CN111526946A - 空气清净机 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种空气清净机，可高效率地将更宽范围的空气多量地吸入至集尘器内，而且轻量且容易进行维护。空气清净机(1‑1)具备飞行器(2)和集尘器(4)。飞行器(2)具有本体部(20)与安装于框架(25至28)的前端的螺旋桨(21至24)。集尘器(4)具有放电电极(41至44)和集尘电极(45)。放电电极(41至44)连接于中央室(40)内的升压部(33)。升压部(33)电性连接于本体部(20)内的控制部(30)。使集尘电极(45)与放电电极(41至44)之间的空气放电，使空气中的尘埃粒子带电而通过集尘电极(45)来捕集。

Description

空气清净机
技术领域
本发明关于一种浮动于空中并可捕捉空气中的尘埃的空气清净机。
背景技术
以往，就此种的空气清净机而言，例如有专利文献1、专利文献2等所记载的技术。
专利文献1所记载的空气清净机具备：尘埃捕集体，用以吸附空气中的尘埃；飞行手段，通过螺旋桨使该尘埃捕集体浮游于空气中；以及控制装置，控制该飞行手段。
依据此种构成，使飞行手段驱动而使空气清净机浮游于室内时，浮游的空气清净机就会通过尘埃捕集体的表面的固定电子无纺布来吸附漂浮于空气中的尘埃。并且，将附着于室内所放置的家具的顶面、棚架等的尘埃，通过螺旋桨卷扬于空中，而使其吸附于该固定电子无纺布。
另一方面，专利文献2所记载的空气清净机具备：由螺旋桨推进的气球所构成的飞行体；以及安装于该飞行体的集尘器。集尘器由具有能够以互为逆极性地带电的吸气口和排气口的容器所形成。
依据此种构成，使飞行体通过螺旋桨的推进力在空中移动时，空气会通过供气口而流入至集尘器内。据此，空气中带电的尘埃会在集尘器的供气口附近、内部及排气口附近等被捕集。
[现有技术文献]
[专利文献]
专利文献1：日本特开平08-131883号公报
专利文献2：日本特表2014-515086号公报。
发明内容
(发明所欲解决的课题)
然而，上述熟知的空气清净机存在有如下的课题。
专利文献1及专利文献2所记载的空气清净机皆为以螺旋桨的推力来移动飞行体的同时，使尘埃接触于集尘器来捕集的结构。因此，每单位时间的尘埃捕集率依存于飞行体的速度、路径。从而，在飞行体的速度较慢且飞行体旋绕范围小的情况下，尘埃的捕集率低。也就是，这些空气清净机的集尘能力低。
特别是，如专利文献2所记载的空气清净机般地，在集尘器的吸气口与排气口具有不同的电荷的结构中，在成为施加高电压使尘埃带电的结构的情况下，会为了绝缘而有必要设为在吸气口与排气口的电极间隔开距离，以使吸气口与排气口分离的结构。
将此种结构的集尘器安装于会影响飞行体的推进机构的气流的位置时，会对于飞行体的推进力带来较大的影响。另外，因集尘器变大，故空气清净机整体的重心，会随着集尘器的安装位置而移动。因此，飞行体的控制变得非常困难。
本发明是为了解决上述课题而开发完成，其目的在于提供一种可高效率地将更宽范围的空气多量地吸入至集尘器内，而且轻量且容易进行维护的空气清净机。
(解决课题的手段)
为了解决上述课题，第一态样的发明提供一种空气清净机，具备：飞行器，在具有控制飞行动作的控制部的本体部的周围，配设有将空气从上方吸入并向下方排气的多个螺旋桨，且将这些多个螺旋桨作为推进力来浮动；以及集尘器，具有朝上下开口的筒状的集尘电极以及配设于该集尘电极的大致中央部位的放电电极，将高电压施加于这些集尘电极与放电电极之间，而在放电电极的前端部放电，使流入至集尘电极内的空气中的尘埃粒子带电并予以捕集；其中该空气清净机构成为：以放电电极位于飞行器的上部大致中央的方式，将集尘器装配于飞行器；以集尘电极的高度方向的中央位置成为螺旋桨的旋转面的位置以上，且集尘电极的下端位置成为螺旋桨的旋转面的上方附近的位置以下的方式，设定集尘器的集尘电极的配置位置，而可将空气通过螺旋桨的旋转力来吸入至集尘电极内。
通过此种构成，可通过控制部来控制多个螺旋桨，使飞行器浮动。并且，在飞行器的浮动状态下，使集尘器动作，将高电压施加于集尘电极与放电电极之间时，在放电电极的前端部发生放电，于放电电极附近产生空气离子。如此，与放电电极的极性同极性的空气离子会被吸引至集尘电极侧，在该空气离子到达集尘电极的期间，流入至集尘电极内的空气中的尘埃粒子会带电为同极性。据此，经带电的尘埃粒子会被吸引至集尘电极侧，并由集尘电极所捕集。
换句话说，依据本发明的空气清净机，空气离子会在放电电极与集尘电极之间的较宽的空间移动，使流入至该较宽的空间内的多量的尘埃粒子带电，据此可捕集经带电的多量的尘埃粒子。
另外，通过飞行器的螺旋桨从上方所吸入的空气的速度，会远比向下方排气的空气的速度更慢。从而，使螺旋桨从上方所吸入的空气离子化，会比使向下方排气的空气离子化更可捕集多量的尘埃粒子。
考虑到此点，本发明的空气清净机中，以放电电极位于飞行器的上部大致中央的方式，将集尘器装配于飞行器的本体部，而且使集尘电极的高度方向的中央位置设定在螺旋桨的旋转面的位置以上。据此，可在流入至集尘器的集尘电极内的空气之中，主要将吸气侧的空气离子化。
但是，集尘器的高度位置过度高于螺旋桨时，无法将充分的空气吸入至集尘电极内。
