(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
高電圧を印加した複数のコレクタ電極板を配した空気清浄装置に於いて、コレクタ電極板は、絶縁性シートで形成した電極板の片面に導電層を設けたもので、コレクタ電極板のうちの非集塵電極板にのみ突起スペーサを設け、かつ、該突起スペーサに帯電した粉塵粒子が付着・堆積しにくいように、導電層を該突起スペーサの窪み部分の内側に設けて、該突起スペーサの極性を帯電した粉塵粒子と同極性になるようにしたことを特徴とする、コレクタ電極板。
【請求項２】
高電圧を印加した複数のコレクタ電極板を配した空気清浄装置に於いて、コレクタ電極板は、絶縁性シートで形成した電極板の片面に導電層を設けたもので、コレクタ電極板のうちの非集塵電極板にのみ突起スペーサを設け、かつ、非集塵電極板の気流流入側の絶縁部を気流排出側の絶縁部よりも幅を広くしたことを特徴とする、コレクタ電極板。
【請求項３】
高電圧を印加した複数のコレクタ電極板を配した空気清浄装置に於いて、コレクタ電極板は、絶縁性シートで形成した電極板の片面に導電層を設けたもので、コレクタ電極板のうちの非集塵電極板にのみ突起スペーサを設け、かつ、非集塵電極板の気流流入側の突起スペーサを気流流入側端部から遠い位置に設けたことを特徴とする、コレクタ電極板。
【請求項４】
コレクタ電極板のうちの非集塵電極板の導電層が設けられていない面に於いて、複数の突起スペーサのうちの少なくとも一個が非集塵電極板の絶縁部及び導電層エリアにまたがって設けられたことを特徴とする、請求項１から請求項３のいずれかに記載のコレクタ電極板。
【請求項５】
コレクタ電極板のうちの非集塵電極板の導電層が設けられていない面に於いて、複数の突起スペーサのうちの少なくとも一個が導電層エリアに設けられたことを特徴とする、請求項１から請求項３のいずれかに記載のコレクタ電極板。
【請求項６】
コレクタ電極板のうちの集塵電極板が、集塵電極板を構成する絶縁性シートの片面中央部に導電層を設けた電極板であることを特徴とする、請求項１から請求項５のいずれか１項に記載のコレクタ電極板。
【請求項７】
前記突起スペーサはコレクタ電極板のうちの非集塵電極板を構成する絶縁性シートと一体に成形するとともに、前記突起スペーサ部分も含め前記絶縁性シートの厚さがほぼ均一になっていることを特徴とする、請求項１から請求項６のいずれか１項に記載のコレクタ電極板。
【請求項８】
絶縁性シートが、ポリプロピレン、ポリエチレン等のポリオレフィン、ポリ塩化ビニル、ポリメチルメタクリレート、ポリエステル、ポリアミド、ポリカーボネートから選択される少なくとも一種からなることを特徴とする、請求項１から請求項７のいずれか１項に記載のコレクタ電極板。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、空気清浄装置などに組み込まれる電気集塵方式の集塵部に使用される、集塵効率が高く、集塵性能の寿命の長い、即ち、洗浄周期の長いコレクタ電極板に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
空気清浄装置には、濾過集塵方式を利用するものと電気集塵方式を利用するものとがある。電気集塵方式の空気清浄装置には、例えば、特開昭５５−０１５６１０号や実開昭５９−１０６５６０号に記載されたような、絶縁性の薄手の電極基板、例えば絶縁性樹脂フィルムなどの基板に、その片面略中央部に沿って導電層を設け、該導電層の両側に絶縁性電極基板が露出した絶縁部を設け、該絶縁性部に電極板と一体若しくは別体にガスの通過を許すスペーサを設けた電極板（以下、コレクタ電極板と称する）を、その極性が異なるように、相隣って接して積層する方式（以下、コレクタ電極板方式と称する）がある。このコレクタ電極板方式を使用する空気清浄装置は、小型、軽量、高性能で低コスト等の特徴がある。
