JP4941173B2 - 集塵装置 - Google Patents

Description

本発明は、集塵装置に関し、特に、集塵用の電極の構造に係るものである。

従来より、電気的な引力を利用して空気等に含まれる粉塵を捕集する電気式の集塵装置が知られている。例えば、特許文献１には、矩形断面の通気孔が多数形成された格子状の集塵電極と、集塵電極の通気孔へ１つずつ挿入される突起部が形成された対向電極とを備える集塵装置が開示されている。この集塵装置において、対向極の突起部は、その断面形状が矩形状となっており、その側面が通気孔の内壁面と向かい合っている。集塵電極と対向電極の間に電位差を付与すると、通気孔の内壁面と突起部の表面との間の空間に電界が形成される。そのため、通気孔を流れる気体中の粒子は、通気孔の内壁に引き寄せられて捕捉される。
登録実用新案第３０３３８５９号公報

ところが、上記従来の集塵装置では、通気孔の内壁面と突起部の表面との間の空間に形成される電界強度が均一でなく、そのため通気孔の内壁面に捕捉される塵埃の量が場所によって相違するという問題があった。ここでは、この問題点について、図１７を参照しながら説明する。

突起部（102）の側面と、通気孔（101）の内壁面のうち突起部（102）の側面と向かい合った部分である対面部（103）との距離は、一定の値Ｌとなっている。そのため、この対面部（103）と突起部（102）との間に形成される電界の強度は一様となり、各対面部（103）では単位面積当たりに付着する塵埃の量が概ね一定となる。

ところが、通気孔（101）の内壁面のうち突起部（102）と対面しない非対面部（104）（即ち、図１７においてハッチングを付した部分）と突起部（102）との距離Ｌ'は、対面部（103）と突起部（102）との距離Ｌよりも長くなる。このため、非対面部（104）と突起部（102）の間に形成される電界の強度は、対面部（103）と突起部（102）の間に形成される電界の強度に比べて弱くなる。従って、この非対面部（104）では、突起部（102）から離れた部分ほど付着する塵埃の量が少なくなる。そして、非対面部（104）における単位面積当たりの塵埃の付着量は、対面部（103）における単位面積当たりの塵埃の付着量に比べて少なくなる。その結果、通気孔（101）の内壁面の全体を有効に利用して塵埃を捕集することができなくなり、集塵装置の性能を充分に発揮させることができなかった。

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、集塵電極と対向電極の間に形成される電界の強度を平均化することによって、集塵装置の性能を充分に発揮させることにある。

第１の発明は、被処理気体を流すための通気孔（46）が形成された集塵電極（40）と、該集塵電極（40）の通気孔（46）に挿通される突起部（52）が形成された対向電極（50）とを備え、上記集塵電極（40）と対向電極（50）の間に電位差を与えることによって、被処理気体中の帯電した塵埃を上記通気孔（46）の壁面に付着させて捕集する集塵装置を対象とする。そして、上記集塵電極（40）の通気孔（46）は、その断面形状が多角形状となり、上記対向電極（50）の突起部（52）は、その断面形状が上記通気孔（46）の断面形状と同数の頂点を有する多角形状となり、該突起部（52）の角部が上記通気孔（46）の隅部と対向するように配置され、上記集塵電極（40）では、上記通気孔（46）の隅部の壁面が、該隅部に対向する突起部（52）の角部へ向かって膨出しているものである。

第１の発明では、集塵電極（40）の通気孔（46）に対向電極（50）の突起部（52）が挿通される。集塵電極（40）と対向電極（50）の間に電位差を付与すると、通気孔（46）の壁面と突起部（52）との間の空間に電界が形成され、帯電した塵埃が電気的な引力によって通気孔（46）の壁面に引き寄せられる。この発明では、通気孔（46）の断面形状と突起部（52）の断面形状とが互いに同数の角を有する多角形状となっており、通気孔（46）の壁面の隅部と突起部（52）の角部とが互いに向かい合っている。集塵電極（40）において、通気孔（46）の隅部の壁面は、その隅部と向かい合う突起部（52）の角部に向かって膨出している。このため、通気孔（46）の隅部の壁面が膨出していない場合に比べ、通気孔（46）の隅部の壁面と突起部（52）との距離が短縮される。そして、通気孔（46）の壁面と突起部（52）の間に形成される空間では、通気孔（46）の隅部の壁面と突起部（52）との間の部分に形成される電界の強度と、それ以外の部分に形成される電界の強度との差が小さくなる。

また、第１の発明は、上記の構成に加えて、上記通気孔（46）の隅部の壁面は、その断面形状が内向きに湾曲した円弧となっているものである。

第１の発明の集塵電極（40）において、突起部（52）の角部へ向かって膨出する通気孔（46）の隅部の壁面は、その断面形状が内向きに湾曲した円弧となっている。つまり、この発明の通気孔（46）は、その断面形状が、角の丸まった多角形状になっている。

また、第１の発明は、上記の構成に加えて、上記通気孔（46）の隅部の壁面の断面形状は、該隅部と対向する突起部（52）の角部を曲率中心とする円弧となっているものである。

