JP2007313379A - 静電フィルタ - Google Patents

Abstract

【課題】簡単な構成で低電圧印加により低圧損で静電吸着能力の向上が図れる静電フィルタを提供する。
【解決手段】所定の間隔をあけて並列に配列された絶縁被覆されていない縦糸導電線１０と絶縁被覆された横糸導電線２０とが交差するように織られた網状のフィルタ部１を備える。上記フィルタ部１の縦糸導電線１０と横糸導電線２０との間に交流電源２により交流電圧を印加する。上記交流電源２により電圧が印加される縦糸導電線１０と横糸導電線２０との間の絶縁距離が近くなり、低い電圧で高い電場が発生すると共に、複雑な電場が形成される。
【選択図】図１

Description

この発明は、静電フィルタに関し、詳しくは、流体中の浮遊物を静電吸着する静電フィルタに関する。

従来、静電フィルタとしては、絶縁被覆された導電性フィラメントからなるメッシュの縦糸と横糸との間でコンデンサを形成し、そのコンデンサに低電圧を印加することにより、空気清浄能力を発揮するものがある(例えば、特開平６−２５４０１６号公報(特許文献１)参照)。

しかしながら、上記静電フィルタでは、メッシュを形成する導電性フィラメントの縦糸と横糸の両方が絶縁被覆されているため、縦糸と横糸との間の距離が長くなりやすく、帯電量が低いために印加電圧を高くしないと高い空気清浄能力を得にくいという問題や、縦糸と横糸で囲まれる網目が小さくなって圧損が増大するという問題がある。さらに、上記静電フィルタでは、絶縁被覆された縦糸と横糸の径を細くするのに限度があるため、空気清浄能力を改善するのに限界がある。
特開平６−２５４０１６号公報

そこで、この発明の課題は、簡単な構成で低電圧印加により低圧損で静電吸着能力の向上が図れる静電フィルタを提供することにある。

上記課題を解決するため、第１の発明の静電フィルタは、
絶縁被覆されていない第１導電線と絶縁被覆された第２導電線とが交差するように織られた網状のフィルタ部と、
上記フィルタ部の上記第１導電線と上記第２導電線との間に電圧を印加する電圧印加部と
を備えたことを特徴とする。

ここで、上記絶縁被覆されていない第１導電線は、銅線等の金属線であってもよいし、導電性繊維であってもよい。また、上記絶縁被覆された第２導電線は、銅線等の金属線の表面を絶縁被覆で覆うものである。

上記構成の静電フィルタによれば、上記網状のフィルタ部において、絶縁被覆されていない第１導電線と絶縁被覆された第２導電線とが交差するように織られて、片側だけ絶縁被覆とすることによって、電圧印加部により電圧が印加される第１導電線と第２導電線との間の絶縁距離が近くなり、低い電圧で高い電場が発生すると共に、複雑な電場を形成する。この場合、上記第１導電線と第２導電線が細いほど、網目の大きさが同じ場合でも圧損を低減できる一方、網目を細かくするほど、より複雑な電場を形成することも可能となる。したがって、簡単な構成で低電圧印加により低圧損で静電吸着能力の向上が図れる。

なお、この発明の静電フィルタは、空気中に限らず、他の気体や液体等の流体中において、分極している浮遊物や、帯電している浮遊物を吸着することが可能である。

また、一実施形態の静電フィルタでは、
上記第１導電線を所定の間隔をあけて並列に配列された縦糸とし、
上記第２導電線を上記第１導電線の配列方向に沿って織り込んだ横糸とする。

上記実施形態の静電フィルタによれば、格子状に交差する縦糸と横糸で複雑な電場が形成され、静電吸着能力がより向上できる。

また、一実施形態の静電フィルタでは、上記横糸である上記第２導電線は、上記縦糸である上記第１導電線の配列方向の両側耳部で折り返されることにより連続して織り込まれている。

上記実施形態の静電フィルタによれば、上記横糸である第２導電線が、縦糸である第１導電線の配列方向の両側耳部で折り返されることにより連続して織り込まれているので、例えば１本の第２導電線が折り返された両側耳部の一箇所で第２導電線と電圧印加部とを接続することが可能となり、第２導電線と電圧印加部との接続を簡略化できる。

また、一実施形態の静電フィルタでは、上記フィルタ部は、上記第１導電線と交差するように上記第２導電線に沿って織られた絶縁被覆されていない第３導電線を有する。

上記実施形態の静電フィルタによれば、上記絶縁被覆されていない第３導電線が、第１導電線と交差するように第２導電線に沿って織られていることによって、第３導電線が第１導電線とが接触することにより電気的に接続され、第２導電線と第３導電線との間にも電圧印加部により電圧が印加される。したがって、第２導電線と第３導電線との間にも電場が形成されるので、全体としてより複雑な電場が形成されて、静電吸着能力をさらに向上できる。なお、第３導電線が第１導電線と接触することにより電気的に接続されることにより、第１導電線が第３導電線との接続工程をなくして、コストを低減できる。

また、一実施形態の静電フィルタでは、上記第１導電線と上記第３導電線とが電気的に接続されている。

上記実施形態の静電フィルタによれば、上記第１導電線と第３導電線とが電気的に接続されていることによって、電圧印加部により、第１導電線と第２導電線との間に電圧を印加する同時に、第１導電線と第３導電線との間に確実に電圧を印加できる。

また、一実施形態の静電フィルタでは、上記フィルタ部は、上記第１導電線と交差するように上記第２導電線に沿って織られた誘電体材料からなる非導電線を有する。

上記実施形態の静電フィルタによれば、上記第１導電線と交差するように第２導電線に沿って誘電体材料からなる非導電線が織られていることによって、電圧が印加された第１導電線と第２導電線との間に発生する電場により誘電体材料からなる非導電線が分極して、より複雑な電場を形成できる。

