JP2733908B2 - 電気集塵ユニット及びその製造方法、並びに、該ユニットを用いる空気清浄機、電気集塵装置及び黒煙捕集装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、電気集塵ユニッ
ト及びその製造方法、並びに、該ユニットを用いる空気
清浄機、電気集塵装置及び黒煙捕集装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、オフィス、レストラン、遊技施
設、工場、住宅等の建物（以下、代表して、オフィスと
いう）の高気密構造化に伴い、タバコの煙、トナー、紙
粉等の塵埃（浮遊微粒子）や、悪臭や、その他有害な物
質を含んだ汚れた空気が、オフィスで働く人の健康を害
し、設備や機器を汚す確率を高めている。従来、このよ
うなオフィスの中で、塵埃等が目に見えてひどい場所
（例えば、喫煙室等）では、換気扇を稼働させて汚れた
空気を室外に排出することが、一般的な対処の仕方であ
った。しかし、これだと室内の温度が室外の温度に影響
され、冷・暖房効果が極端に悪化するという不都合があ
った。室内の空気の浄化を行いながら、室内の温度を一
定に保つには、絶えず、換気扇を稼働させながら、エア
コンディショナーも稼働させて冷・暖房する必要がある
が、こうすると、エアコンディショナーと換気扇の消費
電力が膨大になるので、好ましくない。

【０００３】このような状況下、必要最小限の換気で済
み、エアコンディショナーの無駄な稼働もなく、消費電
力を大幅に節減できる装置として、電気集塵装置を応用
した空気清浄機（エレクトロニックエアクリーナ）が普
及してきている。従来、電気的制御による空気清浄機に
採用される集塵方式には、大別すると、生産容易なワイ
ヤ放電方式と、集塵力に優れるニードル放電方式とがあ
る。また、空気清浄機を設置の仕方によって分類する
と、壁掛け式、天井吊下げ式、天井埋込み式、床置き式
等が存在する。

【０００４】図１９は、ニードル放電方式で動作する
（壁掛け式）空気清浄機の外観を示す斜視図、図２０
は、同空気清浄機を一部破断して示す側面図、図２１
は、同空気清浄機の主要部である集塵ユニットの構成を
示す縦断面図、図２２は、同集塵ユニットをサブユニッ
トに分離して示す縦断面図、図２３は、同集塵ユニット
を前面側（空気の吸引側）から見た斜視図、図２４は、
図２３の一部を拡大して示す部分拡大斜視図、図２５
は、同集塵ユニットを背面側（空気の吹出側）から見た
斜視図、また、図２６は、同空気清浄機の動作を説明す
るための動作原理図である。

【０００５】上記空気清浄機は、図１９及び図２０に示
すように、ルーバ付きの開口部１から室内の汚れた空気
２を吸い込む吸引部３と、プレフィルタ４、集塵ユニッ
ト５及び活性炭素繊維からなる脱臭フィルタ６が装着さ
れ、ここを通過する空気に対して除塵と脱臭を行う集塵
部７と、この集塵部７で清められた空気８を室外に吹き
出させる吹出部９と、図示せぬ電源部とから概略構成さ
れている。上記吹出部９には、電動ファン１０が装着さ
れ、この電動ファン１０によって、汚れた空気２が開口
部１から吸い込まれ、集塵部７で清められた後、クリー
ンな空気８となって吹出部９から吹き出される。また、
集塵部７の前板は引倒し式の開閉扉１１となっていて、
プレフィルタ４、集塵ユニット５及び脱臭フィルタ６に
吸着した汚れを洗い落として何度でも使用可能とするた
めに、これらを適宜出し入れできるようになっている。

【０００６】上記集塵ユニット５は、図２１乃至図２５
に示すように、イオン化空間領域を形成するレコード針
状のニードル電極部１２と、このニードル電極部１２を
先端面にて突出状態に支持固定する略１０ｍｍ角、長さ
５〜６ｃｍの角柱状の偏向電極部１３との一体構造であ
るニードル偏向一体電極１４，１４，…が縦横に格子状
に配設され、各ニードル偏向一体電極１４に、略２０ｍ
ｍ角、長さ５〜６ｃｍの中空角筒状のコレクターセル
（塵等の微粒子を静電気力で吸引捕集するための電極）
１５が、空気の通り道となる幅略５ｍｍの角環状の隙間
ありの状態で、嵌め込まれて構成され、洗浄時には、洗
浄操作を容易とするために、図２２に示すように、雄型
サブユニット１６と、雌型サブユニット１７とに分離で
きるようになっている。雄型サブユニット１６は、箱形
フレーム（以下、外箱フレームという）１８を有し、こ
の外箱フレーム１８の下面に、多数のニードル偏向一体
電極１４，１４，…を支持し、かつ、相互に連結して等
電位とする連結支持部材１９，１９，…が、絶縁プレー
ト２０，２０，…を介して結合されることで、多数のニ
ードル偏向一体電極１４，１４，…が、外箱フレーム１
８の内側に格子状に配列されてなっている。また、雌型
サブユニット１７は、雄型サブユニット１６の外箱フレ
ーム１８と嵌合可能な箱形フレーム（以下、内箱フレー
ムという）２１を有し、この内箱フレーム２１の内側に
多数のコレクターセル１５，１５，…が格子状に組まれ
てなっている。なお、ニードル偏向一体電極１４とコレ
クターセル１５との間には、駆動時、図示せぬ高圧直流
電源から、ニードル偏向一体電極１４側が正電位に、コ
レクターセル１５側が負電位となる結線態様で、高電圧
（５〜６ｋＶ）が印加されるようになっている。

