(57)【要約】【課題】オゾンの発生を抑制しつつ、帯電部を薄くできる電気集塵機などを提供する。【解決手段】電気集塵機１は、高電圧発生回路４０から高電圧が供給される高圧電極１１と、高圧電極１１に対向して設けられ、高電圧発生回路４０から基準電圧が供給される対向電極１２と、を有し、高圧電極１１と対向電極１２との間で放電を発生させて浮遊微粒子を帯電させる帯電部１０と、帯電部１０の通風方向の下流側に配置され、帯電部１０にて帯電させた浮遊微粒子を集める集塵部２０と、を備え、帯電部１０の対向電極１２は、導電性材料で構成された導体部と、導体部の少なくとも高圧電極１１に対向する側の表面を覆って、高圧電極１１と対向電極１２との間の放電電流を制限する、体積抵抗率が１０１４Ω・ｃｍ以上且つ１０１８Ω・ｃｍ以下の抵抗体部とを備えている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
高電圧発生回路から高電圧が供給され、少なくとも電界集中を発生させる部位を有する高圧電極と、当該高圧電極に対向して設けられ、当該高電圧発生回路から基準電圧が供給される対向電極と、を有し、当該高圧電極と当該対向電極との間で放電を発生させて浮遊微粒子を帯電させる帯電部と、
前記帯電部の通風方向の下流側に配置され、当該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機。
【請求項２】
高電圧発生回路から高電圧が供給される高圧電極と、当該高圧電極に対向して設けられ、当該高電圧発生回路から基準電圧が供給される対向電極と、を有し、当該高圧電極と当該対向電極との間で放電を発生させて浮遊微粒子を帯電させる帯電部と、
前記帯電部の通風方向の下流側に配置され、当該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、
前記帯電部における前記対向電極は、導電性材料で構成された導体部と、当該導体部の少なくとも前記高圧電極に対向する側の表面を覆って、当該高圧電極と当該対向電極との間の放電電流を制限する、体積抵抗率が１０１４Ω・ｃｍ以上且つ１０１８Ω・ｃｍ以下の抵抗体部とを備えることを特徴とする電気集塵機。
【請求項３】
前記帯電部における前記対向電極の前記抵抗体部は、比誘電率が３以上であることを特徴とする請求項２に記載の電気集塵機。
【請求項４】
前記帯電部における前記高圧電極は、ワイヤ形状であることを特徴とする請求項２又は３に記載の電気集塵機。
【請求項５】
前記帯電部における前記高圧電極は、先端が尖った鋸歯形状の部分又は先端が尖った針形状の部分を備えることを特徴とする請求項２又は３に記載の電気集塵機。
【請求項６】
複数の前記鋸歯形状の部分又は複数の前記針形状の部分が、前記通風方向に対して交差するとともに、複数の列に分けられ、当該複数の列のそれぞれにおける当該鋸歯形状の部分の先端又は当該針形状の部分の先端が、隣接する列の間で列方向に互いにずれて配置され、当該鋸歯形状の部分又は当該針形状の部分の長さＬに対して、当該複数の列間における当該鋸歯形状の部分又は当該針形状の部分の先端間の距離Ｓが、３Ｌ以下であり、当該複数の列のそれぞれにおける当該鋸歯形状の部分又は当該針形状の部分の間隔Ｐが、２Ｌ以上であることを特徴とする請求項５に記載の電気集塵機。
【請求項７】
複数の前記鋸歯形状の部分又は複数の前記針形状の部分が、前記通風方向に対して交差するとともに、複数の列に分けられ、当該複数の列のそれぞれにおける当該鋸歯形状の部分の先端又は当該針形状の部分の先端が、隣接する列の間において対向するように配置され、当該鋸歯形状の部分又は当該針形状の部分の長さＬに対して、当該複数の列間における当該鋸歯形状の部分又は当該針形状の部分の先端の距離Ｓが、６Ｌ以上且つ８Ｌ以下であり、当該複数の列のそれぞれにおける当該鋸歯形状の部分又は当該針形状の部分の間隔Ｐが、２Ｌ以上であることを特徴とする請求項５に記載の電気集塵機。
【請求項８】
前記帯電部における前記高圧電極は、刷毛形状であることを特徴とする請求項２又は３に記載の電気集塵機。
【請求項９】
前記帯電部の前記高圧電極は、主高圧電極と従高圧電極とを備えることを特徴とする請求項２又は３に記載の電気集塵機。
【請求項１０】
前記高圧電極において、前記主高圧電極が鋸歯形状の部分又は針形状の部分を備え、前記従高圧電極がワイヤ形状であることを特徴とする請求項９に記載の電気集塵機。
【請求項１１】
前記主高圧電極における前記鋸歯形状の部分又は前記針形状の部分の先端が前記通風方向の上流側に向いていることを特徴とする請求項１０に記載の電気集塵機。
【請求項１２】
前記主高圧電極と前記対向電極との間に、前記従高圧電極が設けられていることを特徴とする請求項９乃至１１のいずれか１項に記載の電気集塵機。
【請求項１３】
前記主高圧電極の電圧は、前記従高圧電極の電圧の２倍以上且つ５倍以下に設定されることを特徴とする請求項９乃至１２のいずれか１項に記載の電気集塵機。
【請求項１４】
前記主高圧電極は予め定められた電圧に設定され、前記従高圧電極は電圧が設定されない浮遊状態であることを特徴とする請求項９乃至１２のいずれか１項に記載の電気集塵機。
【請求項１５】
前記帯電部における前記対向電極の前記導体部は、通風を確保するために間隔を置いて配置された複数の平板で構成されていることを特徴とする請求項２乃至１４のいずれか１項に記載の電気集塵機。
【請求項１６】
前記帯電部における前記対向電極の前記導体部は、通風を確保するための開口を有する網で構成されていることを特徴とする請求項２乃至１４のいずれか１項に記載の電気集塵機。
【請求項１７】
前記帯電部における前記対向電極の前記導体部は、通風を確保するための開口を有するパンチングメタルで構成されていることを特徴とする請求項２乃至１４のいずれか１項に記載の電気集塵機。
【請求項１８】
前記帯電部における前記対向電極の前記導体部は、通風を確保するための開口を有するエキスパンドメタルで構成されていることを特徴とする請求項２乃至１４のいずれか１項に記載の電気集塵機。
【請求項１９】
前記帯電部における前記対向電極は、当該帯電部の前記高圧電極に対して、前記通風方向の上流側に配置されていることを特徴とする請求項２乃至１８のいずれか１項に記載の電気集塵機。
【請求項２０】
高電圧発生回路から高電圧が供給される高圧電極と、当該高圧電極に対向して設けられ、当該高電圧発生回路から基準電圧が供給される対向電極と、を有し、当該高圧電極と当該対向電極との間で放電を発生させて浮遊微粒子を帯電させる帯電部と、
前記帯電部の通風方向の下流側に配置され、他の高電圧発生回路から高電圧が供給される他の高圧電極と、当該他の高圧電極に対向して設けられ、当該他の高電圧発生回路から基準電圧が供給される他の対向電極と、を有し、当該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、
前記帯電部を構成する部材の内、最も前記集塵部に近い部材の端部から通風方向下流に５ｍｍ以上の離間距離を持って当該集塵部の前記他の高圧電極が配置されていることを特徴とする電気集塵機。
【請求項２１】
高電圧発生回路から高電圧が供給される高圧電極と、当該高圧電極に対向して設けられ、当該高電圧発生回路から基準電圧が供給される対向電極と、を有し、当該高圧電極と当該対向電極との間で放電を発生させて浮遊微粒子を帯電させる帯電部と、
前記帯電部の通風方向の下流側に配置され、当該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、
樹脂材料で構成され、前記帯電部を収納する筐体と、を備え、
前記帯電部における前記高圧電極は、前記筐体から５ｍｍ以上離れて設けられていることを特徴とする電気集塵機。
【請求項２２】
前記帯電部における前記対向電極は、導電性材料で構成された導体部と、当該導体部の少なくとも前記高圧電極に対向する側の表面を覆う抵抗体部と、を備え、
前記帯電部を収納する前記筐体は、当該帯電部の前記対向電極の前記導体部に対して、導通する電気的接触を有することを特徴とする請求項２１に記載の電気集塵機。
【請求項２３】
高電圧発生回路から高電圧が供給される高圧電極と、当該高圧電極に対向して設けられ、当該高電圧発生回路から基準電圧が供給される対向電極と、インダクタを含み、当該高圧電極と当該対向電極との間に発生する放電におけるパルス状電流によって、当該高圧電極の電位を低下させる電流制限回路と、を有し、当該高圧電極と当該対向電極との間で放電を発生させて浮遊微粒子を帯電させる帯電部と、
前記帯電部の通風方向の下流側に配置され、当該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ことを特徴とする電気集塵機。
【請求項２４】
前記帯電部における前記電流制限回路は、前記インダクタとダイオードとの並列回路で構成されることを特徴とする請求項２３に記載の電気集塵機。
【請求項２５】
前記帯電部における前記電流制限回路の前記ダイオードは、前記高電圧に対し逆方向に接続されることを特徴とする請求項２４に記載の電気集塵機。
【請求項２６】
前記帯電部における前記電流制限回路は、前記インダクタと前記ダイオードとの前記並列回路に直列接続される、ジャンクションＦＥＴと当該ジャンクションＦＥＴのソース−ゲート間に接続された抵抗素子とを有する回路をさらに備えることを特徴とする請求項２４又は２５に記載の電気集塵機。
【請求項２７】
前記帯電部における前記電流制限回路は、前記インダクタと前記ダイオードとの前記並列回路に直列接続される、ＭＯＳＦＥＴと抵抗素子との直列回路をさらに備えることを特徴とする請求項２４又は２５に記載の電気集塵機。
【請求項２８】
前記帯電部における前記電流制限回路は、前記高電圧発生回路から前記高圧電極への経路上に設けられていることを特徴とする請求項２３乃至２７のいずれか１項に記載の電気集塵機。
【請求項２９】
前記帯電部における前記高圧電極は、複数の副高圧電極から構成され、
前記帯電部における前記電流制限回路は、前記複数の副高圧電極のそれぞれに対して設けられていることを特徴とする請求項２８に記載の電気集塵機。
【請求項３０】
前記帯電部における前記高圧電極の前記複数の副高圧電極のそれぞれは、複数の鋸歯形状の部分を備え、
前記帯電部における前記電流制限回路は、前記鋸歯形状の部分のそれぞれに対して設けられていることを特徴とする請求項２９に記載の電気集塵機。
【請求項３１】
前記帯電部における前記電流制限回路は、前記高電圧発生回路から前記対向電極への経路上に設けられていることを特徴とする請求項２３乃至２７のいずれか１項に記載の電気集塵機。
【請求項３２】
前記帯電部における前記対向電極は、複数の副対向電極から構成され、
前記帯電部における前記電流制限回路は、前記複数の副対向電極のそれぞれに対して設けられていることを特徴とする請求項３１に記載の電気集塵機。
【請求項３３】
高電圧発生回路から高電圧が供給される高圧電極と、当該高圧電極に対向して設けられ、当該高電圧発生回路から基準電圧が供給される対向電極と、を有し、当該高圧電極と当該対向電極との間で放電を発生させて浮遊微粒子を帯電させる帯電部と、
前記帯電部の通風方向の下流側に配置され、当該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、
前記帯電部における前記対向電極は、導電性材料で構成された導体部と、当該導体部の前記高圧電極側を覆う第１の部材と、当該第１の部材の当該高圧電極側を覆う第２の部材と、を有し、
前記対向電極は、前記第２の部材が前記導体部と電気的に接触する接触領域を有していることを特徴とする電気集塵機。
【請求項３４】
前記帯電部の前記高圧電極は、主高圧電極と従高圧電極とを備えることを特徴とする請求項３３に記載の電気集塵機。
【請求項３５】
前記高圧電極において、前記主高圧電極が鋸歯形状の部分又は針形状の部分を備え、前記従高圧電極がワイヤ形状であることを特徴とする請求項３４に記載の電気集塵機。
【請求項３６】
前記主高圧電極における前記鋸歯形状の部分又は前記針形状の部分の先端が前記通風方向の上流側に向いていることを特徴とする請求項３５に記載の電気集塵機。
【請求項３７】
前記高圧電極における前記主高圧電極と前記対向電極との間に、前記従高圧電極が設けられていることを特徴とする請求項３４乃至３６のいずれか１項に記載の電気集塵機。
【請求項３８】
前記主高圧電極の電圧は、前記従高圧電極の電圧の２倍以上且つ５倍以下であることを特徴とする請求項３４乃至３７のいずれか１項に記載の電気集塵機。
【請求項３９】
前記主高圧電極は予め定められた電圧に設定され、前記従高圧電極は電圧が設定されない浮遊状態であることを特徴とする請求項３４乃至３７のいずれか１項に記載の電気集塵機。
【請求項４０】
前記帯電部における前記対向電極の前記第２の部材は、前記第１の部材に比べ、体積抵抗率が小さいことを特徴とする請求項３３乃至３９のいずれか１項に記載の電気集塵機。
【請求項４１】
前記帯電部における前記対向電極の前記第２の部材は、前記高圧電極と前記対向電極との間に５ｋＶを印加したときに、表面抵抗率が１ＧΩ／ｃｍ以上であることを特徴とする請求項４０に記載の電気集塵機。
【請求項４２】
前記帯電部における前記対向電極の前記導体部は、通風を確保するために間隔を置いて配置された複数の平板で構成されていることを特徴とする請求項３３乃至４１のいずれか１項に記載の電気集塵機。
【請求項４３】
前記帯電部における前記対向電極の前記導体部は、通風を確保するための開口を有する網で構成されていることを特徴とする請求項３３乃至４１のいずれか１項に記載の電気集塵機。
【請求項４４】
前記帯電部における前記対向電極の前記導体部は、通風を確保するための開口を有するパンチングメタルで構成されていることを特徴とする請求項３３乃至４１のいずれか１項に記載の電気集塵機。
【請求項４５】
前記帯電部における前記対向電極の前記導体部は、通風を確保するための開口を有するエキスパンドメタルで構成されていることを特徴とする請求項３３乃至４１のいずれか１項に記載の電気集塵機。
【請求項４６】
高電圧発生回路から高電圧が供給される高圧電極と、当該高圧電極に対向して設けられ、当該高電圧発生回路から基準電圧が供給される対向電極と、を有し、当該高圧電極と当該対向電極との間で放電を発生させて浮遊微粒子を帯電させる帯電部と、
前記帯電部の通風方向の下流側に配置され、当該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、
前記帯電部における前記対向電極は、当該対向電極の形状を設定する基材と、前記基材の前記高圧電極に対向しない面に設けられた第１の部材と、当該基材上に設けられた導電性の第２の部材と、を有することを特徴とする電気集塵機。
【請求項４７】
高電圧発生回路から高電圧が供給される高圧電極と、当該高圧電極に対向して設けられ、当該高電圧発生回路から基準電圧が供給される対向電極と、を有し、当該高圧電極と当該対向電極との間で放電を発生させて浮遊微粒子を帯電させる帯電部と、
前記帯電部の通風方向の下流側に配置され、当該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、
前記帯電部における前記対向電極は、当該対向電極の形状を設定する基材と、当該基材の前記高圧電極に対向する面に設けられた第１の部材と、当該基材の当該高圧電極に対向しない面に設けられた導電性の第２の部材と、を有することを特徴とする電気集塵機。
【請求項４８】
高電圧発生回路から高電圧が供給される高圧電極と、当該高圧電極に対向して設けられ、当該高電圧発生回路から基準電圧が供給される対向電極と、インダクタを含み、当該高圧電極と当該対向電極との間に発生する放電におけるパルス状電流によって、当該高圧電極の電位を低下させる電流制限回路と、を有し、当該高圧電極と当該対向電極との間で放電を発生させて浮遊微粒子を帯電させる帯電部と、
前記帯電部の通風方向の下流側に配置され、他の高電圧発生回路から高電圧が供給される他の高圧電極と、当該他の高圧電極に対向して設けられ、当該他の高電圧発生回路から基準電圧が供給される他の対向電極と、を有し、当該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、
樹脂材料で構成され、前記帯電部を収納する筐体と、を備え、
前記帯電部における前記高圧電極は、
導電性材料で構成され、それぞれの先端が尖った複数の鋸歯形状の部分又は複数の針形状の部分を有し、当該鋸歯形状の部分又は当該針形状の部分が、前記通風方向に対して交差するとともに、
前記複数の鋸歯形状の部分又は前記複数の針形状の部分は、複数の列に分けられ、当該複数の列のそれぞれにおける当該鋸歯形状の部分の先端又は当該針形状の部分の先端が、隣接する列の間で列方向に互いにずれて配置され、
前記鋸歯形状の部分又は前記針形状の部分の長さＬに対して、
前記複数の列間における前記鋸歯形状の部分又は前記針形状の部分の先端間の距離Ｓが、３Ｌ以下であり、
前記複数の列のそれぞれにおける前記鋸歯形状の部分又は前記針形状の部分の間隔Ｐが、２Ｌ以上であり、
前記高圧電極は、前記筐体から５ｍｍ以上離れて設けられ、
前記対向電極は、導電性材料で構成された導体部と、当該導体部の少なくとも前記高圧電極に対向する側の表面を覆って、当該高圧電極と当該対向電極との間の放電電流を制限する、体積抵抗率が１０１４Ω・ｃｍ以上且つ１０１８Ω・ｃｍ以下の抵抗体部と、を有し、
前記帯電部を構成する部材の内、最も前記集塵部に近い部材の端部から通風方向下流に５ｍｍ以上の離間距離を持って当該集塵部の前記他の高圧電極が配置されていることを特徴とする電気集塵機。
【請求項４９】
高電圧発生回路から高電圧が供給される高圧電極と、当該高圧電極に対向して設けられ、当該高電圧発生回路から基準電圧が供給される対向電極と、を有し、当該高圧電極と当該対向電極との間で放電を発生させて浮遊微粒子を帯電させる帯電部と、
前記帯電部の通風方向の下流側に配置され、当該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、
前記帯電部において、前記高圧電極は鋸歯形状の部分又は針形状の部分を有し、前記対向電極は導電性材料で構成された平板状の副対向電極を有し、当該高圧電極の複数の鋸歯形状の部分又は針形状の部分と当該副対向電極とは、前記通風方向に交差する方向に配置されるとともに、当該高圧電極の鋸歯形状の部分又は針形状の部分が平面状の当該副対向電極の表面に対して平行に配置されることを特徴とする電気集塵機。
【請求項５０】
前記帯電部における前記高圧電極の鋸歯形状の部分の先端又は針形状の部分の先端は、前記通風方向の上流側に向けられ、平板状の前記副対向電極の当該通風方向の上流端よりも下流側に位置することを特徴とする請求項４９に記載の電気集塵機。
【請求項５１】
前記帯電部における前記副対向電極は、前記高圧電極の鋸歯形状の部分の先端又は針形状の部分の先端から前記通風方向の下流側に、少なくとも当該鋸歯形状の部分又は針形状の部分の長さにわたって配置されていることを特徴とする請求項４９又は５０に記載の電気集塵機。
【請求項５２】
前記帯電部を構成する部材の内、最も前記集塵部に近い部材の端部から前記通風方向下流に５ｍｍ以上の離間距離を持って当該集塵部の高圧電極が配置されていることを特徴とする請求項４９乃至５１のいずれか１項に記載の電気集塵機。
【請求項５３】
前記帯電部は、インダクタを含み、前記高圧電極と前記対向電極との間に発生する放電におけるパルス状電流によって、当該高圧電極の電位を低下させる電流制限回路を備えることを特徴とする請求項４９乃至５２のいずれか１項に記載の電気集塵機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気集塵機に関する。
【背景技術】
【０００２】
空気清浄機やエアコンなどの電気製品などには、放電を用いて浮遊微粒子を帯電させる電気集塵機が備えられている。
このような電気集塵機は、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ている。電気集塵機の帯電部においては、高圧（放電）電極と対向（接地）電極との間に放電発生のために数ｋＶの高電圧が印加される。
高い集塵効率を得るため、高圧電極と対向電極との間を流れる放電電流を大きくすると、放電に伴ってオゾン（Ｏ３）が発生しやすくなる。オゾンは独特の臭気を持つため、室内に放出する場合、オゾン濃度は環境基準値（０．０５ｐｐｍ）以下とする必要がある。
【０００３】
特許文献１には、コロナ放電をさせずにイオンを放出するイオン放出手段とその下流側に設置された集塵部で構成される集塵装置であって、イオン放出手段の放電電極を１もしくは複数個の線状電極とし、線状電極の両側にアース電極を設け、線状電極に高電圧を印加した時の放電電流が線状電極０．１ｍ当たり１μＡ以下となるようにアースに接続された電極を絶縁体または半導体で被覆することが記載されている。
【０００４】
特許文献２には、高電圧が印加されるように設けられた放電針を有し中央が前方に膨出した形状の吸気グリルと、放電針の風下側に設けられる通風可能なアース電極と集塵フィルタとを設けたフィルタユニットを備え、吸気グリルを非導電性樹脂からなる非導電リブと、導電性からなる導電リブを格子状に配設して形成し、導電リブをアース電極に接続することにより、吸気グリルに帯電する静電気が逃げて、吸気グリルへの粉塵の付着を防止する電気集塵ユニットが記載されている。
【０００５】
特許文献３には、複数の放電部材と、該放電部材にそれぞれ接続された抵抗体と、該抵抗体に接続された電圧源とを有するコロナ放電装置が記載されている。
【０００６】
特許文献４には、高電圧を発生する高電圧発生手段と、前記高電圧発生手段の出力に接続されイオンを発生するイオン発生電極とを有するイオン発生器において、前記高電圧発生手段の出力に前記イオン発生電極と並列に接続されたオゾンを発生するオゾン発生電極と、前記オゾン発生電極と直列に接続されたインピーダンス可変手段とを有し、前記インピーダンス可変手段のインピーダンスを変化させることにより前記オゾン発生電極から発生するオゾン量を制御するイオン発生器が記載されている。
【０００７】
非特許文献１には、誘電体の代わりに、電極の一方を数ＭΩ／ｃｍの高抵抗シートで覆った放電が記載されている。そして、直流（ＤＣ）で駆動すると、数μｓの幅で数１０ｋＨｚで繰り返すパルス状の放電が発生することが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】国際公開ＷＯ０１／０６４３４９号
【特許文献２】特開２００５−０２１８１７号公報
【特許文献３】特開平７−５７４６号公報
【特許文献４】特開２００４−２１６０３７号公報
【非特許文献】
【０００９】
【非特許文献１】モーニア・ラロッシー（Mounir Laroussi）、イゴール・アレクセフ（Igor Alexeff）、ポール・リチャードソン（Paul Richardson）、フランシス・エフ・ダイヤー（Francis F． Dyer）、「抵抗バリア放電（The Resistive Barrier Discharge）」、アイトリプルイー・プラズマサイエンストランザクション（IEEE TRANSACTION ON PLASMA SCIENCE）、２００２年２月、第３０巻、第１号、ｐ．１５８−１５９
