空气清洁装置及电集尘装置的制作方法

专利名称：空气清洁装置及电集尘装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及相当于电集尘装置的空气清洁装置，特别涉及具有向集尘部的高压电极供电的构造和支承构造的空气清洁装置。
另外，本发明还涉及适用于该空气清洁装置的电集尘装置。
近年来，用于保持室内和车辆内空气清洁的空气清洁装置被广泛使用。该空气清洁装置，从工业用的大型装置到家庭用的小型装置，有各种型式。该空气清洁装置，可单独使用，或者装在空调机内使用。
具体地说，该空气清洁装置中，用电晕放电等使气流中的微粒子带电，在该带电粒子通过电场时，用静电捕集带电粒子而将其除去。该构造的装置，可以说是所谓的电集尘装置或静电集尘装置。
该电集尘装置具有带电部和集尘部，带电部使微粒子带电，集尘部捕集被带电部带电了的微粒子。该带电部的相向电极、集尘部的低压电极和高压电极，通常是采用铝或不锈钢等金属板。另外，该相向电极、低压电极通常是接地电极。
但是，采用该金属板时，灰尘等微粒子在金属板、即各电极间产生火花，发出噼噼啪啪的刺耳声音，同时也是产生故障的原因。另外，在制作方面，由于必须将金属板与绝缘部交替叠层，所以，制作的工作量大。
为此，在日本特开平6-296898号公报中，提出了一种电集尘装置，该电集尘装置中，用半绝缘性树脂将集尘部的高压电极一体成形为具有预定间隔的棚架构造，同时，把与该集尘部的高压电极固定在架子上的位置相同的位置，作为供电位置。
但是，如图1所示，把集尘部的高压电极201固定到框架203上时，具有接地电位的框203直接与集尘部的高压电极201接触，成为与如图2所示等价电路相同的状态。也就是说，在集尘部的高压电极201上，产生电压下降，从而使集尘效率降低。
下面，具体说明另一现有的电集尘装置。
该电集尘装置，其构造通常如图3和图4所示。图3中，与使空气中的微粒子带电的带电部211的放电电极213相对的相向(接地)电极215、捕集带电粒子的集尘部212的高压电极216及与该高压电极216相对的相向(接地)电极215，以及图4中，与带电部211的放电电极213相对的相向电极214、集尘部212的高压电极216及与高压电极216相向的接地电极215，通常都是用铝或不锈钢等金属材料做成的。
该电极通常如图4所示，在带电部211，通过隔离件217配列着若干个相向电极214，在集尘部212也同样地，通过隔离件217把施加负或正电位的高压电极216和与其相向的接地电极215，交替地平行配置。
但是，该构造的现有电极存在以下问题。
(1)由于各电极是金属材料制，所以重量重。
(2)在形成带电部和集尘部的电极时，要使用隔离件将若干片金属电极叠置，组装电极部分，所以，工作量大，制造过程复杂。
(3)当导向集尘部的带电粒子中混有导电性粉尘时，在高压电极与接地电极间产生火花，发出刺耳的声音和光，有时该声音持续不断，如果为了抑制火花的产生而降低高压电极与接地电极间的电压，则这些电极间的电场强度减弱，从而使集尘部的捕集效率降低。
(4)受长方体装置形状本身的限制，不能满足最近的希望空气清洁装置省空间、小型化的要求。另外，由于是金属制，难以自由地设计成各种形状。
为了解决这些问题，上述特开平6-296898号公报中，提出了一种电集尘装置，该电集尘装置备有捕集器(集尘部)和供电兼支承机构。上述捕集器具有高压棚架，该高压棚架是以预定间隔交替地配置集尘部的高压侧电极，用半绝缘性树脂将这些电极一体成形而成的。上述供电兼支承机构，把高压棚架固定在框体上的位置及向高压棚架供电的位置，设在同一部位。另外，该公报还提出了备有电离器(带电部)的构造，该电离器中，把与集尘部的各电极一体成形的若干个电极作为相向电极使用。
日本特开平8-71451号公报，提出的电集尘装置备有电离器(带电部)和捕集器(集尘部)。电离器使气流中的微粒子带电。捕集器备有利用静电捕集带电粒子的集尘侧电极和高压侧电极，高压侧电极由体积固有电阻值为1010～1013数量级Ωcm的吸湿树脂构成。
在日本特开平8-227789号公报中，提出的构造是，用具有吸湿性的树脂和导电材配合成的树脂、即体积固有电阻值为107数量级Ωcm的树脂形成树脂电极，将该树脂电极作为高压侧电极的相向电极。
上述的构造中，通过把电极做成特定的构造或者特定电极材料，相当程度地解决了上述问题。
在具有吸湿性的树脂中配合导电材，用体积固有电阻值为107数量级Ωcm以下的树脂形成树脂电极，采用该树脂电极的情况下，由于对树脂进行注射成形等，能得到所需的各电极，所以，可减轻重量，减少带电部和集尘部的制作工作量，以及能自由地成形为各种形状，但是，在树脂的注射成形时，由于成形品表面产生树脂层、即所谓皮层的影响，在成形时，会形成几乎不含导电材等的显示高电阻值的皮层。
这时，即使采用具有吸湿性的树脂，并在其中配合导电材，根据电极的形状等条件，已成形电极的皮层状态和导电材等的含有不均匀，其结果，表面电阻值产生分散，使表面电阻值不均匀，不能得到均匀的电场，容易使集尘效率降低。
另外，在形成电集尘装置的电极时，为了减低通风阻力和扩大集尘面积，通常制成薄板形状，用注射成形等形成薄板形状时，皮层的不均匀性更加显著，结果，由表面电阻的不均匀而导致集尘效率降低，有时不能满足使用要求。
另外，将电极形成为薄板形状时，与添加了同重量％阻燃剂的同一树脂块相比，其阻燃性差。