第１の発明において、通気孔（46）の隅部の壁面の断面形状は、その隅部と対向する突起部（52）の角部を曲率中心とする円弧となっている。このため、隅部の壁面と突起部（52）との距離は、隅部の全体に亘って一定となり、更には通気孔（46）の壁面と突起部（52）の間の空間の全域に亘って一定となる。

第２の発明は、上記第１の発明において、上記集塵電極（40）の材質が導電性樹脂となっているものである。

第２の発明において、少なくとも集塵電極（40）は、その材質が導電性樹脂となっている。導電性樹脂からなる集塵電極（40）は、例えば射出成形等の手法を用いて成形される。

本発明の集塵電極（40）では、通気孔（46）の隅部の壁面が、その隅部と向かい合う突起部（52）の角部に向かって膨出している。このため、通気孔（46）の壁面と突起部（52）の間に形成される空間では、通気孔（46）の壁面と突起部（52）との距離のバラツキが小さくなり、その空間に形成される電界の強度のバラツキも小さくなる。従って、本発明によれば、通気孔（46）の壁面の各部分における単位面積当たりの塵埃の付着量の相違を小さくすることができる。その結果、通気孔（46）の壁面の全体を有効に利用して塵埃を捕集することができ、集塵装置の能力を充分に発揮させることが可能となる。

本発明において、通気孔（46）の隅部の壁面の断面形状は、その隅部と対向する突起部（52）の角部を曲率中心とする円弧となっている。このため、隅部の壁面と突起部（52）との距離が、通気孔（46）の壁面と突起部（52）の間の空間の全域に亘って一定となる。従って、本発明によれば、通気孔（46）の壁面と突起部（52）の間の空間の全域に亘って電界の強度を平均化することができ、通気孔（46）の壁面の全体に亘って単位面積当たりに付着する塵埃の量を平均化できる。

上記第２の発明では、通気孔（46）が形成された集塵電極（40）の材質が導電性樹脂となっている。この発明の集塵電極（40）は、通気孔（46）の隅部の壁面が膨出したやや複雑な形状となっている。一方、導電性樹脂からなる集塵電極（40）は、射出成形等の手法を用いて容易に大量生産できる。従って、この発明によれば、やや複雑な形状の集塵電極（40）を、容易に低コストで大量に製造することが可能となる。

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。

《発明の実施形態１》
本発明の実施形態１について説明する。本実施形態の空気清浄機（10）は、一般家庭や小規模店舗などで用いられる民生用の空気浄化装置であって、本発明の集塵装置を構成している。

〈空気清浄機の全体構成〉
図１及び図２に示すように、空気清浄機（10）は、ケーシング（20）を備えると共に、該ケーシング（20）の内部に収納されたプレフィルタ（11）と荷電部（12）と集塵部（30）と触媒フィルタ（13）と送風機（14）とを備えている。

ケーシング（20）は、例えば、矩形体状の横長の容器に形成され、前面が空気の吸込口（21）に形成され、背面が空気の吹出口（22）に形成され、内部が空気通路（23）に形成されている。そして、プレフィルタ（11）と荷電部（12）と集塵部（30）と触媒フィルタ（13）と送風機（14）とが吸込口（21）から吹出口（22）に向かって順に配置されている。

プレフィルタ（11）は、吸込口（21）からケーシング（20）内に吸込まれた空気に含まれる比較的大きな塵埃を捕集するためのフィルタを構成している。

荷電部（12）は、イオン化部を構成し、プレフィルタ（11）を通過した比較的小さな塵埃を帯電させるものである。荷電部（12）は、図示しないが、例えば、複数のイオン化線と、複数の対向電極から構成され、該イオン化線と対向電極との間に直流電圧が印加されるように構成されている。イオン化線は、荷電部（12）の上端から下端に亘って設けられ、対向電極はイオン化線の間に配置されている。

集塵部（30）は、荷電部（12）で帯電した塵埃を吸着して捕集するものである。この集塵部（30）については、後述する。

触媒フィルタ（13）は、図示しないが、例えばハニカム構造の基材の表面に触媒が担持されて構成されている。該触媒は、例えば、マンガン系触媒や貴金属触媒などが適用され、集塵部（30）を通過して塵埃が除去された空気中の有害成分や臭気成分を分解する。

送風機（14）は、ケーシング（20）内の空気通路（23）において最下流側に配置されている。この送風機（14）は、室内空気をケーシング（20）内に吸い込み、清浄空気を室内に吹き出すためのものである。

〈集塵部の構成〉
集塵部（30）について、詳細に説明する。

図３〜図５に示すように、集塵部（30）は、アース電極である集塵電極（40）と対向電極である高圧電極（50）とを備えている。該集塵電極（40）と高圧電極（50）とは、何れか一方が第１電極を構成し、他方が第２電極を構成している。

