JP4415973B2 - 空気浄化装置 - Google Patents

Description

本発明は、被処理空気が流れる空気中で放電する放電部を備えた空気浄化装置に関するものである。

従来より、住居や店舗などの室内空間の空気を清浄化する空気浄化装置が知られている。

例えば図９に示す空気浄化装置（80）は、ケーシング（81）内に被処理空気が流れる空気通路（82）が形成されている。この空気通路（82）には、空気流れの上流から下流に向かって順に、プレフィルタ（83）、イオン化部（84）、静電フィルタ（85）、ストリーマ放電部（86）、及び触媒フィルタ（87）が配置されている。

上記プレフィルタ（83）は、ケーシング（81）内に導入された空気中の比較的大きな塵埃を捕集する。上記イオン化部（84）は、電気集塵用の放電極（84a）及び対向極（84b）で構成されている。上記放電極（84a）は複数の線状電極で構成されており、枠体の上下端に亘って張架されている。一方、この放電極（84a）の周囲には、上流側が開放された断面コ字型の電極部材が配置されている。そして、電極部材の左右側壁が対向極（84b）を構成している。イオン化部（84）では、両電極（84a,84b）の間でコロナ放電が行われ、被処理空気中の塵埃が帯電される。イオン化部（84）で帯電した塵埃は、静電フィルタ（85）によって電気的に捕集される。

上記ストリーマ放電部（86）は、ストリーマ放電用の放電極（86a）及び対向極（86b）とで構成されている。放電極（86a）は、枠体の上下端に支持される板状部材に形成される針状ないし突起状の複数の電極で構成されている。一方、上記対向極（86b）は、放電極（86a）に対峙するよう支持部材の側方に位置する複数の板状電極で構成されている。ストリーマ放電部（86）では、両電極（86a,86b）でストリーマ放電が行われ、いわゆる活性種（ラジカル、高速電子、励起分子など）が生成される。この活性種は、上記触媒フィルタ（87）で更に活性化され、被処理空気中の有害成分や臭気成分を分解する（特許文献１参照）。
特開２００４−３２９６３９号公報

近年、上述のような空気浄化装置は、特に住居や店舗などの民生用途として広く普及されている。ところで、このような民生用途の空気浄化装置は極力コンパクトに設計されることが望ましい。特に、空気浄化装置の薄型化は居住スペースなどを有効利用する上で効果的な改善であるといえる。一方、上述のような放電部（イオン化部やストリーマ放電部）を備える空気浄化装置について、装置の薄型化を図ろうとすると、放電極と他の構成部品との距離が狭くなるケースがある。

例えば特許文献１の空気浄化装置（80）の薄型化を図る場合、上記イオン化部（84）の放電極（84a）と静電フィルタ（85）との距離が狭くなることがある。この場合、放電極（84a）から対向極（84b）への放電以外に、放電極（84a）から静電フィルタ（85）への放電が起こり得る。その結果、放電極（84a）から静電フィルタ（85）へ向かってスパークが生じる恐れがある。また、イオン化部（84）で所期のコロナ放電が行われず、被処理空気の集塵性能が低下してしまう恐れもある。

同様に、空気浄化装置（80）の薄型化を図る場合、上記ストリーマ放電部（86）の放電極（86a）と他の構成部品などの距離が狭くなることもある。この場合、放電極（86a）から他の構成部品への放電によって所期のストリーマ放電が行われず、被処理空気中の有害成分や臭気成分の分解効率が低下してしまう恐れがある。

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、空気中で放電を行う放電部を備えた空気浄化装置において、放電部の放電性能を維持しながら空気浄化装置の薄型化を図ることである。

