JP2016049482A - フィルタ再帯電装置及びフィルタ再帯電方法 - Google Patents

Abstract

【課題】洗浄後のプリーツ形状のエレクトレットフィルタを摩擦帯電により再帯電する際に、濾材表面に塵埃や洗浄剤等の異物がフィルタに付着した場合であっても、安定的に高い捕集率回復及び捕集率の持続性をもって再帯電させることができ、フィルタの深部を含めたフィルタ全体を均一に再帯電できるフィルタ再帯電装置及び再帯電方法を提供する。
【解決手段】エレクトレットフィルタ（１）を搬送し、このフィルタ（１）に対し活性流体により表面付着物の分解除去及び表面改質の少なくとも一方の表面処理を行い、この表面処理が施されて搬送されてきたフィルタ（１）を摩擦体（６）により帯電させる。
【選択図】図１

Description

本発明は、フィルタ再帯電装置及びフィルタ再帯電方法に関し、特に、空気調和機に用いられるエレクトレットフィルタにおいて、一定期間の塵埃捕集後、洗浄により再利用される際に、使用や洗浄により劣化したエレクトレット特性を再生し、塵埃の捕集率を改善するためのフィルタ再帯電装置及び再帯電方法に関する。

空調用の中性能フィルタ濾材として、不織布製のエレクトレットフィルタ (以下、単にフィルタと言うことがある。）が用いられている。不織布エレクトレットフィルタは、不織布繊維内部及び表面に配向され、固定化された電気分極を有し、機械的な捕集機構に加え、静電気力的な捕集機構により、低い圧力損失にもかかわらず、優れた塵埃の捕集率を実現するものである。

不織布エレクトレットフィルタは、製造時に、シート状の不織布濾材を、大気中におけるコロナ放電下に置いて帯電させる等して、濾材中に電気分極を保持させており、濾材表面に負の帯電を形成している。
また、一般的に、エレクトレットフィルタの濾材は、ＰＰ（Poly Propylene）等の薄く細い繊維を帯電させ、ＰＥＴ（PolyEthylene Terephthalate）等の厚く構造支持力のある骨材に対して、接着や熱溶解、繊維同士の絡合等で貼り合せて作製されるので、表裏が存在し、裏面の骨材は、一般に表面抵抗率が相対的に低いために帯電電荷の保持ができず、帯電させることが困難である。また、フィルタ濾材は、貼り合せ後、捕集面積を増大させるために、プリーツ状に折り畳んで立体的な形状に加工されることが多い。このとき、立体的な形状を保持するために、ホットメルト等の接着剤により形状を固定化することが一般的である。

ところで、非帯電の不織布フィルタは、湿式洗浄等により使用時に付着した塵埃を除去することで、塵埃捕集率が回復し再生使用が可能となるが、エレクトレットフィルタの場合、洗浄の際に洗浄水や洗浄剤に含まれる界面活性剤等の影響により、電気分極が喪失されるため、捕集率の低下が生じる。そこで、初期製造時の捕集率まで回復するためには、フィルタ濾材を再帯電する必要がある。

従来の再帯電技術としては、洗浄したエレクトレット材をコロナ放電電極に密着させて平面状にした状態で電界内に導入することにより帯電させるものがある(例えば、特許文献１参照）。

また、別の従来の再帯電技術として、フィルタに対し、高速で気体を噴き付けることで、気体とフィルタを摩擦帯電させるものがある(例えば、特許文献２参照）。

特開平３−１０５９０７号公報 特開２００３−３１１１１２号公報

しかしながら、斯かる従来技術には、以下のような課題がある。
特許文献１では、立体的なプリーツ形状のフィルタの帯電ついては意図されておらず、洗浄後のプリーツ形状のフィルタを、特許文献１のコロナ放電による帯電方法で帯電させるために放電から帯電のための荷電粒子が注入されると、フィルタの帯電粒子を注入する面側に、先に荷電粒子が留まって逆電界を形成し、後から注入される荷電粒子は、プリーツ形状の内部への侵入を妨げられ、プリーツ形状の谷の部分への帯電が困難であった。そのため、フィルタ全体の帯電は均一性を大きく失い、初期製造時と同様な再帯電状態が再現されず、所望の捕集性能が得られない。

上記以外の方法として、予めフィルタをシート状に展開してからコロナ放電を行い、帯電がフィルタ面全体に及ぶようにすることもできるが、フィルタのプリーツ形状を保持するための接着部の破壊やダクトへの取り付けのための外枠の破壊・除去を行うことになり、再帯電時にほぼ製造時と同様の接着工程や分解、組立工程を繰り返すことになるので、プリーツ形状のエレクトレットフィルタを再利用するコストメリットがほとんど失われるという問題がある。

