CN104321145B - 电晕放电装置及空气调节机 - Google Patents

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Abstract

本发明提供能够进行稳定的电晕放电、并且装配容易的电晕放电装置。具备具有由导电性平板或细线构成的多个荷电部高压电极(11)的荷电部高压电极单元(10)和由导电性平板构成的荷电部接地电极单元(20)，荷电部设置电极单元(20)具有由平板构成的多个荷电部接地电极(21)，多个荷电部高压电极(11)间隔开地配置在与风路(61)的空气流动交叉的方向上，长边方向的至少一方的端部通过导电性框架部(13)相互连结，荷电部接地电极单元(20)的多个荷电部接地电极(21)以其平面的朝向成为与风路(61)的空气流动大致平行的方式被插入到荷电部高压电极(11)彼此之间，长边方向的至少一方通过导电性框架部(23)相互连结，多个荷电部高压电极(11)和多个荷电部接地电极(21)在与风路(61)的空气流动交叉的方向上间隔开地交替层叠。

Description

电晕放电装置及空气调节机
技术领域
本发明涉及使用于电集尘装置、除臭装置、除菌装置、病毒消除装置等的电晕放电装置、及具备该电晕放电装置的空气调节机。
背景技术
以往，采用以下技术，即在电集尘装置、除臭装置中，设置通过电晕放电使尘埃变为带电状态的电晕放电部，并由集尘部捕集带电状态的尘埃。一般来说，该电晕放电部是对由线径为0.1mm～1.0mm程度的线电极构成的放电电极施加高电压、在放电电极和相对电极之间产生电晕放电的结构。使用的线电极越细，越能够降低用于产生放电的施加电压。但是在使用细线的情况下，存在由于腐蚀、溅射等而局部放电或断线的可能性。为了有效地捕集尘埃，有必要对含有尘埃的空气流的几乎总量施加电荷，因此，优选增大放电电极的表面积。
以这样的情况为背景，提出将四方形状并具有0.1mm～0.2mm厚度的不锈钢薄板蚀刻处理或冲压成放射形状而形成的放电电极(例如，参照专利文献1)。
另外，提出将由钨等金属制成的板状(带状)的放电电极间隔开地配置在相对电极之间的方案(例如，参照专利文献2)。
在先技术文献
专利文献
专利文献1：日本实公昭58-26020号公报(第1页17行～第1页30行、第2图等)
专利文献2：日本特开2010-22999号公报(第3页、图1等)
发明内容
发明要解决的课题
但是，在如专利文献1中记载那样的电晕放电电极中，由于用于产生放电的电场方向与风的流动方向平行，所以存在接触不到由放电产生的电子、离子的空气。另外，由于在向放电电极供电的供电部不产生放电，所以不能使通过这样的非放电部的空气带电，从而存在荷电效率差这样的问题点。
另外，专利文献2中记载的荷电装置通过使放电电极构成为板状(带状)，与细的线电极相比强度提高。但是，为了将专利文献2中记载的多个放电电极和相对电极设置在风路内，需要将放电电极和相对电极分别一条条地张设于框架，存在制造费时费力这样的课题。
本发明是为了解决上述那样的问题而作出的，提供一种能够进行稳定的电晕放电、并且容易装配的电晕放电装置。
用于解决课题的手段
本发明的电晕放电装置具备：在内部具有风路的风路机箱、具有由带有导电性的细线或平板构成的多个第一放电电极的放电电极单元、和由带有带电性的平板构成的相对电极单元，其中，上述相对电极单元具有由平板构成的多个相对电极，上述多个第一放电电极在与上述风路的空气流动交叉的方向上间隔开地配置，并且长边方向的至少一方的端部通过带有导电性的框架相互连结，上述相对电极单元的上述多个相对电极以其平面的朝向成为与上述风路的空气流动大致平行的方式被插入上述第一放电电极彼此之间，上述多个相对电极的长边方向的至少一方通过带有导电性的框架相互连结，上述相对电极和上述第一放电电极在与上述风路的空气流动交叉的方向上间隔开地交替层叠。
发明的效果
本发明的电晕放电装置的荷电效率高，且第一放电电极和相对电极的装配也容易。
附图说明
图1是实施方式1的电晕放电装置的概略图。
图2是说明实施方式1的荷电部高压电极的结构的图。
图3是说明实施方式1的荷电部接地电极的结构的图。
图4是说明实施方式1的荷电部的结构的图。
图5是说明实施方式1的荷电部高压电极和荷电部接地电极的组装方式的图。
图6是说明实施方式1的荷电部高压电极的固定方式的图。
图7是说明实施方式2的荷电部的结构的分解立体图。
图8是说明实施方式2的荷电部接地电极单元的尺寸例的图。
图9是说明两个图8所示的荷电部接地电极板组合而成的结构的图。
图10是说明由一个荷电部高压电极单元和两个荷电部接地电极单元构成实施方式2的荷电部的例子的剖视示意图。
图11是实施方式3的荷电部高压电极单元的后视图。
图12是实施方式3的荷电部的分解立体图。
图13是实施方式3的荷电部的剖视示意图。
图14是表示当温度比制造时高15℃时的、不锈钢和ABS各自的线膨胀及其差值的坐标图。
图15是说明实施方式4的荷电部高压电极和荷电部接地电极的图。
图16是说明实施方式5的荷电部高压电极的图。
图17是说明将绝缘体组合在实施方式5的荷电部高压电极上的状态的图。
图18是说明实施方式6的荷电部高压电极的图。
图19是说明将绝缘体组合在实施方式6的荷电部高压电极上的状态的图。
图20是说明实施方式7的荷电部高压电极的图。
图21是说明从一张板材中切出实施方式7的荷电部高压电极的情况下的配置例的图。
图22是说明从一张板材中切出实施方式7的荷电部高压电极的情况下的配置例的图。
图23是说明组合了实施方式7的荷电部高压电极和绝缘体的状态的图。
图24是说明实施方式7的荷电部高压电极的向绝缘体组装的组装部分的结构的图。
图25是利用了实施方式8的电晕放电电极的电集尘装置的概略图。
