JP2019115893A - 帯電装置及び集塵装置 - Google Patents

Abstract

【課題】発生するオゾンの濃度を抑制しながらも、浮遊粒子の帯電効率を向上させた帯電装置などを提供する。【解決手段】帯電部１０は、それぞれの表面が通風方向に沿うように、当該通風方向と交差する方向に配列された板状の複数の対向電極１２０と、複数の対向電極１２０間にそれぞれ設けられた線状の複数の高圧電極１１０と、を備え、複数の対向電極１２０は、少なくとも一組の隣接する対向電極１２０の一方が第１の電極面積を有する第１の対向電極１２０Ａであり、他方が開口部１３０によって当該第１の電極面積より小さく設定された第２の電極面積を有する第２の対向電極１２０Ｂであって、複数の対向電極１２０と複数の高圧電極１１０との間を通風する気流に浮遊する浮遊微粒子を帯電させる。【選択図】図１

Description

本発明は、帯電装置及び集塵装置に関する。

空気清浄機やエアコンなどには、放電を用いて浮遊微粒子を帯電させる集塵装置が備えられている。
このような集塵装置は、放電により浮遊微粒子を帯電させる帯電部と、帯電させた浮遊微粒子を集塵する集塵部とを備えている。帯電部においては、高圧（放電）電極と対向（接地）電極との間に放電発生のために数ｋＶの高電圧が印加される。高い集塵効率を得るため、高圧電極と対向電極との間を流れる放電電流を大きくすると、放電に伴ってオゾン（Ｏ_３）が発生しやすくなる。オゾンは独特の臭気を持つため、室内に放出する場合、オゾン濃度は環境基準値（５０ｐｐｂ）以下とする必要がある。

特許文献１には、気流の方向と略直角方向に配置された放電線および上記気流を透過させる形状に形成されて上記放電線との間を電界強度の一様な荷電空間とする位置に配置された接地電極を有する電離部と、上記気流中で上記電離部の下流側に配置された集塵部を備えたことを特徴とする電気集塵器が記載されている。

特許文献２には、中空の貫通部分を画定する支持枠と、支持枠の外枠内に着脱自在に設けられ、貫通部と交差するとともに複数の棒状電極が接続された接続部材を有するエミッタ電極部と、支持枠の外枠内に着脱自在に配置され、棒状電極と対向するように設置され、周囲空気のイオン風を形成するように複数の孔を区画する金属板電極を有する集電電極部とを備える集塵装置が記載されている。

特許文献３には、放電電極と、放電電極に対峙する対向電極との間でコロナ放電を生じさせて空気中の塵埃を帯電する荷電部によって構成され、放電電極は、板状であり、対向電極の間に間隔を設けて配置され、該間隔の距離に応じて電圧が印加される電気集塵用荷電装置が記載されている。

特開平６−１８２２５５号公報 国際公開第２０１１／０３４３２６号 特開２０１０−２２９９９号公報

ところで、集塵装置が長時間に亘って継続的に運転される場合には、高い集塵効率を維持したまま、オゾンの刺激臭や不快感や鼻・喉の痛みを感じないように、オゾンの発生をより抑制することが必要となる。このため、集塵装置の帯電部には、放電電流を大きくすることなく、浮遊粒子の帯電（荷電）効率を向上させることが求められる。
本発明は、発生するオゾンの濃度を抑制しながらも、浮遊粒子の帯電効率を向上させた帯電装置などを提供することを目的とする。

かかる目的のもと、本発明が適用される帯電装置は、それぞれの表面が通風方向に沿うように、当該通風方向と交差する方向に配列された板状の複数の対向電極を備える。また、帯電装置は、複数の前記対向電極間にそれぞれ設けられた線状の複数の高圧電極を備える。そして、複数の前記対向電極は、少なくとも一組の隣接する対向電極の一方が第１の電極面積を有する第１の対向電極であり、他方が開口部によって当該第１の電極面積より小さく設定された第２の電極面積を有する第２の対向電極であって、複数の当該対向電極と複数の前記高圧電極との間を通風する気流に浮遊する浮遊微粒子を帯電させる。
このような帯電装置において、前記第２の対向電極は、前記開口部が貫通穴により構成されていることを特徴とすることができる。

そして、前記第２の対向電極は、単位面積当りにおける前記貫通穴の面積である開口度が風上側に比べ風下側において高いことを特徴とすることができる。
このようにすることで、集塵効率をより向上させることができる。

さらに、前記第２の対向電極は、前記開口部における前記貫通穴の平面形状が円である場合、直径が当該第２の対向電極の前記通風方向における幅の２．５％以上且つ６０％以下であって、当該第２の対向電極の面積に対する当該開口部の当該貫通穴が占める面積の比率が１０％以上且つ５０％以下であることを特徴とすることができる。
このようにすることで、集塵効率を向上させることができる。

前記第２の対向電極は、前記開口部における前記貫通穴の重心が前記高圧電極より風下側にあることを特徴とすることができる。
このようにすることで、印加された高圧電極近傍の電界強度が低下することが抑制される。

かかる目的のもと、本発明が適用される帯電装置は、それぞれの表面が通風方向に沿うように、当該通風方向と交差する方向に配列された板状の複数の対向電極を備える。また、帯電装置は、複数の前記対向電極間にそれぞれ設けられた線状の複数の高圧電極を備える。そして、複数の前記対向電極は、少なくとも一組の隣接する対向電極の一方が第１の電極面積を有する第１の対向電極であり、他方が当該第１の対向電極より前記通風方向の幅が狭く設定された第２の電極面積を有する第２の対向電極であって、複数の当該対向電極と複数の前記高圧電極との間を通風する気流に浮遊する浮遊微粒子を帯電させる。

そして、前記第２の対向電極は、風上側の端部と前記第１の対向電極の風上側の端部との距離が、風下側の端部と当該第１の対向電極の風下側との距離より近く設けられていることを特徴とすることができる。
このようにすることで、集塵効率をより向上させることができる。

さらに、前記第１の電極面積に対する前記第２の電極面積の比率は、５０％を超え且つ９０％未満であることを特徴とすることができる。

このような帯電装置において、前記高圧電極は、前記第１の対向電極の前記通風方向の中心又は中心より風上側に設けられていることを特徴とすることができる。

このような帯電装置において、複数の前記対向電極は、前記第１の対向電極と、前記第２の対向電極とが交互に配列されていることを特徴とすることができる。

このような帯電装置において、前記高圧電極は、円形の断面形状を備え、直径が２０μｍ以上且つ３００μｍ以下であることを特徴とすることができる。

このような帯電装置において、前記高圧電極は、長方形の角部が弧状となった断面を有することを特徴とすることができる。この場合に、前記角部の弧状の曲率半径が、断面の短辺長の５％以上且つ５０％以下であることを特徴とすることができる。
そして、前記高圧電極は、短辺長が５０μｍ以上且つ１００μｍであることを特徴とすることができる。
また、前記高圧電極は、断面の短辺長に対する長辺長の比が１を超え且つ４以下であることを特徴とすることができる。

このような帯電装置において、前記高圧電極は、タングステン、銅、ニッケル、ステンレス、亜鉛、鉄の何れかの金属、当該金属を主成分とする酸化物若しくは合金、当該金属若しくは当該金属を主成分とする酸化物に銀、金及び白金の何れかの貴金属を表面にメッキしたものの何れかによって構成されていることを特徴とすることができる。

かかる目的のもと、本発明が適用される帯電装置は、それぞれの表面が通風方向に沿うように、当該通風方向と交差する方向に配列された板状の複数の対向電極を備える。また、帯電装置は、複数の前記対向電極間にそれぞれ設けられた線状の複数の高圧電極を備える。そして、複数の前記高圧電極は、長方形の角部が弧状となった断面を有し、複数の当該対向電極と複数の前記高圧電極との間を通風する気流に浮遊する浮遊微粒子を帯電させる。

このような帯電装置において、前記高圧電極は、断面の角部における弧状の部分の曲率半径が、断面の短辺長の５％以上且つ５０％以下であることを特徴とすることができる。
そして、前記高圧電極は、短辺長が５０μｍ以上且つ１００μｍであることを特徴とすることができる。
また、前記高圧電極は、短辺長に対する長辺長の比が１を超え且つ４以下であることを特徴とすることができる。

