WO2016104655A1

WO2016104655A1 - 放電ユニット

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Publication number: WO2016104655A1
Application number: PCT/JP2015/086118
Authority: WO
Inventors: 俊治春名; 達海榎田; 啓鈴村; 聖史黒井; 田中　利夫
Original assignee: ダイキン工業株式会社
Priority date: 2014-12-26
Filing date: 2015-12-24
Publication date: 2016-06-30
Also published as: US10581227B2; CN107112728A; CN107112728B; US20170346261A1; EP3240126A1; JP2016127013A; JP6103028B2; EP3240126A4

Abstract

　放電ユニット（２０）は、放電電極（７０）と、放電電極（７０）に対向する対向電極（６０）と、放電電極（７０）から対向電極（６０）まで連続する表面を有する絶縁部材（４１）とを備える。放電電極（７０）による放電領域よりも一側には、絶縁部材（４１）の表面に汚損物質が付着するのを抑制する壁部（９０）が設けられている。

Description

放電ユニット

　本発明は、放電ユニットに関するものである。

　従来、放電電極と対向電極との間で放電を行う放電ユニットが知られている。放電ユニットは、空気調和機、空気清浄機などの装置に搭載されている（例えば特許文献１）。特許文献１の段落００９５，００９６及び図７に記載の放電ユニットでは、放電電極は、板金部材の電極固定板に固定されており、板金部材は、固定用碍子を用いて対向電極に固定されている。すなわち、板金部材と固定用碍子とが一体の支持部材を構成しており、この支持部材によって、放電電極と対向電極が支持されている。

　ところで、空気調和機、空気清浄機などの装置が運転されて放電ユニットが使用されると、室内の空気に含まれるタバコのヤニ、放電によって生成する硝酸アンモニウムなどの導電性の汚損物質が支持部材に付着する。放電電極と対向電極が一体の支持部材によって支持される構造では、支持部材に対する汚損物質の付着が進行すると、放電電極と対向電極との間の絶縁性が低下することがある。そして、汚損物質の付着がさらに進行して汚損物質によって放電電極と対向電極がつながると、放電電極と対向電極が導通して放電ができなくなる。

特開２００５－１００９３６号公報

　本発明の目的は、放電電極から対向電極まで連続する表面を有する絶縁部材を備えた放電ユニットにおいて、放電電極と対向電極との間の絶縁性が低下するのを抑制することである。

　本発明の放電ユニットは、放電電極と、前記放電電極に対向する対向電極と、前記放電電極から前記対向電極まで連続する表面を有する絶縁部材と、を備え、前記放電電極による放電領域よりも一側には、前記絶縁部材の前記表面に汚損物質が付着するのを抑制する壁部が設けられている。

本発明の実施形態に係る放電ユニットを備えた空気調和装置の概略の構成図である。前記放電ユニットのケーシングを前側から視た斜視図である。前記放電ユニットのケーシングを後側から視た斜視図である。前記放電ユニットの内部構造を示す斜視図である。前記放電ユニットにおける放電処理部及びその周辺機器の組み立て図である。前記放電処理部の正面図である。参考例における放電処理部の概略を示す断面図である。実施形態における放電処理部の概略を示す断面図であり、汚損物質の付着抑制構造の第１の構造例を示している。放電電極と対向電極との距離に対する放電電極と壁部との距離の比率と放電ユニットの耐久年数との関係を示すグラフである。実施形態における放電処理部の概略を示す断面図であり、汚損物質の付着抑制構造の第２の構造例を示している。実施形態における放電処理部の概略を示す断面図であり、汚損物質の付着抑制構造の第３の構造例を示している。実施形態における放電処理部の概略を示す断面図であり、汚損物質の付着抑制構造の第４の構造例を示している。本発明の実施形態に係る放電ユニットを備えた空気調和装置の他の例を示す概略図である。

　以下、本発明の実施形態に係る放電ユニットについて、図面を参照しつつ説明する。図１に示すように、本実施形態に係る放電ユニット２０は、例えば空気調和装置１０に搭載することができる。図１に示す空気調和装置１０は、室内空間Ｓの空気の温度を調節する。

　［空気調和装置の構成］
　図１に示すように、空気調和装置１０は、天井Ｃの裏面に設置されている。空気調和装置１０は、横長の箱形の空調用ケーシング１１を備えている。空調用ケーシング１１の長手方向の一方の側面には、内気ダクト１２が接続されている。空調用ケーシング１１の長手方向の他方の側面には、給気ダクト１３が接続されている。空調用ケーシング１１の内部には、空気通路１１ａが形成されている。内気ダクト１２は、流入端が室内空間Ｓに連通し、流出端が空気通路１１ａに連通している。給気ダクト１３は、流入端が空気通路１１ａに連通し、流出端が室内空間Ｓに連通している。

　空気通路１１ａには、空気流れの上流側（内気ダクト１２側）から下流側（給気ダクト１３側）に向かって順に、プレフィルタ１４、放電ユニット２０、触媒フィルタ１５、熱交換器１６、及びファン１７が配置されている。プレフィルタ１４は、空気中の比較的大きな塵埃を捕集する。放電ユニット２０は、放電に伴い活性種を生成し、この活性種で空気中の有害成分や臭気成分を分解する。

　触媒フィルタ１５は、例えばハニカム構造の基材の表面に触媒を担持させたものである。この触媒には、マンガン系の触媒や貴金属系の触媒が用いられる。触媒フィルタ１５は、放電によって生成する活性種をさらに活性化し、空気中の有害成分や臭気成分の分解を促進する。触媒フィルタ１５には、空気中の有害成分や臭気成分を吸着する吸着剤（例えば活性炭）が担持されている。

