РАЗРЯДНОЕ УСТРОЙСТВО И ОСНАЩЕННОЕ ИМ УСТРОЙСТВО КОНДИЦИОНИРОВАНИЯ ВОЗДУХА Российский патент 2019 года по МПК B03C3/68 

Область техники

[0001]

Настоящее изобретение относится к разрядному устройству, которое осуществляет электрический разряд с целью очистки воздуха, и к устройству кондиционирования воздуха, оснащенному этим разрядным устройством.

Уровень техники

[0002]

В обычной технике известно воздухоочистительное устройство разрядного типа для сбора содержащихся в воздухе частиц пыли или им подобных частиц. Воздухоочистительное устройство разрядного типа обычной техники включает в себя зарядное устройство для передачи частицам пыли или им подобным частицам электрических зарядов и узел сбора пыли, - для сбора частиц наделенных электрическими зарядами. Кроме того, зарядное устройство включает в себя направленные друг на друга высоковольтный электрод и заземляющий электрод. При приложении высокого напряжения, когда заземляющий электрод заземлен, высоковольтный электрод разряжается. С другой стороны, аналогичным же образом узел сбора пыли тоже включает в себя высоковольтный электрод и заземляющий электрод. Более того, в описанном в патентной литературе 1 устройстве обычной техники вес всего устройства уменьшен за счет формирования каждого электрода посредством использования электропроводящей смолы.

Перечень цитируемой литературы

Патентная литература [ПТЛ]

[0003]

[ПТЛ 1] Патент Японии JP3729403B2

[ПТЛ 2] Патент Японии JP3730645B2

[ПТЛ 3] Патент Японии JP4149526B2

Сущность изобретения

Техническая проблема

[0004]

В описанном в ПТЛ 1 вышеупомянутом устройстве обычной техники общий вес устройства снижен за счет использования в качестве электродов электропроводящей смолы. Однако когда используется электропроводящая смола, трудно обеспечить, чтобы ее электропроводность была такой же превосходной, как и электропроводность металла; поэтому, из-за электрического сопротивления заземляющего электрода в нем накапливаются электрические заряды, и потенциал заземляющего электрода возрастает. В результате, когда поверхностный потенциал заземляющего электрода увеличивается, и требуемое для его разряда напряжение также соответствующим образом увеличивается; необходимо поддерживать ток разряда, например, посредством управления напряжением высоковольтного источника питания и т.д. Однако при этом, вообще говоря, существует верхний предел по выходу высоковольтного источника питания, и, когда выход достигает верхнего предела по выходу, выход напряжения временно прекращается, тем самым получая время, чтобы вернуться назад. Далее, в некоторых случаях в высоковольтном электроде узла сбора пыли из-за влияния величины сопротивления фактическое напряжение не может следовать за управлением напряжения. В этом случае возникает проблема недостаточной напряженности электрического поля между высоковольтным электродом и заземляющим электродом, что ухудшает характеристики сбора пыли.

[0005]

Настоящее изобретение было сделано для решения вышеуказанной проблемы и имеет своей задачей обеспечение разрядного устройства и оснащенного им устройства кондиционирования воздуха, которые способны удалять накопленные на электроде электрические заряды и осуществлять переустановку требуемого для разряда напряжения.

Решение проблемы

[0006]

Разрядное устройство согласно настоящему изобретению включает в себя: разрядный электрод для электрического разряда; встречный электрод, расположенный с возможностью размещения на расстоянии от разрядного электрода, при этом встречный электрод сформован из электропроводящей смолы, имеющей объемное сопротивление не более 10⁷ Ом⋅см, высоковольтный источник питания для приложения выходного напряжения между разрядным электродом и встречным электродом и средство управления для управления выходным напряжением высоковольтного источника питания, чтобы осуществлять режим разряда посредством высоковольтного источника питания - с целью создания электрического разряда между разрядным электродом и встречным электродом, а также режим снижения напряжения - для временного уменьшения выходного напряжения высоковольтного источника питания до напряжения или ниже напряжения, не вызывающего электрического разряда между разрядным электродом и встречным электродом.

Благоприятные эффекты изобретения

[0007]

В соответствии с настоящим изобретением посредством режима снижения напряжения можно осуществлять плавное удаление электрических зарядов, накопленных на встречном электроде и на заземляющем электроде. Это позволяет переустанавливать напряжение, требуемое для разряда.

Краткое описание чертежей

[0008]

Фиг. 1 представляет собой вид поперечного сечения, показывающий внутренний блок устройства кондиционирования воздуха в соответствии с вариантом осуществления 1 настоящего изобретения.

Фиг. 2 представляет собой поэлементный вид в перспективе, показывающий разрядное устройство в соответствии с вариантом осуществления 1 настоящего изобретения.

Фиг. 3 представляет собой схематичный вид, показывающий пример конфигурации разрядного устройства.

