(57)【要約】  帯電繊維は、外部からのエネルギーにより、表面に正の電位または負の電位を発生する分極発生繊維（１）を備える。分極発生繊維（１）は、正の電位により分極発生繊維（１）を通過する物質を正に帯電させる、または負の電位により分極発生繊維（１）を通過する物質を負に帯電させる。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
外部からのエネルギーにより、表面に発生する正の電位または負の電位を発生する分極発生繊維を備え、
前記正の電位により前記分極発生繊維を通過する物質を正に帯電させる、または前記負の電位により前記分極発生繊維を通過する物質を負に帯電させる、
帯電繊維。
【請求項２】
前記分極発生繊維は、軸方向に対して旋回されてなり、前記軸方向の伸縮により前記正の電位または前記負の電位を発生する圧電繊維からなる、
請求項１に記載の帯電繊維。
【請求項３】
前記圧電繊維は、
前記軸方向に対して左旋回されてなり、前記軸方向の伸縮により負の電位を発生する第１圧電繊維と、
前記軸方向に対して右旋回されてなり、前記軸方向の伸縮により正の電位を発生する第２圧電繊維と、
を備える、
請求項２に記載の帯電繊維。
【請求項４】
前記分極発生繊維の表面に形成される導電体を備えた、
請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の帯電繊維。
【請求項５】
外部からのエネルギーにより、表面に発生する正の電位または負の電位を発生する分極発生繊維を備えた帯電フィルタであって、
前記正の電位により前記分極発生繊維を通過する物質を正に帯電させる、または前記負の電位により前記分極発生繊維を通過する物質を負に帯電させる、
帯電フィルタ。
【請求項６】
前記分極発生繊維は、軸方向に対して旋回されてなり、前記軸方向の伸縮により前記正の電位または前記負の電位を発生する圧電繊維からなる、
請求項５に記載の帯電フィルタ。
【請求項７】
前記圧電繊維は、
前記軸方向に対して左旋回されてなり、前記軸方向の伸縮により負の電位を発生する第１圧電繊維と、
前記軸方向に対して右旋回されてなり、前記軸方向の伸縮により正の電位を発生する第２圧電繊維と、
を備える、
請求項６に記載の帯電フィルタ。
【請求項８】
前記分極発生繊維の表面に形成される導電体を備えた、
請求項５乃至請求項７のいずれか１項に記載の帯電フィルタ。
【請求項９】
前記分極発生繊維の端を固定する枠体を備えた
請求項５乃至請求項８のいずれか１項に記載の帯電フィルタ。
【請求項１０】
前記枠体は、平面視して前記枠体内を格子状に仕切る仕切り部材を備えた、
請求項９に記載の帯電フィルタ。
【請求項１１】
請求項５乃至請求項１０のいずれか１項に記載の帯電フィルタと、
前記分極発生繊維の生じる電位と逆極性の電位を生じ、前記帯電フィルタを通過した前記物質を吸着する吸着フィルタと、
を備えた物質吸着材。
【請求項１２】
請求項１１に記載の物質吸着材を備えた空気清浄機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、物質を帯電させる帯電繊維、該帯電繊維からなる帯電フィルタ、該帯電フィルタと吸着フィルタとからなる物質吸着材、および空気清浄機に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１の空気清浄機は、コロナ放電により物質を帯電させた後、エレクトレットフィルタの静電気力で、帯電した物質を吸着させる構成が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平５−７７９７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、特許文献１の空気清浄機は、コロナ放電のための大型のユニットを備える必要がある。【０００５】