　熱交換器１６は、空気通路１１ａを流れる空気の加熱と冷却とを行う。具体的に、熱交換器１６は、図示を省略した冷媒回路に接続されている。冷媒回路では、充填された冷媒が循環して冷凍サイクルが行われる。熱交換器１６は、その内部を流れる低圧冷媒によって空気を冷却する蒸発器として機能する。また、熱交換器１６は、その内部を流れる高圧冷媒によって空気を加熱する凝縮器として機能する。ファン１７は、空気通路１１ａの空気を搬送する。

　［放電ユニットの構成］
　放電ユニット２０は、ストリーマ放電式に構成されている。つまり、放電ユニット２０は、ストリーマ放電を行うことで低温プラズマを生成し、これに伴い空気中で反応性の高い活性種（高速電子、イオン、ラジカル、オゾン等）を生成する。図２、図３及び図４に示すように、放電ユニット２０は、ケーシング２１と、ケーシング２１に収容されている電圧供給部３０と、ケーシング２１に収容される放電処理部４０とを備えている。

　＜ケーシング＞
　図２及び図３に示すように、ケーシング２１は、横長の箱形の略直方体形状に形成されている。ケーシング２１は、絶縁性の樹脂材料で構成される。ケーシング２１は、下側ケース部２２と、下側ケース部２２の上部に取り付けられる上側ケース部２３とで構成されている。ケーシング２１の内部には、ケーシングの２１の長手方向（左右方向）の中間部に仕切部２４が設けられる。仕切部２４は、ケーシング２１の内部を左右の２つの空間に仕切っている。これらの空間のうち右側の空間が収容室２６を構成し、左側の空間が処理室２７（通風路）を構成する。

　仕切部２４は、上部仕切壁２３ａと、下部仕切壁５１とによって構成されている。上部仕切壁２３ａは、上側ケース部２３の内部に一体に形成されている。下部仕切壁５１は、詳細は後述する絶縁部材４１に一体に形成されている。仕切部２４では、上部仕切壁２３ａの下面と下部仕切壁５１の上面とが互いに接するように両者の仕切壁が上下に隣接して配置される。

　図２に示すように、ケーシング２１の前面には、第１通気口２８（流入口）が形成されている。第１通気口２８は、処理室２７と連通するようにケーシング２１の左側寄りの部位に配置される。第１通気口２８に流入した空気は、処理室２７の内部へ流れていく。

　図３に示すように、ケーシング２１の後面には、第２通気口２９（流出口）が形成されている。第２通気口２９は、処理室２７と連通するようにケーシング２１の左側寄りの部位に配置されている。処理室２７の内部の空気は、ケーシング２１の外部へ流れていく。

　図２及び図３に示すように、上側ケース部２３の右端の前後方向の中間には、スライドカバー２５が設けられている。スライドカバー２５は、ケーシング２１の本体に着脱可能に構成されている。スライドカバー２５を外すと、電圧供給部３０のコネクタ３２（図４を参照）がケーシング２１の外部に露出される。

　＜電圧供給部＞
　図４に示すように、電圧供給部３０は、収容室２６に配置されている。電圧供給部３０は、外部の電源から供給された電源電圧を放電処理部４０へ供給するように構成されている。電圧供給部３０は、基板３１と、コネクタ３２と、電源トランス３３と、アース端子部３４とを備えている。基板３１は、収容室２６の底部近傍に設置されている。基板３１は、左右に横長の板状に形成され、収容室２６の全域に亘るように配置されている。

　コネクタ３２は、基板３１の右端部の上面に設置されている。コネクタ３２は、上述したスライドカバー２５を取り外すことで、ケーシング２１の外部に露出される。コネクタ３２には、外部電源と電気的に繋がる配線が接続されている。

　電源トランス３３は、基板３１の左側寄りの上面に設置されている。電源トランス３３は、コネクタ３２を経由して供給された電圧を昇圧するように構成されている。電源トランス３３の左端部には、供給端子部３５が設けられている。供給端子部３５には、放電電極７０の供給板７５が締結部材（ビス３６）を介して固定される。

　アース端子部３４は、基板３１の左側寄り且つ後側寄りの上面に設置されている。アース端子部３４には、対向電極６０の図略のアース板が締結部材（ビス３７）を介して固定される。

　＜放電処理部＞
　図４及び図５に示すように、放電処理部４０は、概ね処理室２７に配置されている。放電処理部４０は、ストリーマ放電を生起し、空気を浄化するように構成されている。放電処理部４０は、絶縁部材４１、対向電極６０、放電電極７０、及びスタビライザ８０を備えている。

　絶縁部材４１は、絶縁性の樹脂材料からなり、放電電極７０と対向電極６０とを絶縁しながら支持する支持部材を構成している。対向電極６０及び放電電極７０は、導電性の金属材料で構成されている。対向電極６０は、アース接続部６９と電気的に接続され、接地状態となっている。放電電極７０は、電極供給部３０と電気的に接続され、高電圧（例えば７．０ｋＶ）が供給される。電圧供給部３０から放電電極７０に電圧が供給されると、両者の電極６０，７０の間でストリーマ放電が行われる。スタビライザ８０は、導電性の樹脂材料からなり、放電電極７０と同電位になっている。スタビライザ８０は、放電電極７０の近傍で安定した電界を形成するための導電性部材（固定部材）を構成している。

　＜絶縁部材＞
　図４に示すように、絶縁部材４１は、下側ケース部２２の底部に設置されている。図５にも示すように、絶縁部材４１は、連結部４２と、基台部４４と、支持部４７と、下部仕切壁５１とを備えている。

　連結部４２は、処理室２７において下部仕切壁５１の左側に設置されている。連結部４２は、本体部４３と連接部４５とを有している。本体部４３は、下側ケース部２２の前縁から後縁に亘って延びる直方体状に形成されている。連接部４５は、本体部４３の右側面の後端部と下部仕切壁５１との間に連続して形成されている。

