专利名称：空气清洁器的制作方法
技术领域：
本发明涉及空气清洁器，它用来收集空气中的灰尘或粒子。
现有技术的空气清洁器包括过滤型空气清洁器和静电型空气清洁器，这两种型式均带风扇，风扇将周围空气吸入清洁器体内，从而用过滤器或电极来收集空气中的灰尘。然而，在这种使用风扇的空气清洁器中，风扇会产生噪声，如果减小风扇的转速来降低噪声，空气清洁器的集尘能力也会相应减弱。
现已研制出一种不带风扇的空气清洁器。这种空气清洁器应用了“电晕放电”现象。该空气清洁器包括一阴极和一阳极，在电极上加有高压。电子由阴极射出，使空气中的灰尘或粒子带负电。带负电的灰尘或粒子被吸引至阳极并被阳极所收集，从而除去空气中的灰尘或粒子。由于带负电的灰尘粒子由阴极流向阳极，产生了称为“离子风”的空气流。在现有技术的这类空气清洁器中，将阴极和阳极面对面地设置。因此，离子风以一个方向即由阴极至阳极流动。采用这种结构，如果沿着墙壁安置空气清洁器(这类空气清洁器通常沿墙安置)，进入空气清洁器的空气流大体上平行于墙壁而流动，由于进入空气清洁器的空气流含有灰尘或粒子，因而污染了墙壁。此外，这种结构的电力线大体上呈直线，即电力线大体呈直线形地由阴极至阳极产生。所以，空气清洁器只能在有限的区域中收集灰尘，因而该空气清洁器的集尘能力并不令人满意。
相应地，本发明的目的在于提供这样一种型式的空气清洁器，它应用了电晕放电现象，即使将该空气清洁器沿墙设置，它也不会污染墙壁。
本发明的另一个目的是提供一种空气清洁器，它的集尘能力大于现有技术的空气清洁器。
本发明的再一个目的是提供一种带有直流电源电路的空气清洁器，所述电源电路长期保持恒定的电压和恒定的电流，从而避免削弱集尘能力并产生过量的臭氧。
可通过提供这样一种空气清洁器来实现本发明的种种目的，所述空气清洁器包括一基板；安装在基板上的至少一个阳极；安装在基板上且与阳极绝缘的阴极；安装在基板上的罩体，它覆盖了阳极和阴极，罩体在其区域内靠近阴极处成型有一进气口，且罩体在其区域内靠近阳极处成型有一出气口；在阳极和阴极之间施加一直流电压的直流电源电路；将进气口和出气口设置成当分别在阴极和阳极上施加负电压和正电压时，空气从进气口中吸入由罩体和基板形成的空腔，并通过出气口流出空腔。
特别是，可通过提供这样一种空气清洁器来实现本发明的种种目的。这种空气清洁器包括；一基板；安装在基板上的一对阳极，安装在基板上且插在一对阳极之间的一根阴极，该阴极与上述阳极相互绝缘；安装在基板上的罩体，它覆盖了一对阳极和一根阴极；在罩体的区域中成型的进气口，它靠近阴极；在罩体的区域中成型的一对出气口，它们靠近阳极对；和在阳极和阴极之间施加直流电压的直流电源电路。将进气口和一对出气口设置成当在阴极和一对阳极上分别施加负电压和正电压时空气由进气口吸入罩体且通过一对出气口由罩体排出。
对于本发明的空气清洁器而言，由于空气是从设置在一对出气口之间的进气口吸入的，即使沿着墙壁安装空气清洁器，脏空气也不会沿墙流动，从而不会污染墙壁。此外，根据本发明的空气清洁器，由于电力线可在大面积上扩展，因而大面积中的灰尘或粒子带负电，集尘能力很大。
此外，本发明的空气清洁器在阴极上方有一可拆卸的集尘纸片，从而使由罩体和基板形成的、围绕清洁器本身的空腔保持清洁。
图1示出了本发明空气清洁器之一种实施例的简略透视图(未示出罩体且部分切去集尘纸片)。
图2示出了沿图1II—II线的横截面图，还示出了空气清洁器的罩体；图3示出了本发明空气清洁器之一种实施例的罩体(部分切开)的外貌；图4示出了操作中产生的电力线；图5示出了图1所示本发明空气清洁器之一种实施例的修改型式；图6示出了图5所示实施例中采用的电路的简图；图7是对空气清洁器的操作进行解释的示图，该空气清洁器采用现有技术的变压器(高压变压器)来释放高电压；图8是对空气清洁器的操作进行解释的示图；该空气清洁器采用现有技术的变压器(高压变压器)来输出一高电压；图9是解释空气清洁器的操作的示图，它使用了本发明的直流电源电路；图10是本发明之直流电源电路的流程图。