Фиг. 4 представляет собой блок-схему блока управления в соответствии с вариантом осуществления 1 настоящего изобретения.

Фиг. 5 представляет собой характеристическую диаграмму, показывающую пример режима коммутационного управления по варианту осуществления 1 настоящего изобретения.

Описание вариантов осуществления

[0009]

Вариант осуществления 1

Далее со ссылками на фиг. с 1 по 5 будет описан вариант осуществления 1 настоящего изобретения. Заметим, что в каждой фигуре, использованной в описании, общим элементам назначены одни и те же ссылочные позиции, а их повторное описание будет опущено. Кроме того, настоящее изобретение не ограничено нижеследующим описанием и в рамках объема изобретения может различным образом изменяться, не отклоняясь от сущности настоящего изобретения.

[0010]

Фиг. 1 представляет собой вид поперечного сечения, показывающий внутренний блок устройства кондиционирования воздуха в соответствии с вариантом осуществления 1 настоящего изобретения. Заметим, что устройство кондиционирования воздуха включает в себя расположенный в отсеке внутренний блок 1 для осуществления кондиционирования воздуха и расположенный снаружи отсека внешний блок (не показан) для осуществления теплообмена с внутренним блоком 1. Кроме того, фиг. 1 представляет собой вид поперечного сечения, показывающий строение внутреннего блока, разрезанного плоскостью, перпендикулярной оси вращения вентилятора 5. Как показано на фиг. 1, внутренний блок 1 включает в себя впуск 2 воздуха, выпуск 3 воздуха, теплообменники 4, крыльчатку 5 вентилятора, горизонтальные пластины 6 воздушного потока, вертикальные пластины 7 воздушного потока, переднюю панель 8, разрядное устройство 9 и т.д. Из них теплообменники 4, крыльчатка 5 вентилятора и разрядное устройство 9 содержатся внутри корпуса 1А, образующего внешнюю оболочку внутреннего блока 1.

[0011]

Впуск 2 воздуха есть элемент, представляющий собой отверстие для всасывания внутреннего воздуха в корпус, и расположен он, например, с верхней стороны корпуса 1А. Выпуск 3 воздуха есть элемент, представляющий собой отверстие для выдувания воздуха в отсек из корпуса 1А, и расположен он, например, с нижней стороны корпуса 1А. Теплообменники 4 охлаждают или нагревают воздух, всосанный через впуск 2 воздуха. Крыльчатка 5 вентилятора всасывает воздух через впуск 2 воздуха и выдувает воздух, прошедший через теплообменники 4, в направлении выпуска 3 воздуха.

[0012]

Горизонтальные пластины 6 воздушного потока расположены в выпуске 3 воздуха и регулируют направление воздуха, выдуваемого из выпуска 3 воздуха (угол выдувания) в горизонтальном направлении внутреннего блока 1. Вертикальные пластины 7 воздушного потока регулируют угол выдувания воздуха в вертикальном направлении внутреннего блока 1. Заметим, что горизонтальное направление внутреннего блока 1 относится к направлению, перпендикулярному плоскости страницы фиг. 1, а вертикальное направлении внутреннего блока 1 относится к вертикальному направлению самой фиг. 1. Кроме того, соответствующие вертикальные пластины 7 воздушного потока расположены с передней стороны и с задней стороны, если смотреть спереди (со стороны передней панели 8) внутреннего блока 1. Передняя панель 8 составляет элемент, содержащий переднюю поверхность корпуса 1A.

[0013]

Разрядное устройство 9 посредством электростатической силы собирает частицы, такие, как содержащая в воздухе пыль, чтобы тем самым очищать воздух. Это разрядное устройство 9 расположено с передней стороны (с "наветренной стороны") теплообменников 4 в воздушном потоке от впуска 2 воздуха в направлении выпуска 3 воздуха. Заметим, что разрядное устройство по настоящему изобретению не обязательно ограничено устройством сбора частиц, таких как частицы пыли, и включает в себя различные виды воздухоочистительных устройств разрядного типа, которые создают в воздухе электрический разряд для очистки воздуха. Говоря более конкретно, разрядное устройство может быть устройством для разложения и дезактивации посредством электрического разряда взвешенных в воздухе загрязняющих веществ, например, образованных частицами, - дыма, пыльцы, вирусов, грибков, бактерий, аллергенов, веществ, издающих запахи, ионов, химических радикалов и т.д. Кроме того, разрядное устройство по настоящему изобретению может быть расположено с задней стороны (с "подветренной стороны") теплообменников 4.