そこで、この発明は、コロナ放電のための大型のユニットが不要である帯電繊維、帯電フィルタ、物質吸着材、および空気清浄機を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の帯電繊維は、外部からのエネルギーにより、表面に発生する正の電位または負の電位を発生する分極発生繊維を備える。分極発生繊維は、正の電位により分極発生繊維を通過する物質を正に帯電させる、または負の電位により分極発生繊維を通過する物質を負に帯電させる。【０００７】
外部からのエネルギーにより分極を発生する分極発生繊維は、例えば、圧電効果を有する物質（ＰＬＡ：Ｐｏｌｙ  Ｌａｃｔｉｃ  Ａｃｉｄ）、光電効果を有する物質、焦電効果を有する物質（例えばＰＶＤＦ：Ｐｏｌｙ  Ｖｉｎｙｌｉｄｅｎｅ  Ｄｉ  Ｆｌｕｏｒｉｄｅ）、または化学変化により分極を生じる物質、等がある。これらの物質からなる分極発生繊維は、コロナ放電のような大型のユニットは不要でありながらも、物質を帯電させることができる。【０００８】
また、特許文献１の空気清浄機は、コロナ放電のために電力を消費する必要がある。しかし、仮に分極発生繊維が圧電繊維から構成される場合、空気の流れにより圧電繊維が伸縮するため、分極発生繊維は表面に発生する正の電位または負の電位を発生させるための電力が不要である。
【発明の効果】
【０００９】
この発明によれば、コロナ放電のための大型のユニットが不要でありながら物質を帯電させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】図１は、帯電フィルタ５および吸着フィルタ２０からなる物質吸着材１００の斜視図である。
【図２】図２（Ａ）は、圧電糸１の構成を示す図であり、図２（Ｂ）は、圧電フィルム１０の平面図である。
【図３】図３（Ａ）および図３（Ｂ）は、ポリ乳酸の一軸延伸方向と、電場方向と、圧電フィルム１０の変形と、の関係を示す図である。
【図４】図４は、外力が係った時の圧電糸１を示す図である。
【図５】図５は、圧電糸３の構成を示す図である。
【図６】図６は、Ｚ糸（カバリング糸）１Ａの構成を示す図である。
【図７】図７は、帯電フィルタ５および吸着フィルタ２０の一部断面図である。
【図８】図８は、帯電フィルタ５の断面図である。
【図９】図９（Ａ）は、吸着フィルタ２０が正の電位に帯電した物質５０を吸着した様子を示す断面図であり、図９（Ｂ）は、ある部分で吸着フィルタ２０の表面の電位が正極性になった様子を示す断面図であり、図９（Ｃ）は、吸着フィルタ２０の表面の電位が再び負極性になった様子を示す断面図である。
【図１０】図１０は、第１帯電フィルタ５Ａ、第２帯電フィルタ５Ｂ、および吸着フィルタ２０の一部断面図である。
【図１１】図１１は、電極７１を備えた圧電糸１Ａ、および吸着フィルタ２０の一部断面図である。
【図１２】図１２（Ａ）は、変形例１に係る帯電フィルタ５Ｃの平面図であり、図１２（Ｂ）は、帯電フィルタ５Ｃの断面図である。
【図１３】図１３（Ａ）は、変形例２に係る帯電フィルタ５Ｄの斜視図であり、図１３（Ｂ）は、帯電フィルタ５Ｄの断面図である。
【図１４】図１４（Ａ）は、圧電シート１Ｄを平面視した平面図であり、図１４（Ｂ）は、裏面図である。
【図１５】図１５は、帯電フィルタ５１および吸着フィルタ２０の一部断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
