(57)【要約】【課題】空気中の微粒子を電極の付近に流れ易くすることで、微粒子の凝集効率を高め得る集塵装置を提供する。【解決手段】微粒子を含む空気における微粒子を凝集する集塵装置１０は、相対向する第１振動板１１及び第１反射板１２と、第１振動板１１と第１反射板１２との間に定在波５を発生させるように、超音波により第１振動板１１を振動させる第１超音波発信器１１０と、第１定在波における１つの節６ａの近傍に配置した正電極３１に接近した微粒子を第１極性に帯電させるその第１電極と、負電極３２に接近した微粒子を第１極性とは異なる極性に帯電させるその負電極３２とを備える。【選択図】図１
2017140587.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
微粒子を含む空気における微粒子を凝集する集塵装置であって、
相対向する第１振動板及び第１反射板と、
前記第１振動板と前記第１反射板との間に第１定在波を発生させるように、超音波により前記第１振動板を振動させる第１超音波発信器と、
前記第１定在波における１つの節の近傍に配置した、第１電極に接近した微粒子を第１極性に帯電させる当該第１電極と、
第２電極に接近した微粒子を前記第１極性とは異なる極性に帯電させる当該第２電極とを備える
集塵装置。
【請求項２】
前記集塵装置は、更に、前記空気の流路となる管と、当該管に前記空気を導入する気流形成部とを備え、
前記第１振動板及び前記第１反射板は、前記流路の一部分を挟んで対向する位置に、配置され、
前記第１電極は、前記流路において前記１つの節を通過する微粒子の移動経路上の位置に配置される
請求項１記載の集塵装置。
【請求項３】
前記第１電極及び前記第２電極は、前記流路において前記１つの節より下流に配置される
請求項２記載の集塵装置。
【請求項４】
前記集塵装置は更に、
前記流路において前記第１振動板及び前記第１反射板が挟む部分より上流の一部分を挟んで相対向して配置された第２振動板及び第２反射板と、
前記第２振動板と前記第２反射板との間に第２定在波を発生させるように、超音波により前記第２振動板を振動させる第２超音波発信器とを備え、
前記第２振動板及び前記第２反射板は、前記第１電極と前記第１定在波における前記１つの節とを結ぶ直線上に前記第２定在波が１つの節を有するように、配置される
請求項３記載の集塵装置。
【請求項５】
前記第２電極は、前記第１定在波における前記１つの節と異なる１つの節を通過する微粒子の移動経路上の位置に配置される
請求項３記載の集塵装置。
【請求項６】
前記集塵装置は更に、
前記流路において前記第１振動板及び前記第１反射板が挟む部分に並行する一部分を挟んで相対向して配置された第２振動板及び第２反射板と、
前記第２振動板と前記第２反射板との間に第２定在波を発生させるように、超音波により前記第２振動板を振動させる第２超音波発信器とを備え、
前記第２電極は、前記第２定在波における１つの節を通過する微粒子の移動経路上の位置に配置される
請求項３記載の集塵装置。
【請求項７】
前記集塵装置は更に、前記流路において前記第１電極及び前記第２電極より下流に配置されたフィルタを備える
請求項２〜６のいずれか一項に記載の集塵装置。
【請求項８】
前記第１超音波発信器は、共鳴体を介して前記第１振動板を振動させるように当該共鳴体と接続されている
請求項１〜７のいずれか一項に記載の集塵装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、空気中の微粒子を集める集塵装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、集塵装置として、含塵気流（微粒子を含んだ空気の流れ）の流路に放電電極を設けることで、含塵気流の流れを滞らせることなく、微粒子を帯電させて、帯電した微粒子の凝集により、集塵効率を向上させる技術が知られている（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−２３４１２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に係る集塵装置では、含塵気流の流路において電極の付近を流れる微粒子のみが帯電され、電極から離れたところを流れる微粒子が帯電されない。
