(57)【要約】  安定したコロナ放電を行うことができ、また組み立てが容易なコロナ放電装置を得る。導電性平板または細線で構成された複数の荷電部高圧電極１１を有する荷電部高圧電極ユニット１０と、導電性平板で構成された荷電部接地電極ユニット２０とを備え、荷電部設置電極ユニット２０は、平板で構成された複数の荷電部接地電極２１を有しており、複数の荷電部高圧電極１１は、風路６１の空気流れと交差する方向に間隔を開けて配置され、導電性のフレーム部１３により長手方向の少なくとも一方の端部が互いに連結されており、荷電部接地電極ユニット２０は、複数の荷電部接地電極２１が、その平面の向きが風路６１の空気流れと略平行になるようにして荷電部高圧電極１１どうしの間に挿入され、導電性のフレーム部２３により長手方向の少なくとも一方が互いに連結されており、複数の荷電部高圧電極１１と複数の荷電部接地電極２１とが、風路６１の空気流れと交差する方向に間隔を開けて交互に積層されている。
2013161534.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部に風路を有する風路筐体と、
導電性を有する細線または平板で構成された複数の第一放電電極を有する放電電極ユニットと、
導電性を有する平板で構成された対向電極ユニットとを備え、
前記対向電極ユニットは、平板で構成された複数の対向電極を有しており、
前記複数の第一放電電極は、前記風路の空気流れと交差する方向に間隔をあけて配置され、導電性を有するフレームにより長手方向の少なくとも一方の端部が互いに連結されており、
前記対向電極ユニットは、前記複数の対向電極が、その平面の向きが前記風路の空気流れと略平行になるようにして前記第一放電電極どうしの間に挿入され、
前記複数の対向電極は導電性を有するフレームにより長手方向の少なくとも一方が互いに連結されており、
前記対向電極と前記第一放電電極とが、前記風路の空気流れと交差する方向に間隔をあけて交互に積層されている
ことを特徴とするコロナ放電装置。
【請求項２】
同一形状の前記複数の対向電極を含む２つの前記対向電極ユニットを備え、
一方の前記対向電極ユニットの前記対向電極どうしの間に、他方の前記対向電極ユニットの前記対向電極が挿入されている
ことを特徴とする請求項１記載のコロナ放電装置。
【請求項３】
前記対向電極の、前記第一放電電極よりも空気流れ方向下流側の長さは、対向する前記第一放電電極との間の放電ギャップ長の２倍以上である
ことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のコロナ放電装置。
【請求項４】
前記複数の対向電極のうち両端に設けられた一対の前記対向電極は、前記風路の側壁の一部を構成している
ことを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載のコロナ放電装置。
【請求項５】
前記複数の第一放電電極は、導電性を有する材料で構成された板部材の一部を刳り抜いて残した部分によって構成されている
ことを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれか一項に記載のコロナ放電装置。
【請求項６】
前記複数の対向電極は、導電性を有する材料で構成された板部材の一部を切り起こして構成されている
ことを特徴とする請求項１〜請求項５のいずれか一項に記載のコロナ放電装置。
【請求項７】
前記放電電極ユニットのフレームと前記対向電極ユニットのフレームは、絶縁物を介して、空気流れ方向に沿って重ねられている
ことを特徴とする請求項１〜請求項６のいずれか一項に記載のコロナ放電装置。
【請求項８】
前記放電電極ユニットのフレームは、絶縁性を有する樹脂で覆われている
ことを特徴とする請求項７記載のコロナ放電装置。
【請求項９】
前記絶縁性を有する樹脂は、熱硬化性樹脂である
ことを特徴とする請求項８記載のコロナ放電装置。
【請求項１０】
絶縁性材料で構成され、隣り合う前記第一放電電極と前記対向電極とをブリッジするスペーサーを備えた
ことを特徴とする請求項１〜請求項９のいずれか一項に記載のコロナ放電装置。
【請求項１１】
前記第一放電電極及び前記対向電極の空気流れ下流側に、前記風路の空気流れと交差する方向に間隔をあけて配置される複数の第二放電電極を備えた
ことを特徴とする請求項１〜請求項１０のいずれか一項に記載のコロナ放電装置。
【請求項１２】
請求項１〜請求項１１のいずれか一項に記載のコロナ放電装置を備えたことを特徴とする空気調和機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気集塵装置、脱臭装置、除菌装置、ウイルス除去装置等に使用されるコロナ放電装置、及びこのコロナ放電装置を備えた空気調和機に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、電気集塵装置や脱臭装置において、コロナ放電により塵埃を帯電状態にさせるコロナ放電部を設け、帯電状態の塵埃を集塵部にて捕集する技術が採用されている。このコロナ放電部は、一般には、線径０．１ｍｍ〜１．０ｍｍ程度の線電極からなる放電電極に高電圧を印加し、放電電極と対向電極との間でコロナ放電を発生させる構成である。細い線電極を使用するほど、放電を発生させるための印加電圧を低くすることができる。しかし、細線を用いる場合には、腐食、スパッタ等により部分的に放電したり、断線したりする可能性がある。効果的に塵埃を捕集するためには、塵埃を含む空気流のほぼ全量に対して電荷を浴びせる必要があり、このため、放電電極の表面積を大きくするのが好ましい。【０００３】
このような事項を背景として、四方形状で０．１ｍｍ〜０．２ｍｍの厚さを有するステンレス薄板を、放射形状にエッチング処理またはプレス打ち抜きして形成された放電電極が提案されている（例えば、特許文献１参照）。【０００４】
また、タングステン等の金属からなる板状（リボン状）の放電電極を、対向電極の間に間隔を設けて配置したものが提案されている（例えば、特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】実公昭５８−２６０２０号公報（第１頁１７行〜第１頁３０行、第２図等）
【特許文献２】特開２０１０−２２９９９号公報（第３頁、図１等）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１に記載のようなコロナ放電電極にあっては、放電を起こすための電界方向と、風の流れる向きとが平行であるため、放電により発生した電子やイオンに触れない空気が存在する。また、放電電極に給電する給電部では放電を起こさないため、このような非放電部を通過する空気を帯電させることができず、荷電効率が悪いという問題点があった。【０００７】
また、特許文献２に記載の荷電装置は、放電電極を板状（リボン状）に構成することで、細い線電極と比べて強度が向上している。しかし、特許文献２に記載の複数の放電電極と対向電極を風路内に設置するためには、放電電極と対向電極をそれぞれ１本ずつ枠に張る必要があり、製作に手間がかかるという課題があった。【０００８】
本発明は、上記のような問題を解決するためになされたもので、安定したコロナ放電を行うことができ、また組み立てが容易なコロナ放電装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明に係るコロナ放電装置は、内部に風路を有する風路筐体と、導電性を有する細線または平板で構成された複数の第一放電電極を有する放電電極ユニットと、導電性を有する平板で構成された対向電極ユニットとを備え、前記対向電極ユニットは、平板で構成された複数の対向電極を有しており、前記複数の第一放電電極は、前記風路の空気流れと交差する方向に間隔をあけて配置され、導電性を有するフレームにより長手方向の少なくとも一方の端部が互いに連結されており、前記対向電極ユニットは、前記複数の対向電極が、その平面の向きが前記風路の空気流れと略平行になるようにして前記第一放電電極どうしの間に挿入され、前記複数の対向電極は導電性を有するフレームにより長手方向の少なくとも一方が互いに連結されており、前記対向電極と前記第一放電電極とが、前記風路の空気流れと交差する方向に間隔をあけて交互に積層されているものである。
