JP2023134152A - 放電装置および電気集塵機 - Google Patents

Abstract

【課題】簡便な構成で荷電効率を高めることができる放電装置および電気集塵機を提供する。
【解決手段】放電装置は、放電電極（３１０）と、放電電極（３１０）に対向して配置される対向電極（３２０）と、放電電極（３１０）に電圧を印加する電圧印加部と、を備える。対向電極（３２０）は、板状の導電体で形成される導電部（３２１）と、絶縁体で形成され、導電部（３２１）の表面を被覆する被覆部（３２２）と、を有する。被覆部（３２２）は、第１被覆部（３２３）と第２被覆部（３２４）とを有する。導電部（３２１）は、第１被覆部（３２３）で被覆される第１主面（３２１ａ）と、第２被覆部（３２４）で被覆される第２主面（３２１ｂ）と、側面（３２１ｃ）とを有する。側面（３２１ｃ）の少なくとも一部には、露出する露出面（３２１ｃ１）が形成される。
【選択図】図１０

Description

本発明は、放電装置および電気集塵機に関する。

従来、電気集塵機の一例として、放電電極と、この放電電極と対で配置される対向電極とを有する放電装置を備えており、かかる放電装置における対向電極の表面を絶縁体で被覆したものが知られている（たとえば、特許文献１を参照）。

国際公開第２００１／０６４３４９号 特開２０２０－１４６６０５号公報

本願の発明者らは、絶縁体で被覆した対向電極を用いた場合、放電電極に印加する電圧を所定の範囲の電圧にすると、対向電極側からパルス性の放電が断続的に生じることを見出した（特許文献２を参照）。

この従来技術では、対向電極の表面全体を樹脂製の絶縁被膜で覆うことから、対向電極を簡便に形成することができる一方で、荷電効率を高めるという点では更なる改善の余地があった。

開示の技術は、上記に鑑みてなされたものであって、簡便な構成で荷電効率を高めることができる放電装置および電気集塵機を提供することを目的とする。

本願の開示する放電装置の一態様は、放電電極と、前記放電電極に対向して配置される対向電極と、前記放電電極に電圧を印加する電圧印加部と、を備える。前記対向電極は、板状の導電体で形成される導電部と、絶縁体で形成され、前記導電部の表面を被覆する被覆部と、を有する。前記被覆部は、第１被覆部と第２被覆部とを有する。前記導電部は、前記第１被覆部で被覆される第１主面と、前記第２被覆部で被覆される第２主面と、側面とを有する。前記側面の少なくとも一部には、露出する露出面が形成される。

本開示によれば、簡便な構成で荷電効率を高めることができる。

図１は、実施形態に係る放電装置、および同放電装置を備える電気集塵機が設けられる空気清浄機の概略構成図である。 図２は、実施形態に係る電気集塵機の構成図である。 図３は、実施形態に係る荷電部の放電電極および対向電極を示す模式図である。 図４は、実施形態に係る荷電部における放電電流の波形を示す図である。 図５は、実施形態に係る荷電部における対向電極の絶縁破壊により印加電圧とは逆極性のパルス電流が発生する過程を示す説明図である。 図６は、実施形態の荷電部を通風方向から見た概略図である。 図７は、実施形態の荷電部を通風方向に垂直な側方から見た概略図である。 図８は、実施形態に係る荷電部の放電電極および対向電極を示す上面図である。 図９は、実施形態の荷電部の放電電極および対向電極を通風方向から見た側面図である。 図１０は、図８に示すＡ－Ａ線の矢視断面図である。 図１１は、実施形態の変形例１に係る荷電部の放電電極および対向電極を示す断面図である。 図１２は、実施形態の変形例２に係る荷電部の放電電極および対向電極を示す断面図である。

以下に、本願の開示する放電装置および電気集塵機の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、以下の実施形態によって、本願の開示する放電装置および電気集塵機が限定されるものではない。

また、以下の説明による構成要素には、当業者が置換可能かつ容易なもの、あるいは実質的同一のもの、いわゆる均等の範囲のものが含まれる。なお、実施形態の説明の全体を通じて同じ要素には同じ符号を付して説明する。

また、以下の実施形態では、開示の技術に係る放電装置を、空気清浄機が備える電気集塵機に適用した場合を示した。しかし、これに限られず、開示の技術に係る放電装置は、たとえば、荷電によりイオンを発生させることのできる各種装置にも適用することができる。

＜空気清浄機の構成＞
最初に、実施形態に係る空気清浄機１の構成について、図１を参照しながら説明する。図１は、実施形態に係る放電装置、および同放電装置を備える電気集塵機２が設けられる空気清浄機１の概略構成図である。

