WO2010055600A1

WO2010055600A1 - 集塵装置

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Publication number: WO2010055600A1
Application number: PCT/JP2009/004181
Authority: WO
Inventors: 茂木完治; 秋山竜司; 春名俊治; 田中利夫
Original assignee: ダイキン工業株式会社
Priority date: 2008-11-14
Filing date: 2009-08-27
Publication date: 2010-05-20
Also published as: US20110197768A1; ES2523674T3; JP4462385B1; KR101206572B1; AU2009315189B2; EP2347829B1; CN102209591A; CN102209591B; AU2009315189A1; EP2347829A1; KR20110095329A; JP2010137218A; US8657937B2; EP2347829A4

Abstract

　第１電極（40）の突起部（42）は、第１電極（40）の複数の格子穴（46）に跨るように延びる長板状に形成され、第２電極（50）の格子穴（56）は、第１電極（40）の突起部（42）に相対するように延びる長穴状に形成され、第２電極（50）の突起部（42）が、第２電極（50）の各格子穴（56）の長辺側の縁部（54a）において、第１電極（40）の格子穴（46）に相対するように長手方向に並設される。

Description

集塵装置

　本発明は、電極の間に電界を形成して、被処理空気中の塵埃を電極の集塵面に捕集する集塵装置に関し、特に集塵効率の向上対策に係るものである。

　従来より、被処理空気中の塵埃を捕集する集塵装置が知られている。この種の集塵装置として、特許文献１には、格子状の２つの電極を用いた集塵装置が開示されている。

　この集塵装置は、第１電極と第２電極と両電極に電圧を印加する電源とを備えている。第１電極と第２電極とは、概ね同様の構造となっている。具体的には、これらの電極は、格子構造の基台部と、該基台部から格子穴の軸方向に突出する突起部とを有している。突起部は、各格子穴の側縁部に形成されている。即ち、これらの電極では、１つの格子穴の側縁部に対して１つの突起部が対応するように形成されている。集塵装置では、第１電極の突起部が第２電極の格子穴に挿通され、且つ第２電極の突起部が第１電極の格子穴に挿通されるように、両者の電極が対向して配置されている。

　両者の電極に電圧が印加されると、第１電極と第２電極との間に電界が形成され、第１電極の表面に被処理空気中の塵埃を捕集する集塵面が形成される。具体的には、第１電極の格子穴の内周面と第２電極の突起部との間に電界が形成されることで、上記第１電極の格子穴の内周面に集塵面が形成される。また、第１電極の突起部と第２電極の格子穴の内周面との間に電界が形成されることで、上記第１電極の突起部の外周面に集塵面が形成される。被処理空気中の塵埃は、これらの集塵面に誘引されて捕集される。その結果、被処理空気の清浄化が図られる。

特開２００８－１８４２５号公報

　上記のように、特許文献１に開示の集塵装置では、基台部及び突起部を有する２つの電極を互いに対向して配置されることで、第１電極の格子穴の内周面と、第１電極の突起部の外周面との双方に集塵面を形成している。しかしながら、この構造では、第１電極の格子穴の内周面と比較すると、第１電極の突起部の外周面の面積が比較的小さくなってしまう。なぜなら、第１電極の突起部は、第１電極の格子穴と概ね同じ内径の第２電極の格子穴に挿通されるためである。従って、第１電極の突起部の外周面の面積を更に増大することができれば、集塵面積も更に拡大され、ひいては集塵効率の向上を図ることができる。

　本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的は、コンパクトで集塵面積が大きい集塵装置を提案することである。

　第１の発明は、格子構造の基台部（41,51）と、該基台部（41,51）から格子穴（46）の軸方向に突出する複数の突起部（42）とをそれぞれ有する第１と第２の電極（40,50）を備え、第１電極（40）の各突起部（42）が第２電極（50）の各格子穴（56）に挿通し且つ第２電極（50）の各突起部（52）が第１電極（40）の各格子穴（46）に挿通するように両電極（40,50）が対向して配置されると共に、上記第１電極（40）の表面に被処理空気中の塵埃を捕集する集塵面を形成するように構成された集塵装置を対象とする。そして、この集塵装置は、上記第１電極（40）の突起部（42）は、該第１電極（40）の隣り合う複数の格子穴（46）に跨るように延びる長板状に形成され、上記第２電極（50）の格子穴（56）は、上記第１電極（40）の突起部（42）に相対するように延びる長穴状に形成され、上記第２電極（50）の格子穴（56）の長辺側の縁部（54a）では、該第２電極（50）の突起部（52）が上記第１電極（40）の各格子穴（46）にそれぞれ相対するように、長手方向に並設されていることを特徴とする。

　第１の発明では、第１電極（40）及び第２電極（50）が、それぞれ基台部（41,51）と突起部（42,52）とを有する。第１電極（40）の基台部（41）の格子穴（46）には、第２電極（50）の突起部（52）が挿通される。また、第２電極（50）の基台部（51）の格子穴（56）には、第１電極（40）の突起部（42）が挿通される。そして、集塵装置では、第１電極（40）の突起部（42）の外周面や、第１電極（40）の格子穴（46）の内周面に集塵面が形成され、この集塵面に被処理空気中の塵埃が捕集される。