【発明の効果】
【００１０】
本発明に係るコロナ放電装置は、荷電効率がよく、第一放電電極と対向電極の組み立ても容易である。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】実施の形態１に係るコロナ放電装置の概略図である。
【図２】実施の形態１に係る荷電部高圧電極の構成を説明する図である。
【図３】実施の形態１に係る荷電部接地電極の構成を説明する図である。
【図４】実施の形態１に係る荷電部の構成を説明する図である。
【図５】実施の形態１に係る荷電部高圧電極及び荷電部接地電極の組み付け態様を説明する図である。
【図６】実施の形態１に係る荷電部高圧電極の固定態様を説明する図である。
【図７】実施の形態２に係る荷電部の構成を説明する分解斜視図である。
【図８】実施の形態２に係る荷電部接地電極ユニットの寸法例を説明する図である。
【図９】図８に示す荷電部接地電極板を２つ組み合わせた構成を説明する図である。
【図１０】実施の形態２に係る荷電部を、１つの荷電部高圧電極ユニットと２つの荷電部接地電極ユニットにより構成した例を説明する断面模式図である。
【図１１】実施の形態３に係る荷電部高圧電極ユニットの背面図である。
【図１２】実施の形態３に係る荷電部の分解斜視図である。
【図１３】実施の形態３に係る荷電部の断面模式図である。
【図１４】製作時より温度が１５℃高いときの、ステンレスとＡＢＳそれぞれの線膨張及びその差をグラフに表したものである。
【図１５】実施の形態４に係る荷電部高圧電極及び荷電部接地電極を説明する図である。
【図１６】実施の形態５に係る荷電部高圧電極を説明する図である。
【図１７】実施の形態５に係る荷電部高圧電極に絶縁体を組み合わせた状態を説明する図である。
【図１８】実施の形態６に係る荷電部高圧電極を説明する図である。
【図１９】実施の形態６に係る荷電部高圧電極に絶縁体を組み合わせた状態を説明する図である。
【図２０】実施の形態７に係る荷電部高圧電極を説明する図である。
【図２１】実施の形態７に係る荷電部高圧電極を一枚の板から切り出す場合の配置例を説明する図である。
【図２２】実施の形態７に係る荷電部高圧電極を一枚の板から切り出す場合の配置例を説明する図である。
【図２３】実施の形態７に係る荷電部高圧電極と絶縁体を組み合わせた状態を説明する図である。
【図２４】実施の形態７に係る荷電部高圧電極の絶縁体への組み付け部分の構成を説明する図である。
【図２５】実施の形態８に係るコロナ放電電極を利用した電気集塵装置の概略図である。
【図２６】実施の形態８に係る荷電部と捕捉部の構成を説明する要部の断面模式図である。
【図２７】実施の形態８に係る荷電部と捕捉部の構成を説明する要部の斜視図である。
【図２８】実施の形態９に係る空気調和機の室内機を説明する概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明に係るコロナ放電装置の実施の形態を、図面を参照して説明する。なお、以下の説明において、理解を容易にするために方向を表す用語（例えば「上」、「下」、「右」、「左」、「前」、「後」など）を適宜用いるが、これは説明のためのものであって、これらの用語は本願発明を限定するものではない。また、以下に示す図面の形態によって本発明が限定されるものではない。また、各実施の形態において同一または実質的に同一の構成については、同じ符号を付す。
【００１３】
実施の形態１．
図１は、実施の形態１に係るコロナ放電装置（以下装置１００）の概略図である。図１に基づいて、装置１００の構成及び動作について説明する。なお、図１を含め、以下の図面では各構成部材の大きさの関係が実際のものとは異なる場合がある。また、図１では、空気の流れを矢印で示している。
【００１４】
［装置１００］
装置１００は、本装置１００内に流入した空気に浮遊している粒子（以下浮遊粒子と称す）や、微生物・ウイルス（以下、浮遊微生物と称する）を捕捉し、浮遊粒子や浮流微生物を捕捉した後の空気を外部へ供給することにより、空間を清浄化するための電気集塵装置である。装置１００は、空気が流れる風路６１を内部に有する風路筐体６を備え、風路６１内には、荷電部１、捕捉部２、及び送風機３が配設されている。
【００１５】
荷電部１は、第一放電電極である荷電部高圧電極１１と、荷電部高圧電極１１の対向電極である荷電部接地電極２１を、それぞれ複数備えている。荷電部高圧電極１１には、荷電用高圧電源４によって電圧が印加される。
捕捉部２は、第二放電電極である捕捉部高圧電極３１と、捕捉部高圧電極３１の対向電極である捕捉部接地電極４１を、それぞれ複数備えている。捕捉部高圧電極３１には、捕捉用高圧電源５によって電圧が印加される。
【００１６】
送風機３は、風路筐体６内に空気を取り込み、取り込んだ空気を送り出す。送風機３により形成される空気流れにおいて、上流側に荷電部１が配置され、荷電部１よりも下流側に捕捉部２が配置される。
【００１７】
［荷電部高圧電極］
図２は、実施の形態１に係る荷電部高圧電極の構成を説明する図であり、図２（ａ）は正面図、図２（ｂ）は側面図、図２（ｃ）は斜視図である。
それぞれの荷電部高圧電極１１は、リボン状（薄板状）である。また、荷電部高圧電極１１は細線状であってもよい。荷電部高圧電極１１の寸法は、例えば、厚みＡ０が０．０５ｍｍ〜０．５ｍｍ程度、幅Ａ１が０．３ｍｍ〜１ｍｍ程度である。薄い導電性の板を用いることで、放電を開始させるための印加電圧を低くすることができる。このような複数本の荷電部高圧電極１１が、風路６１の空気流れと交差する方向に間隔をあけて並べられており、複数の荷電部高圧電極１１は、角枠状の導電性材料で構成されたフレーム部１３によって一体化されて荷電部高圧電極ユニット１０を構成している。なお、フレーム部１３の形状は図示のものに限定されず、複数の荷電部高圧電極１１を互いに連結するものであれば任意の形状を採用できる。
【００１８】
荷電部高圧電極ユニット１０は、例えば、導電性材料で構成された薄板を、荷電部高圧電極１１及びフレーム部１３となる部分を残して、プレス打ち抜き、エッチング、ワイヤー加工等により刳り抜くことによって構成される。荷電部高圧電極１１は、例えば、タングステン、銅、ニッケル、ステンレス、亜鉛、鉄などの金属、あるいはこれらの金属を主成分とする合金、もしくはこれらの金属に、銀、金、白金などの貴金属を表面にメッキした材料によって構成される。このように、一枚の薄板から複数の荷電部高圧電極１１が一体化された荷電部高圧電極ユニット１０を切り出すことで、組み立てを容易に行うことができる。なお、一枚の薄板を荷電部高圧電極１１及びフレーム部１３となる部分を残して切り抜くのではなく、荷電部高圧電極１１及びフレーム部１３を別部材として構成してこれらを溶接等により一体化することも可能である。
【００１９】
また、本実施の形態１では、荷電部高圧電極ユニット１０において荷電部高圧電極１１の外周を囲む額縁状のフレーム部１３には、図２（ａ）に破線で示すように折り曲げ片１４を形成し、この折り曲げ片１４を折り返し曲げ加工（ヘミング加工）している。このようにすることで、板厚の薄い荷電部高圧電極ユニット１０の外周部、すなわち荷電部高圧電極１１のフレーム部１３が、強化される。
【００２０】
また、フレーム部１３には、荷電部高圧電極ユニット１０を風路筐体６に取り付けるときの接続部分となる支持部１２が設けられている。この支持部１２は、フレーム部１３の周囲に形成した舌片を略直角に折り曲げ加工して構成されている。支持部１２には、後述する碍子７（図５参照）を挿入するための穴が形成されている。
【００２１】