【０００７】上記構成において、ニードル偏向一体電極
１４に直流高電圧を架けると、ニードル電極部１２の針
先の廻りで一様なコロナ放電が持続的安定的に起きてイ
オン化空間領域２２が形成される。このとき、電動ファ
ン１０によって、吸引部３に吸い込まれた汚れた空気２
が、イオン化空間領域２２を通過すると、まず、イオン
化エネルギの低い酸素が電離してプラスイオンとなり、
これがタバコの煙等の微粒子２３，２３，…に付着して
微粒子２３，２３，…自身にプラスイオンの電荷を持た
せる。電荷を持った微粒子２３，２３，…は、次の偏向
電極部１３とコレクターセル１５との間を通過する際、
コレクターセル１５に近いものは負電位のコレクターセ
ル１５に吸着され、コレクターセル１５の極板から離れ
ている微粒子２３，２３，…は、偏向電極部１３の極板
の正電位により、コレクターセル１５の極板の方向に反
発されて吸着されるので、０．０１μｍ程度の微小なも
のから１０μｍ程度の比較的大きなものまで効率良く集
塵されることとなる。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】ところで、ニードル電
極部１２は、図２７（ａ）に示すように、ニッケルメッ
キされた針先を持つステンレス等のピン部材１２０から
構成され、また、偏向電極部１３は、コの字型溝に折曲
された一対のステンレス等の折曲電極板部材１３０，１
３０を、開口面同士を向かい合わせ、かつ、対応する側
縁端同士を突合せの状態にして角柱状に形成されてなっ
ている。

【０００９】従来、ニードル偏向一体電極１４を製作す
る際には、図２７（ｂ）に示すように、一対の折曲電極
板部材１３０，１３０を、角柱状に重ね合わせた後、こ
れらの先端面の継ぎ目に、ピン部材１２０の根元を当て
がって、三つの部材１２０，１３０，１３０の接点と
し、この接点の廻りを銀ろう２４で固めることで、偏向
電極部１３の製作と、偏向電極部１３とニードル電極部
１２との一体化を同時に行っていた。しかしながら、集
塵ユニット５には、通常、一基当たり、１００個前後の
ニードル偏向一体電極１４，１４，…が搭載されるた
め、銀ろう２４を使用する上記従来の製造方法では、多
大の労力と時間とを要し、このため、ニードル放電方式
の空気清浄機には、集塵力に優れるという技術的利点が
ありながら、コストダウン化及び量産化を図れない、と
いう経済上の難点があった。

【００１０】これに対して、格子状のコレクターセル１
５，１５，…は、図２８に示すように、スリット状の切
欠（以下、切欠スリットという）２５，２５，…が、等
間隔に多数設けられた一組のステンレス等の金属板（以
下、セル用電極板という）１５０，１５０，…を切欠ス
リット２５，２５，…の箇所で上下から直交状態に順次
噛み合わせた簡易な構成なので、量産可能であるが、セ
ル用電極板１５０，１５０，…が薄いので、製作時や運
搬時に作用する不測の外力によって変形し易く、変形が
生じた箇所（同図の符号Ａで示す箇所）では、集塵力が
極端に低下するという、問題があった。

【００１１】この発明は、上述の事情に鑑みてなされた
もので、コストダウン化及び量産化を図ることができ、
対衝撃性にも優れる電気集塵ユニット及びその製造方
法、並びに、該ユニットを用いる空気清浄機、電気集塵
装置及び黒煙捕集装置を提供することを目的としてい
る。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、請求項１記載の発明は、針先の回りにコロナ放電を
起こして気体中の微粒子を帯電させるためのニードル電
極と、ニードル電極に対応して筒状に設けられ、帯電微
粒子を静電気力で吸引して捕集するための捕集電極と、
捕集電極内に挿入配置され、前記帯電微粒子に前記捕集
電極へ向かう偏向力を付与するための偏向電極とを備え
てなる電気集塵ユニットであって、前記偏向電極は、前
記ニードル電極を取付固定するための第１の取付穴を有
する第１の前板部と、所定の空間を隔てて前記捕集電極
と向かい合う第１の側板部とからなる第１の折曲電極板
部材、及び前記ニードル電極を取付固定するための第２
の取付穴を有する第２の前板部と、所定の空間を隔てて
前記捕集電極と向かい合う第２の側板部とからなる第２
の折曲電極板部材が中空角柱構造に組み合わされてなる
と共に、前記第１及び第２の取付穴が軸心を互いに略共
通にした状態で、前記第１及び第２の前板部同士が重ね
合わせられてなり、前記ニードル電極は、その針先が、
前記偏向電極の第１及び第２の前板部の表面から外方に
突出し、かつ、その胴体部が、前記第１及び第２の取付
穴に嵌合する状態で、前記第１及び第２の前板部に固着
されてなることを特徴としている。