図１に示すように、空気清浄機１は、空気を清浄化するための装置類を収納する筐体１０を備える。かかる筐体１０は、たとえば、合成樹脂材で直方体状に形成される。筐体１０には、室内の空気を吸引する吸込口１１と、清浄化された空気を室内に吹き出す吹出口１２とが形成される。

また、筐体１０内には、プレフィルタ１４と、複数の電気集塵機２と、脱臭フィルタ５とが設けられる。電気集塵機２は、集塵装置の一例である。プレフィルタ１４は、吸引された空気から大きな塵埃を除去する。複数の電気集塵機２は、プレフィルタ１４を通過した空気中の塵埃を静電気力によって集塵する。脱臭フィルタ５は、電気集塵機２を通過した空気を脱臭処理する。

プレフィルタ１４は、たとえば、糸状のＰＥＴ（polyethylene terephthalate）材を編みこんだ網目構造を有し、図示しない樹脂枠で保持される。プレフィルタ１４は、筐体１０の内部に吸い込まれた空気に含まれている比較的大きな塵埃を捕集する。

複数の電気集塵機２は、それぞれ荷電部３と集塵部４とを備える。荷電部３は、放電装置の一例であり、通過する空気中に含まれる塵埃などの微粒子を帯電させる。集塵部４は、荷電部３で帯電された微粒子を静電気力により捕集する。

なお、本実施形態においては、３つの電気集塵機２が筐体１０内に配置されているが、配置される数は何ら限定されない。

脱臭フィルタ５は、プレフィルタ１４および電気集塵機２で塵埃が除かれた空気から、触媒フィルタによって、たとえばアンモニアやメチルメルカプタンなどの臭気成分やホルムアルデヒドなどの有害成分を取り除く脱臭処理を行う。

また、筐体１０内には、ファン６と、ファンモータ６１と、制御基板７と、埃センサ１３と、操作表示基板１５とが設けられる。ファン６は、脱臭フィルタ５の下流側に配置される。ファンモータ６１は、ファン６を回転させる。

制御基板７は、空気清浄機１を制御する。埃センサ１３は、吸込口１１から吸引された空気の塵埃濃度を検出する。操作表示基板１５は、たとえば、運転開始操作、運転停止操作などを行う。

また、筐体１０には、各電気集塵機２の各集塵部４に電力を供給する単一の集塵部用の定電圧高圧電源部（以下、「集塵部用高圧電源４０」と呼称する。）が配置される。

一方で、荷電部３に電力を供給する荷電部用の定電流高圧電源部（以下、「荷電部用高圧電源３０」と呼称する。）は、３つの荷電部３にそれぞれ配置される。かかる荷電部用高圧電源３０は、電圧印加部の一例である。

このような構成を有する空気清浄機１は、ファンモータ６１により駆動されるファン６の回転により、矢印ｆ（以下、通風方向ｆとも呼称する。）で示すように、吸込口１１から室内空気を吸引し、プレフィルタ１４、電気集塵機２および脱臭フィルタ５を通過させながら空気を清浄し、清浄された空気を吹出口１２から室内に吹き出す。

なお、空気清浄機１の風量設定は、操作表示基板１５の操作に基づいて手動で風量を切り換えることができるが、たとえば、埃センサ１３の検出信号に基づいて、適切な風量に自動で切り換わる自動風量モード設定を設けることもできる。

＜電気集塵機の構成＞
つづいて、実施形態に係る放電装置を備える電気集塵機２の構成について、図２を参照しながら説明する。図２は、実施形態に係る電気集塵機２の構成図である。

図２に示すように、電気集塵機２は、荷電部３と、集塵部４とを備える。荷電部３は、放電電極３１０と、対向電極３２０とを有する。

放電電極３１０は、ワイヤ状の電極である。対向電極３２０は、放電電極３１０と異なる極性を有する平板状の電極である。そして、荷電部３では、複数の放電電極３１０および複数の対向電極３２０が、所定の間隔をあけて交互に配置されている。

集塵部４は、平板電極を多数枚平行に配列し、隣り合う電極間に高電圧が印加されるよう電気的に接続した構造を有する。本実施形態では、集塵部４を構成する２種類の電極のうち、放電電極３１０と同極性の電極を「高圧電極４１０」と呼称し、対向電極３２０と同極性の電極を「捕集電極４２０」と呼称する。

荷電部３の放電電極３１０には、荷電部用高圧電源３０によって高電圧が印加される。荷電部用高圧電源３０は、電源５０から電源部５５を介して電力が供給され、制御基板７（図１参照）に搭載される制御部７０により荷電部スイッチ３０１、３０２、３０３を介して駆動および制御される。荷電部３の対向電極３２０は、接地（アース）されている。