［荷電部接地電極］
図３は、実施の形態１に係る荷電部接地電極の構成を説明する図であり、図３（ａ）は正面図、図３（ｂ）は側面図、図３（ｃ）は平面図、図３（ｄ）は荷電部接地電極の加工方法を説明する図である。
それぞれの荷電部接地電極２１は、平板形状であり、その平板面が空気流れと略平行になる向きで、風路６１内に設置される。荷電部接地電極２１の厚みＢ０は、０．１ｍｍ〜１．０ｍｍ程度である。複数の荷電部接地電極２１は、荷電部高圧電極１１のそれぞれを両側から挟み込むようにして、荷電部高圧電極１１どうしの間に配置される。したがって、荷電部接地電極２１は、荷電部高圧電極１１の数に対応した数だけ設けられる。複数の荷電部接地電極２１は、導電性材料で構成されたフレーム部２３によって一体化されて荷電部接地電極ユニット２０を構成している。なお、フレーム部２３の形状は図示のものに限定されず、複数の荷電部接地電極２１を互いに連結するものであれば任意の形状を採用できる。
【００２２】
荷電部接地電極２１は、例えば、導電性材料で構成された厚みが０．１ｍｍ〜１．０ｍｍ程度の薄板を、図３（ｄ）の一点鎖線で示す切断線２２ａに沿ってプレス打ち抜き、エッチング、ワイヤー加工等により切断し、切断して形成された舌片を、二点鎖線で示す折線２２ｂに沿って約９０度折り曲げることによって構成される。このように、一枚の薄板から複数の荷電部接地電極２１が一体化された荷電部接地電極ユニット２０を切り出すことで、組み立てを容易に行うことができる。なお、一枚の薄板を荷電部接地電極２１及びフレーム部２３となる部分を残して切り抜くのではなく、荷電部接地電極２１及びフレーム部２３を別部材として構成してこれらを溶接等により一体化することも可能である。
【００２３】
［荷電部］
次に、荷電部高圧電極ユニット１０と荷電部接地電極ユニット２０との組み合わせにより構成される荷電部１について説明する。
図４は、実施の形態１に係る荷電部の構成を説明する図である。図４（ａ）は分解斜視図、図４（ｂ）は平面的に見た図である。図４に示すように、荷電部接地電極２１どうしの間に荷電部高圧電極１１がそれぞれ挿入されるようにして、荷電部接地電極ユニット２０と荷電部高圧電極ユニット１０とが配置される。図４（ｂ）、図１に示すように、荷電部高圧電極１１と荷電部接地電極２１は、風路６１の空気流れに交差する方向に、互いに間隔をあけて交互に積層配置される。
【００２４】
また、本実施の形態１では、荷電部接地電極ユニット２０のフレーム部２３と荷電部高圧電極ユニット１０のフレーム部１３との間に、角枠状の枠部材６２が配置される。この枠部材６２は、荷電部高圧電極ユニット１０と荷電部接地電極ユニット２０を保持するためのものである。また、枠部材６２は、風路筐体６の内壁に接するようにして設置され、枠部材６２の内壁は風路６１の壁の一部を構成する。枠部材６２の一方の開口面（図４（ｂ）の紙面下側の開口面）に、荷電部接地電極ユニット２０のフレーム部２３が重ねられており、荷電部接地電極２１は、枠部材６２の内部に挿入されている。
【００２５】
図１、図４に示すように、荷電部高圧電極１１と荷電部接地電極２１との積層方向に沿い、かつ空気流れ方向に沿った仮想面を想定すると、この仮想面における荷電部高圧電極１１の断面形状は矩形であり、その矩形の短辺１１ａが、荷電部接地電極２１の平面と対向している。このような配置により、荷電部高圧電極１１の断面四隅における電界強度が大きくなり、コロナ放電を開始しやすいので、浮遊粒子や浮遊微生物を効率よく荷電状態にすることができる。また、このような配置により、スパッタによる電極摩耗による断線の影響を小さくする効果がある。
【００２６】
なお、荷電部高圧電極１１の短辺１１ａの先端から荷電部接地電極２１までの距離、すなわち、放電ギャップ長Ｃは、短すぎると、アーク放電に移行したり部分的に強い放電が生じたりして、電極全体に放電が広がらない。一方で、放電ギャップ長Ｃが長すぎると、印加電圧が高くなり、リーク電流が発生したり想定外のところでの絶縁破壊が生じたりする。そのため、放電ギャップ長Ｃは、３ｍｍから２０ｍｍ程度が好ましい。特に、より低い電圧で安定的に放電させるためには、放電ギャップ長Ｃは、４ｍｍから１０ｍｍ程度が好ましい。このような放電ギャップ長となるように配置された荷電部高圧電極１１に、＋３ｋＶ〜＋１０ｋＶ、ないし、−２ｋＶ〜−１０ｋＶ程度の電圧を荷電用高圧電源４により印加して、コロナ放電を発生させる。
【００２７】
図５は、実施の形態１に係る荷電部高圧電極及び荷電部接地電極の組み付け態様を説明する図であり、図５（ａ）は荷電部高圧電極及び荷電部接地電極を中心とする構成を側面から透視した概略図、図５（ｂ）は図５（ａ）のＡ−Ａ’断面の模式図、図５（ｃ）は図５（ａ）のＢ−Ｂ’断面の矢視図である。図６は、実施の形態１に係る荷電部高圧電極の固定態様を説明する図である。図６は、荷電部高圧電極ユニット１０及び枠部材６２を正面から見た図であり、荷電部接地電極ユニット２０の記載を省略している。
【００２８】
図５、図６に示すように、荷電部高圧電極ユニット１０は、枠部材６２の内側に、碍子７を介して設置される。荷電部高圧電極ユニット１０の長手方向（図６の紙面横方向）の両側端部には支持部１２が設けられており（図２参照）、この支持部１２と、枠部材６２とを、碍子７を介して連結する。この碍子７を取り付けるに際しては、引っ張り張力をかける。枠部材６２の幅方向の内寸を内寸Ｅ、荷電部高圧電極ユニット１０の横寸法を横寸法Ａ２、碍子７の長さを長さＤとすると、これらの寸法関係は以下の通りである。
（数１）
Ｅ＞（Ａ２＋２×Ｄ）・・・（式１）
【００２９】
なお、本実施の形態１では、荷電部高圧電極ユニット１０の横方向（長手方向）の端部に支持部１２を設けたが、同様の支持部１２を荷電部高圧電極ユニット１０の高さ方向（短手方向）の端部に設け、上下方向に荷電部高圧電極ユニット１０を張ってもよい。また、荷電部高圧電極ユニット１０の横方向、高さ方向の両方の端部に支持部１２を設け、左右方向及び上下方向の両方に荷電部高圧電極ユニット１０を張ってもよい。
【００３０】
また、上記式１に代えて、以下の寸法関係を採用してもよい。
（数２）
Ｅ＝（Ａ２＋２×Ｄ）・・・（式２）
この式２の寸法関係とした場合には、枠部材６２自体に、外側に広がる力をかけて引っ張るようにする。
【００３１】
このように、式１のような寸法関係を採用することにより、あるいは式２の寸法関係を採用して枠部材６２に対して外側に広がる力をかけることにより、荷電部高圧電極ユニット１０に外側（外周方向）に引っ張る力をかけることができる。このようにすることで、温度上昇時に荷電部高圧電極１１が伸びて弛みにくく、放電ギャップ長の変動を抑制することが可能となり、安定した放電を行うことができる。
【００３２】
［捕捉部］
次に、図１を参照して捕捉部２について説明する。
捕捉部２は、導電性を有する材料で構成された平板状の複数の捕捉部高圧電極３１と、同じく導電性を有する材料で構成された平板状の複数の捕捉部接地電極４１とを備える。捕捉部高圧電極３１と捕捉部接地電極４１は、その平板面が空気流れと略平行になる向きで、かつ空気流れに直交する方向において両者が交互に配置されるようにして、風路６１内に設置される。この平板状の捕捉部高圧電極３１に、＋１ｋＶ〜＋１０ｋＶ、もしくは−１０ｋＶ〜−１ｋＶ程度の電圧を捕捉用高圧電源５により印加して、電界場を形成する。なお、複数の捕捉部高圧電極３１及び複数の捕捉部接地電極４１を、荷電部高圧電極ユニット１０や荷電部接地電極ユニット２０と同様にしてフレームによりユニット化してもよい。
【００３３】
［動作］
次に、実施の形態１に係る装置１００の動作を、図１を参照して説明する。
送風機３が動作すると、図１の矢印に示すように、浮遊粒子や浮遊微生物を含んだ空気が風路６１内を流れる。そして、荷電用高圧電源４によってフレーム部１３を介して荷電部高圧電極１１に電圧が印加されると、荷電部高圧電極１１と荷電部接地電極２１との間でコロナ放電が起こり、コロナ放電によりイオンが発生し、発生したイオンが浮遊粒子や浮遊微生物に付着し、これによって浮遊粒子や浮遊微生物が帯電する。また、捕捉用高圧電源５によって捕捉部高圧電極３１に電圧が印加されると、荷電部１にて帯電した浮遊粒子や浮遊微生物が、捕捉部２に電気的に捕捉される。