集塵電極（40）と高圧電極（50）とは、それぞれの材質が導電性樹脂となっており、例えば射出成形等の手法を用いて成形されている。集塵電極（40）及び高圧電極（50）の材質は、微導電性樹脂が好ましく、特に体積抵抗率が１０^８Ωcm以上１０^１３Ωcm以下の樹脂であることが好ましい。また、集塵電極（40）と高圧電極（50）とは、基本的にほぼ同一の形状に形成され、一部が相互に挿入自在な差し込み構造に構成されている。

集塵電極（40）と高圧電極（50）のそれぞれは、矩形状に形成されており、１つの基台部材（41,51）と、基台部材（41,51）から突出する多数の突起部材（42,52）とを備えている。突起部材（42,52）は、突起部を構成している。基台部材（41,51）は、枠体（43,53）と、該枠体（43,53）の内部に設けられた複数の縦仕切部材（44,54）及び複数の横仕切部材（45,55）とを備えている。集塵電極（40）及び高圧電極（50）では、基台部材（41,51）の枠体（43,53）と縦仕切部材（44,54）と横仕切部材（45,55）とが一体に形成され、更には基台部材（41,51）と突起部材（42,52）とが一体に形成される。

枠体（43,53）は、矩形状に形成されている。集塵電極（40）の枠体（43）は、高圧電極（50）の枠体（53）よりも厚くなっている。高圧電極（50）の枠体（53）では、４つの隅角部に薄肉部（4a）が形成されると共に、各薄肉部（4a）に固定孔（4b）を有する固定脚（4c）が立設されている。高圧電極（50）の枠体（53）では、４つの隅角部に薄肉部（5a）が形成されると共に、各薄肉部（5a）に固定孔（5b）が形成されている。集塵電極（40）の枠体（43）と高圧電極（50）の枠体（53）とは、四隅の薄肉部（4a,5a）において、固定脚（4c）を介して互いに固定され、集塵電極（40）の基台部材（41）と高圧電極（50）の基台部材（51）とが相対向して配置されている。また、集塵電極（40）と高圧電極（50）の基台部材（41,51）は、空気通路（23）において、空気流れと直交する方向に配置されている。

集塵電極（40）及び高圧電極（50）では、縦仕切部材（44,54）と横仕切部材（45,55）とが縦横に交叉するように配列されている。集塵電極（40）及び高圧電極（50）は、それぞれの縦仕切部材（44,54）がケーシング（20）の上下方向に延び、それぞれの横仕切部材（45,55）がケーシング（20）の幅方向に延びる姿勢で配置されている。基台部材（41,51）には、枠体（43,53）と縦仕切部材（44,54）と横仕切部材（45,55）とによって囲まれる多数の通風孔（46,56）が形成されている。これら通風孔（46,56）は、被処理気体としての空気が流れる通気孔を構成している。つまり、基台部材（41,51）は、縦仕切部材（44,54）と横仕切部材（45,55）とによって長方形の四角格子構造に形成されている。

集塵電極（40）と高圧電極（50）の縦仕切部材（44,54）は、集塵電極（40）の基台部材（41）と高圧電極（50）の基台部材（51）とを固定した組み立て状態において、同一平面上に位置するように形成されている。また、集塵電極（40）と高圧電極（50）の横仕切部材（45,55）は、集塵電極（40）の基台部材（41）と高圧電極（50）の基台部材（51）とを固定した組み立て状態において、図５の上下方向に、千鳥状に位置するように形成されている。つまり、集塵電極（40）の横仕切部材（45）は、高圧電極（50）の通風孔（56）の中央部に位置し、高圧電極（50）の横仕切部材（55）は、集塵電極（40）の通風孔（46）の中央部に位置している。

突起部材（42,52）は、横仕切部材（45,55）に一体形成されて該横仕切部材（45,55）より突出している。該突起部材（42,52）は、横仕切部材（45,55）と同一厚さの平板状の突出片に形成され、相対する電極（50,40）の通風孔（56,46）の内部に延びている。そして、突起部材（42,52）の横方向の隙間には、相対する電極（50,40）の縦仕切部材（54,44）が位置するように突起部材（42,52）が形成されている。

図６に示すように、 高圧電極（50）の突起部材（52）は、その中心軸が集塵電極（40）の通風孔（46）の中心軸と一致する姿勢で設置されている。この突起部材（52）は、その中心軸と直交する断面の形状が扁平な長方形状となっている。突起部材（52）の角部は、２つの平面が直交する稜線（即ち、面取りが施されていない形状）となっている。

集塵電極（40）の枠体（43）では、通風孔（46）の断面形状が、扁平な四角形状となっている。つまり、通風孔（46）は、その中心軸と直交する断面の形状が、突起部材（52）の断面形状と同数の頂点を有する凸多角形（即ち、４つの頂点を有する四角形）となっている。通風孔（46）の内壁面では、突起部材（52）の側面の投影面となる部分が投影部（60）を構成し、突起部材（52）の側面の投影面とならない部分（図６においてハッチングを付した部分）が非投影部（61）を構成している。