　本発明では、第１電極（40）の突起部（42）が、第１電極（40）の隣り合う２つ以上の格子穴（46）に跨るように延びる長板状に形成される。即ち、開示例の集塵装置では、第１電極（40）において、１つの突起部に対して１つの格子穴が対応しているが、本発明では、複数の隣り合う格子穴に対して１つの突起部が対応するよう、突起部が複数の格子穴に跨るように形成される。一方、第２電極（50）では、この長板状の第１電極（40）の突起部（42）に相対するように、格子穴（56）も長穴状に形成される。このため、第１電極（40）の突起部（42）を、開示例のものよりも長く伸ばして形成することができる。その結果、第１電極（40）の突起部（42）の外周面の面積を、開示例の突起部の外周面の面積よりも大きくすることができる。

　また、第２電極（50）では、１つの長穴状の格子穴（56）の長辺側の縁部（54a）に、複数の突起部（52）が長手方向に並設される。そして、第２電極（50）のこれらの各突起部（52）が、第１電極（40）の各格子穴（46）に挿通される。このため、第１電極（40）の格子穴（46）の内周面の面積を、開示例の格子穴の内周面の面積と同じとすることができる。

　以上のように、第１の発明では、開示例の集塵装置と比較すると、第１電極（40）の格子穴（46）の内周面の面積をそのままとしながら、第１電極（40）の突起部（42）の外周面の面積を大きくすることができる。

　第２の発明は、第１の発明において、上記第１電極（40）の突起部（42）は、該第１電極（40）の隣り合う３つ以上の格子穴（46）に跨る長板状に形成されていることを特徴とする。

　第２の発明では、第１電極（40）の突起部（42）が、隣り合う３つ以上の格子穴（46）に跨るように形成され、このような長板状の突起部（42）に相対するように第２電極（50）の格子穴（56）が長穴状に形成される。これにより、第１電極（40）の突起部（42）の外周面の面積を、開示例の突起部の外周面の面積よりも大きくすることができる。

　第３の発明は、第１又は第２の発明において、上記第１電極（40）及び第２電極（50）は、上記第２電極（50）の各格子穴（56）の縁部（54a）のうち短辺側となる各第１仕切部（55）が、上記第１電極（40）の格子穴（46）の縁部のうち該第１仕切部（55）と平行な第２仕切部（45）と格子穴（46,56）の軸方向において重畳するように配設されていることを特徴とする。

　第３の発明では、第２電極（50）の格子穴（56）の縁部（54a）のうち短辺側の各第１仕切部（55）が、第１電極（40）の第２仕切部（45）と格子穴（46,56）の軸方向において重畳するように配設される。仮に各第１仕切部（55）が、第２仕切部（45）と軸方向に重畳せずにずれてしまうと、各格子穴（46,56）を通過する空気の流路抵抗（通風抵抗）が大きくなってしまう。これに対し、本発明では、各第１仕切部（55）が、第２仕切部（45）と格子穴（46,56）の軸方向に重畳しているため、各格子穴（46,56）を通過する空気の流路抵抗（通風抵抗）が必要最小限に抑えられる。

　第４の発明は、第１乃至第３の発明において、上記第２電極（50）は、導電性の樹脂材料で構成されていることを特徴とする。

　第４の発明では、第２電極（50）が導電性の樹脂材料で構成される。ここで、樹脂材料から成る第２電極（50）では、上述したように、格子穴（56）が長穴状に形成されるため、第１電極（40）と比較して格子穴（46）の仕切部の枚数が少なくなる。このため、第２電極（50）を製造するために要する樹脂材料の原料が少なくなる。

　第５の発明は、第１乃至第４のいずれか１つにおいて、上記第１電極（40）は、金属材料で構成されていることを特徴とする。

　第５の発明では、第１電極（40）が金属材料で構成される。ここで、金属材料から成る第１電極（40）では、上述したように、突起部（42）が長板状に形成されるため、第２電極（50）と比較して突起部（42）の数が少なくなる。このため、第１電極（40）を製造するための加工が容易となる
　第６の発明は、第１乃至第５のいずれか１つの発明において、上記第１電極（40）の基台部（41）は、第２電極（50）の基台部（51）よりも上記被処理空気流れの上流側に配置されていることを特徴とする。

　第６の発明では、第１電極（40）の基台部（41）が第１電極（40）の突起部（42）よりも上流側に配置される。ここで、第１電極（40）の格子穴（46）の内周面（集塵面）の面積は、第１電極（40）の突起部の外周面（集塵面）の面積よりも大きくなり易い。また、集塵装置においては、被処理空気中の塵埃が下流側へ進むに連れて少なくなっていく。このため、本発明では、被処理空気中の多量の塵埃を、第１電極（40）の基台部（41）で効率的に除去し、基台部（41）で捕集できなかった少量の塵埃を第１電極（40）の突起部（42）で効率的に除去できる。

