(57)【要約】【課題】空気中に存在する浮遊微粒子の捕集効率する電気集塵装置であって、放電電極の通電劣化による性能低下やオゾン発生が抑制された電気集塵装置を提供する。【解決手段】空気中の浮遊微粒子を帯電させる帯電部１１０と、帯電部１１０に水蒸気を供給する水蒸気発生部１２０と、帯電部１１０の通風方向の下流側に配置され、帯電部１１０にて帯電させた浮遊微粒子を集める集塵部１３０と、を備え、水蒸気発生部１２０から帯電部１１０に供給される水蒸気の供給速度が、帯電部１１０の電極部分を通過する風路の断面積１ｃｍ２当たりに対して、０．２０〜０．５０ｍｇ／分である電気集塵装置。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも、空気中の浮遊微粒子を帯電させる「帯電部」と、
前記帯電部に水蒸気を供給する「水蒸気発生部」と、
前記帯電部の通風方向の下流側に配置され、前記帯電部にて帯電させた前記浮遊微粒子を集める「集塵部」と、を備える電気集塵装置であって、
前記水蒸気発生部から前記帯電部に供給される水蒸気の供給速度が、前記帯電部の電極部分を通過する風路の断面積１ｃｍ２当たりに対して、０．２０〜０．５０ｍｇ／分であることを特徴とする電気集塵装置。
【請求項２】
前記帯電部が、少なくとも、高電圧電源によって高電圧が印加される「放電電極」と、接地された平板状の「対向電極」を備え、
前記放電電極は、放電の為の複数の「突起部分」を間隔Ｐ（ｍｍ）で備えると共に、前記対向電極は、前記放電電極の両側面に間隔Ｇ（ｍｍ）を保って平行に配置されており、前記突起部分の間隔Ｐと、前記放電電極と前記対向電極の間隔Ｇとが、０．５≦Ｐ／Ｇ≦１．５の関係を満たす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３】
前記集塵部が、エレクトレット処理を施したシート状またはフィルム状の高分子材料からなるエアフィルタ濾材を備えており、
前記高分子材料の水に対する接触角が７５°以上であって、
前記エアフィルタ濾材の厚みが３ｍｍ以上で、風速０．２ｍ／秒における圧力損失が６０Ｐａ以下であ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４】
前記エアフィルタ濾材が、少なくとも、高分子シートを積層して形成された管状通風路を有する構造物であって、前記エアフィルタ濾材の通風方向と直交する面に占める前記管状通風路の開口部分が６０面積％以上であり、前記管状通風路の開口径ｄ（ｍｍ）と風路長Ｌ（ｍｍ）が、０．０２５≦ｄ／Ｌ≦０．２の関係を満たす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５】
前記エアフィルタ濾材が、少なくとも、高分子フィルムをスプリット状に加工したフィルムスプリット繊維を５０質量％以上含有する不織布であって、前記フィルムスプリット繊維の繊維幅ｗ（ｍｍ）と繊維厚ｋ（ｍｍ）が、２≦ｗ／ｋ≦５の関係を満たすことを特徴とする請求項３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、空気中に浮遊する浮遊微粒子を捕集する電気集塵装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電気集塵装置は、空気清浄機やエアコンディショナなどの電気製品などに装着され、空気中の浮遊微粒子などの汚染物質を集塵することによって、空気を浄化する装置である。
一般に、このような電気集塵装置は、放電により浮遊微粒子を帯電させる「帯電部」と、帯電させた浮遊微粒子を集塵する「集塵部」とを備えた二段式であり、プラス極性またはマイナス極性の高電圧が印加された「放電電極」と、接地された「対向電極」との間にコロナ放電を発生させる為に数ｋVの高電圧が印加される。そして、帯電部に導入された空気中の浮遊微粒子は、コロナ放電の発生によってプラス極性またはマイナス極性に帯電された後、更に空気の流動に沿って移送され、集塵部で捕集される。
浮遊微粒子を電気集塵装置に導入する為の気流を発生させる「気流発生部」には、軸流送風機が広く用いられているが、気流そのものがプロペラファンの影響で旋回流となる為、浮遊微粒子の移送速度にばらつきを生じている。移送速度が速い浮遊微粒子は、集塵部での捕集が困難になるばかりか、帯電部での帯電付与も不利になるので、捕集効率は相乗的に低下する。特に、単位時間当たりの空気処理量（以下、単に「空気処理量」と称す）が多くなった場合、上記のような傾向が顕著なものとなり、電気集塵装置の集塵能力が急激に低下するといった問題が発生する。
このような問題に対し、気体の流速差に対応可能な第一と第二の帯電セルを備えた帯電部と、高電圧が印加された捕集電極で構成された捕集部からなる電気集塵装置に関する提案がなされている（特許文献１）。
このような第一と第二の帯電セルを帯電器に備えた電気集塵装置は、空気処理量が多い場合であっても、非常に優れた集塵能力を示すことが可能であるが、電気集塵装置の小型化やオゾン発生の抑制といった点に改良の余地を残していた。
一方、鋸歯形状や針形状の電極先端を通風方向に対して交差させると共に、前記電極先端部分を隣接する他の電極先端部分と互い違いに配置させた薄型帯電器を備えた電気集塵装置に関する提案がなされている（特許文献２）。
このような薄型帯電器を備えた電気集塵装置は、帯電部の小型化やオゾン発生の抑制を改善しつつ、優れた集塵能力を発揮することが出来る。しかしながら、鋸歯形状や針形状を有する放電電極は、通電量や通電時間に応じて、先端部分が減耗したり、酸化物からなる不導体層を生成する等の「通電劣化」が進行する。その為、一定間隔に配置した電極先端部分のコロナ放電の状態が経時で変化するので、結果的に、電気集塵装置の集塵能力の低下やオゾン発生量の増加を招くといった潜在的な問題を有していた。
【０００３】
ところで、イオン風を用いた送風装置に関連して、イオン発生量が放電電極の消耗に影響されにくい放電電極に関する提案がなされており、例えば、先端の曲率半径が板厚以上となるように丸めた突起を有する放電電極に関する提案がなされている（特許文献３）。
しかしながら、同提案の場合、定電圧条件下（−５ｋＶ）における放電電極の先端形状がイオン発生比率に及ぼす影響については検討されているが、オゾンの発生量や通電劣化に伴う電極性能の低下については考慮されていない。また、イオン発生比率の改善にも検討の余地を残している。
一方、厚み方向から見たときに円弧状となっている突起を有する放電電極によって、イオン風発生時のオゾン発生量を低減する為の提案もなされている（特許文献４）。
この場合、厚み方向に丸みをもたせた放電極にマイナス極性の高電圧を印加し、定電流条件下（０．１５ｍＡ）で放電させた時、通算放電時間に対するオゾン発生量が抑制されたとしている。しかしながら、同提案の実施例に示されている通り、放電開始から１００時間以内にオゾン発生量が大幅に増加している。この傾向は、突起部先端の曲率半径が小さい程、顕著であって、通電劣化の影響を強く示唆するものと考えられる。本発明者等が検討したところ、複数の突起部を有する放電電極は、其々の突起部の通電劣化状態が異なる場合が多く、十分に機能しているものと機能していないものが混在していることが判明した。このような放電電極を電気集塵装置の帯電部に流用した場合には、通算放電時間の経過と共に、放電電極への通電量やオゾン発生量が安定していても浮遊微粒子の帯電付与にムラを生じ、捕集効率の低下を招く可能性が高い。
