(57)【要約】【課題】放電電極（21）と対向電極（25）を備えた荷電装置（20）において、電子やイオンの拡散性能を高め、空気処理装置（10）における浮遊粒子の捕集効率を高められるようにする。【解決手段】放電電極（21）を、長手方向に延びる基部（22）と、この基部（22）から突出する複数の針状放電端部（23）を有する鋸歯状電極にし、針状放電端部（23）の突出方向を、互いに異なる３つ以上の方向にする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
放電電極（21）と対向電極（25）とを備えた荷電装置であって、
放電電極（21）は、長手方向に延びる基部（22）と、該基部（22）から突出する複数の針状放電端部（23）を有する鋸歯状電極であり、該針状放電端部（23）の突出方向が、互いに異なる３つ以上の方向であることを特徴とする荷電装置。
【請求項２】
請求項１において、
上記針状放電端部（23）は、基部（22）の縁部から突出する複数の基部連接型放電端部（23a）と、基部（22）を切り起こして形成された複数の切り起こし型放電端部（23b）とを含み、
基部連接型放電端部（23a）と切り起こし型放電端部（23b）の少なくとも一方が２方向以上に向かって突出していることを特徴とする荷電装置。
【請求項３】
請求項２において、
上記放電電極（21）は、基部（22）の両側縁部から互いに反対方向へ突出する複数の基部連接型放電端部（23a）を含み、該基部連接型放電端部（23a）の少なくとも一部を折り曲げて、上記突出方向を３つ以上の方向にしていることを特徴とする荷電装置。
【請求項４】
請求項１から３の何れか１つにおいて、
上記放電電極（21）は、帯状又は棒状の電極基材（24a）と、該電極基材（24a）とは別部品でかつ互いに異なる方向へ突出する３つ以上の放電端部（24c）を有する複数の電極板（24b）とを有し、各電極板（24b）を電極基材（24a）に対してその長手方向とほぼ直交する状態で所定の間隔を開けて配置することにより構成されていることを特徴とする荷電装置。
【請求項５】
被処理空気中の浮遊粒子を帯電させる荷電部（20）と、該荷電部（20）で帯電させた浮遊粒子を捕集する集塵部（30）とが設けられた空気処理装置であって、
上記荷電部（20）は、請求項１から４の何れか１つの荷電装置で構成されていることを特徴とする空気処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、放電電極と対向電極との間に電界を形成して被処理空気中の浮遊粒子を帯電させる荷電装置、及びこの荷電装置を備えた空気処理装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、塵埃等の浮遊粒子を帯電させる荷電部（荷電装置）を備えた空気処理装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１の空気処理装置では、ケーシングの空気吸込口から空気吹出口に向かって、荷電部、集塵部（集塵電極）、及びファンが順に配置されている。
【０００３】
荷電部は、放電電極と対向電極とを有している。放電電極と対向電極の間には電界が形成される。被処理空気が荷電部を通過すると、放電電極から対向電極へ向かう電子やイオンと、被処理空気中に含まれる浮遊粒子とが衝突する。その結果、浮遊粒子は帯電する。帯電した浮遊粒子は、荷電部の下流側の集塵部において、クーロン力によって誘引されて捕集される。以上のように、この空気処理装置では、荷電部において浮遊粒子を帯電させ、帯電後の浮遊粒子を集塵部で捕集することで、被処理空気中の塵埃等を除去するようにしている。
【０００４】
