CN1174099A - 电除尘单元、空气净化器、电除尘装置及废气微粒捕集装置 - Google Patents

电除尘单元、空气净化器、电除尘装置及废气微粒捕集装置 Download PDF

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Abstract

一种电集尘单元,它备有在针尖周围引起电晕放电而使气体中的微粒带电用的针式电极、对应于针式电极设置成筒状且用静电力吸引捕集带电微粒用的收集单元(捕集电极)、以及插入配置在收集单元内而使上述带电微粒具有朝向上述收集单元的偏向力用的偏向电极,偏向电极呈由前板部和侧板部构成的中空柱结构,针式电极的针尖从偏向电极的前板部的表面突出,针体部紧紧地嵌合在安装孔内而固定在前板部上。

Description

电除尘单元、空气净化器、电除尘装置及废气微粒捕集装置
本发明涉及电除尘单元及其制造方法、以及使用该单元的空气净化器、电除尘装置及废气微粒捕集装置。
近年来，伴随办公室、饭店、游艺场所、住宅等建筑物(以下，作为代表称办公室)的高气密结构化，含有香烟的烟雾、调色涂料、纸粉等尘埃(浮游微粒)、臭气及其它有害物质的污浊空气有害于办公室中的工作人员的健康、对设备或机器的污染概率增大。
以往在这样的办公室中，在眼睛能看到尘埃的场所(例如吸烟室等)一般采取的处理方法是使换气扇工作，将污浊的空气排出到室外。可是这样一来，室内的温度会受室外温度的影响，致使致冷取暖效果极端恶化，很不理想。进行室内空气净化时，为了使室内温度保持一定，就要不断地一边使换气扇工作，还必须一边使空调器工作，进行致冷·取暖，如果这样做，由于空调器和换气扇的耗电量增大，所以很不好。
在这种情况下，作为一种只需进行必要的最小限度的换气、也不需要空调器进行无用的工作、能大幅度节省消耗的电力的装置，即应用了电除尘装置的空气净化器(电子空气滤清器)已普及开来。
作为这种空气净化器的一种，迄今已有图19及图20所示的空气净化器。该空气净化器是一种壁挂式的，大致由从开口部1吸入室内的污浊空气2的吸引部3、预过滤器4、电除尘单元5、装有由活性碳纤维构成的脱臭过滤器6的对通过它的空气进行除尘和脱臭的集尘部7、将用该集尘部7清净过的空气8排出到室内的带有百叶窗的排出部9和未图示的电源部构成。在上述排出部9中装有电风扇10，利用该电风扇10从开口部1吸入污浊空气2，用集尘部7清净后变成清净的空气8，并从排出部9排出。该空气净化器的吸引部3沿天花板表面伸出，所以室内空气能高效地循环。因此，室内空气转眼之间便被净化。另外，集尘部7的前侧板构成拉倒式的开闭门11，可用于任意次数地洗掉被吸附到预过滤器4、电除尘单元5及脱臭过滤器6中的污垢，能适合于这些构件的出入。
其次，参照图21至图25详细说明该空气净化器的主要部分即电除尘单元5的结构。
图21是表示该电除尘单元的结构的纵剖面图，图22是表示将该电除尘单元分割成子单元的纵剖面图，图23是从正面一侧(空气吸引侧)所看到的该电除尘单元的斜视图，图24是将图23的一部分放大后表示的局部放大斜视图，图25是从背面一侧(空气排出侧)所看到的该电除尘单元的斜视图。上述电除尘单元5如这些图所示，形成离子化空间区域的唱针状的针式电极12和将该针式电极12呈突出状态支撑并固定在前端面上的端面各边约10mm、长为5～6cm的棱柱状的偏向电极13两者呈整体结构的针式偏向结合电极14、14、…被纵横配置成格子状，横截面各边约20mm、长为5～6cm的中空方筒状的收集单元(用静电力吸引捕集尘埃等微粒用的电极)15分别套在各针式偏向结合电极14上，呈具有构成空气通道的宽约5mm的方环状的间隙的状态，为了清洗时容易操作，如图22所示，阳型子单元16和阴型子单元17能彼此分离开。
