專利名稱：電除塵單元、空氣凈化器、電除塵裝置及廢氣微粒捕集裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電除塵單元及其制造方法、以及使用該單元的空氣凈化器、電除塵裝置及廢氣微粒捕集裝置。
近年來(lái)，伴隨辦公室、飯店、游藝場(chǎng)所、住宅等建筑物(以下，作為代表稱辦公室)的高氣密結(jié)構(gòu)化，含有香煙的煙霧、調(diào)色涂料、紙粉等塵埃(浮游微粒)、臭氣及其它有害物質(zhì)的污濁空氣有害于辦公室中的工作人員的健康、對(duì)設(shè)備或機(jī)器的污染概率增大。
以往在這樣的辦公室中，在眼睛能看到塵埃的場(chǎng)所(例如吸煙室等)一般采取的處理方法是使換氣扇工作，將污濁的空氣排出到室外?？墒沁@樣一來(lái)，室內(nèi)的溫度會(huì)受室外溫度的影響，致使致冷取暖效果極端惡化，很不理想。進(jìn)行室內(nèi)空氣凈化時(shí)，為了使室內(nèi)溫度保持一定，就要不斷地一邊使換氣扇工作，還必須一邊使空調(diào)器工作，進(jìn)行致冷·取暖，如果這樣做，由于空調(diào)器和換氣扇的耗電量增大，所以很不好。
在這種情況下，作為一種只需進(jìn)行必要的最小限度的換氣、也不需要空調(diào)器進(jìn)行無(wú)用的工作、能大幅度節(jié)省消耗的電力的裝置，即應(yīng)用了電除塵裝置的空氣凈化器(電子空氣濾清器)已普及開(kāi)來(lái)。
作為這種空氣凈化器的一種，迄今已有圖19及圖20所示的空氣凈化器。該空氣凈化器是一種壁掛式的，大致由從開(kāi)口部1吸入室內(nèi)的污濁空氣2的吸引部3、預(yù)過(guò)濾器4、電除塵單元5、裝有由活性碳纖維構(gòu)成的脫臭過(guò)濾器6的對(duì)通過(guò)它的空氣進(jìn)行除塵和脫臭的集塵部7、將用該集塵部7清凈過(guò)的空氣8排出到室內(nèi)的帶有百葉窗的排出部9和未圖示的電源部構(gòu)成。在上述排出部9中裝有電風(fēng)扇10，利用該電風(fēng)扇10從開(kāi)口部1吸入污濁空氣2，用集塵部7清凈后變成清凈的空氣8，并從排出部9排出。該空氣凈化器的吸引部3沿天花板表面伸出，所以室內(nèi)空氣能高效地循環(huán)。因此，室內(nèi)空氣轉(zhuǎn)眼之間便被凈化。另外，集塵部7的前側(cè)板構(gòu)成拉倒式的開(kāi)閉門(mén)11，可用于任意次數(shù)地洗掉被吸附到預(yù)過(guò)濾器4、電除塵單元5及脫臭過(guò)濾器6中的污垢，能適合于這些構(gòu)件的出入。
其次，參照?qǐng)D21至圖25詳細(xì)說(shuō)明該空氣凈化器的主要部分即電除塵單元5的結(jié)構(gòu)。
圖21是表示該電除塵單元的結(jié)構(gòu)的縱剖面圖，圖22是表示將該電除塵單元分割成子單元的縱剖面圖，圖23是從正面一側(cè)(空氣吸引側(cè))所看到的該電除塵單元的斜視圖，圖24是將圖23的一部分放大后表示的局部放大斜視圖，圖25是從背面一側(cè)(空氣排出側(cè))所看到的該電除塵單元的斜視圖。上述電除塵單元5如這些圖所示，形成離子化空間區(qū)域的唱針狀的針式電極12和將該針式電極12呈突出狀態(tài)支撐并固定在前端面上的端面各邊約10mm、長(zhǎng)為5～6cm的棱柱狀的偏向電極13兩者呈整體結(jié)構(gòu)的針式偏向結(jié)合電極14、14、…被縱橫配置成格子狀，橫截面各邊約20mm、長(zhǎng)為5～6cm的中空方筒狀的收集單元(用靜電力吸引捕集塵埃等微粒用的電極)15分別套在各針式偏向結(jié)合電極14上，呈具有構(gòu)成空氣通道的寬約5mm的方環(huán)狀的間隙的狀態(tài)，為了清洗時(shí)容易操作，如圖22所示，陽(yáng)型子單元16和陰型子單元17能彼此分離開(kāi)。
陽(yáng)型子單元16有箱形框(以下稱外箱)18，在該外箱18的底面上支撐著多個(gè)針式偏向結(jié)合電極14、14、…，而且，互相連接著呈等電位的連結(jié)支撐構(gòu)件19、19、…通過(guò)絕緣框20、20、…被結(jié)合在一起，多個(gè)針式偏向結(jié)合電極14、14、…呈格子狀排列在外箱18的內(nèi)側(cè)。另外，陰型子單元17有可與陽(yáng)型子單元16的外箱18套合的箱形框(以下稱內(nèi)箱)21，在該內(nèi)箱21的內(nèi)側(cè)呈格子狀地裝有多個(gè)收集單元15、15、…。驅(qū)動(dòng)時(shí)從未圖示的高壓直流電源向針式偏向結(jié)合電極14和收集單元15之間施加高壓(5～6kV)，且兩者之間呈這樣的連線狀態(tài)，即，使針式偏向結(jié)合電極14一側(cè)為正電位，收集單元15一側(cè)為負(fù)電位。如上構(gòu)成的陽(yáng)型子單元16和陰型子單元17這樣構(gòu)成，如圖22和圖21所示，外箱18和內(nèi)箱21組裝成套合狀態(tài)，如圖23和圖24所示，收集單元15、15、…和針式偏向結(jié)合電極14、14、…一一對(duì)應(yīng)地配置，就是說(shuō)，針式偏向結(jié)合電極14、14、…一個(gè)一個(gè)地以非接觸狀態(tài)分別插在各收集單元15、15、…中。
