(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2023-07-14
(45)【発行日】2023-07-25
(54)【発明の名称】空気清浄機
(51)【国際特許分類】
B03C 3/32 20060101AFI20230718BHJP
B03C 3/40 20060101ALI20230718BHJP
B03C 3/49 20060101ALI20230718BHJP
B03C 3/64 20060101ALI20230718BHJP
B64C 39/02 20060101ALI20230718BHJP
F24F 8/192 20210101ALI20230718BHJP
【ＦＩ】
B03C3/32
B03C3/40 A
B03C3/49
B03C3/64 A
B64C39/02
F24F8/192
【請求項の数】
8
(21)【出願番号】P 2019562982
(86)(22)【出願日】2018-12-13
(86)【国際出願番号】 JP2018045987
(87)【国際公開番号】W WO2019131190
(87)【国際公開日】2019-07-04
【審査請求日】2021-10-05
(31)【優先権主張番号】P 2017255199
(32)【優先日】2017-12-29
(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP
(73)【特許権者】
【識別番号】591012266
【氏名又は名称】株式会社クリエイティブテクノロジー
(74)【代理人】
【識別番号】100140693
【弁理士】
【氏名又は名称】木宮 直樹
(72)【発明者】
【氏名】坪井 和樹
(72)【発明者】
【氏名】平野 信介
(72)【発明者】
【氏名】辰己 良昭
(72)【発明者】
【氏名】羅 莉
【審査官】本間 友孝
(56)【参考文献】
【文献】特開平０８－１３１８８３（ＪＰ，Ａ）
【文献】国際公開第２０１７／０４３５９９（ＷＯ，Ａ１）
【文献】実開昭４８－０４８２７４（ＪＰ，Ｕ）
【文献】実開昭４９－０８１２７７（ＪＰ，Ｕ）
【文献】特開平０９－３０８８３７（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開平０８－１１２５５３（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開平０５－１４６７１３（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｂ０３Ｃ ３／００－１１／００
Ｂ６４Ｃ ３９／０２
Ｆ２４Ｆ ８／００ー ８／９９
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
空気を上方から吸気して下方に排気する複数のプロペラが、飛行動作を制御する制御部を有した本体部の周囲に配設され、これら複数のプロペラを推進力として浮動するドローンと、上，下に開口した筒状の集塵電極とこの集塵電極の略中央部位に配設された放電電極とを有し且つ高電圧をこれら集塵電極と放電電極との間に印加して、放電電極の先端部で放電させ、集塵電極内に流入した空気中の塵埃粒子を帯電させて捕集する集塵器とを備える空気清浄機であって、上記放電電極が上記ドローンの上部略中央に位置するように、上記集塵器をドローンに組み付け、
上記集塵電極の高さ方向の中央位置が上記プロペラの回転面の位置以上であって且つ集塵電極の下端位置がプロペラの回転面の上方近傍の位置以下になるように、上記集塵器の集塵電極の配置位置を設定して、空気をプロペラの回転力によって集塵電極内に吸気することができるようにした、
ことを特徴とする空気清浄機。
【請求項2】
空気を上方から吸気して下方に排気する複数のプロペラが、飛行動作を制御する制御部を有した本体部の周囲に配設され、これら複数のプロペラを推進力として浮動するドローンと、上，下に開口した筒状の集塵電極とこの集塵電極の略中央部位に配設された放電電極とを有し且つ高電圧をこれら集塵電極と放電電極との間に印加して、放電電極の先端部で放電させ、集塵電極内に流入した空気中の塵埃粒子を帯電させて捕集する集塵器とを備える空気清浄機であって、上記複数のプロペラのうちの少なくとも１つ以上のプロペラに、上記集塵器をそれぞれ配設し、
各放電電極が上記ドローンの各プロペラの上部略中央に位置するように、各集塵器を各プロペラに組み付け、
各集塵電極の高さ方向の中央位置が各プロペラの回転面の位置以上であって且つ当該集塵電極の下端位置がプロペラの回転面の上方近傍の位置以下になるように、各集塵器の集塵電極の配置位置を設定して、空気をプロペラの回転力によって集塵電極内に吸気することができるようにした、
ことを特徴とする空気清浄機。
【請求項3】
請求項１又は請求項２に記載の空気清浄機において、上記集塵器の集塵電極は、周囲の空気を流入するための複数の孔を有する、
ことを特徴とする空気清浄機。
【請求項4】
請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の空気清浄機において、上記集塵器の集塵電極の上開口が下開口よりも大径になるように設定した、
ことを特徴とする空気清浄機。
【請求項5】
請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の空気清浄機において、上記集塵器を、上記ドローンに着脱自在に組み付けた、
ことを特徴とする空気清浄機。
【請求項6】
請求項１ないし請求項５のいずれかに記載の空気清浄機において、上記集塵器の集塵電極の最大径を、１０ｃｍ以上に設定すると共に、当該集塵電極の高さを２．５ｃｍ以上に設定した、
ことを特徴とする空気清浄機。
【請求項7】
請求項１ないし請求項６のいずれかに記載の空気清浄機において、アルミ蒸着膜又は塩化ビニルシートのいずれかを、上記集塵器の集塵電極の内面側に有する、
ことを特徴とする空気清浄機。
【請求項8】
請求項１ないし請求項７のいずれかに記載の空気清浄機において、前記集塵電極は、前記高さ方向に延び、上，下に開口する筒状の集塵電極本体と、前記高さ方向に交差する方向に前記集塵電極本体から、前記集塵電極本体の中央部に延びるリブと、を有する、
ことを特徴とする空気清浄機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
この発明は、空中を浮動して、空気中の塵埃を捕集することができる空気清浄機に関するものである。
【背景技術】
【0002】
従来、この種の空気清浄機としては、例えば、特許文献１や特許文献２に記載の技術がある。
特許文献１に記載の空気清浄機は、空気中の塵埃を吸着するための塵埃捕集体と、この塵埃捕集体をプロペラによって空気中に浮遊させる飛行手段と、この飛行手段を制御する制御装置とを備えている。
かかる構成により、飛行手段を駆動させて、空気清浄機を室内に浮遊させると、浮遊した空気清浄機が、塵埃捕集体の表面の固定電子不織布によって、空気中に漂う塵埃を吸着する。また、室内に置かれている家具の天面や棚に付着している塵埃を、プロペラによって空中に巻き上げ、この固定電子不織布に吸着させる。
特許文献１に記載の空気清浄機は、空気中の塵埃を吸着するための塵埃捕集体と、この塵埃捕集体をプロペラによって空気中に浮遊させる飛行手段と、この飛行手段を制御する制御装置とを備えている。
かかる構成により、飛行手段を駆動させて、空気清浄機を室内に浮遊させると、浮遊した空気清浄機が、塵埃捕集体の表面の固定電子不織布によって、空気中に漂う塵埃を吸着する。また、室内に置かれている家具の天面や棚に付着している塵埃を、プロペラによって空中に巻き上げ、この固定電子不織布に吸着させる。
【0003】
一方、特許文献２に記載の空気清浄機は、プロペラ推進のバルーンで構成された飛行体と、この飛行体に取り付けられた集塵器とを備えている。集塵器は、互いに逆極性に帯電させることができる吸気口と排気口とを有する容器で形成されている。
かかる構成により、飛行体を、プロペラの推進力により、空中で移動させると、空気が、給気口を通って集塵器内に流入する。これにより、空気中の帯電した塵埃が、集塵器の給気口付近や内部及び排気口付近で捕集されるようなっている。
かかる構成により、飛行体を、プロペラの推進力により、空中で移動させると、空気が、給気口を通って集塵器内に流入する。これにより、空気中の帯電した塵埃が、集塵器の給気口付近や内部及び排気口付近で捕集されるようなっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【文献】特開平０８－１３１８８３号公報
【文献】特表２０１４－５１５０８６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
しかし、上記した従来の空気清浄機では、次のような課題があった。
特許文献１及び特許文献２に記載された空気清浄機は、共に、飛行体をプロペラの推力で動かしながら、塵埃を集塵器に接触させて捕集する構造である。このため、単位時間当たりの塵埃捕集率が、飛行体の速度や経路に依存する。したがって、飛行体の速度が遅く且つ飛行体が余り動き回らない場合には、塵埃の捕集率が低下する。つまり、これらの空気清浄機は、集塵能力が低い。
特許文献１及び特許文献２に記載された空気清浄機は、共に、飛行体をプロペラの推力で動かしながら、塵埃を集塵器に接触させて捕集する構造である。このため、単位時間当たりの塵埃捕集率が、飛行体の速度や経路に依存する。したがって、飛行体の速度が遅く且つ飛行体が余り動き回らない場合には、塵埃の捕集率が低下する。つまり、これらの空気清浄機は、集塵能力が低い。
【0006】
特に、特許文献２に記載の空気清浄機のように、集塵器の吸気口と排出口とが異なる電荷を有する構造では、高電圧を印加させて、塵埃を帯電させる構造にした場合、絶縁のために、吸気口と排気口との電極間に距離をあけて、吸気口と排気口とが離れた構造にする必要がある。
このような構造の集塵器を、飛行体の推進機構の気流に影響する位置に取り付けると、飛行体の推進力に大きな影響を与えることとなる。また、集塵器が大きくなるため、空気清浄機全体の重心が、集塵器の取り付け位置によって移動していまう。このため、飛行体の制御が非常に難しくなる。
このような構造の集塵器を、飛行体の推進機構の気流に影響する位置に取り付けると、飛行体の推進力に大きな影響を与えることとなる。また、集塵器が大きくなるため、空気清浄機全体の重心が、集塵器の取り付け位置によって移動していまう。このため、飛行体の制御が非常に難しくなる。
