JP3976611B2 - イオン除去装置及びイオン除去方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、イオン除去装置及びイオン除去方法に関し、特に、閉鎖空間などの空間中のイオンを除去するために用いて好適なものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、空間中の浮遊物質（主に浮遊塵埃）を荷電して集塵する技術が提案されている。
かかる技術を簡単に説明すると、イオン化線と、上記イオン化線に対向して配設される対向電極に電位差を与えて、上記イオン化線と上記対向電極間でコロナ放電空間を生じさせる。
【０００３】
この場合、上記イオン化線のように線状体でコロナ放電させる場合には、荷電効率などの点を考慮してプラス放電がよく用いられている。そして、上記イオン化線と対向電極との間を通過する気流に含まれる浮遊物質を、上記コロナ放電空間でプラスに荷電して、上記気流の下流側に配設されている集塵電極で静電気的に集塵する。
【０００４】
また、かかる技術では、ユーザが上記イオン化線に容易に触れることができないような構造を有するケースに、上記イオン化線、対向電極、及び集塵電極などを収容して、上述した作用により空間中の浮遊物質を静電気的に集塵するようにしている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した従来の技術では、加工性や電気絶縁などの安全性の関係、更には上記浮遊物質に対するコロナ放電空間の荷電効率を上げるようにするために、上記ケースを絶縁性の性質を有する材料で形成している。したがって、上記コロナ放電空間がプラス空間であるために、上記ケースの表面がプラスに帯電することとなっていた。
【０００６】
このようにケースの表面がプラスに帯電すると、気流に乗ってケースに向かうプラスイオンは、上記ケースと反発する方向にクーロン力を受け、上記ケースの中に進入することなく反発して該空間に押し戻されてしまう。
【０００７】
したがって、ケースに収容されるイオン化線と対向電極を用いてイオン化線の長寿命化や荷電効率を上げたりするなどの効果があるプラスのコロナ放電空間を生じさせる従来の技術では、人体などに悪影響を与えると言われている大気（室内）中のプラスイオンをケース内に取り込むことができず、もって大気中のプラスイオンを全く除去することができないという問題点があった。
【０００８】
人が呼吸し、直接に皮膚と接触している空気には、通常イオンが含まれているが、そのイオンは人に直接作用して、人間の精神力や判断力に大きな影響を与えることが一般に知られている。特に、マイナスイオンは人間の細胞組織を活発化し、行動力や気分を改善する正の効果があるのに対し、プラスイオンは短気、緊張、胃の不調等が多くなるという負の効果があることが知られている。
【０００９】
また、近年室内の空気調和装置にマイナスイオン発生装置を装備することもよく行なわれているが、室内に放出されたマイナスイオンは、空気中に偏在し部屋全体のマイナスイオン濃度を増やすことで、上述の正の効果を狙ったものである。
【００１０】
しかし、室内には自動車の排気ガス、花粉、バクテリア、料理などの油煙、煙草の喫煙による煙、ウィルス等の浮遊物質がプラスに帯電して浮遊塵埃として多量に存在しており、なかでも煙草の喫煙は連続的に多量のプラスイオンを発生させる（例えば、煙草１本の喫煙で、３０００〜５０００個／ｃｍ³プラスイオンが増える）ことが知られている。
【００１１】
マイナスイオン発生装置から放出されたマイナスイオンは、これらプラスイオンやプラスに帯電した塵埃をマスキング的に中和して、自身の空間中濃度が増えないことになり、上述の正の効果が得られないという問題があった。
【００１２】
また、マイナスイオンを単により多く発生させることのみを行うことは、空気の湿度が低い場合には更に湿度の低下を招くと共に、増えすぎたイオンのために床や壁をマイナスに帯電させ、逆に上述の塵埃をマイナスイオン発生装置を設置した空気調和装置近傍に静電気的に吸引して汚してしまうという問題もあった。
【００１３】
本発明者は、マイナスイオンを単により多く発生させるだけの方法ではなく、壁汚れなどの上記問題をも解決するために発想を転換し、大気中のプラスイオンを確実に除去することができるようにすることとして鋭意研究した結果、本発明に到達したものである。
【００１４】
即ち本発明は、上述の問題点を包括的に鑑みてなされたものであり、ケースに収容されるイオン化線と対向電極を用いて、大気中のプラスイオンを除去することができるようにすることを目的とする。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