【０００５】
そこで、本発明は、微粒子を電極の付近に流れ易くすることで、微粒子の凝集効率を高め得る集塵装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために本発明の一態様に係る集塵装置は、微粒子を含む空気における微粒子を凝集する集塵装置であって、相対向する第１振動板及び第１反射板と、前記第１振動板と前記第１反射板との間に第１定在波を発生させるように、超音波により前記第１振動板を振動させる第１超音波発信器と、前記第１定在波における１つの節の近傍に配置した、第１電極に接近した微粒子を第１極性に帯電させる当該第１電極と、第２電極に接近した微粒子を前記第１極性とは異なる極性に帯電させる当該第２電極とを備える。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、含塵気流の流路において微粒子が電極の付近に流れ易くなり、帯電される微粒子の割合が高まる。このため、例えば、異なる極性の電極でそれぞれ帯電された微粒子同士の凝集により、効率的な集塵が可能となり得る。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】実施の形態１に係る集塵装置の構成図である。
【図２】実施の形態１に係る第１超音波発信器と第１振動板との接続態様の一例を示す図である。
【図３】実施の形態２に係る集塵装置の構成図である。
【図４】実施の形態３に係る集塵装置の構成図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、実施の形態について、図面を参照して説明する。ここで示す実施の形態は、いずれも本発明の一具体例を示すものである。従って、以下の実施の形態で示される数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置及び接続形態等は、一例であって本発明を限定するものではない。以下の実施の形態における構成要素のうち、独立請求項に記載されていない構成要素については、任意に付加可能な構成要素である。また、各図は、模式図であり、必ずしも厳密に図示されたものではない。
【００１０】
（実施の形態１）
以下、本発明の一実施形態に係る集塵装置１０について説明する。
【００１１】
集塵装置１０は、微粒子（塵埃等）を含む空気中のその微粒子の凝集等を行う装置である。集塵装置１０は、電気集塵装置において超音波による空気の振動を用いて微粒子の凝集を行い、例えば、電気掃除機、空気清浄機等の全体又は一部を構成し得る。微粒子（塵埃等）は、例えば、粉粒体、化合物の集合体、分子、原子、粒子状物質（ＰＭ：Particulate Matter）等である。
【００１２】
図１は、実施の形態１に係る集塵装置１０の概略的な構成図である。集塵装置１０は、管（ダクト）６０と、気流形成部５０と、フィルタ４０と、高圧電源３０と、正電極３１と、負電極３２と、第１超音波発信器１１０と、第１振動板１１と、第１反射板１２とを含んで構成される。
【００１３】
管６０は、微粒子を含む空気（含塵気流）の流路となるダクトであり、形状は、円管、角管或いはその他いかなる形状であってもよい。管６０の管壁は、例えばアルミ、ステンレス、チタン等で構成され、管壁の厚みは例えば３ｍｍである。図１では、例えば角管の場合の相対向する２つの管壁６０ａ、６０ｂを示し、他の管壁を省略している。
【００１４】
気流形成部５０は、管６０に空気を導入する機構、つまり管６０の内部に空気の流れを形成する機構であり、例えば羽根を回転させるファン等である。これにより、図１において矢印で表したように左から右へ、管６０に含塵気流が流れ込む。含塵気流の流速は、例えば０．１〜１ｍ／ｓである。
【００１５】
フィルタ４０は、含塵気流から微粒子（塵埃等）を取り除くためのエアフィルタである。フィルタ４０は、例えば、中性能フィルタである。フィルタ４０で微粒子を捕集するため、図１においてフィルタ４０の左側（上流側）に比べて右側（下流側）は、単位体積あたりの微粒子の量が少なくなる。管６０に導入される含塵気流における微粒子の濃度は、例えば、０．５〜１．５万個／Ｌ（リットル）であり、フィルタ４０の下流における微粒子の濃度は、０．５万個／Ｌ未満である。
