JP7207906B2 - 帯電装置および集塵装置 - Google Patents

Description

本発明は、帯電装置および集塵装置に関する。

コロナ放電によって含塵空気中の粒子を帯電させる帯電装置が知られている。

例えば、特許文献１に記載の予備荷電部の電極部は、支持体に支持された複数の突起状の放電極と、複数の孔を有した平板状の接地極と、支持体に接続される高圧電源と、を備えていた。接地極は、燃料排ガスの流通方向と平行に配置されていた。また、電極部よりも燃料排ガスの流通方向上流側には、仕切りとダンパとが設けられており、ダンパの開度を制御部で制御して燃料排ガスの流通速度（流通量）を変更していた。

国際公開第２０１１／１５２３５７号

しかしながら、特許文献１に記載の電極部では、平板状の接地極が燃料排ガスの流通方向と平行に配置されていたため、接地極に付着したダストを燃料排ガスの流通によって効率良く払い落とすことができない虞があった。このため、上記の電極部では、接地極に付着したダストを払い落とすために、ダンパの開度を制御して燃料排ガスの流通量を増加させなければならなかった。つまり、上記の電極部では、接地極に付着したダストを除去するために、ダンパやこれを制御する制御部等が必要になり、電極部の構造が複雑になっていた。

本発明は、上記した課題を解決するため、接地電極に付着した塵埃を自浄作用によって引き剥がすことができる帯電装置および集塵装置を提供する。

本発明の第１の帯電装置は、含塵空気を流通させながらコロナ放電によって含塵空気に含まれた塵埃を帯電させる帯電装置であって、支持体に支持されている複数の放電用電極と、各々の前記放電用電極との間にコロナ放電を発生させるための隙間を挟んで設けられ、各々の前記隙間を流通した含塵空気を通過させる複数の流通穴を有する接地電極と、を備え、前記接地電極は、複数の前記隙間に面して前記隙間に進入する含塵空気の流通方向に対して傾斜した複数の傾斜面部を含んでいる。

本発明の第１の帯電装置では、接地電極の傾斜面部が流通方向に対して傾斜しているため、放電用電極と接地電極との間の隙間を流れた含塵空気が傾斜面部に衝突し、且つ複数の流通穴から流通方向下流へ流れて行く。この構成によれば、含塵空気を傾斜面部に衝突させることで、接地電極（傾斜面部）に付着した塵埃を引き剥がすことができ、剥離した塵埃を気流に乗せて流通穴から下流へと流すことができる（自浄作用）。その結果、接地電極に塵埃が堆積することが抑制されるため、安定したコロナ放電の発生を担保することができ、安定した塵埃の帯電を継続して行うことができる。

本発明の第２の帯電装置は、上記した第１の帯電装置において、互いに隣り合う前記傾斜面部は、前記放電用電極を挟んで対向配置されていることが好ましい。

本発明の第２の帯電装置によれば、放電用電極とその両側の傾斜面部との間でコロナ放電を発生させることができる。これにより、放電用電極の両側に帯電領域を生成することができるため、広範囲に亘る塵埃を帯電させることができる。また、隣り合う放電用電極を仕切るように傾斜面部が配置されるため、隣り合う放電用電極の間での電界干渉を抑制することができる。

本発明の第３の帯電装置は、上記した第１の帯電装置において、互いに隣り合う前記傾斜面部は、逆方向に傾斜しており、前記放電用電極を対称軸として線対称に配置されていることが好ましい。

本発明の第３の帯電装置によれば、放電用電極を挟む両側の傾斜面部が線対称に配置されているため、放電用電極とその両側の傾斜面部との間の２つの隙間を同じ幅にすることができる。これにより、放電用電極の両側に略均一な帯電領域を形成することができ、塵埃を安定して帯電させることができる。また、２つの隙間を流通する含塵空気の流量や流速を略同一にすることができ、各々の傾斜面部に対して略均一に含塵空気を当てることができる。

本発明の第４の帯電装置は、上記した第１ないし第３のいずれかの帯電装置において、前記傾斜面部は、前記隙間に進入する含塵空気の流通方向に対して２０度以上４５度以下の範囲で傾斜していることが好ましい。

本発明の第４の帯電装置によれば、傾斜面部の傾斜角度を２０度以上４５度以下に設定することによって、傾斜面部に含塵空気を当てながら傾斜面部に付着した塵埃を引き剥がすことができる。

本発明の第５の帯電装置は、上記した第１ないし第４のいずれかの帯電装置において、前記接地電極は、前記複数の傾斜面部を連続させた状態に形成されていることが好ましい。

本発明の第５の帯電装置によれば、例えば、一枚の金網（板金）を曲げ加工することで、複数の傾斜面部を連ねた接地電極を形成することができる。これにより、接地電極を安価に製造することができる。

本発明の第６の帯電装置は、上記した第１ないし第５のいずれかの帯電装置において、前記放電用電極は、複数の繊維状の線電極を束ねて形成されていることが好ましい。

本発明の第６の帯電装置によれば、放電用電極に繊維状の線電極を用いているため、太い電極を用いた場合に比べて、低い印加電圧でコロナ放電を発生させることができる。これにより、火花の発生を抑制することができると共に、空気のイオン化に伴うオゾンの発生を抑制することもできる。また、放電用電極に複数の線電極を用いているため、仮に、一部の線電極が摩耗しても、残りの線電極でコロナ放電を発生させ続けることができる。

本発明の第７の帯電装置は、上記した第１ないし第６のいずれかの帯電装置において、前記複数の放電用電極は、前記接地電極を挟んで含塵空気の流通方向上流側と下流側の両側で流通方向に直交する方向にハーフピッチずらした位置で交互に配置されていることが好ましい。

仮に、接地電極の上流側にのみ放電用電極を配置した場合、隣り合う放電用電極の間に帯電領域を形成することができない場合がある。これに対し、本発明の第７の帯電装置によれば、複数の放電用電極が、接地電極の上流側と下流側の両側に千鳥状に配置されているため、接地電極の上流側と下流側の両側において千鳥状に帯電領域を形成することができる。これにより、例えば、上流側の放電用電極では帯電領域にできない領域を、下流側の放電用電極周りに形成された帯電領域で補うことができる。その結果、含塵空気の略全てが帯電領域を通過することになるため、含塵空気に含まれる塵埃の略全てを帯電させることができる。

本発明の第８の帯電装置は、上記した第１ないし第７のいずれかの帯電装置において、前記放電用電極の先端部は、互いに隣り合う前記傾斜面部に対して等距離となり、且つ前記傾斜面部と重なり合う位置に配置されていることが好ましい。

本発明の第８の帯電装置によれば、放電用電極の先端部から両側の傾斜面部までの距離が等しいため、放電用電極の両側に略均一な帯電領域を形成することができ、塵埃を安定して帯電させることができる。

本発明の第９の帯電装置は、上記した第１ないし第８のいずれかの帯電装置において、前記接地電極は、互いに隣り合う前記傾斜面部の間にて含塵空気の流通方向に直交する方向に延設された正対面部を含み、前記放電用電極の先端部は、互いに隣り合う前記傾斜面部と、その間の前記正対面部とに対して等距離となる位置に配置されていることが好ましい。

本発明の第９の帯電装置によれば、放電用電極と一対の傾斜面部との間の帯電領域が形成されることに加えて、放電用電極と正対面部との間に帯電領域を形成することができる。これにより、放電用電極の先端部から均等に離間した傾斜面部と正対面部とを利用して隙間に３方向に帯電領域を形成することができるため、含塵空気に含まれる塵埃の略全てを帯電させることができる。

本発明の第１の集塵装置は、第１ないし第９のいずれかの帯電装置と、前記帯電装置よりも含塵空気の流通方向下流側に設けられ、前記帯電装置によって帯電された塵埃を捕集する捕集装置と、を備えている。