【００３４】
本実施の形態１では、導電性を有する薄板で構成された複数の荷電部高圧電極１１を間隔をあけて配置し、これら荷電部高圧電極１１どうしの間に、薄板状の荷電部接地電極２１をその平面が風路６１の空気流れと略平行になるようにして配置した。このため、荷電部高圧電極１１と荷電部接地電極２１が対向しており、両者の間に放電を生じさせ、風路６１内を通る浮遊粒子や浮遊微生物を帯電させることができる。また、風路６１の空気流れと略平行に配置された荷電部接地電極２１が風洞として機能し、荷電部高圧電極１１と荷電部接地電極２１との間の放電部へ空気を誘導することができるので、空気に含まれる浮遊粒子や浮遊微生物を効率よく帯電させることができる。
【００３５】
また、複数の荷電部高圧電極１１を、導電性を有する平板の一部を刳り抜いて残した部分によって構成したので、部品点数が少なく、組み立てが容易であり、製造コストを低減できる。
また、複数の荷電部接地電極２１を、導電性を有する平板の一部を切り起こすことによって構成したので、部品点数が少なく、組み立てが容易であり、製造コストを低減できる。
【００３６】
実施の形態２．
前述の実施の形態１では、１つの荷電部接地電極ユニット２０を設けていたが、本実施の形態２では、複数の荷電部接地電極ユニット２０を設ける例を説明する。なお、本実施の形態２では、荷電部接地電極の他の構成例について、実施の形態１との相違点を中心に説明する。また、本実施の形態２は、後述の実施の形態と組み合わせることもできる。
【００３７】
図７は、実施の形態２に係る荷電部の構成を説明する分解斜視図である。図７に示すように、荷電部１には、２つの荷電部接地電極ユニット２０（荷電部接地電極ユニット２０ａ、荷電部接地電極ユニット２０ｂと区別して称する場合がある）が設けられている。荷電部接地電極ユニット２０ｂの荷電部接地電極２１が、荷電部接地電極ユニット２０ａの荷電部接地電極２１どうしの隙間に挿入されるようにして、荷電部接地電極ユニット２０ａと荷電部接地電極ユニット２０ｂが重ねられる。
【００３８】
図８は、実施の形態２に係る荷電部接地電極ユニットの寸法例を説明する図である。
図８に示すように、荷電部接地電極ユニット２０において、荷電部接地電極２１の空気流れ方向の長さＢ１は２９ｍｍであり、７枚の荷電部接地電極２１が距離Ｂ２（２ｍｍ）おきに配置されている。紙面右端の荷電部接地電極２１の右側には、幅Ｂ３（６．８ｍｍ）の開口部が設けられ、その右側には幅Ｂ４（４０ｍｍ）にわたって平板状の部分が設けられている。荷電部接地電極ユニット２０の幅Ｂ５（図８における紙面左右方向の長さ）は、３００ｍｍである。また、荷電部接地電極ユニット２０の高さＢ６（図８における紙面上下方向の長さ）は、１８０ｍｍであり、荷電部接地電極２１の高さＢ７は１４２ｍｍ、この荷電部接地電極２１の上下にはそれぞれ長さＢ８（１９ｍｍ）にわたる平板状のフレーム部２３が設けられている。
【００３９】
図９は、図８に示す荷電部接地電極ユニットを２つ組み合わせた構成を説明する図である。図１０は、実施の形態２に係る荷電部を、１つの荷電部高圧電極ユニットと２つの荷電部接地電極ユニットにより構成した例を説明する断面模式図である。
図９に示すように、図８で例示した同じ構成の荷電部接地電極ユニット２０を、平面方向に２つ重ねて、複数の荷電部接地電極２１を構成する。このとき、荷電部接地電極ユニット２０ａに対して、荷電部接地電極ユニット２０ｂを１８０度回転させた状態で、両者を組み合わせる。そして、荷電部接地電極ユニット２０ａの荷電部接地電極２１どうしの間の開口部内に、荷電部接地電極ユニット２０ｂの荷電部接地電極２１を挿入する。このようにすると、荷電部接地電極ユニット２０ａの一部である荷電部接地電極２１と、荷電部接地電極ユニット２０ｂの一部である荷電部接地電極２１とが、交互に配置される。
【００４０】
図１０に示すように、組み合わされた荷電部接地電極ユニット２０ａ及び荷電部接地電極ユニット２０ｂの荷電部接地電極２１どうしの間に、荷電部高圧電極１１がそれぞれ配置される。
【００４１】
ここで、本実施の形態２において２つの荷電部接地電極ユニット２０を設ける理由について説明する。
実施の形態１で示したように、浮遊粒子及び浮遊微生物は、荷電部１で発生するイオン種と衝突して帯電後に、捕捉部２にて電気的に捕捉される。そして、荷電部１の電界の方向は、対向する荷電部高圧電極１１から荷電部接地電極２１への向きと略平行となる。このため、荷電部接地電極２１の長さを荷電部高圧電極１１の下流方向へ長くすることにより、放電部で帯電された浮遊粒子及び浮遊微生物を、荷電部接地電極２１にて捕捉することが可能になる。このとき、荷電部接地電極２１の、荷電部高圧電極１１の下流端から空気流れ下流側における長さＢ９（つまり、放電部よりも下流側における荷電部接地電極２１の長さ。図１０参照）が、放電ギャップ長Ｃに対して２倍以上の長さであれば、荷電部高圧電極１１から出る電気力線が荷電部接地電極２１に入りこみ、浮遊粒子及び浮遊微生物の捕捉効率を向上させることが可能になる。
【００４２】
しかし、図３に例示したように、荷電部接地電極ユニット２０を構成する平板を、切断線２２ａに沿って切断して折線２２ｂに沿って折り曲げて荷電部接地電極２１を構成する場合、以下の寸法関係が成り立つ。
（数３）
Ｂ１ｆ２×Ｃ＋Ａ１
但し、Ｂ１：荷電部接地電極２１の長さ、Ｃ：放電ギャップ長、Ａ１：荷電部高圧電極１１の幅。
【００４３】
荷電部接地電極２１の下流側の長さＢ９は、荷電部接地電極２１の長さＢ１よりも短いから、一枚の平板からなる荷電部接地電極ユニット２０の荷電部接地電極２１どうしの隙間のすべてに荷電部高圧電極１１を挿入しようとすると、荷電部接地電極２１の長さＢ１を、放電ギャップ長Ｃの２倍以上の長さにすることができない。
【００４４】
そこで、本実施の形態２では、同様の構成の２つの荷電部接地電極ユニット２０を設ける。このように２つの荷電部接地電極ユニット２０を設けると、図３で示したものと比べて荷電部接地電極２１の数が２倍になる。そして、図１０に示すように、これら２つの荷電部接地電極ユニット２０により構成される荷電部接地電極２１の隙間に、荷電部高圧電極１１を配置する。この場合、図３で示したものと比べて２倍の数の荷電部高圧電極１１を、荷電部高圧電極ユニット１０に形成することが可能となる。そして、図１０に示す構成によれば、荷電部高圧電極１１の幅Ａ１を調整することで、放電ギャップ長Ｃに対し、荷電部接地電極２１の風の放電部よりも下流側の長さＢ９を２倍以上にすることができる。
【００４５】
また、同様の構成の２つの荷電部接地電極ユニット２０を１８０度回転させた向きで重ねることで、放電ギャップ長Ｃを一定に等間隔で設定することが可能になる。また、同様の構成の荷電部接地電極ユニット２０を用いるため、部品の製造コストの増加を抑制できる。
【００４６】
また、荷電部接地電極ユニット２０ａと荷電部接地電極ユニット２０ｂとを組み合わせることにより形成される開口部の投影面（図９（ａ）に破線で示す）が、荷電部高圧電極１１と荷電部接地電極２１との間の放電領域全体の投影面と等しくなるようにすることにより、荷電部接地電極ユニット２０ａと荷電部接地電極ユニット２０ｂとにより形成される開口部を通過する空気、すなわち装置１００の風路６１を通過する空気のすべての流路上に、放電領域が配置されることとなる。このようにすることで、装置１００を通過する空気中に含まれるより多くの浮遊粒子及び浮遊微生物に帯電させることができ、これら浮遊粒子及び浮遊微生物の捕捉効率を向上させることができる。
【００４７】