　基台部４４は、本体部４３の左側面の前後方向の中間部から左方に向かって延出している。基台部４４は、下側ケース部２２の底部から上方の起立するとともに互いに平行に延びる一対の対向壁部と、これらの対向壁部の先端同士をつなぐＵ字状の連結壁部とを有する。一対の対向壁部は、前後方向に間隔をあけて設けられている。これにより、基台部４４には、断面が円弧状の円弧部４４ａが形成されている。絶縁部材４１では、基台部４４から本体部４３の中間部に亘って長円溝４６（凹部）が形成されている。長円溝４６は、左右に横長の長円柱状の溝であり、その下側が閉塞され、その上側が開放されている。

　支持部４７は、長円溝４６の左右方向及び前後方向の中間部に配置されている。支持部４７は、支持部本体４８と、支持部本体４８から上方に突出する突起部４９（嵌合部）とを有している。支持部本体４８は、左右に横長の長円形状の横断面を有する柱状に形成されている。

　突起部４９は、支持部本体４８の左右方向及び前後方向の中間部に設置されている。突起部４９は、支持部本体４８と同様、左右に横長の長円形状の横断面を有する柱状に形成されている。突起部４９の高さ、左右の幅、前後の厚みは、いずれも支持部本体４８のそれらよりも短い。これにより、支持部本体４８の上端面には、突起部４９の周囲に横長の長円形環状の設置面５０が形成される。この設置面５０は、略水平な平面状に形成されている。支持部４７には、放電電極７０及びスタビライザ８０が支持される。

　下部仕切壁５１は、下側ケース部２２の前縁から後縁に亘って延びている。下部仕切壁５１は、下側ケース部２２の前側寄りに配置される。

　＜対向電極＞
　図４及び図５に示すように、対向電極６０は、絶縁部材４１に支持されている。対向電極６０は、例えば絶縁部材４１と一体に成形することができるが、これに限られず、別体に形成されていてもよい。一体に成形する場合には、対向電極６０と絶縁部材４１とは、インサート成型により一体的なユニットとして構成される。対向電極６０は、全体が同一面上（水平面上）に位置するような平板状に形成されている。対向電極６０は、矩形枠状の対向電極本体６０ａと、対向電極本体６０ａの右辺後部から右方向に延びてアース端子部３４に固定される図略のアース板とを備えている。

　対向電極本体６０ａは、第１対向板６１、第２対向板６２、第１連結板６３、及び図略の第２連結板が環状に組み合わされて構成されている。第１対向板６１は、対向電極本体６０ａの前側に位置し、左右方向に延びている。第２対向板６２は、対向電極本体６０ａの後側に位置し、左右方向に延びている。第１対向板６１と基台部４４の前面の間には、横長の矩形状の前側空間部６５が形成されている。第２対向板６２と基台部４４の後面の間には、横長の矩形状の後側空間部６６が形成されている。

　第１連結板６３は、対向電極本体６０ａの左側に位置し、前後方向に延びている。第１連結板６３は、第１対向板６１の左端と第２対向板６２の左端とを連結している。第１連結板６３の内縁（右辺）には、基台部４４の円弧部４４ａが嵌合する円弧溝６３ａが形成されている。第２連結板は、対向電極本体６０ａの右側に位置し、前後方向に延びている。第２連結板は、第１対向板６１の右端と第２対向板６２の右端とを連結している。第２連結板は、本体部４３の上部に埋設されている。

　＜放電電極＞
　図４及び図５に示すように、放電電極７０は、絶縁部材４１の上部に支持されている。放電電極７０は、全体が同一面上（水平面上）に位置するような薄板状に形成されている。放電電極７０の厚みは、対向電極６０の厚みと比較して極めて小さい。放電電極７０は、電極支持板７１と、電極支持板７１の側縁部に支持される複数の放電針７３，７４と、電極支持板７１の右側辺の前端部から右方向に延出する給電板７５とを備えている。給電板７５は、ビス３６を介して給電端子部３５に接続されている。

　電極支持板７１は、基台部４４の上方に配置される。電極支持板７１は、基台部４４に沿うように左右方向に延びている。電極支持板７１の中央（電極支持板７１の長手方向及び幅方向の中間部）には、支持部４７の突起部４９が嵌り込む位置決め孔７２（開口穴）が形成されている。位置決め孔７２は、突起部４９の外形に対応するように、左右に横長の長円形状に形成されている。位置決め孔７２に突起部４９が嵌り込むと、電極支持板７１が設置面５０に設置される。これにより、電極支持板７１の平面度が保たれる。すなわち、電極支持板７１は、設置面５０によって水平な状態に支持されている。

　電極支持板７１の前縁には、細長い針状ないし棒状の複数の第１放電針７３が支持されている。複数の第１放電針７３は、電極支持板７１の前縁に沿って間隔をおいて配列され、電極支持板７１から前方に向かって真っ直ぐ水平に延びている。第１放電針７３は、互いに平行に配置されている。電極支持板７１の後縁には、細長い針状ないし棒状の複数の第２放電針７４が支持されている。複数の第２放電針７４は、電極支持板７１の後縁に沿って間隔をおいて配列され、電極支持板７１から後方に向かって真っ直ぐ水平に延びている。第２放電針７４は、互いに平行に配置されている。電極支持板７１は、複数の放電針７３，７４の配列方向に延びる横長状に形成されている。これにより、電極支持板７１の前後の側縁部に多数の放電針７３，７４を設けることができる。複数の第１放電針７３と複数の第２放電針７４とは、前後方向において概ね同軸となっているが、左右方向にずらして配置してもよい。

　第１放電針７３は、第１対向板６１と平行となり、第２放電針７４は、第２対向板６２と平行になっている。第１放電針７３の先端下部は、第１対向板６１に対向し、第２放電針７４の先端下部は、第２対向板６２に対向している。