　第７の発明は、第１乃至第６のいずれか１つの発明において、第１電極（40）の格子穴（46）のアスペクト比が４以下であることを特徴とする。

　第６の発明では、第１電極（40）の格子穴（46）のアスペクト比が４以下に設定される。このため、第１電極（40）の格子穴（46）のアスペクト比が４よりも大きい場合よりも、同じサイズの基台部における集塵面積を広く得ることができる。

　本発明では、第１電極（40）の突起部（42）を該第１電極（40）の複数の格子穴（46）に跨るような長板状に形成し、この突起部（42）に相対するように第２電極（50）の格子穴（56）を長穴状に形成しているので、第１電極（40）の外周面の面積が大きくなる。しかも、第２電極（50）の格子穴（56）には、複数の突起部（52）を並設し、これらの突起部（52）を第１電極（40）の各格子穴（46）に挿通しているので、第１電極（40）の格子穴（46）の内周面の面積も比較的大きくなる。その結果、本発明によれば、第１電極（40）における集塵面の面積が、開示例のものよりも大きくできる。従って、比較的コンパクトで且つ集塵効率の高い集塵装置を提供することができる。

　また、第１電極（40）では、開示例のものよりも突起部（42）の数量を減らすことができ、製造コストを低減できる。また、第２電極（50）では、開示例のものよりも格子穴（56）の数、即ち格子壁の枚数を減らすことができ、製造コストを低減できる。更に、第２電極（50）の格子穴（56）が長手方向に大きくなるので、この格子穴（56）の通風抵抗を低減でき、ひいては圧力損失を低減して送風機等の動力を削減できる。

　特に第２の発明では、第１電極（40）の突起部（42）が、第１電極（40）の３つ以上の格子穴（46）に跨るような長板状に形成されているため、第１電極（40）の突起部（42）の外周面の面積を効果的に大きくできる。また、第１電極（40）の突起部（42）の数を効果的に低減でき、且つ第２電極（50）の格子壁の枚数も効果的に低減できる。更に、第２電極（50）の格子穴（56）の通風抵抗も効果的に低減できる。

　更に、第３の発明では、第２電極（50）の各第１仕切部（55）が第１電極（40）の第２仕切部（45）と格子穴（56）の軸方向に重畳するように、第１電極（40）及び第２電極（50）を配設している。このため、第１電極（40）及び第２電極（50）の各格子穴（46,56）を連続的に通過する空気の流路抵抗を最低限に抑えることができる。その結果、集塵電極の圧力損失を低減し、ひいては空気を搬送する送風機等の動力を削減できる。

　第４の発明では、第２電極（50）を導電性の樹脂材料で構成しているので、格子壁の枚数が減った分だけ、樹脂材料の原料を減らすことができ、製造コストを低減できる。また、第５の発明では、第１電極（40）を金属材料で構成しているので、突起部（42）の数が減った分だけ、第１電極（40）の金属加工を容易とでき、製造コストを低減できる。

　第６の発明によれば、第１電極（40）の基台部（41）を第２電極（50）の基台部（51）よりも上流側に配置しているので、集塵面積が比較的大きな、第１電極（40）の格子穴（46）の内周面によって、上流側の空気中の塵埃を充分に捕捉できる。従って、第１電極（40）の集塵面が塵埃によって覆われてしまうまでの期間が長くなるので、メンテナンスの頻度を減らすことができる。

　第７の発明では、第１電極（40）の格子穴（46）のアスペクト比を４以下としている。このため、第１電極（40）の格子穴（46）の内周面の面積が比較的大きくなり、コンパクトで且つ集塵効率の高い集塵装置を提供できる。

図１は、実施形態に係る空気清浄機の全体構成を示す概略の斜視図である。図２は、実施形態に係る空気清浄機の内部を示す概略の構成図である。図３は、実施形態に係る集塵部の全体構成を示す斜視図であって、集塵電極と高圧電極とを分解したものである。図４は、実施形態に係る集塵電極と高圧電極とを示すものであり、図４(Ａ)は、集塵電極を集塵側突起板の側から視た平面図であり、図４(Ｂ)は、集塵電極の縦断面図であり、図４(Ｃ)は、高圧電極の縦断面図であり、図４(Ｄ)は、高圧電極を高圧側突起板の側から視た平面図である。図５は、実施形態に係る集塵電極と高圧電極とが組み合わされた状態のものであり、図５(Ａ)は集塵電極を集塵側突起板の側から視た平面図であり、図５(Ｂ)は、集塵部の縦断面図であり、図５(Ｃ)は高圧電極を高圧側突起板の側から視た平面図である。図６は、その他の実施形態に係る集塵電極と高圧電極とが組み合わされた状態のものであり、図６(Ａ)は集塵電極を集塵側突起板の側から視た平面図であり、図６(Ｂ)は、集塵部の縦断面図であり、図６(Ｃ)は高圧電極を高圧側突起板の側から視た平面図である。図７は、比較例に係る集塵電極と高圧電極とが組み合わされた状態のものであり、図７(Ａ)は集塵電極を集塵側突起板の側から視た平面図であり、図７(Ｂ)は、集塵部の縦断面図であり、図７(Ｃ)は高圧電極を高圧側突起板の側から視た平面図である。

