以下、本発明の実施形態を図面に基づい� ��詳細に説明する。

 《発明の実施形態1》
 本発明の実施形態1に係る荷電装置について 説明する。図1は、この荷電装置(1)の概略構� �図である。図1に示すように、この荷電装置( 1)は、被処理空気中の浮遊粒子を帯電させる� ��電部(20)を備えている。この荷電装置(1)は、 被処理空気が流れるダクト(またはケーシン� �)(2)の中に上記荷電部(20)を配置することによ り構成されている。この荷電部(20)は、衝突� �電方式の第1荷電部(20a)と、拡散荷電方式の� �2荷電部(20b)とを備え、第1荷電部(20a)と第2荷� ��部(20b)は別々に設けられている。

 第1荷電部(20a)は、ダクト(2)の側板(または 天板及び底板)(3)と平行でそれぞれが等間隔� �配置された板状の第1対向電極(22)と、各第1� �向電極(22)間の距離を二等分する位置に各第1 対向電極(22)と平行に配置されたワイヤー状(� ��状)の第1放電電極(21)(イオン化線)とを有し� �いる。第1放電電極(21)と第1対向電極(22)には� ��圧電源(図示せず)が接続されている。この� �1荷電部(20a)では、第1放電電極(21)から第1対� �電極(22)に向かってイオンが放出され、放出� ��れたイオンの殆どは第1対向電極(22)に到達� �る。第1放電電極(21)と第1対向電極(22)との間� ��はイオンが密集していて、その領域を被処� ��空気が通過することで被処理空気中の塵埃� ��どの浮遊粒子が帯電する。この第1荷電部(20 a)に採用されている衝突荷電方式は、第1放電 電極(21)から飛び出したイオンが、基本的に� �1に点線で示す電気力線に沿って第1対向電極 (22)に到達する荷電方式である。

 第2荷電部(20b)は、針状の第2放電電極(23)� �、その外周に配置された円筒状の第2対向電� ��(24)とを有している。第2対向電極(24)の先端� ��は、第2放電電極(23)の先端よりも後方に位� �するように配置されている。この第2荷電部( 20b)も、第2放電電極(23)と第2対向電極(24)は高� ��電源(図示せず)に接続されている。この第2� ��電部(20b)では、第2放電電極(23)と第2対向電� �(24)によって形成される電気力線の湾曲が大� ��いことに加えて、空気の流れ方向が第2対向 電極(24)へのイオンの入射方向と逆向きにな� �ていることも寄与して、第2放電電極(23)から 放出されたイオンの殆どは第2対向電極(24)に� ��達せず、空気中に放出される。被処理空気� ��、イオンが拡散して浮遊している空間を通� ��することで帯電する。この第2荷電部(20b)に� ��用されている拡散荷電方式は、第2放電電極 (23)から飛び出したイオンが基本的に電気力� �に沿わずに流れ、第2対向電極(24)に殆ど到達 しない荷電方式である。

  -運転動作-
 この実施形態では、被処理空気中の浮遊粒� ��を荷電させる荷電装置(1)において、第1放電 電極(21)から飛び出したイオンが電気力線に� �って第1対向電極(22)に到達する衝突荷電方式 の第1荷電部(20a)と、第2放電電極(23)から飛び� ��したイオンが電気力線に沿わずに流れて空� ��中に放出される拡散荷電方式の第2荷電部(20 b)とを組み合わせることにより、荷電部(20)を 構成している。

 したがって、この装置(1)では、被処理空� ��中の浮遊粒子を帯電させる荷電工程を行う� ��電方法において、上記荷電工程として、衝� ��荷電方式の第1荷電工程と、拡散荷電方式の 第2荷電工程とを行う工程とが行われる。

 ここで、衝突荷電方式はミクロンオーダ� ��(1μm以上)の浮遊粒子を帯電させやすく、拡� ��荷電方式はサブミクロンオーダー(1μm未満)� ��浮遊粒子を帯電させやすい特性を有してい� ��。したがって、この実施形態では、衝突荷� ��方式の第1荷電部(20a)においてミクロンオー� ��ー(1μm以上)の浮遊粒子を効果的に帯電させ� ��拡散荷電方式の第2荷電部(20b)においてサブ� ��クロンオーダー(1μm未満)の浮遊粒子を効果� ��に帯電させることができる。

  -実施形態1の効果-
 このように、本実施形態では荷電部(20)に衝 突荷電方式の第1荷電部(20a)と拡散荷電方式の 第2荷電部(20b)とを併用したことによって、空 気中の浮遊粒子をサブミクロンオーダーの比 較的小さなものからミクロンオーダーの比較 的大きなものまで帯電させることが可能とな る。したがって、帯電させることができる浮 遊粒子の粒径に偏りがなくなり、装置の荷電 性能が向上する。

 また、この荷電装置(1)では、室内空間に� ��いて塵埃などの浮遊粒子をイオン化させず� ��、ダクト(2)内でイオン化させるようにして� ��る。したがって、ダクト(2)内で浮遊粒子を� ��捉することが可能となり、塵埃などの浮遊� ��子が部屋の壁などに付着することも防止で� ��る。

 さらに、この荷電装置(1)では、拡散荷電� ��式の第2荷電部(20b)だけを用いるのではなく� ��衝突荷電方式の第1荷電部(20a)も用いるよう� ��しているから、拡散荷電方式だけであれば� ��きなスペースが必要になって装置が大型化� ��がちであるのに対して、装置(10)を全体とし て小型化することが可能となる。