突起部材（52）の上下側面及び左右側面とそれぞれに対面する通風孔（46）の内壁面の投影部（60）との距離は、何れも同じ値ｄとなっている（図６を参照）。この突起部材（52）の側面と投影部（60）との間隔ｄは、１.０ｍｍ以上２.０ｍｍ以下に設定するのが望ましく、１.２mmに設定するのが特に好ましい。

図７にも示すように、通風孔（46）の中心軸に直交する断面において、投影部（60）の形状は直線となる一方、非投影部（61）の形状は１／４円弧（中心角が９０°の円弧）となっている。また、この断面において、１／４円弧に形成された非投影部（61）は、その曲率中心Ｐが非投影部（61）に対向する突起部材（52）の角部と一致すると共に、その曲率半径ｒが突起部材（52）の側面と投影部（60）との間隔ｄと等しくなっている。つまり、通風孔（46）の内壁面では、非投影部（61）の全体が内側へ湾曲した円弧面（62）となっている。

また、通風孔（46）の中心軸に直交する断面において、円弧部分となった非投影部（61）の両端における接線は、非投影部（61）に隣接する直線部分である投影部（60）と重なっている。つまり、通風孔（46）の内壁面では、投影部（60）と非投影部（61）が滑らかに連続している。

このように、集塵電極（40）の基台部材（41）において、通風孔（46）の内壁面の４つの隅部は、それぞれが内側に湾曲した円弧面（62）となっている。つまり、通風孔（46）の中心軸に直交する断面において、通風孔（46）の隅部の壁面は、通風孔（46）の内壁面が突起部材（52）の側面と平行な平面のみで構成される場合の形状（図６，図７に二点鎖線で示す形状）に比べて、内側へ膨出している。このため、本実施形態の集塵部（30）では、通風孔（46）の隅部の壁面と高圧電極（50）の突起部材（52）との距離が、従来に比べて短くなっている。

その点について、図７を参照しながら詳しく説明する。従来のように通風孔（46）の内壁面が突起部材（52）の側面と平行な平面のみで構成される場合において、同図に二点鎖線で示す通風孔（46）の隅部の内壁面と突起部材（52）の角部との距離は、最大でｄ'となる。一方、本実施形態の集塵電極（40）では、通風孔（46）の隅部の内壁面を含む非投影部（61）が円弧面（62）となっており、非投影部（61）と突起部材（52）の角部との距離は、非投影部（61）の全体に亘ってｄ_ｃとなる。非投影部（61）と突起部材（52）の角部との距離ｄ_ｃは、距離ｄ'よりも短くなっている（ｄ_ｃ＜ｄ'）。なお、非投影部（61）と突起部材（52）の角部との距離ｄ_ｃは、突起部材（52）の側面と投影部（60）との間隔ｄと等しく（ｄ_ｃ＝ｄ）、円弧面（62）である非投影部（61）の曲率半径ｒとも等しい（ｄ_ｃ＝ｒ）。

−運転動作−
次に、空気清浄機（10）の空気清浄動作について説明する。

図１及び図２に示すように、送風機（14）を駆動すると、空気清浄機（10）では、被処理気体である室内空気がケーシング（20）の空気通路（23）に吸引され、該空気通路（23）を流れる。また、空気清浄機（10）では、荷電部（12）のイオン化線と対向電極と間に直流電圧が印加され、集塵部（30）の集塵電極（40）と高圧電極（50）との間に直流電圧が印加される。

ケーシング（20）の空気通路（23）に吸引された室内空気は、先ずプレフィルタ（11）を通過する。プレフィルタ（11）は、室内空気に含まれる比較的大きな塵埃を捕集する。

プレフィルタ（11）を通過した室内空気は、荷電部（12）に流れる。この荷電部（12）では、プレフィルタ（11）を通過した比較的小さな塵埃が正極に帯電し、この帯電した塵埃が下流側に流れることになる。

続いて、帯電した塵埃は、室内空気と共に集塵部（30）に流れ込み、集塵電極（40）と高圧電極（50）における基台部材（41,51）の通風孔（46,56）を通過する。つまり、集塵電極（40）と高圧電極（50）の基台部材（41,51）における枠体（43,53）と縦仕切部材（44,54）と横仕切部材（45,55）とで形成される通風孔（46,56）を室内空気が流れ、集塵電極（40）と高圧電極（50）の突起部材（42,52）の周囲を室内空気が流れる。

その際、集塵電極（40）は、負極に設定されている。そのため、正極に帯電した塵埃は、電気的な引力によって集塵電極（40）に引き寄せられる。そして、塵埃は、集塵電極（40）の通風孔（46）の内壁面や突起部材（42）の表面に付着する。

その後、塵埃が除去された室内空気は、触媒フィルタ（13）を流れ、空気中の有害物質や臭気物質が分解除去され、清浄空気となる。この清浄空気は、送風機（14）を通り、空気通路（23）から室内に吹き出される。空気清浄機（10）は、このような動作を行うことで、室内空気を清浄化する。

