(57)【要約】【課題】放電を用いたイオン化手段と、一体型の通風体を挟んで設けられた電圧印加電極とアース電極からなる集塵部、そして送風ファンの順で構成される電気集塵式集塵装置において、集塵装置に導入された粉塵はイオン化手段で帯電し、電極を一定間隔で積層して電圧を印加することで電界を形成する後段の集塵部で除去されるが、タバコ煙などにはタールや炭素分および水分を多く含んでおり、これら成分が集塵部の通風体の通風部分表面に付着して導電性の膜を形成し、通風部分表面の電荷を消失して集塵効率が低下するという課題がある。【解決手段】通風方向に対して平行な壁面２で形成された通風路３を備えた通風体１を一対の電極１０５、１０６で挟み、前記一対の電極１０５、１０６に異なる電圧が印加された集塵部４において、粉塵の付着する表面に撥水性および絶縁性を持たせることを特徴とする集塵装置。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
通風方向に対して平行な壁面で形成された通風路を備えた通風体を一対の電極で挟み、前記一対の電極に異なる電圧が印加された集塵部において、粉塵の付着する表面に撥水性および絶縁性を持たせることを特徴とする集塵装置。
【請求項２】
通風体が絶縁性であることを特徴とする請求項１記載の集塵装置。
【請求項３】
通風体が絶縁性を持つ樹脂であることを特徴とする請求項１記載の集塵装置。
【請求項４】
通風体において、上面もしくは下面のどちらか一方の表面に電極を設けた通風体を積層する構造であることを特徴とする請求項１乃至３いずれかに記載の集塵装置。
【請求項５】
電極が、通風体の表面に導電性の塗料を塗布または印刷したものであることを特徴とする請求項４記載の集塵装置。
【請求項６】
通風体の表面に反応基を持たせる処理を施すことを特徴とする請求項１乃至５いずれかに記載の集塵装置。
【請求項７】
粉塵の付着する表面に、撥水性および絶縁性を持つ材料をコーティングすることを特徴とする請求項１乃至６いずれかに記載の集塵装置。
【請求項８】
撥水性および絶縁性を持つ材料で通風体および電極の積層界面を含めた全体をコーティングすることを特徴とする請求項１乃至６いずれかに記載の集塵装置。
【請求項９】
撥水性および絶縁性をもつ材料が、シリコンポリマーであることを特徴とする請求項７または８記載の集塵装置。
【請求項１０】
電極板と通風体を積層したものを、上記シリコンポリマーの溶液に浸漬し乾燥することを特徴とする請求項７または８記載の集塵装置。
【請求項１１】
シリコンポリマー溶液の溶媒として、極性の小さい有機溶剤を用いることを特徴とする請求項１０記載の集塵装置。
【請求項１２】
集塵部の風上に、空気をイオン化して粉塵を帯電させるイオン化手段を設けることを特徴とする請求項１乃至１１いずれかに記載の集塵装置。
【請求項１３】
集塵部と送風機を備えた集塵装置の吹出口に、空気をイオン化して粉塵を帯電させるイオン化手段を設けることを特徴とする請求項１乃至１２いずれかに記載の集塵装置。
【請求項１４】
請求項１乃至１３いずれかに記載の集塵装置を備えた空調装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、空気清浄の分野において空気中の浮遊粒子状物質を除去することができる集塵装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
空気中に存在する粒子状浮遊物質、すなわち粉塵は喘息などの疾病の原因として知られており従来から除去の対象となる物質であったが、近年の研究において粒子径２．５マイクロメートル以下の粉塵（いわゆるＰＭ２．５）が肺ガンなどの疾病を誘起する可能性があるとの報告があり、捕集技術の更なる向上が求められている。その中で電気集塵技術を用いた集塵装置は粒子径がマイクロメートル以下の小粒径の粉塵を捕集することに優れており、また低圧損な特性を持つことから注目を集め、更なる性能向上が求められている。
【０００３】