本発明のイオン除去装置は、気流を通す通風路を有するケースと、上記ケースの通風路内に配設されるイオン化線と、上記イオン化線に対向して配設される対向電極とを含むイオン除去装置であって、上記ケースの表面がプラスに帯電するのを阻止しながら、上記イオン化線と対向電極との間に電界を発生させて、上記通風路に流入する気流に含まれるイオンを除去するイオン除去手段をさらに含み、上記イオン除去手段は、上記ケースの表面に所定の電位を与えるようにして、上記ケースがプラスに帯電することを阻止するようにしたことを特徴とする。
また、本発明の他の特徴とするところは、気流を通す通風路を有するケースと、上記ケースの通風路内に配設されるイオン化線と、上記イオン化線に対向して配設される対向電極と、上記ケースの表面に装着され、上記ケースよりも低い体積抵抗率を有するフレームとを含み、上記ケースは、１０¹⁵Ω・ｃｍ以上の体積抵抗率を有し、上記フレームは、１０¹⁰Ω・ｃｍ以上１０¹⁴Ω・ｃｍ未満の体積抵抗率を有する点にある。
【００１６】
本発明のイオン除去方法は、ケースにより形成される通風路内に配設されるイオン化線と、上記イオン化線に対向して配設される対向電極との間に電界を与えてコロナ放電空間を生じさせ、上記通風路に流入する気流に含まれるイオンを除去するイオン除去方法であって、上記ケースがプラスに帯電するのを阻止しながら、上記イオン化線と対向電極との間に電界を与える電界制御処理を含み、上記電界制御処理は、上記ケースの表面に所定の電位を与えるようにして、上記ケースがプラスに帯電するのを阻止するようにしたことを特徴とする。
また、本発明の他の特徴とするところは、表面にフレームが装着されたケースにより形成される通風路内に配設されるイオン化線と、上記イオン化線に対向して配設される対向電極との間に電界を与えてコロナ放電空間を生じさせ、上記通風路に流入する気流に含まれるイオンを除去するイオン除去方法であって、上記ケースがプラスに帯電するのを阻止しながら、上記イオン化線と対向電極との間に電界を与える電界制御処理を含み、上記ケースは、１０¹⁵Ω・ｃｍ以上の体積抵抗率を有し、上記フレームは、１０¹⁰Ω・ｃｍ以上１０¹⁴Ω・ｃｍ未満の体積抵抗率を有する点にある。
【００１７】
【発明の実施の形態】
（第１の実施の形態）
次に、添付の図面を参照しながら、イオン除去装置及びイオン除去方法の第１の実施の形態について詳細に説明する。
なお、本実施の形態では、イオン除去装置に静電式集塵装置としての機能をも発揮させ、さらに上記イオン除去装置（静電式集塵機能付）をエアコンの室内ユニットに搭載した場合を例に挙げて説明する。
【００１８】
図１は、本実施の形態のイオン除去装置（静電式集塵装置）を搭載したエアコンの室内ユニットの概略構成を示した側断面図である。
図１において、エアコンの室内ユニット本体１は、前面パネル２と、上面パネル３と、後面パネル４とを有している。
【００１９】
前面パネル２は、室内ユニット本体１の前面に配設され、大気中の空気を吸い込むための吸い込み口を有している。
また、上面パネル３は、室内ユニット本体１の上面に配設され、上記前面パネル２と同様に、空気を吸い込むための吸い込み口を有している。
【００２０】
後面パネル４は、室内ユニット本体１の両側面部と、背面部と、底面部の一部とが一体に形成された成型板である。
これら前面パネル２、上面パネル３、及び後面パネル４により、室内ユニット本体１を横長の箱形状に形成している。
【００２１】
そして、室内ユニット本体１の内部には、プレフィルター５、イオン除去装置６、熱交換器７、送風機８、及びルーバー９などが配設されている。
【００２２】
プレフィルター５は、前面パネル２及び上面パネル３の内側に配設され、前面パネル２及び上面パネル３に設けられた吸い込み口を介して吸い込まれた空気に含まれている埃や塵などの浮遊物質を捕らえるフィルターであり、樹脂製のものが多用されている。
【００２３】
イオン除去装置６は、前面パネル２側に配設されているプレフィルター５の内側に配設され、プレフィルター５で捕らえきれなかった浮遊物質を集塵するとともに、前面パネル２を介して吸込まれた空気に含まれているイオンを除去（捕集）する機能を有する。
【００２４】
熱交換器７は、プレフィルター５及びイオン除去装置６により浮遊物質やイオンが除去された空気を、熱交換作用により所定の温度にする機能を有する。
送風機８は、熱交換器７により熱交換された空気を外部に送風する機能を有する。
ルーバー９は、送風機８から送風される空気の吹出口１０に設けられ、送風機８から送風される空気の風向きを調整する機能を有する。
【００２５】
図２は、上述したようにしてエアコンの室内ユニット１に搭載される本実施の形態のイオン除去装置６の構成の一例を示す構造図である。また、図３は、イオン除去装置６の構成及び電気的接続の概略を模式的に示した図である。さらに、図４は、イオン除去装置６の荷電部１１における電界分布、及びイオンが移動する様子を示した図である。