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
ところで、様々な電気製品に組み込みやすくするため、電気集塵機の小型化が求められている。所望の集塵性能を確保するためには、集塵部は薄くしづらい。よって、帯電部を薄くすることが求められている。
帯電部を薄くすると、高圧電極と対向電極との距離が近づくため、オゾンの発生が増えるおそれがある。
また、０．１μｍ以下のＰＭ０．１などの超微粒子は、帯電させること自体が難しい上に、質量が小さいため、効率よく捕集できないおそれがある。
本発明の目的は、オゾンの発生を抑制しつつ、帯電部を薄くできる電気集塵機などを提供する。
また、本発明の目的は、オゾンの発生を抑制しつつ、超微粒子が効率よく捕集できる電気集塵機を提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
かかる目的のもと、本発明が適用される電気集塵機は、帯電部と集塵部とを備える。帯電部は、高電圧発生回路から高電圧が供給され、少なくとも電界集中を発生させる部位を有する高圧電極と、当該高圧電極に対向して設けられ、当該高電圧発生回路から基準電圧が供給される対向電極と、を有し、当該高圧電極と当該対向電極との間で放電を発生させて浮遊微粒子を帯電させる。集塵部は、前記帯電部の通風方向の下流側に配置され、当該帯電部にて帯電させた前記浮遊微粒子を集める。
【００１２】
また、かかる目的のもと、本発明が適用される電気集塵機は、帯電部と集塵部とを備える。帯電部は、高電圧発生回路から高電圧が供給される高圧電極を備える。また、当該高圧電極に対向して設けられ、当該高電圧発生回路から基準電圧が供給される対向電極を備える。そして、当該高圧電極と当該対向電極との間で放電を発生させて浮遊微粒子を帯電させる。集塵部は、前記帯電部の通風方向の下流側に配置され、当該帯電部にて帯電させた前記浮遊微粒子を集める。当該帯電部における前記対向電極は、導電性材料で構成された導体部を備える。さらに、前記対向電極は、当該導体部の少なくとも前記高圧電極に対向する側の表面を覆って、当該高圧電極と当該対向電極との間の放電電流を制限する、体積抵抗率が１０１４Ω・ｃｍ以上且つ１０１８Ω・ｃｍ以下の抵抗体部を備える。
このような電気集塵機において、前記帯電部における前記対向電極の前記抵抗体部は、比誘電率が３以上であることを特徴とすることができる。
【００１３】
このような電気集塵機において、前記帯電部における前記高圧電極は、ワイヤ形状であることを特徴とすることができる。
【００１４】
また、前記帯電部における前記高圧電極は、先端が尖った鋸歯形状の部分又は先端が尖った針形状の部分を備えることを特徴とすることができる。
そしてまた、複数の前記鋸歯形状の部分又は複数の前記針形状の部分が、前記通風方向に対して交差するとともに、複数の列に分けられている。そして、当該複数の列のそれぞれにおける当該鋸歯形状の部分の先端又は当該針形状の部分の先端が、隣接する列の間で列方向に互いにずれて配置されている。さらに、当該鋸歯形状の部分又は当該針形状の部分の長さＬに対して、当該複数の列間における当該鋸歯形状の部分又は当該針形状の部分の先端間の距離Ｓが、３Ｌ以下である。さらにまた、当該複数の列のそれぞれにおける当該鋸歯形状の部分又は当該針形状の部分の間隔Ｐが、２Ｌ以上であることを特徴とすることができる。
【００１５】
これにより、鋸歯形状又は針形状の部分が通風方向に平行に配置された場合に比べ、また高圧電極と対向電極とが通風方向に対して垂直な方向に配置された場合に比べ、帯電部をより薄く構成できる。
【００１６】
また、複数の前記鋸歯形状の部分又は複数の前記針形状の部分が、前記通風方向に対して交差するとともに、複数の列に分けられている。そして、当該複数の列のそれぞれにおける当該鋸歯形状の部分の先端又は当該針形状の部分の先端が、隣接する列の間において対向するように配置されている。さらに、当該鋸歯形状の部分又は当該針形状の部分の長さＬに対して、当該複数の列間における当該鋸歯形状の部分又は当該針形状の部分の先端の距離Ｓが、６Ｌ以上且つ８Ｌ以下である。さらにまた、当該複数の列のそれぞれにおける当該鋸歯形状の部分又は当該針形状の部分の間隔Ｐが、２Ｌ以上であることを特徴とすることができる。
【００１７】
これにより、鋸歯形状又は針形状の部分が通風方向に平行に配置された場合に比べ、また高圧電極と対向電極とが通風方向に対して垂直な方向に配置された場合に比べ、帯電部をより薄く構成できる。
【００１８】
さらに、前記帯電部における前記高圧電極は、刷毛形状であることを特徴とすることができる。
【００１９】
また、前記帯電部の前記高圧電極は、主高圧電極と従高圧電極とを備えることを特徴とすることができる。
そして、前記高圧電極において、前記主高圧電極が鋸歯形状の部分又は針形状の部分を備え、前記従高圧電極がワイヤ形状であることを特徴とすることができる。
そしてまた、前記主高圧電極における鋸歯形状の部分又は針形状の部分の先端が前記通風方向の上流側に向いていることを特徴とすることができる。
さらに、前記主高圧電極と前記対向電極との間に、前記従高圧電極が設けられていることを特徴とすることができる。
【００２０】
また、前記主高圧電極の電圧は、前記従高圧電極の電圧の２倍以上且つ５倍以下に設定されることを特徴とすることができる。
そして、前記主高圧電極は予め定められた電圧に設定され、前記従高圧電極は電圧が設定されない浮遊状態であることを特徴とすることができる。
【００２１】
また、前記帯電部における前記対向電極の前記導体部は、通風を確保するために間隔を置いて配置された複数の平板で構成されていることを特徴とすることができる。
そして、前記帯電部における前記対向電極の前記導体部は、通風を確保するための開口を有する網で構成されていることを特徴とすることができる。
そしてまた、前記帯電部における前記対向電極の前記導体部は、通風を確保するための開口を有するパンチングメタルで構成されていることを特徴とすることができる。
さらに、前記帯電部における前記対向電極の前記導体部は、通風を確保するための開口を有するエキスパンドメタルで構成されていることを特徴とすることができる。
【００２２】
また、前記帯電部における前記対向電極は、当該帯電部の前記高圧電極に対して、前記通風方向の上流側に配置されていることを特徴とすることができる。
【００２３】
また、かかる目的のもと、本発明が適用される電気集塵機は、帯電部と集塵部とを備える。帯電部は、高電圧発生回路から高電圧が供給される高圧電極を備える。また、当該高圧電極に対向して設けられ、当該高電圧発生回路から基準電圧が供給される対向電極を備える。集塵部は、前記帯電部の通風方向の下流側に配置される。そして、当該集塵部は、他の高電圧発生回路から高電圧が供給される他の高圧電極を備える。また、当該他の高圧電極に対向して設けられ、当該他の高電圧発生回路から基準電圧が供給される他の対向電極を備える。そして、当該集塵部は、当該帯電部にて帯電させた前記浮遊微粒子を集める。さらに、前記帯電部を構成する部材の内、最も前記集塵部に近い部材の端部から通風方向下流に５ｍｍ以上の離間距離を持って当該集塵部の前記他の高圧電極が配置されている。
【００２４】
また、かかる目的のもと、本発明が適用される電気集塵機は、帯電部と集塵部とを備える。帯電部は、高電圧発生回路から高電圧が供給される高圧電極を備える。また、当該高圧電極に対向して設けられ、当該高電圧発生回路から基準電圧が供給される対向電極を備える。そして、当該高圧電極と当該対向電極との間で放電を発生させて浮遊微粒子を帯電させる。集塵部は、前記帯電部の通風方向の下流側に配置され、当該帯電部にて帯電させた前記浮遊微粒子を集める。さらに、樹脂材料で構成され、前記帯電部を収納する筐体を備える。そして、前記帯電部における前記高圧電極は、前記筐体から５ｍｍ以上離れて設けられている。
【００２５】
このような電気集塵機において、前記帯電部における前記対向電極は、導電性材料で構成された導体部と、当該導体部の少なくとも前記高圧電極に対向する側の表面を覆う抵抗体部と、を備える。そして、前記帯電部を収納する前記筐体は、当該帯電部の前記対向電極の前記導体部に対して、導通する電気的接触を有することを特徴とすることができる。
【００２６】
これにより、対向電極が露出領域において筐体と接続されていない場合に比べ、筐体の静電気による帯電がより抑制できる。
【００２７】
さらに、かかる目的のもと、本発明が適用される電気集塵機は、帯電部と集塵部とを備える。帯電部は、高電圧発生回路から高電圧が供給される高圧電極を備える。また、当該高圧電極に対向して設けられ、当該高電圧発生回路から基準電圧が供給される対向電極を備える。さらに、インダクタを含み、当該高圧電極と当該対向電極との間に発生する放電におけるパルス状電流によって、当該高圧電極の電位を低下させる電流制限回路を備える。そして、当該高圧電極と当該対向電極との間で放電を発生させて浮遊微粒子を帯電させる。集塵部は、前記帯電部の通風方向の下流側に配置され、当該帯電部にて帯電させた前記浮遊微粒子を集める。
【００２８】
これにより、電流制限回路を備えない場合に比べ、二次電子放出にともなうパルス状電流によるオゾン発生の増加がより抑制できる。
【００２９】
このような電気集塵機において、前記帯電部における前記電流制限回路は、前記インダクタとダイオードとの並列回路で構成されることを特徴とすることができる。
そして、前記帯電部における前記電流制限回路の前記ダイオードは、前記高電圧に対し逆方向に接続されることを特徴とすることができる。
【００３０】
また、前記帯電部における前記電流制限回路は、ジャンクションＦＥＴと当該ジャンクションＦＥＴのソース−ゲート間に接続された抵抗素子とを有する回路をさらに備えることを特徴とすることができる。ジャンクションＦＥＴと当該ジャンクションＦＥＴのソース−ゲート間に接続された抵抗素子とを有する回路は、前記インダクタと前記ダイオードとの前記並列回路に直列接続される。
【００３１】
これにより、ジャンクションＦＥＴと抵抗素子とを有する回路を備えない場合に比べ、高圧電極と対向電極と間の短絡電流を抑制できる。
【００３２】
そして、前記帯電部における前記電流制限回路は、前記インダクタと前記ダイオードとの前記並列回路に直列接続される、ＭＯＳＦＥＴと抵抗素子との直列回路をさらに備えることを特徴とすることができる。
【００３３】
これにより、ＭＯＳＦＥＴと抵抗素子とを用いた直列回路を備えない場合に比べ、高圧電極と対向電極と間の短絡電流を抑制できる。
【００３４】
さらに、前記帯電部における前記電流制限回路は、前記高電圧発生回路から前記高圧電極への経路上に設けられていることを特徴とすることができる。
さらにまた、前記帯電部における前記高圧電極は、複数の副高圧電極から構成され、前記帯電部における前記電流制限回路は、前記複数の副高圧電極のそれぞれに対して設けられていることを特徴とすることができる。
そして、前記帯電部における前記高圧電極の前記複数の副高圧電極のそれぞれは、複数の鋸歯形状の部分を備え、前記帯電部における前記電流制限回路は、前記鋸歯形状の部分のそれぞれに対して設けられていることを特徴とすることができる。
【００３５】
これにより、複数の副高圧電極のそれぞれに対して電流制限回路を設けない場合に比べ、集塵効率の低下が抑制できる。
【００３６】
また、このような電気集塵機において、前記帯電部における前記電流制限回路は、前記高電圧発生回路から前記対向電極への経路上に設けられていることを特徴とすることができる。
そして、前記帯電部における前記対向電極は、複数の副対向電極から構成され、前記電流制限回路は、前記複数の副対向電極のそれぞれに対して設けられていることを特徴とすることができる。
【００３７】
さらにまた、かかる目的のもと、本発明が適用される電気集塵機は、帯電部と集塵部とを備える。帯電部は、高電圧発生回路から高電圧が供給される高圧電極を備える。また、当該高圧電極に対向して設けられ、当該高電圧発生回路から基準電圧が供給される対向電極を備える。そして、当該高圧電極と当該対向電極との間で放電を発生させて浮遊微粒子を帯電させる。集塵部は、前記帯電部の通風方向の下流側に配置され、当該帯電部にて帯電させた前記浮遊微粒子を集める。当該帯電部における前記対向電極は、導電性材料で構成された導体部と、当該導体部の対向電極側を覆う第１の部材と、当該第１の部材の対向電極側を覆う第２の部材と、を有する。さらに、前記対向電極は、前記第２の部材が前記導体部と、電気的に接触する接触領域を有する。
【００３８】
このような電気集塵機において、前記帯電部の前記高圧電極は、主高圧電極と従高圧電極とを備えることを特徴とすることができる。
また、前記高圧電極において、前記主高圧電極が鋸歯形状の部分又は針形状の部分を備え、前記従高圧電極がワイヤ形状であることを特徴とすることができる。
そして、前記主高圧電極における前記鋸歯形状の部分又は前記針形状の部分の先端が前記通風方向の上流側に向いていることを特徴とする。
そしてまた、前記高圧電極における前記主高圧電極と前記対向電極との間に、前記従高圧電極が設けられていることを特徴とすることができる。
さらに、前記主高圧電極の電圧は、前記従高圧電極の電圧の２倍以上且つ５倍以下であることを特徴とすることができる。
さらにまた、前記主高圧電極は予め定められた電圧に設定され、前記従高圧電極は電圧が設定されない浮遊状態であることを特徴とすることができる。
【００３９】
このような電気集塵機において、前記帯電部における前記対向電極の前記第２の部材は、前記第１の部材に比べ、体積抵抗率が小さいことを特徴とすることができる。
また、前記帯電部における前記対向電極の前記第２の部材は、前記高圧電極と前記対向電極との間に５ｋＶを印加したときに、表面抵抗率が１ＧΩ／ｃｍ以上であることを特徴とすることができる。
そして、前記帯電部における前記対向電極の前記導体部は、通風を確保するために間隔を置いて配置された複数の平板で構成されていることを特徴とすることができる。
そしてまた、前記帯電部における前記対向電極の前記導体部は、通風を確保するための開口を有する網で構成されていることを特徴とすることができる。
さらに、前記帯電部における前記対向電極の前記導体部は、通風を確保するための開口を有するパンチングメタルで構成されていることを特徴とすることができる。
さらにまた、前記帯電部における前記対向電極の前記導体部は、通風を確保するための開口を有する導電性材料で構成されたエキスパンドメタルで構成されていることを特徴とすることができる。
【００４０】
これにより、第１の部材を備えない場合に比べ、高圧電極と対向電極との間の破壊電圧をより高くできる。
【００４１】
また、かかる目的のもと、本発明が適用される電気集塵機は、帯電部と集塵部とを備える。帯電部は、高電圧発生回路から高電圧が供給される高圧電極と、当該高圧電極に対向して設けられ、当該高電圧発生回路から基準電圧が供給される対向電極と、を有している。帯電部は、当該高圧電極と当該対向電極との間で放電を発生させて浮遊微粒子を帯電させる。集塵部は、前記帯電部の通風方向の下流側に配置され、当該帯電部にて帯電させた前記浮遊微粒子を集める。前記帯電部における前記対向電極は、当該対向電極の形状を設定する基材と、前記基材の前記高圧電極に対向しない面に設けられた第１の部材と、当該基材上の当該高圧電極に対向しない面に設けられた導電性の第２の部材と、を有する。
【００４２】
そして、かかる目的のもと、本発明が適用される電気集塵機は、帯電部と集塵部とを備える。帯電部は、高電圧発生回路から高電圧が供給される高圧電極と、当該高圧電極に対向して設けられ、当該高電圧発生回路から基準電圧が供給される対向電極と、を有している。帯電部は、当該高圧電極と当該対向電極との間で放電を発生させて浮遊微粒子を帯電させる。集塵部は、前記帯電部の通風方向の下流側に配置され、当該帯電部にて帯電させた前記浮遊微粒子を集める。前記帯電部における前記対向電極は、当該対向電極の形状を設定する基材と、当該基材の前記高圧電極に対向する面に設けられた第１の部材と、当該基材の当該高圧電極に対向しない面を覆う導電性の第２の部材と、を有する。
【００４３】
さらに、かかる目的のもと、本発明が適用される電気集塵機は、帯電部と集塵部とを備える。帯電部は、高電圧発生回路から高電圧が供給される高圧電極を備える。また、当該高圧電極に対向して設けられ、当該高電圧発生回路から基準電圧が供給される対向電極を備える。さらに、インダクタを含み、当該高圧電極と当該対向電極との間に発生する放電におけるパルス状電流によって、当該高圧電極の電位を低下させる電流制限回路を備える。そして、当該高圧電極と当該対向電極との間で放電を発生させて浮遊微粒子を帯電させる。集塵部は、前記帯電部の通風方向の下流側に配置される。そして、前記集塵部は、他の高電圧発生回路から高電圧が供給される他の高圧電極を備える。そして、前記集塵部は、当該他の高圧電極に対向して設けられ、当該他の高電圧発生回路から基準電圧が供給される他の対向電極を備える。そして、前記集塵部は、当該帯電部にて帯電させた前記浮遊微粒子を集める。さらに、樹脂材料で構成され、前記帯電部を収納する筐体を備える。そして、前記帯電部における前記高圧電極は、導電性材料で構成され、それぞれの先端が尖った複数の鋸歯形状の部分又は複数の針形状の部分を有する。当該鋸歯形状の部分又は当該針形状の部分が、前記通風方向に対して交差するとともに、前記複数の鋸歯形状の部分又は前記複数の針形状の部分は、複数の列に分けられている。当該複数の列のそれぞれにおける当該鋸歯形状の部分の先端又は当該針形状の部分の先端が、隣接する列の間で列方向に互いにずれて配置されている。前記鋸歯形状の部分又は前記針形状の部分の長さＬに対して、前記複数の列間における前記鋸歯形状の部分又は前記針形状の部分の先端間の距離Ｓが、３Ｌ以下である。且つ、前記複数の列のそれぞれにおける前記鋸歯形状の部分又は前記針形状の部分の間隔Ｐが、２Ｌ以上である。そして、前記高圧電極は、前記筐体から５ｍｍ以上離れて設けられている。前記対向電極は、導電性材料で構成された導体部と、当該導体部の少なくとも前記高圧電極に対向する側の表面を覆って、当該高圧電極と当該対向電極との間の放電電流を制限する、体積抵抗率が１０１４Ω・ｃｍ以上且つ１０１８Ω・ｃｍ以下の抵抗体部と、を有する。さらに、前記帯電部を構成する部材の内、最も前記集塵部に近い部材の端部から通風方向下流に５ｍｍ以上の離間距離を持って当該集塵部の前記他の高圧電極が配置されている。
【００４４】
さらにまた、かかる目的のもと、本発明が適用される電気集塵機は、帯電部と集塵部とを備える。帯電部は、高電圧発生回路から高電圧が供給される高圧電極と、当該高圧電極に対向して設けられ、当該高電圧発生回路から基準電圧が供給される対向電極と、を有している。帯電部は、当該高圧電極と当該対向電極との間で放電を発生させて浮遊微粒子を帯電させる。集塵部は、前記帯電部の通風方向の下流側に配置され、当該帯電部にて帯電させた前記浮遊微粒子を集める。前記帯電部において、前記高圧電極は鋸歯形状の部分又は針形状の部分を有し、前記対向電極は導電性材料で構成された平板状の副対向電極を有する。当該高圧電極の複数の鋸歯形状の部分又は針形状の部分と当該副対向電極とは、前記通風方向に交差する方向に配置される。当該高圧電極の鋸歯形状の部分又は針形状の部分が平面状の当該副対向電極の表面に対して平行に配置される。
【００４５】
このような電気集塵機において、前記帯電部における前記高圧電極の鋸歯形状の部分の先端又は針形状の部分の先端は、前記通風方向の上流側に向けられ、平板状の前記副対向電極の当該通風方向の上流端よりも下流側に位置することを特徴とすることができる。
【００４６】
また、前記帯電部における前記副対向電極は、前記高圧電極の鋸歯形状の部分の先端又は針形状の部分の先端から前記通風方向の下流側に、少なくとも当該鋸歯形状の部分又は針形状の部分の長さにわたって配置されていることを特徴とすることができる。
【００４７】
そして、前記帯電部を構成する部材の内、最も前記集塵部に近い部材の端部から通風方向下流に５ｍｍ以上の離間距離を持って当該集塵部の高圧電極が配置されていることを特徴とすることができる。
【００４８】
さらに、前記帯電部は、インダクタを含み、前記高圧電極と前記対向電極との間に発生する放電におけるパルス状電流によって、当該高圧電極の電位を低下させる電流制限回路を備えることを特徴とすることができる。
【発明の効果】
【００４９】
本発明によれば、オゾンの発生を抑制しつつ、帯電部を薄くできる電気集塵機などを提供できる。
また、本発明によれば、オゾンの発生を抑制しつつ、超微粒子が効率よく捕集できる電気集塵機を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】第１の実施の形態が適用される電気集塵機の一例を示す図である。
【図２】帯電部の高圧電極及び対向電極のそれぞれの平面図である。（ａ）は高圧電極、（ｂ）は対向電極である。
【図３】帯電部を詳細に説明する断面図である。（ａ）は第１の実施の形態が適用される電気集塵機の帯電部、（ｂ）は第１の実施の形態が適用されない比較例の電気集塵機の帯電部である。
【図４】実施例１の電気集塵機及び比較例１の電気集塵機におけるオゾン濃度と集塵効率との関係を示す図である。
【図５】対向電極の抵抗体部を構成する材料（抵抗体部材料）とオゾン発生電圧（ｋＶ）及びオゾン発生電圧におけるイオン数（×１０３個／ｃｍ３）との関係を示す図である。
【図６】実施例３の電気集塵機の帯電部の斜視図である。
【図７】実施例３の電気集塵機における高圧電極及び対向電極のそれぞれの平面図である。（ａ）は高圧電極、（ｂ）は対向電極である。
【図８】実施例３の電気集塵機における集塵効率とオゾン濃度の関係を示す図である。
【図９】実施例４の電気集塵機の帯電部の斜視図である。
【図１０】実施例４の電気集塵機における高圧電極及び対向電極のそれぞれの平面図である。（ａ）は高圧電極、（ｂ）は対向電極である。
【図１１】実施例４の電気集塵機における集塵効率とオゾン濃度との関係を示す図である。
【図１２】実施例４の電気集塵機の帯電部の変形例を示す図である。（ａ）は帯電部の斜視図、（ｂ）は帯電部を対向電極側から見た図、（ｃ）は対向電極１２のＸＩＩＣ−ＸＩＩＣ線での断面図である。
【図１３】実施例５の電気集塵機の帯電部を説明する図である。（ａ）は帯電部の斜視図、（ｂ）は（ａ）のＸＩＩＩＢ−ＸＩＩＩＢ線での断面図である。
【図１４】実施例５の電気集塵機の高圧電極及び対向電極のそれぞれの平面図である。（ａ）は高圧電極、（ｂ）は対向電極である。
【図１５】電気集塵機の帯電部における高圧電極の変形例を示す図である。（ａ）は鋸歯を図２（ａ）と異なる配列で構成した図、（ｂ）は鋸歯を図１０（ａ）と異なる配列で構成した図である。
【図１６】電気集塵機の帯電部における高圧電極の他の変形例を示す図である。（ａ）はそれぞれが複数の針を備える複数の針列から構成され、針の先端が隣接する針列間で対向させて構成した図である。（ｂ）は複数の針を備える複数の針列から構成され、針の先端が隣接する針列間で千鳥にして構成した図である。
【図１７】電気集塵機の帯電部における対向電極の変形例を説明する図である。
【図１８】第２の実施の形態が適用される電気集塵機の一例を示す図である。
【図１９】鋸歯列における鋸歯の間隔Ｐに対する、電気集塵機の集塵効率及びオゾン濃度の関係を示す図である。