圖26是說(shuō)明該空氣凈化器工作用的工作說(shuō)明圖。
如該圖所示，在上述結(jié)構(gòu)中如果將直流高壓加在針式偏向結(jié)合電極14上，就會(huì)在針式電極12的針尖周圍持續(xù)穩(wěn)定地引起同樣的電暈放電，形成離子化空間區(qū)域22。這時(shí)，利用電風(fēng)扇10，使被吸引部3吸入的污濁空氣2通過(guò)離子化空間區(qū)域22，離子化能量低的氧首先被電離而成為正離子，它們附著在香煙的煙霧等微粒23、23、…上，微粒23、23、…本身也就帶上了正離子電荷。帶有電荷的微粒23、23、…從下一個(gè)偏向電極13和收集單元15之間通過(guò)時(shí)，位于收集單元15附近的微粒被吸附在呈負(fù)電位的收集單元15中，離開(kāi)收集單元15的極板的微粒23、23、…受偏向電極13的極板的正電位的作用而被反彈回收集單元15的極板的方向并被吸附，因此從0.01μm左右的微小的微粒到10μm左右的較大的微粒都被有效地收集起來(lái)。
可是，如圖27(a)所示，針式電極12由具有鍍鎳的針尖的不銹鋼等針構(gòu)件120構(gòu)成，另外，偏向電極13這樣形成，即將彎曲成コ字形槽的一對(duì)不銹鋼等制成的彎曲電極板構(gòu)件130、130使其開(kāi)口面相對(duì)地合并起來(lái)且使對(duì)應(yīng)的側(cè)面邊緣之間相貼合形成棱柱狀。如圖27(b)所示，以往制造針式偏向結(jié)合電極14時(shí)，將一對(duì)彎曲電極板構(gòu)件130、130重合成棱柱狀之后，使針構(gòu)件120的底面接觸在上述棱柱的前端面的接縫處，用銀焊料24圍繞三個(gè)構(gòu)件120、130、130的接點(diǎn)將其固定，在使偏向電極13和針式電極12一體化的同時(shí)制作偏向電極13?？墒牵ǔＴ诿恳粋€(gè)電集塵單元5中要安裝100個(gè)左右的針式偏向結(jié)合電極14、14、…，在采用使用銀焊料24的上述現(xiàn)有的制造方法時(shí)，要花費(fèi)相當(dāng)大的勞力和時(shí)間，因此，在針?lè)烹姺绞降目諝鈨艋髦?，一方面具有集塵能力強(qiáng)的技術(shù)優(yōu)點(diǎn)，另一方面又有不能降低成本和批量化生產(chǎn)這樣的經(jīng)濟(jì)上的難點(diǎn)。
與此不同，如圖28所示，格子狀的收集單元15、15、…采用容易制作的結(jié)構(gòu)，即將以等間隔設(shè)置了多個(gè)狹縫狀切口(以下稱切縫)25、25、…的一組不銹鋼等制成的金屬板(以下稱單元用電極板)150、150、…在切縫25、25、…的位置沿上下方向以正交狀態(tài)依次嚙合，所以可批量生產(chǎn)，但是由于單元用電極板150、150、…較薄，所以制作時(shí)或運(yùn)輸時(shí)受意想不到的外力作用而容易變形，在發(fā)生變形的地方(該圖中用符號(hào)A表示的地方)存在集塵能力極度下降的問(wèn)題。
本發(fā)明就是鑒于上述情況而開(kāi)發(fā)的，其目的在于提供一種能謀求低成本及批量生產(chǎn)、耐機(jī)械沖擊及耐熱沖擊性能好的電集塵單元及其制造方法，以及使用該單元的空氣凈化器、電除塵裝置及廢氣微粒捕集裝置。
為了解決上述課題，按照本發(fā)明的第1種觀點(diǎn)，提供一種電集塵單元，它備有在針尖周圍引起電暈放電而使氣體中的微粒帶電用的針式電極、對(duì)應(yīng)于針式電極設(shè)置成筒狀且用靜電力吸引捕集帶電微粒用的捕集電極、以及插入配置在捕集電極內(nèi)而使上述帶電微粒具有朝向上述捕集電極的偏向力用的偏向包極，上述偏向電極由具有安裝固定上述針式電極用的安裝孔的前板部和相隔規(guī)定的空間面向上述捕集電極的側(cè)板部構(gòu)成中空柱結(jié)構(gòu)，同時(shí)上述針式電極，其針尖從上述偏向電極的前板部的表面突出、其針體部緊密地嵌合在上述安裝孔中，以此狀態(tài)固定在上述前板部上。
在上述第1種觀點(diǎn)中，作為上述電集塵單元的制造方法，最好預(yù)先在上述偏向電極的前板部上打穿其孔徑比上述針式電極的針體部的直徑小的上述安裝孔，在將上述針式電極安裝固定在上述偏向電極的前板部上時(shí)，通過(guò)將上述針式電極從上述偏向電極的中空內(nèi)部一側(cè)打入上述前板部的安裝孔中，使上述針式電極的針尖從上述前板部的表面突出，同時(shí)將上述針式電極的針體部緊密地嵌合并固定在上述安裝孔中。
按照本發(fā)明的第2種觀點(diǎn)，提供一種電集塵單元，它備有在針尖周圍引起電暈放電而使氣體中的微粒帶電用的針式電極、對(duì)應(yīng)于針式電極設(shè)置成筒狀且用靜電力吸引捕集帶電微粒用的捕集電極、以及插入配置在捕集電極內(nèi)而使上述帶電微粒具有朝向上述捕集電極的偏向力用的中空棱柱結(jié)構(gòu)的偏向電極，上述偏向電極由下述部分組合成中空棱柱結(jié)構(gòu)由具有安裝固定上述針式電極用的第1安裝孔的第1前板部和相隔規(guī)定的空間面向上述捕集電極的第1側(cè)板部構(gòu)成的第1彎曲電極板構(gòu)件、以及由具有安裝固定上述針式電極用的第2安裝孔的第2前板部和相隔規(guī)定的空間面向上述捕集電極的第2側(cè)板部構(gòu)成的第2彎曲電極板構(gòu)件，即由這兩部分構(gòu)件構(gòu)成上述中空棱柱結(jié)構(gòu)，而且在使上述第1及第2安裝孔的軸心彼此大體上一致的狀態(tài)下，使上述第1及第2前板部互相重合，上述針式電極，其針尖從上述偏向電極的第1或第2前板部的表面向外突出，其針體部緊密地嵌合在上述第1及第2安裝孔中，在此狀態(tài)下上述針式電極被固定在上述第1及第2前板部上。
