(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
面状誘電体の両面に設けた２つの電極のうち、少なくとも一方が多点の末端を有する電極で構成され、両電極に、交流電圧を印加するとともに、どちらか一方を接地してイオン風を誘起する気流発生部と、その気流に含まれる粉塵を捕集する集塵部とを備え、
前記気流発生部の２つの電極が、前記面状誘電体の面に対して垂直方向で重ならず、一定の隙間δを有し、この隙間δが、０．１ｍｍ以上かつ２ｍｍ以下である集塵装置。
【請求項２】
前記気流発生部をスペーサーを介して、垂直に積層することを特徴とする請求項１記載の集塵装置。
【請求項３】
前記気流発生部の面状誘電体の体積固有抵抗値が、１０８Ω・ｃｍ以上かつ１０１５Ω・ｃｍ以下であることを特徴とする請求項１または２記載の集塵装置。
【請求項４】
前記気流発生部の面状誘電体が、ガラスであることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の集塵装置。
【請求項５】
前記気流発生部の面状誘電体が、マイカであることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の集塵装置。
【請求項６】
前記気流発生部の面状誘電体が、セラミックであることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の集塵装置。
【請求項７】
前記気流発生部の面状誘電体の厚みが、０．１ｍｍ以上かつ１．５ｍｍ以下であることを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載の集塵装置。
【請求項８】
前記気流発生部の電極が、金属からなることを特徴とする請求項１から７のいずれか１項に記載の集塵装置。
【請求項９】
前記気流発生部の多点の末端を有する電極が、櫛状であることを特徴とする請求項１から８のいずれか１項に記載の集塵装置。
【請求項１０】
前記気流発生部に印加する電圧が、直交流重畳電圧であることを特徴とする請求項１から９のいずれか１項に記載の集塵装置。
【請求項１１】
前記気流発生部に印加する電圧が、実効値換算で４ｋＶ以上かつ１０ｋＶ以下であることを特徴とする請求項１から１０のいずれか１項に記載の集塵装置。
【請求項１２】
前記集塵部を、前記気流発生部の接地した電極の後段に、前記気流発生部に対して垂直に設けることを特徴とする請求項１から１１のいずれか１項に記載の集塵装置。
【請求項１３】
前記集塵部が、複数の金属板を垂直方向に一定の間隔で積層し、各金属板に極性の異なる等量の電圧を印加して集塵することを特徴とする請求項１から１２のいずれか１項に記載の集塵装置。
【請求項１４】
前記集塵部が、導電性を有する導電線と、導電線の表面が絶縁処理された絶縁線を繊維状に構成し、前記導電糸と絶縁糸に極性の異なる等量の電位を印加して集塵することを特徴とする請求項１から１２のいずれか１項に記載の集塵装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
粉塵を捕集する空気清浄の分野における、集塵装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の集塵装置は、送風機によって、輸送された粉塵を、荷電装置を用いて荷電量を増加させて、電気式フィルタで捕集するものである（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
以下、その集塵装置について図１５を参照しながら説明する。
【０００４】
図１５に示す通り、室内１０１に設置された送風機１０２によって輸送された粉塵１０３は、荷電装置１０４により、生成、拡散したイオン１０５と接触し、荷電量が増大する。そして、粉塵の荷電極性と逆極性の電位を有するフィルタ１０６に輸送されることにより、クーロン力で捕集され、清浄化された空気が再び室内１０１に戻されることとなる。
【特許文献１】特開平１１−３１４０４９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では、粉塵を含む空気を輸送する気流発生部と、粉塵を荷電する粉塵荷電部と、粉塵を捕集する集塵部が必要であり、構成が大掛かりであったという課題がある。