【図２０】鋸歯列間の距離Ｓに対する、電気集塵機の集塵効率及びオゾン濃度の関係を示す図である。
【図２１】帯電部における放電の様子を模式的に説明する図である。（ａ）は、高圧電極側から見た平面図、（ｂ）は（ａ）のＸＸＩＢ−ＸＸＩＢ線での断面図である。
【図２２】第３の実施の形態が適用される電気集塵機の一例を示す図である。
【図２３】帯電部における放電の様子を模式的に説明する図である。
【図２４】第４の実施の形態が適用される電気集塵機の一例を示す図である。
【図２５】電気集塵機の帯電部に関する等価回路である。
【図２６】インダクタとダイオードとの並列回路による電流制限回路が接続された高圧電極の一例を示す図である。
【図２７】抵抗による電流制限回路を含む帯電部の等価回路である。
【図２８】実施例７の電気集塵機及び比較例３の電気集塵機のそれぞれの帯電部における電極間電圧の時間変化を示す図である。（ａ）は実施例７、（ｂ）は比較例３である。
【図２９】電流制限回路を含む帯電部の他の等価回路である。
【図３０】実施例８の電気集塵機の帯電部における、鋸歯列毎に電流制限回路を接続した高圧電極の一例を示す図である。
【図３１】実施例９の電気集塵機の帯電部における、鋸歯毎に電流制限回路を接続した高圧電極の一例を示す図である。
【図３２】第５の実施の形態が適用される電気集塵機における帯電部等価回路である。
【図３３】実施例１０の電気集塵機の帯電部における電極間電圧の時間変化を説明する図である。
【図３４】実施例１０の電気集塵機の帯電部における、短絡による電極間電圧の時間変化を説明する図である。
【図３５】電流制限回路を接続した高圧電極の一例を示す図である。
【図３６】電流制限回路を含む帯電部の他の等価回路である。（ａ）は図３２の電流制限回路における二次電子電流制限部と短絡電流制限部との接続順序を入れ替えた場合である。（ｂ）は電流制限回路を対向電極に接続した場合である。（ｃ）は電流制限回路における二次電子電流制限部と短絡電流制限部との間に高圧電極と対向電極とを設けた場合である。
【図３７】第６の実施の形態が適用される電気集塵機の帯電部を説明するための模式図である。
【図３８】実施例１１の電気集塵機及び比較例４の電気集塵機のそれぞれの帯電部において発生するイオン数を示す図である。（ａ）は実施例１１、（ｂ）は比較例４である。
【図３９】実施例１２とする電気集塵機における帯電部を説明する図である。（ａ）は帯電部の斜視図、（ｂ）は対向電極のＸＸＸＩＸＢ−ＸＸＸＩＸＢ線での断面図である。
【図４０】実施例１３とする電気集塵機における帯電部を説明する図である。（ａ）は帯電部の斜視図、（ｂ）は対向電極の一部の断面図である。
【図４１】実施例１４とする電気集塵機における帯電部を説明する図である。
【図４２】実施例１５の電気集塵機における帯電部を説明する図である。（ａ）は帯電部の斜視図、（ｂ）は（ａ）のＸＬＩＩＢ−ＸＬＩＩＢ線での断面図である。
【図４３】高圧電極と対向電極の導体部との間に印加された電極間電圧（ｋＶ）と鋸歯の１本当たりのオゾン発生量（μｇ／ｈ）との関係を説明する図である。
【図４４】実施例１７とする電気集塵機における帯電部を説明する図である。（ａ）は帯電部の斜視図、（ｂ）は対向電極の一部の断面図である。
【図４５】実施例１８とする電気集塵機における帯電部を説明する図である。（ａ）は帯電部の斜視図、（ｂ）は（ａ）のＸＬＶＢ−ＸＬＶＢ線での対向電極の断面図である。
【図４６】実施例１９とする電気集塵機における帯電部を説明する図である。（ａ）は帯電部の斜視図、（ｂ）は（ａ）のＸＬＶＩＢ−ＸＬＶＩＢ線での対向電極の断面図である。
【図４７】第７の実施の形態が適用される電気集塵機の一例を示す図である。
【図４８】第８の実施の形態が適用される電気集塵機の一例を示す図である。
【図４９】実施例２０、比較例６、７とする電気集塵機における帯電部の要部の斜視図である。（ａ）は、実施例２０、（ｂ）は、比較例６、（ｃ）は、比較例７である。
【図５０】実施例２０、比較例６、７とする電気集塵機におけるオゾン濃度及び粒子径毎に求めた集塵効率を説明する図である。
【図５１】従高圧電極の作用を説明する図である。
【図５２】第８の実施の形態が適用される電気集塵機の変形例を示す図である。
【図５３】第９の実施の形態が適用される電気集塵機の変形例を示す図である。
【図５４】実施例２１とする電気集塵機における帯電部及び集塵部の要部の通風方向に対する断面図である。
【図５５】実施例２１及び比較例７とする電気集塵機における帯電部の要部の斜視図である。（ａ）は、実施例２１、（ｂ）は、比較例７である。
【図５６】実施例２１、比較例７とする電気集塵機におけるオゾン濃度及び粒子径毎に求めた集塵効率を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００５１】
以下、添付図面を参照して、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
［第１の実施の形態］
図１は、第１の実施の形態が適用される電気集塵機１の一例を示す図である。ここでは、筐体３０を破線で示し、筐体３０の内部に設けられた帯電部１０及び集塵部２０の構成が見えるようにしている。
電気集塵機１は、帯電部１０と、集塵部２０と、帯電部１０及び集塵部２０を収容する筐体３０とを備えている。すなわち、電気集塵機１は、帯電部１０と集塵部２０とが分離した二段電気集塵方式である。
ここで、空気の流れ（通風）の方向（通風方向）は帯電部１０から集塵部２０に向かう方向に設定されている（図１の紙面の左から右）。通風は、集塵部２０の通風方向下流側に設けられたファン（不図示）により行われる。
そして、説明の便宜上、図１に示すように、紙面の上下方向を上側及び下側、通風方向に対して上下方向と直交する左右方向を左側及び右側と表記する。
なお、通風が阻害されない限り、電気集塵機１は、どのような向きに置かれても構わない。
【００５２】
（帯電部１０）
帯電部１０は、高圧電極１１と、高圧電極１１に対向する対向電極１２とを備えている。なお、高圧電極１１は、高電圧を印加される電極であるので、高電圧電極とも呼ばれ、放電を発生する電極であるので、放電電極とも呼ばれることがある。また、対向電極１２は、接地（ＧＮＤ）されることがあるため、接地電極と呼ばれることがある。
そして、高圧電極１１と対向電極１２との間に、直流（ＤＣ）の高電圧が印加されることで、高圧電極１１と対向電極１２との間にコロナ放電（放電）が発生する。そして、発生したコロナ放電により、浮遊微粒子を帯電させる。
【００５３】
高圧電極１１は、例えば、それぞれが尖った先端を有する鋸歯形状の部分１１１（以下では鋸歯１１１と表記する。）を複数備えた複数の鋸歯列１１３（図１では＃１〜＃５の５列）を備えている。それぞれの鋸歯列１１３の長手方向は、左右方向に向いている。図１では、上下方向における最も上側の鋸歯列１１３（図１では＃１）は、下側を向いて配列された複数の鋸歯１１１（図１では１０個）を備えている。上下方向における最も下側の鋸歯列１１３（図１では＃５）は、上側を向いて配列された複数の鋸歯１１１（図１では１０個）を備えている。間の鋸歯列１１３（図１では＃２〜＃４）は、上側を向いて配列された複数の鋸歯１１１（図１では１０個）と、下側を向いて配列された複数の鋸歯１１１（図１では１０個）とを備えている。
なお、鋸歯１１１及び／又はその先端は、電界集中を発生させる部位の一例である。
【００５４】
なお、鋸歯列１１３の数及び鋸歯列１１３における鋸歯１１１の数は予め定められた数に設定される。
【００５５】
それぞれの鋸歯列１１３における複数の鋸歯１１１は接続部１１２に接続されている。そして、それぞれの接続部１１２の端部は、絶縁性材料で構成された保持部１４に固定されている。保持部１４は、配線を備える回路基板（印刷配線板（ＰＣＢ））を備えている。回路基板の配線を介して、鋸歯列１１３がＤＣの高電圧を供給する高電圧発生回路４０の正極に接続されている。
なお、保持部１４は、筐体３０の一部であってもよい。
【００５６】
それぞれの鋸歯１１１は、通風方向に対して、直交する方向に設けられている。さらに、それぞれの鋸歯１１１は、隣接する鋸歯列１１３の間、例えば鋸歯列１１３（＃１）と鋸歯列１１３（＃２）との間において、先端が互いに対向するように設けられている。
なお、それぞれの鋸歯１１１は、通風方向に対して、斜めの方向に設けられてもよい。すなわち、それぞれの鋸歯１１１は、通風方向に交差する方向に設けられている。
【００５７】
高圧電極１１の鋸歯１１１と接続部１１２とは、導電性材料で一体として構成されている。なお、保持部１４は、別部材とせず、鋸歯１１１、接続部１１２と一体に、導電性材料で構成されてもよい。
【００５８】
対向電極１２は、通風を確保するために、貫通した開口（孔）１２４を有する導電性材料で構成された部材と、その表面を覆うように設けられ、電流に対して抵抗として働く抵抗性材料で構成された部材（抵抗体）とを備えている（後述する図２の導体部１２１及び抵抗体部１２２参照）。そして、対向電極１２は、高電圧発生回路４０の負極に接続されている。
なお、抵抗性材料の部材は、放電電流を制限し、オゾンの発生を抑制する。よって、抵抗性材料の部材に対する体積抵抗率などの特性は、集塵効率とオゾン濃度との関係を考慮して設定される。
【００５９】
図１では、対向電極１２は、一例として導体部１２１が導電性材料で構成された金網（メッシュ）である。なお、図１（後述する図２（ｂ）も同様。）では、網目（開口１２４）を大きく表記している。しかし、網目（開口１２４）の大きさは、高圧電極１１との間で発生する放電を考慮して設定される。
【００６０】
高圧電極１１と対向電極１２との間は、距離Ｇである。
【００６１】
（集塵部２０）
集塵部２０は、交互に積層された、表面が絶縁性材料の膜で被覆された平板状の高圧電極２１と、平板状の対向電極２２とを備えている。高圧電極２１と対向電極２２の間が通風方向となる。なお、対向電極２２は、接地（ＧＮＤ）されることがあるため接地電極と呼ばれることがある。
高圧電極２１と対向電極２２との間に、高電圧発生回路５０により、直流（ＤＣ）の高電圧が印加される。すると、帯電部１０で帯電した浮遊微粒子が、静電気により対向電極２２の表面に付着する。これにより、浮遊微粒子が集塵される。
【００６２】
なお、高圧電極２１の表面を覆う絶縁性材料の膜には、ポリエチレン、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）などを用い得る。
【００６３】
集塵部２０は、帯電部１０の通風方向の下流側に設けられている。そして、集塵部２０の高圧電極２１と対向電極２２の内、帯電部１０に最も近い電極は、帯電部１０を構成する部材の内、集塵部２０に最も近い部材の端部から通風方向の下流側に５ｍｍ以上の離間距離で配置されているとよい。この関係は、以下に述べる他の実施の形態においても同様である。
【００６４】
（筐体３０）
筐体３０は、帯電部１０と集塵部２０とを収納する。そして、帯電部１０に対向する前面部分には、複数の格子（グリル）３１が設けられている。なお、格子３１は、ユーザの帯電部１０への接触を防ぎつつ、通風に対する抵抗が小さいように設けられることが好ましい。
筐体３０は、例えば、ＡＢＳ（アクリロニトリル、ブタジエン、スチレン共重合体）などの樹脂材料で構成されている。
【００６５】
図２は、帯電部１０の高圧電極１１及び対向電極１２のそれぞれの平面図である。図２（ａ）は高圧電極１１、図２（ｂ）は対向電極１２である。
図２（ａ）に示すように、高圧電極１１は、それぞれに鋸歯１１１が複数設けられた鋸歯列１１３（図２では＃１〜＃５）を備えている。そして、隣接する鋸歯列１１３間で、それぞれの鋸歯１１１の先端が対向する（向かい合う）ように設けられている。
そして、鋸歯１１１の先端から接続部１１２までの長さをＬ（長さＬ）、鋸歯列１１３における鋸歯１１１間の間隔（ピッチ）をＰ（間隔Ｐ）とする。さらに、隣接する鋸歯列１１３間において、鋸歯列に垂直な方向の鋸歯１１１の先端間の距離をＳ（距離Ｓ）とする。
【００６６】
図２（ｂ）に示すように、対向電極１２は、一例として導電性材料で構成された金網（メッシュ）である導体部１２１と、その表面を覆う抵抗体部１２２とを備えている。そして、上側と下側の端部が、導体部１２１の表面を露出させた導体露出領域１２３となっている。なお、左右側の端部にも導体部１２１の表面を露出させた導体露出領域１２３を設けてもよい。
一方、対向電極１２の一部の端部のみに、導体部１２１の表面を露出させた導体露出領域１２３を設けてもよい。
導体露出領域１２３は、形成された抵抗体部１２２を除去して形成してもよく、抵抗体部１２２を形成しない（例えば、塗布しない）ように形成してもよい。
【００６７】
対向電極１２に、抵抗体部１２２を設けるのは、放電電流を制限し、オゾンの発生を抑制するためである。よって、後述するように、抵抗体部１２２を構成する部材は、比誘電率が３以上で、体積抵抗率が１０１４Ω・ｃｍ以上且つ１０１８Ω・ｃｍ以下であることが好ましい。なお、抵抗体部１２２の厚さによって、厚さ方向の抵抗値が変化する。したがって、抵抗体部１２２の厚さにより、放電電流の値が設定できる。
なお、体積抵抗率が１０１４Ω・ｃｍとは、１０１４Ω・ｃｍ台であることを意味する。他の体積抵抗率の値についても同様である。
【００６８】
図３は、帯電部１０を詳細に説明する断面図である。図３（ａ）は第１の実施の形態が適用される電気集塵機１の帯電部１０、図３（ｂ）は第１の実施の形態が適用されない電気集塵機１の帯電部１０である。
高圧電極１１は、複数の鋸歯１１１を備えている。図３（ａ）、（ｂ）では、それぞれの鋸歯１１１は、電気的につながっていないように見える。しかし、図１、図２で説明したように、高圧電極１１は、電気的につながっている。
対向電極１２は、導体部１２１と導体部１２１の表面を覆うように設けられた抵抗体部１２２とを備えている。なお、図３（ａ）、（ｂ）では、導体部１２１は、互いに電気的につながっていないように見える。しかし、図１、図２で説明したように、導体部１２１は、導電性材料で構成された金網（メッシュ）であるので、電気的につながっている。
【００６９】
図３（ａ）に示す第１の実施の形態が適用される電気集塵機１の帯電部１０では、高圧電極１１は、電気絶縁性の部材（絶縁体）で構成された絶縁スペーサ３２を介して筐体３０に取り付けられている。よって、高圧電極１１は、筐体３０に直接接触していない。なお、保持部１４が、絶縁スペーサ３２であってもよく、保持部１４が、絶縁スペーサ３２を介して筐体３０に取り付けられてもよい。
絶縁スペーサ３２としては、電気絶縁性が高いものであればよく、セラミクス、樹脂材料、空気などで構成されていることが好ましい。
なお、絶縁スペーサ３２は、絶縁部材の一例である。
【００７０】
一方、対向電極１２は、導体部１２１を露出させた導体露出領域１２３が筐体３０と電気的に接触するように筐体３０に取り付けられている。そして、その導体露出領域１２３で接地端子Ｅに接続されている。なお、接地端子Ｅは、接地されなくてもよい。
【００７１】
また、筐体３０などの樹脂材料で構成された部材（樹脂部材）は、鋸歯１１１の先端より、予め定められた距離ｒの範囲に設けられていない。ここでの樹脂部材は、筐体３０を構成する部材に限らず、筐体３０内に設けられるものを含む。
【００７２】
一方、図３（ｂ）に示す比較例１の電気集塵機１における帯電部１０では、対向電極１２の端部は、導体部１２１を露出させていない。つまり、比較例１の電気集塵機１では、対向電極１２は導体露出領域を備えていない。
そして、高圧電極１１は、筐体３０に直接接触するように取り付けられている。
一方、対向電極１２は、抵抗体部１２２を介して、筐体３０と接触するよう取り付けられている。そして、対向電極１２は、筐体３０と接する部分以外において、接地端子Ｅに接続されている。なお、接地端子Ｅは、接地されなくてもよい。
【００７３】
（実施例１）
次に、第１の実施の形態が適用される電気集塵機１（実施例１の電気集塵機１）及び第１の実施の形態が適用されない電気集塵機１（比較例１の電気集塵機１）の集塵効率とオゾン濃度を測定した結果を説明する。
実施例１の電気集塵機１及び比較例１の電気集塵機１は、それぞれの帯電部１０が図３に示したように異なる。しかし、他の構成は同じである。
【００７４】
電気集塵機１の帯電部１０は、通風方向から見た高圧電極１１の保持部１４の大きさを、左右方向で約４００ｍｍ、上下方向で約３００ｍｍとした。そして、筐体３０の表面には、４０ｍｍ×１２５ｍｍの開口部が複数設けられるように格子３１を配置した。
【００７５】
帯電部１０における高圧電極１１の鋸歯１１１及び接続部１１２は、厚さ０．５ｍｍの板状のステンレススチール（ＳＵＳ）で構成した。そして、鋸歯１１１は、先端から接続部１１２までの長さを約１０ｍｍとした。そして、鋸歯列１１３間の鋸歯１１１の先端間の距離Ｓを約３０ｍｍとした。
帯電部１０における対向電極１２は、導体部１２１を開口率８７．１％のＳＵＳで構成された金網（メッシュ）とした。導体部１２１の表面を覆う抵抗体部１２２は、厚さ約５０μｍのポリイミド樹脂とした。このポリイミド樹脂は、比誘電率が３．３、体積抵抗率が１０１６Ω・ｃｍであった。
高圧電極１１と対向電極１２との距離Ｇは、約５ｍｍとした。
そして、高圧電極１１と対向電極との間に、約４ｋＶのＤＣ電圧を印加してコロナ放電を発生させた。
【００７６】
集塵部２０における高圧電極２１及び対向電極２２は、通風方向の幅が２０ｍｍ、通風方向と直交する方向の長さが約４００ｍｍとした。そして、高圧電極２１と対向電極２２の間隔は、約１．５ｍｍとした。そして、高圧電極２１と対向電極２２との間に、約６ｋＶのＤＣ電圧を印加した。
【００７７】
そして、実施例１の電気集塵機１では、筐体３０などを構成する樹脂部材を、鋸歯１１１の先端から約５ｍｍ（距離ｒ）の範囲に設けないようにした。
【００７８】
図４は、実施例１の電気集塵機１及び比較例１の電気集塵機１における集塵効率とオゾン濃度との関係を示す図である。通風方向の風速は、１ｍ／ｓである。
ここで、オゾン濃度は、オゾン濃度計を用い、オゾン濃度計が計測するオゾン量とオゾン濃度計が取り込む空気の量から求めた。また、集塵効率は、電気集塵機１の通風方向の上流（電気集塵機１に入る前）と下流（電気集塵機１から出た後）とにおいて、浮遊微粒子の数をパーティクルカウンタにより計測して求めた。
【００７９】
図４から分かるように、実施例１の電気集塵機１は、ほぼ１００％の集塵効率が得られる状態で動作させても、オゾン濃度が２．０ｐｐｂ以下であった。この値は、環境基準値（０．０５ｐｐｍ）を大きく下回る。
【００８０】
一方、比較例１の電気集塵機１では、集塵効率が約５０％で飽和した。そして、集塵効率が約５０％であるにも関わらず、オゾン濃度が実施例１の電気集塵機１に比べて、大きい。なお、比較例１の電気集塵機１においても、測定範囲における最大のオゾン濃度は、２．０ｐｐｂであって、環境基準値（０．０５ｐｐｍ）を下回る。
実施例１の電気集塵機１及び比較例１の電気集塵機１は、オゾン濃度が環境基準値に比べ低く抑えられている。これは、帯電部１０の対向電極１２が、導体部１２１の表面を覆う抵抗体部１２２を備えることで、放電電流が制限されたためと考えられる。
【００８１】
一方、実施例１の電気集塵機１と比較例１の電気集塵機１とで集塵効率が異なるのは、比較例１の電気集塵機１は、実施例１の電気集塵機１に比べて、筐体３０が静電気で帯電しやすいためと考えらえる。
比較例１の電気集塵機１では、高圧電極１１が筐体３０に直接接触している。そして、筐体３０を構成する樹脂材料により、高電圧発生回路４０から供給されるＤＣの高電圧が絶縁されている。このため、筐体３０は接地端子Ｅに接続されていない。
【００８２】
筐体３０を構成する樹脂材料は、電気抵抗率が高く電気を流しにくい。このため、筐体３０の表面は静電気で帯電しやすい。筐体３０が接地電極に接続されていないため、帯電した静電気は逃げられない。すなわち、筐体３０の帯電、特に高圧電極１１と接する近傍の筐体３０の帯電により、浮遊微粒子の帯電効率が悪くなって、集塵効率が低下したと考えられる。
【００８３】
一方、実施例１の電気集塵機１では、絶縁スペーサ３２を介して高圧電極１１を筐体３０に取り付けている。よって、高圧電極１１と筐体３０とは電気的に接触しない。また、筐体３０が対向電極１２に接続されているため、帯電した静電気が逃げることができる。さらに、高圧電極１１である鋸歯１１１の先端から予め定められた距離ｒ（実施例１では５ｍｍ）の範囲に、筐体３０などを構成する樹脂部材を設けていない。
よって、筐体３０が静電気で帯電することが抑制されて、浮遊微粒子の帯電が阻害されにくくなり、集塵効率が高くなったと考えられる。
【００８４】
以上説明したように、第１の実施の形態が適用される電気集塵機１では、帯電部１０の対向電極１２を、導体部１２１と導体部１２１の表面を覆うように設けた抵抗体部１２２とで構成している。よって、放電電流が、抵抗体部１２２を設けない場合に比べて、小さく抑えられ、オゾン濃度が低く抑えられる。
そして、帯電部１０の高圧電極１１は、絶縁スペーサ３２を介して筐体３０に固定されている。さらに、高圧電極１１の鋸歯１１１の先端から予め定められた距離ｒの範囲に、筐体３０などを構成する樹脂部材が設けられていない。さらに、対向電極１２は、導体露出領域１２３において筐体３０と導通するように電気的に接触させている。これらにより、筐体３０が静電気で帯電することを抑制し、集塵効率を向上させている。
また、帯電部１０の高圧電極１１は、鋸歯列１１３間で鋸歯１１１のそれぞれの先端を対向させているので、一方の向き（例えば下側）の鋸歯１１１を用いない場合に比べ、放電が発生する領域が広くなっている。
【００８５】
第１の実施の形態が適用される電気集塵機１では、帯電部１０において、高圧電極１１と対向電極１２とを、通風方向に配置している。さらに、高圧電極１１の放電を発生させる部分を鋸歯１１１とし、鋸歯１１１を通風方向に対して、直交又は傾けて配置している。よって、高圧電極１１と対向電極１２との距離Ｇを、例えば５ｍｍと、短く設定できる。これにより、電気集塵機１が小型化できる。
【００８６】
ちなみに、第１の実施の形態が適用される電気集塵機１と異なって、対向電極１２の導体部１２１の表面を覆うように設ける抵抗体部１２２を設けずに、高圧電極１１と対向電極１２との間を近づけていくと、放電電流が増加して、オゾンの発生が増加してしまう。
【００８７】
（実施例２）
前述したように、対向電極１２は、導体部１２１と導体部１２１の表面を覆う抵抗体部１２２とで構成されている。
実施例２では、対向電極１２の表面を覆う抵抗体部１２２の材料について説明する。
【００８８】
図５は、対向電極１２の抵抗体部１２２を構成する材料（抵抗体部材料）とオゾン発生電圧（ｋＶ）及びオゾン発生電圧におけるイオン数（×１０３個／ｃｍ３）との関係を示す図である。なお、図５では、抵抗体部１２２を構成する材料（抵抗体部材料）の特性として、体積抵抗率（Ω・ｃｍ）及び比誘電率を示している。さらに、図５では、高圧電極１１と対向電極１２との距離Ｇ（ｍｍ）を示している。ここでは、高圧電極１１と対向電極１２との距離Ｇは５ｍｍに固定されている。
【００８９】
オゾン発生電圧とは、高圧電極１１と対向電極１２との間に印加したＤＣ電圧を徐々に上げた（増加させた）場合に、オゾン濃度計によりオゾンの発生が検出され始める電圧である。