このような帯電装置において、前記高圧電極は、タングステン、銅、ニッケル、ステンレス、亜鉛、鉄の何れかの金属、当該金属を主成分とする酸化物又は合金、当該金属又は当該金属を主成分とする酸化物に銀、並びに、金および白金の何れかの貴金属を表面にメッキしたものの何れかによって構成されていることを特徴とすることができる。

他の観点から捉えると、本発明が適用される集塵装置は、上記のいずれかの帯電装置を備える帯電部と、前記帯電部の風下側に設けられ、当該帯電部により帯電させた浮遊微粒子を塵として集塵する集塵部とを備える。そして、前記集塵部は、板状の複数の他の対向電極と、複数の他の対向電極の間にそれぞれが設けられた板状の複数の他の高圧電極とを備える。

さらに他の観点から捉えると、本発明が適用される集塵装置は、上記のいずれかの帯電装置を備える帯電部と、前記帯電部の風下側に設けられ、当該帯電部により帯電させた浮遊微粒子を塵として集塵する集塵部とを備える。そして、前記集塵部は、集塵フィルタを備える。そして、前記集塵フィルタは、エレクトレット加工されていることを特徴とすることができる。

本発明によれば、発生するオゾンの濃度を抑制しながらも、浮遊粒子の帯電効率を向上させた帯電装置などが提供できる。

第１の実施の形態が適用される集塵装置の一例を示す図である。 実施例１の帯電部を詳説明する図である。（ａ）は、帯電部の斜視図、（ｂ）は、帯電部の断面図（Ｙ方向断面図）、（ｃ）、（ｄ）は、対向電極の側面図である。 比較例１の帯電部を説明する図である。（ａ）は、帯電部の斜視図、（ｂ）は、帯電部の断面図（Ｙ方向断面図）である。 実施例１、比較例１及び他の実施例、比較例の帯電部における対向電極と、それぞれの帯電部を備える集塵装置におけるそれぞれの放電電流での集塵効率及びオゾン濃度とを示す表である。 他の実施例の対向電極を説明する側面図である。（ａ）〜（ｄ）は、他の対向電極のそれぞれを示す。 実施例１、実施例５、及び比較例１、比較例２における集塵効率の放電電流依存性、及び、集塵効率とオゾン濃度との関係を示すグラフである。（ａ）は、集塵効率の放電電流依存性、（ｂ）は、集塵効率とオゾン濃度との関係を示す。 開口部を備える対向電極が隔列に配列（配置）された実施例１、２、３と比較例１とに対して、開口部比率（比率）と集塵効率との関係をそれぞれの放電電流毎に示す図である。 比較例１及び開口部に直径の異なる貫通穴を備える対向電極が隔列に配列（配置）された実施例１、４、５、６に対して、開口部比率（比率）と集塵効率との関係をそれぞれの放電電流毎に示す図である。 比較例１及び比較例４、５の帯電部の対向電極と、それぞれの帯電部を備える集塵装置のそれぞれの放電電流での集塵効率及びオゾン濃度とを示す表である。 比較例４、５における対向電極を説明する側面図である。（ａ）は、比較例４における対向電極、（ｂ）は、比較例５における対向電極を示す。 比較例１及び開口部を上流に備える対向電極が隔列に配列（配置）された比較例４、比較例５における開口部比率（比率）と集塵効率との関係をそれぞれの放電電流毎に示す図である。 実施例１、実施例３及び比較例１において、計測されたイオン数と帯電部における放電電流との関係を示す図である。 第２の実施の形態が適用される集塵装置の一例を示す図である。 実施例８の帯電部を詳説明する図である。（ａ）は、帯電部の斜視図、図（ｂ）は、帯電部の断面図（Ｙ方向断面図）、（ｃ）は、高圧電極の断面図である。 実施例８、比較例１及び他の実施例、比較例の帯電部における高圧電極及び対向電極と、それぞれの帯電部を備える集塵装置におけるそれぞれの放電電流での集塵効率及びオゾン濃度とを示す表である。 実施例９、比較例６、７の帯電部を説明する図である。（ａ）は、実施例９、（ｂ）は、比較例６、（ｃ）は、比較例７を示す。 実施例８、実施例９及び比較例１における集塵効率の放電電流依存性、及び、集塵効率とオゾン濃度との関係を示すグラフである。（ａ）は、集塵効率の放電電流依存性、（ｂ）は、集塵効率とオゾン濃度との関係を示す。 実施例８、比較例１、比較例６及び比較例７における集塵効率の放電電流依存性、及び、集塵効率とオゾン濃度との関係を示すグラフである。（ａ）は、集塵効率の放電電流依存性、（ｂ）は、集塵効率とオゾン濃度との関係を示す。 第３の実施の形態が適用される集塵装置の一例を示す図である。

以下、添付図面を参照して、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
［第１の実施の形態］
図１は、第１の実施の形態が適用される集塵装置１の一例を示す図である。
第１の実施の形態が適用される集塵装置１は、帯電部１０、集塵部２０、ファン３０、及び、これらを収納する筐体４０を備える。ここでは、筐体４０を破線で示し、筐体４０の内部に設けられた帯電部１０及び集塵部２０の構成が見えるようにしている。この集塵装置１は、帯電部１０と集塵部２０と機能が分離した二段電気集塵方式である。ここで、帯電部１０と集塵部２０とは、脱着可能なユニットの形態として構成されていても構わない。
なお、集塵装置１は、帯電部１０と集塵部２０とに高電圧を供給する電源部や、帯電部１０、集塵部２０、ファン３０及び電源部を制御する制御部などをさらに備えるが、ここでは記載を省略する。なお、第１の実施の形態が適用される集塵装置１の備える帯電部１０は、帯電装置の一例である。

ここで、空気の流れ（通風）の方向（通風方向）は、矢印で示すように、帯電部１０から集塵部２０に向かう方向に設定されている（図１の紙面の左から右であって、後述するＺ方向）。通風は、集塵部２０の通風方向の下流側（風下側）に設けられたファン３０により行われる。

（帯電部１０）
帯電部１０は、複数の高圧電極１１０と、複数の高圧電極１１０のそれぞれに対向するように設けられた複数の対向電極１２０とを備える。高圧電極１１０は、高電圧を印加される電極であるので、高電圧電極とも呼ばれ、放電を発生する電極であるので、放電電極とも呼ばれることがある。また、対向電極１２０は、接地（ＧＮＤ）されることがあるため、接地電極と呼ばれることがある。

高圧電極１１０は、導電性を有する線（ワイヤ）状の部材（線状部材）で構成されている。
対向電極１２０は、導電性を有する板状の部材（板状部材）で構成されている。そして、対向電極１２０は、板状部材の平面が通風方向に沿う方向に設けられている。図１では、対向電極１２０の平面は、通風方向と一致させている（対向電極１２０の平面と通風方向とのなす角度が０°）が、必ずしも一致することを要せず、対向電極１２０の平面と通風方向とのなす角度が９０°未満であればよい。

そして、対向電極１２０は、一枚置きに形状が異なっている。つまり、Ｘ方向に沿って偶数番目の対向電極１２０は開口部１３０を備え、奇数番目の対向電極１２０に比べて、電極として機能する部分の面積（以下では、電極面積と表記する。）が小さくなるように構成されている。つまり、電極面積が異なる対向電極１２０が交互に、通風方向と交差する向きに配列されている。

以下では、実施例１として後述する帯電部１０で説明する。
実施例１の帯電部１０では、奇数番目の対向電極１２０を対向電極１２０Ａ（“Ａ”と表記する場合がある。）とし、偶数番目の対向電極１２０を対向電極１２０Ｂ（“Ｂ”と表記する場合がある。）とする。対向電極１２０Ｂは、開口部１３０が後述する貫通穴１３１で構成されている。そして、対向電極１２０Ｂは、貫通穴１３１を備えることによって、対向電極１２０Ａに比べて、電極面積が小さくなるように構成されている。

ここで、高圧電極１１０を“＊”で示すとする。すると、図１に示す集塵装置１における実施例１の帯電部１０では、高圧電極１１０と対向電極１２０とが、Ａ−＊−Ｂ−＊−Ａ−＊−Ｂ−＊−Ａ−＊−Ｂ−＊−Ａの配列で配置されている。ここでは、このように電極面積の異なる対向電極１２０を交互に配列されることを、“隔列”と呼ぶ。一方、電極面積が同じ対向電極１２０を配列されることを、“全列”と呼ぶ。