第１の発明は、被処理空気が流れる空気通路（15）と、該空気通路（15）を流れる空気中の塵埃を帯電させるイオン化部（30）とを備えた空気浄化装置を前提としている。そして、この空気浄化装置は、上記イオン化部（30）が、放電極（31）と、該放電極（31）に対して空気流れと直交する方向に配列される対向極（32）とを有し、上記イオン化部（30）の下流側には、該イオン化部（30）で帯電した塵埃を捕集する静電フィルタ（17）と、上記放電極（31）と静電フィルタ（17）との間を遮断するアース電極（33）とが設けられ、上記放電極（31）と上記アース電極（33）との間の距離Ｌが、放電極（31）と上記対向極（32）との間の距離Ｄよりも短くなっており、上記放電極（31）とアース電極（33）との間には、該アース電極（33）の上流側の面のうち上記放電極（31）から最も近い箇所を含む所定部位を覆い該所定部位と異なる他の部位を放電極（31）に対して露出させるように絶縁材（60）が設けられ、絶縁材（60）は、上記アース電極（33）の上流側の面に支持されていることを特徴とするものである。

第１の発明では、放電部としてのイオン化部（30）でコロナ放電が行われ、空気中の塵埃が帯電される。なお、帯電した塵埃は、集塵電極や静電フィルタなどによって捕集され、空気中の塵埃が除去される。ここで、イオン化部（30）のコロナ放電時においては、絶縁材（60）がイオン化部（30）からアース電極（33）へ向かう放電を阻止する。したがって、アース電極（33）とイオン化部（30）との距離を狭くしても、イオン化部（30）で所期のコロナ放電を行うことができる。

第１の発明では、放電極（31）と対向極（32）との間でコロナ放電が行われる。ここでコロナ放電の放電方向は、空気の流れ方向と直交している。このため、放電により生じるイオン風と空気との接触効率が向上し、集塵性能を向上させることができる。

第１の発明では、イオン化部（30）で帯電した塵埃が該イオン化部（30）の下流側を流れると、この塵埃はクーロン力によって静電フィルタ（17）に引き寄せられて捕集される。ここで、イオン化部（30）と静電フィルタ（17）とは、アース電極（33）で遮断されている。このため、例えばイオン化部（30）から静電フィルタ（17）への方向に放電が生じても、この放電はアース電極（33）を介してアース側へ流れる。つまり、アース電極（33）は、イオン化部（30）から静電フィルタ（17）へのスパークなどの放電を確実に抑止し、静電フィルタ（17）を保護する。

ところで、このようにイオン化部（30）と静電フィルタ（17）との間にアース電極（33）を配置すると、イオン化部（30）とアース電極（33）とが隣接する状態となる。その結果、放電極（31）からアース電極（33）へ放電が集中する一方、放電極（31）から対向極（32）への放電がほとんど行われず塵埃を効果的に帯電させられなくなる恐れがある。そこで、本発明では、放電極（31）とアース電極（33）との間に、絶縁材（60）を配置するようにしている。絶縁材（60）は、放電極（31）からアース電極（33）への空気流れ方向の放電を阻止する。したがって、アース電極（33）とイオン化部（30）との距離を狭くしても、イオン化部（30）では空気の流れと直交する方向でのコロナ放電が行われる。

第１の発明では、絶縁材（60）が放電極（31）に対してアース電極（33）の一部を覆う一方、アース電極（33）の残りの部位は、放電極（31）に対して露出される。

ところで、仮に放電極（31）に対して絶縁材（60）でアース電極（33）を完全に覆ってしまうと、放電極（31）の放電は実質的に全て対向極（32）に向かって行われる。しかしこの場合には、放電極（31）に隣接する絶縁材（60）が帯電してしまい、放電極（31）から対向極（32）へのコロナ放電の電気力線密度が上昇してしまう。その結果、放電極（31）の放電電圧が上昇し過ぎる傾向にあった。このような放電電圧の上昇は空気浄化装置の絶縁設計の観点から好ましくない。

一方、本発明のように、アース電極（33）の所定の部位を放電極（31）に対して露出させることで、放電極（31）からアース電極（33）へのある程度の放電が許容される。したがって、上述のように電気力線密度が上昇することが抑制され、ひいては放電電圧の上昇が抑制される。この際、絶縁材（60）は放電極（31）とアース電極（33）の一部との間の放電を阻止しているため、アース電極（33）とイオン化部（30）との距離を狭くしても、イオン化部（30）では空気の流れと直交する方向でのコロナ放電が維持される。