　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。なお、以下の実施形態は、本質的に好ましい例示であって、本発明、その適用物、あるいはその用途の範囲を制限することを意図するものではない。

　本実施形態の空気清浄機（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って、本発明に係る集塵装置を構成している。

　　〈空気清浄機の全体構成〉
　図１および図２に示すように、空気清浄機（10）は、ケーシング（20）を備えると共に、該ケーシング（20）の内部に収納されたプレフィルタ（11）と荷電部（12）と集塵部（30）と触媒フィルタ（13）と送風機（14）とを備えている。

　上記ケーシング（20）は、例えば、矩形体状の横長の容器に形成され、前面が空気の吸込口（21）に形成され、背面が空気の吹出口（22）に形成され、内部が空気通路（23）に形成されている。そして、プレフィルタ（11）と荷電部（12）と集塵部（30）と触媒フィルタ（13）と送風機（14）とが吸込口（21）から吹出口（22）に向かって順に配置されている。

　上記プレフィルタ（11）は、吸込口（21）からケーシング（20）内に吸込まれた空気に含まれる比較的大きな塵埃を捕集するためのフィルタを構成している。

　上記荷電部（12）は、イオン化部を構成し、プレフィルタ（11）を通過した比較的小さな塵埃を帯電させるものである。この荷電部（12）は、図示しないが、例えば、複数のイオン化線と、複数の対向電極から構成され、該イオン化線と対向電極との間に直流電圧が印加されるように構成されている。イオン化線は、荷電部（12）の上端から下端に亘って設けられ、対向電極はイオン化線の間に配置されている。荷電部（12）では、被処理空気中の塵埃が正の電荷に帯電される。

　上記集塵部（30）は、荷電部（12）で帯電した塵埃を吸着して捕集するものである。この集塵部（30）の詳細については、後述する。

　上記触媒フィルタ（13）は、図示しないが、例えばハニカム構造の基材の表面に触媒が担持されて構成されている。その触媒としては、例えば、マンガン系触媒や貴金属触媒などが用いられ、集塵部（30）を通過して塵埃が除去された空気中の有害成分や臭気成分を分解する。

　上記送風機（14）は、ケーシング（20）内の空気通路（23）において最下流側に配置されている。この送風機（14）は、室内空気をケーシング（20）内に吸い込み、清浄空気を室内に吹き出すためのものである。

　　〈集塵部の構成〉
　上記集塵部（30）の詳細構造について図３～図５を参照しながら説明する。集塵部（30）は、第１電極としての集塵電極（40）と、第２電極としての高圧電極（50）とを備えている。集塵電極（40）及び高圧電極（50）は、直流電源に接続されており、直流電源から両電極（40,50）に電圧が印加される。具体的には、集塵電極（40）はアース側に接続され、高圧電極（50）は直流電源のプラス側に接続されている。このため、荷電部（12）でプラスに帯電した塵埃は、集塵電極（40）の表面に捕集される。即ち、集塵電極（40）の表面には、被処理空気中の塵埃を捕集するための集塵面が形成されている。

　集塵電極（40）は、金属材料で構成されており、詳細には導電性のステンレスバネ鋼製の薄板金属によって構成されている。一方、高圧電極（50）は、導電性の樹脂材料で構成されている。高圧電極（50）は、射出成形等によって一体的に形成されている。また、高圧電極（50）の材質は、微導電性樹脂であることが好ましく、特に体積抵抗率が１０^８Ωcm以上１０^１３Ωcm以下の樹脂であることが好ましい。

　集塵電極（40）と高圧電極（50）とは、互いに類似した形状をしており、一部が相互に挿入自在な差し込み構造に構成されている（図３を参照）。また、集塵電極（40）は、空気通路（23）における空気流れの上流側寄りに配置され、高圧電極（50）は、空気通路（23）における空気流れの下流側寄りに配置されている。

　集塵電極（40）は、集塵側基台部（41）と集塵側突起板（42）とを備えている。更に集塵側基台部（41）は、複数の縦仕切部（44）と複数の横仕切部（45）とを備えている。

　縦仕切部（44）及び横仕切部（45）は、それぞれ板状に形成されており、それぞれが所定の間隔を介して互いに平行に配列されている。なお、集塵側基台部（41）において、縦仕切部（44）同士の間隔は、横仕切部（45）同士の間隔よりも狭くなっている。

　集塵側基台部（41）は、複数の縦仕切部（44）と複数の横仕切部（45）とが互いに直交するように組み合わされて四角格子構造の基台部を構成している。そして、集塵側基台部（41）では、縦仕切部（44）と横仕切部（45）とによって長方形状の複数の格子穴（46）が区画されている。

　集塵電極（40）の各格子穴（46）のアスペクト比は、２．０以上４．０以下となっている。ここで、アスペクト比は、格子穴（46）の縦方向の長さをａとし、この格子穴（46）の横方向の長さをｂとした場合に、ｂに対するａの比率（ａ／ｂ）を表すものである（図４を参照）。