阳型子单元16有箱形框(以下称外箱)18，在该外箱18的底面上支撑着多个针式偏向结合电极14、14、…，而且，互相连接着呈等电位的连结支撑构件19、19、…通过绝缘框20、20、…被结合在一起，多个针式偏向结合电极14、14、…呈格子状排列在外箱18的内侧。另外，阴型子单元17有可与阳型子单元16的外箱18套合的箱形框(以下称内箱)21，在该内箱21的内侧呈格子状地装有多个收集单元15、15、…。驱动时从未图示的高压直流电源向针式偏向结合电极14和收集单元15之间施加高压(5～6kV)，且两者之间呈这样的连线状态，即，使针式偏向结合电极14一侧为正电位，收集单元15一侧为负电位。如上构成的阳型子单元16和阴型子单元17这样构成，如图22和图21所示，外箱18和内箱21组装成套合状态，如图23和图24所示，收集单元15、15、…和针式偏向结合电极14、14、…一一对应地配置，就是说，针式偏向结合电极14、14、…一个一个地以非接触状态分别插在各收集单元15、15、…中。
图26是说明该空气净化器工作用的工作说明图。
如该图所示，在上述结构中如果将直流高压加在针式偏向结合电极14上，就会在针式电极12的针尖周围持续稳定地引起同样的电晕放电，形成离子化空间区域22。这时，利用电风扇10，使被吸引部3吸入的污浊空气2通过离子化空间区域22，离子化能量低的氧首先被电离而成为正离子，它们附着在香烟的烟雾等微粒23、23、…上，微粒23、23、…本身也就带上了正离子电荷。带有电荷的微粒23、23、…从下一个偏向电极13和收集单元15之间通过时，位于收集单元15附近的微粒被吸附在呈负电位的收集单元15中，离开收集单元15的极板的微粒23、23、…受偏向电极13的极板的正电位的作用而被反弹回收集单元15的极板的方向并被吸附，因此从0.01μm左右的微小的微粒到10μm左右的较大的微粒都被有效地收集起来。
可是，如图27(a)所示，针式电极12由具有镀镍的针尖的不锈钢等针构件120构成，另外，偏向电极13这样形成，即将弯曲成コ字形槽的一对不锈钢等制成的弯曲电极板构件130、130使其开口面相对地合并起来且使对应的侧面边缘之间相贴合形成棱柱状。如图27(b)所示，以往制造针式偏向结合电极14时，将一对弯曲电极板构件130、130重合成棱柱状之后，使针构件120的底面接触在上述棱柱的前端面的接缝处，用银焊料24围绕三个构件120、130、130的接点将其固定，在使偏向电极13和针式电极12一体化的同时制作偏向电极13。可是，通常在每一个电集尘单元5中要安装100个左右的针式偏向结合电极14、14、…，在采用使用银焊料24的上述现有的制造方法时，要花费相当大的劳力和时间，因此，在针放电方式的空气净化器中，一方面具有集尘能力强的技术优点，另一方面又有不能降低成本和批量化生产这样的经济上的难点。
与此不同，如图28所示，格子状的收集单元15、15、…采用容易制作的结构，即将以等间隔设置了多个狭缝状切口(以下称切缝)25、25、…的一组不锈钢等制成的金属板(以下称单元用电极板)150、150、…在切缝25、25、…的位置沿上下方向以正交状态依次啮合，所以可批量生产，但是由于单元用电极板150、150、…较薄，所以制作时或运输时受意想不到的外力作用而容易变形，在发生变形的地方(该图中用符号A表示的地方)存在集尘能力极度下降的问题。
本发明就是鉴于上述情况而开发的，其目的在于提供一种能谋求低成本及批量生产、耐机械冲击及耐热冲击性能好的电集尘单元及其制造方法，以及使用该单元的空气净化器、电除尘装置及废气微粒捕集装置。
为了解决上述课题，按照本发明的第1种观点，提供一种电集尘单元，它备有在针尖周围引起电晕放电而使气体中的微粒带电用的针式电极、对应于针式电极设置成筒状且用静电力吸引捕集带电微粒用的捕集电极、以及插入配置在捕集电极内而使上述带电微粒具有朝向上述捕集电极的偏向力用的偏向包极，上述偏向电极由具有安装固定上述针式电极用的安装孔的前板部和相隔规定的空间面向上述捕集电极的侧板部构成中空柱结构，同时上述针式电极，其针尖从上述偏向电极的前板部的表面突出、其针体部紧密地嵌合在上述安装孔中，以此状态固定在上述前板部上。