このように、本実施の形態２では、荷電部１の荷電部接地電極２１において浮遊粒子及び浮遊微生物を捕捉可能であるので、捕捉部２を設けない構成とすることもできる。捕捉部２を設けない場合、捕捉部２を設ける実施の形態１と比べて浮遊粒子や浮遊微生物の捕捉効率が低下するが、装置１００の構成部材の点数を低減することができるという効果がある。
【００４８】
なお、本実施の形態２では、２つの荷電部接地電極ユニット２０を設ける例を示したが、荷電部接地電極ユニット２０の数は２つに限定されず、３つ以上であってもよい。荷電部接地電極ユニット２０の数は、荷電部接地電極２１の空気流れ方向の長さ、風路６１の幅、及び放電ギャップ長等を考慮して、適宜設定することができる。
【００４９】
実施の形態３．
本実施の形態３では、荷電部の他の構成例について、実施の形態１との相違点を中心に説明する。なお、本実施の形態３は、後述の実施の形態と組み合わせることもできる。
【００５０】
図１１は、実施の形態３に係る荷電部高圧電極ユニットの背面図である。
実施の形態１の図６で説明した例では、荷電部高圧電極ユニット１０に設けた支持部１２を、碍子７を介して枠部材６２に取り付ける構成であったが、本実施の形態３では、支持部１２と碍子７を設けずに荷電部高圧電極ユニット１０を組み付ける。図１１に示すように、角枠平板状の絶縁体８に重ねて、荷電部高圧電極ユニット１０取り付けられている。絶縁体８の角枠形状の幅及び高さ寸法は、荷電部高圧電極ユニット１０のフレーム部１３を包含する寸法であり、フレーム部１３が絶縁体８からはみ出さないようにして、絶縁体８に荷電部高圧電極ユニット１０を重ねることができるようになっている。荷電部高圧電極ユニット１０と絶縁体８は、長手方向の両端部において図示しないネジによってネジ止めされる。なお、ネジ止めに代えて、絶縁体８に爪部を設け、荷電部高圧電極ユニット１０に設けた穴に絶縁体８の爪部を引っ掛けるようにしてもよく、このようにすると組み立てがより容易になる。このように、荷電部高圧電極ユニット１０のフレーム部１３を絶縁体８に重ねることで、薄板状の荷電部高圧電極ユニット１０が補強される。
【００５１】
図１２は、実施の形態３に係る荷電部の分解斜視図である。
図１２に示すように、荷電部高圧電極ユニット１０は、絶縁体８を介して枠部材６２の開口面の一面側に取り付けられる。枠部材６２の反対側の開口面には、荷電部接地電極ユニット２０が取り付けられる。図１２では、実施の形態２で説明したように２つの荷電部接地電極ユニット２０を組み合わせる例を示しているが、実施の形態１で示したように荷電部接地電極ユニット２０は１つであってもよい。荷電部接地電極ユニット２０の荷電部接地電極２１は、所定間隔をおいて並んだ複数の荷電部高圧電極１１どうしの間に、挿入される。
【００５２】
図１３は、実施の形態３に係る荷電部の断面模式図である。図１３は、図１２に示した荷電部１を組み立てた状態のものであって、図１２のＣ−Ｃ’線における断面を示している。
図１３に示すように、枠部材６２の紙面上側に、絶縁体８及び荷電部高圧電極ユニット１０が配置され、枠部材６２の紙面下側に、２つの荷電部接地電極ユニット２０が重ねて配置される。荷電部高圧電極ユニット１０と荷電部接地電極ユニット２０との間には絶縁体８が介在しており、荷電部高圧電極ユニット１０と荷電部接地電極ユニット２０は直接的に重ねられてはいない。
【００５３】
図１２に示すように、角枠状の絶縁体８の略中央に設けられた略矩形の開口部８１の高さＦ２は、荷電部接地電極２１の高さＢ７とほぼ同じである。開口部８１内に複数の荷電部接地電極２１が挿入され、この荷電部接地電極２１どうしの間に、荷電部高圧電極１１が配置される。したがって、荷電部接地電極２１と荷電部高圧電極１１との間に形成される放電部が、開口部８１の幅Ｆ１の範囲内に収まる。また、図１３に示すように、開口部８１の左右両側の端部に、最も端の荷電部接地電極２１が接しており、端の荷電部接地電極２１と開口部８１の端部との間にはほぼ隙間がない。左右両端に配置される荷電部接地電極２１が、風路６１の側壁として機能する。このような構成であるので、絶縁体８が、荷電部接地電極２１と荷電部高圧電極１１との間に形成される放電部以外への風の漏れを防ぎ、送風機３により送られる風はいずれかの放電部を通ることとなる。したがって、空気中の浮遊粒子や浮遊微生物を荷電部１にて効率的に帯電させることができる。
【００５４】
また、図１３に示すように、荷電部高圧電極ユニット１０のフレーム部１３の内幅Ａ３は、絶縁体８の開口部８１の幅Ｆ１よりも大きく、荷電部高圧電極ユニット１０のフレーム部１３と、荷電部接地電極２１との間には、幅Ｆ３にわたって絶縁体８が介在する。このため、荷電部高圧電極１１におけるコロナ放電に寄与しないフレーム部１３からの電気力線を消すことができ、放電部における電界強度が高くなる。放電部における電界強度が高くなるため、コロナ放電を低電圧で開始することができるようになる。
【００５５】
さらに、リボン状の荷電部高圧電極１１の前面及び背面（図１３に示す荷電部高圧電極１１の長辺側の面であり、荷電部接地電極２１と対向しない面）を、絶縁物で覆ってもよい。このようにすることで、コロナ放電に寄与しない余分な電気力線を消すことができ、また、高電圧に対する安全性が高まる。
【００５６】
また、荷電部高圧電極ユニット１０と絶縁体８とを熱硬化樹脂で固めてもよい。このようにすると、温度が上昇して金属製の荷電部高圧電極ユニット１０が伸びたときに、熱硬化樹脂が固まるため、硬化後に温度が低下するときには縮む方向に力がかかり、温度上昇による放電ギャップ長の変化を抑制することが可能になる。製作時の温度を室温の２０℃〜２５℃とした場合、使用環境では最大１５℃程度の温度差がでる。そのため、荷電部高圧電極１１で線膨張が起こった場合には、弛みが生じる可能性がある。図１４は、製作時より温度が１５℃高いときの、ステンレスとＡＢＳそれぞれの線膨張及びその差をグラフに表したものである。このように、一般に樹脂系材料は、金属系材料よりも温度による伸びが大きいため、金属が樹脂により引っ張られることになる。絶縁体８を厚さ１ｍｍ以上の板とすることにより、温度変化による荷電部高圧電極１１の弛みをなくすことが可能になる。
【００５７】
実施の形態４．
前述の実施の形態１で述べたように、薄い導電性の板を用いて荷電部高圧電極１１を構成している。このようにすると、放電開始電圧を低下させることができるが、荷電部高圧電極１１の厚みによっては、風によって荷電部高圧電極１１が揺らぎやすくなる。荷電部高圧電極１１が揺らぐと、放電ギャップ長が変化して放電が不安定となってしまう。そこで、本実施の形態４では、荷電部高圧電極１１の風による揺らぎを抑制するための構成を設けている。なお、本実施の形態４では、実施の形態１との相違点を中心に説明する。また、本実施の形態４は、後述の実施の形態と組み合わせることもできる。
【００５８】
図１５は、実施の形態４に係る荷電部高圧電極及び荷電部接地電極を説明する図である。図１５は、一対の荷電部接地電極２１とその間に配置された荷電部高圧電極１１を示している。図１５（ａ）及び図１５（ｂ）において、上段の図が要部の平面図、下段の図が要部の正面図である。
図１５（ａ）、図１５（ｂ）に示すように、荷電部高圧電極１１とその両脇の荷電部接地電極２１との間をブリッジし、荷電部高圧電極１１の配置を固定するスペーサー９が設けられている。荷電部高圧電極１１の風に対する揺らぎやすさを考慮して、荷電部高圧電極１１の高さ方向に１つあるいは複数のスペーサー９を設けることができる。スペーサー９は、放電に影響を与えにくい材料で構成される。このようなスペーサー９を設けることで、荷電部高圧電極１１の配置が固定されて放電ギャップ長の変動が抑制されるので、安定した放電を継続して実施できるようになる。
【００５９】
図１５（ａ）に示すように、スペーサー９を棒状（直線状）に構成してもよい。このようにすると、スペーサー９の製造が容易である。
また、図１５（ｂ）に示すように、スペーサー９を弧状に構成し、荷電部高圧電極１１と荷電部接地電極２１との間の沿面距離を長くしてもよい。このように荷電部高圧電極１１と荷電部接地電極２１との間の沿面距離が長くすることで、沿面放電を抑制することができる。
