JP5696718B2 - 放電ユニット及び空気清浄機 - Google Patents

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Description

本発明は、放電線に高電圧を印加して、放電線と電極板との間で放電させる放電ユニット、及びこれを備えた空気清浄機に関する。
従来の放電ユニットとしては、放電線と、放電線に対向する電極板とを備え、放電線に高電圧を印加して、放電線と電極板との間で放電させるものがある。この放電ユニットでは、当該放電により、空気中に浮遊している比較的小さな塵埃を帯電させたり、殺菌効果を有する活性種を生成したり、或いは、空気中に放出するマイナスイオンを生成することができる。
上記の放電ユニットでは、放電線が断線した時には、放電線の切断端部が電極板に接触することで、高電圧電源と電極板との間を短絡させている。しかしながら、この短絡方法では、放電線の切断端部が電極板に接触せず、高電圧電源と電極板との間を短絡できないおそれがある。
そこで、例えば特許文献１には、放電線を支持するばね部材と、ばね部材を挟んで電極板と反対側に配置された接地板とを備えた放電ユニットが開示されている。ばね部材は、その端部に短絡部を有し、ばね部材が放電線を支持している状態において、短絡部は接地板の方向に付勢されている。そして、放電線が断線した時に、この短絡部が接地板と接触するようになっている。
特開昭６３−１２６５７０号公報
特許文献１に記載の放電ユニットでは、高電圧電源と電極板との間を短絡させるために、電極板とは別に、新たに接地板を設けているので、放電ユニットが大型化する問題がある。
そこで、本発明の目的は、高電圧電源と電極板との間を短絡させることができ、かつコンパクトな放電ユニット、及びこれを備えた空気清浄機を提供することである。
第１の発明にかかる放電ユニットは、高電圧電源と電気的に接続された放電線と、前記放電線に対向する電極板とを有し、前記放電線に高電圧を印加して、前記放電線と前記電極板との間で放電させる放電ユニットであって、前記高電圧電源と電気的に接続される短絡部材と、前記放電線の一端部を支持する支持部とを備え、前記短絡部材は、前記支持部に取り付けられるとともに、前記電極板に接触しないで前記放電線に接触し、前記放電線が断線した時に、前記電極板と接触することを特徴とする。
この放電ユニットでは、高電圧電源と電気的に接続される短絡部材を備え、この短絡部材が、電極板に接触しないで放電線に接触し、放電線が断線した時に、電極板と接触するので、放電線が断線した時に、高電圧電源と電極板との間を確実に短絡させることができる。また、短絡部材を、放電ユニットに必須の構成である電極板に接触させているので、新たに接地板を設ける必要がない。その結果、高電圧電源と電極板との間を短絡させることができ、かつコンパクトな放電ユニットを提供できる。また、放電線の端部を支持する支持部を有し、短絡部材が、この支持部に取り付けられているので、短絡部材を取り付けるための部材を別に用意する必要がない。その結果、短絡部材を設置することによるコストアップを抑制できる。
第２の発明にかかる放電ユニットは、第１の発明にかかる放電ユニットにおいて、前記短絡部材は、前記電極板に接触しないで前記放電線に接触している際に、前記電極板の方向に付勢されていることを特徴とする。
この放電ユニットでは、短絡部材は、電極板に接触しないで放電線に接触している際に、電極板の方向に付勢されているので、放電線が断線した時に、短絡部材を容易に電極板に接触させることができる。
第３の発明にかかる放電ユニットは、第１又は第２の発明にかかる放電ユニットにおいて、前記短絡部材と別体に形成され、前記放電線に張力を与える弾性部材をさらに備えることを特徴とする。
この放電ユニットでは、短絡部材と別体に形成され、放電線に張力を与える弾性部材を備えているので、放電線に張力を与える部材を短絡部材と別の部材とできる。従来技術（例えば特許文献１）のように、放電線を支持するばね部材（弾性部材）が、短絡機能を兼ねる場合、放電線を張る際にしか短絡部材を設置することができないが、この放電ユニットでは、放電線を張った後に短絡部材を設置できるので、放電ユニットの組立後でも、短絡部材を容易に設置できる。また、放電線に張力を与える弾性部材と、短絡部材とをそれぞれ別に設計できるので、短絡部材の設計が容易となる。
第４の発明にかかる放電ユニットは、第１〜第３のいずれかの発明にかかる放電ユニットにおいて、前記短絡部材は、前記放電線が内部に配置される巻回部を有することを特徴とする。
この放電ユニットでは、短絡部材が、放電線が内部に配置される巻回部を有するので、放電線が断線していない時に、短絡部材が放電線から外れて、電極板と接触することを抑制できる。
第５の発明にかかる放電ユニットは、第４の発明にかかる放電ユニットにおいて、前記電極板は、前記放電線を挟んで互いに対向する２枚の第１側板と、前記放電線に対向し、前記２枚の第１側板と交差する方向に配置された第２側板とを備え、前記巻回部は、前記短絡部材の端部に配置されており、前記巻回部の末端は、前記第２側板から最も離れた位置であって、かつ、一方の第１側板と前記末端との距離と、他方の第１側板と前記末端との距離が同じとなる位置に配置されることを特徴とする。
この放電ユニットでは、巻回部が、短絡部材の端部に配置されており、巻回部の末端（即ち、短絡部材の末端）が、第２側板から最も離れた位置であって、かつ、一方の第１側板と末端との距離と、他方の第１側板と末端との距離が同じとなる位置に配置されるので、放電しやすい短絡部材の末端から、異常放電することを抑制できる。