在上述第1种观点中，作为上述电集尘单元的制造方法，最好预先在上述偏向电极的前板部上打穿其孔径比上述针式电极的针体部的直径小的上述安装孔，在将上述针式电极安装固定在上述偏向电极的前板部上时，通过将上述针式电极从上述偏向电极的中空内部一侧打入上述前板部的安装孔中，使上述针式电极的针尖从上述前板部的表面突出，同时将上述针式电极的针体部紧密地嵌合并固定在上述安装孔中。
按照本发明的第2种观点，提供一种电集尘单元，它备有在针尖周围引起电晕放电而使气体中的微粒带电用的针式电极、对应于针式电极设置成筒状且用静电力吸引捕集带电微粒用的捕集电极、以及插入配置在捕集电极内而使上述带电微粒具有朝向上述捕集电极的偏向力用的中空棱柱结构的偏向电极，上述偏向电极由下述部分组合成中空棱柱结构：由具有安装固定上述针式电极用的第1安装孔的第1前板部和相隔规定的空间面向上述捕集电极的第1侧板部构成的第1弯曲电极板构件、以及由具有安装固定上述针式电极用的第2安装孔的第2前板部和相隔规定的空间面向上述捕集电极的第2侧板部构成的第2弯曲电极板构件，即由这两部分构件构成上述中空棱柱结构，而且在使上述第1及第2安装孔的轴心彼此大体上一致的状态下，使上述第1及第2前板部互相重合，上述针式电极，其针尖从上述偏向电极的第1或第2前板部的表面向外突出，其针体部紧密地嵌合在上述第1及第2安装孔中，在此状态下上述针式电极被固定在上述第1及第2前板部上。
在上述第2种观点中，上述第1及第2侧板部最好分别是被弯曲加工成截面呈コ字形的槽形构件，该两侧板部彼此相向组合，形成中空棱柱结构的上述偏向电极。
另外，作为按照上述第2观点进行的上述电集尘单元的制造方法，最好预先在上述偏向电极的第1及第2前板部上打穿设置其孔径比上述针式电极的针体部的直径小的上述第1及第2安装孔，在将上述针式电极安装固定在上述偏向电极上时，将上述第1及第2弯曲电极板构件组合成中空棱柱结构，而且在使上述第1及第2安装孔的轴心彼此大体上一致的状态下，使上述第1及第2前板部互相重合，成为上述偏向电极或其形态后，通过将上述针式电极从上述偏向电极或其形态的中空内部一侧打入上述第1及第2前板部的第1及第2安装孔中，使上述针式电极的针尖从上述第1或第2前板部的表面突出，同时将上述针式电极的针体部紧密地嵌合并固定在上述第1及第2安装孔中。
另外，按照本发明的第3种观点，提供一种电集尘单元，它备有在针尖周围引起电晕放电而使气体中的微粒带电用的多个针式电极、对应于各针式电极设置成筒状且用静电力吸引捕集带电微粒用的多个捕集电极、以及插入配置在各捕集电极内而使上述带电微粒具有朝向上述捕集电极的偏向力用的多个柱状偏向电极，上述多个捕集电极，其分别具有彼此相距等间隔的多个切缝的第1及第2电极平板构件多个为一组，在上述切缝处以相互正交状态互相啮合，在整体上配置成方格状，同时各切缝由成为上述啮合部位的窄的狭缝部和成为至该狭缝部的导向部的导向槽部构成，同时至少在上述狭缝部的一端和另一端之间的边缘部分形成一个或多个使该狭缝宽度比上述电极平板构件的厚度窄的刺。
在上述第3种观点中，在上述各狭缝部存在上述刺的最窄部分最好设定为比上述电极平板构件的厚度窄3～20μm左右。
另外，作为按照上述第3观点进行的上述电集尘单元的制造方法，最好在形成上述捕集电极时，使上述第1及第2电极平板构件多个为一组，在相对应的上述切缝处使上述导向槽部呈相向状态，且以相交成100～175度的角度(优选角)互相啮合，在整体上组合成斜格状后，通过将其扩展成方形，获得在整体上配置成方格状的多个捕集电极。
另外，在上述第1～第3种观点中，上述电集尘单元最好由具有配置成格子状的多个上述捕集电极的阴型(凹型)子单元和与上述捕集电极一一对应配置的具有多个针式电极和偏向电极的阳型(凸型)子单元构成，上述阴型(凹型)子单元和阳型(凸型)子单元能装卸自如地互相嵌合。另外，采用上述第1～第3观点的上述电集尘单元最适合安装在设置于吸烟室或办公室等处的空气净化器、在弥漫着油雾的工厂等处设置的电除尘装置、以及在柴油机烟尘的废气管道中设置的废气黑烟消除装置等中。