また、一実施形態の静電フィルタでは、
上記フィルタ部は、上記第１導電線と交差するように上記第２導電線に沿って織られた絶縁被覆された第４導電線を有し、
上記第１導電線と上記第４導電線とが電気的に接続されている。

上記実施形態の静電フィルタによれば、上記第１導電線と交差するように第２導電線に沿って織られた絶縁被覆された第４導電線が、第１導電線と電気的に接続されていることによって、第２導電線と第４導電線との間にも電圧印加部により電圧が印加され、第２導電線と第４導電線との間にも電場が発生する。したがって、上記第１導電線と第２導電線との間に発生する電場と相俟ってより複雑な電場を形成できる。

また、一実施形態の静電フィルタでは、上記第２導電線を含む絶縁被覆された導電線よりも、上記第１導電線を含む絶縁被覆されていない導電線の線径が小さい。

上記実施形態の静電フィルタによれば、上記第２導電線を含む絶縁被覆された導電線よりも、第１導電線を含む絶縁被覆されていない導電線の線径を小さくすることによって、絶縁被覆されていない導電線と絶縁被覆された導電線が同じ線径の場合よりも網目を大きくでき、低圧損化が容易にできる。

また、一実施形態の静電フィルタでは、上記第１導電線の表面または上記第２導電線の表面の少なくとも一方に、誘電体材料からなる誘電体線または誘電体粒の少なくとも一方を付着させている。

上記実施形態の静電フィルタによれば、上記第１導電線の表面または第２導電線の表面の少なくとも一方に、誘電体材料からなる誘電体線または誘電体粒の少なくとも一方を付着させることによって、電圧が印加された第１導電線と第２導電線との間に発生する電場によって誘電体材料からなる誘電体線または誘電体粒が分極して、より複雑な電場を形成することができる。

また、一実施形態の静電フィルタでは、
少なくとも２以上の上記フィルタ部が所定の間隔をあけて重ねて配置され、
対向する上記フィルタ部同士の電場パターンが対称でない。

上記実施形態の静電フィルタによれば、所定の間隔をあけて重ねて配置された対向するフィルタ部同士の電場パターンが対称でないので、より複雑な電場が形成でき、静電吸着能力が大幅に向上する。

例えば、互いに隣接するフィルタ部の第１導電線同士が対向しないように、かつ、互いに隣接するフィルタ部の第２導電線同士が対向しないようにすることによって、より複雑な電場が形成でき、静電吸着能力が大幅に向上する。あるいは、互いに隣接するフィルタ部の第１導電線同士および第２導電線同士が対向する場合に、対向する第１導電線および第２導電線に印加される電圧を逆極性にすることによって、より複雑な電場が形成でき、静電吸着能力が大幅に向上する。

また、第２の発明の静電フィルタでは、
所定の間隔をあけて並列に配列された縦糸に、絶縁被覆された第１導電線が交差するように横糸として織り込まれ、さらに絶縁被覆されていない第２導電線が上記第１導電線に沿って上記縦糸に交差するように横糸として織り込まれた網状のフィルタ部と、
上記フィルタ部の上記第１導電線と上記第２導電線との間に電圧を印加する電圧印加部と
を備えたことを特徴とする。

上記構成の静電フィルタによれば、上記網状のフィルタ部において、所定の間隔をあけて並列に配列された縦糸に、横糸としての絶縁被覆された第１導電線と絶縁被覆されていない第２導電線とが交差するように織られて、片側だけ絶縁被覆とすることによって、電圧印加部により電圧が印加される第１導電線と第２導電線との間の絶縁距離が近くなると共に、第１導電線と第２導電線との間の接触面積が大きくなるので、低い電圧で広範囲に高い電場が発生する。この場合、上記縦糸や絶縁被覆されていない第２導電線の線径を絶縁被覆された第１導電線よりも小さくすることによって、網目を広くでき、低圧損化が図れる。したがって、簡単な構成で低電圧印加により低圧損で静電吸着能力の向上が図れる。

なお、この発明の静電フィルタは、空気中に限らず、他の気体や液体等の流体中において、分極している浮遊物や、帯電している浮遊物を吸着することが可能である。

また、第３の発明の静電フィルタでは、
所定の間隔をあけて並列に配列された縦糸に、絶縁被覆された第１導電線が交差するように横糸として織り込まれ、さらに絶縁被覆された第２導電線が上記第１導電線に沿って上記縦糸に交差するように横糸として織り込まれた網状のフィルタ部と、
上記フィルタ部の上記第１導電線と上記第２導電線との間に電圧を印加する電圧印加部と
を備えたことを特徴とする。

上記構成の静電フィルタによれば、上記網状のフィルタ部において、所定の間隔をあけて並列に配列された縦糸に、横糸としての絶縁被覆された第１,第２導電線が交差するように織られていることによって、電圧印加部により電圧が印加される第１導電線と第２導電線との間の距離が近くなると共に、第１導電線と第２導電線との間の接触面積が大きくなるので、低い電圧で広範囲に高い電場が発生する。したがって、縦糸に第１,第２導電線より線径の細いものを用いることによって、簡単な構成で低電圧印加により低圧損で静電吸着能力の向上が図れる。

なお、この発明の静電フィルタは、空気中に限らず、他の気体や液体等の流体中において、分極している浮遊物や、帯電している浮遊物を吸着することが可能である。

以上より明らかなように、第１の発明の静電フィルタによれば、簡単な構成で低電圧印加により低圧損で静電吸着能力の向上が図れる静電フィルタを実現することができる。

また、一実施形態の静電フィルタによれば、格子状に交差する縦糸と横糸で複雑な電場を形成することによって、静電吸着能力がより向上できる。

また、一実施形態の静電フィルタによれば、上記横糸である第２導電線が、縦糸である第１導電線の配列方向の両側耳部で折り返されることにより連続して織り込まれていることによって、第２導電線と電圧印加部との接続を簡略化することができる。