图26是说明实施方式8的荷电部和捕捉部的结构的主要部分的剖视示意图。
图27是说明实施方式8的荷电部和捕捉部的结构的主要部分的立体图。
图28是说明实施方式9的空气调节机的室内机的概略图。
具体实施方式
以下，参考附图说明本发明的电晕放电装置的实施方式。在以下的说明中，为了易于理解，适当地使用表示方向的用语(例如，“上”、“下、”“右”、“左”、“前”、“后”等)，但这是用于说明的用语，这些用语并不限定本发明。另外，本发明并不限定于以下所示的附图的方式。另外，对各实施方式中相同或实质上相同的结构标记相同的附图标记。
实施方式1
图1是实施方式1的电晕放电装置(以下装置100)的概略图。基于图1说明装置100的结构和动作。此外，包括图1在内，在以下的附图中，存在各构成构件的大小关系与实际不同的情况。另外，在图1中，用箭头表示空气的流动。
[装置100]
装置100是用于通过捕捉在流入本装置100内的空气中悬浮的粒子(以下称为悬浮粒子)、微生物-病毒(以下称为悬浮微生物)，并向外部供给捕捉了悬浮粒子、悬浮微生物之后的空气来净化空间的电集尘装置。装置100具备风路机箱6，该风路机箱6在内部具有空气流动的风路61，在风路61内配置有荷电部1、捕捉部2、和送风机3。
荷电部1具备多个第一放电电极即荷电部高压电极11和多个荷电部高压电极11的相对电极即荷电部接地电极21。通过荷电用高压电源4来向荷电部高压电极11施加电压。
捕捉部2具备多个第二放电电极即捕捉部高压电极31和多个捕捉部高压电极31的相对电极即捕捉部接地电极41。通过捕捉用高压电源5来向捕捉部高压电极31施加电压。
送风机3将空气抽入风路机箱6内，并将已抽入的空气送出。在由送风机3形成的空气气流中，在上游侧配置荷电部1，在比荷电部1靠下游侧配置捕捉部2。
[荷电部高压电极]
图2是说明实施方式1的荷电部高压电极的结构的图，图2(a)是主视图，图2(b)是侧视图，图2(c)是立体图。
各个荷电部高压电极11为带状(薄板状)。另外，荷电部高压电极11也可以是细线状。荷电部高压电极11的尺寸为例如，厚度A0为0.05mm～0.5mm左右，宽度A1为0.3mm～1mm左右。通过使用薄的导电性的板，能够降低用于开始放电的施加电压。这样的多条荷电部高压电极11在与风路61的空气流动交叉的方向上间隔开地排列，多个荷电部高压电极11通过由方框状的导电性材料构成的框架部13一体化而构成荷电部高压电极单元10。另外，框架部13的形状并不限定于图示的形状，只要是多个荷电部高压电极11互相连结，就可以采用任意形状。
荷电部高压电极单元10是通过如下方法构成的，即，例如通过冲压、蚀刻、线加工等打穿由导电性材料构成的薄板而留下成为荷电部高压电极11和框架部13的部分。荷电部高压电极11由例如，钨、铜、镍、不锈钢、锌、铁等金属，或以这些金属为主要成分的合金，或者是在这些金属表面上镀上银、金、铂金等贵金属的材料构成。这样，通过从一张薄板上切出多个荷电部高压电极11一体化而成的荷电部高压电极单元10，能够容易进行装配。此外，代替对一张薄板切割而留下成为荷电部高压电极11和框架部13的部分，也可以将荷电部高压电极11和框架部13作为其他构件构成，并通过对这些构件进行焊接等一体化。
另外，在本实施方式1中，在荷电部高压电极单元10中围绕荷电部高压电极11外周的画框状的框架部13上，如图2(a)中虚线所示形成折弯片14，并对该折弯片14进行折返弯曲加工(折边加工)。由此，板厚较薄的荷电部高压电极单元10的外周部、即荷电部高压电极11的框架部13得以强化。
另外，在框架部13上，设置作为在风路机箱6上安装荷电部高压电极单元10时的连接部分的支承部12。该支承部12是将在框架部13的周围形成的舌片折弯加工成大致直角而构成的。在支承部12上形成有用于插入后述的绝缘子7(参照图5)的孔。
[荷电部接地电极]
图3是说明实施方式1的荷电部接地电极的结构的图，图3(a)是主视图，图3(b)是侧视图，图3(c)是俯视图，图3(d)是说明荷电部接地电极的加工方法的图。
各个荷电部接地电极21为平板形状，以其平板面成为与空气气流大致平行的朝向设置在风路61内。荷电部接地电极21的厚度B0为0.1mm～1.0mm左右。多个荷电部接地电极21以从两侧夹着各个荷电部高压电极11的方式，被配置在荷电部高压电极11彼此之间。因此，荷电部接地电极21设有与荷电部高压电极11的数量相对应的数量。多个荷电部接地电极21通过由导电性材料构成的框架部23而一体化，构成荷电部接地电极单元20。此外，框架部23的形状不限定于图示的形状，只要是多个荷电部接地电极21互相连结，就可以采用任意形状。
荷电部接地电极21是通过如下方法构成的，即，例如通过沿着图3(d)的点划线所示的切断线22a进行冲压、蚀刻、线加工等切断由导电性材料构成的厚度为0.1mm～1.0mm左右的薄板，并将切断而形成的舌片沿着双点划线所示的折线22b折弯约90度。这样，由于从一张薄板上切出使多个荷电部接地电极21一体化而成的荷电部接地电极单元20，能够容易进行装配。此外，代替切割一张薄板留下成为荷电部接地电极21和框架部23的部分，也可以将荷电部接地电极21和框架部23作为其他构件而构成，并将这些构件通过焊接等一体化。
[荷电部]
接下来，说明由荷电部高压电极单元10和荷电部接地电极单元20的组合而构成的荷电部1。
图4是说明实施方式1的荷电部的结构的图。图4(a)是分解立体图，图4(b)是俯视所观察到的图。如图4所示，以在荷电部接地电极21彼此之间分别插入荷电部高压电极11的方式，配置荷电部接地电极单元20和荷电部高压电极单元10。如图4(b)、图1所示，荷电部高压电极11和荷电部接地电极21在与风路61的空气气流交叉的方向上相互间隔开地交替层叠配置。