【0007】
この発明は、上述した課題を解決するためになされたもので、より広範囲の空気を効率よく集塵器内に多量に吸入することができ、しかも、軽量で且つメインテナンスが容易な空気清浄機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】
上記課題を解決するために、請求項１の発明は、空気を上方から吸気して下方に排気する複数のプロペラが、飛行動作を制御する制御部を有した本体部の周囲に配設され、これら複数のプロペラを推進力として浮動するドローンと、上，下に開口した筒状の集塵電極とこの集塵電極の略中央部位に配設された放電電極とを有し且つ高電圧をこれら集塵電極と放電電極との間に印加して、放電電極の先端部で放電させ、集塵電極内に流入した空気中の塵埃粒子を帯電させて捕集する集塵器とを備える空気清浄機であって、放電電極がドローンの上部略中央に位置するように、上記集塵器をドローンに組み付け、集塵電極の高さ方向の中央位置がプロペラの回転面の位置以上であって且つ集塵電極の下端位置がプロペラの回転面の上方近傍の位置以下になるように、集塵器の集塵電極の配置位置を設定して、空気をプロペラの回転力によって集塵電極内に吸気することができるようにした構成とする。
かかる構成により、複数のプロペラを制御部によって制御し、ドローンを浮動させることができる。そして、ドローンの浮動状態において、集塵器を作動させ、高電圧を集塵電極と放電電極との間に印加すると、放電が放電電極の先端部で起こり、空気イオンが放電電極近傍に発生する。すると、放電電極の極性と同極性の空気イオンが集塵電極側に引き寄せられ、当該空気イオンが集塵電極に至る間に、集塵電極内に流入した空気中の塵埃粒子が同極性に帯電される。これにより、帯電した塵埃粒子が集塵電極側に引き寄せられて、集塵電極に捕集される。
つまり、この発明の空気清浄機によれば、空気イオンが放電電極と集塵電極との間の広い空間を移動し、この広い空間内に流入した多量の塵埃粒子を帯電させ、帯電した多量の塵埃粒子を捕集することができる。
ところで、ドローンのプロペラによって上方から吸気した空気の速度の方が、下方に排気した空気の速度よりもはるかに遅い。したがって、プロペラが上方から吸気した空気をイオン化させる方が、下方に排気した空気をイオン化させるよりも、多量の塵埃粒子を捕集することができる。
かかる点を考慮し、この発明の空気清浄機では、放電電極がドローンの上部略中央に位置するように、集塵器がドローンの本体部に組み付けられ、しかも、集塵電極の高さ方向の中央位置がプロペラの回転面の位置以上で設定されている。これにより、集塵器の集塵電極内に流入した空気のうち、吸気側の空気をメインにイオン化させることができる。
しかし、集塵器の高さ位置が、プロペラに対して余り高すぎると、十分な空気を集塵電極内に吸気することができない。
このため、この発明の空気清浄機では、集塵電極の下端位置がプロペラの回転面の上方近傍の位置以下になるように設定されており、所望量の空気を集塵電極内に吸気することができる。
かかる構成により、複数のプロペラを制御部によって制御し、ドローンを浮動させることができる。そして、ドローンの浮動状態において、集塵器を作動させ、高電圧を集塵電極と放電電極との間に印加すると、放電が放電電極の先端部で起こり、空気イオンが放電電極近傍に発生する。すると、放電電極の極性と同極性の空気イオンが集塵電極側に引き寄せられ、当該空気イオンが集塵電極に至る間に、集塵電極内に流入した空気中の塵埃粒子が同極性に帯電される。これにより、帯電した塵埃粒子が集塵電極側に引き寄せられて、集塵電極に捕集される。
つまり、この発明の空気清浄機によれば、空気イオンが放電電極と集塵電極との間の広い空間を移動し、この広い空間内に流入した多量の塵埃粒子を帯電させ、帯電した多量の塵埃粒子を捕集することができる。
ところで、ドローンのプロペラによって上方から吸気した空気の速度の方が、下方に排気した空気の速度よりもはるかに遅い。したがって、プロペラが上方から吸気した空気をイオン化させる方が、下方に排気した空気をイオン化させるよりも、多量の塵埃粒子を捕集することができる。
かかる点を考慮し、この発明の空気清浄機では、放電電極がドローンの上部略中央に位置するように、集塵器がドローンの本体部に組み付けられ、しかも、集塵電極の高さ方向の中央位置がプロペラの回転面の位置以上で設定されている。これにより、集塵器の集塵電極内に流入した空気のうち、吸気側の空気をメインにイオン化させることができる。
しかし、集塵器の高さ位置が、プロペラに対して余り高すぎると、十分な空気を集塵電極内に吸気することができない。
このため、この発明の空気清浄機では、集塵電極の下端位置がプロペラの回転面の上方近傍の位置以下になるように設定されており、所望量の空気を集塵電極内に吸気することができる。
【0009】
請求項２の発明は、空気を上方から吸気して下方に排気する複数のプロペラが、飛行動作を制御する制御部を有した本体部の周囲に配設され、これら複数のプロペラを推進力として浮動可能なドローンと、上，下に開口した筒状の集塵電極とこの集塵電極の略中央部位に配設された放電電極との間に高電圧を印加すると、放電電極の先端部で放電し、上開口から集塵電極内に流入した空気中の塵埃粒子を帯電させて集塵電極に捕集可能な集塵器とを備える空気清浄機であって、複数のプロペラのうちの少なくとも１つ以上のプロペラに、集塵器をそれぞれ配設し、各放電電極がドローンの各プロペラの上部略中央に位置するように、各集塵器を各プロペラに組み付け、各集塵電極の高さ方向の中央位置が各プロペラの回転面の位置以上であって且つ当該集塵電極の下端位置がプロペラの回転面の上方近傍の位置以下になるように、各集塵器の集塵電極の配置位置を設定して、空気をプロペラの回転力によって集塵電極内に吸気することができるようにした構成とする。
かかる構成により、ドローンの浮動状態において、集塵器を作動させ、高電圧を各集塵器における集塵電極と放電電極との間に印加すると、各集塵電極内に流入した空気中の塵埃粒子が帯電して、集塵電極に捕集される。
そして、各集塵電極の高さ方向の中央位置が各プロペラの回転面の位置以上であって且つ当該集塵電極の下端位置がプロペラの回転面の上方近傍の位置以下になるように、各集塵器の集塵電極の配置位置が設定されているので、各集塵器の集塵電極内に流入した空気のうち、吸気側の空気をメインにイオン化させることができると共に、所望量の空気を各集塵電極内に吸気することができる。
かかる構成により、ドローンの浮動状態において、集塵器を作動させ、高電圧を各集塵器における集塵電極と放電電極との間に印加すると、各集塵電極内に流入した空気中の塵埃粒子が帯電して、集塵電極に捕集される。
そして、各集塵電極の高さ方向の中央位置が各プロペラの回転面の位置以上であって且つ当該集塵電極の下端位置がプロペラの回転面の上方近傍の位置以下になるように、各集塵器の集塵電極の配置位置が設定されているので、各集塵器の集塵電極内に流入した空気のうち、吸気側の空気をメインにイオン化させることができると共に、所望量の空気を各集塵電極内に吸気することができる。
【0010】
請求項３の発明は、請求項１又は請求項２に記載の空気清浄機において、集塵器の集塵電極は、周囲の空気を流入するための複数の孔を有する構成とした。
かかる構成により、空気を、上開口だけでなく、複数の孔からも集塵電極内に流入させることができるので、空気の流れが、集塵電極によって阻害されずに、スムーズに流れる。この結果、ドローンの安定した飛行が可能となる。
かかる構成により、空気を、上開口だけでなく、複数の孔からも集塵電極内に流入させることができるので、空気の流れが、集塵電極によって阻害されずに、スムーズに流れる。この結果、ドローンの安定した飛行が可能となる。
【0011】
請求項４の発明は、請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の空気清浄機において、集塵器の集塵電極の上開口が下開口よりも大径になるように設定した構成とする。
かかる構成により、多量の空気を、大径の上開口から集塵電極内にスムーズに流入させることができ、ドローンの安定した飛行が可能となる。
かかる構成により、多量の空気を、大径の上開口から集塵電極内にスムーズに流入させることができ、ドローンの安定した飛行が可能となる。
【0012】
請求項５の発明は、請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の空気清浄機において、集塵器を、ドローンに着脱自在に組み付けた構成とする。
かかる構成により、集塵器をドローンに簡単に取り付けたり、ドローンから簡単に取り外したりすることができ、この結果、集塵器の修理やメインテナンスを容易に行うことができる。
かかる構成により、集塵器をドローンに簡単に取り付けたり、ドローンから簡単に取り外したりすることができ、この結果、集塵器の修理やメインテナンスを容易に行うことができる。
【0013】
請求項６の発明は、請求項１ないし請求項５のいずれかに記載の空気清浄機において、集塵器の集塵電極の最大径を、１０ｃｍ以上に設定すると共に、当該集塵電極の高さを２．５ｃｍ以上に設定した構成とする。
【0014】
請求項７の発明は、請求項１ないし請求項６のいずれかに記載の空気清浄機において、アルミ蒸着膜又は塩化ビニルシートのいずれかを、上記集塵器の集塵電極の内面側に有する構成とした。
【発明の効果】
【0015】
以上詳しく説明したように、この発明の空気清浄機によれば、空気イオンを放電電極と集塵電極との間の広い空間で移動させ、この広い空間内に流入した多量の塵埃粒子を捕集することができるので、集塵能力が非常に高い、という優れた効果がある。
また、集塵器の高さ位置が、集塵電極内に流入した空気のうち、吸気側の空気をメインにイオン化させることができ、しかも、所望量の空気を集塵電極内に確実に流入させることができる位置に設定されているので、さらなる集塵能力の向上を図ることができる、という効果もある。
また、集塵器を１つの集塵電極と放電電極とで構成することにより、集塵器の軽量化と、スムーズな空気の流れを達成することができると共に、かかる構成により、集塵電極を分解することなく、１つの集塵電極の表面を磨き上げるだけで、集塵器をメインテナンスすることができる。
また、集塵器の高さ位置が、集塵電極内に流入した空気のうち、吸気側の空気をメインにイオン化させることができ、しかも、所望量の空気を集塵電極内に確実に流入させることができる位置に設定されているので、さらなる集塵能力の向上を図ることができる、という効果もある。