【００１３】また、請求項２記載の発明は、請求項１記
載の電気集塵ユニットであって、前記第１及び第２の側
板部は、それぞれ、断面コ字型又は断面アングル型に折
曲加工された溝形部材であり、これら両側板部が、互い
に向かい合って組まれることで、中空角柱構造の前記偏
向電極が形成されていることを特徴としている。

【００１４】また、請求項３記載の発明は、請求項１又
は２記載の電気集塵ユニットの製造方法であって、前記
偏向電極の第１及び第２の前板部に、予め、前記ニード
ル電極の胴体部の径よりも小さな穴径の前記第１及び第
２の取付穴を穿設しておき、前記ニードル電極を前記偏
向電極に取付固定する際には、前記第１及び第２の折曲
電極板部材を中空角柱構造に組み合わせ、かつ、前記第
１及び第２の取付穴が軸心を互いに略共通にした状態
で、前記第１及び第２の前板部同士を互いに重ね合わせ
て前記偏向電極又はその形態とした後、前記ニードル電
極を前記偏向電極又はその形態の中空内部側から前記第
１及び第２の前板部の第１及び第２の取付穴に打ち込む
ことにより、前記ニードル電極の針先を前記第１又は第
２の前板部の表面から突出させると共に、前記ニードル
電極の胴体部を前記第１及び第２の取付穴に嵌合させて
固着することを特徴としている。

【００１５】また、請求項４記載の発明は、針先の回り
にコロナ放電を起こして、気体中の微粒子を帯電させる
ための複数のニードル電極と、各ニードル電極に対応し
て筒状に設けられ、帯電微粒子を静電気力で吸引して捕
集するための複数の捕集電極と、各捕集電極内に挿入配
置され、前記帯電微粒子に前記捕集電極へ向かう偏向力
を付与するための複数の偏向電極とを備えてなる電気集
塵ユニットであって、前記複数の捕集電極は、互いに等
間隔の複数の切欠スリットをそれぞれ有する第１及び第
２の電極平板部材が、複数枚ずつ、前記切欠スリットの
箇所で互いに直交状態に噛み合うことで、全体として格
子状に配列されてなり、かつ、各切欠スリットは、前記
噛み合いの部位となる狭幅の長スリット部と、該長スリ
ット部への案内部となる切欠ガイド部とからなると共
に、前記長スリット部には、少なくとも一対の微細とげ
が、互いに向かい合って設けられていることを特徴とし
ている。

【００１６】また、請求項５記載の発明は、請求項４記
載の電気集塵ユニットの製造方法であって、金属板材を
素材として、前記第１及び第２の電極平板部材を形成す
る際、断面短スリット型で、かつ、両端部丸みのある形
状又は両端部先細りの形状の打抜き型を用いて、まず、
所定の部位に短スリットを穿孔した後、該短スリットの
長手方向隣に別の短スリットを穿孔し、このとき、相隣
る短スリットの端部同士が少し重なる状態とすること
で、微細とげ付きの前記長スリット部を形成することを
特徴としている。

【００１７】また、請求項６記載の発明は、空気清浄機
であって、空気取入口と空気吹出口とを備える装置箱体
の内部に、請求項１，２又は４記載の電気集塵ユニット
を搭載してなることを特徴としている。

【００１８】また、請求項７記載の発明は、電気集塵装
置であって、空気取入口と空気吹出口とを備える装置箱
体の内部に、請求項１，２又は４記載の電気集塵ユニッ
トを搭載してなることを特徴としている。

【００１９】また、請求項８記載の発明は、排気の流入
口及び流出口を有し、前記流入口が、ディーゼルエンジ
ンの排気通路に取り付けられ、排気中の微粒子を静電気
力で吸引捕集する黒煙捕集装置であって、装置箱体の内
部に、請求項１，２又は４記載の電気集塵ユニットを搭
載してなることを特徴としている。

【００２０】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して、この発明
の実施の形態について説明する。説明は、実施例を用い
て具体的に行う。図１乃至図７は、この発明の一実施例
である空気清浄機の集塵ユニット（雄型サブユニット）
に組み込まれるニードル偏向一体電極の製造方法の説明
に供せられる図であり、具体的には、図１は、偏向電極
部を構成する一対の折曲電極板部材のうち、一方の折曲
電極板部材が作られて行く様子を段階的に示す斜視図、
図２は、他方の折曲電極板部材が作られて行く様子を段
階的に示す斜視図、図３は、図１及び図２の一部を拡大
して示す部分拡大図、図４乃至図６は、ニードル偏向一
体電極が形成されて行く様子を模式的に示す図、また、
図７は、完成したニードル偏向一体電極の外観及び構成
を示す図である。

【００２１】また、図８乃至図１５は、同空気清浄機の
集塵ユニット（雌型サブユニット）に組み込まれるコレ
クターセルの製造方法の説明に供せられる図であり、具
体的には、図８は、セル用電極板が作られて行く様子を
段階的に示す平面図、図９は、完成したセル用電極板の
平面形状を示す平面図、図１０は、図９の一部を拡大し
て示す部分拡大図、図１１乃至図１３は、コレクターセ
ルが形成されて行く様子を模式的に示す図、図１４は、
完成したコレクターセルの外観及び構成を示す斜視図、
また、図１５は、図１４の一部を拡大して示す部分拡大
斜視図である。

