電気集塵機
【課題】高圧電極を半導電性物質で構成し、この高圧電極を絶縁性物質もしくは半導電性物質で構成された支持部材で支持している構成の電気集塵機およびこの集塵部において、前記高圧電極からのリーク電流を極力小さくする。
【解決手段】半導電性の材料で構成された非集塵電極１３と、導電性の材料で構成され集塵電極１５と、絶縁性の材料で構成され非集塵電極１３に接触して支持する支持部材２３と、導電性の材料で構成され支持部材２３に接触して支持部材２３を支持し非集塵電極１３に印加される電圧と等しい電圧が印加される電圧維持部材１７と、導電性の材料で構成され非集塵電極１３に給電する給電部材２５とを有する電気集塵機１の集塵部５である。
【解決手段】半導電性の材料で構成された非集塵電極１３と、導電性の材料で構成され集塵電極１５と、絶縁性の材料で構成され非集塵電極１３に接触して支持する支持部材２３と、導電性の材料で構成され支持部材２３に接触して支持部材２３を支持し非集塵電極１３に印加される電圧と等しい電圧が印加される電圧維持部材１７と、導電性の材料で構成され非集塵電極１３に給電する給電部材２５とを有する電気集塵機１の集塵部５である。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気集塵機およびこの集塵部に係り、特に、非集塵電極が半導電性の材料で構成されているものに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、荷電部と集塵部とを備えて構成された電気集塵機において、集塵部の高圧電極（非集塵電極）を半絶縁性物質（半導電性の材料）で構成し、集塵部の高圧電極とアース電極（金属で構成されたアース電極；集塵電極）との間で火花放電が発生することを防止しているものが知られている（たとえば、特許文献１参照）。
【０００３】
従来の電気集塵機は、電極を半絶縁性のものにすることで、高圧電極に高電圧を印加したときに高圧電極上で電界が局在するのを防ぎかつ高圧電極に過剰な電流が流れるのを防止し、高圧電極上での瞬時の電荷の移動を制限し、火花放電の発生を抑制している。
【０００４】
そして、集塵されたゴミがアース電極に付着した場合であっても、高圧電極とアース電極との両方の電極を金属で構成した場合に比べて、火花放電が発生しにくくなっており、たとえば、アース電極の清掃間隔を長く（両方の電極を金属で構成した場合に比べて長く）することができるようになっている。
【特許文献１】特許第３５１６７２５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、従来の電気集塵機では、高圧電極に＋の高電圧を印加してアース電極で集塵を行うときに、アース電極で集塵されるべき塵埃が高圧電極の支持部材の表面にも僅かではあるが付着してしまうことがある。
【０００６】
そして、たとえば半絶縁性の材料で構成された支持部材を介して高圧電極を電気集塵機の筐体で支持しているので、前記支持部材の表面に付着した塵埃を介して高圧電極から筐体に漏れるリーク電流が増えて、高圧電極の電圧が低下し、集塵の効率が低下する場合があるという問題がある。この問題は、支持部材を絶縁性物質で構成しても同様に発生する場合がある。また、上記問題は、集塵部の大型化に伴って、支持部材の個数が増えると一層顕著になる。
【０００７】
本発明は、前記問題点に鑑みてなされたものであり、高圧電極を半導電性物質で構成し、この高圧電極を絶縁性物質もしくは半導電性物質で構成された支持部材で支持している構成の電気集塵機およびこの集塵部において、前記高圧電極からのリーク電流を極力小さくすることができる電気集塵機およびこの集塵部を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
請求項１に記載の発明は、半導電性の材料で構成された非集塵電極と、導電性の材料で構成され集塵電極と、絶縁性の材料もしくは半導電性の材料で構成され、前記非集塵電極に接触して前記非集塵電極を支持する支持部材と、導電性の材料で構成され、前記支持部材に接触して前記支持部材を支持し、前記非集塵電極に印加される電圧と等しいか、もしくは、前記電圧よりも僅かに高いか、もしくは、前記電圧よりも低い電圧が印加される電圧維持部材と、導電性の材料で構成され、前記非集塵電極に給電する給電部材とを有する電気集塵機の集塵部である。
【０００９】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の電気集塵機の集塵部において、前記給電部材が、金属で構成されている電気集塵機の集塵部である。
【００１０】
請求項３に記載の発明は、請求項１または請求項２に記載の電気集塵機の集塵部において、前記給電部材は、前記電圧維持部材に接触しており前記電圧維持部材から電力の供給を受ける構成である電気集塵機の集塵部である。
【００１１】
請求項４に記載の発明は、絶縁性の材料で矩形な筒状に形成されていることにより、高さ方向で開口している筐体と、半導電性の材料で矩形な薄い板状に形成されている複数の非集塵電極と、導電性の材料で矩形な薄い板状に形成されている複数の集塵電極と、絶縁性の材料もしくは半導電性の材料で棒状に形成され、前記各非集塵電極を支持するためのスリットが長さ方向で所定の間隔をあけて複数設けられており、前記各スリットに前記各非集塵電極の部位を接触させて係合させることで、前記各非集塵電極がこの厚さ方向で所定の間隔をあけて並ぶように一体的に支持している支持部材と、導電性の素材によって棒状に形成され、前記各集塵電極を支持するためのスリットが長さ方向で所定の間隔をあけて複数設けられており、前記各スリットに前記各非集塵電極の部位を接触させて係合させることで、前記各非集塵電極に給電する給電部材と、導電性の材料で帯状に形成され、前記筐体の長手方向に延び前記筐体の幅方向の端部側であって前記筐体の内部で前記筐体に一体的に設けられ、前記各非集塵電極と前記支持部材と前記給電部材とが前記筐体の内側に入り、前記支持部材の長手方向の各端部と前記給電部材の各端部とに接触して前記支持部材と前記給電部材とが前記筐体と一体になるように、前記支持部材を支持している電圧維持部材と、導電性の素材によって棒状に形成され、前記各集塵電極を支持するためのスリットが長さ方向で所定の間隔をあけて複数設けられており、前記各スリットに前記各集塵電極の部位を接触させて係合させることで、前記各集塵電極がこの厚さ方向で所定の間隔をあけて並ぶように一体的に支持し前記各集塵電極に給電すると共に、前記各集塵電極が前記筐体の内側で前記各集塵電極が前記各非集塵電極から離れて前記各非集塵電極の間に交互に入り、前記各集塵電極が前記筐体と一体になるように、長手方向の各端部が前記筐体に一体的に支持されて前記筐体の内側に設けられている接地部材とを有する電気集塵機の集塵部である。
【００１２】
請求項５に記載の発明は、請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載の集塵部と、前記集塵部で集塵するために空気中の塵埃に荷電する荷電部と、前記荷電部から前記集塵部に空気を流すためのファンとを有する電気集塵機である。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、高圧電極を半導電性物質で構成し、この高圧電極を絶縁性物質もしくは半導電性物質で構成された支持部材で支持している構成の電気集塵機およびこの集塵部において、前記高圧電極からのリーク電流を極力小さくすることができるという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
図１は、本発明の実施形態に係る電気集塵機１を概念的に示す図である。
【００１５】
電気集塵機（静電式集塵装置）１は、たとえば、エアコン用の集塵機として使用されるものであり、荷電部３と集塵部５とファン７とを備えて構成されている。