　＜スタビライザ＞
　スタビライザ８０は、支持部４７及び放電電極７０の上方に配置されている。スタビライザ８０は、筒状の筒壁部８１と、筒壁部８１の上端部から左右前後に張り出した庇部８６とを備えている。筒状部８１には、絶縁部材４１の突起部４９が嵌り込む。これにより、スタビライザ８０は、電極支持板７１の上側に設置され、スタビライザ８０、電極支持板７１及び対向電極６０の相対的な位置関係が決定される。

　庇部８６は、外形が左右に横長の矩形板状に形成されている。筒壁部８１に突起部４９が嵌り込んだ状態では、庇部８６が略水平な状態となる。庇部８６の前縁は、第１放電針７３の先端よりも前方まで張り出している。庇部８６の後縁は、第２放電針７４の先端よりも後方まで張り出している。つまり、庇部８６の下面は、水平な平面を構成しており、各放電針７３，７４に沿うようにして各放電針７３，７４と平行になっている。

　［運転動作］
　空気調和装置１０は、冷房運転と暖房運転とを切り換えて行う。空気調和装置１０のファン１７が運転されると、室内空間Ｓの空気が、内気ダクト１２を介して空気通路１１ａへ吸引される。この空気は、プレフィルタ１４を通過する。プレフィルタ１４では、空気中の比較的大きな塵埃が捕集される。

　プレフィルタ１４を通過した空気は、放電ユニット２０を通過する（図２を参照）。具体的に、この空気は、ケーシング２１の第１通気口２８より処理室２７へ流入する。放電ユニット２０では、電圧供給部３０の電源トランス３３から放電電極７０へ高電圧が供給される。この結果、放電電極７０の各放電針７３，７４の先端から対向板６１，６２に向かってストリーマ放電が進展する（図６を参照）。高電圧は、放電電極７０と接続するスタビライザ８０にも供給される。これにより、放電針７３，７４から対向板６１，６２へ向かうストリーマ放電が安定する。

　放電処理部４０でストリーマ放電が行われると、これに伴い空気中で活性種が生成される。この結果、空気中の有害成分や臭気成分が活性種により酸化、分解され、空気が浄化される。処理室２７の空気は、活性種とともに第２通気口２９からケーシング２１の外部へ流出し（図３を参照）、触媒フィルタ１５を通過する。触媒フィルタ１５では、空気中の臭気成分等が吸着される。吸着された臭気成分は、活性種によって分解されることで、吸着剤が再生される。

　このようにして浄化された空気は、熱交換器１６で加熱又は冷却された後、給気ダクト１３を介して室内空間Ｓへ供給される。これにより、室内空間Ｓの暖房や冷房が行われるとともに、室内空気の清浄化が行われる。

　［汚損物質の付着抑制構造］
　次に、本実施形態の放電ユニット２０における汚損物質の付着抑制構造について説明する。

　上述したように、本実施形態の放電ユニット２０では、放電電極７０と対向電極６０とが一つの部材（一体の部材）、すなわち、絶縁部材４１によって支持されている。このように放電電極７０と対向電極６０が一体の支持部材である絶縁部材４１によって支持される構造では、放電電極７０から対向電極６０まで連続する表面が形成されている。

　具体的には、例えば図５において、絶縁部材４１の支持部本体４８（放電電極支持部４８）の設置面５０に設置された放電電極７０と、基台部４４（対向電極支持部４４）に支持された対向電極６０とは、次のように表面Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３によって連続している。すなわち、放電電極７０と対向電極６０とは、支持部本体４８の外側面Ｓ１と、基台部４４の内側面Ｓ２と、外側面Ｓ１と内側面Ｓ２とを底部においてつなぐ底面Ｓ３とを含む絶縁部材４１の表面Ｓによって連続している。

　したがって、例えば図７に示す参考例の放電ユニットにおける放電処理部においては、絶縁部材４１の表面Ｓ（Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３）に対する汚損物質の付着が進行すると、放電電極７０と対向電極６０との間の絶縁性が低下することがある。

　そこで、本実施形態の放電ユニット２０には、絶縁部材４１の表面Ｓに対する汚損物質の付着を抑制するための付着抑制構造が設けられている。

　図８及び図１０～図１２は、本実施形態における放電処理部４０を示す断面図である。図８は、汚損物質の付着抑制構造の第１の構造例を示し、図１０は、汚損物質の付着抑制構造の第２の構造例を示し、図１１は、汚損物質の付着抑制構造の第３の構造例を示し、図１２は、汚損物質の付着抑制構造の第４の構造例を示している。これらの断面の位置は、図６におけるＡ－Ａ線の位置である。

　図８及び図１０～図１２に示す第１～第４の構造例に示す付着抑制構造では、絶縁部材４１の表面に汚損物質Ｍが付着するのを抑制する壁部９０が設けられている。壁部９０は、放電電極７０による放電領域Ｄよりも一側（内側）に設けられている。本実施形態では、壁部９０は放電領域Ｄよりも支持部本体４８側（放電電極支持部４８側）に設けられている。

　本実施形態では、壁部９０は絶縁性の材料によって形成されている。壁部９０は、絶縁部材４１と別体として成形された後、絶縁部材４１に固定される構造であってもよく、絶縁部材４１と一体成形されたものであってもよい。また、壁部９０は、絶縁部材４１と同じ材料によって構成されていてもよく、絶縁部材４１とは異なる材料によって構成されていてもよい。

　本実施形態の放電ユニット２０では、上記のような壁部９０が設けられていることにより、放電領域Ｄにおいて生成する硝酸アンモニウム、室内の空気に含まれるタバコのヤニなどの導電性の汚損物質Ｍが絶縁部材４１の表面Ｓに付着するのが抑制される。これにより、放電電極７０から対向電極６０まで連続する表面Ｓを有する絶縁部材４１において、放電電極７０と対向電極６０との間の絶縁性が低下するのを抑制することができる。