【００２２】この例の空気清浄機が、従来のニードル放
電方式のそれと大きく異なるところは、第１にニードル
電極部と偏向電極部との接合手段として、従来のろう接
や溶接による方法に代えて、ピン部材を一対の折曲電極
板部材に打ち込んで固定する方法を採用した点、第２に
コレクターセルの変形防止手段として、セル用電極板の
切欠スリットに微細なとげを設けた点である。この２点
を除けば、すでに詳述した従来技術の構成及び動作原理
と略同様であるので、この実施例において、従来の構成
と略同一の構成各部については、その説明を省略又は簡
略化し、従来の構成とは異なるニードル偏向一体電極及
びコレクターセル、特に、これらの製造方法について詳
述することとする。

【００２３】まず、ニードル偏向一体電極及びその製造
方法から説明する。この例のニードル偏向一体電極２６
は、図７に示すように、ニードル電極部２７と偏向電極
部２８との一体構成からなると共に、ニードル電極部２
７が、ニッケルメッキされた針先を持つステンレス等の
ピン部材２９からなり、偏向電極部２８が、一対のステ
ンレス等の折曲電極板部材３０，３１から構成される点
では、従来と同様であるが、同図に示すように、一方の
折曲電極板部材３０の前板部３０１と、他方の折曲電極
板部材３１の前板部３１１とが、図中上下に重ね合わさ
れて偏向電極部２８が形成され、また、各前板部３０
１，３１１には、互いに軸心を共通にするピン取付孔ｈ
ａ，ｈｂが設けられていて、これらのピン取付孔ｈａ，
ｈｂの両方に共通のピン部材２９が嵌合固着されること
により、偏向電極部２８とニードル電極部２７との電極
結合体が形成されてなる点で、従来のそれと大きく異な
っている。

【００２４】折曲電極板部材３０，３１の成形加工で
は、図１及び図２に示すように、雄型（パンチ）と雌型
（ダイ）との組で構成される図示せぬ打抜き型を複数個
並べ、これらの打抜き型に例えば０．５ｍｍ厚のステン
レス等の金属板３２，３３を順次送って、様々な形に打
抜きを行い、これらの打抜き（穴抜き、外形抜き、切
欠）を組み合わせて、折曲電極板部材の展開形状３０
ａ，３１ａを得、得られた展開形状３０ａ，３１ａに対
して、さらに、曲げ加工を施して、立体的な折曲形状と
してゆくことで、連結支持部材１９の一の長辺に沿っ
て、横一列に並べられ、かつ、連結部材１９を介して、
相互に連結された複数の折曲電極板部材３０（３１），
３０（３１），…が形成される。

【００２５】各折曲電極板部材３０，３１には、上記曲
げ加工により、コ字溝型に折曲されて、長さ５〜６ｃｍ
のウェブ３０２，３１２と、このウェブ３０２，３１２
を挟む一対のフランジ３０３，３１３が形成され、さら
に、先端部も直角に折曲されて前板部３０１，３１１が
形成されている。ここで、各フランジ３０３，３１３の
横幅は、ウェブ３０２，３１２の横幅（例えば、略１０
ｍｍ）の概略半分程度に設定され、これにより、一方の
折曲電極板部材３０と他方の折曲電極板部材３１とが対
応するフランジ３０３，３１３の側端縁同士を突き合わ
せることで、断面略正方形の角柱状の偏向電極部２８が
形成されるようになっている。なお、偏向電極部２８の
形成工程では、上記したように、一方の折曲電極板部材
３０の前板部３０１を内側に、他方の折曲電極板部材３
１の前板部３１１を外側に配置した状態で両面板部３０
１，３１１を重ね合わせることから、図３に示すよう
に、一方の折曲電極板部材３０の方が、他方の折曲電極
板部材３１よりも、板厚ｔ分（例えば０．５ｍｍ）だ
け、長さ寸法が短く設定されている。

【００２６】これに対応して、前板部３０１，３１１
も、一辺がフランジ３０３，３１３の横幅の概略２倍の
寸法値（例えば、略１０ｍｍ）に設定されている。ま
た、各前板部３０１，３１１の中央部には、上記したよ
うに、例えば略３ｍｍ径程度のピン取付孔ｈａ，ｈｂが
穿設されている。ここで、各ピン取付孔ｈａ，ｈｂの穴
径は、ピン部材２９の針先２９１よりも大きく、しか
し、胴体部２９２よりはやや小さく設定されることが重
要である。さらに、一方の折曲電極板部材３０の前板部
３０１では、ピン取付孔ｈａは、図５及び図６に示すよ
うに、内方にテーパ状に沈み込む沈み穴とされ、他方の
折曲電極板部材３１の前板部３１１では、ピン取付孔ｈ
ｂは、外方側に沈み込む沈み穴とされている（図６
（ｂ）参照）。