（集塵部２０）
集塵部２０は、交互に積層された、表面が絶縁性材料の膜で被覆された板状の高圧電極２１０と、導電性を有する板状の対向電極２２０とを備える。なお、対向電極２２０は、荷電された粒子の電荷を逃がす形態であればよく、導電性を有する樹脂膜などで被覆されたものであっても構わない。高圧電極２１０と対向電極２２０の間が通風方向となる。ここでも、対向電極２２０は、接地（ＧＮＤ）されることがあるため接地電極と呼ばれることがある。
高圧電極２１０と対向電極２２０との間に、不図示の高圧電源により、直流（ＤＣ）の高電圧が印加される。すると、帯電部１０で帯電した浮遊微粒子が、静電気力により対向電極２２０の表面に付着する。これにより、浮遊微粒子が集塵される。

なお、高圧電極２１０の表面を覆う絶縁性材料の膜には、ポリエチレン、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）などを用い得る。

（筐体４０）
筐体４０は、通風方向の上流側（風上側）の帯電部１０側に入口部４１が設けられ、風下側の集塵部２０側に出口部４２が設けられている。なお、入口部４１には、メッシュ（網）、格子などが設けられていてもよい。入口部４１に設けられるメッシュ（網）、格子などは、ユーザの帯電部１０への接触を防ぎつつ、通風に対する抵抗が小さいように設けられることがよい。また、入口部４１には、形状の大きな粒子の侵入を抑制するプレフィルタが設けられてもよい。
ファン３０は、筐体４０に設けられた風下側の出口部４２に設けられている。

つまり、空気の流れ（通風）は、筐体４０の帯電部１０側の入口部４１から入り、帯電部１０、集塵部２０を経由して、筐体４０のファン３０が設けられた出口部４２から出る。そして、説明の便宜上、図１に示すように、通風方向をＺ方向として、Ｚ方向に直交する方向をＸ方向、Ｙ方向とする。
なお、通風が阻害されない限り、集塵装置１は、どのような向きに置かれても構わない。

そして、筐体４０は、例えば、ＡＢＳ（アクリロニトリル、ブタジエン、スチレン共重合体）などの樹脂材料で構成されている。

そして、高圧電極１１０と対向電極１２０との間に、不図示の高圧電源から直流（ＤＣ）の高電圧が印加されることで、高圧電極１１０と対向電極１２０との間にコロナ放電（放電）が発生する。そして、発生したコロナ放電により発生したイオンが浮遊微粒子に付着することで、浮遊微粒子を帯電（荷電）させる。

（実施例１）
図２は、実施例１の帯電部１０を詳説明する図である。図２（ａ）は、帯電部１０の斜視図、図２（ｂ）は、帯電部１０の断面図（Ｙ方向断面図）、図２（ｃ）は、対向電極１２０Ａの側面図、図２（ｄ）は、対向電極１２０Ｂの側面図である。
実施例１の帯電部１０は、高圧電極１１０と電極面積が異なる対向電極１２０Ａ、１２０Ｂとを備える。

図２（ａ）、（ｂ）に示すように、高圧電極１１０は、例えば直径が９０μｍのタングステン（Ｗ）線で構成されている。すなわち、高圧電極１１０の断面は、円である。なお、高圧電極１１０は、タングステンの他、銅、ニッケル、ステンレス、亜鉛、鉄などの金属、又は、これらの金属を主成分とする合金であってもよい。さらに、高圧電極１１０は、これらの金属又はこれらの金属を主成分とする酸化物又は合金に、銀、金、又は、白金などの貴金属が表面にメッキされたものであってもよい。なお、高圧電極１１０は、酸化タングステンであると、特性が安定してよい。そして、高圧電極１１０は、直径が２０μｍ以上且つ３００μｍ以下であるとよい。

対向電極１２０Ａは、開口部１３０を備えない板状である。一方、対向電極１２０Ｂは、開口部１３０を備え、開口部１３０に貫通穴１３１を備える。そして、貫通穴１３１を備えない対向電極１２０Ａと貫通穴１３１を備える対向電極１２０Ｂとが隔列で配列（配置）されている。前述したように、Ａ−＊−Ｂ−＊−Ａ−＊−Ｂ−＊−Ａとなっている。この配列を、単にＡＢと表記する。他も同様とする。
なお、開口部１３０とは、対向電極１２０Ａ上のすべての貫通穴１３１をいう。図１、図２（ｄ）では、便宜的に貫通穴１３１を取り囲むように開口部１３０を表記している。

対向電極１２０Ａ、１２０Ｂは、例えば、アルミニウムで構成されている。なお、対向電極１２０は、アルミニウムの他、ステンレス鋼（ＳＵＳ）、ニッケル合金などの金属、又は、カーボンで構成されてもよい。
対向電極１２０Ａ、１２０ＢのＺ方向の長さである幅Ｗ_Ａ、Ｗ_Ｂは、例えばともに１０ｍｍである。なお、幅Ｗ_Ａ、Ｗ_Ｂは、１０ｍｍ以外であってもよいが、狭いほど帯電部１０が小さくできる。対向電極１２０の長さ（Ｙ方向の長さ）は、集塵装置１の大きさによって設定されればよい。例えば、４００ｍｍである。

図２（ｃ）に示すように、対向電極１２０Ａは、開口部１３０を備えない板状である。一方、図２（ｄ）に示すように、対向電極１２０Ｂは、開口部１３０を備える。開口部１３０には、Ｙ方向に配列された複数の貫通穴１３１が一列設けられている。ここでは、貫通穴１３１の平面形状は、円形である。貫通穴１３１は、例えば直径ｄ_Ｂが３ｍｍ（３ｍｍφ）である。なお、貫通穴１３１は、平面形状が円でなくともよく、平面形状が楕円、四角形など他の形状であるものを含む。なお、貫通穴１３１の形状は、電界が集中しない形状であることがよい。

ここで、対向電極１２０Ａ、１２０Ｂとは、外形が同じである。そこで、対向電極１２０におけるすべての貫通穴１３１（開口部１３０）の占める面積の対向電極１２０の外形の面積に対する比率を、開口部比率又は単に比率と表記する。すなわち、貫通穴１３１を設けない場合、つまり、対向電極１２０Ａは、開口部比率（比率）が０％である。一方、対向電極１２０Ｂは、貫通穴１３１の面積で決まる開口部比率（比率）を有することになる。実施例１における対向電極１２０Ｂは、開口部比率（比率）が１３．８％である。

そして、図２（ｂ）に示すように、高圧電極１１０は、対向電極１２０の幅方向（Ｚ方向）において、風上側（−Ｚ方向側）に設けられている。高圧電極１１０は、対向電極１２０の幅方向において、風上側の端部から距離Ｄ_Ｆ、風下側の端部から距離Ｄ_Ｂに設けられている。なお、Ｄ_Ｆ＋Ｄ_Ｂ＝Ｗ_Ａ又はＷ_Ｂである。そして、Ｄ_Ｆ：Ｄ_Ｂは、例えば３：７である。なお、他の位置に設けてもよい。このように対向電極１２０の幅方向において、高圧電極１１０を風上側にずらして設ける理由については、後述する。

そして、対向電極１２０Ａ、１２０Ｂと高圧電極１１０との距離Ｄ_Ｇは、例えば１０ｍｍである。

（比較例１）
図３は、比較例１の帯電部１０を説明する図である。図３（ａ）は、帯電部１０の斜視図、図３（ｂ）は、帯電部１０の断面図（Ｙ方向断面図）である。比較例１では、すべての対向電極１２０は、図２（ｃ）に示した対向電極１２０Ａである。つまり、図３（ａ）に示す比較例１の帯電部１０は、図２（ａ）に示した実施例１において、対向電極１２０Ｂ（“Ｂ”）を対向電極１２０Ａ（“Ａ”）に置き換えた構成である。つまり、対向電極１２０がＡ−＊−Ａ−＊−Ａ−＊−Ａ−＊−Ａの全列に配列（配置）されている。これは、単にＡＡと表記される。