また、一実施形態の静電フィルタによれば、上記絶縁被覆されていない第３導電線が、第１導電線と交差するように第２導電線に沿って織られていることによって、第２導電線と第３導電線との間でも電場が形成され、全体としてより複雑な電場が形成されて、静電吸着能力をさらに向上できると共に、第１導電線が第３導電線との接続工程をなくして、コストを低減できる。

また、一実施形態の静電フィルタによれば、上記第１導電線と第３導電線とが電気的に接続されていることによって、電圧印加部により、第３導電線と第２導電線との間に確実に電圧を印加することができる。

また、一実施形態の静電フィルタによれば、上記第１導電線と交差するように第２導電線に沿って誘電体材料からなる非導電線が織られていることによって、電圧が印加された第１導電線と第２導電線との間に発生する電場により誘電体材料からなる非導電線が分極して、より複雑な電場を形成することができる。

また、一実施形態の静電フィルタによれば、上記第１導電線と交差するように第２導電線に沿って織られた絶縁被覆された第４導電線が、第１導電線と電気的に接続されていることによって、第２導電線と第４導電線との間にも電場が発生し、上記第１導電線と第２導電線との間に発生する電場と相俟ってより複雑な電場を形成することができる。

また、一実施形態の静電フィルタによれば、上記第２導電線を含む絶縁被覆された導電線よりも、第１導電線を含む絶縁被覆されていない導電線の線径を小さくすることによって、絶縁被覆されていない導電線と絶縁被覆された導電線が同じ線径の場合よりも網目を大きくでき、低圧損化が容易にできる。

また、一実施形態の静電フィルタによれば、上記第１導電線の表面または第２導電線の表面の少なくとも一方に、誘電体材料からなる誘電体線または誘電体粒の少なくとも一方を付着させることによって、電圧が印加された第１導電線と第２導電線との間に発生する電場によって誘電体材料からなる誘電体線または誘電体粒が分極して、より複雑な電場を形成することができる。

また、一実施形態の静電フィルタによれば、所定の間隔をあけて重ねて配置された対向するフィルタ部同士の電場パターンを非対称にすることによって、より複雑な電場が形成でき、静電吸着能力が大幅に向上する。

また、第２の発明の静電フィルタによれば、簡単な構成で低電圧印加により低圧損で静電吸着能力の向上が図れる静電フィルタを実現することができる。

また、第３の発明の静電フィルタによれば、簡単な構成で低電圧印加により低圧損で静電吸着能力の向上が図れる静電フィルタを実現することができる。

以下、この発明の静電フィルタを図示の実施の形態により詳細に説明する。

〔第１実施形態〕
図１はこの発明の第１実施形態の静電フィルタの構成図を示している。

この第１実施形態の静電フィルタは、図１に示すように、所定の間隔をあけて並列に配列された絶縁被覆されていない第１導電線の一例としての複数本の縦糸導電線１０と、上記複数本の縦糸導電線１０の配列方向に沿って縦糸導電線１０と交差するように織り込まれた絶縁被覆された第２導電線の一例としての１本の横糸導電線２０とを備えている。上記１本の横糸導電線２０を、複数本の縦糸導電線１０の配列方向の両側耳部(図１中の上端と下端)で折り返すことにより連続して織り込んでいる。上記縦糸導電線１０と横糸導電線２０が、一定の間隔を保ちながら縦横相互に１ライン毎に交互に交わって網状のフィルタ部１を構成している。この織り方を平織りという。

上記フィルタ部１の各縦糸導電線１０の一端を接続部１１により電気的に接続している。上記接続部１１に電圧印加部の一例としての交流電源２の一端を接続し、横糸導電線２０の一端に接続部２１を介して交流電源２の他端を接続している。

また、図２は図１のII−II線から見た上記静電フィルタのフィルタ部１の要部の断面図を示している。

上記静電フィルタのフィルタ部１は、図２に示すように、縦糸導電線１０に交差している横糸導電線２０は、銅線２０aの表面を絶縁皮膜２０bで覆っている。上記絶縁皮膜２０bは、１０μｍ〜２０μｍが望ましい。

この第１実施形態の静電フィルタでは、縦糸導電線１０を交流電源２の一端に接続し、縦糸導電線２０の銅線２０aを交流電源２の他端に接続している。

上記交流電源２からの交流電圧を縦糸導電線１０と横糸導電線２０との間に印加することにより、縦糸導電線１０と横糸導電線２０との間に間に電場が発生する。

これにより、空気中の浮遊物をフィルタ部１に静電吸着すると、フィルタ部１の電荷が減少するが、縦糸導電線１０と横糸導電線２０との間に印加する交流電圧が極性を交互に反転させるので、フィルタ部１の電荷量を保つことにより静電吸着能力が低下しない。

一般的な従来の電気集塵機などでは、２５mm〜３０mmの間隔をあけた電極間に１０kＶ〜１２kＶの電圧を印加して、約４kＶ／cmの電場を形成しているが、上記構成の静電フィルタでは、絶縁皮膜２０bを例えば３０μｍ以下とすることにより、ＤＣ１２Ｖの電圧印加で約４kＶ／cmの電場を形成することが可能である。したがって、この第１実施形態では、交流電源２によりピーク電圧が１２Ｖ以上の交流電圧を縦糸導電線１０と横糸導電線２０との間に印加する。