另外，在本实施方式1中，在荷电部接地电极单元20的框架部23和荷电部高压电极单元10的框架部13之间设置方框状的框架构件62。该框架构件62是用于保持荷电部高压电极单元10和荷电部接地电极单元20的构件。另外，框架构件62设置为与风路机箱6的内壁相接，框架构件62的内壁构成风路61的壁的一部分。荷电部接地电极单元20的框架部23重叠在框架构件62的一方的开口面(图4(b)的纸面下侧的开口面)，荷电部接地电极21插入到框架构件62的内部。
如图1、图4所示，若设想沿着荷电部高压电极11和荷电部接地电极21的层叠方向、且沿着空气流动方向的假想面，则该假想面中的荷电部高压电极11的截面形状为矩形，该矩形的短边11a与荷电部接地电极21的平面相对。通过这样的配置，荷电部高压电极11的截面四角的电场强度变大，容易开始电晕放电，所以能够高效地将悬浮粒子、悬浮微生物变为荷电状态。另外，通过这样的配置，具有减小由溅射造成电极磨损所导致的断线的影响的效果。
此外，如果从荷电部高压电极11的短边11a的前端到荷电部接地电极21的距离、即放电间隙长度C过短，则转变为电弧放电或局部产生强放电，从而放电不会扩展到整个电极。另一方面，如果放电间隙长度C过长，则施加电压变高，产生漏电流或在设想之外的地方产生绝缘击穿。因此，放电间隙长度C优选为3mm～20mm左右。特别是，为了以更低的电压稳定地放电，放电间隙长度C优选为4mm～10mm的大小。在配置成这样的放电间隙长度的荷电部高压电极11上，通过荷电用高压电源4施加+3kV～+10kV、或者﹣2kV～﹣10kV左右的电压，产生电晕放电。
图5是说明实施方式1的荷电部高压电极和荷电部接地电极的组装方式的图，图5(a)是从侧面透视以荷电部高压电极和荷电部接地电极为中心的结构的概略图，图5(b)是图5(a)的A-A’截面的示意图，图5(c)是图5(a)的B-B’截面的向视图。图6是说明实施方式1的荷电部高压电极的固定方式的图。图6是从正面观察到的荷电部高压电极单元10和框架构件62的图，省略了荷电部接地电极单元20的记载。
如图5、图6所示，荷电部高压电极单元10经由绝缘子7设置在框架构件62的内侧。在荷电部高压电极单元10的长边方向(图6的纸面横向方向)的两侧端部设有支承部12(参照图2)，该支承部12和框架构件62经由绝缘子7连结。在安装该绝缘子7时，施加拉伸张力。若用内框尺寸E表示框架构件62的宽度方向的内框尺寸，用横向尺寸A2表示荷电部高压电极单元10的横向尺寸，用长度D表示绝缘子7的长度，则这些尺寸的关系如下所示。
(数式1)
E＞(A2+2×D)…(式1)
此外，在实施方式1中，在荷电部高压电极单元10的横向方向(长边方向)的端部设置有支承部12，也可以将同样的支承部12设置在荷电部高压电极单元10的高度方向(短边方向)的端部，在上下方向上拉伸荷电部高压电极单元10。另外，也可以在荷电部高压电极单元10的横向方向、高度方向两者的端部都设置支承部12，在左右方向和上下方向的两个方向上都拉伸荷电部高压电极单元10。
另外，可以采用以下的尺寸关系来代替上述式1。
(数式2)
E＝(A2+2×D)…(式2)
在该式2的尺寸关系的情况下，对框架构件62本身施加向外侧扩张的力而拉伸。
这样，通过采用如式1所示的尺寸关系、或通过采用式2的尺寸关系对框架构件62施加向外侧扩张的力，能够对荷电部高压电极单元10施加向外侧(外周方向)拉伸的力。由此，在温度上升时荷电部高压电极11伸长而不易松弛，能够抑制放电间隙长度的变动，从而能够进行稳定的放电。
[捕捉部]
接下来，参照图1说明捕捉部2。
捕捉部2具备由带有导电性的材料构成的平板状的多个捕捉部高压电极31、和同样由带有导电性的材料构成的平板状的多个捕捉部接地电极41。捕捉部高压电极31和捕捉部接地电极41两者以其平板面成为与空气气流大致平行的朝向、且在与空气气流正交的方向上交替配置，并设置在风路61内。在该平板状的捕捉部高压电极31上通过捕捉用高压电源5施加+1kV～+10kV、或者﹣10kV～﹣1kV左右的电压，形成电场。此外，也可以与荷电部高压电极单元10、荷电部接地电极单元20同样地通过框架使多个捕捉部高压电极31和多个捕捉部接地电极41单元化。
[动作]
接下来，参照图1说明实施方式1的装置100的动作。
当送风机3工作时，如图1的箭头所示，含有悬浮粒子、悬浮微生物的空气在风路61内流动。然后，当通过荷电用高压电源4经由框架部13对荷电部高压电极11施加电压时，在荷电部高压电极11和荷电部接地电极21之间产生电晕放电，并通过电晕放电产生离子，产生了的离子附着在悬浮粒子、悬浮微生物上，由此悬浮粒子、悬浮微生物带电。另外，当通过捕捉用高压电源5对捕捉部高压电极31施加电压时，经由荷电部1带电了的悬浮粒子、悬浮微生物被捕捉部2电捕捉。
在本实施方式1中，间隔开地配置由带有导电性的薄板构成的多个荷电部高压电极11，且在这些荷电部高压电极11彼此之间，薄板状的荷电部接地电极21配置成其平面成为与风路61的空气气流大致平行。因此，荷电部高压电极11和荷电部接地电极21相对，在两者之间产生放电，从而能够使通过风路61内的悬浮粒子、悬浮微生物带电。另外，与风路61的空气气流大致平行地配置的荷电部接地电极21作为风洞发挥作用，能够将空气诱导到荷电部高压电极11和荷电部接地电极21之间的放电部，所以能够高效地使空气中含有的悬浮粒子、悬浮微生物带电。
另外，由于多个荷电部高压电极11由打穿带有导电性的平板的一部分而留下的部分构成，所以零件件数少，装配容易，能够降低制造成本。
另外，由于多个荷电部接地电极21通过切割带有导电性的平板的一部分构成，所以零件件数少，装配容易，能够降低制造成本。