また、オゾン発生電圧におけるイオン数とは、高圧電極１１と対向電極１２との間にオゾン発生電圧を印加した場合に、高圧電極１１と対向電極１２との間に発生するイオンの個数（×１０３個／ｃｍ３）である。イオン数は、イオンカウンタにて計測した。
電気集塵機１では、オゾン発生電圧が高く、且つオゾン発生電圧において発生するイオン数が大きいことが好ましい。
【００９０】
ここでは、帯電部１０における対向電極１２の抵抗体部１２２を構成する材料を除いて、図１に示した電気集塵機１を用いた。帯電部１０の高圧電極１１は、鋸歯１１１を有し、対向電極１２は、導体部１２１が導電性材料で構成された金網（メッシュ）である。
そして、高圧電極１１は絶縁スペーサ３２を介して筐体３０に取り付けられている。対向電極１２は、導体露出領域１２３が筐体３０と接続されるように取り付けられ、取り付けられた部分が接地端子Ｅに接続されている。
【００９１】
抵抗体部１２２の材料には、“なし”、アルキッド樹脂（Alkyd resin）”、“アクリル樹脂（Acrylic resin）”、“ポリイミド樹脂（Polyimide）”、“ポリエステル樹脂（Polyester）”、“ＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン（polytetrafluoroethylene））”を用いた。
抵抗体部１２２の厚さは、それぞれ約５０μｍとした。
【００９２】
抵抗体部１２２が“なし”の場合には、オゾン発生電圧が３．２ｋＶで、オゾン発生電圧におけるイオン数は０個であった。すなわち、高圧電極１１と対向電極１２との間のＤＣ電圧を徐々に上げていくと、３．２ｋＶのときに、オゾンが発生し始めた。しかし、オゾン発生電圧ではイオンは発生しなかった。
【００９３】
抵抗体部１２２がアルキッド樹脂の場合には、オゾン発生電圧が４．０ｋＶで、オゾン発生電圧におけるイオン数は１０４０×１０３個／ｃｍ３であった。すなわち、高圧電極１１と対向電極１２との間のＤＣ電圧を徐々に増加させていくと、４．０ｋＶのときに、オゾンが発生し始めた。しかし、イオンは、オゾン発生電圧未満のＤＣ電圧において発生し始めていた。
【００９４】
抵抗体部１２２がアクリル樹脂の場合には、オゾン発生電圧が４．５ｋＶで、オゾン発生電圧におけるイオン数は１４００×１０３個／ｃｍ３であった。すなわち、高圧電極１１と対向電極１２との間のＤＣ電圧を徐々に上げていくと、６．０ｋＶのときに、オゾンが発生し始めた。しかし、イオンは、オゾン発生電圧未満のＤＣ電圧において発生し始めていた。
【００９５】
抵抗体部１２２がポリイミド樹脂の場合には、オゾン発生電圧が６．０ｋＶで、オゾン発生電圧におけるイオン数は１６００×１０３個／ｃｍ３であった。すなわち、高圧電極１１と対向電極１２との間のＤＣ電圧を徐々に上げていくと、４．５ｋＶのときに、オゾンが発生し始めた。しかし、イオンは、オゾン発生電圧未満のＤＣ電圧において発生し始めていた。
【００９６】
そして、抵抗体部１２２がポリエステル樹脂又はＰＴＦＥの場合には、高圧電極１１と対向電極１２との間のＤＣ電圧を１０ｋＶまで印加しても、オゾンは発生せず、イオンも発生しなかった。なお、ポリエステル樹脂の場合、導体露出領域１２３を設けることにより、高圧電極１１と対向電極１２との間のＤＣ電圧を１０ｋＶまで印加しても、オゾンは発生しないが、イオンは発生させることができた。すなわち、高圧電極１１と対向電極１２との間のＤＣ電圧を１０ｋＶとした場合、イオン数は２０００×１０３個／ｃｍ３であった。
【００９７】
以上のことから、図５に示した抵抗体部１２２の材料（抵抗体部材料）として、ポリイミド樹脂が最もオゾン発生電圧が高く、且つオゾン発生電圧におけるイオン数が大きい。すなわち、ポリイミド樹脂が抵抗体部１２２の材料としては、最も好ましい。次に、アクリル樹脂、アルキッド樹脂が、この順に好ましい。さらに、導体露出領域１２３を設けることにより、ポリエステル樹脂も用いることができる。
また、特性から見ると、比誘電率が３以上であって、体積抵抗率が、１０１２Ω・ｃｍ以上且つ１０１８Ω・ｃｍ以下であることが好ましい。体積抵抗率については、１０１４Ω・ｃｍ以上且つ１０１８Ω・ｃｍ以下がより好ましい。
なお、導体露出領域１２３を備えない場合には、抵抗体部１２２の体積抵抗率が１０１７Ω・ｃｍを超えると、抵抗体部１２２は、絶縁体として機能し、高圧電極１１と対向電極１２との間における放電の発生を阻害すると考えられる。したがって、この場合には導体露出領域１２３を設けることが必要となる。
【００９８】
（実施例３）
実施例３では、帯電部１０における対向電極１２が抵抗体部１２２を有する場合と有しない場合とにおける集塵効率とオゾン濃度との関係を説明する。ここで説明する電気集塵機１を実施例３の電気集塵機１と表記する。
図６は、実施例３の電気集塵機１の帯電部１０の斜視図である。図１に示す電気集塵機１では、通風方向が紙面において右から左に向かう方向であった。しかし、図６では、通風方向を、紙面において上から下に向かう方向に記載している。
【００９９】
そして、電気集塵機１の高圧電極１１は、図１、図２に示した構成である。すなわち、それぞれが複数の鋸歯１１１を備えた複数の鋸歯列１１３を備えている。鋸歯１１１は、鋸歯列１１３間で先端が互いに対向するように配列されている。
【０１００】
一方、電気集塵機１の対向電極１２は、導体部１２１がエキスパンドメタルで構成されている。エキスパンドメタルは、導電性材料で構成された板に切れ目を入れ、引き延ばすことにより菱形の開口１２４が形成される金網状の部材である。
【０１０１】
図７は、実施例３の電気集塵機における高圧電極１１及び対向電極１２のそれぞれの平面図である。図７（ａ）は、高圧電極１１、図７（ｂ）は、対向電極１２である。
図７（ａ）に示す高圧電極１１は、図２（ａ）に示した高圧電極１１と同じである。
図７（ｂ）に示す対向電極１２は、エキスパンドメタルから構成された導体部１２１と、その表面を覆うように設けられた抵抗体部１２２とを備えている。なお、導体部１２１の一部（上下方向の上側及び下側）は、抵抗体部１２２を備えない導体露出領域１２３となっている。
そして、高圧電極１１は絶縁スペーサ３２を介して筐体３０に取り付けられている。対向電極１２は、導体露出領域１２３が筐体３０と接続されるように取り付けられ、取り付けられた部分が接地端子Ｅに接続されている（図３参照）。
【０１０２】
高圧電極１１の保持部１４の大きさを、左右方向で約４００ｍｍ、上下方向で約３００ｍｍとした。
そして、高圧電極１１は、厚さ０．５ｍｍのＳＵＳで構成した。鋸歯列１１３間における鋸歯１１１の先端間の距離Ｓを、約３０ｍｍとした。そして、高圧電極１１は、５列の鋸歯列１１３（＃１〜＃５）を備えているとした。
【０１０３】
対向電極１２の導体部１２１は、ＳＵＳのエキスパンドメタルで構成し、開口１２４の寸法を４ｍｍ×８ｍｍとした。
対向電極１２の導体部１２１を覆う、抵抗体部１２２は厚さ５０μｍのポリイミド樹脂とした。
なお、抵抗体部１２２として用いたポリイミド樹脂は、誘電率３．３、体積抵抗率１０１６Ω・ｃｍである。
高圧電極１１と対向電極１２との距離Ｇは、５ｍｍとした。
【０１０４】
高圧電極１１と対向電極１２との間に、約４ｋＶのＤＣ電圧を印加すると、イオンが発生し始め、浮遊微粒子の帯電が可能になった。
そして、図１に示したように、通風方向の下流側に、集塵部２０を設け、帯電部１０及び集塵部２０に通電しながら、通風させることで、空気中の浮遊微粒子を除去した。
【０１０５】
図８は、実施例３の電気集塵機１における集塵効率とオゾン濃度の関係を示す図である。図８では、上記の構成による電気集塵機１を実施例３として示し、帯電部１０の対向電極１２に抵抗体部１２２を設けない電気集塵機１を比較例２として示した。なお、比較例２の電気集塵機１でも、帯電部１０の対向電極１２は、筐体３０と接続されるように取り付けられ、取り付けられた部分が接地端子Ｅに接続されている。
【０１０６】
実施例３の電気集塵機１では、ほぼ１００％の集塵効率が得られる状態で動作させても、オゾン濃度が３ｐｐｂ以下であった。この値は、環境基準値（０．０５ｐｐｍ）を大きく下回る。
一方、比較例２の電気集塵機１では、ほぼ１００％の集塵効率が得られる状態で動作させると、オゾン濃度が７ｐｐｂを超える。この値は、環境基準値（０．０５ｐｐｍ）を下回るが、実施例３の電気集塵機１の２倍以上である。
【０１０７】
以上説明したように、実施例３の電気集塵機１は、帯電部１０の対向電極１２に抵抗体部１２２を備えることで、オゾン濃度を低く抑えつつ高い集塵効率が得られる。
【０１０８】
（実施例４）
ここでは、電気集塵機１と帯電部１０の高圧電極１１の形状が異なる場合における集塵効率とオゾン濃度との関係について説明する。ここで説明する電気集塵機１を実施例４の電気集塵機１と表記する。
【０１０９】
図９は、実施例４の電気集塵機１の帯電部１０の斜視図である。図９でも、通風方向を、上下方向に記載している。
電気集塵機１の高圧電極１１は、それぞれが複数の鋸歯１１１を備えた複数の鋸歯列１１３を備えている。それぞれの鋸歯列１１３は、上方向と下方向とを向く鋸歯１１１を備えている。鋸歯１１１の先端は、鋸歯列１１３間で互いに千鳥（スタガ）になるように配列されている。すなわち、鋸歯１１１の先端は、鋸歯列１１３間で互いに対向せず、一方の鋸歯列１１３の鋸歯１１１の先端の間に、他方の鋸歯列１１３の鋸歯１１１の先端が配列されている。すなわち、鋸歯列１１３間において、鋸歯１１１が列方向に互いにずれて配置されている。
一方、電気集塵機１の対向電極１２は、実施例３と同様に、導体部１２１がエキスパンドメタルである。
【０１１０】
図１０は、実施例４の電気集塵機における高圧電極１１及び対向電極１２のそれぞれの平面図である。図１０（ａ）は高圧電極１１、図１０（ｂ）は対向電極１２である。
図１０（ａ）に示すように、すべての鋸歯列１１３の上下方向に鋸歯１１１を設けることにより、鋸歯１１１の数が、実施例３の場合より、多くなっている。
そして、高圧電極１１は絶縁スペーサ３２を介して筐体３０に取り付けられている。対向電極１２は、導体露出領域１２３が筐体３０と接続されるように取り付けられ、取り付けられた部分が接地端子Ｅに接続されている。
【０１１１】
高圧電極１１の保持部１４の大きさを、左右方向で約４００ｍｍ、上下方向で約３００ｍｍとした。
そして、高圧電極１１は、厚さ０．５ｍｍのＳＵＳで構成した。鋸歯列１１３間の鋸歯１１１の先端間の距離Ｓは、２０ｍｍとした。高圧電極１１は、５列の鋸歯列１１３（＃１〜＃５）を備えるとした。
対向電極１２は、導体部１２１をＳＵＳのエキスパンドメタルで構成し、開口１２４の寸法を約４ｍｍ×約８ｍｍとした。そして、対向電極１２の導体部１２１の表面を覆う抵抗体部１２２は、厚さ約５０μｍのポリイミド樹脂とした。このポリイミド樹脂は、誘電率３．３、体積抵抗率１０１６Ω・ｃｍであった。
【０１１２】
図１１は、実施例４の電気集塵機１における集塵効率とオゾン濃度との関係を示す図である。なお、ここでは、上記の構成による電気集塵機１を実施例４として示している。また、実施例３の電気集塵機１及び比較例２の電気集塵機１を合わせて示している。
図１１から分かるように、実施例４の電気集塵機１では、ほぼ１００％の集塵効率が得られる状態で動作させても、オゾン濃度が２ｐｐｂ以下であった。このオゾン濃度は、実施例３の電気集塵機１よりも低い。
これは、高圧電極１１の鋸歯列１１３における鋸歯１１１を、鋸歯列１１３間において、互いに千鳥に配列したことによると考えられる。すなわち、高圧電極１１と対向電極１２との間において、コロナ放電が形成される領域（範囲）が、鋸歯列１１３間で鋸歯１１１を互いに対向させた場合に比べ、広がるためと考えられる。
【０１１３】
以上説明したように、実施例４の電気集塵機１は、高圧電極１１の形状を変えることで、オゾン濃度をより低く抑えつつ高い集塵効率が得られる。
【０１１４】
図１２は、実施例４の電気集塵機１の帯電部１０の変形例を示す図である。図１２（ａ）は帯電部１０の斜視図、図１２（ｂ）は帯電部１０を対向電極１２側から見た図、図１２（ｃ）は対向電極１２のＸＩＩＣ−ＸＩＩＣ線での断面図である。
対向電極１２の導体部１２１は、複数の平板で構成され、複数の平板を構成する各平板の表面に抵抗体部１２２が積層されている。そして、各平板は、各鋸歯列１１３と対になるように配置されている。さらに、各平板は、高圧電極１１から距離Ｇの平面内に設けられている。このとき、導体部１２１の幅Ｗは、導体部１２１と対向する鋸歯列１１３において、導体部１２１の幅方向における鋸歯１１１の先端間の距離Ｑよりも小さいことが好ましい。
なお、導体部１２１の一部（鋸歯列１１３側に対して裏面側）は、抵抗体部１２２を備えない導体露出領域１２３となっている。そして、対向電極１２は、導体露出領域１２３が筐体３０と接続されるように取り付けられ、取り付けられた部分が接地端子Ｅに接続されている。なお、導体露出領域１２３は、高圧電極１１との間で放電が直接生じないように、設けられている。すなわち、対向電極１２の導体露出領域１２３は、絶縁破壊を起こさない部分で露出させており、高圧電極１１と対向電極１２の導体露出領域１２３とは、絶縁距離が保持されている。
【０１１５】
（実施例５）
実施例１〜実施例４においては、電気集塵機１の帯電部１０における高圧電極１１に鋸歯１１１を使用した。
次に、電気集塵機１の帯電部１０における高圧電極１１にワイヤ１１４を用いた場合を説明する。ここで説明する電気集塵機１を実施例５の電気集塵機１と表記する。
【０１１６】
図１３は、実施例５の電気集塵機１の帯電部１０を説明する図である。図１３（ａ）は帯電部１０の斜視図、図１３（ｂ）は図１３（ａ）のＸＩＩＩＢ−ＸＩＩＩＢ線での断面図である。図１３（ａ）でも、通風方向を、紙面において、上から下の方向に記載している。
図１３（ａ）に示すように、電気集塵機１の帯電部１０の高圧電極１１は、複数のワイヤ１１４を備えている。複数のワイヤ１１４は、左右方向に設けられている。そして、複数のワイヤ１１４の両端部が、保持部１４に固定されている。そして、複数のワイヤ１１４は、保持部１４が備える回路基板に設けられた配線を介して、ＤＣ電圧が給電される。
帯電部１０の対向電極１２は、導体部１２１が導電性材料で構成された金網（メッシュ）である。そして、対向電極１２は、導体部１２１の表面を覆うように設けられた抵抗体部１２２を備えている（後述する図１４参照）。
【０１１７】
図１３（ｂ）の断面図に示すように、対向電極１２は、複数のワイヤ１１４をそれぞれ囲むように、半径Ｍの半円筒状に曲げられている。ここでは、半径Ｍは、ワイヤ１１４間の距離Ｓの１／２に設定されている。なお、対向電極１２は複数のワイヤ１１４を囲む半円筒状に構成されていてもよい。
そして、高圧電極１１のワイヤ１１４は、絶縁スペーサ３２を介して筐体３０に取り付けられている。なお、保持部１４が絶縁スペーサ３２を介して筐体３０に取り付けられてもよい。また、保持部１４が筐体３０の一部であってもよい。
一方、対向電極１２は、導体露出領域１２３が筐体３０と接続されるように取り付けられ、取り付けられた部分が接地端子Ｅに接続されている。
【０１１８】
図１４は、実施例５の電気集塵機１の高圧電極１１及び対向電極１２のそれぞれの平面図である。図１４（ａ）は高圧電極１１、図１４（ｂ）は対向電極１２である。
図１４（ａ）に示す高圧電極１１は、複数のワイヤ１１４を備えている。
図１４（ｂ）に示す対向電極１２は、導体部１２１が導電性材料で構成された金網（メッシュ）である。そして、導体部１２１の表面を覆う抵抗体部１２２を備えている。なお、図１３（ｂ）に示したように、対向電極１２を半円筒状にした際、対向電極１２が筐体３０と接触する部分は、抵抗体部１２２を備えない導体露出領域１２３となっている。
【０１１９】
実施例５の電気集塵機１においても、オゾン濃度を低く抑えつつ、高い集塵効率が得られた。
これは、帯電部１０の対向電極１２が、導体部１２１の表面を覆う抵抗体部１２２を備えることで、放電電流が制限されたことによる。そして、複数のワイヤ１１４のそれぞれに半円筒状に対向電極１２を設けたことにより、コロナ放電がそれぞれのワイヤ１１４を取り巻く空間において発生していることによると考えられる。
【０１２０】
（帯電部１０における高圧電極１１の変形例）
図１５は、電気集塵機１の帯電部１０における高圧電極１１の変形例を示す図である。図１５（ａ）は鋸歯１１１を図２（ａ）と異なる配列で構成した図、図１５（ｂ）は鋸歯１１１を図１０（ａ）と異なる配列で構成した図である。
【０１２１】
まず、図１５（ａ）を説明する。
図２（ａ）では、最も上側及び最も下側の鋸歯列１１３（図２では＃１、＃５）の接続部１１２を保持部１４に接近又は接触させて設けた。このため、最も上側及び最も下側の鋸歯列１１３（図２（ａ）では＃１、＃５）では、上方向又は下方向のいずれか一方の鋸歯１１１しか設けなかった。
これに対し、図１５（ａ）に示す高圧電極１１では、すべての鋸歯列１１３が上方向及び下方向の両方の鋸歯１１１を備えている。
【０１２２】
次に、図１５（ｂ）を説明する。
図１０（ａ）では、すべての鋸歯列１１３が上方向及び下方向の両方の鋸歯１１１を備えていた。
これに対し、図１５（ｂ）に示す高圧電極１１では、最も上側及び最も下側の鋸歯列１１３（図１５（ｂ）では＃１、＃６）の接続部１１２を保持部１４に接近又は接触させて設けている。このため、最も上側及び最も下側の鋸歯列１１３（図１５（ｂ）では＃１、＃６）では、上方向又は下方向のいずれか一方の鋸歯１１１しか設けていない。
【０１２３】
これらの高圧電極１１を実施例１、実施例３、実施例４のそれぞれの電気集塵機１に適用しても、オゾン濃度を低く抑えつつ、高い集塵効率が得られる。
【０１２４】
図１６は、電気集塵機１の帯電部１０における高圧電極１１の他の変形例を示す図である。図１６（ａ）はそれぞれが複数の針１１５を備える複数の針列１１７から構成され、針１１５の先端が隣接する針列間で対向させて構成した図である。図１６（ｂ）は複数の針１１５を備える複数の針列１１７から構成され、針１１５の先端が隣接する針列１１７間で千鳥にして構成した図である。
針１１５及び／又はその先端は、電界集中を発生させる部位の一例である。
【０１２５】
図１６（ａ）は、図２（ａ）に示す高圧電極１１の鋸歯１１１を、針１１５に置き換えたものである。なお、針１１５は、先端が尖った針形状の部材である。そして、針列１１７において複数の針１１５を接続する接続部１１６は、例えば、配線が形成された回路基板であって、複数の針１１５と配線とが接続されている。
図１６（ｂ）は、図１０（ａ）に示す高圧電極１１の鋸歯１１１を針１１５に置き換えたものである。他の構成は、図１０（ａ）と同様であるので説明を省略する。
【０１２６】
これらの高圧電極１１を実施例１、実施例３、実施例４のそれぞれの電気集塵機１に適用しても、オゾン濃度を低く抑えつつ、高い集塵効率が得られる。
なお、図１６（ａ）、（ｂ）に示した針１１５の配列を、それぞれ図１５（ａ）、（ｂ）に示した鋸歯１１１の配列に変更してもよい。
【０１２７】
また、高圧電極１１は、高圧電極１１の鋸歯１１１又は針１１５の代わりに、例えば、導電性のカーボン線を結束した刷毛（ブラシ）形状であってもよい。なお、刷毛（ブラシ）形状の部分及び／又はその先端は、電界集中を発生させる部位の一例である。
【０１２８】
（帯電部１０における対向電極１２の変形例）
図１７は、電気集塵機１の帯電部１０における対向電極１２の変形例を説明する図である。
図１７に示す対向電極１２は、複数の開口１２４を設けた導電性材料で構成された板である導体部１２１とその表面に設けられた抵抗体部１２２とを備えている。開口１２４は導体部１２１である板を貫通して設けられている。なお、導体部１２１の一部（左右方向の両端部）は、抵抗体部１２２を備えない導体露出領域１２３となっている。
そして、対向電極１２は、導体露出領域１２３が筐体３０と接続されるように取り付けられ、取り付けられた部分が接地端子Ｅに接続される。
なお、抵抗体部１２２は、高圧電極１１と対向電極１２との間の放電電流を抑制するために設けられている。よって、少なくとも、高圧電極１１と対向電極１２の導体部１２１との間で放電が発生しないことが求められる。このことから、抵抗体部１２２は、少なくとも高圧電極１１と向かい合う側の導体部１２１（板）の表面を覆うように設けられていることが好ましい。
【０１２９】
上記において説明した高圧電極１１と対向電極１２とを、それぞれ組み合わせて用いてもよい。
【０１３０】
また、実施例１〜５に示した数値は、一例であって、これらに限定されないことは明らかである。
【０１３１】
［第２の実施の形態］
第２の実施の形態では、高圧電極１１が複数の鋸歯１１１をそれぞれが備えた複数の鋸歯列１１３で構成されているとして、鋸歯１１１の配置に設定される要件について説明する。ここでは、鋸歯列１１３間において、鋸歯１１１の先端が互いにずれて配置されているとする。例えば、鋸歯列１１３間において、鋸歯１１１の先端が千鳥に配置されている。
図１８は、第２の実施の形態が適用される電気集塵機１の一例を示す図である。ここでは、筐体３０を破線で示し、筐体３０の内部に設けられた帯電部１０及び集塵部２０の構成が見えるようにしている。
電気集塵機１の構成は、第１の実施の形態で説明したと同様の部分は、同じ符号を付して説明を省略し、異なる部分を説明する。
【０１３２】
（帯電部１０）
帯電部１０は、高圧電極１１と、高圧電極１１に対向する対向電極１２とを備えている。
高圧電極１１は、それぞれが尖った先端を有する鋸歯１１１を複数備えた複数の鋸歯列１１３（図１８では＃１〜＃５の５列）を備えている。隣接する鋸歯列１１３間で、鋸歯列１１３の方向において、それぞれの鋸歯１１１の先端がずれるように設けられている。図１８では、隣接する鋸歯列１１３間で、一方の鋸歯列１１３における鋸歯１１１の先端が、他方の鋸歯列１１３の鋸歯１１１の先端の中央に配置されている。すなわち、隣接する鋸歯列１１３間で、それぞれの鋸歯１１１の先端が千鳥に配置されている。
そして、鋸歯１１１の先端から接続部１１２までの長さをＬ（長さＬ）、鋸歯列１１３における鋸歯１１１間の間隔（ピッチ）をＰ（間隔Ｐ）とする。さらに、隣接する鋸歯列１１３間において、鋸歯列に垂直な方向の鋸歯１１１の先端間の距離をＳ（距離Ｓ）とする。
対向電極１２は、一例として導電性材料で構成されたエキスパンドメタルである導体部１２１と、その表面を覆う抵抗体部１２２とを備えている。
【０１３３】
すなわち、第２の実施の形態において説明する帯電部１０における高圧電極１１及び対向電極１２は、第１の実施の形態において説明した実施例４における図１０と同様である。
【０１３４】
高圧電極１１と対向電極１２との間は、距離Ｇである。
【０１３５】
そして、図３（ａ）に示したように、高圧電極１１は、絶縁性材料で構成された絶縁スペーサ３２を介して筐体３０に取り付けられている。対向電極１２は、導体部１２１が露出した導体露出領域１２３が筐体３０と電気的に接続する（導通する）ように取り付けられ、取り付けられた部分（電気的接触）が接地端子Ｅに接続されている。
【０１３６】
（集塵効率とオゾン濃度）
次に、第２の形態が適用される電気集塵機１において、集塵効率とオゾン濃度を測定した結果を説明する。ここで説明する電気集塵機１を実施例６の電気集塵機１と表記する。
【０１３７】
（実施例６）