図４は、実施例１、比較例１及び他の実施例、比較例のそれぞれの放電電流での集塵効率及びオゾン濃度を示す表である。集塵効率及びオゾン濃度は、帯電部１０の異なる放電電流で計測した結果を示している。ここでは、高圧電極１１０は、直径９０μｍ（断面円形）のタングステン線とした。集塵部２０の高圧電極２１０と対向電極２２０との間の電圧は、６ｋＶとした。また、通風方向の風速は、１ｍ／秒とした。そして、放電電流は、１５０μＡ、２５０μＡ及び４５０μＡとした。

集塵効率（％）は、集塵装置１の通風方向の上流側（帯電部１０に入る前）と下流側（集塵部２０から出た後）とにおいて、浮遊微粒子の数をパーティクルカウンタにより計測して求めた。また、オゾン濃度（ｐｐｂ）は、オゾン濃度計を用いて、集塵装置１の通風方向の下流側（集塵部２０から出た後）で計測した。

前述したように、実施例１の帯電部１０は対向電極１２０がＡＢの隔列、比較例１は、対向電極１２０がＡＡの全列であった。
また、他の実施例２〜７における帯電部１０の対向電極１２０は、実施例２がＡＣの隔列、実施例３がＡＤの隔列、実施例４がＡＥの隔列、実施例５がＡＦの隔列、実施例６がＡＧの隔列、そして実施例７がＡＨの隔列の配列（配置）である。つまり、実施例１〜７は、すべて形状が異なる（電極面積が異なる）対向電極１２０の隔列の配列（配置）となっている。
以下では、実施例２〜７における対向電極１２０Ｃ、１２０Ｄ、１２０Ｅ、１２０Ｆ、１２０Ｇ、１２０Ｈを説明する。

図５は、他の対向電極１２０Ｃ、１２０Ｄ、１２０Ｅ、１２０Ｆ、１２０Ｇ、１２０Ｈを説明する側面図である。図５（ａ）は、対向電極１２０Ｃ、図５（ｂ）は、対向電極１２０Ｄ、図５（ｃ）は、対向電極１２０Ｅ，１２０Ｆ、１２０Ｇ、図５（ｄ）は、対向電極１２０Ｈを示す。

図５（ａ）に示す対向電極１２０Ｃは、直径３ｍｍ（３ｍｍφ）の貫通穴１３１がＹ方向に千鳥に二列設けられている。これにより、貫通穴１３１が対向電極１２０Ｃの全面に設けられている。この場合、開口部比率は、２７．６％である。

図５（ｂ）に示す対向電極１２０Ｄは、開口部１３０が風下側（Ｚ方向）に設けられた切り欠き１３２により構成されている。ここでは、対向電極１２０Ｄは、対向電極１２０Ａの一部が切り欠くことで構成されている。つまり、対向電極１２０Ｄの風上側の端部は、対向電極１２０Ａの風上側の端部とＺ方向（Ｚ軸上）において同じ位置にあり、対向電極１２０Ｄの風下側の端部は、対向電極１２０Ａの風下側の端部とＺ方向（Ｚ軸上）において短い位置（座標値が小さい位置）にある。
ここで、切り欠き１３２の深さｄ_Ｗは、５ｍｍに設定されている。よって、開口部比率は、５０％である。
なお、対向電極１２０Ｄは、切り欠き１３２の幅Ｗ_Ｂから深さｄ_Ｗを引いた幅の金属などで構成されてもよい。つまり、対向電極１２０Ｄの通風方向の幅が、対向電極１２０Ａの通風方向の幅より狭く構成されていればよい。
また、開口部比率は、深さｄ_Ｗを調整することで設定される。

図５（ｃ）に示す対向電極１２０Ｅ、１２０Ｆ、１２０Ｇは、図５（ａ）に示した対向電極１２０Ｃと同様に、直径ｄ_Ｂの複数の貫通穴１３１が対向電極１２０の全面に設けられている。対向電極１２０Ｅでは、直径ｄ_Ｂが０．２５ｍｍ（０．２５ｍｍφ）の貫通穴１３１が設けられている。対向電極１２０Ｅの開口部比率は、１０％である。対向電極１２０Ｆでは、直径ｄ_Ｂが０．７５ｍｍ（０．７５ｍｍφ）の貫通穴１３１が設けられている。対向電極１２０Ｆの開口部比率は、３６％である。対向電極１２０Ｇでは、直径ｄ_Ｂが１．５ｍｍ（１．５ｍｍφ）の貫通穴１３１が設けられている。対向電極１２０Ｇの開口部比率は、５０％である。

なお、図５（ｄ）に示す対向電極１２０Ｈでは、図２（ａ）、（ｄ）に示した対向電極１２０Ｂと同様に、直径ｄ_Ｂが６ｍｍ（６ｍｍφ）の貫通穴１３１が風下側に設けられている。

また、図４に示す他の比較例２、３における帯電部１０の対向電極１２０は、比較例２がＢＢの全列、比較例３がＣＣの全列である。つまり、比較例１〜３は、すべて形状が同じ（電極面積が同じ）対向電極１２０の全列となっている。なお、対向電極１２０Ｂは、図２（ｄ）に示され、対向電極１２０Ｃは、図５（ａ）に示されている。

以下では、図４に示した結果から、顕著な例を図示して説明する。
図６は、実施例１（ＡＢ）、実施例５（ＡＦ）、及び比較例１（ＡＡ）、比較例２（ＢＢ）における集塵効率の放電電流依存性、及び、集塵効率とオゾン濃度との関係を示すグラフである。図６（ａ）は、集塵効率の放電電流依存性、図６（ｂ）は、集塵効率とオゾン濃度との関係を示す。図６（ａ）は、横軸が放電電流（μＡ）、縦軸が集塵効率（％）である。図６（ｂ）は、横軸がオゾン濃度（ｐｐｂ）、縦軸が集塵効率（％）である。

図６（ａ）において、比較例１（ＡＡ）では、集塵効率は、放電電流とともに大きくなる。しかし、放電電流が４５０μＡにならないと、集塵効率が９９％に達しない。
また、比較例２（ＢＢ）では、放電電流が小さい範囲における集塵効率が、比較例１（ＡＡ）より高い。しかし、比較例１（ＡＡ）と同様に放電電流が４５０μＡにならないと、集塵効率が９９％に達しない。
つまり、比較例２（ＢＢ）に示すように、風下側に開口部１３０（貫通穴１３１）を設けた対向電極１２０Ｂを全列で配列（配置）すると、放電電流が小さい範囲において集塵効率が向上する傾向にある。しかし、その効果は小さい。

一方、開口部比率（比率）の異なる対向電極１２０を隔列に配列（配置）した実施例１（ＡＢ）、実施例５（ＡＦ）では、集塵効率は、放電電流が小さい範囲においても、比較例１（ＡＡ）、比較例２（ＢＢ）に比べて向上する。特に、実施例１（ＡＡ）では、放電電流が１５０μＡであっても、９８．８８％の集塵効率が得られる。

また、実施例１（ＡＢ）と比較例２（ＢＢ）とから、実施例１（ＡＢ）に用いた開口部１３０（貫通穴１３１）を風下側に設けた対向電極１２０Ｂを全列に配列（配置）しても、放電電流が３００μＡ以下の小さい範囲において、集塵効率の大きな向上は見込めないことが分かる。そして、ともに隔列に配列（配置）した実施例１（ＡＢ）と実施例５（ＡＦ）とから、開口部１３０（貫通穴１３１）を風下側に設けた対向電極１２０Ｂを用いた実施例１（ＡＢ）の方が、開口部１３０（貫通穴１３１）を全面に設けた実施例５（ＡＦ）より、放電電流が１５０μＡと小さくても、集塵効率が向上することが分かる。

すなわち、帯電部１０に開口部１３０（貫通穴１３１）を風下側に設けた対向電極１２０Ｂと開口部１３０を有しない対向電極１２０Ａとを隔列に配列（配置）することにより、放電電流が小さい範囲（１５０μＡ）における集塵効率が向上することが分かる。これは、放電電流が小さい範囲（１５０μＡ）において、浮遊微粒子に対する帯電（荷電）効率が向上したことによると考えられる。