　以下、構造例１～４について具体的に説明するが、本実施形態の放電ユニット２０における汚損物質の付着抑制構造は、以下の構造例に限られるものではない。

　＜第１の構造例＞
　図８において、絶縁部材４１の表面Ｓは、支持部本体４８（放電電極支持部４８）の外側面Ｓ１と、基台部４４（対向電極支持部４４）の内側面Ｓ２と、これらの外側面Ｓ１と内側面Ｓ２とを支持部４７の底部においてつなぐ底面Ｓ３とを含む。そして、放電電極７０と対向電極６０とは、絶縁部材４１の表面Ｓ（Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３）によって連続している。

　図８に示す第１の構造例では、壁部９０は、絶縁部材４１における対向電極６０が取り付けられた取付部分Ｐ１から放電電極７０側に延びる延出部９１を含む。本実施形態では、取付部分Ｐ１は、図６及び図８に示すように、基台部４４（対向電極支持部４４）の上端部又はその近傍の部位である。延出部９１は、複数の放電針７３（７４）が設けられている領域全体にわたるように、対向電極支持部４４に平行に配置されている。延出部９１の先端部（上端部）９１ａと放電針７３，７４との間には隙間が形成されている。

　第１の構造例では、延出部９１は、取付部分Ｐ１から放電電極７０側に延びているので、放電電極７０と対向電極６０との間の放電領域Ｄにおいて生じる汚損物質Ｍが絶縁部材４１の表面Ｓ側に進入するのを抑制する障壁として効果的に機能する。

　また、延出部９１が設けられることによって、放電電極７０の放電針７３（７４）と壁部９０の延出部９１との距離Ｌ２は、放電電極７０の放電針７３（７４）と対向電極６０の対向板６１（６２）との距離Ｌ１よりも小さくなっている。したがって、放電電極７０の放電針７３（７４）と対向電極６０の対向板６１（６２）との間の放電領域Ｄにおいて生じる硝酸アンモニウムや室内の空気に含まれるタバコのヤニなどの汚損物質Ｍが放電電極７０と壁部９０の延出部９１との間の隙間を通過しにくくなる。これにより、絶縁部材４１の表面Ｓに汚損物質Ｍが付着するのを抑制する効果をより高めることができる。

　また放電電極７０の放電針７３（７４）と壁部９０の延出部９１（上端部９１ａ）との距離Ｌ２は、放電電極７０の放電針７３（７４）と対向電極６０の対向板６１（６２）との距離Ｌ１の３０％以上６８％以下となっている。つまり、距離Ｌ１に対して距離Ｌ２が占める割合（Ｌ２／Ｌ１×１００％）が３０％以上６８％以下となっている。

　距離Ｌ２が距離Ｌ１の３０％未満である場合には、放電針７３（７４）と延出部９１が近接することにより、これらの間で放電が起こり易くなる。このため、放電電極（７０）と対向電極（６０）との間において本来発生させるべきストリーマ放電が起こり難くなる。一方、距離Ｌ２が距離Ｌ１の６８％を超える場合には、放電針７３（７４）と延出部９１の隙間を汚染物質Ｍが容易に通過してしまうため、絶縁部材４１の表面Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３において汚染物質Ｍの付着を効果的に抑制するのが困難になる。このため、距離Ｌ２は、距離Ｌ１の３０％以上６８％以下であることが好ましく、４０％以上６０％以下であることがさらに好ましく、５０％であることが最も好ましい。

　図９のグラフは、距離Ｌ１に対する距離Ｌ２の比率（横軸）と放電ユニット２０の耐久年数（縦軸）との関係を近似曲線により示している。このグラフから明らかなように、距離Ｌ１に対する距離Ｌ２の比率が３０％未満である場合及び６８％を超える場合には、目標の耐久年数（使用可能期間）である１０年を達成することができない。これは、上述のように放電針７３（７４）と延出部９１との間で起こる放電や絶縁部材４１の表面への汚染物質の付着が原因であり、使用期間が１０年に達する前にメンテナンスが必要となる。これに対して、距離Ｌ１に対する距離Ｌ２の比率を３０％以上６８％以下にすることにより、１０年以上の耐久年数を達成することができ、１０年間メンテナンス無しで放電ユニット２０を継続的に使用することができる。特に、距離Ｌ１に対する距離Ｌ２の比率が４０％以上６０％以下である場合には耐久年数が１１年を超え、５０％である場合には耐久年数が最長の１２年に達する。

　また、放電針７３と延出部９１との距離及び放電針７４と延出部９１との距離がいずれも距離Ｌ１の３０％以上６８％以下であってもよいが、これに限定されない。即ち、放電電極支持部４８から見て一方側に位置する放電針７３と延出部９１との距離のみが上記範囲内となっていてもよいし、放電電極支持部４８から見て他方側に位置する放電針７４と延出部９１との距離のみが上記範囲内となっていてもよい。

　さらに、第１の構造例では、延出部９１の先端部（上端部）９１ａは、対向電極６０の対向板６１（６２）よりも放電電極７０の放電針７３（７４）に近い位置にある。延出部９１の先端部（上端部）９１ａがこのような位置にあることによって、放電電極７０の放電針７３（７４）よりも対向電極６０の対向板６１（６２）に近い位置にある場合に比べて、絶縁部材４１の表面Ｓに汚損物質Ｍが付着するのを抑制する効果をさらに高めることができる。

　また、本実施形態では、絶縁部材４１は、上述の表面Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３によって連続する凹形状の表面Ｓを有していることにより、絶縁部材４１の表面積が大きくなるので、絶縁部材４１の表面Ｓにおいて汚損物質Ｍの付着による放電電極７０と対向電極６０との導通に至るまでの時間をより長くすることができる。