集塵部４の高圧電極４１０には、集塵部用高圧電源４０によって高電圧が印加される。集塵部用高圧電源４０は、電源５０から電源部５５を介して電力が供給され、制御基板７に搭載される制御部７０により集塵部スイッチ４０１を介して駆動および制御される。集塵部４の捕集電極４２０は、接地（アース）されている。

荷電部用高圧電源３０は、電気集塵機２が内蔵する荷電部３の個数と同じ数（ここでは３個）が設けられており、各電気集塵機２の荷電部３と１対１に対応して接続される。集塵部用高圧電源４０は、電気集塵機２が内蔵する集塵部４の個数にかかわらず１つであり、すべての集塵部４が並列に接続される。なお、荷電部用高圧電源３０の数や集塵部用高圧電源４０の数は特に限定されない。

＜荷電部の構成＞
つづいて、実施形態に係る荷電部３の構成について、図３～図１０を参照しながら説明する。図３は、実施形態に係る荷電部３の放電電極３１０および対向電極３２０を示す模式図である。

放電電極３１０は、ワイヤ状に形成されており、図３においてはワイヤ状に形成される放電電極３１０の断面が見えている。なお、放電電極３１０は、少なくとも一部が細い、または鋭利な形状であればよく、ワイヤ状に換えて、たとえばニードル状であっても構わない。

一方で、対向電極３２０は、平板状に形成されており、導電部３２１と被覆部３２２とを有する。導電部３２１は、板状の導電体で形成され、たとえば、ＳＵＳ３０４等のステンレスや、アルミニウムなどで形成される。

本実施形態では、導電部３２１の外表面として、第１主面３２１ａと、第１主面３２１ａとは反対側の第２主面３２１ｂと、第１主面３２１ａと第２主面３２１ｂを繋ぐ側面３２１ｃとを備える。

被覆部３２２は、絶縁体で形成され、導電部３２１の第１主面３２１ａおよび第２主面３２１ｂを被覆する。また、被覆部３２２は、第１主面３２１ａを被覆する板状の第１被覆部３２３と、第２主面３２１ｂを被覆する板状の第２被覆部３２４とを有する。

第１被覆部３２３および第２被覆部３２４は、たとえば、有機物を含む絶縁体で形成される。第１被覆部３２３および第２被覆部３２４は、たとえば、有機物を含んだ絶縁材料（たとえば、塩化ビニル樹脂やフッ素樹脂などの樹脂）で形成される。

第１被覆部３２３および第２被覆部３２４の体積抵抗率は、１０^７（Ω・ｃｍ）以上であるとよく、１０^９（Ω・ｃｍ）以上であることが望ましい。第１被覆部３２３および第２被覆部３２４の厚みは、たとえば、０．５（ｍｍ）程度である。

なお、第１被覆部３２３および第２被覆部３２４は、有機物を含む絶縁体で形成される場合に限られず、たとえば、無機物（たとえば、アルミナなどのセラミック）を含む絶縁体で形成されてもよい。

一方で、被覆部３２２は、導電部３２１における側面３２１ｃの少なくとも一部を被覆しない。すなわち、対向電極３２０は、導電部３２１における側面３２１ｃの少なくとも一部に、かかる側面３２１ｃが露出する露出部３２６を有する。

このような構成を有する対向電極３２０は、放電電極３１０との間での放電電流を抑制することができ、それにともないオゾンの発生も抑制することができる。

図４は、実施形態に係る荷電部３における放電電流の波形を示す図である。図４に示すように、放電電流の値が小さい多数の連続的なパルスに混ざって、放電電流の値が大きい断続的なパルスが現れていることが分かる。

放電電流の値が小さな連続的なパルスは、放電電極３１０付近から発生している、放電電極３１０への印加電圧と同極性（実施形態では正極性）の電荷による放電を示し、いわゆるバーストパルスコロナ放電によるものである。

一方で、放電電流の値が大きなパルスは、対向電極３２０付近から発生している、放電電極３１０への印加電圧とは逆極性（実施形態では負極性）の電荷による放電を示す。

この実験結果から、対向電極３２０の導電部３２１を被覆部３２２で被覆して、限られた範囲の直流の電圧を放電電極３１０に印加した場合、対向電極３２０付近から放電電極３１０に印加した電圧とは逆極性の電荷によるパルス性の放電電流が断続的に発生することが分かった。

ここで、対向電極３２０からパルス性の断続的な放電電流が発生するメカニズムについて説明する。図５は、実施形態に係る荷電部３における対向電極３２０での絶縁破壊により印加電圧とは逆極性のパルス電流が発生する過程を示す説明図である。

図５の（ａ）に示すように、たとえば放電電極３１０に、所定の大きさの正の直流電圧を印加すると、コロナ放電により、放電電極３１０付近からプラスイオン（正極性のイオン）が発生し、対向電極３２０の側へ引き寄せられる。