【００２６】
まず、図３及び図４を参照しながら本実施の形態のイオン除去装置６における各部の機能を説明する。
図３に示すように、本実施の形態のイオン除去装置６は、荷電部１１と、集塵部１２と、ケース１３と、フレーム１４と、イオン除去用電位付与手段及び集塵用電位付与手段として配設される電源装置１５とを有している。
【００２７】
荷電部１１は、イオン化線１６（１６ａ、１６ｂ）と、上記イオン化線１６に対向して配設される対向電極１７（１７ａ〜１７ｃ）とを有し、気流１８に乗って外部から運ばれるイオンを除去するとともに、同じく気流１８に乗って外部から運ばれる浮遊物質をプラスに荷電する機能を有する。
【００２８】
具体的な機能を説明すると、イオン化線１６に正の電位を与えるとともに、対向電極１７にグランド電位を与えることにより、図４に示すように、気流１８に乗って外部から運ばれるプラスイオン１９や上記プラスに帯電した浮遊物質の一部をグランド電位が与えられている対向電極１７に吸引させて除去するとともに、同じく気流１８に乗って外部から運ばれるマイナスイオン２０を、正の電位が与えられているイオン化線１６に吸引させてマイナスイオンを除去する。
【００２９】
そして、イオン化線１６でコロナ放電空間を生じさせ、気流１８に乗って外部から運ばれる浮遊物質をプラスに荷電する。
【００３０】
図３に説明を戻し、集塵部１２は、荷電部１１よりも気流１８の下流側で互いに対向して配設される非集塵電極２１（２１ａ、２１ｂ）と集塵電極２２（２２ａ〜２２ｃ）とを有し、荷電部１１でプラスに荷電された浮遊物質を集塵する機能を有する。
【００３１】
具体的な機能を説明すると、非集塵電極２１に正の電位を与え、集塵電極２２にグランド電位を与えることにより、非集塵電極２１と集塵電極２２間に、電位差に起因する電界を発生させる。そして、この電界の作用により、荷電部１１でプラスに荷電された浮遊物質を静電力により集塵電極２２に吸引して集塵する。
【００３２】
ケース１３は、気流１８が通過する通風路を形成する構造を有し、この通風路内にイオン化線１６、対向電極１７、非集塵電極２１、及び集塵電極２２が収容される。なお、図３では、ケース１３のイオン化線１６を保護している箇所のみを示している。
【００３３】
フレーム１４は、ケース１３の表面に所定の電位（グランド電位）が与えられるようにして、ケース１３がプラスに帯電することを阻止するためのものである。
【００３４】
電源装置１５は、イオン化線１６及び非集塵電極２１に所定の正の電位を与えるとともに、フレーム１４、対向電極１７、及び集塵電極２２にグランド電位を与える機能を有する。
【００３５】
次に、図２を参照しながら、上述したような機能を有する本実施の形態のイオン除去装置６の具体的な構造について説明する。
【００３６】
図２に示すように、本実施の形態のイオン除去装置６では、直径９０μｍ程度の例えばタングステンなどの金属線を加工して複数のイオン化線１６を形成している。具体的に説明すると、上記金属線を蛇行形状に加工することにより、所定の長さを有する複数のイオン化線１６が所定の間隔（例えば等間隔）で平行に形成されるようにしている。
【００３７】
また、複数の対向電極１７と複数の集塵電極２２を一体で形成している。具体的に説明すると、電極面が互いに対向するように所定寸法で等間隔に並べられる複数の対向電極１７と、電極面が互いに対向するように所定寸法で等間隔に並べられる複数の集塵電極２２とを一体で形成している。なお、以下では必要に応じて、この一体で形成される複数の対向電極１７と複数の集塵電極２２を第１の電極群と称する。
【００３８】
さらに、複数の非集塵電極２１も一体で形成している。具体的には、電極面が互いに対向するように所定寸法で等間隔に並べられる複数の非集塵電極２１を一体で形成している。なお、以下では必要に応じて、この一体で形成される複数の非集塵電極２１を第２の電極群と称する。
【００３９】
図２に示すようにケース１３は、ガード１３ａと、上枠１３ｂと、下枠１３ｃとを有している。
【００４０】
上枠１３ｂは、長辺側上端部がテーパー状になっている矩形形状を有しており、上面及び下面が開口している。そして、上述したようにして形成される複数のイオン化線１６を収容して保持するための構造を内部に有する。
【００４１】
ガード１３ａは、柱形状の保護バー１３ａ１と、上記保護バー１３ａ１の間のスリット１３ａ２により柵形状に型取られた蓋であり、上枠１３ｂの上面側開口部に嵌められる。そして、このスリット１３ａ２により、本実施の形態のイオン除去装置６における気流１８の流入口を形成している。
【００４２】
下枠１３ｃは、矩形形状を有しており、上面及び下面が開口している。そして、上記第１の電極群（対向電極１７、集塵電極２２）と第２の電極群（非集塵電極２１）を収容して保持するための構造を内部に有する。また、下枠１３ｃの下面における開口部１３ｃ１により、本実施の形態のイオン除去装置６における気流１８の吐出口を形成している。