参见图1，本发明的空气清洁器10包括一基板12。基板12在其相对两侧有一对壁体13a和13b。宜用绝缘材料例如塑料材料来制成基板12。在基板12上安装有一对阳极16a和16b。在图1所示的实施例中，阳极的型式是金属一类的导体材料的矩形片，大体呈直线型的阴极14用金属一类的导体材料制成，它横过侧壁13a和13b而延伸，且位于一对阳极16a和16b之间。为了简化示图，图1中未示出罩体。
图2示出了沿图1II—II线的横截面图，但它还示出了罩体18。如上所述，在基板12上安装有一对阳极16a和16b。根据图2所示的较佳实施例，尽管这不是必需的，可在一对阳极16a和16b上安置一集尘片20。集尘片20可以是一片纸或由绝缘材料制成的薄片。在基板上安置有罩体18，它罩住了一对阳极16a和16b及阴极14。根据图2所示的较佳实施例，罩体的横截面形状为梯形。在罩体20靠近阴极14的部分成型有进气口22。在图2所示的较佳实施例中，进气口22的型式为图3所示的一对呈排的槽。也可使进气口22为多个小孔。罩体18在其靠近阳极16a和16b的部分分别有一对出气口24。根据图2所示的较佳实施例，出气口24也可以是如图3所示呈多个槽的型式，且也可是许多小孔。通过使进气口22和出气口24呈多个槽或小孔的形式，可避免人体意外地接触高压阴极或阳极。
工作时，由直流电压源(未示出)在阴极14和阳极16a及16b之间施加高压，施加在阴极14上的电压可为例如—8000伏特，且加至阳极16a和16b的电压可为例如＋8000伏特。这种高电压在阴极14和阴极16a及16b之间导致电晕放电，且由从阴极14射出的电子使靠近阴极14的灰尘或粒子带负电。带负电的灰尘或粒子粘附至阳极16a和16b，并由设置在阳极16a和16b上的集尘片20收集。因为靠近阴极14的灰尘或粒子移向集尘片20，将会由于灰尘或粒子的运动而产生称为“离子风”的空气流。空气流由图2上的箭头所示。即空气通过进气口22被吸入由罩体18和基板12形成的空腔，且通过一对出气口24流出空腔。由图2可见，由于带尘空气以垂直于基片12的方向进入，即使空气清洁器10沿墙壁26安置，脏的空气流也不会污染墙壁26。然而，显然本发明的空气清洁器无需沿墙设置，它也可安装在天花板上，或只需将它放在室内的空地上或类似地方。
本发明空气清洁器产生的电力线如图4中所示。由图4所可看到，电力线28(用虚线表示)在大面积上扩展，因此，可收集大面积中的灰尘，从而本发明空气清洁器的集尘能力比现有技术的空气清洁器大得多。
本发明空气清洁器的另一种较佳的变换形式示于图5。除了图1和图2所示部件之外，图5所示的空气清洁器还包括用导体材料制成的带体30。如图6所示，通过电阻器34将带体30连接至高压电源38的初级电路32(有一插头孔)。
采用这种结构时，基板12和罩体18上积聚的静电漏入高压电源的初级电路，因而当人接触罩体或基板时可避免受到电击。
虽然参照较佳的特定实施例对本发明进行了描述，但是可以理解，在不偏离本发明之精神和范围的条件下，可对本发明的空气清洁器进行各种变化和修改。
基板上应有一个阳极和一个阴极，但是，如图1中所图示的那样，宜对阴极14配置多个阳极(图1中的16a和16b)。阴极本身无需制成如图1所示的直线形。例如，它可做成由成串连接并设置在基板上的针状或板条的形成。阳极可为平面形、圆柱形或半圆形，且无需如图1所示那样设置成与阴极平行，但是它应与阴极等距离。加至每一阳极的电压无需相同。
本发明之空气清洁器的基本特点是应用电晕放电现象收集灰尘。且图1示出了本发明的一种较佳实施例。此外，本发明的特征在于控制电路，该控制电路控制着阳极和阴极间施加的电压和电流，本发明将控制电路用作一恒压恒流电路，它保持一恒定电压，从而长期地使灰尘或其它粒子带负电，且将电流保持在低于一预定值，从而抑制产生过多的臭氧，对于包括人类在内的生活环境而言，过量的臭氧是不希望有的。
首先对电流一电压特性(I—V特性)和用来输出高压的高压器(称为高压变压器)的问题进行描述，现有技术的空气清洁器使用了这种变压器，接着对本发明所使用的恒压恒流电路的优点进行描述。