　なお、第１の構造例は、後述する第２～第４の構造例の少なくとも一つと併用することもできる。

　＜第２の構造例＞
　図１０に示す第２の構造例では、壁部９０は、放電電極支持部４８と対向電極支持部４４によって形成される凹形状の内部空間（すなわち、凹部４６（長円溝４６）によって形成される凹形状の内部空間）を、第１空間４６Ａと、第２空間４６Ｂとに区画する区画部９２を含んでいる。第１空間４６Ａは、放電領域Ｄ側に位置しており、第２空間４６Ｂは、第１空間４６Ａに対して放電領域Ｄとは反対側（本実施形態では、放電電極支持部４８側）に位置している。

　区画部９２は、絶縁部材４１の支持部４７の底面Ｓ３から放電電極７０の放電針７３（７４）に向かって起立する障壁である。区画部９２は、複数の放電針７３（７４）が設けられている領域全体にわたるように、放電電極支持部４８におおよそ平行に配置されている。区画部９２と、放電電極支持部４８との間には隙間が形成されており、区画部９２と、対向電極支持部４４との間にも隙間が形成されている。これらの隙間はほぼ同じ大きさである。区画部９２の先端部（上端部）９２ａと放電針７３，７４との間にも隙間が形成されている。

　この第２の構造例では、区画部９２が設けられることによって、図１０において破線で示すように、放電電極７０から対向電極６０までの沿面距離を長くすることができる。

　また、この第２の構造例では、区画部９２が障壁となるので、汚損物質Ｍは第１空間４６Ａに比べて第２空間４６Ｂには到達しにくい。このため、絶縁部材４１の表面Ｓのうち、第２空間４６Ｂを形成している表面（表面Ｓ１と、表面Ｓ３の一部）に対して汚損物質Ｍが付着するのを効果的に抑制できる。

　以上のことから、第２の構造例では、放電電極７０と対向電極６０との間の絶縁性が低下するのを抑制することができる。

　また、区画部９２が設けられることによって、放電電極７０の放電針７３（７４）と壁部９０の区画部９２との距離Ｌ３は、放電電極７０の放電針７３（７４）と対向電極６０の対向板６１（６２）との距離Ｌ１よりも小さくなっている。したがって、放電電極７０の放電針７３（７４）と対向電極６０の対向板６１（６２）との間の放電領域Ｄにおいて生じる硝酸アンモニウムや室内の空気に含まれるタバコのヤニなどの汚損物質Ｍが放電電極７０と壁部９０の区画部９２との間の隙間を通過しにくくなる。これにより、絶縁部材４１における第２空間４６Ｂを形成する表面に汚損物質Ｍが付着するのを抑制する効果をより高めることができる。

　また第１の構造例と同様に、放電電極７０の放電針７３（７４）と壁部９０の区画部９２（上端部９２ａ）との距離Ｌ３は、放電電極７０の放電針７３（７４）と対向電極６０の対向板６１（６２）との距離Ｌ１の３０％以上６８％以下（好ましくは４０％以上６０％以下、又は５０％）となっている。これにより、放電針７３（７４）と区画部９２が近接することにより発生する放電を抑制し、かつ放電領域において生じた汚染物質Ｍが放電針７３（７４）と区画部９２の隙間を通過して第２空間４６Ｂ側に侵入するのを効果的に抑制することができる。

　また、放電針７３と区画部９２との距離及び放電針７４と区画部９２との距離がいずれも距離Ｌ１の３０％以上６８％以下であってもよいが、これに限定されない。即ち、放電電極支持部４８から見て一方側に位置する放電針７３と区画部９２との距離のみが上記範囲内となっていてもよいし、放電電極支持部４８から見て他方側に位置する放電針７４と区画部９２との距離のみが上記範囲内となっていてもよい。

　なお、第２の構造例は、上述の第１の構造例及び後述する第３，第４の構造例の少なくとも一つと併用することもできる。また第１の構造例と第２の構造例とを併用する場合には、第１及び第２の構造例のいずれにおいても距離Ｌ１に対する距離Ｌ２，Ｌ３の比率を３０％以上６８％以下の範囲内としてもよいし、いずれか一方のみにおいて距離Ｌ１に対する距離Ｌ２，Ｌ３の比率を上記範囲内としてもよい。

　＜第３の構造例＞
　図１１に示す第３の構造例では、壁部９０は、絶縁部材４１の表面に設けられた複数の突出部９３を含んでいる。したがって、この第３の構造例では、複数の突出部９３が設けられることによって、絶縁部材４１の表面の表面積を大きくすることができる。これにより、絶縁部材４１の表面において汚損物質Ｍの付着による放電電極７０と対向電極６０との導通に至るまでの時間をより長くすることができる。すなわち、絶縁部材４１の表面における沿面距離を長くすることができる。

　図１１の具体例では、突出部９３は、放電電極支持部４８と対向電極支持部４４の両方に設けられている。放電電極支持部４８に設けられた突出部９３は、対向電極支持部４４側に突出しており、その突出部９３の先端部と対向電極支持部４４との間には隙間が設けられている。また、対向電極支持部４４に設けられた突出部９３は、放電電極支持部４８側に突出しており、その突出部９３の先端部と放電電極支持部４８との間には隙間が設けられている。図１１では、放電電極支持部４８に設けられた突出部９３と、対向電極支持部４４に設けられた突出部９３とは、間隔をあけて互いに対向する位置にあるが、互いにずれた位置に設けられていてもよい。

　なお、突出部９３は、放電電極支持部４８と対向電極支持部４４の何れか一方にのみ設けられていてもよい。また、図１１の具体例では、突出部９３が複数設けられているが、単一の突出部９３のみが設けられていてもよい。