【００４３】
なお、本実施の形態のガード１３ａ、上枠１３ｂ、及び下枠１３ｃは、いずれも１０¹⁵Ω・ｃｍ以上の体積抵抗率を有し、電気的安全性などの意味から絶縁性の性質を有する。
【００４４】
フレーム１４は、格子形状を有しており、ガード１３ａの上面に密着載置可能な構造を有している。本実施の形態のフレーム１４は、１０⁸Ω・ｃｍ以上１０¹⁵Ω・ｃｍ未満の体積抵抗率、好ましくは１０¹⁰Ω・ｃｍ以上１０¹⁴Ω・ｃｍ未満の範囲の体積抵抗率を有し、半絶縁性の性質を有する。
【００４５】
具体的に説明すると、例えば、ＡＢＳ樹脂などの熱可塑性樹脂に吸湿性樹脂を適量配合した合成樹脂により、上記範囲（１０¹⁰Ω・ｃｍ以上１０¹⁴Ω・ｃｍ未満）の体積抵抗率を有するフレーム１４を形成している。
【００４６】
なお、上記フレーム１４の形状は、格子形状に限定されない。すなわち、ガード１３ａの上面に装着可能であり、且つガード１３ａに装着したときに、スリット１３ａ２を閉塞しない形状であればどのような形状であってもよい。
【００４７】
例えば、フレーム１４の格子の大きさを、気流１８の流入口として開口しているスリット１３ａ２の大きさと同程度にしてもよい。また、スリット１３ａを閉塞させずにガード１３ａの気流流入口側表面を覆う形状（ガード１３ａの縁やスリット１３ａ２の縁に合わせた形状）のフレームを、ガード１３ａに被せるようにしてもよい。このように、ケース１３の気流流入口を囲むようにフレーム１４をガード１３ａに装着することで、プラスイオンがフレーム１４で除去されると共に、イオン化線１６からの電気力線のうち、気流１８側に発散しようとするものがフレーム１４に集束し、イオン除去装置６におけるイオン除去を阻害するようなこともなくなる。
【００４８】
また、本実施の形態のように、１０¹⁰Ω・ｃｍ以上１０¹⁴Ω・ｃｍ未満の範囲の体積抵抗率を有する半絶縁性の樹脂でフレーム１４を形成すれば、ガード１３ａなどに衝突したプラスイオンのグランドへ逃げる速度が遅れる、言い換えれば、ガード１３ａに蓄積される電荷を気流流入側から徐々にグランドに逃がすために、ガード１３ａの気流流入側から見たときは、プラスに帯電していないような状態となる。これにより、イオンを効率良く除去することができる。また、イオン化線１６側から見たときは、グランド電位には近いがグランド電位と同じではない或る低い電位に保たれる。これにより、イオン化線１６からの電気力線が反発力を受け、対向電極１７に集中するようになり、荷電効率が上昇する。
【００４９】
さらに、本実施の形態では、成形性、難燃性、耐熱性、耐衝撃性を考慮し、樹脂によりフレーム１４を形成するようにしたが、必ずしも樹脂によりフレーム１４を形成する必要はない。
【００５０】
ここで、図２を参照しながら、本実施の形態のイオン除去装置６の組み立て方法について説明する。
【００５１】
まず、複数の非集塵電極２１が所定の等しい間隔で平行に配列するように形成されている上記第２の電極群を給電機能を有する断面コ字状の金属体を介して下枠１３ｃに収容する。これにより、下枠１３ｃの奥行き方向（気流流入方向）に立設するように配設される非集塵電極２１が、下枠１３ｃの幅方向に所定の間隔を有して複数配設される。
【００５２】
続いて、下枠１３ｃに収容された各非集塵電極２１の間に集塵電極２２が配設されるように、複数の集塵電極２２と複数の対向電極１７とが一体で形成されている上記第１の電極群を下枠１３ｃに搭載する。これにより、非集塵電極２１と対向して配設される集塵電極２２が、下枠１３ｃの幅方向に所定の間隔を有して複数配設されるとともに、下枠１３ｃの幅方向に配設される対向電極１７が、下枠１３ｃの奥行き方向に所定の間隔を有して複数立設するように配設される。
【００５３】
このようにして、対向電極１７、非集塵電極２１、及び集塵電極２２が収容された下枠１３ｃに、イオン化線１６が収容された上枠１３ｂを装着する。これにより、イオン化線１６及び対向電極１７が、非集塵電極２１及び集塵電極２２よりも上部（気流１８の上流側）で互いに対向して配設される。
【００５４】
続いて上枠１３ｂの上面側開口部にガード１３ａを装着する。上枠１３ｂの上面側開口部にガード１３ａを装着すると、保護バー１３ａ１が、上枠１３ｂに収容されているイオン化線１６と対向し、イオン化線１６に直接手を触れることができないようになる。そして、フレーム１４をガード１３ａに装着する。
【００５５】
なお、本実施の形態のイオン除去装置６は、フレーム１４と上記第１の電極群（対向電極１７、集塵電極２２）が電気的に接触するように構成されており、フレーム１４、対向電極１７、及び集塵電極２２に電位を与えるための接続処理を簡略化するようにしている。
【００５６】