【００１６】
高圧電源３０は、管６０の内部に配置された正電極３１と近傍の接地電極（不図示）との間に、例えば１０ｋＶの高電圧を印加する。同様に高圧電源３０は、管６０の内部に配置された接地電極（不図示）と近傍の負電極３２との間に、例えば１０ｋＶの高電圧を印加する。これにより、正電極３１と接地電極との間、及び、接地電極と負電極３２との間に放電が生じ、正電極３１或いは負電極３２の近傍を通過する含塵気流中の微粒子（つまり電極に接近した微粒子）を帯電させる。正電極３１と負電極３２との極性を逆にしているため、正電極３１の近傍を流れる微粒子と負電極３２の近傍を流れる微粒子とはそれぞれ異なる極性に帯電する。これにより、異なる極性に帯電した微粒子相互間に引き合う力が生じて、微粒子同士が結合する。つまり、微粒子が凝集される。なお、フィルタ４０は、含塵気流の流路において正電極３１及び負電極３２より下流に配置されている。また、正電極３１、負電極３２それぞれは、例えば球状、針状、板状その他の形状であり、例えば、含塵気流の流れを滞らせないために比較的小さい形状が有用である。
【００１７】
第１振動板１１と第１反射板１２とは、管６０の中の含塵気流の流路の少なくとも一部を挟む相対向する面をそれぞれ有するように配置される部材である。第１振動板１１と第１反射板１２との少なくとも一方は、管６０の管壁の一部分を構成していてもよく、或いは、管６０とは別の、管６０の中へ配置される部材（例えばアルミ、ステンレス、チタン或いはアクリル樹脂等による板状部材等）であってもよい。第１振動板１１及び第１反射板１２の厚みは、例えば３ｍｍである。図１では、管６０の管壁６０ａの一部分が第１反射板１２であり、管壁６０ａに対向する管壁６０ｂの一部分が第１振動板１１である例を示している。
【００１８】
第１超音波発信器１１０は、超音波により第１振動板１１を振動させる装置である。図２は、第１超音波発信器１１０と第１振動板１１との接続態様の一例を示す図である。第１超音波発信器１１０は、セラミック等の圧電素子（piezoelectric element）である振動子（超音波振動子）１１１と、圧電素子に電圧を印加し周期的に電圧を変動させる回路１１２とを備える。例えば振動子１１１とボルト等で締めて連結されることで接続された共鳴体（共振体）である増幅ホーン１１３を介して第１超音波発信器１１０は第１振動板１１を振動させる。増幅ホーン１１３の振動子１１１側とは反対の一端が第１振動板１１と接続されている。増幅ホーン１１３は、ステンレス、アルミ合金、チタン合金等の金属で形成される。増幅ホーン１１３の形状は、例えば円錐、円柱、或いは、指数曲線、双曲線、放物線等を母線とする回転体等であり、回転体の中心軸方向の長さは、超音波に係る振動を生じる振動子１１１の振動エネルギーを効率的に伝搬するために超音波の半波長の整数倍である。
【００１９】
第１超音波発信器１１０は、超音波により第１振動板１１を振動させる周波数が調整されており、第１振動板１１と、第１反射板１２との間に定在波が生じるように超音波を発生して超音波により第１振動板１１を振動させる。周波数は例えば２０ｋＨｚである。図１では超音波により第１振動板１１と第１反射板１２との間に生じる定在波５（第１定在波）のイメージを表している。腹と節とを含む定在波５における１つの節６ａに対して、流路での下流の比較的近傍の位置（含塵気流中の節６ａを通過した微粒子の移動経路上の位置）に正電極３１が配置されている。また、定在波５における他の１つの節６ｂに対して、流路での下流の比較的近傍の位置（含塵気流中の節６ｂを通過した微粒子の移動経路上の位置）に負電極３２が配置されている。
【００２０】