【００１６】
荷電部３は、集塵部５で集塵するために空気中の塵埃（ほこり）Ｄに荷電するものであり、高電圧（たとえば＋５ｋＶ）が印加されるイオン化線９と、このイオン化線９を挟むように配置された対向電極（アース電極）１１とからなる。集塵部５は、高電圧（たとえば＋３．５ｋＶ）が印加される非集塵電極（高圧電極；非集塵部材）１３と、アース接続された集塵電極（アース電極；集塵部材）１５とからなる。
【００１７】
ファン７は、荷電部３から集塵部５に空気を流すためのものであり、ファン７により荷電部３や集塵部５の筐体（図１では図示せず）の内部に吸込された塵埃を含んだ空気が、矢印ＡＲ１で示すように、荷電部３を通り続いて集塵部５を通り、前記筐体の外部に排出されるようになっている。
【００１８】
荷電部３では矢印ＡＲ３で示すようにコロナ放電がおこり、空気中の塵埃Ｄが＋に帯電されるようになっている。また、集塵部５では、矢印ＡＲ５で示すような電気力線（もしくは単なる電位差）が生じ、帯電された塵埃Ｄが集塵電極１５で捕獲されるようになっている。
【００１９】
荷電部３と集塵部５とについて特に集塵部５についてより詳しく説明する。
【００２０】
図２は、荷電部３と集塵部５との概略構成を示す斜視図であって、集塵部５側から荷電部３と集塵部５とを見た図である。図３は、荷電部３と集塵部５との概略構成を示す斜視図であって、荷電部３側から荷電部３と集塵部５とを見た図である。図４は、図３において、荷電部３と集塵部５とを分離した状態を示す図である。
【００２１】
図５は、集塵部５の分解斜視図であり、図６は、非集塵電極１３と集塵電極１５とを組み付けた状態を示す図であって、板状の各非集塵電極１３や板状の各集塵電極１５の厚さ方向から非集塵電極１３と集塵電極１５とを見た図である。図７は、図５に対応した図であって、非集塵電極１３のみを組み付けた状態示す図である。図８は、図５に対応した図であって、集塵電極１５のみを組み付けた状態示す図である。
【００２２】
図９は、図６におけるＩＸ−ＩＸ断面を示す図であり、図１０は、図６におけるＸ−Ｘ断面を示す図であり、図１１は、図６におけるＸＩ−ＸＩ断面を示す図である。図１２は、電圧維持部材１７の概略構成を示す図であり、図１３は、電圧維持部材１７の平面図（図１３（ａ））および正面図（図１３（ｂ））である。
【００２３】
なお、以下説明の便宜上、お互いに直交する各方向をＸ軸方向、Ｙ軸方向、Ｚ軸方向という場合がある。
【００２４】
荷電部３は、矩形な筒状の筐体（抵抗率が１０１３Ωｃｍよりも大きい絶縁性の材料で構成されている筐体）１９内にイオン化線９と対向電極１１とを一体的に備えて構成されており、集塵部５も、矩形な筒状の筐体（筐体１９と同様にして絶縁性の材料で構成されている筐体）２１内に非集塵電極１３と集塵電極１５とを一体的に備えて構成されている。図２や図３から理解されるように、荷電部３と集塵部５とは１つのカセットを構成しており、メンテナンス等のためにエアコンの本体等に対して容易に着脱自在になっている。また、図４から理解されるように、荷電部３と集塵部５とは容易に接合・分離することができるようになっている。
【００２５】
非集塵電極１３は、半導電性の材料（たとえば、半導電性樹脂であり、抵抗率（体積抵抗率）が１０１０Ωｃｍ〜１０１３Ωｃｍである材料）で構成されており、筐体２１に支持されている。集塵電極１５は、導電性の材料（たとえば、アルミニウム等の金属）で構成されており、各非集塵電極１３から所定の距離だけ離れて筐体２１に支持されている。なお、非集塵電極１３や集塵電極１５は、互いに平行となるように複数設けられている。
【００２６】
支持部材２３は、絶縁性の材料もしくは半導電性の材料で構成されている。そして、各非集塵電極１３が所定の間隔をあけて整列するように、支持部材２３が非集塵電極１３に接触し非集塵電極１３を一体的に支持している。このとき、支持部材２３は、絶縁性もしくは半導電性の材料で構成されていることから、集塵電極１５との間で火花放電等の不具合が生じることはない。
【００２７】
電圧維持部材１７は、導電性の材料（たとえば、アルミニウム等の金属）で構成されている。そして、支持部材２３と筐体２１とに接触して、支持部材２３と筐体２１とを一体的に支持するようになっている。また、電圧維持部材１７には、図示しない端子を介して、非集塵電極１３に印加される電圧と略等しい電圧（例えば、非集塵電極１３の電圧５ｋＶに対し、電圧維持部材１７の電圧が４ｋＶ以上、６ｋＶ以下）が印加されるようになっている。なお、電圧維持部材１７に印加される電圧が、非集塵電極１３に給電される電圧よりも高い（たとえば僅かに高い）か、もしくは、非集塵電極１３に印加される電圧より低い電圧であってもよい。
【００２８】
給電部材２５は、導電性の材料で構成されているが、給電部材２５の一部を非集塵電極１３に食い込ませて接触面積を多くとるために、給電部材２５を、たとえば、アルミニウム等の金属で構成することが望ましい。給電部材２５は、支持部材２３から離れて筐体２１に一体的に設けられており、非集塵電極１３の略両端に接触して非集塵電極１３に給電する（高電圧を印加する）ようになっている。この構成により、各非集塵電極１３には全体的に均一な電圧を印加することができる。また、給電部材２５の両端は、電圧維持部材１７に接触しており電圧維持部材１７から電力の供給を受けるように構成されている。
【００２９】
なお、図９や図１１から理解されるように、電圧維持部材１７は、支持部材２３と筐体２１との間に挟まれている。そして、支持部材２３や給電部材２５が、電圧維持部材１７を介して筐体２１に一体的に設けられている。また、給電部材２５は、非集塵電極１３の長さ方向（Ｘ軸方向）端部であって、集塵電極１５から充分に離れた箇所に設けられている。
【００３０】
ここで、集塵部５について例を掲げてさらに詳しく説明する。
【００３１】
筐体２１は、矩形な筒状に形成されていることにより、高さ方向（Ｚ軸方向）で開口している。非集塵電極１３は、矩形な薄い板状に形成されており複数枚設けられている。集塵電極１５も、矩形な薄い板状に形成されており複数枚設けられている。
【００３２】
支持部材２３は、細長い棒状に形成されており、各非集塵電極１３を支持するためのスリット２７（図５参照）が長さ方向（Ｙ軸方向）で所定の間隔をあけて複数設けられている。そして、各スリット２７に各非集塵電極１３の部位（各非集塵電極１３の幅方向（Ｚ軸方向）の端部の一部）を接触させて係合させることで、各非集塵電極１３がこの厚さ方向（Ｙ軸方向）で所定の間隔をあけて並ぶように一体的に支持している。
【００３３】
なお、支持部材２３は複数設けられており、たとえば、非集塵電極１３の幅方向の一端部（図５の上側の端部）側に２つ、非集塵電極１３の幅方向の他端部(図５の下側の端部）側に３つ設けられている。５つの支持部材２３で支持されている非集塵電極１３をこの厚さ方向（Ｙ軸方向）から見ると、図７で示すようにお互いが厚さ方向に重なっており、略細長い矩形状を呈している。
【００３４】
また、支持部材２３は、非集塵電極１３の厚さ方向（各非集塵電極１３が並んでいる方向）に長く延びている。さらに、各支持部材２３は、図７に示すように、非集塵電極１３の長手方向では所定の間隔をあけて非集塵電極１３の幅方向では一端部側と他端部側とに一定の間隔で交互に設けられている。
【００３５】
給電部材２５は、導電性の材料（たとえば、アルミニウム等の金属）の薄い板状の素材を曲げる（折り曲げだけでなく、溶接等も含む）ことによって細長い棒状に形成されている。また、給電部材２５には、各非集塵電極１３を支持するためのスリット２９（図５参照）が長さ方向で所定の間隔をあけて複数設けられている。そして、各スリット２９に各非集塵電極１３の部位（各非集塵電極１３の長手方向（Ｘ軸方向）の端部）を接触させて係合させることで、各非集塵電極１３をこの厚さ方向（Ｙ軸方向）で所定の間隔をあけて一体的に支持していると共に、各非集塵電極１３に給電するようになっている。なお、スリット２９は、給電部材２５を構成する素材の厚さ方向に貫通している。そして、スリット２９の縁には、先端が鋭角となるようなエッジ部が形成されており、非集塵電極１３を僅かに削って非集塵電極１３に食い込むようになっている。