[0014]

Далее со ссылкой на фиг. 2 и 3 будет описана конфигурация разрядного устройства 9. Фиг. 2 представляет собой поэлементный вид в перспективе, показывающий разрядное устройство в соответствии с вариантом осуществления 1 настоящего изобретения. Заметим, что на фиг. 2 направление оси X соответствует горизонтальному направлению внутреннего блока 1, а направление оси Y соответствует направлению вперед-назад внутреннего блока 1 (на фиг. 1 - горизонтальное направление). Кроме того, верхняя сторона направления оси Z соответствует направлению "наветренного" потока воздуха внутри внутреннего блока 1. С другой стороны, фиг. 3 представляет собой схематичный вид, показывающий примерную конфигурацию разрядного устройства. Эта фигура предназначена для того чтобы схематично показать расположение и соединение каждого электрода разрядного устройства 9. Поэтому на фиг. 3 иллюстрация некоторых элементов частично опущена, а формы элементов в некоторых случаях отличны от их форм на фиг. 2.

[0015]

Как показано на фиг. 2 и 3, разрядное устройство 9 включает в себя верхнюю рамку 10, нижнюю рамку 11, разрядный электрод 12, пружину 13, узел 14 подачи электропитания, опорные узлы 15 и 16 электрода, встречный электрод 17, узел 18 сбора пыли, блок 30 управления, высоковольтный источник 40 питания и т.д. Как показано на фиг. 2, верхняя рамка 10 составляет участок разрядного устройства 9, расположенный с самой "наветренной" стороны. Кроме того, нижняя рамка 11 составляет участок часть разрядного устройства 9, расположенную на самой "подветренной" стороне. Эти рамки 10 и 11 выполнены, например, как единое целое из смоляного материала и продолжаются параллельно направлению оси X, будучи отделенными одна от другой в направлении оси Z.

[0016]

Далее, в верхней рамке 10 образованы многочисленные отверстия для забора наружного воздуха в разрядное устройство 9. Каждое из отверстий разделено на части в виде решетки, образуя такую конфигурацию, чтобы внутрь разрядного устройства 9 со стороны этих отверстий не мог попасть ни палец человека, ни что-либо подобное. Каждое из этих отверстий расположено на части верхней поверхности верхней рамки 10, например, в группах из нескольких отверстий, упорядоченных в линии в направлении оси X (направление ширины) и в направлении оси Y (направление вперед-назад). В нижней рамке 11, аналогично верхней рамке 10, образованы многочисленные отверстия, таким образом, что они сконфигурированы в виде решетки

[0017]

Между разрядным электродом 12 и встречным электродом 17 прилагается выходное напряжение высоковольтного источника 40 питания, способного подавать высокое напряжение, например, порядка от 4 кВ до 7 кВ. Разрядный электрод 12 сформирован, например, посредством складывания от одного до четырех раз промежуточной части длинной металлической пластины, и он продолжается в направлении оси X. Заметим, что на фиг. 2 разрядный электрод 12 в качестве примера, выполнен в U-образной форме, образованной одноразовым складыванием металлической пластины. К каждому из обоих концевых участков разрядного электрода 12 прикреплен вывод в форме кольца. В качестве материала разрядного электрода 12 предпочтительно использовать, например, металлический материал, такой как вольфрам, медь, никель, нержавеющая сталь, цинк, железо или молибден, сплав, содержащий в качестве основного компонента эти металлические материалы, и т.п. Кроме того, разрядный электрод 12 может быть образован путем покрытия поверхности вышеописанного металлического материала драгоценным металлом, таким как серебро, золото или платина, или же путем создания на этой поверхности углеродного (графитового) слоя, окисной пленки или чего-либо подобного.

[0018]

Форма поперечного сечения разрядного электрода 12 имеет, например, вид прямоугольной фигуры, имеющей длинные стороны и короткие стороны. Длинная сторона формы поперечного сечения выполнена имеющей длину, например, порядка от 0,1 мм до 1,0 мм, а короткая сторона выполнена имеющей длину, например, порядка от 0,01 мм до 0,1 мм. Формированием прямоугольной формы поперечного сечения разрядного электрода 12 напряженность электрического поля вокруг электрода по сравнению, например, с электродом, имеющим круговую форму поперечного сечения, может быть увеличена. Это позволяет надежно деактивировать проходящие около разрядного электрода 12 грибки, бактерии, аллергены, вирусы или другие частицы. Кроме того, при этом можно эффективно увеличивать величину заряда частиц пыли или чего-либо подобного, проходящего около разрядного электрода 12.

[0019]

Пружина 13 является элементом для приложения к разрядному электроду 12 механического напряжения и образована из металлического материала. По обеим сторонам разрядного электрода 12 пружина 13 присоединена к оконечным элементам. Разрядный электрод 12 прикреплен к узлу 14 подачи электропитания в состоянии, будучи натянутый пружиной 13 в продольном направлении, и при этом электрически подсоединен к этому узлу 14 подачи электропитания. Узел 14 подачи электропитания представляет собой элемент, предназначенный для приложения электрического напряжения выхода высоковольтного источника 40 питания к разрядному электроду 12 и к высоковольтному электроду 19, и образован из электропроводящего материала, такого как металл. Заметим, что в настоящем изобретении можно иметь такую конфигурацию, в которой каждый из разрядного электрода 12 и высоковольтного электрода 19 подсоединен к своему из различных элементов подачи электропитания, а напряжения, приложенные к разрядному электроду 12 и к высоковольтному электроду 19, могут управляться взаимно независимо.