従来、この種の集塵装置として、放電によって粉塵を帯電するイオン化手段を前段に設け、電極を積層し、交互に異なる電圧を印加して電界を形成して帯電した粉塵を捕集する構成を持つものが知られている。この構成を応用した例として、特許文献１には積層する片方の極性の電極を絶縁体である樹脂製のフィルムで被覆した集塵装置が示されている。以下、その集塵装置について図６を参照しながら説明する。図６に示すように、荷電部１０１は線状電極１０２とアース電極Ａ１０３とからなり、荷電部１０１の通風方向下流側に電圧印加電極１０５とアース電極Ｂ１０６とからなる集塵部１０４を設けている。通常、荷電部１０１においては線状電極１０２とアース電極Ａ１０３の間に５〜１５ｋＶ、また、集塵部１０４の電圧印加電極１０５とアース電極Ｂ１０６の間に２〜６ｋＶの電位差を持つように高圧電源１０７によって線状電極１０２および電圧印加電極１０５にそれぞれ電圧が印加されている。
【０００４】
上記構成において、荷電部１０１では線状電極１０２に高い電圧がかかっており、線状電極１０２近傍に非常に強い電界が作られている。そのため空気中の電荷をもつ物質が空気分子と衝突を起こし、空気分子から電子が分離したり、分離した電子が他の空気分子に付着したりして空気イオンとなる。これを空気のイオン化と呼ぶことにする。そして、アース電極の間にある絶縁体である空気が絶縁破壊を起こし、一定の大きな放電電流を伴いながら空気のイオン化が起こる放電現象をコロナ放電というが、コロナ放電によって作られた空気イオンが集塵装置に供給された空気に含まれる粉塵に付着して粉塵を帯電させる。帯電した粉塵は送風の流れにそって集塵部１０４に導入され、電圧印加電極１０５とアース電極Ｂ１０６との電界の力を受けて両電極板のどちらかに付着して取り除かれ、清浄な空気が集塵部１０４後方から吹出される。電圧印加電極１０４は絶縁体である樹脂フィルムで被覆されており、アース電極Ｂ１０６と接触しても短絡を起こさない工夫が施されている。
【特許文献１】特開平６−３１２００号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
このような従来の集塵装置の集塵部において、タバコのヤニなどを捕集して捕集面に導電性の膜が形成されることで高湿度の時に特に集塵効率が低下するという課題があり、捕集面に導電性の膜を形成させないことが要求されている。
【０００６】
また、集塵部において、異なる電圧が印加された電極どうしが電気的に短絡を起こすと電位差を得ることができないという課題があり、電極間の電位差を保つ構造であることが要求されている。
【０００７】
また、集塵部において、通風体と電極を交互に積層するときに、通風体の表面に置かれる電極の位置が不均一であると、通風体の表面を介して流れる漏れ電流が大きくなる、または短絡して電位差が得られずに集塵性能が低下するという課題があり、積層時の電極と通風体の位置を均一にするということが要求されている。
【０００８】
また、集塵部において、異なる電圧が印加された電極の間で、通風体の表面を介して漏れ電流が流れることにより電界に乱れが生じて集塵効率が低下するという課題があり、漏れ電流を抑制することが要求されている。
【０００９】
また、集塵部において、通風体と電極と積層する際にそれぞれを接着されていないと強度が得られないという課題があり、通風体と電極を積層する際にそれぞれが接着されていることが要求されている。
【００１０】
本発明は、このような従来の課題を解決するものであり、また高湿度および集塵部が汚れた時でも安定した集塵性能がイオン化手段における放電電流を僅かなものにした場合でも得ることができ、また電極の平板性を損なうことなく高い集塵性能が得られる集塵装置およびその集塵装置を搭載した空調装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の集塵装置は上記目的を達成するために、通風方向に対して平行な壁面で形成された通風路を備えた通風体を一対の電極で挟み、前記一対の電極に異なる電圧が印加された集塵部において、粉塵の付着する表面に撥水性および絶縁性を持たせることを特徴としたものである。
【００１２】
この手段により、粉塵の付着する表面にタバコの粉塵などに含まれる固形分、油分、水分が非連続的に付着することで導電性の膜を形成させない集塵装置が得られる。
【００１３】
また、通風体が絶縁性であることを特徴とする請求項１記載の集塵装置としたものである。
【００１４】