【０００６】
本発明は、このような従来の課題を解決するものであり、気流発生部と粉塵荷電部とを一体化させることで、集塵装置そのものを小さくし、設置性に優れた集塵装置を提供することを目的とした。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の集塵装置は、上記目的を達成するために、面状誘電体の両面に設けた２つの電極のうち、少なくとも一方が多点の末端を有する電極で構成され、両電極に、交流電圧を印加するとともに、どちらか一方を接地してイオン風を誘起する気流発生部と、その気流に含まれる粉塵を捕集する集塵部とを備え、前記気流発生部の２つの電極が、前記面状誘電体の面に対して垂直方向で重ならず、一定の隙間δを有し、この隙間δが、０．１ｍｍ以上かつ２ｍｍ以下であるものである。
【０００９】
また、他の手段は、気流発生部をスペーサーを介して、垂直に積層することを特徴とするものである。
【００１０】
また、他の手段は、気流発生部の面状誘電体の体積固有抵抗値が、１０8Ω・ｃｍ以上かつ１０15Ω・ｃｍ以下であることを特徴とするものである。
【００１１】
また、他の手段は、気流発生部の面状誘電体が、ガラスであることを特徴とするものである。
【００１２】
また、他の手段は、気流発生部の面状誘電体が、マイカであることを特徴とするものである。
【００１３】
また、他の手段は、気流発生部の面状誘電体が、セラミックであることを特徴とするものである。
【００１４】
また、他の手段は、気流発生部の面状誘電体の厚みが、０．１ｍｍ以上かつ１．５ｍｍ以下であることを特徴とするものである。
【００１５】
また、他の手段は、気流発生部の電極が、金属からなることを特徴とするものである。
【００１６】
また、他の手段は、気流発生部の多点の末端を有する電極が、櫛状であることを特徴とするものである。
【００１８】
また、他の手段は、気流発生部に印加する電圧が、直交流重畳電圧であることを特徴とするものである。
【００１９】
また、他の手段は、気流発生部に印加する電圧が、実効値換算で４ｋＶ以上かつ１０ｋＶ以下であることを特徴とするものである。
【００２０】
また、他の手段は、集塵部を、気流発生部の接地した電極の後段に、気流発生部に対して垂直に設けることを特徴とするものである。
【００２１】
また、他の手段は、集塵部が、複数の金属板を垂直方向に一定の間隔で積層し、各金属板に極性の異なる等量の電圧を印加して集塵することを特徴とするものである。
【００２２】
また、他の手段は、集塵部が、導電性を有する導電線と、導電線の表面が絶縁処理された絶縁線を繊維状に構成し、導電糸と絶縁糸に極性の異なる等量の電位を印加して集塵することを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、面状誘電体の両面に設けた２つの電極のうち、少なくとも一方が多点の末端を有する電極で構成され、両電極に、交流電圧を印加するとともに、どちらか一方を接地してイオン風を誘起する気流発生部と、その気流に含まれる粉塵を捕集する集塵部とを備えたことにより、気流発生部に粉塵荷電の機能を持たせることができ、集塵装置そのものが小さく、同時に機構が簡略化されることから、設置性に優れるという効果のある集塵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】
【００２４】
本発明の請求項１記載の集塵装置は、面状誘電体の両面に設けた２つの電極のうち、少なくとも一方が多点の末端を有する電極で構成され、両電極に、交流電圧を印加するとともに、どちらか一方を接地してイオン風を誘起する気流発生部と、その気流に含まれる粉塵を捕集する集塵部とを備えたとしたものであり、一方の電極に高電圧を印加することにより、面状誘電体を挟んで対向面に存在する接地された電極へのプラズマを誘起するという作用を有する。また、交流電圧を電極に印加することにより、プラズマの形態が安定し、同時に、面状誘電体上で電極から板状接地電極へ向かうブローイング力が誘起され、面状誘電体上でイオン風が生まれるという作用を有する。
【００２５】