図１は、帯電フィルタ５および吸着フィルタ２０からなる物質吸着材１００の斜視図である。物質吸着材１００は、例えば空気清浄機のフィルタとして用いられる。帯電フィルタ５は、圧電糸１および枠体７を備えている。複数の圧電糸１は、軸方向の両端で枠体７に固定されている。複数の圧電糸１は、第１方向（縦方向）と、該第１方向に直交する第２方向（横方向）に並べられ、格子状に配置されている。なお、圧電糸１の並べ方は、図１に示す態様に限らない。圧電糸１は、例えば斜め方向に並べられていてもよい。
【００１２】
吸着フィルタ２０は、例えばエレクトレットＨＥＰＡ（Ｈｉｇｈ  Ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ  Ｐａｒｔｉｃｕｌａｔｅ  Ａｉｒ）フィルタからなる。吸着フィルタ２０の表面は、負極性または正極性に分極している。
【００１３】
図２（Ａ）は、圧電糸１の構成を示す一部分解図であり、図２（Ｂ）は、圧電フィルム１０の平面図である。圧電糸１は、外部からのエネルギーにより分極を発生する分極発生繊維の一例である。
【００１４】
圧電糸１は、芯糸１１に圧電フィルム１０が螺旋状に旋回してなる。ただし、芯糸１１は、必須の構成ではない。芯糸１１が無くても、圧電フィルム１０を螺旋状に旋回して圧電糸（旋回糸）とすることは可能である。芯糸１１が無い場合には、旋回糸は、中空糸となる。また、旋回糸そのものに接着剤を含侵させると強度を増すことができる。
【００１５】
圧電フィルム１０は、例えば圧電性ポリマーからなる。圧電性ポリマーは、焦電性を有するものと、焦電性を有していないものがある。例えば、ＰＶＤＦ（Ｐｏｌｙ  Ｖｉｎｙｌｉｄｅｎｅ  Ｄｉ  Ｆｌｕｏｒｉｄｅ）は、圧電性および焦電性を有しており、温度変化によっても分極が発生する。
【００１６】
また、ポリ乳酸（ＰＬＡ：Ｐｏｌｙ  Ｌａｃｔｉｃ  Ａｃｉｄ）は、焦電性を有していない圧電性ポリマーである。ポリ乳酸は、一軸延伸されることで圧電性が生じる。ポリ乳酸には、Ｌ体モノマーが重合したＰＬＬＡと、Ｄ体モノマーが重合したＰＤＬＡと、がある。
【００１７】
ポリ乳酸のようなキラル高分子は、主鎖が螺旋構造を有する。キラル高分子は、一軸延伸されて分子が配向すると、圧電性を有する。一軸延伸されたポリ乳酸からなる圧電フィルム１０は、厚み方向を第１軸、延伸方向９００を第３軸、第１軸および第３軸の両方に直交する方向を第２軸と定義したとき、圧電歪み定数としてｄ１４およびｄ２５のテンソル成分を有する。したがって、ポリ乳酸は、一軸延伸された方向に対して４５度の方向に歪みが生じた場合に、分極を発生する。
【００１８】
図３（Ａ）および図３（Ｂ）は、ポリ乳酸の一軸延伸方向と、電場方向と、圧電フィルム１０の変形と、の関係を示す図である。図３（Ａ）に示すように、圧電フィルム１０は、第１対角線９１０Ａの方向に縮み、第１対角線９１０Ａに直交する第２対角線９１０Ｂの方向に伸びると、紙面の裏側から表側に向く方向に電場を生じる。すなわち、圧電フィルム１０は、紙面表側では、負の電位が発生する。圧電フィルム１０は、図３（Ｂ）に示すように、第１対角線９１０Ａの方向に伸び、第２対角線９１０Ｂの方向に縮む場合も、分極を発生するが、極性が逆になり、紙面の表面から裏側に向く方向に電場を生じる。すなわち、圧電フィルム１０は、紙面表側では、正の電位が発生する。
【００１９】
ポリ乳酸は、延伸による分子の配向処理で圧電性が生じるため、ＰＶＤＦ等の他の圧電性ポリマーまたは圧電セラミックスのように、ポーリング処理を行う必要がない。一軸延伸されたポリ乳酸の圧電定数は、５〜３０ｐＣ／Ｎ程度であり、高分子の中では非常に高い圧電定数を有する。さらに、ポリ乳酸の圧電定数は経時的に変動することがなく、極めて安定している。
【００２０】
圧電フィルム１０は、上記の様な一軸延伸されたポリ乳酸のシートを、例えば幅０．５〜２ｍｍ程度に切り取られることにより生成される。圧電フィルム１０は、図２（Ｂ）に示すように、長軸方向と延伸方向９００が一致している。圧電フィルム１０は、図２（Ａ）に示したように、芯糸１１に対して左旋回して撚られた左旋回糸（以下、Ｚ糸と称する。）の圧電糸１となる。延伸方向９００は、圧電糸１の軸方向に対して、右４５度に傾いた状態となる。