  -実施形態1の変形例-
 この実施形態1において、衝突荷電方式の第 1荷電部(20a)と拡散荷電方式の第2荷電部(20b)の それぞれに関し、放電電極(21,23)と対向電極(2 2,24)の具体構成を変更してもよい。例えば、� ��1荷電部(20a)は、線状の第1放電電極(21)と板� �の第1対向電極(22)とから構成しているが、第 1放電電極(21)を針状やその他の形状に変えて� ��よい。また、第2荷電部(20b)は、針状の第2放 電電極(23)と円筒状の第2対向電極(24)とから構 成しているが、第2放電電極(23)からイオンが� ��び出す方向と電気力線の向きがずれていれ� ��第2放電電極(23)や第2対向電極(24)の形状は適 宜変更してもよい。

 《発明の実施形態2》
 本発明の実施形態2について説明する。

 本発明の実施形態2は、ダクト(2)内で被処 理空気の浮遊粒子を帯電させる荷電装置(1)に おいて、図2に示すように、荷電部(20)の構成� ��実施形態1とは異なるようにした例である。 この実施形態では、ダクト(ケーシング)(2)の� ��板(または天板及び底板)(3)と平行に薄板状� �放電電極(25)が配置され、各放電電極(25)の間 には、各放電電極(25)と平行に棒状の対向電� �(26)が配置されている。

 荷電部(20)の具体構成を図3及び図4に示し� ��いる。放電電極(25)は、帯板状の部材であっ て、両縁部には、帯状の基板部(25c)のほぼ等� ��隔の位置に、先端が鋭角になった三角形状� ��突起(先端には小さなアールを付けてもよい )(25a,25b)が形成されている。この突起(25a,25b)� �より放電部が形成されている。このように� �実施形態2の荷電部(20)に設けられる放電電極 (25)は、鋸歯状の電極により構成されている� �そして、放電電極(25)には、空気の流れ方向� ��流側に位置する上流側放電部(後述する第1� �電部(20a)の放電電極(25))(25a)と、空気の流れ� �向下流側に位置する下流側放電部(後述する� ��2荷電部(20b)の放電電極(25))(25b)とが一体的に 形成されている。本発明において、「鋸歯状 電極」は、帯状部材の少なくとも一方の縁部 に所定間隔で略三角形ないし先端の尖った形 状の板状突起を有する板状電極のことであっ て、本実施形態の鋸歯状電極では左右対称に 三角板状の突起が形成されている。

 空気の流れ方向上流側の対向電極(上流側 対向電極)(26a)は、図4において、上流側放電� �(25a)の先端ないしほぼ先端を通る仮想鉛直面 上に放電電極(25)と平行に配置されている。� �た、空気の流れ方向下流側の対向電極(下流� ��対向電極)(26b)は、対向電極(26)の中心線ない しほぼ中心線を通る仮想鉛直面上に放電電極 (25)と平行に配置されている。

 上流側放電部(25a)と上流側対向電極(26a)は 、衝突荷電方式の第1荷電部(20a)を構成してい る。また、下流側放電部(25b)と下流側対向電� ��(26b)は、拡散荷電方式の第2荷電部(20b)を構� �している。つまり、被処理空気の流れ方向� �表すと、気流上流側に上記第1荷電部(20a)が� �置され、気流下流側に上記第2荷電部(20b)が� �置されている。このため、上記放電電極(25)� ��対して、気流上流側に上記第1荷電部(20a)の� ��向電極(26a)が配置され、気流下流側に上記� �2荷電部(20b)の対向電極(26b)が配置されている ことになる。

 この構成において、上記荷電部(20)は、第 1荷電部(20a)の対向電極(上流側対向電極)(26a)� �第2荷電部(20b)の対向電極(下流側対向電極)(26 b)を含めた全体が、被処理空気の流れる空気� ��路内に配置されている。なお、少なくとも� ��記第2荷電部(20b)の対向電極(26)を、被処理空 気の流れる空気流路内に配置しておくことが 好ましい。

 上記第1荷電部(20a)は、上流側放電部(25a)� �上流側対向電極(26a)がほぼ同一面上に配置さ れているため、上流側放電部(25a)と上流側対� ��電極(26a)によって形成される電気力線の湾� �度合いが小さい。それに比べて、上記第2荷� ��部(20b)は、下流側対向電極(26b)が、下流側放 電部(25b)からイオンが放出される方向から偏� ��した位置に配置されていて、下流側放電部( 25b)と下流側対向電極(26b)とによって形成され る電気力線の湾曲度合いが大きくなっている 。

  -運転動作-
 この実施形態では、上流側放電部(25a)から� �流側対向電極(26a)に向かっては、イオンはほ ぼ電気力線に沿って移動し、上流側対向電極 (26a)に衝突する。このことにより、上流側で� ��イオン密度の高い衝突荷電方式の放電が行� ��れる。一方、下流側放電部(25b)から下流側� �向電極(26b)に向かっては、電気力線の湾曲が 大きいことに加えて上流側から下流側への空 気の流れも作用して、イオンの殆どは下流側 対向電極(26b)に到達せずに空気中に放出され� ��。このことにより、下流側ではイオンが空� ��中に放出される拡散荷電方式の放電が行わ� ��る。

  -実施形態2の効果-
 この実施形態2においても、荷電部(20)に衝� �荷電方式と拡散荷電方式とを併用しており� �衝突荷電方式によってミクロンオーダーの� �遊粒子が帯電しやすく、拡散荷電方式によ� �てサブミクロンオーダーの浮遊粒子が帯電� �やすいため、空気中の浮遊粒子をサブミク� �ンオーダーの小さなものからミクロンオー� �ーの大きなものまで帯電させることが可能� �なる。したがって、装置の荷電性能が向上� �る。

 また、この実施形態2の荷電装置(1)におい ても、室内空間において塵埃などの浮遊粒子 をイオン化させるのではなく、ダクトないし ケーシング(2)内でイオン化させるようにして いるので、塵埃などが部屋の壁などに付着す ることも防止できる。