如果采用本发明的第1～第3种观点，则由于不依靠焊接或熔接，只通过打击就能将针式电极和偏向电极形成一个整体，所以能容易地且在短时间内完成操作。因此，能谋求降低成本、批量生产、提高耐机械冲击及耐热冲击性能。另外，由于在捕集电极的狭缝部分设有多个刺，这些刺具有止动效果，所以意外的外力难以引起变形。另外，即使有多个刺，但如果采用本发明的制造方法，就无碍于简易性和批量生产。
图1是本发明的一实施例的组装入空气净化器的电集尘单元(阳型子单元)中的针式偏向结合电极的制造方法的说明图，具体地说，是分阶段地表示制作构成偏向电极的一对弯曲电极板构件中的一侧弯曲电极板构件时的进行状态的斜视图。
图2是分阶段地表示制作构成偏向电极的一对弯曲电极板构件中的另一侧弯曲电极板构件时的进行状态的斜视图。
图3是将图1及图2中的一部分放大后表示的局部放大图。
图4是模式地表示将一对弯曲电极板构件组合起来形成偏向电极的形态的斜视图。
图5同样是表示形成相同偏向电极的形态的模式图，(a)是斜视图，(b)是局部剖面图。
图6是表示将针构件打入偏向电极形成针式偏向结合电极的形态的模式图，(a)是斜视图，(b)是局部剖面图。
图7是表示制成的针式偏向结合电极的结构图，(a)是斜视图，(b)是局部剖面图。
图8是该空气净化器的电集尘单元(阴型子单元)中组装的收集单元的制造方法的说明图，具体地说，是分阶段地表示制作单元用电极板的进行状态的俯视图。
图9是表示制成的单元用电极板的平面形状的俯视图。
图10是将图9中的一部分放大后表示的局部放大图。
图11是表示将一组单元用电极板组合起来形成收集单元的进行状态的模式图。
图12同样是表示形成收集单元的进行状态的模式图。
图13同样是表示形成收集单元的进行状态的模式图。
图14是表示制成的收集单元的外观及结构的斜视图。
图15是将图14中的一部分放大后表示的局部放大斜视图。
图16是说明该实施例的变形例的收集单元用的俯视图。
图17是说明该收集单元用的斜视图。
图18是该实施例的另一应用例的说明图。
图19是表示以针式放电方式工作的空气净化器的外观的斜视图。
图20是将该空气净化器的一部分剖开表示的侧视图。
图21是表示该空气净化器的主要部分的电集尘单元的结构的纵剖面图。
图22是将电集尘单元分成阳型子单元和阴型子单元表示的纵剖面图。
图23是从正面侧(空气吸引侧)所看到的电集尘单元的斜视图。
图24是将图23中的一部分放大后表示的局部放大斜视图。
图25是从背面侧(空气排出侧)所看到的电集尘单元的斜视图。
图26是说明该空气净化器的工作用的工作原理图。
图27是模式地表示针式偏向结合电极的现有的制造方法的斜视图。
图28是模式地表示收集单元的现有的制造方法和问题的斜视图。
以下参照附图说明本发明的实施形态。用实施例进行具体说明。
图1至图7是本发明的一实施例的空气净化器的电集尘单元(阳型子单元)中组装的针式偏向结合电极的制造方法的说明图，具体地说，图1是分阶段地表示制作构成偏向电极的一对弯曲电极板构件中的一侧弯曲电极板构件时的进行状态的斜视图，图2是分阶段地表示制作另一侧弯曲电极板构件时的进行状态的斜视图，图3是将图1及图2中的一部分放大后表示的局部放大图，图4至图6是表示形成针式偏向电极时的进行形态的模式图，图7是表示制成的针式偏向结合电极的外观及结构的图。
图8至图15是该空气净化器的电集尘单元(阴型子单元)中组装的收集单元的制造方法的说明图，具体地说，图8是分阶段地表示制作单元用电极板的进行状态的俯视图，图9是表示制成的单元用电极板的平面形状的俯视图，图10是将图9中的一部分放大后表示的局部放大图，图11至图13是表示形成收集单元的进行状态的模式图，图14是表示制成的收集单元的外观及结构的斜视图，图15是将图14中的一部分放大后表示的局部放大斜视图。
本例的空气净化器与现有的针式放电方式的最大不同的地方在于第1：作为针式电极和偏向电极的结合方法是采用将针构件打入一对弯曲电极板构件使之固定的方法，代替以往的焊接或熔接的方法，第2：作为防止收集单元的变形方法是在单元用电极板的切缝上设置微细的刺。除了这两点之外，全部与所述的现有技术的结构及工作原理大致相同，因此，在本实施例中，有关与现有的结构大致相同的各部分结构的说明从略或简化，而详细说明与现有的结构不同的针式偏向结合电极及收集单元、特别是它们的制造方法。