本発明の第１の集塵装置によれば、帯電装置によって帯電された塵埃を、捕集装置によって捕集することができる。

本発明によれば、接地電極に付着した塵埃を自浄作用によって引き剥がすことができる。

本発明の第１実施形態に係る集塵装置を示す斜視図である。 本発明の第１実施形態に係る帯電装置の荷電部を流通方向上流側から示す斜視図である。 本発明の第１実施形態に係る帯電装置の荷電部を流通方向下流側から示す斜視図である。 本発明の第１実施形態に係る帯電装置の接地電極および放電用電極等を流通方向上流側から示す斜視図である。 本発明の第１実施形態に係る帯電装置の接地電極および放電用電極等を流通方向下流側から示す斜視図である。 本発明の第１実施形態に係る帯電装置の接地電極および放電用電極等の一部を示す平面図である。 本発明の第１実施形態に係る集塵装置の集塵作用を説明するための平面図である。 本発明の第２実施形態に係る帯電装置の接地電極および放電用電極等を流通方向上流側から示す斜視図である。 本発明の第２実施形態に係る帯電装置の接地電極および放電用電極等の一部を示す平面図である。 本発明の第３実施形態に係る帯電装置の接地電極および放電用電極等の一部を示す平面図である。 本発明の第４実施形態に係る帯電装置の接地電極および放電用電極等の一部を示す平面図である。 本発明の第５実施形態に係る帯電装置の接地電極および放電用電極等の一部を示す平面図である。

以下、添付の図面を参照しつつ、本発明の実施形態について説明する。なお、各図に示す「Ｆｒ」は「前」を示し、「Ｒｒ」は「後」を示し、「Ｌ」は「左」を示し、「Ｒ」は「右」を示し、「Ｕ」は「上」を示し、「Ｄ」は「下」を示している。本明細書では、説明の便宜のために方向や位置を示す用語を用いるが、それらの用語は本発明の技術的範囲を限定するものではない。

［第１実施形態：集塵装置の構成］
図１を参照して、第１実施形態に係る集塵装置１について説明する。図１は集塵装置１を示す斜視図である。

集塵装置１は、含塵空気中の塵埃をコロナ放電によって帯電させて捕集する装置である。例えば、集塵装置１は、プラズマ加工機やレーザ加工機による金属加工を行う工場内に設置されている。また、例えば、集塵装置１は、金属加工時に発生する金属ヒューム等の微細な塵埃を集塵する。なお、集塵装置１は、金属加工工場に限らず、塵埃が発生する場所に設置することができる。集塵装置１が集塵する塵埃は、金属ヒュームに限らず、帯電させて集塵可能な粒子であれば、その種類は問わない。

集塵装置１は、帯電装置１０と、捕集装置２０と、除塵装置３０と、を備えている。帯電装置１０は、含塵空気を流通させながらコロナ放電によって含塵空気に含まれた塵埃を帯電させる機能を有している。捕集装置２０は、帯電装置１０よりも含塵空気の流通方向下流側に設けられ、帯電装置１０によって帯電された塵埃を捕集する機能を有している。除塵装置３０は、捕集装置２０に捕集された塵埃を払い落とす機能を有している。なお、以下の説明において、「流通方向」とは、含塵空気が流れる方向を指す。また、「上流」および「下流」並びにこれらに類する用語は、含塵空気の流通方向における「上流」および「下流」並びにこれらに類する概念を指す。

［帯電装置］
帯電装置１０は、略直方体状の外観を構成する帯電筐体４０を備えている。帯電筐体４０は、例えば、ステンレス等の金属材料で構成されており、後述する捕集装置２０の集塵筐体２１の左側面に固定されている。帯電筐体４０の内部空間は、仕切板４１よって下方の帯電室Ｒ３と上方の碍子室Ｒ４とに仕切られている。

帯電筐体４０の左側面（上流側）には含塵空気を帯電室Ｒ３に導入するための四角形状の上流側開口部４２が形成されている。上流側開口部４２には、略四角錐台状の継手４２Ａを介して円筒状の吸気ダクト４２Ｂが接続されている。帯電筐体４０の右側面（下流側）には、帯電室Ｒ３を通過した含塵空気を集塵筐体２１に向けて排出するための円形状の下流側開口部４３が形成されている。帯電筐体４０の前面には、帯電室Ｒ３を開放する帯電点検開口部４０Ａが形成されている。また、帯電筐体４０には、帯電点検開口部４０Ａを開閉するための帯電点検扉（図示せず）が取り付けられている（図１では帯電点検扉は取り外されている。）。

詳細は後述するが、帯電室Ｒ３には、２つの荷電部４５が設けられている。各荷電部４５は、複数の放電用電極７１と接地電極６０とを含んでいる。各放電用電極７１には、高圧電源（図示せず）が電気的に接続されている。高圧電源は、放電用電極７１に数ｋＶの直流電圧を印加することで、放電用電極７１と接地電極６０との間にコロナ放電を発生させる。

［捕集装置］
捕集装置２０は、略直方体状の外観を構成する集塵筐体２１を備えている。集塵筐体２１には、内部空間を上下方向に二分割する金属製（例えば、ステンレス等）の仕切板２２が設けられている。集塵筐体２１の内部空間は、仕切板２２よって下方のダーティルームＲ１と上方のクリーンルームＲ２とに仕切られている。なお、図１では、クリーンルームＲ２の内部を示すために、集塵筐体２１の上部を仮想線（二点鎖線）で示している。

ダーティルームＲ１には、６つのフィルタユニット２３が仕切板２２に吊り下げられた状態で支持されている。フィルタユニット２３は、複数の折目をつけたプリーツ状の不織布（合成樹脂繊維製）を含んでいる。不織布は略円筒状に形成されており、フィルタユニット２３の上端面には開口部２３Ａが形成されている。仕切板２２には、６つの仕切開口部２２Ａが前後方向に２列、左右方向に３列に並んで形成されている。６つのフィルタユニット２３は、６つの仕切開口部２２Ａに対応して仕切板２２に支持されており、各フィルタユニット２３の開口部２３Ａは、仕切開口部２２ＡからクリーンルームＲ２に露出している。

また、集塵筐体２１の前面下側には、ダーティルームＲ１を開放するフィルタ点検開口部２１Ａが形成されている。また、集塵筐体２１には、フィルタ点検開口部２１Ａを開閉するためのフィルタ点検扉（図示せず）が取り付けられている（図１ではフィルタ点検扉は取り外されている。）。また、集塵筐体２１のダーティルームＲ１よりも下方には、落下した塵埃を貯留するためのバケット２４が設けられている。集塵筐体２１には、バケット２４を開閉するためのバケット点検扉２４Ｄが設けられている。

集塵筐体２１の左側面には、帯電筐体４０の下流側開口部４３に対応する吸気口（図示せず）が開口している。帯電筐体４０の内部とダーティルームＲ１とは、吸気口および下流側開口部４３を介して連通している。つまり、帯電筐体４０と集塵筐体２１とは、ダクト等を介さずに直接接続されて連通状態となっている。なお、帯電筐体４０と集塵筐体２１とがダクト等を介して間接的に接続されてもよい。

また、集塵筐体２１の上面にはクリーンルームＲ２に連通する排気口２５が開口しており、排気口２５には排気ダクト（図示せず）が接続されている。また、排気ダクト内またはクリーンルームＲ２内には、集塵筐体２１内の空気を排気するための排気ファン（図示せず）が設けられている。なお、排気ダクトを接続しないで集塵筐体２１の外部に空気を排気してもよい。

［除塵部］
除塵装置３０は、ヘッダタンク３１と、３つのブローチューブ３２と、３つの電磁弁３３と、を備えている。除塵装置３０は、フィルタユニット２３に向かって圧縮空気を吹き付けてフィルタユニット２３に捕集された塵埃を除塵する（以下、「逆洗」ともいう。）機能を有している。