ところで、荷電方式には衝突荷電方式と拡散荷電方式とが知られている。衝突荷電方式は、放電電極から飛び出した電子やイオンが対向電極に飛び込む方式であり、拡散荷電方式は、放電電極から飛び出した電子やイオンが対向電極に到達しない方式である。拡散荷電方式では、拡散した電子やイオンが塵埃などの浮遊粒子と付着して下流側へ流れていくので、集塵部で塵埃等を十分に捕集できる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００９−１３１８２９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１の荷電装置では、図６（Ａ），（Ｂ）に示すように、放電電極（100）と対向電極（105）とが設けられている。放電電極（100）は帯板状の基板部（101）とその両縁部から互いに逆向きに突出する針状放電端部（102）とから構成されている。つまり、放電電極（100）は平面的な部材として形成されている。そのため、針状放電端部（102）から電子が飛び出す方向は、ほぼ互いに逆向きの２方向のみであり、電子やイオンが十分に拡散しない問題があった。その結果、上記荷電部を空気処理装置に設けた場合に、その空気処理装置において浮遊粒子の捕集効率を高めにくい問題もあった。
【０００７】
本発明は、このような問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、放電電極と対向電極を備えた荷電装置において、電子やイオンの拡散性能を高めることであり、さらには、この荷電装置を用いた空気処理装置における浮遊粒子の捕集効率を高められるようにすることである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
第１の発明は、放電電極（21）と対向電極（25）とを備えた荷電装置を前提としている。
【０００９】
そして、この荷電装置は、放電電極（21）が、長手方向に延びる基部（22）と、該基部（22）から突出する複数の針状放電端部（23）を有する鋸歯状電極であり、該針状放電端部（23）の突出方向が、互いに異なる３つ以上の方向であることを特徴としている。
【００１０】
この第１の発明では、針状放電端部（23）の突出方向が互いに異なる３つ以上の方向になっているので、従来の平面的な鋸歯状電極を用いた場合と比べてイオンの飛び出す方向が立体的になる。イオンの飛び出す方向が立体的になるので、イオンが拡散しやすくなり、周囲の空気に含まれる塵埃などの浮遊粒子がイオンと結合して帯電しやすくなる。
【００１１】
第２の発明は、第１の発明において、上記針状放電端部（23）は、基部（22）の縁部から突出する複数の基部連接型放電端部（23a）と、基部（22）を切り起こして形成された複数の切り起こし型放電端部（23b）とを含み、基部連接型放電端部（23a）と切り起こし型放電端部（23b）の少なくとも一方が２方向以上に向かって突出していることを特徴としている。
【００１２】
第３の発明は、第２の発明において、上記放電電極（21）は、基部（22）の両側縁部から互いに反対方向へ突出する複数の基部連接型放電端部（23a）を含み、該基部連接型放電端部（23a）の少なくとも一部を折り曲げて、上記突出方向を３つ以上の方向にしていることを特徴としている。
【００１３】
第４の発明は、第１から第３の発明の何れか１つにおいて、上記放電電極（21）は、帯状又は棒状の電極基材（24a）と、該電極基材（24a）とは別部品でかつ互いに異なる方向へ突出する３つ以上の放電端部（24c）を有する複数の電極板（24b）とを有し、各電極板（24b）を電極基材（24a）に対してその長手方向とほぼ直交する状態で所定の間隔を開けて配置することにより構成されていることを特徴としている。
【００１４】
上記第２〜第４の発明では、いずれも３つ以上の方向に突出する針状放電端部（23）を有する放電電極（21）を用いることにより、イオンの拡散性能を高められる。そして、周囲の空気に含まれる浮遊粒子が帯電しやすくなる。
【００１５】
第５の発明は、被処理空気中の浮遊粒子を帯電させる荷電部（20）と、該荷電部（20）で帯電させた浮遊粒子を捕集する集塵部（30）とが設けられた空気処理装置を前提としている。
【００１６】
そして、この空気処理装置は、上記荷電部（20）が、第１から第４の発明の何れか１つの荷電装置で構成されていることを特徴としている。
【００１７】