また、図６（ｂ）に示す集塵効率とオゾン濃度との関係から、ともに隔列に配列（配置）した実施例１（ＡＢ）と実施例５（ＡＦ）とでは、オゾン濃度を低い状態に維持しつつ、高い集塵効率が得られることが分かる。これは、図６（ａ）に示した集塵効率の放電電流依存性から分かるように、実施例１（ＡＢ）及び実施例５（ＡＦ）では、低い放電電流において高い集塵効率が得られるためである。逆に、図６（ａ）に示した集塵効率の放電電流依存性から分かるように、比較例１（ＡＡ）及び比較例２（ＢＢ）では、高い集塵効率を得るために放電電流を高くすることが必要となるため、オゾン濃度が増加してしまうことになる。つまり、実施例１（ＡＢ）及び実施例５（ＡＦ）では、オゾン濃度を４．０ｐｐｂ以下の環境基準値（５０ｐｐｂ）を大きく下回る範囲において、９５％以上の集塵効率が得られる。

図７は、開口部１３０を備える対向電極が隔列に配列（配置）された実施例１、２、３と比較例１とに対して、開口部比率（比率）と集塵効率との関係をそれぞれの放電電流毎に示す図である。横軸は比率（％）、縦軸は集塵効率（％）である。放電電流は、１５０μＡ、２５０μＡ、４５０μＡの場合を示す。
比較例１（ＡＡ）は比率０％である。実施例１（ＡＢ）の対向電極１２０Ｂは、風下側の開口部１３０に３ｍｍφの貫通穴１３１が設けられ、比率１３．８％である。実施例２（ＡＣ）の対向電極１２０Ｃは、３ｍｍφの貫通穴１３１が全面に設けられ、比率２７．６％である。実施例３（ＡＤ）の対向電極１２０Ｄは、風下側に切り欠き１３２が設けられ、比率５０％である。

図７に示すように、開口部１３０を有する対向電極１２０を隔列に配列（配置）されている実施例１（ＡＢ）、実施例２（ＡＣ）、実施例３（ＡＤ）が開口部１３０を有しない比較例１（ＡＡ）より、低い放電電流（例えば１５０μＡ）において、集塵効率が高いことが分かる。このことから、開口部比率（比率）は、１０％以上且つ５０％以下とすると、低い放電電流（例えば１５０μＡ）における集塵効率が向上する。しかし、比率１３．８％の実施例１（ＡＢ）及び比率５０％の実施例３（ＡＤ）が、比率２７．６％の実施例２（ＡＣ）より、低い放電電流における集塵効率が高いことから、開口部比率（比率）が大きいほど集塵効率が向上するものではないことが分かる。開口部１３０（貫通穴１３１又は切り欠き１３２）が風下側に設けられていることがよいことが分かる。なお、開口部１３０は、単位面積当たりの貫通穴１３１の割合を開口度と呼ぶとすると、開口度は、風上側に比べ、風下側において高くなっていると捉えることができる。つまり、貫通穴１３１は、開口度が風上側から風下側に向けて高くなるように設ければよい。例えば、貫通穴１３１を風上側から風下側に向けて直径ｄ_Ｂが大きくなるように、定められた間隔で設けてもよく、貫通穴１３１の密度（数）が風上側から風下側に向けて大きくなるようにしてもよい。

また、切り欠き１３２などにより幅を狭くして開口部１３０を設ける対向電極１２０Ｄのような場合には、対向電極１２０Ｄの風上側の端部と対向電極１２０Ａの風上側の端部との距離を、対向電極１２０Ｄの風下側の端部と対向電極１２０Ａの風下側の端部との距離より小さくなるようにすればよい。

図８は、比較例１及び開口部１３０に直径ｄ_Ｂの異なる貫通穴１３１を備える対向電極１２０が隔列に配列（配置）された実施例１、４、５、６に対して、開口部比率（比率）と集塵効率との関係をそれぞれの放電電流毎に示す図である。横軸は比率（％）、縦軸は集塵効率（％）である。放電電流１５０μＡ、２５０μＡ、４５０μＡの場合を示す。

比較例１（ＡＡ）は、貫通穴１３１を有さず比率０％である。実施例４（ＡＥ）の対向電極１２０Ｅは、直径ｄ_Ｂが０．２５ｍｍの貫通穴１３１が全面に設けられ、比率１０％である。実施例１（ＡＢ）の対向電極１２０Ｂは、直径ｄ_Ｂが３ｍｍの貫通穴１３１が風下側に設けられ、比率１３．８％である。比率１８％は、図４に示されていないが、直径ｄ_Ｂが０．５ｍｍの貫通穴１３１が全面に設けられている。実施例５（ＡＦ）の対向電極１２０Ｆは、直径ｄ_Ｂが０．７５ｍｍの貫通穴１３１が全面に設けられ、比率３６％である。実施例６（ＡＤ）の対向電極１２０Ｄは、直径ｄ_Ｂが１．５ｍｍの貫通穴１３１が全面に設けられ、比率５０％である。そして、実施例１（ＡＢ）、実施例４（ＡＥ）、実施例５（ＡＦ）、実施例６（ＡＤ）及び比率１８％の場合は、隔列の配列（配置）である。

高い放電電流（４５０μＡ）では、対向電極１２０に設ける貫通穴１３１の直径ｄ_Ｂによる、集塵効率の大きな差が見られない。しかし、低い放電電流（１５０μＡ、２５０μＡ）では、貫通穴１３１の直径ｄ_Ｂが大きくなるにしたがい、集塵効率が向上する傾向にある。しかし、３ｍｍφの貫通穴１３１を風下側に設けた実施例１（ＡＢ）における集塵効率が最も高くなっている。

実施例１（ＡＢ）、実施例４（ＡＥ）、実施例５（ＡＦ）、実施例６（ＡＤ）及び比率１８％の場合において、比較例１（ＡＡ）より集塵効率の向上が見られる。この結果及び実施例７の結果から、集塵効率の向上が見られる開口部１３０の貫通穴１３１の直径ｄ_Ｂは、対向電極１２０の通風方向の幅Ｗ_Ｂの２．５％以上且つ６０％以下である。また、集塵効率の向上が見られる開口部比率は、１０％以上且つ５０％以下である。

よって、開口部１３０が切り欠き１３２で構成されている対向電極１２０Ｄの場合であっても、切り欠き１３２の深さｄ_Ｗを、対向電極１２０Ｄの幅Ｗ_Ｂの１０％以上且つ５０％以下に設定すればよい。つまり、対向電極１２０Ｄの対向電極１２０Ａに対する電極面積の比率を、５０％を超え且つ９０％未満とすればよい。

これまで、開口部１３０を風下側に設けた対向電極１２０を隔列に配列（配置）した場合（実施例１（ＡＢ）、実施例３（ＡＤ）、実施例７（ＡＨ））及び開口部１３０を全面に設けた対向電極１２０を隔列に配列（配置）した場合（実施例２（ＡＣ）、実施例４（ＡＥ）、実施例５（ＡＦ）、実施例６（ＡＧ））を説明した。
次に、開口部１３０を風上側に設けた対向電極１２０を隔列に配列（配置）した場合を説明する。

図９は、比較例１及び比較例４、５の帯電部１０における対向電極１２０と、それぞれの帯電部１０を備える集塵装置１のそれぞれの放電電流での集塵効率及びオゾン濃度とを示す表である。比較例１は、前述したように、対向電極１２０がＡＡの全列の配列である。一方、比較例４、５は、比較例４がＡＢ′の隔列、比較例５がＡＤ′の隔列の配列となっている。放電電流は、１５０μＡ、２５０μＡ、４５０μＡである。
以下では、比較例４、５における対向電極１２０Ｂ′、１２０Ｄ′を説明する。

図１０は、比較例４、５における対向電極１２０Ｂ′、１２０Ｄ′を説明する側面図である。図１０（ａ）は、比較例４における対向電極１２０Ｂ′、図１０（ｂ）は、比較例５における対向電極１２０Ｄ′を示す。

図１０（ａ）に示す対向電極１２０Ｂ′は、直径３ｍｍ（３ｍｍφ）の貫通穴１３１を、風上側においてＹ方向に一列設けられている。つまり、対向電極１２０Ｂ′は、図２（ｄ）に示した対向電極１２０Ｂの風上側と風下側とを入れ替えた構造である。この場合、比率は、１３．８％である。
図１０（ｂ）に示す対向電極１２０Ｄ′は、開口部１３０が風上側に設けられた切り欠き１３２′により構成されている。つまり、対向電極１２０Ｄ′は、図４（ｂ）に示した対向電極１２０Ｄの風上側と風下側とを入れ替えた構造である。この場合、比率は、５０％である。
なお、比較例１（ＡＡ）の比率は、０％である。