[0020]

Опорные узлы 15 и 16 электрода поддерживают разрядный электрод 12 внутри разрядного устройства 9 и, в целом, выполнены, например, из смоляного материала. Опорный узел 15 электрода прикреплен к одной концевой стороне нижней рамки 11 в направлении длины (в направлении оси X). А опорный узел 16 электрода прикреплен, например, к другой концевой стороне верхней рамки 10 в направлении длины. В этом состоянии опорные узлы 15 и 16 электрода выполнены с возможностью удержания обеих концевых сторон разрядного электрода 12. Опорные узлы 15 и 16 электрода включают в себя элемент для удержания разрядного электрода 12 в сложенном состоянии, элемент для удержания разрядного электрода 12 в соответствующем положении и т.д.

[0021]

Встречный электрод 17 является электродом, предназначенным для работы в паре с разрядным электродом 12, и он сформован, например, из электропроводящей смолы, которой придана форма удлиненной плоской пластины. В качестве примера, - встречный электрод 17, включает в себя, например, три электродные пластины. Эти электродные пластины продолжаются в направлении оси X и расположены с взаимными интервалами в направлении оси Y. Далее, между соответствующих электродных пластин встречного электрода 17 с зазорами расположен разрядный электрод 12. Таким образом, разрядный электрод 12 и встречный электрод 17 сконфигурированы с возможностью отстояния один от другого в направлении оси Y.

[0022]

Далее, встречный электрод 17 сформован интегрально с заземляющим электродом 20, который будет описан ниже, посредством электропроводящей смолы, имеющей объемное сопротивление не более 10⁷ Ом⋅см. Заметим, что электропроводящая смола обычно определяется как смола, имеющая объемное сопротивление не более 10⁷ Ом⋅см. Такая электропроводящая смола образована, например, путем смешивания электропроводящего материала, такого как сажа, углеродное волокно, электропроводящие нити или металлическое волокно, в базовой смоле. Кроме того, встречный электрод 17 и заземляющий электрод 20 заземляются через узел 21 заземления подачи электропитания.

[0023]

Узел 18 сбора пыли собирает пыль или что-либо подобное, заряженную (наделенную электрическими зарядами) при прохождении между разрядным электродом 12 и встречным электродом 17, и включает в себя высоковольтный электрод 19 и заземляющий электрод 20. Между высоковольтным электродом 19 и заземляющим электродом 20 прикладывается выходное напряжение высоковольтного источника 40 питания. Высоковольтный электрод 19 включает в себя, например, множественные части электрода, расположенные в направлении оси Х с регулярными интервалами. Каждая деталь электрода, составляющая высоковольтный электрод 19, например, выступает в сторону встречного электрода 17 в направлении оси Z и продолжается параллельно направлению оси Y. Кроме того, высоковольтный электрод 19 сформован, например, из полупроводящей смолы, имеющей объемное сопротивление, более низкое, чем объемное сопротивление встречного электрода 17 и заземляющего электрода 20. В качестве примера, полупроводящая смола имеет объемное сопротивление порядка от 10⁸ до 10¹³ Ом⋅см. И, кроме того, высоковольтный электрод 19 электрически подсоединен к узлу 14 подачи электропитания.

[0024]

Заземляющий электрод 20 представляет собой электрод, который предназначен для работы в паре с высоковольтным электродом 19, и он сформован совместно с встречным электродом 17 с использованием вышеупомянутой электропроводящей смолы. Заземляющий электрод 20 включает в себя, например, множественные части электрода, расположенные в направлении оси Х с регулярными интервалами. Каждая деталь электрода, составляющая заземляющий электрод 20, например, выступает в сторону высоковольтного электрода 19 в направлении оси Z и продолжается параллельно направлению оси Y. Когда разрядное устройство 9 собрано, высоковольтный электрод 19 и заземляющий электрод 20, как показано на фиг. 3, удерживаются в некотором положении на удалении один от другого в направлении оси X, при этом части этих электродов расположены таким образом, что попеременно входят один между другого.

[0025]

Таким образом, выполнение встречного электрода 17, высоковольтного электрода 19 и заземляющего электрода 20 из смоляного материала, может способствовать снижению веса всего разрядного устройства 9, а также упрощению изготовления каждого из этих электродов 17, 19 и 20. Кроме того, в случае металлического электрода форма электрода имеет низкую степень гибкости, поэтому¹⁾ требуется выполнение прессовых и гибочных операций, в то время как в соответствии с данным вариантом осуществления степень гибкости электродов 17, 19 и 20 может быть улучшена. К тому же, поскольку встречный электрод 17 и заземляющий электрод 20 являются сформованными как единое целое, можно упростить общую конструкцию электрода, что дополнительно способствует сокращению размеров и снижению веса разрядного устройства 9. Более того, поскольку выполненный из смолы электрод по сравнению с металлическим электродом имеет высокую способность удержания электрического заряда, интервалы между электродами могут быть уменьшенными. Это позволяет увеличить напряженность электрического поля между электродами и тем самым - улучшить способность к пылеулавливанию.