また、２つの電極のうち一方、または両方を多点の末端を持つ電極とすることで、プラズマにより誘起されるイオン風のベクトルを一定にせしめることができ、結果的に、誘起される気流も大きくするという作用を有する。また、プラズマにより誘起されたイオン風によって粉塵が荷電され、集塵部での捕集効率を高めるという作用を有する。
【００２６】
また、気流発生部の２つの電極が、面状誘電体の面に対して垂直方向で重ならず、一定の隙間を有することを特徴とするとしたものであり、電極間に一定の隙間を有するように構成することで、ブローイング力のベクトルをより面状誘電体と平行にすることができるという作用を有する。結果的に、本発明の気流発生部から効率的に気流を送り出すことができ、気流の流量も大きくすることができるという作用を有する。したがって、集塵部へ輸送される粉塵の量を多くするという作用を有する。また、気流発生部の電極間の一定の隙間δが、０．１ｍｍ以上かつ２ｍｍ以下であることを特徴としたものであり、プラズマが誘起されやすいという作用を有する。同時に、面状誘電体を絶縁破壊させることが無いため、安定したプラズマ流れを発生させることができるという作用を有する。
【００２７】
また、気流発生部をスペーサーを介して、垂直に積層することを特徴としたものであり、積層することによりプラズマの発生点の数を増やすことができ、風量を高めることができるという作用を有する。
【００２８】
また、気流発生部の面状誘電体の体積固有抵抗値が、１０８Ω・ｃｍ以上かつ１０１５Ω・ｃｍ以下であることを特徴としたものであり、面状誘電体の表裏に設けられた２本の電極を電気的に絶縁するという作用を有する。
【００２９】
また、気流発生部の面状誘電体が、ガラスであることを特徴としたものであり、電気絶縁性、耐熱性共に優れ、高電圧印加しても破壊する可能性が低いという作用を有する。同時に、汎用的な材料であるため、低価格であり、入手しやすいという作用を有する。
【００３０】
また、気流発生部の面状誘電体が、マイカであることを特徴としたものであり、電気絶縁性、耐熱性共に優れ、高電圧印加しても破壊する可能性が低いという作用を有する。
【００３１】
また、気流発生部の面状誘電体が、セラミックであることを特徴としたものであり、体積固有抵抗値が低いため、プラズマを誘起しやすく、印加電圧を低く抑えて気流を誘起することができるという作用を有する。
【００３２】
また、気流発生部の面状誘電体の厚みが、０．１ｍｍ以上かつ１．５ｍｍ以下であることを特徴としたものであり、気流発生部を風路内に設置した場合においても、風上、風下間のイオン風による圧力損失を低くすることができるという作用を有する。同時に、高電圧印加による面状誘電体の絶縁破壊を防止できるという作用を有する。
【００３３】
また、気流発生部の電極が、金属からなることを特徴としたものであり、加工性に富むことから、多点の末端を有する電極を容易に作製することができるという作用を有する。同時に、作製したそれぞれの電極を面状誘電体上に貼布しやすいとう作用を有する。
【００３４】
また、気流発生部の多点の末端を有する電極が、櫛状であることを特徴としたものであり、金属電極を加工することにより容易に作製することができるという作用を有する。
【００３６】
また、気流発生部に印加する電圧が、直交流重畳電圧であることを特徴としたものであり、直流成分の電位を重畳することにより、プラズマにより発生する正負のイオンバランスを変化させることができるという作用を有する。つまり、正の直流成分を重畳することで、正イオンを多く発生することができ、逆に、負の直流成分を重畳することで、負イオンを多く発生することができる。よって、これらのイオンが粉塵と結合することで、粉塵を正負どちらか一方の極性に荷電することができ、後段に設けた集塵部での捕集効率を高めるという作用を有する。
【００３７】
また、気流発生部に印加する電圧が、実効値換算で４ｋＶ以上かつ１０ｋＶ以下であることを特徴としたものであり、プラズマが誘起されやすいという作用を有する。同時に、面状誘電体を絶縁破壊させることが無いため、安定したイオン風を発生させることができるという作用を有する。
【００３８】
また、集塵部を、気流発生部の接地した電極の後段に、気流発生部に対して垂直に設けることを特徴としたものであり、交流電圧を印加する電極から、接地電極に向かってプラズマが発生することとなり、誘起される気流も接地電極側が風下となる。よって、集塵部を接地電極の後段に設けることで、効率的に気流を集塵部に向かって発生させることができ、粉塵の捕集効率を高めるという作用を有する。