また、集塵器を１つの集塵電極と放電電極とで構成することにより、集塵器の軽量化と、スムーズな空気の流れを達成することができると共に、かかる構成により、集塵電極を分解することなく、１つの集塵電極の表面を磨き上げるだけで、集塵器をメインテナンスすることができる。
【0016】
特に、請求項３の発明によれば、空気の流れが集塵電極によって阻害されずに、スムーズに流れると共に、集塵器の軽量化を図ることもできる、という効果がある。
【0017】
また、請求項４の発明によれば、多量の空気を集塵電極内にスムーズに流入させることができる、という効果がある。
【0018】
また、請求項５の発明によれば、集塵器の修理やメインテナンスを容易に行うことができる、という効果がある。
【図面の簡単な説明】
【0019】
【図1】この発明の第１実施例に係る空気清浄機を示す分解斜視図である。
【図2】空気清浄機の概略断面図である。
【図3】ドローンの平面図である。
【図4】集塵器の側面図である。
【図5】集塵器の上面側を示す平面図である。
【図6】集塵器の下面側を示す平面図である。
【図7】集塵器をドローンに対して着脱する方法を説明するための概略断面図である。
【図8】ドローンと集塵器との制御システムを説明するための概略図である。
【図9】集塵器を最下位に取り付けた状態を示す概略断面図である。
【図10】集塵器を最上位に取り付けた状態を示す概略断面図である。
【図11】電界集中状態を示す概略断面図である。
【図12】空気イオン発生状態を示す概略部分断面図である。
【図13】空気イオンの流れを示す概略部分断面図である。
【図14】塵埃を含む空気の流入状態を示す概略断面図である。
【図15】帯電した塵埃の移動状態を示す概略断面図である。
【図16】第１の実験の装置を示す概略図である。
【図17】１０種の集塵電極の大きさの設定値を示す表図である。
【図18】第１の実験の結果を示す表図である。
【図19】第２の実験の装置を示す概略図である。
【図20】第２の実験の結果を示す表図である。
【図21】第１実施例の一変形例を示す概略断面図である。
【図22】この発明の第２実施例の要部である集塵器の側面図である。
【図23】空気の流れを示す概略部分断面図である。
【図24】実験に使用した２種の空気清浄機を示す概略図である。
【図25】実験の結果を示す表図である。
【図26】第２実施例の一変形例を示す側面図である。
【図27】この発明の第３実施例に係る空気清浄機を示す概略断面図である。
【図28】この発明の第４実施例に係る空気清浄機を示す概略断面図である。
【図29】この発明の第５実施例に係る空気清浄機を示す斜視図である。
【図30】集塵器を最下位に取り付けた状態を示す概略断面図である。
【図31】集塵器を最上位に取り付けた状態を示す概略断面図である。
【図32】この発明の第６実施例に係る空気清浄機を示す概略断面図である。
【図33】第６実施例の一変形例を示す概略断面図である。
【発明を実施するための形態】
【0020】
以下、この発明の最良の形態について図面を参照して説明する。
【0021】
（実施例１）
図１は、この発明の第１実施例に係る空気清浄機を示す分解斜視図であり、図２は、空気清浄機の概略断面図である。
図１及び図２に示すように、この実施例の空気清浄機１－１は、１つの集塵器４をドローン２に組み付けた構成になっている。
図１は、この発明の第１実施例に係る空気清浄機を示す分解斜視図であり、図２は、空気清浄機の概略断面図である。
図１及び図２に示すように、この実施例の空気清浄機１－１は、１つの集塵器４をドローン２に組み付けた構成になっている。
【0022】
ドローン２は、プロペラを推進力として、垂直および水平に浮動可能なロータ式のドローンである。ロータ式のドローンとしては、３つのプロペラを有するトライロータ、４つのプロペラを有するクォードロータ、５つのプロペラを有するペンタロータ、６つのプロペラを有するヘキサロータ、８つのプロペラを有するオクトロータ等、多種多様のロータを備えたものが存在する。この実施例では、クォードロータのドローンを、ドローン２として適用した。
【0023】
図３は、ドローン２の平面図である。
図３に示すように、このドローン２は、本体部２０と、本体部２０の周囲に配設された４つのプロペラ２１～２４とを有している。
プロペラ２１～２４は、本体部２０から十字状に延出した４本のフレーム２５～２８の先端部に取り付けられている。具体的には、モータ２１ａ（２２ａ～２４ａ）が、各フレーム２５（２６～２８）の先端上部に取り付けられ、各プロペラ２１（２２～２４）が、各モータ２１ａ（２２ａ～２４ａ）の回転軸２１ｂ（２２ｂ～２４ｂ）に固着されている。
これにより、プロペラ２１（２２～２４）が、モータ２１ａ（２２ａ～２４ａ）の駆動によって、回転軸２１ｂ（２２ｂ～２４ｂ）と一体に回転し、空気を上方から吸気して下方に排気する。つまり、プロペラ２１（２２～２４）は、ドローン２に対する上方への推進力を与える。
図３に示すように、このドローン２は、本体部２０と、本体部２０の周囲に配設された４つのプロペラ２１～２４とを有している。
プロペラ２１～２４は、本体部２０から十字状に延出した４本のフレーム２５～２８の先端部に取り付けられている。具体的には、モータ２１ａ（２２ａ～２４ａ）が、各フレーム２５（２６～２８）の先端上部に取り付けられ、各プロペラ２１（２２～２４）が、各モータ２１ａ（２２ａ～２４ａ）の回転軸２１ｂ（２２ｂ～２４ｂ）に固着されている。
これにより、プロペラ２１（２２～２４）が、モータ２１ａ（２２ａ～２４ａ）の駆動によって、回転軸２１ｂ（２２ｂ～２４ｂ）と一体に回転し、空気を上方から吸気して下方に排気する。つまり、プロペラ２１（２２～２４）は、ドローン２に対する上方への推進力を与える。
【0024】
図１及び図２において、集塵器４は、放電によって、空気中の塵埃を捕集するための機器であり、４つの放電電極４１～４４と集塵電極４５とを備えている。
図４は、集塵器４の側面図であり、図５は、集塵器４の上面側を示す平面図であり、図６は、集塵器４の下面側を示す平面図である。
図４は、集塵器４の側面図であり、図５は、集塵器４の上面側を示す平面図であり、図６は、集塵器４の下面側を示す平面図である。
【0025】
放電電極４１～４４は、導電性のカーボンブラシであり、図４に示すように、集塵電極４５の上面に設置された中央室４０の周面４０ａに取り付けられている。
具体的には、図５に示すように、放電電極４１～４４は、先端部側を露出させた状態で、中央室４０の周面４０ａに９０°間隔で組み付けられており、放電電極４１～４４の後端部が中央室４０内部の昇圧部３３に接続されている。そして、中央室４０は、集塵電極４５の後述する中央室取付部４７ａ上に取り付けられている。
具体的には、図５に示すように、放電電極４１～４４は、先端部側を露出させた状態で、中央室４０の周面４０ａに９０°間隔で組み付けられており、放電電極４１～４４の後端部が中央室４０内部の昇圧部３３に接続されている。そして、中央室４０は、集塵電極４５の後述する中央室取付部４７ａ上に取り付けられている。
【0026】
集塵電極４５は、帯電した塵埃を静電吸着して、捕集するための電極であり、上，下に開口した四角筒状の集塵電極本体４６と、この集塵電極本体４６と中央室４０とを支持する複数のリブ４７とで構成されている。
具体的には、複数のリブ４７は、図６に示すように、集塵電極本体４６の上縁から集塵電極本体４６の中央部に向かい、この中央部に設けられたリング状の中央室取付部４７ａに連結している。なお、複数のリブ４７と中央室取付部４７ａと集塵電極本体４６は、導電性部材によって一体に形成されている。
具体的には、複数のリブ４７は、図６に示すように、集塵電極本体４６の上縁から集塵電極本体４６の中央部に向かい、この中央部に設けられたリング状の中央室取付部４７ａに連結している。なお、複数のリブ４７と中央室取付部４７ａと集塵電極本体４６は、導電性部材によって一体に形成されている。
【0027】
図７は、集塵器４をドローン２に対して着脱する方法を説明するための概略断面図である。
図２に示すように、この空気清浄機１－１は、集塵器４をドローン２に自在に着脱することができる着脱機構５を備えている。この着脱機構５は、ドローン２に設けられた４本の支柱５１～５４と集塵器４に設けられた４つの載置部５６～５９とで構成されている。
支柱５１～５４は、図１及び図３に示すように、ドローン２の本体部２０の周りに等角度間隔で立設され、磁石片５１ａ（５２ａ～５４ａ）が、各支柱５１（５２～５４）の上端に取り付けられている。
一方、載置部５６～５９は、図２及び図６に示すように、集塵器４の中央室取付部４７ａの下面に設けられている。これらの載置部５６～５９は、支柱５１～５４と対応する位置に等角度間隔で垂下され、磁石片５６ａ（５７ａ～５９ａ）が各載置部５６（５７～５９）の下端に取り付けられている。
これにより、図７に示すように、集塵器４をドローン２の上方に位置させ、集塵器４の中央室４０と、ドローン２の略中央に位置する本体部２０とを位置合わせした後、集塵器４をドローン２側に下降させることで、集塵器４の載置部５６～５９の磁石片５６ａ～５９ａを、ドローン２の支柱５１～５４の磁石片５１ａ～５４ａの上に載せることができる。この結果、磁石片５６ａ～５９ａと磁石片５１ａ～５４ａとの磁力によって、集塵器４がドローン２上に固定される。
また、集塵器４を、磁石片５６ａ～５９ａと磁石片５１ａ～５４ａとの磁力に抗して持ち上げることで、集塵器４をドローン２から容易に取り外すことができる。
つまり、この実施例の空気清浄機１－１によれば、集塵器４をドローン２から容易に取外すことができるので、集塵器４の修理やメインテナンスを容易に行うことができる。
また、上記のごとく、集塵器４がプロペラ２１～２４の上方に取り付けられることにより、集塵電極本体４６とリブ４７とで構成される集塵器４が、プロペラ２１～２４のプロペラガードとして機能する。
図２に示すように、この空気清浄機１－１は、集塵器４をドローン２に自在に着脱することができる着脱機構５を備えている。この着脱機構５は、ドローン２に設けられた４本の支柱５１～５４と集塵器４に設けられた４つの載置部５６～５９とで構成されている。
支柱５１～５４は、図１及び図３に示すように、ドローン２の本体部２０の周りに等角度間隔で立設され、磁石片５１ａ（５２ａ～５４ａ）が、各支柱５１（５２～５４）の上端に取り付けられている。
一方、載置部５６～５９は、図２及び図６に示すように、集塵器４の中央室取付部４７ａの下面に設けられている。これらの載置部５６～５９は、支柱５１～５４と対応する位置に等角度間隔で垂下され、磁石片５６ａ（５７ａ～５９ａ）が各載置部５６（５７～５９）の下端に取り付けられている。
