(57)【要約】【課題】空気中の塵埃を捕集する電気集塵装置に関して、メンテナンス性を向上させるための架橋構造を有していても、高い集塵効率を維持できることを目的とする。【解決手段】電気集塵装置の集塵部１は高圧電極２と集塵電極３とが交互に配列した構成である。高圧電極２は導電体４と半導電性材料からなる被覆膜５で構成され、その表面には突起６がある。また高圧電極２は長手方向にスライド可能に構成されている。メンテナンス時、高圧電極２をスライドさせると、突起６が集塵電極３表面を摺動し、堆積した塵埃が削ぎ落とされる。この構成により簡単な操作で塵埃を除去でき、メンテナンス性が向上する。またこのような高圧電極２の構成により、長期間電圧を印加しても集塵電極３との間の電位差が減少しない。したがってメンテナンス性を向上させるための架橋構造を有していても、高い集塵効率を維持できる電気集塵装置を提供することができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
突起を備えた板状の高圧電極と、板状の集塵電極とが交互に配列した構成を有する集塵部を備えた電気集塵装置において、前記高圧電極が半導電性材料で被覆された導電体であり、前記突起が絶縁性材料または半導電性材料からなることを特徴とする電気集塵装置。
【請求項２】
突起を備えた板状の高圧電極と、板状の集塵電極とが交互に配列した構成を有する集塵部を備えた電気集塵装置において、前記高圧電極が半導電性材料からなり、前記突起が絶縁性材料または半導電性材料からなることを特徴とする電気集塵装置。
【請求項３】
高圧電極と集塵電極とが同じ構造の共用電極からなり、前記共用電極は半導電性材料で被覆された導電体であり、前記共用電極に絶縁性材料または半導電性材料からなる突起を設け、前記共用電極の一端に前記導電体に電圧を印加する給電部を設け、前記共用電極を前記給電部が交互に対向するように積層したことを特徴とする請求項１に記載の電気集塵装置。
【請求項４】
突起が高圧電極表面に、空気の流れ方向に沿って、一定間隔で複数個設けられ、その突端が集塵電極と接触することを特徴とする請求項１または２に記載の電気集塵装置。
【請求項５】
突起が共用電極表面に、空気の流れ方向に沿って、一定間隔で複数個設けられ、その突端が隣り合う共用電極と接触することを特徴とする請求項３に記載の電気集塵装置。
【請求項６】
突起の突端が、集塵電極または共用電極との接触面積を増加させるように、広がっていることを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の電気集塵装置。
【請求項７】
突起の全体または突端が、耐摩耗性と良摺動性を有する摺動材料であることを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載の電気集塵装置。
【請求項８】
半導電性材料からなる被覆膜、高圧電極、または突起の表面抵抗率が、１０の７〜１２乗Ω／□オーダーであることを特徴とする請求項１乃至７のいずれかに記載の電気集塵装置。
【請求項９】
半導電性材料が、主成分のポリマー（ａ）に、ポリマー（ａ）と親水性ポリマーとが交互に配列したブロックコポリマーを添加した樹脂であることを特徴とする請求項１乃至８のいずれかに記載の電気集塵装置。
【請求項１０】
高圧電極、集塵電極、共用電極のいずれかがスライドすることを特徴とする請求項１乃至９のいずれかに記載の電気集塵装置。
【請求項１１】
電気集塵装置の筐体に取っ手を備え、前記取っ手を引き出す操作で高圧電極、集塵電極、共用電極のいずれかがスライドすることを特徴とする請求項１０に記載の電気集塵装置。
【請求項１２】
高圧電極、集塵電極、共用電極のいずれかをスライドさせる駆動手段を備えたことを特徴とする請求項１０に記載の電気集塵装置。
【請求項１３】
指定時間毎に駆動手段を作動させるタイマーを備えたことを特徴とする請求項１２に記載の電気集塵装置。
【請求項１４】
集塵電極または共用電極の重量を検知し、指定重量を超えた時点で駆動手段を作動させる重量センサーを備えたことを特徴とする請求項１２に記載の電気集塵装置。
【請求項１５】
空気の流れ方向が略鉛直方向となるように、高圧電極および集塵電極、または共用電極を配置したことを特徴とする請求項１乃至１４のいずれかに記載の電気集塵装置。
【請求項１６】
集塵部の空気の流れ上流側または下流側に集塵室を備えたことを特徴とする請求項１乃至１５のいずれかに記載の電気集塵装置。
【請求項１７】
集塵室に蓋を設け、前記蓋が高圧電極、集塵電極、共用電極のいずれかがスライドするのに連動して開き、スライド動作が完了した後閉じることを特徴とする請求項１６に記載の電気集塵装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、空気中の塵埃を捕集する電気集塵装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般的に電気集塵装置は電極間でコロナ放電を発生させて塵埃を帯電させる帯電部と、この帯電部により帯電された塵埃をクーロン力で集塵板に付着させる集塵部とで構成される。