首先，从针式偏向结合电极及其制造方法开始说明。
如图7所示，该例的针式偏向结合电极26由针式电极27和偏向电极28整体构成，同时针式电极27由具有镀镍针尖的不锈钢等的针构件29构成，偏向电极28由一对不锈钢等的弯曲电极板构件30、31构成，这一点与以往相同，如该图所示，一侧的弯曲电极板构件30的前板部301和另一侧的弯曲电极板构件31的前板部311沿图中的上下方向重合，形成偏向电极28，另外，在各前板部301、311上设有轴心彼此相同的针安装孔ha、hb，通用的针构件29被嵌合固定在这些针安装孔ha、hb两者之中，从而形成偏向电极28和针式电极27的电极结合体，这一点与以往有很大的不同。
如图1及图2所示，在进行弯曲电极板构件30、31的成形加工时，将由阳模(冲头)和阴模(冲模)组合构成的未图示的多个冲切模排列起来，将例如0.5mm厚的不锈钢等金属板32、33依次送给这些冲切模，进行各种形状的冲切，将这些冲切(冲孔、冲外形、切槽)组合起来，获得弯曲电极板构件的展开形状30a、31a，对所获得的展开形状30a、31a再进行弯曲加工，连续地制成立体的弯曲形状，沿着连结支撑构件19的一个长边横着排成一列，而且通过连结构件19，形成互相连结的多个弯曲电极板构件30(31)、30(31)、…。
通过上述弯曲加工，各弯曲电极板构件30、31被弯曲成凹字槽形，形成长5～6cm的腹部302、312和夹着该腹板302、312的一对凸缘303、313。再将前端部也垂直弯折，形成前板部301、311。这里，各凸缘303、313的横向宽度设定成约为腹板302、312的横向宽度(例如约10mm)的一半，因此，将一侧的弯曲电极板构件30和另一侧的弯曲电极板构件31的对应的凸缘303、313的侧端边缘彼此对合起来，便形成截面大致呈正方形的棱柱状的偏向电极28。在偏向电极28的形成工序中这样设定，即如上所述，将一侧的弯曲电极板构件30的前板部3 01配置在内侧，将另一侧的弯曲电极板构件31的前板部311配置在外侧，在此状态下将两面板部301、311重合起来后，如图3所示，一侧的弯曲电极板构件30的长度尺寸比另一侧的弯曲电极板构件31短相当于板的厚度t(例如0.5mm)的大小。
与此相对应，也设定前板部301、311的尺寸约为一边的凸缘303、313的横向宽度的2倍(例如约10mm)。另外，如上所述，在各前板部301、311的中央部设有例如直径1～3mm左右的针安装孔ha、hb。这里，重要的是设定各针安装孔ha、hb的孔径比针构件29的针尖291大，但比针体部292小。另外，如图5及图6所示，在一侧的弯曲电极板构件30的前板部301上的针安装孔ha呈圆锥状在内侧埋入的埋入孔，在另一侧的弯曲电极板构件31的前板部311上的针安装孔hb呈圆锥状在外侧埋入的埋入孔(参照图6(b))。
用这样形成的弯曲电极板构件30、31形成针式偏向结合电极26时，如图4所示，首先将一侧的弯曲电极板构件30和另一侧的弯曲电极板构件31的コ字槽开口面互相相对地合在一起呈接触状态。这时如图5所示，对应的凸缘303、313的端部边缘之间相对，而且将一侧的弯曲电极板构件30的前板部301配置在内侧，将另一侧的弯曲电极板构件31的前板部311配置在外侧。而且，如图6所示，在使针安装孔ha、hb的轴心一致的状态下，将两个前板部301、311重合起来，实现偏向电极28的形态。
此后，将针构件29从偏向电极28形态的中空内部一侧插入重叠的针安装孔ha、hb中，使针尖291从前板部311的表面突出。这时，如上所述，由于针安装孔ha、hb的孔径设定得比针构件29的针尖291大，但比针体部292小，所以针体部292被卡紧在针安装孔ha、hb上，而留在偏向电极28形态的中空内部。然后用未图示的气锤等打击机打击针构件29的针体部292的后端面，利用该冲击力，将直径粗的针体部292打入孔径细的针安装孔ha、hb中。由于针体部292的挤入，针安装孔ha、hh发生弹性形变，从而发生与该弹性形变相伴随的弹性恢复力及大摩擦力，于是针构件29的针体部292被紧紧地嵌合固定在针安装孔ha、hb中。这时，一侧的弯曲电极板构件30和另一侧的弯曲电极板构件31也通过针构件29互相紧紧地连结在一起，所以偏向电极28也就同时完成。