第１の発明では、絶縁材（60）は、上記アース電極（33）の上流側の面に支持されて、放電極（31）からアース電極（33）への放電を阻止する。したがって、アース電極（33）とイオン化部（30）との距離を狭くしても、イオン化部（30）では空気の流れと直交する方向でのコロナ放電が維持される。

第２の発明は、第１の発明において、上記絶縁材は絶縁性の樹脂材料（60）で構成されていることを特徴とするものである。

第２の発明では、イオン化部などの放電部（30,40）から静電フィルタやアース電極などの構成部品への放電が、絶縁性の樹脂材料（60）によって阻止される。

上記第１の発明によれば、電気集塵用のイオン化部（30）について、イオン化部（30）からアース電極（33）への放電を上記絶縁材（60）で阻止できるようにしている。したがって、イオン化部（30）とアース電極（33）の距離を狭くして空気浄化装置のコンパクト化、薄型化を図りながら、イオン化部（30）で所期のコロナ放電を行うことができる。

上記第１の発明によれば、イオン化部（30）において被処理空気の流れと直交する方向にコロナ放電を行うようにしている。そのため、空気中の塵埃を効果的に帯電でき、この空気浄化装置の集塵効率を向上させることができる。ここで、絶縁材（60）は放電極（31）から空気流れ方向に配置されたアース電極（33）への放電を阻止するように配置される。そのため、この空気浄化装置を空気流れ方向について薄型化できるとともに、イオン化部（30）では空気流れと直交する方向のコロナ放電を維持することができる。

上記第１の発明によれば、イオン化部（30）で帯電した塵埃を静電フィルタ（17）で捕集することで、この空気浄化装置の集塵効率を一層効果的に得ることができる。ここで、放電極（31）と静電フィルタ（17）との間には、アース電極（33）が配置されるため、放電極（31）から静電フィルタ（17）へのスパーク等の放電を確実に防ぐことができる。したがって、静電フィルタ（17）を確実に保護し、この空気浄化装置の信頼性を高めることができる。

一方、放電極（31）の近傍にアース電極（33）を配置すると、放電極（31）からアース電極（33）への放電が生じやすくなるが、本発明によれば、絶縁材（60）が放電極（31）からアース電極（33）への放電を阻止するようにしているため、この空気浄化装置を空気流れ方向に薄型化しながら、イオン化部（30）の放電を維持することができる。

上記第１の発明によれば、放電極（31）に対してアース電極（33）の一部を覆うように絶縁材（60）を配置することで、放電極（31）から対向極（32）へのコロナ放電と同時に該放電極（31）からアース電極（33）の露出部への放電を許容するようにしている。そのため、仮に絶縁材（60）が放電極（31）に対してアース電極（33）を完全に覆ってしまう場合には、イオン化部（30）の放電電圧が急激に上昇してしまうのに対し、本発明では、この放電電圧の上昇を抑制することができる。つまり、放電極（31）から対向極（32）へのコロナ放電と、該放電極（31）かアース電極（33）への放電とをバランスさせることで、イオン化部（30）の集塵性能を損なうことなく、更に放電電圧の上昇を効果的に抑制することができる。したがって、空気浄化装置の絶縁設計を容易に行うことができる。

上記第１の発明によれば、絶縁材（60）をアース電極（33）における上流側の面に支持させることで、絶縁材（60）の取り付けが容易となり、さらには放電極（31）とアース電極（33）との間を絶縁材（60）で確実に遮断できる。

上記第２の発明によれば、絶縁材（60）を絶縁性の樹脂材料で構成しているため、絶縁材（60）の加工や取り扱いが容易となり、また、絶縁材（60）を廉価に製造することができる。

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。

本実施形態に係る空気浄化装置（10）は、一般家庭や小規模店舗などで用いられる民生用途の空気浄化装置である。この空気浄化装置（10）は、被処理空気中の塵埃、アレルゲン、臭気成分、及び有害成分等を除去し、室内空間の空気を清浄化する。

<空気浄化装置の全体構成>
まず、空気浄化装置（10）の全体構成について図１及び図２を参照しながら説明する。なお、図１は空気浄化装置（10）の分解斜視図であり、図２は空気浄化装置（10）の内部を上方から視た図である。