また、特許文献２では、洗浄後のプリーツ形状のフィルタを、摩擦帯電によって帯電しようとする場合、気体の噴き付けによりプリーツ形状の谷部も含めたフィルタ全体を摩擦させることができるが、洗浄後の濾材表面への塵埃や洗浄剤等の異物の付着による影響により、濾材表面の物性がこれら異物の摩擦帯電性に置き換わるため、摩擦帯電による濾材の帯電量及び帯電の持続性が低減され、十分な捕集率回復が得られないという問題がある。

本発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、洗浄後のプリーツ形状のエレクトレットフィルタを摩擦帯電により再帯電する際に、濾材表面に塵埃や洗浄剤等の異物が付着している場合であっても、安定的に高い捕集率回復及び捕集率の持続性をもって再帯電させることができ、プリーツ形状のエレクトレットフィルタの深部を含めたフィルタ全体を均一に再帯電できるフィルタ再帯電装置及び再帯電方法を提供することを目的とする。

そこで、本発明に係るフィルタ再帯電装置は、洗浄後のプリーツ形状を有するエレクトレットフィルタを搬送する搬送部と、前記フィルタに対し、活性流体により表面付着物の分解除去及び表面改質の少なくとも一方の表面処理を行うための表面処理部と、前記表面処理部から搬送された前記フィルタを摩擦体により帯電させる帯電部とを備える。

また、本発明に係るフィルタ再帯電方法は、洗浄後のプリーツ形状を有するエレクトレットフィルタを搬送する第１ステップと、前記フィルタに対し、活性流体により表面付着物の分解除去及び表面改質の少なくとも一方の表面処理を行う第２ステップと、前記第２ステップで搬送された前記フィルタを摩擦体により帯電させる第３ステップとを備える。

本発明に係るフィルタ再帯電装置及びフィルタ再帯電方法によれば、洗浄後のプリーツ形状エレクトレットフィルタを再帯電させる前に、表面処理をさせ、表面付着物の分解除去又は表面改質の少なくとも一方を行う。
これにより、洗浄後のフィルタを摩擦帯電により再帯電する際に、濾材表面に塵埃や洗浄剤等の異物が一定量付着する場合であっても、安定的に高い帯電を得ることができ、高い捕集率回復及び捕集率の持続性を得ることができる。

本発明の実施の形態１によるフィルタ再帯電装置及びフィルタ再帯電方法の構成を示す概略断面図である。 本発明の実施の形態１によるフィルタ再帯電装置及びフィルタ再帯電方法に使用される洗浄済みフィルタの構造を示す図であり、同図（ａ）は斜視図、同図（ｂ）は側面断面図である。 本発明の表面処理による摩擦帯電性の実験結果を示すグラフ図である。 本発明におけるオゾン濃度と処理時間の積ＣＴと摩擦帯電による表面電位の飽和値との関係の実験結果を示すグラフ図である。 本発明の摩擦帯電処理時の加熱による捕集率の持続性の実験結果を示すグラフ図である。 本発明の実施の形態２によるフィルタ再帯電装置及びフィルタ再帯電方法の構成を示す概略断面図である。 本発明の実施の形態３によるフィルタ再帯電装置及びフィルタ再帯電方法の構成を示す概略断面図である。 本発明の実施の形態４によるフィルタ再帯電装置及びフィルタ再帯電方法の構成を示す概略断面図である。 本発明の実施の形態５によるフィルタ再帯電装置及びフィルタ再帯電方法の構成を示す概略断面図である。

以下、本発明に係るフィルタ再帯電装置及びフィルタ再帯電方法の好適な実施の形態につき図面を用いて説明する。なお、以下では、フィルタ再帯電装置を中心として説明するが、フィルタ帯電処理方法も同様に適用される。また、各図において同一又は相当する部分については、同一符号を付して説明する。

実施の形態１．
図１において、フィルタ再帯電装置が帯電処理を行う処理対象は、エレクトレットフィルタ１である。フィルタ１は、湿式洗浄等により静電気的な捕集効果が失われ捕集率が低下した使用後のフィルタであり、表面に残着した塵埃や洗浄剤等の影響から、通常の摩擦帯電による再帯電を行っても、高い捕集率回復及び捕集率の持続性を得ることができないものである。

フィルタ１は、図２（ａ）の斜視図及び図２（ｂ）の側面断面図に示されるように、フィルタ濾材１３と、その周囲に設けられた金属、木材、樹脂、紙製等のフィルタ枠１４とで構成されている。フィルタ濾材１３は立体的なプリーツ形状に折り込まれており、フィルタ１はプリーツ形状山部１５及び谷部１６を有し、上面が帯電濾材で構成されている。
また、フィルタ枠１４は、フィルタ濾材１３の形状の保持及び装着性の向上を目的としてフィルタ１に設けられているもので、フィルタ濾材１３の周囲を固定し、フィルタ濾材１３のプリーツ形状を保つためのものである。