この第５の発明では、本発明の荷電装置を用いた空気処理装置において、針状放電端部（23）の突出方向が互いに異なる３つ以上の方向である放電電極（21）を用いることにより、イオンの拡散効果を高めることができる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、針状放電端部（23）の突出方向を互いに異なる３つ以上の方向にしたことにより、従来の平面的な鋸歯状電極を用いた場合と比べてイオンの飛び出す方向が立体的になるようにしている。そのため、イオンが拡散しやすくなり、周囲の空気に含まれる塵埃などの浮遊粒子が帯電しやすくなる。したがって、この荷電装置を空気処理装置に用いた場合に、空気処理装置における浮遊粒子の捕集効率を高めることが可能になる。
【００１９】
上記第２〜第４の発明によれば、放電電極（21）を容易に形成することができるとともに、イオンの拡散効果を高められるので、空気処理装置における浮遊粒子の捕集効率を確実に高められる。
【００２０】
上記第５の発明によれば、この放電電極（21）を有する荷電部（20）を用いた空気処理装置において、針状放電端部（23）の突出方向が互いに異なる３つ以上の方向である放電電極（21）を用いることにより、イオンの拡散効果を高めることができるので、浮遊粒子の捕集効率を高められる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】図１は、本発明の実施形態に係る空気浄化装置の概略の内部構造を示す断面図である。
【図２】図２は、放電電極の斜視図である。
【図３】図３は、荷電部の要部断面図である。
【図４】図４は、放電電極の変形例を示す斜視図である。
【図５】図５は、放電電極の他の変形例を示す斜視図である。
【図６】図６（Ａ）は、従来の荷電装置の放電電極と対向電極を示す斜視図、図６（Ｂ）は断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
【００２３】
この実施形態は、本発明に係る荷電装置を空気浄化装置（10）に適用した例である。空気浄化装置（10）は、被処理空気中の浮遊粒子を帯電させる荷電部（荷電装置）（20）と、該荷電部で帯電させた浮遊粒子を捕集する集塵部（電気集塵部）とが設けられた空気処理装置である。図１は、この空気浄化装置（10）の概略の内部構造を示す断面図である。
【００２４】
この空気浄化装置（10）は、箱形で中空のケーシング（11）を備え、ケーシング（11）に複数の機能部品が収納されている。このケーシング（11）には、上下（または左右）の壁面における図の右側端部に空気吸込口（12a）が形成され、上下（または左右）の一壁面における図の左側端部に空気吹出口（12b）が形成されている。空気吸込口（12a）には、被処理空気中に含まれる塵埃（浮遊粒子）のうち比較的粒径の大きなものを捕捉するプレフィルタ（14）が設けられている。
【００２５】
ケーシング（11）内には、空気吸込口（12a）から空気吹出口（12b）に向かって空気が流れる空気通路（13）が形成されている。この空気通路（13）には、空気の流れ方向の上流側から下流側へ向かって順に、荷電部（イオン化部）（20）、集塵部（30）、吸着部材（15）、そして遠心ファン（シロッコファン）（17）が配置されている。上記空気通路（13）は、ケーシング（11）に対して上下（または左右）から空気吸込口（12a）に入った後に空気吹出口（12b）の方向へ向かってほぼ直角に屈曲し、シロッコファン（17）のところで空気吹出口（12b）の方向へ向かってさらに屈曲するようになっている。
【００２６】
荷電部（20）は、互いに同じように構成された２組のものが上下に配置されている。各荷電部（20）は、図２，図３に示すように、放電電極（21）と対向電極（25）とを有している。放電電極（21）は、長手方向に延びる帯板状の基部（22）と、該基部（22）から突出する複数の針状放電端部（23）を有する鋸歯状電極であり、該針状放電端部（23）の突出方向は、互いに異なる９０°間隔の４つの方向になっている。具体的には、上記針状放電端部（23）は、基部（22）の両側縁部から突出する複数の基部連接型放電端部（23a）と、基部（22）を切り起こして形成された複数の切り起こし型放電端部（23b）とを含み、基部連接型放電端部（23a）と切り起こし型放電端部（23b）のそれぞれが互いに逆向きの２方向に向かって突出している。そして、針状放電端部（23）は全体として４方向に突出している。
【００２７】