【００６０】
なお、図１１等で説明した絶縁体８と組み合わせる場合には、この絶縁体８にスペーサー９を取り付けてもよいし、絶縁体８とスペーサー９を一体成形してもよい。
【００６１】
実施の形態５．
本実施の形態５では、荷電部高圧電極の変形例について、実施の形態１との相違点を中心に説明する。なお、本実施の形態５は、後述の他の実施の形態と組み合わせることができる。
図１６は、実施の形態５に係る荷電部高圧電極を説明する図である。図１７は、実施の形態５に係る荷電部高圧電極に絶縁体を組み合わせた状態を説明する図である。
【００６２】
前述の実施の形態１では、図２に示したように、導電性材料からなる薄板を荷電部高圧電極１１が残るようにして矩形状に刳り抜いて、荷電部高圧電極ユニット１０を構成していた。
一方、本実施の形態５では、図１６に示すように、導電性材料からなる薄板を櫛状に加工して、複数の荷電部高圧電極１１が一体化された荷電部高圧電極ユニット１０Ａを構成している。荷電部高圧電極ユニット１０Ａにおいては、風路６１の幅方向に延びるフレーム部１３から、このフレーム部１３と直交する方向（風路６１の高さ方向に相当）に複数の荷電部高圧電極１１が延びており、荷電部高圧電極１１の一端側は他の部材に接続されておらず開放されている。このような荷電部高圧電極１１は、導電性を有する材料で構成された薄板を、プレス打ち抜き、ワイヤー加工、エッチング等により加工することによって構成される。
【００６３】
荷電部高圧電極ユニット１０Ａのフレーム部１３には、荷電用高圧電源４が接続される。フレーム部１３が、複数の荷電部高圧電極１１への給電部として機能し、複数の荷電部高圧電極１１は、略同電位に保たれる。
【００６４】
この荷電部高圧電極ユニット１０Ａを同形状の２枚の絶縁体８で前後（空気流れ方向における前後をいう）に挟み込むことにより、あるいは、荷電部高圧電極ユニット１０Ａを型にはめて絶縁樹脂を流し込むことにより、荷電部高圧電極ユニット１０Ａと絶縁体８とが一体化される。図１７に示すように、櫛状の荷電部高圧電極ユニット１０Ａは、櫛の歯にあたる荷電部高圧電極１１が、角枠状の絶縁体８の一方の辺（紙面上側の辺）から他方の辺（紙面下側の辺）に渡るようにして、絶縁体８に重ねられる。荷電部高圧電極ユニット１０Ａにおいて櫛の柄にあたるフレーム部１３は、絶縁体８の上に載置される。荷電部高圧電極１１を絶縁材料と一体化することにより、荷電部高圧電極１１とその周囲部との間での異常放電を防ぐことができる。また、荷電部高圧電極１１の一端をフレーム部１３に接続するとともに他端を開放することで、複数の荷電部高圧電極１１の他端を、それぞれ、絶縁体８に固定することができる。荷電部高圧電極１１をそれぞれ張架するので、フレーム部１３の剛性が低い場合でも、たわませることなく各荷電部高圧電極１１を張ることができる。
【００６５】
一体化された荷電部高圧電極ユニット１０Ａと絶縁体８は、風路６１内に設置される。このとき、絶縁体８は風路６１の周壁内に嵌合され、絶縁体８の開口部８１の周壁が、風洞の一部をなす構成となる。このように、荷電部高圧電極ユニット１０Ａと絶縁体８を一体化したものを風路６１内に組み付けるようにすることで、組み立てを容易に行うことができる。
【００６６】
実施の形態６．
本実施の形態６では、荷電部高圧電極の変形例を説明する。なお、本実施の形態６では、実施の形態５との相違点を中心に説明する。
図１８は、実施の形態６に係る荷電部高圧電極を説明する図である。図１９は、実施の形態６に係る荷電部高圧電極に絶縁体を組み合わせた状態を説明する図である。
【００６７】
前述の実施の形態５では、荷電部高圧電極１１の一端を自由端とする櫛状の荷電部高圧電極ユニット１０Ａを示した。
本実施の形態６では、図１８に示すように、実施の形態５と同様に櫛形に形成された２つの荷電部高圧電極ユニット１０Ａを、荷電部高圧電極１１の向きが互い違いになるように対向させて並べている。ここで、２つの荷電部高圧電極ユニット１０Ａを、便宜上、荷電部高圧電極ユニット１０Ａａ、１０Ａｂと呼び分ける場合がある。図１８に示すように、荷電部高圧電極ユニット１０Ａａと荷電部高圧電極ユニット１０Ａｂは、紙面上下対称に配置されている。そして、荷電部高圧電極ユニット１０Ａａ、１０Ａｂのフレーム部１３にはそれぞれ荷電用高圧電源４が接続され、荷電部高圧電極ユニット１０Ａａ、１０Ａｂのフレーム部１３はそれぞれ給電部として機能する。この２つの荷電部高圧電極ユニット１０Ａは、図１９に示すように、実施の形態５と同様にして絶縁体８と一体化される。
【００６８】
このように、荷電部１への給電部を二箇所に分散させるので、例えば断線等によって片方の給電線の導通性が失われた場合においても、他方の給電線から給電を受けて空気中の浮遊粒子や浮遊微生物に帯電させることができる。したがって、断線等の不測の事態においても、集塵性能の著しい低下を抑制することができる。
【００６９】
実施の形態７．
本実施の形態７では、荷電部高圧電極の変形例を説明する。前述の実施の形態１〜６では、導電性を有する薄板に荷電部高圧電極が残るようにして切り抜き加工等を施して、複数の荷電部高圧電極を一体化した荷電部高圧電極ユニットを構成していた。本実施の形態７では、１本ずつ製作した荷電部高圧電極を複数本組み合わせる例を説明する。
【００７０】
図２０は、実施の形態７に係る荷電部高圧電極を説明する図である。
図２０に示すように、本実施の形態７の荷電部高圧電極１１Ｂは、実施の形態１〜３で示したのと同様のリボン状（薄板状）の両端部に、これと交差する方向に延びる接続部１１ｂ、接続部１１ｃが連なっている。荷電部高圧電極１１Ｂは、全体として鉤形状である。
【００７１】
荷電部高圧電極１１Ｂの製作方法は、前述の実施の形態と同様であり、導電性を持つ薄板を、プレス打ち抜き、エッチング、ワイヤー加工等により切り抜くことで荷電部高圧電極１１Ｂを製作できる。
図２１、図２２は、実施の形態７に係る荷電部高圧電極を一枚の板から切り出す場合の配置例を説明する図である。本実施の形態７の鉤状の荷電部高圧電極１１Ｂは、例えば図２１、図２２に示すように、導電性を有する一枚の薄板から切り出される。各荷電部高圧電極１１Ｂを切り出すときの配置を工夫することで、無駄を省いて多くの荷電部高圧電極１１Ｂを一枚の薄板から作製することができる。
【００７２】
図２３は、実施の形態７に係る荷電部高圧電極と絶縁体を組み合わせた状態を説明する図である。図２３に示すように、複数本の荷電部高圧電極１１Ｂを、角枠状の絶縁体８の上に所定間隔をあけて複数本並べる。このとき、荷電部高圧電極１１Ｂが絶縁体８の開口部８１の上に配置され、接続部１１ｂと接続部１１ｃは開口部８１を挟んで絶縁体８の上に載置される。接続部１１ｃの上には、荷電用高圧電源４に電気的に接続された給電板１５が載置される。このように本実施の形態７では、絶縁体８が、複数の荷電部高圧電極１１を一体化するフレーム（実施の形態１〜６のフレーム部１３に相当）として機能し、絶縁体８と複数の荷電部高圧電極１１とによって荷電部高圧電極ユニット１０Ｂが構成される。
【００７３】
荷電部高圧電極１１Ｂは、給電板１５を介して荷電用高圧電源４から電圧を印加される。荷電用高圧電源４から電圧を印加されると、その印加電圧と荷電部高圧電極１１Ｂとが同電位になる。
【００７４】
図２４は、実施の形態７に係る荷電部高圧電極の絶縁体への組み付け部分の構成を説明する図である。図２４（ａ）は、荷電部高圧電極１１Ｂの一端側の接続部１１ｃ近傍の正面図、図２４（ｂ）は、断面模式図である。図２４に示すように、絶縁体８の表面には、荷電部高圧電極１１Ｂの接続部１１ｃが嵌る溝８２が形成されている。そして、絶縁体８の溝８２に接続部１１ｃを嵌め、その上に給電板１５を重ね、さらにその上を絶縁体８で覆うことによって、荷電部高圧電極ユニット１０Ｂが構成される。図２４では、接続部１１ｃと絶縁体８との組み付け部分のみを図示しているが、接続部１１ｂについても同様である。このようにすると、荷電部高圧電極１１Ｂを絶縁体８に組み付けるときのずれがなくなって組み立て精度のよい製品となり、また組み立て作業も容易である。なお、板状に成形した絶縁体８と荷電部高圧電極１１Ｂとを組み合わせるのに代えて、荷電部高圧電極１１Ｂの周りに絶縁性の樹脂を流し込んで固めてもよく、同様の効果を奏する。