【００２７】このように形成された折曲電極板部材３
０，３１を用いて、ニードル偏向一体電極２６を形成す
るには、まず、図４に示すように、一方の折曲電極板部
材３０と他方の折曲電極板部材３１とを互いにコ字溝開
口面を向かい合わせて当接状態にする。このとき、図５
に示すように、対応するフランジ３０３，３１３同士の
端縁と端縁とを突合せ、かつ、一方の折曲電極板部材３
０の前板部３０１を内側に、他方の折曲電極板部材３１
の前板部３１１を外側に配置する。そして、図６に示す
ように、ピン取付孔ｈａ，ｈｂの軸心を互いに揃えた状
態で、二つの前板部３０１，３１１を重ね合わせ、偏向
電極部２８の形態を具現化する。

【００２８】この後、ピン部材２９を、重ねられたピン
取付孔ｈａ，ｈｂに偏向電極２８の形態の中空内部側か
ら挿通して、針先２９１を前板部３１１の表面から突出
させる。このとき、上記したように、ピン取付孔ｈａ，
ｈｂの穴径は、ピン部材２９の針先２９１よりは大きい
が、胴体部２９２よりはやや小さく設定されているの
で、胴体部２９２は、ピン取付孔ｈａ，ｈｂに係止され
て、偏向電極部２８の形態の中空内部に留まる。次に、
図示せぬエアハンマー等の打撃機でピン部材２９の胴体
部２９２後端面を打撃し、この撃力により、太径の胴体
部２９２が細径の ピン取付孔ｈａ，ｈｂに打ち込まれ
る。ピン取付孔ｈａ，ｈｂは、胴体部２９２のめり込み
により、弾性変形し、この弾性変形に伴う弾性復原力・
高摩擦力の発生により、ピン部材２９の胴体部２９２が
ピン取付孔ｈａ，ｈｂに緊密に嵌合して固着する。この
とき、一方の折曲電極板部材３０と他方の折曲電極部材
３１もピン部材２９を介して相互にかつ緊密に連結され
るので、偏向電極部２８も同時に完成する。

【００２９】このように、この例のニードル偏向一体電
極形成方法によれば、ろう接や溶接に頼らずに、打撃に
よるだけで、ニードル電極部２７と偏向電極部２８とを
一体形成できるので、簡易にかつ短時間で作業が完了す
る。

【００３０】次に、コレクターセル及びその製造方法に
ついて説明する。この例のコレクターセル４０，４０，
…は、図９に示すように、切欠スリット４１，４１，…
が、等間隔に多数設けられた一組のステンレス等のセル
用電極板４２，４２，…を、図１１及び図１２に示すよ
うに、第１のグループＧ１と第２のグループＧ２とに分
け、第１のグループＧ１と第２のグループＧ２とを互い
の切欠スリット４１，４１，…の箇所で上下から噛み合
わせることにより、図１４に示すように、格子状に多数
配設されてなる点で、従来と略同様であるが、図１０に
示すように、各切欠スリット４１のエッジに複数の微細
なとげＴ，Ｔ，…を設けた点で、従来のそれと相違して
いる。また、このような微細なとげＴ，Ｔ，…を設けた
ことに伴い、後述するように、セル用電極板４２，４
２，…の噛み合わせ方も、従来の方法とは、相違するも
のとなっている。

【００３１】セル用電極板４２の成形加工では、雄型
（パンチ）と雌型（ダイ）との組で構成される図示せぬ
打抜き型を複数個並べ、図８に示すように、これらの打
抜き型に例えば０．３ｍｍ厚のステンレス等の金属板４
３を順次送って、様々な形や同一の形の打抜きを行い、
これらの打抜き（穴抜き、外形抜き、切欠）を組み合わ
せることで、図９に示すように、とげＴ，Ｔ，…付きの
切欠スリット４１，４１，…と係止穴Ｐ，Ｐ，…が、長
辺に沿って、かつ、コレクターセル４０，４０，…の横
幅（例えば、略２０ｍｍ）に対応するピッチで多数配設
されたセル用電極板４２が形成される。

【００３２】切欠スリット４１の形成には、断面短スリ
ット形状（例えば、長さ略７ｍｍ、幅略１ｍｍで、両端
半円形の短スリットＳの形状）をした穴抜き加工用の打
抜き型を４個と、断面楔形状をした切欠加工用の打抜き
型を１個用意し、穴抜き加工用の打抜き型を、２個づ
つ、互いに所定の距離（長さ略７ｍｍの短スリットＳ一
つ分程度）を隔てる状態に直線状に並べ、かつ、前列と
後列とを互い違いに配設する。そして、金属板４３に対
するこれら４個の打抜き型による打抜きＳ，Ｓ，…を組
み合わせて、図８に示すように、まず、長スリットＬＳ
を形成し、この後、切欠加工用の打抜き型を用いて、金
属板４３の図中上辺から長スリットＬＳの図中上端部ま
での間を、二等辺三角形Ｄ，Ｄ，…の形状に打ち抜い
て、切欠スリット４１を完成させる。なお、切欠スリッ
ト４１の両エッジにとげを持たせるには、穴抜き加工用
の打抜き型の断面形状である短スリットＳ端部の形状
を、半円形、楕円形等の丸みのある形状、あるいは、３
角形等の先細りの形状に設定することが重要であり、断
面端部の形状が直角な角部となっている場合には、とげ
Ｔ，Ｔ，…は形成されない。