【００３９】
また、集塵部が、複数の金属板を垂直方向に一定の間隔で積層し、各金属板に極性の異なる等量の電圧を印加して集塵することを特徴としたものであり、気流発生部により、輸送、荷電された粉塵が、集塵部の電極間に形成された電場に入ることで、クーロン力が発生し、電気的に捕集されるという作用を有する。
【００４０】
また、集塵部が、導電性を有する導電線と、導電線の表面が絶縁処理された絶縁線を繊維状に構成し、導電糸と絶縁糸に極性の異なる等量の電位を印加して集塵することを特徴としたものであり、気流発生部により、輸送、荷電された粉塵が、集塵部の電極間に形成された電場に入ることで、クーロン力が発生し、電気的に捕集されるという作用を有する。この構成では、導電線と絶縁線の間隔を密にすることができるため、電場を形成するための印加電圧を低く抑えることができるという作用を有する。また、導電線と絶縁線の間隔を密にすることができるため、粉塵の機械的集塵の効果も見込まれるという作用を有する。
【００４１】
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。
【００４２】
（実施の形態１）
本発明の実施の形態１における集塵装置を図１に示す。面状誘電体１の両面に設けた多点の末端を有する電極２と板状電極３に、電圧電源４により、交流電圧を印加するとともに、どちらか一方を接地してイオン風を誘起する気流発生部と、その気流に含まれる粉塵を捕集する集塵部５とを備えた構成となっている。ここで、多点の末端を有する電極２と板状電極３は導線６で電圧電源４と接続されている。また、本発明の集塵装置が風路７内に設置された構成となっている。
【００４３】
図１のＡ−Ａ‘断面図を図２に示す。図２のように、多点の末端を有する電極２と板状電極３の間には、面状誘電体１が絶縁しており、通常は導通しない構成となっている。
【００４４】
図２のように、板状電極３を接地し、多点の末端を有する電極２に交流の高電圧を印加した場合、印加電圧値が放電開始電圧を超えると、プラズマ８が誘起されると同時に、印加した電界によって静電力が発生する。イオンが受けた静電力は、衝突により中性粒子に伝達される。よって、連続流体の観点から、その空間に体積力（ブローイング力）が発生することとなり、速度が誘起される。この速度は、時間平均をとると、多点の末端を有する電極２から板状電極３へ向かう方向を持つこととなり、この流れをイオン風９と呼び、本発明の集塵装置における気流発生部の気流源となる。本構成における、イオン風９は、始点が多点の末端を有する電極２となるため、無秩序な方向を持つことは無く、ある程度一定の方向性を有するため、イオン風９の風量が増し、気流発生部としての機能を発揮することとなる。
【００４５】
ここで、多点の末端を有する電極２を接地し、板状電極３に交流の高電圧を印加すると、図３に示す通り、イオン風９は板状電極３から多点の末端を有する電極２の方向へ誘起されることとなり、集塵部から離れる方向に粉塵が誘導されることとなる。
【００４６】
図４に、気流発生部の２つの電極が、面状誘電体１の面に対して垂直方向で重ならず、一定の隙間を有する集塵装置を示す。ここで、隙間は図中のδを示す。電極間に一定の隙間δを設けることで、プラズマ８により発生するイオン風９のベクトルをより面状誘電体１と平行にすることができる。結果的に、気流発生部から送り出すことができる気流を高めることができ、集塵部に輸送される粉塵量も高められるため、効率的な集塵が可能となる。
【００４７】
ここで、隙間δは、放電開始電圧に係るパラメーターであり、隙間δが大きい場合、放電開始電圧は高くなり、逆に隙間δが小さい場合には、放電開始電圧は低くなる。よって、この隙間δの設定距離に応じて、電圧電源４による印加電圧値を適宜調整することで、プラズマ８を発生させることが可能となる。
【００４８】
図５に、気流発生部をスペーサー１０を介して、垂直に積層した集塵装置を示す。図５のように、スペーサー１０を介して気流発生部を垂直方向に積層することで、風路７の断面に一定の気流を生み出すことができ、効率的に粉塵を輸送することができる。ここで、スペーサー１０とは、面状誘電体１を積層する際に、それぞれが接触することを避けるためのものである。本発明の集塵装置において、気流発生部は、高電圧を使用しているため、スペーサー１０は、絶縁性の高い材料で構成するのが好ましい。