图7或图8的曲线大致表示了现有技术高压变压器的I—V特性。
图7中，空气清洁器的主体变得极脏，环境温度变得相当高，或这两种情况同时发生，因此阻抗由Ia1移至Ia2。
由于阻抗如箭头所示向右方移动，放电的电压值降低，导致空气清洁能力降低。放电的电压值降低，导致空气清洁能力降低。由于与此同时放电单元的电流值增大，增加了所产生的臭氧。放电单元的电流值几乎与臭氧的产生成正比，且对于生活环境而言，不希望释放大于一定量的臭氧。
图8中，如图7中所示一样，由于空气清洁器已弄脏的主体及高的环境温度，阻抗向右方移动，且产生了如图7中同样的问题。此外，当阻抗向右方移动且超过一极限值时，放电停止了，且空气清洁器变得无法操作。
本发明中，为了克服现有技术之高压变压器的上述缺陷，采用一呈现恒压、恒流状态的I—V特性的高压变压器(见图9)。
图9中，由于空气清洁器被弄脏的主体及高的环境温度，阻抗也向右方移动。然而，与现有技术的高压变压器不同的是(1)即使阻抗如在Ic2所示以向右的方向移动，由于放电电压值保持恒定直至阻抗到达某一极限值，因而不会削弱空气清洁能力，且(2)即使如Ic3和Ic4所示阻抗超过极限点且更向右方移动，尽管放电电压降低，由于电流值变为恒定，可将臭氧的产生保持在某一值上。
如上所述，空气清洁器具有稳定的空气清洁能力，且表明了臭氧的产生低于所能达到的某一值。
而且，可通过增加一电路使空气清洁器更便于使用，所述电路接通(或接通并关断)一告警灯，例如当阻抗移至位置Ic3时，所述灯指示空气清洁器需要清洁，或增加这样的电路，例如，当阻抗移至位置Ic4时，该电路切断高压放电电路。
图10是本发明空气清洁器中使用的直流电压源的流程图。其中，A为输入整流电路，B为比较控制电路，C为振荡电路，D为高压整流电路，E为保持电路，F为恒流检测电路，G为恒压检测电路，H为集尘片更换指示灯(二极管亮)，I为工作监督灯(发光二极管亮)，J为切断电路(发光二极管暗)。该电路含有一恒压检测电路G和恒流检测电路F。由比较控制电路B对由恒流检测电路检测得的电流进行比较，把它控制为恒定，以避免由于现有技术中的过电流而导致产生过量臭氧。
由比较控制电路对由恒压检测电路G检测得到的电压进行比较，把它控制为恒定，以避免集尘能力的降低。当由于空气清洁器长时间工作出现异常电压时，说明应更换集尘片，当情况更糟时，切断电路J开始工作。
此外，图10示出了由(a)至(d)所表示的电源电路每一电路中的控制电压。
如上文所详述的那样，根据本发明，得到了一种不会污染墙壁且具有高集尘能力的空气清洁器。本发明的空气清洁器能够收集直径小于0.01μm的灰尘或粒子。因此，本发明的空气清洁器不仅可收集灰尘，还可收集细菌、花粉、香烟烟雾、臭氧等等。因此，本发明的空气清洁器极其适用于医院和高技术工厂，例如半导体器件制造厂。
虽然参照较佳的特定实施例对本发明进行了描述，但是可以理解，对于本技术领域的技术人员而言，在不偏离本发明之精神或范围的前提下，对其进行大量的各种修改、增删是简便易行的，且本发明的范围应由所附权项来确定。
权利要求
1.一种空气清洁器，其特征在于，包括一基片；安装在基片上的至少一阳极；安装在基片上且与阳极相绝缘的阴极；安装在基片上的罩体，它覆盖了阳极和阴极，罩体在其区域内成型有一入气口，它靠近阴极，且罩体在其区域内成型有一出气口，它靠近阴极，和在阳极和阴极之间施加直流电压的直流电源电路；设置入气口和出气口，使得当分别向阴极和阳极施加负电压和正电压时，空气由进气口被吸入由罩体和基片形成的通道，且通过出气口流出通道。
2.如权利要求1所述的空气清洁器，其特征在于，阳极用一块可拆卸的集尘片遮盖。
3.如权利要求1或2所述的空气清洁器，其特征在于，直流电源电路包括控制阳极和阴极之间的放电电流的控制元件；检测放电电流或相应于放电电流之电流的电流检测电路；恒流控制电路，它根据来自电流检测电路的电流检测信号来控制所述控制元件，从而使放电电流成为恒量；检测直流电压的电路；和防止直流电压上升超过预定值的电压控制电路。