【００３３】すなわち、金属板４３には、穴抜き加工用
の打抜き型１個の打抜きによって、例えば、同図に示す
ように、長さ略７ｍｍ、幅略１ｍｍで、両端半円形の短
スリットＳが形成され、このような短スリットＳ，Ｓ，
…が、四つ、一つの直線上で、かつ、半円形の端部と半
円形の端部とが重なり合って、長スリットＬＳが形成さ
れる。とげＴ，Ｔ，…は、短スリットＳの半円形の端部
と隣の短スリットＳの半円形の端部とが互いに逆向きに
重なり合うために、（したがって、半円形の端部同士
が、部分的にしか重なり合わないために、）両側のエッ
ジにとげ状の打ち残りが生じることで対で形成され、一
対の微細なとげＴ，Ｔが互いに向かい合う箇所が、切欠
スリット４１の最狭幅部（例えば、０．２９５μｍ）と
なる。また、二等辺三角形のガイド用切り込みＤ，Ｄ，
…の頂点と、長スリットＬＳの半円形の端部とが重なり
合う箇所にも、相対向する一対のとげＴ，Ｔが形成さ
れ、この箇所も、切欠スリット４１の最狭幅部（例え
ば、０．２９５μｍ）となる。したがって、この例で
は、微細なとげＴ，Ｔのある最狭幅部は、４箇所存在す
ることになる。ここで、切欠スリット４１の最狭幅部
は、セル用電極板４２の板厚に相当する寸法（例えば
０．３ｍｍ厚）よりも、３〜２０μｍ程度狭く設定され
ることが好ましい。また、この切欠スリット４１の全長
は、コレクターセル４０の組立の都合から、セル用電極
板４２の高さの略半分に設定される。

【００３４】次に、係止穴Ｐ，Ｐ，…は、同図に示すよ
うに、長スリットＬＳの形成と同時の打抜きにより、金
属板４３の図中下辺側であって、長スリットＬＳ，Ｌ
Ｓ，…の長手方向延長線上に一つずつ設けられる。な
お、セル用電極板４２の図中下辺から各係止穴Ｐの中心
までの距離は、セル用電極板４２の図中上辺から各長ス
リットＬＳの最初のとげＴ，Ｔまでの距離と略等距離に
設定されている。

【００３５】このように形成されたセル用電極板４２を
用いて、コレクターセル４０，４０，…を形成するに
は、まず、図１１に示すように、一組のセル用電極板４
２，４２，…を、第１のグループＧ１と第２のグループ
Ｇ２とに分けて、図１２に示すように、第１のグループ
Ｇ１と第２のグループＧ２とを互いの切欠スリット４
１，４１，…の箇所で上下から互いに平行に近い状態で
噛み合わせた後、図１３に示すように、第１のグループ
Ｇ１と第２のグループＧ２とを互いに直交状態に拡開す
ると、図１４に示すように、格子状に多数配設されたコ
レクターセル４０，４０，…が完成する。ここで、重要
なことは、この例の切欠スリット４１には、多数のとげ
Ｔ，Ｔ，…があって、微細なとげＴ，Ｔ，…のある箇所
では、セル用電極板４２の板厚よりも３〜２０μｍ程度
狭幅に設定されているので、従来のように、第１のグル
ープＧ１と第２のグループＧ２とを最初から直交状態で
噛み合わせることができないことである。しかしなが
ら、この例で述べたように、第１のグループＧ１と第２
のグループＧ２とが、互いに平行に近い状態でなら、セ
ル用電極板４２の可撓性を利用することができるので、
互いに容易に噛み合うことが可能となる。

【００３６】このように、この例のコレクターセル４
０，４０，…の構成によれば、図１５に示すように、切
欠スリット４１には、ガイド用切り込みＤ，Ｄ，…の頂
点と、長スリットＬＳの半円形の端部とが重なり合う箇
所に微細なとげＴ，Ｔがある他、長スリットＬＳの内部
にも多数のとげＴ，Ｔ，…があるので、とげＴ，Ｔ，…
による係止効果が働いて、不測の外力による変形が起こ
りにくい。すなわち、対衝撃性が向上する。

【００３７】以上、この発明の実施例を図面により詳述
してきたが、具体的な構成はこの実施例に限られるもの
ではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変
更等があってもこの発明に含まれる。例えば、ニードル
電極部、コレクターセル、切欠スリット及びとげの形状
や個数は、適宜変更できる。また、上述の実施例では、
コ字溝型の折曲電極板部材３０，３１を用いて偏向電極
部を構成する場合について述べたが、これに限らず、例
えば、図１６及び図１７に示すように、アングル型の折
曲電極板部材５０，５１を用いるようにしても良い。ま
た、偏向電極部を構成する電極板部材は、折曲板に限ら
ず、平面板、曲線板でも良く、二つの部材を一組として
用いる場合に限らず、三つ以上の部材を一組として用い
ても良い。また、上述の実施例では、この発明の電気集
塵装置をオフィス設置用の空気清浄機に適用した場合に
ついて述べたが、これに限定するものではなく、例え
ば、図１８に示すように、集塵（捕集）ユニット６１，
６１をディーゼル車両６２のエンジン排気通路６３に取
り付けて、排気６４中の炭素微粒子（黒煙）６５を捕集
する黒煙捕集装置に適用することも可能である。