図３に示すように、対向電極（25）は棒状（または柱状の）電極であって、隣り合う針状放電端部（23）の間に１本ずつ、計４本が配置されている。各対向電極（25）は、４方向に突出する各針状放電端部（23）を挟む位置に１本ずつ配置され、それぞれが針状放電端部（23）の先端よりも内側（放電電極の中心側）に位置している。こうすることにより、図に破線で示す電気力線の湾曲度合いが強くなり、針状放電端部（23）から飛び出した電子（イオン）が対向電極（25）に到達しにくくなり、空気中で拡散しやすくなっている。
【００２８】
図示してないが、放電電極（21）には放電用の直流高圧電源の高圧極が接続され、対向電極（25）には該電源の低圧極が接続されている。この高圧電源は、低圧極側が接地されている。
【００２９】
集塵部（30）は、集塵用の直流高圧電源（図示せず）の放電電極（21）と同じ極性の高圧極が接続された第１電極（31）と、該電源の低圧極が接続された第２電極（32）とを有している。電源の低圧極側は接地されている。第１電極（31）と第２電極（32）は、電極板を等間隔で交互に配置したものでもよいし、第２電極（32）を格子状にして各格子内の小さな空間に棒状ないし針状の第１電極（31）を配置したものでもよい。
【００３０】
吸着部材（15）は、詳細は図示していないが、空気の流れ方向に沿って多数の微細な空気流通孔を有するハニカム状の基材の表面に、臭気成分を吸着するゼオライトなどの吸着剤の微粉末が担持されたものである。この吸着部材（15）には、吸着剤とともに、脱臭触媒の微粉末も担持されている。この吸着部材（15）は、空気中の臭気物質の一部が、集塵部（30）で捕捉されずにすり抜けてきた場合に、その臭気物質を吸着剤で捕捉し、その表面上で脱臭触媒の作用によって分解する。この脱臭触媒には、荷電部（20）の放電によって発生する熱や光，オゾンなどの活性物質等によって活性化して臭気成分の分解反応を促進する熱触媒や光触媒を用いることができる。
【００３１】
上記空気通路（13）は、被処理空気が上記荷電部（20）を通過した後の位置で屈曲している。空気通路（13）には、集塵部（30）の上流側に整流部材（18）が配置されている。また、空気通路（13）には、集塵部（30）の下流側に、吸着剤と脱臭触媒とを担持した吸着部材（15）とが配置されている。
【００３２】
吸着部材（15）の下流側には、シロッコファン（17）への空気の流入ガイドとしてのベルマウス（19）が配置されている。このベルマウス（19）によりシロッコファン（17）に導入された空気が、このシロッコファン（17）により流れの向きを変えて、空気吹出口（12b）からケーシング（11）の外へ吹き出されるようになっている。
【００３３】
−運転動作−
この実施形態に係る空気浄化装置（10）を起動すると、シロッコファン（17）が回転を開始し、被処理空気である室内空気が空気吸込口（12a）からケーシング（11）内に吸い込まれる。荷電部（20）では放電電極（21）と対向電極（25）の間に電位差が与えられていて、放電電極（21）からイオンが飛び出している。放電電極（21）の針状放電端部（23）から飛び出したイオンは、図３に示すように電気力線から外れた方向へ進行しやすい。その結果、イオンが対向電極（25）に到達せずに空気中に拡散しやすくなる。また、空気通路（13）が屈曲しているため、イオンの拡散効果が高められる。
【００３４】
そして、荷電部（20）で生成されたイオンは、殆どが対向電極（25）に到達せずにケーシング（11）内の空間に放出されるので、該空間内で分散し、この空間を被処理空気が流れるときに被処理空気中の塵埃などの浮遊粒子が帯電する。
【００３５】
被処理空気は、塵埃が帯電した状態で集塵部（30）へ流入する。集塵部（30）は、低圧かつ集塵極となる第２電極（32）と高圧の第１電極（31）とを有しているので、イオン化された塵埃をクーロン力で捕捉することができる。
【００３６】
集塵部（30）を通過することにより被処理空気中の塵埃の殆どは除去されているが、集塵部（30）で捕捉されずに空気吹出口（12b）に向かう塵埃も存在する。このように集塵部（30）を通過してしまった塵埃は、吸着部材（15）によって捕捉される。また、吸着部材（15）は脱臭触媒も担持しており、そこで臭気成分も分解される。