ヘッダタンク３１は、クリーンルームＲ２内で左右方向に延びた円筒状のパイプである。ヘッダタンク３１は、仕切開口部２２Ａを避けるように仕切板２２上の前側に配置されている。ヘッダタンク３１の右端部は、集塵筐体２１の外部に延びており、工場に備えられたコンプレッサ（図示せず）に連通している。

３つのブローチューブ３２は、３つの電磁弁３３を介してヘッダタンク３１に接続されている。３つのブローチューブ３２は、左右方向に３列並んだ仕切開口部２２Ａに対応する位置で、ヘッダタンク３１から後方に延設されている。各々のブローチューブ３２は、前後方向に並んだ２つの仕切開口部２２Ａ（フィルタユニット２３）を横断するように配置されている。各々のブローチューブ３２の下面には、コンプレッサ（図示せず）から供給された圧縮空気を吹き出すための２つの吹出し口３２Ａが形成されている。２つの吹出し口３２Ａは、前後方向に並んだ２つの仕切開口部２２Ａ（の略中心）に対応した位置に開口している。

［帯電装置の構成］
次に、図１ないし図６を参照して、帯電装置１０の構成について詳細に説明する。図２は荷電部４５を流通方向上流側から示す斜視図である。図３は荷電部４５を流通方向下流側から示す斜視図である。図４は接地電極６０および放電用電極７１等を流通方向上流側から示す斜視図である。図５は接地電極６０および放電用電極７１等を流通方向下流側から示す斜視図である。図６は接地電極６０および放電用電極７１等の一部を示す平面図である。

図１に示すように、帯電装置１０は、２つの給電碍子４４と、２つの荷電部４５と、を備えている。

＜給電碍子＞
図１に示すように、２つの給電碍子４４は、左右方向に並んで碍子室Ｒ４に配置されている。各給電碍子４４は、陶磁器等の電気絶縁性を有する材料で略円柱状に形成されている。各給電碍子４４の下部は、仕切板４１を貫通している（図示せず）。各給電碍子４４の軸心部には、給電ネジ４６を貫通させる貫通孔（図示せず）が形成されている。図２に示すように、各給電碍子４４は、上方から下方に貫通孔を貫通した給電ネジ４６の先端部を、帯電室Ｒ３に配置された給電板４７に螺合させることで固定される。給電ネジ４６の上部には、ケーブルを介して高圧電源（図示せず）が接続されている。

＜荷電部＞
図１に示すように、２つの荷電部４５は、左右方向（流通方向）に並んで帯電室Ｒ３に配置されている。２つの荷電部４５は、帯電点検開口部４０Ａから帯電室Ｒ３内に着脱可能な構造を有している。なお、２つの荷電部４５は同一構造であるため、以下、１つの荷電部４５について説明する。

図２および図３に示すように、荷電部４５は、枠体５０と、接地電極６０と、５つの支持体７０と、複数の放電用電極７１と、を備えている。複数の放電用電極７１は、各支持体７０に支持されている。５つの支持体７０と接地電極６０とは、枠体５０に支持されている。

＜枠体＞
図２および図３に示すように、枠体５０は、側方から見て略四角形の額縁状に組み立てられている。枠体５０は、例えば、ステンレス等の金属材料で構成されている。枠体５０は、一対の側板５１と、第１上側アングル部材５２Ｕと、第２上側アングル部材５３Ｕと、第１下側アングル部材５２Ｄと、第２下側アングル部材５３Ｄと、上側シャフト５４と、下側シャフト５５と、上側固定板５６と、下側固定板５７と、一対の縦固定板５８と、を含んでいる。

（側板）
一対の側板５１は、正面から見て上下方向に細長い略長方形状に形成され、互いに前後方向に離間した位置で立設されている。一対の側板５１は、前後方向外面を開放したトレイ状に形成されている。なお、側板５１は、アースに接続された帯電筐体４０に接触しており、帯電筐体４０を介して接地されている（図２参照）。

（第１上側アングル部材、第２上側アングル部材）
第１上側アングル部材５２Ｕおよび第２上側アングル部材５３Ｕは、それぞれ、略Ｌ字状断面を有する部材である。第１上側アングル部材５２Ｕは、一対の側板５１の左上角部（上部上流側）の間に架設されている。第２上側アングル部材５３Ｕは、一対の側板５１の右上角部（上部下流側）の間に架設されている。第１上側アングル部材５２Ｕの水平板と第２上側アングル部材５３Ｕの水平板とは、左右方向に離間している。第１上側アングル部材５２Ｕの垂直板は、第２上側アングル部材５３Ｕの垂直板よりも下方に向かって長く形成されている。

（第１下側アングル部材、第２下側アングル部材）
第１下側アングル部材５２Ｄおよび第２下側アングル部材５３Ｄは、それぞれ、略Ｌ字状断面を有する部材である。第１下側アングル部材５２Ｄは、一対の側板５１の左下角部（下部上流側）の間に架設されている。第２下側アングル部材５３Ｄは、一対の側板５１の右下角部（下部下流側）の間に架設されている。第１下側アングル部材５２Ｄの水平板と第２下側アングル部材５３Ｄの水平板とは、左右方向に離間している。第１下側アングル部材５２Ｄの垂直板は、第２下側アングル部材５３Ｄの垂直板よりも上方に向かって長く形成されている。

第１上側アングル部材５２Ｕの垂直板と第１下側アングル部材５２Ｄの垂直板とは、上下方向に離間している。一対の側板５１と上下一対のアングル部材５２Ｕ，５２Ｄの垂直板とで囲まれた範囲には、帯電筐体４０の上流側開口部４２と略同一寸法となる略矩形状の開口が形成される。なお、上流側開口部４２の前後方向の寸法は、後述する接地電極６０の前後方向の寸法と略同等に設定されている。

（上側シャフト）
上側シャフト５４は、円形断面を有する棒状の部材である。上側シャフト５４は、第１および第２上側アングル部材５２Ｕ，５３Ｕの水平板よりも下方で一対の側板５１の上部の間に架設されている。詳細には、各側板５１の左右方向略中央には絶縁碍子５９が固定されており、上側シャフト５４の前後両端部は、一対の絶縁碍子５９にボルトで固定されている。絶縁碍子５９は、陶磁器等の電気絶縁性を有する材料で略円柱状に形成されている。絶縁碍子５９とボルトの間には押え板５９Ａが挟み込まれている。なお、荷電部４５を帯電室Ｒ３に装着すると、上側シャフト５４は、給電板４７に接触した状態になる（図示せず）。

（下側シャフト）
下側シャフト５５は、上記した上側シャフト５４と同様であって、丸棒状に形成されている。下側シャフト５５は、第１および第２下側アングル部材５２Ｄ，５３Ｄの水平板よりも上方で一対の側板５１の下部の間に絶縁碍子５９を介して架設されている。

（上側固定板、下側固定板）
上側固定板５６および下側固定板５７は、略水平姿勢となる略板状に形成されている。上側固定板５６および下側固定板５７は、側板５１の左右幅と略同一幅となる略板状に形成されている。上側固定板５６および下側固定板５７は同一部品であり、下側固定板５７は上下方向を逆にして固定されている。上側固定板５６および下側固定板５７は、後述する縦固定板５８に固定されている。上側固定板５６は上側シャフト５４よりも下方で一対の側板５１の上部の間に架設され、下側固定板５７は下側シャフト５５よりも上方で一対の側板５１の下部の間に架設されている。また、上側固定板５６は第１上側アングル部材５２Ｕの垂直板の下端よりも上方に設けられ、下側固定板５７は第１下側アングル部材５２Ｄの垂直板の上端よりも下方に設けられている。