すると、図５の（ｂ）に示すように、対向電極３２０の被覆部３２２の表面にプラスイオンが蓄積されていく。この際、対向電極３２０の導電部３２１における被覆部３２２近傍には電子が偏在することになり、被覆部３２２の表面と導電部３２１における被覆部３２２近傍との間に電位差（電圧）が生じる。

さらに電荷が蓄積すると、電位差が大きくなり、一定の電位差に達すると空気層の絶縁破壊が生じ、図５の（ｃ）に示すように、対向電極３２０における導電部３２１の内部から電子が高速で飛び出す現象が生じる。

この際、対向電極３２０内に凹溝形状の露出部３２６が存在すると、かかる凹溝３２７（図１０参照）内の空気層と凹溝３２７に面する被覆部３２２との界面を通って、凹溝３２７の内部を貫通する放電を生じる。

すなわち、被覆部３２２の表面への電荷の蓄積により対向電極３２０からパルス性の放電電流が断続的に発生する現象が生じる。この場合の放電の状態は、電荷が溜まる被覆部３２２および凹溝３２７により形成される電気的抵抗が適切な場合に断続的なパルス性の放電になると考えられる。

以上のことから、対向電極３２０に露出部３２６が存在することによって、対向電極３２０における空気層の絶縁破壊を生じやすくし、パルス性の放電電流を安定的に発生させることができる。また、凹溝３２７の底面に露出部３２６が形成されることによって、被覆部３２２に電荷が十分に蓄積する前に放電が生じてしまうのを抑えられ、被覆部３２２に蓄積した電荷によるパルス性の放電を安定的に発生させることができる。

絶縁破壊によって対向電極３２０付近から高速で飛び出した電子は、大きなエネルギーをもっているため、空気中に多く存在する窒素分子（Ｎ_２）に次々と衝突していく。そして、各窒素分子（Ｎ_２）への衝突時に、高速の電子が窒素分子（Ｎ_２）から電子を弾き飛ばす。

電子を失った窒素分子（Ｎ_２）は正イオン（Ｎ_２ ^＋）となって対向電極３２０の方に引き付けられる。なお、正イオン（Ｎ_２ ^＋）は不安定であるため、近くの水分子から電子を奪い、安定した窒素分子（Ｎ_２）に戻る。

一方、窒素分子（Ｎ_２）から弾き飛ばされた電子は、図５の（ｄ）に示すように、近くの酸素分子（Ｏ_２）と結びつく。電子と結びついて生じたマイナスイオン（Ｏ_２ ^－）は、電界に沿って放電電極３１０に引き付けられる。かかるマイナスイオンが、塵埃などの微粒子を負の極性に帯電させることになる。

このように、本実施形態では、放電電極３１０に第１の極性（たとえば「正」）の電圧を印加して、放電電極３１０近傍でコロナ放電を生じさせる。すると、放電電極３１０付近から第１の極性のイオンが発生するとともに、対向電極３２０の被覆部３２２での絶縁破壊を生じることによって、対向電極３２０から大きな放電電流をともなうパルス性の放電が断続的に発生する。

これにより、対向電極３２０の側では第２の極性（たとえば「負」）のイオンが大量に発生することになる。

上述した実験などから考察されるに、荷電部３の対向電極３２０付近から発生させたイオンを用いることによって、従来の装置に比べて塵埃への荷電量や荷電効率（放電装置が消費する電力に対する得られた荷電量）を向上させることができる電気集塵機２の提供が可能となる。しかも、オゾンの発生も抑制することが期待できる。

図６および図７は、実施形態の荷電部３の構成の一例を示す概略図である。図６は、実施形態の荷電部３を通風方向ｆ（図７参照）から見た概略図である。図７は、実施形態の荷電部３を通風方向ｆに垂直な側方から見た概略図である。

実施形態の放電電極３１０には、たとえば、図６および図７に示すように、直径Φが０．１２（ｍｍ）、有効長が１００（ｍｍ）のタングステン製の複数（図では４本）のワイヤを用いることができる。

この複数のワイヤは、互いに平行となるように配置されるとともに、長手方向（図７において紙面に垂直な方向）が通風方向ｆ（図７における左右方向）に対して垂直となるよう配置される。

また、対向電極３２０の導電部３２１には、たとえば、通風方向ｆに沿った幅ｗが１０（ｍｍ）、ワイヤ状の放電電極３１０に平行な長手方向の長さｌが１００（ｍｍ）、板厚ｔが０．５（ｍｍ）のステンレス製の直方体状の板状体を用いることができる。また、被覆部３２２には、たとえば、０．５（ｍｍ）の厚みのＡＢＳ樹脂製の板状体を用いることができる。