空気浄化装置（10）は、一端が開放された箱形のケーシング（11）と、該ケーシング（11）の開放端面に装着される前面カバー（12）とを備えている。上記ケーシング（11）の前面寄りの左右側面及び上面、さらに上記前面カバー（12）の中央部には、室内空気が導入される空気吸込口（13）が形成されている。一方、ケーシング（11）の天板の背面側寄りには、室内空気が流出する空気吹出口（14）が形成されている。

ケーシング（11）内には、空気吸込口（13）から空気吹出口（14）までに亘って被処理空気である室内空気が流れる空気通路（15）が形成されている。この空気通路（15）には、室内空気の流れの上流側から下流側に向かって順に、プレフィルタ（16）、イオン化部（30）、ストリーマ放電部（40）、静電フィルタ（17）、触媒フィルタ（18）、及び遠心送風機（19）が配置されている。また、ケーシング（11）の後部下側寄りには、イオン化部（30）及びストリーマ放電部（40）の電源手段（21）が設けられている。

<プレフィルタ及びイオン化部の構成>
プレフィルタ（16）は、室内空気中に含まれる比較的大きな塵埃を捕集するフィルタである。イオン化部（30）は、プレフィルタ（16）を通過した比較的小さな塵埃を帯電させるものであり、本発明の放電部を構成している。このイオン化部（30）は、「コ」の字型の水平断面が左右方向に連なる形状の波形部材（50）の前面側に設けられている。なお、本実施形態では、空気通路（15）に２つの波形部材（50）が左右方向に配列されている。

上記波形部材（50）の前面側には、波形部材（50）によって区画される複数の略柱状の空間が形成されており、この空間が前側開放部（51）を構成している。そして、各前側開放部（51）には、イオン化線（31）及び第１電極板（32）が設けられている。図２に示すように、各イオン化線（31）及び各第１電極板（32）は、一本のイオン化線（31）に対して左右両側の２枚の第１電極板（32）が対応するような関係で空気の流れと直交する方向に配列されている。

上記イオン化線（31）は、各前側開放部（51）の左右方向におけるほぼ中心にそれぞれ配置されている。各イオン化線（31）は、線状ないし棒状に形成され、波形部材（50）の上端から下端に亘って張架されている。このイオン化線（31）は、塵埃を帯電させるコロナ放電の基端となる放電極を構成している。

上記第１電極板（32）は、各前側開放部（51）の左右側壁によって構成され、対応するイオン化線（31）の両側にそれぞれ配置されている。これら第１電極板（32）はイオン化線（31）の外周面に対峙する板状に形成されイオン化線（31）と略平行な姿勢となっている。この第１電極板（32）は、コロナ放電の終端となる対向極を構成している。

また、波形部材（50）の最下流側の各面は、イオン化線（31）と隣接する構成部品となるアース電極（33）を構成している。このアース電極（33）は、イオン化線（31）と静電フィルタ（17）との間を遮断するようにしてイオン化線（31）と静電フィルタ（17）との間に位置している。そして、アース電極（33）は、イオン化線（31）から静電フィルタ（17）へのスパーク等の放電を抑止して、静電フィルタ（17）を保護している。また、各アース電極（33）は、メッシュ形状、網目形状、パンチングメタル形状などに形成されている。つまり、アース電極（33）は、複数の開口を有する板状に形成されている。各アース電極（33）は、各イオン化線（31）に対応する左右の第１電極板（32）の下流側端部に連続して形成されている。そして、第１電極板（32）とアース電極（33）とは一体的な波形部材（50）を構成している。また、これらアース電極（33）の上流側の面には、詳細は後述する絶縁材（60）が支持されている。

