(57)【要約】【課題】従来の空気清浄機は、コロナ放電の働きを利用して空気を清浄にすることはできるが、空気中の放射性物質を安全に収集し、放射能の除染を行うことができないものである。また、簡易にメンテナンスが行えるものではない。【解決手段】送りドラム３と巻き取りドラム４に巻回してカセット化したテープ状プラス電極２を、対向してイオン風の流れに対して略平行に複数配設し、この対向して設けられたテープ状プラス電極２間に針状マイナス電極１を配設し、この両電極１、２間に高電圧を印加することで放電して、イオン風を発生させ、周囲の空気がこの電極間を通って循環し、空気中に含まれる微細な粉塵をテープ状プラス電極２に付着させ、この付着した粉塵量を検出して送りドラム３に巻回されているテープ状プラス電極２を巻き取りドラム４に巻き取るように超低速走行や間欠走行による制御を行うカセット化した空気除染機。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
プラス電極とマイナス電極を使用して、そのマイナス電極に高電圧を印加してプラス電極とマイナス電極間にコロナ放電を発生させ、空気中の浮遊物質を吸着集塵する空気除染機において、プラス電極は導電材料で形成したテープ状電極で、送りドラムと巻き取りドラムに巻回して、これをカセット化し、このカセット化したテープ状プラス電極を、対向してイオン風の流れに対して略平行に複数配設し、この対向して設けられたテープ状プラス電極間に針状マイナス電極を配設し、このテープ状プラス電極と針状マイナス電極間に高電圧を印加することで放電し、コロナ放電を発生させることによりイオン風が発生し、周囲の空気がこの電極間を通って循環し、空気中に含まれる微細な粉塵をテープ状プラス電極に付着させ、この付着した粉塵量を検出して送りドラムに巻回されているテープ状プラス電極を巻き取りドラムに巻き取るように超低速走行や間欠走行による制御を行い、テープ状プラス電極に効率良く粉塵を吸着集塵できるようにカセット化したことを特徴とする空気除染機。
【請求項２】
テープ状プラス電極が針状マイナス電極と対向する面の形状をカーブさせてサイクロイド曲線形に設けるか、蛇行させて設けることを特徴とする請求項１に記載の空気除染機。
【請求項３】
空気中の浮遊物質に放射性物質が含まれている粉塵を取り扱うことができるようにするために、カセット化したプラス電極とマイナス電極を放射性物質の遮蔽部材で覆うもので、少なくともテープ状プラス電極の巻き取りドラム側を完全に遮蔽することを特徴とする請求項１、または請求項２に記載の空気除染機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プラス電極とマイナス電極との間に６ＫＶ〜８ＫＶの高電圧を印加することでコロナ放電によりイオン風の発生と空中に浮遊する放射性物質を含む粉塵の吸着、及び吸着により集められた放射性物質から発生する放射能を遮断し防護する空気除染機である。
【背景技術】
【０００２】
従来、放電電極と対向電極との間でコロナ放電を生じさせて空気中の塵埃を帯電するイオン化部と、高電圧が印加される平板状の高圧電極及び接地される平板状の集塵電極が交互に、風の流れに対し平行に複数配設され、前記イオン化部で帯電された塵埃を集塵するコレクタ部とからなる集塵デバイスを備えた空気清浄機において、前記コレクタ部の下方に、過酸化水素を含有する洗浄液が貯留される洗浄槽を備え、前記コレクタ部の集塵電極は、回転可能に支持された円盤形状をなし、回転しながら一部分が前記洗浄液に浸漬され、前記洗浄液に浸漬されない他の部分が、風が通過する流路に露出する空気清浄機（例えば、特許文献１参照）が存在している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−６８１６４号公報（特許請求の範囲の欄、発明の詳細な説明の欄、及び図１〜図８を参照）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら前記従来の空気清浄機は、次のような欠点をもっている。
コロナ放電の働きを利用して空気を清浄にすることはできるが、空気中の放射性物質を安全に収集し、放射能の除染を行うことができないものである。しかも、従来の空気清浄機の技術には、メンテナンスについての工夫がされていなく、簡易にメンテナンスが行えるものではない。
本発明の空気除染機は、上記の欠点を解決することを目的としたものである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の第１発明は、請求項１に記載された通りの空気除染機であり、次のようなものである。