この手段により、異なる電圧が印加された電極どうしが短絡せず常に一定の電位差を持つ集塵装置が得られる。
【００１５】
また、通風体が絶縁性を持つ樹脂であることを特徴とする請求項１記載の集塵装置としたものである。
【００１６】
この手段により、異なる電圧が印加された電極どうしが短絡せず常に一定の電位差を持つ集塵装置を安価に得られる。
【００１７】
また、通風体において、上面もしくは下面のどちらかの表面に、電極を設けた通風体を積層する構造であることを特徴とする請求項１乃至３いずれかに記載の集塵装置としたものである。
【００１８】
この手段により、通風体と電極が常に一定の位置を保って積層された集塵装置が得られる。
【００１９】
また、電極が、通風体の表面に導電性の塗料を塗布または印刷したものであることを特徴とする請求項４記載の集塵装置としたものである。
【００２０】
この手段により、通風体と電極が常に一定の位置を保って積層された集塵装置が得られる。
【００２１】
また、通風体の表面に反応基を持たせる処理を施すことを特徴とする請求項１乃至５いずれかに記載の集塵装置としたものである。
【００２２】
この手段により、通風体と電極の密着性と、通風体および電極の積層界面の接着性を高めた集塵装置が得られる。
【００２３】
また、上記粉塵の付着する表面に、撥水性および絶縁性を持つ材料をコーティングすることを特徴とする請求項１乃至６いずれかに記載の集塵装置としたものである。
【００２４】
この手段により、粉塵の付着する表面にタバコの粉塵などに含まれる固形分、油分、水分が非連続的に付着することで導電性の膜を形成させない集塵装置が安価に得られる。
【００２５】
また、上記撥水性および絶縁性を持つ材料で通風体および電極の積層界面を含めた全体をコーティングすることを特徴とする請求項１乃至６いずれかに記載の集塵装置としたものである。
【００２６】
この手段により、粉塵の付着する表面にタバコの粉塵などに含まれる固形分、油分、水分が非連続的に付着することで導電性の膜を形成させないと同時に、異なる電圧が印加された電極の間で通風体の表面を介して流れる漏れ電流を低減することができる集塵装置が得られる。
【００２７】
また、上記撥水性および絶縁性をもつ材料が、シリコンポリマーであることを特徴とする請求項７または８記載の集塵装置としたものである。
【００２８】
この手段により、粉塵の付着する表面にタバコの粉塵などに含まれる固形分、油分、水分が非連続的に付着することで導電性の膜を形成させないと同時に、異なる電圧が印加された電極の間で通風体の表面を介して流れる漏れ電流を低減することができる集塵装置が得られる。
【００２９】
また、電極板と通風体を積層したものを、上記シリコンポリマーの溶液に浸漬し乾燥することを特徴とする請求項７または８記載の集塵装置としたものである。
【００３０】
この手段により、粉塵の付着する表面にタバコの粉塵などに含まれる固形分、油分、水分が非連続的に付着することで導電性の膜を形成させないこと、また異なる電圧が印加された電極の間で通風体の表面を介して流れる漏れ電流を低減すること、また通風体と電極の積層面を接着することが同時にできる集塵装置が得られる。
【００３１】
また、上記シリコンポリマー溶液の溶媒として、極性の小さい有機溶剤を用いることを特徴とする請求項１０記載の集塵装置としたものである。
【００３２】
この手段により、シリコンポリマーの分散をよくし、集塵部全体に均一にシリコンポリマーがコーティングされた集塵装置が得られる。
【００３３】
また、上記集塵部の風上に、空気をイオン化して粉塵を帯電させるイオン化手段を設けることを特徴とする請求項１乃至１１いずれかに記載の集塵装置としたものである。
【００３４】
この手段により、僅かな放電電流で集塵性能を高めることが可能な集塵装置が得られる。
【００３５】
また、上記集塵部と送風機を備えた集塵装置の吹出口に、空気をイオン化して粉塵を帯電させるイオン化手段を設けることを特徴とする請求項１乃至１２いずれかに記載の集塵装置としたものである。
【００３６】
この手段により、僅かな放電電流で集塵性能を高めることが可能な集塵装置が得られる。
【００３７】
また、本発明の空調装置は、請求項１乃至１３いずれかに記載の集塵装置を備えたことを特徴としたものである。