これにより、図７に示すように、集塵器４をドローン２の上方に位置させ、集塵器４の中央室４０と、ドローン２の略中央に位置する本体部２０とを位置合わせした後、集塵器４をドローン２側に下降させることで、集塵器４の載置部５６～５９の磁石片５６ａ～５９ａを、ドローン２の支柱５１～５４の磁石片５１ａ～５４ａの上に載せることができる。この結果、磁石片５６ａ～５９ａと磁石片５１ａ～５４ａとの磁力によって、集塵器４がドローン２上に固定される。
また、集塵器４を、磁石片５６ａ～５９ａと磁石片５１ａ～５４ａとの磁力に抗して持ち上げることで、集塵器４をドローン２から容易に取り外すことができる。
つまり、この実施例の空気清浄機１－１によれば、集塵器４をドローン２から容易に取外すことができるので、集塵器４の修理やメインテナンスを容易に行うことができる。
また、上記のごとく、集塵器４がプロペラ２１～２４の上方に取り付けられることにより、集塵電極本体４６とリブ４７とで構成される集塵器４が、プロペラ２１～２４のプロペラガードとして機能する。
【0028】
ドローン２と集塵器４との制御は、ドローン２の本体部２０によって行われるようになっている。
図８は、ドローン２と集塵器４との制御システムを説明するための概略図である。
図８に示すように、メモリ３０ａを有した制御部３０と電源部３１と受信部３４とアンテナ３５とが、ドローン２の本体部２０に収納され、昇圧部３３が、集塵器４の中央室４０内に収納されている。
電源部３１と受信部３４とアンテナ３５とは、制御部３０に接続され、プロペラ２１（２２～２４）のモータ２１ａ（２２ａ～２４ａ）の回転数は、制御部３０によって制御されるようになっている。ここで、電源部３１としては、例えば、直流電圧１１．１Ｖ（ボルト）のリチウム電池が用いられる。
また、配線３０ｂ，３０ｃは、電源電圧や制御信号を昇圧部３３に送るための配線であり、これらの配線３０ｂ，３０ｃは、制御部３０から支柱５１，５３内に引き込まれ、磁石片５１ａ，５３ａにそれぞれ接続されている。
一方、集塵器４側には、配線３３ｂ，３３ｃが設けられている。これら配線３３ｂ，３３ｃは、制御部３０からの電源電圧や制御信号を受け取るための配線であり、昇圧部３３の入力端と載置部５６，５８の磁石片５６ａ，５８ａとの間に接続されている。
そして、昇圧部３３の出力端には、配線３３ｄ，３３ｅが接続され、これらの配線３３ｄ，３３ｅが、放電電極４１～４４，集塵電極４５の中央室取付部４７ａにそれぞれ接続されている。昇圧部３３としては、例えば、直流電圧５Ｖを６ｋＶの高電圧に昇圧する昇圧回路が用いられる。この実施例では、絶縁型ＤＣ／ＤＣコンバータ３６が、昇圧部３３の配線３３ｂ，３３ｃと昇圧部３３との間に設けられている。この絶縁型ＤＣ／ＤＣコンバータ３６は、配線３３ｂ，３３ｃを通じて送られてきた電源部３１からの直流電圧１１．１Ｖを直流電圧５Ｖに変換して、安定な直流電圧５Ｖを昇圧部３３に入力するように機能する。
つまり、図７に示したように、集塵器４をドローン２に取り付けると、本体部２０の制御部３０と中央室４０の昇圧部３３とが、配線３０ｂ，３０ｃと磁石片５１ａ，５３ａと磁石片５６ａ，５８ａと配線３３ｂ，３３ｃと絶縁型ＤＣ／ＤＣコンバータ３６とを通じて、電気的に接続される。この結果、電源部３１の直流電圧１１．１Ｖが、制御部３０から絶縁型ＤＣ／ＤＣコンバータ３６に入力され、５Ｖの安定した直流電圧に変換される。そして、この５Ｖの直流電圧が昇圧部３３に入力され、高電圧６ｋＶに昇圧されて、放電電極４１～４４と集塵電極本体４６との間に印加されることとなる。
なお、この実施例では、放電電極４１～４４側が負極に設定され、集塵電極４５側が正極に設定されている。また、集塵器４とドローン２との間は、ほぼ完全に絶縁されている。具体的には、リブ４７と集塵電極本体４６とが、ドローン２のフレーム２５～２８に接触しないように、集塵器４がドローン２に組み付けられている。ドローン２と集塵器４とは、支柱５１～５４と載置部５６～５９によってのみ接触している。そして、支柱５１～５４と載置部５６～５９とは、磁石片５１ａ～５４ａ，５６ａ～５９の部分と配線３３ｂ，３３ｃの部分以外は全て絶縁性の素材で形成されている。また、集塵器４の中央室４０も絶縁性の素材で形成されている。
図８は、ドローン２と集塵器４との制御システムを説明するための概略図である。
図８に示すように、メモリ３０ａを有した制御部３０と電源部３１と受信部３４とアンテナ３５とが、ドローン２の本体部２０に収納され、昇圧部３３が、集塵器４の中央室４０内に収納されている。
電源部３１と受信部３４とアンテナ３５とは、制御部３０に接続され、プロペラ２１（２２～２４）のモータ２１ａ（２２ａ～２４ａ）の回転数は、制御部３０によって制御されるようになっている。ここで、電源部３１としては、例えば、直流電圧１１．１Ｖ（ボルト）のリチウム電池が用いられる。
また、配線３０ｂ，３０ｃは、電源電圧や制御信号を昇圧部３３に送るための配線であり、これらの配線３０ｂ，３０ｃは、制御部３０から支柱５１，５３内に引き込まれ、磁石片５１ａ，５３ａにそれぞれ接続されている。
一方、集塵器４側には、配線３３ｂ，３３ｃが設けられている。これら配線３３ｂ，３３ｃは、制御部３０からの電源電圧や制御信号を受け取るための配線であり、昇圧部３３の入力端と載置部５６，５８の磁石片５６ａ，５８ａとの間に接続されている。
そして、昇圧部３３の出力端には、配線３３ｄ，３３ｅが接続され、これらの配線３３ｄ，３３ｅが、放電電極４１～４４，集塵電極４５の中央室取付部４７ａにそれぞれ接続されている。昇圧部３３としては、例えば、直流電圧５Ｖを６ｋＶの高電圧に昇圧する昇圧回路が用いられる。この実施例では、絶縁型ＤＣ／ＤＣコンバータ３６が、昇圧部３３の配線３３ｂ，３３ｃと昇圧部３３との間に設けられている。この絶縁型ＤＣ／ＤＣコンバータ３６は、配線３３ｂ，３３ｃを通じて送られてきた電源部３１からの直流電圧１１．１Ｖを直流電圧５Ｖに変換して、安定な直流電圧５Ｖを昇圧部３３に入力するように機能する。
つまり、図７に示したように、集塵器４をドローン２に取り付けると、本体部２０の制御部３０と中央室４０の昇圧部３３とが、配線３０ｂ，３０ｃと磁石片５１ａ，５３ａと磁石片５６ａ，５８ａと配線３３ｂ，３３ｃと絶縁型ＤＣ／ＤＣコンバータ３６とを通じて、電気的に接続される。この結果、電源部３１の直流電圧１１．１Ｖが、制御部３０から絶縁型ＤＣ／ＤＣコンバータ３６に入力され、５Ｖの安定した直流電圧に変換される。そして、この５Ｖの直流電圧が昇圧部３３に入力され、高電圧６ｋＶに昇圧されて、放電電極４１～４４と集塵電極本体４６との間に印加されることとなる。
なお、この実施例では、放電電極４１～４４側が負極に設定され、集塵電極４５側が正極に設定されている。また、集塵器４とドローン２との間は、ほぼ完全に絶縁されている。具体的には、リブ４７と集塵電極本体４６とが、ドローン２のフレーム２５～２８に接触しないように、集塵器４がドローン２に組み付けられている。ドローン２と集塵器４とは、支柱５１～５４と載置部５６～５９によってのみ接触している。そして、支柱５１～５４と載置部５６～５９とは、磁石片５１ａ～５４ａ，５６ａ～５９の部分と配線３３ｂ，３３ｃの部分以外は全て絶縁性の素材で形成されている。また、集塵器４の中央室４０も絶縁性の素材で形成されている。
【0029】
ところで、ドローン２の制御飛行には、大きく分けて、自動型制御飛行と操作型制御飛行とがある。自動型制御飛行は、例えば、予め作成された清浄対象空間の３Ｄ（３次元）図面データを制御部３０に格納しておき、制御部３０がこの３Ｄ図面データと制御プログラムに基づいて、ドローン２を空間の所望の位置に飛行させる飛行形態である。一方、操作型制御飛行は、ドローン２を、専用操作機、携帯操作機、スマートフォンやＧＰＳ等を用いて、近距離又は遠距離からマニュアル操作する飛行形態である。両制御飛行共、ドローン２を、全空間で飛行させたり、所定の場所又は所定高さに限定して飛行させたりすることができる。
これら自動型制御飛行及び操作型制御飛行のシステムは、公知であり、ドローン２には、どちらの制御システムも適用することができる。
この実施例では、自動型制御飛行と操作型制御飛行の双方が可能なシステムを適用した。すなわち、制御部３０が、メモリ３０ａに格納されている制御プログラムや３Ｄ図面等のデータに基づいて、プロペラ２１～２４を制御することができるようになっている。また、外部からの指令電波やＧＰＳからの電波を、アンテナ３５を介して、受信部３４で受信し、受信した電波に基づいて、制御部３０が、プロペラ２１～２４や昇圧部３３を制御することができるようにもなっている。
これら自動型制御飛行及び操作型制御飛行のシステムは、公知であり、ドローン２には、どちらの制御システムも適用することができる。
この実施例では、自動型制御飛行と操作型制御飛行の双方が可能なシステムを適用した。すなわち、制御部３０が、メモリ３０ａに格納されている制御プログラムや３Ｄ図面等のデータに基づいて、プロペラ２１～２４を制御することができるようになっている。また、外部からの指令電波やＧＰＳからの電波を、アンテナ３５を介して、受信部３４で受信し、受信した電波に基づいて、制御部３０が、プロペラ２１～２４や昇圧部３３を制御することができるようにもなっている。
【0030】
図９は、集塵器４を最下位に取り付けた状態を示す概略断面図であり、図１０は、集塵器４を最上位に取り付けた状態を示す概略断面図である。
図７に示したように、集塵器４の載置部５６～５９を、ドローン２の支柱５１～５４の上に載せることで、放電電極４１～４４を有する中央室４０が、ドローン２の上部略中央に位置する本体部２０の真上に位置するように、集塵器をドローンの本体部に組み付けることができる。この際、ドローン２に対する集塵器４の高さ位置は、図９及び図１０に示すように、集塵器４の載置部５６～５９の長さによって決定される。
ところで、図９に示すドローン２のプロペラ２１～２４を回転させると、プロペラ２１～２４が、空気をプロペラ２１～２４の回転面Ｓの上方から吸気して、回転面Ｓの下方に排気する。このとき、上方から回転面Ｓ側に流入する空気の速度の方が、回転面Ｓから下方に流出する空気の速度よりもはるかに遅い。したがって、プロペラ２１～２４の回転面Ｓの上方にある空気を放電させてイオン化させる方が、回転面Ｓの下方にある空気を放電させてイオン化させるよりも、多量の塵埃粒子を帯電させることができる。
