JP2005135894A - 放電装置及び空気浄化装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 放電装置を備えた空気浄化装置において、放電電極と対向電極との間の距離をストリーマ放電が好適に行われる最適な間隔に保持することで、両電極間で安定かつ確実にストリーマ放電を行えるようにする。
【解決手段】 放電装置(40)における放電電極(41)が支持された支持部材(43)と対向電極(42)との間に位置決め部材(45)を設けることで、放電電極(41)と対向電極(42)との間の距離を最適な間隔に保持できるようにする。
【選択図】図２

Description

本発明は、被処理流体中の臭気成分や有害成分をストリーマ放電により分解除去する放電装置及びこの放電装置を備えた空気浄化装置に関わるものである。

従来より、室内空気などの清浄化を行う空気浄化装置として、放電装置を備えた空気浄化装置が知られている。この空気浄化装置は、放電装置によりストリーマ放電を行いプラズマを生成させ、このプラズマの生成に伴って発生する活性種（オゾン、ラジカル、イオン、電子など）を被処理流体と通気接触させることで、被処理流体中の臭気成分や有害成分を分解除去している。

例えば、この空気浄化装置として、図１０に示すような放電装置を備えたものがある。この空気浄化装置は、支持部材(53)の下面に設けられた複数の放電電極(51)と、この放電電極(51)に対向する対向電極(52)とをケーシング(50)内に備えている。そして、両電極(51,52)に放電電源(54)よりパルス電圧を印加することで、放電電極(51)と対向電極(52)との間でプラズマ(60)を生成している。

一方、被処理流体は、吸引口(55)よりケーシング(50)内に導入され、支持部材(53)に設けられた複数の流入孔(56)を通過した後に、両電極(51,52)の間を流通する。この際、被処理流体の臭気成分や有害成分は、上記プラズマ(60)の発生に伴い生じた活性種によって酸化分解される。このようにして、清浄化された被処理流体は供給口(57)よりケーシング(50)外へ排出される（特許文献１参照）。
特開平８−１５５２４９号公報

ところで、このような放電装置を備えた空気浄化装置において、対向電極と放電電極との間で放電を好適に行うためには、両電極間の距離を最適な間隔に保持する必要がある。特に、両電極の間の距離が放電の性能に影響を与えやすいストリーマ放電においては、この距離をなるべく最適な間隔に保持し、ストリーマ放電が安定して行われるようにする必要がある。

しかしながら、例えば特許文献１に開示された空気浄化装置では、放電電極(51)を支持する支持部材(53)の製造誤差や両電極(51,52)の組立誤差、あるいは空気浄化装置の長期使用による支持部材(53)のたわみなどが生じる可能性がある。そして、このような誤差により両電極(51,52)の間の距離が、ストリーマ放電を好適に行うための最適な間隔からずれてしまうと、ストリーマ放電が安定して行われず、この空気浄化装置の空気浄化効率が低下するという問題がある。

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、放電装置を備えた空気浄化装置において、放電電極と対向電極との間の距離をストリーマ放電が好適に行われる最適な間隔で確実に保持可能とすることで、両電極間で安定かつ確実にストリーマ放電を行えるようにすることである。

本発明は、放電電極が支持された支持部材と対向電極との間に位置決め部材(スペーサ)を設けることで、放電電極と対向電極との間の距離を最適な間隔に保持するようにしたものである。

より具体的に、第１の発明は、放電電極(41)と、該放電電極(41)が支持された支持部材(43)と、上記放電電極(41)に対峙する対向電極(42)と、上記両電極(41,42)に放電電圧を印加する電源手段(46)とを備え、上記両電極(41,42)の間でストリーマ放電を行う放電装置を前提としている。そして、この放電装置は、上記支持部材(43)と上記対向電極(42)との間に、該支持部材(43)と該対向電極(42)とを所定の間隔で互いに固定する２個以上の位置決め部材(45)を介設していることを特徴とするものである。

上記第１の発明では、支持部材(43)と対向電極(42)との間に、位置決め部材(45)を介設することで、支持部材(43)と対向電極(42)との間の距離を所定の間隔に保つことができる。このようにすると、支持部材(43)に支持された放電電極(41)と対向電極(42)との位置関係を上記位置決め部材(45)によって決定することができ、この位置決め部材(45)により両電極(41,42)の間の距離をストリーマ放電を行う上で最適な間隔に保持することができる。

また、上記位置決め部材(45)は、支持部材(43)と対向電極(42)との間に２個以上設けられているため、複数箇所で支持部材(43)と対向電極(42)の位置決めを行うことができる。したがって、より確実に両電極(41,42)間の距離を最適な間隔に保持できるとともに、支持部材(43)のたわみによって両電極(41,42)の間の距離にずれが生じることを抑制することができる。

第２の発明は、第１の発明の放電装置において、位置決め部材(45)が、少なくとも支持部材(43)の両端部に配置されていることを特徴とするものである。

上記第２の発明では、支持部材(43)の両端に位置決め部材(45)を配置することで、支持部材(43)を安定的に支持している。したがって、放電電極(41)と対向電極(42)との間の距離をより確実に最適な間隔で保持することができる。