この手段により、空調機能と同時に高性能かつ性能低下の無い安定した空気清浄機能を持つ空調装置が得られる。
【発明の効果】
【００３８】
本発明によれば、高湿度および集塵部が汚れた状態という装置にとって厳しい状況においても導電性の膜の形成を抑制し、表面電位の低下を防止し、粉塵の通過する空間の電界を損なわず、安定して高い集塵性能を得ることができるという効果のある集塵装置および空調装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３９】
本発明の集塵装置は、通風方向に対して平行な壁面で形成された通風路を備えた通風体を一対の電極で挟み、前記一対の電極に異なる電圧が印加された集塵部において、粉塵の付着する表面に撥水性および絶縁性を持たせることを特徴としたものである。タバコの成分はカーボンなどの固形分、タールなどの水溶性の油分、そして水分を多分に含んでいる。これらの成分が集塵部の表面に付着すると、特に湿度が高い状況において導電性の膜が形成されることになり、集塵部の表面の抵抗率が下がって表面に存在する電荷の移動が起こることによって表面電位が低下して粉塵の通過する空間の電界が弱まる。この電界の弱まりによって集塵性能の低下が引き起こされる。本発明は集塵部の表面にタバコの成分などが付着して導電性の膜を形成することを防ぐことを主眼とし、通風体の通風路表面や通風体の端面もしくは通風体の積層界面といった、集塵部の粉塵の付着する表面の一部もしくは全体に撥水性および絶縁性を持たせることを特徴としたものである。特に通風体として撥水性および絶縁性を持つ材料、例えばフッ素樹脂などを用いることで、通風体表面にタバコ成分を局部的に見て非連続的に付着させることで導電性の膜の形成を抑制することができる。そして特に湿度が高い場合においても表面電位の低下を引き起こさないようにすることで粉塵の通過する空間の電界を損なわず、安定して高い集塵性能を得ることができるという作用を有する。
【００４０】
また、上記通風体が絶縁性であることを特徴としたものである。通風体の材質が導電性を持つものであると、通風体を挟んで異なる電圧が印加された電極の間で電気的な短絡を生じることで電位差を得ることができなくなる。通風体の材質として絶縁性のセラミック材料などを用いることにより、電極の間で電気的短絡が起こらないようにし、安定した電位差を得ることができるという作用を有する。
【００４１】
また、上記通風体が絶縁性を持つ樹脂であることを特徴としたものである。ポリプロピレンなどの樹脂は安価であり、かつ加工性がよく安定した絶縁性を持つ。このような樹脂を通風体の材料として用いることにより、電極の間で電気的短絡が起こらないようにし、安定した電位差を得ることができるという作用を有する。
【００４２】
また、上記通風体において、上面もしくは下面のどちらかの表面に、電極を設けた通風体を積層する構造であることを特徴としたものである。電気的短絡を防ぐために電極は通風方向において空気の流入側および流出側ともに通風体以下の寸法となるように積層されるが、通風体と電極の位置がそれぞれの積層において均一性がないと電極の間で電気的短絡を起こす原因となる。上面もしくは下面のどちらかの表面に電極を同じように設けた通風体を多数積層し、積層ごとの通風体と電極の位置を均一にすることで、電極の間の電気的短絡を防止すると同時に集塵部のどの部分でも均一な集塵性能を得ることができるという作用を有する
また、上記電極が、通風体の表面に導電性の塗料を塗布または印刷したものであることを特徴としたものである。導電性の塗料をシルクスクリーンやパッドプリンティングによる印刷もしくはマスク塗装などで電極の表面に設けることにより、電極が表面に設けられた通風体を均一かつ大量に得ることができ、これらを積層することで電極の間の電気的短絡を防止すると同時に集塵部のどの部分でも均一な集塵性能を得ることができるという作用を有する。
【００４３】