【００２１】
したがって、図４に示すように、圧電糸１に外力が係ると、圧電フィルム１０は、図３（Ａ）に示した状態のようになり、表面に正の電位を生じる。
【００２２】
これにより、圧電糸１は、外力が係った場合に、表面に正の電位を生じる。そのため、圧電糸１は、外部からのエネルギーにより正の電位を生じる。
【００２３】
一方、図５は、右旋回糸（以下、Ｓ糸と称する。）の圧電糸３の構成を示す図である。圧電糸３は、Ｓ糸であるため、延伸方向９００は、圧電糸３の軸方向に対して、左４５度に傾いた状態となる。したがって、圧電糸３に外力が係ると、圧電フィルム１０は、図３（Ｂ）に示した状態のようになり、表面に負の電位を生じる。そのため、圧電糸３は、外部からのエネルギーにより負の電位を生じる。
【００２４】
なお、圧電糸は、あらゆる公知の方法により製造される。例えば、圧電性高分子を押し出し成型して繊維化する手法、圧電性高分子を溶融紡糸して繊維化する手法、圧電性高分子を乾式あるいは湿式紡糸により繊維化する手法、または圧電性高分子を静電紡糸により繊維化する手法等を採用することができる。
【００２５】
なお、表面に負の電位を生じる糸としては、ＰＬＬＡを用いたＳ糸の他にも、ＰＤＬＡを用いたＺ糸も考えられる。また、表面に正の電位を生じる糸としては、ＰＬＬＡを用いたＺ糸の他にも、ＰＤＬＡを用いたＳ糸も考えられる。
【００２６】
また、圧電糸は、圧電体がノズルから吐出されて延伸されたもの（断面が円形状の圧電糸）であってもよい。図６に示す様な、断面が円形状の圧電糸を左旋回して撚ってなるＺ糸（カバリング糸）１Ａも、表面に正の電位を発生させる。同様に、断面が円形状の圧電糸を右旋回してなるＳ糸では表面に負の電位を発生させる。このような糸では芯糸を用いず、単に撚糸としてもよい。このような糸は低コストで作ることが出来る。
【００２７】
以上の様に、分極発生繊維は、外部からのエネルギーにより、表面に発生する正の電位または負の電位を発生する。そして、この様な分極発生繊維は、当該表面に発生する正の電位または負の電位により分極発生繊維を通過する物質を正または負に帯電させる帯電繊維として機能する。当該帯電繊維を備えた帯電フィルタは、該帯電フィルタを通過する物質を正または負に帯電させる。図１の例では、帯電フィルタ５を通過する物質を正に帯電させる。
【００２８】
図７は、帯電フィルタ５および吸着フィルタ２０の一部断面図である。吸着フィルタ２０のうち、帯電フィルタ５が配置されていない側には、空気清浄機におけるファン（不図示）がある。当該ファンは、帯電フィルタ５から吸着フィルタ２０に向かって、空気の流れを生じさせる。そのため、空気中の物質（図中では物質５０および物質５０Ａ）は、帯電フィルタ５から吸着フィルタ２０に向かって移動する。
【００２９】
図８は、帯電フィルタ５の断面図である。帯電フィルタ５は、圧電糸１が格子状に組まれている。圧電糸１は、両端が枠体７に固定されている。空気の流れがない場合、圧電糸１は、図中の破線に示す様に、枠体７の間で一直線上に配置された状態となる。圧電糸１は、空気の流れが生じると、枠体７から最も遠い位置で空気の流れに沿う方向に向かって膨らむように伸びる。これにより、圧電糸１は、軸方向に沿って伸びる。そのため、圧電糸１の表面に正の電位が生じる。
【００３０】
なお、空気の流れは一様ではない。そのため、圧電糸１の伸び方は一様ではなく、時々刻々と変化する。そのため、圧電糸１に生じる分極も一様ではない。また、空気の流れが強いほど圧電糸１の伸張量が大きいため、発生する分極が多くなる。
【００３１】