　上記複数の集塵側突起板（42）は、上記集塵側基台部（41）の縦仕切部（44）の幅方向（格子穴（46）の軸方向）の端部に形成されている。即ち、集塵側突起板（42）は、集塵側基台部（41）から格子穴（46）の軸方向に突出する突起部を構成している。縦仕切部（44）と集塵側突起板（42）とは、一体的な一枚の金属板を構成している。

　集塵側突起板（42）は、集塵側基台部（41）の隣り合う３つの格子穴（46）に跨るように延びる長板状に形成されている。つまり、集塵側突起板（42）は、同列上で互いに隣り合う複数の格子穴（46）に跨るようにして、縦仕切部（44）の長手方向（例えば図４における上下方向）に延びる略長板状に形成されている。また、本実施形態では、１枚の縦仕切部（44）に３つの集塵側突起板（42）が並設されている（図３を参照）。

　高圧電極（50）は、高圧側基台部（51）と高圧側突起板（52）とを備えている。更に高圧側基台部（51）は、枠部（53）と複数の縦仕切部（54）と複数の横仕切部（55）とを備えている。また、集塵部（30）では、集塵側基台部（41）が高圧側基台部（51）よりも空気通路（23）の空気流れの上流側に配置されている。

　枠部（53）は、矩形状に形成されており、その内部に上記縦仕切部（54）及び横仕切部（55）を一体的に支持している。縦仕切部（54）及び横仕切部（55）は、それぞれ板状に形成されており、それぞれが所定の間隔を介して互いに平行に配列されている。なお、高圧側基台部（51）の縦仕切部（54）及び横仕切部（55）の板厚は、集塵側基台部（41）の縦仕切部（44）及び横仕切部（45）の板厚よりも大きくなっている。また、高圧側基台部（51）において、縦仕切部（54）同士の間隔は横仕切部（55）同士の間隔よりも狭くなっている。

　高圧側基台部（51）は、複数の縦仕切部（54）と複数の横仕切部（55）とが互いに直交するように組み合わされて四角格子構造の基台部を構成している。そして、高圧側基台部（51）では、縦仕切部（54）と横仕切部（55）とによって複数の格子穴（56）が区画されている。

　高圧電極（50）の格子穴（56）は、集塵側突起板（42）に相対するように該集塵側突起板（42）の延伸方向（例えば図４における上下方向）に延びる長穴状に形成されている。つまり、高圧電極（50）の格子穴（56）は、集塵電極（40）の隣り合う３つの格子穴（46,46,46）に概ね対応するように、縦仕切部（54）の長手方向に延びる縦長の長方形状をしている。

　高圧電極（50）の各格子穴（56）のアスペクト比は、集塵電極（40）の格子穴（46）のアスペクト比よりも大きくなっている。本実施形態では、高圧電極（50）の各格子穴（56）のアスペクト比が、集塵電極（40）の格子穴（46）のアスペクト比の３倍となっている。つまり、本実施形態の集塵部（30）は、高圧電極（50）の各格子穴（56）のアスペクト比が、集塵電極（40）の格子穴（46）のアスペクト比の整数倍（本実施形態では３倍）となるように構成されている。なお、高圧電極（50）の各格子穴（56）のアスペクト比を、集塵電極（40）の格子穴（46）のアスペクト比の整数倍と必ずしもしなくても良い。

　上記複数の高圧側突起板（52）は、高圧側基台部（51）の縦仕切部（54）の幅方向（格子穴（56）の軸方向）の端部に形成されている。即ち、高圧側突起板（52）は、高圧側基台部（51）から格子穴（56）の軸方向に突出する突起部を構成している。高圧側突起板（52）の幅方向（縦仕切部（54）の長手方向）の長さは、集塵側突起板（42）の幅方向（縦仕切部（44）の長手方向）の長さよりも短くなっている。そして、高圧側基台部（51）における縦仕切部（54）では、１つの格子穴（56）に沿った長辺側の縁部（54a）に、複数の高圧側突起板（52）が格子穴（56）の長手方向に並設されている。具体的には、高圧電極（50）では、１つの格子穴（56）に沿って３つの高圧側突起板（52）が所定の間隔を介して配列されており、各高圧側突起板（52）が集塵電極（40）の各格子穴（46）と１対１の関係で相対している。

　図５に示すように、集塵電極（40）と高圧電極（50）とを組み合わせた状態とすると、各集塵側突起板（42）が高圧電極（50）の各格子穴（56）に挿通し、且つ高圧側突起板（52）が集塵電極（40）の各格子穴（46）に挿通する。集塵電極（40）と高圧電極（50）とは、集塵側基台部（41）と高圧側基台部（51）とが互いに接触することなく、所定の間隔を介して対向するように配置される。