このようにして組み立てられるイオン除去装置６のイオン化線１６、対向電極１７、非集塵電極２１、集塵電極２２、及びフレーム１４は、ケース１３の外側の所定位置に配設されている電源装置１５に接続される（図３を参照）。
【００５７】
そして、上記電源装置１５を用いて、イオン化線１６及び非集塵電極２１に所定の正の電位を、対向電極１７、集塵電極２２、及びフレーム１４にグランド電位をそれぞれ与える。そうすると、図４に示すように、イオン化線１６から対向電極１７に向かう電界（電気力線）２３が発生するとともに、コロナ放電空間が形成され、プラスイオンが発生する。
【００５８】
また、フレーム１４にグランド電位を与えることにより、ケース１３の一部が上述の通りのグランド電位になる。さらに、上述したように、エアコンの室内ユニット本体１と、プレフィルター５と、イオン除去装置６のケース１３とがフレーム１４を介して互いに接触するようにしているので、エアコンの室内ユニット１とプレフィルター５もグランド電位になる。
【００５９】
このようなイオン除去装置６の作用により、気流１８に含まれるプラスイオン１９は、ケース１３からクーロン力（静電力による斥力）を受けることなくイオン除去装置６の荷電部１１に運ばれる（図４を参照）。そして、上記運ばれたプラスイオン１９を電界（電気力線）２３の作用に従って対向電極１７に吸引させて除去するとともに、マイナスイオン２０をイオン化線１６に吸引させて除去する。
【００６０】
以上のように本実施の形態では、フレーム１４にグランド電位を与えることによりケース１３の表面や保護バー１３ａ１表面及びスリット１３ａ２の開口周縁近傍をグランド電位にし、プラスに帯電することを阻止するようにしたので、従来の静電式集塵装置では全く除去することができなかった気流１８に含まれるプラスイオン１９を対向電極１７に吸引させて除去することができる。これにより、例えば、喫煙により室内に発生するプラスイオンの数を確実に減少させることができる。
【００６１】
また、本実施の形態のイオン除去装置６を用いれば、後述する実施の形態のように電源装置の構成を複雑にしなくても大気中のプラスイオンを確実に除去することができる。
【００６２】
なお、本実施の形態のように、イオン除去装置６を静電式集塵装置として適用すれば、大気中のイオンと浮遊物質の両方を除去することができ好ましいが、イオン除去装置６の荷電部１１を単体で構成し、大気中のイオンを上述したようにして除去するようにしてもよい。この場合は、浮遊物質に対する荷電効率を考える必要がなくなるので、フレーム１４を用いずに、例えば１０¹⁰Ω・ｃｍ以上１０¹⁴Ω・ｃｍ未満の範囲の体積抵抗率を有するケースを形成し、上記ケースにグランド電位を与えて、上記ケースの表面がプラスに帯電するのを阻止するようにしてもよい。
【００６３】
また、本実施の形態では、電源装置１５を組み込んだイオン除去装置６について説明したが、必ずしもイオン除去装置６に電源装置１５を組み込む必要はない。例えば、図１に示したエアコンの電源装置を流用するようにしてもよい。
【００６４】
さらに、本実施の形態では、非集塵用電極２１と集塵用電極２２を設け、電極２１、２２間で発生する電界の作用により気流１８に含まれる浮遊物質を集塵するようにしたが、必ずしも集塵部１２に電極を用いる必要はない。例えば、電圧印加が可能な処理を施した濾過フィルターを集塵部１２に適用してもよい。
【００６５】
（第２の実施の形態）
次に、添付の図面を参照しながら、イオン除去装置及びイオン除去方法の第２の実施の形態について詳細に説明する。
なお、本実施の形態においても、イオン除去装置を静電式集塵装置として適用した場合を例に挙げて説明する。
【００６６】
上述した第１の実施の形態では、プラスイオンの他にマイナスイオンも除去するようにしているが、本実施の形態ではプラスイオンのみを除去し、マイナスイオンを除去しないようにしている。
【００６７】
図５は、本実施の形態のイオン除去装置の構成及び電気的接続の概略を模式的に示した図である。また、図６は、本実施の形態のイオン除去装置の荷電部における電界分布、及びイオンが移動する様子を示した図である。なお、上述した第１の実施の形態と同一部分については図１〜図４に付した符号と同一の符号を付して詳細な説明を省略する。
【００６８】
図５に示すように、本実施の形態のイオン除去装置５１は、荷電部１１と、集塵部１２と、ケース１３と、フレーム１４と、イオン除去用電位付与手段及び集塵用電位付与手段として配設される電源装置５２とを有している。
【００６９】
本実施の形態のイオン除去装置５１と上述した第１の実施の形態のイオン除去装置６とは、フレーム１４に与える電位が異なるように変更し、その他の構成については同一である。
【００７０】
具体的に説明すると、第１の実施の形態ではフレーム１４にグランド電位を与えているが、本実施の形態ではフレーム１４に負の電位を与えるようにする。
【００７１】