対向電極３２０は、導電部３２１である１枚の板状体を、被覆部３２２である２枚の板状体で厚み方向の両側から挟んだ構造とすることができる。そして、２つの対向電極３２０の間に、上述の放電電極３１０がそれぞれ位置するように、各対向電極３２０が互いに平行に配置される。また、隣り合う放電電極３１０と対向電極３２０との距離は、たとえば、５．５（ｍｍ）である。

また、対向電極３２０の露出部３２６は、導電部３２１を挟む２枚の被覆部３２２同士の間に生じる凹溝３２７（図１０参照）によって形成されている。対向電極３２０に形成される凹溝３２７の寸法は、たとえば、図７において対向電極３２０の厚み方向に平行な幅（＝導電部３２１の板厚ｔ）が０．５（ｍｍ）、通風方向ｆに平行な深さｄが１．５（ｍｍ）である。

図８は、実施形態に係る荷電部３の放電電極３１０および対向電極３２０を示す上面図であり、図９は、実施形態の荷電部３の放電電極３１０および対向電極３２０を通風方向ｆから見た側面図である。また、図１０は、図８に示すＡ－Ａ線の矢視断面図である。

図８などに示すように、実施形態に係る対向電極３２０は、直方体状の導電部３２１を有する。かかる導電部３２１は、平面視において、主面（第１主面３２１ａおよび第２主面３２１ｂ）における長手方向（以下、単に「長手方向」とも記載する。）が放電電極３１０の延伸方向と平行である。

また、導電部３２１は、平面視において、主面（第１主面３２１ａおよび第２主面３２１ｂ）における短手方向（以下、単に「短手方向」とも記載する。）は、放電電極３１０の延伸方向と直交している。

また、図１０に示すように、導電部３２１は、第１主面３２１ａ（または第２主面３２１ｂ）の中央部が放電電極３１０に最も近くなるように配置される。言い換えれば、放電電極３１０は、導電部３２１の側面３２１ｃのうち長手方向に沿う一対の側面３２１ｃと放電電極３１０との距離が、第１主面３２１ａ（または第２主面３２１ｂ）の中央部と放電電極３１０との距離に比べて大きくなるように配置される。また、放電電極３１０は、導電部３２１の露出部３２６である一対の側面３２１ｃと、放電電極３１０との距離が一定になるように配置されている。

ここで、実施形態では、図１０に示すように、板状の導電部３２１が板状の第１被覆部３２３および第２被覆部３２４に挟まれて対向電極３２０が形成される。これにより、実施形態では、対向電極３２０を簡便に形成することができる。

さらに、実施形態では、導電体を一対の絶縁体で挟むサンドイッチ構造によって対向電極３２０を構成することで、導電部３２１の側面３２１ｃに露出する露出面３２１ｃ１を形成することができる。これにより、図５に示した対向電極３２０における導電部３２１の内部から電子が高速で飛び出す現象を効率よく発生させるための露出部３２６を、簡便な構成で形成することができる。

したがって、実施形態によれば、簡便な構成で荷電部３の荷電効率を高めることができる。

また、実施形態では、対向電極３２０に、導電部３２１の露出面３２１ｃ１を底面とする凹溝３２７が形成されてもよい。かかる凹溝３２７は、導電部３２１の露出面３２１ｃ１と、第１被覆部３２３において導電部３２１の第１主面３２１ａに対向する面３２３ａと、第２被覆部３２４において導電部３２１の第２主面３２１ｂに対向する面３２４ａとによって形成される。

これにより、露出部３２６を凹溝３２７に形成する場合において、断続的な放電を安定して実現するために必要となる凹溝３２７の深さｄを確保することができる。すなわち、深さｄの凹溝３２７の底面に露出部３２６が形成されることによって、被覆部３２２に電荷が十分に蓄積する前に放電が生じてしまうのを抑えられ、被覆部３２２に蓄積した電荷によるパルス性の放電を安定的に発生させることができる。したがって、実施形態によれば、荷電部３を安定して動作させることができる。

また、実施形態では、露出面３２１ｃ１が、複数の側面３２１ｃのうち、長手方向に沿う側面３２１ｃに形成されてもよい。これにより、露出面３２１ｃ１を放電電極３１０に対向させずに配置でき、また放電電極３１０に対して露出面３２１ｃ１を遠い位置に配置することができるため、荷電部３の荷電効率をさらに高めることができる。かかる効果の詳細について以下に説明する。

荷電部３の荷電効率は、荷電量に比例し、放電電極３１０と対向電極３２０との間に流れる電流値に反比例する。この電流値は、対向電極３２０から単位時間当たりに放出されるイオンの数に凡そ比例する。

また、露出部３２６に形成される電界の電界強度に応じて、露出する露出面３２１ｃ１から放出されるイオンの速度が異なってくる。そして、露出部３２６に形成される電界の電界強度（すなわち、放出されるイオンの速度）は、露出部３２６と放電電極３１０との距離が大きくなるに連れて減少する。