すなわち、放電電極の先端形状を特定するだけでは、放電電極の通電劣化の抑制やイオン発生量の安定化、更にはオゾン発生量の抑制といった諸課題を高いレベルで解決することが出来ない。
【０００４】
ところで、櫛状の放電電極と白金浸漬ハニカム状セラミックスの対向電極を備えた電子式空気清浄装置の提案がなされている（特許文献５）。
この場合、櫛状電極とハニカム状の対向電極により、小型化と集塵効率の両立を実現しているが、処理出来る空気の量は、櫛状電極とハニカム状の対向電極間で発生するイオン風に依存する。したがって、多量の空気を処理する場合には、電極間に高電圧を印加する必要を生じ、オゾンの発生や放電電極の短寿命化を招くといった問題点を有していた。
【０００５】
他方、電気集塵装置の捕集部を小型化／簡素化する為に、高電圧が印加された捕集電極に代わって、浮遊微粒子を捕集する為の気体フィルタに関し、様々な提案がなされている。
例えば、浮遊微粒子を捕集する為に、ＨＥＰＡフィルタやＵＬＰＡフィルタといった専用のフィルタが用いられるが、これらのフィルタは、浮遊微粒子の除去には効果がある反面、圧力損失が非常に高く、送風装置等の付帯装置が必然的に大きくなる。
これに対して、気流中の浮遊微粒子を静電気により吸着除去することを目的として、エアフィルタにエレクトレット化処理を施すことが知られている。例えば、特定の繊維幅とフィルム厚を有するスプリット繊維からなるエレクトレットフィルタが提案されている（特許文献６）。
また、エレクトレット化された高分子フィルムを連続的に折り曲げまたは折り畳み、これを、多数の連続空隙を構成するように積層することで得られるエレクトレットフィルタが提案されている（特許文献７）。
これ等の気体フィルタは、圧力損失を非常に低く抑えることが出来る反面、「慣性衝突」や「さえぎり効果」による捕集能力は小さくなる為、浮遊微粒子の捕捉は、主に「拡散」や「静電吸着」によってなされる。したがって、ＨＥＰＡフィルタやＵＬＰＡフィルタと比較して、小型の送風機によって多量の空気を処理することが可能であるが、捕集効率は大幅に劣る。特に、浮遊微粒子の通過速度が速い場合や帯電状態が弱い場合には、浮遊微粒子の捕集効率は極めて低くなる。このように、気体フィルタの高性能化には、低圧力損失と高捕集効率を両立させる必要がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１１−９２９３２号公報
【特許文献２】特開２０１７−１３０４１号公報
【特許文献３】特開２０００−２７７２３５号公報
【特許文献４】特開２０１０−１５１１１６号公報
【特許文献５】特開昭６３−５９９６３号公報
【特許文献６】特開平６−２５４３２０号公報
【特許文献７】特開昭５６−１０３１２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであって、空気中に存在する浮遊微粒子の捕集効率と空気処理量のバランスに優れた小型の電気集塵装置を提供することを課題とする。
更に、本発明は、放電電極の通電劣化による性能低下やオゾン発生が抑制された電気集塵装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明者等が検討したところ、帯電部の放電電極の通電劣化は、オゾンの発生を加速させるだけではなく、浮遊微粒子の捕集効率に影響を与えており、特に、平板状の対向電極を配置した帯電部を備えた電気集塵装置では、その傾向が顕在化することが判明した。すなわち、前記対向電極によって、前記帯電部の通風部分が区画される為、前記放電電極の一部分が放電劣化しただけでも、浮遊微粒子が帯電付与されないまま通過してしまい、捕集効率の低下を招いていたのである。
本発明の電気集塵装置は、このような知見に基づいてなされたものであって、以下の構成を有する。
すなわち、本発明は、少なくとも、空気中の浮遊微粒子を帯電させる「帯電部」と、前記帯電部に水蒸気を供給する「水蒸気発生部」と、前記帯電部の通風方向の下流側に配置され、前記帯電部にて帯電させた前記浮遊微粒子を集める「集塵部」を備える電気集塵装置であって、前記水蒸気発生部から前記帯電部に供給される水蒸気の供給速度が、前記帯電部の電極部分を通過する風路の断面積１ｃｍ２当たりに対して、０．２０〜０．５０ｍｇ／分であることを特徴とする。
帯電部の通風方向の上流側に水蒸気発生部を設け、気流中に水蒸気を蒸散させることで、帯電部に特定の速度で水蒸気を供給し、帯電部から発生するオゾンの発生量を大幅に抑制しながら、放電電極の通電劣化を抑制することが出来る。
【０００９】
更に、本発明の電気集塵装置は、前記帯電部が、少なくとも、高電圧電源によって高電圧が印加される「放電電極」と、接地された平板状の「対向電極」からなり、前記放電電極は、放電の為の複数の「突起部分」を間隔Ｐ（ｍｍ）（以下、単に「突起間隔Ｐ」と称す）で備えると共に、前記対向電極は、前記放電電極の両側面に間隔Ｇ（ｍｍ）（以下、「電極間隔Ｇ」と称す）を保って平行に配置されており、前記突起間隔Ｐと前記電極間隔Ｇが、０．５≦Ｐ／Ｇ≦１．５の関係を満たすことが好ましい。
前記放電電極と対向電極の形状を利用することによって、帯電部の開口部を区画すると共に、電極間隔Ｇと突起間隔Ｐとの関係を特定することによって、帯電部を通過する空気中の浮遊微粒子への帯電付与を均一且つ効率的に行うことが出来る。また、帯電部に供給される水蒸気も効率良く作用する。
【００１０】
ところで、本発明の電気集塵装置は、前記集塵部が、エレクトレット処理を施したシート状またはフィルム状の高分子材料からなるエアフィルタ濾材を備えており、前記高分子材料の水に対する接触角が７５°以上であって、前記エアフィルタ濾材の厚みが３ｍｍ以上で、風速０．２ｍ／秒における圧力損失が６０Ｐａ以下であることが好ましい。
これによって、水蒸気発生部から供給された水蒸気の影響を最小限に止めることが出来るので、集塵効率を低下させることなく放電電極の通電劣化の抑制することが出来る。また、捕集部の薄型化や簡素化によるコストダウンにも貢献することが出来る。
【００１１】
更に、本発明の電気集塵装置は、前記エアフィルタ濾材が、少なくとも、高分子シートを積層して形成された管状通風路を有する構造物（以下、単に「管状通風路からなる構造物」と称す）であって、前記エアフィルタ濾材の通風方向と直交する面に占める前記管状通風路の開口部分が６０面積％以上であり、前記管状通風路の開口径ｄ（ｍｍ）と風路長Ｌ（ｍｍ）が、０．０２５≦ｄ／Ｌ≦０．２の関係を満たすことが好ましい。
エアフィルタ濾材を管状通風路からなる構造物とすることで、空気処理量と浮遊微粒子の捕集効率を高いレベルで両立することが出来る。また、水蒸気発生部から供給された水蒸気の凝結を防止することが出来るので、管状通風路を構成する高分子シートのエレクトレット処理の効果低下を抑制することが出来る。また、捕集部や気流発生部の小型化にも貢献することが出来る。
【００１２】