このようにフレーム１４に負の電位を与えると、図６に示すように、気流１８の上流側からフレーム１４に向かう電界（電気力線）５３が発生し、気流１８に含まれるマイナスイオン２０が上記電界（電気力線）５３の向きと反対向きのクーロン力を受けるようになる。
【００７２】
したがって、気流１８に含まれるマイナスイオン２０は、上記電界（電気力線）５３により反発するように斥力で押し戻され、ケース１３の内部に侵入せずイオン化線１６に吸引されない。
【００７３】
また、フレーム１４に負の電位を与えているので、ケース１３がプラスに帯電することがなくなる。したがって、気流１８に含まれるプラスイオンイオン１９は、ケース１３からクーロン力（斥力）を受けることなく荷電部１１に進入し、電界２３の作用により対向電極１７に吸引され除去される。このとき、ケース１３の他に、室内ユニット本体１及びプレフィルター５も負の電位に結果的に帯電することは言うまでもない。
【００７４】
本実施の形態のように、１０¹⁰Ω・ｃｍ以上１０¹⁴Ω・ｃｍ未満の範囲の体積抵抗率を有する半絶縁性の樹脂でフレーム１４を形成すれば、ガード１３ａは負の電位を有するので、プラスイオンを効率良く除去することができる。また、万が一導電性の浮遊物質がエアコンの室内ユニット本体１と、プレフィルター５に付着し、更に湿気などによって著しく導通し易い状況でガード１３ａに電位が加わっていても、フレーム１４を半絶縁性樹脂で形成しているので電荷の移動速度が遅れる、言い換えれば、電荷の移動が制限されるので、短絡などの問題を回避することが可能である。
【００７５】
以上のように、本実施の形態のイオン除去装置５１を用いれば、大気中のマイナスイオンを除去せずに、プラスイオンのみを確実に除去することができる。
【００７６】
また、本実施の形態のイオン除去装置５１を用いれば、気流１８の下流側に向かうクーロン力を、気流１８に乗って運ばれるプラスイオン１９に与えることができる。したがって、気流１８に含まれるプラスイオン１９をより確実に対向電極１７に吸引させて除去することができる。
【００７７】
なお、イオン除去装置５１の荷電部１１を単体で構成してもよいということは第１の実施の形態と同様である。
また、必ずしもイオン除去装置５１に電源装置５２を組み込む必要はないということなども上述した第１の実施の形態と同様である。
【００７８】
（第３の実施の形態）
次に、添付の図面を参照しながら、イオン除去装置及びイオン除去方法の第３の実施の形態について詳細に説明する。なお、本実施の形態においても、イオン除去装置を静電式集塵装置として適用した場合を例に挙げて説明する。
【００７９】
上述の通り、高湿度（例えば４０％以上）の環境下では、室内にマイナスイオンが存在すると人体に良い影響を与えるが、低湿度（例えば４０％未満）の環境下では、逆にマイナスイオンの存在により、室内の床や壁などが汚れてしまうなどという弊害が生じてしまうことが知られている。
【００８０】
そこで、本実施の形態では、プラスイオンについては外部の湿度に拘わらず除去し、マイナスイオンについては外部の湿度に応じて除去するか又は除去しないかを選択するようにしている。
【００８１】
図７は、本実施の形態のイオン除去装置の構成及び電気的接続の概略を模式的に示した図である。なお、上述した第１の実施の形態及び第２の実施の形態と同一部分については図１〜図６に付した符号と同一の符号を付して詳細な説明を省略する。
【００８２】
図７に示すように、本実施の形態のイオン除去装置７１は、荷電部１１と、集塵部１２と、ケース１３と、フレーム１４と、選択手段（イオン除去用電位付与手段）及び集塵用電位付与手段として配設される電源装置７２と、選択手段（湿度検知手段、スイッチ手段）として配設される湿度センサ７３とを有している。
【００８３】
本実施の形態のイオン除去装置７１と、上述した第１及び第２の実施の形態のイオン除去装置６、５１とは、フレーム１４に対する電位の与え方が異なるだけでその他の構成については同一である。
【００８４】
具体的に説明すると、第１の実施の形態ではフレーム１４にグランド電位を与え、第２の実施の形態ではフレーム１４に負の電位を与えているが、本実施の形態ではフレーム１４に、周囲の湿度に応じてグランド電位又は負の電位のうち何れか一方を与えるようにする。
【００８５】
このため、本実施の形態のフレーム１４は、湿度センサ７３を介してケース１３の外側に配設されている電源装置７２に接続される。
【００８６】
湿度センサ７３は、周囲の湿度を検知する湿度検知部と、上記湿度検知部における湿度検知の結果に応じてスイッチ動作を行う切り替えスイッチ部とを有しており、フレーム１４と、電源装置７２との間に接続される。
【００８７】
具体的な機能を説明すると、上記切り替えスイッチ部は、上記湿度検知部により周囲の湿度が４０％未満であることが検知されたときに、フレーム１４を電源装置７２のグランド電位端子に接続するようにスイッチ動作を行い、フレーム１４にグランド電位が与えられるようにする。