電気集塵機１の帯電部１０は、通風方向から見た高圧電極１１の保持部１４の外形を、左右方向で約４００ｍｍ、上下方向で約３００ｍｍとした。
帯電部１０における高圧電極１１の鋸歯１１１及び接続部１１２は、厚さ０．５ｍｍの板状のステンレススチール（ＳＵＳ）で構成した。そして、鋸歯１１１の長さＬを１０ｍｍとした。そして、図１０、図１８と同様に、５列の鋸歯列１１３を設けた。
帯電部１０における対向電極１２は、導体部１２１を開口１２４が４ｍｍ×８ｍｍのＳＵＳで構成されたエキスパンドメタルとした。導体部１２１の表面を覆う抵抗体部１２２は、厚さ約５０μｍのポリイミド樹脂とした。このポリイミド樹脂は、比誘電率が３．３、体積抵抗率が１０１６Ω・ｃｍであった。
高圧電極１１と対向電極１２との距離Ｇを５ｍｍとした。
【０１３８】
集塵部２０における高圧電極２１及び対向電極２２は、通風方向の幅が２０ｍｍ、通風方向と直交する方向の長さが約４００ｍｍとした。そして、高圧電極２１と対向電極２２の間隔は、約１．５ｍｍとした。そして、高圧電極２１と対向電極２２との間に、約６ｋＶのＤＣ電圧を印加した。
【０１３９】
さらに、実施例６の電気集塵機１では、筐体３０などを構成する樹脂部材を、鋸歯１１１の先端から約５ｍｍ（距離ｒ）の範囲に設けないようにした。
【０１４０】
そして、帯電部１０及び集塵部２０に通電して、空気を流した。通風方向の風速は、１ｍ／ｓである。
この状態において、帯電部１０における高圧電極１１と対向電極との間に、約４ｋＶのＤＣ電圧を印加すると、イオンが発生し始め、浮遊微粒子の帯電が可能になった。
【０１４１】
図１９は、鋸歯列１１３における鋸歯１１１の間隔Ｐに対する、電気集塵機１の集塵効率及びオゾン濃度の関係を示す図である。図の左側の縦軸が集塵効率（％）、右側の縦軸がオゾン濃度（ｐｐｂ）である。また、横軸は、鋸歯１１１の間隔Ｐである。なお、横軸には、鋸歯１１１の長さＬを基準とした鋸歯１１１の間隔Ｐを合わせて示している。
ここで、オゾン濃度は、オゾン濃度計を用い、オゾン濃度計が計測するオゾン量とオゾン濃度計が取り込む空気の量から求めた。また、集塵効率は、電気集塵機１の通風方向の上流（電気集塵機１に入る前）と下流（電気集塵機１から出た後）とにおいて、浮遊微粒子の数をパーティクルカウンタにより計測して求めた。
【０１４２】
ここでは、鋸歯列１１３における鋸歯１１１の間隔Ｐを、１５ｍｍ（１．５Ｌ）、２２．５ｍｍ（２．２５Ｌ）、３５ｍｍ（３．５Ｌ）として、集塵効率及びオゾン濃度を測定した。なお、鋸歯列１１３間における鋸歯１１１の先端間の距離Ｓを２０ｍｍ（２Ｌ）に固定した。
【０１４３】
図１９から分かるように、集塵効率は、鋸歯１１１の間隔Ｐが大きいほど、高くなる。鋸歯１１１の間隔Ｐが２Ｌ以上であると、集塵効率が、９０％以上になる。
また、オゾン濃度は、鋸歯１１１の間隔Ｐが大きいほど、小さい。なお、測定した範囲におけるオゾン濃度は、１０ｐｐｂ以下であって、環境基準値（０．０５ｐｐｍ）を大きく下回る。そして、鋸歯１１１の間隔Ｐが２Ｌ以上であると、オゾン濃度は、人の臭覚で感知される５ｐｐｂ以下である。
【０１４４】
図２０は、鋸歯列１１３間の距離Ｓに対する、電気集塵機１の集塵効率及びオゾン濃度の関係を示す図である。図の左側の縦軸が集塵効率（％）、右側の縦軸がオゾン濃度（ｐｐｂ）である。また、横軸は、鋸歯列１１３間の距離Ｓである。なお、横軸には、鋸歯１１１の長さＬを基準とした鋸歯列１１３間のおける鋸歯１１１の先端間の距離Ｓを合わせて示している。
【０１４５】
ここでは、鋸歯列１１３間における鋸歯１１１の先端間の距離Ｓを、１０ｍｍ（１Ｌ）、２０ｍｍ（２Ｌ）、３０ｍｍ（３Ｌ）、４０ｍｍ（４Ｌ）として、集塵効率及びオゾン濃度を測定した。なお、鋸歯列１１３における鋸歯１１１の間隔Ｐは、３５ｍｍ（３．５Ｌ）に固定した。
【０１４６】
図２０から分かるように、鋸歯列１１３間の距離Ｓが３Ｌ以下であると、集塵効率が９０％以上となる。しかし、鋸歯列１１３間の距離Ｓが３Ｌを超えると、集塵効率が低下する。
オゾン濃度は、鋸歯列１１３間の距離Ｓにほとんど依存せず、鋸歯１１１の間隔Ｐが大きいほど、小さい。なお、測定した範囲におけるオゾン濃度は、人の臭覚で感知される５ｐｐｂ以下である。
【０１４７】
（放電領域１３）
図２１は、帯電部１０における放電の様子を模式的に説明する図である。図２１（ａ）は高圧電極１１側から見た平面図、図２１（ｂ）は図２１（ａ）のＸＸＩＢ−ＸＸＩＢ線での断面図である。図２１（ｃ）は、鋸歯１１１の間隔が図２１（ａ）の間隔Ｐより狭い（小さい）間隔Ｐ′の場合、図２１（ｄ）は、鋸歯列１１３間の距離が図６（ａ）の距離Ｓより広い（大きい）距離Ｓ′の場合である。
【０１４８】
図２１（ａ）、（ｂ）に示すように、高圧電極１１と対向電極１２との間の放電領域１３は、高圧電極１１における鋸歯１１１の先端から、遠い方向に向かって広がりながら、対向電極１２に斜めに向かうと考えられる。
ここでは、図１８に示したように、鋸歯１１１は、通風方向（対向電極１２）に対して直交又は斜めの方向に配置されている。このため、鋸歯１１１の先端からの電気力線は、鋸歯１１１の先端から対向電極１２に垂直に向かうことができない。すなわち、電気力線は、鋸歯１１１の先端から、先端から遠い方向にむかって広がりながら、対向電極１２に斜めに向かうことになる。
【０１４９】
よって、図２１（ｃ）に示すように、鋸歯列１１３における鋸歯１１１の間隔を、図２１（ａ）の間隔Ｐより狭い（小さい）間隔Ｐ′にすると、鋸歯列１１３において隣接する鋸歯１１１の放電領域１３が互いに重なり合って、干渉が発生する。これにより、図１９に示したように、鋸歯１１１の間隔Ｐが小さくなると、集塵効率が低下するとともに、オゾン濃度が高くなると考えられる。
【０１５０】
一方、図２１（ｄ）に示すように、鋸歯列１１３間における鋸歯１１１の先端間の距離を、図２１（ａ）の距離Ｓより広い（大きい）距離Ｓ′にすると、高圧電極１１の面積（通風方向に直交する方向における面積）において、放電領域１３の占める割合が小さくなる。このため、図２０に示したように、鋸歯列１１３間の距離Ｓが大きくなると、集塵効率が低下すると考えられる。
【０１５１】
以上説明したように、鋸歯１１１の先端を鋸歯列１１３の方向においてずらして配置する場合、鋸歯列１１３における鋸歯１１１の間隔Ｐが２Ｌ以上、且つ鋸歯列１１３間の距離Ｓが３Ｌ以下であることが好ましい。
【０１５２】
なお、高圧電極１１は、鋸歯１１１の配列を図１０（ａ）と異なる図１５（ｂ）に示した配列としてもよい。
また、図１０（ａ）に示した鋸歯１１１を、図１６（ｂ）に示したように針１１５に置き換えてもよい。さらに、図１５（ｂ）に示した鋸歯１１１を針１１５に置き換えてもよい。
【０１５３】
これらの場合であっても、針１１５の長さをＬ（長さＬ）とした場合、針列１１７における針１１５の間隔Ｐを２Ｌ以上、且つ針列１１７間における針１１５の先端間の距離Ｓを３Ｌ以下とすることで、高い集塵効率を得つつ、オゾン濃度を低く抑えることができる。
【０１５４】
そして、対向電極１２は、これまで示したものと置き換えてもよい。
【０１５５】
以上説明したように、第２の実施の形態が適用される電気集塵機１では、帯電部１０の対向電極１２を、導体部１２１と導体部１２１の表面を覆うように設けた抵抗体部１２２とで構成している。よって、放電電流が、抵抗体部１２２を設けない場合に比べて、小さく抑えられ、オゾン濃度が低く抑えられる。
そして、帯電部１０の高圧電極１１は、絶縁スペーサ３２を介して筐体３０に固定されている。さらに、高圧電極１１の鋸歯１１１の先端から予め定められた距離ｒの範囲に、筐体３０などを構成する樹脂部材が設けられていない。さらに、対向電極１２は、導体露出領域１２３において筐体３０と電気的に接続されている（導通させている）。これらにより、筐体３０が静電気で帯電することを抑制し、集塵効率を向上させている。
【０１５６】
第２の実施の形態が適用される電気集塵機１では、帯電部１０において、高圧電極１１と対向電極１２とを、通風方向に配置している。さらに、高圧電極１１の放電を発生させる部分を鋸歯１１１とし、鋸歯１１１を通風方向に対して、直交又は傾けて（交差させて）配置している。よって、高圧電極１１と対向電極１２との距離Ｇを、例えば５ｍｍと、短く設定できる。これにより、電気集塵機１が小型化できる。
【０１５７】
また、第２の実施の形態で示した数値は、一例であって、これらに限定されないことは明らかである。
【０１５８】
［第３の実施の形態］
第２の実施の形態では、帯電部１０における高圧電極１１の鋸歯１１１は、鋸歯列１１３間において、鋸歯列１１３の方向に対して、互いにずらして配置されていた。
第３の実施の形態では、帯電部１０における高圧電極１１の鋸歯１１１の鋸歯列１１３間での配置が、第２の実施の形態と異なる。この場合において、鋸歯１１１の配置に設定される要件について説明する。
【０１５９】
図２２は、第３の実施の形態が適用される電気集塵機１の一例を示す図である。ここでは、筐体３０を破線で示し、筐体３０の内部に設けられた帯電部１０及び集塵部２０の構成が見えるようにしている。
電気集塵機１の構成は、第１の実施の形態及び第２の実施の形態で説明したと同様の部分は、同じ符号を付して説明を省略し、異なる部分を説明する。
【０１６０】
（帯電部１０）
帯電部１０は、高圧電極１１と、高圧電極１１に対向する対向電極１２とを備えている。
高圧電極１１は、鋸歯１１１を複数備えた複数の鋸歯列１１３（図２２では＃１〜＃５）を備えている。それぞれの鋸歯列１１３の長手方向は、左右方向に向いている。最も上側の鋸歯列１１３（図２２では＃１）は、下側を向いて配列された複数の鋸歯１１１（図２２では１０個）を備えている。最も下側の鋸歯列１１３（図２２では＃５）は、上側を向いて配列された複数の鋸歯１１１（図２２では１０個）を備えている。そして、間の鋸歯列１１３（図２２では＃２〜＃４）は、上側を向いて配列された複数の鋸歯１１１（図２２では１０個）と、下側を向いて配列された複数の鋸歯１１１（図２２では１０個）とを備えている。
高圧電極１１は、隣接する鋸歯列１１３間で、それぞれの鋸歯１１１の先端が対向するように設けられている。
すなわち、第３の実施の形態において説明する帯電部１０における高圧電極１１は、第１の実施の形態において説明した図２（ａ）と同様である。
【０１６１】
対向電極１２は、第２の実施の形態と同様である。すなわち、第３の実施の形態において説明する帯電部１０における対向電極１２は、第１の実施の形態において説明した実施例４における図１０（ｂ）と同様である。
【０１６２】
（放電領域１３）
図２３は、帯電部１０における放電の様子を模式的に説明する図である。
第３の実施の形態における帯電部１０の高圧電極１１では、鋸歯列１１３間で鋸歯１１１の先端が互いに対向する。よって、放電領域１３も鋸歯列１１３間で互いに対向する。このため、鋸歯列１１３間の距離Ｓを短く（小さく）すると、放電領域１３が、対向する鋸歯１１１間で互いに重なってしまう。
よって、鋸歯列１１３間で鋸歯１１１の先端を互いに対向させる場合は、鋸歯列１１３間で鋸歯１１１の先端を千鳥に配置させる場合に比べ、鋸歯列１１３間の鋸歯１１１の先端間の距離Ｓを大きくせざるを得ない。
【０１６３】
（集塵効率とオゾン濃度）
第２の実施の形態で示した電気集塵機１と同様に、帯電部１０における高圧電極１１の鋸歯１１１及び接続部１１２は、厚さ０．５ｍｍの板状のステンレススチール（ＳＵＳ）で構成した。そして、鋸歯１１１の長さＬを１０ｍｍとした。そして、図１、図２（ａ）に示したように、５列の鋸歯列１１３を設けた。
帯電部１０における対向電極１２は、導体部１２１を開口１２４が約４ｍｍ×約８ｍｍのＳＵＳで構成されたエキスパンドメタルとした。導体部１２１の表面を覆う抵抗体部１２２は、厚さ約５０μｍのポリイミド樹脂とした。このポリイミド樹脂は、比誘電率が３．３、体積抵抗率が１０１６Ω・ｃｍであった。
高圧電極１１と対向電極１２との距離Ｇは、５ｍｍとした。
【０１６４】
集塵部２０については、第１の実施の形態と同様にした。
そして、帯電部１０及び集塵部２０に通電して、空気を流した。通風方向の風速は、１ｍ／ｓである。
すると、帯電部１０における高圧電極１１と対向電極との間に、約４ｋＶのＤＣ電圧を印加すると、イオンが発生し始め、浮遊微粒子の帯電が可能になった。
【０１６５】
鋸歯列１１３間における鋸歯１１１の先端間の距離Ｓを、５０ｍｍ（５Ｌ）、６０ｍｍ（６Ｌ）、７０ｍｍ（７Ｌ）、８０ｍｍ（８Ｌ）、９０ｍｍ（９Ｌ）として、集塵効率及びオゾン濃度を測定した。なお、鋸歯列１１３における鋸歯１１１の間隔Ｐは、３５ｍｍ（３．５Ｌ）に固定した。
鋸歯列１１３間で鋸歯１１１を対向させる場合には、鋸歯列１１３間における鋸歯１１１の先端間の距離Ｓは、６Ｌ以上且つ８Ｌ以下とすることが好ましい。この範囲において、集塵効率は９０％以上、オゾン濃度は人の臭覚で感知される５ｐｐｂ以下であった。
なお、鋸歯列１１３間における鋸歯１１１の先端間の距離Ｓが６Ｌ未満では、対向する鋸歯１１１間で電界が干渉しあい、放電電流が流れやすくなる。よって、オゾン濃度が増加した。
一方、鋸歯列１１３間における鋸歯１１１の先端間の距離Ｓが８Ｌを超えると、高圧電極１１に占める放電領域１３の割合が低くなり、集塵効率が低下した。
なお、鋸歯列１１３に沿った方向の鋸歯１１１の間隔Ｐについては、第１の実施の形態と同様である。
【０１６６】
なお、高圧電極１１は、鋸歯１１１の配列を図２（ａ）と異なる図１５（ａ）に示した配列としてもよい。
また、また、図２（ａ）に示した鋸歯１１１を、図１６（ａ）に示したように針１１５に置き換えてもよい。さらに、図１５（ａ）に示した鋸歯１１１を針１１５に置き換えてもよい。
【０１６７】
これらの場合であっても、針１１５の長さをＬ（長さＬ）とした場合、針列１１７における針１１５の間隔Ｐを２Ｌ以上、且つ針列１１７間の針１１５の先端間の距離Ｓを６Ｌ以上且つ８Ｌ以下とすることで、高い集塵効率を得つつ、オゾン濃度を低く抑えることができる。
【０１６８】
そして、対向電極１２は、これまで示したものと置き換えてもよい。
【０１６９】
以上説明したように、第３の実施の形態が適用される電気集塵機１では、帯電部１０の対向電極１２を、導体部１２１と導体部１２１の表面を覆うように設けた抵抗体部１２２とで構成している。よって、放電電流が、抵抗体部１２２を設けない場合に比べて、小さく抑えられ、オゾン濃度が低く抑えられる。
そして、帯電部１０の高圧電極１１は、絶縁スペーサ３２を介して筐体３０に固定されている。さらに、高圧電極１１の鋸歯１１１の先端から予め定められた距離ｒの範囲に、筐体３０などを構成する樹脂部材が設けられていない。さらに、対向電極１２は、導体露出領域１２３において筐体３０と電気的に接続されている（導通させている）。これらにより、筐体３０が静電気で帯電することを抑制し、集塵効率を向上させている。
【０１７０】
第３の実施の形態が適用される電気集塵機１では、帯電部１０において、高圧電極１１と対向電極１２とを、通風方向に配置している。さらに、高圧電極１１の放電を発生させる部分を鋸歯１１１とし、鋸歯１１１を通風方向に対して、直交又は傾けて（交差させて）配置している。よって、高圧電極１１と対向電極１２との距離Ｇを、例えば５ｍｍと、短く設定できる。これにより、電気集塵機１が小型化できる。
【０１７１】
また、第３の実施の形態で示した数値は、一例であって、これらに限定されないことは明らかである。
【０１７２】
［第４の実施の形態］
第４の実施の形態では、高圧電極からのランダムな２次電子放出などに起因するパルス状電流の発生を抑制する電流制限回路について説明する。オゾンの発生は、高圧電極からのランダムな２次電子放出などに起因するパルス状電流の発生によって顕著になる。
図２４は、第４の実施の形態が適用される電気集塵機１の一例を示す図である。ここでは、筐体３０を破線で示し、筐体３０の内部に設けられた帯電部１０及び集塵部２０の構成が見えるようにしている。
電気集塵機１の構成は、第１の実施の形態から第３の実施の形態で説明したと同様の部分は、同じ符号を付して説明を省略し、異なる部分を説明する。
【０１７３】
（帯電部１０）
帯電部１０は、高圧電極１１と、高圧電極１１に対向する対向電極１２とを備えている。高圧電極１１と対向電極１２とは互いに対向するように配置されている。
高圧電極１１は、一例として、それぞれが尖った先端を有する鋸歯形状の部分１１１（以下では鋸歯１１１と表記する。）を複数備えた複数の鋸歯列１１３（図２４では、＃１〜＃５）を備えている。それぞれの鋸歯列１１３は、左右方向に向いている。そして、それぞれの鋸歯列１１３は、上側を向いて配列された複数の鋸歯１１１と、下側を向いて配列された複数の鋸歯１１１を備えている。
【０１７４】
それぞれの鋸歯１１１は、通風方向に対して、直交する方向に設けられている。さらに、それぞれの鋸歯１１１は、隣接する鋸歯列１１３の間、例えば鋸歯列１１３の＃１と＃２との間において、鋸歯列１１３の方向に対して、先端が互いにずれて配置されている。
なお、図２４では、隣接する鋸歯列１１３間で、一方の鋸歯列１１３における鋸歯１１１の先端が、他方の鋸歯列１１３の鋸歯１１１の先端の中央に配置されている。すなわち、隣接する鋸歯列１１３間で、それぞれの鋸歯１１１の先端が千鳥に配置されている。
それぞれの鋸歯１１１は、通風方向に対して、斜めの方向に設けられてもよい。すなわち、それぞれの鋸歯１１１は、通風方向に交差する方向に設けられている。
【０１７５】
それぞれの鋸歯列１１３における複数の鋸歯１１１は接続部１１２に接続されている。それぞれの接続部１１２の一方の端部は、後述する回路基板１５に設けられた配線１７に接続されている（後述する図２６参照。）この配線１７は、高電圧端子１８に接続され、高電圧発生回路４０の正極（高電圧供給端子）に接続される。
複数の鋸歯１１１と接続部１１２とは、導電性材料で一体として構成されている。よって、ここでは、複数の鋸歯１１１と接続部１１２とをまとめて鋸歯列１１３と表記する。
【０１７６】
そして、鋸歯列１１３及び回路基板１５は、保持部１４に固定されている。なお、保持部１４は、筐体３０の一部であってもよい。
【０１７７】
なお、鋸歯列１１３の数及び鋸歯列１１３における鋸歯１１１の数は予め定められた数に設定される。
【０１７８】
対向電極１２は、通風が可能なように貫通した開口（孔）１２４を有する導電性材料で構成された部材（導体部）と、その表面を覆うように設けられ、電流に対して抵抗として働く抵抗性材料で構成された部材（抵抗体部）とを備えている。そして、対向電極１２の導体部は、帯電部１０の高電圧発生回路４０の負極（基準電圧供給端子）に接続されている。
【０１７９】
対向電極１２に、抵抗体部を設けるのは、放電電流を制限し、オゾンの発生を抑制するためである。よって、抵抗体部に対する体積抵抗率などの特性は、集塵効率とオゾン濃度との関係を考慮して設定される。例えば、抵抗体部を構成する部材は、比誘電率が３以上で、体積抵抗率が１０１４Ω・ｃｍ以上且つ１０１８Ω・ｃｍ以下であることが好ましい。なお、抵抗体部の厚さによって、厚さ方向の抵抗値が変化する。したがって、抵抗体部の厚さにより、制限する放電電流が設定できる。
なお、抵抗体部を設けなくともよい。
【０１８０】
図２４では、対向電極１２は、一例として並列させた複数の長方形の板状の部材とした。板状の部材の間が、開口１２４として働く。なお、長方形の板状の部材の幅（大きさ）、開口１２４の大きさは、高圧電極１１との間で発生する放電を考慮して設定される。
【０１８１】
高圧電極１１と対向電極１２との間は、距離Ｇである。
【０１８２】
電気集塵機１の帯電部１０において、高圧電極１１は、電気絶縁性材料で構成された絶縁スペーサ（図３に示す絶縁スペーサ３２）を介して保持部１４に取り付けられている。そして、保持部１４が筐体３０に取り付けられている。なお、保持部１４が筐体３０の一部であってもよい。また、保持部１４が絶縁スペーサであってもよい。
一方、対向電極１２は、導体部を露出させた導体露出領域を設け、導体露出領域が筐体３０と電気的に接触する（導通する）ように筐体３０に取り付けられている。
【０１８３】
（電流制限回路１６）
オゾンの発生は、高圧電極１１からのランダムな２次電子放出に起因するパルス状の電流などによって顕著になる。
第４の実施の形態で説明する電気集塵機１の帯電部１０は、パルス状の電流を制限する電流制限回路１６を設けている。これにより、オゾンの発生をさらに抑制する。
【０１８４】
図２５は、電気集塵機１の帯電部１０に関する等価回路である。
ここでは、高圧電極１１と対向電極１２との間の放電が生成される空間（放電空間）をコンデンサＣに置き換えている。すなわち、コンデンサＣの一方の端子が高圧電極１１、他方の端子が対向電極１２となっている。
【０１８５】
そして、電流制限回路１６は、コンデンサＣの高圧電極１１側に設けられている。
【０１８６】
高電圧発生回路４０は、電圧源４０Ａ、抵抗Ｒ０、コンデンサＣ０を備えている。
電圧源４０Ａの正側は、抵抗Ｒ０の一方の端子に接続されている。抵抗Ｒ０の他方の端子は、コンデンサＣ０の一方の端子に接続されている。電圧源４０Ａの負側は、コンデンサＣ０の他方の端子に接続されている。そして、コンデンサＣ０の一方の端子が高電圧発生回路４０の正極４０Ｂ、コンデンサＣ０の他方の端子が負極４０Ｃとなっている。
【０１８７】
ここで、抵抗Ｒ０は、高電圧発生回路４０からの電流を制限し、コンデンサＣ０は、高電圧発生回路４０から出力されるＤＣの高電圧（ＤＣ電圧）を安定させる。
【０１８８】
電流制限回路１６は、インダクタＬｓとダイオードＤｓとの並列回路を備えている。インダクタＬｓとダイオードＤｓの並列回路の一方の端子が、高電圧発生回路４０の正極４０Ｂに、他方の端子が、高電圧発生回路４０の負極４０Ｃに接続されている。
ダイオードＤｓは、アノードが高圧電極１１に接続され、カソードが高電圧発生回路４０の正極４０Ｂに接続されている。すなわち、高電圧発生回路４０の正極４０Ｂの電位が高圧電極１１の電位より高い（大きい）通常状態の場合には、ダイオードＤｓに電流が流れない逆方向に接続されている。
【０１８９】
電流制限回路１６の動作について説明する。
高圧電極１１と対向電極１２との間の電圧（電極間電圧）は、高圧電極１１と対向電極１２との間に流れる電流によって変動する。高圧電極１１と対向電極１２との間に、放電が発生すると、放電で発生した電子が高圧電極１１に衝突し、二次電子を放出する。この二次電子の量は、放電の状態によって変動する。二次電子が多くなると、放電電流が多くなり、オゾンの発生が多くなる。
よって、オゾンの発生を抑制するためには、二次電子放出にともなって増加する放電電流を制限することが必要となる。このため、放電電流が増加した際に、高圧電極１１の電位を下げて、放電電流を減少させることが有効である。この二次電子放出にともなって増加する放電電流は、パルス状に発生するパルス状電流である。パルス状電流は、高周波成分（高周波電流）を含んでいる。
インダクタＬｓは、高周波成分に対して、インピーダンスが高くなる。よって、高周波電流は、インダクタＬｓによって制限される。
そこで、第４の実施の形態が適用される電気集塵機１の帯電部１０は、インダクタＬｓを有する電流制限回路１６を備えている。
【０１９０】