ここで、本実施形態の集塵電極（40）では、通風孔（46）の内壁面の非投影部（61）が全体に亘って円弧面（62）となっている。そして、この非投影部（61）と高圧電極（50）の突起部材（52）の角部との距離ｄ_ｃは、非投影部（61）の全体に亘って、投影部（60）と突起部材（52）の角部との距離ｄと等しくなっている。一方、通風孔（46）の内壁面と突起部材（52）の間の空間に形成される電界の強度は、両者間の距離に相関する。このため、通風孔（46）の内壁面と突起部材（52）の間の空間に形成される電界の強度は、その空間の全体に亘って概ね一様となる。その結果、通風孔（46）の内壁面の単位面積当たりに付着する塵埃の量は、投影部（60）における値と非投影部（61）における値とが概ね等しくなる。

−実施形態１の効果−
本実施形態の集塵電極（40）では、通風孔（46）の非投影部（61）の壁面が、その非投影部（61）と向かい合う突起部（42）の角部に向かって膨出している。このため、通風孔（46）の壁面と突起部（42）の間に形成される空間では、通風孔（46）の壁面と突起部（42）との距離のバラツキが小さくなり、その空間に形成される電界の強度のバラツキも小さくなる。従って、本実施形態によれば、通風孔（46）の内壁面の各部分における単位面積当たりの塵埃の付着量の相違を小さくすることができる。

ここで、通風孔（46）の奥行き（図７の紙面に垂直な方向の長さ）をＤとする。非投影部（61）の全体が円弧面となる本実施形態の集塵電極（40）において、通風孔（46）の内壁面の１つの非投影部（61）の面積Ａは、Ａ＝２πｒ／４×Ｄ＝(πｒ×Ｄ)／２となる。また、通風孔（46）の内壁面が突起部材（52）の側面と平行な平面のみで構成される従来の集塵電極では、通風孔（46）の隅部が図７に二点鎖線で示す形状となるため、非投影部（61）に相当する部分の面積Ａ'は、Ａ'＝２ｄ×Ｄとなる。

一方、本実施形態の集塵電極（40）において、通風孔（46）の内壁面の単位面積当たりの塵埃の付着量Ｇは、投影部（60）と非投影部（61）とで同じ値となる。それに対し、従来の集塵電極において、非投影部（61）に相当する部分における単位面積当たりの塵埃の付着量Ｇ'は、それ以外の部分における単位面積当たりの塵埃の付着量Ｇの６０％程度となる。

このため、通風孔（46）の１つの隅部に付着する塵埃の量は、本実施形態の集塵電極（40）ではＭ＝Ｇ×Ａ＝Ｇ(πｒ×Ｄ)／２≒１.５７Ｇ×ｒ×Ｄとなるのに対し、従来の集塵電極ではＭ'＝Ｇ'×Ａ'＝０.６Ｇ×２ｄ×Ｄ＝１.２Ｇ×ｄ×Ｄとなる。そして、ｒ＝ｄであるため、Ｍ＞Ｍ'となる。従って、本実施形態によれば、通風孔（46）の内壁面の全体を有効に利用して塵埃を捕集することが可能となり、集塵部（30）が付着し得る塵埃の量を増大させることができる。

特に、本実施形態の集塵電極（40）において、通風孔（46）の非投影部（61）の壁面は、その非投影部（61）と対向する突起部（42）の角部を曲率中心とする円弧面（62）となっている。このため、非投影部（61）の壁面と突起部（42）との距離は、通風孔（46）の壁面と突起部（42）の間の空間の全域に亘って一定となる。従って、本実施形態によれば、通風孔（46）の内壁面と突起部（42）の間の空間の全域に亘って電界の強度を均一化することができ、通風孔（46）の壁面の全体に亘って単位面積当たりに付着する塵埃の量を平均化できる。

また、本実施形態では、集塵電極（40）の材質が導電性樹脂となっている。この集塵電極（40）は、通風孔（46）の隅部の壁面が膨出したやや複雑な形状となっている。一方、導電性樹脂からなる集塵電極（40）は、射出成形等の手法を用いて容易に大量生産できる。従って、本実施形態によれば、やや複雑な形状の集塵電極（40）を、容易に低コストで大量に製造することが可能となる。

《参考技術１》
参考技術１の集塵電極（40）について説明する。この集塵電極（40）では、通風孔（46）の内壁面の非投影部（61）が円弧面（62）と平面（63）とで構成されている。

図８に示すように、通風孔（46）の中心軸に直交する断面において、非投影部（61）の形状は、１／４円弧（中心角が９０°の円弧）と、その両端から接線方向へ延びる直線とで構成されている。また、この断面において、非投影部（61）のうち１／４円弧に形成された部分は、その曲率中心Ｐが非投影部（61）に対向する突起部材（52）の角部の外側に位置すると共に、その曲率半径ｒが突起部材（52）の側面と投影部（60）との間隔ｄよりも短くなっている（ｒ＜ｄ）。つまり、通風孔（46）の内壁面では、非投影部（61）の一部が内側へ湾曲した円弧面（62）となっており、円弧面（62）の両側の部分が平面（63）となっている。