【００３６】
電圧維持部材１７は、導電性の材料（たとえば、アルミニウム等の金属）で細長い帯状（図１２や図１３では枝分かれしている。）に形成されている。そして、筐体２１の長手方向（Ｘ軸方向）に延び筐体２１の幅方向（Ｙ軸方向）の端部側であって筐体２１の内部で、筐体２１に一体的に設けられている。また、支持部材２３の長手方向（Ｙ軸方向）の各端部（両端部）と給電部材２５の各端部（両端部）とに接触して、支持部材２３と給電部材２５と各非集塵電極１３とが筐体２１と一体になるように、支持部材２３と給電部材２５とを支持している。
【００３７】
このように支持している状態では、各非集塵電極１３の長手方向（Ｘ軸方向）と筐体２１の長手方向とがお互いに一致し、各非集塵電極１３の厚さ方向（Ｙ軸方向；各非集塵電極１３が並んでいる方向）と筐体２１の幅方向とがお互いに一致し、各非集塵電極１３の幅方向（Ｚ軸方向）と筐体２１の高さ方向とがお互いに一致し、支持部材２３の長手方向（Ｙ軸方向）と筐体２１の幅方向とがお互いに一致し、給電部材２５の長手方向（Ｙ軸方向）と筐体２１の幅方向とがお互いに一致している。また、各非集塵電極１３と支持部材２３と給電部材２５とが筐体２１の内側に入っている。
【００３８】
なお、支持部材２３、給電部材２５は、電圧維持部材１７（たとえば電圧維持部材１７の長手方向の端部）の一部を間に挟んだ形態で、たとえばボルト等の締結具により、筐体２１に一体的に設けられている。
【００３９】
接地部材３１は、導電性の材料（たとえば、アルミニウム等の金属）の薄い板状の素材を曲げる（折り曲げだけでなく、溶接等も含む）ことによって細長い棒状に形成されている。また、接地部材３１には、各集塵電極１５を支持するためのスリット３３（図５参照）が長さ方向（Ｙ軸方向）で所定の間隔をあけて複数設けられており、各スリット３３に各集塵電極１５の部位（各集塵電極１５の長手方向（Ｘ軸方向）の端部、各集塵電極１５の長手方向の中間部であって幅方向（Ｚ軸方向）の端部）を接触させて係合させることで、各集塵電極１５がこの厚さ方向（Ｙ軸方向）で所定の間隔をあけて並ぶように一体的に支持し各集塵電極１５が接地電位となるようになっている。
【００４０】
このように支持している状態では、各集塵電極１５の長手方向（Ｘ軸方向）と筐体２１の長手方向とがお互いに一致し、各集塵電極１５の厚さ方向（Ｙ軸方向；各集塵電極１５が並んでいる方向）と筐体２１の幅方向とがお互いに一致し、各集塵電極１５の幅方向（Ｚ軸方向）と筐体２１の高さ方向とがお互いに一致している。また、接地部材３１と各集塵電極１５とが筐体２１の内側で、各集塵電極１５が各非集塵電極１３から一定の間隔をおいて各非集塵電極１３の間に交互に入り込んでいる。さらに、各集塵電極１５が筐体２１と一体になるように、接地部材３１の長手方向（Ｙ軸方向）の各端部が筐体２１に、たとえばボルト等の締結具により、一体的に支持されている。接地部材３１には、図示しない端子等を介して、給電されるようになっている。
【００４１】
なお、接地部材３１は、すでに理解されるように、各集塵電極１５を接地電位とする役割と各集塵電極１５を支持する役割とを兼ねている。そして、図５等から理解できるように、支持部材２３や給電部材２５と同様に複数設けられている。また、接地部材３１で支持された状態で非集塵電極１３をこの厚さ方向（Ｙ軸方向）から見ると、図６や図８で示すように、お互いが厚さ方向に重なっており略細長い矩形状を呈している。さらに、非集塵電極１３や集塵電極１５には、支持部材２３や接地部材３１との干渉を避けるために切り欠き３５が設けられている。
【００４２】
また、給電部材２５は、絶縁性の材料で構成されたカバー部材３７で覆われており、筐体２１の外部には露出しないようになっている。
【００４３】
ここで、非集塵電極１３や支持部材２３を構成する半導電性樹脂について例を掲げて説明する。
【００４４】
半導電性樹脂として、たとえば、特許第３５１６７２５号公報に示されているものを使用することができる。
【００４５】
すなわち、熱可塑性樹脂のような樹脂基材に吸水性樹脂を添加し、ブレンドすることにより吸湿性を付与した樹脂を用いることができる。このような樹脂は、樹脂中に配合された吸水性樹脂により吸収された水分によって半絶縁性を示すものであり、吸水性樹脂の配合量を調製することによって、樹脂の体積固有抵抗値を１０１０〜１０１３Ωｃｍのオーダーの範囲となるように自由に調製できるため好ましい樹脂である。一般に、配合量は樹脂の種類により異なるが、５〜５０重量％である。
【００４６】
樹脂基材としては、例えば、ＡＢＳ樹脂、ポリエステル樹脂、アクリル樹脂のような熱可塑性樹脂があり、特に、ＡＢＳ樹脂を基材として用いると成形性、難燃性、耐熱性、耐衝撃性の優れたものが得られ、また、製造コストの面でも安価となる。また、樹脂自体が吸湿性を有している樹脂基材としては、フェノール樹脂、メラミン樹脂、尿素樹脂などがあげられる。また、このような熱硬化性樹脂の例として、なかでもフェノール樹脂を基材として用いた場合には、所望の抵抗値が得られ易く好ましい結果が得られる。
【００４７】
一方、混合する吸水性樹脂としては、アクリル酸塩系、ポバール系、ポリアミド系などがあり、吸水能、抵抗値の持続性および基材樹脂との相溶性などを考慮して選択される。なお、このような吸湿性樹脂としては、例えば、マクスロイ（商品名；ＪＳＲ社製；登録商標）、スミライト（商品名；住友ベークライト社製；登録商標）などの市販品を使用することができる。
【００４８】
このようにして調製された吸湿性樹脂は、例えば、ＡＢＳを樹脂基材として、吸水性樹脂を添加した樹脂の場合には、十分乾燥した樹脂プレート（厚さ２ｍｍ）を、温度７０℃、湿度６５％の恒温恒湿槽内に４８時間静置した後の吸湿量は乾燥樹脂に対して０．７〜１．５重量％であり、このとき通常雰囲気に戻し一定時間（４８時間以上）放置した後の樹脂の体積固有抵抗値は１０１０〜１０１３Ωｃｍのオーダーを示した。また、同様に、フェノール樹脂の場合は、体積固有抵抗値は１０１０〜１０１３Ωｃｍのオーダーであった。
【００４９】
さらに、非集塵電極１３や支持部材２３を構成する半導電性樹脂として、基材となる樹脂（絶縁性の樹脂）にカーボンブラック、カーボンファイバー、導電性または半導電性ウィスカー、ステンレス繊維などの導電材を適量配合したものを使用してもよい。
【００５０】
次に、電圧維持部材１７を設けたものと、設けていないもの（支持部材２３を筐体２１で直接支持しているもの）との試験結果について、図１４を用いて説明する。
【００５１】
図１４の上側に示されている表中の「高圧連結板」は、電圧維持部材１７を示しており、グラフＧ１は、電圧維持部材１７を設けてこれに高電圧を印加したときの捕集率の変化を示し、グラフＧ３は、電圧維持部材１７を設けていないときの捕集率の変化を示している。また、図１４中の「１サイクル」は、タバコ３００本相当の煙に対して電気集塵機１を稼動したものである。
【００５２】
図１４から理解されるように、電圧維持部材１７を設けたもののほうが、電気集塵機１の稼動時間が増えても捕集効率の低下の度合いが小さくなっている。
【００５３】
電気集塵機１によれば、非集塵電極１３に給電される電圧と等しい電圧が印加されている電圧維持部材１７を筐体２１と支持部材２３との間に設けてあるので、支持部材２３の電位が非集塵電極１３の電位とほぼ等しくなっている。すなわち、支持部材２３の電位が維持され非集塵電極１３に対する支持部材２３の電位の低下がほとんど無くなっている。したがって、電気集塵機１の長時間の使用により支持部材２３の表面に塵埃が付着しても、この付着した塵埃の表面を通って電流のリークが発生することを防止することができ、非集塵電極（高圧電極）１３からのリーク電流を極力小さくすることができる。また、非集塵電極１３が半導電性の材料で構成されているので、上記従来の電気集塵機と同様に、火花放電の発生を抑制することができる。