第１超音波発信器１１０による超音波で生じる定在波５により、管６０に導かれた含塵気流中の微粒子のうち、第１振動板１１と第２反射板１２との間に生じた定在波５の１以上の各節の近傍を通過する微粒子は、幾分かその節に引き寄せられる。このため、図１に示すように節６ａに対応した下流の位置に配置された正電極３１の付近を通過して正電極３１によって帯電させられる微粒子の数、及び、節６ｂに対応した下流の位置に配置された負電極３２の付近を通過して負電極３２によって帯電させられる微粒子の数は、定在波５が生じない場合と比べて増加し得る。従って、集塵装置１０では超音波により定在波５を発生させるため、含塵気流中の微粒子の凝集の度合いは、定在波５が生じない場合より高い。微粒子が凝集されると、個々の微粒子が結合して粒径の大きな微粒子に変化する。このため、フィルタ４０として、ＨＥＰＡフィルタ（High Efficiency Particulate Air Filter）或いは高性能フィルタより粒子捕集率の低い中性能フィルタを用いて、効率的に捕集を行うことができる。なお、フィルタ４０として、ＨＥＰＡフィルタ、高性能フィルタを用いることも可能である。
【００２１】
（実施の形態２）
以下、実施の形態１に係る集塵装置１０を一部変形した集塵装置１０ａについて説明する。
【００２２】
集塵装置１０ａは、実施の形態１で示した集塵装置１０の管６０の中（含塵気流の流路）において超音波振動による定在波を発生させる部分を複数段設けたものである。
【００２３】
図３は、実施の形態２に係る集塵装置１０ａの概略的な構成図である。同図において、集塵装置１０と同様の構成要素については、同じ符号を付している。集塵装置１０ａは、ここで説明しない点については、集塵装置１０と同様である。
【００２４】
集塵装置１０ａは、管６０と、気流形成部５０と、フィルタ４０と、高圧電源３０と、正電極３１と、負電極３２と、第１超音波発信器１１０と、第１振動板１１と、第１反射板１２と、第２超音波発信器１２０と、第２振動板１３と、第２反射板１４とを含んで構成される。
【００２５】
第２振動板１３と第２反射板１４とは、管６０の中の含塵気流の流路の少なくとも一部を挟む相対向する面をそれぞれ有するように配置される部材である。第２振動板１３と第２反射板１４との少なくとも一方は、管６０の管壁の一部分を構成していてもよく、或いは、管６０とは別の、管６０の中へ配置される部材（例えばアルミ、ステンレス、チタン或いはアクリル樹脂等による板状部材等）であってもよい。また、第１振動板１１と第２振動板１３とが接続されて一体となっていてもよい。例えば第１振動板１１及び第２振動板１３は、管６０の管壁の部分的な壁面領域のうち、流路の流れの方向に並ぶ２つの部分でもよい。また、第１反射板１２と第２反射板１４とが接続されて一体となっていてもよい。例えば第１反射板１２及び第２反射板１４は、管６０の管壁の部分的な壁面領域のうち、流路の流れの方向に並ぶ２つの部分でもよい。第２振動板１３及び第２反射板１４の厚みは、例えば３ｍｍである。第２振動板１３と第２反射板１４とは、管６０の中（含塵気流の流路）において、第１振動板１１及び第１反射板１２が挟む部分より上流の一部分を挟むように配置される。図３では、管６０の管壁６０ａにおける第１反射板１２の部分より上流側（図面左側）の一部分が第２反射板１４であり、管壁６０ｂにおける第１振動板１１の部分より上流側（図面左側）の一部分が第２振動板１３である例を示している。
【００２６】
第２超音波発信器１２０は、超音波により第２振動板１３を振動させる装置である。第２超音波発信器１２０の構成は、第１超音波発信器１１０と同様である（図２参照）。第２超音波発信器１２０は、振動子を有し、例えばその振動子への電圧の印加のために第１超音波発信器１１０における回路１１２を共用してもよい。第２超音波発信器１２０は、振動子とボルト等で連結されることで接続された共鳴体（共振体）である増幅ホーン（図２の増幅ホーン１１３と同等）を介して第２振動板１３を振動させる。その増幅ホーンにおいて、振動子側とは反対の一端が第２振動板１３と接続されている。
【００２７】