上側固定板５６には、上流端から下流に向かって略Ｕ字状に切り欠かれた３つの切欠き部５６Ａ（図２参照）と、下流端から上流に向かって略Ｕ字状に切り欠かれた２つの切欠き部５６Ａ（図３参照）とが形成されている。上流側の切欠き部５６Ａと下流側の切欠き部５６Ａとは、上側固定板５６の左右方向中央で僅かにオーバーラップする程度まで切り欠かれている。上流側の３つの切欠き部５６Ａと下流側の２つの切欠き部５６Ａとは、前後方向にハーフピッチずらした位置で交互に形成されている。つまり、５つの切欠き部５６Ａは、平面から見て千鳥状に形成されている。また、切欠き部５６Ａが無い上側固定板５６の左右両端部は、上方に折り曲げられることで受け片５６Ｂを形成している。上側固定板５６の左端部（上流側）に形成された３つの受け片５６Ｂは、第１上側アングル部材５２Ｕの垂直板の裏面に当接し、第１上側アングル部材５２Ｕの垂直板の変形を抑制している（図２参照）。

上記した上側固定板５６と同様に、下側固定板５７には、上流端から下流に向かって略Ｕ字状に切り欠かれた３つの切欠き部５７Ａ（図２参照）と、下流端から上流に向かって略Ｕ字状に切り欠かれた２つの切欠き部５７Ａ（図３参照）とが形成されている。また、切欠き部５７Ａが無い下側固定板５７の左右両端部は、下方に折り曲げられることで受け片５７Ｂを形成している。下側固定板５７の左端部（上流側）に形成された３つの受け片５７Ｂは、第１下側アングル部材５２Ｄの垂直板の裏面に当接し、第１下側アングル部材５２Ｄの垂直板の変形を抑制している（図２参照）。上側固定板５６および下側固定板５７は、電気的に接地されている。上側固定板５６の上流側の３つの切欠き部５６Ａと下流側の２つの切欠き部５６Ａ、および下側固定板５７の上流側の３つの切欠き部５７Ａと下流側の２つの切欠き部５７Ａは、後述する高電圧が印加される支持体７０と、放電しないように離間して配置されている。

（縦固定板）
図３に示すように、各縦固定板５８は、側板５１と平行で略垂直姿勢となる略板状に形成されている。各縦固定板５８は、側板５１の左右幅よりも幅狭く形成されている。一対の縦固定板５８は、一対の側板５１の下流寄りに固定され、且つ上側固定板５６と下側固定板５７との両端部に連結されている。

＜接地電極＞
図２および図３に示すように、接地電極６０は、流通方向に凹凸した形状を前後方向に繰り返した波状に形成されている。接地電極６０は、上側固定板５６と下側固定板５７との間に配置されている。接地電極６０の上下両端部は、上下２組の連結ピースＰ１，Ｐ２を介して上側固定板５６と下側固定板５７とに固定されている。詳細には、上方の連結ピースＰ１は、接地電極６０の上端部を左右両側から挟み込んだ状態で上側固定板５６に固定されている。下方の連結ピースＰ２は、接地電極６０の下端部を左右両側から挟み込んだ状態で下側固定板５７に固定されている。なお、連結ピースＰ１，Ｐ２の前後両端部は、一対の縦固定板５８に固定されている。

図４および図５に示すように、接地電極６０は、後述する放電用電極７１との隙間Ｇを流通した含塵空気を通過させる複数の流通穴Ｈ（網目）を有している。接地電極６０は、例えば、ステンレス（ＳＵＳ３０４）等の金属製の一枚の金網を曲げ加工することで波状に形成されている。接地電極６０の線径は、例えば０．１～１．０ｍｍの範囲に設定することができ、接地電極６０の目開き（網目開口径）は、例えば１～５ｍｍの範囲に設定することができ、接地電極６０の開口率は、例えば５０～７０％の範囲に設定することができる。なお、添付の図面では、接地電極６０の一部の網目を図示している。

接地電極６０は、流通方向に対して傾斜した６つの傾斜面部Ｆ１と、互いに隣り合う傾斜面部Ｆ１の間にて流通方向に直交する方向（前後方向）に延設された５つの正対面部Ｆ２と、を含んでいる。互いに隣り合う傾斜面部Ｆ１は、異なる方向に傾斜している。６つの傾斜面部Ｆ１と５つの正対面部Ｆ２とは、前後方向に交互に連設されている。２つの正対面部Ｆ２は傾斜面部Ｆ１の上流側端部に連設され、３つの正対面部Ｆ２は傾斜面部Ｆ１の下流側端部に連設されている。

図４ないし図６に示すように、接地電極６０は、５つの正対面部Ｆ２を介して６つの傾斜面部Ｆ１を連続させた状態に形成されている（図６では５つ傾斜面部Ｆ１を図示している。）。隣り合う傾斜面部Ｆ１の間には、略台形状の凹部Ｄ１が形成されることになる。接地電極６０の上流側には３つの凹部Ｄ１が形成され、接地電極６０の下流側には２つの凹部Ｄ１が形成されている。上流側の３つの凹部Ｄ１と下流側の２つの凹部Ｄ１とは、前後方向に交互に並設されている。なお、接地電極６０の前後両端部には、上流側の正対面部Ｆ２と略同一平面上に一対の固定片６０Ａが形成されている。一対の固定片６０Ａは、一対の縦固定板５８に固定されている（図３参照）。また、接地電極６０が枠体５０に固定された状態で、上側および下側固定板５６，５７に形成された５つの切欠き部５６Ａ，５７Ａは、５つの凹部Ｄ１に対応する位置に設けられる（図２および図３参照）。

＜支持体＞
図４ないし図６に示すように、５つの支持体７０は、接地電極６０を挟んで流通方向上流側と下流側とに配置され、上流側の凹部Ｄ１と下流側の凹部Ｄ１に対向している（図６では４つ支持体７０を図示している。）。上流側の３つの支持体７０と下流側の２つの支持体７０とは、前後方向にハーフピッチずらした位置で交互に（平面から見て千鳥状に）配置されている（図６参照）。

各支持体７０は、側板５１と平行で略垂直姿勢となる略板状に形成されている。各支持体７０は、側板５１の左右幅よりも幅狭く形成されている。上流側の３つの支持体７０の上下両側は下流側（右側）に屈曲しており、下流側の２つの支持体７０の上下両側は上流側（左側）に屈曲している。各支持体７０の上下両端部には、略Ｕ字状の係合凹部７０Ａが形成されている。各支持体７０の上下両側は、上側および下側固定板５６，５７の切欠き部５６Ａ，５７Ａを貫通し（図２および図３参照）、各支持体７０の上下両端部の係合凹部７０Ａは、上側および下側シャフト５４，５５に形成された係合溝５４Ａ，５５Ａに係合している（図４および図５参照）。これにより、５つの支持体７０は、上側および下側固定板５６，５７に非接触状態で、上側および下側シャフト５４，５５の間に架設されている（図２および図３参照）。

＜放電用電極＞
図４および図５に示すように、１つの支持体７０には、１１個の放電用電極７１が上下方向に略等間隔に固定されている。複数の放電用電極７１は、５つの支持体７０に支持されて、平面から見て千鳥状に配置されている（図６参照）。詳細には、複数の放電用電極７１は、接地電極６０を挟んで流通方向上流側と下流側の両側で前後方向（含塵空気の流通方向に直交する方向）にハーフピッチずらした位置で交互に配置されている。上流側の支持体７０に支持された放電用電極７１は、流通方向下流に向かって延設されている。このため、上流側の支持体７０に支持された放電用電極７１は、その先端部に含塵空気中の塵埃が接触し難い構成となっている。一方、下流側の支持体７０に支持された放電用電極７１は、流通方向上流に向かって延設されている（図６参照）。つまり、放電用電極７１は、流通方向に沿った姿勢で設けられている。