因此，本发明的空气清净机中，设定为集尘电极的下端位置成为螺旋桨的旋转面的上方附近的位置以下，据此可将所期望量的空气吸入至集尘电极内。
第二态样的发明提供一种空气清净机，具备：飞行器，在具有控制飞行动作的控制部的本体部的周围，配设有将空气从上方吸入并向下方排气的多个螺旋桨，且将这些多个螺旋桨作为推进力来浮动；以及集尘器，将高电压施加于朝上下开口的筒状的集尘电极以及配设于该集尘电极的大致中央部位的放电电极之间时，会在放电电极的前端部放电，而可使从上开口流入至集尘电极内的空气中的尘埃粒子带电并予以捕集；其中该空气清净机构成为：在多个螺旋桨中的至少一个以上的螺旋桨，分别配设集尘器；以各个放电电极位于飞行器的各个螺旋桨的上部大致中央的方式，将各个集尘器装配于各个螺旋桨；以各个集尘电极的高度方向的中央位置成为各个螺旋桨的旋转面的位置以上，且该集尘电极的下端位置成为螺旋桨的旋转面的上方附近的位置以下的方式，设定各个集尘器的集尘电极的配置位置，而可将空气通过螺旋桨的旋转力来吸入至集尘电极内。
通过此种构成，在飞行器的浮动状态下，使集尘器动作，将高电压施加于各个集尘器中的集尘电极与放电电极之间时，流入至各个集尘电极内的空气中的尘埃粒子会带电，并由集尘电极所捕集。
并且，由于是以各个集尘电极的高度方向的中央位置成为各个螺旋桨的旋转面的位置以上，且该集尘电极的下端位置成为螺旋桨的旋转面的上方附近的位置以下的方式，设定各个集尘器的集尘电极的配置位置，所以可在流入至各个集尘器的集尘电极内的空气之中，主要将吸气侧的空气离子化，并且可将所期望量的空气吸入至各个集尘电极内。
第三态样的发明为于第一态样或第二态样所述的空气清净机中，形成为集尘器的集尘电极具有用以供周围的空气流入的多个孔的构成。
通过此种构成，由于可使空气不仅从上开口流入，还可从多个孔流入至集尘电极内，所以空气的流动不会受集尘电极所阻碍，而能顺利地流动。结果，飞行器能够进行稳定的飞行。
第四态样的发明为于第一态样至第三态样中任一态样所述的空气清净机中，构成为：设定为集尘器的集尘电极的上开口比下开口更大径。
通过此种构成，可使多量的空气从大径的上开口顺利地流入至集尘电极内，使得飞行器能够进行稳定的飞行。
第五态样的发明为于第一态样至第四态样中任一态样所述的空气清净机中，形成为集尘器装卸自如地装配于飞行器的构成。
通过此种构成，可将集尘器简单地安装于飞行器，且从飞行器简单地卸下，结果，可轻易地进行集尘器的修理、维护。
第六态样的发明为于第一态样至第五态样中任一态样所述的空气清净机中，形成为将集尘器的集尘电极的最大径设定在10cm以上，并且将该集尘电极的高度设定在2.5cm以上的构成。
第七态样的发明于第一态样至第六态样中任一态样所述的空气清净机中，形成为在上述集尘器的集尘电极的内面侧具有镀铝膜或氯乙烯片之中的任一者的构成。
(发明效果)
如以上的详细说明，依据本发明的空气清净机，由于可使空气离子在放电电极与集尘电极之间的较宽的空间移动，捕集流入至该较宽的空间内的多量的尘埃粒子，所以具有集尘能力非常高的优异功效。
另外，由于集尘器的高度位置是设定在可使流入至集尘电极内的空气之中，主要将吸气侧的空气离子化，而且可使所期望量的空气确实地流入至集尘电极内的位置，所以也有可谋求集尘能力更加提高的功效。
另外，通过以一个集尘电极与放电电极来构成集尘器，可达成集尘器的轻量化，以及顺利的空气的流动，并且通过此种构成，不用分解集尘电极，而只要刷清一个集尘电极的表面，就可维护集尘器。
特别是，依据第三态样的发明，具有空气的流动不受集尘电极所阻碍而可顺利地流动，并且可谋求集尘器的轻量化的功效。
另外，依据第四态样的发明，具有可使多量的空气顺利地流入至集尘电极内的功效。
另外，依据第五态样的发明，具有可轻易地进行集尘器的修理、维护的功效。
附图说明
图1为显示本发明的第一实施方式的空气清净机的分解立体图。
图2为空气清净机的概略剖视图。
图3为飞行器的平面图。
图4为集尘器的侧视图。
图5为显示集尘器的上面侧的平面图。
图6为显示集尘器的下面侧的平面图。
图7为用以说明将集尘器对于飞行器进行装卸的方法的概略剖视图。
图8为用以说明飞行器与集尘器的控制系统的概略图。
图9为显示将集尘器安装于最下方位置的状态的概略剖视图。
图10为显示将集尘器安装于最上方位置的状态的概略剖视图。
图11为显示电场集中状态的概略剖视图。
图12为显示空气离子产生状态的概略局部剖视图。
图13为显示空气离子的流动的概略局部剖视图。
图14为显示包含尘埃的空气的流入状态的概略剖视图。
图15为显示经带电的尘埃的移动状态的概略剖视图。
图16为显示第一实验的装置的概略图。
图17为显示十种集尘电极的大小的设定值的图表。
图18为显示第一实验的结果的图表。
图19为显示第二实验的装置的概略图。
图20为显示第二实验的结果的图表。
图21为显示第一实施例的一变化例的概略剖视图。
图22为本发明的第二实施例的主要部分的集尘器的侧视图。
图23为显示空气的流动的概略局部剖视图。
图24为显示实验所使用的二种空气清净机的概略图。
图25为显示实验的结果的图表。
图26为显示第二实施例的一变化例的侧视图。
图27为显示本发明的第三实施例的空气清净机的概略剖视图。
图28为显示本发明的第四实施例的空气清净机的概略剖视图。