4.如权利要求1至3中的任一项所述的空气清洁器，其特征在于，所述直流电源电路还包括一电路和一切断电路，所述电路根据由直流电压检测电路检测到的电压来产生一指示应更换集尘片的信号。
5.如权利要求1至4中之任一项所述的空气清洁器，其特征在于，阴极大致呈直线型。
6.如权利要求1至5中之任一项所述的空气清洁器，其特征在于，基片在其相对侧上有一对侧壁，且阴极横跨侧壁而伸展。
7.如权利要求1至6中之任一项所述的空气清洁器，其特征在于，阳极大致呈平面形状。
8.如权利要求1至7中之任一项所述的空气清洁器，其特征在于，阴极大致呈直线形，阳极大致呈平面形状，且阴极和阳极大致相平行地设置。
9.如权利要求1至6中任一项所述的空气清洁器，其特征在于，阳极大致为圆形、半圆形或椭圆形，且阴极由连成一串且设置在基片上的针状物形成。
10.如权利要求1至9中之任一项所述的空气清洁器，其特征在于，罩体用透明材料制成。
11.如权利要求1至10中之任一项所述的空气清洁器，其特征在于，入气口和出气口为多槽型式。
12.如权利要求1至11中之任一项所述的空气清洁器，其特征在于，入气口和出气口为多孔型式。
13.一种空气清洁器，其特征在于，包括一基片；安装在基片上的一对阳极；安装在基片上并插在一对阳极之间的阴极，所述阴极与这对阳极相绝缘；安装在基片上的罩体，它覆盖了阴极对和阴极，所述罩体在其区域内成型有一入气口，它靠近阴极，且所述罩体在其区域内成型有一对出气口，它们靠近阳极对；和在阳极和阴极之间施加直流电压的直流电源电路；设置入口及一对出气口，从而当分别对阴极和阳极对施加负电压和正电压时，空气由进气口吸入用罩体和基片形成的通道；并通过出气口对流出通道。
14.如权利要求13所述的空气清洁器，其特征在于，用一可拆卸的集尘片覆盖阳极。
15.如权利要求13或14所述的空气清洁器，其特征在于，直流电源电路包括控制元件，它控制阳极和阴极之间的放电电流；电流检测电路，它检测放电电流或对应于放电电流的电流；恒流控制电路，它根据由电流检测电路测得的电流检测信号来控制所述控制元件，从而命名放电电流恒定；检测直流电压的电流；和电压控制电路，它防止直流电压上升超过一预定值。
16.如权利要求13至15中之任一项所述的空气清洁器，其特征在于，直流电源电路还包括一电路和一切断电路，所述电路根据由直流电压检测电路检测得到的电压来产生一指示应更换集尘片的信号。
17.如权利要求13至16中之任一项所述的空气清洁器，其特征在于，所述阴极大致呈直线形状。
18.如权利要求13至17中之任一项所述的空气清洁器，其特征在于，所述基片在其相对侧上具有一对侧壁，且阴极横跨侧壁而伸展。
19.如权利要求13至18中之任一项所述的空气清洁器，其特征在于，所述阳极大致呈平面形状。
20.如权利要求13至19中之任一项所述的空气清洁器，其特征在于，所述阴极大致呈直线形状，阳极大致呈平面形状，且阴极和阳极被设置成相互平行。
21.如权利要求13至18中之任一项所述的空气清洁器，其特征在于，阳极大体呈圆形、半圆形或椭圆形，且阴极由连成串且设置在基片上的针状物形成。
22.如权利要求13至21中之任一项所述的空气清洁器，其特征在于，所述罩体用透明材料制成。
23.如权利要求13至22中之任一项所述的空气清洁器，其特征在于，进气口和出气口呈多槽形式。
24.如权利要求13至23中之任一项所述的空气清洁器，其特征在于，进气口和出气口呈多孔形式。
全文摘要
一种空气清洁器，包括基片；安装在基片上的阴极和与该阳极相绝缘的阴极；安装在基片上、覆盖阳极和阴极的罩体；在罩体上开有一分别靠近阳极和阴极的入气口和出气口；和在阴、阳极间提供直流电压的直流电源电路，空气从入气口吸入由罩体和基片形成的通道，且通过出气口流出通道。
文档编号F24F3/16GK1119727SQ9411602
公开日1996年4月3日 申请日期1994年9月26日 优先权日1994年9月26日
发明者藤村靖之 申请人:株式会社环境