プラス電極とマイナス電極を使用して、そのマイナス電極に高電圧を印加してプラス電極とマイナス電極間にコロナ放電を発生させ、空気中の浮遊物質を吸着集塵する空気除染機において、プラス電極は導電材料で形成したテープ状電極で、送りドラムと巻き取りドラムに巻回して、これをカセット化し、このカセット化したテープ状プラス電極を、対向してイオン風の流れに対して略平行に複数配設し、この対向して設けられたテープ状プラス電極間に針状マイナス電極を配設し、このテープ状プラス電極と針状マイナス電極間に高電圧を印加することで放電し、コロナ放電を発生させることによりイオン風が発生し、周囲の空気がこの電極間を通って循環し、空気中に含まれる微細な粉塵をテープ状プラス電極に付着させ、この付着した粉塵量を検出して、送りドラムに巻回されているテープ状プラス電極を巻き取りドラムに巻き取るように超低速走行や間欠走行による制御を行い、テープ状プラス電極に効率良く粉塵を吸着集塵できるようにカセット化した構成である。
【０００６】
本発明の第２発明は、請求項２に記載された通りの空気除染機であり、次のようなものである。
請求項１に記載の発明に加えて、テープ状プラス電極が針状マイナス電極と対向する面の形状をカーブさせてサイクロイド曲線形に設けるか、蛇行させて設ける構成である。
【０００７】
本発明の第３発明は、請求項３に記載された通りの空気除染機であり、次のようなものである。
請求項１、または請求項２に記載の発明に加えて、空気中の浮遊物質に放射性物質が含まれている粉塵を取り扱うことができるようにするために、カセット化したプラス電極とマイナス電極を放射性物質の遮蔽部材で覆うもので、少なくともテープ状プラス電極の巻き取りドラム側を完全に遮蔽する構成である。
【発明の効果】
【０００８】
本発明に係る空気除染機は、上記説明のような構成を有するので、以下に記載する効果を奏する。
（１）コロナ放電によりプラス電極に空気中の浮遊物、すなわち放射性物質を含む微細な粉塵を吸着することができる。
（２）コロナ放電は、マイナス電極からプラス電極に向けてイオン風を発生させ、このイオン風は前面に吹き出し、空気除染機周辺の空気を攪拌することができ、空気中の粉塵をプラス電極に吸着させることができる。
（３）プラス電極をテープ化し、このテープ状のブラス電極を巻き取り機構で巻き取ることができるようにカセット化することで、メンテナンスの簡易化を実現し、さらに放射性物質をカセットケース内に閉じ込め、カセットを交換するだけで、放射性物質を処理することが可能になったものである。
（４）構造が簡単であるので、掃除やメンテナンスが容易である。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の空気除染機を示す概略平面図である。
【図２】本発明の空気除染機を示す概略正面図である。
【図３】本発明の空気除染機における、対極するテープ状プラス電極の形状を平行から少し角度を付けて、略逆台形にしたものを示す概略平面図である。
【図４】本発明の空気除染機における、対極するテープ状プラス電極の形状を平行から少し角度を付けて、略正台形にしたものを示す概略平面図である。
【図５】本発明の空気除染機における、テープ状プラス電極の形状をサイクロイド曲線状のカーブ電極にしたものを示す概略平面図である。
【図６】本発明の空気除染機における、テープ状プラス電極の形状をサイクロイド曲線状のカーブ電極にしたものを示す概略正面図である。
【図７】本発明の空気除染機における、テープ状プラス電極の形状を蛇行状にした蛇行電極の一例を示す概略正面図である。
【図８】本発明の空気除染機における、テープ状プラス電極の形状を蛇行状の蛇行電極にした一例を示す概略側面図である。
【図９】本発明の空気除染機における、巻き取り機構の巻き取りモータの制御部のブロック図である。
【図１０】本発明の空気除染機における、巻き取り機構の巻き取りモータの制御部のフローチャート図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
プラス電極とマイナス電極を使用して、そのマイナス電極に高電圧を印加してプラス電極とマイナス電極間にコロナ放電を発生させ、空気中の浮遊物質を吸着集塵する空気除染機において、プラス電極は導電材料で形成したテープ状電極で、送りドラムと巻き取りドラムに巻回して、これをカセット化し、このカセット化したテープ状プラス電極を、対向してイオン風の流れに対して略平行に複数配設し、この対向して設けられたテープ状プラス電極間に針状マイナス電極を配設し、このテープ状プラス電極と針状マイナス電極間に高電圧を印加することで放電し、コロナ放電を発生させることによりイオン風が発生し、周囲の空気がこの電極間を通って循環し、空気中に含まれる微細な粉塵をテープ状プラス電極に付着させ、この付着した粉塵量を検出して、送りドラムに巻回されているテープ状プラス電極を巻き取りドラムに巻き取るように超低速走行や間欠走行による制御を行い、テープ状プラス電極に効率良く粉塵を吸着集塵できるようにカセット化した空気除染機である。