第３の発明は、第１の発明の放電装置において、支持部材(43)には、放電電極(41)が支持された複数の電極支持部(44)が形成され、位置決め部材(45)は、隣り合う電極支持部(44)の間に配置されていることを特徴とするものである。

上記第３の発明では、隣り合う電極支持部(44)の間に位置決め部材(45)を設けることで、隣り合う電極支持部(44)の間における支持部材(43)のたわみを抑制している。したがって、支持部材(43)のたわみによる両電極(41,42)の間の距離のずれを抑制することができる。

第４の発明は、第１から第３のいずれか１の発明の放電装置において、支持部材(43)が合成樹脂で構成されていることを特徴とするものである。なお、上記支持部材(43)は、絶縁性の合成樹脂であってもよいし、導電性の合成樹脂であってもよい。

上記第４の発明では、支持部材(43)を合成樹脂で構成することで、この支持部材(43)の製造時におけるバラツキ（製造誤差）を小さくすることができる。したがって、支持部材(43)の製造誤差の影響により、放電電極(41)と対向電極(42)との間の距離が、ストリーマ放電を好適に行うための最適な間隔からずれてしまうことを抑制できる。

第５の発明は、第１から第４のいずれか１の発明の放電装置において、位置決め部材(45)は、合成樹脂で構成されていることを特徴とするものである。なお、上記位置決め部材(45)は、絶縁性の合成樹脂であることが好ましいが、この位置決め部材(45)に電源手段(46)より放電電極(41)へ出力される電流が伝わらない構成であれば、導電性の合成樹脂であってもよい。

上記第５の発明では、位置決め部材(45)を合成樹脂で構成することで、この位置決め部材(45)の製造時における製造誤差を小さくすることができる。したがって、位置決め部材(45)の製造誤差の影響により、放電電極(41)と対向電極(42)との間の距離が、ストリーマ放電が好適に行われる最適な間隔からずれてしまうことを抑制できる。

第６の発明は、第１から第４のいずれか１の発明の放電装置において、位置決め部材(45)は、磁器材料で構成されていることを特徴とするものである。

上記第６の発明では、位置決め部材(45)を絶縁性の無機材料で構成することで、電源手段(46)より出力された電流が、放電電極(41)側より上記位置決め部材(45)を介して対向電極(42)に流れてしまうことを防止できる。

第７の発明は、第１から第６のいずれか１の発明の放電装置において、位置決め部材(45)及び支持部材(43)は、両電極(41,42)の間の電極間距離(Ｌ)の精度誤差(Ｌ')が、設計値(Ｌｄ)の６％以下となるように構成されていることを特徴とするものである。ここで、電極間距離(Ｌ)とは、放電電極(41)の放電部から対向電極(42)までの距離を意味するもので、この電極間距離(Ｌ)によって、ストリーマ放電の性能が大きく左右される。また、精度誤差(Ｌ')とは、支持部材(43)及び位置決め部材(45)の製造誤差や、両電極(41,42)の組立誤差、さらに支持部材(43)のたわみによる誤差などを加味して決定される電極間距離(Ｌ)の許容誤差を意味するものである。さらに、設計値(Ｌｄ)とは、ストリーマ放電が好適に行われる最適な電極間距離(Ｌ)を意味するものである。

上記第７の発明では、電極間距離(Ｌ)の精度誤差(Ｌ')が、設計値(Ｌｄ)の６％以下となるように位置決め部材(45)及び支持部材(43)を構成し、電極間距離(Ｌ)が設計値(Ｌｄ)の６％よりも小さくなりすぎたり、大きくなりすぎたりしてストリーマ放電が好適に行われなくなることを抑制している。より具体的に、例えば電極間距離(Ｌ)が設計値(Ｌｄ)に対して小さくなりすぎると、ストリーマ放電よりも酸化分解能力に劣るグロー放電が起こりやすくなる。この場合、この空気浄化装置における被処理流体中の臭気成分や有害成分の分解効率が低下してしまう。一方、例えば電極間距離(Ｌ)が設計値(Ｌｄ)に対して大きくなりすぎると、放電電極(41)から対向電極(42)へスパークが発生しやすくなる。この場合、所定のストリーマ放電が安定して行われず、この空気浄化装置の空気浄化効率が大幅に低減してしまう。

本発明では、電極間距離(Ｌ)の精度誤差(Ｌ')を設計値(Ｌｄ)の６％以下となるように、上記支持部材(43)及び位置決め部材(45)を構成しているので、上記電極間距離(Ｌ)が小さくなりすぎてグロー放電が生じたり、上記電極間距離(Ｌ)が大きくなりすぎてスパークが生じたりすることを抑制している。したがって、この放電装置におけるストリーマ放電を安定かつ好適に行うことができる。

第８の発明は、放電電極(41)と対向電極(42)との間に被処理流体を通気させ、放電装置によって被処理流体を処理する空気浄化装置を前提としている。そして、この空気浄化装置は、放電装置が、第１から第７のいずれか１の発明の放電装置であることを特徴とするものである。