图29为显示本发明的第五实施例的空气清净机的立体图。
图30为显示将集尘器安装于最下方位置的状态的概略剖视图。
图31为显示将集尘器安装于最上方位置的状态的概略剖视图。
图32为显示本发明的第六实施例的空气清净机的概略剖视图。
图33为显示第六实施例的一变化例的概略剖视图。
具体实施方式
以下，参照附图来说明本发明的优选形态。
(实施例1)
图1为显示本发明的第一实施方式的空气清净机的分解立体图，图2为空气清净机的概略剖视图。
如图1及图2所示，此实施例的空气清净机1-1成为将一个集尘器4装配于飞行器2的构成。
飞行器2是指以螺旋桨作为推进力而能够垂直及水平地浮动的旋翼式的飞行器。就旋翼式的飞行器而言，存在具有三个螺旋桨的三旋翼、具有四个螺旋桨的四旋翼、具有五个螺旋桨的五旋翼、具有六个螺旋桨的六旋翼、具有八个螺旋桨的八旋翼等的具备各式各样的旋翼的飞行器。此实施例中应用四旋翼的飞行器作为飞行器2。
图3为飞行器2的平面图。
如图3所示，此飞行器2具有：本体部20；以及配设于本体部20的周围的四个螺旋桨21至24。
螺旋桨21至24安装于从本体部20十字状地延伸的四支框架25至28的前端部。具体而言，马达21a(22a至24a)安装于各个框架25(26至28)的前端上部，而各个螺旋桨21(22至24)固定于各个马达21a(22a至24a)的旋转轴21b(22b至24b)。
据此，螺旋桨21(22至24)通过马达21a(22a至24a)的驱动而与旋转轴21b(22b至24b)一体地旋转，将空气从上方吸入而向下方排气。换句话说，螺旋桨21(22至24)对飞行器2提供往上方的推进力。
图1及图2中，集尘器4为用以通过放电来捕集空气中的尘埃的机器，具备四个放电电极41至44及集尘电极45。
图4为集尘器4的侧视图，图5为显示集尘器4的上面侧的平面图，图6为显示集尘器4的下面侧的平面图。
放电电极41至44为导电性的碳刷，如图4所示，安装于集尘电极45的上表面所设置的中央室40的周面40a。
具体而言，如图5所示，放电电极41至44以使前端部侧露出的状态间隔90°而装配于中央室40的周面40a，且放电电极41至44的后端部连接于中央室40内部的升压部33。并且，中央室40安装于集尘电极45的后述的中央室安装部47a上。
集尘电极45为用以静电吸附并捕集经带电的尘埃的电极，由朝上、下开口的四角筒状的集尘电极本体46、以及支撑该集尘电极本体46与中央室40的多个肋条47所构成。
具体而言，如图6所示，多个肋条47从集尘电极本体46的上缘朝向集尘电极本体46的中央部而连结于此中央部所设的环状的中央室安装部47a。另外，多个肋条47、中央室安装部47a、及集尘电极本体46通过导电性构件形成为一体。
图7为用以说明将集尘器4对于飞行器2进行装卸的方法的概略剖视图。
如图2所示，此空气清净机1-1具备可将集尘器4对于飞行器2自由地进行装卸的装卸机构5。此装卸机构5由设于飞行器2的四根支柱51至54、以及设于集尘器4的四个载置部56至59所构成。
如图1及图3所示，支柱51至54以等角度间隔立设于飞行器2的本体部20的周围，且在各个支柱51(52至54)的上端安装有磁石片51a(52a至54a)。
另一方面，如图2及图6所示，载置部56至59设置于集尘器4的中央室安装部47a的下表面。这些载置部56至59以等角度间隔垂下于与支柱51至54对应的位置，而磁石片56a(57a至59a)则安装于各个载置部56(57至59)的下端。
据此，如图7所示，使集尘器4位于飞行器2的上方，且在使集尘器4的中央室40与位于飞行器2的大致中央的本体部20对位之后，使集尘器4下降至飞行器2侧，据此可使集尘器4的载置部56至59的磁石片56a至59a装载于飞行器2的支柱51至54的磁石片51a至54a之上。结果，通过磁石片56a至59a与磁石片51a至54a的磁力，将集尘器4固定于飞行器2上。
另外，抵抗磁石片56a至59a与磁石片51a至54a的磁力而将集尘器4抬起，据此就可轻易地将集尘器4从飞行器2卸下。
换句话说，依据此实施例的空气清净机1-1，由于可将集尘器4从飞行器2轻易地卸下，所以可轻易地进行集尘器4的修理、维护。
另外，如同上述，由于集尘器4安装于螺旋桨21至24的上方，由集尘电极本体46与肋条47所构成的集尘器4就具有作为螺旋桨21至24的螺旋桨防护罩的功能。
飞行器2与集尘器4的控制由飞行器2的本体部20所进行。
图8为用以说明飞行器2与集尘器4的控制系统的概略图。
如图8所示，具有内存30a的控制部30、电源部31、接收部34、及天线35收纳于飞行器2的本体部20，且升压部33收纳于集尘器4的中央室40内。
电源部31、接收部34、及天线35连接于控制部30，螺旋桨21(22至24)的马达21a(22a至24a)的旋转数由控制部30所控制。在此，就电源部31而言，例如使用直流电压11.1伏特(voltage；V)的锂电池。
另外，配线30b、30c为用以将电源电压、控制信号送至升压部33的配线，这些配线30b、30c从控制部30引入至支柱51、53内，且分别连接于磁石片51a、53a。