また、上記とは別に、本発明の電気集塵装置は、前記エアフィルタ濾材として、高分子フィルムをスプリット状に加工したフィルムスプリット繊維を５０質量％以上含有する不織布（以下、単に「フィルムスプリット不織布」と称す）であって、前記フィルムスプリット繊維の繊維幅ｗ（ｍｍ）と繊維厚ｋ（ｍｍ）とが、２≦ｗ／ｋ≦５の関係を満たすことが好ましい。
前記エアフィルタ濾材を不織布とすることで、水蒸気発生部から供給された水蒸気による圧力損失の増加を低く抑えながら、水蒸気発生部から供給された水蒸気雰囲気下でのエレクトレット処理の効果低下を抑制し、効率良く浮遊微粒子を捕集することが出来るばかりか、捕集部の薄型化にも貢献することが出来る。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、空気中に存在する浮遊微粒子の捕集効率と空気処理量のバランスに優れた小型の電気集塵装置を提供することが出来る。更に、帯電部の放電電極の通電劣化による性能低下やオゾンの発生が使用開始時から抑制されている電気集塵装置を提供することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の実施形態に係る電気集塵装置の構成を示す概略断面図
【図２】電気集塵装置の帯電部の主要部分の斜視図（ａ）と分解斜視図（ｂ）
【図３】帯電部に配置される放電電極の外観説明図
【図４】放電電極の通電劣化による捕集効率への影響の説明する為の電極の部分拡大正面図（ａ）と放電電極のコロナ放電の様子（ｂ）
【図５】管状通風路を有する構造物として用いられるハニカム構造体（ａ）とコルゲート構造体（ｂ）の外観説明図と断面図
【図６】フィルムスプリット不織布の構造（スプリット繊維の向き）を説明するための概念図
【図７】各実施例と比較例の設定条件と試験結果をまとめた表
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の実施形態について例示的に説明する。但し、この実施の形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状及びそれ等の相対配置等は、本発明が適応される装置の構成や各種条件等により適宜変更されるべきものであり、本発明の範囲を以下に記載する実施形態に限定する趣旨のものではない。尚、図面の説明において、同一または同等の要素には、同一符号を付し、重複する説明を省略する。
【００１６】
図１（ａ）は、本発明の実施形態に係る電気集塵装置の主要部分１００の概略構成の一例を示す断面図である。通風の方向は矢印方向（図示）であって、主要部分１００は、空気中の浮遊微粒子を帯電させる帯電部１１０を中心にして、帯電部１１０に水蒸気を供給する水蒸気発生部１２０を通風方向の上流側に、また、帯電部１１０にて帯電させた浮遊微粒子を捕集する集塵部１３０を通風方向の下流側に配置する。主要部分１００は、ダクト内部の気流中に設置、若しくはダクトを介して接続して使用され、吸気方向から移動してきた浮遊微粒子に帯電部１１０で帯電付与した後、集塵部１３０で捕集する。また、主要部分１００は、気流中に設置して用いるだけでなく、必要に応じて、気流発生部１４０を接続して、主要部分１００への空気導入量を増減して使用することも出来る。例えば、主要部分１００を家電や事務機の内部に設置した場合、電気集塵ユニットとして、機外に排出される空気中の浮遊微粒子を除去することが出来る。また、主要部分１００に、気流発生部１４０として、プロペラファンを備えた軸流送風機を接続した場合、自立型の室内電気集塵機とすることが出来る（図１（ｂ）参照）。
【００１７】
図２は、帯電部１１０の主要部分の斜視図（ａ）と分解斜視図（ｂ）である。帯電部１１０は、少なくとも、高電圧電源（不図示）によって高電圧が印加される放電電極１１１と接地された平板状の対向電極１１２とを備えており、対向電極１１２は、放電電極１１１の両側面に間隔Ｇ（ｍｍ）を保って平行に配置され、電極ケース１１３に設置される。
帯電部１１０の開口部は、平板状の対向電極１１２によって、電極間隔Ｇの２倍の長さ(Ｇ×２)毎に区画される。その結果、気流中の浮遊微粒子に対し、万遍なく帯電付与を行うことが出来る。電極間隔Ｇは、２〜１５ｍｍの範囲で設定されることが好ましい。電極間隔Ｇが２ｍｍ未満の場合には、放電電極１１１や対向電極１１２の厚みの影響が無視出来なくなり、帯電部１１０の開口部を十分に確保するのが困難となる。また、１５ｍｍを超える場合には、帯電部１１０の開口部を平板状の対向電極１１２で区画する効果が消失するばかりか、不要に高い電圧を印加する必要が生じたり、電極の通電劣化の影響が著しくなる。電極間隔Ｇを上記範囲内に設定する為に対向電極１１２の枚数を調整することによって、帯電部１１０の開口部は適切に区分され、浮遊粒子への帯電付与に貢献することが出来る。
【００１８】
放電電極は、放電の為の複数の「突起部分」を間隔Ｐ(ｍｍ)で備えると共に、突起間隔Ｐと、電極間隔Ｇ(ｍｍ)とが、０．５≦Ｐ／Ｇ≦１．５の関係を満たすように設定することが好ましい。Ｐ／Ｇ値が０．５未満の場合には、浮遊微粒子の捕集状態を良好に維持するための電極間通電量の制御範囲が狭くなる。また、１．５を超える場合には、浮遊微粒子への均一な帯電付与が困難となり、捕集効率の低下等を引き起こす。
【００１９】
前記突起部分は、例えば、鋸歯形状や針形状に加工されたものが使用される。図３は、鋸歯形状の突起部分を備えた放電電極１１１の外観説明図であって、放電電極１１１は、平板状の「ベース部分」に、高さｈの鋸歯状の突起部分を間隔Ｐで備えている。
放電電極１１１のベース部分には、高圧電源（不図示）から所定の電圧が印加され、突起部分の先端（以下、「電極先端部」と称す）にコロナを形成し、気流中の浮遊微粒子に対して帯電付与を行う。浮遊微粒子への帯電付与の程度は、放電電極と対向電極間の通電量（以下、単に「電極間通電量」と称す）で制御することが出来る。
【００２０】
気流中の浮遊微粒子に対して帯電付与がなされる際、電極先端部では、丸みを帯びながら減耗すると共に、電極先端部の構成材料の酸化や気流中に混在する化学物質の付着による高抵抗化が進行する。このような「通電劣化」が進行すると、初期のコロナ形成を維持する為には、より大きな印加電圧が必要となる。また、電極先端部の形状は、オゾン発生量に大きく関与しており、例えば、鋸歯形状の放電電極の場合、電極先端部の先端曲率半径Ｒが、電極板の厚みの半分の長さを超えるとオゾン発生量が倍加する。したがって、電極先端部の形状は、通電劣化が進行しても電極の先端曲率半径Ｒが、電極板の厚みの半分の長さを超えないように勘案し、電極先端部や突起部分全体の形状を設計する。
【００２１】
放電電極の通電劣化の程度は、電極間通電量や通電時間、電極の構成材料中の不純物量や加工状態、化学物質の付着頻度等の影響を受ける為、電極先端部毎に異なることが多い。
上記のような突起部分を備えた放電電極は、平板上のベース部分を介して複数の突起部分を備えている為、周囲に比べて通電劣化が進行した突起部分が発生すると、その部分への通電量が減り、部分的にコロナ形成が不安定な区画が発生する（図４の（ａ）と（ｂ）参照）。帯電部の開口部は、平板状の対向電極によって区画されるので、通電劣化が進行した突起部分が存在する区画を通過する浮遊微粒子には、十分な帯電付与がなされず、結果として、集塵効率の低下を招く。しかしながら、本発明では、帯電部１１０には水蒸気発生部１２０から水蒸気が供給されている為、オゾンの発生を抑制するだけではなく、通電劣化の進行を抑制し、集塵効率の低下を防ぐことが出来る。