【０００３】
コレクタ電極板方式の空気清浄装置は、図１に示したように、アイオナイザ部１とコレクタ部２とから構成されている。空気清浄装置に吸引された空気中の粉塵粒子は、アイオナイザ部１で帯電され、該帯電された粉塵粒子はコレクタ部２で捕集される仕組みになっている。アイオナイザ部１ではコロナ放電空間を形成し、そこを通過する間に粉塵粒子は通常プラスに帯電される。コレクタ部２には、非集塵電極板と集塵電極板が配置されおり、コレクタ部２を通過する帯電した粉塵粒子は、静電気力により集塵電極板に捕集される。そして、非集塵電極板と集塵電極板との間に電界が発生するように、電極板は電源に接続される。アイオナイザ部で粉塵粒子をマイナスに帯電させた場合も、粉塵粒子は集塵電極板に捕集される。
【０００４】
コレクタ電極板は図２に示したように、絶縁性の電極板１１の片面の中央部分に導電層１２を設け、その他の部分に絶縁部１３を設けている。更に、絶縁部１３には一体で突起スペーサ１４を複数個設けている。空気清浄装置のコレクタ部２は、このようなコレクタ電極板が複数個積層され、通常は、非集塵電極板と集塵電極板とが、各々交互に、配置、組み込まれている。非集塵電極板も集塵電極板も同様の構造の電極板を使用することもできるし、互いに異なる構造の電極板を使用することもできる。
【０００５】
突起スペーサ１４は絶縁物で形成され、非集塵電極板と集塵電極板との絶縁を確保するために設けられている。従来、これらの電極板には金属製の板が使用され金属電極板同士の短絡を防止するため、電極板間の距離を少なくとも６ｍｍ以上とる必要があった。このため、集塵面積が大きくとれないという問題があった。これに対し、電極板の中央部分に導電層を設け、突起スペーサ１４を介して接するように配置されるコレクタ電極板に於いては、電極板間の距離を２ｍｍ程度にまで小さくすることができ、集塵面積を大きく取れるようになった。これは、同時に、空気清浄装置の小型化、軽量化を実現する原動力にもなった。
【０００６】
空気清浄装置は、使用している間に電極板に粉塵粒子が堆積しその性能が経時的に低下する。集塵性能が低下したとき、電極板を洗浄することによりその性能を回復させることができる。そして、洗浄を繰り返すことにより空気清浄装置を長期に亘って使用することができるようになる。
【０００７】
しかし、洗浄周期が短い場合には洗浄頻度が増し洗浄コストが高くなり好ましくない。従って、洗浄コスト低減の観点から、洗浄周期が長いもの、即ち、集塵性能の寿命の長いコレクタ電極板が求められるのである。特に、粉塵濃度の高い環境に於いて使用する場合は、この洗浄周期の長い、集塵性能の寿命の長いコレクタ電極板が強く求められる。
【０００８】
特公平６−４５０１８号公報に、導電層を絶縁性樹脂でモールドした非集塵電極板と、金属板を集塵電極板とする突起スペーサを有するコレクタ電極板により、電極板の洗浄周期を長くする技術が開示されている。しかし、この電極板は、突起スペーサと他の部分の絶縁物厚さが異なる構成となっており、突起スペーサ部分の絶縁抵抗が他の部分よりも大きくなる。突起スペーサ表面に粉塵粒子が付着・堆積した場合は、陽極板の突起スペーサに接触する集塵電極板から付着・堆積した粉塵を介して、負の電荷が流れて陽極板の表面電位が低下し集塵性能が短時間のうちに低下してしまい、抜本的な洗浄周期の延長、即ち、集塵性能の寿命延長対策とはなり得ない。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、コレクタ電極板を使用する空気清浄装置に於いて、集塵効率が高く、且つ、集塵性能の寿命が長く、洗浄周期の長いコレクタ電極板を提供しようとするものである。
【００１０】
【問題を解決するための手段】