在上述第2種觀點(diǎn)中，上述第1及第2側(cè)板部最好分別是被彎曲加工成截面呈コ字形的槽形構(gòu)件，該兩側(cè)板部彼此相向組合，形成中空棱柱結(jié)構(gòu)的上述偏向電極。
另外，作為按照上述第2觀點(diǎn)進(jìn)行的上述電集塵單元的制造方法，最好預(yù)先在上述偏向電極的第1及第2前板部上打穿設(shè)置其孔徑比上述針式電極的針體部的直徑小的上述第1及第2安裝孔，在將上述針式電極安裝固定在上述偏向電極上時(shí)，將上述第1及第2彎曲電極板構(gòu)件組合成中空棱柱結(jié)構(gòu)，而且在使上述第1及第2安裝孔的軸心彼此大體上一致的狀態(tài)下，使上述第1及第2前板部互相重合，成為上述偏向電極或其形態(tài)后，通過(guò)將上述針式電極從上述偏向電極或其形態(tài)的中空內(nèi)部一側(cè)打入上述第1及第2前板部的第1及第2安裝孔中，使上述針式電極的針尖從上述第1或第2前板部的表面突出，同時(shí)將上述針式電極的針體部緊密地嵌合并固定在上述第1及第2安裝孔中。
另外，按照本發(fā)明的第3種觀點(diǎn)，提供一種電集塵單元，它備有在針尖周圍引起電暈放電而使氣體中的微粒帶電用的多個(gè)針式電極、對(duì)應(yīng)于各針式電極設(shè)置成筒狀且用靜電力吸引捕集帶電微粒用的多個(gè)捕集電極、以及插入配置在各捕集電極內(nèi)而使上述帶電微粒具有朝向上述捕集電極的偏向力用的多個(gè)柱狀偏向電極，上述多個(gè)捕集電極，其分別具有彼此相距等間隔的多個(gè)切縫的第1及第2電極平板構(gòu)件多個(gè)為一組，在上述切縫處以相互正交狀態(tài)互相嚙合，在整體上配置成方格狀，同時(shí)各切縫由成為上述嚙合部位的窄的狹縫部和成為至該狹縫部的導(dǎo)向部的導(dǎo)向槽部構(gòu)成，同時(shí)至少在上述狹縫部的一端和另一端之間的邊緣部分形成一個(gè)或多個(gè)使該狹縫寬度比上述電極平板構(gòu)件的厚度窄的刺。
在上述第3種觀點(diǎn)中，在上述各狹縫部存在上述刺的最窄部分最好設(shè)定為比上述電極平板構(gòu)件的厚度窄3～20μm左右。
另外，作為按照上述第3觀點(diǎn)進(jìn)行的上述電集塵單元的制造方法，最好在形成上述捕集電極時(shí)，使上述第1及第2電極平板構(gòu)件多個(gè)為一組，在相對(duì)應(yīng)的上述切縫處使上述導(dǎo)向槽部呈相向狀態(tài)，且以相交成100～175度的角度(優(yōu)選角)互相嚙合，在整體上組合成斜格狀后，通過(guò)將其擴(kuò)展成方形，獲得在整體上配置成方格狀的多個(gè)捕集電極。
另外，在上述第1～第3種觀點(diǎn)中，上述電集塵單元最好由具有配置成格子狀的多個(gè)上述捕集電極的陰型(凹型)子單元和與上述捕集電極一一對(duì)應(yīng)配置的具有多個(gè)針式電極和偏向電極的陽(yáng)型(凸型)子單元構(gòu)成，上述陰型(凹型)子單元和陽(yáng)型(凸型)子單元能裝卸自如地互相嵌合。另外，采用上述第1～第3觀點(diǎn)的上述電集塵單元最適合安裝在設(shè)置于吸煙室或辦公室等處的空氣凈化器、在彌漫著油霧的工廠等處設(shè)置的電除塵裝置、以及在柴油機(jī)煙塵的廢氣管道中設(shè)置的廢氣黑煙消除裝置等中。
如果采用本發(fā)明的第1～第3種觀點(diǎn)，則由于不依靠焊接或熔接，只通過(guò)打擊就能將針式電極和偏向電極形成一個(gè)整體，所以能容易地且在短時(shí)間內(nèi)完成操作。因此，能謀求降低成本、批量生產(chǎn)、提高耐機(jī)械沖擊及耐熱沖擊性能。另外，由于在捕集電極的狹縫部分設(shè)有多個(gè)刺，這些刺具有止動(dòng)效果，所以意外的外力難以引起變形。另外，即使有多個(gè)刺，但如果采用本發(fā)明的制造方法，就無(wú)礙于簡(jiǎn)易性和批量生產(chǎn)。
圖1是本發(fā)明的一實(shí)施例的組裝入空氣凈化器的電集塵單元(陽(yáng)型子單元)中的針式偏向結(jié)合電極的制造方法的說(shuō)明圖，具體地說(shuō)，是分階段地表示制作構(gòu)成偏向電極的一對(duì)彎曲電極板構(gòu)件中的一側(cè)彎曲電極板構(gòu)件時(shí)的進(jìn)行狀態(tài)的斜視圖。
圖2是分階段地表示制作構(gòu)成偏向電極的一對(duì)彎曲電極板構(gòu)件中的另一側(cè)彎曲電極板構(gòu)件時(shí)的進(jìn)行狀態(tài)的斜視圖。
圖3是將圖1及圖2中的一部分放大后表示的局部放大圖。
圖4是模式地表示將一對(duì)彎曲電極板構(gòu)件組合起來(lái)形成偏向電極的形態(tài)的斜視圖。