【０００３】
集塵部は定期的に掃除しないと塵埃が堆積し、性能の低下、音の発生、オゾンの発生、塵埃の発火等が生じる場合があるので、工業用電気集塵装置では、例えば、集塵板に付着した塵埃を槌打ち等の機械的衝撃によって定期的に除去する。民生用では、例えば、集塵部を取り外して水洗いし、乾燥後再使用する。
【０００４】
このようなメンテナンスをユーザーが定期的に実施するのは面倒であり、メンテナンス性を向上し、ユーザーの負担を軽減した電気集塵装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
以下、その電気集塵装置について図６および図７を参照しながら説明する。図６は従来の電気集塵装置の集塵部を示す斜視図、図７は同上面図である。
【０００６】
電気集塵装置の集塵部１０１は、長板状の高圧電極１０２と集塵電極１０３を交互に配設した構造である。高圧電極１０２は全周が絶縁被覆され、その両面には絶縁性突起１０４を備えている。絶縁性突起１０４は、空気流に対して平行な方向に延びると共に、これに対して直角な方向に沿って一定間隔で複数個設けられ、突端が集塵電極１０３に当接している。そして、高圧電極１０２または集塵電極１０３は長手方向にスライド可能であり、その動作によって集塵電極１０３に堆積した塵埃を削ぎ落とすことができる。これにより簡単な操作で塵埃を除去することができ、ユーザーの負担を軽減することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特許第３４４０４０３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上記従来の電気集塵装置は、高圧電極１０２が絶縁体で被覆されており、また高圧電極１０２と集塵電極１０３とが絶縁性突起１０４によって多く架橋された構造になっている。このような構造では高圧電極１０２に長期間電圧を印加し続けると、絶縁体の表面に現れた電荷が架橋部分を介して集塵電極１０３へ移動する等して徐々に消失していき、高圧電極１０２と集塵電極１０３との電位差が減少する。その結果、電極間に発生する電界の強さが小さくなるため、集塵効率が低下するという課題を有していた。
【０００９】
そこで本発明は上記従来の課題を解決するものであり、メンテナンス性を向上させるための架橋構造を有していても、高い集塵効率を維持できる電気集塵装置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】
【００１０】
この目的を達成するために、本発明は、突起を備えた板状の高圧電極と、板状の集塵電極とが交互に配列した構成を有する集塵部を備えた電気集塵装置において、前記高圧電極が半導電性材料で被覆された導電体であり、前記突起が絶縁性材料または半導電性材料からなることを特徴としたものであり、これにより所期の目的を達成するものである。
【００１１】
また本発明は、突起を備えた板状の高圧電極と、板状の集塵電極とが交互に配列した構成を有する集塵部を備えた電気集塵装置において、前記高圧電極が半導電性材料からなり、前記突起が絶縁性材料または半導電性材料からなることを特徴としたものであり、これにより所期の目的を達成するものである。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、突起を備えた板状の高圧電極と、板状の集塵電極とが交互に配列した構成を有する集塵部を備えた電気集塵装置において、高圧電極が半導電性材料で被覆された導電体であり、突起が絶縁性材料または半導電性材料からなる構成とした。これにより、高圧電極または集塵電極をスライドさせると、高圧電極に備えられた突起が、集塵電極に堆積した塵埃と接触し、塵埃が削ぎ落とされる。よって、簡単な操作で塵埃を除去することができ、ユーザーのメンテナンス時における負担を軽減することができる。また半導電性材料はわずかに電気を通すので、高圧電極の表面の電荷が消失する環境が発生しても、導電体から電極表面へ緩やかに電荷を供給することができ、長期間電圧を印加しても集塵電極との間の電位差が減少しない。したがってメンテナンス性を向上させるための架橋構造を有していても、高い集塵効率を維持できる電気集塵装置を提供することができる。
【００１３】
また本発明によれば、高圧電極が半導電性材料からなる構成としたことにより、半導電性材料はわずかに電気を通すので、高圧電極の表面の電荷が消失する環境が発生しても、電極表面へ緩やかに電荷を供給することができ、長期間電圧を印加しても集塵電極との間の電位差が減少しない。したがってメンテナンス性を向上させるための架橋構造を有していても、高い集塵効率を維持できる電気集塵装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の実施の形態１の電気集塵装置の集塵部を示す斜視図