实施方式2
在上述的实施方式1中，设置了一个荷电部接地电极单元20，而在本实施方式2中，说明设置多个荷电部接地电极单元20的例子。此外，在本实施方式2中，以与实施方式1的不同点为中心说明荷电部接地电极的其他结构例。另外，本实施方式2也能够与后述的实施方式组合。
图7是说明实施方式2的荷电部的结构的分解立体图。如图7所示，在荷电部1中，设置两个荷电部接地电极单元20(有时区别称为荷电部接地电极单元20a、荷电部接地电极单元20b)。荷电部接地电极单元20b的荷电部接地电极21设置成插入荷电部接地电极单元20a的荷电部接地电极21彼此的间隙中，从而荷电部接地电极单元20a和荷电部接地电极单元20b重叠。
图8是说明实施方式2的荷电部接地电极单元的尺寸例的图。
如图8所示，在荷电部接地电极单元20中，荷电部接地电极21的空气流动方向的长度B1是29mm，7片荷电部接地电极21间隔距离B2(2mm)而配置。在纸面右端的荷电部接地电极21的右侧，设置宽度为B3(6.8mm)的开口部，在其右侧，遍及宽度B4(40mm)地设置平板状的部分。荷电部接地电极单元20的宽度B5(图8中的纸面左右方向的长度)是300mm。另外，荷电部接地电极单元20的高度B6(图8中的纸面上下方向的长度)是180mm，荷电部接地电极21的高度B7是142mm，在该荷电部接地电极21的上下分别设置长度B8(19mm)的平板状的框架部23。
图9是说明两个图8所示的荷电部接地电极单元组合而成的结构的图。图10是说明由一个荷电部高压电极单元和两个荷电部接地电极单元构成了实施方式2的荷电部的例子的剖视示意图。
如图9所示，在平面方向重叠两个图8例示的相同结构的荷电部接地电极单元20，构成多个荷电部接地电极21。此时，以相对于荷电部接地电极单元20a将荷电部接地电极单元20b旋转了180度的状态组合两者。然后，在荷电部接地电极单元20a的荷电部接地电极21彼此之间的开口部内，插入荷电部接地电极单元20b的荷电部接地电极21。这样，荷电部接地电极单元20a的一部分即荷电部接地电极21与荷电部接地电极单元20b的一部分即荷电部接地电极21交替地配置。
如图10所示，在组合了的荷电部接地电极单元20a和荷电部接地电极单元20b的荷电部接地电极21彼此之间，分别配置荷电部高压电极11。
在此，说明在本实施方式2中设置两个荷电部接地电极单元20的理由。
如实施方式1中所示，悬浮粒子和悬浮微生物在与荷电部1中产生的离子种类(イオン種)碰撞而带电之后，被捕捉部2电捕捉。并且，荷电部1的电场的方向变为与从相对的荷电部高压电极11朝向荷电部接地电极21的朝向大致平行。因此，通过向荷电部高压电极11的下游方向延长荷电部接地电极21的长度，能够由荷电部接地电极21捕捉在放电部带电了的悬浮粒子和悬浮微生物。此时，如果荷电部接地电极21的、从荷电部高压电极11的下游端起位于空气流动下游侧的长度B9(即，位于比放电部靠下游侧的荷电部接地电极21的长度。参照图10)相对于放电间隙长度C是2倍以上的长度，则从荷电部高压电极11发出的电力线进入荷电部接地电极21，能够提高悬浮粒子和悬浮微生物的捕捉效率。
但是，如图3例示那样，在将构成荷电部接地电极单元20的平板沿着切断线22a切断并沿着折线22b折弯而构成荷电部接地电极21的情况下，以下的尺寸关系成立。
(数式3)
B1＝2×C+A1
其中，B1：荷电部接地电极21的长度，C：放电间隙长度，A1：荷电部高压电极11的宽度。
因为荷电部接地电极21的下游侧的长度B9比荷电部接地电极21的长度B1短，所以如果想要在由一张平板构成的荷电部接地电极单元20的荷电部接地电极21彼此的所有间隙中插入荷电部高压电极11，则无法使荷电部接地电极21的长度B1形成为放电间隙长度C的2倍以上的长度。
因此，在本实施方式2中，设置两个相同结构的荷电部接地电极单元20。如此设置两个荷电部接地电极单元20，则与图3所示的结构相比，荷电部接地电极21的数量变为2倍。并且，如图10所示，在这些由两个荷电部接地电极单元20构成的荷电部接地电极21的间隙中，配置荷电部高压电极11。此情况下，能够将与图3所示的结构相比2倍数量的荷电部高压电极11形成在荷电部高压电极单元10上。并且，根据图10所示的结构，通过调整荷电部高压电极11的宽度A1，能够使比放电部更靠风向下游侧的荷电部接地电极21的长度B9相对于放电间隙长度C，为2倍以上。
另外，通过将两个相同结构的荷电部接地电极单元20以旋转180度的朝向进行重叠，能够固定地以等间隔设定放电间隙长度C。另外，由于使用相同结构的荷电部接地电极单元20，能够抑制零件的制造成本的增加。
另外，通过组合荷电部接地电极单元20a和荷电部接地电极单元20b而形成的开口部的投影面(图9(a)中虚线所示)设置为与荷电部高压电极11和荷电部接地电极21之间的整个放电区域的投影面相等，由此，在通过由荷电部接地电极单元20a和荷电部接地电极单元20b形成的开口部的空气、即通过装置100的风路61的空气的所有流路上配置有放电区域。通过这样设置，能够使通过装置100的空气中含有的更多的悬浮粒子和悬浮微生物带电，从而能够提高这些悬浮粒子和悬浮微生物的捕捉效率。
这样，在本实施方式2中，由于在荷电部1的荷电部接地电极21中能够捕捉悬浮粒子和悬浮微生物，所以也可以成为不设置捕捉部2的结构。在不设置捕捉部2的情况下，与设置捕捉部2的实施方式1相比，悬浮粒子、悬浮微生物的捕捉效率降低，但是具有能够减少装置100的构成零件的件数的效果。
此外，在实施方式2中，表示了设置两个荷电部接地电极单元20的例子，但荷电部接地电极单元20的数量不限定于两个，也可以是三个以上。荷电部接地电极单元20的数量能够对荷电部接地电极21的空气流动方向的长度、风路61的宽度、和放电间隙长度等加以考虑后，适当地设定。