【００２２】
本実施形態の電気集塵装置は、帯電部１１０に水蒸気を供給する水蒸気発生部１２０を設け、帯電部１１０に水蒸気を供給することによって、帯電部１１０から発生するオゾンの発生量を大幅に抑制しながら、放電電極１１１の通電劣化を抑制することが出来る。特に、放電電極１１１にプラス極性の高電圧を印加する場合、オゾンの発生量を極めて少なくすることが出来る。
【００２３】
水蒸気発生部１２０に適応可能な加湿装置１２１としては、例えば、スチーム式、超音波式、気化式(ヒーターレス式)、ハイブリッド式等の小型加湿器を適応することが出来る。他方、家電や事務機の内部に設置した場合、それらの装置内に存在する水蒸気発生源を利用することも可能である。例えば、電子写真方式を用いるプリンター内に設置する場合には、プリント用紙中に含有されている水分を、プリンター内の加熱定着装置を用いて蒸散させ、帯電部に水蒸気を供給する。これによって、電気集塵装置専用の水蒸気発生源が不要になるばかりか、給水も不要になり、装置全体の小型化とユーザビリティの向上に寄与することが出来る。
水蒸気発生部１２０から帯電部１１０に供給される水蒸気の供給速度は、帯電部１１０の電極部分を通過する風路の断面積１ｃｍ２当たりに対して、０．２０〜０．５０ｍｇ／分とすることが好ましい。水蒸気の供給速度が０．２０ｍｇ未満の場合、水蒸気の供給効果が十分でなく、０．５０ｍｇ／分を超えた場合、集塵部１３０の過湿（結露の発生による目詰まりの発生等）による捕集効率の低下を招く。
本発明において、水蒸気の供給速度は、加湿装置に投入された水の蒸散量を加湿装置の稼働時間とで除して得られた値を、更に帯電部の電極部分を通過する風路の断面積で除した値で定義される。
【００２４】
帯電部１１０に供給された水蒸気の大部分は、気流と共に集塵部１３０に到達するが、集塵部１３０には、エレクトレット処理を施したシート状またはフィルム状の高分子材料からなるエアフィルタ濾材を用いている為、水蒸気による影響を最小化し、捕集効率や空気処理量の低下を防止することが出来る。特に、エレクトレット処理を施した高分子材料の水に対する接触角が７５°以上であって、エアフィルタ濾材の濾材厚が３ｍｍ以上で、風速０．２ｍ／秒における圧力損失が６０Ｐａ以下となるように加工したエアフィルタ濾材が好ましく用いられる。
【００２５】
エレクトレット処理とは、加熱溶融した高分子材料または高分子材料の中間体に高電圧を印加しながら、固化させることによって、高分子材料内に帯電を保持させた構造を持たせることで、高分子材料を半永久的に帯電した状態にすることが出来るものである。
エレクトレット処理が施されている高分子シートや高分子フィルムは、水蒸気発生部１２０から蒸散される水蒸気によって加湿しても、気流下で乾燥させるだけで帯電した状態に復元する。また、イソプロピルアルコール等の難溶性の有機溶剤に浸漬した場合には、高分子材料内に構築された帯電を保持する為の構造のみを変化させることが可能であり、エレクトレット処理を無効化することが出来る。
エレクトレット処理を施した高分子シートや高分子フィルムの帯電状態は、例えば、ＳＩＭＣＯ社製の静電気測定器（ＦＭＸ−００４）やＢＲＵＫＥＲ社製のケルビンプローブフォース顕微鏡（Ｄｉｍｅｎｓｉｏｎ  Ｅｄｇｅ）等によって確認することが可能である。
【００２６】
エレクトレット処理を施すのに適した材料として、電気を通し難い熱可塑性樹脂（アクリル樹脂、ポリエチレン樹脂、ＡＢＳ樹脂等）や熱硬化性樹脂（ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂等）を挙げることが出来る。しかしながら、集塵部１３０は、帯電部１１０に供給された水蒸気の影響を受けることから、エアフィルタ濾材に用いられる高分子材料としては、エレクトレット処理の効果を減退させない為に、水に対する親和性が低いものが好ましく、具体的には水に対する接触角が７５°以上の高分子材料から選択される。特に、水に対する接触角が８０°以上の高分子材料は、高分子材料の表面に水粒子が付着しても通気によって速やかに乾燥させることができ、元の状態に戻すことが出来るので好ましい。このような高分子材料として、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリフッ化ビニリデン、フッ化樹脂、シリコーン樹脂等を挙げることが出来、これ等を単独または混合して用いることが出来る。また、帯電保持量を高める為に、高分子材料内に空孔を設けたり、荷電制御剤を含有させることが好ましい。荷電制御剤としては、例えば、サリチル酸、ナフトエ酸、ダイカルボン酸などのカルボン酸の金属化合物;スルホン酸基又はカルボン酸基を側鎖に持つ高分子型化合物;ホウ素化合物;尿素化合物;ケイ素化合物;カリークスアレーン等の負帯電性荷電制御剤や、四級アンモニウム塩;該四級アンモニウム塩を側鎖に有する高分子型化合物;グアニジン化合物；イミダゾール化合物アジン化合物等の正帯電性荷電制御剤から適宜選択することが出来る。
前記エレクトレット処理を施した高分子材料が、高分子シートや高分子フィルム等に加工されたものがエアフィルタ濾材に適応される。この時、エアフィルタ濾材の濾材厚が３ｍｍ以上で、風速０．２ｍ／秒における圧力損失が６０Ｐａ以下となるように調整することによって、エレクトレット処理を利用した静電捕集と透湿性を両立することが出来る。エアフィルタ濾材の濾材厚が３ｍｍ未満の場合、十分な捕集効率が得られず、また、圧力損失が６０Ｐａを超える場合には、水蒸気の結露や処理風量の低下といった問題が発生する可能性がある。
【００２７】
エアフィルタ濾材として、エレクトレット処理を施した高分子シートを用いる場合には、例えば、高分子シートを積層し、管状通風路を有する構造物に加工して用いることが好ましい。
本発明に好適な管状通風路からなる構造物としては、例えば、図５に示すようなハニカム構造体やコルゲート構造体等を適応することが出来る。集塵部１３０に管状通風路を有する構造物を用いることで、電気集塵装置内の気流が、上記管状通風路を有する構造物によって均一に振り分けられて整流されるので、帯電部１１０における浮遊微粒子への帯電付与がより好ましい状態となる。その結果、放電電極が通電劣化しても、浮遊微粒子の捕集効率への影響を最小化することが出来る。また、エレクトレット処理を施した高分子シートを用いる為、帯電部と捕集部の両方に高電圧を印加する二段方式の静電捕集装置と比較して、非常に簡素な構成で気流中の浮遊微粒子を静電捕集することが出来る。