たとえば、図７に示した構成では、露出部３２６に形成される電界の電界強度が、導電部３２１において放電電極３１０の直下に位置する部位に形成される電界の電界強度に対して、おおよそ半分程度となる。

そして、放電電極３１０と対向電極３２０との間に流れる電流値が同じであったとしても、露出面３２１ｃ１を放電電極３１０に対向させずに遠い位置に配置して露出部３２６に形成される電界の電界強度を小さくすることで、放出されるイオンの速度を遅くすることができる。これにより、空間に多くの（すなわち、空間密度の高い）イオンを漂わせることができ、空間を通過する空気中に含まれる微粒子を空間密度の高いイオンによって効率的に帯電（荷電）することができる。

ここまで説明したように、実施形態では、露出部３２６が複数の側面３２１ｃのうちの長手方向に沿う側面３２１ｃに形成されることで、放電電極３１０に対して、露出面３２１ｃ１を対向させず遠い位置に配置できる。これにより、実施形態では、露出面３２１ｃ１が放電電極３１０に対向して近接するように配置される場合に比べ、放電電極３１０と対向電極３２０との間に流れる電流値が同じ場合でも、イオンの空間密度を高めることができる。したがって、実施形態によれば、荷電部３の荷電効率を高めることができる。

また、露出面３２１ｃ１が、複数の側面３２１ｃのうち、長手方向に沿う側面３２１ｃに形成されることで、導電部３２１の長手方向に沿って十分な面積の露出部３２６を設けることができる。これにより、露出面３２１ｃ１の長手方向での位置によって放電の頻度がばらつくのを抑制でき、対向電極３２０（導電部３２１）の長手方向での位置によらずに安定した放電を生じさせることができる。

また、実施形態では、図９などに示すように、被覆部３２２が、上述の第１被覆部３２３および第２被覆部３２４に加えて、第３被覆部３２５を有してもよい。かかる第３被覆部３２５は、絶縁体で構成される。第３被覆部３２５には、たとえば絶縁テープなどを用いることができる。

第３被覆部３２５は、導電部３２１の表面のうち、放電電極３１０の延伸方向と垂直な側面３２１ｃ（すなわち、短手方向に沿う側面３２１ｃ）を被覆する。

これにより、放電電極３１０の延伸方向と垂直な側面３２１ｃは被覆面３２１ｃ２となり、露出面３２１ｃ１が、複数の側面３２１ｃのうち導電部３２１の長手方向に沿う側面３２１ｃのみに形成される。

そして、短手方向に沿う側面３２１ｃを被覆面３２１ｃ２とすることで、長手方向に沿う側面３２１ｃよりも放電電極３１０の近くに位置し、電界強度が強い短手方向に沿う側面３２１ｃから、意図しない放電が生じることを抑制することができる。

さらに、導電部３２１の側面のうち、放電電極３１０の延伸方向と平行な側面（長手方向に沿う側面３２１ｃ）を、露出面３２１ｃ１とする（つまり、放電電極３１０との距離が一定である、長手方向に沿う側面３２１ｃのみを露出面３２１ｃ１とする）ことで、かかる露出面３２１ｃ１の全体から略均等に放電を生じさせることができる。

したがって、実施形態によれば、荷電効率をより高めることができるとともに、荷電部３を安定して動作させることができる。

＜各種変形例＞
つづいて、実施形態に係る各種変形例について、図１１および図１２を参照しながら説明する。図１１は、実施形態の変形例１に係る荷電部３の放電電極３１０および対向電極３２０を示す断面図であり、実施形態の図１０に対応する図である。

図１１に示すように、変形例１では、導電部３２１の長手方向に沿う側面３２１ｃと、第１被覆部３２３の長手方向に沿う側面３２３ｂと、第２被覆部３２４の長手方向に沿う側面３２４ｂとが略面一に配置される。これにより、変形例１では、露出部３２６に凹溝３２７（図１０参照）が形成されない。

変形例１においても、導電体を一対の絶縁体で挟むサンドイッチ構造によって対向電極３２０を構成することで、導電部３２１の側面３２１ｃに露出する露出面３２１ｃ１を形成することができる。そのため、対向電極３２０における導電部３２１の内部から電子が高速で飛び出す現象を、効率よく発生させることができる。したがって、変形例１によれば、荷電部３の荷電効率を高める露出部３２６を簡便な構成で形成することができる。

また、図１１に示す変形例１においても、放電電極３１０に対して露出面３２１ｃ１を対向させずに遠い位置に配置することができるため、図１０に示す実施形態と同様に、放電電極３１０と対向電極３２０との間に流れる電流値が同じ場合でも、イオンの空間密度を高めることができる。したがって、変形例１によれば、荷電部３の荷電効率を高めることができる。