【実施例】
【００１１】
以下、本発明の実施例について図面に基づいて説明する。
この発明は、空中に浮遊する塵埃（粉塵や放射能を含む微細な粉塵）をプラス電極とマイナス電極との間に高電圧を印加して生じるコロナ放電を利用して塵埃を吸着して捕捉し、除去する空気除染機に関するものである。
先ず、第一実施例として図１、図２に基づいてその構成を詳細に説明する。
図１は、本発明の空気除染機を示す概略平面図、図２は図１における概略正面図である。
図１、および図２に示されているように、この発明の第一実施例に係る空気除染機は、空気中の浮遊する塵埃を荷電するマイナス電極である針電極１と針電極１の風下側に配設され、荷電された塵埃を吸着捕集するプラス電極であるテープ状電極２からなる集塵デバイスを備えたものである。
針電極１は、高電圧が印加されるステンレス製等の金属製のワイヤ線等で作られた針状の放電電極である。その他、平板突起電極等も考えられる。
テープ状電極２は、金属製、例えばアルミ箔（市販されているアルミ箔でも製作できる。）、もしくは導電性樹脂、樹脂に導電性のメッキを施したもの等で構成され、対向して設けられているプラス電極で構成されている。
マイナス電極である針電極１とプラス電極であるテープ状電極２との間に６ＫＶ〜８ＫＶの高電圧を印加することでコロナ放電を発生させる。このコロナ放電によりプラス電極のテープ状電極２に空気中の放射能を含む微細な粉塵を付着させる。さらに、マイナス電極の針電極１からプラス電極のテープ状電極２に向けてイオン風を発生させ、このイオン風を前面に吹き出し、本発明の空気除染機周辺の空気を攪拌する。この攪拌された空気中の粉塵は、イオン風によりイオン化され荷電した粉塵はテープ状プラス電極２に集塵されるので、清浄化した空気が吹き出すことになる。
本発明の空気除染機はプラス電極をテープ化し、カセットテープのようにカセット化することで、メンテナンスの簡易化と安全化を著しく高めたものである。
プラス電極にテープ状の導電体（以下、テープと言う）を使用し、このテープはコロナ放電により粉塵が徐々に吸着され溜まり、ある程度粉塵が溜まると、テープを回転走行させ、巻き取りドラム４に巻き取る。このテープの巻き取りは巻き取り機構を用いることで行う。この巻き取り機能によって、空中の放射能を含む微細な粉塵を巻き取りドラム４に集積させることができるものである。
巻き取り機構は、送りドラム３と巻き取りドラム４をカセット化して一体形成する。巻き取りドラム４を覆うように放射線防護材で形成したカセットケースを使用する。これは巻き取りドラム４に巻き取られるテープ状電極２に吸着集積した放射性物質から発生する放射能を遮断し防護するものであり、メンテナンス時は、放射性物質を閉じ込めたカセットを交換することで容易に処理をすることができる。
以上の通り、プラス電極のテープ状電極２を巻き取ることができるようにし、カセット化することで、安全と保守を極めて簡単にできるようになったものである。
【００１２】
次に、各構成要素を具体的に説明する。
プラス電極であるテープ状電極２を接地とし、ステンレス製等の金属から形成されるマイナス電極の針電極１に高電圧（例えば、−６ＫＶ）を印加し、コロナ放電を発生させる。このコロナ放電によりマイナスイオンが発生し、空中に浮遊する微細な粉塵がプラス電極であるテープ状電極２に付着する。同時にコロナ放電によってイオン風も発生し、このイオン風を本発明の空気除染機の吹出風として放出することで空気清浄効果も奏するものである。
送りドラム３は、プラス電極とマイナス電極を有するカセット電極７を内蔵している（例えば、市販のアルミホイル２０ｃｍ幅×１０ｍ長を使用することにより、安価に形成することができる。）ものである。
なお、この送りドラム３は、巻き取りドラム４に適当なテンションを与え、テープ状電極２が弛まないような機構にする。
次に、巻き取りドラム４は、送りドラム３と同様にカセット電極７に内蔵され、機械部分からの回転トルクの伝達により巻き取りドラム４が回転し、適当なテンションで送りドラム３のテープ状電極２を巻き取るものである。
なお、巻き取りタイミングは、時間・粉塵の吸着量等を検出して制御する制御装置を設けるものである。
制御装置を含む機械部５は、巻き取りドラム４を駆動するためのメカニズムとしてモータ、減速ギヤ、制御装置（モータ用）で構成し、モータを制御する制御装置で制御するように構成されている。
制御装置の制御は、テープ状電極２のテープ走を超低速で連続に走行する連続走行と、通常の速さで断続させて走行させる断続走行、すなわち間欠走行の二通りが考えられる。
高圧を発生する高圧電源部６は、コロナ放電に必要なマイナス６〜７ＫＶを発生させ、マイナス電極の針電極１へ送出する。
【００１３】