また、上記通風体の表面に反応基を持たせる処理を施すことを特徴としたものである。通風体の材料としてポリプロピレンやポリエチレンなどオレフィン系の樹脂を用いた場合、表面に反応基が存在しないために不活性である。そのため電極の材料として用いる導電性塗料の密着性が得られないことから塗装もしくは印刷した電極がはがれ落ちやすくなり、また通風体の積層界面の接着性も低い。このように不活性な表面にコロナ放電処理などを施すことにより、表面が酸化されて反応性を持つようになり、通風体表面に対する電極の密着性や通風体および電極の積層界面の接着性を高めることができるという作用を有する。
【００４４】
また、通風体の通風路表面や通風体の端面もしくは通風体の積層界面といった集塵部における粉塵の付着する表面の一部もしくは全部に、撥水性および絶縁性を持つ材料をコーティングすることを特徴としたものである。このような材料をコーティングすることで、集塵部の粉塵の付着する表面に撥水性および絶縁性を付与することができ、粉塵の付着する表面にタバコ成分を局部的に見て非連続的に付着させることで導電性の膜の形成を抑制することができる。そして特に湿度が高い場合においても表面電位の低下を引き起こさないようにすることで粉塵の通過する空間の電界を損なわず、安定して高い集塵性能を手軽かつ安価に得ることができるという作用を有する。
【００４５】
また、上記撥水性および絶縁性を持つ材料で通風体および電極の積層界面を含めた全体をコーティングすることを特徴としたものである。電極で挟まれた通風体の積層部分の界面を介して、異なる電圧が印加された電極の間で漏れ電流が生じて電界の乱れを起こし集塵性能の低下が起こる。特に粉塵がこの積層界面に入り込んだ場合は積層界面における通風体表面の抵抗率が下がり、漏れ電流が上昇しやすくなる。粉塵の付着する表面や積層界面を含めた集塵部全体を撥水性および絶縁性を持つ材料でコーティングすることにより、粉塵の付着する表面だけに撥水性および絶縁性を付与することができ、粉塵の付着する表面にタバコ成分を局部的に見て非連続的に付着させることで導電性の膜の形成を抑制することができる。そして特に湿度が高い場合においても表面電位の低下を引き起こさないようにすることで粉塵の通過する空間の電界を損なわず、同時に異なる電圧が印加された電極の間の絶縁を確保して漏れ電流の増加を抑制することで電界の乱れを生じさせないことから、安定して高い集塵性能を手軽かつ安価に得ることができるという作用を有する。
【００４６】
また、上記撥水性および絶縁性をもつ材料が、シリコンポリマーであることを特徴としたものである。シロキサンを主成分としたシリコンポリマーは撥水性および高い絶縁性を兼ねそろえた材料である。集塵部をコーティングする撥水性および絶縁性材料としてシリコンポリマーを用いることにより、表面電位の低下を引き起こさないことによって粉塵の通過する空間の電界を損なわず、同時に異なる電圧が印加された電極の間の絶縁を確保して漏れ電流の増加を抑制することで電界の乱れを生じさせないことから、安定して高い集塵性能を手軽かつ安価に得ることができるという作用を有する。
【００４７】
また、電極と通風体を積層したものを、上記シリコンポリマーの溶液に浸漬し乾燥することを特徴としたものである。シリコンポリマーは上記特性と同時に接着性も持っており、また、シリコンオイルや有機溶剤と混ぜることによって粘度調整も可能である。電極と通風体を積層した状態のものをシリコンポリマーの溶液に浸漬して乾燥することにより、集塵部全体の表面をコーティングし、かつ電極および通風体の積層界面を接着することが可能となる。この方法によって、表面電位の低下を引き起こさないようにすることで粉塵の通過する空間の電界を損なわないこと、また、異なる電圧が印加された電極の間の絶縁を確保して漏れ電流の増加を抑制し電界の乱れを生じさせないこと、また、積層界面を接着することを同時に行うことが可能であり、安定した高い集塵性能と高い強度を持つ集塵部を手軽かつ安価に得ることができるという作用を有する。
【００４８】
また、上記シリコンポリマー溶液の溶媒として、極性の小さい有機溶剤を用いることを特徴としたものである。シリコンポリマーはケトン類、アルコールなどどのような有機溶剤に対してもある一定の溶解性を持つが、比較的極性を持たない分子構造であるために極性の小さい有機溶剤に対して溶解性が高いという性質を持つ。極性の小さい有機溶剤の例としてトルエンなどの芳香族系のものやヘキサンなどの炭化水素系のものが上げられる。このような極性の小さい有機溶剤をシリコンポリマーの溶媒として用いることで、シリコンポリマーの溶解性および分散性を高め、溶液の保存性を上げると同時に集塵部全体を均一にコーティングすることができるという作用を有する。