上記管状通風路を有する構造物は、公知の方法で製造することが可能であり、例えば、ハニカム構造体を製造する場合は、エレクトレット処理を施した高分子シートの両面に、接着剤を線状に塗布して積層することでブロック状とする。ブロック状になった高分子シートを接着剤の塗布方向に直交する方向に断裁し、それを上下方向に展張することでハニカム構造体を得ることが出来る。この時、線状に塗布される接着剤の塗布幅や塗布間隔、更には展張の程度を変えることで、任意の開口径ｄを得ることが出来る。一方、コルゲート構造体を製造する場合には、コルゲータを用いて製造することが可能であり、エレクトレット処理を施した高分子シートをコルゲート状に成形しながら、その頂上部を別に用意したエレクトレット処理を施した高分子シートに貼り合せて片面段ボール状とする。この片面段ボールを積層して貼り合せた後、断裁することでコルゲート構造体を製造することが出来る。この時、高分子シートをコルゲート状に成形する際に、形状や成形条件を調整することで、任意の開口径ｄを得ることが出来る。尚、何れの場合においても、高分子シートの貼り合せには、接着剤に替えて溶着も可能である。また、接着直前にエレクトレット処理を施すことも可能である。
【００２８】
上記管状通風路からなる構造物は、エアフィルタ濾材の通風方向と直交する面に占める管状通風路の開口部分が６０面積％以上であり、管状通風路の開口径ｄ（ｍｍ）と風路長Ｌ（ｍｍ）が（図５参照）、０．０２５≦ｄ／Ｌ≦０．２の関係を満たすことが好ましく、これによって、空気処理量と浮遊微粒子の捕集効率を高いレベルで両立することが出来る。また、上記管状通風路を有する構造物の開口径ｄは、０．５〜５ｍｍであることが好ましい。開口径ｄが０．５ｍｍ未満の場合には圧力損失が大きくなり、空気処理量を増やすことが困難になる。また、開口径ｄが５ｍｍを超える場合には空気中の浮遊微粒子が管状通風路を形成する高分子シートに接近する機会が減少する為、捕集効率が低下する。
また、上記管状通風路を有する構造物の通風路の長さＬは、安定した捕集効率を維持する為に３ｍｍ以上にすることが好ましく、更に好ましくは５〜５０ｍｍであって、長さＬが５ｍｍ未満の場合には、集塵部１３０の寿命が短くなり、交換頻度が高くなる。また、長さＬが５０ｍｍを超える場合には、加湿装置１２１によって供給された水蒸気が冷却され、結露する可能性がある。
上記管状通風路を有する構造物の通風路の長さＬは、開口径ｄに対して、Ｌ＞ｄの関係を満たすように設定される。Ｌ≦ｄの場合、空気中の浮遊微粒子が上記管状通風路中に拡散し、静電吸着されるのが困難である為、十分な捕集効率が得られない。
【００２９】
上記管状通風路を有する構造物の通風路を構成する高分子シート厚ｔ（ｍｍ）は、０．１〜１．５ｍｍであるものが好ましい。高分子シート厚ｔが０．１ｍｍ未満の場合には、管状通風路を構成する為の強度に欠けると共に、エレクトレット処理を施すのが困難となる。また、１．５ｍｍを超える場合には、受風面に占める管状通風路の開口部分の比率が小さくなるので、捕集能力が低下する。
本発明において、上記管状通風路を有する構造物を構成する高分子シート厚ｔと開口径ｄは、管状通風路の垂直断面の拡大写真を撮影して決定することが出来る(図５参照)。具体的には、管状通風路の垂直断面の拡大写真をパソコン等に取り込み、画像計測ソフトを用いて計測する方法や、前記拡大写真をプリントアウトした後に、計測器を用いて直接計測する方法等によって、無作為に抽出した２０箇所以上の厚みと開口径をそれぞれ平均することによってシート厚ｔと開口径ｄを決定することが出来る。尚、本発明において、管状通風路の開口径ｄは、管状通風路の内壁に内接する円の直径で定義される。
【００３０】
ところで、開口径ｄは、放電電極１１１と平板状の対向電極１１２との間隔Ｇに対して、ｄ／Ｇ＝０．０５〜１を満足するように選択され、組み合わされることが好ましい。ｄ／Ｇが０．０５未満の場合には、浮遊微粒子への帯電付与が不足するので、捕集能力が低下する。また、ｄ／Ｇが１を超える場合には、平板状の対向電極で区画された空間に対する管状通風路の本数が少なくなる為、放電電極１１１の通電劣化の影響が発生し易い。
【００３１】
本実施形態の電気集塵装置の集塵部１３０に上記管状通風路を有する構造物を適応した場合、上記管状通風路を有する構造物の通風路の長さＬを、上記管状通風路を有する構造物に導入される空気の通風速度Ｖ（ｍ／秒）に対して、Ｌ／（Ｖ×１，０００）≧０．００５の関係を満足するように設定することによって、十分な空気処理量を確保することが可能である。例えば、集塵部１３０の受風面の面積を１００ｃｍ２とした場合、１分間に７５０Ｌ〜１立米程度の空気を処理することが可能となる。
尚、管状通風路を有する構造物に導入される空気の通風速度Ｖ（ｍ／秒）は、受風面の面風速で決定され、例えば、携帯型風速計（クリモマスターｍｏｄｅｌ ６５０１−００、プローブ；６５４３−２１、日本カノマックス社製）等で計測することが出来る。
【００３２】
他方、エアフィルタ濾材として、エレクトレット処理を施した高分子フィルムを用いる場合には、例えば、高分子フィルムをスプリット繊維とした後、フィルムスプリット不織布に加工して用いることが好ましい。エアフィルタ濾材を不織布とすることで、水蒸気発生部から供給された水蒸気による圧力損失の増加を低く抑えながら、効率良く浮遊微粒子を捕集することが出来るばかりか、集塵部の薄型化にも貢献することが出来る。
【００３３】
本発明に好適なフィルムスプリット不織布としては、例えば、図６（ａ）に示すように、フィルムスプリット繊維の一部が、導入される空気の通過を妨げ難い方向に配置されているウェブを適応することが出来る。集塵部１３０にこのようなフィルムスプリット不織布を用いることで、水蒸気発生部１２０から供給された水蒸気の影響を最小化することが出来る。
一般的に、フィルムスプリット繊維は、原材料となる高分子フィルムを開繊カッター等で微細に切れ目を入れる等によって製造するので、フィルム幅（以下、「繊維幅ｗ」と称す）がフィルム厚（以下、「繊維厚ｋ」と称す）よりも大きくなり易い。また、高分子フィルムにエレクトレット処理を施した場合、フィルム面の表裏で分極する為、このようなフィルムスプリット繊維を積層してウェブ形成すると、繊維のフィルム面が不織布の表面に平行に配列され易く、空気の通過を妨げ易くなる（図６（ｂ）参照）。更に、隣り合った分極面同士がお互いの静電気力を打ち消し合う傾向がある為、水蒸気発生部１２０から供給された水蒸気によってエレクトレット処理の効果低下を招いたり、最悪の場合には結露を生じる可能性がある。
しかしながら、本発明のエアフィルタ濾材に用いられるフィルムスプリット不織布フィルムスプリット不織布は、フィルムスプリット不織布を構成するフィルムスプリット繊維の構成比率と断面形状を特定することによって、上記の問題を回避することが可能である。
上記フィルムスプリット不織布は、少なくとも、高分子フィルムをスプリット状に加工したフィルムスプリット繊維を５０重量％以上含有することが好ましく、更に好ましくは５０〜９０重量％であって、前記フィルムスプリット繊維の構成比率が５０重量％未満の場合には、エレクトレット処理した高分子フィルムの存在量が少なくなる為、十分な捕集効率が得られない。また、９０重量％を超える場合には、通気性の問題に加え、エアフィルタ濾材としての強度維持等に不都合を生じる可能性が高まる。