另一方面，在集尘器4侧设置有配线33b、33c。这些配线33b、33c为用以接收来自控制部30的电源电压、控制信号的配线，且连接于升压部33的输入端与载置部56、58的磁石片56a、58a之间。
并且，在升压部33的输出端连接有配线33d、33e，这些配线33d、33e分别连接于放电电极41至44、及集尘电极45的中央室安装部47a。就升压部33而言，例如使用将直流电压5V升压至6kV的高电压的升压电路。此实施例中，将绝缘型DC/DC转换器36设置于升压部33的配线33b、33c与升压部33之间。此绝缘型DC/DC转换器36具有如下功能：将通过配线33b、33c所送来的来自电源部31的直流电压11.1V转换成直流电压5V，并将稳定的直流电压5V输入至升压部33。
换句话说，如图7所示，将集尘器4安装于飞行器2时，本体部20的控制部30与中央室40的升压部33通过配线30b、30c、磁石片51a、53a、磁石片56a、58a、配线33b、33c、及绝缘型DC/DC转换器36而电性连接。结果，电源部31的直流电压11.1V从控制部30输入至绝缘型DC/DC转换器36，且转换成5V的稳定的直流电压。然后，此5V的直流电压输入至升压部33，升压至高电压6kV，再施加于放电电极41至44与集尘电极本体46之间。
另外，此实施例中，将放电电极41至44侧设定为负极，将集尘电极45侧设定为正极。另外，集尘器4与飞行器2之间大致完全绝缘。具体而言，以肋条47与集尘电极本体46不接触于飞行器2的框架25至28的方式，将集尘器4装配于飞行器2。飞行器2与集尘器4仅通过支柱51至54与载置部56至59而接触。并且，支柱51至54与载置部56至59除了磁石片51a至54a、56a至59a的部分与配线33b、33c的部分以外，其余皆由绝缘性的材料所形成。另外，集尘器4的中央室40也由绝缘性的材料所形成。
另外，飞行器2的控制飞行可大致区分为自动控制飞行及操作控制飞行。自动控制飞行的飞行形态为：例如将事先作成的清净对象空间的3D(三维)图面资料先储存于控制部30，由控制部30依据该3D图面资料及控制程序使飞行器2飞行至空间的所期望位置。另一方面，操作控制飞行的飞行形态为：使用专用操作机、可携式操作机、智能型手机或全球定位系统(Global Positioning System；GPS)等，从近距离或远距离手动操作飞行器2。二个控制飞行都可使飞行器2在全空间飞行，也都可限定在既定的场所或既定高度来飞行。
这些自动控制飞行及操作控制飞行的系统为公知的系统，无论是哪一个控制系统都可应用于飞行器2。
此实施例中，应用自动控制飞行与操作控制飞行双方皆可的系统。也就是，控制部30可依据内存30a中所储存的控制程序、3D图面等资料来控制螺旋桨21至24。另外，控制部30可经由天线35以接收部34接收来自外部的指令电波、来自GPS的电波，且依据所接收到的电波来控制螺旋桨21至24、升压部33等。
图9为显示将集尘器4安装于最下方位置的状态的概略剖视图，图10为显示将集尘器4安装于最上方位置的状态的概略剖视图。
如图7所示，将集尘器4的载置部56至59装载于飞行器2的支柱51至54之上时，即可将集尘器以具有放电电极41至44的中央室40位于本体部20的正上方的方式装配于飞行器的本体部，该本体部20位于飞行器2的上部大致中央。此时，如图9及图10所示，集尘器4相对于飞行器2的高度位置取决于集尘器4的载置部56至59的长度。
另外，使图9所示的飞行器2的螺旋桨21至24旋转时，螺旋桨21至24会将空气从螺旋桨21至24的旋转面S的上方吸气并向旋转面S的下方排气。此时，从上方流入至旋转面S侧的空气的流速远比从旋转面S向下方流出的空气的速度更慢。从而，使位于螺旋桨21至24的旋转面S的上方的空气放电并离子化的情况，会比使位于旋转面S的下方的空气放电并离子化的情况，更可使多量的尘埃粒子带电。
着眼于此点，此实施例中，如图9所示，设定为：在集尘电极45的高度方向的中央位置M与螺旋桨21至24的旋转面S一致时，集尘器4位于最下方位置。
然而，集尘器4的高度位置过度高于螺旋桨21至24时，无法将充分的空气吸入至集尘电极45内。故必需将集尘器4设定在可通过螺旋桨21至24的旋转力来吸入必要最小限度的空气量的高度位置。
着眼于此点，此实施例中，如图10所示，设定为在集尘电极45的下端位置U位于螺旋桨21至24的旋转面S的上方附近时，集尘器4位于最上方位置的位置。
也就是，此实施例中，以集尘电极45的中央位置M成为螺旋桨21至24的旋转面S以上，且集尘电极45的下端位置U成为螺旋桨21至24的旋转面S的上方附近的位置以下的方式，将集尘器4装配于飞行器2上。
其次，针对此实施例的空气清净机1-1的作用及功效加以说明。
图11为显示电场集中状态的概略剖视图，图12为显示空气离子产生状态的概略局部剖视图，图13为显示空气离子的流动的概略局部剖视图。
如图2所示，在已将集尘器4装配于飞行器2的上部的状态下，使螺旋桨21至24依控制部30(参照图8)的控制，以所期望的旋转速度旋转时，就会产生往上方的推进力，空气清净机1-1会浮起。
然后，在空气清净机1-1的浮动状态下，通过图8所示的控制部30的控制，将既定的直流电压从电源部31输入至升压部33时，该直流电压在升压部33升压至高电压，而高压电压则施加于放电电极41至44与集尘电极本体46之间。