 さらに、拡散荷電方式の荷電部(20)だけを 用いるのではなく、衝突荷電方式の荷電部(20 )も用いるようにしているから、装置(10)を小� ��化することも可能となる。

 また、図5のグラフに示しているように、 荷電時間が短い場合、荷電量は拡散荷電より も衝突荷電の方が多くなるが、荷電時間が長 くなると、荷電量は逆に衝突荷電よりも拡散 荷電の方が多くなる。そのため、被処理空気 は、第1荷電部(20a)を通してから第2荷電部(20b) を通すと、逆の場合よりも荷電量が多くなる 。この理論にしたがって、本実施形態では、 被処理空気の流れ方向上流側を第1荷電部(20a) にして下流側を第2荷電部(20b)にしているので 、被処理空気中の浮遊粒子を十分に帯電させ ることが可能となる。

  -実施形態2の変形例-
 (変形例1)
 実施形態2の変形例1は、図6に示すように、� ��電電極(25)に、第1荷電部(20a)を構成する上流 側放電部(第1放電部(25a))(25a)と、第2荷電部(20b )を構成する下流側放電部(第2放電部(25b))(25b)� ��が帯状の基板部(25c)に形成された鋸歯状電� �(一体型の放電電極(25))を用いた構成におい� �、第1荷電部(20a)の対向電極(26a)と第2荷電部(2 0b)の対向電極(26b)も一体型にした例である。� ��体的には、この対向電極(26)は、鋸歯状の放 電電極(25)を挟んで上下に1本ずつ配置された� ��計2本の棒状(または柱状)電極(26)により構成 されている。この対向電極(26)は、上流側放� �部(25a)の先端ないしほぼ先端を通る仮想鉛直 面上に放電電極(25)と平行に配置されている� �この構成において、上記対向電極(26)は、第2 放電部(25b)(25b)よりも第1放電部(25a)に近い位� �に配置されている。具体的には、図3の例に� ��いて上流側放電電極(26a)のみを設けた構成� �同等である。

 この構成においても、第1荷電部(20a)にお� ��る放電電極(25)と対向電極(26)の間の電気力� �の湾曲度合いに比べて、第2荷電部(20b)にお� �る放電電極(25)と対向電極(26)の間の電気力線 の湾曲度合いが大きくなる(図7参照)。したが って、第1荷電部(20a)では衝突荷電が発生する のに対して、第2荷電部(20b)では拡散荷電が発 生する。

 このため、この変形例の構成を採用して� ��、上記各実施形態と同様の効果を奏するこ� ��ができる。

 この変形例1では、図7に示すように、放� �電極(25)に電源(27)のマイナス極が接続され、 対向電極(26)に該電源(27)のプラス極が接続さ� ��ている。また、電源(27)のプラス極側は接地 されている。

 ここで、上記放電電極(25)を流れる電流を I1とし、対向電極(26)を流れる電流をI2とする� ��、両電極には、衝突荷電電流(I2)と、拡散荷 電電流(I1-I2)の両方が流れるように構成され� �いる。そして、電流全体に対する拡散荷電� �流の割合が5%以上であって60%以下になるよう に定められている。

 衝突荷電電流と拡散荷電電流の両方が流� ��るということは、言い換えると、衝突荷電� ��拡散荷電の両方が起こるということである� ��そして、電流全体に対する拡散荷電電流の� ��合を上記の範囲内に定めることにより、空� ��中の塵埃を効率よく帯電させることが可能� ��なる。

 上記の数値範囲は、図8のグラフに基づい て定められている。つまり、図8に示すよう� �、電流全体に対する拡散荷電電流の割合を5% ~60%の範囲に定めると、約70%~95%程度の高い集� ��効率を得ることができるためである。特に� ��記割合が10%~30%であることが好ましく、さら に好ましくは15%~30%にするとよい。これに対� �て、上記電流の割合が5%未満の場合は殆ど衝 突荷電しか起こらないために45%程度の集塵効 率しか得ることができず、逆に上記電流の割 合が60%を超えると殆ど拡散荷電しか起こらな いために50%~70%未満程度の集塵効率しか得る� �とができないことが分かる。

 ここで、図8の測定結果が得られた試験に 用いた電極の構造について簡単に説明する。 図9の表において丸数字の1~6は、図8の丸数字� ��測定点に対応している。丸数字の1~5は図7の 構成の電極を採用して試験を行い、丸数字の 6は図4の構成の電極を採用して試験を行った� ��

 ここで、図9の表には、丸数字の1~6の電極 構造のそれぞれについて、表の上から順に、 対向電極の本数、対向電極の直径、鋸歯状の 放電電極と棒状の対向電極の間隔寸法d、上� �側放電部(25a)の数、下流側放電部(25b)の数を� ��している。

 この表から、丸数字の1~6のそれぞれの電� ��構造において、80%以上の高い集塵効率が得� ��れていることが分かる。また、拡散電流の� ��合は20%~30%の範囲内に入っており、上記の好 適な範囲内に位置している。

 また、図10,11のグラフに示すように、放� �電極と対向電極の間隔寸法dを変化させて集� ��効率を測定したところ、d=13.5mmとd=17.5mmで特 に集塵効率が高く、d=24mmとd=30mmでは集塵効率 が若干下がる傾向が見られた。ただし、d=24mm とd=30mmでも70%以上の集塵効率は得られており 、装置の性能としては満足できるレベルであ る。これは、d寸法を変えて集塵効率を測定� �たこれら全てのポイントで、拡散電流の割� �が5%~60%の範囲内に入っているためで、特にd= 13.5mmとd=17.5mmでは、拡散電流の割合が15%~30%の 範囲内に入っているため、優れた効果が得ら れたものと判断できる。