【００７５】
実施の形態８．
前述の実施の形態１では、荷電部１及び捕捉部２の放電電極（荷電部高圧電極１１、捕捉部高圧電極３１）に、それぞれ接地電極（荷電部接地電極２１、捕捉部接地電極４１）を設けることを説明した。本実施の形態８では、荷電部１と捕捉部２において、接地電極を共用するように構成したコロナ放電装置（以下、装置１００）を説明する。本実施の形態８では、実施の形態１との相違点を中心に説明する。
【００７６】
図２５は、実施の形態８に係るコロナ放電電極を利用した電気集塵装置の概略図である。装置１００は、荷電部１と捕捉部２において共用される接地電極５１を備えている。接地電極５１は略平板形状を有し、その平板面が風の流れ方向と略平行になるようにして、風路６１内に配置されている。風路６１内には、複数の接地電極５１が所定間隔をおいて配置されており、この接地電極５１どうしの隙間には、荷電部高圧電極１１及び捕捉部高圧電極３１が配置されている。空気流れ方向において、荷電部高圧電極１１が上流側、捕捉部高圧電極３１が下流側に配置されている。
【００７７】
図２６は、実施の形態８に係る荷電部と捕捉部の構成を説明する要部の断面模式図である。図２７は、実施の形態８に係る荷電部と捕捉部の構成を説明する要部の斜視図である。
荷電部高圧電極ユニット１０及び荷電部高圧電極１１は、実施の形態１で示したのと同様のものである。なお、実施の形態２〜７で示した荷電部高圧電極を用いてもよい。複数の荷電部高圧電極１１の外周側には、枠状の絶縁体８３が設けられている。この絶縁体８３は、風路筐体６内の風路６１を形成する風洞を兼ねている。
【００７８】
捕捉部高圧電極ユニット３０及び捕捉部高圧電極３１は、実施の形態１で示したのと同様のものである。捕捉部高圧電極３１と荷電部高圧電極１１との間には、絶縁体８３が介在しており、両者は直接接しないように構成されている。また、捕捉部高圧電極３１の外周側には、枠状の絶縁体８４が設けられている。この絶縁体８４は、捕捉部高圧電極ユニット３０を支持するとともに、風路筐体６内の風路６１を形成する風洞の機能を兼ねている。
【００７９】
接地電極ユニット５０は、複数の接地電極５１を一体化したものである。接地電極５１は、例えば図３で示した荷電部接地電極２１と同様に、一枚の薄板の一部を切り起こして形成されている。さらに本実施の形態８では、３つの接地電極ユニット５０を重ね合わせている。このようにしているのは、風の流れ方向における接地電極５１の長さを確保するためである。すなわち、実施の形態２で述べたように、例えば一枚の平板から複数の接地電極５１を切り出す場合、接地電極５１の長さを長くすると接地電極５１の枚数が少なくなり、反対に接地電極５１の枚数を多くしようとすると接地電極５１の一枚あたりの長さが短くなってしまう。本実施の形態８は、荷電部１と捕捉部２とで接地電極５１を共用する構成であるため、荷電部高圧電極１１から捕捉部高圧電極３１に跨るようにするためには接地電極５１の長さが求められる。そこで、３つの接地電極ユニット５０を重ね合わせることで、接地電極５１の長さと枚数を確保している。このようにすることで、捕捉部高圧電極３１の長さを長くとることができ、荷電部１からの電界力（クーロン力）及び捕捉部２からのクーロン力により捕捉効果を高めることが可能になる。なお、接地電極ユニット５０の数を限定するものではなく、接地電極５１に要求される長さと枚数を考慮して、任意の枚数を用いることができる。なお、接地電極ユニット５０の数は３つに限定されず、荷電部高圧電極１１及び捕捉部高圧電極３１の空気流れ方向の長さ、風路６１の幅、及び放電ギャップ長等を考慮して、適宜設定することができる。
【００８０】
なお、図２６、図２７では、接地電極ユニット５０を風下に配置した例を示したが、接地電極ユニット５０を荷電部高圧電極１１の風上に配置してもよい。この場合、図２６、図２７に示す接地電極ユニット５０を、風の流れ方向に反転させた配置とする。
【００８１】
このような構成において、送風機３が動作すると、図２５の矢印に示すように、浮遊粒子や浮遊微生物を含んだ空気が風路６１内を流れる。そして、荷電用高圧電源４によって荷電部高圧電極１１に電圧が印加されると、荷電部高圧電極１１と接地電極５１との間でコロナ放電が起こり、コロナ放電によりイオンが発生し、発生したイオンが浮遊粒子や浮遊微生物に付着し、これによって浮遊粒子や浮遊微生物が帯電する。また、捕捉用高圧電源５によって捕捉部高圧電極３１に電圧が印加されると、荷電部１にて帯電した浮遊粒子や浮遊微生物が、捕捉部２に電気的に捕捉される。
【００８２】
本実施の形態８では、導電性を有する薄板で構成された複数の荷電部高圧電極１１を間隔をあけて配置し、これら荷電部高圧電極１１どうしの間に、薄板状の接地電極５１をその平面が風路６１の空気流れと略平行になるようにして配置した。このため、荷電部高圧電極１１と接地電極５１が対向しており、両者の間に放電を生じさせ、風路６１内を通る浮遊粒子や浮遊微生物を帯電させることができるという実施の形態１と同様の効果を得ることができる。また、風路６１の空気流れと略平行に配置された接地電極５１が風洞として機能し、荷電部高圧電極１１と接地電極５１との間の放電部へ空気を誘導することができるので、空気に含まれる浮遊粒子や浮遊微生物を効率よく帯電させることができるという実施の形態１と同様の効果を得ることができる。
【００８３】
また、複数の荷電部高圧電極１１を、導電性を有する平板の一部を刳り抜いて残した部分によって構成したので、部品点数が少なく、組み立てが容易であり、製造コストを低減できる。
また、複数の接地電極５１を、導電性を有する平板の一部を切り起こすことによって構成したので、部品点数が少なく、組み立てが容易であり、製造コストを低減できる。また、接地電極５１を、荷電部１と捕捉部２の放電電極として共用する構成としたので、部品点数が低減され、組み立ても容易となる。
【００８４】
実施の形態９．
実施の形態９では、実施の形態１〜８で示した装置を、空気調和機の室内機に適用した構成を説明する。
【００８５】
図２８は、実施の形態９に係る空気調和機の室内機を説明する概略図である。
図２８に示すように、空気調和機の室内機２００の上部には吸込口２０１、下部には吹出口２０２が開口している。また、室内機２００の内部において吸込口２０１の近傍には、装置１００が設けられている。送風機３は、吸込口２０１から吸い込んだ空気を吹出口２０２から吹き出す室内機２００の送風機を兼ねており、例えばクロスフローファンなどが用いられる。そして、室内機２００の内部には、送風機３の動作によって吸込口２０１から吸い込んだ空気を吹出口２０２に導く風路（図示せず）が形成されている。この風路上に、熱交換器２０３が設けられている。
【００８６】
送風機３が動作すると、吸込口２０１から室内の空気が吸い込まれ、吸い込まれた空気は装置１００内に流入する。装置１００内に流入した空気に含まれる浮遊粒子や浮遊微生物は、前述の実施の形態で説明したように空気中から除去され、浮遊粒子や浮遊微生物が取り除かれた後の清潔な空気が、熱交換器２０３にて熱交換を行い、吹出口２０２から室内へと吹き出される。このように、空気調和機の室内機２００に装置１００を設けることにより、室内に供給される空気を清浄化し、室内を快適に保つことができる。また、装置１００を室内機２００への空気の取入口である吸込口２０１近傍に取り付けることで、清浄化された空気が熱交換器２０３等に供給されるので、室内機２００の内部を清潔に保つことができる。
【００８７】