第６の発明にかかる放電ユニットは、第５の発明にかかる放電ユニットにおいて、前記２枚の第１側板が略平行に配置されており、かつ、前記第２側板と前記末端との距離が、前記一方の第１側板と前記末端との距離よりも長いことを特徴とする。
この放電ユニットでは、２枚の第１側板が略平行に配置されており、かつ、第２側板と末端との距離が、一方の第１側板と末端との距離よりも長いので、第１側板と末端との距離、及び第２側板と末端との距離をそれぞれ十分に確保できる。その結果、放電しやすい短絡部材の末端から、異常放電することを抑制できる。
第７の発明にかかる放電ユニットは、第１〜第６のいずれかの発明にかかる放電ユニットにおいて、前記電極板は、前記放電線を挟んで互いに対向する２枚の第１側板と、前記放電線に対向し、前記２枚の第１側板と交差する方向に配置された第２側板とを備え、前記短絡部材は、前記放電線が断線した時に、前記第２側板と接触することを特徴とする。
この放電ユニットでは、放電線が断線した時に、短絡部材が第２側板と接触するので、短絡部材が電極板に接触しないで放電線に接触している際に、短絡部材の接触によって放電線が撓む方向が第２側板の方向となる。そのため、放電線が第１側板の方向に撓むことを抑制できる。その結果、放電線がいずれか一方の第１側板の方向に撓むことによって、放電線から当該一方の第１側板に異常放電することを抑制できる。
第８の発明にかかる放電ユニットは、第７の発明にかかる放電ユニットにおいて、前記２枚の第１側板が略平行に配置されており、前記短絡部材は、前記電極板に接触しないで前記放電線に接触している際に、前記２枚の第１側板に対して平行な方向に付勢されていることを特徴とする。
この放電ユニットでは、２枚の第１側板が略平行に配置されており、かつ、短絡部材が、電極板に接触しないで放電線に接触している際に、２枚の第１側板に対して平行な方向に付勢されているので、放電線が撓む方向が２枚の第１側板に対して平行となる。その結果、放電線が一方の第１側板に異常放電することを抑制できる。
第９の発明にかかる空気清浄機は、第１〜第８のいずれかの発明に記載の放電ユニットを備えることを特徴とする。
この空気清浄機では、コンパクトで、かつ安全性に優れた放電ユニットを備えた空気清浄機を提供できる。
以上の説明に述べたように、本発明によれば、以下の効果が得られる。
第１の発明では、高電圧電源と電気的に接続される短絡部材を備え、この短絡部材が、電極板に接触しないで放電線に接触し、放電線が断線した時に、電極板と接触するので、放電線が断線した時に、高電圧電源と電極板との間を確実に短絡させることができる。また、短絡部材を、放電ユニットに必須の構成である電極板に接触させているので、新たに接地板を設ける必要がない。その結果、高電圧電源と電極板との間を短絡させることができ、かつコンパクトな放電ユニットを提供できる。また、放電線の端部を支持する支持部を有し、短絡部材が、この支持部に取り付けられているので、短絡部材を取り付けるための部材を別に用意する必要がない。その結果、短絡部材を設置することによるコストアップを抑制できる。
第２の発明では、電極板に接触しないで放電線に接触している際に、電極板の方向に付勢されているので、放電線が断線した時に、短絡部材を容易に電極板に接触させることができる。
第３の発明では、短絡部材と別体に形成され、放電線に張力を与える弾性部材を備えているので、放電線に張力を与える部材を短絡部材と別の部材とできる。従来技術（例えば特許文献１）のように、放電線を支持するばね部材（弾性部材）が、短絡機能を兼ねる場合、放電線を張る際にしか短絡部材を設置することができないが、この放電ユニットでは、放電線を張った後に短絡部材を設置できるので、放電ユニットの組立後でも、短絡部材を容易に設置できる。また、放電線に張力を与える弾性部材と、短絡部材とをそれぞれ別に設計できるので、短絡部材の設計が容易となる。
第４の発明では、短絡部材が、放電線が内部に配置される巻回部を有するので、放電線が断線していない時に、短絡部材が放電線から外れて、電極板と接触することを抑制できる。
第５の発明では、巻回部が、短絡部材の端部に配置されており、巻回部の末端（即ち、短絡部材の末端）が、第２側板から最も離れた位置であって、かつ、一方の第１側板と末端との距離と、他方の第１側板と末端との距離が同じとなる位置に配置されるので、放電しやすい短絡部材の末端から、異常放電することを抑制できる。
第６の発明では、２枚の第１側板が略平行に配置されており、かつ、第２側板と末端との距離が、一方の第１側板と末端との距離よりも長いので、第１側板と末端との距離、及び第２側板と末端との距離をそれぞれ十分に確保できる。その結果、放電しやすい短絡部材の末端から、異常放電することを抑制できる。
第７の発明では、放電線が断線した時に、短絡部材が第２側板と接触するので、短絡部材が電極板に接触しないで放電線に接触している際に、短絡部材の接触によって放電線が撓む方向が第２側板の方向となる。そのため、放電線が第１側板の方向に撓むことを抑制できる。その結果、放電線がいずれか一方の第１側板の方向に撓むことによって、放電線から当該一方の第１側板に異常放電することを抑制できる。
第８の発明では、２枚の第１側板が略平行に配置されており、かつ、短絡部材が、電極板に接触しないで放電線に接触している際に、２枚の第１側板に対して平行な方向に付勢されているので、放電線が撓む方向が２枚の第１側板に対して平行となる。その結果、放電線が一方の第１側板に異常放電することを抑制できる。
第９の発明では、コンパクトで、かつ安全性に優れた放電ユニットを備えた空気清浄機を提供できる。