<ストリーマ放電部の構成>
ストリーマ放電部（40）は、波形部材（50）の後面側に設けられている。具体的に、波形部材（50）の後面側には、該波形部材（50）によって区画される複数の略柱状の空間が形成されている。そして、この空間のうち水平断面積が広い２つの空間が後側開放部（52）を構成している。ストリーマ放電部（40）は、これら２つの後側開放部（52）にそれぞれ設けられている。また、ストリーマ放電部（40）の要部を上方から視た図３に示すように、後側開放部（52）には、水平断面が「コ」の字型で、波形部材（50）の上下方向に亘って延在する第１絶縁カバー（53）が設けられている。この第１絶縁カバー（53）には、前側に開放空間が形成されている。そして、ストリーマ放電部（40）は、波形部材（50）の後側面と上記第１絶縁カバー（53）の内側面とによって内包されている。なお、第１絶縁カバー（53）を構成する３つの壁面には、それぞれ複数の空気流通口（54）が形成されており、室内空気がストリーマ放電部（40）の近傍を流通可能となっている。

ストリーマ放電部（40）には、複数の電極対（41,42）が設けられている。各電極対（41,42）は、ストリーマ放電の基端となる複数の放電針（41）と、ストリーマ放電の終端となる複数の第２電極板（42）とで構成されている。

放電針（41）は、図４（放電針の要部拡大斜視図）に示すように、水平断面が「コ」の字型で上下方向に延在する電極保持部材（43）に支持されている。具体的に、電極保持部材（43）の所定の部位には、前方に向かって屈曲形成された複数の支持板（44）が形成されている。そして、線状ないし棒状の放電針（41）は、該放電針（41）を挟み込むようにしてかしめられた支持板（44）の先端部によって支持されている。以上のようにして、放電針（41）の両端部は、支持板（44）から上下方向に突出した状態となっている。なお、本実施形態において、上記放電針（41）は、線径が約０．２ｍｍのタングステン線で構成されている。

上記第２電極板（42）は、図３に示すように、波形部材（50）の後側開口部（52）を形成する内壁のうち、上記放電針（41）の前方に位置する支持面（55）に形成されている。具体的に、支持面（55）には、放電針（41）に近い順に、上記第２電極板（42）、高抵抗樹脂シート（22）、及び通電板（23）が積層されている。第２電極板（42）は、上下方向に延在する板状に形成されている。この第２電極板（42）には、所定の位置に第２絶縁カバー（56）が設けられている。そして、第２電極板（42）は、放電針（41）の先端部に対峙する面が露出された状態となっている。

以上のようにして、上記放電針（41）と第２電極板（42）とは実質的に平行な姿勢となっている。そして、放電針（41）の先端部から第２電極板（42）までの間の距離が一定間隔に保持されている。なお、本実施形態において、両電極（41,42）の間の距離は４．０±０．３ｍｍとなっている。

<静電フィルタ及び触媒フィルタの構成>
静電フィルタ（17）は、イオン化部（30）及びストリーマ放電部（40）の下流側に配置される本発明の集塵手段を構成している。この静電フィルタ（17）は、上流側の面が上記イオン化部（30）によって帯電された比較的小さな塵埃を捕集する集塵面を構成する一方、下流側の面には光触媒（光半導体）が担持されている。この光触媒は、ストリーマ放電部（40）によるストリーマ放電によって生成される低温プラズマ中の反応性の高い物質（電子、イオン、水酸化ラジカルなどの活性種）によって更に活性化され、室内空気中の有害成分や臭気成分の分解を促進する。なお、この光触媒は、例えば二酸化チタンや酸化亜鉛、あるいはタングステン酸化物や硫化カドミウムなどが用いられる。また、静電フィルタ（17）は、水平断面が波形状に屈曲して形成された、いわゆるプリーツフィルタで構成されている。

上記触媒フィルタ(18)は、静電フィルタ（17）の下流側に配置されている。この触媒フィルタ（18）は、ハニカム構造の基材の表面にプラズマ触媒を担持したものである。このプラズマ触媒は、上記光触媒と同様に、ストリーマ放電部（40）の放電によって生成される低温プラズマ中の反応性の高い物質（電子、イオン、水酸化ラジカルなどの活性種）によって更に活性化され、室内空気中の有害物質や臭気物質の分解を促進する。このプラズマ触媒には、マンガン系触媒や貴金属系触媒、更にこれらの触媒に活性炭などの吸着剤を添加したものが用いられる。