【図２】同上面図
【図３】本発明の実施の形態２の電気集塵装置の集塵部を示す斜視図
【図４】同上面図
【図５】本発明の実施の形態３の電気集塵装置の構成を示す模式図
【図６】従来の電気集塵装置の集塵部を示す斜視図
【図７】同上面図
【発明を実施するための形態】
【００１５】
本発明の請求項１に記載の発明は、突起を備えた板状の高圧電極と、板状の集塵電極とが交互に配列した構成を有する集塵部を備えた電気集塵装置において、前記高圧電極が半導電性材料で被覆された導電体であり、前記突起が絶縁性材料または半導電性材料からなることを特徴とする電気集塵装置である。
【００１６】
まず装置の動作、作用を記載する。
【００１７】
集塵運転時において、電気集塵装置に塵埃を含む空気を流通させる。空気の流れ上流の帯電部においてコロナ放電を発生させて、空気中の塵埃を帯電させる。下流の集塵部において、高圧電極と集塵電極との間で電界を発生させて、帯電した塵埃をクーロン力で電極に付着させる。メンテナンス時において、高圧電極または集塵電極をスライドさせると、高圧電極に備えられた突起が、集塵電極に堆積した塵埃と接触し、塵埃が削ぎ落とされる。
【００１８】
次に本発明の効果を記載する。
【００１９】
この構成により、簡単な操作で塵埃を除去することができ、ユーザーのメンテナンス時における負担を軽減することができる。また高圧電極が半導電性材料で被覆された導電体なので、長期間電圧を印加しても集塵電極との間の電位差が減少しない。このメカニズムは次のように考えられる。
【００２０】
絶縁体で被覆した場合、導電体に電圧を印加すると絶縁体に誘電分極が生じ、その表面に電荷が現れる。このとき、例えば塵埃の付着によって絶縁体表面と接地された集塵電極とが電気的に繋がる等により、絶縁体表面の電荷が消失することがある。絶縁体表面の電荷は一度消失すると、導電体に電圧を印加し続けても絶縁体内部を電荷が移動できないため、その表面に電荷を供給することができない。半導電性材料で被覆した場合、半導電性材料はわずかに電気を通すので、表面の電荷が消失する環境が発生しても、導電体から電極表面へ緩やかに電荷を供給することができ、電極間の電位差が減少しないと考えられる。
【００２１】
したがってメンテナンス性を向上させるための架橋構造を有していても、高い集塵効率を維持できる電気集塵装置を提供することができる。
【００２２】
本発明の請求項２に記載の発明は、突起を備えた板状の高圧電極と、板状の集塵電極とが交互に配列した構成を有する集塵部を備えた電気集塵装置において、前記高圧電極が半導電性材料からなり、前記突起が絶縁性材料または半導電性材料からなることを特徴とする電気集塵装置である。
【００２３】
装置の基本的な動作、作用、効果は請求項１に記載の発明と同様であるので、異なる点を説明する。
【００２４】
高圧電極が半導電性材料からなるので、長期間電圧を印加しても集塵電極との間の電位差が減少しない。これは導電体を半導電性材料で被覆した場合と同様に、半導電性材料がわずかに電気を通すので、表面の電荷が消失する環境が発生しても、電極表面へ緩やかに電荷を供給することができるためだと考えられる。したがってメンテナンス性を向上させるための架橋構造を有していても、高い集塵効率を維持できる電気集塵装置を提供することができる。
【００２５】
本発明の請求項３に記載の発明は、高圧電極と集塵電極とが同じ構造の共用電極からなり、前記共用電極は半導電性材料で被覆された導電体であり、前記共用電極に絶縁性材料または半導電性材料からなる突起を設け、前記共用電極の一端に前記導電体に電圧を印加する給電部を設け、前記共用電極を前記給電部が交互に対向するように積層したことを特徴とする請求項１に記載の電気集塵装置である。
【００２６】
これにより１種類の電極で集塵部を構成できるので、製造コストが低減できる。
【００２７】
本発明の請求項４に記載の発明は、突起が高圧電極表面に、空気の流れ方向に沿って、一定間隔で複数個設けられ、その突端が集塵電極と接触することを特徴とする請求項１または２に記載の電気集塵装置である。
【００２８】
これにより突起が集塵電極表面の広い範囲を摺動でき、電極に堆積した塵埃を効果的に削ぎ落とすことができる。
【００２９】
本発明の請求項５に記載の発明は、突起が共用電極表面に、空気の流れ方向に沿って、一定間隔で複数個設けられ、その突端が隣り合う共用電極と接触することを特徴とする請求項３に記載の電気集塵装置である。
【００３０】
これにより突起が共用電極表面の広い範囲を摺動でき、電極に堆積した塵埃を効果的に削ぎ落とすことができる。
【００３１】
本発明の請求項６に記載の発明は、突起の突端が、集塵電極または共用電極との接触面積を増加させるように、広がっていることを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の電気集塵装置である。