上記第８の発明では、第１から第７のいずれか１の発明の放電装置を、空気浄化装置に適用することで、この空気浄化装置における放電電極(41)と対向電極(42)との間の距離を、ストリーマ放電が好適に行われる間隔に保つことができる。したがって、この空気浄化装置の信頼性を向上することができる。

本発明では、以下の効果が発揮される。

第１の発明によれば、支持部材(43)と対向電極(42)との位置関係を位置決め部材(45)によって決定することで、支持部材(43)に支持された放電電極(41)と対向電極(42)との間の距離を最適な間隔に保持することができる。したがって、ストリーマ放電を好適かつ安定的に行うことができ、この放電装置の性能を向上することができる。

第２の発明によれば、位置決め部材(45)を支持部材(43)の両端に配置することで、支持部材(43)を安定して支持することができる。したがって、放電電極(41)と対向電極(42)との間の距離も安定して保持することができ、ストリーマ放電を確実に行うことができる。

第３の発明によれば、位置決め部材(45)を電極支持部材(44)の間に配置することで、放電電極(41)の邪魔とならない位置に、位置決め部材(45)を配置することができる。

また、支持部材(43)において、隣り合う電極支持部(44)の間のたわみを位置決め部材(45)によって防ぐことができる。したがって、この支持部材(43)のたわみによって、両電極(41,42)の間の距離が最適な間隔からずれてしまうことを抑制できる。

第４の発明によれば、支持部材(43)を合成樹脂で構成することで、支持部材(43)の加工が容易になるとともに、この支持部材(43)の製造誤差を小さくすることができる。したがって、放電電極(41)と対向電極(42)との間の距離をより確実に最適な距離に保持することができる。

また、例えばこの支持部材(43)を導電性とした場合には、電源手段(46)によって出力された電流を支持部材(43)を介して放電電極(41)へ流し、両電極(41,42)の間でストリーマ放電を行うことができる。

第５の発明によれば、位置決め部材(45)を合成樹脂で構成することで、位置決め部材(45)の加工が容易になるとともに、この位置決め部材(45)の製造誤差を小さくすることができる。したがって、放電電極(41)と対向電極(42)との間の距離をより確実に最適な距離に保持することができる。

また、例えば位置決め部材(45)を絶縁性とした場合には、電源手段(46)より放電電極(41)へ流れた電流が、上記位置決め部材(45)を介して対向電極(42)に流れてしまい、ストリーマ放電が好適に行われなくなることを防止できる。

第６の発明によれば、位置決め部材(45)を絶縁性の無機材料で構成することで、この位置決め部材(45)の活性種に対する耐久性を向上することができる。したがって、長期使用における位置決め部材(45)の劣化を防ぐことができる。

また、電源手段(46)より放電電極(41)に流れた電流が、上記位置決め部材(45)を介して対向電極(42)に流れてしまうことを確実に防止することができる。

第７の発明によれば、両電極(41,42)の間の電極間距離(Ｌ)の精度誤差(Ｌ')が設計値(Ｌｄ)の６％以下となるように、位置決め部材(45)及び支持部材(43)を構成することで、例えばグロー放電やスパークが生成してストリーマ放電が安定して行われなくなることをを抑制できる。したがって、この放電装置において、安定的にストリーマ放電を行うことができ、被処理流体中の臭気成分や有害成分を安定かつ好適に分解除去することができる。

第８の発明は、第１から第７のいずれか１の発明の放電装置を、空気浄化装置に適用することで、この空気浄化装置における空気浄化効率を安定かつ確実なものとできる。したがって、この空気浄化装置の信頼性を向上することができる。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。

《発明の実施形態１》
まず、本実施形態１に係る空気浄化装置(10)について、図１及び図２を参照しながら説明する。なお、図１は、この実施形態１に係る空気浄化装置(10)の分解斜視図である。この空気浄化装置(10)は、一般家庭や小規模店舗などで用いられる民生用の空気浄化装置である。

この空気浄化装置(10)は、一端が開放された箱形のケーシング本体(21)と、その開放端面に装着される前面プレート(22)とからなるケーシング(20)を備えている。ケーシング(20)の前面プレート(22)側の両側面には空気吸込口(23)が形成されている。また、ケーシング本体(21)には、天板の背板寄りに空気吹出口(24)が形成されている。

ケーシング(20)内には、空気吸込口(23)から空気吹出口(24)まで被処理流体が流れる空気通路(25)が形成されている。この空気通路(25)には、空気流れの上流側から順に、空気浄化を行う各種の機能部品(30)と、該空気通路(25)に室内空気を流通させるための遠心送風機(26)とが配置されている。

上記機能部品(30)には、前面プレート(22)側から順に、プレフィルタ(31)、イオン化部(32)、静電フィルタ(33)、そして触媒フィルタ(34)が含まれている。イオン化部(32)には、低温プラズマを発生させるための放電装置(40)が一体的に組み込まれている。