圖5同樣是表示形成相同偏向電極的形態(tài)的模式圖，(a)是斜視圖，(b)是局部剖面圖。
圖6是表示將針構(gòu)件打入偏向電極形成針式偏向結(jié)合電極的形態(tài)的模式圖，(a)是斜視圖，(b)是局部剖面圖。
圖7是表示制成的針式偏向結(jié)合電極的結(jié)構(gòu)圖，(a)是斜視圖，(b)是局部剖面圖。
圖8是該空氣凈化器的電集塵單元(陰型子單元)中組裝的收集單元的制造方法的說(shuō)明圖，具體地說(shuō)，是分階段地表示制作單元用電極板的進(jìn)行狀態(tài)的俯視圖。
圖9是表示制成的單元用電極板的平面形狀的俯視圖。
圖10是將圖9中的一部分放大后表示的局部放大圖。
圖11是表示將一組單元用電極板組合起來(lái)形成收集單元的進(jìn)行狀態(tài)的模式圖。
圖12同樣是表示形成收集單元的進(jìn)行狀態(tài)的模式圖。
圖13同樣是表示形成收集單元的進(jìn)行狀態(tài)的模式圖。
圖14是表示制成的收集單元的外觀及結(jié)構(gòu)的斜視圖。
圖15是將圖14中的一部分放大后表示的局部放大斜視圖。
圖16是說(shuō)明該實(shí)施例的變形例的收集單元用的俯視圖。
圖17是說(shuō)明該收集單元用的斜視圖。
圖18是該實(shí)施例的另一應(yīng)用例的說(shuō)明圖。
圖19是表示以針式放電方式工作的空氣凈化器的外觀的斜視圖。
圖20是將該空氣凈化器的一部分剖開(kāi)表示的側(cè)視圖。
圖21是表示該空氣凈化器的主要部分的電集塵單元的結(jié)構(gòu)的縱剖面圖。
圖22是將電集塵單元分成陽(yáng)型子單元和陰型子單元表示的縱剖面圖。
圖23是從正面?zhèn)?空氣吸引側(cè))所看到的電集塵單元的斜視圖。
圖24是將圖23中的一部分放大后表示的局部放大斜視圖。
圖25是從背面?zhèn)?空氣排出側(cè))所看到的電集塵單元的斜視圖。
圖26是說(shuō)明該空氣凈化器的工作用的工作原理圖。
圖27是模式地表示針式偏向結(jié)合電極的現(xiàn)有的制造方法的斜視圖。
圖28是模式地表示收集單元的現(xiàn)有的制造方法和問(wèn)題的斜視圖。
以下參照


本發(fā)明的實(shí)施形態(tài)。用實(shí)施例進(jìn)行具體說(shuō)明。
圖1至圖7是本發(fā)明的一實(shí)施例的空氣凈化器的電集塵單元(陽(yáng)型子單元)中組裝的針式偏向結(jié)合電極的制造方法的說(shuō)明圖，具體地說(shuō)，圖1是分階段地表示制作構(gòu)成偏向電極的一對(duì)彎曲電極板構(gòu)件中的一側(cè)彎曲電極板構(gòu)件時(shí)的進(jìn)行狀態(tài)的斜視圖，圖2是分階段地表示制作另一側(cè)彎曲電極板構(gòu)件時(shí)的進(jìn)行狀態(tài)的斜視圖，圖3是將圖1及圖2中的一部分放大后表示的局部放大圖，圖4至圖6是表示形成針式偏向電極時(shí)的進(jìn)行形態(tài)的模式圖，圖7是表示制成的針式偏向結(jié)合電極的外觀及結(jié)構(gòu)的圖。
圖8至圖15是該空氣凈化器的電集塵單元(陰型子單元)中組裝的收集單元的制造方法的說(shuō)明圖，具體地說(shuō)，圖8是分階段地表示制作單元用電極板的進(jìn)行狀態(tài)的俯視圖，圖9是表示制成的單元用電極板的平面形狀的俯視圖，圖10是將圖9中的一部分放大后表示的局部放大圖，圖11至圖13是表示形成收集單元的進(jìn)行狀態(tài)的模式圖，圖14是表示制成的收集單元的外觀及結(jié)構(gòu)的斜視圖，圖15是將圖14中的一部分放大后表示的局部放大斜視圖。
本例的空氣凈化器與現(xiàn)有的針式放電方式的最大不同的地方在于第1作為針式電極和偏向電極的結(jié)合方法是采用將針構(gòu)件打入一對(duì)彎曲電極板構(gòu)件使之固定的方法，代替以往的焊接或熔接的方法，第2作為防止收集單元的變形方法是在單元用電極板的切縫上設(shè)置微細(xì)的刺。除了這兩點(diǎn)之外，全部與所述的現(xiàn)有技術(shù)的結(jié)構(gòu)及工作原理大致相同，因此，在本實(shí)施例中，有關(guān)與現(xiàn)有的結(jié)構(gòu)大致相同的各部分結(jié)構(gòu)的說(shuō)明從略或簡(jiǎn)化，而詳細(xì)說(shuō)明與現(xiàn)有的結(jié)構(gòu)不同的針式偏向結(jié)合電極及收集單元、特別是它們的制造方法。
首先，從針式偏向結(jié)合電極及其制造方法開(kāi)始說(shuō)明。
如圖7所示，該例的針式偏向結(jié)合電極26由針式電極27和偏向電極28整體構(gòu)成，同時(shí)針式電極27由具有鍍鎳針尖的不銹鋼等的針構(gòu)件29構(gòu)成，偏向電極28由一對(duì)不銹鋼等的彎曲電極板構(gòu)件30、31構(gòu)成，這一點(diǎn)與以往相同，如該圖所示，一側(cè)的彎曲電極板構(gòu)件30的前板部301和另一側(cè)的彎曲電極板構(gòu)件31的前板部311沿圖中的上下方向重合，形成偏向電極28，另外，在各前板部301、311上設(shè)有軸心彼此相同的針安裝孔ha、hb，通用的針構(gòu)件29被嵌合固定在這些針安裝孔ha、hb兩者之中，從而形成偏向電極28和針式電極27的電極結(jié)合體，這一點(diǎn)與以往有很大的不同。
