がチヨツパー電圧に
   よつて行われることを特徴とするエアフイルタ間
   欠的外部荷電装置。 ４ チヨツパー電圧のパルス持続時間が、エアフ
   イルタの効率に応じて変化することを特徴とする
   特許請求の範囲第３項に記載のエアフイルタ間欠
   的外部荷電装置。