<絶縁材及びイオン化部の詳細構造>
次に、上述した絶縁材（60）及びイオン化部（30）の詳細構造について図５を参照しながら説明する。上述のように、絶縁材（60）はアース電極（33）の上流側の面に支持されている。この絶縁材（60）は絶縁性の樹脂材料で構成されている。また、絶縁材（60）は、上記波形部材（50）の上端から下端に亘って延在する板状ないし直方体状に形成されている。

具体的には、絶縁材（60）の厚み寸法（図５の上下方向の寸法）が約３ｍｍであり、幅寸法（図５の左右方向の寸法）は約６ｍｍとなっている。そして、絶縁材（60）は、その幅方向の中心が一対の第１電極板（32,32）の間のほぼ中心に位置するように配置されている。なお、両第１電極板（32,32）の間の距離は約２４ｍｍとなっている。したがって、絶縁材（60）はイオン化線（31）に対してアース電極（33）の中央部約６ｍｍを覆う一方で、絶縁材（60）の両側に位置する約９ｍｍのアース電極（33）はイオン化線（31）に対してそれぞれ露出された状態となっている。

また、本実施形態では、上記イオン化線（31）から上記第１電極板（32）までの距離Ｄが約１２ｍｍであり、イオン化線（31）から上記アース電極（33）までの距離Ｌは約１０ｍｍとなっている。つまり、イオン化部（30）は、イオン化線（31）と第１電極板（32）との距離Ｄよりも該イオン化線（31）からアース電極（33）までの距離Ｌの方が短い距離に設計されている。

−運転動作−
図１及び図２に示すように、空気浄化装置（10）の運転中は、遠心送風機（19）が運転され、室内空気がケーシング（11）内の空気通路（15）を流通する。この状態において、イオン化部（30）及びストリーマ放電部（40）へは、電源手段（21）よりそれぞれ電圧が印加される。

ケーシング（11）内に導入された室内空気は、まずプレフィルタ（16）を通過する。プレフィルタ（16）では、室内空気中の比較的大きな塵埃が除去される。その後、室内空気は、イオン化部（30）及びストリーマ放電部（40）へと流れる。

イオン化部（30）では、各イオン化線（31）から該イオン化線（31）の両側の第１電極板（32）に向かってコロナ放電が行われる。つまり、イオン化部（30）では、空気の流れと直交する方向に放電が行われる。その結果、室内空気中の比較的小さな塵埃が帯電する。このようにして帯電した塵埃は、室内空気が静電フィルタ（17）を通過する際、この静電フィルタ（17）の上流側の集塵面に捕集される。

ストリーマ放電部（40）では、放電針（41）と第２電極板（42）との間でのストリーマ放電により低温プラズマが発生している。この低温プラズマには、オゾンなどの反応性の高い物質（活性種）が含まれている。そのため、この活性種は、室内空気と接触して室内空気中の有害成分や臭気成分を分解する。

その後、室内空気は、静電フィルタ（17）を通過する。静電フィルタ（17）では、その集塵面において上述のように塵埃が捕集されるとともに、その下流側の面に担持される光触媒によって活性種が更に活性化される。このため、室内空気中の有害成分や臭気成分が更に分解される。

その後、室内空気は触媒フィルタ（18）を通過する。触媒フィルタ（18）では、上記活性種が一層活性化し、室内空気中の有害物質や臭気物質が一層分解される。また、触媒フィルタ（18）では、室内空気中に残存する臭気成分や有害成分などが吸着処理される。以上のようにして清浄化された室内空気は、遠心送風機（19）へと取り込まれ、空気吹出口（14）から室内へ吹き出される。

−イオン化部の放電の検証−
ところで、本実施形態のイオン化部（30）では、図５に示すように、イオン化線（31）と第１電極板（32）との間の距離Ｄよりもイオン化線（31）とアース電極（33）との間の距離Ｌを小さく設計し空気浄化装置の薄型化を図っている。ところが、このようにイオン化線（31）とアース電極（33）との距離Ｌを狭くすると（特にＬ＜Ｄという関係になると）、イオン化線（31）からアース電極（33）への放電量が増大してしまう一方、イオン化線（31）から第１電極板（32）への放電量が減少してしまい、イオン化部（30）による塵埃の帯電効果も減少してしまうことになる。