プレフィルタ(31)は、空気中に含まれる比較的大きな塵埃を捕集するフィルタである。

イオン化部(32)は、プレフィルタ(31)を通過した比較的小さな塵埃を帯電させ、この塵埃を、イオン化部(32)の下流側に配置されている静電フィルタ(33)により捕集するためのものである。このイオン化部(32)は、複数のイオン化線(35)と、複数の対向電極(36)とから構成されている。複数のイオン化線(35)は、イオン化部(32)の上端から下端まで等間隔で張架されていて、それぞれが静電フィルタ(33)に平行な一枚の仮想面上に位置している。対向電極(36)は、断面「コ」字形で上下方向に延びる長尺部材で、各イオン化線(35)の間に該イオン化線(35)と平行に配置されている。対向電極(36)は、「コ」字形の開口側を空気流れの下流側に向けるように配置されている。そして、各対向電極(36)は、１枚のメッシュ板(37)にそれぞれの開口端部が接合されている。

放電装置(40)は、放電電極(41)と、イオン化部(32)の対向電極(36)と共用されている対向電極(42)とを有し、放電電極(41)が対向電極(42)の内部に配置されている。具体的に、対向電極(42)の内部には、図１の要部拡大斜視図である図２(Ａ)に示すように、上下方向に延在する電極保持部材（支持部材）(43)が設けられている。なお、本実施形態において、電極保持部材(43)は導電性の合成樹脂で構成されている。また、電極保持部材(43)には、放電電極(41)が支持された複数の固定部材（電極支持部）(44)が形成されている。

放電電極(41)は、電極保持部材(43)の前面に上記固定部材(44)を介して所定の間隔で並設されている。この放電電極(41)は、線状ないし棒状の電極であり、固定部材(44)から突出した部分が対向電極(42)の前面部分(42a) と平行になるように配置されている。なお、この放電電極(41)の先端面の直径は０．１４ｍｍとなっている。

また、電極保持部材(43)と対向電極(42)における前面部分(42a)との間には、この電極保持部材(43)と対向電極(42)とを所定の間隔で互いに固定するスペーサ（位置決め部材）(45)が介設されている。このスペーサ(45)は、直方体の形状をしており、電極保持部材(43)の両端（上端及び下端）にそれぞれ１個づつ配置されている。なお、本実施形態において、スペーサ(45)は、絶縁性の合成樹脂で構成されている。

以上の構成において、図２(Ｂ)（図２(Ａ)のＢ−Ｂ断面図）に示すように、放電電極(41)の放電部と対向電極(42)との間の最適な距離（設計値(Ｌｄ)）が５．１ｍｍであるのに対して、実際の両電極(41,42)間の距離（電極間距離(Ｌ)）は、５．１±０．３ｍｍとなっている。すなわち、本実施形態では、電極間距離(Ｌ)の精度誤差(Ｌ')が、設計値(Ｌｄ)の６％以下となるように、上記電極保持部材(43)及びスペーサ(45)が構成されている。

上記放電装置(40)には、放電電極(41)と対向電極(42)とに放電電圧を印加する高圧の直流電源（電源手段）(46)が設けられている。この直流電源(46)はイオン化部(32)の電源も兼ねている。そして、この直流電源(46)から放電装置(40)に放電電圧が印加されることにより放電電極(41)の先端から対向電極(42)に向かってストリーマ放電が発生するとともに、イオン化部(32)においてはイオン化線(35)の周囲でグロー放電が発生し、塵埃が帯電される。なお、本実施形態において、上記直流電源(46)によって放電装置(40)に印加される電圧は４ｋＶから６ｋＶとなっている。

触媒フィルタ(34)は、図１に示すように、静電フィルタ(33)の下流側に配置されている。この触媒フィルタ(34)は、例えばハニカム構造の基材の表面に触媒を担持したものである。この触媒には、マンガン系触媒や貴金属系触媒など、放電によって生成される低温プラズマ中の反応性の高い物質をさらに活性化し、空気中の有害成分や臭気成分の分解を促進するものが用いられる。

−運転動作−
次に、空気浄化装置(10)の運転動作について説明する。

空気浄化装置(10)の運転中は、遠心送風機(26)が起動し、被処理流体である室内空気がケーシング(20)内の空気通路(25)を流通する。また、この状態において、イオン化部(32)及び放電装置(40)に直流電源(46)から電圧が印加される。

室内空気がケーシング(20)内に導入されると、まずプレフィルタ(31)において比較的大きな塵埃が除去される。室内空気は、さらにイオン化部(32)を通過するときに該室内空気中の比較的小さな塵埃が帯電した状態となって下流側へ流れ、この塵埃は静電フィルタ(33)に捕集される。以上により、空気中の塵埃は、大きなものから小さなものまでプレフィルタ(31)と静電フィルタ(33)で概ね除去される。

イオン化部(32)に一体的に組み込まれた放電装置(40)では、ストリーマ放電により低温プラズマが発生している。低温プラズマは、放電時に発生するイオン風が対向電極(42)で反射して空気通路(25)の下流側に向かうため、このイオン風に乗ってメッシュ板(37)を通過し、室内空気とともに下流側へ流れていく。低温プラズマには反応性の高い物質（電子、イオン、オゾン、ラジカルなどの活性種）が含まれており、これらの反応性の高い物質は、触媒フィルタ(41)のところに達すると、さらに活性化して空気中の有害成分や臭気成分を分解除去する。そして、以上のようにして塵埃が除去されるとともに有害成分や臭気成分も除去された清浄な室内空気は、空気吹出口(24)から室内へ吹き出される。