本发明是鉴于上述问题而作出的，其目的在于提供一种具有供电、支承构造的空气清洁装置，该空气清洁装置，可防止产生刺耳的噼啪声，并可保持高的集尘效率。
为了实现上述目的，本发明的空气清洁装置，由带电部的放电电极使空气中的微粒子带电，使该带电粒子通过由集尘部的高压电极和集尘部的低压电极产生的电场，用电吸引力捕集上述微粒子，其特征在于，用树脂一体地成形集尘部的高压电极，通过该一体成形，在一对连接部件间，以一定的间隔设置电极板，沿上述连接部件全长设置供电部件，通过该供电部件向集尘部的高压电极供电，将集尘部的高压电极支承在下框上。
即，该构造中，将一对连接部件和以一定间隔设置在该连接部件之间的电极板一体地成形，制作集尘部的高压电极，通过沿连接部件全长设置的供电部件，固定在下框上。因此，集尘部高压电极与接地电位即下框不直接接触。
这样，由于将一对连接部件和以一定间隔设置在该连接部件之间的电极板一体地成形，所以，电极板可正确地保持一定间隔。
另外，集尘部高压电极必定通过沿连接部件全长设置的供电部件，固定在下框上，与接地电位即下框不直接接触，所以，可均匀地供电。这样，产生均匀的电场，提高集尘效率。
另外，连接部件的断面形状可以是帽形，上述供电部件可以是三面与上述连接部件接触的コ字形断面部件。
即，根据该构造，把コ字形断面的供电部件安装在帽形断面的连接部件上，以三面接触进行供电，可改善供电效率。
由于帽形连接部件的帽沿部，使供电部件与集尘部低压电极之间电流阻断，所以，防止火花产生，可防止产生刺耳的噼啪声，同时，可防止集尘部高压电极的电压下降。
另外，集尘部的高压电极相对于下框在X轴方向的定位，可以通过上述供电部件进行。这样，集尘部高压电极的X轴方向位置，可以以下框为基准定位在正确的位置。
另外，集尘部的高压电极相对于下框在Y轴方向的定位以及在Z轴方向的定位，可分别采用一体地设在下框上的接合爪部进行。这样，可切实地固定在正确的位置。
另外，集尘部的低压电极相对于下框在X轴方向的定位、在Y轴方向的定位以及在Z轴方向的定位，可分别用一体地设在下框上的接合爪部进行。这样，可固定在正确的位置。
另外，将集尘部的高压电极和集尘部的低压电极，分别沿X轴方向定位在下框上，使得集尘部低压电极的接地侧电极板，位于上述集尘部高压电极的相邻电极板的中心位置。这样，可固定在正确的位置，并且可产生均匀的电场，提高集尘效率。
另外，为了防止集尘部的高压电极脱落，在与设在下框上的接合爪部的外侧位置对应的上框内侧，设有上述接合爪部的推压用的肋部。这样，设置在上框内侧的肋部，防止接合爪部(该接合爪部把集尘部高压电极固定在下框上)向外侧张开，所以，可完全防止集尘部高压电极脱落。
本发明的另一目的是提供一种电集尘装置，该电集尘装置具有集尘部和带电部，集尘部的高压电极，采用体积固有电阻值为1010～1013数量级Ωcm的半绝缘性树脂做成，即使成形的电极的表面电阻值不均匀，即使采用体积固有电阻值超过107数量级Ωcm的树脂材料成形电极，或者，即使采用体积固有电阻值高、即可称为绝缘性的树脂材料成形电极，也能提高集尘效率，提高阻燃性。
为了实现上述目的，本发明的电集尘装置，具有包含高压电极和低压电极的集尘部和包含相向电极和放电电极的带电部，上述集尘部的高压电极，采用体积固有电阻值为1010～1013数量级Ωcm的半绝缘性树脂做成，其特征在于，上述集尘部的低压电极，其体积固有电阻值在107数量级Ωcm以下。
根据上述构造，由于电极材料是采用树脂，所以，可有效地抑制金属制电极产生的火花和放电音，增大成型加工的设计自由度，可制作任意形状的电极，并使电极具有阻燃性。
另外，由于集尘部的低压电极，其体积固有电阻值在107数量级Ωcm以下，所以，可实现高集尘效率。
这里，带电部的相向电极，如果其体积固有电阻值在107数量级Ωcm以下，则更加切实地实现高集尘效率。
另外，带电部的相向电极和集尘部的低压电极可以是一体形成的。这样，构成简便。另外，带电部的相向电极与集尘部的低压电极最好在直交方向交叉，并一体地形成。
另外，集尘部的低压电极或带电部的相向电极，最好是由对体积固有电阻值超过107数量级Ωcm的材料实施了导电处理后的材料形成。这样，可切实增大集尘效率。
另外，集尘部的低压电极或带电部的相向电极，最好是由体积固有电阻值超过107数量级Ωcm的材料形成，再对其表面实施导电处理而制成。这样，可切实增大集尘效率。导电处理，最好是电镀处理。另外，上述的电镀处理，其最外层最好是镀铬层。
另外，体积固有电阻值超过107数量级Ωcm的材料，从易得到性和物性的稳定性考虑，最好是合成树脂。
上述的电集尘装置，由带电部的放电电极使空气中的微粒子带电，并且使该带电微粒子通过由集尘部高压电极和集尘部低压电极产生的电场，用电吸引力捕集微粒子，换言之，具有清洁空气的功能。
上述空气清洁装置和电集尘装置中，带电部都备有放电电极和相向电极，集尘部都备有高压电极和低压电极。更具体地说，对该带电部的放电电极与相向电极之间，集尘部的高压电极与低压电极之间，赋与预定的数KV程度的电位差。另外，带电部的相向电极或集尘部的低压电极，也可以是接地电位。
图1是表示现有技术中，下框与集尘部高压电极直接接触状态的断面图。
图2是表示图1状态的等价电路。
图3是表示现有技术中的电极构造的侧面图。
图4是表示现有技术中的电极构造的立体图。
图5A是表示本发明实施例1空气清洁装置的整体平面图。