实施方式3
在本实施方式3中，以与实施方式1的不同点为中心说明荷电部的另一结构例。本实施方式3也可以与后述的实施方式组合。
图11是实施方式3的荷电部高压电极单元的后视图。
实施方式1的图6所说明的例子中，其结构是设置在荷电部高压电极单元10的支承部12经由绝缘子7安装在框架构件62上，而在实施方式3中，不设置支承部12和绝缘子7而组装荷电部高压电极单元10。如图11所示，荷电部高压电极单元10重叠地安装在方框平板状的绝缘体8上。绝缘体8的方框形状的宽度和高度尺寸是包含荷电部高压电极单元10的框架部13在内的尺寸，框架部13设置成不会从绝缘体8上突出，从而能够使荷电部高压电极单元10重叠到绝缘体8上。荷电部高压电极单元10和绝缘体8通过未图示的螺钉螺纹固定在长边方向的两端部。此外，也可以在绝缘体8上设置爪部代替螺纹固定，将绝缘体8的爪部勾挂在设置在荷电部高压电极单元10的孔中，这样的话装配变得更加容易。这样，通过将荷电部高压电极单元10的框架部13重叠在绝缘体8上，薄板状的荷电部高压电极单元10得到加强。
图12是实施方式3的荷电部的分解立体图。
如图12所示，荷电部高压电极单元10经由绝缘体8安装在框架构件62的开口面的一面侧。在框架构件62的相反侧的开口面上，安装荷电部接地电极单元20。在图12中，表示如实施方式2中所说明的组合两个荷电部接地电极单元20的例子，但也可以如实施方式1所示那样荷电部接地电极单元20是1个。荷电部接地电极单元20的荷电部接地电极21插入到相隔规定间隔排列的多个荷电部高压电极11彼此之间。
图13是实施方式3的荷电部的剖视示意图。图13是图12所示的荷电部1组装起来的状态，表示图12的C-C’线处的截面。
如图13所示，在框架构件62的纸面上侧配置绝缘体8和荷电部高压电极单元10，在框架构件62的纸面下侧重叠配置两个荷电部接地电极单元20。绝缘体8介于荷电部高压电极单元10和荷电部接地电极单元20之间，荷电部高压电极单元10和荷电部接地电极单元20并非直接地重叠。
如图12所示，在方框状的绝缘体8的大致中央设置的大致呈矩形的开口部81的高度F2与荷电部接地电极21的高度B7大致相等。在开口部81内插入多个荷电部接地电极21，在该荷电部接地电极21彼此之间配置荷电部高压电极11。因此，在荷电部接地电极21和荷电部高压电极11之间形成的放电部收纳于开口部81的宽度F1的范围内。另外，如图13所示，最靠端侧的荷电部接地电极21与开口部81的左右两侧的端部相接，在端侧的荷电部接地电极21与开口部81的端部之间几乎没有间隙。配置在左右两端的荷电部接地电极21作为风路61的侧壁发挥作用。由于这样构成，所以绝缘体8防止风向在荷电部接地电极21和荷电部高压电极11之间形成的放电部以外泄漏，使由送风机3输送的风通过任一个放电部。因此，能够使空气中的悬浮粒子、悬浮微生物通过荷电部1有效地带电。
另外，如图13所示，荷电部高压电极单元10的框架部13的内框宽度A3比绝缘体8的开口部81的宽度F1大，在荷电部高压电极单元10的框架部13与荷电部接地电极21之间，遍及宽度F3地夹设绝缘体8。因此，能够消除对于荷电部高压电极11中的电晕放电没有帮助的从框架部13发出的电力线，放电部的电场强度升高。由于放电部中的电场强度升高，所以能够以低电压开始电晕放电。
进一步，也可以用绝缘体覆盖带状的荷电部高压电极11的前面和背面(图13所示的荷电部高压电极11的长边侧的、不与荷电部接地电极21相对的面)。由此，能够消除对于电晕放电没有帮助的多余的电力线，另外，提升对于高电压的安全性。
另外，也可以用热固化树脂加固荷电部高压电极单元10和绝缘体8。这样，由于在温度上升，金属制的荷电部高压电极单元10伸长了时热固化树脂凝固，所以固化后温度下降时在收缩方向上作用有力，从而能够抑制由温度上升引起的放电间隙长度的变化。在将制造时的温度设为室温20℃～25℃的情况下，在使用环境下会出现最大15℃大小的温度差。因此，荷电部高压电极11上产生线膨胀的情况下，可能会产生松弛。图14是表示当温度比制造时高15℃时的、不锈钢和ABS各自的线膨胀及其差值的坐标图。这样，一般来说树脂系材料由温度引起的伸长比金属系材料大，所以金属被树脂拉伸。通过用厚度为1mm以上的板材形成绝缘体8，能够消除由温度变化引起的荷电部高压电极11的松弛。
实施方式4
如上述的实施方式1中所述，使用薄的导电性板构成荷电部高压电极11。这样，能够降低放电起始电压，但由于荷电部高压电极11的厚度，荷电部高压电极11容易被风摇晃。当荷电部高压电极11摇晃时，放电间隙长度产生变化而放电变得不稳定。因此，本实施方式4中，设置用于抑制荷电部高压电极11的由风引起的摇晃的结构。此外，在本实施方式4中，以与实施方式1的不同点为中心进行说明。另外，本实施方式4也可以与后述的实施方式组合。
图15是说明实施方式4的荷电部高压电极和荷电部接地电极的图。图15表示一对荷电部接地电极21和在其间配置的荷电部高压电极11。在图15(a)和图15(b)中，上段的图是主要部分的俯视图，下段的图是主要部分的主视图。
如图15(a)、图15(b)所示，设置隔片9，该隔片9对荷电部高压电极11和在其两侧的荷电部接地电极21之间进行桥连并对荷电部高压电极11的配置进行固定。考虑荷电部高压电极11的对于风的摇晃容易度，能够在荷电部高压电极11的高度方向上设置一个或多个隔片9。隔片9由不易对放电带来影响的材料构成。通过设置这种隔片9，荷电部高压电极11的配置被固定从而放电间隙长度的变动被抑制，所以能够持续地实施稳定的放电。