ここで、上記ストリーマ放電が行われる放電装置(40)では、電極保持部材(43)と対向電極(42)との間に、図２に示すスペーサ(45)が介設されている。このため、両電極(41,42)間の距離は最適な間隔に保たれた状態となっている。さらに、この位置決め部材(45)及び電極保持部材(43)は、電極間距離(Ｌ)の精度誤差(Ｌ')が設計値(Ｌｄ)の６％以下となるように構成されている。このため、両電極(41,42)の間では、例えばグロー放電やスパークが生じることがなく、良好かつ安定的なストリーマ放電が行われ、室内空気中の有害成分や臭気成分は好適に分解除去される。

−実施形態の効果−
本実施形態１に係る空気浄化装置(10)では、以下の効果が発揮される。

本実施形態１では、電極保持部材(43)と対向電極(42)との間にスペーサ(45)を介設させている。このスペーサ(45)によって、電極保持部材(43)に固定部材(44)を介して支持されている放電電極(41)と対向電極(42)との間の距離を最適な間隔に保持することができる。したがって、両電極(41,42)の間の距離が、最適な間隔からずれてしまいストリーマ放電が好適に行われなくなることを抑制できる。

また、この際、スペーサ(45)を電極保持部材(43)の両端に配置することで、電極保持部材(43)はスペーサ(45)によって安定的に支持される。このため、両電極(41,42)の間の距離は、確実に最適な間隔で保たれる。

さらに、このスペーサ(45)及び電極保持部材(43)は、電極間距離(Ｌ)の精度誤差(Ｌ')が、設計値(Ｌｄ)の６％以下となるように構成されている。したがって、例えば電極間距離(Ｌ)が設計値(Ｌｄ)に対して小さくなりすぎてグロー放電が生じたり、電極間距離(Ｌ)が設計値(Ｌｄ)に対して大きくなりすぎてスパークが生じたりすることを防ぐことができる。したがって、ストリーマ放電をさらに安定かつ好適に行うことができる。

また、本実施形態１では、電極保持部材(43)を導電性としている。このため、直流電源(46)より出力される電流を、導電性の電極保持部材(43)を介して放電電極(41)へ流すことができる。また、電極保持部材(43)は合成樹脂で構成されているため、この電極保持部材(43)の加工が容易になるとともに、この電極保持部材(43)の製造誤差を小さくし、両電極(41,42)の間の電極間距離(Ｌ)を設計値(Ｌｄ)に近づけることができる。

さらに、本実施形態１では、スペーサ(45)を絶縁性としている。このため、直流電源(46)より出力される電流が、放電電極(41)側よりこのスペーサ(45)を介して対向電極(42)へ流れてしまうことを防止することができる。また、スペーサ(45)は合成樹脂で構成されているため、スペーサ(45)の加工が容易になるとともに、このスペーサ(45)の製造誤差を小さくし、電極間距離(Ｌ)を設計値(Ｌｄ)にさらに近づけることができる。

−実施形態１の変形例−
次に、実施形態１で上述した空気浄化装置の変形例について、図３を参照しながら説明する。なお、この変形例は、次に述べる放電装置(40)の構造以外は、実施形態１と同様の構成となっている。

この変形例は、放電装置(40)において、放電電極(41)が支持される電極保持部材(43)と対向電極(42)との間に介設されるスペーサ(45)を図３(Ａ)のような構成としたものである。なお、図３(Ａ)は、図２(Ｂ)と同じ方向における放電装置(40)の断面図である。

この変形例においては、スペーサ(45)の前端部分（図３(Ａ)において右端部分）が、対向電極(42)を貫通した状態となっている。このスペーサ(45)は、その後端が電極保持部材(43)に固定されている棒状ないし柱状の柱部(45a)と、この柱部(45a)の前端の上下縁部に固定された一対の沿面部(45b)とで構成されている。この一対の沿面部(45b)は、柱部(45a)の前端よりそれぞれ上下方向に延びた後に後方へ屈曲し、対向電極(42)を貫通した後にさらに上下方向に屈曲した形状をしている。そして、この沿面部(45b)の上下端部には、スペーサ(45)を対向電極(42)に取り付けるための一対の取付部(45c)が前方に向かって突出している。そして、この取付部(45c)が、放電電極(42)に形成された取付穴に係止することで、スペーサ(45)が対向電極(42)に固定されている。

変形例１においては、スペーサ(45)の沿面距離（図３(Ａ)の破線に示すように、スペーサ(43)の外縁において、電極保持部材(43)と接する位置から対向電極(42)と接する位置までの長さ）を長くとっている。このようにすると、ストリーマ放電時に直流電源(46)により出力される電流が、放電電極(41)側よりスペーサ(45)の外縁を伝わって対向電極(42)へ流れてしまうことを抑制することができる。