請求項１の発明は、高電圧を印加した複数のコレクタ電極板を配した空気清浄装置に於いて、コレクタ電極板は、絶縁性シートで形成した電極板の片面に導電層を設けたもので、コレクタ電極板のうちの非集塵電極板にのみ突起スペーサを設け、かつ、該突起スペーサに帯電した粉塵粒子が付着・堆積しにくいように、導電層を該突起スペーサの窪み部分の内側に設けて、該突起スペーサの極性を帯電した粉塵粒子と同極性になるようにしたことを特徴とする、コレクタ電極板である。
【００１１】
請求項２の発明は、高電圧を印加した複数のコレクタ電極板を配した空気清浄装置に於いて、コレクタ電極板は、絶縁性シートで形成した電極板の片面に導電層を設けたもので、コレクタ電極板のうちの非集塵電極板にのみ突起スペーサを設け、かつ、非集塵電極板の気流流入側の絶縁部を気流排出側の絶縁部よりも幅を広くしたことを特徴とする、コレクタ電極板である。請求項３の発明は、高電圧を印加した複数のコレクタ電極板を配した空気清浄装置に於いて、コレクタ電極板は、絶縁性シートで形成した電極板の片面に導電層を設けたもので、コレクタ電極板のうちの非集塵電極板にのみ突起スペーサを設け、かつ、非集塵電極板の気流流入側の突起スペーサを気流流入側端部から遠い位置に設けたことを特徴とする、コレクタ電極板である。請求項４の発明は、コレクタ電極板のうちの非集塵電極板の導電層が設けられていない面に於いて、複数の突起スペーサのうちの少なくとも一個が非集塵電極板の絶縁部及び導電層エリアにまたがって設けられたことを特徴とする、請求項１から請求項３のいずれかに記載のコレクタ電極板である。
【００１２】
請求項５の発明は、コレクタ電極板のうちの非集塵電極板の導電層が設けられていない面に於いて、複数の突起スペーサのうちの少なくとも一個が導電層エリアに設けられたことを特徴とする、請求項１から請求項３のいずれかに記載のコレクタ電極板である。請求項６の発明は、コレクタ電極板のうちの集塵電極板が、集塵電極板を構成する絶縁性シートの片面中央部に導電層を設けた電極板であることを特徴とする、請求項１から請求項５のいずれか１項に記載のコレクタ電極板である。請求項７の発明は、前記突起スペーサはコレクタ電極板のうちの非集塵電極板を構成する絶縁性シートと一体に成形するとともに、前記突起スペーサ部分も含め前記絶縁性シートの厚さがほぼ均一になっていることを特徴とする、請求項１から請求項６のいずれか１項に記載のコレクタ電極板である。
【００１３】
請求項８の発明は、絶縁性シートが、ポリプロピレン、ポリエチレン等のポリオレフィン、ポリ塩化ビニル、ポリメチルメタクリレート、ポリエステル、ポリアミド、ポリカーボネートから選択される少なくとも一種からなることを特徴とする、請求項１から請求項７のいずれか１項に記載のコレクタ電極板である。
【００１４】
本発明者等は、電気集塵方式、特にコレクタ電極板方式の集塵性能寿命、即ち洗浄周期の延長について種々実験・研究してきた結果、特開昭５５−０１５６１０号に記載されている粉塵粒子捕集に伴うコレクタリーク電流（非集塵電極板と集塵電極板間で流れるリーク電流）が、集塵性能の寿命に大きく影響することを確認した。コレクタ電極方式の洗浄周期を長くするには、このコレクタリーク電流の増加を抑えることがポイントになる。
【００１５】
コレクタ電極板に於ける粉塵粒子の捕集状況をモデル的に示したのが、図３（ａ）である。プラスに帯電した粉塵粒子は、静電気力により集塵電極板２２の表面全体に付着し捕集される。捕集された粉塵粒子２７が、水分を吸湿したり、水分を保持していたり、又は、導電性を有する場合、例えば、タバコの煙のように、水分を保持し程良く導電性を有するような粉塵粒子を捕集した場合などは、特に、突起スペーサ２６部分を介して、非集塵電極板と集塵電極板との間の絶縁が低下し、コレクタリーク電流が流れることになる。図３（ｂ）に於いて、コレクタリーク電流が流れる経路を点線２８で示した。
【００１６】