[0026]

Далее будет описан блок 30 управления как средство управления операциями высоковольтного источника 40 питания. Блок 30 управления состоит из микрокомпьютера и т.п. и, как показано на фиг. 3, включает в себя процессор 30А и память 30В.

Функционирование блока 30 управления осуществляется в результате выполнения процессором 30А программ, сохраненных в памяти 30В. Заметим, что блок 30 управления может также служить в качестве устройства управления для управления работой устройства кондиционирования воздуха, или же он может быть устройством управления, предназначенным только для управления работой высоковольтного источника 40 питания. Кроме того, блок 30 управления может быть составлен из компонентов, отдельных от высоковольтного источника 40 питания, или же он может быть интегральной схемой управления, встроенной в высоковольтный источник 40 питания.

[0027]

Фиг. 4 представляет собой блок-схему блока управления в соответствии с вариантом осуществления 1 настоящего изобретения. Как показано на фигуре, блок 30 управления подключен с возможностью коммутации к высоковольтному источнику 40 питания и включает в себя блок 31 управления напряжением, блок 32 определения напряжения, блок 33 переключения режимов и т.д. Блок 31 управления напряжением управляет выходным напряжением высоковольтного источника 40 питания таким образом, чтобы ток разряда, создаваемый между разрядным электродом 12 и встречным электродом 17, имел постоянную величину.

[0028]

Блок 32 определения напряжения сравнивает выходное напряжение высоковольтного источника 40 питания (то есть напряжение, приложенное к разрядному электроду 12 и к высоковольтному электроду 19) с предустановленным спусковым напряжением А, которое будет описано ниже, и выдает результат сравнения на блок 33 переключения режимов. Блок 33 переключения режимов на основании результата, определенного блоком 32 определения напряжения или чего-либо подобного переключает режим работы разрядного устройства 9 между режимом электрического разряда и режимом снижения напряжения, который будет описан ниже.

[0029]

(Работа варианта осуществления 1)

Далее со ссылкой на фиг. 1 будут описаны операции устройства кондиционирования воздуха. Сначала при включении устройства кондиционирования воздуха приводятся в действие теплообменники 4, крыльчатка 5 вентилятора и разрядное устройство 9. Когда крыльчатка 5 вентилятора включится, внутренний воздух засасывается из впуска 2 воздуха, и внутри внутреннего блока 1 создается поток воздуха. В результате после очистки прохождением через разрядное устройство 9 всосанный воздух, проходя через теплообменники 4, охлаждается или нагревается. Воздух, прошедший через теплообменники 4, последовательно проходит через положения крыльчатки 5 вентилятора, горизонтальных пластин 6 воздушного потока и вертикальных пластин 7 воздушного потока и через выпуск 3 воздуха посылается в комнату. Таким образом в комнате может осуществляться кондиционирование воздуха.

[0030]

(Режим электрического разряда)

Далее со ссылкой на фиг. 3 будут описаны операции разрядного устройства 9. Сначала, в исходном состоянии предполагается, что разрядное устройство 9 находится в режиме электрического разряда. В режиме электрического разряда выходное напряжение высоковольтного источника 40 питания подается на разрядный электрод 12 и высоковольтный электрод 19. Затем, между разрядным электродом 12 и встречным электродом 17 в соответствии с выходным напряжением генерируется разряд тока, и тем самым создается электрическое поле, имеющее предопределенную напряженность.

[0031]

В это время блок 31 управления напряжением, управляя выходным напряжением высоковольтного источника 40 питания, поддерживает постоянную величину тока разряда между электродами 12 и 17. При этом воздух, который должен проходить через разрядное устройство 9, сначала проходит между разрядным электродом 12 и встречным электродом 17. В результате взвешенные в воздухе материалы в форме частиц, такие как пыль, бактерии, грибки, вирусы, пыльца или аллергенные материалы под воздействием электрического разряда и электрического поля между электродами 12 и 17 переходят в заряженное состояние.

[0032]

Далее, материалы в форме частиц, будучи заряженными, в узле 18 сбора пыли проходят вместе с воздухом между высоковольтным электродом 19 и заземляющим электродом 20. Поскольку к высоковольтному электроду 19, аналогично разрядному электроду 12 приложено выходное напряжение высоковольтного источника 40 питания, то между высоковольтным электродом 19 и заземляющим электродом 20 создается электрическое поле, имеющее предопределенную напряженность. В результате, при прохождении между высоковольтным электродом 19 и заземляющим электродом 20, материалы в форме частиц в заряженном состоянии под воздействием большой кулоновской силы притягиваются к заземляющему электроду 20. Затем материалы в форме частиц собираются в узле 18 сбора пыли и удаляются из воздуха.