また、このスペーサ(45)の上記沿面距離を変形例よりもさらに長くとるために、図３(Ｂ)（スペーサ(45)の拡大斜視図）に示すように、より多くの折曲部が形成されたスペーサ(45)を構成しても良い。この場合、ストリーマ放電時に直流電源(46)により出力される電流が、放電電極(41)側よりスペーサ(45)の外縁を伝わって対向電極(42)へ流れてしまうことをさらに抑制することができる。

《発明の実施形態２》
次に、実施形態２に係る空気浄化装置について、図４、図５、及び図６を参照しながら説明する。実施形態２の空気浄化装置は、上記実施形態１と放電装置(40)の構造が異なるものである。

図４に示すように、実施形態２の放電装置(40)において、電極保持部材（支持部材）(43)は、水平断面が「コ」の字型に形成されており、所定の部位には前方に向かって屈曲形成された複数の固定部材（電極支持部）(44)が形成されている。そして、線状ないし棒状の放電電極(41)は、該放電電極(41)を挟み込むようにしてかしめられた固定部材(44)の先端部によって支持されている（図４(Ｂ)、放電装置の水平断面図参照）。以上のようにして、放電電極(41)の両端部は、固定部材(44)から上下方向に突出した状態で、対向電極(42)の前面部分(42a)と平行となるように配置されている。なお、本実施形態において、放電電極(41)はタングステンを材料として構成されており、その線径は約０．２ｍｍとなっている。

また、電極保持部材(43)と対向電極(42)の前面部分(42a)との間には、この電極保持部材(43)と対向電極(42)とを所定の間隔で互いに固定するスペーサ（位置決め部材）(45)が介設されている。なお、スペーサ(45)は、本実施形態においてポリスチレン、ポリプロピレンなどの絶縁性の合成樹脂で構成されている。また、スペーサ(45)は、図５(Ａ)（スペーサを下流側（後方）から視た図）、及び図５(Ｂ)（図５(Ａ)のＢ−Ｂ断面図）に示すように、板状の基板(70)の左右縁部にそれぞれ第１壁部(71a)と第２壁部(71b)とが形成されている。さらに第１壁部(71a）と第２壁部(71b)との間における基板(70)の上部寄りと下部寄りとには、それぞれ第３壁部(71c)と第４壁部(71d)とが形成されている。そして、基板(70)において第１，第２，第３，第４壁部(71a,71b,71c,71d)に囲まれた部位には、２つの凸状部(72a,72b)が形成されている。

図５(Ｃ)（図５(Ａ)のＣ−Ｃ断面図）、及び図５(Ｄ)（図５(Ａ)のＤ−Ｄ断面図）に示すように、凸状部材(72a,72b)のうち、上方寄りに形成される第１凸状部(72a)の先端には、ネジが締結される第１ネジ孔(73a)が形成されている。一方、基板(70)を挟んで第１凸状部(72a)と反対側には、第１凸状部(72a)と反対方向に突出する第１突起部(74a)が形成されている。

また、凸状部材(72a,72b)のうち、下方寄りに形成される第２凸状部(72b)の先端には、その先端方向に突出する第２突起部（74b)が形成されている。一方、基板(70)を挟んで第２凸状部材(72b)と反対側には、ネジが締結される第２ネジ孔(73b)が形成されている。さらに、基板(70)を挟んで上述の第４壁部(71d)の反対側には、該第４壁部（71d)と反対方向に突出する第３突出部(74c)が形成されている。

以上の構成のスペーサ(45)が、上記電極保持部材(43)と上記対向電極(42)との間における上端部と下端部とにそれぞれ介設されている。具体的には図６に示すように、スペーサ(45)の前面側（図６の右側）において、スペーサ(45)の第１突起部(74a)、及び第３突起部(74c)が、対向電極(42)の前面部分(42a)に形成された溝にそれぞれ係合している。さらに、第２ネジ孔(73b)には、対向電極(42)の前面部分(42a)を挟んでネジ(75b)が締結され、対向電極(42)とスペーサ(45)とが互いに締結されている。

一方、スペーサ(45)の後面側において、スペーサ(45)の第２突起部(74b)が、電極保持部材(43)に形成された溝に係合している。さらに、第１ネジ孔(73a)には、電極保持部材(43)を挟んでネジ(75a)が締結され、電極保持部材(43)とスペーサ(45)とが互いに締結されている。

以上のようにスペーサ(45)が電極保持部材(43)と対向電極(42)との双方に固定されることで、放電電極(41)と対向電極(42)との間の距離Ｌが６．１±０．３ｍｍに保持されている。なお、本実施形態において、両電極(41,42)の間の最適な距離（設計値(Ｌｄ)）が６．１ｍｍであり、電極間距離(Ｌ)の精度誤差(Ｌ')が０．３ｍｍであるため、電極間距離(Ｌ)の精度誤差(Ｌ')が、設計値(Ｌｄ)の６％以下となっている。