各放電用電極７１は、複数の繊維状の線電極を束ねてブラシ状に形成されている。線電極は、例えば、直径１２μｍのステンレス製の繊維状の材料で形成されている。線電極の材質は、非磁性のステンレス等を用いることができ、例えば、耐食性に優れたオーステナイト系ステンレス（ＳＵＳ３０４、ＳＵＳ３１６等）を用いることが好ましい。各放電用電極７１（線電極）は、圧着、接着または植毛等の加工法によって支持体７０に固定されている。

［接地電極と放電用電極の位置関係］
図４および図５に示すように、上記した接地電極６０は、各々の放電用電極７１との間にコロナ放電を発生させるための隙間Ｇを挟んで設けられている。また、接地電極６０の６つの傾斜面部Ｆ１は、それぞれ、隙間Ｇに面して形成されている。図６に示すように、６つの傾斜面部Ｆ１は、隙間Ｇに進入する含塵空気の流通方向に対して傾斜している。第１実施形態では、一例として、含塵空気の流通方向と傾斜面部Ｆ１とが成す角度θは、約３０度に設定されている。互いに隣り合う傾斜面部Ｆ１は、逆方向に同一角度で傾斜しており、隙間Ｇを挟んで設けられた放電用電極７１を対称軸として線対称に配置されている。なお、互いに隣り合う傾斜面部Ｆ１が逆方向に同一角度で傾斜するとは、厳密に同一であることを要求するものではなく、製造上の誤差を許容する意味である。

また、図６に示すように、接地電極６０の５つの正対面部Ｆ２は、それぞれ、隙間Ｇ（凹部Ｄ１）に面して形成されている。５つの正対面部Ｆ２は、隙間Ｇに進入する含塵空気の流通方向に対して直交している。

放電用電極７１の先端部は、（平面から見て）傾斜面部Ｆ１と重なり合う位置に配置されている。つまり、放電用電極７１の先端部は、凹部Ｄ１内に進入している。また、放電用電極７１の先端部から一方の傾斜面部Ｆ１までの隙間Ｇの最短距離Ｌ１と、放電用電極７１の先端部から他方の傾斜面部Ｆ１までの隙間Ｇの最短距離Ｌ２とは、同一に設定されている（Ｌ１＝Ｌ２）。また、放電用電極７１の先端部から正対面部Ｆ２までの隙間Ｇの最短距離Ｌ３は、上記の隙間Ｇの最短距離Ｌ１（またはＬ２）と同一に設定されている（Ｌ３＝Ｌ１＝Ｌ２）。なお、放電用電極７１の先端部が傾斜面部Ｆ１および正対面部Ｆ２に対して等距離であるとは、厳密に同一であることを要求するものではなく、製造上の数ミリ程度の誤差を許容する意味である。

放電用電極７１の先端部と各面部Ｆ１，Ｆ２との隙間Ｇの最短距離Ｌ１～Ｌ３は、印加電圧との関係で適正なコロナ放電を発生させることのできる距離に設定されている。例えば、印加電圧が１～９ｋＶ（好適には、４～６ｋＶ）の場合、上記の隙間Ｇの最短距離Ｌ１～Ｌ３は１０～１９ｍｍに設定される。

［集塵動作］
次に、図１、図２、図６および図７を参照して、集塵装置１の集塵動作について説明する。図７は集塵装置１の集塵作用を説明するための平面図である。

まず、操作者は、所定の操作を行って、帯電装置１０や捕集装置２０を起動させる（動作開始の準備状態にする）。集塵装置１の制御部（図示せず）は、高圧電源（図示せず）を制御して高電圧を生成させる。高圧電源が生成した高電圧は、給電ネジ４６、給電板４７、上側シャフト５４および各支持体７０を経由して各放電用電極７１に印加される（図２参照）。すると、図６に示すように、各放電用電極７１と傾斜面部Ｆ１との間（隙間Ｇ）には、コロナ放電が発生して略円錐形状の帯電領域ＥＡが形成される。また、各放電用電極７１と正対面部Ｆ２との間にも、コロナ放電が発生して略円錐形状の帯電領域ＥＡが形成される。つまり、放電用電極７１の先端部から３方向に帯電領域ＥＡが形成される。また、放電用電極７１の先端部は、互いに隣り合う傾斜面部Ｆ１と、その間の正対面部Ｆ２とに対して等距離となる位置に配置されているため、複数の面部Ｆ１，Ｆ２との間で形成される複数の帯電領域ＥＡを略均一にすることができる。

また、制御部は、捕集装置２０の排気ファンを回転させる。すると、吸気口から排気口２５に向かう気流が形成されるため、含塵空気が外部から吸気ダクト４２Ｂを通過して帯電筐体４０内に取り込まれる（図１の太矢印参照）。すると、図７に示すように、含塵空気中の塵埃は、上流側の各放電用電極７１と複数の面部Ｆ１，Ｆ２との間に形成された複数の帯電領域ＥＡを通過する間に帯電され、互いに引き合って凝集して粗大化する（粒径にして２０倍以上に粗大化する）。粗大化した塵埃は、接地電極６０の流通穴Ｈを通過して下流側に流れて行く。

また、他にも、含塵空気中の塵埃は、接地電極６０の流通穴Ｈを通過し、下流側の各放電用電極７１と複数の面部Ｆ１，Ｆ２との間に形成された複数の帯電領域ＥＡを通過する間に帯電されて粗大化する。

ところで、粗大化した塵埃の大部分は接地電極６０の流通穴Ｈを通過して下流側に流れて行くが、粗大化した塵埃の一部は接地電極６０（傾斜面部Ｆ１と正対面部Ｆ２との上流側）に付着する。接地電極６０に付着した塵埃は、接地電極６０と同じ電位（アース電位）となる。気流が接地電極６０上の塵埃に及ぼす力が、接地電極６０と塵埃との付着力よりも大きくなると、接地電極６０上の塵埃は、接地電極６０から引き剥がされ、流通穴Ｈを通過して下流側に流れて行く。

上流から流れてきた塵埃は、接地電極６０上の塵埃に付着して数珠状に連なった状態になる（図７に破線で示した塵埃を参照）。接地電極６０上で数珠状に粗大化した塵埃は、気流から力を受けやすくなるため、粗大化していない塵埃に比べて、接地電極６０から剥がれ易くなっている（図７の細矢印参照）。

また、接地電極６０の傾斜面部Ｆ１は流通方向に対して傾斜し、正対面部Ｆ２は流通方向に対して直交しているため、気流は、傾斜面部Ｆ１や正対面部Ｆ２に衝突し、且つ複数の流通穴Ｈから流通方向下流へ流れて行く。傾斜面部Ｆ１と正対面部Ｆ２との上流側に付着した塵埃は、各面部Ｆ１，Ｆ２に衝突する気流から力を受けて各面部Ｆ１，Ｆ２から引き剥がされる。

なお、帯電筐体４０内の気流の速度が低い（例えば１０ｍ／ｓ未満）と、塵埃が接地電極６０に付着し易くなるため、制御部は、気流の速度を１０～２０ｍ／ｓの範囲になるように排気ファンを制御している。

帯電・粗大化した塵埃を含む含塵空気は、帯電装置１０内から下流側開口部４３を通過して捕集装置２０のダーティルームＲ１内に取り込まれる（図１参照）。粗大化した塵埃は、主にフィルタユニット２３（不織布）の表面側に捕集される（図７参照）。含塵空気は、各フィルタユニット２３を通過する間に塵埃を濾過されて清浄空気になる。

清浄空気は、フィルタユニット２３の開口部２３ＡからクリーンルームＲ２内に排気され、クリーンルームＲ２を通って排気口２５から外部に排気される（図１参照）。

以上のように、帯電装置１０によって塵埃を帯電・粗大化させることによって、塵埃がフィルタユニット２３（不織布）の奥深く入り込むことが抑制され、不織布の表面側で塵埃を捕集することができる。これにより、フィルタユニット２３の目詰まりを抑制することができる。なお、フィルタユニット２３によって捕集されずに落下した塵埃は、バケット２４内に堆積する（図１参照）。