如圖1及圖2所示，在進(jìn)行彎曲電極板構(gòu)件30、31的成形加工時(shí)，將由陽(yáng)模(沖頭)和陰模(沖模)組合構(gòu)成的未圖示的多個(gè)沖切模排列起來(lái)，將例如0.5mm厚的不銹鋼等金屬板32、33依次送給這些沖切模，進(jìn)行各種形狀的沖切，將這些沖切(沖孔、沖外形、切槽)組合起來(lái)，獲得彎曲電極板構(gòu)件的展開(kāi)形狀30a、31a，對(duì)所獲得的展開(kāi)形狀30a、31a再進(jìn)行彎曲加工，連續(xù)地制成立體的彎曲形狀，沿著連結(jié)支撐構(gòu)件19的一個(gè)長(zhǎng)邊橫著排成一列，而且通過(guò)連結(jié)構(gòu)件19，形成互相連結(jié)的多個(gè)彎曲電極板構(gòu)件30(31)、30(31)、…。
通過(guò)上述彎曲加工，各彎曲電極板構(gòu)件30、31被彎曲成凹字槽形，形成長(zhǎng)5～6cm的腹部302、312和夾著該腹板302、312的一對(duì)凸緣303、313。再將前端部也垂直彎折，形成前板部301、311。這里，各凸緣303、313的橫向?qū)挾仍O(shè)定成約為腹板302、312的橫向?qū)挾?例如約10mm)的一半，因此，將一側(cè)的彎曲電極板構(gòu)件30和另一側(cè)的彎曲電極板構(gòu)件31的對(duì)應(yīng)的凸緣303、313的側(cè)端邊緣彼此對(duì)合起來(lái)，便形成截面大致呈正方形的棱柱狀的偏向電極28。在偏向電極28的形成工序中這樣設(shè)定，即如上所述，將一側(cè)的彎曲電極板構(gòu)件30的前板部3 01配置在內(nèi)側(cè)，將另一側(cè)的彎曲電極板構(gòu)件31的前板部311配置在外側(cè)，在此狀態(tài)下將兩面板部301、311重合起來(lái)后，如圖3所示，一側(cè)的彎曲電極板構(gòu)件30的長(zhǎng)度尺寸比另一側(cè)的彎曲電極板構(gòu)件31短相當(dāng)于板的厚度t(例如0.5mm)的大小。
與此相對(duì)應(yīng)，也設(shè)定前板部301、311的尺寸約為一邊的凸緣303、313的橫向?qū)挾鹊?倍(例如約10mm)。另外，如上所述，在各前板部301、311的中央部設(shè)有例如直徑1～3mm左右的針安裝孔ha、hb。這里，重要的是設(shè)定各針安裝孔ha、hb的孔徑比針構(gòu)件29的針尖291大，但比針體部292小。另外，如圖5及圖6所示，在一側(cè)的彎曲電極板構(gòu)件30的前板部301上的針安裝孔ha呈圓錐狀在內(nèi)側(cè)埋入的埋入孔，在另一側(cè)的彎曲電極板構(gòu)件31的前板部311上的針安裝孔hb呈圓錐狀在外側(cè)埋入的埋入孔(參照?qǐng)D6(b))。
用這樣形成的彎曲電極板構(gòu)件30、31形成針式偏向結(jié)合電極26時(shí)，如圖4所示，首先將一側(cè)的彎曲電極板構(gòu)件30和另一側(cè)的彎曲電極板構(gòu)件31的コ字槽開(kāi)口面互相相對(duì)地合在一起呈接觸狀態(tài)。這時(shí)如圖5所示，對(duì)應(yīng)的凸緣303、313的端部邊緣之間相對(duì)，而且將一側(cè)的彎曲電極板構(gòu)件30的前板部301配置在內(nèi)側(cè)，將另一側(cè)的彎曲電極板構(gòu)件31的前板部311配置在外側(cè)。而且，如圖6所示，在使針安裝孔ha、hb的軸心一致的狀態(tài)下，將兩個(gè)前板部301、311重合起來(lái)，實(shí)現(xiàn)偏向電極28的形態(tài)。
此后，將針構(gòu)件29從偏向電極28形態(tài)的中空內(nèi)部一側(cè)插入重疊的針安裝孔ha、hb中，使針尖291從前板部311的表面突出。這時(shí)，如上所述，由于針安裝孔ha、hb的孔徑設(shè)定得比針構(gòu)件29的針尖291大，但比針體部292小，所以針體部292被卡緊在針安裝孔ha、hb上，而留在偏向電極28形態(tài)的中空內(nèi)部。然后用未圖示的氣錘等打擊機(jī)打擊針構(gòu)件29的針體部292的后端面，利用該沖擊力，將直徑粗的針體部292打入孔徑細(xì)的針安裝孔ha、hb中。由于針體部292的擠入，針安裝孔ha、hh發(fā)生彈性形變，從而發(fā)生與該彈性形變相伴隨的彈性恢復(fù)力及大摩擦力，于是針構(gòu)件29的針體部292被緊緊地嵌合固定在針安裝孔ha、hb中。這時(shí)，一側(cè)的彎曲電極板構(gòu)件30和另一側(cè)的彎曲電極板構(gòu)件31也通過(guò)針構(gòu)件29互相緊緊地連結(jié)在一起，所以偏向電極28也就同時(shí)完成。
這樣，如果采用該例的針式偏向結(jié)合電極的形成方法，則由于不依靠焊接或熔接，只通過(guò)打擊就能將針式電極27和偏向電極28形成一個(gè)整體，所以能容易地且在短時(shí)間內(nèi)完成操作。
其次，說(shuō)明收集單元及其制造方法。