　本実施形態では、突出部９３は、複数の放電針７３（７４）が設けられている領域全体にわたるように、放電電極支持部４８におおよそ平行に延びる板形状を有しているが、これに限られない。例えば、各突出部９３は、棒状に突出するような形状であってもよい。

　また、第３の構造例において、突出部９３は、凹部４６（長円溝４６）の内部空間、すなわち、放電電極支持部４８と対向電極支持部４４によって形成される凹形状の内部空間において、汚損物質Ｍが移動するのを抑制する障壁としても機能する。

　なお、第３の構造例は、上述の第１，第２の構造例及び後述する第４の構造例の少なくとも一つと併用することもできる。

　＜第４の構造例＞
　図１２に示す第４の構造例では、絶縁部材４１は、絶縁部材４１を貫通する複数の孔部９４を有している。孔部９４は、対向電極支持部４４と支持部４７の底部９５との両方に設けられている。底部９５に設けられた孔部９４の開口寸法は、対向電極支持部４４に設けられた孔部９４の開口寸法よりも大きいが、これに限られない。

　この第４の構造例では、絶縁部材４１の表面の近くまで到達した汚損物質Ｍを含む空気の一部は、孔部９４を通じて絶縁部材４１の外に流出する。これにより、絶縁部材４１の表面に対する汚損物質Ｍの付着量を低減することができる。

　図１２に示す第４の構造例は、上述の第１の構造例、第２の構造例及び第３の構造例の少なくとも一つと併用するのが好ましい。図１２では、二点鎖線で示した延出部９１（第１の構造例）と第４の構造例とを併用した場合を例示している。

　［空気清浄機］
　図１３は、本発明の実施形態に係る放電ユニット２０を備えた空気調和装置１０の他の例を示す概略図である。図１３に示す空気調和装置１０は、室内空間の空気を清浄化するための空気清浄機１０である。

　図１３に示すように、空気清浄機１０は、箱形の空調用ケーシング１１を備えている。空調用ケーシング１１の内部には、空気通路１１ａが形成されている。空調用ケーシング１１は、空気通路１１ａに連通する空気吸込口１１ｂと、空気吹出口１１ｃとを有する。空気吸込口１１ｂから空調用ケーシング１１内に吸い込まれた空気は、空気通路１１ａを流れて空気吹出口１１ｃから空調用ケーシング１１外に吹き出される。

　空気通路１１ａには、空気流れの上流側（空気吸込口１１ｂ側）から下流側（空気吹出口１１ｃ側）に向かって順に、プレフィルタ１４、放電ユニット２０、触媒フィルタ１５、及びファン１７が配置されている。

　放電ユニット２０は、ストリーマ放電を行うことで低温プラズマを生成し、これに伴い空気中で反応性の高い活性種（高速電子、イオン、ラジカル、オゾン等）を生成する。図１３に示す空気清浄機１０において、放電ユニット２０としては、図２～図１２に示したものと同様のものを用いることができる。また、プレフィルタ１４、触媒フィルタ１５及びファン１７についても、上述した図１に示す空気調和装置１０における対応する部材と同様である。

　空気清浄機１０では、ファン１７が運転されると、室内空間の空気が、空気吸込口１１ｂを通じて空気通路１１ａへ吸引される。この空気は、プレフィルタ１４を通過する。プレフィルタ１４では、空気中の比較的大きな塵埃が捕集される。

　プレフィルタ１４を通過した空気は、放電ユニット２０を通過する。放電ユニット２０では、放電電極７０へ高電圧が供給されると、放電電極７０の各放電針７３，７４の先端から対向電極６０の対向板６１，６２に向かってストリーマ放電が進展する（図６を参照）。放電処理部４０でストリーマ放電が行われると、これに伴い空気中で活性種が生成される。この結果、空気中の有害成分や臭気成分が活性種により酸化、分解され、空気が浄化される。

　放電ユニット２０を通過した空気は、活性種とともに放電ユニット２０の外部へ流出し、触媒フィルタ１５を通過する。触媒フィルタ１５では、空気中の臭気成分等が吸着される。吸着された臭気成分は、活性種によって分解されることで、吸着剤が再生される。このようにして浄化された空気は、空気吹出口１１ｃを通じて室内空間へ供給される。

　なお、本発明は、前記実施形態に限られるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で種々変更、改良等が可能である。

　前記実施形態では、放電ユニット２０を空気調和装置１０に搭載する場合を例示したが、放電ユニット２０は、空気調和装置１０以外の他の機器に搭載することもできる。

　前記実施形態では、放電ユニット２０がストリーマ放電式に構成されている場合を例示したが、放電形式はストリーマ放電に限られるものではなく、他の形式の放電であってもよい。

　なお、上記実施形態を概説すると以下の通りである。

　本実施形態の放電ユニットは、放電電極と、前記放電電極に対向する対向電極と、前記放電電極から前記対向電極まで連続する表面を有する絶縁部材と、を備え、前記放電電極による放電領域よりも一側には、前記絶縁部材の前記表面に汚損物質が付着するのを抑制する壁部が設けられている。

　この構成では、放電電極による放電領域よりも一側には壁部が設けられており、放電領域において生成する硝酸アンモニウム、室内の空気に含まれるタバコのヤニなどの導電性の汚損物質が絶縁部材の表面に付着するのが抑制される。これにより、放電電極から対向電極まで連続する表面を有する絶縁部材において、放電電極と対向電極との間の絶縁性が低下するのを抑制することができる。

　前記放電ユニットにおいて、前記放電電極と前記壁部との距離は、前記放電電極と前記対向電極との距離よりも小さくなっているのが好ましい。

　この構成では、放電電極と壁部との距離を放電電極と対向電極との距離よりも小さくすることによって、放電電極と対向電極との間の放電領域において生じる硝酸アンモニウムや室内の空気に含まれるタバコのヤニなどの汚損物質が放電電極と壁部との間の隙間を通過しにくくなる。これにより、絶縁部材の表面に汚損物質が付着するのを抑制する効果をより高めることができる。