【００５４】
さらに、集塵量を増やすべく非集塵電極１３や集塵電極１５を大型化して、特に非集塵電極１３を支持するための支持部材２３の数量を多くしても、非集塵電極１３からのリーク電流を極力小さくすることができる。
【００５５】
また、電気集塵機１によれば、給電部材２５が金属で構成されており樹脂で構成された非集塵電極１３に食い込んでいるので、給電部材２５と非集塵電極１３とをお互いの電気的に確実に接続することができ、給電部材２５と非集塵電極１３との間の電気抵抗を小さくすることができ、非集塵電極１３への給電（高電圧の印加）を的確に行うことができる。また、半導電性材料で構成された非集塵電極１３においては、たとえば、成型のときにスキン層（絶縁層）が部分的に（たとえば表面に薄く）形成される場合があるが、給電部材２５が非集塵電極１３に食い込むことにより、たとえスキン層が存在していてもこのスキン層を通過して給電部材２５が非集塵電極１３に食い込むことになり、非集塵電極１３への給電を的確に行うことができる。
【００５６】
また、電気集塵機１によれば、給電部材２５が電圧維持部材１７に接触しており電圧維持部材１７から電力の供給を受けている。すなわち、電圧維持部材１７が、支持部材２３を支持する役割と給電部材２５へ電力を供給する役割とを兼ねており、集塵部５の構成の簡素化がはかられている。
【００５７】
また、支持部材２３を半導電性の材料で構成すれば、給電部材２５の他に電圧維持部材１７と支持部材２３とを介して非集塵電極１３に電圧を印加することができ、より均一に電圧を非集塵電極１３に印加することができる。
【００５８】
さらに、電気集塵機１によれば、電圧維持部材１７が筐体２１の幅方向の両側に設けられており、この箇所は、電気集塵機１の風（集塵のためのファン７による風）が流れる箇所（非集塵電極１３と集塵電極１５とが交互に設けられている部位）から外れたところなので、電圧維持部材１７やその周辺の筐体２１の表面には、空気中の塵埃がつきにくくなっている。したがって、塵埃の付着による電流のリークを防止することができる。
【００５９】
また、上述したように非集塵電極１３と集塵電極１５とが配置されている（いわゆる櫛歯状に配置されている）ので、ファン７により発生する空気の通路（非集塵電極１３と集塵電極１５とが配置されている部位の通路）を大きくし、しかも抵抗（ファン７による風の流れに対する抵抗）が小さくなるようにすることが容易になっている。
【００６０】
また、電気集塵機１によれば、支持部材２３や各給電部材２５、３１が、各非集塵電極１３や各集塵電極１５の縁で各非集塵電極１３や各集塵電極１５に係合し各非集塵電極１３や各集塵電極１５を支持しているので、各非集塵電極１３や各集塵電極１５の組み立てが容易になっている。
【図面の簡単な説明】
【００６１】
【図１】本発明の実施形態に係る電気集塵機１を概念的に示す図である。
【図２】荷電部３と集塵部５との概略構成を示す斜視図であって、集塵部５側から荷電部３と集塵部５とを見た図である。
【図３】荷電部３と集塵部５との概略構成を示す斜視図であって、荷電部３側から荷電部３と集塵部５とを見た図である。
【図４】図３において、荷電部３と集塵部５とを分離した状態を示す図である。
【図５】集塵部５の分解斜視図である。
【図６】非集塵電極１３と集塵電極１５とを組み付けた状態を示す図であって、板状の各非集塵電極１３や板状の各集塵電極１５の厚さ方向から非集塵電極１３と集塵電極１５とを見た図である。
【図７】図５に対応した図であって、非集塵電極１３のみを組み付けた状態示す図である。
【図８】図５に対応した図であって、集塵電極１５のみを組み付けた状態示す図である。
【図９】図６におけるＩＸ−ＩＸ断面を示す図である。
【図１０】図６におけるＸ−Ｘ断面を示す図である。
【図１１】図６におけるＸＩ−ＸＩ断面を示す図である。
【図１２】電圧維持部材１７の概略構成を示す図である。
【図１３】電圧維持部材１７の平面図（図１３（ａ））および正面図（図１３（ｂ））である。
【図１４】電気集塵機１の試験結果を示す図である。
【符号の説明】
【００６２】
１ 電気集塵機
３ 荷電部
５ 集塵部
１３ 非集塵電極
１５ 集塵電極
１７ 電圧維持部材
１９、２１ 筐体
２３ 支持部材
２５ 給電部材
３１ 接地部材
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気集塵機およびこの集塵部に係り、特に、非集塵電極が半導電性の材料で構成されているものに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、荷電部と集塵部とを備えて構成された電気集塵機において、集塵部の高圧電極（非集塵電極）を半絶縁性物質（半導電性の材料）で構成し、集塵部の高圧電極とアース電極（金属で構成されたアース電極；集塵電極）との間で火花放電が発生することを防止しているものが知られている（たとえば、特許文献１参照）。
【０００３】
従来の電気集塵機は、電極を半絶縁性のものにすることで、高圧電極に高電圧を印加したときに高圧電極上で電界が局在するのを防ぎかつ高圧電極に過剰な電流が流れるのを防止し、高圧電極上での瞬時の電荷の移動を制限し、火花放電の発生を抑制している。
【０００４】
そして、集塵されたゴミがアース電極に付着した場合であっても、高圧電極とアース電極との両方の電極を金属で構成した場合に比べて、火花放電が発生しにくくなっており、たとえば、アース電極の清掃間隔を長く（両方の電極を金属で構成した場合に比べて長く）することができるようになっている。
【特許文献１】特許第３５１６７２５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、従来の電気集塵機では、高圧電極に＋の高電圧を印加してアース電極で集塵を行うときに、アース電極で集塵されるべき塵埃が高圧電極の支持部材の表面にも僅かではあるが付着してしまうことがある。
【０００６】
そして、たとえば半絶縁性の材料で構成された支持部材を介して高圧電極を電気集塵機の筐体で支持しているので、前記支持部材の表面に付着した塵埃を介して高圧電極から筐体に漏れるリーク電流が増えて、高圧電極の電圧が低下し、集塵の効率が低下する場合があるという問題がある。この問題は、支持部材を絶縁性物質で構成しても同様に発生する場合がある。また、上記問題は、集塵部の大型化に伴って、支持部材の個数が増えると一層顕著になる。
【０００７】
本発明は、前記問題点に鑑みてなされたものであり、高圧電極を半導電性物質で構成し、この高圧電極を絶縁性物質もしくは半導電性物質で構成された支持部材で支持している構成の電気集塵機およびこの集塵部において、前記高圧電極からのリーク電流を極力小さくすることができる電気集塵機およびこの集塵部を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
請求項１に記載の発明は、半導電性の材料で構成された非集塵電極と、導電性の材料で構成され集塵電極と、絶縁性の材料もしくは半導電性の材料で構成され、前記非集塵電極に接触して前記非集塵電極を支持する支持部材と、導電性の材料で構成され、前記支持部材に接触して前記支持部材を支持し、前記非集塵電極に印加される電圧と等しいか、もしくは、前記電圧よりも僅かに高いか、もしくは、前記電圧よりも低い電圧が印加される電圧維持部材と、導電性の材料で構成され、前記非集塵電極に給電する給電部材とを有する電気集塵機の集塵部である。