图5B是图5A的侧面图。
图6A是表示本发明实施例1空气清洁装置的主框的平面图。
图6B是图6A的侧面图。
图7是表示本发明实施例1空气清洁装置的组装在主框上的各部件分解、组装图。
图8A是表示本发明实施例1空气清洁装置的集尘部高压电极的立体图。
图8B是表示本发明实施例1空气清洁装置的集尘部高压电极的连接部件和供电部件的断面图。
图9A是表示本发明实施例1空气清洁装置的供电部件的平面图(局部省略)。
图9B是表示本发明实施例1空气清洁装置的供电部件的正面图(局部省略)。
图9C是表示本发明实施例1空气清洁装置的供电部件与集尘部高压电极相互关系的立体图(局部省略)。
图10A～图10H是表示本发明实施例1空气清洁装置的供电部件的断面决定的说明图。
图11是表示本发明实施例1空气清洁装置的集尘部低压电极的立体图。
图12A是比较本发明实施例1空气清洁装置的下框的接合爪和集尘部高压电极关系，进行说明的图。
图12B是比较本发明实施例1空气清洁装置的下框的接合爪和集尘部高压电极关系，进行说明的等价电路图。
图12C是说明本发明实施例1空气清洁装置的下框的接合爪和集尘部高压电极关系的说明图。
图12D是说明本发明实施例1空气清洁装置的下框的接合爪和集尘部高压电极关系的等价电路图。
图13A是表示本发明实施例1空气清洁装置中，把集尘部高压电极组装在下框上的状态和组装入集尘部高压电极和集尘部低压电极的状态的图。
图13B是图13A的侧面图。
图13C是图13A的C1-C1断面图。
图13D是图13A的D1-D1断面图。
图13E是图13A的E1-E1断面图。
图14是本发明实施例1的空气清洁装置中，用于固定集尘部高压电极的接合爪部的放大图。
图15是表示本发明实施例1的空气清洁装置中，供电部件相对于下框定位的概略平面图。
图16是表示本发明实施例1的空气清洁装置中，用于固定集尘部低电极的接合爪部的放大图。
图17A是表示本发明实施例1的空气清洁装置中，集尘部高压电极的电极板和集尘部低压电极的接地侧电极板的间距偏差与集尘效率的关系的曲线图。
图17B是表示本发明实施例1的空气清洁装置中，集尘部高压电极的电极板和集尘部低压电极的接地侧电极板的间距偏差与集尘效率关系的表。
图18A是表示本发明实施例1的空气清洁装置中，安装着带电部放电电极的上框的平面图。
图18B是表示本发明实施例1的空气清洁装置中，安装着带电部放电电极的上框的典型断面图。
图18C是图18A的C2-C2断面图。
图19是将本发明实施例2电集尘装置的各电极分解表示的立体图。
图20是用于测定本发明实施例2电集尘装置的集尘效率的试验装置的说明图。
下面，参照


本发明空气清洁装置和电集尘装置的实施例。(实施例1)
图5A和图5B表示本发明实施例1的空气清洁装置1。
该空气清洁装置1，可以单独使用，或者安装在空调机内部等使用，以清洁空气，具有集尘功能。
具体地说，该空气清洁装置1具有主框3，在单独使用时，该主框3用于安装在盒子内，在安装于空调机内部使用时，该主框3用于安装在空调机上。该主框3的左端部(图5B中下侧端部)嵌入盒子等，并用螺栓紧固设在其右端部(图5B中上侧端部)的托架5、7。
从图6A和图6B可见，主框3呈矩形框状，由设在中央的分隔壁9形成左右(图6B中是上下)相同形状的空间11。在其右侧端部(图6B中上侧端部)有电力供给装置13。分隔壁9上具有与后述集尘部低压电极15相接的接地电极接点17，通过导线19接地。在主框3的右侧端部，具有与后述集尘部高压电极21相接的集尘部接点23和与后述带电部放电电极25相接的带电部接点27。
利用上述构造，从电力供给装置13通过带电部接点27向带电部放电电极25供电后，由该带电部放电电极25的晕电放电，使空气中的微粒子带正电，该带正电的微粒子被导向在集尘部低压电极15与集尘部高压电极21之间产生的电场中，由接地电位的集尘部低压电极15捕集该带正电微粒子。
下面，具体地说明本实施例的空气清洁装置。
如图7所示，主框3上，在最下侧(图5B中最上侧)设有下框29，在该下框29上，从下至上依次设有一对集尘部高压电极21、集尘部低压电极15、中间框31、带电部放电电极25和上框33。
下框29呈矩形框状，被与主框3的分隔壁9对应的、设在中央的中央部件35左右分割。因此，设在中央部件35左右两侧的空间37，也与主框3的空间11对应。在左右空间37的前后和左右，各设有一对用于固定各集尘部高压电极21的接合爪部39 F、39 B和用于固定集尘部低压电极15的接合爪部39 L、39 R。
在下框29的中央部下侧(图6A中是右中央部侧)设有抓手41，可容易地相对于主框3装卸。
下面，参照图8A和图8B说明集尘部高压电极21。该集尘部高压电极21，在其前后有朝左右方向延伸的连接部件43，在该前后的连接部件43之间，有保持一定间隔设置的多个电极板21P，它们是用半绝缘性树脂整体成形制作成的。因此，可容易且高精度地确保电极板21P的间隔。
连接部件43如图8B所示，其断面呈帽形，在上下两侧突出帽沿45。以预定间隔设有接合突起47。
如图9A～9C所示，在左右集尘部高压电极21的连接部件43上，沿全长安装着コ字形断面的供电部件49，左右集尘部高压电极21被连成一体。该供电部件49由设在主框3上的集尘部接点23供电。
下面参照图10A～10H说明供电部件49的断面形状。该供电部件49，通过连接部件43给予集尘部高压电极21均匀的电位，其形状如图10A～图10H所示。