かかる点に着目し、この実施例では、図９に示すように、集塵電極４５の高さ方向の中央位置Ｍがプロペラ２１～２４の回転面Ｓに一致したときに、集塵器４が最下位に位置するように設定した。
しかしながら、集塵器４の高さ位置が、プロペラ２１～２４に対して余り高すぎると、十分な空気を集塵電極４５内に吸気することができない。必要最小限の空気量を、プロペラ２１～２４の回転力によって吸気できる高さ位置に、集塵器４を設定する必要がある。
かかる点に着目して、この実施例では、図１０に示すように、集塵電極４５の下端位置Ｕがプロペラ２１～２４の回転面Ｓの上方近傍の位置するときに、集塵器４が最上位の位置にあるように設定した。
すなわち、この実施例では、集塵電極４５の中央位置Ｍがプロペラ２１～２４の回転面Ｓ以上であって且つ集塵電極４５の下端位置Ｕがプロペラ２１～２４の回転面Ｓの上方近傍の位置以下になるように、集塵器４がドローン２上に組み付けられる。
図７に示したように、集塵器４の載置部５６～５９を、ドローン２の支柱５１～５４の上に載せることで、放電電極４１～４４を有する中央室４０が、ドローン２の上部略中央に位置する本体部２０の真上に位置するように、集塵器をドローンの本体部に組み付けることができる。この際、ドローン２に対する集塵器４の高さ位置は、図９及び図１０に示すように、集塵器４の載置部５６～５９の長さによって決定される。
ところで、図９に示すドローン２のプロペラ２１～２４を回転させると、プロペラ２１～２４が、空気をプロペラ２１～２４の回転面Ｓの上方から吸気して、回転面Ｓの下方に排気する。このとき、上方から回転面Ｓ側に流入する空気の速度の方が、回転面Ｓから下方に流出する空気の速度よりもはるかに遅い。したがって、プロペラ２１～２４の回転面Ｓの上方にある空気を放電させてイオン化させる方が、回転面Ｓの下方にある空気を放電させてイオン化させるよりも、多量の塵埃粒子を帯電させることができる。
かかる点に着目し、この実施例では、図９に示すように、集塵電極４５の高さ方向の中央位置Ｍがプロペラ２１～２４の回転面Ｓに一致したときに、集塵器４が最下位に位置するように設定した。
しかしながら、集塵器４の高さ位置が、プロペラ２１～２４に対して余り高すぎると、十分な空気を集塵電極４５内に吸気することができない。必要最小限の空気量を、プロペラ２１～２４の回転力によって吸気できる高さ位置に、集塵器４を設定する必要がある。
かかる点に着目して、この実施例では、図１０に示すように、集塵電極４５の下端位置Ｕがプロペラ２１～２４の回転面Ｓの上方近傍の位置するときに、集塵器４が最上位の位置にあるように設定した。
すなわち、この実施例では、集塵電極４５の中央位置Ｍがプロペラ２１～２４の回転面Ｓ以上であって且つ集塵電極４５の下端位置Ｕがプロペラ２１～２４の回転面Ｓの上方近傍の位置以下になるように、集塵器４がドローン２上に組み付けられる。
【0031】
次に、この実施例の空気清浄機１－１の作用及び効果について説明する。
図１１は、電界集中状態を示す概略断面図であり、図１２は、空気イオン発生状態を示す概略部分断面図であり、図１３は、空気イオンの流れを示す概略部分断面図である。
図２に示したように、集塵器４をドローン２の上部に組み付けた状態で、プロペラ２１～２４を、制御部３０（図８参照）の制御によって、所望の回転速度で回転させると、上方への推進力が生じ、空気清浄機１－１が浮上する。
図１１は、電界集中状態を示す概略断面図であり、図１２は、空気イオン発生状態を示す概略部分断面図であり、図１３は、空気イオンの流れを示す概略部分断面図である。
図２に示したように、集塵器４をドローン２の上部に組み付けた状態で、プロペラ２１～２４を、制御部３０（図８参照）の制御によって、所望の回転速度で回転させると、上方への推進力が生じ、空気清浄機１－１が浮上する。
【0032】
そして、空気清浄機１－１の浮動状態において、図８に示した制御部３０の制御により、所定の直流電圧を電源部３１から昇圧部３３に入力すると、この直流電圧が、昇圧部３３で高電圧に昇圧されて、高圧電圧が、放電電極４１～４４と集塵電極本体４６との間に印加される。
これにより、図１１に示すように、電界Ｅが、負極の放電電極４１～４４と正極の集塵電極本体４６との間に発生し、囲み破線Ｃで示すように、電界Ｅが放電電極４１～４４の先端部に集中する。
この結果、コロナ放電等の放電が生じ、図１２に示すように、多数の正の空気イオンＡ+と負の空気イオンＡ－ が、放電電極４１～４４の先端近傍に発生する。そして、図１３に示すように、正の空気イオンＡ+が、負極の放電電極４１～４４に捕獲され、負の空気イオンＡ－ が、正極の集塵電極本体４６に向かって移動する。
これにより、図１１に示すように、電界Ｅが、負極の放電電極４１～４４と正極の集塵電極本体４６との間に発生し、囲み破線Ｃで示すように、電界Ｅが放電電極４１～４４の先端部に集中する。
この結果、コロナ放電等の放電が生じ、図１２に示すように、多数の正の空気イオンＡ+と負の空気イオンＡ－ が、放電電極４１～４４の先端近傍に発生する。そして、図１３に示すように、正の空気イオンＡ+が、負極の放電電極４１～４４に捕獲され、負の空気イオンＡ－ が、正極の集塵電極本体４６に向かって移動する。
【0033】
図１４は、塵埃Ｐを含む空気Ａの流入状態を示す概略断面図であり、図１５は、帯電した塵埃Ｐの移動状態を示す概略断面図である。
図１４に示すように、負の空気イオンＡ－ が、正極の集塵電極本体４６に向かって移動している状態においては、塵埃Ｐを含んだ空気Ａが、上開口４５Ａから集塵電極本体４６内に流入している。
このため、空気イオンＡ－が塵埃Ｐに衝突し、図１５に示すように、負極に帯電した塵埃Ｐ－が発生する。これにより、帯電した塵埃Ｐ－が正極の集塵電極本体４６側に移動し、集塵電極本体４６に捕獲される。
図１４に示すように、負の空気イオンＡ－ が、正極の集塵電極本体４６に向かって移動している状態においては、塵埃Ｐを含んだ空気Ａが、上開口４５Ａから集塵電極本体４６内に流入している。
このため、空気イオンＡ－が塵埃Ｐに衝突し、図１５に示すように、負極に帯電した塵埃Ｐ－が発生する。これにより、帯電した塵埃Ｐ－が正極の集塵電極本体４６側に移動し、集塵電極本体４６に捕獲される。
【0034】
以上のように、この実施例の空気清浄機１－１によれば、図１４に示したように、空気イオンＡ－を、放電電極４１～４４と集塵電極本体４６との間の広い空間Ｄ内で移動させると共に、多量の空気Ａを、この広い空間Ｄ内に流入させる構成であるので、一度に多量の塵埃Ｐを捕集することができる。
また、図１に示したように、空気清浄機１－１の集塵器４が、１つの集塵電極４５と放電電極４１～４４とで構成されているので、集塵器４の軽量化と、集塵電極本体４６内への空気のスムーズな流れを達成することができる。さらに、かかる構成により、集塵器４を分解することなく、たった１つの集塵電極４５の表面を磨き上げるだけで、集塵器４をメインテナンスすることができる。
また、図１に示したように、空気清浄機１－１の集塵器４が、１つの集塵電極４５と放電電極４１～４４とで構成されているので、集塵器４の軽量化と、集塵電極本体４６内への空気のスムーズな流れを達成することができる。さらに、かかる構成により、集塵器４を分解することなく、たった１つの集塵電極４５の表面を磨き上げるだけで、集塵器４をメインテナンスすることができる。
【0035】
発明者等は、２つの実験を行った。
第１の実験は、集塵器の集塵電極の大きさと集塵率との関係を確認するための実験である。
図１６は、第１の実験の装置を示す概略図であり、図１７は、１０種の集塵電極の大きさの設定値を示す表図である。
図１６に示すように、この実験では、集塵器１００－１（１００－２～１００－１０）を、体積２．７４４ｍ3 のアクリル製のチャンバ１１０内に上向き配置し、チャンバ１１０内にある線香の粒子濃度を測定することで、各集塵器１００－１（１００－２～１００－１０）の集塵率を求めた。
具体的には、各集塵器１００－１（１００－２～１００－１０）を、集塵電極１０１と集塵電極１０１の中心に配したカーボンブラシ状の放電電極１０２とで形成し、６ｋＶの直流電圧を昇圧回路１０３から集塵電極１０１と放電電極１０２との間に印加して、各集塵器１００－１（１００－２～１００－１０）を作動させる構成とした。
また、図示しない線香の煙を、チャンバ１１０内に充満させ、線香の煙が安定した時点で、集塵器１００－１（１００－２～１００－１０）の下側に配したドローン（図示せず）のプロペラを所定の回転速度で回転させて、風速１．５ｍ／ｓの空気を上方から集塵器１００－１（１００－２～１００－１０）内に流入させるようにした。
この実験では、図１７に示すように、１０種の大きさの集塵器１００－１～１００－１０を用いた。すなわち、集塵電極１０１の高さＬ（ｃｍ）と直径Ｒ（ｃｍ）との組（Ｌ，Ｒ）が、それぞれ（１．２５，１０）、（２．５，１０）、（５，１０）、（２．５，２０）、（５，２０）、（１０，２０）、（２．５，５）、（５，５）、（１０，１０）、（１．２５，５）である１０種の集塵器１００－１～１００－１０を用いた。
実験は、各集塵器１００－１（１００－２～１００－１０）を、チャンバ１１０内に配して、作動させ、その際の線香の粒子濃度を１０分間測定した。また、実験は、各集塵器１００－１（１００－２～１００－１０）において、時間を異ならしめて、２回行い、２回の平均の粒子濃度値から、各集塵器１００－１（１００－２～１００－１０）の集塵率を求めた。なお、集塵器１００－３，１００－５については、時間を異ならしめて、４回行った。
第１の実験は、集塵器の集塵電極の大きさと集塵率との関係を確認するための実験である。
図１６は、第１の実験の装置を示す概略図であり、図１７は、１０種の集塵電極の大きさの設定値を示す表図である。
図１６に示すように、この実験では、集塵器１００－１（１００－２～１００－１０）を、体積２．７４４ｍ3 のアクリル製のチャンバ１１０内に上向き配置し、チャンバ１１０内にある線香の粒子濃度を測定することで、各集塵器１００－１（１００－２～１００－１０）の集塵率を求めた。
具体的には、各集塵器１００－１（１００－２～１００－１０）を、集塵電極１０１と集塵電極１０１の中心に配したカーボンブラシ状の放電電極１０２とで形成し、６ｋＶの直流電圧を昇圧回路１０３から集塵電極１０１と放電電極１０２との間に印加して、各集塵器１００－１（１００－２～１００－１０）を作動させる構成とした。
また、図示しない線香の煙を、チャンバ１１０内に充満させ、線香の煙が安定した時点で、集塵器１００－１（１００－２～１００－１０）の下側に配したドローン（図示せず）のプロペラを所定の回転速度で回転させて、風速１．５ｍ／ｓの空気を上方から集塵器１００－１（１００－２～１００－１０）内に流入させるようにした。