なお、本実施の形態９では、吸込口２０１の近傍の熱交換器２０３の上流側に装置１００を設置した例を示したが、装置１００を室内機２００の吹出口２０２の上流側近傍に設置してもよい。このようにしても、空気中の浮遊粒子や浮流微生物を取り除いた空気を、室内に供給することができる。
【００８８】
なお、装置１００に代えて、実施の形態１〜８で示した荷電部１のみを、室内機２００に設けてもよい。前述の実施の形態１において説明したように、荷電部１の荷電部接地電極２１において浮遊粒子及び浮遊微生物を捕捉可能であるので、荷電部１だけを設けた場合、捕捉部２を設けた場合と比べて浮遊粒子や浮遊微生物の除去率が若干低下するものの、室内機２００内や室内を快適に保つことができる。
【００８９】
また、本実施の形態９では、装置１００を空気調和機の室内機２００に設けた例を説明したが、空気清浄機、テレビ、電気掃除機、換気扇に装置１００を取り付けてもよい。また、空調ダクト内に装置１００を直接取り付けることで、室内へ取り込む空気中の浮遊粒子、浮遊微生物を除去することが可能になる。
【００９０】
なお、上記実施の形態では、荷電部１にて帯電させた浮遊粒子や浮遊微生物を、捕捉部２の電極にて捕捉することを説明したが、捕捉部２の電極に代えて、浮遊粒子や浮遊微生物を捕捉するフィルターを荷電部１の下流側に設けてもよい。
【符号の説明】
【００９１】
１  荷電部、２  捕捉部、３  送風機、４  荷電用高圧電源、５  捕捉用高圧電源、６  風路筐体、７  碍子、８  絶縁体、９  スペーサー、１０  荷電部高圧電極ユニット、１０Ａ  荷電部高圧電極ユニット、１０Ａａ  荷電部高圧電極ユニット、１０Ａｂ  荷電部高圧電極ユニット、１０Ｂ  荷電部高圧電極ユニット、１１  荷電部高圧電極、１１Ｂ  荷電部高圧電極、１１ａ  短辺、１１ｂ  接続部、１１ｃ  接続部、１２  支持部、１３  フレーム部、１４  折り曲げ片、１５  給電板、２０  荷電部接地電極ユニット、２０ａ  荷電部接地電極ユニット、２０ｂ  荷電部接地電極ユニット、２１  荷電部接地電極、２２ａ  切断線、２２ｂ  折線、２３  フレーム部、３０  捕捉部高圧電極ユニット、３１  捕捉部高圧電極、４１  捕捉部接地電極、５０  接地電極ユニット、５１  接地電極、６１  風路、６２  枠部材、８１  開口部、８２  溝、８３  絶縁体、８４  絶縁体、１００  装置、２００  室内機、２０１  吸込口、２０２  吹出口、２０３  熱交換器。
【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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【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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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【手続補正書】
【提出日】平成26年10月3日(2014.10.3)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００９】
本発明に係るコロナ放電装置は、内部に風路を有する風路筐体と、導電性を有する細線または平板で構成された複数の第一放電電極を有する放電電極ユニットと、導電性を有する平板で構成された２つの対向電極ユニットとを備え、前記対向電極ユニットのそれぞれは、平板で構成された同一形状の複数の対向電極を有しており、一方の前記対向電極ユニットの前記複数の対向電極どうしの間に、他方の前記対向電極ユニットの前記対向電極が挿入されており、前記複数の第一放電電極は、前記風路の空気流れと交差する方向に間隔をあけて配置され、導電性を有するフレームにより長手方向の少なくとも一方の端部が互いに連結されており、前記２つの対向電極ユニットの前記複数の対向電極は、その平面の向きが前記風路の空気流れと略平行になるようにして前記第一放電電極どうしの間に挿入され、前記複数の対向電極は導電性を有するフレームにより長手方向の少なくとも一方が互いに連結されており、前記対向電極と前記第一放電電極とが、前記風路の空気流れと交差する方向に間隔をあけて交互に配置されているものである。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４２】
しかし、図３に例示したように、荷電部接地電極ユニット２０を構成する平板を、切断線２２ａに沿って切断して折線２２ｂに沿って折り曲げて荷電部接地電極２１を構成する場合、以下の寸法関係が成り立つ。
（数３）
Ｂ１＝２×Ｃ＋Ａ１
但し、Ｂ１：荷電部接地電極２１の長さ、Ｃ：放電ギャップ長、Ａ１：荷電部高圧電極１１の幅。
【手続補正３】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部に風路を有する風路筐体と、
導電性を有する細線または平板で構成された複数の第一放電電極を有する放電電極ユニットと、
導電性を有する平板で構成された２つの対向電極ユニットとを備え、
前記対向電極ユニットのそれぞれは、平板で構成された同一形状の複数の対向電極を有しており、
一方の前記対向電極ユニットの前記複数の対向電極どうしの間に、他方の前記対向電極ユニットの前記対向電極が挿入されており、
前記複数の第一放電電極は、前記風路の空気流れと交差する方向に間隔をあけて配置され、導電性を有するフレームにより長手方向の少なくとも一方の端部が互いに連結されており、
前記２つの対向電極ユニットの前記複数の対向電極は、その平面の向きが前記風路の空気流れと略平行になるようにして前記第一放電電極どうしの間に挿入され、
前記複数の対向電極は導電性を有するフレームにより長手方向の少なくとも一方が互いに連結されており、
前記対向電極と前記第一放電電極とが、前記風路の空気流れと交差する方向に間隔をあけて交互に配置されている
ことを特徴とするコロナ放電装置。
【請求項２】
前記対向電極の、前記第一放電電極よりも空気流れ方向下流側の長さは、対向する前記第一放電電極との間の放電ギャップ長の２倍以上である
ことを特徴とする請求項１記載のコロナ放電装置。
【請求項３】
前記複数の対向電極のうち両端に設けられた一対の前記対向電極は、前記風路の側壁の一部を構成している
ことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のコロナ放電装置。
【請求項４】
前記複数の第一放電電極は、導電性を有する厚さ０．０５ｍｍ〜０．５ｍｍの板部材の一部を刳り抜いて残した部分によって構成されている
ことを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載のコロナ放電装置。
【請求項５】
前記複数の対向電極は、導電性を有する材料で構成された板部材の一部を切り起こして構成されている
ことを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれか一項に記載のコロナ放電装置。
【請求項６】
前記放電電極ユニットのフレームと前記対向電極ユニットのフレームは、絶縁物を介して、空気流れ方向に沿って重ねられ、
前記放電電極ユニットのフレームを構成する導電性材料は、熱硬化性樹脂で覆われている
ことを特徴とする請求項１〜請求項５のいずれか一項に記載のコロナ放電装置。
【請求項７】
請求項１〜請求項６のいずれか一項に記載のコロナ放電装置を備えたことを特徴とする空気調和機。
【国際調査報告】
2013161534.tif 000031
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2013161534.tif 000033
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