如图15(a)所示，也可以将隔片9构成为棒状(直线状)。这样，隔片9容易制造。
另外，如图15(b)所示，也可以将隔片9构成为弧状，增大荷电部高压电极11和荷电部接地电极21之间的沿面距离。这样通过增大荷电部高压电极11和荷电部接地电极21之间的沿面距离，能够抑制沿面放电。
此外，在与图11等中说明了的绝缘体8组合的情况下，既可以在该绝缘体8上安装隔片9，也可以使绝缘体8和隔片9一体成形。
实施方式5
在本实施方式5中，以与实施方式1的不同点为中心说明荷电部高压电极的变形例。本实施方式5能够与后述的另一实施方式组合。
图16是说明实施方式5的荷电部高压电极的图。图17是说明将绝缘体组合在实施方式5的荷电部高压电极上的状态的图。
在上述的实施方式1中，如图2所示，将由导电性材料构成的薄板打穿成矩形留下荷电部高压电极11，而构成了荷电部高压电极单元10。
另一方面，在本实施方式5中，如图16所示，将由导电性材料构成的薄板加工成梳状，构成多个荷电部高压电极11一体化而成的荷电部高压电极单元10A。在荷电部高压电极单元10A中，多个荷电部高压电极11从在风路61的宽度方向上延伸的框架部13向与该框架部13正交的方向(相当于风路61的高度方向)延伸，荷电部高压电极11的一端侧不连接其他构件而开放。这样的荷电部高压电极11是通过对由带有导电性的材料构成的薄板进行冲压、线加工、蚀刻等加工而构成的。
在荷电部高压电极单元10A的框架13上连接荷电用高压电源4。框架13作为向多个荷电部高压电极11供电的供电部发挥作用，多个荷电部高压电极11保持在大致相同的电位。
通过用相同形状的两片绝缘体8前后(指空气流动方向上的前后)夹持该荷电部高压电极单元10A，或者，通过将荷电部高压电极单元10A嵌入模具并浇注绝缘树脂，使荷电部高压电极单元10A和绝缘体8一体化。如图17所示，梳状的荷电部高压电极单元10A，以相当于梳齿的荷电部高压电极11从方框状的绝缘体8的一方的边(纸面上侧的边)横跨到另一方的边(纸面下侧的边)的方式，重叠在绝缘体8上。荷电部高压电极单元10A中相当于梳柄的框架部13载置在绝缘体8之上。通过使荷电部高压电极11与绝缘材料一体化，能够防止在荷电部高压电极11与其周围部之间的异常放电。另外，通过将荷电部高压电极11的一端连接框架部13并且使另一端开放，能够使多个荷电部高压电极11的另一端分别固定在绝缘体8上。由于分别张设荷电部高压电极11，即使是在框架部13的刚度低的情况下，也能不会松弛地拉伸各荷电部高压电极11。
一体化了的荷电部高压电极单元10A和绝缘体8设置在风路61内。此时，绝缘体8嵌装在风路61的周壁内，绝缘体8的开口部81的周壁变成构成风洞的一部分的结构。这样，通过将使荷电部高压电极单元10A和绝缘体8一体化而成的结构组装在风路61内，能够使装配易于进行。
实施方式6
在本实施方式6中，说明荷电部高压电极的变形例。此外，在本实施方式6中，以与实施方式5的不同点为中心进行说明。
图18是说明实施方式6的荷电部高压电极的图。图19是说明将绝缘体组合在实施方式6的荷电部高压电极上的状态的图。
在上述实施方式5中，示出了将荷电部高压电极11的一端形成为自由端的梳状的荷电部高压电极单元10A。
在本实施方式6中，如图18所示，与实施方式5同样地形成为梳状的两个荷电部高压电极单元10A以荷电部高压电极11的朝向相互相反的方式相对排列。在此，为方便起见，有时将两个荷电部高压电极单元10A分别称为荷电部高压电极单元10Aa、10Ab。如图18所示，荷电部高压电极单元10Aa和荷电部高压电极单元10Ab纸面上下对称配置。并且，在荷电部高压电极单元10Aa、10Ab的框架部13上分别连接荷电用高压电源4，从而荷电部高压电极单元10Aa、10Ab的框架部13分别作为供电部发挥作用。该两个荷电部高压电极单元10A如图19所示，以与实施方式5同样的方式与绝缘体8一体化。
这样，由于使向荷电部1供电的供电部分散到两个部位，所以即使是在例如由于断线等一方的供电线失去导通性的情况下，也可以从另一方的供电线接收供电从而使空气中的悬浮粒子、悬浮微生物带电。因此，即使是在断线等意外情况中，也能抑制集尘性能的显著降低。
实施方式7
在本实施方式7中，说明荷电部高压电极的变形例。在上述的实施方式1～6中，以在带有导电性的薄板中留下荷电部高压电极的方式来实施冲压加工等，构成了使多个的荷电部高压电极一体化而成的荷电部高压电极单元。在本实施方式7中，说明使逐条制造的荷电部高压电极多条组合的例子。
图20是说明实施方式7的荷电部高压电极的图。
如图20所示，本实施方式7的荷电部高压电极11B在与实施方式1～3中所示同样的带状(薄板状)的两端部，连接有在与其交叉的方向上延伸的连接部11b、连接部11c。荷电部高压电极11B整体为钩形。
荷电部高压电极11B的制造方法与上述实施方式同样，能够通过对带有导电性的薄板通过冲压、蚀刻、线加工等进行打穿，来制造荷电部高压电极11B。
图21、图22是说明从一张板材上切出实施方式7的荷电部高压电极的情况下的配置例的图。本实施方式7的钩状的荷电部高压电极11B例如如图21、图22所示，从带有导电性的一张薄板中切出。通过对切出各荷电部高压电极11B时的配置进行研究，能够减少浪费，从一张薄板上制出多个荷电部高压电极11B。
图23是说明组合了实施方案7的荷电部高压电极和绝缘体的状态的图。如图23所示，多个荷电部高压电极11B相隔规定间隔地排列在方框状的绝缘体8之上。此时，荷电部高压电极11B配置在绝缘体8的开口部81之上，连接部11b和连接部11c隔着开口部81载置在绝缘体8之上。在连接部11c之上载置有电连接荷电用高压电源4的供电板15。这样在本实施方式7中，绝缘体8作为使多个荷电部高压电极11一体化的框架(相当于实施方式1～6的框架部13)发挥作用，由绝缘体8和多个荷电部高压电极11构成荷电部高压电极单元10B。