本発明の実施形態に係る空気清浄機の斜視図である。 空気清浄機の側面図である。 空気清浄機における送風の経路を示す概念図である。 空気清浄機の分解図である。 放電ユニットの側面図である。 ヒンジを開いた状態における放電ユニットの正面図である。 図６に示す放電ユニットのVII-VII断面図である。 図５に示す放電ユニットのVIII-VIII断面図である。 ヒンジを開いた状態における放電ユニットの斜視図である。 放電ユニットの分解図である。 図５に示す放電ユニットのXI-XI断面図である。 （ａ）は、短絡部材の斜視図であり、（ｂ）は、（ａ）の平面図であり、（ｃ）は、（ａ）の側面図である。 ヒンジを閉じた状態における放電ユニットの一部拡大斜視図である。 （ａ）は、図１３に示す放電ユニットのXIV(a)-XIV(a)断面図であり、（ｂ）は、放電線が断線した時のXIV(a)-XIV(a)断面図に相当する図である。 図１３に示す放電ユニットのXV-XV断面図である。 接点ユニットの斜視図である。
以下、図面を参照しつつ本発明の実施形態について説明する。
［空気清浄機１の構成］
本発明の実施形態に係る空気清浄機１は、図１〜図４に示すように、本体ケース２ａと前パネル２ｂとからなるケーシング２と、電気集塵装置３（放電ユニット）と、ストリーマ放電ユニット４と、ファン５と、フィルタ部２０と、加湿ユニット３０等を備えている。
図１に示すように、空気清浄機１の正面は、前パネル２ｂで覆われている。正面の下方には、前パネル２ｂに覆われていない部分があり、当該部分に下吸込口１１が設けられている。図１及び図２に示すように、空気清浄機１の側面の一部は、本体ケース２ａの一部分である合成樹脂製の側方吸込口形成部材２ｃにより覆われている。側方吸込口形成部材２ｃには、空気を取り込む第１側方吸込口１２が縦方向に延びるように形成されている。つまり、第１側方吸込口１２は、縦の寸法の方が、横の寸法よりも大きい。また、空気清浄機１の反対側の側面の一部も同様に側方吸込口形成部材２ｃにより覆われている。側方吸込口形成部材２ｃには、第１側方吸込口１２に対向する位置に第２側方吸込口１３が縦方向に延びるように形成されている。第２側方吸込口１３の縦横の寸法は、第１側方吸込口１２の寸法と同じである。以下、第１側方吸込口１２、第２側方吸込口１３、及び下吸込口１１の全てを指す場合は、吸込口１０と記載する。
空気清浄機１内に吸い込まれた空気が吹き出される吹出口１４は、図１に示すように空気清浄機１の上面に設けられている。
図３に示すように、ファン５によって吸込口１０から吹出口１４に至る空気の流れ１５が発生する。吸込口１０から吸い込まれた室内空気は、フィルタ部２０で塵埃や臭い成分などが取り除かれ、ファン５から清浄な空気が吹き出される。
［電気集塵装置３の構成］
図４に示すように、電気集塵装置３（放電ユニット）は、縦に長い筒状の形状をしており、第１側方吸込口１２及び第２側方吸込口１３の近傍に１つずつ、それぞれの吸込口１０に沿って縦に、着脱可能に設置されている。電気集塵装置３の縦横それぞれの寸法は、吸込口１０の縦横それぞれの寸法よりも大きく、電気集塵装置３は側方吸込口形成部材２ｃと、その間になるべく隙間ができないように接しているので、吸込口１０から吸い込まれる空気は、全て電気集塵装置３を通るように構成されている。電気集塵装置３は、吸込口１０から吸い込まれた空気中に浮遊している比較的小さな塵埃を帯電させる。
以下、上方或いは上端とは、電気集塵装置３が空気清浄機１に縦に装着された状態における上方或いは上端を指し、下方或いは下端とは、同じく電気集塵装置３が空気清浄機１に縦に装着された状態における下方或いは下端を指すものとする。また、第１側方吸込口１２の近傍に配置される電気集塵装置３を電気集塵装置３Ｌとし、第２側方吸込口１３の近傍に配置される電気集塵装置３を電気集塵装置３Ｒとする。電気集塵装置３Ｌと電気集塵装置３Ｒとは、基本的に同じ構成を有する。そのため、以下、電気集塵装置３Ｌについて説明し、電気集塵装置３Ｒについての説明は適宜省略する。
［電気集塵装置３Ｌ］
＜放電部＞
図５に示すように、電気集塵装置３Ｌは、縦に長い筒状の形状をした合成樹脂製のケーシング４０を有する。このケーシング４０は、第１ケーシング４１及び第２ケーシング４２の２つに縦に分かれており、図６に示すように、第１ケーシング４１と第２ケーシング４２とは、ヒンジ４３で繋がれている。
この第１ケーシング４１は、正極である放電線５１を保持する。また、第２ケーシング４２は、負極である電極板５２を保持する。ここで、放電線５１とは、具体的には、タングステン製のイオン化線である。また、電極板５２とは、ステンレス金属製の板状の電極である。
第１ケーシング４１は、図５〜図７に示すように、縦方向に長く、横断面が略半円形状をしている。この第１ケーシング４１は、格子状の格子部４１ａと、格子部４１ａの上方に位置する把持部４１ｂとを有する。把持部４１ｂは、格子状とされておらず、把持しやすいように凹みが設けられている。
この第１ケーシング４１の下端側には、ブリッジ４４が設けられている。ブリッジ４４は、図７から分かるように、第１ケーシング４１が形成する空間から外に突出した部材であり、その先端付近の両側には、それぞれ放電線５１を嵌合するための窪み４４ａが形成されている。
また、第１ケーシング４１の上端には、詳細は後述するが、電気集塵装置３Ｌを接点ユニット７０に接続するための第１接点部材４５が固定されている。この第１接点部材４５には、図８に示すように、放電線５１の両端をそれぞれ支持するフック４６、４７（支持部）が形成されている。