空気清浄装置のコレクタ部は、高電圧に印加された正負の電極板を交互に複数積層して構成されている。アイオナイザではプラスコロナ放電空間を形成しているので、粉塵粒子はプラスに帯電する。プラスに帯電した粉塵粒子は、コレクタ部に於いて、相対的にマイナス側の集塵電極板に静電気的に捕集される。捕集された粉塵粒子は、経時的に堆積していく。堆積した粉塵粒子に水分があったり又は導電性物質を含む場合は、特に、粉塵粒子の堆積した突起スペーサを経由して、非集塵電極板の導電層と集塵電極板の導電層との間の絶縁が低下し、その結果電極板間電圧が低下して集塵性能が低下し、同時に集塵性能の寿命、洗浄周期が短くなるのである。従って、集塵性能の寿命が長く、洗浄周期の長くするには、特に、突起部分を介して生じる絶縁低下を防止し、コレクタリーク電流を小さくすることが必要である。
【００１７】
突起部分で絶縁低下が起こりやすいことから、突起スペーサに粉塵粒子が堆積しにくくすることにより、堆積した粉塵粒子に基づく絶縁低下を防止することができる。突起スペーサに粉塵粒子が堆積し難くするためには原理的には、１）突起スペーサを粉塵粒子と同じ極性にする、２）突起スペーサを粉塵粒子の少ない所に設ける、等が考えられる。本発明は、これらの原理を実現する方策を具体的に示して、集塵効率が高く、洗浄周期の長い空気清浄装置用のコレクタ電極板を提供するものである。
【００１８】
突起スペーサを粉塵粒子と同じ極性にするためには、突起スペーサを非集塵電極板に設ける。粉塵粒子はコロナ空間でプラスに帯電されるので、相対的にプラス側の非集塵電極板に突起スペーサを設けるのである。粉塵粒子がマイナスに帯電される場合は、相対的にマイナス側の非集塵電極板に突起スペーサを設ける。
【００１９】
突起スペーサを非集塵電極板にのみ設けることにより、突起部分は粉塵粒子と同極性となるので互いに反発し、突起スペーサへの粉塵粒子の堆積量は極めて少なくなる。この結果、突起スペーサ部分に於ける絶縁低下が防止でき、電極板の集塵性能の寿命が長くなり、それに伴って洗浄周期も長くなるのである。突起スペーサは、非集塵電極板にのみ設け、集塵電極板には設けない。この際、突起スペーサは非集塵電極板の上下両面に設けてもよい。更に、非集塵電極板の導電層を絶縁材料で被覆してもよい。一方の集塵電極板は、金属板や絶縁性基板の表面全体を導電処理したものなどを使用することもできるが、絶縁基板の片側中央部に導電層を設けた電極板を使用するのが好ましい。
【００２０】
次に、突起スペーサを粉塵粒子の少ない所に設けるためには、特に、気流流入側の突起スペーサを気流流入側からできるだけ距離を置いた位置に設けることである。具体的には、突起スペーサを、非集塵電極板及び導電層エリアにまたがって設ける、非集塵電極板の導電層エリアに設けることにある。更に、少なくとも非集塵電極板の気流流入側の絶縁部を気流排出側の絶縁部よりも幅を広くすることにある。ここで、導電層エリアというのは、導電層が設けられている領域を意味する。即ち、導電層自身が設けられている領域又は導電層が設けられている面と反対側の面に於ける導電層が設けられている部分に相当する領域である。突起スペーサの少なくとも一部を、絶縁部と導電層エリアにまたがって、又は、導電層エリアに設けるが、導電層エリアに位置する突起スペーサは、原則として非集塵電極板の何れの面にも設けてもよいが、導電層が設けられていない面側に突設するのがよい。
【００２１】
粉塵粒子は、集塵電極板の導電層及び絶縁部に捕集され堆積する。従って、突起スペーサを気流流入側から遠い位置に設ければ、粉塵粒子が気流流入側付近の非集塵電極板の絶縁部等である程度捕集され、その残りの粉塵粒子が突起スペーサ等に飛来してくることになり、突起スペーサに堆積する粉塵粒子の量は少なくなる。
【００２２】