荷电部高压电极11B经由供电板15从荷电用高压电源4被施加电压。当从荷电用高压电源4被施加电压时，其施加电压和荷电部高压电极11B处于同电位。
图24是说明实施方式7的荷电部高压电极的向绝缘体组装的组装部分的结构的图。图24(a)是荷电部高压电极11B的一端侧的连接部11c附近的主视图，图24(b)是剖视示意图。如图24所示，在绝缘体8的表面形成有用于荷电部高压电极11B的连接部11c嵌入的槽82。并且，在绝缘体8的槽82中嵌入连接部11c，将供电板15重叠在其上，并且在其上由绝缘体8覆盖，从而构成荷电部高压电极单元10B。在图24中，仅仅图示了连接部11c和绝缘体8的组装部分，对于连接部11b也是一样的。这样，避免荷电部高压电极11B组装到绝缘体8上时的错位，从而装配出精度优良的产品，另外，装配操作也容易。此外，也可以在荷电部高压电极11B的周围浇注绝缘性的树脂来加固，来代替对成形为板状的绝缘体8和荷电部高压电极11B进行组合，发挥同样的效果。
实施方式8
在上述实施方式1中，说明了在荷电部1和捕捉部2的放电电极(荷电部高压电极11、捕捉部高压电极31)中分别设置接地电极(荷电部接地电极21、捕捉部接地电极41)。在本实施方式8中，说明构成为在荷电部1和捕捉部2中共用接地电极的电晕放电装置(以下、装置100)。在本实施方式8中，以与实施方式1的不同点为中心进行说明。
图25是利用了实施方式8的电晕放电电极的电集尘装置的概略图。装置100具备在荷电部1和捕捉部2中共用的接地电极51。接地电极51具有大致平板形状，并以其平板面成为与风的流动方向大致平行的方式被配置在风路61内。在风路61内，多个接地电极51相隔规定间隔配置，在该接地电极51彼此的间隙中配置有荷电部高压电极11和捕捉部高压电极31。在空气流动方向上，荷电部高压电极11配置在上游侧，捕捉部高压电极31配置在下游侧。
图26是用于说明实施方式8的荷电部和捕捉部的结构的主要部分的剖视示意图。图27是用于说明实施方式8的荷电部和捕捉部的结构的主要部分的立体图。
荷电部高压电极单元10和荷电部高压电极11与实施方式1所示的同样。此外，也可以使用实施方式2～7中所示的荷电部高压电极。在多个荷电部高压电极11的外周侧设置框状的绝缘体83。该绝缘体83兼作为形成风路机箱6内的风路61的风洞。
捕捉部高压电极单元30和捕捉部高压电极31与实施方式1中所示的同样。绝缘体83夹设于捕捉部高压电极31和荷电部高压电极11之间，构成为两者不直接接触。另外，在捕捉部高压电极31的外周侧设置框状的绝缘体84。该绝缘体84支承捕捉部高压电极单元30，并且兼发挥形成风路机箱6内的风路61的风洞的功能。
接地电极单元50是将多个接地电极51一体化而成的单元。接地电极51是例如与图3所示的荷电部接地电极21同样，切出一张薄板的一部分而形成的。并且在本实施方式8中，重合三个接地电极单元50。这样是为了确保风的流动方向上的接地电极51的长度。即，如实施方式2所述，例如从一张平板上切出多个接地电极51的情况下，若增加接地电极51的长度则接地电极51的片数减少，相反，如果想要增加接地电极51的片数则每片接地电极51的长度变短。由于本实施方式8是在荷电部1和捕捉部2中共用接地电极51的结构，所以需要一定的接地电极51的长度，以使从荷电部高压电极11横跨到捕捉部高压电极31。因此，通过重合三个接地电极单元50，确保接地电极51的长度和个数。由此，能够增大捕捉部高压电极31的长度，可以提高来自荷电部1的电场力(库仑力)和来自捕捉部2的库仑力的捕捉效果。此外，不限定接地电极单元50的数量，只要考虑到接地电极51所要求的长度和个数，可以使用任意的个数。此外，接地电极单元50的数量不限定于三个，可以考虑荷电部高压电极11和捕捉部高压电极31的空气流动方向的长度、风路61的宽度、和放电间隙长度等而适当地设定。
此外，图26、图27中表示了接地电极单元50配置在下风侧的例子，也可以将接地电极单元50配置在荷电部高压电极11的上风侧。此情况下，将图26、图27所示的接地电极单元50配置为在风的流动方向上反转。
在这样的结构中，当送风机3工作时，如图25的箭头所示，含有悬浮粒子、悬浮微生物的空气在风路61内流动。并且，当通过荷电用高压电源4对荷电部高压电极11施加电压时，在荷电部高压电极11和接地电极51之间产生电晕放电，由电晕放电产生离子，产生的离子附着在悬浮粒子、悬浮微生物上，由此悬浮粒子、悬浮微生物带电。另外，当通过捕捉用高压电源5对捕捉部高压电极31施加电压时，经由荷电部1带电了的悬浮粒子、悬浮微生物被捕捉部2电捕捉。
在本实施方式8中，间隔开地配置由带有导电性的薄板构成的多个荷电部高压电极11，在这些荷电部高压电极11彼此之间，薄板状的接地电极51配置成其平面成为与风路61的空气流动大致平行。因此，荷电部高压电极11和接地电极51相对，在两者之间产生放电，可以得到能使通过风路61内的悬浮粒子、悬浮微生物带电这样的与实施方式1同样的效果。另外，由于与风路61的空气流动大致平行配置的接地电极51作为风洞发挥作用，能够将空气诱导到荷电部高压电极11和接地电极51之间的放电部，所以能够得到能够使空气中含有的悬浮粒子、悬浮微生物高效地带电这样的与实施方式1同样的效果。
另外，由于多个荷电部高压电极11是由打穿带有导电性的平板的一部分而留下的部分构成的，所以零件件数少，装配容易，能够降低制造成本。
另外，由于多个接地电极51是由切割带有导电性的平板的一部分而构成的，所以零件件数少，装配容易，能够降低制造成本。另外，由于接地电极51是作为荷电部1和捕捉部2的放电电极共用的结构，所以零件件数减少，组装也容易。