マイナス電極の針電極１とプラス電極のテープ状電極２を収納したカセット電極７は、例えば、カセットは金属箱で、アルミテープ製のテープ状電極２を巻き付けた送りドラム３と、同テープ状電極２を巻き取る巻き取りドラム４を収納するドラムケース８である。
このドラムケース８は、放射性物質を含んでいる粉塵であれば、特に放射能を遮蔽する物質で形成することで機能を発揮するものである。
【００１４】
以上のような構成にすることで、空気中の粉塵に含まれている放射性物質をも安全に収集し、除染が可能となるものである。
さらに、メンテナンスの簡易化を目的としたので、カセット方式にすることで、メンテナンス時には、カセットを交換するだけという極めて簡易に処理することができるようにしたものである。
【００１５】
ここで、プラス電極であるテープ状電極２について、材質及び形状について説明する。
材質としては、通電できるものであれば、殆んどのものが可能であり、例えば金属箔、白金、金、銀、銅、ステンレス、鉄、アルミ箔、炭素繊維、導電性プラスチック、なまし番線等で細い番線をテープ幅に並べたり、番線を帯状に織ったもの、さらに導電性塗料を塗装した各種材料などの導電性物質が考えられる。
配置形状も、図１、図２に示す通り、テープ状電極２を平行に対向して設けたもの、図３、図４に示す通り、テープ状電極２を対向して形成した形状が略台形（図４）、略逆台形（図３）に設けたものが考えられるが、イオン風の通過抵抗が少しあるので、平行に対向した図１に示す平行状の電極に較べて少し不利であるが、粉塵の吸着は充分にできるものである。
【００１６】
次に、図５、図６に示す通り、サイクロイド曲線のようにカーブ状に電極を形成することで、奥行寸法を小さくすることができる。
また、図７、図８に示す通り、電極を蛇行させて形成する蛇行電極は、テープ状電極２の裏と表の両面で吸着集塵できるので、より多くの粉塵を吸着でき経済的である。
【００１７】
次に、図３〜図５に示す通り、放射性物質の含まれている空気中の粉塵の場合には、吸着集塵された粉塵は放射性物質が含まれているので、簡単に処理できると同時に遮蔽することが重要である。
すなわち、巻き取りドラム４に放射性物質が溜まるので、巻き取りドラム４を遮蔽物で覆う必要があり、その遮蔽物の材質は鉛、その他特殊樹脂を採用することで解決するものである。
【００１８】
次に、図９、図１０に示した制御部のブロック図とフローチャート図の一例を説明する。
制御部の働きは、超低速での連続走行と、通常の速さで走行・停止と断続させて走行させる断続走行（間欠走行）が考えられる。各走行モードによりメカニズムに組み込まれているモータの回転スピードや起動及び停止信号を送出して制御するものである。
なお、断続走行（間欠走行）については、プラス電極であるテープ状電極２に付着する粉塵量を検出し、モータに対して起動及び停止のタイミングを判断して制御するものである。制御シーケンスの概略は、図９のブロック図と図１０のフローチャート図に示す通りである。
【００１９】
ここで、断続走行（間欠走行）の場合の制御シーケンスについて説明すると、電源投入することで運転が開始され、高圧電源部からの高電圧の印加により、コロナ放電を開始する。このコロナ放電によりプラス電極であるテープ状電極２に粉塵が吸着されるため、この粉塵により放電間の電気抵抗が大きくなり、放電が弱くなる。その結果、コロナ放電が弱くなり、放電電流が小さくなる。この小さくなった放電電流を、放電検出センサーの働きを行う検出装置で検出する。放電電流が、ある電流以下になると、テープ状電極２が走行を開始するように制御されており、このテープ状電極２が走行し続けるとコロナ放電が発生する部位のテープ状電極２に粉塵が吸着されていない状態になり、放電電流が元に戻る。
放電電流の値が元に戻ると、テープ状電極２の走行は停止する。すなわち、運転開始時の状態に戻るように制御シーケンスを組み立てるものである。
【００２０】
次に、連続走行（超低速走行）について説明する。
運転開始と共に、常に一定量のコロナ放電を続けられるようにテープ状電極２の走行を超低速走行する。従って、テープ状電極２は常に超低速で走行しながら粉塵を付着し、巻き取りドラム４に粉塵を吸着集積し続けるものである。
【産業上の利用可能性】
【００２１】
空気清浄機、脱臭装置、消臭装置、オゾン発生器等にも利用することができる。
【符号の説明】
【００２２】
１・・・・針電極
２・・・・テープ状電極
３・・・・送りドラム
４・・・・巻き取りドラム
５・・・・機械部
６・・・・高圧電源部
７・・・・カセット式電極
８・・・・ドラムカバー
【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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