　この組み合わせ状態において、高圧電極（50）の各横仕切部（55）は、集塵電極（40）の横仕切部（45）と概ね同一平面上に位置している。つまり、高圧電極（50）と集塵電極（40）とは、高圧電極（50）の格子穴（56）の縁部（54a）のうち短辺側の各第１仕切部（横仕切部（55））が、集塵電極（40）の縁部のうち第１仕切部（55）と平行な第２仕切部（横仕切部（45））と各格子穴（46,56）の軸方向に重畳するように配設されている。即ち、本実施形態では、高圧電極（50）の全ての横仕切部（55）が、集塵電極（40）の横仕切部（45）と格子穴（46,56）の軸方向（空気流れ方向）において必ず重畳するように、集塵部（30）が構成されている。

　また、集塵電極（40）の各縦仕切部（44）と高圧電極（50）の各縦仕切部（54）とは、横仕切部（45,55）の延伸方向において、千鳥状に配列される。これにより、高圧側突起板（52）は、集塵電極（40）の格子穴（46）の幅方向の中央部に位置し、且つ集塵側突起板（42）は、高圧電極（50）の格子穴（56）の幅方向の中央部に位置している。また、高圧側突起板（52）は、集塵電極（40）の格子穴（46）の長手方向の中央部に位置し、且つ集塵側突起板（42）は、高圧電極（50）の格子穴（56）の長手方向の中央部に位置している。そして、集塵側基台部（41）では、格子穴（46）の内周面と高圧側突起板（52）の外周面との間に、被処理空気が流通する矩形筒状の通気孔が形成される。また、高圧側基台部（51）では、格子穴（56）の内周面と集塵側突起板（42）の外周面との間に、被処理空気が流通する矩形筒状の通気孔が形成される。なお、本実施形態では、高圧側突起板（52）の外周面と格子穴（46）の内周面との間の距離は、全周に亘って概ね均一な距離となっている。また、集塵側突起板（42）の外周面と格子穴（56）の内周面との間の距離も、全周に亘って概ね均一な距離となっている。

　以上のような構成の集塵部（30）において、集塵電極（40）と高圧電極（50）とに電位差が付与されると、集塵電極（40）と高圧電極（50）との間に電界が形成され、集塵電極（40）の表面に被処理空気中の塵埃を捕集する集塵面が形成される。

　具体的には、集塵側基台部（41）においては、格子穴（46）の内周面と高圧側突起板（52）の外周面との間の通気孔に、横断面視で放射状の電界が形成される。これにより、格子穴（46）の内周面には、プラスに帯電した塵埃を捕集するための集塵面（48,48,48,48）が形成される。また、高圧側基台部（51）においては、集塵側突起板（42）の外周面と格子穴（56）の内周面との間の通気孔に、横断面視で放射状の電界が形成される。これにより、集塵側突起板（42）の外周面には、プラスに帯電した塵埃を捕集するための集塵面（58,58,58,58）が形成される。

　　－運転動作－
　次に空気清浄機（10）の運転動作について説明する。図１および図２に示すように、送風機（14）を駆動すると、被処理空気である室内空気がケーシング（20）の空気通路（23）に吸引され、該空気通路（23）を流れる。また、空気清浄機（10）では、荷電部（12）のイオン化線と対向電極との間に直流電圧が印加され、集塵部（30）の集塵電極（40）と高圧電極（50）との間に直流電圧が印加される。

　ケーシング（20）の空気通路（23）に吸引された室内空気は、先ずプレフィルタ（11）を通過する。プレフィルタ（11）は、室内空気に含まれる比較的大きな塵埃を捕集する。プレフィルタ（11）を通過した室内空気は、荷電部（12）に流れる。この荷電部（12）では、プレフィルタ（11）を通過した比較的小さな塵埃がプラスに帯電し、プラスに帯電した塵埃が下流側に流れることになる。

　続いて、プラスに帯電した塵埃は、室内空気と共に集塵部（30）を流れる。図５に示すように、集塵部（30）では、先ず、室内空気が集塵側基台部（41）に流入する。集塵側基台部（41）では、室内空気が格子穴（46）の通気孔を流通する。ここで、集塵側基台部（41）では、格子穴（46）の内周面と高圧側突起板（52）の外周面との間で電界が形成されている。このため、プラスに帯電した塵埃は、格子穴（46）の内周側の集塵面（48）に誘引されて付着していく。その結果、室内空気中の塵埃が除去される。

　次いで、集塵側基台部（41）を通過した室内空気は、高圧側基台部（51）に流入する。高圧側基台部（51）では、室内空気が格子穴（56）の通気孔を流通する。ここで、高圧側基台部（51）では、格子穴（56）の内周面と集塵側突起板（42）の外周面との間で電界が形成されている。このため、室内空気中に残存する塵埃は、集塵側突起板（42）の外周の集塵面（58）に誘引されて付着していく。その結果、室内空気中の塵埃が更に除去される。

　集塵部（30）で塵埃が除去された空気は、触媒フィルタ（13）を流れる。触媒フィルタ（13）では、空気中の有害物質や臭気物質が分解／除去される。以上のようにして清浄化された空気は、送風機（14）を通過して、吹出口（22）より室内へ供給される。空気清浄機（10）は、このような動作を行うことで、室内空気を清浄化する。