ここで、この放電線５１は、図９に示すように、第１ケーシング４１の上端から、下端側のブリッジ４４まで延び、ブリッジ４４を半周して、再び第１ケーシング４１の上端まで延びている。すなわち、１本の放電線５１が、Ｕ字状に配置されている。この放電線５１の両端は、フック４６、４７により支持されている。また、放電線５１は、ブリッジ４４の先端付近両側の窪み４４ａに嵌合している。
なお、放電線５１の一端は、ばね部材６１（弾性部材）を介して、フック４６に支持されている。即ち、放電線５１は、このばね部材６１により張力が与えられ、張られた状態となっている。また、もう一方のフック４７には、詳細は後述するが、放電線５１が断線した時に、高電圧電源（図示省略）と電極板５２とを短絡させる短絡部材６２が取り付けられている。
第２ケーシング４２は、図５〜図７に示すように、縦方向に長く、横断面が凹型形状をしている。この第２ケーシング４２は、図６に示すように、格子状の格子部４２ａと、格子部４２ａの上方に位置し、格子状となっていない把持部４２ｂとを有する。また、第２ケーシング４２の下端には、水抜き穴４２ｃが設けられており、ケーシング内に水が溜まらないようになっている。
この第２ケーシング４２の内側には、負極である電極板５２が支持されている。この電極板５２は、図６に示すように、第２ケーシング４２の長手方向に並行して延在する（放電線５１に対向する）３つの第１側板５３（５３ａ、５３ｂ、５３ｃ）と、第２ケーシング４２の長手方向に延在し（放電線５１に対向し）、この３つの第１側板５３と直交する第２側板５４とを有する。
ここで、説明の便宜上、３つの第１側板５３のうち、真ん中に位置する側板を中側板５３ｂとし、中側板５３ｂの左右に位置する側板をそれぞれ左側板５３ｃ、右側板５３ａとする。３つの第１側板５３は、それぞれ略平行に配置されており、その配置間隔も略同じとされている。
また、第２側板５４は、図７及び図１０に示すように、３つの第１側板５３のそれぞれ端部を連結している。この第２側板５４は、第２ケーシング４２の格子部４２ａと対向する部分は、格子状であり、第２ケーシング４２の把持部４２ｂと対向する部分は、格子状となっておらず、平板状である。
図６に示すように、ヒンジ４３は、第１ケーシング４１の左側と、第２ケーシング４２の右側とを繋ぎ止めている。第１ケーシング４１と第２ケーシング４２とを繋ぐヒンジ４３を閉めると、図１１に示すように、第１ケーシング４１の縁と第２ケーシング４２の縁とが接するようになっている。ヒンジ４３が閉じられた状態では、放電線５１は、第２ケーシング４２により形成された空間に位置し、放電線５１は、中側板５３ｂをＵ字状に囲む。また、放電線５１は、外側から左側板５３ｃ及び右側板５３ａに囲まれた状態になる。つまり、右側板５３ａと中側板５３ｂが放電線５１を挟んで互いに平行に対向し、また、中側板５３ｂと左側板５３ｃとが放電線５１を挟んで互いに平行に対向することとなる。このとき、右側板５３ａと放電線５１との距離Ｌ１と、放電線５１と中側板５３ｂとの距離Ｌ１'は略同じである。また、中側板５３ｂと放電線５１との距離Ｌ２と、放電線５１と左側板５３ｃとの距離Ｌ２'も略同じである。なお、距離Ｌ１、Ｌ２は、放電に適切な一定の距離とされている。また、距離Ｌ１とＬ２は略同じである。
放電線５１に高電圧を印加すると、２つの電極（放電線５１と電極板５２）間に電位差が生じ、放電線５１と電極板５２とが対向している部分において、２つの電極間で１種のコロナ放電が生じる。その結果、吸込口１０から吸い込まれ、第１ケーシング４１の格子部４１ａからケーシング４０内に入り込んだ空気中の塵埃は、当該放電により帯電される。そして、帯電した塵埃は、後述するフィルタ部２０の集塵フィルタ２２により捕集される。
＜接点部＞
次に、図６を参照しつつ放電線５１及び電極板５２からなる電極と高電圧電源を有する回路との接点について説明する。
第１ケーシング４１の上端からは、横断面がＴ字型に近い形状をした合成樹脂製の第１接点部材４５が突出している。第１接点部材４５は、第１ケーシング４１の上端の縦方向の中心線よりも右よりに付いている。第１接点部材４５は、本体４５ａとフランジ部４９ａとからなる。図６に示すように、本体４５ａの左側には、２つの板状突出部が設けられている。２つの板状突出部は、正極の接点端子５５であり、正極である放電線５１の両端それぞれからハーネスが当該各突出部のいずれか異なる１つの先まで延びている。本体４５ａの右側は、板状のフランジ部４９ａと接合している。フランジ部４９ａの平面は、本体４５ａの平面と略直角をなすように構成されている。即ち、本体４５ａとフランジ部４９ａが接合している部分の横断面は、Ｔ字型に近い形状になっている。
また、第２ケーシング４２の上端からは、横断面がＴ字型に近い形状をした合成樹脂製の第２接点部材４８が突出している。第２接点部材４８は、第２ケーシング４２の上端の縦方向の中心線よりも左よりに付いている。第２接点部材４８は、本体４８ａとフランジ部４９ｂとからなる。本体４８ａの右端に沿って、負極である電極板５２の一部が第２側板５４の上端から板状に延びており、負極の接点端子５６を形成している。本体４８ａの左側は、板状のフランジ部４９ｂと接合している。フランジ部４９ｂの平面は、本体４８ａの平面と略直角をなすように構成されている。即ち、本体４８ａとフランジ部４９ｂが接合している部分の横断面は、Ｔ字型に近い形状になっている。
なお、第１ケーシング４１と第２ケーシング４２とを繋ぐヒンジ４３が閉じると、第１接点部材４５のフランジ部４９ａと第２接点部材４８のフランジ部４９ｂとは、１つのフランジを形成する。
＜短絡部材６２＞
次に、図５〜図１５を適宜参照しつつ、放電線５１が断線した時に、高電圧電源と電極板５２との間を短絡させる短絡部材６２について説明する。