即，图10A和图10B中，表示一面接触的情形，供电部件51的断面形状是一块平板状。这时，由于是单纯的平面形状，供电部件51容易朝离开连接部件43的方向(图10A中箭头方向)挠曲，该挠曲产生非接触部分，降低接触概率，从而不能切实地给与均匀的电位。因此，评价是×。
在图10C和图10D中，表示二面接触的情形，供电部件53的断面是角钢形状。这时，虽然比平面形状不容易变形，但是由于产品精度的不均匀，使供电部件53朝着离开连接部件43的方向(图10C中箭头方向)错动，产生非接触部分而降低接触概率，难以确保给予均匀的电位。因此，评价是Δ。
在图10E和图10F中，表示二面接触的情形，供电部件55的断面是二块平板状，与连接部件43的上下面接触。这时，即使供电部件55朝离开连接部件43的方向(图10E中箭头方向)稍稍错动，也能保持二面接触，但是，产品精度不容易保证，组装也比较麻烦。因此，评价是×。
在图10G和图10H中，表示三面接触的情形，供电部件49的断面是
字形。这时，由于与连接部件43的前面和上下面接触，所以，即使供电部件49朝着离开连接部件43的方向(图10G中箭头方向)错动，也能保持二面接触，供电效率的降低少。另外，由于是
字形断面，产品精度和强度方面较好，组装也容易。所以，评价是◎。本实施例中，供电部件49的断面形状采用
字形。
由于把供电部件49做成为
字形，供电部件49与集尘部低压电极15靠近，虽然有产生火花的可能，但是，如前所述，通过将集尘部高压电极21的连接部件43做成帽形，可防止火花(见图8A和图8B)。具体地说，经实验证明，如果没有帽形的帽沿部45，在6.5KV时会产生火花，但设置了帽沿45而成为帽形时，产生火花的电压上升到7.7KV。
这样，可不扩大供电部件49与集尘部低压电极15之间的间隔来防止火花，所以，可防止刺耳的噼啪声，同时，即使扩大集尘部低压电极15的集尘面积，也能使空气清洁装置1的整体尺寸小型化。
如图9A和图9B所示，供电部件49把左右一对集尘部高压电极21连接起来，在长度方向(图9A和图9B的上下方向)对称。如图9C所示，左半部分或右半部分上，分别设有用冲压形成的接合孔57，该接合孔57用于嵌合左右集尘部高压电极21的接合突起47。这样，集尘部高压电极21与供电部件49的位置关系很容易高精度地定位。
图11表示集尘部低压电极15的构造。
该集尘部低压电极15，是用树脂将集尘部接地电极59(基本上相当于集尘部的低压电极)和带电部相向电极61背靠背地一体成形后，对表面施行电镀处理而成为导电体。另外，也可以用导电性树脂(包括具有吸湿性的导电树脂)、或用导体即金属性电极，代替该导电体。这样，可容易地将集尘部接地电极59的电极板59P和带电部相向电极61的电极板61P之间，以高精度保持预定间隔。
在其左右两端部，设有把该集尘部低压电极15固定到下框29上的爪嵌合部件63。集尘部低压电极15通过主框3的接地电极接点17接地。
下面，详细说明把集尘部高压电极21安装到下框29上的构造和把集尘部低压电极15安装到下框29上的构造。
如图12A所示，下框29是接地电位，所以，集尘部高压电极21直接与下框29接触时，成为图12B所示的等价电路状态，电压下降，集尘效率降低。
为了解决该问题，如图12C所示，通过コ字形断面的供电部件49把集尘部高压电极21安装到下框29上。这样，成为图12D的等价电路状态，集尘部高压电极21通过供电部件49沿左右方向全长被均匀供电。
下面，更具体地说明该构造。接合爪部39F、39B采用下述构造。
如图13A～图13E所示，在安装着集尘部高压电极21的下框29的空间37的前后两侧，分别设有一对接合爪部39F、39B。如图14所示，该接合爪部39F、39B具有向空间37内侧突出的突出部65，在该突出部65的中央设有接合爪69。接合爪69借助于左右隙缝67可朝前后方向稍稍摆动。在突出部65的内侧设有支承台71。
突出部65，通过供电部件49的侧面推压集尘部高压电极21的连接部件43的侧面，防止集尘部高压电极21向前后方向(Y轴方向)移动。这样，集尘部高压电极21在下框29的空间37内，被定位在Y轴方向的预定位置。
接合爪69通过供电部件49的上面推压连接部件43的上面，防止集尘部高压电极21脱离下框29。该接合爪69如图12C所示，不直接与集尘部高压电极21接触。这样，集尘部高压电极21被切实安装在下框29上。
如图18A所示，与设在下框29上的接合爪69的外侧位置对应的上框33的内侧位置处，设有将该接合爪69往内侧推压的肋81。这样，可防止接合爪69张开，从接合着的集尘部高压电极21脱落。
支承台71，高于下框29的底面73，通过供电部件49支承集尘部高压电极21的连接部件43。即，供电部件49和连接部件43，成为从下框29浮起的状态。这样，在清洗集尘部75时，可提高脱水性。
另一方面，集尘部高压电极21的左右方向的定位，是借助供电部件49进行的。即，如图9A～图9C所示，把集尘部高压电极21的接合突起47插入供电部件49的接合孔57，进行集尘部高压电极21与供电部件49的定位。如图13A和图15所示，使供电部件49的右端面与设在下框29的右(各图中双箭头所示左右方向中的右)侧端部上下位置的定位突起77相接，进行集尘部高压电极21的定位。