据此，如图11所示，在负极的放电电极41至44与正极的集尘电极本体46之间产生电场E，且如环绕虚线C所示，电场E集中于放电电极41至44的前端部。
结果，发生电晕放电等放电，如图12所示，于放电电极41至44的前端附近产生多数的正的空气离子A+与负的空气离子A-。并且，如图13所示，正的空气离子A+将由负极的放电电极41至44所捕获，且负的空气离子A-会朝向正极的集尘电极本体46移动。
图14为显示包含尘埃P的空气A的流入状态的概略剖视图，图15为显示经带电的尘埃P的移动状态的概略剖视图。
如图14所示，在负的空气离子A-朝向正极的集尘电极本体46移动的状态下，包含尘埃P的空气A从上开口45A流入至集尘电极本体46内。
因此，空气离子A-会撞击于尘埃P，如图15所示，在负极产生经带负电的尘埃P-。据此，经带电的尘埃P-会移动至正极的集尘电极本体46侧，由集尘电极本体46所捕获。
如以上所述，依据此实施例的空气清净机1-1，则如图14所示，由于为可使空气离子A-在放电电极41至44与集尘电极本体46之间的较宽的空间D内移动，并且可使多量的空气A流入至此较宽的空间D内的构成，所以可一次捕集多量的尘埃P。
另外，如图1所示，由于空气清净机1-1的集尘器4是由一个集尘电极45与放电电极41至44所构成，所以可达成集尘器4的轻量化，以及空气往集尘电极本体46内的顺利的流动。更且，通过此种构成，不用分解集尘器4，而只要刷清一个集尘电极45的表面，就可维护集尘器4。
发明人等进行了二个实验。
第一实验为用以确认集尘器的集尘电极的大小与集尘率的关系的实验。
图16为显示第一实验的装置的概略图，图17为显示十种集尘电极的大小的设定值的图表。
如图16所示，此实验中，将集尘器100-1(100-2至100-10)，朝上配置于体积2.744m3的压克力制的腔室110内，测定位于腔室110内的线香的粒子浓度，据此求出各个集尘器100-1(100-2至100-10)的集尘率。
具体而言，设为如下的构成：以集尘电极101与配设于集尘电极101的中心的碳刷状的放电电极10形成各个集尘器100-1(100-2至100-10)，且将6kV的直流电压从升压电路103施加于集尘电极101与放电电极102之间，使各个集尘器100-1(100-2至100-10)动作。
另外，使未图示的线香的烟充满于腔室110内，在线香的烟已稳定的时间点，使配设于集尘器100-1(100-2至100-10)的下侧的飞行器(未图示)的螺旋桨以既定的旋转速度旋转，以使风速1.5m/s的空气从上方流入至集尘器100-1(100-2至100-10)内。
此实验中如图17所示，使用了十种大小的集尘器100-1(100-2至100-10)。也就是，集尘电极101的高度L(cm)与直径R(cm)的组合(L、R)分别为(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)的十种集尘器100-1至100-10。
实验将各个集尘器100-1(100-2至100-10)配设于腔室110内并使其动作，于10分钟之间测定当时的线香的粒子浓度。另外，实验在各个集尘器100-1(100-2至100-10)中改变不同时间而进行二次，从二次的平均的粒子浓度值求出各个集尘器100-1(100-2至100-10)的集尘率。另外，有关集尘器100-3、100-5，是改变不同时间而进行了四次。
图18为显示第一实验的结果的图表。
图18显示有关各个集尘器100-1(100-2至100-10)的衰减率λ(1/min)、自然衰减λ0(1/min)、清净空气释放率(m3/min：Clean Air Delivery Rate；CADR)、以及集尘率。在此，所谓CADR，是指对衰减率与自然衰减的差乘以腔室100的体积所得的值，也就是(λ-λ0)×V。另外，所谓集尘率，是指将CADR除以通过集尘电极101内的风量Q所得的值，也就是CADR/Q。
如图18所示，依此实验已确认电极高度L与直径R都较大的情况，其衰减率、CADR较大，而集尘率则是直径R较小的情况较高。
第二实验为用以确认集尘器的集尘电极的大小与扩散离子数的关系的实验。
图19为显示第二实验的装置的概略图。
如图19所示，此实验中，将集尘器100-1(100-2至100-10)横向配置于腔室110内，且将循环器200配置于距集尘器10cm的右侧。此时，以循环器200所致的风速的分布成为一样的方式，将网眼大小不同的二个蜂巢筛孔201、202，以重叠的状态设置于循环器200的前面。然后，将离子数测定器210配置于距集尘器100-1(100-2至100-10)50cm的左侧。
使集尘器100-1(100-2至100-10)动作时，负的离子(图2的空气离子A-)产生在放电电极102的前端部，这些负的离子朝向集尘电极101侧。然而，来自循环器200的风流动于集尘器100-1(100-2至100-10)的集尘电极101内时，这些负的离子会扩散至集尘电极101外。
离子数的测定通过离子数测定器210测定此扩散后的负的离子，且求出其浓度而进行。
具体而言，在确认腔室110内的湿度的同时改变风速，将风从循环器200送至动作状态的各个集尘器100-1(100-2至100-10)。