【０００９】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の電気集塵機の集塵部において、前記給電部材が、金属で構成されている電気集塵機の集塵部である。
【００１０】
請求項３に記載の発明は、請求項１または請求項２に記載の電気集塵機の集塵部において、前記給電部材は、前記電圧維持部材に接触しており前記電圧維持部材から電力の供給を受ける構成である電気集塵機の集塵部である。
【００１１】
請求項４に記載の発明は、絶縁性の材料で矩形な筒状に形成されていることにより、高さ方向で開口している筐体と、半導電性の材料で矩形な薄い板状に形成されている複数の非集塵電極と、導電性の材料で矩形な薄い板状に形成されている複数の集塵電極と、絶縁性の材料もしくは半導電性の材料で棒状に形成され、前記各非集塵電極を支持するためのスリットが長さ方向で所定の間隔をあけて複数設けられており、前記各スリットに前記各非集塵電極の部位を接触させて係合させることで、前記各非集塵電極がこの厚さ方向で所定の間隔をあけて並ぶように一体的に支持している支持部材と、導電性の素材によって棒状に形成され、前記各集塵電極を支持するためのスリットが長さ方向で所定の間隔をあけて複数設けられており、前記各スリットに前記各非集塵電極の部位を接触させて係合させることで、前記各非集塵電極に給電する給電部材と、導電性の材料で帯状に形成され、前記筐体の長手方向に延び前記筐体の幅方向の端部側であって前記筐体の内部で前記筐体に一体的に設けられ、前記各非集塵電極と前記支持部材と前記給電部材とが前記筐体の内側に入り、前記支持部材の長手方向の各端部と前記給電部材の各端部とに接触して前記支持部材と前記給電部材とが前記筐体と一体になるように、前記支持部材を支持している電圧維持部材と、導電性の素材によって棒状に形成され、前記各集塵電極を支持するためのスリットが長さ方向で所定の間隔をあけて複数設けられており、前記各スリットに前記各集塵電極の部位を接触させて係合させることで、前記各集塵電極がこの厚さ方向で所定の間隔をあけて並ぶように一体的に支持し前記各集塵電極に給電すると共に、前記各集塵電極が前記筐体の内側で前記各集塵電極が前記各非集塵電極から離れて前記各非集塵電極の間に交互に入り、前記各集塵電極が前記筐体と一体になるように、長手方向の各端部が前記筐体に一体的に支持されて前記筐体の内側に設けられている接地部材とを有する電気集塵機の集塵部である。
【００１２】
請求項５に記載の発明は、請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載の集塵部と、前記集塵部で集塵するために空気中の塵埃に荷電する荷電部と、前記荷電部から前記集塵部に空気を流すためのファンとを有する電気集塵機である。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、高圧電極を半導電性物質で構成し、この高圧電極を絶縁性物質もしくは半導電性物質で構成された支持部材で支持している構成の電気集塵機およびこの集塵部において、前記高圧電極からのリーク電流を極力小さくすることができるという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
図１は、本発明の実施形態に係る電気集塵機１を概念的に示す図である。
【００１５】
電気集塵機（静電式集塵装置）１は、たとえば、エアコン用の集塵機として使用されるものであり、荷電部３と集塵部５とファン７とを備えて構成されている。
【００１６】
荷電部３は、集塵部５で集塵するために空気中の塵埃（ほこり）Ｄに荷電するものであり、高電圧（たとえば＋５ｋＶ）が印加されるイオン化線９と、このイオン化線９を挟むように配置された対向電極（アース電極）１１とからなる。集塵部５は、高電圧（たとえば＋３．５ｋＶ）が印加される非集塵電極（高圧電極；非集塵部材）１３と、アース接続された集塵電極（アース電極；集塵部材）１５とからなる。
【００１７】
ファン７は、荷電部３から集塵部５に空気を流すためのものであり、ファン７により荷電部３や集塵部５の筐体（図１では図示せず）の内部に吸込された塵埃を含んだ空気が、矢印ＡＲ１で示すように、荷電部３を通り続いて集塵部５を通り、前記筐体の外部に排出されるようになっている。
【００１８】
荷電部３では矢印ＡＲ３で示すようにコロナ放電がおこり、空気中の塵埃Ｄが＋に帯電されるようになっている。また、集塵部５では、矢印ＡＲ５で示すような電気力線（もしくは単なる電位差）が生じ、帯電された塵埃Ｄが集塵電極１５で捕獲されるようになっている。
【００１９】
荷電部３と集塵部５とについて特に集塵部５についてより詳しく説明する。
【００２０】
図２は、荷電部３と集塵部５との概略構成を示す斜視図であって、集塵部５側から荷電部３と集塵部５とを見た図である。図３は、荷電部３と集塵部５との概略構成を示す斜視図であって、荷電部３側から荷電部３と集塵部５とを見た図である。図４は、図３において、荷電部３と集塵部５とを分離した状態を示す図である。
【００２１】
図５は、集塵部５の分解斜視図であり、図６は、非集塵電極１３と集塵電極１５とを組み付けた状態を示す図であって、板状の各非集塵電極１３や板状の各集塵電極１５の厚さ方向から非集塵電極１３と集塵電極１５とを見た図である。図７は、図５に対応した図であって、非集塵電極１３のみを組み付けた状態示す図である。図８は、図５に対応した図であって、集塵電極１５のみを組み付けた状態示す図である。
【００２２】
図９は、図６におけるＩＸ−ＩＸ断面を示す図であり、図１０は、図６におけるＸ−Ｘ断面を示す図であり、図１１は、図６におけるＸＩ−ＸＩ断面を示す図である。図１２は、電圧維持部材１７の概略構成を示す図であり、図１３は、電圧維持部材１７の平面図（図１３（ａ））および正面図（図１３（ｂ））である。
【００２３】
なお、以下説明の便宜上、お互いに直交する各方向をＸ軸方向、Ｙ軸方向、Ｚ軸方向という場合がある。
【００２４】
荷電部３は、矩形な筒状の筐体（抵抗率が１０１３Ωｃｍよりも大きい絶縁性の材料で構成されている筐体）１９内にイオン化線９と対向電極１１とを一体的に備えて構成されており、集塵部５も、矩形な筒状の筐体（筐体１９と同様にして絶縁性の材料で構成されている筐体）２１内に非集塵電極１３と集塵電極１５とを一体的に備えて構成されている。図２や図３から理解されるように、荷電部３と集塵部５とは１つのカセットを構成しており、メンテナンス等のためにエアコンの本体等に対して容易に着脱自在になっている。また、図４から理解されるように、荷電部３と集塵部５とは容易に接合・分離することができるようになっている。
【００２５】
非集塵電極１３は、半導電性の材料（たとえば、半導電性樹脂であり、抵抗率（体積抵抗率）が１０１０Ωｃｍ〜１０１３Ωｃｍである材料）で構成されており、筐体２１に支持されている。集塵電極１５は、導電性の材料（たとえば、アルミニウム等の金属）で構成されており、各非集塵電極１３から所定の距離だけ離れて筐体２１に支持されている。なお、非集塵電極１３や集塵電極１５は、互いに平行となるように複数設けられている。
【００２６】
支持部材２３は、絶縁性の材料もしくは半導電性の材料で構成されている。そして、各非集塵電極１３が所定の間隔をあけて整列するように、支持部材２３が非集塵電極１３に接触し非集塵電極１３を一体的に支持している。このとき、支持部材２３は、絶縁性もしくは半導電性の材料で構成されていることから、集塵電極１５との間で火花放電等の不具合が生じることはない。
【００２７】
電圧維持部材１７は、導電性の材料（たとえば、アルミニウム等の金属）で構成されている。そして、支持部材２３と筐体２１とに接触して、支持部材２３と筐体２１とを一体的に支持するようになっている。また、電圧維持部材１７には、図示しない端子を介して、非集塵電極１３に印加される電圧と略等しい電圧（例えば、非集塵電極１３の電圧５ｋＶに対し、電圧維持部材１７の電圧が４ｋＶ以上、６ｋＶ以下）が印加されるようになっている。なお、電圧維持部材１７に印加される電圧が、非集塵電極１３に給電される電圧よりも高い（たとえば僅かに高い）か、もしくは、非集塵電極１３に印加される電圧より低い電圧であってもよい。