図１１は、比較例１（ＡＡ）及び開口部を上流に備える対向電極が隔列に配列（配置）された比較例４（ＡＢ′）、比較例５（ＡＤ′）における開口部比率（比率）と集塵効率との関係をそれぞれの放電電流毎に示す図である。横軸は比率（％）、縦軸は集塵効率（％）である。放電電流は、１５０μＡ、２５０μＡ、４５０μＡである。
図１１から、比較例４（ＡＢ′）及び比較例５（ＡＤ′）のように風上側に開口部１３０（貫通穴１３１、切り欠き１３２）を設けても、放電電流によらず、開口部１３０を備えない比較例１に対して集塵効率の向上は見られない。これは、高圧電極１１０に対向する部分に対向電極１２０がなく、電界が印加されづらいことによる。
つまり、風下側に開口部１３０を設けることがよいことが分かる。そして、貫通穴１３１で開口部１３０を構成する場合には、貫通穴１３１の少なくとも重心は、高圧電極１１０より風下側にあることがよい。なお、貫通穴１３１の重心とは、貫通穴１３１が穴ではなく、板状の部材であるとした場合の重心をいう。貫通穴１３１の平面形状が円であれば、貫通穴１３１の重心は、貫通穴１３１の中心になる。

（イオン数の測定）
低い放電電流（１５０μＡなど）における集塵効率の向上は、低い放電電流におけるイオンの発生数（イオン数）が増加したことによると考えられる。つまり、集塵効率の向上は、イオンの発生数が多くなったことにより、イオンが付着した浮遊微粒子が多くなり、集塵効率が向上したものと考えられる。
これを確認するために、実施例１（ＡＢ）、実施例３（ＡＤ）及び比較例１（ＡＡ）において、帯電部１０から発生するイオンの発生数（イオン数）を計測した。なお、実施例１（ＡＢ）、実施例３（ＡＤ）は、風下側に開口部１３０を設けた対向電極１２０を隔列に配列した場合である。比較例１（ＡＡ）は、開口部１３０を設けない対向電極１２０を全列に配列した場合である。

ここでは、集塵装置１における集塵部２０がない状態において、帯電部１０から発生するイオン数を計測した。風速１ｍ／秒の状態で、帯電部１０から風下側３０ｃｍの位置に設けたイオンカウンタにより、帯電部１０において発生するイオン数を計測した。

図１２は、実施例１（ＡＢ）、実施例３（ＡＤ）及び比較例１（ＡＡ）において、計測されたイオン数と帯電部１０における放電電流との関係を示す図である。横軸は、放電電流（μＡ）、縦軸は、イオン数（×１０００個／ｃｍ^３）である。なお、縦軸のイオン数は、放電電流１５０μＡ、２５０μＡ、３５０μＡ、４５０μＡにおいて、１０秒毎のサンプリングを１０分間行った計測値の平均値である。

図１２から、実施例１（ＡＢ）及び実施例３（ＡＤ）は、比較例１（ＡＡ）に比べ、いずれの放電電流に対しても、イオン数が多い。特に、低い放電電流（１５０μＡ、２５０μＡ）において、イオン数の差が大きい。
このことから、風下側に開口部１３０を設けた対向電極１２０を隔列に配列することにより、イオン数が増加することが分かる。

イオンは高圧電極１１０のごく近傍の放電空間で発生する。そして、イオンは、通風に伴って風下に移動する。この際、イオンが浮遊微粒子に付着して、浮遊微粒子が帯電（荷電）する。よって、イオン数が多いほど、帯電した浮遊微粒子の数も増加する。帯電した浮遊微粒子の数が増加することで、集塵効率が向上する。

ここで、実施例１（ＡＢ）、実施例３（ＡＤ）及び比較例１（ＡＡ）において、高圧電極１１０は、同じ構成である。つまり、高圧電極１１０は、直径９０μｍのタングステン線である。そして、実施例１（ＡＡ）及び実施例３（ＡＤ）は、風下側に開口部１３０を有している。つまり、高圧電極１１０近傍は、対向電極１２０の開口部１３０でない部分が対向している。そして、高圧電極１１０と対向電極１２０との間の距離Ｄ_Ｇも同じ、１０ｍｍである。このことから、実施例１（ＡＢ）、実施例３（ＡＤ）及び比較例１（ＡＡ）において、高圧電極１１０のごく近傍で発生する放電の放電体積には、差がないと考えられる。つまり、発生するイオン数には、差がないと考えられる。

しかし、図１２に示したように、実施例１（ＡＢ）、実施例３（ＡＤ）及び比較例１（ＡＡ）において、風下側で計測したイオン数が異なっている。このことから、高圧電極１１０において発生したイオンが、集塵部２０に至るまでに、消失することが考えられる。つまり、イオンは、対向電極１２０に静電的に引き寄せられて付着したり衝突したりして、電荷を失う（中和される）ことが考えられる。

そして、風下側に開口部１３０を設けた実施例１（ＡＢ）及び実施例３（ＡＤ）において、風下側で計測したイオン数が多い。このことから、対向電極１２０の風下側に設けられた開口部１３０により、イオンが対向電極１２０に付着又は衝突する確率が減少しているものと考えられる。

なお、開口部１３０は、図４の実施例２（ＡＣ）、実施例４（ＡＥ）、実施例５（ＡＦ）、実施例６（ＡＧ）に示すように、開口部１３０が全面に設けられた対向電極１２０を用いても隔列に配列された場合、比較例1に比べ集塵効率が向上している。

しかし、比較例２（ＢＢ）、比較例３（ＣＣ）のように、開口部１３０が設けられた対向電極１２０を用いても、全列に配列した場合には集塵効率の向上が見られていない。このことから、開口部１３０が設けられた対向電極１２０と開口部１３０が設けられていない対向電極１２０とを隔列に配列したことにより、イオンが消失し（中和され）にくくなっている。つまり、隣接する対向電極１２０間に発生する電界が、イオンの消失（中和）を抑制していると考えられる。

なお、帯電部１０にイオンが存在する時間（滞留時間）が長いほど、浮遊微粒子を帯電（荷電）する確率が高くなる。このため、高圧電極１１０を対向電極１２０の中心を含む風上側に配置するのがよい。逆に、高圧電極１１０を、対向電極１２０の風上側の端部より風上側にずらすと、高圧電極１１０近傍の電界強度が低下して好ましくない。

なお、開口部１３０を備える対向電極１２０を用いた場合にイオン数が増加する要因として、気流の乱れ（乱流）が生じ、イオンの滞留時間が延びたことによるとも考えられた。しかし、シミュレーションなどによると、１ｍ／秒の気流の流れでは、気流の乱れは認められなかった。

特に、低い放電電流ではイオンの発生数が少ない。しかし、発生数の少ないイオンの消失（中和）を抑制することにより、浮遊微粒子の帯電（荷電）効率が向上し、低い放電電流においても集塵効率が高くできる。そして、放電電流を低くすることで、オゾン濃度を低く抑制できる。つまり、高い集塵効率とオゾン濃度の抑制とを両立させることができる。

［第２の実施の形態］
第１の実施の形態では、対向電極１２０の構成により、高圧電極１１０の周辺の放電空間において発生したイオンの消失（中和）を抑制して、低い放電電流における集塵効率の向上を図った。
第２の実施の形態では、高圧電極１１０の構成により、オゾンの発生が少ない、低い放電電流における集塵効率の向上を図る。

図１３は、第２の実施の形態が適用される集塵装置２の一例を示す図である。
第２の実施の形態が適用される集塵装置２は、帯電部１０、集塵部２０、ファン３０、及び、これらを収納する筐体４０を備える。なお、帯電部１０を除いて、集塵装置２は、第１の実施の形態が適用される集塵装置１と同様であるので、同じ符号を付して説明を省略する。なお、第２の実施の形態が適用される集塵装置２の備える帯電部１０は、帯電装置の他の一例である。

（帯電部１０）
帯電部１０は、複数の高圧電極１１１と、複数の高圧電極１１０のそれぞれに対向するように設けられた複数の対向電極１２０とを備える。
高圧電極１１１は、導電性を有する線（ワイヤ）状の部材（線状部材）で構成されている。なお、高圧電極１１１は、長方形の角部が弧状となった断面形状を有している。ここでは、この断面形状を、長円形（長円形状）（Oval又はRacing track shape）と表記する。