循环器200的风速设定为A至D四种。设定A时，从循环器200的前面的中心起向半径5cm以内的区域流动的平均风速v1为1.5m/s，从中心起向半径10cm以内的区域流动的平均风速v2为1.55m/s，从中心起向半径20cm以内的区域流动的平均风速v3为1.38m/s。并且，设定B、C、D时，平均风速(v1、v2、v3)分别为(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)。
实验使循环器200的风速变化成设定A至设定D的同时，送风至各个集尘器100-1(100-2至100-10)，且在各个风速设定时，依据离子数测定器210所测定出的负的离子的数目，求出负的离子的浓度。此时，有关集尘器100-1、100-3、100-4、100-6至100-10的实验进行了二次，有关集尘器100-2、100-5的实验进行了三次。
图20为显示第二实验的结果的图表。
如图20所示，可确认集尘电极10的直径R较大的集尘器的情况下，扩散的离子数较多，另外，集尘电极101的高度L较小的集尘器的情况下，扩散的离子数较多。另外，集尘电极101的直径R与高度L的比为相同的集尘器，其特性相似，并且，在直径R为5cm的情况下，可确认离子未被扩散。
可认为可不使负离子扩散至集尘器外部而留在集尘器内部，同时也不使经带电的尘埃粒子逃逸而可捕集的形状，具有较高集尘率。并且，比较第一及第二实验结果时，可明白“集尘率较高的样品”与“不使负离子扩散的样品”互相对应，而可确认此情况已获得证实。从而，电极高度L较大且直径R较小的集尘器的集尘率较高。但是，最终成为问题的集尘能力CADR与可处理的风量Q成正比。此风量Q大致与集尘器的风的通过截面积成正比，可推定与直径R的二次方成正比。根据第一实验结果，可确认电极高度L与直径R都较大的集尘器的集尘能力CADR较大。
(变化例1)
图21为显示第一实施例的一变化例的概略剖视图。
上述第一实施例中，将放电电极41至44安装于中央室40的周面40a，但是，如图21所示，也可将放电电极41至44以朝向中央室40的下侧突出的方式安装于中央室40的下表面40b。
(实施例2)
其次，针对本发明的第二实施例加以说明。
图22为本发明的第二实施例的主要部分的集尘器的侧视图，图23为显示空气A的流动的概略局部剖视图。
如图22所示，此实施例的空气清净机1-2与上述第一实施例的不同点在于，在集尘器4的集尘电极本体46具有多个孔46a。
也就是，在集尘电极本体46穿设有多个贯通集尘电极本体46的圆形或椭圆形的孔46a，据此，如图23所示，使螺旋桨21(22至24)旋转时，空气A不仅从集尘电极本体46的上开口45A流入，还从多个孔46a流入至集尘电极本体46内部。
从而，依据此实施例的空气清净机1-2，通过利用多个孔46a进行的镂空，不仅可谋求空气清净机的轻量化，还可使空气A的流动顺利，使飞行器2的飞行呈稳定。
也就是，螺旋桨21(22至24)的周围被集尘电极本体46包围时，空气A不会被吸入至螺旋桨21(22至24)侧，使得螺旋桨21(22至24)的吸气侧的气压降低。如此，会有多余的负载施加于螺旋桨21(22至24)，从螺旋桨21(22至24)产生异音，所以螺旋桨21(22至24)的驱动需要较大的电力，依情况而定，飞行器2还会无法飞行。
对此，如此实施例，通过于集尘电极45的集尘电极本体46设置多个孔46a，可使空气A不仅从上开口45A流入，还从多个孔46a流入至集尘体电极本体46内。结果，空气A的流动不受集尘电极本体46所阻碍而能顺利地流入至螺旋桨21(22至24)侧，使飞行器2能够稳定的飞行。
另外，当将多个孔46a设置于集尘器4的集尘电极本体46时，集尘电极本体46的电极面积减少，而恐有对集尘器4的集尘能力带来影响之忧。
对此，发明人等进行了设置有孔46a的集尘器4与未设置孔46a的集尘器4的集尘能力的比较实验。
图24为显示实验所使用的二种空气清净机的概略图。
图24所示的空气清净机10-1与第一实施例的空气清净机1-1为大致相同结构的机器，在集尘电极本体46不具有孔46a。另一方面，图24所示的空气清净机10-3与第二实施方式的空气清净机1-2为大致相同结构的机器，在集尘电极本体46具有孔46a。空气清净机10-1、10-3的大小相同。
实验与图16所示的集尘率的实验相同，将各个空气清净机10-1(10-3)配置于腔室110内，通过测定腔室110内的线香的粒子浓度，来求出各个空气清净机10-1(10-3)的衰减率与CADR。
也就是，使未图示的线香的烟充满于腔室110内，且在线香的烟已稳定的时间点，使空气清净机10-1(10-3)动作，于10分钟之间测定线香的粒子浓度。另外，实验在各个空气清净机10-1(10-3)中进行二次，从二次的平均的粒子浓度值，求出各个空气清净机10-1(10-3)的衰减率与CADR。
图25为显示实验的结果的图表。
图25显示有关各个空气清净机10-1(10-3)的衰减率λ(1/min)、CADR(m3/min)、以及集尘率。
如图25所示，二种的空气清净机10-1、10-3的衰减率、CADR大致相同。空气清净机10-1、10-3间的差为实验误差的范围，可判断几乎未发生差异。