【００２８】
給電部材２５は、導電性の材料で構成されているが、給電部材２５の一部を非集塵電極１３に食い込ませて接触面積を多くとるために、給電部材２５を、たとえば、アルミニウム等の金属で構成することが望ましい。給電部材２５は、支持部材２３から離れて筐体２１に一体的に設けられており、非集塵電極１３の略両端に接触して非集塵電極１３に給電する（高電圧を印加する）ようになっている。この構成により、各非集塵電極１３には全体的に均一な電圧を印加することができる。また、給電部材２５の両端は、電圧維持部材１７に接触しており電圧維持部材１７から電力の供給を受けるように構成されている。
【００２９】
なお、図９や図１１から理解されるように、電圧維持部材１７は、支持部材２３と筐体２１との間に挟まれている。そして、支持部材２３や給電部材２５が、電圧維持部材１７を介して筐体２１に一体的に設けられている。また、給電部材２５は、非集塵電極１３の長さ方向（Ｘ軸方向）端部であって、集塵電極１５から充分に離れた箇所に設けられている。
【００３０】
ここで、集塵部５について例を掲げてさらに詳しく説明する。
【００３１】
筐体２１は、矩形な筒状に形成されていることにより、高さ方向（Ｚ軸方向）で開口している。非集塵電極１３は、矩形な薄い板状に形成されており複数枚設けられている。集塵電極１５も、矩形な薄い板状に形成されており複数枚設けられている。
【００３２】
支持部材２３は、細長い棒状に形成されており、各非集塵電極１３を支持するためのスリット２７（図５参照）が長さ方向（Ｙ軸方向）で所定の間隔をあけて複数設けられている。そして、各スリット２７に各非集塵電極１３の部位（各非集塵電極１３の幅方向（Ｚ軸方向）の端部の一部）を接触させて係合させることで、各非集塵電極１３がこの厚さ方向（Ｙ軸方向）で所定の間隔をあけて並ぶように一体的に支持している。
【００３３】
なお、支持部材２３は複数設けられており、たとえば、非集塵電極１３の幅方向の一端部（図５の上側の端部）側に２つ、非集塵電極１３の幅方向の他端部(図５の下側の端部）側に３つ設けられている。５つの支持部材２３で支持されている非集塵電極１３をこの厚さ方向（Ｙ軸方向）から見ると、図７で示すようにお互いが厚さ方向に重なっており、略細長い矩形状を呈している。
【００３４】
また、支持部材２３は、非集塵電極１３の厚さ方向（各非集塵電極１３が並んでいる方向）に長く延びている。さらに、各支持部材２３は、図７に示すように、非集塵電極１３の長手方向では所定の間隔をあけて非集塵電極１３の幅方向では一端部側と他端部側とに一定の間隔で交互に設けられている。
【００３５】
給電部材２５は、導電性の材料（たとえば、アルミニウム等の金属）の薄い板状の素材を曲げる（折り曲げだけでなく、溶接等も含む）ことによって細長い棒状に形成されている。また、給電部材２５には、各非集塵電極１３を支持するためのスリット２９（図５参照）が長さ方向で所定の間隔をあけて複数設けられている。そして、各スリット２９に各非集塵電極１３の部位（各非集塵電極１３の長手方向（Ｘ軸方向）の端部）を接触させて係合させることで、各非集塵電極１３をこの厚さ方向（Ｙ軸方向）で所定の間隔をあけて一体的に支持していると共に、各非集塵電極１３に給電するようになっている。なお、スリット２９は、給電部材２５を構成する素材の厚さ方向に貫通している。そして、スリット２９の縁には、先端が鋭角となるようなエッジ部が形成されており、非集塵電極１３を僅かに削って非集塵電極１３に食い込むようになっている。
【００３６】
電圧維持部材１７は、導電性の材料（たとえば、アルミニウム等の金属）で細長い帯状（図１２や図１３では枝分かれしている。）に形成されている。そして、筐体２１の長手方向（Ｘ軸方向）に延び筐体２１の幅方向（Ｙ軸方向）の端部側であって筐体２１の内部で、筐体２１に一体的に設けられている。また、支持部材２３の長手方向（Ｙ軸方向）の各端部（両端部）と給電部材２５の各端部（両端部）とに接触して、支持部材２３と給電部材２５と各非集塵電極１３とが筐体２１と一体になるように、支持部材２３と給電部材２５とを支持している。
【００３７】
このように支持している状態では、各非集塵電極１３の長手方向（Ｘ軸方向）と筐体２１の長手方向とがお互いに一致し、各非集塵電極１３の厚さ方向（Ｙ軸方向；各非集塵電極１３が並んでいる方向）と筐体２１の幅方向とがお互いに一致し、各非集塵電極１３の幅方向（Ｚ軸方向）と筐体２１の高さ方向とがお互いに一致し、支持部材２３の長手方向（Ｙ軸方向）と筐体２１の幅方向とがお互いに一致し、給電部材２５の長手方向（Ｙ軸方向）と筐体２１の幅方向とがお互いに一致している。また、各非集塵電極１３と支持部材２３と給電部材２５とが筐体２１の内側に入っている。
【００３８】
なお、支持部材２３、給電部材２５は、電圧維持部材１７（たとえば電圧維持部材１７の長手方向の端部）の一部を間に挟んだ形態で、たとえばボルト等の締結具により、筐体２１に一体的に設けられている。
【００３９】
接地部材３１は、導電性の材料（たとえば、アルミニウム等の金属）の薄い板状の素材を曲げる（折り曲げだけでなく、溶接等も含む）ことによって細長い棒状に形成されている。また、接地部材３１には、各集塵電極１５を支持するためのスリット３３（図５参照）が長さ方向（Ｙ軸方向）で所定の間隔をあけて複数設けられており、各スリット３３に各集塵電極１５の部位（各集塵電極１５の長手方向（Ｘ軸方向）の端部、各集塵電極１５の長手方向の中間部であって幅方向（Ｚ軸方向）の端部）を接触させて係合させることで、各集塵電極１５がこの厚さ方向（Ｙ軸方向）で所定の間隔をあけて並ぶように一体的に支持し各集塵電極１５が接地電位となるようになっている。
【００４０】
このように支持している状態では、各集塵電極１５の長手方向（Ｘ軸方向）と筐体２１の長手方向とがお互いに一致し、各集塵電極１５の厚さ方向（Ｙ軸方向；各集塵電極１５が並んでいる方向）と筐体２１の幅方向とがお互いに一致し、各集塵電極１５の幅方向（Ｚ軸方向）と筐体２１の高さ方向とがお互いに一致している。また、接地部材３１と各集塵電極１５とが筐体２１の内側で、各集塵電極１５が各非集塵電極１３から一定の間隔をおいて各非集塵電極１３の間に交互に入り込んでいる。さらに、各集塵電極１５が筐体２１と一体になるように、接地部材３１の長手方向（Ｙ軸方向）の各端部が筐体２１に、たとえばボルト等の締結具により、一体的に支持されている。接地部材３１には、図示しない端子等を介して、給電されるようになっている。
【００４１】
なお、接地部材３１は、すでに理解されるように、各集塵電極１５を接地電位とする役割と各集塵電極１５を支持する役割とを兼ねている。そして、図５等から理解できるように、支持部材２３や給電部材２５と同様に複数設けられている。また、接地部材３１で支持された状態で非集塵電極１３をこの厚さ方向（Ｙ軸方向）から見ると、図６や図８で示すように、お互いが厚さ方向に重なっており略細長い矩形状を呈している。さらに、非集塵電極１３や集塵電極１５には、支持部材２３や接地部材３１との干渉を避けるために切り欠き３５が設けられている。
【００４２】
また、給電部材２５は、絶縁性の材料で構成されたカバー部材３７で覆われており、筐体２１の外部には露出しないようになっている。
【００４３】
ここで、非集塵電極１３や支持部材２３を構成する半導電性樹脂について例を掲げて説明する。
【００４４】
半導電性樹脂として、たとえば、特許第３５１６７２５号公報に示されているものを使用することができる。
【００４５】