図１に示されるように、フィルタ再帯電装置は、搬送部５と表面処理部１００と摩擦帯電部２００とで構成される。搬送部５は移動床面がパンチングメタル状のコンベアであり、フィルタ１を表面処理部１００へ搬送した後、摩擦帯電部２００へと搬送する役割を果たしている。

表面処理部１００には、フィルタ１に活性ガス２を照射するノズル３が第１フード４に取り付けられている。この第１フード４は、搬送部５上を移動するフィルタ１を覆っており、ノズル３は第１フード４の内面上方に複数個取り付けられている。ノズル３は、放電によって活性ガスを発生させる活性ガス生成部１０、及びその活性ガス源となる乾燥空気を供給するガス供給源１１に、チューブ２０を介して接続されている。また第１フード４から搬送部５を挟んで下方には排気部２１が備えられている。

摩擦帯電部２００は、摩擦体６、加熱部７、駆動部８、制御部９、センサ１２及び第２フード２２を備え、第２のフード２２は、搬送部５上を移動するフィルタ１を覆っており、加熱部７は第２フード２２の内面上方に取りけられている。駆動部８は、第２のフード２２を貫通して取り付けられており、第２のフード２２内の一端に摩擦体６が取り付けられ、第２フード２２外の他端は制御部９に接続されている。

摩擦体６は、例えば、表面を導電性のアクリル系樹脂でコーティングされた無数の金属ニードルであり、駆動部８によってフィルタ１の進行方向に対し垂直方向に反復駆動され、さらに駆動部８を介して電気的に接地されている。また、センサ１２は、第２フード２２の内面において、フィルタ１の位置及び形状を検出するように取り付けられている。センサ１２は駆動部８とともに駆動制御部９に接続され、この制御部９は、センサ１２によって検出されたフィルタ１の位置及び形状に応じて、摩擦体６の駆動のストローク及びタイミングを制御している。

次に、本発明の実施の形態１によるフィルタ再帯電装置の動作について説明する。
湿式洗浄後、乾燥を終えたフィルタ１を再帯電させるため、搬送部５のコンベア上にフィルタ１を、被帯電面を上に向けて配置する。フィルタ１は搬送部５によって、表面処理部１００の第１フード４内に搬送される。ここで、ガス供給源１１から活性ガス生成部１０に乾燥空気が供給され、活性ガス生成部１０内で乾燥空気を放電させることで、オゾンを発生させる。発生されたオゾンは、ノズル３から活性ガス２としてフィルタ１の被帯電面に向けて照射される。フィルタ１に照射された活性ガス２は、搬送部１のパンチングメタルの孔を通過し、排気部２１によって吸引され排気される。

ここで活性ガス２により、フィルタ濾材１３の表面に付着した塵埃や洗浄剤等の異物が酸化分解されることによる“分解除去”、又は異物表面及びフィルタ濾材表面に酸素系の極性官能基が導入されることによる“表面改質”により、フィルタ濾材表面の摩擦帯電性が改善され、後の摩擦帯電により高い負の帯電を与えることができる。従って、本発明における表面処理とは、フィルタ表面の付着物の分解除去及び濾材表面の改質の少なくともいずれか一方を表す。

図３は、洗浄後のフィルタに対し、オゾンを用いて表面処理した場合の摩擦帯電性の変化を調べた実験結果を示している。初期製造時のフィルタは濾材表面の表面電位が−２００Ｖ程度の負の帯電を示す（図示せず）が、使用後、再生利用のため湿式洗浄を行うことで帯電は失われ表面電位は０Ｖまで低下する。

なお、濾材が極めて清浄な場合は、濾材と比べて正に帯電傾向が強い材料のブラシなどを用いて濾材表面をスキャンし摩擦帯電させることで負の帯電を回復させることが可能であるが、通常は洗浄後であってもフィルタ表面に一定量の異物が付着されているので、そのままでは高い帯電が得られない場合や、図３に示されるように帯電が正符号となり所望の捕集率回復が得られない場合がある。

このように、フィルタ１に対してオゾンによる表面処理を行うことで、前述した理由により摩擦帯電性が改善され、初期製造時より高い−５００Ｖ以上の帯電が得られた（図３参照）。本実施の形態で示したようにオゾンによりフィルタの表面処理を行う場合、フィルタの汚染状態により処理条件は異なるが、通常の湿式洗浄後のフィルタであれば、例えば、濃度１００ｐｐｍのオゾンを、面風速１ｍ／ｓで、３０秒程度ブローすれば十分な効果を得ることができる。またオゾンでの表面処理による効果は、オゾン濃度と処理時間の積（ＣＴ）と相関がある。
図４に摩擦帯電による飽和表面電位とＣＴとの関係を示す。ＣＴが低い領域ではＣＴに比例的に飽和表面電位（帯電）が増加し、ＣＴが１．０ｐｐｍ・ｈｒ程度で表面処理効果は飽和の傾向を示した。