また、フィルムスプリット繊維は、特定の扁平または矩形を呈することで、水蒸気発生部から供給された水蒸気による圧力損失の増加を低く抑えながら、効率良く浮遊微粒子を捕集することが可能であり、フィルムスプリット繊維の繊維幅ｗ（μｍ）と繊維厚ｋ（μｍ）とが、２≦ｗ／ｋ≦５の関係を満たしていることが好ましい。ｗ／ｋが２未満の場合、開繊カッターによる処理面の影響が大きくなり、集塵効率の低下を招き易く。また、ｗ／ｋが５を超える場合には、圧力損失が大きくなり、通気性の確保が困難となる。
フィルムスプリット繊維は、その断面形状が扁平または矩形であることが好適であり、フィルムスプリット繊維の長径（以下、「繊維幅」と称す）は、高分子フィルムの短径（以下、「フィルム厚」と称す）の２〜５倍の長さであって、フィルムスプリット不織布の構成繊維全体に占めるフィルムスプリット繊維の構成比率が５０〜９０％であることが好ましい。繊維幅がフィルム厚の２倍未満の場合、開繊カッターによる処理面の影響が大きくなり、集塵効率の低下を招き易い。また、５倍を超える場合には、圧力損失が大きくなり、通気性の確保が困難となる。
フィルムスプリット不織布は、圧力損失を軽減する為に、フィルムスプリット繊維の構成比率が５０〜９０％を満足する範囲で骨材やスペーサーとなる高分子繊維を併用することが好ましく、上記の問題を回避することが出来る。フィルムスプリット繊維の構成比率が５０％未満の場合には、エレクトレット処理した高分子フィルムの存在量が少なくなる為、十分な捕集効率が得られない。また、９０％を超える場合には、エアフィルタ濾材としての強度維持等に不都合を生じる。
フィルムスプリット繊維は、繊維厚ｋが３〜１５μｍであるものが好ましい。特に、ナイロン、レーヨン、アセテートから選ばれる一種類以上の高分子繊維を１０重量％を超えない範囲で混合することで、フィルムスプリット繊維のフィルム厚は３〜１５μｍとすることが好ましい。更に、上記フィルムスプリット繊維には、ナイロン、レーヨン、アセテートから選ばれる一種類以上の高分子繊維を混合することで、骨材やスペーサーの役割を果たしつつ、エレクトレットの保持に役立てることが出来る。特に、不織布が、帯電系列が異なる複数の高分子繊維からなることが好ましく、通気時に擦れ合うことによって、エレクトレット効果の消失分を補償することが可能となる。
【００３４】
ところで、本実施形態の電気集塵装置の主要部分１００は、そのまま気流中に設置して用いるだけでなく、必要に応じて、気流発生部１４０を接続して、主要部分１００への空気導入量を増減して使用することも出来る（図１の（ｂ）参照）。例えば、主要部分１００を家電や事務機の内部に設置した場合、電気集塵ユニットとして、機外に排出される空気中の浮遊微粒子を除去することが出来る。また、主要部分１００に、気流発生部１４０として、プロペラファンを備えた軸流送風機を接続した場合、自立型の室内電気集塵機とすることが出来る。
この時の通風方向は図中の矢印の方向であって、浮遊微粒子を含有する空気を気流発生部１４０で吸引することで主要部分１００内に導入し、集塵した後に排気する。送風機の吐出側で発生する旋回流とは異なり、送風機の吸引側で発生する気流は比較的一様である為、気流中の浮遊微粒子を好ましく取り除くことが出来る。これによって、プロペラファンに起因する旋回流が均一化されるので、帯電部１１０を通過する気流中の浮遊微粒子は、均一にイオン付与を受けることが可能となる。
気流発生部１４０に適応される送風機としては、例えば、プロペラファンを備えた軸流送風機、多翼ファンやターボファンを備えた遠心送風機、斜流ファンを備えた斜流送風機、クロスフローファンを備えた横断流送風機等を適応することが可能である。この時の通風方向は、図中の矢印の方向であって、浮遊微粒子を含有する空気を送風機で吸引して主要部分１００内に導入することが出来る。
【００３５】
以下、本発明を実施例（及び比較例）により詳細に説明するが、本発明は、これ等の実施例に限定されるものではない。
【００３６】
＜実施例１＞
図１（ｂ）に記載の自立型の電気集塵装置を用い、空気中の浮遊微粒子の捕集効率とオゾンの放散速度を評価した。
帯電部１１０には、鋸歯状の放電電極の両側面に平板状の対向電極を平行に配置した。帯電部１１０の開口部の大きさは、縦８０ｍｍ、横８０ｍｍであって、放電電極と対向電極の間隔Ｇを５．０ｍｍとし、前記開口部を１１枚の対向電極（と１０枚の放電電極）で区画した。放電電極は、板厚０．３ｍｍの平板（ＳＵＳ３０４）をエッチング加工したものであり、鋸歯状の突起部分の間隔Ｐが５．０ｍｍで（Ｐ／Ｇ＝１．０）、電極先端部の先端曲率半径Ｒは５０μｍとした。
集塵部１３０には、エレクトレット処理を施したポリプロピレン製シート（シート厚ｔ＝０．１ｍｍ、接触角９４°）を積層して得られたコルゲート構造体を用いた。コルゲート構造体の管状通風路の開口径ｄは０．９ｍｍで、風路長Ｌ(濾材厚)は２０ｍｍであり（ｄ／Ｌ＝０．０４５、開口率＝７０％、圧力損失＝３Ｐａ）、受風面の面積は６４ｃｍ２（帯電部１１０の開口部と同じ）とした。
気流発生部１４０として、プロペラファンを備えたＤＣ軸流送風機（８０ｍｍ×８０ｍｍ×１５ｍｍ）を用い、管状通風路を有する構造物に導入される空気の通過風速が０．５ｍ／秒となるように設定した（Ｌ／（Ｖ×１，０００）＝０．０４）。この時の空気処理量は１９２Ｌ／分であった。
電気集塵装置の稼働時には、放電電極にはプラス極性の電圧を印加し、電極間通電量が９０μＡとなるように設定した。また、水蒸気発生部１２０には超音波式の小型加湿器を用い、水蒸気発生部１２０から帯電部１１０に供給される水蒸気の供給速度が、帯電部１１０の電極部分を通過する風路の断面積（前記開口部と同じ）１ｃｍ２当たりに対して、０．３５ｍｇ／分となるように調整した。
【００３７】
空気中の浮遊微粒子の捕集効率とオゾンの放散速度を評価したところ、空気中の浮遊微粒子の捕集効率は９９個数％で、オゾンの放散速度は１．０ｍｇ／時未満であり、非常に良好な結果を示した。
更に、放電電極の通電劣化の影響試験を行う為に、１８０μＡの電極間通電量で放電電極の通電劣化を加速させた。
放電電極を通電劣化させた後、前記と同様に空気中の浮遊微粒子の捕集効率とオゾンの放散速度を評価したところ、空気中の浮遊微粒子の捕集効率は９８個数％で、オゾンの放散速度は１．０ｍｇ／時であり、非常に良好な状態を維持していた。
【００３８】
以上の結果の詳細を図７の表にまとめた。尚、空気中の浮遊微粒子の捕集効率とオゾンの放散速度の測定方法と測定結果の評価基準及び放電電極の通電劣化の影響試験の方法は、以下の通りである。
【００３９】
［１．浮遊微粒子の捕集効率の評価］
電気集塵装置によって捕集された空気中の浮遊微粒子の捕集効率は、電気集塵装置に吸気される空気中の大気塵の個数濃度と、電気集塵装置から排気される空気中の大気塵の個数濃度をそれぞれ３分間ずつ測定し、大気塵の減少率を算出することによって求めた。算出した浮遊微粒子の捕集効率は、下記の基準に従って評価した。尚、空気中の大気塵の個数濃度の測定には、小型ＵＦＰ測定器（ＮＡＮＯＳＣＡＮ  ＳＭＰＳ  ＮＡＮＯＰＡＲＴＩＣＬＥ  ＳＩＺＥＲ  Ｍｏｄｅｌ  ３９１０、ＴＳＩ社製）を用いた。
Ａ；９８個数％以上                        （非常に良好である）
Ｂ；９５個数％以上９８個数％未満          （良好である）
Ｃ；８０個数％以上９５個数％未満          （本発明において許容レベルである）