　　〈集塵部の集塵効果について〉
　本実施形態の集塵部（30）では、集塵電極（40）における集塵面の面積が、図７に示す比較例の集塵電極の集塵面の面積よりも大きくなり、集塵効率の向上が図られている。具体的には、先ず、比較例の集塵部（70）では、集塵電極（80）の格子構造の集塵側基台部（81）において、１つの格子穴（86）に対応するように集塵側突起板（82）が形成されている。つまり、集塵側基台部（81）の縦仕切部（84）では、１つの格子穴（86）に隣接するように１枚の集塵側突起板（82）が形成されている。そして、高圧電極（90）の格子構造の高圧側基台部（91）においては、各集塵側突起板（82）に対応するようにして、格子穴（96）が形成されている。また、高圧側基台部（91）では、１つの格子穴（96）に対応するようにして縦仕切部（94）に高圧側突起板（92）が形成されている。以上のように、比較例の集塵部（70）では、集塵電極（80）と高圧電極（90）とが概ね同様の構造となっており、集塵電極（80）の格子穴（86）のアスペクト比と高圧電極（90）の格子穴（96）のアスペクト比も概ね同じ値となっている。

　これに対し、図３～図５に示す本実施形態の集塵部（30）では、集塵電極（40）の格子構造の集塵側基台部（41）において、複数の格子穴（46）に跨るように集塵側突起板（42）が形成され、高圧側基台部（91）には、この集塵側突起板（42）に対応するようにして、集塵電極（40）の格子穴（46）よりもアスペクト比が大きな格子穴（56）が形成されている。そして、高圧側基台部（91）の格子穴（56）の長辺側の縁部（54a）には、集塵側基台部（41）の各格子穴（46）に対応するように、複数の高圧側突起板（52）が並設されている。

　これにより、本実施形態の集塵部（30）では、先ず、集塵電極（40）の格子穴（46）の内周面に、開示例の集塵電極（80）と同様の集塵面を形成することができる。更に、本実施形態の集塵電極（40）では、集塵側突起板（42）の外周面に、開示例の集塵電極（80）よりも大きな集塵面を形成することができる。即ち、本実施形態の集塵部（30）では、高圧電極（50）の各横仕切部（55）の間隔が、集塵電極（40）の各横仕切部（45）の間隔よりも広くなっており、その分だけ集塵側突起板（42）を縦仕切部（44）の長手方向に延ばすことができるため、集塵側突起板（42）の外周面の面積も拡大することができる。従って、本実施形態の集塵部（30）では、その下流部においても室内空気中の塵埃を効果的に捕集することができ、集塵効率の向上が図られている。

　　－実施形態の効果－
　本実施形態では、第１電極としての集塵電極（40）において、３つの格子穴（46）に跨るように長板状の集塵側突起板（42）を形成し、高圧電極（50）において、集塵側突起板（42）に対応するように長穴状の格子穴（56）を形成している。このため、集塵側突起板（42）の外周側の集塵面（48）を大きくすることができ、比較的コンパクトで且つ集塵効率の高い集塵部（30）を提供することができる。

　また、集塵電極（40）では、比較例のものよりも集塵側突起板（42）の数を減らすことができる。従って、集塵側突起板（42）を構成する金属板の加工が容易となり、製造時間や製造コストを削減することができる。更に、高圧電極（50）では、比較例のものよりも横仕切部（45）の数を減らすことができる。このため、高圧電極（50）を形成するための樹脂材料の量を減らすことができ、製造コストを削減することができる。

　更に、高圧電極（50）では、比較例のものよりも格子穴（56）が大きくなるので、格子穴（56）の通気孔の抵抗が小さくなり、圧力損失を低減できる。従って、送風機（14）の動力を低減できる。また、格子穴（56）が大きくなることで、格子穴（56）に塵埃が溜まり込んで目詰まりしてしまうことも回避できる。

　また、集塵部（30）では、集塵側基台部（41）を上流側に、高圧側基台部（51）を下流側に配置している。ここで、集塵側基台部（41）の格子穴（46）の内周面に形成される集塵面は、集塵側突起板（42）の外周面に形成される集塵面よりも面積が大きいため、室内空気中の塵埃を集塵側基台部（41）側で効率良く除去し、更に残存した塵埃を高圧側基台部（51）で効率良く除去できる。即ち、集塵部（30）では、被処理空気中の塵埃の量に対応するように集塵面が形成されているので、長期間に亘って塵埃を高効率で除去することができる。

　また、集塵電極（40）では、格子穴（46）のアスペクト比を４以下としているため、格子穴（46）の内周の集塵面の面積が比較的大きくなり、コンパクト且つ集塵効率の高い集塵部（30）を提供することができる。更に、アスペクト比を２以上としているため、集塵側突起板（42）の強度を有る程度確保できる。

　更に、上記実施形態の集塵部（30）では、例えば図５に示すように、高圧電極（50）の全ての横仕切部（55）を、集塵電極（40）の横仕切部（45）と格子穴（46,56）の軸方向に重畳させている。このため、各格子穴（46,56）を流れる空気の通風抵抗を低減することができる。従って、集塵部（30）の圧力損失を低減して、送風機（14）の動力を削減できる。