实施方式9
在实施方式9中，说明将实施方式1～8所示的装置使用于空气调节机的室内机的结构。
图28是说明实施方式9的空气调节机的室内机的概略图。
如图28所示，在空气调节机的室内机200的上部开设吸入口201，在下部开设吹出口202。另外，在室内机200的内部，在吸入口201的附近设置装置100。送风机3兼作为将从吸入口201吸入的空气从吹出口202吹出的室内机200的送风机，例如使用横流风扇等。并且，在室内机200的内部，形成有通过送风机3的工作将从吸入口201吸入的空气引导到吹出口202的风路(未图示)。在该风路上，设有换热器203。
当送风机3工作时，从吸入口201吸入室内的空气，被吸入的空气流入装置100内。如上述实施方式中说明那样，从空气中去除流入装置100内的空气中含有的悬浮粒子、悬浮微生物，除去了悬浮粒子、悬浮微生物后的洁净的空气在换热器203中进行热交换，并从吹出口202向室内吹出。这样，通过在空气调节机的室内机200中设置装置100，能够净化供给到室内的空气、保持室内的舒适感。另外，由于通过将装置100安装到空气向室内机200进入的取入口即吸入口201附近，将已净化的空气供给到换热器203等，所以能够清洁地保持室内机200的内部。
此外，在本实施方式9中，表示了将装置100设置在吸入口201的附近的换热器203的上游侧的例子，但也可以将装置100设置在室内机200的吹出口202的上游侧附近。即使这样设置，也能够将去除了空气中的悬浮粒子、悬浮微生物的空气供给到室内。
此外，也可以替代装置100，在室内机200中仅设置实施方式1～8所示的荷电部1。由于如上述实施方式1中说明那样在荷电部1的荷电部接地电极21上能够捕捉悬浮粒子、悬浮微生物，所以在只设有荷电部1的情况下，虽然与设有捕捉部2的情况相比悬浮粒子、悬浮微生物的去除率稍微降低，但能够保持室内机200内、室内的舒适。
另外，在本实施方式9中，说明了将装置100设置在空气调节机的室内机200中的例子，也可以将装置100安装在空气净化机、电视机、吸尘器、换气扇中。另外，通过将装置100直接安装在空调风管内，能够除去取入室内的空气中的悬浮粒子、悬浮微生物。
此外，在上述实施方式中，说明了经由荷电部1带电了的悬浮粒子、悬浮微生物被捕捉部2的电极捕捉的情况，也可以在荷电部1的下游侧设置捕捉悬浮粒子、悬浮微生物的过滤器来代替捕捉部2的电极。
附图标记说明
1荷电部、2捕捉部、3送风机、4荷电用高压电源、5捕捉用高压电源、6风路机箱、7绝缘子、8绝缘体、9隔片、10荷电部高压电极单元、10A荷电部高压电极单元、10Aa荷电部高压电极单元、10Ab荷电部高压电极单元、10B荷电部高压电极单元、11荷电部高压电极、11B荷电部高压电极、11a短边、11b连接部、11c连接部、12支承部、13框架部、14折弯片、15供电板、20荷电部接地电极单元、20a荷电部接地电极单元、20b荷电部接地电极单元、21荷电部接地电极、22a切断线、22b折线、23框架部、30捕捉部高压电极单元、31捕捉部高压电极、41捕捉部接地电极、50接地电极单元、51接地电极、61风路、62框架构件、81开口部、82槽、83绝缘体、84绝缘体、100装置、200室内机、201吸入口、202吹出口、203换热器。

Claims (6)

1.一种电晕放电装置，其特征在于，
所述电晕放电装置具备：
风路机箱，所述风路机箱在内部具有风路；
放电电极单元，所述放电电极单元具有由带有导电性的平板构成的多个第一放电电极；以及
两个相对电极单元，
所述相对电极单元中的每一个具有框架和相同形状的多个相对电极，该相同形状的多个相对电极是切割带有导电性的第1平板构件的一部分而形成的；该框架是所述第1平板构件的一部分且将所述多个相对电极的长边方向的至少一方的端部彼此连结，
所述放电电极单元具有框架和相同形状的所述多个第一放电电极，相同形状的所述多个第一放电电极通过打穿带有导电性的第2平板构件的一部分而留下的部分而形成；该框架是所述第2平板构件的一部分且将所述多个第一放电电极的长边方向的至少一方的端部彼此连结，
在一方的所述相对电极单元的所述多个相对电极彼此之间，插入另一方的所述相对电极单元的所述相对电极，
所述多个第一放电电极间隔开地配置在与所述风路的空气流动交叉的方向上，
所述两个相对电极单元的所述多个相对电极，以其平面的朝向成为与所述风路的空气流动平行的方式，被插入到所述第一放电电极彼此之间，
所述相对电极和所述第一放电电极在与所述风路的空气流动交叉的方向上间隔开地交替配置。
2.根据权利要求1所述的电晕放电装置，其特征在于，
所述相对电极的、比所述第一放电电极靠空气流动方向下游侧的长度是与相对的所述第一放电电极之间的放电间隙长度的2倍以上。
3.根据权利要求1所述的电晕放电装置，其特征在于，
所述多个相对电极中的、设置在两端的一对所述相对电极构成所述风路的侧壁的一部分。
4.根据权利要求1所述的电晕放电装置，其特征在于，
所述多个第一放电电极通过打穿带有导电性的厚度为0.05mm～0.5mm的所述第2平板构件的一部分而留下的部分构成。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的电晕放电装置，其特征在于，
所述放电电极单元的框架和所述相对电极单元的框架经由绝缘体沿着空气流动方向重叠，
构成所述放电电极单元的框架的导电性材料由热固化性树脂覆盖。
6.一种空气调节机，其特征在于，
所述空气调节机具备权利要求1至5中任一项所述的电晕放电装置。
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