すなわち、熱可塑性樹脂のような樹脂基材に吸水性樹脂を添加し、ブレンドすることにより吸湿性を付与した樹脂を用いることができる。このような樹脂は、樹脂中に配合された吸水性樹脂により吸収された水分によって半絶縁性を示すものであり、吸水性樹脂の配合量を調製することによって、樹脂の体積固有抵抗値を１０１０〜１０１３Ωｃｍのオーダーの範囲となるように自由に調製できるため好ましい樹脂である。一般に、配合量は樹脂の種類により異なるが、５〜５０重量％である。
【００４６】
樹脂基材としては、例えば、ＡＢＳ樹脂、ポリエステル樹脂、アクリル樹脂のような熱可塑性樹脂があり、特に、ＡＢＳ樹脂を基材として用いると成形性、難燃性、耐熱性、耐衝撃性の優れたものが得られ、また、製造コストの面でも安価となる。また、樹脂自体が吸湿性を有している樹脂基材としては、フェノール樹脂、メラミン樹脂、尿素樹脂などがあげられる。また、このような熱硬化性樹脂の例として、なかでもフェノール樹脂を基材として用いた場合には、所望の抵抗値が得られ易く好ましい結果が得られる。
【００４７】
一方、混合する吸水性樹脂としては、アクリル酸塩系、ポバール系、ポリアミド系などがあり、吸水能、抵抗値の持続性および基材樹脂との相溶性などを考慮して選択される。なお、このような吸湿性樹脂としては、例えば、マクスロイ（商品名；ＪＳＲ社製；登録商標）、スミライト（商品名；住友ベークライト社製；登録商標）などの市販品を使用することができる。
【００４８】
このようにして調製された吸湿性樹脂は、例えば、ＡＢＳを樹脂基材として、吸水性樹脂を添加した樹脂の場合には、十分乾燥した樹脂プレート（厚さ２ｍｍ）を、温度７０℃、湿度６５％の恒温恒湿槽内に４８時間静置した後の吸湿量は乾燥樹脂に対して０．７〜１．５重量％であり、このとき通常雰囲気に戻し一定時間（４８時間以上）放置した後の樹脂の体積固有抵抗値は１０１０〜１０１３Ωｃｍのオーダーを示した。また、同様に、フェノール樹脂の場合は、体積固有抵抗値は１０１０〜１０１３Ωｃｍのオーダーであった。
【００４９】
さらに、非集塵電極１３や支持部材２３を構成する半導電性樹脂として、基材となる樹脂（絶縁性の樹脂）にカーボンブラック、カーボンファイバー、導電性または半導電性ウィスカー、ステンレス繊維などの導電材を適量配合したものを使用してもよい。
【００５０】
次に、電圧維持部材１７を設けたものと、設けていないもの（支持部材２３を筐体２１で直接支持しているもの）との試験結果について、図１４を用いて説明する。
【００５１】
図１４の上側に示されている表中の「高圧連結板」は、電圧維持部材１７を示しており、グラフＧ１は、電圧維持部材１７を設けてこれに高電圧を印加したときの捕集率の変化を示し、グラフＧ３は、電圧維持部材１７を設けていないときの捕集率の変化を示している。また、図１４中の「１サイクル」は、タバコ３００本相当の煙に対して電気集塵機１を稼動したものである。
【００５２】
図１４から理解されるように、電圧維持部材１７を設けたもののほうが、電気集塵機１の稼動時間が増えても捕集効率の低下の度合いが小さくなっている。
【００５３】
電気集塵機１によれば、非集塵電極１３に給電される電圧と等しい電圧が印加されている電圧維持部材１７を筐体２１と支持部材２３との間に設けてあるので、支持部材２３の電位が非集塵電極１３の電位とほぼ等しくなっている。すなわち、支持部材２３の電位が維持され非集塵電極１３に対する支持部材２３の電位の低下がほとんど無くなっている。したがって、電気集塵機１の長時間の使用により支持部材２３の表面に塵埃が付着しても、この付着した塵埃の表面を通って電流のリークが発生することを防止することができ、非集塵電極（高圧電極）１３からのリーク電流を極力小さくすることができる。また、非集塵電極１３が半導電性の材料で構成されているので、上記従来の電気集塵機と同様に、火花放電の発生を抑制することができる。
【００５４】
さらに、集塵量を増やすべく非集塵電極１３や集塵電極１５を大型化して、特に非集塵電極１３を支持するための支持部材２３の数量を多くしても、非集塵電極１３からのリーク電流を極力小さくすることができる。
【００５５】
また、電気集塵機１によれば、給電部材２５が金属で構成されており樹脂で構成された非集塵電極１３に食い込んでいるので、給電部材２５と非集塵電極１３とをお互いの電気的に確実に接続することができ、給電部材２５と非集塵電極１３との間の電気抵抗を小さくすることができ、非集塵電極１３への給電（高電圧の印加）を的確に行うことができる。また、半導電性材料で構成された非集塵電極１３においては、たとえば、成型のときにスキン層（絶縁層）が部分的に（たとえば表面に薄く）形成される場合があるが、給電部材２５が非集塵電極１３に食い込むことにより、たとえスキン層が存在していてもこのスキン層を通過して給電部材２５が非集塵電極１３に食い込むことになり、非集塵電極１３への給電を的確に行うことができる。
【００５６】
また、電気集塵機１によれば、給電部材２５が電圧維持部材１７に接触しており電圧維持部材１７から電力の供給を受けている。すなわち、電圧維持部材１７が、支持部材２３を支持する役割と給電部材２５へ電力を供給する役割とを兼ねており、集塵部５の構成の簡素化がはかられている。
【００５７】
また、支持部材２３を半導電性の材料で構成すれば、給電部材２５の他に電圧維持部材１７と支持部材２３とを介して非集塵電極１３に電圧を印加することができ、より均一に電圧を非集塵電極１３に印加することができる。
【００５８】
さらに、電気集塵機１によれば、電圧維持部材１７が筐体２１の幅方向の両側に設けられており、この箇所は、電気集塵機１の風（集塵のためのファン７による風）が流れる箇所（非集塵電極１３と集塵電極１５とが交互に設けられている部位）から外れたところなので、電圧維持部材１７やその周辺の筐体２１の表面には、空気中の塵埃がつきにくくなっている。したがって、塵埃の付着による電流のリークを防止することができる。
【００５９】
また、上述したように非集塵電極１３と集塵電極１５とが配置されている（いわゆる櫛歯状に配置されている）ので、ファン７により発生する空気の通路（非集塵電極１３と集塵電極１５とが配置されている部位の通路）を大きくし、しかも抵抗（ファン７による風の流れに対する抵抗）が小さくなるようにすることが容易になっている。
【００６０】
また、電気集塵機１によれば、支持部材２３や各給電部材２５、３１が、各非集塵電極１３や各集塵電極１５の縁で各非集塵電極１３や各集塵電極１５に係合し各非集塵電極１３や各集塵電極１５を支持しているので、各非集塵電極１３や各集塵電極１５の組み立てが容易になっている。
【図面の簡単な説明】
【００６１】
【図１】本発明の実施形態に係る電気集塵機１を概念的に示す図である。
【図２】荷電部３と集塵部５との概略構成を示す斜視図であって、集塵部５側から荷電部３と集塵部５とを見た図である。
【図３】荷電部３と集塵部５との概略構成を示す斜視図であって、荷電部３側から荷電部３と集塵部５とを見た図である。
【図４】図３において、荷電部３と集塵部５とを分離した状態を示す図である。
【図５】集塵部５の分解斜視図である。
【図６】非集塵電極１３と集塵電極１５とを組み付けた状態を示す図であって、板状の各非集塵電極１３や板状の各集塵電極１５の厚さ方向から非集塵電極１３と集塵電極１５とを見た図である。
【図７】図５に対応した図であって、非集塵電極１３のみを組み付けた状態示す図である。
【図８】図５に対応した図であって、集塵電極１５のみを組み付けた状態示す図である。
【図９】図６におけるＩＸ−ＩＸ断面を示す図である。
【図１０】図６におけるＸ−Ｘ断面を示す図である。
【図１１】図６におけるＸＩ−ＸＩ断面を示す図である。
【図１２】電圧維持部材１７の概略構成を示す図である。
【図１３】電圧維持部材１７の平面図（図１３（ａ））および正面図（図１３（ｂ））である。
【図１４】電気集塵機１の試験結果を示す図である。
【符号の説明】
【００６２】
１ 電気集塵機
３ 荷電部
５ 集塵部
１３ 非集塵電極
１５ 集塵電極