各供电部件49的左端部，被弹簧79常时朝定位突起77的方向推压，使各供电部件49的右端面与定位突起77切实相接。
同时，如图13E所示，弹簧79也起到将前后供电部件49之间电气连接的跨接线的作用，由于与供电部件49以全部复盖集尘部高压电极21的连接部件43的形式相接，所以，能均匀供电。另外，各供电部件49比下框29的内侧长度稍短，所以，供电部件49的组装容易。
图13A的左半部分，表示只把集尘部高压电极21如上述地组装入下框29的状态。在图13C中，表示其断面构造。
由于如上所述地构成接合爪部39F、39B，所以，集尘部高压电极21与作为接地电位的下框29不直接接触地支承在预定位置。这样，可对集尘部高压电极21的全面均匀供电，所以，产生均匀的电场，提高集尘效率。
下面，说明把集尘部低压电极15安装在下框29上的构造。
如图11所示，该集尘部低压电极15，将集尘部接地电极59的各电极板59P插入组装到集尘部高压电极21的电极板21P之间的中央位置，形成集尘部75。
集尘部低压电极15是接地电位，可直接固定到下框29上。即，本实施例中，集尘部低压电极15往下框29上的安装部，采用以下构造。
如图13A～图13E所示，在下框29的各空间37的左右两端面，设有接合爪部39L、39R。如图16所示，该接合爪部39L、39R具有X突起83、切口侧面85、接合爪87和切口上面89。X突起83用于将集尘部低压电极15在X轴方向定位。切口侧面85用于将集尘部低压电极15在Y轴方向定位。接合爪87用于防止集尘部低压电极15朝Z轴方向向上脱落。切口上面89用于从下侧支承集尘部低压电极15。
如图11所示，设在集尘部低压电极15两端面的爪嵌合部件63，具有贯通孔91、Y面93、底面95和X面97。接合爪87向上穿过贯通孔91，Y面93与切口侧面85相接，进行Y轴方向的定位。底面95与切口上面89相接，进行Z轴方向的定位。X面与X突起83相接，进行X轴方向的定位。
如图16所示，在切口上面89的中面部，设有朝上方突出的突起99，该突起99与设在爪嵌合部件63中央的贯通孔101(见图11)嵌合，当整个下框29在Z轴方向翘曲时，防止集尘部低压电极15脱落。
这样，由于设置了这样的接合爪部39L、39R，所以，可切实将集尘部低压电极15支承在下框29上的预定位置。
如上所述，图13A的右半部分，表示把集尘部高压电极21和集尘部低压电极15组装入下框29的状态。另外，集尘部低压电极15，借助图13D所示的接地弹簧103，与设在主框3上的接地电极接点17连接，成为接地电位。
下面，参照图17A和图17B，说明集尘部高压电极21和集尘部低压电极15的尺寸关系产生的间距偏差Δ(mm)对集尘效率η(％)。这里，设处理风量为1.3mm2/分，集尘部高压电极21的电极板21P与集尘部接地电极59的电极板59P之间的间隔为1.8mm。从这里可见，当间距偏差超过约0.4mm时，集尘效率下降到80％。
因此，在组装集尘部接地电极59的电极板59P和集尘部高压电极21的电极板21P时，X轴方向的偏差最好限制在0.4mm以下。
集尘部高压电极21和集尘部低压电极15是异电位，是不能以一方作为基准来定位另一方的。但是，本实施例中，是以下框29为基准，分别定位集尘部高压电极21和集尘部低压电极15。这意味着在定位中，以最小限度的部件数目进行有效的定位，与前述的构造相比，可将X轴方向的偏位抑制为最小。
从图7可知，如上述地把集尘部高压电极21和集尘部低压电极15安装到下框29上后，安装中间框31，再安装装有带部放电电极的上框33。
如图18A和图18B所示，沿着线材保护部件即上框33，设有带电部相向电极25。这些带电部放电电极25，展设在带电部相向电极61的电极板61P之间。带电部放电电极25在图18A中的上侧端部，如图18C所示，设有与设在主框3上的带电部接点27接触的弹簧钩105。带电部放电电极25的两端部，被弹簧107付与一定的拉力。
上述本发明实施例空气清洁装置中，沿着集尘部高压电极21全长设置供电部件49，高压电极21通过该供电部件49由接地电位即下框29的接合爪部39F、39B支承，以此防止集尘部高压电极21的电压下降，所以可产生均匀的电场。从而可提高集尘效率。
由于将供电部件49的断面做成为コ字形，可增加供电部件49自身的刚性，同时，安装集尘部高压电极21的接合孔57用冲压形成，所以，可准确设定供电部件49与集尘部高压电极21的位置关系。把断面做成为コ字形，可用三面与集尘部高压电极21的连接部件49接触，所以可提高供电确率，改善集尘效率。
由于把安装供电部件49的连接部件43的断面做成为帽形，所以，阻断高压的供电部件49与接地电位的集尘部低压电极15之间的电气连系，所以，不必扩大间隔就可以防止火花的发生。这样，可防止产生刺耳的噼啪声，同时，可使空气清洁装置1的尺寸小型化。
另外，由于集尘部高压电极21和集尘部低压电极15是用树脂一体成形的，所以，可准确地设置电极板21P、59P、61P的间隔以及相对于下框的安装位置等，可以将集尘部高压电极21的电极板21P与集尘部接地电极59的电极板59P之间的间隔保持一定。这样，可产生均匀的电场，提高集尘效率。
由于以下框29为基准，设定集尘部75相对于下框29的位置关系，所以，可容易调节集尘部高压电极21与接合爪部39F、39B之间的位置关系以及集尘部低压电极15与接合爪部39L、39R之间的位置关系。