【００３２】
突起の突端が尖っていると、電極表面を摺動したときに電極表面を傷付けたり、突起自体が磨耗したりするおそれがある。また突起をスペーサとして、積層した電極を突起で支える場合、突端が尖っていると突端にかかる圧力が大きくなり、電極や突起が破損するおそれが高まると同時に、スライド操作が困難になる。したがって突起の突端は、電極との接触面積がより大きくなるように広がっていることが好ましい。
【００３３】
本発明の請求項７に記載の発明は、突起の全体または突端が、耐摩耗性と良摺動性を有する摺動材料であることを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載の電気集塵装置である。
【００３４】
突起が電極表面を摺動すると、電極表面を傷付けたり、突起自体が磨耗したりするおそれがある。突起の全体または突端を耐摩耗性と良摺動性を有する摺動材料とすることで、電極や突起の破損を防ぐと同時に、スライド操作を容易にできる。摺動材料としては、フッ素系樹脂、超高分子量高密度ポリエチレン、ポリアセタール、ナイロン系樹脂等が知られており、特にフッ素系樹脂や超高分子量高密度ポリエチレンが耐摩耗性に優れている。現在、これらを含め多くの材料が改良、開発され、提案されている。
【００３５】
本発明の請求項８に記載の発明は、半導電性材料からなる被覆膜、高圧電極、または突起の表面抵抗率が、１０の７〜１２乗Ω／□オーダーであることを特徴とする請求項１乃至７のいずれかに記載の電気集塵装置である。
【００３６】
一般に、電気集塵装置の集塵部において、例えば電極表面に塵埃が付着、堆積して電極間距離が局所的に小さくなった場合、スパークが発生するおそれがある。これは電極に与えられた電荷が空気というギャップを飛び越えて、対向する電極に急激に移動することによって引き起こされる。
【００３７】
ここで、電極の表面抵抗率が１０の７乗Ω／□以上であれば、電極表面の電荷の移動を制限することができ、スパークを防止することができる。また突起が半導電性材料からなり、電極間に架橋する場合も、接触しても電荷の移動は抑制されるので、スパークが生じず、電界を発生させることができる。
【００３８】
また電極全体を半導電性材料で構成する場合、高圧電源から電極表面に電荷を与えられる表面抵抗率、すなわち１０の１２乗Ω／□オーダー以下の表面抵抗率であれば、電極間に電界を発生させることができる。
【００３９】
また１０の１２乗Ω／□オーダー以下の表面抵抗率であれば、わずかに電荷が移動するので、電極表面の電荷が消失する環境が発生しても、電源から電極表面へ緩やかに電荷を供給することができ、電極間の電位差が減少しないと考えられる。
【００４０】
したがって半導電性材料からなる被覆膜、高圧電極、または突起の表面抵抗率を１０の７〜１２乗Ω／□オーダーとすることで、スパークを防止しつつ、電界を発生させて塵埃を捕集すると共に、集塵効率の低下を防止することができる。
【００４１】
本発明の請求項９に記載の発明は、半導電性材料が、主成分のポリマー（ａ）に、ポリマー（ａ）と親水性ポリマーとが交互に配列したブロックコポリマーを添加した樹脂であることを特徴とする請求項１乃至８のいずれかに記載の電気集塵装置である。
【００４２】
例えばポリプロピレンやポリエチレンといったポリオレフィンを主成分のポリマー（ａ）として用いる場合、ポリオレフィンのブロックと親水性ポリマーのブロックとが交互に繰り返されるように配列したブロックコポリマーを半導電性を付与する添加剤として用いれば、主成分のポリマー（ａ）との相溶性が良く、相溶化剤を使わずに主成分のポリマー（ａ）中に微分散できる。他の主成分のポリマー（ａ）に対して相溶性を確保する場合、例えばポリマー（ａ）にポリアミドを用いるときは、上記ポリオレフィンのブロックをポリアミドのブロックに置き換えればよい。
【００４３】
ここで半導電性を与えるのは、カルボキシル基、アミノ基、水酸基等の親水基を持つ親水性ポリマーのブロックである。この親水基に結合した水分が乖離してＯＨ−とＨ＋とになり、電荷を持つこれらのイオンが親水性ポリマーのブロックを伝わることで、樹脂は適切な表面抵抗率（例えば１０の７〜１２乗Ω／□オーダー）となり得る。主成分のポリマー（ａ）、例えばポリオレフィンには半導電性がないが、ブロックコポリマー同士がポリマー（ａ）中で接触しているため、あるブロックコポリマー中の親水性ポリマーブロックを伝わる電荷が、接触する別のブロックコポリマー中の親水性ポリマーブロックに伝わることで、樹脂全体が半導電性を有する。
【００４４】