［除塵動作］
次に、図１を参照して、集塵装置１の除塵動作（逆洗動作）について説明する。

制御部は、ダーティルームＲ１とクリーンルームＲ２との差圧を検出する差圧計（図示せず）の検出値が閾値を越えたと判断した場合に除塵動作を実行する。また、制御部は、３列に並んだ２つのフィルタユニット２３を１列ずつ順番に除塵動作を行う。なお、除塵動作の実行タイミングは、上記に限らず、例えば、集塵装置１が停止した場合に除塵動作を実行してもよいし、予めタイマ設定したタイミングで除塵動作を実行してもよい。なお、差圧の閾値やタイマの時間（間隔）等は、操作者が事前に設定する。

除塵動作は、排気ファンを停止させず、含塵空気の吸引を継続しながら行われる。他にも、除塵動作は、排気ファンの回転数を通常時（集塵動作時）よりも低下させた状態で行われてもよい。このように、除塵動作は、排気ファンを停止させずに含塵空気の吸引を継続した状態で行うことが好ましいが、これに限らず、排気ファンを停止させた状態で行ってもよい。

捕集装置２０が起動すると、電磁弁３３は、制御部に制御されて閉弁される。すると、コンプレッサに接続されたヘッダタンク３１に圧縮空気が蓄えられる。圧縮空気の圧力は、例えば、０．４～０．７ＭＰａに設定される。

制御部は、検出値が閾値を越えたと判断すると、電磁弁３３は、制御部に制御されて開弁される。すると、ヘッダタンク３１に蓄えられた圧縮空気は、ブローチューブ３２を通って、２つの吹出し口３２Ａから２つのフィルタユニット２３の開口部２３Ａに向けて噴出される。

圧縮空気は、フィルタユニット２３の径方向中央から外側に向かって逆流し、フィルタユニット２３（不織布）に捕集された塵埃を払い落とす。塵埃は、不織布の表面側に捕集されているため、圧縮空気の逆流によって容易に払い落とされる。なお、払い落とされた塵埃は捕集装置２０の下部に備えられたバケット２４内に落下し、堆積した塵埃は適宜廃棄される。

また、フィルタユニット２３を通過した圧縮空気は、下流側開口部４３を通って集塵筐体２１から帯電筐体４０内に流れ込み、接地電極６０に付着した塵埃を払い落す。

なお、制御部は、圧縮空気の噴射開始（電磁弁３３の開弁）から所定時間経過後（数十ｍｓ～数百ｍｓ後）、電磁弁３３を閉弁する制御を行う。これにより、ヘッダタンク３１に再び圧縮空気が蓄えられる。

以上説明した第１実施形態に係る帯電装置１０では、接地電極６０の傾斜面部Ｆ１が流通方向に対して傾斜し、正対面部Ｆ２が流通方向に対して直交する構成とした。放電用電極７１と接地電極６０との間の隙間Ｇを流れた含塵空気は、傾斜面部Ｆ１と正対面部Ｆ２とに衝突し、且つ複数の流通穴Ｈから流通方向下流へ流れて行く。この構成によれば、含塵空気を傾斜面部Ｆ１および正対面部Ｆ２に衝突させることで、傾斜面部Ｆ１および正対面部Ｆ２の上流側に付着した塵埃を引き剥がすことができ、剥離した塵埃を気流に乗せて流通穴Ｈから下流へと流すことができる（自浄作用）。その結果、接地電極６０に塵埃が堆積することが抑制されるため、安定したコロナ放電の発生を担保することができ、安定した塵埃の帯電を継続して行うことができる。

また、第１実施形態に係る帯電装置１０によれば、放電用電極７１を挟む両側の傾斜面部Ｆ１が線対称に配置されているため、放電用電極７１とその両側の傾斜面部Ｆ１との間の２つの隙間Ｇを同じ幅（同じ最短距離Ｌ１＝Ｌ２）にすることができる。これにより、放電用電極７１の両側に略均一な帯電領域ＥＡを形成することができ、塵埃を安定して帯電させることができる。また、２つの隙間Ｇを流通する含塵空気の流量や流速を略同一にすることができ、各々の傾斜面部Ｆ１に対して略均一に含塵空気を当てることができる。また、隣り合う放電用電極７１を仕切るように傾斜面部Ｆ１が配置されるため、隣り合う放電用電極７１の間での電界干渉を抑制することができる。

また、第１実施形態に係る帯電装置１０によれば、一枚の金網を曲げ加工することで、複数の傾斜面部Ｆ１と複数の正対面部Ｆ２を連ねた接地電極６０を形成することができる。これにより、接地電極６０を安価に製造することができる。また、接地電極６０は一部品であるため、接地電極６０を複数部品で構成した場合に比べて、接地電極６０の交換（着脱）作業を容易に行うことができる。

また、第１実施形態に係る帯電装置１０によれば、放電用電極７１に繊維状の線電極を用いているため、太い電極を用いた場合に比べて、低い印加電圧でコロナ放電を発生させることができる。これにより、異常放電による火花（スパーク）の発生を抑制することができると共に、空気のイオン化に伴うオゾンの発生を抑制することもできる。また、放電用電極７１に複数の線電極を用いているため、仮に、一部の線電極が摩耗しても、残りの線電極でコロナ放電を発生させ続けることができる。また、放電用電極７１が一対の傾斜面部Ｆ１の間に配置されているため、隣り合う放電用電極７１の間での電界干渉を抑制することができる。

また、第１実施形態に係る帯電装置１０では、複数の放電用電極７１が、接地電極６０の上流側と下流側の両側に千鳥状に配置されていた。仮に、接地電極６０の上流側にのみ放電用電極７１を配置した場合、前後方向に隣り合う放電用電極７１（支持体７０）の間に帯電領域ＥＡを形成することができない場合がある。これに対し、上記の帯電装置１０によれば、複数の放電用電極７１が、接地電極６０の両側に千鳥状に配置されているため、接地電極６０の上流側と下流側の両側で前後方向にハーフピッチずれた位置で交互に（平面から見て千鳥状に）帯電領域ＥＡを形成することができる。これにより、例えば、上流側の放電用電極７１では帯電領域ＥＡを形成できない領域を、下流側の放電用電極７１周りに形成された帯電領域ＥＡで補うことができる。その結果、含塵空気の略全てが帯電領域ＥＡを通過することになるため、含塵空気に含まれる塵埃の略全てを帯電させることができる。

また、第１実施形態に係る帯電装置１０によれば、放電用電極７１と一対の傾斜面部Ｆ１との間の帯電領域ＥＡが形成されることに加えて、放電用電極７１と正対面部Ｆ２との間に帯電領域ＥＡを形成することができる。これにより、放電用電極７１の先端部から均等に離間した傾斜面部Ｆ１と正対面部Ｆ２とを利用して隙間Ｇ（凹部Ｄ１）に３方向に帯電領域ＥＡを形成することができるため、含塵空気に含まれる塵埃の略全てを帯電させることができる。

また、第１実施形態に係る集塵装置１によれば、帯電装置１０によって帯電された塵埃を、捕集装置２０によって捕集することができる。また、帯電装置１０は、捕集装置２０（集塵筐体２１）に直接固定され、下流側開口部４３を介して連通しているため、逆洗時の圧縮空気を帯電筐体４０内に逆流させることができる。これにより、フィルタユニット２３の除塵と同時期に、接地電極６０の除塵を行うことができる。