気流流入側から遠い位置に突起スペーサを設けるには、突起スペーサの少なくとも一部が非集塵側電極板の絶縁部と導電層エリアとにまたがって設けるか、少なくとも突起スペーサの一部を導電層エリアに設ければよい。また、気流流入側の絶縁部の幅を気流排出側の絶縁部のそれよりも大きくとればよい。そうすれば、気流流入側の極板に捕集される粉塵粒子がそれだけ多くなり、突起スペーサに堆積する粉塵粒子の量が減少する。そして、突起スペーサに堆積する粉塵粒子の量が少なくなり、捕集効率の経時的な低下が小さくなり、洗浄周期を長くすることができる。
【００２３】
先に述べたように、特公平６−４５０１８号公報に導電層を絶縁性樹脂でモールドした非集塵電極板と、金属板を集塵電極板とする突起スペーサを有するコレクタ電極板の技術が開示されている。この電極板は、突起スペーサと他の部分の絶縁物厚さが異なる構成をとっている。これに対して、本発明のコレクタ電極板は、電極板の厚みはほぼ均一になっている。本発明の電極板も突起スペーサや導電層が設けるが、突起スペーサを含む電極板自身の厚みは全体的にほぼ均一になっている。突起スペーサを有しかつ厚みの均一な電極板は、例えば、突起スペーサを電極板のいわゆる絶縁部の一部に真空成形などのように加熱成形することにより得ることができる。
【００２４】
本発明の電極板は、特公平６−４５０１８号公報記載の電極板の場合と異なり、全体的に均一になっているので、電極板の特定の部分、特に、突起スペーサ部分の絶縁抵抗が他の部分よりも大きくなるということがなく、突起スペーサ表面に粉塵粒子が付着・堆積しても、付着・堆積した粉塵を介して、電荷が流れて陽極板の表面電位が低下し集塵性能が短時間のうちに低下することがない。
【００２５】
即ち、本発明の電極板においては、突起スペーサ部分の絶縁抵抗が大きくなることがなく、突起スペーサ先端近傍の電位を導電層と同極に保持することが可能になる。突起スペーサの先端部分が集塵電極板に接触する構造の電気集塵方式にあっても、突起スペーサ部分を導電層と同極に保持することができ、表面電位の低下を防止し、突起スペーサ表面への粉塵粒子の付着を減少させ、コレクタリーク電流の発生を防止することができる。これにより、集塵性能の寿命の長い、洗浄周期の長い空気清浄装置用の電極板となるのである。
【００２６】
上記の電極板は絶縁性のシートからなるが、絶縁性のシートとして、ポリプロピレン、ポリエチレン等のポリオレフィン、ポリ塩化ビニル、ポリメチルメタクリレート、ポリエステル、ポリアミド、ポリカーボネート、又は、これらを含む共重合体から選択される少なくとも一種から成形されたシートを使用することができる。
【００２７】
【発明の実施の形態】
本発明の実施形態のうち非集塵電極板に突起スペーサを設けた実施形態の例を図４から図６に示した。図４は、導電層３６を有し突起スペーサ３４、３５が設けられた非集塵電極板３２、及び導電層３７を有し突起スペーサ４０、４１が設けられた非集塵電極板３３を導電層部分を内側にして、背中合わせに重ねて、又は張り合わせて形成された非集塵電極板を使用している。集塵電極板３８には、導電層３９を有しているが、突起スペーサは設けられていない。即ち、突起スペーサは非集塵側に設けられ、集塵電極板には突起スペーサは設けられていない。この実施形態の実用上の特徴は、従来使用している電極板を上下に張り合わせて使用できる点である。これにより、非集塵電極板の製造コストを低く抑えることが可能である。この実施形態に於いて、集塵電極板は金属板や絶縁性基板の表面全体を導電処理したものなどを使用することもできる。この場合は、導電層３９は設ける必要はない。
【００２８】
コロナ空間でプラスに帯電した粉塵粒子は、集塵電極板３８に捕集され、非集塵電極板３２、３３で捕集される粉塵粒子の量は少ない。従って、非集塵電極板に設けられた突起スペーサ３４、３５、４０、４１に粉塵粒子は堆積されにくい。即ち、突起スペーサ上の堆積物を介して経時的に絶縁が低下しコレクタ電流が増加する機会が小さくなり、それに伴い粉塵粒子の捕集効率低下度合が小さく、洗浄周期も長くなる。