【００４９】
また、上記集塵部の風上に、空気をイオン化して粉塵を帯電させるイオン化手段を設けることを特徴としたものである。放電による電離現象などを用いて得られた空気イオンを付着させることによって粉塵を帯電させ、帯電した粉塵を集塵部に送り込むことで集塵性能を高めることができるという作用を有する。
【００５０】
また、上記集塵部と送風機を備えた集塵装置の吹出口に、空気をイオン化して粉塵を帯電させるイオン化手段を設けることを特徴としたものである。放電による電離現象などを用いて得られた空気イオンを吹出し口から部屋へ供給することによって部屋の中に存在する粉塵を帯電させる。このように部屋の空間において帯電された粉塵を集塵部が吸い込むことで集塵性能を高めることができるという作用を有する。
【００５１】
本発明の空調装置は、請求項１乃至１２いずれかに記載の集塵装置を備えたことを特徴としたものである。空調装置の熱交換器の前に請求項１乃至１２いずれかに記載の集塵装置を設けることによって、空調装置に安定して高い空気清浄機能を持たせることができるという作用を有する。
【００５２】
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。
【００５３】
（実施の形態１）
図１において、通風体１は通風方向に対して平行な壁面２が左右上下に設けられた通風路３を備え、その通風体１を一対の電極である電圧印加電極板１０５とアース電極１０６で挟み、電圧印加電極１０５に高圧電源１０７により高電圧を印加し、アース電極１０６をアースに接続した集塵部４を図１に示す。また、図２に電圧印加電極１０５およびアース電極１０６となる導電面５が上側表面に設けられた通風体１を、そして図３に電圧印加電極１０５およびアース電極１０６となる導電面５が上側表面に設けられた通風体１を積層して作られた集塵部４を示す。通風体１にはポリプロピレン製のプラスチックシートを用いた。寸法は以下のとおりである。
【００５４】
幅                            ：１００mm
通風方向の奥行                ：２５ｍｍ
厚み                          ：１．５ｍｍ
通風部分のリブとリブの間隔    ：約３ｍｍ
壁面２の肉厚                  ：０．１ｍｍ
通風体１の上下表面にはともにコロナ処理が施されており、表面に印刷したインクの固着強度や接着剤による積層面の接着強度が得られるようになっている。通風体１の上側表面の端面から１０ｍｍ、また通風方向風上および風下側からそれぞれ５ｍｍ空けることによって、幅９０ｍｍ、通風方向の奥行方向１５ｍｍの範囲に厚さ５０μｍのアルミ箔を貼る、もしくは導電インクを印刷することで通風体１の上側表面に導電面５を設けた。導電インクを通風体１に印刷する場合はカーボン系導電インクを用いた。この導電インクによる印刷面は約１００Ω／□の表面抵抗率を持つ。また印刷方法としてスクリーン印刷法を用いて印刷した。このようにして導電面５が上側表面に設けられた通風体１を１個おきに通風方向から見て左右逆向きとなるように３２個積層した。比較例１として導電面５にアルミ箔を用い、かつ通風体１の積層面を接着しない集塵部４を、また比較例２として導電面５にアルミ箔を用い、かつ通風体１の積層面全体をウレタン系接着剤で接着した集塵部４を作成した。そして実施例１として導電面５にアルミ箔を用い、かつ通風体１の積層面全体をウレタン系接着剤で接着した後、シリコンポリマーが３０重量％となるようにノルマルヘキサンで溶かした溶液に漬け込んで全体をシリコンポリマーでコーティングしたものをエアーブローイングの後に乾燥させた集塵部４を作成した。また実施例２として導電面５にアルミ箔を用い、通風体１の積層面をウレタン系接着剤などで接着しないまま、シリコンポリマーが３０重量％となるようにノルマルヘキサンで溶かして作ったシリコンポリマー溶液に漬け込み、全体をシリコンポリマーでコーティングし、かつ通風体１の積層面にまでシリコンポリマー溶液が浸透したものをエアーブローイングの後に乾燥させた集塵部４を作成した。