 次に、図9の表で丸数字の2~4は風上側(空� �の流れの上流側)と風下側(空気の流れの下流 側)で鋸歯(放電部)の数を変えた例である。図 12のグラフに示すように、上流側の放電部の� ��が少ない方が拡散荷電電流の割合が高くな� ��、衝突荷電電流の割合が少なくなっている� ��ただし、これらのデータでも、拡散電流の� ��合は全て15%~30%の範囲内に入っており、80%以 上の高い集塵効率が得られている。

 図13のグラフは、第2荷電部(20b)の対向電� �の直径を変えて集塵効率を測定したデータ� �示している。このグラフからは、対向電極� �直径が小さい方が拡散電流の割合が高いこ� �が分かる。これらの測定値において、第2荷� ��部(20b)の対向電極(26)の直径寸法φは、いず� �も放電電極(25)と対向電極(26)の間の寸法の1/5 以下であり、80%以上の高い集塵効率が得られ ているが、特にφ=1.0mmよりもφ=1.5mmの方で優� �た集塵効率が得られている。

 図14,15は、放電電極に対して対向電極の� �置を変化させた例を示している。これらの� �では、空気の流れの上流側と下流側で放電� �極と対向電極の間隔寸法d,d’を同じにして� �下対向電極の間隔を変化させる図14のパター ンと、空気の流れの上流側と下流側で放電電 極と対向電極の間隔寸法d,d’を変えた場合に 上下対向電極の間隔を変化させる図15のパタ� ��ンを含んでいる。測定結果を図16のグラフ� �示している。このグラフに示すように、放� �電極と下流側の対向電極の間隔は小さい方� �若干集塵効率が高く、上下対向電極の間隔� �小さい方が集塵効率が高くなっている。ま� �、拡散荷電電流の割合は上記の好適な範囲� �入っている。

 (変形例2)
 変形例2は、図17に示すように、2本の棒状の 対向電極(26)を互いに平行になるように上下� �1本ずつ配置するとともに、その間に放電電� ��(25)(鋸歯状電極)を配置した例で、帯状の基� ��部(25c)の両縁部に形成した各突起(25a,25b)の� �端が対向電極(26)を指向する構成にしている� ��この例では、上側に位置する突起(25a)から� �る放電部と対向電極(26)との間に、この放電� ��と対向電極(26)だけで、衝突荷電方式の第1� �電部(20a)と拡散荷電方式の第2荷電部(20b)が構 成されている。また、下側に位置する突起(25 b)からなる放電部と対向電極(26)との間にも、 この放電部と対向電極(26)だけで、衝突荷電� �式の第1荷電部(20a)と拡散荷電方式の第2荷電� ��(20b)が構成されている。このように放電部� �対して1つの対向電極(26)だけで第1荷電部(20a) と第2荷電部(20b)を構成するために、この実施 形態では、対向電極(26)に対して放電電極(25)� ��反対側に空間(S1)を設ける構成を採用してい る。

 このようにすると、放電部(放電電極(25))� ��対向電極(26)の間に形成される電気力線が、 放電電極(25)と対向電極(26)の間の空間にでき� ��湾曲度合いの小さな電気力線と、放電電極( 25)と対向電極(26)の間の外側を通って対向電� �(26)の裏側に回り込む湾曲度合いの大きな電� ��力線とを含むことになる。

 したがって、両電極の間では、湾曲度合� ��の小さな電気力線に沿ってイオンが対向電� ��(26)に入射する現象により成立する衝突荷電 方式の放電と、湾曲度合いの大きな電気力線 から外れてイオンが空気中に放出される現象 により成立する拡散荷電方式の放電とが発生 する。特に、放電電極(25)から飛び出したイ� �ンは電気力線に沿って対向電極(26)へ向かお� ��とする性質を有しているが、標的となる対� ��電極(26)が小さいうえに、気流がイオンの動 きに影響を与えるので、イオンが電界を外れ てそのまま空間に放出されることで拡散荷電 が発生する。また、放電電極(25)から見て対� �電極(26)の裏側の空間(S1)は電界強度も弱く、 イオンがこの空間(S1)へ逃れやすい領域にな� �ている。

 このように衝突荷電と拡散荷電が生じる� ��で、この変形例の構成を採用しても、上記� ��実施形態と同様の効果を奏することができ� ��。また、対向電極(26)の数を図3,図4の例より も減らせるため、構成をより簡素化できる。

 (変形例3)
 変形例3は、図18に示すように、2本の棒状の 対向電極(26)を互いに平行になるように上下� �1本ずつ配置するとともに、その間に放電電� ��(25)(鋸歯状電極)を配置した例で、鋸歯状の� ��電電極(25)を、2本の対向電極(26)を通る仮想� ��面に対して直交するように配置している。� ��の例では、左右の放電部(25a,25b)とその上側� ��位置する対向電極(26)との間に、この放電部 (25a,25b)と対向電極(26)だけで、衝突荷電方式� �第1荷電部(20a)と拡散荷電方式の第2荷電部(20b )が構成されている。また、左右の放電部(25a, 25b)とその下側に位置する対向電極(26)との間� ��も、この放電部(25a,25b)と対向電極(26)だけで 、衝突荷電方式の第1荷電部(20a)と拡散荷電方 式の第2荷電部(20b)が構成されている。このよ うに放電部(25a,25b)に対して1つの対向電極(26)� ��けで第1荷電部(20a)と第2荷電部(20b)を構成す� ��ために、この実施形態では、対向電極(26)の 外周全体に空間(S2)を設ける構成を採用して� �る。