【００３７】
そして、塵埃が除去されて臭気成分も分解された被処理空気が空気吹出口（12b）から室内空間へ吹き出される。
【００３８】
−実施形態の効果−
本実施形態によれば、針状放電端部（23）の突出方向を互いに異なる３つ以上の方向に設定することにより、従来の平面的な鋸歯状電極を用いた場合と比べてイオンの飛び出す方向が立体的になるようにしている。その結果、イオンが拡散しやすくなり、周囲の空気に含まれる塵埃などの浮遊粒子が帯電しやすくなる。したがって、この荷電装置を空気処理装置に用いることにより、該空気処理装置における浮遊粒子の捕集効率を高められる。
【００３９】
また、放電電極（21）を本実施形態で説明した構成で容易に形成することができる。
【００４０】
−実施形態の変形例−
〈変形例１〉
変形例１は、上記実施形態において、放電電極（21）の形状を変更した例である。
【００４１】
具体的には、図４に示すように、放電電極（21）は、基部（22）の両側縁部から互いに反対方向へ突出する複数の基部連接型放電端部（23a）を含み、この基部連接型放電端部の少なくとも一部を折り曲げて、上記突出方向を４つの方向にしている。つまり、この例では、基部（22）の両縁部から突出した針状放電端部（23）の一部を折り曲げずに２方向へ突出させた第１グループの針状放電端部（23）と、残りの針状放電端部（23）を図の上下に折り曲げて基部（22）とほぼ直角の２方向へ突出させた第２グループの針状放電端部（23）とを形成するようにしている。
【００４２】
このように構成しても、イオンの拡散効果を高められるから、上記実施形態と同様の効果を奏することができる。
【００４３】
〈変形例２〉
変形例２は、上記実施形態１において、放電電極（21）の形状を変更した例である。
【００４４】
具体的には、図５に示すように、放電電極（21）は、帯状又は棒状の電極基材（24a）と、該電極基材（24a）とは別部品でかつ互いに異なる方向へ９０°間隔で突出する４つの針状放電端部（24c）を有する複数の電極板（24b）とを有し、各電極板（24b）を電極基材（24a）に対してその長手方向とほぼ直交する状態で所定の間隔を開けて接合することにより構成されている。
【００４５】
このように構成しても、イオンの拡散効果を高められるから、上記実施形態と同様の効果を奏することができる。
【００４６】
《その他の実施形態》
上記実施形態については、以下のような構成としてもよい。
【００４７】
例えば、上記実施形態や変形例では、針状放電端部（23，24c）の突出方向を４方向にしているが、その突出方向は、互いに異なる３つ以上の方向であればよい。
【００４８】
また、上記実施形態の変形例１において、針状放電端部（23）は、基部連接型放電端部（23a）と切り起こし型放電端部（23b）の少なくとも一方が２方向以上に向かって突出していればよい。
【００４９】
また、上記放電電極（21）の形状は、上記実施形態や変形例で説明したものに限らず、針状放電端部（23，24c）の突出方向が互いに異なる３つ以上の方向になっている限りは任意の形状に変更してもよい。また、放電電極（21）に対する対向電極（25）の配置は、拡散荷電が生じやすい配置であれば適宜変更してもよく、例えば、針状放電端部（23，24c）の両側に２本ずつ配置してもよい。
【００５０】
なお、以上の実施形態は、本質的に好ましい例示であって、本発明、その適用物、あるいはその用途の範囲を制限することを意図するものではない。
【産業上の利用可能性】
【００５１】
以上説明したように、本発明は、放電電極と対向電極とを有する荷電装置と、この荷電装置を備えた空気処理装置について有用である。
【符号の説明】
【００５２】
10  空気処理装置
20  荷電部（荷電装置）
21  放電電極
22  基部
23  針状放電端部
23a基部連接型放電端部
23b切り起こし型放電端部
24a 電極基材
24b 電極板
24c 放電端部
25  対向電極
30  集塵部
【図１】
2015127025.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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