１７ 電圧維持部材
１９、２１ 筐体
２３ 支持部材
２５ 給電部材
３１ 接地部材
【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導電性の材料で構成された非集塵電極と；
導電性の材料で構成された集塵電極と；
絶縁性の材料もしくは半導電性の材料で構成され、前記非集塵電極に接触して前記非集塵電極を支持する支持部材と；
導電性の材料で構成され、前記支持部材に接触して前記支持部材を支持し、前記非集塵電極に印加される電圧と等しいか、もしくは略等しい電圧が印加される電圧維持部材と；
導電性の材料で構成され、前記非集塵電極に給電する給電部材と；
を有することを特徴とする電気集塵機の集塵部。
【請求項２】
請求項１に記載の電気集塵機の集塵部において、
前記給電部材が、金属で構成されていることを特徴とする電気集塵機の集塵部。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の電気集塵機の集塵部において、
前記給電部材は、前記電圧維持部材に接触しており前記電圧維持部材から電力の供給を受ける構成であることを特徴とする電気集塵機の集塵部。
【請求項４】
絶縁性の材料で矩形な筒状に形成されていることにより、高さ方向で開口している筐体と；
半導電性の材料で矩形な薄い板状に形成されている複数の非集塵電極と；
導電性の材料で矩形な薄い板状に形成されている複数の集塵電極と；
絶縁性の材料もしくは半導電性の材料で棒状に形成され、前記各非集塵電極を支持するためのスリットが長さ方向で所定の間隔をあけて複数設けられており、前記各スリットに前記各非集塵電極の部位を接触させて係合させることで、前記各非集塵電極がこの厚さ方向で所定の間隔をあけて並ぶように一体的に支持している支持部材と；
導電性の素材によって棒状に形成され、前記各集塵電極を支持するためのスリットが長さ方向で所定の間隔をあけて複数設けられており、前記各スリットに前記各非集塵電極の部位を接触させて係合させることで、前記各非集塵電極に給電する給電部材と；
導電性の材料で帯状に形成され、前記筐体の長手方向に延び前記筐体の幅方向の端部側であって前記筐体の内部で前記筐体に一体的に設けられ、前記各非集塵電極と前記支持部材と前記給電部材とが前記筐体の内側に入り、前記支持部材の長手方向の各端部と前記給電部材の各端部とに接触して前記支持部材と前記給電部材とが前記筐体と一体になるように、前記支持部材を支持している電圧維持部材と；
導電性の素材によって棒状に形成され、前記各集塵電極を支持するためのスリットが長さ方向で所定の間隔をあけて複数設けられており、前記各スリットに前記各集塵電極の部位を接触させて係合させることで、前記各集塵電極がこの厚さ方向で所定の間隔をあけて並ぶように一体的に支持し前記各集塵電極に給電すると共に、前記各集塵電極が前記筐体の内側で前記各集塵電極が前記各非集塵電極から離れて前記各非集塵電極の間に交互に入り、前記各集塵電極が前記筐体と一体になるように、長手方向の各端部が前記筐体に一体的に支持されて前記筐体の内側に設けられている接地部材と；
を有することを特徴とする電気集塵機の集塵部。
【請求項５】
請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載の集塵部と；
前記集塵部で集塵するために空気中の塵埃に荷電する荷電部と；
前記荷電部から前記集塵部に空気を流すためのファンと；
を有することを特徴とする電気集塵機。
【請求項１】
半導電性の材料で構成された非集塵電極と；
導電性の材料で構成された集塵電極と；
絶縁性の材料もしくは半導電性の材料で構成され、前記非集塵電極に接触して前記非集塵電極を支持する支持部材と；
導電性の材料で構成され、前記支持部材に接触して前記支持部材を支持し、前記非集塵電極に印加される電圧と等しいか、もしくは略等しい電圧が印加される電圧維持部材と；
導電性の材料で構成され、前記非集塵電極に給電する給電部材と；
を有することを特徴とする電気集塵機の集塵部。
【請求項２】
請求項１に記載の電気集塵機の集塵部において、
前記給電部材が、金属で構成されていることを特徴とする電気集塵機の集塵部。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の電気集塵機の集塵部において、
前記給電部材は、前記電圧維持部材に接触しており前記電圧維持部材から電力の供給を受ける構成であることを特徴とする電気集塵機の集塵部。
【請求項４】
絶縁性の材料で矩形な筒状に形成されていることにより、高さ方向で開口している筐体と；
半導電性の材料で矩形な薄い板状に形成されている複数の非集塵電極と；
導電性の材料で矩形な薄い板状に形成されている複数の集塵電極と；
絶縁性の材料もしくは半導電性の材料で棒状に形成され、前記各非集塵電極を支持するためのスリットが長さ方向で所定の間隔をあけて複数設けられており、前記各スリットに前記各非集塵電極の部位を接触させて係合させることで、前記各非集塵電極がこの厚さ方向で所定の間隔をあけて並ぶように一体的に支持している支持部材と；
導電性の素材によって棒状に形成され、前記各集塵電極を支持するためのスリットが長さ方向で所定の間隔をあけて複数設けられており、前記各スリットに前記各非集塵電極の部位を接触させて係合させることで、前記各非集塵電極に給電する給電部材と；
導電性の材料で帯状に形成され、前記筐体の長手方向に延び前記筐体の幅方向の端部側であって前記筐体の内部で前記筐体に一体的に設けられ、前記各非集塵電極と前記支持部材と前記給電部材とが前記筐体の内側に入り、前記支持部材の長手方向の各端部と前記給電部材の各端部とに接触して前記支持部材と前記給電部材とが前記筐体と一体になるように、前記支持部材を支持している電圧維持部材と；
導電性の素材によって棒状に形成され、前記各集塵電極を支持するためのスリットが長さ方向で所定の間隔をあけて複数設けられており、前記各スリットに前記各集塵電極の部位を接触させて係合させることで、前記各集塵電極がこの厚さ方向で所定の間隔をあけて並ぶように一体的に支持し前記各集塵電極に給電すると共に、前記各集塵電極が前記筐体の内側で前記各集塵電極が前記各非集塵電極から離れて前記各非集塵電極の間に交互に入り、前記各集塵電極が前記筐体と一体になるように、長手方向の各端部が前記筐体に一体的に支持されて前記筐体の内側に設けられている接地部材と；
を有することを特徴とする電気集塵機の集塵部。
【請求項５】
請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載の集塵部と；
前記集塵部で集塵するために空気中の塵埃に荷電する荷電部と；
前記荷電部から前記集塵部に空気を流すためのファンと；
を有することを特徴とする電気集塵機。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【公開番号】特開２００９−９５７９９（Ｐ２００９−９５７９９Ａ）
【公開日】平成２１年５月７日（２００９．５．７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−２７１４４３（Ｐ２００７−２７１４４３）
【出願日】平成１９年１０月１８日（２００７．１０．１８）
【出願人】（３９１００９３７２）ミドリ安全株式会社 (201)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年５月７日（２００９．５．７）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年１０月１８日（２００７．１０．１８）
【出願人】（３９１００９３７２）ミドリ安全株式会社 (201)
【Ｆターム（参考）】
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