Ｄ；８０個数％未満                        （本発明において不可レベルである）
【００４０】
［２．オゾンの放散速度の評価］
電気集塵装置外に排出されたオゾンの放散量は、クリーンブース内に設置した電気集塵装置が稼働時に放散するオゾンの発生濃度変化を測定し、放散速度を算出した。算出したオゾンの放散速度は、下記の基準に従って評価した。尚、稼働時に放散されたオゾンの濃度測定には、紫外線吸収式の低濃度用オゾン濃度系（Ｍｏｄｅｌ１１００、ダイレック社製）を用いた。
Ａ；１．０ｍｇ／時未満                    （非常に良好である）
Ｂ；１．０ｍｇ／時以上２．０ｍｇ／時未満  （良好である）
Ｃ；２．０ｍｇ／時以上３．０ｍｇ／時未満  （本発明において許容レベルである）
Ｄ；３．０ｍｇ／時以上                    （本発明において不可レベルである）
【００４１】
［３．放電電極の通電劣化の影響試験］
通常使用時の１．５倍の電極間通電量で累積７００時間の通電を実施し、放電電極の通電劣化を加速させた後、あらためて、前記［１．浮遊微粒子の捕集効率の評価］と［２．オゾンの放散速度の評価］に記載の測定と評価を行った。
【００４２】
＜実施例２＞
帯電部１１０の放電電極を交換し、電極先端部の曲率半径を７５μｍに変更した。また、集塵部１３０のエアフィルタ濾材として、エレクトレット処理を施したポリプロピレン製フィルム（フィルム厚（繊維厚ｋ）＝１０μｍ、接触角９４°）をフィルムスプリット繊維（繊維幅ｗ＝４３μｍ、ｗ／ｋ＝４．３）とした後、フィルムスプリット不織布（濾材厚＝３．０ｍｍ、フィルムスプリット繊維の構成比率＝７０質量％、圧力損失＝２０Ｐａ）に加工したものを用いた。実施例１と比較して、集塵部１３０に用いたエアフィルタ濾材の濾材厚が薄くなった為、電極間通電量が１２０μＡとなるように再調整した以外は、実施例１と同様に設定した上で、放散試験を行った。
その結果、電極間通電量を増やしたが、帯電部１１０に水蒸気を供給しているので、オゾンの放散量を増やすことなく、浮遊微粒子の放散量を大幅に削減することが出来た。また、放電電極の通電劣化の影響試験を実施したところ、実施例１と比較して、電極先端部の曲率半径を大きくしたので、電極間通電量を増やしても、安定して浮遊微粒子を捕集することが出来たが、オゾンの放散量の増加が僅かに見られた。
【００４３】
＜実施例３＞
帯電部１１０の放電電極を交換し、鋸歯状の突起部分の間隔Ｐを３．５ｍｍに変更した（Ｐ／Ｇ＝０．７）。また、集塵部１３０のエアフィルタ濾材として、エレクトレット処理を施したポリエチレン製フィルム（フィルム厚（繊維厚ｋ）＝１５μｍ、接触角１０１°）をフィルムスプリット繊維（繊維幅ｗ＝３５μｍ、ｗ/ｋ＝２．３）とした後、フィルムスプリット不織布（濾材厚＝３．０ｍｍ、フィルムスプリット繊維の構成比率＝５３質量％、圧力損失＝１５Ｐａ）に加工したものを用いた。また、帯電部１１０に供給される水蒸気の供給速度を０．２２ｍｇ／分となるように再調整した以外は、実施例２と同様に設定した上で、放散試験を行った。
その結果、実施例２と比較して、帯電部１１０に供給される水蒸気の供給速度が遅くなった分、オゾンの放散量が増加した。また、放電電極の通電劣化の影響試験を実施したところ、浮遊微粒子の捕集効率が低下し、オゾンの放散量が更に増加したが、帯電部１１０の突起部分の間隔Ｐを３．０ｍｍに調整しているので、浮遊微粒子の捕集効率とオゾンの放散量を許容出来るレベルで両立させることが出来た。
【００４４】
＜実施例４＞
集塵部１３０のエアフィルタ濾材として、エレクトレット処理を施したポリエチレンテレフタレート製フィルム（フィルム厚（繊維厚ｋ）＝１２μｍ、接触角＝７９°）をフィルムスプリット繊維（繊維幅ｗ＝６０μｍ、ｗ/ｋ＝５．０）とした後、フィルムスプリット不織布（濾材厚＝４．０ｍｍ、フィルムスプリット繊維の構成比率＝８０質量％、圧力損失＝５５Ｐａ）に加工したものを用いた以外は、実施例３と同様に設定した上で、放散試験を行った。
その結果、実施例３と比較して、エアフィルタ濾材の水に対する親和性が増した分、浮遊微粒子の捕集効率が僅かに低下した。しかし、放電電極の通電劣化の影響試験の結果も含め、浮遊微粒子の捕集効率とオゾンの放散量を許容出来るレベルで両立させることが出来た。
【００４５】
＜実施例５＞
帯電部１１０の放電電極を交換し、鋸歯状の突起部分の間隔Ｐを７．０ｍｍ（Ｐ／Ｇ＝１．４）に変更した。また、帯電部１１０に供給される水蒸気の供給速度を０．４７ｍｇ／分となるように再調整した以外は、実施例３と同様に設定した上で、放散試験を行った。
その結果、実施例３と比較して、Ｐ／Ｇが大きく、帯電部１１０に供給される水蒸気の供給速度を速めた分、オゾンの放散量が減少すると共に、水に対する親和性が低いエアフィルタ濾材を用いることで、浮遊微粒子の捕集効率の低下を小幅に抑制することが出来た。また、放電電極の通電劣化の影響試験でも、浮遊微粒子の捕集効率とオゾンの放散量を許容出来るレベルで両立させることが出来た。
【００４６】
＜実施例６＞
集塵部１３０のエアフィルタ濾材として、実施例４で用いたフィルムスプリット不織布を用いる以外は、実施例５と同様に設定した上で、放散試験を行った。
その結果、実施例４と比較して、Ｐ／Ｇが大きく、帯電部１１０に供給される水蒸気の供給速度を速めた分、浮遊微粒子の捕集効率が低下したが、オゾンの放散量を大幅に抑制することが出来た。
引き続き、放電電極の通電劣化の影響試験を行ったところ、浮遊微粒子の捕集効率が更に低下したが、電極間通電量を１５０μＡに変更することで、浮遊微粒子の捕集効率を許容出来るレベルに改善し、放電電極の通電劣化の影響試験前後での性能格差を最小限にすることが出来た。
【００４７】
＜実施例７＞
帯電部１１０の放電電極を交換し、鋸歯状の突起部分の間隔Ｐを２．５ｍｍ（Ｐ／Ｇ＝０．５）に変更した。また、集塵部１３０のエアフィルタ濾材として、エレクトレット処理を施したポリエチレンテレフタレート製シート（シート厚ｔ＝０．１ｍｍ、接触角７９°）を積層して得られたコルゲート構造体（管状通風路の開口径ｄ＝０．５ｍｍ、風路長Ｌ（濾材厚）＝５．０ｍｍ、ｄ／Ｌ＝０．１０、開口率＝７５％、圧力損失＝７Ｐａ）を用いる以外は、実施例１と同様に設定した上で、放散試験を行った。
その結果、実施例１と比較して、エアフィルタ濾材の水に対する親和性が増し、風路長Ｌが短くなった分、Ｐ／Ｇと開口径ｄを小さくすることで、浮遊微粒子の捕集効率の低下を小幅に抑制することが出来た。また、放電電極の通電劣化の影響試験を実施したところ、浮遊微粒子の捕集効率とオゾンの放散量を許容出来るレベルで両立させることが出来た。更に、電極間通電量を１５０μＡに変更したが、オゾンの放散量が増えるだけで、浮遊微粒子の捕集効率に改善は見られなかった。
【００４８】
＜実施例８＞
帯電部１１０の放電電極を交換し、鋸歯状の突起部分の電極先端部の先端曲率半径Ｒを１２５μｍに変更した。また、集塵部１３０のエアフィルタ濾材として、エレクトレット処理を施したポリプロピレン製シート（シート厚ｔ＝０．２ｍｍ、接触角９４°）を積層して得られたコルゲート構造体（管状通風路の開口径ｄ＝１．２ｍｍ、風路長Ｌ（濾材厚）＝４５ｍｍ、ｄ／Ｌ＝０．０２７、開口率＝６２％、圧力損失＝２Ｐａ）に加工したものを用いた以外は、実施例１と同様に設定した上で、放散試験を行った。