本发明的空气清洁装置，不限于上述实施例，可作适当变更，得到其它实施例。
在前面的说明中，为了便于说明，设定了前后、左右、上下等的方向性，在使用状态中没有方向性，无论在哪个方向都可使用。
本实施例中，构成集尘部低压电极15的集尘部接地电极59和带电部相向电极61，是作为接地电极进行说明的，当然，只要能在与各集尘部高压电极21之间、与带电部放电电极25之间产生数KV级电位差者均可，并不限于接地。(实施例2)下面，用实施例2说明本发明的电集尘装置。
本实施例的电集尘装置，是将实施例1所述基本构造的空气清洁装置中的、具有静电集尘功能的部分特定化。具体地说，只要具有集尘部和带电部，均可作为电集尘装置使用。
具体地说，具有集尘部和带电部的电集尘装置的集尘部高压电极，采用体积固有电阻值为1010～1013数量级Ωcm的半绝缘性树脂做成，其特征在于，集尘部的接地电极，其体积固有电阻值为107数量级Ωcm以下。
该构造中，带电部的相向电极与集尘部低压电极同样地，其体积固有电阻值最好为107
数量级Ωcm以下。
如图19所示，本实施例的电集尘装置，具有带电部111和集尘部112。带电部111由放电电极113和与其相向电极114构成。集尘部112由高压电极116和其接地电极115构成。如图所示，该电集尘装置中，相向电极114和接地电极115最好是一体形成，另外，相向电极114和接地电极115，最好在直交方向交叉并一体形成。
之所以要采用这样的交叉构造，是因为将相向电极114与接地电极115这样地一体形成时，可增大集尘面积，提高捕集带电粒子的效率，并且，由于采用交叉并一体成形的构造，在形成薄板状相向、接地电极时，可相互补强相向电极4及接地电极5的抗翘曲、挠曲能力。
本实施例中，是将集尘部112的低压电极作为接地电极115说明，将带电部111的相向电极114也作为接地电极说明的，当然，只要在与各高压电极116之间、与放电电极113之间，产生数KV级的电位差者都可以，不一定接地。
用上述构成要素组装电集尘装置时，相向电极114的若干块板状突出部分，插入各放电电极113之间，成为带电部111。接地电极115的若干块板状突出部分，以均等间隔插入高压电极116的若干个开口部，成为集尘部112。
图19中，各电极由长方体形状构成，但其形状可以是任意的，例如，在该图中，也可以是朝上下方向弯曲的形状。另外，也可以采用实施例1中的各电极的形状。
这里，可用作集尘部112的高压电极116的、体积固有电阻值为1010～1013Ωcm的半绝缘性树脂，最好使用有吸湿性的、在使用环境的温度、湿度下，相对于高电压其体积固有电阻值在108～1013数量级Ωcm、最好在1010～1013数量级Ωcm范围内的树脂。
该具有吸湿性的树脂，可采用本身有吸湿性、有上述体积固有电阻值的树脂。但是，也可以采用例如在热可塑性树脂那样的基材树脂内添加吸水性树脂而被赋与吸湿性的树脂。该树脂，借助于配合在树脂中的吸水性树脂吸收的水分，而呈半绝缘性。通过调节吸水性树脂的配合量，可将树脂的体积固有电阻值至少调节在108～1013数量级Ωcm的范围内。
吸水性树脂的配合量，因树脂的种类而异，通常为5～50重量％。
作为基材树脂，例如有丙烯基树脂、ABS树脂、聚酯树脂等热可塑性树脂。尤其是，如果采用ABS树脂，则可得到优良的成形性、阻燃性、耐热性和耐冲击性。制造成本也低。
本身具有吸湿性的基材树脂，例如有酚醛树脂、密胺树脂、尿素树脂等。在这样的热硬性树脂中，采用酚醛树脂时，可容易得到所需的电阻值。
作为混合的吸水性树脂，有丙烯基酸盐类、聚乙烯醇类、聚氨酯类等，可考虑吸水性、电阻值的持续性以及与基材树脂的相溶性等进行选择。另外，该具有吸湿性的树脂，例如可采用ェクセロィ(商品名，テクノポリマ-社制)等市售品。
该具有吸湿性的树脂，例如是在ABS树脂中添加吸水性树脂而得到的树脂时，把充分干燥了的树脂板(厚2mm)放在温度70℃、湿度65％的恒温恒湿槽内，静置48小时后，其吸湿量相对于干燥树脂是0.7～1.5重量％，然后，返回到普通的环境内，放置一定时间(48小时以上)后的体积固有电阻值，为1010～1013数量级Ωcm。另外，酚醛树脂时，体积固有电阻值为1012～1013数量级Ωcm。
本实施例中的集尘部112的接地电极115，以及带电部111的相同电极114，其体积固有电阻值最好为107数量级Ωcm以下，这样，可用体积固有电阻值为107数量级Ωcm以下的任何材料做成。例如，可以是金属制、合成树脂制等。采用体积固有电阻值超过107数量级Ωcm的材料时，要施行导电处理，使其体积固有电阻值为107数量级Ωcm以下。
另外，由体积固有电阻值超过107数量级Ωcm的材料形成时，也可以对其表面实施导电处理，使该导电处理部的体积固有电阻值在107数量级Ωcm以下。
体积固有电阻值超过107数量级Ωcm的材料，从成形性和比重的观点考虑，或者，在组装电集尘装置时，以在相互间插入各电极板的形式配置，使成形时的电极板倾角与由相对半绝缘性树脂构成的高压电极相同，从容易得到均匀电场的观点考虑，最好是采用合成树脂。例如，可使用在调制可用作上述集尘部高压电极的、体积固有电阻值为1010～1013数量级Ωcm的半绝缘性树脂时，可使用的热可塑性树脂构成的基材树脂，另外，该树脂和吸水性树脂的混合物构成的具有吸湿性的树脂等。