　前記放電ユニットにおいて、前記放電電極と前記壁部との距離は、前記放電電極と前記対向電極との距離の３０％以上６８％以下であることが好ましい。

　放電電極と壁部との距離が放電電極と対向電極との距離の３０％未満である場合には、放電電極と壁部が近接することにより、これらの間で放電が起こり易くなる。このため、放電電極と対向電極との間における本来の放電機能を発揮することが困難になる。一方、放電電極と壁部との距離が放電電極と対向電極との距離の６８％を超える場合には、放電電極と壁部との間の隙間を汚染物質が容易に通過してしまうため、絶縁部材の表面において汚染物質の付着を効果的に抑制するのが困難になる。従って、放電電極と壁部の間の放電を抑制すると共に絶縁部材の表面における汚染物質の付着を効果的に抑制する観点から、放電電極と壁部との距離は、放電電極と対向電極との距離の３０％以上６８％以下であることが好ましく、４０％以上６０％以下であることがさらに好ましく、５０％であることが最も好ましい。

　前記放電ユニットにおいて、前記壁部は、前記絶縁部材における前記対向電極が取り付けられた部分から前記放電電極側に延びる延出部を含んでいてもよい。

　この構成では、壁部の延出部は、対向電極が取り付けられた部分から放電電極側に延びているので、放電電極と対向電極との間の放電領域において生じる汚損物質が絶縁部材の前記表面側に進入するのを抑制する障壁として効果的に機能する。

　前記放電ユニットにおいて、前記絶縁部材は凹形状を有しているのが好ましい。

　上記の構成では壁部が設けられることによって絶縁部材の表面への汚損物質の付着を抑制できるが、汚損物質の付着を完全に防ぐことは困難であり、使用時間の経過とともに汚損物質が絶縁部材の表面に徐々に付着することは避けられない。そこで、この構成では、絶縁部材が凹形状を有していることによって絶縁部材の表面積が大きくなるので、絶縁部材の表面において汚損物質の付着による放電電極と対向電極との導通に至るまでの時間をより長くすることができる。

　前記放電ユニットにおいて、前記絶縁部材は、前記放電電極を支持する放電電極支持部と、前記対向電極を支持する対向電極支持部とを含み、前記壁部は、前記放電電極支持部と前記対向電極支持部によって形成される凹形状の内部空間を、前記放電領域側の第１空間と、前記第１空間に対して前記放電領域とは反対側の第２空間とに区画する区画部を含んでいてもよい。

　この構成では、壁部の区画部は、放電電極支持部と対向電極支持部によって形成される凹形状の内部空間を、放電領域側の第１空間と、第１空間に対して放電領域とは反対側の第２空間とに区画している。第２空間は、放電領域側の第１空間に対して放電領域とは反対側に位置している。したがって、汚損物質は、区画部が障壁となるので、第１空間に比べて第２空間には到達しにくい。したがって、この構成では、絶縁部材の表面のうち、第２空間を形成している表面に対して汚損物質が付着するのを効果的に抑制できるので、放電電極と対向電極との間の絶縁性が低下するのを抑制することができる。

　前記放電ユニットにおいて、前記壁部は、前記絶縁部材の前記表面に設けられた１つ又は複数の突出部を含んでいてもよい。

　この構成では、１つ又は複数の突出部が設けられることによって、絶縁部材の前記表面の表面積を大きくすることができる。これにより、絶縁部材の表面において汚損物質の付着による放電電極と対向電極との導通に至るまでの時間をより長くすることができる。

　前記放電ユニットにおいて、前記絶縁部材は、前記絶縁部材を貫通する１つ又は複数の孔部を有していてもよい。

　この構成では、絶縁部材に１つ又は複数の孔部が設けられているので、絶縁部材の表面の近くまで到達した汚損物質を含む空気の一部は、孔部を通じて絶縁部材の外に流出する。したがって、絶縁部材の表面に対する汚損物質の付着量を低減することができる。

Claims

　放電電極と、
　前記放電電極に対向する対向電極と、
　前記放電電極から前記対向電極まで連続する表面を有する絶縁部材と、を備え、
　前記放電電極による放電領域よりも一側には、前記絶縁部材の前記表面に汚損物質が付着するのを抑制する壁部が設けられている放電ユニット。
　前記放電電極と前記壁部との距離は、前記放電電極と前記対向電極との距離よりも小さい、請求項１に記載の放電ユニット。
　前記放電電極と前記壁部との距離は、前記放電電極と前記対向電極との距離の３０％以上６８％以下である、請求項２に記載の放電ユニット。
　前記壁部は、前記絶縁部材における前記対向電極が取り付けられた部分から前記放電電極側に延びる延出部を含む、請求項１～３の何れか１項に記載の放電ユニット。
　前記絶縁部材は凹形状を有する、請求項１～４の何れか１項に記載の放電ユニット。
　前記絶縁部材は、前記放電電極を支持する放電電極支持部と、前記対向電極を支持する対向電極支持部とを含み、
　前記壁部は、前記放電電極支持部と前記対向電極支持部によって形成される凹形状の内部空間を、前記放電領域側の第１空間と、前記第１空間に対して前記放電領域とは反対側の第２空間とに区画する区画部を含む、請求項５に記載の放電ユニット。
　前記壁部は、前記絶縁部材の前記表面に設けられた１つ又は複数の突出部を含む、請求項１～６の何れか１項に記載の放電ユニット。
　前記絶縁部材は、前記絶縁部材を貫通する１つ又は複数の孔部を有する、請求項１～７の何れか１項に記載の放電ユニット。