第２超音波発信器１２０は、超音波により第２振動板１３を振動させる周波数が第１超音波発信器１１０と同一に調整されており、第２振動板１３と、第２反射板１４との間に定在波が生じるように超音波を発生して超音波により第２振動板１３を振動させる。図３では第１超音波発信器１１０により第１振動板１１と第１反射板１２との間に生じる定在波５（第１定在波）の上流（左側）に、第２超音波発信器１２０により第２振動板１３と第２反射板１４との間に生じる定在波７（第２定在波）のイメージを表している。第２振動板１３及び第２反射板１４は、正電極３１と定在波５における節６ａとを結ぶ直線上に定在波７が１つの節８ａを有するように、配置される。このとき、負電極３２と定在波５における節６ｂとを結ぶ直線上に定在波７が１つの節８ｂを有する。即ち、定在波７の節８ａと定在波５の節６ａの延長線上に正電極３１が配置されている。また、定在波７の節８ｂと定在波５の節６ｂの延長線上に負電極３２が配置されている。
【００２８】
第２超音波発信器１２０による超音波で生じる定在波７により、管６０に導かれた含塵気流中の微粒子のうち、第２振動板１３と第２反射板１４との間に生じた定在波７の１以上の各節の近傍を通過する微粒子は、幾分かその節に引き寄せられる。更に、第１振動板１１と第１反射板１２との間に生じた定在波５の１以上の各節の近傍を通過する微粒子は、幾分かその節に引き寄せられる。このため、図３に示すように節８ａ及び節６ａに対応した下流の位置に配置された正電極３１の付近を通過して正電極３１によって帯電させられる微粒子の数、及び、節８ｂ及び節６ｂに対応した下流の位置に配置された負電極３２の付近を通過して負電極３２によって帯電させられる微粒子の数は、定在波５及び定在波７が生じない場合と比べて増加し得る。従って、集塵装置１０ａでは超音波により定在波５に加えて定在波７を発生させるため、含塵気流中の微粒子の凝集の度合いは、定在波７が生じない場合より高い。微粒子が凝集されると、個々の微粒子が結合して大きな微粒子に変化する。このため、フィルタ４０として、中性能フィルタを用いて、効率的に捕集を行うことができる。
【００２９】
なお、集塵装置１０ａが、含塵気流の流路において上流と下流と２段構成で２つの定在波（定在波５及び定在波７）を発生させて微粒子を誘導し得る構成を備える例を示したが、３段以上の構成にしてもよく、多段構成により微粒子が凝集される度合いを更に高め得る。
【００３０】
（実施の形態３）
以下、実施の形態１に係る集塵装置１０を一部変形した集塵装置１０ｂについて説明する。
【００３１】
集塵装置１０ｂは、実施の形態１で示した集塵装置１０の管６０の中（含塵気流の流路）において超音波振動による定在波を発生させる部分を２つ並列的に設けたものである。
【００３２】
図４は、実施の形態３に係る集塵装置１０ｂの概略的な構成図である。同図において、集塵装置１０と同様の構成要素については、同じ符号を付している。集塵装置１０ｂは、ここで説明しない点については、集塵装置１０と同様である。
【００３３】
集塵装置１０ｂは、管６０と、気流形成部５０と、フィルタ４０と、高圧電源３０と、正電極３１と、負電極３２と、第１超音波発信器１１０と、第１振動板１１と、第１反射板１２と、第２超音波発信器１２０と、第２振動板１３と、第２反射板１４とを含んで構成される。
【００３４】
第１振動板１１と第１反射板１２とは、管６０の中の含塵気流の流路の少なくとも一部を挟む相対向する面をそれぞれ有するように配置される部材である。また第２振動板１３と第２反射板１４とは、管６０の中の含塵気流の流路の少なくとも一部であってその流路において第１振動板１１と第１反射板１２とが挟む部分に並行（並列）する部分を挟む相対向する面をそれぞれ有するように配置される部材である。第１振動板１１と第１反射板１２との少なくとも一方は、管６０の管壁の一部分を構成していてもよく、或いは、管６０とは別の、管６０の中へ配置される部材であってもよい。また、第２振動板１３と第２反射板１４との少なくとも一方は、管６０の管壁の一部分を構成していてもよく、或いは、管６０とは別の、管６０の中へ配置される部材であってもよい。第１反射板１２と第２反射板１４とが一体化した板状部材が管６０に配置されてもよい。第１振動板１１、第２振動板１３、第１反射板１２及び第２反射板１４の厚みは、例えば３ｍｍであり、第１反射板１２と第２反射板１４とが一体化している場合には両方を合わせた厚みが例えば３ｍｍである。図４では、管６０の管壁６０ｂの一部分が第１振動板１１であり、その第１振動板１１に対向して管６０の中に第１反射板１２が配置されている例を示している。この例では、第１反射板１２と第２反射板１４とが表裏に一体化しており、第２反射板１４に対向する管６０の管壁６０ｂの一部分が第２振動板１３である。第１反射板１２と第２反射板１４とが一体化した板状部材は、例えばアルミ板、アクリル板等である。