この実験では、図１７に示すように、１０種の大きさの集塵器１００－１～１００－１０を用いた。すなわち、集塵電極１０１の高さＬ（ｃｍ）と直径Ｒ（ｃｍ）との組（Ｌ，Ｒ）が、それぞれ（１．２５，１０）、（２．５，１０）、（５，１０）、（２．５，２０）、（５，２０）、（１０，２０）、（２．５，５）、（５，５）、（１０，１０）、（１．２５，５）である１０種の集塵器１００－１～１００－１０を用いた。
実験は、各集塵器１００－１（１００－２～１００－１０）を、チャンバ１１０内に配して、作動させ、その際の線香の粒子濃度を１０分間測定した。また、実験は、各集塵器１００－１（１００－２～１００－１０）において、時間を異ならしめて、２回行い、２回の平均の粒子濃度値から、各集塵器１００－１（１００－２～１００－１０）の集塵率を求めた。なお、集塵器１００－３，１００－５については、時間を異ならしめて、４回行った。
【0036】
図１８は、第１の実験の結果を示す表図である。
図１８は、各集塵器１００－１（１００－２～１００－１０）に関する減衰率λ（１／ｍｉｎ）と自然減衰λ0（１／ｍｉｎ）とＣＡＤＲ（ｍ3／ｍｉｎ：Ｃｌｅａｎ Ａｉｒ Ｄｅｌｉｖｅｒｙ Ｒａｔｅ）と集塵率とを示している。ここで、ＣＡＤＲとは、減衰率と自然減衰との差にチャンバ１１０の体積を乗じた値、即ち、（λ－λ0）×Ｖである。また、集塵率とは、ＣＡＤＲを、集塵電極１０１内を通過する風量Ｑで除した値、即ちＣＡＤＲ／Ｑである。
図１８に示すように、電極高さＬと直径Ｒとが共に大きい方が、減衰率、ＣＡＤＲ、が高く、集塵率は、直径Ｒが小さい方が高いことを、この実験で確認した。
図１８は、各集塵器１００－１（１００－２～１００－１０）に関する減衰率λ（１／ｍｉｎ）と自然減衰λ0（１／ｍｉｎ）とＣＡＤＲ（ｍ3／ｍｉｎ：Ｃｌｅａｎ Ａｉｒ Ｄｅｌｉｖｅｒｙ Ｒａｔｅ）と集塵率とを示している。ここで、ＣＡＤＲとは、減衰率と自然減衰との差にチャンバ１１０の体積を乗じた値、即ち、（λ－λ0）×Ｖである。また、集塵率とは、ＣＡＤＲを、集塵電極１０１内を通過する風量Ｑで除した値、即ちＣＡＤＲ／Ｑである。
図１８に示すように、電極高さＬと直径Ｒとが共に大きい方が、減衰率、ＣＡＤＲ、が高く、集塵率は、直径Ｒが小さい方が高いことを、この実験で確認した。
【0037】
第２の実験は、集塵器の集塵電極の大きさと拡散イオン数との関係を確認するための実験である。
図１９は、第２の実験の装置を示す概略図である。
図１９に示すように、この実験では、集塵器１００－１（１００－２～１００－１０）を、チャンバ１１０内に横向き配置し、サーキュレータ２００を集塵器の１０ｃｍ右側に配置した。このとき、サーキュレータ２００による風速の分布が一様になるように、網目の大きさが異なる２つのハニカムメッシュ２０１，２０２を、重ねた状態で、サーキュレータ２００の前面にセットした。そして、イオン数測定器２１０を、集塵器１００－１（１００－２～１００－１０）の５０ｃｍ左側に配置した。
集塵器１００－１（１００－２～１００－１０）を作動させると、負のイオン（図２の空気イオンＡ－）が、放電電極１０２の先端部で発生し、これらの負のイオンが、集塵電極１０１側に向かう。しかし、サーキュレータ２００からの風が、集塵器１００－１（１００－２～１００－１０）の集塵電極１０１内を流れると、これらの負のイオンが集塵電極１０１外に拡散される。
イオン数の測定は、この拡散した負のイオンを、イオン数測定器２１０によって測定し、その濃度を求めることで行った。
具体的には、チャンバ１１０内の湿度を確認しながら、風速を変えて、風をサーキュレータ２００から作動状態の各集塵器１００－１（１００－２～１００－１０）に送った。
サーキュレータ２００の風速設定は、Ａ～Ｄの４種類である。設定Ａでは、サーキュレータ２００の前面の中心から半径５ｃｍ以内の領域に流れる平均風速ｖ１が、１．５ｍ／ｓであり、中心から半径１０ｃｍ以内の領域に流れる平均風速ｖ２が、１．５５ｍ／ｓであり、中心から半径２０ｃｍ以内の領域に流れる平均風速ｖ３が、１．３８ｍ／ｓである。そして、設定Ｂ、Ｃ、Ｄでは、平均風速（ｖ１，ｖ２，ｖ３）が、それぞれ（０．９０ｍ／ｓ，０．９０ｍ／ｓ，０．７９ｍ／ｓ）、（０．６５ｍ／ｓ，０．６３ｍ／ｓ，０．６０ｍ／ｓ）、（０．５０ｍ／ｓ，０．４９ｍ／ｓ，０．４７ｍ／ｓ）である。
図１９は、第２の実験の装置を示す概略図である。
図１９に示すように、この実験では、集塵器１００－１（１００－２～１００－１０）を、チャンバ１１０内に横向き配置し、サーキュレータ２００を集塵器の１０ｃｍ右側に配置した。このとき、サーキュレータ２００による風速の分布が一様になるように、網目の大きさが異なる２つのハニカムメッシュ２０１，２０２を、重ねた状態で、サーキュレータ２００の前面にセットした。そして、イオン数測定器２１０を、集塵器１００－１（１００－２～１００－１０）の５０ｃｍ左側に配置した。
集塵器１００－１（１００－２～１００－１０）を作動させると、負のイオン（図２の空気イオンＡ－）が、放電電極１０２の先端部で発生し、これらの負のイオンが、集塵電極１０１側に向かう。しかし、サーキュレータ２００からの風が、集塵器１００－１（１００－２～１００－１０）の集塵電極１０１内を流れると、これらの負のイオンが集塵電極１０１外に拡散される。
イオン数の測定は、この拡散した負のイオンを、イオン数測定器２１０によって測定し、その濃度を求めることで行った。
具体的には、チャンバ１１０内の湿度を確認しながら、風速を変えて、風をサーキュレータ２００から作動状態の各集塵器１００－１（１００－２～１００－１０）に送った。
サーキュレータ２００の風速設定は、Ａ～Ｄの４種類である。設定Ａでは、サーキュレータ２００の前面の中心から半径５ｃｍ以内の領域に流れる平均風速ｖ１が、１．５ｍ／ｓであり、中心から半径１０ｃｍ以内の領域に流れる平均風速ｖ２が、１．５５ｍ／ｓであり、中心から半径２０ｃｍ以内の領域に流れる平均風速ｖ３が、１．３８ｍ／ｓである。そして、設定Ｂ、Ｃ、Ｄでは、平均風速（ｖ１，ｖ２，ｖ３）が、それぞれ（０．９０ｍ／ｓ，０．９０ｍ／ｓ，０．７９ｍ／ｓ）、（０．６５ｍ／ｓ，０．６３ｍ／ｓ，０．６０ｍ／ｓ）、（０．５０ｍ／ｓ，０．４９ｍ／ｓ，０．４７ｍ／ｓ）である。
【0038】
実験は、サーキュレータ２００の風速を設定Ａ～設定Ｄに変化させながら、各集塵器１００－１（１００－２～１００－１０）に送風し、各風速設定時に、イオン数測定器２１０で測定された負のイオンの数に基づいて、負のイオンの濃度を求めた。この際、集塵器１００－１，１００－３，１００－４，１００－６～１００－１０についての実験は、２回行い、集塵器１００－２，１００－５についての実験は、３回行った。
図２０は、第２の実験の結果を示す表図である。
図２０に示すように、集塵電極１０１の直径Ｒが大きい集塵器の方が、拡散されるイオン数が多く、また、集塵電極１０１の高さＬが小さい集塵器の方が、拡散されるイオン数が多いことが確認された。また、集塵電極１０１の直径Ｒと高さＬとの比が同じ集塵器は、特性が似ており、そして、直径Ｒが５ｃｍの場合には、イオンは拡散されないことが確認された。
図２０は、第２の実験の結果を示す表図である。
図２０に示すように、集塵電極１０１の直径Ｒが大きい集塵器の方が、拡散されるイオン数が多く、また、集塵電極１０１の高さＬが小さい集塵器の方が、拡散されるイオン数が多いことが確認された。また、集塵電極１０１の直径Ｒと高さＬとの比が同じ集塵器は、特性が似ており、そして、直径Ｒが５ｃｍの場合には、イオンは拡散されないことが確認された。
【0039】
負イオンを集塵器外部に拡散させずに集塵器内部に留めることができると同時に、帯電した塵埃粒子も逃さずに捕集できる形状が集塵率がよいと考えられる。そして、第１及び第２の実験結果を比較すると、「集塵率が高いサンプル」と「負イオンを拡散させないサンプル」が対応していることがわかり、このことを裏付けていることが確認できる。したがって、電極高さＬが大きく、直径Ｒが小さい方が集塵率は高い。ただし、最終的に問題となる集塵能力ＣＡＤＲは、処理できる風量Ｑに比例している。この風量Ｑは、およそ集塵器の風の通過断面積に比例しており、直径Ｒの二乗に比例していると推定できる。第１の実験結果より、電極高さＬと直径Ｒとが共に大きい方が、集塵能力ＣＡＤＲが大きいことが確認できる。
【0040】
（変形例１）
図２１は、第１実施例の一変形例を示す概略断面図である。
上記第１実施例では、放電電極４１～４４を中央室４０の周面４０ａに取り付けたが、図２１に示すように、放電電極４１～４４を中央室４０の下側に突出するように、中央室４０の下面４０ｂに取り付けることもできる。
図２１は、第１実施例の一変形例を示す概略断面図である。
上記第１実施例では、放電電極４１～４４を中央室４０の周面４０ａに取り付けたが、図２１に示すように、放電電極４１～４４を中央室４０の下側に突出するように、中央室４０の下面４０ｂに取り付けることもできる。
【0041】
（実施例２）
次に、この発明の第２実施例について説明する。
図２２は、この発明の第２実施例の要部である集塵器の側面図であり、図２３は、空気Ａの流れを示す概略部分断面図である。
図２２に示すように、この実施例の空気清浄機１－２は、複数の孔４６ａを集塵器４の集塵電極本体４６に有している点が、上記第１実施例と異なる。
すなわち、集塵電極本体４６には、集塵電極本体４６を貫通した円形又は楕円形の孔４６ａが、複数穿設されており、これにより、図２３に示すように、プロペラ２１（２２～２４）を回転させると、空気Ａが、集塵電極本体４６の上開口４５Ａからだけでなく、複数の孔４６ａからも、集塵電極本体４６内部に流入する。
したがって、この実施例の空気清浄機１－２によれば、複数の孔４６ａによる肉抜きによって、空気清浄機の軽量化を図ることができるだけでなく、空気Ａの流れをスムーズにし、ドローン２の飛行を安定にする。
すなわち、プロペラ２１（２２～２４）の周囲が集塵電極本体４６によって囲まれていると、空気Ａがプロペラ２１（２２～２４）側に吸気されなくなり、プロペラ２１（２２～２４）の吸気側の気圧が下がってしまう。すると、余計な負荷が、プロペラ２１（２２～２４）に加わったり、異音がプロペラ２１（２２～２４）から発生するので、大きな電力がプロペラ２１（２２～２４）の駆動に必要となったり、場合によっては、ドローン２が飛行しなくなる。