対向電極１２０は、導電性を有する板状の部材（板状部材）で構成されている。そして、対向電極１２０は、板状部材の平面が通風方向に沿う方向に設けられている。なお、形状が同じ（電極面積が同じ）対向電極１２０が、全列に配列（配置）されている。図１３では、対向電極１２０は、図２（ｃ）に示した対向電極１２０Ａである。対向電極１２０Ａは、開口部１３０を備えない。

（実施例８）
図１４は、実施例８の帯電部１０を詳説明する図である。図１４（ａ）は、帯電部１０の斜視図、図１４（ｂ）は、帯電部１０の断面図（Ｙ方向断面図）、図１４（ｃ）は、高圧電極１１１の断面図である。
図１４（ｃ）に示すように、高圧電極１１１の長円状の断面は、四角形の角部が曲率半径ｒ_Ｗの弧状になっている。なお、四角形の長手方向を長辺長Ｗ_Ｗ、短手方向を短辺長Ｔ_Ｗとする。
そして、図１４（ａ）、（ｂ）に示すように、高圧電極１１１は、四角形の長手方向が対向電極１２０Ａの表面に平行な方向に配置されている。なお、高圧電極１１１の四角形の長手方向は、対向電極１２０Ａの表面に対して斜めになっていてもよく、直交していてもよい。

コロナ放電は、電界の高い部分で発生する。この部分の体積を放電体積と表記する。すると、断面が円の線状の高圧電極１１０（図２（ｂ）参照）では、直径が小さいほど、高圧電極１１０の周りの電界が高くなり、放電体積が小さくなる。電界が高いため、発生するイオン数が多くなるが、放電体積が小さいためオゾンの発生は抑えられる。
しかし、高圧電極１１０の直径ｄ_Ｂを小さくする、つまり細くすると、取り扱いが難しくなる。例えば、タングステン（Ｗ）で構成した高圧電極１１０は、定められた部分への取り付けがしにくい。曲がるとそのままの状態になり、放電特性が不均一になる。また、折れやすい。

断面が長円形状の高圧電極１１１は、図１４（ｃ）に示すように、断面の曲率半径ｒ_Ｗが小さい領域αでコロナ放電が発生する。そして、長方形の長手方向の中央部である領域βでは、コロナ放電が発生しにくい。そこで、断面の角部の曲率半径ｒ_Ｗを小さくすることで、放電体積が小さくなり、発生するイオン数を多くしつつ、オゾン発生が抑えられる。

実施例８の帯電部１０における高圧電極１１１は、断面の角部の曲率半径ｒ_Ｗが短辺長Ｔ_Ｗの１／２である。高圧電極１１１は、長辺長Ｗ_Ｗが１５０μｍ、短辺長Ｔ_Ｗが５０μｍである。これにより、直径の断面が円形の高圧電極１１０を直径で二分割し、間を広げたと同じになる。つまり、第１の実施の形態で説明した直径９０μｍの高圧電極１１０を、直径５０μｍにしたと同様である。この断面形状であれば、曲がったり折れたりしにくく、取り扱いが容易である。

図１５は、実施例８、比較例１及び他の実施例、比較例の帯電部１０における高圧電極１１０，１１１及び対向電極１２０と、それぞれの帯電部１０を備える集塵装置１におけるそれぞれの放電電流での集塵効率及びオゾン濃度とを示す表である。
比較例１は、第１の実施の形態で説明した。他の実施例９、比較例６、７は次に説明する。放電電流は、１５０μＡ、２５０μＡ、４５０μＡである。

図１６は、実施例９、比較例６、７の帯電部１０を説明する図である。図１６（ａ）は、実施例９、図１６（ｂ）は、比較例６、図１６（ｃ）は、比較例７を示す。
実施例９は、実施例８で示した長円形状の高圧電極１１１と、第１の実施の形態の実施例１で示した隔列で配列した対向電極１２０Ａ、１２０Ｂとを組み合わせたものである。

比較例６は、実施例８の高圧電極１１１の代わりに、断面が正方形状の高圧電極１１２を用いる。断面が正方形状の高圧電極１１２は、ステンレス鋼（ＳＵＳ）で構成され、一辺が７０μｍである。比較例７は、実施例８の高圧電極１１１の代わりに、断面が長方形状の高圧電極１１３を用いる。断面が長方形状の高圧電極１１３は、ステンレス鋼（ＳＵＳ）で構成され、長手方向の長さが１５０μｍ、短手方向の長さが５０μｍである。そして、高圧電極１１３は、長手方向が対向電極１２０Ａの表面に平行に配置されている。なお、比較例６、７では、開口部１３０を備えない対向電極１２０Ａを全列に配列している。

図１７は、実施例８（ＡＡ）、実施例９（ＡＢ）及び比較例１（ＡＡ）における集塵効率の放電電流依存性、及び、集塵効率とオゾン濃度との関係を示すグラフである。図１７（ａ）は、集塵効率の放電電流依存性、図１７（ｂ）は、集塵効率とオゾン濃度との関係を示す。図１７（ａ）は、横軸が放電電流（μＡ）、縦軸が集塵効率（％）である。図１７（ｂ）は、横軸がオゾン濃度（ｐｐｂ）、縦軸が集塵効率（％）である。

図１７（ａ）において、比較例１（ＡＡ）では、集塵効率は、放電電流とともに大きくなる。しかし、放電電流が４５０μＡにならないと、集塵効率が９９％に達しない。
一方、長円形状の高圧電極１１１を用いた実施例８（ＡＡ）では、集塵効率は、放電電流が低い範囲（１５０μＡ、２５０μＡ）においても、比較例１（ＡＡ）に比べて向上している。つまり、長円形状の高圧電極１１１により、イオンの発生量が増大していることが分かる。

また、長円形状の高圧電極１１１を用いるとともに、隔列で配列した対向電極１２０Ａ、１２０Ｂとを用いた実施例９（ＡＢ）では、放電電流が低い範囲において、さらに集塵効率が向上している。

そして、図１７（ｂ）に示す集塵効率とオゾン濃度との関係から、低い放電電流で高い集塵効率が得られる実施例８（ＡＡ）及び実施例９（ＡＢ）において、高い集塵効率を維持しつつ、オゾン濃度を低く抑制できることが分かる。

図１８は、実施例８（ＡＡ）、比較例１（ＡＡ）、比較例６（ＡＡ）及び比較例７（ＡＡ）における集塵効率の放電電流依存性、及び、集塵効率とオゾン濃度との関係を示すグラフである。図１８（ａ）は、集塵効率の放電電流依存性、図１８（ｂ）は、集塵効率とオゾン濃度との関係を示す。縦軸、横軸は、図１７（ａ）、（ｂ）と同じである。

図１８（ａ）において、断面が正方形状の高圧電極１１２を用いた比較例６（ＡＡ）、及び断面が長方形状の高圧電極１１３を用いた比較例７（ＡＡ）は、放電電流が低い範囲（１５０μＡ，２５０μＡ）において、比較例１（ＡＡ）より、集塵効率が低い。また、図１８（ｂ）に示す集塵効率とオゾン濃度との関係においても、比較例６（ＡＡ）、比較例７（ＡＡ）高い集塵効率を得ようとすると、オゾン濃度が高くなってしまうことが分かる。

以上説明したように、高圧電極１１１の長円形状の角部は、弧状であることが好ましく、９０°でないことがよい。つまり、高圧電極１１１の長円形状の角部は、曲率半径ｒ_Ｗが短辺長Ｔ_Ｗの５％以上且つ５０％（１／２）以下の弧状であるとよい。例えば、短辺長Ｔ_Ｗは、５０μｍ〜１００μｍ、長辺長Ｗ_Ｗは、０．６ｍｍ〜１．０ｍｍである。そして、長辺長Ｗ_Ｗは、短辺長Ｔ_Ｗに対して１を超え且つ４以下がよい。短辺長Ｔ_Ｗを小さく（薄く）できれば、断面が円形状の細い高圧電極１１０を用いたと同様になる。なお、長辺長Ｗ_Ｗが、短辺長Ｔ_Ｗに対して４を超えると、線状部材として加工しづらい。
また、高圧電極１１１は、第１の実施の形態で説明した高圧電極１１０と同様の材料で構成されればよい。