なお、第１実施形態に係る集塵装置１では、接地電極６０が１枚の金網で形成されているため、全域に亘って複数の流通穴Ｈ（網目）は略同じ大きさであったが、本発明はこれに限定されない。傾斜面部Ｆ１は流通方向に対して傾いているため、傾斜面部Ｆ１の流通穴Ｈは、流通方向から見て、正対面部Ｆ２の流通穴Ｈよりも投影面積が小さくなる。そこで、例えば、正対面部Ｆ２に形成された流通穴Ｈが、傾斜面部Ｆ１に形成された流通穴Ｈよりも小さく形成されていてもよい（図示せず）。これにより、傾斜面部Ｆ１の流通穴Ｈと正対面部Ｆ２の流通穴Ｈとの投影面積を略同一にすることができる。その結果、傾斜面部Ｆ１の流通穴Ｈと正対面部Ｆ２の流通穴Ｈとを通過する含塵空気の流量を略均一にすることができる。また、正対面部Ｆ２の流通穴Ｈを小さくすることで、正対面部Ｆ２の流通穴Ｈを通過する塵埃の量を減らすことができ、正対面部Ｆ２の下流側に対向する放電用電極７１に塵埃が付着することを抑制することができる。

また、第１実施形態に係る帯電装置１０では、傾斜面部Ｆ１が含塵空気の流通方向に対して約３０度傾いていたが、本発明はこれに限定されない。傾斜面部Ｆ１は、隙間Ｇに進入する含塵空気の流通方向に対して２０度以上４５度以下の範囲で傾斜していればよい。この構成によれば、傾斜面部Ｆ１の傾斜角度を上記範囲に設定することによって、傾斜面部Ｆ１に含塵空気を当てながら傾斜面部Ｆ１に付着した塵埃を引き剥がすことができる。

また、第１実施形態に係る帯電装置１０では、接地電極６０が略台形状の凹凸を連続させた波状に形成されていたが、本発明はこれに限定されない。接地電極６０は、例えば、湾曲した凹凸を連続させた波状に形成されてもよい（図示せず）。

［第２実施形態］
次に、図８および図９を参照して、第２実施形態に係る帯電装置１１（接地電極６１）について説明する。図８は帯電装置１１の接地電極６１および放電用電極７１等を流通方向上流側から示す斜視図である。図９は接地電極６１および放電用電極７１等の一部を示す平面図である。なお、以下の説明では、上記した第１実施形態に係る帯電装置１０と同様の構成については同一の符号を付し、同様の説明は省略する。

第２実施形態に係る帯電装置１１では、接地電極６１が略三角形状の凹凸を繰り返した三角波状に形成されている。接地電極６１では正対面部Ｆ２が省略されており、接地電極６１は流通方向に対して傾斜した６つの傾斜面部Ｆ１を連続させた状態に形成されている。互いに隣り合う傾斜面部Ｆ１は、異なる方向に同一角度で傾斜しており、隣り合う傾斜面部Ｆ１の間には、略三角形状の凹部Ｄ２が形成されることになる。６つの傾斜面部Ｆ１は前後方向に連設されている。上流側の３つの凹部Ｄ２と下流側の２つの凹部Ｄ２とは、前後方向に交互に並設されている。

５つの支持体７０は、接地電極６１を挟んで流通方向上流側と下流側とに配置され、上流側の凹部Ｄ２と下流側の凹部Ｄ２に対向している。複数の放電用電極７１は、５つの支持体７０に支持されて、凹部Ｄ２内に延設されている。複数の放電用電極７１（５つの支持体７０）は、平面から見て千鳥状に配置されている。放電用電極７１は、隣り合う傾斜面部Ｆ１の間の中心線上に配置されている。放電用電極７１の先端部から両側の傾斜面部Ｆ１までの隙間Ｇの最短距離Ｌ１，Ｌ２は、略同一に設定されている（Ｌ１＝Ｌ２）。また、放電用電極７１の先端部から一対の傾斜面部Ｆ１の交点（折り曲げ部）までの距離Ｌ３０は、上記の隙間Ｇの最短距離Ｌ１（またはＬ２）の２倍程度に設定されている（Ｌ３０＝Ｌ１×２＝Ｌ２×２）。

以上説明した第２実施形態に係る帯電装置１１では、各放電用電極７１とその両側の傾斜面部Ｆ１との間にて、コロナ放電が発生して帯電領域ＥＡが形成される。つまり、放電用電極７１の先端部から２方向に帯電領域ＥＡが形成される。この構成によれば、第１実施形態に係る帯電装置１０（接地電極６０）と同様の作用、効果を得ることができる。

［第３実施形態］
次に、図１０を参照して、第３実施形態に係る帯電装置１２について説明する。図１０は帯電装置１２の接地電極６１および放電用電極７１等の一部を示す平面図である。なお、以下の説明では、上記した第１および第２実施形態に係る帯電装置１０，１１と同様の構成については同一の符号を付し、同様の説明は省略する。

第２実施形態に係る帯電装置１１では、複数の放電用電極７１が接地電極６１を挟んで流通方向上流側と下流側とに配置されていたが、第３実施形態に係る帯電装置１２では、複数の放電用電極７１が接地電極６１の流通方向上流側に配置されている点で相違する。

３つの支持体７０は、接地電極６１の流通方向上流側の３つの凹部Ｄ２に対向配置されている。複数の放電用電極７１は、３つの支持体７０に支持されて、凹部Ｄ２内（下流側）に延設されている。複数の放電用電極７１（３つの支持体７０）は、平面から見て直線状に略等間隔に配置されている。

下流側の凹部Ｄ２の谷部（一対の傾斜面部Ｆ１の折り曲げ部）には、流通穴Ｈを塞ぐ流通防止部材７２が固定されている。流通防止部材７２は、例えば、合成樹脂製または金属製で、凹部Ｄ２の谷部に合わせて略三角柱状に形成されている。流通防止部材７２は、上流側の放電用電極７１では帯電領域ＥＡを形成することができない領域に設けられ、この領域での含塵空気の通過を防止している。

以上説明した第３実施形態に係る帯電装置１２によれば、第１および第２実施形態に係る帯電装置１０，１１と同様の作用、効果を得ることができる。

［第４実施形態］
次に、図１１を参照して、第４実施形態に係る帯電装置１３（接地電極６２）について説明する。図１１は帯電装置１３の接地電極６２および放電用電極７１等の一部を示す平面図である。なお、以下の説明では、上記した第１～第３実施形態に係る帯電装置１０～１２と同様の構成については同一の符号を付し、同様の説明は省略する。

第１～第３実施形態に係る帯電装置１０～１２では、接地電極６０が１枚の金網を折り曲げて形成されていたが、第４実施形態に係る帯電装置１３では、接地電極６２が分割された４つの接地板６２Ａ（金網）で構成されている点で相違する。

各接地板６２Ａは、略平板状に形成されている。４つの接地板６２Ａは、前後方向に略等間隔で並べられ、各固定板５６～５８に固定されている。４つの接地板６２Ａは、流通方向に対して同一方向に傾斜している。各接地板６２Ａは、平面から見て、流通方向に対して時計回りに回転され、流通方向上流側から下流側に向かって前方に傾斜している。隣り合う接地板６２Ａの間には空間Ｓが形成され、接地板６２Ａと放電用電極７１との間には隙間Ｇが形成されている。また、接地板６２Ａは、隙間Ｇに面した傾斜面部Ｆ１を構成している。なお、各接地板６２Ａ（傾斜面部Ｆ１）は、平面から見て、図１１とは反対方向に傾斜していてもよい。

３つの支持体７０は、それぞれ、隣り合う接地板６２Ａの間の空間Ｓに配置されている。各支持体７０は、流通方向上流側から中央付近まで進入している。複数の放電用電極７１は、３つの支持体７０に支持されて、空間Ｓ内（流通方向下流側）に延設されている。互いに隣り合う傾斜面部Ｆ１は、放電用電極７１を挟んで対向配置されている。複数の放電用電極７１（３つの支持体７０）は、平面から見て前後方向に略等間隔で並設されている。放電用電極７１の先端部と両側の接地板６２Ａとの隙間Ｇの最短距離Ｌ１，Ｌ２は、略同一に設定されている（Ｌ１＝Ｌ２）。