帯電フィルタ５は、該帯電フィルタ５の目地よりも大きい物質５０Ａを補足する。また、帯電フィルタ５を構成する圧電糸１は、上記圧電フィルム１０により、表面に正の電位を発生する。そのため、帯電フィルタ５は、帯電フィルタ５を通過する物質５０を正の電位に帯電させる。物質５０は、帯電フィルタ５に接触することで、帯電フィルタ５の表面と同電位（正の電位）に帯電する。あるいは、帯電フィルタ５が、電荷を空気中に放出可能な程度に高い電位を有する場合、物質５０は、帯電フィルタ５の表面に接触しなくても、帯電フィルタ５の表面に近づくことで同電位（正の電位）に帯電する。
【００３２】
帯電フィルタ５を通過した物質５０は、後段の吸着フィルタ２０に到達する。吸着フィルタ２０は、非常に細かい目地のＨＥＰＡフィルタであるため、帯電フィルタ５を通過した物質を補足する。
【００３３】
さらに、吸着フィルタ２０は、表面が負の電位を有する。吸着フィルタ２０は、例えば、表面が負の電位に分極された誘電体の繊維（エレクトレットフィルタ）からなる。したがって、正の電位に帯電した物質５０は、後段の吸着フィルタ２０に吸着される。したがって、帯電フィルタ５および吸着フィルタ２０からなる物質吸着材１００は、ＨＥＰＡフィルタ単体よりも高い集塵力を発揮する。また、帯電フィルタ５は、空気の流れが強いほど発生する分極が多くなるため、より高い集塵力を発揮する。これにより、物質吸着材１００は、空気清浄機のフィルタとして用いるのに好適である。
【００３４】
なお、上記の例では、吸着フィルタ２０は、表面が負に分極したエレクトレットフィルタである例を示したが、例えば、図５に示した圧電糸３であっても、負の電位を発生させるため、吸着フィルタ２０の機能を実現することができる。
【００３５】
エレクトレットフィルタは、逆極性の電位を有する物質が吸着すると、エレクトレットフィルタの表面の電位が中和されるため、物質の吸着量が増えるに連れて吸着力が低下する可能性がある。一方で、圧電糸１または圧電糸３のように、圧電繊維を用いる場合には、物質の吸着量が増えても、発生する電位は変わらないため、吸着力が低下することはない。
【００３６】
また、上述した様に、空気が流れる時に、圧電糸１および圧電糸３の伸び方は一様ではなく、時々刻々と変化する。そのため、圧電糸１の表面に生じる分極は一様ではなく、逆極性の負の電位が生じる可能性もある。圧電糸３も同様に、正の電位が生じる可能性もある。したがって、圧電糸１または圧電糸３を用いた吸着フィルタ２０は、表面の電位が正になったり負になったりする場合がある。例えば、図９（Ａ）に示す様に、吸着フィルタ２０が正の電位に帯電した物質５０を吸着した後、図９（Ｂ）に示す様に、ある部分で吸着フィルタ２０の表面の電位が正極性になる可能性がある。この場合、表面に吸着した物質５０ははじかれ、吸着フィルタ２０内の負の電位を生じている部位に吸着される。その後、さらに図９（Ｃ）に示す様に、吸着フィルタ２０の表面の電位が負極性になると、再び正の電位を有する物質を吸着することができる。この様に、圧電糸１または圧電糸３を用いた吸着フィルタ２０は、物質の吸着量が増えても吸着力が低下する可能性は低くなる。
【００３７】
なお、上述の例では、前段の帯電フィルタ５が正の電位を生じて、後段の吸着フィルタ２０が負の電位を生じる例を示したが、無論、前段の帯電フィルタ５が負の電位を生じて、物質を負に帯電させて、後段の吸着フィルタ２０が正の電位を生じる態様であってもよい。
【００３８】
また、帯電フィルタ５および吸着フィルタ２０は、それぞれ１つである必要はない。例えば、図１０に示す様に、相対的に目地の粗い第１帯電フィルタ５Ａが前段に配置され、相対的に目地の細かい第２帯電フィルタ５Ｂが後段に配置されていてもよい。この場合、第１帯電フィルタ５Ａの目地よりも大きい物質５０Ｂは、前段の第１帯電フィルタ５Ａで補足される。第２帯電フィルタ５Ｂには、物質５０Ｂが到達しないため、第２帯電フィルタ５Ｂは、目詰まりを防止することができる。また、仮に物質５０Ｂが第１帯電フィルタ５Ａを通過した場合でも、物質５０Ｂは確実に帯電した状態となる。