【００２９】
図５に、実施形態の他の例を示した。この例では、突起スペーサ３４、３５、４１、４２が一枚の非集塵電極板３２に上下両面に設けられている。集塵電極板３８の構成は、図４のものと同様である。この実施形態に於ける、コレクタ部に於ける作用効果は図４の場合と同様である。この実施形態では、一枚の非集塵電極板の上下に突起スペーサが交互に設けられている。
【００３０】
図６には、更に異なる実施形態の例を示した。この実施形態では、二枚の非集塵電極板３２、３３を合わせた点では図４と同様であるが、導電層３６、３７に絶縁被覆層４３、４４を設けている点で異なる。突起スペーサを介して非集塵電極板の導電層と集塵電極板の導電層との間で絶縁が低下するが、非集塵電極板の導電層を絶縁被覆しているので、その絶縁低下を相当程度防止する効果が更に加わる。その結果、非集塵電極板の導電層を絶縁被覆することにより、洗浄周期を更に長くすることができる。
【００３１】
導電層を被覆する絶縁材料としては、電極基板と同材質のものや、種々の材料が使用可能であるが、集塵性能を維持し、被覆層の厚みを薄くするためにも、温度２５℃、相対湿度９０％の環境下に於いて、２８ｋＶ／ｍｍ以上の耐電圧を有する材料が好ましい。これは、空気清浄装置は高湿度下で使用される場合もあるので、空気清浄装置使用時の高湿度に於ける絶縁を確保するのに必要な材料の絶縁特性値を示したものである。具体的な材料として、ウレタン系重合体、シリコーン系重合体、エポキシ系重合体やアクリル系重合体等の重合体のなかから適宜選択して使用することができる。この実施形態に於いても、金属板や絶縁性基板の表面全体を導電処理したものなどを使用することもできる。
【００３２】
図７から図９には、突起スペーサを粉塵粒子の少なくなった個所に設ける例を示した。図７は、気流流入側の突起スペーサを絶縁部と導電層エリアとにまたがって設けた例を示している。コレクタ電極板の構成は基本的には図４と同様であるが、気流流入側の突起スペーサ３４、４０は、絶縁部と導電層エリアとに跨って設けられ、通常の設置位置よりも気流排出側にずれている。この際、突起スペーサは非集塵電極板で導電層が設けられていない面に突設するのが好ましい。このように気流流入側の突起スペーサ３４、４０は、極板の奥まったところに設けられている。従って、飛来した粉塵粒子がある程度集塵電極板に捕集され、その残りの粉塵粒子が突起スペーサに当たる形になる。もともと、粉塵粒子はプラスに帯電しており、その上、ある程度捕集された後の粉塵粒子が飛来してくるので、当然、突起スペーサに堆積する粉塵粒子の量は少なく、捕集率の低下が小さく、洗浄周期を長くすることができる。この実施形態に於いて、非集塵電極板の導電層を絶縁材料で被覆してもよいし、金属板や絶縁性基板の表面全体を導電処理したものを集塵電極板として使用することもできる。
【００３３】
図７（ａ）は極板構成の一部を示した側面図であり、図７（ｂ）は図７（ａ）のＡＡ’矢視図である。突起スペーサを丸印で示している。図７（ｂ）中央の斜線部は導電層エリア３７である。通常の非集塵電極板に於いては、突起スペーサは、図に向かって左側の絶縁部５１に設けられるのであるが、この実施形態では、絶縁部５１と導電層エリア３７にまたがって、突起スペーサが設けられている。
【００３４】
導電層は、図７（ａ）に記載のように突起スペーサ３４、４０の内側に設けてもよい。突起スペーサの内側に設けることにより、突起スペーサの集塵電極板と接触する面（導電層と反対の面）の極性が、導電層から染み出すような電荷移動により、導電層と同極になりやすい。これによって、突起スペーサの粉塵粒子の付着がより抑えられ、より集塵性能の寿命が長く、洗浄周期を長くすることができる。このように突起スペーサの内側に導電層を設けることによる効果は、本発明のような薄く、全体が均一な厚さのフィルム状電極基板を用いるからこそ、効果を発揮するものである。