ここで、本実施形態では、イオン化線（31）とアース電極（33）との間に絶縁材（60）を配置しているため、この絶縁材（60）によりイオン化線（31）からアース電極（33）への空気流れ方向の放電が阻止される。その結果、イオン化部（30）では、イオン化線（31）から第１電極板（32）へのコロナ放電が維持される。

この点について実験的に検証した結果について図６のグラフを参照しながら説明する。図６のグラフは、本実施形態のイオン化部（30）と従来のイオン化部による塵埃の帯電効果、つまり集塵性能を比較検証したものである。図６においては、Ａ線が本実施形態のイオン化部（30）の集塵率と放電電流の関係を示すものであり、Ｂ線は従来のイオン化部の集塵率と放電電流の関係を示すものである。なお、従来のイオン化部では、イオン化線から第１電極板までの距離Ｄが本実施形態と同様に約１２ｍｍとなっているのに対し、イオン化線からアース電極までの距離Ｌは本実施形態よりも長い約１２ｍｍ（本実施形態では約８ｍｍ）となっている。また、従来のイオン化部には、本実施形態のような絶縁材が設けられておらず、イオン化線に対してアース電極が完全に露出配置されている。

図６から明らかなように、本実施形態のイオン化部（30）では、イオン化線（31）とアース電極（33）との間の距離Ｌが従来の距離Ｌよりの約２／３となっているにも拘わらず、従来のイオン化部とほぼ同様、あるいはそれ以上の集塵率を得ることができる。つまり、本実施形態では、イオン化部（30）の薄型化を図りながら、イオン化部（30）の集塵性能を維持することができる。

また、本実施形態では、絶縁材（60）がアース電極（33）の中央の一部を覆うようにしている。そのため、図５に示すように、イオン化線（31）からは、第１電極板（32）への放電以外に、絶縁材（60）の両側に露出されるアース電極（33）に向かって放電が行われる。その結果、例えばアース電極（33）を絶縁材（60）で完全に覆ってしまう場合と比較して、イオン化線（31）の電気力線密度を低減することができ、イオン化部（30）の放電電圧の上昇を抑制できる。

この点について実験的に検証した結果について図７のグラフを参照しながら説明する。図７のグラフは、アース電極（33）の中央の一部を絶縁材（60）で覆った本実施形態のイオン化部（30）（図７のＡ線）と、アース電極の全体を絶縁材で覆ったイオン化部（図７のＣ線）とについて、放電電流と放電電圧との関係を比較検証したものである。

図７から明らかなように、アース電極の全体を絶縁材を覆ったイオン化部と比較して、本実施形態のイオン化部（30）では、放電電圧を全体的に低減させることができる。つまり、本実施形態では、イオン化線（31）からアース電極（33）へのある程度の放電が許容されるため、上述のようにイオン化部（30）における電気力線密度の上昇を抑制することができる。したがって、アース電極を絶縁材で完全に覆う場合と比較して放電電圧の上昇を効果的に抑えることができる。

−実施形態の効果−
上記実施形態によれば、イオン化部（30）において被処理空気の流れと直交する方向にコロナ放電を行うようにしている。そのため、空気中の塵埃を効果的に帯電でき、この空気浄化装置の集塵効率を向上させることができる。

また、上記実施形態によれば、イオン化線（31）と静電フィルタ（17）との間にアース電極（33）を配置している。そのため、イオン化線（31）から静電フィルタ（17）への放電を確実に防ぐことができる。したがって、静電フィルタ（17）を確実に保護し、この空気浄化装置の信頼性を高めることができる。

一方、イオン化線（31）の近傍にアース電極（33）を配置すると、特にイオン化線（31）からアース電極（33）への放電が生じやすくなるが、本実施形態によれば、絶縁材（60）がイオン化線（31）からアース電極（33）への放電を阻止するようにしている。そのため、イオン化部（30）における空気流れと直交する方向のコロナ放電を維持しながら、この空気浄化装置を空気流れ方向に薄型化できる。またこの際、絶縁材（60）はアース電極（33）の中央の一部を覆うように配置されているため、イオン化部（30）における放電電圧の上昇を効果的に抑制することができる。したがって、この空気浄化装置の絶縁設計が容易となる。