このようにして、上記静電フィルタによれば、簡単な構成で低電圧印加により低圧損で静電吸着能力を向上できる。

また、格子状に交差する縦糸導電線１０と横糸導電線２０で複雑な電場を形成することによって、静電吸着能力がより向上できる。

また、上記横糸導電線２０が、縦糸導電線１０の配列方向の両側耳部で折り返されることにより連続して織り込まれていることによって、横糸導電線２０と交流電源２との接続を簡略化することができる。

また、絶縁被覆された横糸導電線２０よりも、絶縁被覆されていない縦糸導電線１０の線形をより小さくすることができ、それによって、線径の大きい絶縁被覆された横糸導電線２０でフィルタ部１の強度を保ちつつ、絶縁被覆されていない縦糸導電線１０と絶縁被覆された横糸導電線２０が同じ線径の場合よりも網目を大きくすることが可能となり、低圧損化が容易にできる。

〔第２実施形態〕
図３はこの発明の第２実施形態の静電フィルタの要部の断面図を示しており、この第２実施形態の静電フィルタは、第３導電線と非導電線を除いて第１実施形態の静電フィルタと同一の構成をしており、同一構成部は同一参照番号を付している。

この第２実施形態の静電フィルタのフィルタ部は、図３に示すように、第１導電線の一例としての縦糸導電線１０に交差している第２導電線の一例としての横糸導電線２０は、銅線２０aの表面を絶縁皮膜２０bで覆っている。上記絶縁皮膜２０bは、１０μｍ〜２０μｍが望ましい。

また、上記フィルタ部は、縦糸導電線１０と交差するように横糸導電線２０に沿って織られた絶縁被覆されていない第３導電線の一例としての横糸導電線３０と、縦糸導電線１０と交差するように横糸導電線２０に沿って織られた誘電体材料からなる非導電線４０とを有する。上記横糸導電線３０は、絶縁被覆されていないので、絶縁被覆されていない縦糸導電線１０と接触により電気的に接続される。

この第４実施形態の静電フィルタでは、縦糸導電線１０を交流電源２の一端に接続し、横糸導電線２０の銅線２０aを交流電源２の他端に接続している。

上記交流電源２からの交流電圧を１０と横糸導電線２０との間に印加することにより、縦糸導電線１０と横糸導電線２０との間および横糸導電線３０と横糸導電線２０との間に電場が発生する。

これにより、空気中の浮遊物をフィルタ部１に静電吸着すると、フィルタ部１の電荷が減少するが、縦糸導電線１０と横糸導電線２０との間に印加する交流電圧が極性を交互に反転させるので、フィルタ部の電荷量を保つことにより静電吸着能力が低下しない。

この第２実施形態の静電フィルタは、第１実施形態の静電フィルタと同様の効果を有する。

また、絶縁被覆されていない横糸導電線３０が、縦糸導電線１０と交差するように横糸導電線２０に沿って織られていることによって、横糸導電線２０と横糸導電線３０との間でも電場が形成され、全体としてより複雑な電場が形成されて、静電吸着能力をさらに向上できると共に、縦糸導電線１０が横糸導電線３０との接続工程をなくして、コストを低減することができる。

上記交流電源２からの交流電圧が印加された縦糸導電線１０と第２導電線２０との間に発生する電場により誘電体材料からなる非導電線４０が分極して、より複雑な電場を形成することができる。したがって、上記非導電線４０は、強誘電体材料が望ましく、非導電性繊維であってもよい。また、第２導電線２０よりも非導電線４０の線径を小さくすることにより、さらなる低圧損化が可能となる。

なお、上記第２実施形態では、第１導電線としての縦糸導電線１０と第３導電線としての横糸導電線３０とを接触により電気的に接続していたが、接続部等を用いて第１導電線と第３導電線とを電気的に接続することによって、電圧印加部により、第１導電線と第３導電線との間に確実に電圧を印加することができる。

なお、横糸導電線２０と横糸導電線３０および非導電線４０は、縒り合わされたものであってもよい。

〔第３実施形態〕
図４はこの発明の第３実施形態の静電フィルタの要部の断面図を示しており、この第２実施形態の静電フィルタは、交流電源２の接続を除いて第２実施形態の静電フィルタと同一の構成をしており、同一構成部は同一参照番号を付している。

この第３実施形態の静電フィルタでは、図４に示すように、第１導電線の一例としての横糸導電線２０の銅線２０aを交流電源２の一端に接続し、第２導電線の一例としての横糸導電線３０を交流電源２の他端に接続している。

上記構成の静電フィルタによれば、網状のフィルタ部において、所定の間隔をあけて並列に配列された縦糸導電線１０に、横糸としての絶縁被覆された横糸導電線２０と絶縁被覆されていない横糸導電線３０が交差するように織られて、片側だけ絶縁被覆としている。それによって、電圧印加部の一例としての交流電源２により電圧が印加される横糸導電線２０と横糸導電線３０との間の絶縁距離が近くなると共に、横糸導電線２０と横糸導電線３０との間の接触面積が大きくなるので、低い電圧で広範囲に高い電場が発生する。この場合、上記絶縁被覆されていない横糸導電線３０の線径を絶縁被覆された横糸導電線２０よりも小さくしたり、縦糸導電線１０に被覆されていない導電線を用いて、その線径を絶縁被覆された横糸導電線２０よりも小さくしたりすることによって、網目を広くでき、低圧損化を図ることができる。したがって、簡単な構成で低電圧印加により低圧損で静電吸着能力の向上が図れる。

この第３実施形態では、絶縁被覆されていない縦糸導電線１０を用いたが、縦糸はこれに限らず、絶縁被覆された導電線でもよいし、非導電線でもよい。この非導電線は、誘電体材料が望ましく、強誘電体材料がより望ましい。