なお、インダクタＬｓは、電流が流れなくなると、電流が流れていた状態を維持しようとして、逆起電力を発生する。逆起電力は、高圧電極１１の電位を高電圧発生回路４０の正極４０Ｂの電位より高く（大きく）する。したがって、高圧電極１１と対向電極１２との間の電極間電圧が予め定められた電圧より高く（大きく）なってしまう。すると、放電電流が大きくなり、オゾンの発生が多くなってしまう。
そこで、電流制限回路１６は、インダクタＬｓに並列に接続されたダイオードＤｓを備えている。ダイオードＤｓは、上述したように、インダクタＬｓに発生した逆起電力に対して電流が流れる方向（順方向）に接続されている。よって、インダクタＬｓに発生した逆起電力を逃がすように働く。
【０１９１】
なお、インダクタＬｓは、ＤＣ又は低周波成分の電流が流れる通常状態では、インピーダンスが小さい。よって、インダクタＬｓは、通常状態における帯電部１０の動作に影響を与えない。
また、インダクタＬｓにより逆起電力が発生しない場合、すなわち、高電圧発生回路４０の正極４０Ｂの電位が高圧電極１１の電位より高い（大きい）通常状態では、ダイオードＤｓは、逆方向接続となっている。よって、ダイオードＤｓは、通常状態における帯電部１０の動作に影響を与えない。
【０１９２】
以上説明したように、電流制限回路１６におけるインダクタＬｓは、二次電子放出にともなって発生するパルス状電流を抑制する。そして、インダクタＬｓに並列接続されたダイオードＤｓはインダクタＬｓが発生する逆起電力による電極間電圧の上昇を抑制する。これにより、帯電部１０において、パルス状電流によってオゾンの発生が増加することを抑制している。
【０１９３】
次に、電流制限回路１６の具体的な動作について説明する。
（実施例７）
図２６は、インダクタＬｓとダイオードＤｓとの並列回路による電流制限回路１６が接続された高圧電極１１の一例を示す図である。図２６では、高電圧発生回路４０も合わせて示している。ここで、電流制限回路１６を設けた高圧電極１１を備える電気集塵機１を実施例７と表記する。
なお、鋸歯１１１の数、鋸歯列１１３の数を簡略化して表記している。
高電圧発生回路４０は、４〜７ｋＶのＤＣ電圧を発生させる。
【０１９４】
高圧電極１１における複数の鋸歯１１１とそれらの鋸歯１１１が接続された鋸歯列１１３を、厚さ０．５ｍｍの板状のステンレススチール（ＳＵＳ）で構成した。
回路基板１５上に、電流制限回路１６及び配線１７を設けた。そして、複数の鋸歯列１１３を、回路基板１５上の配線１７で接続した。配線１７に電流制限回路１６を構成するインダクタＬｓとダイオードＤｓとの並列回路の一方の端子を接続した。並列回路の他方の端子を高電圧端子１８に接続した。高電圧端子１８を高電圧発生回路４０の正極４０Ｂに接続した。なお、ダイオードＤｓは、図２５で説明した方向に接続した。
【０１９５】
ここでは、鋸歯１１１の先端から接続部１１２までの長さＬを１０ｍｍ、鋸歯列１１３における鋸歯１１１間の間隔Ｐを３４．６ｍｍとした。さらに、隣接する鋸歯列１１３間において、鋸歯列１１３に垂直な方向の鋸歯１１１の先端間の距離Ｓを３０ｍｍとした。
【０１９６】
電流制限回路１６におけるインダクタＬｓは、１００μＨ以上とした。ダイオードＤｓは、逆耐圧が７ｋＶ以上とした。なお、ダイオードＤｓは、逆耐圧が７ｋＶ以上となるように、複数のダイオードを直列接続して構成すればよい。
【０１９７】
対向電極１２の複数の長方形の板状の部材の導体部は、それぞれを幅１０ｍｍのＳＵＳで構成した。なお、抵抗体部は、厚さ５０μｍのポリイミド樹脂とした。
高圧電極１１と対向電極１２との距離Ｇは、５ｍｍとした。
【０１９８】
（比較例３）
ここで、第４の実施の形態が適用されない比較例３の電気集塵機１について説明する。
比較例３の電気集塵機１は、抵抗Ｒ１で構成された電流制限回路１６を備えている。
図２７は、抵抗による電流制限回路１６を含む帯電部１０の等価回路である。
図２７に示す帯電部１０は、図２５に示した帯電部１０の電流制限回路１６において、インダクタＬｓとダイオードＤｓの並列回路を抵抗Ｒ１に置き換えたものである。他の構成は同様であるので、同じ符号を付して、説明を省略する。
なお、抵抗Ｒは、１ＭΩとした。
【０１９９】
（実施例７と比較例３との比較）
実施例７及び比較例３のそれぞれの電気集塵機１の帯電部１０及び集塵部２０に通電し、電気集塵機１を動作させた。
高電圧発生回路４０から、約４ｋＶのＤＣ電圧を帯電部１０に印加すると、イオンが発生し始め、浮遊微粒子の帯電が可能になった。
高電圧発生回路４０から、５ｋＶ以上のＤＣ電圧を帯電部１０に印加すると、二次電子放出にともなうランダムなパルス状電流が発生するようになった。
【０２００】
しかし、実施例７及び比較例３のいずれの電気集塵機１においても、電流制限回路１６が働いて、パルス状電流によるオゾンの増加が抑制された。
【０２０１】
図２８は、実施例７の電気集塵機１及び比較例３の電気集塵機１のそれぞれの帯電部１０における電極間電圧の時間変化を示す図である。図２８（ａ）は実施例７、図２８（ｂ）は比較例３である。横軸が時間（ｎｓ）、縦軸が電極間電圧（ｋＶ）である。
実施例７の電気集塵機１では、１００ｎｓ付近において、二次電子放出によるパルス状電流が発生すると、約２７０Ｖの電圧降下が発生する。すなわち、電流制限回路１６のインダクタＬｓが働いて、高圧電極１１の電位を低下させる。そして、パルス状電流が停止すると、高圧電極１１は、１０ｎｓ以内で元の電圧に戻っている。
そして、電極間電圧には、インダクタＬｓの逆起電力による高電圧側への過電圧の発生（オーバシュート）は見られない。これは、ダイオードＤｓによって、逆起電力が逃がされているためである。
【０２０２】
一方、比較例３の電気集塵機１でも、１００ｎｓ付近において、二次電子放出によるパルス状電流が発生すると、約２７０Ｖの電圧降下が発生する。すなわち、電流制限回路１６の抵抗Ｒ１が働いて、高圧電極１１の電位を低下させる。しかし、パルス状電流が停止すると、高圧電極１１は、５０ｎｓ以上かかって元の電圧に戻っている。これは、高圧電極１１と対向電極１２との間で構成されるコンデンサ（図２５におけるコンデンサＣ）と抵抗Ｒ１とによる時定数が大きいためである。
【０２０３】
すなわち、インダクタＬｓは抵抗Ｒ１に比べ、ＤＣ又は低周波数の電流に対するインピーダンスが小さいため、元の電圧に戻るまでの時間を短く（小さく）することができる。
これにより、電気集塵機１が集塵機能を発揮する期間の割合が大きくなり、集塵効率が低下することが抑制される。
【０２０４】
なお、高電圧発生回路４０が４〜７ｋＶのＤＣ電圧を供給する場合、インダクタＬｓは、２００〜３００Ｖの電位降下を生じさせるものであることが好ましい。
【０２０５】
図２９は、電流制限回路１６を含む帯電部１０の他の等価回路である。
図２５では、電流制限回路１６を高圧電極１１への経路上において接続したが、図２９では、電流制限回路１６を対向電極１２への経路上において接続している。
このようにしても、図２５の場合と同様に動作する。
【０２０６】
（実施例８）
実施例７の電気集塵機１における帯電部１０では、電流制限回路１６を高圧電極１１に対して１つ設けられていた。実施例８とする電気集塵機１の帯電部１０では、高圧電極１１の鋸歯列１１３毎に電流制限回路１６を設けている。
図３０は、実施例８の電気集塵機１の帯電部１０における、鋸歯列１１３毎に電流制限回路１６を接続した高圧電極１１の一例を示す図である。
【０２０７】
ここでは、高圧電極１１は、複数の鋸歯列１１３を備えている。そして、回路基板１５には、それぞれの鋸歯列１１３に対応して、インダクタＬｓとダイオードＤｓとの並列回路による電流制限回路１６が設けられている。そして、複数の鋸歯列１１３のそれぞれが対応する電流制限回路１６に接続されている。複数の電流制限回路１６は、高電圧端子１８に接続された配線１７に接続されている。高電圧端子１８は、高電圧発生回路４０の正極４０Ｂに接続されている。
すなわち、実施例８の電気集塵機１では、帯電部１０の高圧電極１１が分割され、分割された部分ごとに電流制限回路１６が設けられている。ここでは、鋸歯列１１３が高圧電極１１が分割された副高圧電極の一例である。
【０２０８】
このようにすることで、一つの鋸歯列１１３において、二次電子放出によるパルス状電流などに起因して電位降下が発生しても、他の鋸歯列１１３では、電位降下が発生しない。
すなわち、図２８（ａ）に示した電極間電圧の低下（電位降下）は、電流制限回路１６のインダクタＬｓで発生するため、高電圧発生回路４０の正極４０Ｂの電位に影響を与えない。よって、他の鋸歯列１１３は、通常状態を維持する。これにより、電気集塵機１の集塵効率の低下が抑制される。
【０２０９】
なお、図３０では、鋸歯列１１３毎に電流制限回路１６を設けたが、鋸歯列１１３を群にして群毎に電流制限回路１６を設けてもよい。
【０２１０】
（実施例９）
実施例８の電気集塵機１における帯電部１０では、高圧電極１１の複数の鋸歯列１１３のそれぞれに対して電流制限回路１６が設けられていた。実施例９とする電気集塵機１の帯電部１０では、鋸歯列１１３における複数の鋸歯１１１のそれぞれに電流制限回路１６を設けている。
【０２１１】
図３１は、実施例９の電気集塵機１の帯電部１０における、鋸歯１１１毎に電流制限回路１６を接続した高圧電極１１の一例を示す図である。
電流制限回路１６は、インダクタＬｓとダイオードＤｓの並列回路である。
【０２１２】
図３１に示すように、高圧電極１１は、それぞれが複数の鋸歯１１１を備えた複数の鋸歯列１１３を備えている。ここでは、鋸歯１１１の部分を高圧電極１１と表記する。
鋸歯列１１３において、複数の鋸歯１１１は、回路基板１５に固定されるとともに、回路基板１５上の配線１７に接続されている。また、それぞれの鋸歯１１１には、回路基板１５上に構成された電流制限回路１６がそれぞれ接続されている。電流制限回路１６は、インダクタＬｓとダイオードＤｓとの並列回路を備えている。
【０２１３】
複数の鋸歯列１１３は、回路基板１５の一方の端部が、高電圧端子１８に固定されている。そして、回路基板１５の配線１７が高電圧端子１８に接続されている。そして、高電圧端子１８が高電圧発生回路４０の正極４０Ｂに接続されている。
【０２１４】
回路基板１５は、例えば、印刷配線板（ＰＣＢ）の基体であって、印刷された配線を配線１７としてよい。また、高電圧端子１８は、銅板など導電性材料で構成されている。
【０２１５】
このようにすることで、一つの鋸歯１１１において、二次電子放出によるパルス状電流などに起因して電位降下が発生しても、他の鋸歯１１１では、電位降下が発生しない。よって、他の鋸歯１１１は、通常状態を維持する。これにより、電気集塵機１の集塵効率の低下がさらに抑制される。
【０２１６】
すなわち、実施例９の電気集塵機１でも、帯電部１０の高圧電極１１が分割され、分割された部分ごとに電流制限回路１６が設けられている。ここでは、鋸歯１１１が高圧電極１１が分割された副高圧電極の他の一例である。
【０２１７】
例えば、鋸歯１１１の全体の長さＤを１０ｍｍ、鋸歯１１１の先端から回路基板１５までの長さＬを５ｍｍ、鋸歯列１１３における鋸歯１１１間の間隔Ｐを３０ｍｍとすることができる。そして、鋸歯列１１３間における鋸歯１１１の先端間の距離Ｓを３０ｍｍとすることができる。
【０２１８】
なお、図３１では、鋸歯１１１毎に電流制限回路１６を設けたが、鋸歯１１１を群にして群毎に電流制限回路１６を設けてもよい。
【０２１９】
第４の実施の形態では、高圧電極１１は、複数の鋸歯１１１を備えた複数の鋸歯列１１３を備えているとした。高圧電極１１は、鋸歯１１１の代わりに、先の尖った針であってもよい。また、高圧電極１１は、鋸歯列１１３の代わりに、導電性材料で構成された線状のワイヤであってもよい。
そして、対向電極１２は、これまで示したものと置き換えてもよい。
【０２２０】
そして、第４の実施の形態で示した数値は、一例であって、これらに限定されないことは明らかである。
【０２２１】
［第５の実施の形態］
第４の実施の形態では、電流制限回路１６は、インダクタＬｓとダイオードＤｓとの並列回路を備え、高圧電極からのランダムな２次電子放出などに起因するパルス状電流の発生を抑制した。
第５の実施の形態では、電流制限回路１６は、高圧電極１１と対向電極１２とが短絡した場合に短絡電流を抑制する回路をさらに備えている。
他の構成は、第４の実施の形態と同様であるので、説明を省略する。
【０２２２】
図３２は、第５の実施の形態が適用される電気集塵機１における帯電部１０の等価回路である。
ここでは、実施例８又は実施例９示したように、高圧電極１１が複数の部分（鋸歯列１１３、鋸歯１１１）に分割され、それぞれの部分に電流制限回路１６が設けられている場合に対応するとした。このため、２つの電流制限回路１６（図３２では電流制限回路１６−１、１６−２と表記する。）を表記している。電流制限回路１６−１、１６−２は、同じ構成であるので、区別しないときは、電流制限回路１６と表記する。
すなわち、電流制限回路１６−１は、放電が生成される空間（放電空間）を置き換えたコンデンサＣ１に接続され、電流制限回路１６−２は、他の放電空間を置き換えたコンデンサＣ２に接続されている。電流制限回路１６以外の構成は、第４の実施の形態の図２５における説明と同様であるので、同じ符号を付して、説明を省略する。
【０２２３】
電流制限回路１６−１により電流制限回路１６を説明する。
電流制限回路１６は、二次電子電流制限部１６Ａと、短絡電流制限部１６Ｂとを備えている。二次電子電流制限部１６Ａは、第４の実施の形態で説明した二次電子放出によるパルス状電流などによる放電電流の増加を抑制するインダクタＬｓとダイオードＤｓとの並列回路である。
短絡電流制限部１６Ｂは、電界効果トランジスタ（ＦＥＴ）、抵抗（抵抗素子）Ｒｓ、コンデンサＣｓを備えている。そして、ＦＥＴのドレインが短絡電流制限部１６Ｂの一方の端子になっている。ＦＥＴのソースは、抵抗ＲｓとコンデンサＣｓの並列回路の一方の端子に接続されている。また、ＦＥＴのゲートは、抵抗ＲｓとコンデンサＣｓの並列回路の他方の端子に接続されている。ＦＥＴのゲート及び抵抗ＲｓとコンデンサＣｓの並列回路の他方の端子が、短絡電流制限部１６Ｂの他方の端子になっている。抵抗Ｒｓは、ＦＥＴのソース−ゲート間に接続されている。
すなわち、短絡電流制限部１６Ｂにおいて、ＦＥＴと抵抗Ｒｓとは直列回路を構成している。
【０２２４】
二次電子電流制限部１６Ａと短絡電流制限部１６Ｂとは、直列接続されている。図３２では、短絡電流制限部１６Ｂの一方の端子（ＦＥＴ側のアノード側）が、高電圧発生回路４０の正極４０Ｂに接続されている。そして、短絡電流制限部１６Ｂの一方の端子（ＦＥＴのゲート側）が短絡電流制限部１６ＢのインダクタＬｓとダイオードＤｓとの並列回路の一方の端子（コンデンサＣ１から遠い側）に接続されている。インダクタＬｓとダイオードＤｓとの並列回路の他方の端子（コンデンサＣ１から遠い側）は、高圧電極１１に接続されている。
【０２２５】
ここで、ＦＥＴとして、ノーマリーオンのｎチャネル型のジャンクションＦＥＴ（ＪＦＥＴ）又はノーマリーオンのＭＯＳＦＥＴが使用できる。ノーマリーオンのＦＥＴは、ゲートのソースに対する電位（ゲート電圧）を同じに（ゲート電圧を０Ｖと）しても、ソースとドレインとの間において電流が流れる。そして、ゲートのソースに対する電位（ゲート電圧）により、ソース端子とドレイン端子との間の電導度が変化する。すなわち、ゲート電圧が高い（大きい）ほど電導度が大きくなり、ソースとドレインとの間を流れる電流が増加する。そして、ノーマリーオンのＦＥＴでは、ゲートの電位をソースの電位より低く（ゲート電圧を負と）していくと、ソースとドレインとの間を流れる電流が減少する。
【０２２６】
ここで、電流制限回路１６の動作を説明する。
二次電子電流制限部１６Ａについては、第４の実施の形態において説明した。よって、短絡電流制限部１６Ｂについて説明する。
【０２２７】
高圧電極１１と対向電極１２との間に短絡が生じていない場合を通常状態とする。この通常状態では、放電電流は、高電圧発生回路４０の正極４０Ｂから、高圧電極１１、コンデンサＣ（放電空間）、対向電極１２を経由して、高電圧発生回路４０の負極４０Ｃに流れる。
このとき、ＦＥＴのゲートは、抵抗Ｒｓの電位降下により、ソースの電位よりやや低い値になる。しかし、電流値が小さいので、抵抗Ｒｓでの電位降下は小さい。よって、放電電流が継続的に流れる。
【０２２８】
次に、高圧電極１１と対向電極１２との間に短絡が生じた場合、すなわち、通常状態の放電電流より大きな短絡電流が流れると、抵抗Ｒｓにより大きな電位降下が発生する。このため、ＦＥＴのゲートの電位は、ソースの電位より低い側に移動する。これにより、ＦＥＴの電導度が小さくなり、ＦＥＴを流れる電流が少なくなる。したがって、短絡電流が制限される。
このとき、コンデンサＣｓには、抵抗Ｒｓによる電位降下に対応した電圧で電荷が蓄積される。すなわち、コンデンサＣｓは、ゲートの電位を維持する。
短絡が解消しない間は、この状態が維持される。
【０２２９】
さて、短絡が解消すると、抵抗Ｒｓに流れる電流が少なくなり、抵抗Ｒｓによる電位降下が小さくなる。これにより、並列に接続されたコンデンサＣｓに蓄積された電荷が、抵抗Ｒｓによって消費され、ＦＥＴのゲートの電位が、ソースの電位に近づく。これにより、ＦＥＴのソースとドレインとの間の電導度が上がって（大きくなり）、高圧電極１１の電位が、高電圧発生回路４０の正極４０Ｂの値に向かって上昇する。
【０２３０】
なお、二次電子放出によるパルス状電流などは、高周波成分を含むため、電流制限回路１６において、ＦＥＴ、コンデンサＣｓ、インダクタＬｓを経由して、高圧電極１１に流れる。よって、抵抗Ｒｓは、パルス状電流に対して影響を及ぼさない。すなわち、二次電子電流制限部１６Ａは、短絡電流制限部１６Ｂの影響を受けないで動作する。
【０２３１】
また、抵抗Ｒｓは、短絡時に流れる電流により電位降下を生じて、ＦＥＴの導電率を制御する。よって、短絡時に流すことができる電流に対応して、抵抗Ｒｓの値を設定すればよい。
【０２３２】
図３２の等価回路で示す電流制限回路１６を有する帯電部１０を備えた電気集塵機１（実施例１０の電気集塵機１）について電極間電圧の変化を説明する。
図３３は、実施例１０の電気集塵機１の帯電部１０における電極間電圧の時間変化を説明する図である。横軸は、時間（μｓ）、縦軸は電極間電圧（ｋＶ）である。帯電部１０における電極間電圧の時間変化は、シミュレーションによって求めた。
ここでは、一方の放電空間（コンデンサＣ１に対応）において、二次電子放出によるパルス状電流が発生したとする。すると、図３３中に“Ｃ１”として示すように、電極間電圧は、電流制限回路１６のインダクタＬｓにより、約２７０Ｖ低下する。
しかし、他方の放電空間（コンデンサＣ２に対応）では、図３３中に“Ｃ２”として示すように、電極間電圧に変動がない。
【０２３３】
すなわち、一つの放電空間で二次電子放出などによるパルス状電流が発生しても、その影響は、他の放電空間に及ばない。よって、パルス状電流の発生により電気集塵機１の集塵効率が低下することが抑制される。
【０２３４】
図３４は、電気集塵機１の帯電部１０における、短絡による電極間電圧の時間変化を説明する図である。横軸は、時間（μｓ）、縦軸は電極間電圧（ｋＶ）である。帯電部１０における電極間電圧の時間変化は、シミュレーションによって求めた。
ここでは、一方の放電空間（コンデンサＣ１に対応）において、高圧電極１１と対向電極１２との間に短絡が発生したとする。すると、図３４中に“Ｃ１”として示すように、この放電空間における電極間電圧が、０Ｖに低下する。
しかし、他方の放電空間（コンデンサＣ２に対応）では、図３４中に“Ｃ２”として示すように、電極間電圧に変動がない。
【０２３５】
すなわち、一つの放電空間で短絡が発生しても、その影響は、他の放電空間に及ばない。よって、一つの放電空間に短絡が生じても電気集塵機１が使用できなくなることが抑制される。
【０２３６】
図３５は、電流制限回路１６を接続した高圧電極１１の一例を示す図である。図３５では、高電圧発生回路４０も合わせて示している。
図３５に示すように、高圧電極１１は、それぞれが複数の鋸歯１１１を有する複数の鋸歯列１１３を備えている。
回路基板１５には、第４の実施の形態における実施例８と同様に、複数の鋸歯列１１３に対応した、複数の電流制限回路１６が設けられている。なお、電流制限回路１６を除く、他の構成は第４の実施の形態における実施例８と同様であるので説明を省略する。
【０２３７】
電流制限回路１６は、インダクタＬｓとダイオードＤｓとを備える二次電子電流制限部１６Ａと、ＦＥＴ、抵抗Ｒｓ、コンデンサＣｓを備える短絡電流制限部１６Ｂとを備えている。
【０２３８】
このようにすることで、二次電子放出などに伴うパルス状電流によるオゾン発生の増加を抑制するとともに、高圧電極１１と対向電極１２との間で短絡が発生しても、電気集塵機１の動作が継続できる。また、高圧電極１１と対向電極１２との間の短絡が一時的なものである場合、短絡状態が解消すれば、自動的に元の状態に復帰し、電気集塵機１の動作が継続される。
【０２３９】
図３６は、電流制限回路１６を含む帯電部１０の他の等価回路である。図３６（ａ）は図３２の電流制限回路１６における二次電子電流制限部１６Ａと短絡電流制限部１６Ｂとの接続順序を入れ替えた場合である。図３６（ｂ）は電流制限回路１６を対向電極１２に接続した場合である。図３６（ｃ）は電流制限回路１６における二次電子電流制限部１６Ａと短絡電流制限部１６Ｂとの間に高圧電極１１と対向電極１２とを設けた場合である。
なお、図３６（ａ）、（ｂ）、（ｃ）では、高電圧発生回路４０の記載を省略するとともに、放電空間は１つとした。
【０２４０】
図３６（ａ）に示すように、図３２の電流制限回路１６における二次電子電流制限部１６Ａと短絡電流制限部１６Ｂとの接続順序を入れ替えても、図３２で説明したと同様に動作する。
【０２４１】
また、図３６（ｂ）に示すように、電流制限回路１６を対向電極１２と接続しても、図３２で説明したと同様に動作する。このとき、二次電子電流制限部１６Ａと短絡電流制限部１６Ｂとを入れ替えて設けてもよい。
さらに、図２４に示したように対向電極１２が複数の長方形の板状の部材で構成されている場合、電流制限回路１６をそれぞれの長方形の板状の部材に対して設けてもよい。なお、それぞれの長方形の板状の部材が、副対向電極の一例である。
【０２４２】
そして、図３６（ｃ）に示すように、電流制限回路１６における二次電子電流制限部１６Ａと短絡電流制限部１６Ｂとの間に高圧電極１１と対向電極１２とを設けても、図３２で説明したと同様に動作する。このとき、二次電子電流制限部１６Ａと短絡電流制限部１６Ｂとを入れ替えて設けてもよい。
【０２４３】
以上、第５の実施の形態でも、高圧電極１１は、鋸歯１１１の代わりに、先の尖った針であってもよい。また、高圧電極１１は、鋸歯列１１３の代わりに、導電性材料で構成された線状のワイヤであってもよい。
【０２４４】
また、対向電極１２には、これまで説明した対向電極１２を用いることができる。
【０２４５】
［第６の実施の形態］
第１の実施の形態から第５の実施の形態では、電気集塵機１における帯電部１０は、対向電極１２が、導体部１２１と抵抗体部１２２とを備えていた。抵抗体部１２２は、少なくとも高圧電極１１に対向する導体部１２１を覆うように設けられていた。これにより、高圧電極１１と対向電極１２との間の放電電流を制限し、オゾンの発生を抑制していた。
第６の実施の形態における対向電極１２は、導体部１２１と抵抗体部１２２との間に、絶縁体部１２５をさらに備えている。