这样，如果采用该例的针式偏向结合电极的形成方法，则由于不依靠焊接或熔接，只通过打击就能将针式电极27和偏向电极28形成一个整体，所以能容易地且在短时间内完成操作。
其次，说明收集单元及其制造方法。
该例中的收集单元40、40…如图9所示，设有切缝41、41、…，如图11所示，将以等间隔设的多个规定个数的单元用电极板42、42…分成纵列和横列两组G1、G2，将纵列组G1的多个单元用电极板42和横列组G2的多个单元用电极板42在相对应的切缝41、41处互相啮合，在整体上构成格子状，这一点与以往大致相同，但如图10所示，在各切缝41的边缘上设有多个微细的刺T、T…，这一点与以往不同。另外，如后文所述，伴随设有这样的刺T、T…，单元用电极板42、42…的啮合方法也与以往的方法不同。
在进行单元用电极板42的成形加工时，将由阳模(冲头)和阴模(冲模)组合构成的未图示的多个冲切模排列起来，如图8所示，将例如0.3mm厚的不锈钢等金属板43依次送给这些冲切模，进行各种形状的冲切，将这些冲切(冲孔、冲外形、切槽)组合起来，如图9所示，形成以与收集单元40、40、…的横向宽度(例如约20mm)对应的间隔、沿长边配置了多个带有刺T、T…的切缝41、41、…和配合孔P、P、…的单元用电极板42。
在形成切缝41时，准备4个进行形成截面呈短狭缝形状(例如长约7mm、宽约1mm、两端呈半圆形的短狭缝S的形状)的冲孔加工用的冲切模，以及1个进行形成截面楔形状的切槽加工用的冲切模，将冲孔加工用的冲切模每2个为1组，彼此相隔规定的距离(一个长约7mm的短狭缝S大小的距离)排列成直线状，而且，前列和后列彼此配置得不同。而且将用该4个冲切模对金属板43进行冲切获得的冲孔S、S、…加以组合，如图8所示，首先形成长狭缝LS，然后，用切口加工用的冲切模，在从图中金属板43的上边开始至图中长狭缝LS的上端部之间冲出等腰三角形D、D、…，完成切缝41。为了使切缝41的两边带刺，重要的是将冲孔加工用的冲切模的截面形状即狭缝S的端部形状设定成半圆形、椭圆形等圆形或三角形等前端细的形状，在截面端部的形状呈直角的情况下不能形成刺T、T…。
即，用1个冲孔加工用的冲切模进行冲切，如该图所示，在金属板43上形成例如长约7mm、宽约1mm、两端呈半圆形的短狭缝S，4个这样的短狭缝S、S、…在一条直线上，而且半圆形的端部和半圆形的端部重合，形成长狭缝LS。刺T、T…是这样形成的，即由于短狭缝S的半圆形的端部和相邻的短狭缝S的半圆形的端部互相反向重合(而且半圆形的端部之间只重合一部分)，所以在两侧边缘上成对地产生刺状的残余，一对刺T、T相对的地方成为切缝41的最窄部位(例如0.295μm)。另外，在等腰三角形的导向用切口D、D、…的顶点和长狭缝LS的半圆形的端部重合的地方也形成一对相对的刺T、T，该处也成为切缝41的最窄部分(例如0.295μm)。因此，在该例中，存在4个有刺T、T的最窄部分。这里，最好设定切缝41的最窄部分的尺寸比与单元用电极板42的厚度相当的尺寸(例如0.3mm厚)窄3～20μm左右。另外，该切缝41的全长根据收集单元40的组装情况，设定为单元用电极板42的高度的一半左右。
其次，配合孔P、P、…如该图所示，在形成长狭缝LS的同时，通过冲孔，在图中金属板43的下边一侧，在长狭缝LS、LS、…的纵向延长线上一个一个地被设定。图中从单元用电极板42的下边到各配合孔P的中心的距离设定得与从图中单元用电极板42的上边到各长狭缝LS的开头的一对刺T、T的距离大致相等。
利用多个这样形成的单元用电极板42、42、…组装多个收集单元40、40、…时，如图11所示，首先将多个单元用电极板42、42…分成纵列和横列两组G1、G2，如图12和13所示，将纵列组G1的多个单元用电极板42和横列组G2的多个单元用电极板42在相对应的切缝41、41处且以100～175度的交叉角度(优选角)互相啮合，(图12是交叉角度为100度的例，图13是交叉角度为175度的例)，在整体上组成斜格状后，将其扩展成方形，如图14所示，完成整体上排列成方格状的多个收集单元40、40、…。