また実施例３として実施例２と同じ作成方法で導電面５のみをアルミ箔ではなく上記導電インクを印刷したものにした集塵部４を作成した。それぞれの集塵部４の通風方向から見て一個おきに左右どちらか片方の向きを向いた１６個の導電面５を電圧印加電極１０５とし、また一個おきにもう片方の向きを向いた１６個の導電面５をアース電極１０６とした。電極１個１個が同じ電位となるよう各電極のそれぞれの導通を確保するために、導電面５にアルミ箔を用いた場合は図には示していないが集塵部４の左右端面からアルミ箔がはみ出すように設けられており、また導電面５に導電インクを用いた場合は左右端面の全面に上記導電インクを塗布した。電圧印加電極１０５には−６ｋVの電圧を印加し、そしてアース電極１０６はアースに接続した。こうすることでそれぞれの集塵部４の電圧印加電極１０５とアース電極１０６の間に電位差を設け、通風体１の通風部分に電界が形成されるようにした。
【００５５】
上記集塵部４を図４に示すような２３．２ｍ3の容積を持つ実験室に組み込んで集塵効率をそれぞれ評価した。イオン化手段６は図には示さないが針状放電電極とネジ状のアース対向電極をそれぞれ１個用いて並列させた構成となっており、針状放電電極に−６ｋVの電圧を印加している。このイオン化手段６を送風機Ａ７の吹出し口に２個接続して部屋にイオン８を散布している。集塵部４は別の送風機Ｂ９に接続されており、電圧印加電極には−６ｋＶの電圧が印加され、アース電極Ｂ１０６はアースに接続されている。そして集塵部４に１ｍ／ｓの風速で空気が通過するように送風機Ｂ９を調節している。０．３μｍの浮遊粉塵が計測できるレーザーパーティクルカウンターを用いて粒子径０．３μｍ以上の粉塵濃度を集塵部４の前後で測定し、下の式を用いて集塵効率を測定した。
【００５６】
【数１】
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【００５７】
試験の条件として、部屋の温湿度を３０℃８０％ＲＨ、集塵部４はきれいな状態およびタバコ煙に対する耐久性を調べるためにタバコの粉塵を集塵して汚れた状態のそれぞれで集塵効率の測定を行った。タバコ煙の集塵方法を図５に示す。１ｍ角、すなわち容積１ｍ3のアクリル製密封ボックス１０の中に線状イオン化装置１１と送風機Ｃ１２を集塵部４の風上と風下それぞれに取り付けたものを入れ、線状イオン化装置１１のタングステン製線状電極および集塵部４の電圧印加電極１０５に−６ｋＶの電圧を印加し、線状イオン化装置１１のアース電極板および集塵部４のアース電極１０６をアースに接続して送風機Ｃ１２を運転した。そして密封ボックス１０の中でタバコを１０本燃焼させて得たタバコ煙を集塵した後に図４で示す実験室に集塵部４を戻して集塵効率を評価した。この評価を合計４０本のタバコ煙を集塵するまで行った。
【００５８】
測定で得られた集塵効率を表１に示す。
【００５９】
【表１】
2005288230.tif 000004
【００６０】
タバコ本数４０本付着後における温度３０℃湿度８０％RHの時の漏れ電流の変化を表２に示す。
【００６１】
【表２】
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【００６２】
表１に示すように比較例、実施例ともにタバコ煙を集塵していないきれいな状態では集塵効率９９％以上と高い性能を示したが、集塵部４が汚れるにしたがって比較例１および２の集塵部４は集塵効率が大幅に低下し、タバコを４０本集塵した後には集塵効率がそれぞれ２０．４％および５８．５％となった。タバコ煙を集塵することによって通風体１の通風部分表面を覆うようにタバコ煙に含まれているタールや炭素分といった成分によって導電性の膜が作られ、電界によって本来得られるはずである通風体１の通風部分表面の電荷が消失してしまうことが原因として考えられる。また表２に示すように集塵部４を流れる電流が比較例１および比較例２では顕著に増加し、特に比較例１においてはタバコを集塵していないきれいな状態の電流値は３μＡだったが、４０本のタバコを集塵した後は５０μＡ以上に増加した。これは通風体１の積層面にもタバコ煙の成分が入り込んで付着することで、積層界面を伝わって漏れ電流が流れて通風体１内部の通風部分の電界が乱され、集塵効率の低下を引き起こす要因となっていると考えられる。