そこで、この実施例のように、複数の孔４６ａを集塵電極４５の集塵電極本体４６に設けることで、空気Ａを、上開口４５Ａだけでなく、複数の孔４６ａからもを集塵電極本体４６内に流入させることができる。この結果、空気Ａの流れが、集塵電極本体４６によって阻害されずに、プロペラ２１（２２～２４）側にスムーズに流れ込み、ドローン２の安定した飛行が可能となるのである。
次に、この発明の第２実施例について説明する。
図２２は、この発明の第２実施例の要部である集塵器の側面図であり、図２３は、空気Ａの流れを示す概略部分断面図である。
図２２に示すように、この実施例の空気清浄機１－２は、複数の孔４６ａを集塵器４の集塵電極本体４６に有している点が、上記第１実施例と異なる。
すなわち、集塵電極本体４６には、集塵電極本体４６を貫通した円形又は楕円形の孔４６ａが、複数穿設されており、これにより、図２３に示すように、プロペラ２１（２２～２４）を回転させると、空気Ａが、集塵電極本体４６の上開口４５Ａからだけでなく、複数の孔４６ａからも、集塵電極本体４６内部に流入する。
したがって、この実施例の空気清浄機１－２によれば、複数の孔４６ａによる肉抜きによって、空気清浄機の軽量化を図ることができるだけでなく、空気Ａの流れをスムーズにし、ドローン２の飛行を安定にする。
すなわち、プロペラ２１（２２～２４）の周囲が集塵電極本体４６によって囲まれていると、空気Ａがプロペラ２１（２２～２４）側に吸気されなくなり、プロペラ２１（２２～２４）の吸気側の気圧が下がってしまう。すると、余計な負荷が、プロペラ２１（２２～２４）に加わったり、異音がプロペラ２１（２２～２４）から発生するので、大きな電力がプロペラ２１（２２～２４）の駆動に必要となったり、場合によっては、ドローン２が飛行しなくなる。
そこで、この実施例のように、複数の孔４６ａを集塵電極４５の集塵電極本体４６に設けることで、空気Ａを、上開口４５Ａだけでなく、複数の孔４６ａからもを集塵電極本体４６内に流入させることができる。この結果、空気Ａの流れが、集塵電極本体４６によって阻害されずに、プロペラ２１（２２～２４）側にスムーズに流れ込み、ドローン２の安定した飛行が可能となるのである。
【0042】
ところで、複数の孔４６ａを集塵器４の集塵電極本体４６に設けると、集塵電極本体４６の電極面積が減少し、集塵器４の集塵能力に影響を与えるおそれがある。
そこで、発明者等は、孔４６ａを設けた集塵器４と設けない集塵器４との集塵能力の比較実験を行った。
図２４は、実験に使用した２種の空気清浄機を示す概略図である。
図２４に示す空気清浄機１０－１は、第１実施例の空気清浄機１－１とほぼ同構造の機器であり、孔４６ａを集塵電極本体４６に有していない。一方、図２４に示す空気清浄機１０－３は、第２実施例の空気清浄機１－２とほぼ同構造の機器であり、孔４６ａを集塵電極本体４６に有している。空気清浄機１０－１，１０－３の大きさは、同じである。
実験は、図１６に示した集塵率の実験と同じく、各空気清浄機１０－１（１０－３）を、チャンバ１１０内に配置し、チャンバ１１０内の線香の粒子濃度を測定することで、各空気清浄機１０－１（１０－３）の減衰率とＣＡＤＲとを求めた。
すなわち、図示しない線香の煙を、チャンバ１１０内に充満させ、線香の煙が安定した時点で、空気清浄機１０－１（１０－３）を作動させ、線香の粒子濃度を１０分間測定した。また、実験は、各空気清浄機１０－１（１０－３）において、２回行い、２回の平均の粒子濃度値から、各空気清浄機１０－１（１０－３）の減衰率とＣＡＤＲとを求めた。
そこで、発明者等は、孔４６ａを設けた集塵器４と設けない集塵器４との集塵能力の比較実験を行った。
図２４は、実験に使用した２種の空気清浄機を示す概略図である。
図２４に示す空気清浄機１０－１は、第１実施例の空気清浄機１－１とほぼ同構造の機器であり、孔４６ａを集塵電極本体４６に有していない。一方、図２４に示す空気清浄機１０－３は、第２実施例の空気清浄機１－２とほぼ同構造の機器であり、孔４６ａを集塵電極本体４６に有している。空気清浄機１０－１，１０－３の大きさは、同じである。
実験は、図１６に示した集塵率の実験と同じく、各空気清浄機１０－１（１０－３）を、チャンバ１１０内に配置し、チャンバ１１０内の線香の粒子濃度を測定することで、各空気清浄機１０－１（１０－３）の減衰率とＣＡＤＲとを求めた。
すなわち、図示しない線香の煙を、チャンバ１１０内に充満させ、線香の煙が安定した時点で、空気清浄機１０－１（１０－３）を作動させ、線香の粒子濃度を１０分間測定した。また、実験は、各空気清浄機１０－１（１０－３）において、２回行い、２回の平均の粒子濃度値から、各空気清浄機１０－１（１０－３）の減衰率とＣＡＤＲとを求めた。
【0043】
図２５は、実験の結果を示す表図である。
図２５は、各空気清浄機１０－１（１０－３）に関する減衰率λ（１／ｍｉｎ）とＣＡＤＲ（ｍ3／ｍｉｎ）とを示している。
図２５に示すように、２種の空気清浄機１０－１，１－３の減衰率やＣＡＤＲは、ほぼ同じであった。空気清浄機１０－１，１０－３間の差は、実験誤差の範囲であり、差異は殆ど生じないと判断することができる。
つまり、この実験により、複数の孔４６ａを有した空気清浄機の集塵能力と孔４６ａを有しない空気清浄機の集塵能力とに差異はなく、集塵電極本体４６の電極面積が、孔４６ａによって減少しても、集塵器４の集塵能力に影響を与えるおそれはほとんどないことが確認された。
その他の構成、作用及び効果は、上記第１実施例と同様であるので、それらの記載は省略する。
図２５は、各空気清浄機１０－１（１０－３）に関する減衰率λ（１／ｍｉｎ）とＣＡＤＲ（ｍ3／ｍｉｎ）とを示している。
図２５に示すように、２種の空気清浄機１０－１，１－３の減衰率やＣＡＤＲは、ほぼ同じであった。空気清浄機１０－１，１０－３間の差は、実験誤差の範囲であり、差異は殆ど生じないと判断することができる。
つまり、この実験により、複数の孔４６ａを有した空気清浄機の集塵能力と孔４６ａを有しない空気清浄機の集塵能力とに差異はなく、集塵電極本体４６の電極面積が、孔４６ａによって減少しても、集塵器４の集塵能力に影響を与えるおそれはほとんどないことが確認された。
その他の構成、作用及び効果は、上記第１実施例と同様であるので、それらの記載は省略する。
【0044】
（変形例２）
図２６は、第２実施例の一変形例を示す側面図である。
上記第２実施例では、円形又は楕円形の孔４６ａを集塵電極本体４６に設けた例を示した。
しかし、孔は、円形又は楕円形に限定されるものではない。図２６に示すように、集塵電極本体４６を貫通した縦長スリット状の孔４６ｂを、集塵電極本体４６の周方向に一定間隔で設けることもできる。
図２６は、第２実施例の一変形例を示す側面図である。
上記第２実施例では、円形又は楕円形の孔４６ａを集塵電極本体４６に設けた例を示した。
しかし、孔は、円形又は楕円形に限定されるものではない。図２６に示すように、集塵電極本体４６を貫通した縦長スリット状の孔４６ｂを、集塵電極本体４６の周方向に一定間隔で設けることもできる。
【0045】
（実施例３）
次に、この発明の第３実施例について説明する。
図２７は、この発明の第３実施例に係る空気清浄機を示す概略断面図である。
図２７に示すように、この実施例の空気清浄機１－３に適用される集塵器４は、集塵電極本体４６が、断面テーパ状になっている。
すなわち、集塵電極本体４６の上半部がテーパ状に広がり、上開口４５Ａの開口径が下開口４５Ｂの開口径よりも大きい。
次に、この発明の第３実施例について説明する。
図２７は、この発明の第３実施例に係る空気清浄機を示す概略断面図である。
図２７に示すように、この実施例の空気清浄機１－３に適用される集塵器４は、集塵電極本体４６が、断面テーパ状になっている。
すなわち、集塵電極本体４６の上半部がテーパ状に広がり、上開口４５Ａの開口径が下開口４５Ｂの開口径よりも大きい。
【0046】
かかる構成により、大量の空気が、プロペラ２１（２２～２４）の回転によって、大径の上開口４５Ａから集塵電極本体４６内にスムーズに吸い込まれ、下開口４５Ｂから強制的に排出される。
その他の構成、作用及び効果は、上記第１及び第２実施例と同様であるので、それらの記載は省略する。
その他の構成、作用及び効果は、上記第１及び第２実施例と同様であるので、それらの記載は省略する。
【0047】
（実施例４）
次に、この発明の第４実施例について説明する。
図２８は、この発明の第４実施例に係る空気清浄機を示す概略断面図である。
図２８に示すように、この実施例の空気清浄機１－４においては、集塵器４の集塵電極４５を逆向きにしてドローン２上に取り付けれた構成になっている。
具体的には、上記実施例で例示した集塵電極４５を上向きにして、中央室４０を集塵電極４５内に配し、中央室４０をリブ４７の中央室取付部４７ａ上に取り付けた。
また、プロペラ２１～２４が十分な空気を集塵電極４５内に吸気することができるように、集塵電極４５の下端位置Ｕをプロペラ２１～２４の回転面Ｓの上方近傍の位置に設定した。
その他の構成、作用及び効果は、上記第１～第３実施例と同様であるので、それらの記載は省略する。
次に、この発明の第４実施例について説明する。
図２８は、この発明の第４実施例に係る空気清浄機を示す概略断面図である。
図２８に示すように、この実施例の空気清浄機１－４においては、集塵器４の集塵電極４５を逆向きにしてドローン２上に取り付けれた構成になっている。
具体的には、上記実施例で例示した集塵電極４５を上向きにして、中央室４０を集塵電極４５内に配し、中央室４０をリブ４７の中央室取付部４７ａ上に取り付けた。
また、プロペラ２１～２４が十分な空気を集塵電極４５内に吸気することができるように、集塵電極４５の下端位置Ｕをプロペラ２１～２４の回転面Ｓの上方近傍の位置に設定した。
その他の構成、作用及び効果は、上記第１～第３実施例と同様であるので、それらの記載は省略する。
【0048】
（実施例５）
次に、この発明の第５実施例について説明する。
図２９は、この発明の第５実施例に係る空気清浄機を示す斜視図である。
図２９に示すように、この実施例の空気清浄機１－５は、小型の集塵器４’をドローン２のプロペラ２１～２４の全てに組み付けた点が上記第１～第４の実施例の空気清浄機１－１～１－４と異なる。
次に、この発明の第５実施例について説明する。
図２９は、この発明の第５実施例に係る空気清浄機を示す斜視図である。
図２９に示すように、この実施例の空気清浄機１－５は、小型の集塵器４’をドローン２のプロペラ２１～２４の全てに組み付けた点が上記第１～第４の実施例の空気清浄機１－１～１－４と異なる。
【0049】
各集塵器４’の構成は、上記した集塵器４とほぼ同様であり、放電電極４１～４４と集塵電極４５’とで構成されている。