以上のようにして表面処理されたフィルタ１は、続いて搬送部５によって、摩擦帯電部２００の第２フード２２内に搬送される。第２フード２２内へ進入したフィルタ１は、加熱部７から噴出される温風の照射により、所定の温度に加熱される。ここで温風の温度は、高い帯電を得るために極力高温とすることが好ましいが、フィルタ１の溶融を防止するため、フィルタ１を構成する材料の内、最も低融点な材料の融点より低く設定することが好ましい。

フィルタ１が一定の温度になるまで温められた後、駆動部８により摩擦体６のニードルがフィルタ１の濾材１３を突き刺すようにして上下反復運動を行い、フィルタ濾材１３の表面とニードル６の表面とが摩擦されることにより摩擦帯電を生じる。ここで摩擦体６が導電性を有しかつ接地されていることにより、摩擦帯電により摩擦体６側に発生した電荷を蓄積させずに逃すことができ、フィルタ１の規模による制限を受けずに摩擦帯電させることができる。

さらに、フィルタ１を加熱した状態で摩擦帯電させることで、フィルタ濾材１３に付着した水分が蒸発することにより、フィルタ１の抵抗率が向上され、加熱しなかった場合と比較して高い帯電及び捕集率を得ることができる。
またフィルタ濾材の温度上昇によりフィルタ濾材表面の分子運動が促進され、摩擦帯電によりフィルタ濾材表面に発生させた負の電荷を、濾材繊維の深さ方向に分散させることができ、高い捕集率の持続性が得られる。

図５は、摩擦帯電時の加熱の有無による捕集率の持続性の変化を調べた実験結果を示す。オゾンによる表面処理後のフィルタに対し、一方（●で示す。）は４０℃でフィルタを加熱しながら１０分間摩擦帯電を行い、他方（×で示す。）は加熱せずに室温（２５℃）で１０分間摩擦帯電を行ったものである。この結果、加熱を行ったフィルタの方が捕集率が長期的に維持されていることが分かる。

なお、上記実施の形態１において、活性ガス流体としてオゾンを生成して、フィルタに照射する例を示したが、活性ガスとして酸素ラジカルや水酸基ラジカルなど、オゾンより活性の高い活性粒子を含むガスを用いることもできる。例えば、酸素ラジカルは酸素を含むガス、水酸基ラジカルは水を含むガスで放電させることで生成できる。これらの活性粒子によりフィルタを表面処理することで、オゾンでの処理と比較して、より効果的に濾材表面の汚染を分解除去又は改質でき、表面処理後の摩擦帯電にて、高い帯電量及び捕集率を得ることができる。

但し、これらの活性粒子は大気中での寿命が０．１ミリ秒以下と短いため、ノズルの直近でガスを放電させるか、若しくはノズル自体を電極として放電させるなどして、処理対象のフィルタの近傍で前記の活性ガスを生成して、高速で噴き付けることで効果を得ることができる。
さらに、高い正の帯電を得たい場合は、純窒素を放電させ、窒素ラジカルを含むガスを活性ガスとして用いてフィルタに照射させても良い。これにより、フィルタ濾材表面が改質され帯電傾向を正側にシフトさせることができる。またこの時の摩擦体の材料は、摩擦体の表面の材料を、帯電対象の材料と比較して負に帯電傾向の強い材料とすればよく、例えばＰＴＦＥ（PolyTetraFluoroEthylene）でコーティングされた材料を用いて摩擦帯電させることで実現することができる。

また、本実施の形態１における、摩擦体であるニードルの径について特に制限は無いが、処理によりフィルタ濾材に大きなスポットを生じさせ捕集効率が低下することを防止するため、フィルタの空隙と同等以下の径のものを用いることが好ましく、不織布の目付量に応じて決定すれば良い。また繊維同士の交絡を促すため、ニードルの側面に微小な突起を備えるなどしても良く、摩擦体であるニードルの形状は特に上述した例に限定されない。

また、上記実施の形態１では、摩擦体であるニードルの表面が導電性のアクリル系樹脂でコーティングされた例を示したが、コーティング材料は上述した例に限定されない。帯電対象の材料（この例ではＰＰ）と比較して正に帯電傾向が強いコーティング材料であれば良く、例えば、導電性のガラスでコーティングすることができる。これらの材料の帯電傾向については一般的に公開されている帯電列の関係を参考にすればよく、高い帯電を得るため帯電列の間隔がより離れた材料を選定することが好ましい。