这里，重要的是在该例中的切缝41上有多个刺T、T、…，这些刺T、T、…所在的位置，狭缝的宽度设定得比单元用电极板42的厚度窄3～20μm左右，因此，在两个单元用电极板42、42之间在最初正交的状态下，即使沿上下方向施加大的力，(刺T不能沿切缝41的纵向弯曲)两者也不能啮合。可是，如上所述，如果将两组G1、G2单元用电极板42、42上的切缝41、41之间相交成100～135度的交叉角度(优选角)后进行压合，(刺T沿与单元用电极板42的平面正交的方向容易弯曲)不需要施加大的力就能容易地啮合，啮合后将两者扩展成正交状态极其容易(因为刺T沿与单元用电极板42的平面正交的方向容易弯曲)。
这样，如果采用该例的收集单元40、40、…的结构，如图15所示，在切缝41上除了在导向用切口D、D、…的顶点和长狭缝LS的半圆形的端部重合的地方有刺T、T外，在长狭缝LS内部也有多个刺T、T、…，所以具有刺T、T、…的卡紧效果，不易引起由意外的外力产生的变形。即提高了耐冲击性。
这样，如果采用该例的结构，由于不依靠焊接或熔接，只通过打击就能将针式电极和偏向电极形成一个整体，所以能容易地且在短时间内完成操作。因此，能谋求低成本化和批量生产。另外，由于在捕集电极的狭缝部设有多个刺，这些刺具有卡紧效果，所以不易引起由意外的外力产生的变形。另外，即使有多个刺，但如果采用本发明的制造方法，就无碍于简易性和批量生产。
以上，根据附图详细说明了本发明的实施例，但具体结构不受该实施例的限制，在不脱离本发明的主要精神的范围内的设计上的变更仍包含在本发明内。例如针式电极、补集单元、切缝及刺的形状和个数都能适当变更。
另外，在上述实施例中，虽然说明了用コ字形槽的弯曲电极板构件30、31构成偏向电极的情况，但不受此限，如图16及图17所示，也可以用角钢形的弯曲电极板构件50、51。另外，构成偏向电极的电极板构件不限于弯曲板，也可以是平板、曲线板，且不限于将两个构件作为一组使用的情况，也可以将三个以上构件作为一组使用。
另外，在上述实施例中，虽然说明了将本发明的电集尘单元安装在设置在办公室中使用的空气净化器中的情况，但不受此限，例如也可以安装在弥漫着油雾的工厂等处设置的电除尘装置中，又如图18所示，作为电除尘单元61、61还可安装在设于柴油机车辆62的发动机废气通路63中用来捕集废气64中的碳微粒(黑烟)65的废气黑烟消除装置中。

Claims (15)

1.一种电集尘单元，它备有在针尖周围引起电晕放电而使气体中的微粒带电用的针式电极、对应于针式电极设置成筒状且用静电力吸引捕集带电微粒用的捕集电极、以及插入配置在捕集电极内而使上述带电微粒具有朝向上述捕集电极的偏向力用的偏向电极，该电集尘单元的特征在于：
上述偏向电极由具有安装固定上述针式电极用的安装孔的前板部和相隔规定的空间面向上述捕集电极的侧板部构成中空柱结构，
同时上述针式电极的针尖从上述偏向电极的前板部的表面突出、其针体部以紧密地嵌合在上述安装孔中的状态固定在上述前板部上。
2.根据权利要求1所述的电集尘单元的制造方法，其特征在于：
预先在上述偏向电极的前板部上贯穿设置其孔径比上述针式电极的针体部的直径小的上述安装孔，
在将上述针式电极安装固定在上述偏向电极的前板部上时，通过将上述针式电极从上述偏向电极的中空内部一侧打入上述前板部的安装孔中，使上述针式电极的针尖从上述前板部的表面突出，同时将上述针式电极的针体部紧密地嵌合并固定在上述安装孔中。
3.一种电集尘单元，它备有在针尖周围引起电晕放电而使气体中的微粒带电用的针式电极、对应于针式电极设置成筒状且用静电力吸引捕集带电微粒用的捕集电极、以及插入配置在捕集电极内而使上述带电微粒具有朝向上述捕集电极的偏向力用的中空棱柱结构的偏向电极，其特征在于：