すなわち、集塵電極４５’は、上，下に開口した円筒状の集塵電極本体４６’と、この集塵電極本体４６’と中央室４０とを支持する複数のリブ４７’とで構成されている。
これらの集塵器４’は、図示しない組み付け体により、各プロペラ２１（２２～２４）の上に組み付けられており、各集塵器４’の昇圧部３３が、図示しない配線によって、本体部２０内の制御部３０に接続されている。
すなわち、集塵電極４５’は、上，下に開口した円筒状の集塵電極本体４６’と、この集塵電極本体４６’と中央室４０とを支持する複数のリブ４７’とで構成されている。
これらの集塵器４’は、図示しない組み付け体により、各プロペラ２１（２２～２４）の上に組み付けられており、各集塵器４’の昇圧部３３が、図示しない配線によって、本体部２０内の制御部３０に接続されている。
【0050】
図３０は、集塵器４’を最下位に取り付けた状態を示す概略断面図であり、図３１は、集塵器４’を最上位に取り付けた状態を示す概略断面図である。
図３０及び図３１に示すように、各集塵器４’においても、上記実施例の集塵器４と同様に、各集塵電極４５’の中央位置Ｍが各プロペラ２１（２２～２４）の回転面Ｓ以上であって且つ各集塵電極４５’の下端位置Ｕが各プロペラ２１（２２～２４）の回転面Ｓの上方近傍の位置以下になるように、各集塵器４’が各プロペラ２１（２２～２４）の上に組み付けられている。
図３０及び図３１に示すように、各集塵器４’においても、上記実施例の集塵器４と同様に、各集塵電極４５’の中央位置Ｍが各プロペラ２１（２２～２４）の回転面Ｓ以上であって且つ各集塵電極４５’の下端位置Ｕが各プロペラ２１（２２～２４）の回転面Ｓの上方近傍の位置以下になるように、各集塵器４’が各プロペラ２１（２２～２４）の上に組み付けられている。
【0051】
かかる構成により、ドローン２の浮動状態において、４つの集塵器４’を作動させることにより、各集塵電極４５’内に流入した空気中の塵埃粒子を、集塵電極本体４６’によって捕集することができる。
しかも、 各集塵電極４５’の中央位置Ｍが各プロペラ２１（２２～２４）の回転面Ｓ以上であって且つ各集塵電極４５’の下端位置Ｕが回転面Ｓの上方近傍の位置以下になるように、集塵器４’が各プロペラ２１（２２～２４）に組み付けられているので、上記実施例と同様に、高い集塵能力を発揮する。
その他の構成、作用及び効果は、上記第１～第４実施例と同様であるので、それらの記載は省略する。
しかも、 各集塵電極４５’の中央位置Ｍが各プロペラ２１（２２～２４）の回転面Ｓ以上であって且つ各集塵電極４５’の下端位置Ｕが回転面Ｓの上方近傍の位置以下になるように、集塵器４’が各プロペラ２１（２２～２４）に組み付けられているので、上記実施例と同様に、高い集塵能力を発揮する。
その他の構成、作用及び効果は、上記第１～第４実施例と同様であるので、それらの記載は省略する。
【0052】
（実施例６）
次に、この発明の第６実施例について説明する。
図３２は、この発明の第６実施例に係る空気清浄機を示す概略断面図である。
この実施例の空気清浄機１－６は、集塵器４の集塵電極本体４６が、アルミ蒸着膜を有する点が上記第１～第５実施例と異なる。
一般に、集塵電極となる導電性部材だけの集塵効果よりも、導電性部材の表面に絶縁体に近いが完全な絶縁体ではなく且つ適度な体積抵抗率を持つ素材を配置した方が、集塵効果が高いと考えられている。
この実施例は、かかる点に着目したものである。具体的には、図３２に示すように、アルミ蒸着膜４８ａを、強度があり絶縁性の高いＰＥＴ（ポリエチレンポリフタレート）で形成された支持枠４８ｂの内面に形成することで、集塵電極本体４６を構成した。そして、アルミ蒸着膜４８ａが導電性有するリブ４７に電気的に接続するように、集塵電極本体４６をリブ４７に組み付けた。
これにより、高電圧を、導電性のアルミ蒸着膜４８ａと放電電極４１～４４との間に印加させると、塵埃がアルミ蒸着膜４８ａ側で捕集されるが、アルミ蒸着膜４８の表面に生じているアルミ酸化膜が、絶縁体に近いが完全な絶縁体ではなく且つ適度な体積抵抗率を持つ素材であるので、かかるアルミ酸化膜の影響によって、集塵電極本体４６の集塵率がさらに高まる。
その他の構成、作用及び効果は、上記第１～第５実施例と同様であるので、それらの記載は省略する。
次に、この発明の第６実施例について説明する。
図３２は、この発明の第６実施例に係る空気清浄機を示す概略断面図である。
この実施例の空気清浄機１－６は、集塵器４の集塵電極本体４６が、アルミ蒸着膜を有する点が上記第１～第５実施例と異なる。
一般に、集塵電極となる導電性部材だけの集塵効果よりも、導電性部材の表面に絶縁体に近いが完全な絶縁体ではなく且つ適度な体積抵抗率を持つ素材を配置した方が、集塵効果が高いと考えられている。
この実施例は、かかる点に着目したものである。具体的には、図３２に示すように、アルミ蒸着膜４８ａを、強度があり絶縁性の高いＰＥＴ（ポリエチレンポリフタレート）で形成された支持枠４８ｂの内面に形成することで、集塵電極本体４６を構成した。そして、アルミ蒸着膜４８ａが導電性有するリブ４７に電気的に接続するように、集塵電極本体４６をリブ４７に組み付けた。
これにより、高電圧を、導電性のアルミ蒸着膜４８ａと放電電極４１～４４との間に印加させると、塵埃がアルミ蒸着膜４８ａ側で捕集されるが、アルミ蒸着膜４８の表面に生じているアルミ酸化膜が、絶縁体に近いが完全な絶縁体ではなく且つ適度な体積抵抗率を持つ素材であるので、かかるアルミ酸化膜の影響によって、集塵電極本体４６の集塵率がさらに高まる。
その他の構成、作用及び効果は、上記第１～第５実施例と同様であるので、それらの記載は省略する。
【0053】
（変形例３）
図３３は、第６実施例の一変形例を示す概略断面図である。
上記第６実施例を提示した観点と同様の観点から、図３３に示すような集塵電極本体４６も提示することができる。
すなわち、導電性のカーボンインク４９ａを支持枠４８ｂの内面に設け、塩化ビニルシート４９ｂをカーボンインク４９ａの表面に貼り付けて、集塵電極本体４６を構成した。
これにより、高電圧を、導電性のカーボンインク４９ａと放電電極４１～４４との間に印加させると、塵埃がカーボンインク４９ａ側で捕集されるが、カーボンインク４９ａの表面に設けられている塩化ビニルシート４９ｂが、適度な体積抵抗率を持つ素材であるので、かかる塩化ビニルシート４９ｂの影響によって、集塵電極本体４６の集塵率がさらに高まる。
図３３は、第６実施例の一変形例を示す概略断面図である。
上記第６実施例を提示した観点と同様の観点から、図３３に示すような集塵電極本体４６も提示することができる。
すなわち、導電性のカーボンインク４９ａを支持枠４８ｂの内面に設け、塩化ビニルシート４９ｂをカーボンインク４９ａの表面に貼り付けて、集塵電極本体４６を構成した。
これにより、高電圧を、導電性のカーボンインク４９ａと放電電極４１～４４との間に印加させると、塵埃がカーボンインク４９ａ側で捕集されるが、カーボンインク４９ａの表面に設けられている塩化ビニルシート４９ｂが、適度な体積抵抗率を持つ素材であるので、かかる塩化ビニルシート４９ｂの影響によって、集塵電極本体４６の集塵率がさらに高まる。
【0054】
なお、この発明は、上記実施例に限定されるものではなく、発明の要旨の範囲内において種々の変形や変更が可能である。
例えば、上記実施例では、放電電極４１～４４を負極に設定し、集塵電極本体４６，４６’を正極に設定したが、放電電極４１～４４を正極極に設定し、集塵電極本体４６，４６’を負極に設定した空気清浄機も、この発明の範囲に含まれる。
また、上記実施例では、カーボンブラシを用いた放電電極４１～４４を例示したが、ブラシ状でなく、針状または先鋭の導体片を用いた放電電極を有する空気清浄機も、この発明の範囲に含まれる。
さらに、上記第５実施例では、集塵器４’を４つのプロペラ２１～２４の全てに組み付けた例を示したが、集塵器４’を、４つのプロペラ２１～２４のうちの少なくとも１つ以上に配設すればよい。集塵器４’をプロペラ２１～２４のうちのいずれかにのみ組み付けた空気清浄機も、この発明の範囲に含まれる。
例えば、上記実施例では、放電電極４１～４４を負極に設定し、集塵電極本体４６，４６’を正極に設定したが、放電電極４１～４４を正極極に設定し、集塵電極本体４６，４６’を負極に設定した空気清浄機も、この発明の範囲に含まれる。
また、上記実施例では、カーボンブラシを用いた放電電極４１～４４を例示したが、ブラシ状でなく、針状または先鋭の導体片を用いた放電電極を有する空気清浄機も、この発明の範囲に含まれる。
さらに、上記第５実施例では、集塵器４’を４つのプロペラ２１～２４の全てに組み付けた例を示したが、集塵器４’を、４つのプロペラ２１～２４のうちの少なくとも１つ以上に配設すればよい。集塵器４’をプロペラ２１～２４のうちのいずれかにのみ組み付けた空気清浄機も、この発明の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【0055】
１－１～１－６，１０－１～１０－４…空気清機、 ２…ドローン、 ４，４’，１００－１～１００－１０…集塵器、 ５…着脱機構、 ２０…本体部、 ２１～２４…プロペラ、 ２１ａ～２４ａ…モータ、 ２１ｂ～２４ｂ…回転軸、 ２５～２８…フレーム、 ３０…制御部、 ３０ａ…メモリ、 ３０ｂ，３０ｃ，３３ｂ～３３ｅ…配線、 ３１…電源部、 ３３，１０３…昇圧部、 ３４…受信部、 ３５…アンテナ、 ３６…絶縁型ＤＣ／ＤＣコンバータ、 ４０…中央室、 ４０ａ…周面、 ４０ｂ…下面、 ４０ｃ…上面、 ４１～４４，１０２…放電電極、 ４５，４５’，１０１…集塵電極、 ４５Ａ…上開口、 ４５Ｂ…下開口、 ４６，４６’…集塵電極本体、 ４６ａ，４６ｂ…孔、 ４７，４７’…リブ、 ４７ａ…中央室取付部、 ４８ａ…アルミ蒸着膜、 ４８ｂ…支持枠、 ４９ａ…カーボンインク、 ４９ｂ…塩化ビニルシート、 ５１～５４…支柱、 ５１ａ～５４ａ…磁石片、 ５６～５９…載置部、 ５６ａ～５９ａ…磁石片、 １１０…チャンバ、 ２００…サーキュレータ、 ２０１，２０２…ハニカムメッシュ、 ２１０…イオン数測定器、 Ａ…空気、 Ａ+，Ａ－…空気イオン、 Ｄ…空間、 Ｅ…電界、 Ｍ…中央位置、 Ｐ…塵埃、 Ｐ－…帯電塵埃、 Ｓ…回転面、 Ｕ…下端位置。
【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15】
【図16】
【図17】
【図18】
【図19】
【図20】
【図21】
【図22】
【図23】
【図24】
【図25】
【図26】
【図27】
【図28】
【図29】
【図30】
【図31】
【図32】
【図33】