また、上記実施形態によれば、第１電極板（32）とアース電極（33）とを一体的な波形部材（50）として構成している。したがって、第１電極板（32）及びアース電極（33）の加工や取り扱いが容易となる。さらに、絶縁材（60）をアース電極（33）における上流側の面に支持させることで、絶縁材（60）の取り付けが容易となり、さらにはイオン化線（31）とアース電極（33）との間を確実に遮断できる。また、上記アース電極（33）には、複数の開口を形成しているため、空気の流れに伴う圧力損失が低減でき、また、空気の乱流化によってイオン化部（30）による塵埃の帯電効率、あるいはストリーマ放電部（40）から発生する活性種と空気中の臭気成分等との接触効率を高めることができる。

−参考形態−
上記参考形態の空気浄化装置では、例えば図８に示すように、イオン化部（30）と、該イオン化部（30）の上流側に位置するプレフィルタ（16）との間に絶縁材（60）を配置するようにしてもよい。この場合、絶縁材（60）によってイオン化線（31）からプレフィルタ（16）への放電が阻止されるため、空気流れと直交する方向のコロナ放電を維持しながらイオン化線（31）とプレフィルタ（16）との距離を狭くすることができる。なお、図８の例では、上述の実施形態と同様、イオン化線（31）とアース電極（33）との間にも絶縁材（60）を配置しているが、イオン化線（31）とプレフィルタ（16）との間のみに絶縁材（60）を配置するようにしても良い。

なお、以上の実施形態は、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。

以上説明したように、本発明は、被処理空気が流れる空気中で放電する放電部を備えた空気浄化装置について有用である。

実施形態の空気浄化装置の全体構成を示す概略斜視図である。 実施形態の空気浄化装置の内部を上方から視た概略構成図である。 実施形態のストリーマ放電部を上方から視た概略構成図である。 実施形態のストリーマ放電部の概略斜視図である。 実施形態のイオン化部の水平断面図である。 実施形態と従来のイオン化部について集塵性能を比較したグラフである。 絶縁材でアース電極の一部を覆う場合と、該絶縁材でアース電極の全体を覆う場合とについて放電電圧を比較したグラフである。 参考形態のイオン化部の水平断面図である。 従来の空気浄化装置の全体構成を示す概略斜視図である。

10 空気浄化装置
15 空気通路
16 プレフィルタ
17 静電フィルタ（集塵手段）
30 イオン化部（放電部）
31 イオン化線（放電極）
32 第１電極板（対向極）
33 アース電極
40 ストリーマ放電部（放電部）
60 絶縁材

Claims (2)

1. 被処理空気が流れる空気通路（15）と、該空気通路（15）を流れる空気中の塵埃を帯電させるイオン化部（30）とを備えた空気浄化装置であって、
   上記イオン化部（30）は、放電極（31）と、該放電極（31）に対して空気流れと直交する方向に配列される対向極（32）とを有し、
   上記イオン化部（30）の下流側には、該イオン化部（30）で帯電した塵埃を捕集する静電フィルタ（17）と、上記放電極（31）と静電フィルタ（17）との間を遮断するアース電極（33）とが設けられ、
   上記放電極（31）と上記アース電極（33）との間の距離Ｌが、放電極（31）と上記対向極（32）との間の距離Ｄよりも短くなっており、
   上記放電極（31）とアース電極（33）との間には、該アース電極（33）の上流側の面のうち上記放電極（31）から最も近い箇所を含む所定部位を覆い該所定部位と異なる他の部位を放電極（31）に対して露出させるように絶縁材（60）が設けられ、
   上記絶縁材（60）は、上記アース電極（33）の上流側の面に支持されていることを特徴とする空気浄化装置。
2. 請求項１において、
   上記絶縁材（60）は、絶縁性の樹脂材料で構成されていることを特徴とする空気浄化装置。

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