短絡部材６２は、金属製のばね部材であり、高電圧電源と電気的に接続されている。この短絡部材６２は、図８に示すように、第１接点部材４５のフック４７（支持部）に取り付けられており、フック４７に取り付けられるばね部６３と、ばね部６３の一端から延在し、第１ケーシング４１に固定される固定側端部６４と、ばね部６３の他端から下方側に延在する短絡部６５とを有する。
短絡部６５は、その端部に放電線５１が内部に配置される巻回部６６を有する。この巻回部６６は、図１２に示すように、略２周巻回され、放電線５１が断線していない時に、短絡部材６２が放電線５１から外れにくいようにされている。また、短絡部６５は、図１３に示すように、ヒンジ４３が閉じられた状態において、２枚の第１側板５３（右側板５３ａ及び中側板５３ｂ）、及び第２側板５４とそれぞれ対向している。なお、図１３においては、内部構造の理解を容易とするため、第１ケーシング４１の一部を省略して図示している。
この短絡部材６２は、放電線５１がフック４６、４７によって支持される前に、まず、フック４７に取り付けられる。そして、放電線５１がフック４６、４７に支持されて張られた状態となった後で、放電線５１が巻回部６６の内部に配置されるよう巻回部６６を放電線５１に取り付けることにより、短絡部材６２は放電線５１に取り付けられる。また、この短絡部材６２は、放電線５１に取り付けられた状態において、電極板５２の第２側板５４の方向に付勢されている。なお、この短絡部材６２は、自由状態においては、図１４（ａ）に鎖線で示すように、放電線５１と直交する方向に位置するものである。
この短絡部材６２は、図１４（ａ）に示すように、放電線５１が断線していない時には、巻回部６６が放電線５１に取り付けられることによって、電極板５２に接触しないで放電線５１に接触している。また、この短絡部材６２は、電極板５２の第２側板５４の方向に付勢されているので、図１４（ｂ）に示すように、放電線５１が断線した時には、短絡部材６２は、ばね部６３の反発力により、電極板５２の第２側板５４と接触する。そのため、放電線５１が断線した時には、短絡部材６２を介して、高電圧電源と電極板５２との間が短絡されるので、放電線５１もアース電位となり、放電線５１の切断端部が高電圧の状態のままとなることが抑止される。
ここで、巻回部６６の末端６７は、図１５に示すように、第２側板５４から最も離れた位置であって、かつ、右側板５３ａと末端６７との距離Ｌ３と、中側板５３ｂと末端６７との距離Ｌ３'が略同じとなる位置に配置されている。また、この巻回部６６の末端６７は、第２側板５４と末端６７との距離Ｌ４が、右側板５３ａと末端６７との距離Ｌ３、及び中側板５３ｂと末端６７との距離Ｌ３'よりも長くされている。
なお、短絡部材６２は、図１５に矢印Ａで示すように、右側板５３ａ及び中側板５３ｂに対して平行な方向に付勢されている。これにより、短絡部材６２が放電線５１に接触することによって、放電線５１が撓む方向が、矢印Ａの方向となるので、放電線５１が撓むことにより、右側板５３ａと末端６７との距離Ｌ３と、中側板５３ｂと末端６７との距離Ｌ３'とに差が出ることを防止できる。その結果、放電線５１が撓むことによって、右側板５３ａ又は中側板５３ｂに異常放電することを抑制できる。また、放電線５１が撓む方向が、放電線５１との距離が十分に大きい第２側板５４の方向であるので、放電線５１が撓むことによって、第２側板５４に異常放電することを抑制できる。
［電気集塵装置３Ｒ］
電気集塵装置３Ｒは、次の点を除いては、電気集塵装置３Ｌと同じ構成を有する。即ち、第１ケーシング４１と第２ケーシング４２とは、電気集塵装置３Ｒでは、電気集塵装置３Ｌとは反対側（第１ケーシング４１の右側及び第２ケーシング４２の左側）でヒンジ４３により繋がれている。また、第１接点部材４５及び第２接点部材４８がついている位置も電気集塵装置３Ｌとは、反対側（第１ケーシング４１の縦方向の中心線よりも左側、第２ケーシング４２の縦方向の中心線よりも右側）よりである。正極の接点端子５５は本体４５ａの右側に突出している。第１接点部材４５及び第２接点部材４８のフランジ部４９ａ、４９ｂもそれぞれ本体４５ａの左側及び本体４８ａの右側に設けられている。
［電気集塵装置３の装着］
図４に示すように、空気清浄機１の本体の正面の上部には、接点ユニット７０が配置されている。図１６に示すように、接点ユニット７０には、電気集塵装置３を高電圧電源に接続する回路を構成するハーネスが収納されている。接点ユニット７０の前面には、縦スリット７１が当該前面の左右両側に２つずつ計４つ設けられている。電気集塵装置３は、正極の接点端子５５及び負極の接点端子５６が、接点ユニット７０の前面に設けられた各縦スリット７１に挿入され、取り付けられる。当該縦スリット７１内には、クリップ状のハーネス端子７２が設けられている。正極の接点端子５５及び負極の接点端子５６が縦スリット７１に挿入されると、当該ハーネス端子７２に挟まれるようになっている。これにより、電気集塵装置３の電極、即ち、放電線５１及び電極板５２と、短絡部材６２が高電圧電源を含む回路と接続され、高電圧電源と電気的に接続される。
なお、正極の接点端子５５及び負極の接点端子５６が、接点ユニット７０の前面に設けられた縦スリット７１に挿入され、電気集塵装置３が接点ユニット７０に取り付けられた状態では、縦スリット７１及び電気集塵装置３の正極の接点端子５５及び負極の接点端子５６は、フランジ４９により覆われる。
［その他の構成］
＜フィルタ部２０＞