换句话说，通过此实验可确认，具有多个孔46a的空气清净机的集尘能力与不具有孔46a的空气清净机的集尘能力没有差异，即便集尘电极本体46的电极面积由于孔46a而减少，仍几乎没有对集尘器4的集尘能力带来影响之忧。
由于其它的构成、作用及功效与上述第一实施例同样，所以省略其记载。
(变化例2)
图26为显示第二实施例的一变化例的侧视图。
上述第二实施例中，显示于集尘电极本体46设置圆形或椭圆形的孔46a的例子。
但是，孔不限于圆形或椭圆形。如图26所示，也可将贯通集尘电极本体46的纵长开缝状的孔46b，以一定间隔设置于集尘电极本体46的周方向。
(实施例3)
其次，针对本发明的第三实施例加以说明。
图27为显示本发明的第三实施例的空气清净机的概略剖视图。
如图27所示，应用于此实施例的空气清净机1-3的集尘器4的集尘电极本体46成为剖面锥形。
也就是，集尘电极本体46的上半部扩展成锥形，上开口45A的开口径比下开口45B的开口径更大。
通过此种构成，大量的空气通过螺旋桨21(22至24)的旋转而从大径的上开口45A顺利地吸入至集尘电极本体46内，且从下开口45B强制地排出。
由于其它的构成、作用及功效与上述第一及第二实施例同样，所以省略其记载。
(实施例4)
其次，针对本发明的第四实施例加以说明。
图28为显示本发明的第四实施例的空气清净机的概略剖视图。
如图28所示，此实施例的空气清净机1-4中，成为使集尘器4的集尘电极45逆向地安装于飞行器2上的构成。
具体而言，使上述实施例中所例示的集尘电极45朝上，将中央室40配设于集尘电极45内，且将中央室40安装于肋条47的中央室安装部47a上。
另外，以螺旋桨21至24可将充分的空气吸入至集尘电极45内的方式，将集尘电极45的下端位置U设定于螺旋桨21至24的旋转面S的上方附近的位置。
由于其它的构成、作用及功效与上述第一至第三实施例同样，所以省略其记载。
(实施例5)
其次，针对本发明的第五实施例加以说明。
图29为显示本发明的第五实施例的空气清净机的立体图。
如图29所示，此实施例的空气清净机1-5与上述第一至第四实施例的空气清净机1-1至1-4的不同点在于，将小型的集尘器4’安装于飞行器2的螺旋桨21至24的全部。
各个集尘器4’的构成与上述的集尘器4大致同样，由放电电极41至44与集尘电极45’所构成。
也就是，集尘电极45’由朝上下开口的圆筒状的集尘电极本体46’、以及支撑该集尘电极本体46’与中央室40的多个肋条47’所构成。
这些集尘器4’通过未图示的装配体而装配于各个螺旋桨21(22至24)之上，各个集尘体4'的升压部33则通过未图示的配线连接于本体部20内的控制部30。
图30为显示将集尘器4’安装于最下方位置的状态的概略剖视图，图31为显示将集尘器4’安装于最上方位置的状态的概略剖视图。
如图30及图31所示，即便是在各个集尘器4’中，仍与上述实施例的集尘器4同样地，以各个集尘电极45’的中央位置M成为各个螺旋桨21(22至24)的旋转面S以上，且各个集尘电极45’的下端位置U成为各个螺旋桨21(22至24)的旋转面S的上方附近的位置以下的方式，将各个集尘器4’装配于各个螺旋桨21(22至24)之上。
通过此种构成，则在飞行器2的浮动状态中，通过使四个集尘器4’动作，就可通过集尘电极本体46’来捕集流入至各个集尘电极45’内的空气中的尘埃粒子。
而且，由于是以各个集尘电极45’的中央位置M成为各个螺旋桨21(22至24)的旋转面S以上，且各个集尘电极45’的下端位置U成为旋转面S的上方附近的位置以下的方式，将集尘器4’装配于各个螺旋桨21(22至24)，所以与上述实施例同样地，能发挥高的集尘能力。
由于其它的构成、作用及功效与上述第一至第四实施例同样，所以省略其记载。
(实施例6)
其次，针对本发明的第六实施例加以说明。
图32为显示本发明的第六实施例的空气清净机的概略剖视图。
此实施例的空气清净机1-6与上述第一至第五实施例的不同点在于，集尘器4的集尘电极本体46具有镀铝膜。
一般而言，可认为相比于仅有成为集尘电极的导电性构件的集尘功效，在导电性构件的表面配置接近绝缘体但并非为完全的绝缘体而具有适度的体积电阻率的材料的情况时，集尘功效更高。
此实施例着眼于此点而完成。具体而言，如图32所示，将镀铝膜48a形成于由具有强度且绝缘性较高的聚对苯二甲酸二乙酯(polyethylene polyphthalate；PET)所形成的支撑框48b的内面，据此构成集尘电极本体46。并且，以镀铝膜48a电性连接于具有导电性的肋条47的方式，将集尘电极本体46装配于肋条47。
据此，使高电压施加于导电性的镀铝膜48a与放电电极41至44之间时，尘埃由镀铝膜48a侧所捕集，但是，由于镀铝膜48a的表面所产生的氧化铝膜为接近绝缘体但并非为完全的绝缘体而具有适度的体积电阻率的材料，所以能通过此种氧化铝膜的影响，更提高集尘电极本体46的集尘率。
由于其它的构成、作用及功效与上述第一至第五实施例同样，所以省略其记载。
(变化例3)
图33为显示第六实施例的一变化例的概略剖视图。
从与已提示上述第六实施例的观点同样的观点来看，也可提示如图33所示的集尘电极本体46。