また、フィルタ濾材の摩擦方法として、例えばブラシ状の材料やウール状の摩擦体を用い、駆動機構により動かし濾材表面を摩擦することで帯電させることもでき、摩擦方法は特に上述した例に限定されない。
また、上記実施の形態１における、摩擦帯電時のガスの温度は、３０℃〜１００℃の範囲とすることが好ましい。温度が低すぎると濾材表面の乾燥や分子運動の促進ができず、温度が高すぎると、熱刺激での脱分極により濾材の帯電が喪失されるためである。

また、本実施の形態１では、搬送部５としてコンベアを用いた例を示したが、例えばステージをアクチュエータに取り付け、フィルタをステージ上に配置して駆動させる等して搬送させても良く、フィルタの搬送部は特に上述した例に限定されない。

以上のように、実施の形態１によれば、フィルタ再帯電装置は、洗浄後のフィルタを活性粒子含むガスで表面処理し、その後、摩擦帯電によって摩擦帯電させる。これにより、塵埃や洗浄剤で濾材表面が汚染されたフィルタであっても、安定的に高い帯電及び捕集率を得ることができ、摩擦帯電により立体形状のフィルタを再帯電させることで、洗浄後のフィルタの捕集率を回復させることができる。

実施の形態２．
図６に示す本発明の実施の形態２では、高活性な液体を用いてフィルタの表面処理を行う点が、上記実施の形態１と異なる。
すなわち、図６に示されるように、表面処理部１００は、活性液体生成部１８に液体供給源１９を接続している。この例では液体供給源１９は水を供給する水源であり、活性液体生成部１８はオゾナイザを有し、液体供給源１９から供給された水にオゾンを導入することでオゾン水を生成する装置である。ここでノズル３は活性液体生成部１８とチューブ２０を介して接続されている。

次に本実施の形態２によるフィルタ再帯電装置の動作について説明する。
第１液体供給源１９から活性液体生成部１８に水を供給し、活性液体生成部１８内においてオゾナイザによって生成されたオゾンで水をバブリング等することで、高活性なオゾン水を生成する。生成されたオゾン水は、チューブ２０を通じてノズル３から活性ミスト１７として噴霧され、フィルタ１の被帯電面に向けて照射される。このとき活性ミスト１７により、フィルタ濾材１３の表面に付着した微量の塵埃や洗浄剤について、酸化による分解除去又は酸素系の極性官能基が導入されることで、濾材１３の摩擦帯電性が改善される。

フィルタ１に照射された活性ミスト１７は、搬送部１のパンチングメタルの孔を通過し、排水部２３によって排水される。
この後、フィルタ１の乾燥を行い、摩擦帯電部２００にて上記の実施の形態で言及した摩擦帯電を行うことで高い帯電が得られる。
このように、本発明の実施の形態２では、上記実施の形態１の利点に加え、活性なミストをフィルタに噴霧し、フィルタ全体に活性な液滴を浸透させることで、ガスでの表面処理と比較して均一に、フィルタ濾材表面の汚染を分解除去又は改質することができる。
なお、上記の実施の形態１及び２における表面処理部１００は、以下の各実施の形態についても同様に適用される。

実施の形態３．
図７に示す本発明の実施の形態３では、摩擦帯電部２００において、摩擦体６と駆動部８との間、又は駆動部８の先端周囲に加熱部７１が設けられ、この加熱部７１により摩擦体６の温度を増加させて、フィルタ１の摩擦帯電を行う点が、上記実施の形態１と異なる。

図７に示されるように、摩擦帯電部２００は表面が導電性かつ、正に帯電傾向のアクリル系樹脂でコーティングされた金属のニードルの摩擦体６を備え、摩擦体６の直上には抵抗加熱により加熱を行うヒーターで構成された加熱部７１が備えられ、摩擦体６の金属部と熱的に接続されている。

次に本実施の形態３によるフィルタ再帯電装置の動作について説明する。
加熱部７１に電力を供給し、発熱させることで、接触された摩擦体６の温度を上昇させる。ここで摩擦体６の温度は、フィルタ濾材１３若しくは摩擦体６自体の溶融を防止するため、それぞれを構成する材料のうち、最も低融点な材料の融点以下となるように設定することが好ましい。摩擦体６の温度が所定の温度に加熱されたところで、駆動部８により摩擦体６のニードルをフィルタ１の濾材部のみに突き刺すようにして上下反復運動させ、フィルタ濾材１３の表面とニードルの表面とが摩擦されることにより摩擦帯電を生じさせる。

この実施の形態３の例では、摩擦体６が高温となっているため、摩擦時に摩擦体６の熱を受けてフィルタ１の濾材１３のみが加熱され、濾材１３が加熱された状態で摩擦帯電させることで、フィルタ濾材に付着した水分の蒸発により、一時的にフィルタの抵抗率が向上され、加熱しなかった場合と比較して高い帯電及び捕集率を得ることができる。またフィルタ濾材の温度上昇によりフィルタ濾材表面の分子運動が促進され、摩擦帯電によりフィルタ濾材表面に発生させた負の電荷を、濾材繊維の深さ方向に分散させることができ、高い捕集率の持続性が得られる。