〔第４実施形態〕
図５はこの発明の第４実施形態の静電フィルタの要部の断面図を示しており、この第４実施形態の静電フィルタは、非導電線と第４導電線を除いて第１実施形態の静電フィルタと同一の構成をしており、同一構成部は同一参照番号を付している。

この第４実施形態の静電フィルタのフィルタ部は、図５に示すように、第１導電線の一例としての縦糸導電線１０に交差している第２導電線の一例としての横糸導電線２０は、銅線２０aの表面を絶縁皮膜２０bで覆っている。上記絶縁皮膜２０bは、１０μｍ〜２０μｍが望ましい。

また、上記フィルタ部は、縦糸導電線１０と交差するように横糸導電線２０に沿って織られた誘電体材料からなる非導電線４０と、縦糸導電線１０と交差するように横糸導電線２０に沿って織られた絶縁被覆された第４導電線の一例としての横糸導電線５０とを有する。

この第４実施形態の静電フィルタでは、縦糸導電線１０および横糸導電線２０の銅線２０aを交流電源２の一端に接続し、横糸導電線５０の銅線５０aを交流電源２の他端に接続している。

上記交流電源２からの交流電圧を縦糸導電線１０と横糸導電線２０との間に印加することにより、縦糸導電線１０と横糸導電線２０との間および第３導電線３０と横糸導電線２０との間に電場が発生する。

これにより、空気中の浮遊物をフィルタ部に静電吸着すると、フィルタ部の電荷が減少するが、縦糸導電線１０と横糸導電線２０との間に印加する交流電圧が極性を交互に反転させるので、フィルタ部の電荷量を保つことにより静電吸着能力が低下しない。

上記交流電源２からの交流電圧が印加された縦糸導電線１０と横糸導電線２０との間に発生する電場により誘電体材料からなる非導電線４０が分極して、より複雑な電場を形成することができる。したがって、上記非導電線４０は、強誘電体材料が望ましい。

図６は上記静電フィルタの構成図を示しており、この静電フィルタは、所定の間隔をあけて並列に配列された絶縁被覆されていない複数本の縦糸導電線１０と、上記複数本の縦糸導電線１０の配列方向に沿って縦糸導電線１０と交差するように織り込まれた絶縁被覆された１本の横糸導電線２０と、上記横糸導電線２０に沿って縦糸導電線１０と交差するように織り込まれた絶縁被覆された横糸導電線５０とを備えている。上記横糸導電線２０および横糸導電線５０を、複数本の縦糸導電線１０の配列方向の両側耳部(図１中の上端と下端)で繰り返し折り返している。上記縦糸導電線１０と横糸導電線２０および第４導電線５０で網状のフィルタ部４を構成している。

上記フィルタ部４の各縦糸導電線１０の一端を接続部１１により電気的に接続している。上記接続部１１を電圧印加部の一例としての交流電源２の一端に接続している。また、横糸導電線５０の一端の絶縁被覆５０bを除去して、露出した銅線５０a(図５に示す)の一部を、接続部５１を介して交流電源２の一端に接続している。そして、上記横糸導電線２０の一端の絶縁被覆２０bを除去して、露出した銅線２０a(図５に示す)の一部を、接続部２１を介して交流電源２の他端に接続している。

この第４実施形態の静電フィルタは、第１実施形態の静電フィルタと同様の効果を有する。

また、上記縦糸導電線１０と交差するように横糸導電線２０に沿って織られた絶縁被覆された横糸導電線５０が、縦糸導電線１０と電気的に接続されていることによって、横糸導電線２０と横糸導電線５０との間にも電場が発生し、縦糸導電線１０と横糸導電線２０との間に発生する電場と相俟ってより複雑な電場を形成することができる。

〔第５実施形態〕
図７はこの発明の第５実施形態の静電フィルタの要部の断面図を示しており、この第５実施形態の静電フィルタは、交流電源２の接続を除いて第４実施形態の静電フィルタと同一の構成をしており、同一構成部は同一参照番号を付している。

この第５実施形態の静電フィルタでは、図７に示すように、第１導電線の一例としての横糸導電線２０の銅線２０aを交流電源２の一端に接続し、第２導電線の一例としての横糸導電線５０を交流電源２の他端に接続している。

図８は上記静電フィルタの構成図を示しており、この静電フィルタは、所定の間隔をあけて並列に配列された絶縁被覆されていない複数本の縦糸導電線１０と、上記複数本の縦糸導電線１０の配列方向に沿って縦糸導電線１０と交差するように織り込まれた絶縁被覆された１本の横糸導電線２０と、上記導電線２０に沿って縦糸導電線１０と交差するように織り込まれた横糸としての絶縁被覆された１本の横糸導電線５０とを備えている。上記横糸導電線２０および横糸導電線５０を、複数本の縦糸導電線１０の配列方向の両側耳部(図１中の上端と下端)で繰り返し折り返している。上記縦糸導電線１０と横糸導電線２０および横糸導電線５０で網状のフィルタ部５を構成している。

上記横糸導電線２０の一端の絶縁被覆２０bを除去して、露出した銅線２０a(図５に示す)の部分を、接続部２１を介して交流電源２の一端に接続している。また、横糸導電線５０の一端の絶縁被覆５０bを除去して、露出した銅線５０a(図５に示す)の部分を、接続部５１を介して交流電源２の他端に接続している。

上記フィルタ部５の各縦糸導電線１０は、交流電源２に接続されていない。

上記構成の静電フィルタによれば、網状のフィルタ部５において、所定の間隔をあけて並列に配列された縦糸導電線１０に、絶縁被覆された横糸導電線２０,横糸導電線５０が交差するように織られていることによって、交流電源２により電圧が印加される横糸導電線２０と横糸導電線５０の間の距離が近くなると共に、横糸導電線２０と横糸導電線５０との間の接触面積が大きくなるので、低い電圧で広範囲に高い電場が発生する。上記縦糸導電線１０に横糸導電線２０,横糸導電線５０より線径の細いものを用いることによって、簡単な構成で低電圧印加により低圧損で静電吸着能力の向上が図れる。