図３に示すように、フィルタ部２０は、プレフィルタ２１と、ＨＥＰＡ（Ｈｉｇｈ Ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ Ｐａｒｔｉｃｕｌａｔｅ Ａｉｒ Ｆｉｌｔｅｒ）フィルタ２２（以下、集塵フィルタ２２と記載する）と、脱臭フィルタ２３とで構成されている。まず、最も上流側に配置されたプレフィルタ２１によって大きな塵埃が取り除かれる。次に、集塵フィルタ２２によってさらに微細な塵埃が取り除かれる。さらに、集塵フィルタ２２を通過した空気は、活性炭などを含み最も下流側に配置された脱臭フィルタ２３によってホルムアルデヒドや臭い成分などが分解され、或いは吸着される。
＜ストリーマ放電ユニット４＞
ファン５から吹き出される空気のうちの一部が、図３に示す支流１６としてストリーマ放電ユニット４に送られる。この支流１６がストリーマ放電ユニット４を通過するときに、ストリーマ放電によって活性種が供給される。活性種の供給された支流１６は、複数の分流となって放出口１７からプレフィルタ２１の前に吹き出される。
複数の分流は、プレフィルタ２１から吸い込まれる室内空気に合流して集塵フィルタ２２及び脱臭フィルタ２３にまで到達する。脱臭フィルタ２３にまで達する活性種によって消臭効果が高められる。
ストリーマ放電ユニット４は、正極であるタングステン製の針状の電極と、当該針状電極の近傍に位置し、当該電極に対向する板状の電極（対向電極）を有する。針状電極に高電圧を印加することによりプラズマ放電の一種であるストリーマ放電が発生する。当該放電発生の際に酸化分解力の高い活性種が生成される。これらの活性種には、高速電子、イオン、水酸化ラジカル及び励起酸素分子などが含まれ、これらの活性種は、アンモニア類や、アルデヒド類、窒素酸化物等の小さな有機分子からなる空気中の有害成分や臭気成分を分解する。
生成された活性種を含む空気は、図３に示すような２つの鉛直風通路部材１８へ流入する。空気清浄機１の第１側方吸込口１２及び第２側方吸込口１３は、上述のとおり鉛直方向に長い開口であるが、２つの鉛直風通路部材１８は第１側方吸込口１２及び第２側方吸込口１３に沿って配置されている。各鉛直風通路部材１８には、複数の放出口１７が第１側方吸込口１２及び第２側方吸込口１３の鉛直方向に沿うように形成されている。鉛直風通路部材１８へ流入した活性種を含む空気は、当該放出口１７からフィルタ部２０のプレフィルタ２１の前に吹き出される。
＜ファン５＞
ファン５は、ケーシング２内に配置されており、より詳しくは、加湿ユニット３０と吹出口１４との間に配置されている。
＜加湿ユニット３０＞
加湿ユニット３０は、フィルタ部２０とファン５との間に配置されており、図１及び図３に示すように、加湿ロータ３１と、貯水タンク３２と、水トレー３３とを有する。脱臭フィルタ２３を通過した空気は、加湿ユニット３０の加湿ロータ３１を通過する。加湿ロータ３１を空気が通過する際に、加湿ロータ３１から空気中に水分が放出される。放出されることによって減少する水分を補うため、加湿ロータ３１は、水トレー３３から水の供給を受ける。水トレー３３は、貯水タンク３２から水の供給を受ける。
［空気清浄動作］
図３を参照しながら、空気清浄機１による空気清浄動作について説明する。第１側方吸込口１２及び第２側方吸込口１３から吸い込まれた空気は、電気集塵装置３に到達し、空気は電気集塵装置３を通過する。その際、空気に含まれる塵埃等がプラス電荷に帯電する。そして、空気は、フィルタ部２０に到達する。他方、下吸込口１１から吸い込まれた空気は、フィルタ部２０に到達する。
フィルタ部２０では、空気は、先ずプレフィルタ２１を通過する。その際、比較的大きなホコリや塵が、プレフィルタ２１により空気中から除去される。
プレフィルタ２１を通った空気は、集塵フィルタ２２を通過する。当該空気中の帯電した塵埃等は、集塵フィルタ２２に吸着される。
集塵フィルタ２２を通過した空気は、脱臭フィルタ２３を通過し、この際脱臭される。
その後、当該空気は、加湿ユニット３０の加湿ロータ３１に到達する。空気は、加湿ロータ３１を通過し、加湿される。
フィルタ部２０及び加湿ロータ３１を通過して清浄された空気は、吹出口１４から室内へと吹き出される。また、清浄された空気の一部は、室内へと吹き出されることなく支流１６となって、ストリーマ放電ユニット４へ導入される。
ストリーマ放電ユニット４におけるストリーマ放電により活性種が生成される。活性種を含む空気は、２つの鉛直通風路部材１８内を通り、各鉛直通風路部材１８に形成された複数の放出口１７からプレフィルタ２１の前に放出される。活性種を含む空気は、吸込空気と混ざり合ってプレフィルタ２１及び集塵フィルタ２２に吸い込まれる。これらの活性種を含んだ空気は、ウィルスやカビ菌、細菌などを不活化または消滅させる。
［本実施形態の電気集塵装置３の特徴］
本実施形態の電気集塵装置３（放電ユニット）には、以下の特徴がある。
本実施形態の電気集塵装置３では、高電圧電源（図示省略）と電気的に接続される短絡部材６２を有し、この短絡部材６２が、図１４（ａ）に示すように、電極板５２に接触しないで放電線５１に接触し、図１４（ｂ）に示すように、放電線５１が断線した時に、電極板５２と接触する。そのため、放電線５１が断線した時に、高電圧電源と電極板５２との間を確実に短絡させることができる。また、短絡部材６２を、電気集塵装置３に必須の構成である電極板５２に接触させているので、新たに接地板を設ける必要がない。その結果、高電圧電源と電極板５２との間を短絡させることができ、かつコンパクトな電気集塵装置３を提供できる。
また、本実施形態の電気集塵装置３では、短絡部材６２は、電極板５２に接触しないで放電線５１に接触している際に、電極板５２の方向に付勢されている。したがって、放電線５１が断線した時に、短絡部材６２を容易に電極板５２に接触させることができる。