このように、本発明の実施の形態３では、上記実施の形態１の利点に加え、摩擦体自体を温めて、フィルタ濾材のみを加熱しながら摩擦帯電するため、温風をフィルタに噴き付けて加熱する手法（実施の形態１など）と比較して、例えばフィルタ１の外枠の接着に、濾材より低融点な接着剤などが用いられている場合において、接着剤の融点による制限を受けることなく高い温度で濾材を摩擦帯電させることができ、高い捕集率及び高い捕集率の持続性を得ることができる。

実施の形態４．
図８に示す本発明の実施の形態４では、摩擦帯電部２００において、摩擦体６１として液体を用いてフィルタ１の摩擦帯電を行う点が、上記実施の形態１と異なる。
すなわち、図８に示されるように、摩擦帯電部２００は、液体供給源２４と液体流量制御部２５と加熱部７１とノズル３１とがチューブ３０を介して接続されており、またノズル３１は第２フード２２に取り付けられており、このノズル３１と流体流量制御部２５との間のチューブ３０には加熱部７１が取り付けられている。この例では液体供給源２４は水を供給する水源であり、加熱部７１は抵抗加熱により加熱を行うヒーターであり、ノズル３１から搬送部５を挟んで下方には排水部２６が備えられている。

次に本実施の形態４によるフィルタ再帯電装置の動作について説明する。
表面処理部１００により表面処理を終えたフィルタ１は、搬送部５により、摩擦帯電部２００に搬送される。続いて、加熱部７１に電力を供給し発熱させる。液体供給源２４から加熱部７１を経由してノズル３１に水を供給することで、ノズル３１からは摩擦体６１として高温のミストが噴出され、フィルタ１に噴き付けられる。このとき高温のミストとフィルタ濾材１３との摩擦帯電により濾材が帯電される。フィルタ１を通過したミストは搬送部１のパンチングメタルの孔を通り、排水部２６により排水される。この後フィルタの乾燥を行うことで処理が完了する。

このようにして、フィルタ濾材１３を帯電させることで捕集率が回復される。またミストの熱により、フィルタ濾材１３が温められた状態で摩擦帯電されることとなるので、フィルタ濾材表面の分子運動が促進され、摩擦帯電によりフィルタ濾材表面に発生させた負の電荷を、濾材繊維の深さ方向に分散させることができ、以て高い捕集率の持続性が得られる。

なお、上記実施の形態４では、液体の摩擦体として水を用いた例を示したが、これに限らず、帯電対象の材料と比較して正に帯電傾向が強い液体であれば良く、例えば、アルコールや油などを用いて帯電することもできる。
このように、本発明の実施の形態４では、上記実施の形態１の利点に加え、ミストの摩擦体でフィルタを帯電させることで、濾材へのダメージを少なくフィルタを再帯電できる。

実施の形態５．
図９に示す本発明の実施の形態５では、摩擦帯電部２００において、摩擦体６２として気体を用いてフィルタの摩擦帯電を行う点が、上記実施の形態４と異なる。
すなわち、図９に示されるように、摩擦帯電部２００は、ガス供給源２７とガス流量制御部２８と加熱部７１とノズル３１とがチューブ３０を介して接続されている。この例ではガス供給源２７は乾燥空気を供給する気体源であり、加熱部７１は抵抗加熱により加熱を行うヒーターである。

次に本実施の形態５によるフィルタ再帯電装置の動作について説明する。
表面処理部１００により表面処理を終えたフィルタ１は、搬送部５により、摩擦帯電部２００に搬送される。続いて、加熱部７１に電力を供給し発熱させる。ガス供給源２７からノズル３１に乾燥空気を供給することで、ノズル３１からは摩擦体６２として高温の乾燥空気が噴出され、フィルタ１に噴き付けられる。このとき高温の乾燥空気とフィルタ濾材１３との摩擦帯電により濾材が帯電される。フィルタ１を通過した乾燥空気は搬送部１のパンチングメタルの孔を通り、排気部２９から排気される。

このようにして、フィルタ濾材を帯電させることで捕集率が回復される。また乾燥空気の熱により、フィルタ濾材が温められた状態で摩擦帯電されることとなるので、フィルタ濾材表面の分子運動が促進され、摩擦帯電によりフィルタ濾材表面に発生させた負の電荷を、濾材繊維の深さ方向に分散させることができ、高い捕集率の持続性が得られる。

なお、上記実施の形態５では、気体の摩擦体として乾燥空気を用いた例を示したが、これに限定されず、帯電対象の材料と比較して正に帯電傾向が強い気体で有れば良く、例えば、アルゴンや二酸化炭素、窒素などを用いて帯電することもできる。
このように、本発明の実施の形態５では、上記実施の形態４の利点に加え、気体の摩擦体でフィルタを帯電させることで、濾材へのダメージを少なくフィルタを再帯電できる。