[0033]

В данном случае, когда между разрядным электродом 12 и встречным электродом 17 продолжается электрический разряд, на встречном электроде 17, имеющем определенную величину сопротивления, накапливаются электрические заряды, и при этом создается поверхностный потенциал. В результате электрическое поле и ток разряда между разрядным электродом 12 и встречным электродом 17 имеют тенденцию к уменьшению. Чтобы предотвратить это явление увеличением выходного напряжения высоковольтного источника 40 питания посредством блока 31 управления напряжением можно поддерживать заданный ток разряда. Однако, как правило, существует верхний предел выходного напряжения высоковольтного источника 40 питания, и когда выходное напряжение достигает значения этого верхнего предела, увеличение выходного напряжения устройством безопасности принудительно приостанавливается, и в некоторых случаях включается режим восстановления. В этом случае возникает проблема, заключающаяся в том, что характеристики разрядного устройства 9 в режиме восстановления "не работают". С другой стороны, если разряд продолжается, то возникает проблема и в узле 18 сбора пыли, которая заключается в следующем. В узле 18 сбора пыли, поскольку высоковольтный электрод 19 имеет высокое объемное сопротивление, даже если выходное напряжение высоковольтного источника 40 питания увеличивается, возможность напряжения отслеживать выходное напряжение недостаточна. В результате, - так как напряжение между электродами 19 и 20 не может в достаточной степени соответствовать выходному напряжению высоковольтного источника 40 питания, - существует вероятность того, что напряженность электрического поля между высоковольтным электродом 19 и заземляющим электродом 20 снижается, а работоспособность по пылеулавливанию ухудшается.

[0034]

Для решения этих проблем, как показано на фиг. 5, блок 30 управления осуществляет режим коммутационного управления, предназначенный для попеременного повторения режима электрического разряда и режима снижения напряжения. Фиг. 5 представляет собой характеристическую диаграмму, показывающую пример режима коммутационного управления в варианте осуществления 1 настоящего изобретения. Жирная линия на графиках указывает выходное напряжение высоковольтного источника 40 питания, управляемого блоком 31 управления напряжением, а пунктирная линия указывает на эффективность сбора материалов в виде частиц узлом 18 сбора пыли. Заметим, что эффективность сбора пыли может быть вычислена, например, на основании разности между количеством материалов в виде частиц, измеренных с "наветренной стороны" и с "подветренной стороны" разрядного устройства 9.

[0035]

В режиме коммутационного управления сначала, когда выходное напряжение высоковольтного источника 40 питания меньше предопределенного напряжения (спускового напряжения А), осуществляется вышеописанный режим электрического разряда. В режиме электрического разряда электрические заряды посредством разряда накапливаются на встречном электроде 17, и при этом электрическое поле и разрядный ток между разрядным электродом 12 и встречным электродом 17 уменьшаются. Поэтому, например, как показано в левой части фиг. 5, поскольку временнáя длительность режима электрического разряда, - больше, то блок 31 управления напряжением увеличивает выходное напряжение высоковольтного источника 40 питания высоковольтного питания 40 для пополнения разрядного тока.

[0036]

(Режим снижения напряжения)

Блок 32 определения напряжения определяет, достигало или нет выходное напряжение высоковольтного источника 40 питания в режиме электрического разряда спускового напряжения A. Затем, когда это определение выполнено, результат определения выдается в блок 33 переключения режимов. Далее, блок 33 переключения режимов выдает сигнал, соответствующий режиму снижения напряжения, на блок 31 управления напряжением для переключения рабочего режима разрядного устройства 9 из режима электрического разряда в режим снижения напряжения.

[0037]

В результате, как, например, это показано в центре фиг. 5, блок 31 управления напряжением приостанавливает выходное напряжение высоковольтного источника 40 питания, и тем самым разрядное устройство 9 переходит в режим снижения напряжения. Заметим, что высоковольтный источник 40 питания имеет предустановленный верхний предел выходной величины, и выполнен с возможностью приостановки выхода напряжения, когда выходное напряжение достигает верхнего предела выходной величины. Спусковое напряжение А устанавливается на величину напряжения, меньшую, чем верхний предел выходной величины, и на величину напряжения, обусловленные которым электрические заряды наверняка будут накапливаться на встречном электроде 17. Следовательно, в ситуации, в которой на встречном электроде 17 происходит накопление электрических зарядов, можно надежно осуществлять режим снижения напряжения.