図１２は、実施形態の変形例２に係る荷電部３の放電電極３１０および対向電極３２０を示す断面図であり、実施形態の図１０に対応する図である。

図１２に示すように、変形例２では、導電部３２１の長手方向に沿う一対の側面３２１ｃのうち、通風方向ｆの上流側に位置する側面３２１ｃが、第４被覆部３２８によって覆われる。

かかる第４被覆部３２８は、被覆部３２２に含まれ、絶縁体で構成される。第４被覆部３２８には、たとえば絶縁テープなどを用いることができる。

変形例２においても、導電体を一対の絶縁体で挟むサンドイッチ構造によって対向電極３２０を構成することで、導電部３２１の側面３２１ｃに露出する露出面３２１ｃ１を形成することができる。そのため、対向電極３２０における導電部３２１の内部から電子が高速で飛び出す現象を、効率よく発生させることができる。したがって、変形例２によれば、荷電部３の荷電効率を高める露出部３２６を簡便な構成で形成することができる。

また、変形例２では、通風方向ｆの下流側に位置する露出面３２１ｃ１を底面とする凹溝３２７が形成されることで、露出部３２６において、断続的な放電を安定して実現するために必要となる深さｄを確保することができる。したがって、変形例２によれば、荷電部３を安定して動作させることができる。

また、変形例２では、通風方向ｆの上流側に位置する側面３２１ｃが、第４被覆部３２８によって覆われることで、通過する空気に含まれる塵埃が当該側面３２１ｃに付着してしまうのを防止することができる。

また、図１２に示す変形例２においても、放電電極３１０に対して露出面３２１ｃ１を対向させずに遠い位置に配置することができるため、図１０に示す実施形態と同様に、放電電極３１０と対向電極３２０との間に流れる電流値が同じ場合でも、イオンの空間密度を高めることができる。したがって、変形例２によれば、荷電部３の荷電効率を高めることができる。

なお、図１２の例では、通風方向ｆの上流側に位置する側面３２１ｃのみが第４被覆部３２８によって覆われる場合について示したが、本開示はかかる例に限られず、通風方向ｆの下流側に位置する側面３２１ｃのみが第４被覆部３２８によって覆われてもよい。

以上、本願の実施例を図面に基づいて説明したが、あくまでも例示であって、当業者の知識に基づいて種々の変形、改良を施すことができる。

たとえば、上記の実施形態では、被覆部３２２の第１被覆部３２３、第２被覆部３２４および第３被覆部３２５が別体で構成される例について示したが、本開示はかかる例に限られない。

たとえば、被覆部３２２の第１被覆部３２３、第２被覆部３２４および第３被覆部３２５が一体で構成されてもよい。この場合、たとえば被覆部３２２をすべて絶縁テープで構成することで、導電部３２１の第１主面３２１ａと、第２主面３２１ｂと、側面３２１ｃの一部とを一体で覆うことができる。

また、上記の実施形態では、導電部３２１の長手方向に沿う側面３２１ｃのみを露出面３２１ｃ１とする例について示したが、本開示はかかる例に限られない。たとえば、導電部３２１の短手方向に沿う側面３２１ｃのみを露出面３２１ｃ１としてもよいし、導電部３２１の長手方向に沿う側面３２１ｃおよび短手方向に沿う側面３２１ｃを露出面３２１ｃ１としてもよい。この場合も、荷電効率を高める露出部３２６を簡便な構成で形成することができる。

上述してきた実施形態より、以下に示す放電装置および電気集塵機２が実現できる。なお、以下の放電装置は、電気集塵機２における荷電部３に相当する。

（１）放電電極３１０と、放電電極３１０に対向して配置される対向電極３２０と、放電電極３１０に電圧を印加する電圧印加部（荷電部用高圧電源３０）と、を備え、対向電極３２０は、板状の導電体で形成される導電部３２１と、絶縁体で形成され、導電部３２１の表面を被覆する被覆部３２２と、を有し、被覆部３２２は、第１被覆部３２３と第２被覆部３２４とを有し、導電部３２１は、第１被覆部３２３で被覆される第１主面３２１ａと、第２被覆部３２４で被覆される第２主面３２１ｂと、側面３２１ｃとを有し、側面３２１ｃの少なくとも一部には、露出する露出面３２１ｃ１が形成される放電装置。

かかる構成により、簡便な構成で荷電部３の荷電効率を高めることができる。

（２）上記（１）において、対向電極３２０には、導電部３２１の露出面３２１ｃ１を底面とする凹溝３２７が形成される放電装置。

かかる構成により、上記（１）の効果に加え、荷電部３を安定して動作させることができる。

（３）上記（２）において、凹溝３２７は、第１被覆部３２３において導電部３２１の第１主面３２１ａに対向する面３２３ａと、第２被覆部３２４において導電部３２１の第２主面３２１ｂに対向する面３２４ａと、導電部３２１の露出面３２１ｃ１とによって形成される放電装置。