上述偏向电极由下述部分组合成中空棱柱结构：由具有安装固定上述针式电极用的第1安装孔的第1前板部和相隔规定的空间面向上述捕集电极的第1侧板部构成的第1弯曲电极板构件、以及由具有安装固定上述针式电极用的第2安装孔的第2前板部和相隔规定的空间面向上述捕集电极的第2侧板部构成的第2弯曲电极板构件，即由这两部分构件构成上述中空棱柱结构，而且在使上述第1及第2安装孔的轴心彼此大体上一致的状态下，使上述第1及第2前板部互相重合，
上述针式电极，其针尖从上述偏向电极的第1及第2前板部的表面向外突出，其针体部紧密地嵌合在上述第1及第2安装孔中，在此状态下上述针式电极被固定在上述第1及第2前板部上。
4.根据权利要求3所述的电集尘单元，其特征在于：上述第1及第2侧板部分别是被弯曲加工成截面呈コ字形的槽形构件，该两侧板部彼此相向组合，形成中空棱柱结构的上述偏向电极。
5.根据权利要求3或4所述的电集尘单元的制造方法，其特征在于：
预先在上述偏向电极的第1及第2前板部上贯穿设置其孔径比上述针式电极板构件组合成中空棱柱结构，而且在使上述第1及第2安装孔的轴心彼此大体上一致的状态下，使上述第1及第2前板部互相重合，在获得了上述偏向电极或其形态后，
通过将上述针式电极从上述偏向电极或该状态的中空内部一侧打入上述第1及第2前板部的第1及第2安装孔中，使上述针式电极的针尖从上述第1或第2前板部的表面突出，同时将上述针式电极的针体部紧密地嵌合并固定在上述第1及第2安装孔中。
6.一种电集尘单元，它备有在针尖周围引起电晕放电而使气体中的微粒带电用的多个针式电极、对应于各针式电极设置成筒状且用静电力吸引捕集带电微粒用的多个捕集电极、以及插入配置在各捕集电极内而使上述带电微粒具有朝向上述捕集电极的偏向力用的多个柱状偏向电极，其特征在于：
上述多个捕集电极的分别具有彼此相距等间隔的多个切缝的第1及第2电极平板构件多个为一组，在上述切缝处以正交状态互相啮合，在整体上配置成方格状，
同时各切缝由成为上述啮合部位的窄的狭缝部和成为至该狭缝部的导向部的导向槽部构成，同时至少在上述狭缝部的一端和另一端之间的边缘部分形成一个或多个使该狭缝宽度比上述电极平板构件的板厚度窄的刺。
7.根据权利要求6所述的电集尘单元，其特征在于：在上述各狭缝部存在上述刺的最窄部分最好设定为比上述电极平板构件的板厚度窄3～20μm左右。
8.权利要求6或7所述的电集尘单元的制造方法，其特征在于：在形成上述捕集电极时，使上述第1及第2电极平板构件多个为一组，在相对应的上述切缝处使上述导向槽部呈相向状态，且相交成100～175度的角度(优选角)互相啮合，在整体上组合成斜格状后，通过将其扩展成方形，获得在整体上配置成方格状的多个捕集电极。
9.根据权利要求1、3、4、6或7所述的电集尘单元，其特征在于：上述电集尘单元由具有配置成格子状的多个上述捕集电极的阴型(凹型)子单元和与上述捕集电极一一对应地配置的具有多个针式电极和偏向电极的阳型(凸型)子单元构成，上述阴型(凹型)子单元和阳型(凸型)子单元能装卸自如地互相嵌合。
10.一种空气净化器，其特征在于：在备有空气入口和空气出口的装置箱体的内部安装了权利要求1、3、4、6、7或9所述的电集尘单元。
11.根据权利要求10所述的空气净化器，其特征在于：上述电集尘单元能以装卸自如的收容状态保持在上述装置箱体内。
12.一种电除尘装置，其特征在于：在备有空气入口和空气出口的装置箱体的内部安装了权利要求1、3、4、6、7或9所述的电集尘单元。
13.根据权利要求12所述的电除尘装置，其特征在于：上述电集尘单元能以装卸自如的收容状态保持在上述装置箱体内。
14.一种废气微粒捕集装置，它备有带废气的流入口和流出口的以收容状态保持上述电集尘单元的装置箱体，上述流入口至少是安装在柴油发动机的废气通道内，利用电气控制来捕集废气中的微粒，其特征在于：安装了权利要求1、3、4、6、7或9所述的电集尘单元。
15.根据权利要求14所述的废气微粒捕集装置，其特征在于：上述电集尘单元能以装卸自如的收容状态保持在上述装置箱体内。
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