この第５実施形態では、絶縁被覆されていない縦糸導電線１０を用いたが、縦糸導電線はこれに限らず、絶縁被覆された導電線でもよいし、非導電線でもよい。また、縦糸導電線が非導電線である場合は、誘電体材料が望ましく、強誘電体材料よりが望ましい。

〔第６実施形態〕
図９はこの発明の第６実施形態の静電フィルタの構成図を示している。

この第６実施形態の静電フィルタは、図９に示すように、所定の間隔をあけて並列に配列された絶縁被覆されていない第１導電線の一例としての複数本の縦糸導電線６０と、上記複数本の縦糸導電線６０の配列方向に沿って縦糸導電線６０と交差するように織り込まれた絶縁被覆された第２導電線の一例としての複数本の横糸導電線７０とを備えている。上記縦糸導電線６０と横糸導電線７０で網状のフィルタ部６を構成している。

上記フィルタ部６の各縦糸導電線６０の一端を接続部６１により電気的に接続し、その接続部１１を電圧印加部の一例としての交流電源２の一端に接続している。また、上記フィルタ部６の各横糸導電線７０の一端を接続部７１により電気的に接続し、その接続部７１を交流電源２の他端に接続している。

この第６実施形態の静電フィルタは、第１実施形態の静電フィルタと同様の効果を有する。

〔第７実施形態〕
図１０はこの発明の第７実施形態の静電フィルタを用いた空気清浄機の要部の構成図である。

この第７実施形態の静電フィルタを用いた空気清浄機は、導体フィルタ１０１と誘電体フィルタ１０２と静電フィルタ１０３と誘電体フィルタ１０４と導体フィルタ１０５とを備え、導体フィルタ１０１と誘電体フィルタ１０２と静電フィルタ１０３と誘電体フィルタ１０４と導体フィルタ１０５とを風上側から順に所定の間隔をあけて配置している。上記静電フィルタ１０３は、上記第１〜第６実施形態の静電フィルタを用いる。

上記静電フィルタ１０３の網目よりも、上流側の導体フィルタ１０１と誘電体フィルタ１０２の網目を小さくすることによって、導体フィルタ１０１と誘電体フィルタ１０２がプレフィルタとして働き、静電フィルタ１０３の目詰まりを抑えることができると共に、電場をより複雑化でき、集塵能力を向上できる。

一方、上記静電フィルタ１０３の網目よりも、上流側の導体フィルタ１０１と誘電体フィルタ１０２の網目を大きくすることによって、導体フィルタ１０１と誘電体フィルタ１０２により電場をより複雑化でき、集塵能力を向上できる。

また、上記静電フィルタ１０３の網目よりも、下流側の誘電体フィルタ１０４と導体フィルタ１０５の網目を大きくすることによって、低圧損で静電フィルタ１０３を保護することができると共に、電場をより複雑化でき、集塵能力を向上できる。

一方、上記静電フィルタ１０３の網目よりも、下流側の誘電体フィルタ１０４と導体フィルタ１０５の網目を小さくすることによって、電場をより複雑化でき、集塵能力を向上できる。

なお、上記第７実施形態では、導体フィルタ１０１と誘電体フィルタ１０２と静電フィルタ１０３と誘電体フィルタ１０４と導体フィルタ１０５とを備えた空気清浄機について説明したが、風上側から順に所定の間隔をあけて配置された誘電体フィルタと静電フィルタと誘電体フィルタとを備えたものでもよいし、風上側から順に所定の間隔をあけて配置された導体フィルタと静電フィルタと導体フィルタとを備えたものでもよい。

〔第８実施形態〕
図１１はこの発明の第８実施形態の静電フィルタの構成図を示している。

この第８実施形態の静電フィルタは、図１１に示すように、第１フィルタ部８と第２フィルタ部９とを所定の間隔をあけて重ねて配置している。

上記第１フィルタ部８は、所定の間隔をあけて並列に配列された絶縁被覆されていない第１導電線の一例としての複数本の縦糸導電線１１０と、上記複数本の縦糸導電線１１０の配列方向に沿って縦糸導電線１１０と交差するように織り込まれた絶縁被覆された第２導電線の一例としての１本の横糸導電線１２０とを備えている。上記１本の横糸導電線１２０を、複数本の縦糸導電線１１０の配列方向の両側耳部で折り返すことにより連続して織り込んでいる。また、上記第１フィルタ部８の各縦糸導電線１１０の一端を接続部１１１により電気的に接続し、その接続部１１１を電圧印加部の一例としての交流電源２の一端に接続する一方、横糸導電線１２０の一端に接続部１２１を介して交流電源２の他端を接続している。

また、上記第２フィルタ部９は、所定の間隔をあけて並列に配列された絶縁被覆されていない第１導電線の一例としての複数本の縦糸導電線２１０と、上記複数本の第１導電線２１０の配列方向に沿って第１導電線２１０と交差するように織り込まれた絶縁被覆された第２導電線の一例としての１本の横糸導電線２２０とを備えている。上記１本の横糸導電線２２０を、複数本の縦糸導電線２１０の配列方向の両側耳部で折り返すことにより連続して織り込んでいる。また、上記第２フィルタ部９の各縦糸導電線２１０の一端を接続部２１１により電気的に接続し、その接続部２１１を交流電源２の一端に接続する一方、横糸導電線２２０の一端に接続部２２１を介して交流電源２の他端を接続している。