【００３５】
尚、導電層は図のように突起スペーサ内側の一部に設けてもよいが、突起スペーサの内側全体に設ければ、より突起スペーサへの粉塵粒子の付着を抑えることができる。また、外側の絶縁部５１に導電層を設けて同様効果を発揮するが、気流流入・排出側の端部寄りに設けると絶縁距離の減少による弊害もあるので、設計的に適当な部分まで導電層を設けるに留めるのがよい。突起スペーサ内側への導電層の設置は、気流排出側の突起スペーサにおいても同様のことがいえる。更に、前述の図４ないし図６に記載の実施形態においても、同様に導電層を設けることが可能である。
【００３６】
図８は、他の実施形態の例の一部を示した平面図である。この実施形態では、気流排出側の突起スペーサも導電層エリア３７と絶縁部５２とにまたがって設けられている。この実施形態の作用効果は、図７の実施形態と同様である。図９は、突起スペーサが、導電層エリアにも設けられた例を示している。図９の実施形態に於いては、突起スペーサは絶縁部と導電層エリアとに交互に設けられている。導電層エリアに設けられた突起スペーサに堆積する粉塵粒子の量は少ない。従って、突起スペーサの全てが絶縁部の設けられている場合に比較して、突起スペーサ部に於ける粉塵粒子の堆積量が相対的に少なくなり、洗浄周期を長くすることができる。
【００３７】
図１０は、気流流入側の絶縁部の幅を気流排出側の絶縁部のそれよりも大きくとった実施形態の例である。極板の基本的な構成は、図４と同様である。非集塵電極板の気流流入側の絶縁部５１が気流排出側の絶縁部５２よりもその幅が広くなっている。広くなっている分だけ、突起スペーサが極板の気流排出側に設けられている。これによって、突起スペーサに堆積する粉塵粒子が少なくなり、その結果として、捕集効率が経時的に低下せず洗浄周期を長くすることができる。
この実施形態に於いて、非集塵電極板の導電層を絶縁材料で被覆してもよいし、金属板や絶縁基板の表面全体を導電処理したものなどを集塵電極板として使用することもできる。また、非集塵電極板として図５タイプのものも使用できる。
【００３８】
【実施例】
空気清浄装置の電極板を変えて集塵効果及び洗浄周期を調べた。その結果を表１に示した。比較例は、空気清浄装置に通常使用されるコレクタ電極板を非集塵電極板及び集塵電極板に使用した通常のものである。実施例１は、絶縁基板の片面中央部に導電層を設けた電極板を２枚導電層側で張り合わせた電極板を非集塵電極板に使用し、絶縁基板の片面中央部に導電層を設けた電極板を集塵電極板にも使用したもので、図４に示した実施形態のものである。実施例２は、実施例１の電極板に於いて導電層を絶縁材料で被覆したもので、図６に示した実施形態のものである。実施例１に於いて、初期粉塵捕集率は比較例を若干上回る程度であるが、洗浄周期はかなりの程度上回っていることがわかる。実施例２は、初期粉塵捕集率も洗浄周期を比較例に対し、かなり上回っていることがわかる。このように、本発明に於いては、初期の粉塵捕集率が高くなるのみならず、洗浄周期を大幅に長くなるのである。
【００３９】
表１    粉塵捕集率及び洗浄周期
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【００４０】
試験方法は次の通りである。
１ｍ３（１ｍ立方）のチャンバー内に、アイオナイザ及び試験するコレクタ電極板を設置した。コレクタ電極板の後ろに、粉塵粒子を吸引するファンを設けた。粉塵発生源としてタバコを選定した。火を付けたタバコ５本をアイオナイザの前に置き、ファンでタバコの煙を吸引しアイオナイザ及び試験用コレクタ電極板を通過せしめた。タバコが燃え尽きると、更に火のついた５本のタバコを追加し、この操作を繰り返して、合計１００本のタバコを試験に供した。アイオナイザの開口面積は、０．０１３ｍ２、コレクタ開口面積は０．０１７ｍ２に設定した。