【００３８】

【発明の効果】以上説明したように、この発明の構成に
よれば、ろう接や溶接に頼らずに、打撃によるだけで、
ニードル電極と偏向電極とを一体形成できるので、簡易
にかつ短時間で作業が完了する。それゆえ、コストダウ
ン化及び量産化を図ることができる。また、捕集電極の
スリット部には、多数のとげが設けられており、これら
のとげによる係止効果が働くので、不測の外力による変
形が起こりにくい。なお、多数のとげがあっても、この
発明の製造方法によるならば、簡易性と量産性を妨げな
い。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例である空気清浄機の集塵ユ
ニット（雄型サブユニット）に組み込まれるニードル偏
向一体電極の製造方法の説明に供せられる図であり、具
体的には、偏向電極部を構成する一対の折曲電極板部材
のうち、一方の折曲電極板部材が作られて行く様子を段
階的に示す斜視図である。

【図２】偏向電極部を構成する一対の折曲電極板部材の
うち、他方の折曲電極板部材が作られて行く様子を段階
的に示す斜視図である。

【図３】図１及び図２の一部を拡大して示す部分拡大図
である。

【図４】一対の折曲電極板部材が組み合わされて、偏向
電極部が形成される様子を模式的に示す斜視図である。

【図５】同じく偏向電極部が形成される様子を模式的に
示す図であり、（ａ）は斜視図、（ｂ）は一部断面図で
ある。

【図６】偏向電極部にピン部材が打ち込まれて、ニード
ル偏向一体電極が形成される様子を模式的に示す図であ
り、（ａ）は斜視図、（ｂ）は一部断面図である。

【図７】完成したニードル偏向一体電極の構成を示す図
であり、（ａ）は斜視図、（ｂ）は一部断面図である。

【図８】同空気清浄機の集塵ユニット（雌型サブユニッ
ト）に組み込まれるコレクターセルの製造方法の説明に
供せられる図であり、具体的には、セル用電極板が作ら
れて行く様子を段階的に示す平面図である。

【図９】完成したセル用電極板の平面形状を示す平面図
である。

【図１０】図９の一部を拡大して示す部分拡大図であ
る。

【図１１】一組のセル用電極板が組み合わされ、コレク
ターセルが形成されて行く様子を模式的に示す図であ
る。

【図１２】同じくコレクターセルが形成されて行く様子
を模式的に示す図である。

【図１３】同じくコレクターセルが形成されて行く様子
を模式的に示す図である。

【図１４】完成したコレクターセルの外観及び構成を示
す斜視図である。

【図１５】図１４の一部を拡大して示す部分拡大斜視図
である。

【図１６】同実施例の変形例に係るコレクターセルを説
明するための平面図である。

【図１７】同コレクターセルを説明するための斜視図で
ある。

【図１８】同実施例の別の応用例を説明するための図で
ある。

【図１９】ニードル放電方式で動作する空気清浄機の外
観を示す斜視図である。

【図２０】同空気清浄機を一部破断して示す側面図であ
る。

【図２１】同空気清浄機の主要部である集塵ユニットの
構成を示す縦断面図である。

【図２２】集塵ユニットを雄型サブユニットと雌型サブ
ユニットとに分離して示す縦断面図である。

【図２３】集塵ユニットを前面側（空気の吸引側）から
見た斜視図である。

【図２４】図２３の一部を拡大して示す部分拡大斜視図
である。

【図２５】集塵ユニットを背面側（空気の吹出側）から
見た斜視図である。

【図２６】同空気清浄機の動作を説明するための動作原
理図である。

【図２７】ニードル偏向一体電極の従来の製造方法を模
式的に示す斜視図である。

【図２８】コレクターセルの従来の製造方法と問題点を
模式的に示す斜視図である。

【符号の説明】

２３ 気体中の微粒子 ２６ ニードル偏向一体電極 ２７ ニードル電極部（ニードル電極） ２８ 偏向電極部（偏向電極） ２９ ピン部材（ニードル電極） ２９１ ニードル電極の針先 ２９２ ニードル電極の胴体部 ３０ 折曲電極板部材（第１又は第２の折曲電極板
部材） ３０１ 前板部（第１又は第２の前板部） ｈａ ピン取付孔（取付穴、第１又は第２の取付
穴） ３０２ ウェブ（側板部の一部、第１又は第２の側
板部の一部） ３０３ フランジ（側板部の一部、第１又は第２の
側板部の一部） ３１ 折曲電極板部材（第２又は第１の折曲電極板
部材） ３１１ 前板部（第２又は第１の前板部） ｈｂ ピン取付孔（取付穴、第２又は第１の取付
穴） ３１２ ウェブ（側板部の一部、第２又は第１の側
板部の一部） ３１３ フランジ（側板部の一部、第２又は第１の
側板部の一部） ４０ コレクターセル（捕集電極） ４１ 切欠スリット ４２ セル用電極板（電極平板部材） Ｇ１ 第１のグループ（第１の電極平板部材） Ｇ２ 第２のグループ（第２の電極平板部材） Ｓ 短スリット ＬＳ 長スリット（スリット部） Ｄ ガイド用切り込み（切欠ガイド部） Ｔ とげ（微細とげ）