【００３５】
第１超音波発信器１１０は、超音波により第１振動板１１を振動させる装置であり、第２超音波発信器１２０は、超音波により第２振動板１３を振動させる装置である。第２超音波発信器１２０の構成は、第１超音波発信器１１０と同様である（図２参照）。第２超音波発信器１２０は、振動子を有し、例えばその振動子への電圧の印加のために第１超音波発信器１１０における回路１１２を共用してもよい。第２超音波発信器１２０は、振動子とボルト等で連結されることで接続された共鳴体である増幅ホーン（図２の増幅ホーン１１３と同等）を介して第２振動板１３を振動させる。その増幅ホーンにおいて、振動子側とは反対の一端が第２振動板１３と接続されている。
【００３６】
第１超音波発信器１１０は、超音波により第１振動板１１を振動させる周波数が調整されており、第１振動板１１と、第１反射板１２との間に定在波が生じるように超音波を発生して超音波により第１振動板１１を振動させる。また、第２超音波発信器１２０は、超音波により第２振動板１３を振動させる周波数が第１超音波発信器１１０と同一に調整されており、第２振動板１３と、第２反射板１４との間に定在波が生じるように超音波を発生して超音波により第２振動板１３を振動させる。図４では第１超音波発信器１１０の超音波により第１振動板１１と第１反射板１２との間に生じる定在波１５（第１定在波）と、第２超音波発信器１２０により第２振動板１３と第２反射板１４との間に生じる定在波１７（第２定在波）のイメージを表している。定在波１５における１つの節１６に対して、流路での下流の比較的近傍の位置（含塵気流中の節１６を通過した微粒子の移動経路上の位置）に正電極３１が配置されている。また、定在波１７における１つの節１８に対して、流路での下流の比較的近傍の位置（含塵気流中の節１８を通過した微粒子の移動経路上の位置）に負電極３２が配置されている。
【００３７】
第１超音波発信器１１０による超音波で生じる定在波１５により、管６０に導かれた含塵気流中の微粒子のうち、第１振動板１１と第２反射板１２との間に生じた定在波１５の節１６の近傍を通過する微粒子は、幾分か節１６に引き寄せられる。また、第２超音波発信器１２０による超音波で生じる定在波１７により、管６０に導かれた含塵気流中の微粒子のうち、第２振動板１３と第２反射板１４との間に生じた定在波１７の節１８の近傍を通過する微粒子は、幾分か節１８に引き寄せられる。このため、図４に示すように節１６に対応した下流の位置に配置された正電極３１の付近を通過して正電極３１によって帯電させられる微粒子の数、及び、節１８に対応した下流の位置に配置された負電極３２の付近を通過して負電極３２によって帯電させられる微粒子の数は、定在波１５及び定在波１７が生じない場合と比べて増加し得る。従って、集塵装置１０ｂでは超音波により定在波１５及び定在波１７を発生させるため、含塵気流中の微粒子の凝集の度合いは、定在波１５及び定在波１７が生じない場合より高い。微粒子が凝集されると、個々の微粒子が結合して大きな微粒子に変化する。このため、フィルタ４０として、中性能フィルタを用いて、効率的に捕集を行うことができる。
【００３８】
なお、集塵装置１０ｂにおいても、実施の形態２で示したように、含塵気流の流路において上流から下流に亘り、超音波の振動による複数の定在波を発生させる複数段構成としてもよい。
【００３９】
（他の実施の形態等）
以上、実施の形態１〜３により集塵装置１０、１０ａ、１０ｂについて説明したが、上述した実施の形態は一例にすぎず、各種の変更、付加、省略等が可能であることは言う迄もない。
【００４０】
上述の実施の形態では、微粒子を帯電させるための正電極３１及び負電極３２を、含塵気流の流路において超音波の振動で定在波が生じる部分より下流に配置する例を示した。しかし、微粒子を帯電させるための正電極３１及び負電極３２を、定在波の各節が生じる部分の上流側の直近部分に配置してもよい。