【００４１】
電極板の粉塵粒子捕集効果は、初期粉塵捕集比及び洗浄周期比で示した。初期粉塵捕集比は、比較例１に於ける初期粉塵捕集率を１として、他の電極板に於ける粉塵捕集率をその相対比で表したものである。洗浄周期比は、捕集率の変化率を基準に、比較例１の洗浄周期を３として、その相対値で表したものである。粉塵粒子捕集率は、気流中粉塵粒子のうち集塵機によって捕集された粉塵粒子の割合で、ＪＩＳ  Ｂ９９０８形式１の方法に準拠して測定した。
【００４２】
【発明の効果】
高電圧を印加した複数のコレクタ電極板を配した空気清浄装置に於いて、非集塵側電極板にのみ突起スペーサを設ける。この際、突起スペーサを電極板の上下両面に設ける、非集塵側電極板の導電層を絶縁材料で被覆する、また、少なくとも非集塵側電極板の気流流入側の絶縁部を気流排出側の絶縁部よりも幅を広くする、更に、非集塵側電極板の導電層が設けられていない面に於いて、突起スペーサの少なくとも一部が非集塵側電極板の絶縁部及び導電層エリアにまたがって、又は、導電層エリアに設けることにより、粉塵粒子の捕集率が高く、かつ、電極板の集塵性能の寿命が長く、従って、洗浄周期も長くすることができる。これは、経時的に堆積する粉塵粒子に基づいて発生するコレクタリーク電流を極めて小さく抑え、電極板間の絶縁を維持できるからである。洗浄周期を長くすることにより、空気清浄装置のメンテナンス費用を抑えることができ、維持補修コストの低減をもたらすのである。
【図面の簡単な説明】
【図１】  コレクタ空気清浄装置の機構を説明する図である
【図２】  コレクタ電極板を説明する図である。
【図３】  コレクタ電流を説明する図である。
【図４】  本発明の実施形態の一例を示す図である。
【図５】  本発明の実施形態の他の例を示す図である。
【図６】  本発明の実施形態の他の例を示す図である。
【図７】  本発明の実施形態の他の例を示す図である。
【図８】  本発明の実施形態の他の例を示す図である。
【図９】  本発明の実施形態の他の例を示す図である。
【図１０】本発明の実施形態の他の例を示す図である。
【符号の説明】
１                                  アイオナイザ部
２                                  コレクタ部
３                                  アースプレート
４                                  イオン化線
５、６                              電源
８、１１                            電極板
７、１２、２３、２４、３６、３７、３９  導電層
９                                  気流
１３、５１、５２                    絶縁部
１４、２５、２６、３４、３５、４０  突起スペーサ
４１、４２、５３、５４、５５        突起スペーサ
５６、５７                          突起スペーサ
２１、３２、３３                    非集塵電極板
２２、３８                          集塵電極板
２７                                捕集粉塵粒子
２８                                コレクタリーク電流の経路
３１                                気流
４３、４４                          絶縁被覆層
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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