以上の実施の形態をまとめると以下のとおりである。
（１）表面処理部は、活性流体供給源から活性流体を生成する活性流体生成部と、前記活性流体を前記フィルタに照射して前記表面処理を行う活性流体照射部とを備える。これにより、エレクトレットフィルタがプリーツ形状であってもその全体に対して均一な表面処理が可能となる。
（２）活性流体は、活性粒子を含むガス又は窒素ラジカルを含むガスであり、活性流体供給源である乾燥空気を前記活性流体生成部で放電させることにより前記ガスを生成する。これにより、負又は正の帯電傾向に表面処理（分解除去・改質）することができる。

（３）活性流体は、オゾン水であり、活性流体供給源である水を活性流体生成部がオゾンでバブリングすることにより前記オゾン水を生成し、このオゾン水を前記活性流体照射部が活性ミストとしてフィルタに噴霧照射するものであり、さらに、表面処理部と帯電部との間にフィルタを乾燥させる乾燥部を備える。このように、活性なミストをフィルタに噴霧し、フィルタ全体に活性な液滴を浸透させ、以て均一にフィルタ濾材表面の汚染を表面処理することができる。

（４）帯電部は、融点以下の温度で前記フィルタを加熱する加熱部と、加熱された前記フィルタを摩擦して帯電させる摩擦体と、この摩擦体を上下駆動する駆動部と、フィルタの位置及び形状を監視するセンサと、このセンサの出力に応じて前記駆動部を制御する制御部とを備える。これにより、フィルタ濾材に付着した水分を蒸発させ、以て高い帯電及び捕集率が得られる。また、摩擦帯電によりフィルタ濾材表面に発生させた負の電荷を濾材繊維の深さ方向に分散させることができ、より高い捕集率の持続特性が得られる。

（５）加熱部は、摩擦体を覆うフードの内壁に設けられている。
（６）加熱部は、摩擦体と駆動部との間、又は駆動部の先端周囲に設けられている。
（７）摩擦体が導電性を有し、駆動部を介して接地されているニードルである。

（８）帯電部は、流体供給源からの流体の流量を制御する流体流量制御部と、この流体流量制御部からの流体を加熱する加熱部と、この加熱された流体を前記摩擦体としてフィルタに噴霧する噴霧部と、フィルタの位置及び形状を監視するセンサと、このセンサの出力に応じて流体流量制御部を制御する制御部とを備える。これにより、常にフィルタの位置や形状に対応して加熱流体をフィルタに噴霧することができ、より均一にフィルタの帯電を達成できる。

（９）活性流体が活性粒子を含むガスのとき、帯電体は正に帯電傾向が強い材料であり、活性流体が前記窒素ラジカルを含むガスのとき、帯電体は負に帯電傾向が強い材料である。これにより、表面処理及び帯電処理において、正又は負極性に限定されずに処理が可能となる。
（１０）摩擦体は、正に帯電傾向が強い液体又はガスである。これにより、固体で摩擦した場合に比べて、フィルタ濾材への損傷を軽減させることができる。
（１１）この加熱部は、流体流量制御部と噴霧部との間に設けられている。これにより流体の流量が制御された形で加熱され噴霧部に送られるので、必要な流量の流体を加熱するだけで済むことになる。

１ フィルタ；２ 活性ガス；３、３１ ノズル；４、２２ フード；５ 搬送部；６、６１〜６２ 摩擦体；７、７１ 加熱部；８ 駆動部；９ 制御部；１０ 活性ガス生成部；１１、２７ ガス供給源；１２ センサ；１３ フィルタ濾材；１４ フィルタ枠；１５ 山部；１６ 谷部；１７ 活性ミスト；１８ 活性液体生成部；１９、２４ 液体供給源；２０、３０ チューブ；２１、２９ 排気部；２３、２６ 排水部；２５ 液体流量制御部；２８ ガス流量制御部；１００ 表面処理部；２００ 摩擦帯電部。

Claims (18)