【００３９】
次に、図１１は、電極７１を備えた圧電糸１Ａ、および吸着フィルタ２０の一部断面図である。圧電糸１Ａは、圧電糸１と同様に表面に正の電位を生じるが、さらに、表面に電極７１を備える。電極７１の形状は、例えば図１１の様に針形状である。ただし、電極７１の形状は、この例に限らない。なお、電極７１は、圧電糸１の表面の一部をカバーする様な薄膜状の形状であってもよい。電極７１は、導電体であるため、圧電糸１の表面で発生した正の分極が集中する。そのため、電極７１の表面には、局所的に高い正の電位が生じる。したがって、電極７１を介して、物質５０に対してより電荷の移動が生じやすくなる。あるいは、電極７１には、より高い電位が生じるため、電荷を空気中に放出可能な程度に高い電位が生じる可能性がある。そのため、物質５０は、帯電フィルタ５の表面に接触しなくても、帯電フィルタ５の表面に近づくことで同電位（正の電位）に帯電し易くなる。
【００４０】
図１２（Ａ）は、変形例１に係る帯電フィルタ５Ｃの平面図である。図１２（Ｂ）は、帯電フィルタ５Ｃの断面図である。枠体７Ｃは、平面視して枠体７Ｃ内を格子状に仕切る仕切り部材５０Ｃを備えている。複数の圧電糸１は、それぞれ仕切り部材５０Ｃ（または枠体７Ｃ）に両端が固定されている。
【００４１】
仕切り部材５０Ｃは、枠体７Ｃよりも断面積が小さい。また、仕切り部材５０Ｃは、枠体７Ｃよりも柔らかい材料からなる。そのため、図１２（Ｂ）に示す様に、仕切り部材５０Ｃは、空気の流れが生じると、枠体７Ｃから最も遠い位置で空気の流れに沿う方向に向かって膨らむように伸びる。そして、複数の圧電糸１は、それぞれ仕切り部材５０Ｃ（または枠体７Ｃ）に両端の間で、空気の流れに沿う方向に向かって膨らむように伸びる。これにより、各圧電糸１は、同程度の変形が生じる。そのため、全体として圧電糸１の表面に均一な強度の正の電位が生じる。
【００４２】
なお、仕切り部材５０Ｃは、金属製（導電体）であってもよい。導電体である場合、各圧電糸１で発生した電荷が仕切り部材５０Ｃに移動して、全体としてより均一な電位が生じる。また、変形例１では圧電糸は正の電位を発生したが、負の電位を発生してもよい。
【００４３】
図１３（Ａ）は、変形例２に係る帯電フィルタ５Ｄの斜視図である。図１３（Ｂ）は、帯電フィルタ５Ｄの断面図である。帯電フィルタ５Ｄは、枠体７Ｄに、複数の圧電シート１Ｄが格子状に配置されている。各圧電シート１Ｄは、両端が枠体７Ｄに固定されている。圧電シート１Ｄは、空気の流れる方向に沿ってある程度の幅を有する。この場合も、図１３（Ｂ）に示す様に、空気の流れが生じると、複数の圧電シート１Ｄは、空気の流れに沿う方向に向かって膨らむように伸びる。
【００４４】
図１４（Ａ）は、圧電シート１Ｄを平面視した平面図であり、図１４（Ｂ）は、裏面図である。圧電シート１Ｄは、第１圧電シート１００Ｄと、第２圧電シート２００Ｄとが、張り合わされている。第１圧電シート１００Ｄは、空気の流れる方向に対して、右４５度方向に傾いて延伸されている。また、第２圧電シート２００Ｄも、空気の流れる方向に対して、右４５度方向に傾いて延伸されている。したがって、圧電シート１Ｄは、表面においても裏面においても、正の電位が生じる。
【００４５】
この場合、圧電シート１Ｄは、空気の流れる方向に沿って幅を有するため、圧電糸よりも物質に接触する面積が大きくなる。そのため、圧電シート１Ｄは、物質をより帯電させやすくなる。
【００４６】