なお、第２の部材の一例である抵抗体部１２２は、第１の部材の一例である絶縁体部１２５に比べて、体積抵抗率が小さい。
【０２４６】
図３７は、第６の実施の形態が適用される電気集塵機１の帯電部１０を説明するための模式図である。帯電部１０は、高圧電極１１と、高圧電極１１に対向する対向電極１２とを備えている。
ここでは、高圧電極１１を、一例として、先端が対向電極１２側に向いた（図の紙面において下向き）の鋸歯１１１で示している。高圧電極１１は、高電圧発生回路４０の正極に接続されている。
なお、高圧電極１１は、鋸歯１１１の他に、導電体で構成されたワイヤや先端が尖った針であってもよい。このとき、鋸歯１１１及び針は、先端が対向電極１２に向くように配置されてもよく、対向電極１２と平行な方向に向くように配置されてもよい。
【０２４７】
対向電極１２は、導体部１２１、絶縁体部１２５、抵抗体部１２２が順に積層されて構成されている。なお、導体部１２１と抵抗体部１２２とは、予め定められた接触領域１２６において、直接接触するようになっている。
対向電極１２は、抵抗体部１２２側が、高圧電極１１に対向している。そして、導体部１２１が高電圧発生回路４０の負極に接続されている。
【０２４８】
図３７により、高圧電極１１と対向電極１２との間に発生する放電を説明する。高電圧発生回路４０により、高圧電極１１と対向電極１２との間の電圧を増加させていくと、高圧電極１１の先端近傍からコロナ放電が発生する。このとき、高圧電極１１の先端近傍のコロナ領域１３１において、発光が見られることがある。
【０２４９】
コロナ放電は、高圧電極１１の尖った先端の周りに不均一な電界が生じることで発生する。すなわち、高圧電極１１に印加された電圧が高くなると、高圧電極１１の尖った先端から電子（図中−で表記する。）が放出される。放出された電子は、加速されて、先端の周りの空気分子に衝突する。すると、空気分子が電離して、正負のイオンが発生する。
なお、これらの正負のイオンは、浮遊微粒子に付着して、浮遊微粒子を帯電させる。
【０２５０】
さて、正のイオンは、対向電極１２側に引き付けられ、対向電極１２に衝突する。このとき、正のイオンを中和する電子は、抵抗体部１２２を介して供給される。また、対向電極１２は、正のイオンが衝突すると二次電子を放出する。
すなわち、高圧電極１１と対向電極１２との間に流れる電流は、空気分子が電離されて生成された正負のイオンの移動と、正のイオンを中和する電子と、正のイオンが衝突して生成された二次電子とによって決まる。
【０２５１】
第６の実施の形態では、正のイオンを中和する電子及び正のイオンが衝突して生成された二次電子は、対向電極１２の抵抗体部１２２を流れる（電流Ｉ）。しかし、対向電極１２が絶縁体部１２５を備えているため、電流Ｉは、図３７中に矢印で示すように、抵抗体部１２２を横方向（図の紙面において右方向）に流れる。そして、電流Ｉは、接触領域１２６を介して、導体部１２１に流れる。
【０２５２】
抵抗体部１２２を流れる電流Ｉは、電圧降下を生じさせる。そして、高圧電極１１と対向電極１２との間の空間に印加された電圧が低下（降下）する。これにより、コロナ放電の電流（放電電流）が制限され、コロナ放電からアーク放電（スパーク）に移行することが抑制される。
また、放電電流が制限されるため、オゾンの発生が抑制される。
【０２５３】
また、電流Ｉは、抵抗体部１２２の横方向の抵抗で決まる。抵抗体部１２２は、図３７の紙面において、横方向の左端から右端の接触領域１２６までの寸法（長さ）が、縦方向の寸法（厚さ）に比べ、１００倍から１０００倍大きく設定されている。よって、高圧電極１１と対向電極１２の導体部１２１との間に、抵抗体部１２２により予め定められた抵抗値の抵抗を設ける際、絶縁体部１２５を設けない場合に比べ、体積抵抗率が小さい材料を選択することができる。すなわち、絶縁体部１２５を設けると、抵抗体部１２２を構成する材料の選択の幅が広くなる。
【０２５４】
また、対向電極１２における抵抗体部１２２で生じる電圧降下は、図１の紙面において横方向に発生する。よって、抵抗体部１２２の表面で横方向に発生する電界は、絶縁体部１２５を設けない場合に抵抗体部１２２の厚さ方向に発生する電界に比べ、小さい。したがって、絶縁体部１２５を設けると、絶縁体部１２５を設けない場合に比べ、抵抗体部１２２における絶縁破壊が発生しにくい。
【０２５５】
さらに、対向電極１２における抵抗体部１２２の電圧降下によって、高圧電極１１と対向電極１２との間の放電が停止することがあり得る。しかし、高圧電極１１と対向電極１２との間の空間に印加される電圧が回復すると、放電が再開する。その後、再び、対向電極１２の抵抗体部１２２の電圧降下によって、放電が停止することがあり得る。このようにして、放電が停止、再開を繰り返す。すなわち、高電圧発生回路４０は、高圧電極１１と対向電極１２との間にＤＣ電圧を供給するが、放電はＡＣ的に停止・再開を繰り返すことができる。
【０２５６】
なお、抵抗体部１２２に電荷が徐々に蓄積されていくと、放電が徐々に弱くなって、ついには放電が停止する。よって、抵抗体部１２２に電荷が蓄積されないように、抵抗体部１２２から導体部１２１に電流Ｉを流すことが必要となる。
【０２５７】
（実施例１１）
帯電部１０の対向電極１２が、導体部１２１、導体部１２１を覆う絶縁体部１２５、絶縁体部１２５を覆う抵抗体部１２２を備えている場合に、導体部１２１と抵抗体部１２２とを電気的に接触させる（導通させる）効果を説明する。
ここでは、導体部１２１と抵抗体部１２２とを電気的に接触させた対向電極１２を有する電気集塵機１を実施例１１の電気集塵機１と表記する。導体部１２１と抵抗体部１２２とを電気的に接触させない対向電極１２を有する電気集塵機１を比較例４の電気集塵機１と表記する。
【０２５８】
図３８は、実施例１１の電気集塵機１及び比較例４の電気集塵機１のそれぞれの帯電部１０において発生するイオン数を示す図である。図３８（ａ）は実施例１１、図３８（ｂ）は比較例４である。横軸は時間（ｓ）、縦軸はイオン数（×１０３個／ｃｍ３）である。
【０２５９】
図３８（ａ）に示すように、対向電極１２の端部において、導体部１２１と抵抗体部１２２とを接触領域１２６において接触させた場合、約２．４ｓの時点でイオンが発生し始め、その後、継続してイオンの発生が見られた。
これは、導体部１２１と抵抗体部１２２とを電気的に接触させているため、抵抗体部１２２に電荷が蓄積しないことによる。すなわち、高圧電極１１と対向電極１２との間の空間にかかる電圧が維持され、放電が持続する。
【０２６０】
一方、図３８（ｂ）に示すように、対向電極１２において、導体部１２１と抵抗体部１２２とを接触させない場合、約２．８ｓの時点でイオンが発生し始めるが、約８ｓ後から、イオン数が減少し、約２８ｓ時点以降イオンの発生が見られなくなる。
これは、導体部１２１と抵抗体部１２２とが電気的に接触していないため、抵抗体部１２２に電荷が蓄積したことによる。すなわち、高圧電極１１と対向電極１２との間の空間にかかる電圧が低下し、放電が停止してしまう。
【０２６１】
（実施例１２）
図３９は、実施例１２とする電気集塵機１における帯電部１０を説明する図である。図３９（ａ）は帯電部１０の斜視図、図３９（ｂ）は対向電極１２のＸＸＸＩＸＢ−ＸＸＸＩＸＢ線での断面図である。
図３９（ａ）に示すように、実施例１２の電気集塵機１における帯電部１０では、高圧電極１１がワイヤ１１４で構成されている。そして、対向電極１２の導体部１２１が、複数の開口１２４が千鳥に設けられた導電性材料で構成された板状の部材（パンチングメタル）である。そして、導体部１２１の表面に絶縁体部１２５と抵抗体部１２２とが順に設けられている。なお、導体部１２１の一部には、絶縁体部１２５を設けず、導体部１２１と抵抗体部１２２とを接触させる接触領域１２６が設けられている。また、導体部１２１の端部には、導体部１２１を露出させた導体露出領域１２３が設けられている。導体露出領域１２３が高電圧発生回路４０の負極に接続されている。
ワイヤ１１４は、電界集中を発生させる部位の一例である。
【０２６２】
ここでは、高圧電極１１であるワイヤ１１４は、直径０．２ｍｍのＳＵＳで構成した。
一方、対向電極１２は、導体部１２１を幅３０ｍｍのアルミニウムの板とし、平面形状が内径３ｍｍの円形の開口１２４が千鳥に配列されている。そして、導体部１２１のアルミニウムを陽極化成（アルマイト処理）して、表面に酸化アルミニウムで構成された絶縁体部１２５を設けた。さらに、絶縁体部１２５上を厚さ５０μｍのポリイミド樹脂で被覆して抵抗体部１２２を設けた。
【０２６３】
そして、高圧電極１１は、絶縁性材料で構成された絶縁スペーサ３２を介して、筐体３０に取り付けられている。対向電極１２は、導体部１２１が露出した導体露出領域１２３により、筐体３０に電気的に接続する（導通する）ように取り付けられている。このようにすることで、筐体３０が静電気により帯電することを抑制している。
【０２６４】
（実施例１３）
図４０は、実施例１３とする電気集塵機１における帯電部１０を説明する図である。図４０（ａ）は帯電部１０の斜視図、図４０（ｂ）は対向電極１２の一部の断面図である。
図４０（ａ）に示すように、実施例１３の電気集塵機１における帯電部１０では、実施例１１と同様に、高圧電極１１がワイヤ１１４で構成されている。
【０２６５】
対向電極１２の導体部１２１は、導電性材料で構成された金網（メッシュ）である。ここでは、対向電極１２は、導体部１２１の外形が一辺１００ｍｍの正方形のＳＵＳ３０４の金網とした。
そして、図４０（ｂ）に示す対向電極１２の一部の断面図は、対向電極１２の導体部１２１を構成する金網（メッシュ）の一本の線（ワイヤ）部分の断面を示している。ここでは、導体部１２１を覆うように塗布したポリイミド樹脂を絶縁体部１２５とし、さらに絶縁体部１２５を覆うように塗布したアクリル樹脂を抵抗体部１２２とした。
【０２６６】
対向電極１２の一部をかしめて、電気接点１２７としている。そして、電気接点１２７が高電圧発生回路４０の負極に接続されている。
対向電極１２の一部をかしめることで、導体部１２１に塗布した絶縁体部１２５及び抵抗体部１２２が破壊されて、抵抗体部１２２が導体部１２１と電気的に接続される（導通する）とともに、導体部１２１の一部が露出する。すなわち、実施例１２において図３９（ａ）、（ｂ）に示した接触領域１２６及び導体露出領域１２３が、かしめにより一括して形成される。
【０２６７】
（実施例１４）
図４１は、実施例１４とする電気集塵機１における帯電部１０を説明する図である。図４１（ａ）は帯電部１０の斜視図、図４１（ｂ）は対向電極１２の一部の断面図である。
図４１（ａ）に示すように、実施例１４の電気集塵機１における帯電部１０では、実施例１２、１３と同様に、高圧電極１１がワイヤ１１４で構成されている。
【０２６８】
対向電極１２の導体部１２１は、導体部１２１が導電性材料で構成されたエキスパンドメタルである。ここでは、対向電極１２は、導体部１２１の外形が一辺１００ｍｍの正方形のアルミニウムで構成されたエキスパンドメタルとした。
そして、図４１（ｂ）示す対向電極１２の一部の断面図は、対向電極１２を構成するエキスパンドメタルの一本の線の部分の断面を示している。ここでは、エキスパンドメタルで構成された導体部１２１を陽極化成した酸化アルミニウムを絶縁体部１２５とし、さらに絶縁体部１２５を覆うようにポリイミド樹脂を塗布して抵抗体部１２２とした。
【０２６９】
対向電極１２の一部をかしめて、電気接点１２７としている。そして、電気接点１２７が高電圧発生回路４０の負極に接続されている。
対向電極１２の一部をかしめることで、導体部１２１に塗布した絶縁体部１２５及び抵抗体部１２２が破壊されて、抵抗体部１２２が導体部１２１と電気的に接続される（導通させる）とともに、導体部１２１の一部が露出する。すなわち、実施例１２において図３９（ａ）、（ｂ）に示した接触領域１２６及び導体露出領域１２３が、かしめにより一括して形成される。
【０２７０】
（実施例１５）
図４２は、実施例１５とする電気集塵機１における帯電部１０を説明する図である。図４２（ａ）は帯電部１０の斜視図、図４２（ｂ）は図４２（ａ）のＸＬＩＩＢ−ＸＬＩＩＢ線での断面図である。
図４２（ａ）に示すように、実施例１５の電気集塵機１における帯電部１０では、高圧電極１１は、複数の鋸歯１１１を備える複数の鋸歯列１１３で構成されている。ここでは、高圧電極１１の鋸歯列１１３は、厚さ０．５ｍｍのＳＵＳで構成した。そして、鋸歯列１１３のそれぞれの鋸歯１１１は、通風方向に対して、直交する方向に配置した。
【０２７１】
対向電極１２は、導体部１２１が、複数の開口１２４が千鳥に設けられた板状の導電性材料で構成された部材（パンチングメタル）である。ここでは、対向電極１２の導体部１２１は、平面形状が内径３ｍｍの円形の開口１２４が千鳥に配列された、平面形状が２００ｍｍ×４００ｍｍのアルミニウムの板で構成した。そして、導体部１２１のアルミニウムを陽極化成（アルマイト処理）して、表面に酸化アルミニウムで構成された絶縁体部１２５を設けた。さらに、絶縁体部１２５上をポリイミド樹脂で被覆して抵抗体部１２２を設けた。
【０２７２】
なお、高圧電極１１に対して、導体部１２１の裏側に当たる部分に、導体部１２１と抵抗体部１２２とを電気的に接触させる（導通させる）接触領域１２６を設けた。
また、導体部１２１の端部に、絶縁体部１２５及び抵抗体部１２２を設けず、導体部１２１を露出させた導体露出領域１２３を設けた。そして、導体露出領域１２３が高電圧発生回路４０の負極に接続されている。
そして、高圧電極１１と対向電極１２との距離Ｇは、５ｍｍとした。
【０２７３】
図４３は、高圧電極１１と対向電極１２の導体部１２１との間に印加された電極間電圧（ｋＶ）と鋸歯１１１の１本当たりのオゾン発生量（μｇ／ｈ）との関係を説明する図である。図４３では、上記の実施例１５の電気集塵機１と、帯電部１０の対向電極１２が酸化アルミニウムの絶縁体部１２５及びポリイミド樹脂の抵抗体部１２２を備えていない電気集塵機１を比較例５の電気集塵機１として示している。なお、比較例５では、対向電極１２が、アルミニウムのパンチングメタルで構成されている。
【０２７４】
図４３に示すように、実施例１５では、電極間電圧を７ｋＶとしても、オゾン発生量は、ほぼ０である。一方、比較例５では、電極間電圧の増加とともに、オゾン発生量が増加する。
すなわち、対向電極１２を、導体部１２１、絶縁体部１２５、抵抗体部１２２で構成することで、オゾン発生量が抑制される。
【０２７５】
抵抗体部１２２の表面抵抗率は、高圧電極１１と対向電極１２との間に印加する電圧（電極間電圧）を５ｋＶとした場合、１ＧΩ／ｃｍ以上であることが好ましい。この場合、オゾンの発生量は、１μｇ／ｈ以下に抑制できる。なお、抵抗体部１２２の表面抵抗率は、電極間電圧により変化するため、ここでは電極間電圧５ｋＶにおける抵抗体部１２２の表面抵抗率で示している。
【０２７６】
表１は、絶縁破壊電圧の比較を示す表である。絶縁破壊電圧とは、コロナ放電からアーク放電に移行する電圧である。
表１には、実施例１５、比較例５及び実施例１６を示している。実施例１５、比較例５については上記において説明した。実施例１６の電気集塵機１は、帯電部１０における対向電極１２の導体部１２１をアルミニウムのパンチングメタルとし、その表面にポリイミド樹脂を塗布して抵抗体部１２２とした電気集塵機１である。すなわち、第１の実施の形態で説明した電気集塵機１である。
表１に示すように、実施例１５の電気集塵機１における帯電部１０は、絶縁破壊電圧は１０ｋＶ以上である。絶縁体部１２５を備えない実施例１６の電気集塵機１においても、絶縁破壊電圧は８ｋＶである。
しかし、抵抗体部１２２及び絶縁体部１２５を備えない比較例５の電気集塵機１においては、絶縁破壊電圧は５．５ｋＶと低い。
すなわち、対向電極１２が抵抗体部１２２を備えることにより、絶縁破壊電圧が上昇し、さらに、絶縁体部１２５を備えることで、絶縁破壊電圧がさらに上昇する。
【０２７７】
【表１】
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【０２７８】
（実施例１７）
図４４は、実施例１７とする電気集塵機１における帯電部１０を説明する図である。図４４（ａ）は帯電部１０の斜視図、図４４（ｂ）は対向電極１２の一部の断面図である。
図４４（ａ）に示すように、実施例１７の電気集塵機１における帯電部１０では、高圧電極１１は、実施例１５と同様に、複数の鋸歯１１１を備える複数の鋸歯列１１３で構成されている。よって、詳細な説明を省略する。
対向電極１２は、導体部１２１が、導電性材料で構成された金網（メッシュ）である。ここでは、対向電極１２は、実施例１３と同様に、導体部１２１の外形が一辺１００ｍｍの正方形のＳＵＳ３０４の金網とした。よって、詳細な説明を省略する。
【０２７９】
（実施例１８）
図４５は、実施例１８とする電気集塵機１における帯電部１０を説明する図である。図４５（ａ）は帯電部１０の斜視図、図４５（ｂ）は、図４５（ａ）のＸＬＶＢ−ＸＬＶＢ線での対向電極１２の断面図である。
図４５（ａ）に示すように、実施例１８の電気集塵機１における帯電部１０では、高圧電極１１は、実施例１５と同様に、複数の鋸歯１１１を備える複数の鋸歯列１１３で構成されている。ここでは、高圧電極１１の鋸歯列１１３は、厚さ０．５ｍｍのＳＵＳで構成した。そして、鋸歯列１１３のそれぞれの鋸歯１１１は、通風方向に対して、直交する方向に配置した。
【０２８０】
対向電極１２は、抵抗体部１２２が、複数の開口１２４が千鳥に設けられた板状の樹脂材料の部材（パンチングボード）で構成されている。ここでは、対向電極１２の抵抗体部１２２は、平面形状が２００ｍｍ×４００ｍｍ、厚さが２ｍｍのアクリル樹脂の板とした。そして、対向電極１２の抵抗体部１２２であるアクリル樹脂の板には、平面形状が内径３ｍｍの円形の開口１２４が千鳥に配列されている。そして、対向電極１２の抵抗体部１２２であるアクリル樹脂の板の、高圧電極１１に対して裏側に、厚さ２０μｍの粘着層と導電性材料で構成された導電層とを有する導電性フィルムを貼り付けた。
導電性フィルムの導電層が導体部１２１である。そして、導電性フィルムの粘着層が絶縁体部１２５である。よって、導体部１２１である導電性フィルムの導電層が高電圧発生回路４０の正極に接続されている。
ここでは、抵抗体部１２２が基材の一例、絶縁体部１２５が第１の部材の一例、及び、導体部１２１が第２の部材の一例である。
【０２８１】
なお、導電性フィルムには、アクリル樹脂の板に設けられた開口１２４より大きい直径（例えば３．５ｍｍ）の開口が、アクリル樹脂の板に設けられた開口１２４に対向して設けられている。すなわち、図４５（ｂ）に示すように、高圧電極１１側から見て、アクリル樹脂に設けられた開口に、導電性フィルムの粘着層及び導電層がはみ出さないようになっている。
導電性フィルムの導電層が抵抗体部１２２の開口１２４の内側にはみ出していると、高圧電極１１と導電性フィルムの導電層との間で放電が生じ、抵抗体部１２２の放電電流を制限する機能が失われてしまう。
【０２８２】
（実施例１９）
図４６は、実施例１９とする電気集塵機１における帯電部１０を説明する図である。図４６（ａ）は帯電部１０の斜視図、図４６（ｂ）は、図４６（ａ）のＸＬＶＩＢ−ＸＬＶＩＢ線での対向電極１２の断面図である。
図４６（ａ）に示すように、実施例１９の電気集塵機１における帯電部１０では、高圧電極１１は、実施例１５と同様に、複数の鋸歯１１１を備える複数の鋸歯列１１３で構成されている。ここでは、高圧電極１１の鋸歯列１１３は、厚さ０．５ｍｍのＳＵＳで構成した。そして、鋸歯列１１３のそれぞれの鋸歯１１１は、通風方向に対して、直交する方向に配置した。
【０２８３】
対向電極１２は、絶縁体部１２５が、複数の開口１２４が千鳥に設けられた板状の電気絶縁性材料で構成された部材（パンチングボード）である。ここでは、対向電極１２の絶縁体部１２５は、平面形状が２００ｍｍ×４００ｍｍ、厚さが２ｍｍのセラミクスの板とした。そして、対向電極１２の絶縁体部１２５であるセラミクスの板には、平面形状が内径３ｍｍの円形の開口１２４が千鳥に配列されている。
また、対向電極１２の絶縁体部１２５であるセラミクスの板の、高圧電極１１に対して裏側に、銅板の導電性材料で構成された導体部１２１を貼り付けた。なお、導体部１２１である銅板には、絶縁体部１２５であるセラミクスの板に設けられた開口１２４に対応して、開口を設けた。
そして、絶縁体部１２５であるセラミクスの板の周りをポリイミド樹脂で被覆して、抵抗体部１２２を設けた。なお、ポリイミド樹脂の抵抗体部１２２は、導体部１２１である銅板及び開口１２４を覆うように設けられている。すなわち、導体部１２１の導体露出領域１２３を除いて、対向電極１２の表面は、ポリイミド樹脂の抵抗体部１２２で覆われている。
ここでは、絶縁体部１２５が基材の一例、抵抗体部１２２が第１の部材の一例、及び、導体部１２３が第２の部材の一例である。
【０２８４】
以上説明したように、導体部１２１、絶縁体部１２５、抵抗体部１２２は、いずれかが固い部材（基体）であって、他がその基体上に貼り付けられたフィルム又は塗布された膜（層）であってよい。また、導体部１２１、絶縁体部１２５、抵抗体部１２２の内の複数が、固い部材（基体）であって、それらが積層されてもよい。
また、導体部１２１は、導電性材料、すなわち良導体で構成されていればよい。絶縁体部１２５は、抵抗体部１２２における電子の流れ（電流）が、直接導体部１２１に向かわないように抑制するものであればよい。さらに、抵抗体部１２２は、放電電流を制限し、オゾンの発生が抑制できるものであればよい。
【０２８５】
［第７の実施の形態］
第１の実施の形態から第６の実施の形態では、電気集塵機１の帯電部１０において、通風方向に対して、高圧電極１１が上流側、対向電極１２が下流側に配置されていた。
高圧電極１１と対向電極１２とは、通風方向に対して逆に配置されてもよい。
【０２８６】
図４７は、第７の実施の形態が適用される電気集塵機の一例を示す図である。
ここでは、図１に示した電気集塵機１の帯電部１０における高圧電極１１及び対向電極１２が、通風方向に対して、逆に配置されている。すなわち、通風方向に対して、対向電極１２が上流側、高圧電極１１が下流側に配置されている。
他の構成は、第１の実施の形態と同様であるので、同じ符号を付して説明を省略する。
そして、このように帯電部１０における高圧電極１１及び対向電極１２を配置しても、電気集塵機１は、第１の実施の形態において説明したと同様に動作する。
【０２８７】
［第８の実施の形態］
第１の実施の形態から第７の実施の形態が適用される電気集塵機１では、帯電部１０において、高圧電極１１と対向電極１２とが通風方向に配置されていた。
例えば、図１に示す第１の実施の形態では、通風方向の上流側に鋸歯１１１を備えた高圧電極１１、下流側に対向電極１２が設けられていた。
これに対して、第８の実施の形態の電気集塵機１では、帯電部１０において、高圧電極１１と対向電極１２とが、通風方向に対して交差するように配置されている。
さらに、高圧電極１１が、主高圧電極１１Ａと従高圧電極１１Ｂとを備えている。
【０２８８】
図４８は、第８の実施の形態が適用される電気集塵機１の一例を示す図である。
帯電部１０における高圧電極１１は、複数の主高圧電極１１Ａと複数の従高圧電極１１Ｂとを備えている。また、対向電極１２は、複数の副対向電極１２Ａを備えている。そして、高圧電極１１と対向電極１２とが、通風方向に交差（図４８では直交）するように配置されている。