−実施形態２の効果−
上記実施形態２では、上記実施形態１と同様に、スペーサ(45)を電極保持部材(43)と対向電極(42)との間に介設している。よって、両電極(41,42)の間の距離が最適な間隔からずれてしまい、ストリーマ放電が好適に行われなくなることを抑制できる。また、電極間距離（Ｌ)の精度誤差(Ｌ')を設計値(Ｌｄ)の６％以下としているため、スパークやグロー放電の発生を効果的に防ぐことができる。

また、上記実施形態２では、スペーサ(45)に第１，第２，第３突出部(74a,74b,74c)を形成し、対向電極(42)、及び電極保持部材(43)の溝に係止するようにしている。加えて、スペーサ(45)に第１ネジ孔(73a)、及び第２ネジ孔(73b)を形成し、両ネジ(73a,73b)にネジ（75a,75b)を締結することで、スペーサ(45)を対向電極(42)と電極保持部材(43)との間に固定するようにしている。したがって、両電極(41,42)の位置ずれを確実に防止でき、両電極(41,42)の間の距離がずれてしまうことを効果的に抑制することができる。

さらに、上記実施形態２では、スペーサ(45)に複数の壁部(71a,71b,71c,71d)を形成している。このため、上述した実施形態１の変形例と同様に、放電電極(41)から対向電極(42)までの沿面距離を長くとることができる。したがって、ストリーマ放電時に直流電源(46)によって出力される電流が、放電電極(41)側よりスペーサ(45)の外縁を伝わって対向電極(42)へ流れてしまうことを効果的に抑制できる。

《発明の実施形態３》
次に、実施形態３に係る空気浄化装置について、図７を参照しながら説明する。なお、実施形態３の空気浄化装置は、次に述べる放電装置(40)の構造以外は、実施形態１と同様の構成となっている。

実施形態３では、放電装置(40)の要部拡大斜視図である図７(Ａ)に示すように、放電電極(41)が、略三角形の板状に形成されている。そして、放電電極(41)が電極保持部材(43)に所定の間隔で並設されており、この放電電極(41)の先端部より対向電極(42)の前面部分(42a)に向かってストリーマ放電を行うようにしている。

この放電装置(40)において、電極保持部材(43)と対向電極(42)との間には、この電極保持部材(43)と対向電極(42)とを所定の間隔で互いに固定するスペーサ(45)が介設されている。そして、図７(Ａ)のＣ−Ｃ断面図である図７(Ｂ)に示すように、電極間距離(Ｌ)の精度誤差(Ｌ')が、設計値(Ｌｄ)の６％以下となるように、上記電極保持部材(43)及びスペーサ(45)が構成されている。

実施形態３においても実施形態１と同様に、上記スペーサ(45)により、放電電極(41)と対向電極(42)との間の距離を最適な間隔に保持することができ、ストリーマ放電を安定かつ好適に行うことができる。

また、電極間距離(Ｌ)の精度誤差(Ｌ')が、設計値(Ｌｄ)の６％以下となるように、上記電極保持部材(43)及びスペーサ(45)が構成しているため、両電極(41,42)の間でグロー放電やスパークが生じることを防ぎ、安定かつ好適なストリーマ放電を行うことができる。

《その他の実施形態》
本発明は、上記実施形態について、以下のような構成としてもよい。

上記実施形態では、スペーサ(45)を電極保持部材(43)の両端に配置している。しかしながら、上記スペーサ(45)は、電極保持部材(43)の両端以外に、図８に示すような隣接する固定部材(44)の間に配置することもできる。この配置では、電極保持部材(43)における固定部材(44)の間のたわみが生じにくく、このたわみによって電極間距離(Ｌ)が設計値(Ｌｄ)に対して大きくずれてしまうことを抑制できる。また、上記スペーサ(45)は、固定部材(44)の間に配置されるから、放電電極(41)に対してスペーサ(45)は邪魔にならず、両電極(41,42)で所定のストリーマ放電を行うことができる。

また、上記実施形態では、スペーサ(45)を合成樹脂で構成している。しかしながら、これ以外に、スペーサ(45)を絶縁性の無機材料で構成することもできる。この無機材料としては、例えば絶縁性の磁器材料やガラス、金属材料などを用いることができる。このようにすると、ストリーマ放電時に出力された電流が、放電電極(41)側より上記スペーサ(45)を介して対向電極(42)へ流れてしまうことを効果的に抑制することができる。また、スペーサ(45)が、ストリーマ放電によって生じた活性種によって劣化してしまうことを抑制でき、このスペーサ(45)を長期間にわたって使用することができる。

さらに、上記実施形態では、小型の空気浄化装置において、電極間距離(Ｌ)の精度誤差(Ｌ')が、設計値(Ｌｄ)の６％以下となるようにスペーサ(45)及び電極保持部材(43)を構成している。しかしながら、上記スペーサ(45)及び電極保持部材(43)を比較的大型の空気浄化装置に適用することもできる。この場合、例えば放電電極(41)の先端面の直径が０．３ｍｍであり、直流電源(46)より両電極(41,42)へ印加される電圧が１０ｋＶである放電装置(40)において、電極間距離(Ｌ)が図９に示すような間隔となるように電極保持部材(43)及びスペーサ(45)を構成することもできる。すなわち、大型の空気浄化装置においては、例えば設計値(Ｌｄ)が１０ｍｍであるのに対し、電極間距離(Ｌ)を、１０±０．６ｍｍとし、電極間距離(Ｌ)の精度誤差(Ｌ')が、設計値(Ｌｄ)の６％以下となるよう上記電極保持部材(43)及びスペーサ(45)を構成している。このようにすることで、大型の空気浄化装置においても、両電極(41,42)の間で、グロー放電やスパークが生じることを抑制でき、ストリーマ放電を好適かつ安定的に行うことができる。