そして、図１７（ｂ）に示す集塵効率とオゾン濃度との関係から、低い放電電流で高い集塵効率が得られる実施例８（ＡＡ）及び実施例９（ＡＢ）において、高い集塵効率を維持しつつ、オゾン濃度を低く抑制できることが分かる。

［第３の実施の形態］
第１の実施の形態が適用される集塵装置１及び第２の実施の形態が適用される集塵装置２では、高圧電極２１０と対向電極２２０とを用いた静電気を利用した集塵部２０を備えていた。
第３の実施の形態が適用される集塵装置３では、集塵フィルタを用いる。

図１９は、第３の実施の形態が適用される集塵装置３の一例を示す図である。
第３の実施の形態が適用される集塵装置１は、帯電部１０、集塵フィルタ５０、脱臭フィルタ６０、ファン３０、及び、これらを収納する筐体４０を備える。図１に示した第１の実施の形態が適用される集塵装置１の集塵部２０が、集塵フィルタ５０に置き換えられている。なお、脱臭フィルタ６０は、帯電部１２０の前面（上流側）又は背面（下流側）、集塵フィルタ５０の背面（下流側）に適宜備えてもよい。
そして、帯電部１０は、第１の実施の形態が適用される集塵装置１、第２の実施の形態が適用される集塵装置２において、実施例として示した帯電部１０と同じであってもよい。

集塵フィルタ５０は、繊維フィルタであって、エレクトレット加工されていることで、帯電部１０で帯電（荷電）した浮遊微粒子が吸着しやすい。また、集塵フィルタ５０は、折り曲げ加工（プリーツ加工）により、表面積を大きくしてもよい。

実施例１から実施例９で示した数値は、一例であって、これらに限定されないことは明らかである。
その他、本発明の趣旨に反しない限りにおいて様々な組み合わせや変形を行っても構わない。

１、２、３…集塵装置、１０…帯電部、２０…集塵部、３０…ファン、４０…筐体、５０…集塵フィルタ、６０…脱臭フィルタ、１１０、１１１、１１２、１１３、２１０…高圧電極、１２０、１２０Ａ〜１２０Ｇ、１２０Ｃ′、１２０Ｄ′、２２０…対向電極、１３０…開口部、１３１…貫通穴、１３２…切り欠き

Claims (24)

1. それぞれの表面が通風方向に沿うように、当該通風方向と交差する方向に配列された板状の複数の対向電極と、
   複数の前記対向電極間にそれぞれ設けられた線状の複数の高圧電極と、を備え、
   複数の前記対向電極は、少なくとも一組の隣接する対向電極の一方が第１の電極面積を有する第１の対向電極であり、他方が開口部によって当該第１の電極面積より小さく設定された第２の電極面積を有する第２の対向電極であって、複数の当該対向電極と複数の前記高圧電極との間を通風する気流に浮遊する浮遊微粒子を帯電させる帯電装置。
2. 前記第２の対向電極は、前記開口部が貫通穴により構成されていることを特徴とする請求項１に記載の帯電装置。
3. 前記第２の対向電極は、単位面積当りにおける前記貫通穴の面積である開口度が風上側に比べ風下側において高いことを特徴とする請求項２に記載の帯電装置。
4. 前記第２の対向電極は、前記開口部における前記貫通穴の平面形状が円である場合、直径が当該第２の対向電極の前記通風方向における幅の２．５％以上且つ６０％以下であって、当該第２の対向電極の面積に対する当該開口部の当該貫通穴が占める面積の比率が１０％以上且つ５０％以下であることを特徴とする請求項２又は３に記載の帯電装置。
5. 前記第２の対向電極は、前記開口部における前記貫通穴の重心が前記高圧電極より風下側にあることを特徴とする請求項２乃至４に記載の帯電装置。
6. それぞれの表面が通風方向に沿うように、当該通風方向と交差する方向に配列された板状の複数の対向電極と、
   複数の前記対向電極間にそれぞれ設けられた線状の複数の高圧電極と、を備え、
   複数の前記対向電極は、少なくとも一組の隣接する対向電極の一方が第１の電極面積を有する第１の対向電極であり、他方が当該第１の対向電極より前記通風方向の幅が狭く設定された第２の電極面積を有する第２の対向電極であって、複数の当該対向電極と複数の前記高圧電極との間を通風する気流に浮遊する浮遊微粒子を帯電させる帯電装置。
7. 前記第２の対向電極は、風上側の端部と前記第１の対向電極の風上側の端部との距離が、風下側の端部と当該第１の対向電極の風下側との距離より近く設けられていることを特徴とする請求項６に記載の帯電装置。
8. 前記第１の電極面積に対する前記第２の電極面積の比率は、５０％を超え且つ９０％未満であることを特徴とする請求項６又は７に記載の帯電装置。
9. 前記高圧電極は、前記第１の対向電極の前記通風方向の中心を含む風上側に設けられていることを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項に記載の帯電装置。
10. 複数の前記対向電極は、前記第１の対向電極と、前記第２の対向電極とが交互に配列されていることを特徴とする請求項１又は６に記載の帯電装置。
11. 前記高圧電極は、円形の断面形状を備え、直径が２０μｍ以上且つ３００μｍ以下であることを特徴とする請求項１乃至１０に記載の帯電装置。
12. 前記高圧電極は、長方形の角部が弧状となった断面を有することを特徴とする請求項１乃至１０に記載の帯電装置。
13. 前記高圧電極は、前記角部の弧状の曲率半径が、断面の短辺長の５％以上且つ５０％以下であることを特徴とする請求項１２に記載の帯電装置。
14. 前記高圧電極は、短辺長が５０μｍ以上且つ１００μｍであることを特徴とする請求項１２又は１３に記載の帯電装置。
15. 前記高圧電極は、短辺長に対する長辺長の比が１を超え且つ４以下であることを特徴とする請求項１４に記載の帯電装置。
16. 前記高圧電極は、タングステン、銅、ニッケル、ステンレス、亜鉛、鉄の何れかの金属、当該金属を主成分とする酸化物若しくは合金、当該金属若しくは当該金属を主成分とする酸化物に銀、金及び白金の何れかの貴金属を表面にメッキしたものの何れかによって構成されていることを特徴とする請求項１１乃至１５のいずれか１項に記載の帯電装置。
17. それぞれの表面が通風方向に沿うように、当該通風方向と交差する方向に配列された板状の複数の対向電極と、
    複数の前記対向電極間にそれぞれ設けられた線状の複数の高圧電極と、を備え、
    複数の前記高圧電極は、長方形の角部が弧状となった断面を有し、複数の当該対向電極と複数の前記高圧電極との間を通風する気流に浮遊する浮遊微粒子を帯電させる帯電装置。
18. 前記高圧電極は、断面の角部における弧状の部分の曲率半径が、短辺長の５％以上且つ５０％以下であることを特徴とする請求項１７に記載の帯電装置。
19. 前記高圧電極は、短辺長が５０μｍ以上且つ１００μｍであることを特徴とする請求項１７又は１８に記載の帯電装置。
20. 前記高圧電極は、断面の短辺長に対する長辺長の比が１を超え且つ４以下であることを特徴とする請求項１９に記載の帯電装置。
21. 前記高圧電極は、タングステン、銅、ニッケル、ステンレス、亜鉛、鉄の何れかの金属、当該金属を主成分とする酸化物又は合金、当該金属又は当該金属を主成分とする酸化物に銀、並びに、金および白金の何れかの貴金属を表面にメッキしたものの何れかによって構成されていることを特徴とする請求項１７乃至２０のいずれか１項に記載の帯電装置。
22. 請求項１乃至２１のいずれか１項に記載の帯電装置を備える帯電部と、
    板状の複数の他の対向電極と、複数の他の対向電極の間にそれぞれが設けられた板状の複数の他の高圧電極とを備え、前記帯電部の風下側に設けられ、当該帯電部により帯電させた浮遊微粒子を塵として集塵する集塵部と
    を備える集塵装置。
23. 請求項１乃至２１のいずれか１項に記載の帯電装置を備える帯電部と、
    集塵フィルタを備え、前記帯電部の風下側に設けられ、当該帯電部により帯電させた浮遊微粒子を塵として集塵する集塵部と
    を備える集塵装置。
24. 前記集塵フィルタは、エレクトレット加工されていることを特徴とする請求項２３に記載の集塵装置。

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