该具有吸湿性的树脂，例如，是在ABS树脂中添加吸水性树脂而制成的树脂时，将充分干燥了的树脂板(厚2mm)，放在温度70℃、湿度65％的恒温恒湿槽内静置48小时后，最好采用其吸湿量相当干燥树脂为0.5～1.5重量％，在通常环境中使用的集尘装置时，是1.0～1.3重量％，在湿度高的环境下使用时，是0.5～1.0重量％的树脂。另外，把具有吸湿性的树脂放在通常环境下一定时间(48小时以上)后，体积固有电阻值为1010～1013数量级Ωcm。
对体积固有电阻值超过107数量级Ωcm的、可使用的具有吸湿性的树脂实施的导电处理方法，可以是在具有吸湿性的树脂中配合导电材。这里，配合的导电材，例如有碳纤维、碳黑等碳属物质、半导电性或导电性须晶(例如钛酸钙等)、不锈钢纤维、铜粉、银粉等金属类物质那样的体积固有电阻值在10-1数量级Ωcm以下的导电性物质。当然，也可以将它们单独使用或2种以上一起使用。这些物质内，最好是碳类物质或金属类物质。尤其是，呈纤维状形态的碳纤维、不锈钢纤维等，可以用较少的量达到所需的电阻值，可得到好的结果。
另外，为了得到吸湿性树脂与导电材配合的树脂，例如，可以通过采用混料碾压机、封闭式混练器、连续混合器等的通常方法，把具有吸湿性的树脂以溶融状态与导电材混练，或者，将基材树脂、吸水性树脂和导电材溶融混练，调节制成。这时，导电材的配合量最好是所得到树脂的10重量％以下，如果配合量多，则耐冲击性降低。
通过该配合得到的树脂的吸湿量，用前述测定法测定的结果，通常是在0.4～1.5重量％，另外，体积固有电阻值在107数量级Ωcm以下。
为了使体积固有电阻值超过107数量级Ωcm的材料成为可用，对基材树脂的表面实施的导电处理方法，可以采用电镀、导电性涂料的涂敷、金属蒸镀等处理。尤其以电镀处理为宜。镀层可以是电气镀层，也可以是无电解镀层。电镀的金属，通常可采用铬、钴、镍、金、白金等。镀层也可用不同种的金属层叠层构成，但从耐臭氧性面考虑，最外层最好是铬层。镀层的厚度，从耐久性方面考虑，最好厚一些，通常在5μm以上，最好在10～50μm的范围内。另外，最外层是铬层时，该铬层的厚度在0.1μm以上即可。这样，表面经导电处理后的电极，其体积固有电阻值在107数量级Ωcm以下。
本实施例电集尘装置中，最好对集尘部112的接地电极115以及带电部111的相向电极114，集尘部112的高压电极116，赋与阻燃性。对这些电极赋与阻燃性的方法，可以采用在形成电极的材料中、尤其是合成树脂中配合阻燃剂的方法。作为阻燃剂，应根据树脂种类选择，不能一概决定。例如，作为树脂、作为基材树脂，采用ABS树脂时，阻燃剂可选用四双酚A(TBA)、2,2-双(4-羟基-3,5-二溴苯)丙烷等含丙烷类的有机阻燃剂。在它们中也可以并用三氧化锑等无机阻燃剂。阻燃剂的配合量，通常是该树脂重量的25％以下。当然，阻燃剂往树脂内的配合，也可以在配合吸湿性树脂和导电材等时，同时地配合阻燃剂。
本实施例中，用热可塑性树脂形成了集尘部112的接地电极115及带电部111的相向电极114后，对表面实施了导电处理后的电极赋与阻燃性，关于该阻燃性的赋与，可对成形前的热可塑性树脂材料，采用与前述同样的方法付与。另外，成形后用电镀进行金属复盖处理时，镀层本身对于提高阻燃性也有一定效果。
本实施例电集尘装置中的放电电极113，可以是图19所示那样的线状，也可以是图未示的针状。做成为线状时，例如，通常是在钨线、钢琴线、镍铬线、不锈钢线等金属线上镀上金、白金等贵金属，进行表面处理。该金属线的线径通常在50μm以上，最好在50μm～200μm范围内。另外，也可使用金属包层线，该金属包层线是用钨等作为芯线，压接或镀上镍后，通过拉线加工等使其密接而成。做成为针状时，将上述金属加工成平板状，形成针状突起。
下面，用更为具体的例子说明本实施例电集尘装置的相向电极和接地电极的构造对集尘效率的影响。(具体例1)先在ABS树脂中，配合作为阻燃剂的四双酚A(15重量％)，调制成树脂组成物。
接着，用注射成形法，将该树脂组成物一体地成形为图19所示的、由相向电极114和接地电极115在直交方向交叉的电极。
接着，对该一体成形的电极表面，依次进行镀铜、镀镍、镀铬，形成厚度为35μm(镀铬层0.3μm)的镀层。
然后，用该电极制作图19所示的电集尘装置，该电集尘装置的集尘部112的进深长度为9mm，电集尘装置全体的进深长度为32mm。
图19的高压电极116，是采用有吸水性的树脂(体积固有电阻值为2×1010Ωcm，用前述试验法测定)制作的。
如图20所示，如标记118所示，把该装置安装到试验装置的测定物安装部。从P方向向该试验装置供给粒径为0.3μm的DOP(酞酸二辛酯)标准粒子，在被测定集尘装置118的前后，分别设有测定这些前后DOP粒子数的粒子计数器121和粒子计数器122。
设集尘装置118的放电部的电流为250μA，集尘部的电压为4.2KV，箭头A所示通过风速为1m/秒，起动试验装置，测定集尘装置118的集尘效率。
结果，3次试验的平均集尘效率(η)为64.4％。
另外，集尘效率(η)，用下式求得。
η=(粒子计数器121的DOP粒子数-粒子计数器122的DOP粒子数)×100/(粒子计数器121的DOP粒子数)(具体例2)本具体例中，在ABS树脂内配合吸水性树脂，做成具有吸水性的树脂，在该树脂内，配合作为导电材的碳纤维(6重量％)、作为阻燃剂的四双酚A(15重量％)，调制成树脂组成物。该组成物的体积固有电阻值为1.9×106Ωcm(ASTM D257标准；温度20℃，相对湿度50％)。