【００４１】
また、上述の実施の形態で示した第１振動板１１は第１反射板１２と対向する面を有する部材であればよい。例えば、図２の増幅ホーン１１３が管壁６０ｂを貫通し、管６０の中に増幅ホーン１１３の一端部が突出していることとした場合において、その一端部の端面が第１反射板１２と対向するため、増幅ホーン１１３のその一端部或いは全体が第１振動板１１であることとしてもよい。
【００４２】
また、上述の実施の形態で示した管６０は、管壁の一部に空隙等を有していてもよい。また、集塵装置１０、１０ａ、１０ｂは、空気中の微粒子を凝集する機能を有すればよく、必ずしも管６０、フィルタ４０及び気流形成部５０を有さなくてもよい。例えば管６０及び気流形成部５０を含まないように変形した集塵装置１０、１０ａ、１０ｂでも、微粒子を帯電させるための正電極３１及び負電極３２の少なくとも一方を、定在波の節が生じる部分の近傍に配置することで、微粒子の凝集効率が高まり得る。
【００４３】
また、上述の実施の形態では、第１超音波発信器１１０及び第２超音波発信器１２０が、それぞれ振動子を、増幅ホーン（共鳴体）を介して（挟んで）、第１振動板１１或いは第２振動板１３と接続する例を示した。この他に、振動子を直接第１振動板１１或いは第２振動板１３とボルト等で連結して接続してもよい。
【００４４】
また、上述した実施の形態で示した構成要素及び機能を任意に組み合わせることで実現される形態も本発明の範囲に含まれる。
【００４５】
なお、本発明の包括的又は具体的な各種態様には、装置、システム、方法等の１つ又は複数の組み合わせが含まれる。
【００４６】
以下、本発明の一態様に係る集塵装置についての構成、変形態様、効果等について示す。
【００４７】
（１）本発明の一態様に係る集塵装置は、微粒子を含む空気における微粒子を凝集する集塵装置１０、１０ａ、１０ｂであって、相対向する第１振動板１１及び第１反射板１２と、第１振動板１１と第１反射板１２との間に第１定在波（例えば定在波５、定在波１５）を発生させるように、超音波により第１振動板１１を振動させる第１超音波発信器１１０と、第１定在波における１つの節（例えば節６ａ、節１６）の近傍に配置した、第１電極（例えば正電極３１）に接近した微粒子を第１極性に帯電させるその第１電極と、第２電極（例えば負電極３２）に接近した微粒子を第１極性とは異なる極性に帯電させるその第２電極（例えば負電極３２）とを備える。なお、第２電極の配置は、第１定在波における他の１つの節の近傍であっても、その他の位置であってもよい。
【００４８】
これにより、微粒子が、第１定在波の節に引き寄せられて第１電極の付近を流れることとなり、第１定在波を発生させない場合と比べて微粒子が第１電極で帯電される可能性が高まり得る。第１電極で帯電された微粒子は、第２電極で帯電された微粒子と結合し得るので、微粒子の凝集効率が高まり得る。そして、微粒子間の結合により微粒子の粒径は増大し、捕集性能が比較的低いフィルタにより微粒子を捕集できる度合いが高まり得る。
【００４９】
（２）例えば、集塵装置１０、１０ａ、１０ｂは、更に、空気の流路となる管６０と、管６０に空気を導入する気流形成部５０とを備え、第１振動板１１及び第１反射板１２は、微粒子を含む空気の流路の一部分を挟んで対向する位置に、配置され、第１電極（例えば正電極３１）は、その流路において第１定在波の前記１つの節（例えば節６ａ、節１６）を通過する微粒子の移動経路上の位置に配置されることとしてもよい。
【００５０】
これにより、第１定在波の節に引き寄せられる微粒子が第１電極の付近（第１電極に接近した位置）を通過することになるので、第１電極により帯電される微粒子の度合い（例えば単位時間に帯電される微粒子の数）が増加し得る。なお、この集塵装置１０、１０ａ、１０ｂは、第１定在波を発生させることで微粒子の凝集効率を高め得るが、定在波を発生させない従来の電気集塵技術による方式と比べて、空気の流路における微粒子を含む空気（含塵気流）の流れを特に滞らせることはない。
【００５１】