また、上記実施形態では、イオン化部(32)と放電装置(40)の電源を一つの電源手段(46)で併用している。しかしながら、イオン化部(32)と放電装置(40)の電源を、それぞれ別々に設けてもよい。また、電源手段(46)は、必ずしも直流電源である必要はなく、パルス電源や交流電源など種々の電源を使用することができる。

さらに、上記実施形態では、触媒フィルタ(34)にマンガン系触媒や貴金属系触媒を担持させることで、触媒作用によって活性種の活性を高めるようにしている。しかしながら、触媒フィルタ(34)に、例えば活性炭やゼオライトなどの吸着材を担持させることで、吸着作用によって臭気成分や有害成分を吸着除去できるようにしてもよい。

また、上記実施形態では、前面パネル(22)の左右両側面に空気吸込口(23)を形成しているが、この空気吸込口(23)を例えば前面パネル(22)の中央部やケーシング本体(21)の左右両側面、あるいは上面に形成するというように如何なる配置としてもよい。

実施形態１に係る空気浄化装置の全体構成を示す斜視図である。 図２(Ａ)は、図１の要部拡大斜視図であり、図２(Ｂ)は、図２(Ａ)のＢ-Ｂ断面図である。 図３(Ａ)は、実施形態１の変形例を示す放電装置の拡大断面図であり、図３(Ｂ)は、それ以外の変形例を示す放電装置の拡大斜視図である。 図４(Ａ)は、実施形態２に係る空気浄化装置の放電装置の拡大斜視図であり、図４(Ｂ)は、放電装置の水平断面図である。 図５(Ａ)は、スペーサを後方から視た図、図５(Ｂ)は、図５(Ａ)のＢ−Ｂ断面図、図５(Ｃ)は、図５(Ａ)のＣ−Ｃ断面図、図５(Ｄ)は、図５(Ａ)のＤ−Ｄ断面図である。 スペーサが保持された状態の放電装置の要部断面図である。 図７(Ａ)は、実施形態３に係る空気浄化装置の放電装置の要部拡大斜視図であり、図７(Ｂ)は、図７(Ａ)のＣ-Ｃ断面図である。 その他の実施形態に係る空気浄化装置の要部断面図である。 その他の実施形態に係る空気浄化装置の要部断面図である。 従来技術に係る空気浄化装置の全体構成図である。

符号の説明

(10) 空気浄化装置
(20) ケーシング
(41) 放電電極
(42) 対向電極
(43) 支持部材（電極保持部材）
(44) 電極支持部（固定部材）
(45) 位置決め部材（スペーサ）
(46) 電源手段

Claims (8)

1. 放電電極(41)と、該放電電極(41)が支持された支持部材(43)と、上記放電電極(41)に対峙する対向電極(42)と、上記両電極(41,42)に放電電圧を印加する電源手段(46)とを備え、上記両電極(41,42)の間でストリーマ放電を行う放電装置であって、
   上記支持部材(43)と上記対向電極(42)との間には、該支持部材(43)と該対向電極(42)とを所定の間隔で互いに固定する２個以上の位置決め部材(45)が介設されていることを特徴とする放電装置。
2. 請求項１に記載の放電装置において、
   位置決め部材(45)は、少なくとも支持部材(43)の両端部に配置されていることを特徴とする放電装置。
3. 請求項１または２に記載の放電装置において、
   支持部材(43)には、放電電極(41)が支持された複数の電極支持部(44)が形成され、
   位置決め部材(45)は、隣り合う電極支持部(44)の間に配置されていることを特徴とする放電装置。
4. 請求項１から３のいずれか１に記載の放電装置において、
   支持部材(43)が合成樹脂で構成されていることを特徴とする放電装置。
5. 請求項１から４のいずれか１に記載の放電装置において、
   位置決め部材(45)は、合成樹脂で構成されていることを特徴とする放電装置。
6. 請求項１から４のいずれか１に記載の放電装置において、
   位置決め部材(45)は、絶縁性の無機材料で構成されていることを特徴とする放電装置。
7. 請求項１から６のいずれか１に記載の放電装置において、
   位置決め部材(45)及び支持部材(43)は、両電極(41,42)の間の電極間距離(Ｌ)の精度誤差(Ｌ')が、設計値(Ｌｄ)の６％以下となるように構成されていることを特徴とする放電装置。
8. 放電電極(41)と対向電極(42)との間に被処理流体を通気させ、放電装置によって被処理流体を処理する空気浄化装置であって、
   上記放電装置は、請求項１から７のいずれか１に記載の放電装置であることを特徴とする空気浄化装置。

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