該例中的收集單元40、40…如圖9所示，設(shè)有切縫41、41、…，如圖11所示，將以等間隔設(shè)的多個(gè)規(guī)定個(gè)數(shù)的單元用電極板42、42…分成縱列和橫列兩組G1、G2，將縱列組G1的多個(gè)單元用電極板42和橫列組G2的多個(gè)單元用電極板42在相對(duì)應(yīng)的切縫41、41處互相嚙合，在整體上構(gòu)成格子狀，這一點(diǎn)與以往大致相同，但如圖10所示，在各切縫41的邊緣上設(shè)有多個(gè)微細(xì)的刺T、T…，這一點(diǎn)與以往不同。另外，如后文所述，伴隨設(shè)有這樣的刺T、T…，單元用電極板42、42…的嚙合方法也與以往的方法不同。
在進(jìn)行單元用電極板42的成形加工時(shí)，將由陽(yáng)模(沖頭)和陰模(沖模)組合構(gòu)成的未圖示的多個(gè)沖切模排列起來(lái)，如圖8所示，將例如0.3mm厚的不銹鋼等金屬板43依次送給這些沖切模，進(jìn)行各種形狀的沖切，將這些沖切(沖孔、沖外形、切槽)組合起來(lái)，如圖9所示，形成以與收集單元40、40、…的橫向?qū)挾?例如約20mm)對(duì)應(yīng)的間隔、沿長(zhǎng)邊配置了多個(gè)帶有刺T、T…的切縫41、41、…和配合孔P、P、…的單元用電極板42。
在形成切縫41時(shí)，準(zhǔn)備4個(gè)進(jìn)行形成截面呈短狹縫形狀(例如長(zhǎng)約7mm、寬約1mm、兩端呈半圓形的短狹縫S的形狀)的沖孔加工用的沖切模，以及1個(gè)進(jìn)行形成截面楔形狀的切槽加工用的沖切模，將沖孔加工用的沖切模每2個(gè)為1組，彼此相隔規(guī)定的距離(一個(gè)長(zhǎng)約7mm的短狹縫S大小的距離)排列成直線狀，而且，前列和后列彼此配置得不同。而且將用該4個(gè)沖切模對(duì)金屬板43進(jìn)行沖切獲得的沖孔S、S、…加以組合，如圖8所示，首先形成長(zhǎng)狹縫LS，然后，用切口加工用的沖切模，在從圖中金屬板43的上邊開(kāi)始至圖中長(zhǎng)狹縫LS的上端部之間沖出等腰三角形D、D、…，完成切縫41。為了使切縫41的兩邊帶刺，重要的是將沖孔加工用的沖切模的截面形狀即狹縫S的端部形狀設(shè)定成半圓形、橢圓形等圓形或三角形等前端細(xì)的形狀，在截面端部的形狀呈直角的情況下不能形成刺T、T…。
即，用1個(gè)沖孔加工用的沖切模進(jìn)行沖切，如該圖所示，在金屬板43上形成例如長(zhǎng)約7mm、寬約1mm、兩端呈半圓形的短狹縫S，4個(gè)這樣的短狹縫S、S、…在一條直線上，而且半圓形的端部和半圓形的端部重合，形成長(zhǎng)狹縫LS。刺T、T…是這樣形成的，即由于短狹縫S的半圓形的端部和相鄰的短狹縫S的半圓形的端部互相反向重合(而且半圓形的端部之間只重合一部分)，所以在兩側(cè)邊緣上成對(duì)地產(chǎn)生刺狀的殘余，一對(duì)刺T、T相對(duì)的地方成為切縫41的最窄部位(例如0.295μm)。另外，在等腰三角形的導(dǎo)向用切口D、D、…的頂點(diǎn)和長(zhǎng)狹縫LS的半圓形的端部重合的地方也形成一對(duì)相對(duì)的刺T、T，該處也成為切縫41的最窄部分(例如0.295μm)。因此，在該例中，存在4個(gè)有刺T、T的最窄部分。這里，最好設(shè)定切縫41的最窄部分的尺寸比與單元用電極板42的厚度相當(dāng)?shù)某叽?例如0.3mm厚)窄3～20μm左右。另外，該切縫41的全長(zhǎng)根據(jù)收集單元40的組裝情況，設(shè)定為單元用電極板42的高度的一半左右。
其次，配合孔P、P、…如該圖所示，在形成長(zhǎng)狹縫LS的同時(shí)，通過(guò)沖孔，在圖中金屬板43的下邊一側(cè)，在長(zhǎng)狹縫LS、LS、…的縱向延長(zhǎng)線上一個(gè)一個(gè)地被設(shè)定。圖中從單元用電極板42的下邊到各配合孔P的中心的距離設(shè)定得與從圖中單元用電極板42的上邊到各長(zhǎng)狹縫LS的開(kāi)頭的一對(duì)刺T、T的距離大致相等。
利用多個(gè)這樣形成的單元用電極板42、42、…組裝多個(gè)收集單元40、40、…時(shí)，如圖11所示，首先將多個(gè)單元用電極板42、42…分成縱列和橫列兩組G1、G2，如圖12和13所示，將縱列組G1的多個(gè)單元用電極板42和橫列組G2的多個(gè)單元用電極板42在相對(duì)應(yīng)的切縫41、41處且以100～175度的交叉角度(優(yōu)選角)互相嚙合，(圖12是交叉角度為100度的例，圖13是交叉角度為175度的例)，在整體上組成斜格狀后，將其擴(kuò)展成方形，如圖14所示，完成整體上排列成方格狀的多個(gè)收集單元40、40、…。
這里，重要的是在該例中的切縫41上有多個(gè)刺T、T、…，這些刺T、T、…所在的位置，狹縫的寬度設(shè)定得比單元用電極板42的厚度窄3～20μm左右，因此，在兩個(gè)單元用電極板42、42之間在最初正交的狀態(tài)下，即使沿上下方向施加大的力，(刺T不能沿切縫41的縱向彎曲)兩者也不能嚙合?？墒?，如上所述，如果將兩組G1、G2單元用電極板42、42上的切縫41、41之間相交成100～135度的交叉角度(優(yōu)選角)后進(jìn)行壓合，(刺T沿與單元用電極板42的平面正交的方向容易彎曲)不需要施加大的力就能容易地嚙合，嚙合后將兩者擴(kuò)展成正交狀態(tài)極其容易(因?yàn)榇蘐沿與單元用電極板42的平面正交的方向容易彎曲)。