【００４９】
（実施の形態２）
本発明の集塵装置の各構成部品の物性、形状の特徴を記す。
【００５０】
面状誘電体１は、体積固有抵抗値が１０8Ω・ｃｍ以上かつ１０15Ω・ｃｍ以下のものであれば、その表裏に設けられた電極間を絶縁することができ、電圧電源４により各電極に高電圧を印加することによりプラズマ８を発生させることができる。
【００５１】
具体的には、フェノール樹脂、ユリア樹脂、ポリエステル、エポキシ、シリコン、ポリエチレン、ポリスチロール、軟質エンビ、硬質エンビ、酢酸セルロース、ポリエチレンテレフタレート、テフロン（登録商標）、生ゴム、軟質ゴム、エボナイト、ステアタイト、ブチルゴム、ネオプレーンなどが挙げられる。
【００５２】
また、面状誘電体１としてガラスを用いると、電気絶縁性、耐火性、耐熱性に優れると同時に汎用的な材料であることから、入手しやすく、本発明の気流発生部の作製が容易であるという効果を有する。
【００５３】
また、面状誘電体１としてマイカ（雲母）を用いると、電気絶縁性、耐熱性共に優れ、高電圧印加しても破壊する可能性が低いという効果を有する。マイカは、シリコンやガラスクロス、ポリエチレンフィルム、エポキシといった接着／補強剤と共に形成したものを用いるのが好ましい。この際、ポリエチレンフィルムのように柔軟性に富むものを利用することで、柔軟性に富む気流発生部が得られ、曲面や凹凸面といった平面でない場所に気流発生部を適切に設置することが可能となる。
【００５４】
また、面状誘電体１としてセラミックを用いると、体積固有抵抗値が低いものも多く販売されていることから、放電開始電圧が低い、つまり印加電圧を低く抑えて、プラズマ８を誘起することができるという効果を有する。本発明に用いるセラミックは、アルミナ、ジルコニア窒化ケイ素、窒化アルミを適切な分量で配合したものに加え、それらにチタン酸バリウム、チタン酸カリウムなどを焼結補助剤と共に適宜配合しても良い。
【００５５】
また、面状誘電体１の厚さは、０．１ｍｍから２ｍｍの間であることが好ましい。面状誘電体１の厚さがこの範囲であると、実効値換算で４ｋＶから１０ｋＶという電圧でプラズマ８を生成させることが可能となる。しかし、面状誘電体１として、ガラス、セラミック、マイカ以外の材料を用いる場合は、面状誘電体１の厚さや、電圧電源４による印加電圧値、周波数を適宜調節してプラズマ８を誘起する必要がある。
【００５６】
また、多点の末端を有する電極２や板状電極３といった電極は、導電性を示す材料からなる。具体的には、亜鉛、アルミニウム、金、銀、銅、白金、ニクロム、イリジウム、タングステン、ニッケル、鉄といった金属や、銀ペーストやカーボンペーストなどの導電性ペーストにポリエステル系樹脂やエポキシ樹脂、ポリウレタン系樹脂、塩ビ系樹脂、フェノール系樹脂などとブレンドした導電性インクを用いても良い。しかし、多点の末端を有する電極２や板状電極３といった電極には、金属を用いるのが好ましい。プラズマ８の発生において、下記の化学式によりオゾンが発生することとなる。ここで、式中のＭは第３体を示す。
【００５７】
Ｏ2＋ｅ→２Ｏ＋ｅ
Ｏ＋Ｏ2＋Ｍ→Ｏ3＋Ｍ
従って、電極はオゾンにさらされることとなるため、劣化の問題を伴う。このような理由から、耐久性に優れた金属を電極として用いるのが好ましい。
【００５８】
また、多点の末端を有する電極２の形状は図１に示すように櫛型であるのが好ましい。その理由として、金属電極を加工することにより容易に作製することができるという点や、多点の末端を有する電極が元の部分で既に連結されているため、電圧電源４からは１本の導線で接続するだけで全末端においてプラズマ８が発生することなり、面状誘電体に貼布しやすいことが挙げられる。
【００５９】
ここで、多点の末端を有する電極２は図６のように、先端が尖った複数の電極を導線で結合させたものでも良い。また、短冊状の電極や円状の電極を使用しても良い。しかし、プラズマ８を効率良く誘起するためには、図１に示すように先端が尖った形状を持つ方が電界を集中することができるため好ましいため、多点の末端を有する電極２として、先端を図６のように尖らせておく方が良い。
【００６０】