集塵部２０は、第１の実施の形態から第７の実施の形態が適用される電気集塵機１と同様である。よって、集塵部２０についての説明を省略する。
なお、電気集塵機１は、図４８に示した配置に限らず、通風が確保されればどの向きに配置されてもよい。
【０２８９】
高圧電極１１における主高圧電極１１Ａは、例えば、図４８に示すように、複数の鋸歯１１１を備えている。そして、複数の鋸歯１１１は、それぞれが接続部１１２に接続され、鋸歯列１１３を構成している。高圧電極１１における従高圧電極１１Ｂは、例えば、図４８に示すように、ワイヤ１１４を備えている。
【０２９０】
対向電極１２のそれぞれの副対向電極１２Ａは、図示を省略するが、例えば、第６の実施の形態が適用される電気集塵機１における帯電部１０の対向電極１２と同様であって、板状の導体部と、導体部の両面を覆うように設けられた絶縁体部と、絶縁体部の表面を覆うように設けられた抵抗体部とを備えている。すなわち、副対向電極１２Ａは、導体部の表面に、絶縁体部と抵抗体部がこの順に設けられている。そして、副対向電極１２Ａの形状は板状である。
【０２９１】
対向電極１２は、図４８に示すように、複数の副対向電極１２Ａが、それぞれの表面が通風方向に沿うように、通風方向に交差（図４８では直交）する方向に並べられている。なお、対向電極１２の表面は、通風方向に対して平行でなくともよく、予め定められた通風が得られれば、通風方向に対して斜めになっていてもよい。
【０２９２】
高圧電極１１における主高圧電極１１Ａは、隣接する２個の副対向電極１２Ａの間に配置され、主高圧電極１１Ａと副対向電極１２Ａとの間に、従高圧電極１１Ｂが配置されている。
【０２９３】
なお、副対向電極１２Ａの主高圧電極１１Ａ及び従高圧電極１１Ｂに対向しない面は、導体部の表面が絶縁体部及び／又は抵抗体部で覆われていなくてもよい。
【０２９４】
主高圧電極１１Ａの鋸歯１１１は、先端が通風方向を向く（通風方向の下流側を向く）ように配置されている。
そして、従高圧電極１１Ｂであるワイヤ１１４は、主高圧電極１１Ａにおける鋸歯１１１が構成する鋸歯列１１３に沿うように設けられている。なお、従高圧電極１１Ｂであるワイヤ１１４は、主高圧電極１１Ａにおける鋸歯１１１の先端近傍に、鋸歯列１１３に沿って設けられるのがよい。
【０２９５】
なお、図４８に示す電気集塵機１では、帯電部１０において、高圧電極１１の主高圧電極１１Ａが２個、従高圧電極１１Ｂが４個、対向電極１２の副対向電極１２Ａが３個の場合を示しているが、この数に限定されない。
【０２９６】
図４９は、実施例２０、比較例６、７とする電気集塵機１における帯電部１０の要部の斜視図である。図４９（ａ）は、実施例２０、図４９（ｂ）は、比較例６、図４９（ｃ）は、比較例７である。
ここでは、１個の主高圧電極１１Ａと、主高圧電極１１Ａに対向して設けられた２個の副対向電極１２Ａを示している。
【０２９７】
実施例２０とする電気集塵機１は、図４９（ａ）に示すように、第８の実施の形態が適用される電気集塵機１である。実施例２０では、副対向電極１２Ａと主高圧電極１１Ａとの間に、従高圧電極１１Ｂを備えている。
そして、前述したように、主高圧電極１１Ａは、鋸歯１１１が接続部１１２に接続されて構成された鋸歯列１１３を備えている。そして、鋸歯１１１の先端は、通風方向の下流側を向くように配置されている。
一方、従高圧電極１１Ｂは、ワイヤ１１４である。ここでは、一例として、直径０．２ｍｍのタングステン（Ｗ）線とした。
そして、副対向電極１２Ａは、導体部の表面に、絶縁体部と抵抗体部がこの順に設けられた積層体である。
【０２９８】
主高圧電極１１Ａと副対向電極１２Ａとの間隔を、２０ｍｍとした。
なお、従高圧電極１１Ｂは、電圧を印加しない状態、すなわち、浮遊（フローティング）状態とした。
【０２９９】
比較例６とする電気集塵機１は、図４９（ｂ）に示すように、実施例２０において、従高圧電極１１Ｂを除いた構成である。すなわち、鋸歯列１１３を主高圧電極１１Ａ（高圧電極１１）とする構成である。この場合も、主高圧電極１１Ａ（高圧電極１１）と副対向電極１２Ａとの間隔を、２０ｍｍとした。
そして、図４９（ａ）、（ｂ）における副対向電極１２Ａ上に「（積層体）」と表記した。
【０３００】
比較例７とする電気集塵機１は、図４９（ｃ）に示すように、図４９（ｂ）の比較例６における主高圧電極１１Ａ（高圧電極１１）である鋸歯列１１３をワイヤ１１４としている。そして、副対向電極１２Ａを、絶縁体部と抵抗体部とを備えない導体部としている。なお、導体部をＡｌとしている。よって、副対向電極１２Ａ上に「（Ａｌ）」と表記した。
この場合も、主高圧電極１１Ａ（高圧電極１１）と副対向電極１２Ａとの間隔を、２０ｍｍとした。
【０３０１】
図５０は、実施例２０、比較例６、７とする電気集塵機１におけるオゾン濃度及び粒子径毎に求めた集塵効率を説明する図である。なお、図５０において、実施例２０及び比較例６において、副対向電極１２Ａを「積層体」と表記した。
また、比較例７において、副対向電極１２Ａを「Ａｌ」と表記した。
【０３０２】
ここでは、電気集塵機１を、試験風洞に設置し、ファンにより風速を１ｍ／ｓに設定して、帯電部１０から集塵部２０へ風を１回（ワンパス）通過させた。
集塵効率は、試験風洞の上流側と下流側とにサンプリングポートを設け、サンプリングポートを介して、走査型ナノ粒子径分布測定器（ＳＭＰＳ：Scanning Mobility Particle Sizer）により浮遊粒子の個数を粒径別に測定して算出した。
オゾン濃度は、試験風洞の上流側と下流側とに設けたサンプリングポートを介して、オゾン濃度計を用いて測定した上流側と下流側とのオゾン濃度の差より求めた。
【０３０３】
従高圧電極１１Ｂを設けた実施例２０では、主高圧電極１１Ａに８．０ｋＶ〜８．２ｋＶを印加すると、浮遊状態の従高圧電極１１Ｂに、１．８ｋＶ〜２．５ｋＶの電圧が生じた。
そして、オゾン濃度は、主高圧電極１１Ａに３００μＡを流した場合であっても、９．２ｐｐｂであった。この場合、集塵効率は、粒子径２０ｎｍにおいて９７％、他の粒子径（５０ｎｍ、１００ｎｍ、３００ｎｍ）において９９％以上であった。
【０３０４】
実施例２０から従高圧電極１１Ｂを除いた比較例６では、実施例２０と同様に主高圧電極１１Ａに３００μＡを流した場合、オゾン濃度は、２２．９ｐｐｂであった。また、集塵効率は、粒子径２０ｎｍにおいて７６％、他の粒子径（５０ｎｍ、１００ｎｍ、３００ｎｍ）において８０％台であった。
すなわち、従高圧電極１１Ｂを用いない場合（比較例６）、オゾン濃度が大きくなるとともに、集塵効率が低下する。特に、小さい粒子径の超微粒子の集塵効率が低下する。
【０３０５】
主高圧電極１１Ａをワイヤ１１４とするとともに、副対向電極１２ＡをＡｌとした比較例７では、主高圧電極１１Ａのワイヤ１１４に流す電流を大きくすることで、粒子径によらず集塵効率が向上する。例えば、主高圧電極１１Ａに流す電流を５０００μＡとすると、粒子径２０ｎｍの超微粒子の集塵効率は、電流が４４０μＡの場合の７５％から９３％に向上する。すなわち、９０％以上の集塵効率になる。一方、オゾン濃度は、電流が４４０μＡの場合の９．２ｐｐｂから１９０ｐｐｂに大幅に増加してしまう。
【０３０６】
以上説明したように、従高圧電極１１Ｂを用い、副対向電極１２Ａを導体部の表面に、絶縁体部と抵抗体部とがこの順に設けられた積層体とすることで、オゾン濃度を低く抑え、且つ、粒子径０．１μｍ以下の超微粒子の集塵効率を向上させることができる。
【０３０７】
図５１は、従高圧電極１１Ｂの作用を説明する図である。ここでは、縦軸に電圧、横軸に主高圧電極１１Ａ、従高圧電極１１Ｂ、副対向電極１２Ａの位置を模式的に示している。
前述したように、主高圧電極１１Ａに８．０ｋＶ〜８．２ｋＶの電圧を印加すると、浮遊状態の従高圧電極１１Ｂに１．８ｋＶ〜２．５ｋＶの電圧が誘起される。これにより、主高圧電極１１Ａから副対向電極１２Ａに向かう電位勾配が、均一にならず２段階になる。すなわち、主高圧電極１１Ａから従高圧電極１１Ｂに向かう、電位差が５．７ｋＶ〜６．２ｋＶの高い電位勾配の領域αと、従高圧電極１１Ｂから副対向電極１２Ａに向かう、電位差が１．８ｋＶ〜２．５ｋＶの低い電位勾配の領域βができる。
【０３０８】
そして、粒子径０．１μｍ以下の超微粒子が効率よく帯電されるようになった理由は、従高圧電極１１Ｂを介して、段階的に放電が生じることで、放電空間が広がった（伸長した）ためと推定される。すなわち、高い電位勾配の領域αにおける電位勾配は、従高圧電極１１Ｂを用いない場合の電位勾配（比較例６として破線で示す電位勾配）に比べて、大きい。これにより、放電が開始しやすい。この放電により、従高圧電極１１Ｂと副対向電極１２Ａとの間で放電が生じる。このように、段階的に放電を生じさせることで、放電空間を広げている（伸長させている）。
【０３０９】
さらに、オゾン濃度を抑制できる理由は、放電空間の抵抗（空間抵抗）が高いことと、副対向電極１２Ａ（対向電極１２）に対する電界集中が緩和されたことによると推定される。すなわち、副対向電極１２Ａを、導体部の表面に、絶縁体部と抵抗体部とがこの順に設けられた積層体としたことで、表面抵抗が高くなり、放電空間の抵抗（空間抵抗）が高くなっている。また、従高圧電極１１Ｂを設けたことにより、従高圧電極１１Ｂと副対向電極１２Ａ（対向電極１２）との間における電界集中が緩和されている。これらにより、電離による電荷の供給と消滅とが均衡する割合が増加し、オゾン発生の起点となる電子の発生量が抑制されたと思われる。
【０３１０】
以上説明したように、従高圧電極１１Ｂを設け、電位勾配が異なる領域（図５１の領域α、β）を形成することにより、超微粒子の集塵効率を向上させている。よって、主高圧電極１１Ａは、鋸歯形状の部分の代わりに、針形状の部分を備えてもよく、ワイヤ形状や刷毛形状などの他の形状であってもよい。同様に、従高圧電極１１Ｂは、ワイヤ１１４に限らず、鋸歯形状の部分又は針形状の部分を備えた電極であってもよい。
なお、電位勾配が異なる領域は、図５１に示すように２個に限らない。例えば、主高圧電極１１Ａと従高圧電極１１Ｂとの間に、他の従高圧電極を設けて、電位勾配が異なる領域を３個以上としてもよい。
【０３１１】
また、放電空間の抵抗（空間抵抗）を高め、対向電極１２（副対向電極１２Ａ）に対する電界集中を緩和することにより、オゾン濃度を抑制している。よって、対向電極１２（副対向電極１２Ａ）は、導体部の表面に絶縁体部と抵抗体部とをこの順に設けた積層体とする代わりに、導体部の表面に絶縁体部を設けた構成としてもよい。
【０３１２】
次に、第８の実施の形態が適用される電気集塵機１の変形例を説明する。
図５２は、第８の実施の形態が適用される電気集塵機１の変形例を示す図である。
図４８に示した電気集塵機１では、帯電部１０の高圧電極における主高圧電極１１Ａの鋸歯１１１の先端が通風方向の下流側に向いていた。図５２に示す変形例として示す電気集塵機１では、帯電部１０の高圧電極における主高圧電極１１Ａの鋸歯１１１の先端が通風方向の上流側に向いている。
この場合であっても、図５０に示した実施例２０と同様の結果が得られた。
【０３１３】
上記の第８の実施の形態が適用される電気集塵機１では、実施例２０で説明したように、従高圧電極１１Ｂは、電圧を印加せず、浮遊状態にした。
しかし、従高圧電極１１Ｂに電圧を印加してもよい。この場合、オゾン濃度の抑制には、主高圧電極１１Ａに印加する電圧の１／２以下であるとよい。つまり、主高圧電極１１Ａに印加する電圧は、従高圧電極１１Ｂに印加する電圧の２倍以上とすることがよい。なお、主高圧電極１１Ａに印加する電圧は、従高圧電極１１Ｂに印加する電圧の２倍以上且つ５倍以下であることがより好ましい。
従高圧電極１１Ｂに電圧を印加した場合は、浮遊状態にした場合に比べ、放電をより安定にすることができる。
【０３１４】
［第９の実施の形態］
図５３は、第９の実施の形態が適用される電気集塵機１の一例を示す図である。
帯電部１０における高圧電極１１は、例えば、複数の鋸歯１１１（鋸歯形状の部分）を備えている。そして、複数の鋸歯１１１は、それぞれが接続部１１２に接続され、複数の鋸歯列１１３を構成している。なお、高圧電極１１が鋸歯列１１３で構成されることから、図５３では、１１（１１３）と表記する。
対向電極１２は、第８の実施の形態と同様に、複数の副対向電極１２Ａを備えている。副対向電極１２Ａは、平板状であって、導電性材料で構成されている。
【０３１５】
高圧電極１１の鋸歯１１１（鋸歯形状の部分）は、副対向電極１２Ａの平面と平行になるように設けられている。そして、高圧電極１１の鋸歯１１１（鋸歯形状の部分）と副対向電極１２Ａとは、通風方向に交差（図５３では直交）する方向に配置されている。
さらに、鋸歯１１１の先端は、通風方向の上流側に向けられている。そして、鋸歯１１１の先端は、平板状の副対向電極１２Ａの通風方向の上流端よりも下流側に位置している。また、副対向電極１２Ａは、少なくとも鋸歯１１１（鋸歯形状の部分）の先端から接続部１１２までの長さ（距離）にわたって設けられている。
【０３１６】
集塵部２０は、第１の実施の形態から第８の実施の形態が適用される電気集塵機１と同様である。よって、集塵部２０についての説明を省略する。
なお、帯電部１０を構成する部材の内、最も集塵部に近い部材の端部から通風方向下流に５ｍｍ以上の離間距離を持って集塵部２０の高圧電極２１が設けられている。
【０３１７】
電気集塵機１は、図５３に示した配置に限らず、通風が確保されればどの向きに配置されてもよい。
【０３１８】
また、帯電部１０は、第４の実施の形態又は第５の実施の形態において示した、インダクタＬｓを含み、高圧電極１１と対向電極１２との間に発生する放電におけるパルス状電流によって、高圧電極１１の電位を低下させる電流制限回路１６を備えていてもよい。
これにより、オゾンの発生がより抑制される。
【０３１９】
なお、図５３に示す電気集塵機１では、帯電部１０において、高圧電極１１の鋸歯列１１３が２個、対向電極１２の副対向電極１２Ａが３個の場合を示しているが、この数に限定されない。
また、鋸歯形状の部分である鋸歯１１１は、針形状の部分や刷毛形状の部分であってもよい。
【０３２０】
図５４は、実施例２１とする電気集塵機１における帯電部１０及び集塵部２０の要部の通風方向に対する断面図である。
実施例２１とする電気集塵機１において、帯電部１０は、高圧電極１１と、平板上の導電性材料で構成された複数の副対向電極１２Ａを有する対向電極２０とを備えている。高圧電極１１は、通風方向の上流側に先端が向いた複数の鋸歯１１１を備えた鋸歯列１１３を備えている。
高圧電極１１における鋸歯列１１３はステンレス鋼、副対向電極１２Ａはアルミニウムである。高圧電極１１と副対向電極１２Ａとの間の距離Ｇは、１５ｍｍである。高圧電極１１における鋸歯１１１の先端から接続部１１２までの長さＬは、３ｍｍである。そして、鋸歯１１１の先端は、副対向電極１２Ａの通風方向上流側の端から下流側２ｍｍに位置している（図５４中、Ｔ１で示す距離）。また、鋸歯１１１の先端から副対向電極１２Ａの通風方向下流側の端までは５ｍｍである（図５４中、Ｔ２で示す距離）。
【０３２１】
また、副対向電極１２Ａの通風方向上流側の端から３ｍｍの位置（図５４中、Ｔ３で示す距離）に、樹脂材料で構成された筐体３０の複数の格子（グリル）３１を備えた筐体３０が設置されている。格子（グリル）３１は、高圧電極１０の鋸歯１１１と副対向電極１２Ａとに対して、図５４に示す上下方向において対向する位置に配置されると、ユーザの帯電部１０への接触が抑制されるので好ましい。
【０３２２】
一方、集塵部２０は、非電導性材料で構成された高圧電極２１と電導性材料で構成された対向電極２２とを交互に積層した構造を備えている。
【０３２３】
図５５は、実施例２１及び比較例７とする電気集塵機１における帯電部１０の要部の斜視図である。図５５（ａ）は、実施例２１、図５５（ｂ）は、比較例７である。なお、比較例７は、第８の実施の形態で説明した比較例７とする電気集塵機１と同じである（図４９（ｃ）参照）。すなわち、図５５（ｂ）に示す比較例７とする電気集塵機１は、図５５（ａ）の実施例２１とする電気集塵機１における高圧電極１１である鋸歯列１１３を、直径０．２ｍｍのタングステン（Ｗ）のワイヤ１１４としている。
なお、実施例２１及び比較例７とする電気集塵機１において、副対向電極１２ＡをＡｌとしている。よって、図５５（ａ）、（ｂ）において、副対向電極１２Ａ上に「（Ａｌ）」と表記した。
また、図５５（ａ）では、図５３、図５４における高圧電極１１の鋸歯列１１３と対向電極１２の副対向電極１２Ａとの配列を、９０°回転させて示している。また、図５５（ｂ）では、図４９（ｃ）におけるワイヤ１１４と副対向電極１２Ａとの配置を、９０°回転させて示している。
【０３２４】
図５６は、実施例２１、比較例７とする電気集塵機１におけるオゾン濃度及び粒子径毎に求めた集塵効率を説明する図である。
ここでも、電気集塵機１を、試験風洞に設置し、ファンにより風速を１ｍ／ｓに設定して、帯電部１０から集塵部２０へ風を１回（ワンパス）通過させた。
集塵効率は、試験風洞の上流側と下流側とにサンプリングポートを設け、サンプリングポートを介して、走査型ナノ粒子径分布測定器（ＳＭＰＳ）により浮遊粒子の個数を粒径別に測定して算出した。
オゾン濃度は、試験風洞の上流側と下流側とに設けたサンプリングポートを介して、オゾン濃度計を用いて測定した上流側と下流側とのオゾン濃度の差より求めた。
【０３２５】
図５６における比較例７は、図５０における比較例７の高圧電極１１（主高圧電極）の電流が４４０μＡと５０００μＡとの場合である。
図５６に示すように、実施例２１とする電気集塵機１では、比較例７に比べ、オゾン濃度が３．０ｐｐｂに抑制されるとともに、集塵効率が粒子径によらず９０％以上と向上している。
【０３２６】
集塵効率が向上した要因は、鋸歯１１１の先端を通風方向上流側に向け、かつ鋸歯１１１の先端と副対向電極１２Ａとの位置を最適化したことにより、鋸歯１１１の先端から発生するイオンが高圧電極１１（鋸歯列１１３）と副対向電極１２Ａとの間に拡散しやすくなり、帯電効果が向上して０．１μｍ以下の超微粒子の帯電効率が改善したことに起因すると考えられる。
また、オゾン濃度が抑制された要因は、高圧電極１１を鋸歯１１１として電界集中を高めつつ、鋸歯１１１と副対向電極１２Ａとの距離を大きくとったことにより、放電時の空間抵抗が大きくなり、高密度のイオンの発生が得られる放電条件においても、オゾン発生の起点となる電子量が抑制されたことに起因すると考えられる。
【０３２７】
なお、比較例７においても電流（放電電流）を大きく（例えば、５０００μＡと）すれば、集塵効率を粒子径によらず高くすることができる。しかし、オゾン濃度は、実施例２１に比べて、６０倍以上になる。すなわち、高圧電極１１にワイヤ１１４を用いた、比較例７とする電気集塵機１では、粒子径の小さい粒子を帯電させるためにイオン密度を高める（電流を高くする）とオゾン濃度が増大する。
これに対し、第９の実施の形態が適用される電気集塵機１（実施例２１とする電気集塵機１）では、イオン密度が高い状態でも、オゾン濃度を抑制（酸素分子の解離と励起を抑制）できる放電が形成される。
【０３２８】
さらに、第９の実施の形態が適用される電気集塵機１では、対向電極１２（副対向電極１２Ａ）を絶縁体部で被覆することを要しないため、コスト、生産性などの面においてメリットがある。
【０３２９】
第１の実施の形態から第９の実施の形態で示した数値は、一例であって、これらに限定されないことは明らかである。
その他、本発明の趣旨に反しない限りにおいて様々な組み合わせや変形を行っても構わない。
【符号の説明】
【０３３０】
１…電気集塵機、１０…帯電部、１１、２１…高圧電極、１１Ａ…主高圧電極、１１Ｂ…従高圧電極、１２、２２…対向電極、１２Ａ…副対向電極、１３…放電領域、１４…保持部、１５…回路基板、１６、１６−１、１６−２…電流制限回路、１６Ａ…二次電子電流制限部、１６Ｂ…短絡電流制限部、１７…配線、１８…高電圧端子、２０…集塵部、３０…筐体、３１…格子、３２…絶縁スペーサ、４０、５０…高電圧発生回路、１１１…鋸歯、１１２、１１６…接続部、１１３…鋸歯列、１１４…ワイヤ、１１５…針、１１７…針列、１２１…導体部、１２２…抵抗体部、１２３…導体露出領域、１２４…開口、１２５…絶縁体部、１２６…接触領域
【図１】
2017013041.tif 000004
【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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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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【図３８】
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【図３９】
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【図４０】
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【図４１】
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【図４２】
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【図４３】
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【図４４】
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【図４５】
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【図４６】
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【図４７】
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【図４８】
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【図４９】
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【図５０】
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【図５１】
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【図５２】
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【図５３】
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【図５４】
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【図５５】
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【図５６】
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