這樣，如果采用該例的收集單元40、40、…的結(jié)構(gòu)，如圖15所示，在切縫41上除了在導(dǎo)向用切口D、D、…的頂點(diǎn)和長(zhǎng)狹縫LS的半圓形的端部重合的地方有刺T、T外，在長(zhǎng)狹縫LS內(nèi)部也有多個(gè)刺T、T、…，所以具有刺T、T、…的卡緊效果，不易引起由意外的外力產(chǎn)生的變形。即提高了耐沖擊性。
這樣，如果采用該例的結(jié)構(gòu)，由于不依靠焊接或熔接，只通過(guò)打擊就能將針式電極和偏向電極形成一個(gè)整體，所以能容易地且在短時(shí)間內(nèi)完成操作。因此，能謀求低成本化和批量生產(chǎn)。另外，由于在捕集電極的狹縫部設(shè)有多個(gè)刺，這些刺具有卡緊效果，所以不易引起由意外的外力產(chǎn)生的變形。另外，即使有多個(gè)刺，但如果采用本發(fā)明的制造方法，就無(wú)礙于簡(jiǎn)易性和批量生產(chǎn)。
以上，根據(jù)附圖詳細(xì)說(shuō)明了本發(fā)明的實(shí)施例，但具體結(jié)構(gòu)不受該實(shí)施例的限制，在不脫離本發(fā)明的主要精神的范圍內(nèi)的設(shè)計(jì)上的變更仍包含在本發(fā)明內(nèi)。例如針式電極、補(bǔ)集單元、切縫及刺的形狀和個(gè)數(shù)都能適當(dāng)變更。
另外，在上述實(shí)施例中，雖然說(shuō)明了用コ字形槽的彎曲電極板構(gòu)件30、31構(gòu)成偏向電極的情況，但不受此限，如圖16及圖17所示，也可以用角鋼形的彎曲電極板構(gòu)件50、51。另外，構(gòu)成偏向電極的電極板構(gòu)件不限于彎曲板，也可以是平板、曲線板，且不限于將兩個(gè)構(gòu)件作為一組使用的情況，也可以將三個(gè)以上構(gòu)件作為一組使用。
另外，在上述實(shí)施例中，雖然說(shuō)明了將本發(fā)明的電集塵單元安裝在設(shè)置在辦公室中使用的空氣凈化器中的情況，但不受此限，例如也可以安裝在彌漫著油霧的工廠等處設(shè)置的電除塵裝置中，又如圖18所示，作為電除塵單元61、61還可安裝在設(shè)于柴油機(jī)車輛62的發(fā)動(dòng)機(jī)廢氣通路63中用來(lái)捕集廢氣64中的碳微粒(黑煙)65的廢氣黑煙消除裝置中。
權(quán)利要求
1.一種電集塵單元，它備有在針尖周圍引起電暈放電而使氣體中的微粒帶電用的針式電極、對(duì)應(yīng)于針式電極設(shè)置成筒狀且用靜電力吸引捕集帶電微粒用的捕集電極、以及插入配置在捕集電極內(nèi)而使上述帶電微粒具有朝向上述捕集電極的偏向力用的偏向電極，該電集塵單元的特征在于上述偏向電極由具有安裝固定上述針式電極用的安裝孔的前板部和相隔規(guī)定的空間面向上述捕集電極的側(cè)板部構(gòu)成中空柱結(jié)構(gòu)，同時(shí)上述針式電極的針尖從上述偏向電極的前板部的表面突出、其針體部以緊密地嵌合在上述安裝孔中的狀態(tài)固定在上述前板部上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電集塵單元的制造方法，其特征在于預(yù)先在上述偏向電極的前板部上貫穿設(shè)置其孔徑比上述針式電極的針體部的直徑小的上述安裝孔，在將上述針式電極安裝固定在上述偏向電極的前板部上時(shí)，通過(guò)將上述針式電極從上述偏向電極的中空內(nèi)部一側(cè)打入上述前板部的安裝孔中，使上述針式電極的針尖從上述前板部的表面突出，同時(shí)將上述針式電極的針體部緊密地嵌合并固定在上述安裝孔中。
3.一種電集塵單元，它備有在針尖周圍引起電暈放電而使氣體中的微粒帶電用的針式電極、對(duì)應(yīng)于針式電極設(shè)置成筒狀且用靜電力吸引捕集帶電微粒用的捕集電極、以及插入配置在捕集電極內(nèi)而使上述帶電微粒具有朝向上述捕集電極的偏向力用的中空棱柱結(jié)構(gòu)的偏向電極，其特征在于上述偏向電極由下述部分組合成中空棱柱結(jié)構(gòu)由具有安裝固定上述針式電極用的第1安裝孔的第1前板部和相隔規(guī)定的空間面向上述捕集電極的第1側(cè)板部構(gòu)成的第1彎曲電極板構(gòu)件、以及由具有安裝固定上述針式電極用的第2安裝孔的第2前板部和相隔規(guī)定的空間面向上述捕集電極的第2側(cè)板部構(gòu)成的第2彎曲電極板構(gòu)件，即由這兩部分構(gòu)件構(gòu)成上述中空棱柱結(jié)構(gòu)，而且在使上述第1及第2安裝孔的軸心彼此大體上一致的狀態(tài)下，使上述第1及第2前板部互相重合，上述針式電極，其針尖從上述偏向電極的第1及第2前板部的表面向外突出，其針體部緊密地嵌合在上述第1及第2安裝孔中，在此狀態(tài)下上述針式電極被固定在上述第1及第2前板部上。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的電集塵單元，其特征在于上述第1及第2側(cè)板部分別是被彎曲加工成截面呈コ字形的槽形構(gòu)件，該兩側(cè)板部彼此相向組合，形成中空棱柱結(jié)構(gòu)的上述偏向電極。