かかる構成により、上記（２）の効果に加え、荷電部３を安定して動作させることができる。

（４）上記（１）～（３）のいずれか一つにおいて、露出面３２１ｃ１は、放電電極３１０の延伸方向と平行に形成される放電装置。

かかる構成により、上記（１）～（３）のいずれか一つの効果に加え、荷電部３の荷電効率をさらに高めることができる。

（５）上記（１）～（４）のいずれか一つにおいて、導電部３２１は、複数の側面３２１ｃを有する直方体状に形成され、露出面３２１ｃ１は、複数の側面３２１ｃのうち、導電部３２１の主面における長手方向に沿う側面３２１ｃに形成される放電装置。

かかる構成により、上記（１）～（４）のいずれか一つの効果に加え、荷電部３の荷電効率をさらに高めることができる。

（６）上記（１）～（５）のいずれか一つにおいて、導電部３２１は、複数の側面３２１ｃを有する直方体状に形成され、被覆部３２２は、複数の側面３２１ｃのうち、導電部３２１の主面における短手方向に沿う側面３２１ｃを被覆する第３被覆部３２５を有する放電装置。

かかる構成により、上記（１）～（５）のいずれか一つの効果に加え、荷電部３を安定して動作させることができる。

（７）上記（１）～（６）のいずれか一つの放電装置（荷電部３）と、放電装置（荷電部３）により帯電された空気中の塵埃を捕集する集塵装置（集塵部４）と、を備える電気集塵機２。

かかる構成により、上記（１）～（６）のいずれか一つの効果を奏する電気集塵機２を提供することができる。

上述の実施形態および図示の具体的名称、処理、制御、各種のデータなどについては、一例を示すに過ぎず、適宜変更される場合がある。

また、上述の実施形態のより広範な態様は、上述のように表しかつ記述した特定の詳細および代表的な実施形態に限定されるものではない。従って、添付の特許請求の範囲およびその均等物によって定義される総括的な発明の概念または範囲から逸脱することなく、様々な変更が可能である。

２ 電気集塵機
３ 荷電部（放電装置の一例）
４ 集塵部（集塵装置の一例）
３０ 荷電部用高圧電源（電圧印加部の一例）
３１０ 放電電極
３２０ 対向電極
３２１ 導電部
３２１ａ 第１主面
３２１ｂ 第２主面
３２１ｃ 側面
３２１ｃ１ 露出面
３２１ｃ２ 被覆面
３２２ 被覆部
３２３ 第１被覆部
３２４ 第２被覆部
３２５ 第３被覆部
３２６ 露出部
３２７ 凹溝
３２８ 第４被覆部

Claims (7)

1. 放電電極と、
   前記放電電極に対向して配置される対向電極と、
   前記放電電極に電圧を印加する電圧印加部と、
   を備え、
   前記対向電極は、
   板状の導電体で形成される導電部と、
   絶縁体で形成され、前記導電部の表面を被覆する被覆部と、
   を有し、
   前記被覆部は、第１被覆部と第２被覆部とを有し、
   前記導電部は、前記第１被覆部で被覆される第１主面と、前記第２被覆部で被覆される第２主面と、側面とを有し、
   前記側面の少なくとも一部には、露出する露出面が形成される
   放電装置。
2. 前記対向電極には、前記導電部の前記露出面を底面とする凹溝が形成される
   請求項１に記載の放電装置。
3. 前記凹溝は、前記第１被覆部において前記導電部の前記第１主面に対向する面と、前記第２被覆部において前記導電部の前記第２主面に対向する面と、前記導電部の前記露出面とによって形成される
   請求項２に記載の放電装置。
4. 前記露出面は、前記放電電極の延伸方向と平行に形成される
   請求項１～３のいずれか一つに記載の放電装置。
5. 前記導電部は、複数の側面を有する直方体状に形成され、
   前記露出面は、前記複数の側面のうち、前記導電部の主面における長手方向に沿う前記側面に形成される
   請求項１～４のいずれか一つに記載の放電装置。
6. 前記導電部は、複数の側面を有する直方体状に形成され、
   前記被覆部は、前記複数の側面のうち、前記導電部の主面における短手方向に沿う前記側面を被覆する第３被覆部を有する
   請求項１～５のいずれか一つに記載の放電装置。
7. 請求項１～６のいずれか一つに記載の放電装置と、
   前記放電装置により帯電された空気中の塵埃を捕集する集塵装置と、
   を備える電気集塵機。

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