 このようにすると、放電部(放電電極(25))� ��対向電極(26)の間に形成される電気力線が、 放電電極(25)と対向電極(26)の間の空間にでき� ��湾曲度合いの小さな電気力線と、放電電極( 25)と対向電極(26)の間の外側を通って対向電� �(26)の裏側に回り込む湾曲度合いの大きな電� ��力線とを含むことになる。

 したがって、両電極の間では、湾曲度合� ��の小さな電気力線に沿ってイオンが対向電� ��(26)に入射する現象により成立する衝突荷電 方式の放電と、湾曲度合いの大きな電気力線 から外れてイオンが空気中に放出される現象 により成立する拡散荷電方式の放電とが発生 する。

 このように衝突荷電と拡散荷電が生じる� ��で、この変形例の構成を採用しても、上記� ��実施形態と同様の効果を奏することができ� ��。また、対向電極(26)の数を図3,図4の例より も減らせるため、構成をより簡素化できる。

 (変形例4)
 変形例4は、放電電極(25)の構成を図6の例と� ��異なるようにした例である。

 具体的には、図19に示すように、この放� �電極(25)は、導電性の棒状基部(25c)と、その� �状基部(25c)に固定された先端の尖った複数の 針状の放電部(25a,25b)とを有している。各放電 部(25a,25b)は棒状基部(25c)に直角に固定されて� ��る。また、放電部(25a,25b)は、2本を1組とし� �、各組の2本が1直線上に位置するとともに、 すべての放電部(25a,25b)が一つの仮想平面に沿 うように配置されている。この例においても 、図の右側の放電部を上流側放電部(25a)とし� ��図の左側の放電部を下流側放電部(25b)とす� �。

 この放電電極(25)に対して、対向電極(26)� �上下に配置されている。対向電極(26)は、上� ��側放電部(25a)の先端を通る鉛直面に沿って� �置されている。各対向電極(26)は、上流側放� ��部(25a)から等間隔で、互いに平行に配置さ� �ている。また、この対向電極(26)としては、� ��想線で示す下流側対向電極(26b)を、放電電� �(25)の棒状基部(25c)の上下に該棒状基部(25c)と 平行に設けてもよい。この下流側対向電極(26 b)も上下それぞれが放電電極(25)の棒状基部(25 c)から等間隔の位置に配置される。

 このように構成しても、放電部(25a,25b)(放 電電極(25))と対向電極(26)の間には、上流側放 電部(25a)と対向電極(26)の間にできる湾曲度合 いの小さな電気力線と、下流側放電部(25b)と� ��向電極(26)の間にできる湾曲度合いの大きな 電気力線とが形成される。

 したがって、両電極(25,26)の間では、湾曲 度合いの小さな電気力線に沿ってイオンが対 向電極(26)に入射する現象により成立する衝� �荷電方式の放電と、湾曲度合いの大きな電� �力線から外れてイオンが空気中に放出され� �現象により成立する拡散荷電方式の放電と� �発生する。そのため、この変形例の構成を� �用しても、上記各実施形態と同様の効果を� �することができる。

 《発明の実施形態3》
 本発明の実施形態3について説明する。

 この実施形態3は、本発明に係る荷電装置 (1)を空気浄化装置(空気処理装置)(10)に適用し た例である。図20は、空気浄化装置(10)の概略 の内部構造を示す断面図である。

 この空気浄化装置(10)は直方体で中空のケ ーシング(11)を備え、このケーシング(11)内に� ��数の機能部品が収納されている。ケーシン� ��(11)の一つの壁面には空気吸込口(12a)が形成� ��れ、この空気吸込口(12a)と対向する壁面に� �空気吹出口(12b)が形成されている。空気吸込 口(12a)には、被処理空気中に含まれる塵埃(浮 遊粒子)のうち比較的粒径の大きなものを捕� �するプレフィルタ(14)が設けられている。

 ケーシング(11)内には、空気吸込口(12a)か� ��空気吹出口(12b)に向かって空気が流れる空� �通路(13)が形成されている。この空気通路(13) には、空気の流れ方向の上流側から下流側へ 向かって順に、荷電部(20)、集塵部(電気集塵� ��)(30)、吸着部材(15)、そしてプロペラファン( 16)が配置されている。

 荷電部(20)は、互いに同じように構成され た2組のものが上下に配置されている。各荷� �部(20)は、図3~図5の実施形態2で説明したもの と同様に、放電電極(25)と対向電極(26)とから� ��成されている。放電電極(25)は、空気の流れ 方向と平行に配置された帯板状の電極であり 、帯状の基板部(25c)の両縁部にほぼ等間隔で� ��端が鋭角になった三角形状の突起(25a,25b)が� ��成されている。この突起(25a,25b)により放電� ��が形成されている。放電部(25a,25b)には、空� ��の流れ方向上流側の上流側放電部(25a)と、� �気の流れ方向下流側の下流側放電部(25b)とが 含まれている。

 対向電極(26)は棒状(または柱状の)電極で� ��って、放電電極(25)を挟んで上下両側に2本� �つ配置され、それぞれ、空気の流れ方向上� �側の対向電極(上流側対向電極)(26a)と、空気� ��流れ方向下流側の対向電極(下流側対向電極 )(26b)とが含まれている。上流側対向電極(26a)� ��、上流側放電部(25a)の先端ないしほぼ先端� �通る仮想鉛直面上に放電電極(25)と平行に配� ��されている。また、下流側対向電極(26b)は� �放電電極(25)の中心線ないしほぼ中心線を通� ��仮想鉛直面上に、該放電電極(25)と平行に配 置されている。

 放電電極(25)には放電用の直流高圧電源(27 )のマイナス極が接続され、対向電極(26)には� ��電源(27)のプラス極が接続されている。この 高圧電源(27)は、プラス極側が接地されてい� �。