本発明の集塵装置は、気流発生部の面状誘電体１の表裏に設けた２つの電極のうち、少なくとも片方が多点の末端を有する電極２からなるものであり、図１に示す通り、交流電圧を印加する電極が多点の末端を有する電極２で、接地する方は板状でも良い。また、図７に示す通り、交流電圧を印加する電極、接地する電極共に多点の末端を有する電極２でも良く、この場合、放電部、受電部共に電界が集中しやすくなるため、プラズマ８が発生しやすく、電圧電源４による印加電圧値を低くすることが可能となる。
【００６１】
また、気流発生部の電極間の垂直方向の隙間δは、０．１ｍｍ以上かつ２ｍｍ以下であるのが好ましい。隙間δは、放電開始電圧に係るパラメーターであり、ガラスやマイカ、セラミックに代表される、体積固有抵抗値が１０8Ω・ｃｍ以上かつ１０15Ω・ｃｍ以下の面状誘電体１を用いる場合は、上記の隙間δであれば、印加電圧を調節してプラズマ８を起こすことが可能となる。また、隙間δが小さい場合、イオン風９の向きが面状誘電体１に対して、角度を有するようになり、隙間δが大きい場合、イオン風９の向きは面状誘電体１に対して平行となる。よって、効率的に気流を発生させられるのは、隙間δが大きい場合である。しかし、この場合は印加電圧値を高める必要があり、必要な気流の風量に応じて、隙間δと印加電圧値を適宜調整するのが好ましい。
【００６２】
また、電圧電源４は直交流重畳電圧を出力できる装置であれば良い。具体的には、高電圧を出力することができる高圧電源装置と、その出力を任意の波形に変換できるパルスジェネレータを備えていれば良い。出力する交流電圧パターンはサイン波、矩形波等の周波数を有するものであれば良く、周波数は特に限定されない。
【００６３】
また、出力電圧値は実効値換算で４から１０ｋＶとする、つまりピーク間の電圧値が５．７から１４．１ｋＶであるのが好ましい。本発明において、プラズマ８により誘起されるイオン風９の強さは、プラズマ８の発生度合いに大きく依存する。つまり、ある程度のプラズマ８を発生させないと、イオン風９も検出することができないため、面状誘電体１が破壊しない程度の高い電圧を印加することにより、より気流を強めることが可能となる。
【００６４】
導線６は、高電圧を印加するため、十分な絶縁被覆を施した導線を用いるのが好ましい。その一例として、例えばシリコン被覆導線が挙げられる。
【００６５】
風路７は、管路であれば良く、断面形状や材質は特に限定されない。
【００６６】
（実施の形態３）
図８に、面状誘電体１の片面に多点の末端を有する電極２として櫛状の電極を、その逆面に板状電極３を設け、これらの電極は、これらの電極を設けた面状誘電体１の面に対し垂直方向で重ならず、隙間を有するように構成したものをスペーサー１０を介して積層し、両電極に電圧電源４により、交流電圧を印加し、一方の電極を接地した気流発生部を示す。
【００６７】
上記の構成で、試作した気流発生部を用いた風速の検討を行った。ここで、本検討では、面状誘電体１として、横２．５ｃｍ、縦７．５ｃｍ、厚さ１ｍｍのガラス版を用い、電極はアルミテープを用いて形成した。多点の末端を有する電極２として、先端径３ｍｍの櫛状の電極を用いた。また、板状電極３は横３ｍｍ、縦５．５ｃｍであり、両電極の隙間δは１ｍｍに設定した。これをポリプロピレンからなる横５ｍｍ、縦５ｍｍのスペーサー１０を各面状誘電体１の両端部に設置することで８枚積層し、電圧電源４により、５００Ｈｚの電圧をピーク間電圧（以下ＶP-Pとする）８ｋＶから１３ｋＶの間で印加した。ここで、風速の測定は、本気流発生部の風下側１ｃｍの地点で行った。
【００６８】
本実験より得られた、風速とＶP-Pとの関係を関係を図９に示す。図９に示す通り、風速とＶP-Pとの間には正の相関があり、ＶP-Pが約１３ｋＶの場合、風速が約１ｃｍ／ｓに達することが分かった。風速をさらに高める場合には、前述の通り、ＶP-Pを高める、または隙間δを小さくする、または面状誘電体１の厚みを小さくすることにより、プラズマ８の発生強度を高めることにより可能となる。
【００６９】
（実施の形態４）
集塵部５は、気流発生部の接地した電極の後段に、気流発生部に対して垂直に設けるのが最も好ましい。前述の通り、プラズマ８によるイオン風９の流れは、直交流重畳電圧を印加する電極から接地した電極に向かうベクトルを持つ。よって、接地した電極の後段に垂直に集塵部５を設けることで、最も高い捕集効率が見込まれることとなる。