也就是，将导电性的碳墨(carbon ink)49a设置于支撑框48b的内面且将氯乙烯片49b贴附于碳膜49a的表面来构成集尘电极本体46。
据此，使高电压施加于导电性的碳墨49a与放电电极41至44之间时，尘埃由碳墨49a侧所捕集，但是，由于设置于碳墨49a的表面的氯乙烯片49b为具有适度的体积电阻率的材料，所以能通过此氯乙烯片49b的影响，更提高集尘电极本体46的集尘率。
另外，本发明不限于上述实施例，而能够在发明的要旨的范围内进行各种的变化、变更。
例如，上述实施例中将放电电极41至44设定为负极，将集尘电极本体46、46’设定为正极，但是，将放电电极41至44设定为正极，且将集尘电极本体46、46’设定为负极的空气清净机，也涵盖于本发明的范围内。
另外，上述实施例中已例示使用了碳刷的放电电极41至44，但是，具有使用了非刷状而是针状或尖锐的导体片的放电电极的空气清净机，也涵盖于本发明的范围内。
更且，上述第五实施例中已显示了将集尘器4’装配于四个螺旋桨21至24的全部的例子，但若将集尘器4’配设于四个螺旋桨21至24中的至少一个以上即可。将集尘器4'仅装配于螺旋桨21至24中的某一个的空气清净机，也涵盖于本发明的范围内。
附图标记说明
1-1至1-6、10-1至10-4 空气清机
2 飞行器
4、4’、100-1至100-10 集尘器
5 装卸机构
20 本体部
21至24 螺旋桨
21a至24a 马达
21b至24b 旋转轴
25至28 框架
30 控制部
30a 内存
30b、30c、33b至33e 配线
31 电源部
33、103 升压部
34 接收部
35 天线
36 绝缘型DC/DC转换器
40 中央室
40a 周面
40b 下表面
40c 上表面
41至44、102 放电电极
45、45’、101 集尘电极
45A 上开口
45B 下开口
46、46’ 集尘电极本体
46a、46b 孔
47、47’ 肋条
47a 中央室安装部
48a 镀铝膜
48b 支撑框
49a 碳墨
49b 氯乙烯片
51至54 支柱
51a至54a 磁石片
56至59 载置部
56a至59a 磁石片
110 腔室
200 循环器
201、202 蜂巢筛孔
210 离子数测定器
A 空气
A+、A- 空气离子
D 空间
E 电场
M 中央位置
P 尘埃
P- 带电尘埃
S 旋转面
U 下端位置。

Claims (7)

1.一种空气清净机，具备：
飞行器，在具有控制飞行动作的控制部的本体部的周围，配设有将空气从上方吸入并向下方排气的多个螺旋桨，且将这些多个螺旋桨作为推进力来浮动；以及
集尘器，具有朝上下开口的筒状的集尘电极以及配设于该集尘电极的大致中央部位的放电电极，将高电压施加于这些集尘电极与放电电极之间，而在放电电极的前端部放电，使流入至集尘电极内的空气中的尘埃粒子带电并予以捕集；其中
以上述放电电极位于上述飞行器的上部大致中央的方式，将上述集尘器装配于飞行器；
以上述集尘电极的高度方向的中央位置成为上述螺旋桨的旋转面的位置以上，且集尘电极的下端位置成为螺旋桨的旋转面的上方附近的位置以下的方式，设定上述集尘器的集尘电极的配置位置，而可将空气通过螺旋桨的旋转力来吸入至集尘电极内。
2.一种空气清净机，具备：
飞行器，在具有控制飞行动作的控制部的本体部的周围，配设有将空气从上方吸入并向下方排气的多个螺旋桨，且将这些多个螺旋桨作为推进力来浮动；以及
集尘器，具有朝上下开口的筒状的集尘电极以及配设于该集尘电极的大致中央部位的放电电极，将高电压施加于这些集尘电极与放电电极之间，而在放电电极的前端部放电，使流入至集尘电极内的空气中的尘埃粒子带电并予以捕集；其中
在上述多个螺旋桨中的至少一个以上的螺旋桨，分别配设上述集尘器；
以各个放电电极位于上述飞行器的各个螺旋桨的上部大致中央的方式，将各个集尘器装配于各个螺旋桨；
以各个集尘电极的高度方向的中央位置成为各个螺旋桨的旋转面的位置以上，且该集尘电极的下端位置成为螺旋桨的旋转面的上方附近的位置以下的方式，设定各个集尘器的集尘电极的配置位置，而可将空气通过螺旋桨的旋转力来吸入至集尘电极内。
3.根据权利要求1或2所述的空气清净机，其中，上述集尘器的集尘电极具有用以供周围的空气流入的多个孔。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的空气清净机，其中，设定为上述集尘器的集尘电极的上开口比下开口更大径。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的空气清净机，其中，上述集尘器装卸自如地装配于上述飞行器。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的空气清净机，其中，将上述集尘器的集尘电极的最大径设定在10cm以上，并且将该集尘电极的高度设定在2.5cm以上。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的空气清净机，其中，在上述集尘器的集尘电极的内面侧具有镀铝膜或氯乙烯片之中的任一者。
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