 集塵部(30)は、集塵用の直流高圧電源(28)� �マイナス極が接続された第1電極(31)と、該電 源(28)のプラス極が接続された第2電極(32)とを 有している。電源(28)のプラス極側は接地さ� �ている。第1電極(31)と第2電極(32)は、電極板� ��等間隔で交互に配置したものでもよいし、� ��2電極(32)を格子状にして各格子内の小さな� �間に棒状ないし針状の第1電極(31)を配置した ものでもよい。

 吸着部材(15)は、詳細は図示していないが 、空気の流れ方向に沿って多数の微細な空気 流通孔を有するハニカム状の基材の表面に、 臭気成分を吸着するゼオライトなどの吸着剤 の微粉末が担持されたものである。この吸着 部材(15)には、吸着剤とともに、脱臭触媒の� �粉末も担持されている。この吸着部材(15)は� ��空気中の臭気物質の一部が、集塵部(30)で捕 捉されずにすり抜けてきた場合に、その臭気 物質を吸着剤で捕捉し、その表面上で脱臭触 媒の作用によって分解する。この脱臭触媒に は、荷電部(20)の放電によって発生する熱や� �,オゾンなどの活性物質等によって活性化し� ��臭気成分の分解反応を促進する熱触媒や光� ��媒を用いることができる。

 以上説明したように、この空気浄化装置( 10)は、被処理空気中の塵埃を帯電させる荷電 部(20)と、帯電した塵埃を捕集する集塵部(電� ��集塵部)(30)とを備えている。そして、上記� �電部(20)は、実施形態1,2と同様に、衝突荷電� ��式の第1荷電部(20a)と、拡散荷電方式の第2荷 電部(20b)とを備えている。

 この空気浄化装置(10)では、被処理空気中 の塵埃を帯電させる荷電工程と、帯電した塵 埃を電気的に捕集する電気集塵工程とを行う ものであって、上記荷電工程が、衝突荷電方 式の第1荷電工程と、拡散荷電方式の第2荷電� ��程とを行う工程である。

  -運転動作-
 この実施形態に係る空気浄化装置(10)を起動 すると、プロペラファン(16)が回転して、被� �理空気である室内空気が空気吸込口(12a)から ケーシング(11)内に吸い込まれる。荷電部(20)� ��は放電電極(25)と対向電極(26)の間に電位差� �与えられていて、放電電極(25)からイオンが� ��び出している。放電電極(25)の上流側放電部 (25a)から飛び出したイオンは殆どが上流側対� ��電極(26a)に到達するが、下流側放電部(25b)か ら飛び出したイオンは殆どが下流側対向電極 (26b)に到達せずに空気中に拡散する。

 つまり、この空気浄化装置(10)では、被処 理空気中の塵埃を帯電させる荷電工程と、帯 電した塵埃を電気的に捕集する電気集塵工程 とを行う空気処理方法において、荷電工程と して、衝突荷電方式の第1荷電工程と、拡散� �電方式の第2荷電工程とが行われる。

 衝突荷電方式はミクロンオーダー(1μm以� �)の比較的大きな塵埃(浮流粒子)を帯電させ� �すく、拡散荷電方式はサブミクロンオーダ� �(1μm未満)の比較的小さな塵埃を帯電させや� �い特性を有している。そして、第1荷電部(20a )は衝突荷電方式であって、上流側放電部(25a) から飛び出したイオンの殆どが上流側対向電 極(26a)に到達する。イオンは上流側放電部(25a )と上流側対向電極(26a)との間に密集しており 、この間を被処理空気が流れるときにミクロ ンオーダーの比較的大きな塵埃が帯電する。 一方、第2荷電部(20b)は拡散荷電方式であって 、下流側放電部(25b)から飛び出したイオンは� ��どが空気中に放出される。したがって、イ� ��ンは該空気中に分散しており、この空間を� ��処理空気が流れるときにサブミクロンオー� ��ーの比較的小さな塵埃が帯電する。

 被処理空気は、サブミクロンオーダーの� ��さな粒径の塵埃からミクロンオーダーの大� ��な粒径の塵埃まで帯電した状態で、集塵部( 30)へ流入する。集塵部(30)は、マイナスの電� �を帯びた第1電極(31)とプラスの電荷を帯びた 第2電極(32)とを有しているので、イオン化さ� ��た塵埃をクーロン力で捕捉することができ� ��。

 また、集塵部の後段には脱臭触媒を担持� ��た吸着部材(15)が配置されており、臭気成分 も除去・分解される。

 そして、塵埃が除去されて臭気成分も分� ��された被処理空気が空気吹出口(12b)から室� �空間へ吹き出される。

  -実施形態3の効果-
 この実施形態3においても、衝突荷電方式と 拡散荷電方式の両方の荷電方式を採用したこ とにより、空気中の塵埃をサブミクロンオー ダーのものからミクロンオーダーのものまで 帯電させて除去できる。したがって、除去で きる塵埃の粒径が偏ってしまうのを防止でき る。

 また、衝突荷電方式だけ、あるいは拡散� ��電方式だけを採用すると、装置(10)が大型に なりがちであるが、この実施形態では、衝突 荷電方式と拡散荷電方式の両方を採用したこ とにより、装置(10)を小型化することが可能� �なる。

 さらに、この実施形態では拡散荷電方式� ��採用しているがイオンを室内には放出せず� ��ケーシング(11)内で塵埃を帯電させるように しているので、帯電した塵埃が部屋の壁に付 着して壁が汚れることも防止できる。

 《発明の実施形態4》
 本発明の実施形態4について説明する。

 この実施形態4は、実施形態3と同様に本� �明に係る荷電装置(1)を空気浄化装置(空気処� ��装置)(10)に適用した例であるが、装置(10)の� ��体構成が実施形態3とは異なっている。図21� ��、この空気浄化装置(10)の概略の内部構造を 示す断面図である。