なお、帯電繊維は、表面に負の電位を生じる圧電繊維（例えばＰＬＬＡのＳ糸）と、表面に正の電位を生じる圧電繊維（例えばＰＬＬＡのＺ糸）と、からなる態様であってもよい。例えば、図１５の帯電フィルタ５１は、第１帯電フィルタ５Ｅおよび第２帯電フィルタ５Ｆを備える。第１帯電フィルタ５Ｅは、負の電位を生じる。第２帯電フィルタ５Ｆは、正の電位を生じる。
【００４７】
この場合、第１帯電フィルタ５Ｅの目地よりも大きい物質５０Ｂは、前段の第１帯電フィルタ５Ｅで補足される。第１帯電フィルタ５Ｅを通過する物質５０および物質５０Ａは、負の電位に帯電する。したがって、第１帯電フィルタ５Ｅを通過する物質５０および物質５０Ａは、後段の第２帯電フィルタ５Ｆに吸着され易くなる。また、仮に物質５０Ｂが第１帯電フィルタ５Ｅを通過した場合でも、物質５０Ｂは負に帯電した状態となり、第２帯電フィルタ５Ｆに吸着されやすくなる。そして、第２帯電フィルタ５Ｆで吸着しきれなかった物質５０は、正の電位に帯電する。したがって、第２帯電フィルタ５Ｆを通過した物質５０は、後段の吸着フィルタ２０に吸着される。
【００４８】
なお、図１５の例では、前段に負の電位を生じる圧電繊維を配置し、後段に正の電位を生じる圧電繊維を配置しているが、逆に前段に正の電位を生じる圧電繊維を配置し、後段に負の電位を生じる圧電繊維を配置してもよい。この場合、吸着フィルタ２０は、正の電位を生じる圧電繊維か、または表面が正の電位に分極されたエレクトレットフィルタを用いる。
【００４９】
また、１つの帯電フィルタ内に、正の電位を生じる圧電繊維と負の電位を生じる圧電繊維と、が両方配置されていてもよい。つまり、本発明の帯電繊維は、負の電位を生じる第１圧電繊維と正の電位を生じる第２圧電繊維と、の両方を有する圧電繊維であってもよい。
【００５０】
上記実施形態では、外部からのエネルギーにより分極を発生する繊維として、圧電糸を示したが、外部からのエネルギーにより電位を発生する繊維は、他にも例えば光電効果を有する物質、または焦電効果を有する物質（例えばＰＶＤＦ）、化学変化により電位を生じる物質、等がある。また、芯糸に導電体を用いて、当該導電体に絶縁体を巻き、該導電体に電気を流して分極を発生させる構成も、電位を発生する繊維であり、コロナ放電のように大型ユニットは必要ない。特に、圧電体は、圧電により電場を生じさせるため、電源が不要である。また、圧電体の寿命は、長く、物質の吸着により生じる分極量に変化はない。したがって、エレクトレットフィルタの様に物質が吸着するに連れて吸着力が低下することもない。
【００５１】
最後に、本実施形態の説明は、すべての点で例示であって、制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上述の実施形態ではなく、特許請求の範囲によって示される。さらに、本発明の範囲には、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【００５２】
１，１Ａ，３…圧電糸
１Ｄ…圧電シート
５，５Ｃ，５Ｄ，５１…帯電フィルタ
５Ａ，５Ｅ…第１帯電フィルタ
５Ｂ，５Ｆ…第２帯電フィルタ
７，７Ｃ，７Ｄ…枠体
１０…圧電フィルム
１１…芯糸
２０…吸着フィルタ
５０，５０Ａ，５０Ｂ…物質
５０Ｃ…仕切り部材
７１…電極
１００…物質吸着材
【図１】
2019189334.tif 000003
【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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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【国際調査報告】
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