【００８８】
一方、周囲の湿度が４０％以上であることが検知されたときには、フレーム１４を電源装置７２の負電位端子に接続するようにスイッチ動作を行い、フレーム１４に負の電位が与えられるようにする。
【００８９】
すなわち、本実施の形態のイオン除去装置７１では、湿度が４０％未満であるときには、上述した第１の実施の形態と同様に、イオン化線１６にマイナスイオンを、対向電極１７にプラスイオンをそれぞれ吸引させるようにして、気流１８に含まれるプラスイオン１９及びマイナスイオン２０を確実に除去するようにする。
【００９０】
一方、湿度が４０％以上であるときには、上述した第２の実施の形態と同様に、対向電極１７にプラスイオン１９を吸引させるようにして、気流１８に含まれるプラスイオン１９のみを確実に除去するようにする。
【００９１】
以上のように本実施の形態では、フレーム１４にグランド電位を与えるか、又は負の電位を与えるかを切り替えスイッチ部により切り替えるようにして、周囲の湿度が低いときにはプラスイオン１９とマイナスイオン２０の両方を確実に除去し、周囲の湿度が高いときにはプラスイオン１９のみを確実に除去するようにしたので、１つのイオン除去装置７１でより快適な環境をユーザに提供することができる。
【００９２】
なお、上記切り替えスイッチ部がスイッチ動作を行う基準の湿度は４０％に限定されるものでないということは言うまでもない。
また、イオン除去装置７１の荷電部１１を単体で構成してもよいということは第１の実施の形態及び第２の実施の形態と同様である。
さらに、必ずしもイオン除去装置７１に電源装置７２を組み込む必要はないということなども上述した第１の実施の形態及び第２の実施の形態と同様である。
【００９３】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、気流を通す通風路を形成するケースと、上記ケースの通風路内に配設されるイオン化線と、上記イオン化線に対向して配設される対向電極とを用いて、上記通風路に流入する気流に含まれるイオンを除去する際に、上記ケースの表面に所定の電位を与えることにより上記ケースがプラスに帯電するのを阻止するようにしたので、上記通風路に流入しようとする気流に含まれるプラスイオンが、ケースから斥力を受けることなく上記通風路に流入するようになり、上記気流に含まれるプラスイオンを対向電極に確実に吸引させることができる。これにより、大気中のプラスイオンを確実に除去することができる。
【００９４】
また、本発明の他の特徴によれば、ケースの通風路内に配設されるイオン化線と、上記イオン化線に対向して配設される対向電極とを用いて、上記通風路に流入する気流に含まれるイオンを除去する際に、１０¹⁵Ω・ｃｍ以上の体積抵抗率を有する上記ケースの表面に装着され、且つ１０¹⁰Ω・ｃｍ以上１０¹⁴Ω・ｃｍ未満の体積抵抗率を有するフレームを用いるようにしたので、上記ケースが絶縁性の性質を有する材料で形成されている場合であっても上記気流に含まれるプラスイオンを対向電極に確実に吸引させることができ、大気中のプラスイオンを確実に除去することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態を示し、イオン除去装置を搭載したエアコンの室内ユニットの構成を示した概略断面図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態を示し、イオン除去装置の構成の一例を示す構造図である。
【図３】本発明の第１の実施の形態を示し、イオン除去装置の構成及び電気的接続の概略を模式的に示した図である。
【図４】本発明の第１の実施の形態を示し、イオン除去装置の荷電部における電界分布、及びイオンが移動する様子を示した図である。
【図５】本発明の第２の実施の形態を示し、イオン除去装置６の構成及び電気的接続の概略を模式的に示した図である。
【図６】本発明の第２の実施の形態を示し、イオン除去装置の荷電部における電界分布、及びイオンが移動する様子を示した図である。
【図７】本発明の第３の実施の形態を示し、イオン除去装置６の構成及び電気的接続の概略を模式的に示した図である。
【符号の説明】
６、５１、７１ イオン除去装置
１１ 荷電部
１２ 集塵部
１３ ケース
１４ フレーム
１５、５２、７２ 電源装置
１６ イオン化線
１７ 対向電極
１８ 気流
１９ プラスイオン
２０ マイナスイオン
２１ 非集塵電極
２２ 集塵電極

Claims (17)

1. 気流を通す通風路を有するケースと、上記ケースの通風路内に配設されるイオン化線と、上記イオン化線に対向して配設される対向電極とを含むイオン除去装置であって、