本参考技術の集塵電極（40）では、通風孔（46）の内壁面の非投影部（61）の一部が円弧面（62）となっており、非投影部（61）と突起部材（52）の角部との距離は、最大でｄ_ｃとなる。そして、非投影部（61）と突起部材（52）の角部との距離ｄ_ｃは、距離ｄ'よりも短くなっている（ｄ_ｃ＜ｄ'）。なお、非投影部（61）と突起部材（52）の角部との距離ｄ_ｃは、突起部材（52）の側面と投影部（60）との間隔ｄよりも長くなっている（ｄ_ｃ＞ｄ）。

《参考技術２》
参考技術２の集塵電極（40）について説明する。この集塵電極（40）では、通風孔（46）の内壁面の非投影部（61）が円弧面（62）と平面（63）とで構成され、更には非投影部（61）を構成する円弧面（62）と平面（63）が滑らかに連続していない。

図９に示すように、通風孔（46）の中心軸に直交する断面において、非投影部（61）の形状は、中心角が９０°未満の円弧と、その両端に連続する直線とで構成されている。また、この断面において、非投影部（61）のうち円弧に形成された部分は、その曲率中心Ｐが非投影部（61）に対向する突起部材（52）の角部の内側に位置すると共に、その曲率半径ｒが突起部材（52）の側面と投影部（60）との間隔ｄよりも長くなっている（ｒ＞ｄ）。つまり、通風孔（46）の内壁面では、非投影部（61）の一部が内側へ湾曲した円弧面（62）となっており、円弧面（62）の両側の部分が平面（63）となっている。

本参考技術の集塵電極（40）では、通風孔（46）の内壁面の非投影部（61）の一部が円弧面（62）となっており、非投影部（61）と突起部材（52）の角部との距離は、最大でｄ_ｃとなる。そして、非投影部（61）と突起部材（52）の角部との距離ｄ_ｃは、距離ｄ'よりも短くなっている（ｄ_ｃ＜ｄ'）。なお、非投影部（61）と突起部材（52）の角部との距離ｄ_ｃについては、突起部材（52）の側面と投影部（60）との間隔ｄ以上に設定することもできるし（ｄ_ｃ≧ｄ）、間隔ｄ以下に設定することもできる（ｄ_ｃ≦ｄ）。

《参考技術３》
参考技術３について説明する。本参考技術は、上記実施形態１において、集塵電極（40）の形状を変更したものである。具体的に、本参考技術の集塵電極（40）では、通風孔（46）の内壁面の形状が、上記実施形態１と相違している。ここでは、本参考技術の集塵電極（40）について、上記実施形態１と相違する点を説明する。

図１０に示すように、本参考技術の集塵電極（40）では、通風孔（46）の内壁面の各非投影部（61）が、３つの平面で構成されている。具体的に、通風孔（46）の内壁面の非投影部（61）は、非投影部（61）の両隣の投影部（60）から延びる一対の平坦面（64）と、一対の平坦面（64）の一方から他方へ延びる１つの傾斜面（65）とで構成されている。つまり、通風孔（46）の中心軸に直交する断面において、非投影部（61）の形状は、２箇所で折れ曲がった折れ線状となっている。また、非投影部（61）を形成する傾斜面（65）は、隣接する平坦面（64）となす角度が４５°となっている。

本参考技術の集塵電極（40）では、通風孔（46）の内壁面の非投影部（61）の一部が傾斜面（65）となっており、通風孔（46）の隅部の内壁面が内側へ膨出している。このため、非投影部（61）の傾斜面（65）と突起部材（52）の角部との距離ｄ_ｃは、距離ｄ'よりも短くなっている（ｄ_ｃ＜ｄ'）。なお、非投影部（61）の傾斜面（65）と突起部材（52）の角部との距離ｄ_ｃについては、突起部材（52）の側面と投影部（60）との間隔ｄ以上に設定することもできるし（ｄ_ｃ≧ｄ）、間隔ｄ以下に設定することもできる（ｄ_ｃ≦ｄ）。

−参考技術３の変形例−
本参考技術の集塵電極（40）では、通風孔（46）の内壁面の非投影部（61）が４つ以上の平面で構成されていてもよい。ここでは、通風孔（46）の内壁面の非投影部（61）が４つの平面で構成される場合について、図１１を参照しながら説明する。

本変形例において、通風孔（46）の内壁面の非投影部（61）は、非投影部（61）の両隣の投影部（60）から延びる一対の平坦面（64）と、各平坦面（64）から斜め方向へ延びる一対の傾斜面（65）とで構成されている。つまり、通風孔（46）の中心軸に直交する断面において、非投影部（61）の形状は、３箇所で折れ曲がった折れ線状となっている。また、非投影部（61）を形成する傾斜面（65）は、隣接する平坦面（64）となす角度が４５°未満となっている。