その結果、実施例１と比較して、エアフィルタ濾材の開口径ｄが大きくなった上、シート厚ｔが厚くなった影響で開口率が低くなったが、風路長Ｌを長くすることで、浮遊微粒子の捕集効率の低下を小幅に抑制することが出来た。また、電極先端部の先端曲率半径Ｒが大きくなったことによってオゾンの放散量が増加するが、帯電部１１０に水蒸気を供給することで、最小限に抑制することが出来た。
更に、放電電極の通電劣化の影響試験を実施したところ、浮遊微粒子の捕集効率とオゾンの放散量を許容出来るレベルで両立させると共に、電極先端部の先端曲率半径Ｒを大きくすることで、放電電極の通電劣化の影響試験前後での性能格差を最小限にすることが出来た。
【００４９】
＜実施例９＞
帯電部１１０の放電電極を交換し、鋸歯状の突起部分の間隔Ｐが７．０ｍｍで（Ｐ／Ｇ＝１．４）、電極先端部の先端曲率半径Ｒを７５μｍに変更した。また、集塵部１３０のエアフィルタ濾材として、エレクトレット処理を施したポリエチレン製シート（シート厚ｔ＝１．５ｍｍ、接触角＝１０１°）を積層して得られたハニカム構造体（管状通風路の開口径ｄ＝５ｍｍ、風路長Ｌ（濾材厚）＝２５ｍｍ、ｄ／Ｌ＝０．２０、開口率＝７９％、圧力損失＝１Ｐａ）に加工したものを用い、電極間通電量が１２０μＡとなるように再調整した以外は、実施例１と同様に設定した上で、放散試験を行った。
その結果、実施例１と比較して、電極先端部の曲率半径Ｒが大きくなり、電極間通電量も増やしているが、帯電部１１０に水蒸気が供給されているので、オゾンの放散量は僅かに増加した程度であった。一方、Ｐ／Ｇとエアフィルタ濾材の開口径ｄが大きくなったが、エアフィルタ濾材の水に対する親和性を低くすると共に電極間通電量を大きくすることによって、浮遊微粒子の捕集効率の低下を許容出来るレベルとすることが出来た。
引き続き、放電電極の通電劣化の影響試験を行ったところ、オゾンの放散量が増えたものの、浮遊微粒子の捕集効率とオゾンの放散量を許容出来るレベルで両立させ、放電電極の通電劣化の影響試験前後での性能格差を最小限にすることが出来た。
【００５０】
＜実施例１０＞
帯電部１１０の放電電極を交換し、鋸歯状の突起部分の間隔Ｐを３．５ｍｍにすると共に（Ｐ／Ｇ＝０．７）、電極先端部の先端曲率半径Ｒを１０μｍに変更した。また、集塵部１３０のエアフィルタ濾材として、エレクトレット処理を施したポリプロピレン繊維を主材とするメルトブローン不織布（濾材厚＝２．０ｍｍ、接触角＝９４°、圧力損失＝６０Ｐａ）に加工したものを用いた。また、電極間通電量が１２０μＡとなるように再調整した以外は、実施例１と同様に設定した上で、放散試験を行った。
その結果、エアフィルタ濾材をメルトブローン不織布に変更した為、浮遊微粒子の捕集効率の低下を招いたが、エレクトレット処理を施したポリプロピレン繊維を用いることで許容出来るレベルに止めることが出来た。
引き続き、放電電極の通電劣化の影響試験を行ったところ、電極先端部の先端曲率半径Ｒが小さい放電電極を用いた為、通電劣化の影響で浮遊微粒子の捕集効率が低下したので、電極間通電量を１５０μＡに変更した。その結果、オゾンの放散量が大幅に増えたものの、浮遊微粒子の捕集効率とオゾンの放散量を許容出来るレベルで両立させることが出来た。
【００５１】
実施例２〜１０の評価結果を、図７の表にまとめて示す。
【００５２】
＜比較例１＞
帯電部１１０の放電電極を交換し、鋸歯状の突起部分の間隔Ｐを５．０ｍｍに変更すると共に（Ｐ／Ｇ＝１．０）、帯電部１１０に供給される水蒸気の供給を停止する以外は、実施例１０と同様に設定した上で、放散試験を行った。その結果、オゾンの放散量を許容レベルに抑制することが出来なかった為、水蒸気の供給速度を０．１８ｍｇ／分となるように再調整して、放散試験を再開した。
その結果、浮遊微粒子の捕集効率とオゾンの放散量を許容出来るレベルで両立させることが出来た。
引き続き、放電電極の通電劣化の影響試験を行ったところ、浮遊微粒子の捕集効率が低下した為、実施例１０と同様に、電極間通電量を１５０μＡに変更して、浮遊微粒子の捕集効率を改善したが、帯電部１１０に供給される水蒸気の供給速度が十分ではなかった為、オゾンの放散量を許容出来るレベルに改善することが出来なかった。
【００５３】
＜比較例２＞
帯電部１１０の放電電極を交換し、鋸歯状の突起部分の電極先端部の曲率半径を１５０μｍに変更した。また、帯電部１１０に供給される水蒸気の供給速度を０．５５ｍｇ／分となるように再調整した以外は、比較例１と同様に設定した上で、放散試験を行った。
その結果、浮遊微粒子の捕集効率とオゾンの放散量を許容出来るレベルで両立させることが出来たが、その後に行った放電電極の通電劣化の影響試験の最中に、エアフィルタ濾材に結露を生じた為、試験を中止した。
【００５４】
＜比較例３＞
集塵部１３０のエアフィルタ濾材として、ガラス繊維を主材とする高性能エアフィルタ（準ＨＥＰＡフィルタ、圧力損失＝２００Ｐａ、濾材厚２．５ｍｍ）を用いる以外は、比較例１と同様に設定した上で、放散試験を行った。
その結果、空気処理量が大幅に減少した上に、エアフィルタ濾材に結露を生じた為、試験を中止した。
【００５５】
＜比較例４＞
帯電部１１０の放電電極を交換し、鋸歯状の突起部分の間隔Ｐを５．０ｍｍに変更すると共に（Ｐ／Ｇ＝１．０）、集塵部１３０のエアフィルタ濾材として、エレクトレット処理を施していないポリエチレンテレフタレート製フィルム（フィルム厚（繊維厚ｋ）＝１２μｍ、接触角＝７９°）をフィルムスプリット繊維（繊維幅ｗ＝６０μｍ、ｗ／ｋ＝５．０）とした後、フィルムスプリット不織布（濾材厚＝４．０ｍｍ、フィルムスプリット繊維の構成比率＝４０質量％、圧力損失＝１２Ｐａ）に加工したものを用いた以外は、実施例５と同様に設定した上で、放散試験を行った。
その結果、浮遊微粒子の捕集効率が許容出来るレベルに至らなかった。尚、放電電極の通電劣化の影響試験は中止した。
【００５６】
＜比較例５＞
集塵部１３０のエアフィルタ濾材として、エレクトレット処理を施していないポリエチレンテレフタレート製シート（シート厚ｔ＝０．１ｍｍ、接触角７９°）を積層して得られたコルゲート構造体（管状通風路の開口径ｄ＝０．５ｍｍ、風路長Ｌ（濾材厚）＝５．０ｍｍ、ｄ／Ｌ＝０．１０、開口率＝７５％、圧力損失＝７Ｐａ）を用いた以外は、比較例４と同様に設定した上で、放散試験を行った。
その結果、浮遊微粒子の捕集効率が許容出来るレベルに至らなかった。尚、放電電極の通電劣化の影響試験は中止した。
【００５７】
比較例１〜５の評価結果を、図７の表にまとめて示す。
【符号の説明】
【００５８】
１１０．．．帯電部
１１１．．．放電電極
１１２．．．対向電極
１２０．．．水蒸気発生部
１３０．．．集塵部
１４０．．．気流発生部
Ｇ．．．放電電極と対向電極の間隔
Ｌ．．．管状通風路の長さ
Ｐ．．．放電電極の突起部分の間隔
ｄ．．．管状通風路の開口径
【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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