また、本実施形態の電気集塵装置３では、短絡部材６２と別体に形成され、放電線５１に張力を与えるばね部材６１（弾性部材）を備えているので、放電線５１に張力を与える部材を短絡部材６２と別の部材とできる。従来技術（例えば特許文献１）のように、放電線を支持するばね部材（弾性部材）が、短絡機能を兼ねる場合、放電線を張る際にしか短絡部材を設置することができないが、この電気集塵装置３では、放電線５１を張った後に短絡部材６２を設置できるので、電気集塵装置３の組立後でも、短絡部材６２を容易に設置できる。また、放電線５１に張力を与えるばね部材６１（弾性部材）と、短絡部材６２とをそれぞれ別に設計できるので、短絡部材６２の設計が容易となる。
また、本実施形態の電気集塵装置３では、放電線５１の端部を支持するフック４６、４７（支持部）を有し、短絡部材６２が、フック４７（支持部）に取り付けられている。そのため、短絡部材６２を取り付けるための部材を別に用意する必要がない。その結果、短絡部材６２を設置することによるコストアップを抑制できる。
また、本実施形態の電気集塵装置３では、短絡部材６２が、放電線５１が内部に配置される巻回部６６を有するので、放電線５１が断線していない時に、短絡部材６２が放電線５１から外れて、電極板５２と接触することを抑制できる。
また、本実施形態の電気集塵装置３では、電極板５２は、放電線５１を挟んで互いに対向する２枚の第１側板５３（右側板５３ａ及び中側板５３ｂ）と、放電線５１に対向し、２枚の第１側板５３の端部を連結するように配置される第２側板５４とを有する。そして、短絡部材６２の巻回部６６が、短絡部材６２の短絡部６５の端部に配置されており、巻回部６６の末端６７が、図１５に示すように、第２側板５４から最も離れた位置であって、かつ、右側板５３ａと末端６７との距離Ｌ３と、中側板５３ｂと末端６７との距離Ｌ３'が同じとなる位置に配置されている。したがって、放電しやすい巻回部６６の末端６７が、その他の位置にある場合に比べて、巻回部６６の末端６７から異常放電することを抑制できる。
また、本実施形態の電気集塵装置３では、図１５に示すように、右側板５３ａ及び中側板５３ｂが略平行に配置されており、かつ、第２側板５４と末端６７との距離Ｌ４が、右側板５３ａと末端との距離Ｌ３及び中側板５３ｂと末端との距離Ｌ３'よりも長い。そのため、右側板５３ａと末端との距離Ｌ３、中側板５３ｂと末端との距離Ｌ３'、及び第２側板５４と末端６７との距離Ｌ４をそれぞれ十分に確保できる。その結果、放電しやすい巻回部６６の末端６７から、異常放電することを抑制できる。
また、本実施形態の電気集塵装置３では、放電線５１が断線した時に、短絡部材６２が第２側板５４と接触するので、短絡部材６２が放電線５１に接触している際に、短絡部材６２によって放電線５１が撓む方向が第２側板５４の方向となる。そのため、放電線５１が右側板５３ａ又は中側板５３ｂの方向に撓むことを抑制できる。その結果、短絡部材６２によって放電線５１が撓むことにより、放電線５１から右側板５３ａ又は中側板５３ｂに異常放電することを抑制できる。
また、本実施形態の電気集塵装置３では、右側板５３ａ及び中側板５３ｂが略平行に配置されており、かつ、短絡部材６２が、図１５の矢印で示すように、電極板５２に接触しないで放電線５１に接触している際に、右側板５３ａ及び中側板５３ｂと平行な方向に付勢されている。そのため、放電線５１が撓む方向が右側板５３ａ及び中側板５３ｂに対して平行となる。その結果、放電線５１が、右側板５３ａ又は中側板５３ｂに異常放電することを抑制できる。
また、本実施形態の空気清浄機１では、上記の電気集塵装置３を備えるので、コンパクトで、かつ安全性に優れた電気集塵装置３を備えた空気清浄機１を提供できる。
以上、本発明の実施形態について図面に基づいて説明したが、具体的な構成は、これらの実施形態に限定されるものでないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれる。
本実施形態では、短絡部材６２は、金属製のばね部材とされているが、電極板５２の方向に付勢可能な部材であれば、短絡部材６２は、ばね部材に限られず、金属製の板状体であってもよい。また、短絡部材６２は、付勢可能な部材にも限られない。例えば、電気集塵装置３を横向きに配置するなどして、放電線５１が断線した時に、重力により短絡部材６２を電極板５２に接触させるようにしてもよい。
また、本実施形態では、放電線５１が断線した時に、短絡部材６２を電極板５２の第２側板５４と接触させているが、短絡部材６２は、電極板５２のどこに接触させてもよい。例えば、短絡部材６２を右側板５３ａ又は中側板５３ｂの方向に付勢して、放電線５１が断線した時に、短絡部材６２を右側板５３ａ又は中側板５３ｂに接触させてもよい。
また、本実施形態では、右側板５３ａ及び中側板５３ｂが、互いに平行であるが、右側板５３ａ及び中側板５３ｂが放電線５１を挟んで対向していれば、必ずしも平行である必要はない。
また、本実施形態では、第２側板５４が、３枚の第１側板５３の端部を連結するように配置されているが、必ずしも３枚の第１側板５３の端部を連結している必要はない。例えば、第２側板５４は、３枚の第１側板５３と連結されておらず、３枚の第１側板５３と離れていてもよい。
また、本実施形態では、第２側板５４が、右側板５３ａ及び中側板５３ｂに直交するように配置されているが、右側板５３ａ及び中側板５３ｂと交差する方向に配置されていればよい。
また、本実施形態では、短絡部材６２が、右側板５３ａと中側板５３ｂとの間に配置されているが、短絡部材６２は、中側板５３ｂと左側板５３ｃとの間に配置されていてもよい。