本参考技術の集塵電極（40）では、通風孔（46）の内壁面の非投影部（61）の一部が傾斜面（65）となっており、非投影部（61）と突起部材（52）の角部との距離は、最大でｄ_ｃとなる。この距離はｄ_ｃ、距離ｄ'よりも短くなっている（ｄ_ｃ＜ｄ'）。なお、距離ｄ_ｃについては、突起部材（52）の側面と投影部（60）との間隔ｄ以上に設定することもできるし（ｄ_ｃ≧ｄ）、間隔ｄ以下に設定することもできる（ｄ_ｃ≦ｄ）。

《参考技術４》
参考技術４について説明する。本参考技術は、上記実施形態１において、高圧電極（50）及び集塵電極（40）の形状を変更したものである。具体的に、本参考技術の集塵部（30）では、高圧電極（50）における突起部材（52）の角部の形状と、集塵電極（40）における通風孔（46）の内壁面の形状とが、上記実施形態１と相違している。ここでは、本参考技術の高圧電極（50）及び集塵電極（40）について、上記実施形態１と相違する点を説明する。

図１２に示すように、本参考技術の高圧電極（50）では、突起部材（52）の角部に面取りが施されている。この突起部材（52）の４つの角部は、それぞれの外側面が円弧面（66）となっている。具体的に、突起部材（52）の軸方向と直交する断面（即ち、通風孔（46）の中心軸に直交する断面）において、突起部材（52）の角部の形状は、１／４円弧となっている。

本参考技術の集塵電極（40）において、通風孔（46）の隅部の内壁面は、円弧面となっている。通風孔（46）の中心軸に直交する断面において、通風孔（46）の隅部の内壁面の形状は、１／４円弧と、その両端から接線方向へ延びる直線とで構成されている。また、この断面において、通風孔（46）の隅部のうち１／４円弧に形成された部分の曲率中心Ｐは、この隅部に対向する突起部材（52）の角部の曲率中心Ｐと一致している。更に、通風孔（46）の隅部の円弧面（62）の曲率半径ｒ_ｏと、突起部材（52）の角部の円弧面（66）の曲率半径ｒ_ｉとの差は、通風孔（46）の内壁面のうち平坦な部分と突起部材（52）の側面のうち平坦な部分との間隔ｄと等しくなっている（ｒ_ｏ−ｒ_ｉ＝ｄ）。

本参考技術では、高圧電極（50）の突起部材（52）の角部に面取りが施されているため、突起部材（52）の角部への電界の集中が緩和される。このため、通風孔（46）の壁面と突起部材（52）の側面との間隔を平均化することによってだけでなく、突起部材（52）の角部への電界の集中を緩和することによっても、通風孔（46）の壁面と突起部材（52）の間に形成される電界の強度を均一化することができる。従って、本参考技術によれば、通風孔（46）の壁面と突起部材（52）の間に形成される電界の強度を、より一層均一化することができる。

−参考技術４の変形例−
本参考技術の集塵電極（40）では、図１３に示すように、突起部材（52）の角部の外側面が１つの傾斜面（67）で構成されていてもよい。この傾斜面（67）は、突起部材（52）の側面のうち通風孔（46）の内壁面と平行な部分に対して４５°の角度をなしている。

《その他の実施形態》
上記実施形態１の空気清浄機（10）では、集塵部（30）を以下で説明するように構成してもよい。

−第１変形例−
上記実施形態１の集塵部（30）において、集塵電極（40）の通風孔（46）の断面形状と、高圧電極（50）の突起部材（52）の断面形状とは、四角形以外の多角形（例えば、三角形や五角形など）であってもよい。ここでは、上記実施形態１の集塵部（30）において、通風孔（46）及び突起部材（52）の断面形状を正六角形状とした場合について説明する。

図１４に示すように、本変形例の集塵電極（40）は、全体形状がいわゆるハニカム状となっている。そして、この集塵電極（40）に形成された多数の通風孔（46）は、それぞれの断面が正六角形状となっている。また、本変形例の高圧電極（50）では、突起部材（52）の断面形状が正六角形状となっている。この突起部材（52）は、各側面が通風孔（46）の内壁面と平行になる姿勢で、通風孔（46）と同軸上に配置されている。

通風孔（46）の内壁面では、突起部材（52）の側面の投影面となる部分が投影部（60）を構成し、突起部材（52）の側面の投影面とならない部分（図１４においてハッチングを付した部分）が非投影部（61）を構成している。通風孔（46）の中心軸に直交する断面において、投影部（60）の形状は直線となる一方、非投影部（61）の形状は中心角が６０°の円弧となっている。また、この断面において、円弧となった非投影部（61）は、その曲率中心Ｐが非投影部（61）に対面する突起部材（52）の角部と一致すると共に、その曲率半径ｒが突起部材（52）の側面と投影部（60）との間隔ｄと等しくなっている。つまり、通風孔（46）の内壁面では、非投影部（61）の全体が内側へ湾曲した円弧面（62）となっている。