【００６３】
一方実施例１、２および３の集塵部４ではタバコ煙を集塵しても高い集塵効率を維持し、４０本分のタバコ煙を集塵した後でも集塵効率９０％以上となった。これは撥水性よび絶縁性であるシリコンポリマーを集塵部４の全体にコーティングしているため、タバコ煙に含まれているタールや炭素分といった成分が通風体１の通風部分表面上にコーティングされたシリコンポリマーの膜の上に点在的すなわち非連続的に付着することでこれらの成分による導電性の膜が形成されることを防いでいるためであることが考えられる。また集塵部４を流れる電流値はタバコを集塵していないきれいな状態では０．２μＡ以下であり、４０本のタバコを集塵した後でも２μＡ以上にはならなかった。シリコンポリマーを集塵部４全体にコーティングすることによって通風体１の積層界面へタバコ成分が入り込んで付着することを防ぎ、またもし積層界面にタバコ成分が入り込んだとしてもシリコンポリマーの膜によって通風体１の積層面の絶縁性が確保されていることから漏れ電流が大きく増加しない。このことによって通風体１の通風部分に形成される電界の乱れを抑制し、集塵効率の低下を防ぐことができていると考えられる。
【００６４】
本実施例において、通風体１はポリプロピレン製のものを用いたが、電極どうしの絶縁を確保し電気的短絡を防止できるものであればポリプロピレン以外の他のどのような材料を用いても実施例と同様の効果が得られる。
【００６５】
なお、通風体１の上下表面にコロナ処理を施して印刷インクの固着強度や積層面の接着強度を得ているが、例えば紫外線を照射するなど表面の反応性を上げる処理であれば他のどのような処理でもよく、その作用効果に差異は生じない。
【００６６】
なお、導電面５としてアルミ箔およびカーボン系の導電インクを用いたが、ある程度の導電性を有するものであれば上記記載の材料以外のどのような材料でもよく、その作用効果に差異を生じない。
【００６７】
なお、集塵部４全体をコーティングする材料として１液湿気硬化型のシリコンポリマーを用いたが、例えば他のシリコンポリマーもしくはフッ素系樹脂などといった、集塵部４全体をコーティングして撥水性および絶縁性を付与する材料であれば他のどのような材料でもよく、その作用効果に差異を生じない。
【００６８】
なお、シリコンポリマーの溶媒としてノルマルヘキサンを用いたが、シクロヘキサンやノルマルヘプタン、トルエン、キシレン、または低分子シリコンオイルといったシリコンポリマーの粘度を下げ、かつシリコンポリマーを硬化させず安定した状態にできるものであれば他のどのような溶媒でもよく、その作用効果に差異を生じない。
【産業上の利用可能性】
【００６９】
本発明の集塵装置は、高湿度および集塵部が汚れた状態という集塵装置にとって厳しい状況においても安定して高い集塵性能を得ることができるという効果を有し、室内ばかりでなく屋外での空気環境を向上させる用途としても有用である。
【００７０】
また本発明の集塵装置を備えた空調装置は、長期間において安定した集塵性能を得ることができるという効果を有し、室内の冷暖房および湿度制御といった空調を行いながら清浄化された室内空間を提供する用途として有用である。
【図面の簡単な説明】
【００７１】
【図１】本発明における請求項１記載の集塵部の構成図
【図２】本発明の実施の形態１に示す導電面が表面に設けられた通風体の構成図
【図３】本発明の実施の形態１に示す集塵部の構成図
【図４】集塵効率の測定に用いた実験装置の構成図
【図５】タバコ煙の集塵に用いた実験装置の構成図
【図６】従来の電気集塵式集塵装置の構成図
【符号の説明】
【００７２】
１  通風体
２  壁面
３  通風路
４  集塵部
５  導電面
６  イオン化手段
７  送風機Ａ
８  イオン
９  送風機Ｂ
１０  密封ボックス
１１  線状イオン化装置
１２  送風機Ｃ
１０５  電圧印加電極板
１０６  アース電極
１０７  高圧電源
【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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