また、本実施形態では、３枚の第１側板５３を有し、放電線５１が中側板５３ｂの周りにＵ字状に配置されているが、第１側板５３は２枚であって、放電線５１は、第１ケーシング４１の上端と下端で支持されていてもよい。
また、本実施形態では、電極板５２を、第１側板５３と第２側板５４とで構成しているが、電極板５２は、矩形状の板状部材であってもよい。
また、本実施形態では、短絡部材６２と別体に形成され、放電線５１に張力を与えるばね部材６１（弾性部材）を有するが、この弾性部材はなくてもない。また、短絡部材６２が、放電線５１に張力を与える弾性部材の機能を兼ねていてもよい。
また、本実施形態では、短絡部材６２が、放電線５１の端部を支持するフック４７（支持部）に取り付けられているが、短絡部材６２が、フック４７とは別の部材に取り付けられていてもよい。
また、本実施形態では、第２側板５４と、放電線５１が内部に配置される巻回部６６の末端６７との距離Ｌ４が、右側板５３ａと末端６７との距離Ｌ３よりも長いが、略同じであってもよいし、短くてもよい。
また、本実施形態では、巻回部６６の末端６７が、第２側板５４から最も離れた位置であって、かつ、右側板５３ａと末端６７との距離Ｌ３と、中側板５３ｂと末端６７との距離Ｌ３'が同じとなる位置に配置されているが、巻回部６６の末端６７は、その他の位置に配置されていてもよい。
また、本実施形態では、巻回部６６が、短絡部材６２の短絡部６５の端部に形成されているが、巻回部６６は、短絡部材６２のどこに形成されていてもよい。また、巻回部６６は、なくてもよい。
また、本実施系形態では、電極板５２に接触しないで放電線５１に接触している際に、右側板５３ａ及び中側板５３ｂと平行な方向に付勢されているが、必ずしも平行な方向に付勢されている必要はない。
また、本実施形態では、放電ユニットを電気集塵装置３として使用した場合について説明したが、放電ユニットは、ストリーマ放電ユニット４のようにストリーマ放電を発生させ、強酸化物である活性種を生成するものでもよい。また、マイナスイオンを発生させるものでもよい。
また、本実施形態では、放電線５１としてタングステン製のイオン化線を用い、電極板５２としてステンレス金属製の板状の電極を用いたが、これらの材質は特に限定されるものではない。
また、本実施形態では、短絡部材６２は、放電線５１がフック４６、４７によって支持される前に、まず、フック４７に取り付けられるが、放電線５１がフック４６、４７によって支持された後で、フック４７に取り付けられてもよい。
本発明を利用すれば、コンパクトで、かつ安全性に優れた放電ユニットを提供できる。
１ 空気清浄機
３ 電気集塵装置（放電ユニット）
４６、４７ フック（支持部）
５１ 放電線
５２ 電極板
５３ 第１側板
５３ａ 右側板
５３ｂ 中側板
５３ｃ 左側板
５４ 第２側板
６１ ばね部材（弾性部材）
６２ 短絡部材
６６ 巻回部
６７ 末端

Claims (9)

  1. 高電圧電源と電気的に接続された放電線と、前記放電線に対向する電極板とを有し、前記放電線に高電圧を印加して、前記放電線と前記電極板との間で放電させる放電ユニットであって、
    前記高電圧電源と電気的に接続される短絡部材と、
    前記放電線の一端部を支持する支持部とを備え、
    前記短絡部材は、
    前記支持部に取り付けられるとともに、前記電極板に接触しないで前記放電線に接触し、前記放電線が断線した時に、前記電極板と接触することを特徴とする放電ユニット。
  2. 前記短絡部材は、前記電極板に接触しないで前記放電線に接触している際に、前記電極板の方向に付勢されていることを特徴とする請求項１に記載の放電ユニット。
  3. 前記短絡部材と別体に形成され、前記放電線に張力を与える弾性部材をさらに備えることを特徴とする請求項１又は２に記載の放電ユニット。
  4. 前記短絡部材は、前記放電線が内部に配置される巻回部を有することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の放電ユニット。
  5. 前記電極板は、前記放電線を挟んで互いに対向する２枚の第１側板と、前記放電線と対向し、前記２枚の第１側板と交差する方向に配置された第２側板とを備え、
    前記巻回部は、前記短絡部材の端部に配置されており、
    前記巻回部の末端は、
    前記第２側板から最も離れた位置であって、かつ、一方の第１側板と前記末端との距離と、他方の第１側板と前記末端との距離が同じとなる位置に配置されることを特徴とする請求項４に記載の放電ユニット。
  6. 前記２枚の第１側板が略平行に配置されており、かつ、前記第２側板と前記末端との距離が、前記一方の第１側板と前記末端との距離よりも長いことを特徴とする請求項５に記載の放電ユニット。
  7. 前記電極板は、前記放電線を挟んで互いに対向する２枚の第１側板と、前記放電線と対向し、前記２枚の第１側板と交差する方向に配置された第２側板とを備え、
    前記短絡部材は、前記放電線が断線した時に、前記第２側板と接触することを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の放電ユニット。
  8. 前記２枚の第１側板が略平行に配置されており、
    前記短絡部材は、前記電極板に接触しないで前記放電線に接触している際に、前記２枚の第１側板に対して平行な方向に付勢されていることを特徴とする請求項７に記載の放電ユニット。
  9. 請求項１〜８のいずれか１項に記載の放電ユニットを備えることを特徴とする空気清浄機。
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