[0038]

В режиме снижения напряжения выходное напряжение высоковольтного источника 40 питания временно уменьшается, для того чтобы удержать это выходное напряжение на величине напряжения, ниже, чем показанное на фиг. 5 минимальное напряжение В разряда. Это минимальное напряжение В разряда есть напряжение минимальной величины, вызывающее электрический разряд между разрядным электродом 12 и встречным электродом 17. Другими словами, достигаемое в режиме снижения напряжения выходное напряжение устанавливается равным напряжению максимальной величины, не вызывающему разряда между электродами 12 и 17, или ниже, чем эта максимальная величина. Следовательно, в режиме снижения напряжения электрический разряд между электродами 12 и 17 оказывается в "подвешенном состоянии". Таким образом, поскольку в режиме снижения напряжения электрический разряд может быть "подвешен", возможно предотвратить обусловленную электрическим разрядом подачу новых электрических зарядов на встречный электрод 17 и заземляющий электрод 20. Это позволяет снять потенциал, созданный на электродах 17 и 20, и удалить накопленные электрические заряды. Другими словами, можно инициализировать напряженность электрического поля между заземляющим электродом 20, интегрально сформованным с встречным электродом 17 и высоковольтным электродом 19, и тем самым восстановить работоспособность узла 18 сбора пыли.

[0039]

Кроме того, когда, например, время, прошедшее с момента перехода в режим снижения напряжения, достигает предустановленного времени снижения напряжения, блок 33 переключения режимов выдает на блок 31 управления напряжением сигнал, соответствующий режиму электрического разряда, для переключения рабочего режима разрядного устройства 9 из режима снижения напряжения в режим электрического разряда. В результате блок 31 управления напряжением разрешает выход напряжения высоковольтного источника 40 питания, и тем самым разрядное устройство 9 возвращается в режим электрического разряда. Заметим, что время снижения напряжения, которое представляет собой время продолжения режима снижения напряжения предпочтительно устанавливать заранее, например, в соответствии с величиной сопротивления электропроводящей смолы, составляющей встречный электрод 17 и заземляющий электрод 20, или времени релаксации заряда.

[0040]

Следовательно, время снижения напряжения может быть должным образом установлено в соответствии с минимальным временем, необходимым для снятия потенциала и удаления электрических зарядов со встречного электрода 17 и с заземляющего электрода 20. Соответственно, длительность времени режима снижения напряжения, то есть времени приостановки выходного напряжения разрядного устройства 9 может быть как можно более короткой, и работоспособность по пылеулавливанию может быть быстро восстановлена при устойчивом снятии потенциала встречного электрода 17.

[0041]

Заметим, что в этом варианте осуществления в качестве примера показан случай, в котором выход напряжения высоковольтного источника 40 питания был приостановлен в режиме снижения напряжения. Однако настоящее изобретение этим не ограничивается и может иметь конфигурацию, в которой в режиме снижения напряжения выходной потенциал (полярность) высоковольтного источника 40 питания по отношению к режиму электрического разряда изменен на обратный. При такой конфигурации также могут быть получены эффекты, подобные к тем, которые имеют место в варианте осуществления 1.

[0042]

Как подробно описано выше, в соответствии с вариантом осуществления 1 посредством режима снижения напряжения можно плавно снимать электрические заряды, накопленные на встречном электроде 17 и на заземляющем электроде 20. Это делает возможным переустановку напряжения, требуемого для электрического разряда. Следовательно, как описано выше, можно избежать принудительной приостановки выходного напряжения высоковольтного источника 40 питания, обусловленной достижением этим выходным напряжением верхней предельной величины, и устойчиво активизировать разрядное устройство 9. Другими словами, в этом варианте осуществления напряжение может быть уменьшено в режиме снижения напряжения, прежде чем посредством принудительной приостановки высоковольтного источника 40 питания будет произведен переход в режим восстановления. В результате время, в течение которого в режиме восстановления электрический разряд "приостановлен" (а именно, - время "приостановки" осуществления электрического разряда разрядного устройства 9) может быть уменьшено. Кроме того, переустановкой необходимого для разряда напряжения может быть восстановлена работоспособность по пылеулавливанию узла 18 сбора пыли. Это позволяет повысить работоспособность по пылеулавливанию разрядного устройства 9 и устройства кондиционирования воздуха. Затем разрядное устройство 9, сконфигурированное подобно описанному, а также оборудованное им устройство кондиционирования воздуха, можно устанавливать в бытовые приборы, такие как различные типы приборов кондиционирования воздуха, воздухоочистители или воздуходувки, находящиеся, например, в жилых комнатах дома, в офисах, магазинах и т.д., или же они могут быть установлены при оборудовании вентиляторами лифтов, воздуховодов и т.п.

[0043]

Заметим, что для этого варианта осуществления пояснение было дано на примере разрядного устройства 9, включающего в себя узел 18 сбора пыли. Однако настоящее изобретение этим не ограничивается и применимо к разрядному устройству, не включающему в себя узел 18 сбора пыли. И даже в этом случае, поскольку можно избежать принудительной приостановки выходного напряжения высоковольтного источника 40 питания, при достижении им верхней предельной величины могут быть получены описанные выше эффекты.