　《その他の実施形態》
　上記実施形態では、隣り合う３つの格子穴（46）に跨るように集塵側突起板（42）を形成しているが、隣り合う２つ又は４つ以上の格子穴（46）に跨るように集塵側突起板（42）を形成しても良い。

　具体的に、例えば図６に示す例は、隣り合う２つの格子穴（46）に跨るように集塵側突起板（42）形成した例である。この例では、高圧電極（50）の格子穴（56）の長辺側の縁部（54a）において、高圧側突起板（52）が集塵電極（40）の各格子穴（46）にそれぞれ相対するように、長手方向に２つずつ並設されている。このため、図６の例においても、集塵側突起板（42）の外周面の面積を拡大することができ、集塵効率の向上を図ることができる。

　また、図６の例では、高圧電極（50）の格子穴（56）のアスペクト比が、集塵電極（40）の格子穴（46）のアスペクト比の約２倍（即ち、整数倍）となっており、高圧電極（50）の全ての横仕切部（55）が、集塵電極（40）の横仕切部（45）と格子穴（46）の軸方向に重畳している。このため、図６の例においても、格子穴（46,56）を流れる空気の流路抵抗を低減でき、集塵部（30）の圧力損失を低減できる。

　また、上記実施形態において、集塵電極（40）を導電性の樹脂材料で構成しても良いし、高圧電極（50）を金属材料で構成しても良い。また、荷電部（12）は、塵埃をマイナスに帯電させるものであっても良く、集塵電極（40）は、マイナスに帯電した塵埃を捕集する集塵面が形成されるものであっても良い。

　また、上記実施形態では、集塵電極（40）の集塵側基台部（41）を上流側に、高圧電極（50）の高圧側基台部（51）を下流側に配置しているが、高圧側基台部（51）を上流側に、集塵側基台部（41）を下流側に配置するようにしても良い。

　以上説明したように、本発明は、電極の間に電界を形成して、被処理空気中の塵埃を電極の集塵面に捕集する集塵装置について有用である。

30　　　集塵部（集塵装置）
40　　　集塵電極（第１電極）
41　　　集塵側基台部（基台部）
42　　　集塵側突起板（突起部）
45　　　横仕切部（第２仕切部）
46　　　格子穴
50　　　高圧電極（第２電極）
51　　　高圧側基台部（基台部）
52　　　高圧側突起板（突起部）
55　　　横仕切部（第１仕切部）
56　　　格子穴

Claims

　格子構造の基台部（41,51）と、該基台部（41,51）から格子穴（46,56）の軸方向に突出する複数の突起部（42,52）とをそれぞれ有する第１と第２の電極（40,50）を備え、第１電極（40）の各突起部（42）が第２電極（50）の各格子穴（56）に挿通し且つ第２電極（50）の各突起部（52）が第１電極（40）の各格子穴（46）に挿通するように両電極（40,50）が対向して配置されると共に、上記第１電極（40）の表面に被処理空気中の塵埃を捕集する集塵面を形成するように構成された集塵装置であって、
　上記第１電極（40）の突起部（42）は、該第１電極（40）の隣り合う複数の格子穴（46）に跨るように延びる長板状に形成され、
　上記第２電極（50）の格子穴（56）は、上記第１電極（40）の突起部（42）に相対するように延びる長穴状に形成され、
　上記第２電極（50）の格子穴（56）の長辺側の縁部（54a）では、該第２電極（50）の突起部（52）が上記第１電極（40）の各格子穴（46）にそれぞれ相対するように、長手方向に並設されていることを特徴とする集塵装置。
　請求項１において、
　上記第１電極（40）の突起部（42）は、該第１電極（40）の隣り合う３つ以上の格子穴（46）に跨る長板状に形成されていることを特徴とする集塵装置。
　請求項１又は２において、
　上記第１電極（40）及び第２電極（50）は、
　　上記第２電極（50）の各格子穴（56）の縁部（54a）のうち短辺側となる各第１仕切部（55）が、上記第１電極（40）の格子穴（46）の縁部のうち該第１仕切部（55）と平行な第２仕切部（45）と格子穴（46,56）の軸方向において重畳するように配設されていることを特徴とする集塵装置。
　請求項１乃至３のいずれか１において、
　上記第２電極（50）は、導電性の樹脂材料で構成されていることを特徴とする集塵装置。
　請求項１乃至４のいずれか１つにおいて、
　上記第１電極（40）は、金属材料で構成されていることを特徴とする集塵装置。
　請求項１乃至５のいずれか１つにおいて、
　上記第１電極（40）の基台部（41）は、第２電極（50）の基台部（51）よりも上記被処理空気流れの上流側に配置されていることを特徴とする集塵装置。
　請求項１乃至６のいずれか１つにおいて、
　第１電極（40）の格子穴（46）のアスペクト比が４以下であることを特徴とする集塵装置。