また、親水性ポリマーとしてポリエチレングリコールやポリアセタールといったポリエーテルを用いると、低湿度環境においても半導電性が得られる。ポリエーテルは主鎖に炭素と酸素のエーテル結合（ポリエチレングリコールであれば（−Ｃ−Ｃ−Ｏ−）ｎ、ポリアセタールであれば（−Ｃ−Ｏ−）ｎ）を規則的かつ連続的に有する。エーテル結合は炭素と酸素の電気陰性度の差により電気的な偏りがあり、酸素は正の電荷を、炭素は負の電荷を引き寄せる。このため極性分子である水を引き寄せるが、あくまで電気的引力によるものであるから、電界によって炭素鎖上を簡単に移動する。すなわちポリエーテルはエーテル結合が連続する主鎖が電荷の伝わる導電路となるため、電荷を容易に伝えることができる。これは金属イオン等その他の電荷も主鎖を伝わって移動させることが可能であり、湿度に依存せずに適切な表面抵抗率の半導電性を得ることができる。
【００４５】
本発明の請求項１０に記載の発明は、高圧電極、集塵電極、共用電極のいずれかがスライドすることを特徴とする請求項１乃至９のいずれかに記載の電気集塵装置である。
【００４６】
これにより突起が電極表面を摺動し、電極に堆積した塵埃を削ぎ落とすことができる。
【００４７】
本発明の請求項１１に記載の発明は、電気集塵装置の筐体に取っ手を備え、前記取っ手を引き出す操作で高圧電極、集塵電極、共用電極のいずれかがスライドすることを特徴とする請求項１０に記載の電気集塵装置である。
【００４８】
これにより装置外部からの簡単な操作で、電極に堆積した塵埃を除去することができる。
【００４９】
本発明の請求項１２に記載の発明は、高圧電極、集塵電極、共用電極のいずれかをスライドさせる駆動手段を備えたことを特徴とする請求項１０に記載の電気集塵装置である。
【００５０】
これにより人手をかけずに、塵埃を除去することができる。
【００５１】
本発明の請求項１３に記載の発明は、指定時間毎に駆動手段を作動させるタイマーを備えたことを特徴とする請求項１２に記載の電気集塵装置である。
【００５２】
これによりユーザーがメンテナンス操作を忘れても、定期的に自動で塵埃が除去され、塵埃の堆積による不具合を防ぐことができる。
【００５３】
本発明の請求項１４に記載の発明は、集塵電極または共用電極の重量を検知し、指定重量を超えた時点で駆動手段を作動させる重量センサーを備えたことを特徴とする請求項１２に記載の電気集塵装置である。
【００５４】
これにより塵埃の堆積具合が検知でき、ユーザーがメンテナンス操作を忘れても、適宜自動で塵埃が除去され、塵埃の堆積による不具合を防ぐことができる。
【００５５】
本発明の請求項１５に記載の発明は、空気の流れ方向が略鉛直方向となるように、高圧電極および集塵電極、または共用電極を配置したことを特徴とする請求項１乃至１４のいずれかに記載の電気集塵装置である。
【００５６】
これにより、塵埃が削ぎ落とされたとき、重力によって自然に一箇所に回収できる。
【００５７】
本発明の請求項１６に記載の発明は、集塵部の空気の流れ上流側または下流側に集塵室を備えたことを特徴とする請求項１乃至１５のいずれかに記載の電気集塵装置である。
【００５８】
これにより、削ぎ落とされた塵埃を集塵室に回収できる。日常のメンテナンスとして、ユーザーは集塵室を取り外し、塵埃を廃棄すれば良く、容易である。
【００５９】
本発明の請求項１７に記載の発明は、集塵室に蓋を設け、前記蓋が高圧電極、集塵電極、共用電極のいずれかがスライドするのに連動して開き、スライド動作が完了した後閉じることを特徴とする請求項１６に記載の電気集塵装置である。
【００６０】
集塵室が開放されていると、回収された塵埃が空気の流れによって再飛散するおそれがある。塵埃除去の動作時のみ集塵室の蓋が開き、動作の完了と共に閉じる機構とすることで、回収塵埃の再飛散を防止することができる。
【００６１】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。
【００６２】
（実施の形態１）
図１は本発明の実施の形態１の電気集塵装置の集塵部を示す斜視図、図２は同上面図である。
【００６３】
実施の形態１の電気集塵装置の構成を説明する。
【００６４】
電気集塵装置は、空気の流れ上流に帯電部（図示せず）と、下流に集塵部１を備えている。集塵部１は板状の高圧電極２と、同じく板状の集塵電極３とが交互に配列した構成である。高圧電極２は導電体４と半導電性材料からなる被覆膜５で構成され、その表面には絶縁性材料からなる突起６がある。突起６は高圧電極２表面に、空気の流れ方向に沿って、一定間隔で複数個設けられ、その突端が集塵電極３と接触している。突起６の突端は、集塵電極３との接触面積を増加させるように、Ｔ字型に広がっている。高圧電極２と集塵電極３は別々に筐体（図示せず）に固定され、高圧電極２は長手方向にスライド可能に構成されている。
【００６５】
また突起６は、耐摩耗性と良摺動性を有する摺動材料で構成した。摺動材料としては、フッ素系樹脂、超高分子量高密度ポリエチレン、ポリアセタール、ナイロン系樹脂等を使用すればよく、特にフッ素系樹脂や超高分子量高密度ポリエチレンが耐摩耗性に優れている。
【００６６】
また半導電性材料からなる被覆膜５の表面抵抗率は、１０の７〜１２乗Ω／□オーダーとなるように構成した。このような表面抵抗率を得るためには、主成分のポリマー（ａ）に、ポリマー（ａ）と親水性ポリマーとが交互に配列したブロックコポリマーを添加した樹脂等を用いればよい。