（３）例えば、前記第１電極及び前記第２電極は、前記流路において前記１つの節（例えば節６ａ、節１６）より下流に配置されることとしてもよい。
【００５２】
これにより、第１定在波の節に集められた微粒子が流路においてその第１定在波の位置の下流に位置する第１電極の付近（第１電極に接近した位置）を通過することになり、第１電極により帯電される微粒子の度合いが増加し得る。
【００５３】
（４）例えば、集塵装置１０ａは更に、微粒子を含む空気の流路において第１振動板１１及び第１反射板１２が挟む部分より上流の一部分を挟んで相対向して配置された第２振動板１３及び第２反射板１４と、第２振動板１３と前記第２反射板１４との間に第２定在波（例えば定在波７）を発生させるように、超音波により第２振動板１３を振動させる第２超音波発信器１２０とを備え、第２振動板１３及び第２反射板１４は、第１電極（例えば正電極３１）と第１定在波（例えば定在波５）における１つの節（例えば節６ａ）とを結ぶ直線上に第２定在波が１つの節（例えば節８ａ）を有するように、配置される。
【００５４】
これにより、第１定在波の節と第２定在波の節とに引き寄せられることで、第１定在波及び第２定在波の両方或いは一方がない場合と比べて、第１電極の付近の進路を通る微粒子の度合いが高まり得る。従って、微粒子の凝集効率が高まり得る。
【００５５】
（５）例えば、第２電極（例えば負電極３２）は、第１定在波における前記１つの節（例えば節６ａ）と異なる１つの節（例えば節６ｂ）を通過する微粒子の移動経路上の位置に配置されることとしてもよい（図１、図３参照）。
【００５６】
これにより、例えば、電極毎に別の定在波を発生させるよりも、効率的な構成で、極性の相異なる２つの電極それぞれの付近に微粒子を流れ易くすることができる。
【００５７】
（６）例えば、集塵装置１０ｂは更に、空気の流路において第１振動板１１及び第１反射板１２が挟む部分（例えば定在波１５が発生される部分）に並行する一部分を挟んで相対向して配置された第２振動板１３及び第２反射板１４と、第２振動板１３と第２反射板１４との間に第２定在波（例えば定在波１７）を発生させるように、超音波により第２振動板１３を振動させる第２超音波発信器１２０とを備え、第２電極（例えば負電極３２）は、第２定在波における１つの節（例えば節１８）を通過する微粒子の移動経路上の位置に配置されることとしてもよい（図４参照）。
【００５８】
これにより、第１定在波及び第２定在波について、それぞれ節を１つだけ有するように構成した場合であっても、極性の相異なる２つの電極それぞれの付近に微粒子を流れ易くすることができる。
【００５９】
（７）例えば、集塵装置１０、１０ａ、１０ｂは更に、例えば管６０で形成される空気の流路において、第１電極及び第２電極より下流に配置されたフィルタ４０を備えることとしてもよい。
【００６０】
これにより、フィルタ４０により空気中の微粒子が捕集され得る。なお、第１電極及び第２電極のそれぞれで帯電された微粒子同士が引き合って結合し、粒径な大きな微粒子に変化し得る度合いが高いほど、例えば、高性能ではないフィルタ４０で捕集される度合いが高まり得る。
【００６１】
（８）例えば、第１超音波発信器１１０は、共鳴体（増幅ホーン１１３）を介して第１振動板１１を振動させるようにその共鳴体と接続されていることとしてもよい。
【００６２】
これにより、第１超音波発信器１１０における超音波に係る振動を生じる振動子の振動エネルギーを効率的に第１振動板１１に伝搬し、例えば振幅を拡大し得る。
【符号の説明】
【００６３】
５、１５  定在波（第１定在波）
７、１７  定在波（第２定在波）
６ａ、６ｂ、８ａ、８ｂ、１６、１８  節
１０、１０ａ、１０ｂ  集塵装置
１１  第１振動板
１２  第１反射板
１３  第２振動板
１４  第２反射板
３１  正電極
３２  負電極
４０  フィルタ
５０  気流形成部
６０  管
１１０  第１超音波発信器
１１３  増幅ホーン（共鳴体）
１２０  第２超音波発信器
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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