Перечень ссылочных позиций

1 - внутренний блок; 1А - корпус; 2 - впуск воздуха; 3 - выпуск воздуха; 4 - теплообменник; 5 - крыльчатка вентилятора; 6 - горизонтальные пластины воздушного потока; 7 - вертикальные пластины воздушного потока; 8 - передняя панель; 9 - разрядное устройство; 10 - верхняя рамка; 11 - нижняя рамка; 12 - разрядный электрод; 13 - пружина; 14 - узел подачи электропитания; 15, 16 - опорные узлы электрода; 17 - встречный электрод; 18 - узел сбора пыли; 19 - высоковольтный электрод; 20 - заземляющий электрод; 21 - узел заземления подачи электропитания; 30 - блок управления (средство управления); 30А - процессор; 31 - блок управления напряжением; 32 - блок определения напряжения; 33 - блок переключения режимов; 40 - высоковольтный источник питания

Группа изобретений относится к очистке и кондиционированию воздуха с применением электрического разряда. Устройство содержит разрядный электрод для электрического разряда, встречный электрод, расположенный с возможностью размещения на расстоянии от разрядного электрода, при этом встречный электрод сформован из электропроводящей смолы, имеющей объемное сопротивление не более 10⁷ Ом⋅см, высоковольтный источник питания для приложения выходного напряжения между разрядным электродом и встречным электродом и средство управления для управления выходным напряжением высоковольтного источника питания. Средство управления осуществляет режим разряда с целью создания электрического разряда между разрядным электродом и встречным электродом и режима снижения напряжения для временного уменьшения выходного напряжения высоковольтного источника питания до напряжения или ниже напряжения, не вызывающего электрического разряда между разрядным электродом и встречным электродом, причем, когда выходное напряжение высоковольтного источника питания увеличивается до предопределенного напряжения, средство управления переходит в режим снижения напряжения. Повышается эффективность сбора пыли. 2 н. и 7 з.п. ф-лы, 5 ил.

1. Разрядное устройство, содержащее:

разрядный электрод для электрического разряда,

встречный электрод, расположенный с возможностью размещения на расстоянии от разрядного электрода, при этом встречный электрод сформован из электропроводящей смолы, имеющей объемное сопротивление не более 10⁷ Ом⋅см,

высоковольтный источник питания для приложения выходного напряжения между разрядным электродом и встречным электродом и

средство управления для управления выходным напряжением высоковольтного источника питания для осуществления режима разряда с целью создания электрического разряда между разрядным электродом и встречным электродом посредством высоковольтного источника питания и режима снижения напряжения для временного уменьшения выходного напряжения высоковольтного источника питания до напряжения или ниже напряжения, не вызывающего электрического разряда между разрядным электродом и встречным электродом, причем, когда выходное напряжение высоковольтного источника питания увеличивается до предопределенного напряжения, средство управления переходит в режим снижения напряжения.

2. Разрядное устройство по п. 1, содержащее

узел сбора пыли, предназначенный для сбора пыли, электрически заряженной в результате прохождения между разрядным электродом и встречным электродом, причем

узел сбора пыли содержит

высоковольтный электрод и

заземляющий электрод, сформованный интегрально с встречным электродом, выполненный из электропроводящей смолы и расположенный с возможностью размещения на расстоянии от высоковольтного электрода,

при этом разрядное устройство выполнено с возможностью приложения выходного напряжения высоковольтного источника питания между высоковольтным электродом и заземляющим электродом.

3. Разрядное устройство по п. 1, в котором средство управления выполнено с возможностью возврата в режим разряда после того, как режим снижения напряжения длится в течение предопределенного времени, а время, в течение которого должен длиться режим снижения напряжения, установлено в соответствии с величиной сопротивления электропроводящей смолы.

4. Разрядное устройство по п. 2, в котором средство управления выполнено с возможностью возврата в режим разряда после того, как режим снижения напряжения длится в течение предопределенного времени, а время, в течение которого должен длиться режим снижения напряжения, установлено в соответствии с величиной сопротивления электропроводящей смолы.

5. Разрядное устройство по п. 1, в котором форма поперечного сечения разрядного электрода выполнена в виде плоской фигуры с длинной стороной и с короткой стороной, имеющими длины, отличные друг от друга.

6. Разрядное устройство по п. 2, в котором форма поперечного сечения разрядного электрода выполнена в виде плоской фигуры с длинной стороной и с короткой стороной, имеющими длины, отличные друг от друга.

7. Разрядное устройство по п. 3, в котором форма поперечного сечения разрядного электрода выполнена в виде плоской фигуры с длинной стороной и с короткой стороной, имеющими длины, отличные друг от друга.

8. Разрядное устройство по п. 4, в котором форма поперечного сечения разрядного электрода выполнена в виде плоской фигуры с длинной стороной и с короткой стороной, имеющими длины, отличные друг от друга.

9. Устройство кондиционирования воздуха, содержащее разрядное устройство по любому из пп. 1-8.