【００６７】
実施の形態１の電気集塵装置の動作、作用を説明する。
【００６８】
集塵運転時において、送風手段（図示せず）によって電気集塵装置に塵埃を含む空気を流通させる。空気の流れ上流において、高圧電源（図示せず）によって帯電部に高電圧を印加し、コロナ放電を発生させて、空気中の塵埃を帯電させる。同時に、下流の集塵部１において、高圧電源によって高圧電極２に高電圧を印加し、接地した集塵電極３との間に電界を発生させる。帯電した塵埃は、この電界によってクーロン力が作用し、集塵電極３に引き付けられて付着する。以上の作用によって空気中の塵埃は除去される。
【００６９】
またメンテナンス時において、高圧電極２を長手方向にスライドさせると、突起６が集塵電極３表面を摺動し、堆積した塵埃が削ぎ落とされる。
【００７０】
実施の形態１の電気集塵装置の効果を説明する。
【００７１】
この構成により、簡単な操作で塵埃を除去することができ、ユーザーのメンテナンス時における負担を軽減することができる。また高圧電極２が導電体４と半導電性材料からなる被覆膜５で構成されるので、長期間電圧を印加しても集塵電極３との間の電位差が減少しない。このメカニズムは次のように考えられる。
【００７２】
絶縁体で被覆した場合、導電体４に電圧を印加すると絶縁体に誘電分極が生じ、その表面に電荷が現れる。このとき、例えば塵埃の付着によって絶縁体表面と接地された集塵電極３とが電気的に繋がる等により、絶縁体表面の電荷が消失することがある。絶縁体表面の電荷は一度消失すると、導電体４に電圧を印加し続けても絶縁体内部を電荷が移動できないため、その表面に電荷を供給することができない。半導電性材料で被覆した場合、半導電性材料はわずかに電気を通すので、表面の電荷が消失する環境が発生しても、導電体４から電極表面へ緩やかに電荷を供給することができ、電極間の電位差が減少しないと考えられる。
【００７３】
したがってメンテナンス性を向上させるための架橋構造を有していても、高い集塵効率を維持できる電気集塵装置を提供することができる。
【００７４】
また、突起６の突端が尖っていると、電極表面を摺動したときに電極表面を傷付けたり、突起６自体が磨耗したりするおそれがある。また突起６をスペーサとして、積層した電極を突起６で支える場合、突端が尖っていると突端にかかる圧力が大きくなり、電極や突起６が破損するおそれが高まると同時に、スライド操作が困難になる。したがって突起６の突端は、実施の形態１のように、電極との接触面積がより大きくなるように広がっていることが好ましい。さらに突起６を耐摩耗性と良摺動性を有する摺動材料とすることで、電極や突起６の破損を防ぐと同時に、スライド操作を容易にできる。
【００７５】
実施の形態１の電気集塵装置における半導電性材料について詳細に説明する。
【００７６】
一般に、電気集塵装置の集塵部において、例えば電極表面に塵埃が付着、堆積して電極間距離が局所的に小さくなった場合、スパークが発生するおそれがある。これは電極に与えられた電荷が空気というギャップを飛び越えて、対向する電極に急激に移動することによって引き起こされる。
【００７７】
ここで、電極の表面抵抗率が１０の７乗Ω／□以上であれば、電極表面の電荷の移動を制限することができ、スパークを防止することができる。また突起６が半導電性材料からなり、電極間に架橋する場合も、接触しても電荷の移動は抑制されるので、スパークが生じず、電界を発生させることができる。
【００７８】
また高圧電極２全体を半導電性材料で構成する場合、高圧電源から電極表面に電荷を与えられる表面抵抗率、すなわち１０の１２乗Ω／□オーダー以下の表面抵抗率であれば、電極間に電界を発生させることができる。
【００７９】
また１０の１２乗Ω／□オーダー以下の表面抵抗率であれば、わずかに電荷が移動するので、電極表面の電荷が消失する環境が発生しても、電源から電極表面へ緩やかに電荷を供給することができ、電極間の電位差が減少しないと考えられる。
【００８０】
したがって半導電性材料からなる被覆膜、高圧電極、または突起の表面抵抗率を１０の７〜１２乗Ω／□オーダーとすることで、スパークを防止しつつ、電界を発生させて塵埃を捕集すると共に、集塵効率の低下を防止することができる。
【００８１】
このような表面抵抗率を得る手段の一つは、半導電性材料として、主成分のポリマー（ａ）に、ポリマー（ａ）と親水性ポリマーとが交互に配列したブロックコポリマーを添加した樹脂を用いることである。
【００８２】
例えばポリプロピレンやポリエチレンといったポリオレフィンを主成分のポリマー（ａ）として用いる場合、ポリオレフィンのブロックと親水性ポリマーのブロックとが交互に繰り返されるように配列したブロックコポリマーを半導電性を付与する添加剤として用いれば、主成分のポリマー（ａ）との相溶性が良く、相溶化剤を使わずに主成分のポリマー（ａ）中に微分散できる。他の主成分のポリマー（ａ）に対して相溶性を確保する場合、例えばポリマー（ａ）にポリアミドを用いるときは、上記ポリオレフィンのブロックをポリアミドのブロックに置き換えればよい。