【００７０】
集塵部５としては、複数の金属板１１を垂直方向に一定の間隔で積層し、各金属板に極性の異なる等量の電圧を印加して集塵するものが挙げられる。その構成を図１０に示す。直流電源１２により、各金属板１１に正または負の電圧を印加すると、電極間で電界が形成される。この電界１３が形成された領域に粉塵１４が流入した場合、粉塵は表面にわずかながら電荷を持つため、クーロン力１５を受け、金属板１１に捕集されることとなる。
【００７１】
しかし、粉塵１４が大気中で有する帯電量は非常に微小であり、各金属板１１間に形成される電界１３によるクーロン力１５を受け辛いものとなっている。ここで、本発明の集塵装置に含まれる気流発生部は、気流を発生させて粉塵１４を集塵部へ輸送すると同時に、粉塵１４の荷電量を増大させる機能も有する。以下、その原理を説明する。
【００７２】
本発明の気流発生部に、図１１に示す波形の電圧を印加した場合、プラズマ８の構成要素として正のイオン１６が占める割合が高まり、気流を発生させると同時に、正のイオン１６を拡散させることができる。図１２に示す通り、イオン風９によって輸送された粉塵１４が、正のイオン１６と結合することにより、粉塵１４がもつ荷電量が高められる。そして、それが集塵部５の電界１３により、集塵部の負の金属板に向かってクーロン力１５を受けることとなり、集塵が達成される。
【００７３】
逆に、図１３に示す波形の電圧を印加した場合、プラズマ８の構成要素として負のイオンが占める割合が高まり、気流を発生させると同時に、負のイオンを拡散させることができる。この場合、イオン風９が吹く方向が、接地した電極から電圧を印加した電極に向かうこととなり、接地電極の後段に設けた集塵部５に粉塵１４が輸送されない。したがって、この場合には、電圧を印加する電極の後段に集塵部５を設置するのが好ましい。
【００７４】
集塵部５として、導電性を有する導電線１７と、導電線１７の表面が絶縁処理された絶縁線１８を繊維状に構成し、導電糸１７と絶縁糸１８に直流電源１２により、極性の異なる等量の電位を印加して集塵するものも挙げられる。その構成を図１４に示す。
【００７５】
本構成の集塵部においても、図１０の構成と同様に、導電糸１７と絶縁糸１８の間に形成された電界により粉塵１４がクーロン力１５を受けて集塵されることとなる。
【産業上の利用可能性】
【００７６】
面状誘電体の両面に設けた２つの電極のうち、少なくとも一方が多点の末端を有する電極で構成され、両電極に、交流電圧を印加するとともに、どちらか一方を接地してイオン風を誘起する気流発生部と、その気流に含まれる粉塵を捕集する集塵部とを備え、それを空気清浄機や除湿機、加湿器といった空気調和機器に取り付けることにより、コンパクトで接地性に優れた集塵装置として適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００７７】
【図１】本発明の実施の形態１の集塵装置を示す図
【図２】同集塵装置の断面図
【図３】同集塵装置の他の断面図
【図４】同集塵装置の電極間隔を示す図
【図５】同集塵装置を垂直方向に積層した図
【図６】本発明の実施の形態２の集塵装置の電極形状を示す図
【図７】同集塵装置の他の電極形状を示す図
【図８】本発明の実施の形態３の集塵装置を示す図
【図９】同集塵装置により誘起される風速を示すグラフ
【図１０】本発明の実施の形態３の集塵部を示す図
【図１１】同集塵装置への印加電圧波形を示すグラフ
【図１２】同集塵装置の集塵原理を示す図
【図１３】同集塵装置への他の印加電圧波形を示すグラフ
【図１４】同集塵部の他の構成を示す図
【図１５】従来の集塵部の構成を示す図
【符号の説明】
【００７８】
１    面状誘電体
２    多点の末端を有する電極
３    板状電極
４    電圧電源
５    集塵部
６    導線
７    風路
８    プラズマ
９    イオン風
１０  スペーサー
１１  金属板
１２  直流電源
１３  電界
１４  粉塵
１５  クーロン力
１６  正のイオン
１７  導電糸
１８  絶縁糸
【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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