   上記ケースの表面がプラスに帯電するのを阻止しながら、上記イオン化線と対向電極との間に電界を発生させて、上記通風路に流入する気流に含まれるイオンを除去するイオン除去手段をさらに含み、
   上記イオン除去手段は、上記ケースの表面に所定の電位を与えるようにして、上記ケースがプラスに帯電することを阻止するようにしたことを特徴とするイオン除去装置。
2. 気流を通す通風路を有するケースと、
   上記ケースの通風路内に配設されるイオン化線と、
   上記イオン化線に対向して配設される対向電極と、
   上記ケースの表面に装着され、上記ケースよりも低い体積抵抗率を有するフレームとを含み、
   上記ケースは、１０¹⁵Ω・ｃｍ以上の体積抵抗率を有し、
   上記フレームは、１０¹⁰Ω・ｃｍ以上１０¹⁴Ω・ｃｍ未満の体積抵抗率を有することを特徴とするイオン除去装置。
3. 上記フレームを、樹脂で形成したことを特徴とする請求項２に記載のイオン除去装置。
4. 上記フレームを、上記ケースの気流流入口側表面に装着したことを特徴とする請求項２又は３に記載のイオン除去装置。
5. 上記フレームを、上記ケースの気流流入口を囲むように装着したことを特徴とする請求項２〜４の何れか１項に記載のイオン除去装置。
6. 上記イオン化線及び対向電極を複数有し、
   上記イオン化線が上記対向電極に挟まれるように、上記イオン化線及び対向電極を交互に配設したことを特徴とする請求項２〜５の何れか１項に記載のイオン除去装置。
7. 上記イオン化線に正の電位を与えるとともに、上記対向電極及びフレームにグランド電位を与えるイオン除去用電位付与手段をさらに含むことを特徴とする請求項２〜６の何れか１項に記載のイオン除去装置。
8. 上記イオン化線に正の電位を与えるとともに、上記対向電極にグランド電位を与え、さらに上記フレームに負の電位を与えるイオン除去用電位付与手段をさらに含むことを特徴とする請求項２〜６の何れか１項に記載のイオン除去装置。
9. 上記イオン化線と上記対向電極によりコロナ放電空間を生じさせ、上記通風路に流入する気流に含まれる浮遊物質を荷電し、上記荷電した浮遊物質を少なくとも静電気的に集塵することを特徴とする請求項１〜８の何れか１項に記載のイオン除去装置。
10. 上記イオン化線及び対向電極よりも上記気流の下流側で、上記気流に沿う方向に配設される非集塵電極と、
    上記非集塵電極に対向して配設される集塵電極とをさらに含むことを特徴とする請求項１〜９の何れか１項に記載のイオン除去装置。
11. 上記集塵電極及び上記対向電極を一体で形成したことを特徴とする請求項１０に記載のイオン除去装置。
12. 上記非集塵電極に正の電位を与えるとともに、上記集塵電極にグランド電位を与える集塵用電位付与手段をさらに含むことを特徴とする請求項１０又は１１に記載のイオン除去装置。
13. ケースにより形成される通風路内に配設されるイオン化線と、上記イオン化線に対向して配設される対向電極との間に電界を与えてコロナ放電空間を生じさせ、上記通風路に流入する気流に含まれるイオンを除去するイオン除去方法であって、
    上記ケースがプラスに帯電するのを阻止しながら、上記イオン化線と対向電極との間に電界を与える電界制御処理を含み、
    上記電界制御処理は、上記ケースの表面に所定の電位を与えるようにして、上記ケースがプラスに帯電するのを阻止するようにしたことを特徴とするイオン除去方法。
14. 表面にフレームが装着されたケースにより形成される通風路内に配設されるイオン化線と、上記イオン化線に対向して配設される対向電極との間に電界を与えてコロナ放電空間を生じさせ、上記通風路に流入する気流に含まれるイオンを除去するイオン除去方法であって、
    上記ケースがプラスに帯電するのを阻止しながら、上記イオン化線と対向電極との間に電界を与える電界制御処理を含み、
    上記ケースは、１０¹⁵Ω・ｃｍ以上の体積抵抗率を有し、
    上記フレームは、１０¹⁰Ω・ｃｍ以上１０¹⁴Ω・ｃｍ未満の体積抵抗率を有することを特徴とするイオン除去方法。
15. 上記電界制御処理は、上記イオン化線に正の電位を与えるとともに、上記ケースに装着されたフレームと、上記対向電極にグランド電位を与えることを特徴とする請求項１４に記載のイオン除去方法。
16. 上記電界制御処理は、上記イオン化線に正の電位を与えるとともに、上記対向電極にグランド電位を与え、さらに上記ケースに装着されたフレームに負の電位を与えることを特徴とする請求項１４に記載のイオン除去方法。
17. 上記電界制御処理は、上記イオン化線及び対向電極よりも上記気流の下流側に配設される非集塵電極に正の電位を与えるとともに、上記非集塵電極に対向して配設される集塵電極にグランド電位を与えることを特徴とする請求項１４〜１６の何れか１項に記載のイオン除去方法。

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