【００８３】
ここで半導電性を与えるのは、カルボキシル基、アミノ基、水酸基等の親水基を持つ親水性ポリマーのブロックである。この親水基に結合した水分が乖離してＯＨ−とＨ＋とになり、電荷を持つこれらのイオンが親水性ポリマーのブロックを伝わることで、樹脂は適切な表面抵抗率（例えば１０の７〜１２乗Ω／□オーダー）となり得る。主成分のポリマー（ａ）、例えばポリオレフィンには半導電性がないが、ブロックコポリマー同士がポリマー（ａ）中で接触しているため、あるブロックコポリマー中の親水性ポリマーブロックを伝わる電荷が、接触する別のブロックコポリマー中の親水性ポリマーブロックに伝わることで、樹脂全体が半導電性を有する。
【００８４】
また、親水性ポリマーとしてポリエチレングリコールやポリアセタールといったポリエーテルを用いると、低湿度環境においても半導電性が得られる。ポリエーテルは主鎖に炭素と酸素のエーテル結合（ポリエチレングリコールであれば（−Ｃ−Ｃ−Ｏ−）ｎ、ポリアセタールであれば（−Ｃ−Ｏ−）ｎ）を規則的かつ連続的に有する。エーテル結合は炭素と酸素の電気陰性度の差により電気的な偏りがあり、酸素は正の電荷を、炭素は負の電荷を引き寄せる。このため極性分子である水を引き寄せるが、あくまで電気的引力によるものであるから、電界によって炭素鎖上を簡単に移動する。すなわちポリエーテルはエーテル結合が連続する主鎖が電荷の伝わる導電路となるため、電荷を容易に伝えることができる。これは金属イオン等その他の電荷も主鎖を伝わって移動させることが可能であり、湿度に依存せずに適切な表面抵抗率の半導電性を得ることができる。
【００８５】
なお、実施の形態１では高圧電極２を導電体４と半導電性材料からなる被覆膜５で構成したが、電極全体を半導電性材料で構成してもよい。この場合も前者と同様に、半導電性材料がわずかに電気を通すので、表面の電荷が消失する環境が発生しても、電極表面へ緩やかに電荷を供給することができると考えられる。
【００８６】
なお、実施の形態１では突起６を絶縁性材料で構成したが、半導電性材料で構成してもよい。
【００８７】
なお、実施の形態１では突起６を耐摩耗性と良摺動性を有する摺動材料で構成したが、その突端部分のみを摺動材料で構成しても目的の効果を発揮できる。
【００８８】
なお、実施の形態１では高圧電極２がスライド可能に構成したが、集塵電極３がスライド可能に構成してもよい。
【００８９】
また、電気集塵装置の筐体に取っ手を備え、取っ手を引き出す操作で高圧電極２または集塵電極３がスライドする構成としてもよい。これにより装置外部からの簡単な操作で、集塵電極３に堆積した塵埃を除去することができる。
【００９０】
また、高圧電極２または集塵電極３をスライドさせる駆動手段を備えてもよい。これにより人手をかけずに、塵埃を除去することができる。さらに、指定時間毎に駆動手段を作動させるタイマーを備えてもよい。これによりユーザーがメンテナンス操作を忘れても、定期的に自動で塵埃が除去され、塵埃の堆積による不具合を防ぐことができる。またタイマーに換えて、電極の重量を検知し、指定重量を超えた時点で駆動手段を作動させる重量センサーを備えてもよい。これにより塵埃の堆積具合が検知でき、ユーザーがメンテナンス操作を忘れても、適宜自動で塵埃が除去され、塵埃の堆積による不具合を防ぐことができる。
【００９１】
（実施の形態２）
図３は本発明の実施の形態２の電気集塵装置の集塵部を示す斜視図、図４は同上面図である。
【００９２】
実施の形態２の基本的な構成、動作、作用、効果およびバリエーションは実施の形態１と同様であるので、異なる点を中心に説明する。
【００９３】
実施の形態２の電気集塵装置の構成を説明する。
【００９４】
電気集塵装置の集塵部７は、高圧電極と集塵電極とが同じ構造の共用電極８からなり、これは導電体４と半導電性材料からなる被覆膜５で構成される。共用電極８表面には半導電性材料からなる突起６を設け、また共用電極８の長手方向の一端には導電体４に電圧を印加する給電部９を設けた。給電部９が交互に対向するように共用電極８を積層し、集塵部７を構成した。突起６は共用電極８表面に、空気の流れ方向に沿って、一定間隔で複数個設けられ、その突端が隣り合う共用電極８と接触している。突起６の突端は、接触している共用電極８との接触面積を増加させるように、Ｔ字型に広がっている。隣り合う共用電極８は別々に筐体に固定され、一方が長手方向にスライド可能に構成されている。
【００９５】
実施の形態２の電気集塵装置の動作、作用を説明する。
【００９６】
集塵部７は図４に示すように、中央線（Ｃ．Ｌ．）に対し左右対称の構造であり、長手方向の一方を高圧側、他方を接地側と定め、高圧側の給電部９は高圧電源に、接地側の給電部９はアースに接続する。
【００９７】