 この空気浄化装置(10)は、中空のケーシン グ(11)を備え、このケーシング(11)に複数の機� ��部品が収納されている。このケーシング(11) には、上下(または左右)の壁面における図の� ��側端部に空気吸込口(12a)が形成され、上下(� ��たは左右)の一壁面における図の左側端部に 空気吹出口(12b)が形成されている。空気吸込� ��(12a)には、被処理空気中に含まれる塵埃(浮� ��粒子)のうち比較的粒径の大きなものを捕捉 するプレフィルタ(14)が設けられている。

 ケーシング(11)内には、空気吸込口(12a)か� ��空気吹出口(12b)に向かって空気が流れる空� �通路(13)が形成されている。この空気通路(13) には、空気の流れ方向の上流側から下流側へ 向かって順に、荷電部(20)、集塵部(30)、吸着� ��材(15)、そして遠心ファン(シロッコファン)( 17)が配置されている。上記空気通路(13)は、� �ーシング(11)に対して上下(または左右)から� �気吸込口(12a)に入った後に空気吹出口(12b)の� ��向へ向かってほぼ直角に屈曲し、シロッコ� ��ァン(17)のところで空気吹出口(12b)の方向へ� ��かってさらに屈曲するようになっている。

 荷電部(20)は、互いに同じように構成され た2組のものが上下に配置されている。各荷� �部(20)は、図3~図5の実施形態2で説明したもの と同様に放電電極(25)と対向電極(26)とから構� ��されている。放電電極(25)は、空気の流れ方 向と平行に配置された帯板状の電極であり、 基板部(25c)の両縁部にほぼ等間隔で先端が鋭� ��な三角形状の突起(25a,25b)が形成されている� ��この突起(25a,25b)により放電部が形成されて� ��る。放電部(25a,25b)には、空気の流れ方向上� ��側の上流側放電部(25a)と、空気の流れ方向� �流側の下流側放電部(25b)とが含まれている。

 対向電極(26)は棒状電極であって、放電電 極(25)を挟んで両側に2本ずつ配置され、それ� ��れ、空気の流れ方向上流側の対向電極(上流 側対向電極)(26a)と、空気の流れ方向下流側の 対向電極(下流側対向電極)(26b)とを有してい� �。上流側対向電極(26a)は、上流側放電部(25a)� ��先端ないしほぼ先端を通る仮想鉛直面上に� ��電電極(25)と平行に配置されている。また、 下流側対向電極(26b)は、放電電極(25)の中心線 ないしほぼ中心線を通る仮想鉛直面上に該放 電電極(25)と平行に配置されている。

 被処理空気がこの荷電部(20)を通過した後 の位置で空気通路(13)が屈曲している。空気� �路(13)には、集塵部(30)の上流側に整流部材(18 )が配置されている。また、空気通路(13)には� ��集塵部(30)の下流側に、実施形態3と同様に� �成された集塵部(30)と、吸着剤と脱臭触媒と� ��担持した吸着部材(15)とが配置されている。

 吸着部材(15)の下流側には、シロッコファ ン(17)への空気の流入ガイドとしてのベルマ� �ス(19)が配置されている。このベルマウス(19) によりシロッコファン(17)に導入された空気� �、このシロッコファン(17)により流れの向き� ��変えて、空気吹出口(12b)からケーシング(11)� ��外へ吹き出されるようになっている。

 なお、この実施形態において、荷電部(20) と集塵部(30)の電源については図示を省略し� �いる。

  -運転動作-
 この実施形態に係る空気浄化装置(10)を起動 すると、シロッコファン(17)が回転を開始し� �被処理空気である室内空気が空気吸込口(12a) からケーシング(11)内に吸い込まれる。荷電� �(20)では放電電極(25)と対向電極(26)の間に電� �差が与えられていて、放電電極(25)からイオ� ��が飛び出している。放電電極(25)の上流側放 電部(25a)から飛び出したイオンは殆どが上流� ��対向電極(26a)に到達するが、下流側放電部� �ら飛び出したイオンは殆どが下流側対向電� �(26b)に到達せずに空気中に拡散する。その際 、空気通路(13)が屈曲しているため拡散効果� �高くなる。

 上流側放電部(25a)から飛び出したイオン� �上流側放電部(25a)と上流側対向電極(26a)との� ��で密集しており、この間を被処理空気が流� ��るときにミクロンオーダーの比較的大きな� ��埃が帯電する。一方、下流側放電部(25b)か� �飛び出したイオンは殆どがケーシング(11)内� ��空間に放出されるので該空間内で分散し、� ��の空間を被処理空気が流れるときにサブミ� ��ロンオーダーの比較的小さな塵埃が帯電す� ��。

 被処理空気は、サブミクロンオーダーの� ��さな粒径の塵埃からミクロンオーダーの大� ��な粒径の塵埃まで帯電した状態で集塵部(30) へ流入する。集塵部(30)は、プラスの電荷を� �びた電極板(32)とマイナスの電荷を帯びた電� ��板(31)とを有しているので、イオン化された 塵埃をクーロン力で捕捉することができる。

 集塵部(30)を通過することにより被処理空 気中の塵埃の殆どは除去されているが、集塵 部(30)で捕捉されずに空気吹出口(12b)に向かう 塵埃も存在する。このように集塵部(30)を通� �してしまった塵埃は、吸着部材(15)によって� ��捉される。また、吸着部材(15)は脱臭触媒も 担持しており、そこで臭気成分も分解される 。