従来のように通風孔（46）の内壁面が突起部材（52）の側面と平行な平面のみで構成される場合において、図１４に二点鎖線で示す通風孔（46）の隅部の内壁面と突起部材（52）の角部との距離は、最大でｄ'となる。一方、本変形例の集塵電極（40）では、通風孔（46）の隅部の内壁面を含む非投影部（61）が円弧面（62）となっており、非投影部（61）と突起部材（52）の角部との距離は、非投影部（61）の全体に亘ってｄ_ｃとなる。そして、非投影部（61）と突起部材（52）の角部との距離ｄ_ｃは、距離ｄ'よりも短くなっている（ｄ_ｃ＜ｄ'）。なお、非投影部（61）と突起部材（52）の角部との距離ｄ_ｃは、円弧面（62）である非投影部（61）の曲率半径ｒと等しい（ｄ_ｃ＝ｒ）。

−第２変形例−
上記実施形態１の集塵部（30）は、集塵電極（40）と高圧電極（50）を互いに嵌り込む構造となっていたが、これに代えて、高圧電極（50）のみが集塵電極（40）に嵌り込む構造としてもよい。ここでは、本変形例を上記実施形態１の集塵電極（40）及び高圧電極（50）に適用したものについて、図１５，図１６を参照しながら説明する。

本変形例の集塵電極（40）は、全体として直方体状ないし厚板状に形成された１つの基台部材（41）を備えている。基台部材（41）は、枠体（43）と複数の縦仕切部材（44）及び複数の横仕切部材（45）とを備えている。つまり、本変形例の集塵電極（40）は、上記実施形態１の多数の突起部材（42）を備えておらず、単なる格子状に形成されている。

一方、本変形例の高圧電極（50）は、上記実施形態１と同様に、全体として矩形板状に形成された１つの基台部材（51）と、基台部材（51）に突設された多数の突起部材（52）とを備えている。この高圧電極（50）の基台部材（51）は、空気の流れ方向の厚さが実施形態１のものに比べて薄くなっている。具体的に、基台部材（51）は、枠体（53）と複数の縦仕切部材（54）及び複数の横仕切部材（55）とを備えているものの、空気の流れ方向の厚さが薄く形成されている。つまり、本変形例の集塵電極（40）には突起部材が設けられていないため、高圧電極（50）の枠体（53）、縦仕切部材（54）及び横仕切部材（55）は、多数の突起部材（52）を保持し得る程度の厚さに形成されている。

従って、本変形例の集塵部（30）では、高圧電極（50）の突起部材（52）のみが集塵電極（40）の通風孔（46）の内部に延びている。その他、集塵電極（40）及び高圧電極（50）が共に導電性樹脂で形成されている点などは、実施形態１と同様である。

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、帯電した塵埃を捕集する集塵装置について有用である。

実施形態１の空気清浄機の全体構成を示す概略斜視図である。 実施形態１の空気清浄機の全体構成を示す概略側面図である。 実施形態１の集塵部を示す斜視図である。 実施形態１の集塵部の一部を拡大して示す斜視図である。 実施形態１の集塵部の一部を拡大して示す断面側面図である。 実施形態１の集塵部の一部を拡大して示す正面図である。 実施形態１の集塵部の一部を拡大して示す正面図である。 参考技術１の集塵部の一部を拡大して示す正面図である。 参考技術２の集塵部の一部を拡大して示す正面図である。 参考技術３の集塵部の一部を拡大して示す正面図である。 参考技術３の変形例の集塵部の一部を拡大して示す正面図である。 参考技術４の集塵部の一部を拡大して示す正面図である。 参考技術４の変形例の集塵部の一部を拡大して示す正面図である。 その他の実施形態の第１変形例の集塵部の一部を拡大して示す正面図である。 その他の実施形態の第２変形例の集塵部の一部を拡大して示す斜視図である。 その他の実施形態の第２変形例の集塵部の一部を拡大して示す断面側面図である。 従来の集塵装置の一部を拡大して示す正面図である。

40 集塵電極
46 通風孔（通気孔）
50 対向電極
52 突起部材（突起部）

Claims (2)

1. 被処理気体を流すための通気孔（46）が形成された集塵電極（40）と、該集塵電極（40）の通気孔（46）に挿通される突起部（52）が形成された対向電極（50）とを備え、上記集塵電極（40）と対向電極（50）の間に電位差を与えることによって、被処理気体中の帯電した塵埃を上記通気孔（46）の壁面に付着させて捕集する集塵装置であって、
   上記集塵電極（40）の通気孔（46）は、その断面形状が多角形状となり、
   上記対向電極（50）の突起部（52）は、その断面形状が上記通気孔（46）の断面形状と同数の頂点を有する多角形状となり、該突起部（52）の角部が上記通気孔（46）の隅部と対向するように配置され、
   上記集塵電極（40）では、上記通気孔（46）の隅部の壁面が、該隅部に対向する突起部（52）の角部へ向かって膨出し、
   上記通気孔（46）の隅部の壁面は、その断面形状が内向きに湾曲した円弧となっており、
   上記通気孔（46）の隅部の壁面の断面形状は、該隅部と対向する突起部（52）の角部を曲率中心とする円弧となっている
   ことを特徴とする集塵装置。
2. 請求項１において、
   上記集塵電極（40）の材質が導電性樹脂となっている
   ことを特徴とする集塵装置。

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