集塵運転時において、高圧電源によって高圧側共用電極８ａに高電圧を印加し、隣り合う接地側共用電極８ｂとの間に電界を発生させる。帯電した塵埃は、この電界によってクーロン力が作用し、接地側共用電極８ｂに引き付けられて付着する。
【００９８】
またメンテナンス時において、高圧側共用電極８ａを長手方向にスライドさせると、突起６が隣り合う接地側共用電極８ｂ表面を摺動し、堆積した塵埃が削ぎ落とされる。
【００９９】
実施の形態２の電気集塵装置の効果を説明する。
【０１００】
この構成により、簡単な操作で塵埃を除去することができ、ユーザーのメンテナンス時における負担を軽減することができる。また共用電極８が導電体４と半導電性材料からなる被覆膜５で構成されるので、長期間電圧を印加しても電極間の電位差が減少しない。
【０１０１】
したがってメンテナンス性を向上させるための架橋構造を有していても、高い集塵効率を維持できる電気集塵装置を提供することができる。
【０１０２】
またこの構成により、１種類の電極で集塵部を構成できるので、製造コストが低減できる。
【０１０３】
なお、実施の形態２では突起６を半導電性材料で構成したが、絶縁性材料で構成してもよい。ただし、被覆膜５と同じ材料で構成する方が製造上容易なので、半導電性材料で構成する方が好ましい。
【０１０４】
（実施の形態３）
図５は本発明の実施の形態３の電気集塵装置の構成を示す模式図である。
【０１０５】
実施の形態３の基本的な構成、動作、作用、効果およびバリエーションは実施の形態１または２と同様であるので、異なる点を中心に説明する。
【０１０６】
実施の形態３の電気集塵装置の構成を説明する。
【０１０７】
電気集塵装置１０は、空気の流れ上流側から順に帯電部１１、実施の形態１の集塵部１、集塵室１２および送風機１３を備えている。集塵部１は、空気の流れ方向が略鉛直方向となるように、高圧電極２および集塵電極３を配置し、また集塵部１の電極を支持する筐体部分に取っ手１４を設けた。また集塵室１２には蓋１５を設けた。
【０１０８】
実施の形態３の電気集塵装置の動作、作用を説明する。
【０１０９】
集塵運転時において、送風機１３によって電気集塵装置１０に塵埃を含む空気を流通させる。帯電部１１でコロナ放電を発生させて、空気中の塵埃を帯電させる。同時に、集塵部１で高圧電極２と集塵電極３との間に電界を発生させる。帯電した塵埃は、この電界によってクーロン力が作用し、集塵電極３に引き付けられて付着する。以上の作用によって空気中の塵埃は除去される。
【０１１０】
またメンテナンス時において、送風機１３を停止し、取っ手１４を引き出すと高圧電極２が長手方向にスライドし、突起６が集塵電極３表面を摺動し、堆積した塵埃が削ぎ落とされる。この時、取っ手を引き出す操作に連動して、蓋１５が開き、削ぎ落とされた塵埃は集塵室１２に落下、回収される。そして取っ手１４を押し込む（元の場所に戻す）操作に連動して、蓋１５が閉じる。
【０１１１】
実施の形態３の電気集塵装置の効果を説明する。
【０１１２】
この構成により、簡単な操作で塵埃を除去することができる。また削ぎ落とされた塵埃が、重力によって自然に集塵室に回収できる。日常のメンテナンスとして、ユーザーは集塵室１２を取り外し、塵埃を廃棄すれば良く、容易である。
【０１１３】
また集塵室１２が開放されていると、回収された塵埃が空気の流れによって再飛散するおそれがある。塵埃除去の動作時のみ集塵室１２の蓋１５が開き、動作の完了と共に閉じる機構とすることで、回収塵埃の再飛散を防止することができる。
【０１１４】
なお、実施の形態３では集塵部に実施の形態１の集塵部１を適用したが、実施の形態２の集塵部７や関連する他の構成を適用してもよい。
【産業上の利用可能性】
【０１１５】
本発明にかかる電気集塵装置は、メンテナンス性を向上させるための架橋構造を有していても、高い集塵効率を維持できる。これは、例えば家庭用空気清浄機や住宅用換気システム等に搭載する電気集塵装置として有用である。
【符号の説明】
【０１１６】
１      集塵部
２      高圧電極
３      集塵電極
４      導電体
５      被覆膜
６      突起
７      集塵部
８      共用電極
９      給電部
１０    電気集塵装置
１１    帯電部
１２    集塵室
１３    送風機
１４    取っ手
１５    蓋
１０１  集塵部
１０２  高圧電極
１０３  集塵電極
１０４  絶縁性突起
【図１】
2011056403.tif 000003
【図２】
2011056403.tif 000004
【図３】
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【図４】
2011056403.tif 000006
【図５】
2011056403.tif 000007
【図６】
2011056403.tif 000008
【図７】
2011056403.tif 000009