 そして、塵埃が除去されて臭気成分も分� ��された被処理空気が空気吹出口(12b)から室� �空間へ吹き出される。

  -実施形態4の効果-
 この実施形態4においても、衝突荷電方式と 拡散荷電方式の両方の荷電方式を採用したこ とにより、空気中の塵埃をサブミクロンオー ダーの小さなものからミクロンオーダーの大 きなものまで帯電させて除去できる。したが って、除去できる塵埃の粒径が偏ってしまう のを防止できる。

 また、衝突荷電方式だけ、あるいは拡散� ��電方式だけを採用すると、装置が大型にな� ��がちであるが、この実施形態では、衝突荷� ��方式と拡散荷電方式の両方を採用したこと� ��より、装置(10)を小型化することが可能とな る。また、荷電部(20)の直後で空気通路(13)を� ��曲させているので、イオンの拡散効果を高� ��やすく、装置(10)を小型化しても高効率を得 ることができる。

 さらに、この実施形態では拡散荷電方式� ��採用しているがイオンを室内に放出するこ� ��はせずにケーシング(11)内で塵埃を帯電させ るようにしているので、帯電した塵埃が部屋 の壁に付着して壁が汚れることも防止できる 。

 《その他の実施形態》
 上記実施形態については、以下のような構� ��としてもよい。

 例えば、鋸歯状の放電電極(25)の上下に1本� �つ棒状の対向電極(26)を設ける構成において� ��図22(a)や図22(b)に示すように、対向電極(26)� �放電電極(25)の上流側端部よりもさらに気流� ��流側に配置してもよい。この場合の電極寸� ��や電圧の一例を図23に示している。図にお� �て、対向電極の直径をφ、上流側放電部(25a)� ��先端と対向電極(26)との距離をD、放電電極� �印加する電圧をV、放電電極(25)の厚さをt、� �状の基板部(25c)の幅をA、基板部(25c)からの各 放電部(25a,25b)の突出寸法をB、放電部(25a,25b)� �先端角度をθとすると、
 1mm≦φ≦3mm
 15mm≦D≦35mm
 -7kV≦V≦-10kV
 10μm≦t≦100μm
 A=8mm
 B=5mm
 C=25mm
 10°≦θ≦30°
で表される値に設定している。

 また、図24には横吸込方式の空気浄化装置� �示しており、荷電部(20)における放電電極(25) の長さLを、
L=300mmに設定している。

 そして、上記のように寸法構成すること� ��より、衝突荷電と拡散荷電が効率よく発生� ��る。なお、放電電極(25)と対向電極(26)のど� �らにも、ステンレス鋼を用いることが可能� �あるが、その他の導電性材料を用いてもよ� �。

 また、鋸歯状の放電電極(25)の上下に2本� �つ棒状の対向電極(26a,26b)を設ける構成にお� �て、図25(a)や図25(b)に示すように、放電電極( 25)から第1荷電部(20a)の対向電極(26a)までの距� ��よりも、該放電電極(25)から第2荷電部(20b)の 対向電極(26b)までの距離を大きくしてもよい� ��放電電極(25)と第2荷電部(20b)の対向電極(26b)� ��間隔を広げると衝突荷電の割合が減り、第2 荷電部(20b)で拡散荷電が起こりやすくなる。

 また、上記実施形態では、第2荷電部(20b)� ��対向電極(26b)に棒状ないし柱状で断面円形� �ものを用いているが、この対向電極(26b)には 、図26に示すように頂点角度が鈍角になった� ��面多角形のものを用いてもよい。図の例は� ��面が正八角形の放電電極(26a)を示している� �その場合、第2荷電部(20b)の対向電極(26b)は、 対角寸法または直径寸法φが、放電電極(25)と 対向電極(26)との間の寸法(D)の1/5以下でゼロ(m m)より大きくするとよい。

 さらに、実施形態2~4において、第1荷電部 (20a)の対向電極(26a)と第2荷電部(20b)の対向電� �(26b)は必ずしも同じ形状にする必要はなく、 衝突荷電方式の第1荷電部(20a)では対向電極(26 a)を板状や太い棒状にしてイオンが飛び込み� ��すくし、拡散荷電方式の第2荷電部(20b)では� ��向電極(26b)を細い棒状にしてイオンが飛び� �みにくくなるようにしてもよい。

 さらに、集塵部(30)は、電極板などを用い た方式に限らず、静電フィルタを用いて構成 してもよい。また、荷電部(20)や集塵部(30)の� ��極の極性は上記各実施形態に限定されるも� ��ではなく、例えば逆にしてもよい。

 また、鋸歯状の放電電極は、図27(A)~図27(C )に示すように、左右非対称にしてもよい。� �27(A)の例は、左右で放電部の数を変化させる ようにした例で、衝突荷電電流と拡散荷電電 流の割合を左右対称のものとは異ならせるこ とができる。図27(B)の例は左右とも放電部の� ��を減らして千鳥配置にした例(左右で異なる 位置に放電部を交互に配置した例)である。� �た、図27(C)の例は、帯板の左右側縁部の一方 だけに放電部を形成した例である。これらの 放電電極を用いても、対向電極を適宜配置す ることにより、衝突荷電と拡散荷電を同時に 起こして集塵効率を高めることができる。

 放電電極の歯の形状は、図28(A)に示すよ� �な二等辺三角形型や、図28(B)に示すような直 角三角形型や、図28(C)に示すような鈍角三角� ��型などを採用することができる。

 また、図29(A)に示すように、鋸歯状電極� �左右縁部を折り曲げて「コ」の字状に形成� �たものや、図29(B)に示すように「V」字状に� �成したものを用いてもよい。これらの放電� �極を用いても、対向電極を適宜配置するこ� �により、拡散荷電と衝突荷電を同時に起こ� �て集塵効率を高めることができる。

 なお、以上の実施形態は、本質的に好ま� ��い例示であって、本発明、その適用物、あ� ��いはその用途の範囲を制限することを意図� ��るものではない。