5.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的電集塵單元的制造方法，其特征在于預(yù)先在上述偏向電極的第1及第2前板部上貫穿設(shè)置其孔徑比上述針式電極板構(gòu)件組合成中空棱柱結(jié)構(gòu)，而且在使上述第1及第2安裝孔的軸心彼此大體上一致的狀態(tài)下，使上述第1及第2前板部互相重合，在獲得了上述偏向電極或其形態(tài)后，通過(guò)將上述針式電極從上述偏向電極或該狀態(tài)的中空內(nèi)部一側(cè)打入上述第1及第2前板部的第1及第2安裝孔中，使上述針式電極的針尖從上述第1或第2前板部的表面突出，同時(shí)將上述針式電極的針體部緊密地嵌合并固定在上述第1及第2安裝孔中。
6.一種電集塵單元，它備有在針尖周圍引起電暈放電而使氣體中的微粒帶電用的多個(gè)針式電極、對(duì)應(yīng)于各針式電極設(shè)置成筒狀且用靜電力吸引捕集帶電微粒用的多個(gè)捕集電極、以及插入配置在各捕集電極內(nèi)而使上述帶電微粒具有朝向上述捕集電極的偏向力用的多個(gè)柱狀偏向電極，其特征在于上述多個(gè)捕集電極的分別具有彼此相距等間隔的多個(gè)切縫的第1及第2電極平板構(gòu)件多個(gè)為一組，在上述切縫處以正交狀態(tài)互相嚙合，在整體上配置成方格狀，同時(shí)各切縫由成為上述嚙合部位的窄的狹縫部和成為至該狹縫部的導(dǎo)向部的導(dǎo)向槽部構(gòu)成，同時(shí)至少在上述狹縫部的一端和另一端之間的邊緣部分形成一個(gè)或多個(gè)使該狹縫寬度比上述電極平板構(gòu)件的板厚度窄的刺。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的電集塵單元，其特征在于在上述各狹縫部存在上述刺的最窄部分最好設(shè)定為比上述電極平板構(gòu)件的板厚度窄3～20μm左右。
8.權(quán)利要求6或7所述的電集塵單元的制造方法，其特征在于在形成上述捕集電極時(shí)，使上述第1及第2電極平板構(gòu)件多個(gè)為一組，在相對(duì)應(yīng)的上述切縫處使上述導(dǎo)向槽部呈相向狀態(tài)，且相交成100～175度的角度(優(yōu)選角)互相嚙合，在整體上組合成斜格狀后，通過(guò)將其擴(kuò)展成方形，獲得在整體上配置成方格狀的多個(gè)捕集電極。
9.根據(jù)權(quán)利要求1、3、4、6或7所述的電集塵單元，其特征在于上述電集塵單元由具有配置成格子狀的多個(gè)上述捕集電極的陰型(凹型)子單元和與上述捕集電極一一對(duì)應(yīng)地配置的具有多個(gè)針式電極和偏向電極的陽(yáng)型(凸型)子單元構(gòu)成，上述陰型(凹型)子單元和陽(yáng)型(凸型)子單元能裝卸自如地互相嵌合。
10.一種空氣凈化器，其特征在于在備有空氣入口和空氣出口的裝置箱體的內(nèi)部安裝了權(quán)利要求1、3、4、6、7或9所述的電集塵單元。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的空氣凈化器，其特征在于上述電集塵單元能以裝卸自如的收容狀態(tài)保持在上述裝置箱體內(nèi)。
12.一種電除塵裝置，其特征在于在備有空氣入口和空氣出口的裝置箱體的內(nèi)部安裝了權(quán)利要求1、3、4、6、7或9所述的電集塵單元。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的電除塵裝置，其特征在于上述電集塵單元能以裝卸自如的收容狀態(tài)保持在上述裝置箱體內(nèi)。
14.一種廢氣微粒捕集裝置，它備有帶廢氣的流入口和流出口的以收容狀態(tài)保持上述電集塵單元的裝置箱體，上述流入口至少是安裝在柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的廢氣通道內(nèi)，利用電氣控制來(lái)捕集廢氣中的微粒，其特征在于安裝了權(quán)利要求1、3、4、6、7或9所述的電集塵單元。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的廢氣微粒捕集裝置，其特征在于上述電集塵單元能以裝卸自如的收容狀態(tài)保持在上述裝置箱體內(nèi)。
全文摘要
一種電集塵單元,它備有在針尖周圍引起電暈放電而使氣體中的微粒帶電用的針式電極、對(duì)應(yīng)于針式電極設(shè)置成筒狀且用靜電力吸引捕集帶電微粒用的收集單元(捕集電極)、以及插入配置在收集單元內(nèi)而使上述帶電微粒具有朝向上述收集單元的偏向力用的偏向電極,偏向電極呈由前板部和側(cè)板部構(gòu)成的中空柱結(jié)構(gòu),針式電極的針尖從偏向電極的前板部的表面突出,針體部緊緊地嵌合在安裝孔內(nèi)而固定在前板部上。
文檔編號(hào)B03C3/49GK1174099SQ9711165
公開(kāi)日1998年2月25日 申請(qǐng)日期1997年4月23日 優(yōu)先權(quán)日1996年4月23日
發(fā)明者野島弘三郎 申請(qǐng)人:株式會(huì)社歐登