1. 洗浄後のプリーツ形状を有するエレクトレットフィルタを搬送する搬送部と、
   前記フィルタに対し、活性流体により表面付着物の分解除去及び表面改質の少なくとも一方の表面処理を行うための表面処理部と、
   前記表面処理部から搬送された前記フィルタを摩擦体により帯電させる帯電部とを備える
   フィルタ再帯電装置。
2. 前記表面処理部が、活性流体供給源から活性流体を生成する活性流体生成部と、前記活性流体を前記フィルタに照射して前記表面処理を行う活性流体照射部とを備える
   請求項１に記載のフィルタ再帯電装置。
3. 前記活性流体が、活性粒子を含むガス又は窒素ラジカルを含むガスであり、前記活性流体供給源である乾燥空気を前記活性流体生成部で放電させることにより前記ガスを生成する
   請求項２に記載のフィルタ再帯電装置。
4. 前記活性流体が、オゾン水であり、前記活性流体供給源である水を前記活性流体生成部がオゾンでバブリングすることにより前記オゾン水を生成し、このオゾン水を前記活性流体照射部が活性ミストとして前記フィルタに噴霧照射するものであり、
   さらに、前記表面処理部と前記帯電部との間に前記フィルタを乾燥させる乾燥部を備えた
   請求項２に記載のフィルタ再帯電装置。
5. 前記帯電部が、融点以下の温度で前記フィルタを加熱する加熱部と、加熱された前記フィルタを摩擦して帯電させる前記摩擦体と、この摩擦体を上下駆動する駆動部と、前記フィルタの位置及び形状を監視するセンサと、前記センサの出力に応じて前記駆動部を制御する制御部とを備える
   請求項１から４のいずれか一項に記載のフィルタ再帯電装置。
6. 前記加熱部が、前記摩擦体を覆うフードの内壁に設けられている
   請求項５に記載のフィルタ再帯電装置。
7. 前記加熱部が、前記摩擦体と前記駆動部との間、又は前記駆動部の先端周囲に設けられている
   請求項５に記載のフィルタ再帯電装置。
8. 前記活性流体が活性粒子を含むガスのとき、前記帯電体は正に帯電傾向が強い材料であり、前記活性流体が窒素ラジカルを含むガスのとき、前記帯電体は負に帯電傾向が強い材料である
   請求項５から７のいずれか一項に記載のフィルタ再帯電装置。
9. 前記摩擦体が、導電性を有し前記駆動部を介して接地されている
   請求項８に記載のフィルタ再帯電装置。
10. 前記帯電部が、流体供給源からの流体の流量を制御する流体流量制御部と、前記流体流量制御部からの流体を加熱する加熱部と、この加熱された流体を前記摩擦体として前記フィルタに噴霧する噴霧部と、前記フィルタの位置及び形状を監視するセンサと、前記センサの出力に応じて前記流体流量制御部を制御する制御部とを備える
    請求項１から４のいずれか一項に記載のフィルタ再帯電装置。
11. 前記摩擦体が、正に帯電傾向が強い液体又はガスである
    請求項１０に記載のフィルタ再帯電装置。
12. 前記加熱部が、前記流体流量制御部と前記噴霧部との間に設けられている
    請求項１０に記載のフィルタ再帯電装置。
13. 洗浄後のプリーツ形状を有するエレクトレットフィルタを搬送する第１ステップと、
    前記フィルタに対し、活性流体により表面付着物の分解除去及び表面改質の少なくとも一方の表面処理を行う第２ステップと、
    前記第２ステップで搬送された前記フィルタを摩擦体により帯電させる第３ステップとを備える
    フィルタ再帯電方法。
14. 前記第２ステップが、活性流体供給源から活性流体を生成する第４ステップと、前記活性流体を前記フィルタに照射して前記表面処理を行う第５ステップとを備える
    請求項１３に記載のフィルタ再帯電方法。
15. 前記活性流体が、活性粒子を含むガス又は窒素ラジカルを含むガスであり、前記第４ステップで、前記活性流体供給源である乾燥空気を放電させることにより前記ガスを生成する
    請求項１４に記載のフィルタ再帯電方法。
16. 前記活性流体が、オゾン水であり、前記第４ステップで、前記活性流体供給源である水を前記第４ステップでオゾンでバブリングすることにより前記オゾン水を生成し、前記第５ステップで、このオゾン水を活性ミストとして前記フィルタに噴霧照射するとともに前記フィルタを乾燥させてから前記帯電部に送る
    請求項１４に記載のフィルタ再帯電方法。
17. 前記第３ステップが、融点以下の温度で前記フィルタを加熱する第６ステップと、加熱された前記フィルタを摩擦体で摩擦して帯電させる第７ステップと、前記摩擦体を上下駆動する第８ステップと、前記フィルタの位置及び形状をセンサで監視する第９ステップと、前記センサの出力に応じて前記駆動部を制御する第１０ステップとを備える
    請求項１３から１６のいずれか一項に記載のフィルタ再帯電方法。
18. 前記第３ステップが、流体供給源からの流体の流量を制御する第１１ステップと、前記第１１ステップからの流体を加熱する第１２ステップと、この加熱された流体を前記摩擦体として前記フィルタに噴霧する第１３ステップと、前記フィルタの位置及び形状をセンサで監視する第１４ステップと、前記センサの出力に応じて前記流体の流量を制御する第１５ステップとを備える
    請求項１３から１６のいずれか一項に記載のフィルタ再帯電方法。

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