上記第１フィルタ部８と第２フィルタ部９は、第１実施形態のフィルタ部１と同一の構成をしているが、図１１において、フィルタ部１に対して第２フィルタ部９を紙面の平面に沿って時計回りに９０°回転させている。つまり、第１フィルタ部８の縦糸導電線１１０と第２フィルタ部９の縦糸導電線２１０とは交差し、第１フィルタ部８の横糸導電線１２０と第２フィルタ部９の横糸導電線２２０とは交差している。

上記構成の静電フィルタによれば、所定の間隔をあけて重ねて配置された対向する第１,第２フィルタ部８,９同士の電場パターンが対称でないので、より複雑な電場が形成でき、静電吸着能力を大幅に向上できる。

なお、この第８実施形態では、第１フィルタ部８に対して第２フィルタ部９を紙面の平面に沿って時計回りに９０°回転させて、第１,第２フィルタ部８,９同士の電場パターンを非対称にしたが、例えば、互いに隣接するフィルタ部の第１導電線同士が対向しないように、かつ、互いに隣接するフィルタ部の第２導電線同士が対向しないようにしてもよいし、互いに隣接するフィルタ部の第１導電線同士および第２導電線同士が対向するが、対向する第１導電線および第２導電線に印加される電圧を逆極性にしてもよい。対向するフィルタ部同士の電場パターンの非対称にする方法は、フィルタ部の第１導電線や第２導電線の構成などに応じて適宜設定すればよい。

〔第９実施形態〕
図１２(A)〜(C)はこの発明の第９実施形態の静電フィルタの縦糸導電線や横糸導電線に用いられる導電線の拡大図である。

図１２(A)では、絶縁被覆されていない導電線３０１の外周面に、導電線３０１よりも線径の細い誘電体線３０２を渦巻き状に巻き付けている。また、図１２(B)では、絶縁被覆されていない導電線３０１の外周面に誘電体粒３０３を塗布している。また、図１２(C)では、絶縁被覆されていない導電線３０１の外周面に誘電体線３０２を渦巻き状に巻き付け、さらに、誘電体線３０２が巻き付けられた導電線３０１の外周に誘電体粒３０３を塗布している。

この第９実施形態の図１２(A)〜(C)に示す導電線を、上記第１〜第８実施形態の静電フィルタのフィルタ部の第１導電線の表面または第２導電線の表面の少なくとも一方に用いることによって、より複雑な電場を形成して、静電吸着能力を向上することができる。

なお、上記第９実施形態では、絶縁被覆されていない導電線３０１に誘電体線３０２を巻き付けたり、誘電体粒３０３を塗布したりしたが、絶縁被覆された導電線に誘電体線を巻き付けたり、誘電体粒を塗布したりしてもよい。さらに、絶縁被覆された導電線の絶縁被覆中に誘電体粒を分散させてもよい。

また、上記誘電体線や誘電体粒は、防汚性材料を用いてもよく、強誘電体材料がより望ましい。

上記第１〜第８実施の形態では、図１３(A)に示すように、縦糸４０１と横糸４０２の平織りのフィルタ部を備えた静電フィルタについて説明したが、フィルタ部の織り方はこれに限らず、網目を細かくできる図１３(B)に示す縦糸５０１と横糸５０２の綾織りや、さらに網目を細かくできる図１３(C)に示す縦糸６０１と横糸６０２の畳織りなど様々な織り方をした網状のフィルタ部を備えた静電フィルタにこの発明を適用してもよい。すなわち、この発明の静電フィルタは、絶縁被覆されていない第１導電線と絶縁被覆された第２導電線とが交差するように織られた網状のフィルタ部であればよい。

この発明の静電フィルタは、空気調和機、空気清浄機、除湿機、加湿機、各種冷凍機の空気清浄フィルタとして用いたり、冷却用の空気を取り入れる機器のプレフィルタとして用いたりすることができる。また、この発明の静電フィルタは、送風ファンを備えた扇風機やドライヤ等の機器のファン上流に設けられるプレフィルタとして用いたり、換気扇や網戸等の換気用機器、排気装置に用いたりすることができる。

また、この発明の静電フィルタは、空気中での使用に限らず、液体中で用いてもよく、他の気体や液体等の流体中の浮遊物を静電吸着することができる。

また、第１〜第８実施形態では、電圧印加部の一例として交流電源２を用いてフィルタ部の第１導電線と第２導電線との間に電圧を印加したが、電圧印加部はこれに限らず、直流電源などでもよいが、極性を交互に反転させる交流電圧を印加する交流電源の方がより好ましい。

また、第１〜第８実施形態では、縦糸導電線に同一種類の導電線を用いたが、縦糸導電線にはこれに限らず、複数種類の導電線,非導電線を組み合わせたものであってもよい。

また、第１〜第９実施形態において、導電線の絶縁被膜や非導電線にＰＴＦＥ(ポリテトラフルオロエチレン)等の防汚性繊維を用いることによって、フィルタ部の汚れの拭き取り性,除去性を向上できる。

さらに、第１〜第８実施形態では、平面状のフィルタ部を用いた静電フィルタについて説明したが、フィルタ部は湾曲した形状のものであってもよいのは勿論である。

図１はこの発明の第１実施形態の静電フィルタの構成図である。 図２は図１のII−II線から見た上記静電フィルタのフィルタ部の要部の断面図である。 図３はこの発明の第２実施形態の静電フィルタの要部の断面図である。 図４はこの発明の第３実施形態の静電フィルタの要部の断面図である。 図５はこの発明の第４実施形態の静電フィルタの要部の断面図である。 図６は上記静電フィルタの構成図である。 図７はこの発明の第５実施形態の静電フィルタの要部の断面図である。 図８は上記静電フィルタの構成図である。 図９はこの発明の第６実施形態の静電フィルタの構成図である。 図１０はこの発明の第７実施形態の静電フィルタを用いた空気清浄機の要部の構成図である。 図１１はこの発明の第８実施形態の静電フィルタの構成図である。 図１２はこの発明の第９実施形態の静電フィルタの縦糸導電線や横糸導電線に用いられる導電線の拡大図である。 図１３は静電フィルタの織り方を説明するための図である。