接着，与具体例1同样地，用注射成形法，将该树脂组成物一体地形成由相向电极114和接地电极115构成的电极。
然后，不经过电镀处理地使用该电极，与具体例1同样地，制作集尘装置。
与具体例1同样地，测定该集尘装置的集尘效率，结果是51.5％。
如上所述，具体例1是，由可用作集尘部高压电极的、体积固有电阻值为1010～1013数量级Ωcm的半绝缘性树脂构成基材树脂，用该基材树脂形成相向电极和接地电极，由该相向电极和接地电极构成电极，采用对该电极进行电镀处理后的电极。具体例2是，在具有吸水性的树脂内配合导电材，形成树脂组成物，用该树脂组成物形成相向电极和接地电极，采用由该相向电极和接地电极构成的电极。从具体例1和具体例2的结果可知，具体例1比具体例2具有更高的集尘效率，前者是更好的实施形态。
如上所述，本实施例的电集尘装置，由于电极材料是采用的树脂，所以，可抑制金属制电极产生的火花，抑制放电音。增加成型加工的设计自由度，可制作任意形状的电极。
在电极成型中，即使不进行细部的成形条件管理、调节，也可以一体地成型电极，可提高阻燃性，并且提高集尘效率。
另外，具有集尘部和带电部的电集尘装置中，集尘部的高压电极采用体积固有电阻值为1010～1013数量级Ωcm的半绝缘性树脂时，成形的电极的表面电阻值即使不均匀，即使采用体积固有电阻值超过107数量级Ωcm树脂成形电极，或者即使采用体积固有电阻值高、具有通常绝缘性的树脂材料成形电极，也能实现很高的集尘效率和阻燃性。
权利要求
1．空气清洁装置，由带电部的放电电极使空气中的微粒子带电，使该带电粒子通过由集尘部的高压电极和集尘部的低压电极产生的电场，用电吸引力捕集上述微粒子，其特征在于，用树脂一体地成形上述集尘部的高压电极，通过该一体成形，在一对连接部件间，以一定的间隔设置电极板，沿上述连接部件全长设置供电部件，通过该供电部件向集尘部的高压电极供电，将集尘部的高压电极支承在下框上。
2．如权利要求1所述的空气清洁装置，其特征在于，上述连接部件的断面形状是帽形，上述供电部件是三面与上述连接部件接触的コ字形断面部件。
3．如权利要求1或2所述的空气清洁装置，其特征在于，上述集尘部的高压电极相对于上述下框在X轴方向的定位，通过上述供电部件进行。
4．如权利要求1至3中任一项所述的空气清洁装置，其特征在于，上述集尘部的高压电极相对于上述下框在Y轴方向的定位以及在Z轴方向的定位，分别是用一体地设在上述下框上的接合爪部进行。
5．如权利要求1至4中任一项所述的空气清洁装置，其特征在于，上述集尘部的低压电极相对于上述下框在X轴方向的定位、在Y轴方向的定位以及在Z轴方向的定位，分别用一体地设在上述下框上的接合爪部进行。
6．如权利要求1至5中任一项所述的空气清洁装置，其特征在于，将上述集尘部的高压电极和集尘部的低压电极，分别在X轴方向定位在上述下框上，使上述集尘部的低压电极的接地侧电极板，位于上述集尘部的高压电极的相邻电极板的中心位置。
7．如权利要求1至6中任一项所述的空气清洁装置，其特征在于，为了防止上述集尘部的高压电极脱落，在与设在上述下框上的接合爪部的外侧位置对应的上框内侧，设有抑制上述接合爪部用的肋部。
8．电集尘装置，具有包含高压电极和低压电极的集尘部和包含相向电极和放电电极的带电部，上述集尘部的高压电极，采用体积固有电阻值为1010～1013数量级Ωcm的半绝缘性树脂，其特征在于，上述集尘部的低压电极，其体积固有电阻值在107数量级Ωcm以下。
9．如权利要求8所述的电集尘装置，其特征在于，上述带电部的相向电极，其体积固有电阻值在107数量级Ωcm以下。
10．如权利要求8或9所述的电集尘装置，其特征在于，上述带电部的相向电极和上述集尘部的低压电极是一体形成的。
11．如权利要求8至10中任一项所述的电集尘装置，其特征在于，上述带电部的相向电极与上述集尘部的低压电极在直交方向交叉，并一体地形成。
12．如权利要求8至11中任一项所述的电集尘装置，其特征在于，上述集尘部的低压电极或上述带电部的相向电极，是由对体积固有电阻值超过107数量Ωcm的材料实施了导电处理后的材料形成的。
13．如权利要求8至11中任一项所述的电集尘装置，其特征在于，上述集尘部的低压电极或上述带电部的相向电极，由体积固有电阻值超过107数量级Ωcm的材料形成，再对其表面实施导电处理而形成的。
14．如权利要求13所述的电集尘装置，其特征在于，上述导电处理，是电镀处理。
15．如权利要求14所述的电集尘装置，其特征在于，上述的电镀处理，其最外层是镀铬层。
16．如权利要求12至15中任一项所述的电集尘装置，其特征在于，上述体积固有电阻值超过107Ωcm级的材料，是合成树脂。
全文摘要
本发明提供的空气清洁装置,由带电部的放电电极使空气中的微粒子带电,使该带电粒子通过由集尘部的高压电极和集尘部的低压电极产生的电场,用电吸引力捕集上述微粒子,用树脂一体地成形上述集尘部的高压电极,沿连接部件全长设置供电部件,将集尘部的高压电极支承在下框上。本发明还提供电集尘装置,集尘部的高压电极采用电阻值为10
文档编号B03C3/40GK1217953SQ9812253
公开日1999年6月2日 申请日期1998年11月20日 优先权日1997年11月20日
发明者胜村真一郎, 真木教雄, 山下隆之, 小野口义和 申请人:绿安全株式会社