Claims (8)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 針先の回りにコロナ放電を起こして気体
   中の微粒子を帯電させるためのニードル電極と、ニード
   ル電極に対応して筒状に設けられ、帯電微粒子を静電気
   力で吸引して捕集するための捕集電極と、捕集電極内に
   挿入配置され、前記帯電微粒子に前記捕集電極へ向かう
   偏向力を付与するための偏向電極とを備えてなる電気集
   塵ユニットであって、 前記偏向電極は、 前記ニードル電極を取付固定するための第１の取付穴を
   有する第１の前板部と、所定の空間を隔てて前記捕集電
   極と向かい合う第１の側板部とからなる第１の折曲電極
   板部材、及び前記ニードル電極を取付固定するための第
   ２の取付穴を有する第２の前板部と、所定の空間を隔て
   て前記捕集電極と向かい合う第２の側板部とからなる第
   ２の折曲電極板部材が中空角柱構造に組み合わされてな
   ると共に、前記第１及び第２の取付穴が軸心を互いに略
   共通にした状態で、前記第１及び第２の前板部同士が重
   ね合わせられてなり、 前記ニードル電極は、 その針先が、前記偏向電極の第１及び第２の前板部の表
   面から外方に突出し、かつ、その胴体部が、前記第１及
   び第２の取付穴に嵌合する状態で、前記第１及び第２の
   前板部に固着されてなることを特徴とする電気集塵ユニ
   ット。
2. 【請求項２】 前記第１及び第２の側板部は、それぞ
   れ、断面コ字型又は断面アングル型に折曲加工された溝
   形部材であり、これら両側板部が、互いに向かい合って
   組まれることで、中空角柱構造の前記偏向電極が形成さ
   れていることを特徴とする請求項１記載の電気集塵ユニ
   ット。
3. 【請求項３】 請求項１又は２記載の電気集塵ユニット
   の製造方法であって、 前記偏向電極の第１及び第２の前板部に、予め、前記ニ
   ードル電極の胴体部の径よりも小さな穴径の前記第１及
   び第２の取付穴を穿設しておき、 前記ニードル電極を前記偏向電極に取付固定する際に
   は、 前記第１及び第２の折曲電極板部材を中空角柱構造に組
   み合わせ、かつ、前記第１及び第２の取付穴が軸心を互
   いに略共通にした状態で、前記第１及び第２の前板部同
   士を互いに重ね合わせて前記偏向電極又はその形態とし
   た後、 前記ニードル電極を前記偏向電極又はその形態の中空内
   部側から前記第１及び第２の前板部の第１及び第２の取
   付穴に打ち込むことにより、前記ニードル電極の針先を
   前記第１又は第２の前板部の表面から突出させると共
   に、前記ニードル電極の胴体部を前記第１及び第２の取
   付穴に嵌合させて固着するこ とを特徴とする電気集塵ユ
   ニットの製造方法。
4. 【請求項４】 針先の回りにコロナ放電を起こして、気
   体中の微粒子を帯電させるための複数のニードル電極
   と、各ニードル電極に対応して筒状に設けられ、帯電微
   粒子を静電気力で吸引して捕集するための複数の捕集電
   極と、各捕集電極内に挿入配置され、前記帯電微粒子に
   前記捕集電極へ向かう偏向力を付与するための複数の偏
   向電極とを備えてなる電気集塵ユニットであって、前記複数の捕集電極は、互いに等間隔の複数の切欠スリ
   ットをそれぞれ有する第１及び第２の電極平板部材が、
   複数枚ずつ、前記切欠スリットの箇所で互いに直交状態
   に噛み合うことで、全体として格子状に配列されてな
   り、かつ、 各切欠スリットは、前記噛み合いの部位となる狭幅の長
   スリット部と、該長スリット部への案内部となる切欠ガ
   イド部とからなると共に、前記長スリット部には、少な
   くとも一対の微細とげが、互いに向かい合って設けられ
   ている ことを特徴とする電気集塵ユニット。
5. 【請求項５】 請求項４記載の電気集塵ユニットの製造
   方法であって、金属板材を素材として、前記第１及び第２の電極平板部
   材を形成する際、 断面短スリット型で、かつ、両端部丸みのある形状又は
   両端部先細りの形状の打抜き型を用いて、まず、所定の
   部位に短スリットを穿孔した後、該短スリットの長手方
   向隣に別の短スリットを穿孔し、このとき、相隣る短ス
   リットの端部同士が少し重なる状態とすることで、微細
   とげ付きの前記長スリット部を形成する ことを特徴とす
   る電気集塵ユニットの製造方法。
6. 【請求項６】 空気取入口と空気吹出口とを備える装置
   箱体の内部に、請求項１，２又は４記載の電気集塵ユニ
   ットを搭載してなることを特徴とする空気清浄機。
7. 【請求項７】 空気取入口と空気吹出口とを備える装置
   箱体の内部に、請求項１，２又は４記載の電気集塵ユニ
   ットを搭載してなることを特徴とする電気集塵装置。
8. 【請求項８】 排気の流入口及び流出口を有し、前記流
   入口が、ディーゼルエンジンの排気通路に取り付けら
   れ、排気中の微粒子を静電気力で吸引捕集する黒煙捕集
   装置であって、 装置箱体の内部に、請求項１，２又は４記載の電気集塵
   ユニットを搭載してなることを特徴とする黒煙捕集装
   置。