符号の説明

１,４,６,８,９…フィルタ部
２…交流電源
１０…縦糸導電線
１１…接続部
２０…横糸導電線
２０a…銅線
２０b…絶縁皮膜
２１…接続部
３０…横糸導電線
４０…非導電線
５０…横糸導電線
５０a…銅線
５０b…絶縁皮膜
５１…接続部
６０…縦糸導電線
６１…接続部
７０…横糸導電線
７１…接続部
１０１…導体フィルタ
１０２…誘電体フィルタ
１０３…静電フィルタ
１０４…誘電体フィルタ
１０５…導体フィルタ
１１０…縦糸導電線
１１１…接続部
１２０…横糸導電線
１２１…接続部
２１０…縦糸導電線
２１１…接続部
２２０…横糸導電線
２２１…接続部
３０１…導電線
３０２…誘電体線
３０３…誘電体粒

Claims (12)

1. 絶縁被覆されていない第１導電線(１０,６０,１１０,２１０)と絶縁被覆された第２導電線(２０,７０,１２０,２２０)とが交差するように織られた網状のフィルタ部(１,４,６,８,９)と、
   上記フィルタ部(１,４,６,８,９)の上記第１導電線(１０,６０,１１０,２１０)と上記第２導電線(２０,７０,１２０,２２０)との間に電圧を印加する電圧印加部(２)と
   を備えたことを特徴とする静電フィルタ。
2. 請求項１に記載の静電フィルタにおいて、
   上記第１導電線(１０,６０,１１０,２１０)を所定の間隔をあけて並列に配列された縦糸とし、
   上記第２導電線(２０,７０,１２０,２２０)を上記第１導電線(１０,６０,１１０,２１０)の配列方向に沿って織り込んだ横糸とすることを特徴とする静電フィルタ。
3. 請求項２に記載の静電フィルタにおいて、
   上記横糸である上記第２導電線(２０,７０,１２０,２２０)は、上記縦糸である上記第１導電線(１０,６０,１１０,２１０)の配列方向の両側耳部で折り返されることにより連続して織り込まれていることを特徴とする静電フィルタ。
4. 請求項１乃至３のいずれか１つに記載の静電フィルタにおいて、
   上記フィルタ部は、上記第１導電線(１０)と交差するように上記第２導電線(２０)に沿って織られた絶縁被覆されていない第３導電線(３０)を有することを特徴とする静電フィルタ。
5. 請求項４に記載の静電フィルタにおいて、
   上記第１導電線(１０)と上記第３導電線(３０)とが電気的に接続されていることを特徴とする静電フィルタ。
6. 請求項１乃至３のいずれか１つに記載の静電フィルタにおいて、
   上記フィルタ部(４,６)は、上記第１導電線(１０)と交差するように上記第２導電線(２０)に沿って織られた誘電体材料からなる非導電線(４０)を有することを特徴とする静電フィルタ。
7. 請求項１乃至３のいずれか１つに記載の静電フィルタにおいて、
   上記フィルタ部(４)は、上記第１導電線(１０)と交差するように上記第２導電線(２０)に沿って織られた絶縁被覆された第４導電線(５０)を有し、
   上記第１導電線(１０)と上記第４導電線(５０)とが電気的に接続されていることを特徴とする静電フィルタ。
8. 請求項１に記載の静電フィルタにおいて、
   上記第２導電線(２０,７０,１２０,２２０)を含む絶縁被覆された導電線よりも、上記第１導電線(１０,６０,１１０,２１０)を含む絶縁被覆されていない導電線の線径が小さいことを特徴とする静電フィルタ。
9. 請求項１乃至８のいずれか１つに記載の静電フィルタにおいて、
   上記第１導電線の表面または上記第２導電線の表面の少なくとも一方に、誘電体材料からなる誘電体線(３０２)または誘電体粒(３０３)の少なくとも一方を付着させたことを特徴とする静電フィルタ。
10. 請求項１乃至９のいずれか１つに記載の静電フィルタにおいて、
    少なくとも２以上の上記フィルタ部(８,９)が所定の間隔をあけて重ねて配置され、
    対向する上記フィルタ部(８,９)同士の電場パターンが対称でないことを特徴とする静電フィルタ。
11. 所定の間隔をあけて並列に配列された縦糸(１０)に、絶縁被覆された第１導電線(２０)が交差するように横糸として織り込まれ、さらに絶縁被覆されていない第２導電線(３０)が上記第１導電線(２０)に沿って上記縦糸(１０)に交差するように横糸として織り込まれた網状のフィルタ部と、
    上記フィルタ部の上記第１導電線(２０)と上記第２導電線(３０)との間に電圧を印加する電圧印加部(２)と
    を備えたことを特徴とする静電フィルタ。
12. 所定の間隔をあけて並列に配列された縦糸(１０)に、絶縁被覆された第１導電線(２０)が交差するように横糸として織り込まれ、さらに絶縁被覆された第２導電線(５０)が上記第１導電線(２０)に沿って上記縦糸(１０)に交差するように横糸として織り込まれた網状のフィルタ部(５)と、
    上記フィルタ部(５)の上記第１導電線(２０)と上記第２導電線(５０)との間に電圧を印加する電圧印加部(２)と
    を備えたことを特徴とする静電フィルタ。

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