以上説明した第４実施形態に係る帯電装置１３によれば、第１～第３実施形態に係る帯電装置１０～１２（接地電極６０，６１）と同様の作用、効果を得ることができる。すなわち、放電用電極７１とその両側の傾斜面部Ｆ１との間でコロナ放電を発生させることができる。これにより、放電用電極７１の両側に帯電領域ＥＡを生成することができるため、広範囲に亘る塵埃を帯電させることができる。また、隣り合う放電用電極７１を仕切るように傾斜面部Ｆ１が配置されるため、隣り合う放電用電極７１の間での電界干渉を抑制することができる。

［第５実施形態］
次に、図１２を参照して、第５実施形態に係る帯電装置１４（接地電極６３）について説明する。図１２は帯電装置１４の接地電極６３および放電用電極７１等の一部を示す平面図である。なお、以下の説明では、上記した第１～第４実施形態に係る帯電装置１０～１３と同様の構成については同一の符号を付し、同様の説明は省略する。

第４実施形態に係る帯電装置１３では、接地板６２Ａ（隙間Ｇ）の流通方向中央付近に、帯電領域ＥＡを形成できない領域（非帯電領域）が存在していた（図１１参照）。そこで、第５実施形態に係る帯電装置１４では、接地電極６３が、流通方向に対して傾斜して配置されている。詳細には、前後方向に並設された４つの接地板６２Ａ全体が、個々の接地板６２Ａの傾斜方向とは逆方向に傾斜した状態で設けられている。具体的には、４つの接地板６２Ａ全体は、平面から見て、流通方向に対して時計回りに回転され、流通方向上流側から下流側に向かって後方に傾斜している。なお、４つの接地板６２Ａ全体の傾斜方向は、個々の接地板６２Ａの傾斜方向に応じて変更される。

以上説明した第５実施形態に係る帯電装置１４によれば、接地板６２Ａ（隙間Ｇ）の流通方向中央付近にも帯電領域ＥＡを形成することができ、帯電領域ＥＡを形成できない領域を減少させることができる。

なお、第１～第５実施形態に係る帯電装置１０～１４では、２つの荷電部４５が帯電室Ｒ３に装着されていたが、本発明はこれに限定されない。荷電部４５は、１つ以上帯電室Ｒ３に装着されていればよい。

また、第１～第５実施形態に係る帯電装置１０～１４では、接地電極６０～６３として金網が用いられていたが、本発明はこれに限定されない。例えば、接地電極は、パンチングメタル等、金属板に複数の流通穴Ｈを開けたものであってもよい（図示せず）。また、接地電極は、一枚の金属板に複数の切り起こしを形成して複数の流通穴Ｈを開けてもよい（図示せず）。

また、第１～第３実施形態に係る帯電装置１０～１２では、接地電極６０，６１の傾斜面部Ｆ１が６つ形成され、第４および第５実施形態に係る帯電装置１３，１４では、傾斜面部Ｆ１を構成する接地板６２Ａが４つ設けられていたが、本発明はこれに限定されない。例えば、傾斜面部Ｆ１および接地板６２Ａは、放電用電極７１を挟むように２つ以上設けられていればよい。

また、第１～第５実施形態に係る帯電装置１０～１４では、放電用電極７１（の先端部）が、隣り合う傾斜面部Ｆ１の間に進入していたが、本発明はこれに限定されない。例えば、隣り合う放電用電極７１が電界干渉を生じさせない間隔で配置されている場合等には、放電用電極７１（の先端部）を、隣り合う傾斜面部Ｆ１の間に進入させずに、傾斜面部Ｆ１に重ならない位置に配置してもよい。

なお、上記実施形態の説明は、本発明に係る帯電装置および集塵装置の一態様を示すものであって、本発明の技術範囲は、上記実施形態に限定されるものではない。

本発明の技術は、金属や樹脂等の加工機から発生する微粒子を帯電させる帯電装置に利用することができる。また、帯電させた微粒子を集塵する集塵装置に利用することができる。

１～５ 集塵装置
１０～１４ 帯電装置
２０ 捕集装置
６０～６３ 接地電極
７０ 支持体
７１ 放電用電極
Ｆ１ 傾斜面部
Ｆ２ 正対面部
Ｇ 隙間
Ｈ 流通穴

Claims (10)

1. 含塵空気を流通させながらコロナ放電によって含塵空気に含まれた塵埃を帯電させる帯電装置であって、
   支持体に支持されている複数の放電用電極と、
   各々の前記放電用電極との間にコロナ放電を発生させるための隙間を挟んで設けられ、各々の前記隙間を流通した含塵空気を通過させる複数の流通穴を有する接地電極と、を備え、
   前記接地電極は、
   複数の前記隙間に面して前記隙間に進入する含塵空気の流通方向に対して傾斜した複数の傾斜面部と、
   互いに隣り合う前記傾斜面部の間にて含塵空気の流通方向に直交する方向に延設された複数の正対面部と、を含み、
   前記接地電極は、前記複数の傾斜面部と前記複数の正対面部とを交互に連続させて波形状に形成され、
   前記正対面部に形成された前記流通穴が、前記傾斜面部に形成された前記流通穴よりも小さく形成され、含塵空気の流通方向から見て、前記傾斜面部の前記流通穴と前記正対面部の前記流通穴との投影面積が略同一にされていることを特徴とする帯電装置。
2. 互いに隣り合う前記傾斜面部は、前記放電用電極を挟んで対向配置されていることを特徴とする請求項１に記載の帯電装置。
3. 互いに隣り合う前記傾斜面部は、逆方向に傾斜しており、前記放電用電極を対称軸として線対称に配置されていることを特徴とする請求項１に記載の帯電装置。
4. 前記傾斜面部は、前記隙間に進入する含塵空気の流通方向に対して２０度以上４５度以下の範囲で傾斜していることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の帯電装置。
5. 前記放電用電極は、複数の繊維状の線電極を束ねて形成されていることを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の帯電装置。
6. 前記複数の放電用電極は、前記接地電極を挟んで含塵空気の流通方向上流側と下流側の両側において含塵空気の流通方向に直交する方向に配置され、
   含塵空気の流通方向に直交する方向に隣り合う前記放電用電極の間隔を１ピッチとした場合に、含塵空気の流通方向上流側に配置された前記複数の放電用電極と、含塵空気の流通方向下流側に配置された前記複数の放電用電極とは、前記１ピッチの半分であるハーフピッチずれた位置で交互に配置されていることを特徴とする請求項１ないし５のいずれかに記載の帯電装置。
7. 隣り合う前記傾斜面部の間には、略台形状の凹部が形成され、
   前記放電用電極の先端部は、前記凹部に進入しており、互いに隣り合う前記傾斜面部に対して等距離となる前記隙間を挟む位置に配置されていることを特徴とする請求項１ないし６のいずれかに記載の帯電装置。
8. 前記放電用電極の先端部は、互いに隣り合う前記傾斜面部と、その間の前記正対面部とに対して等距離となる前記隙間を挟む位置に配置されていることを特徴とする請求項１ないし７のいずれかに記載の帯電装置。
9. 請求項１ないし８のいずれかに記載の帯電装置と、
   前記帯電装置よりも含塵空気の流通方向下流側に設けられ、前記帯電装置によって帯電された塵埃を捕集する捕集装置と、を備えていることを特徴とする集塵装置。
10. 前記放電用電極に高電圧を印加する高圧電源を制御すると共に、含塵空気を外部から前記帯電装置に取り込むために気流を形成する排気ファンを回転制御する制御部を更に備え、
    前記制御部は、前記気流の速度を１０～２０ｍ／ｓの範囲になるように前記排気ファンを制御することを特徴とする請求項９に記載の集塵装置。

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