JP7665368B2

JP7665368B2 - Charging device and air purifier

Info

Publication number: JP7665368B2
Application number: JP2021048529A
Authority: JP
Inventors: 芳浩田中; 真也内田; 優治巻嶋
Original assignee: Amano Corp
Current assignee: Amano Corp
Priority date: 2021-03-23
Filing date: 2021-03-23
Publication date: 2025-04-21
Anticipated expiration: 2041-03-23
Also published as: JP2022147333A

Description

特許法第３０条第２項適用令和２年８月２４日付にて株式会社イプロスがウェブサイトで公開令和２年９月２９日付にて株式会社日本経済新聞社がウェブサイトで公開令和２年９月３０日付にて株式会社日本経済新聞社が新聞で公開令和２年９月３０日付にてアマノ株式会社の自社ウェブサイトで公開令和２年１０月１４日から令和２年１０月１６日開催の第３回介護＆看護ＥＸＰＯで公開Application of Article 30, Paragraph 2 of the Patent Act Published on the website of IPROS Co., Ltd. on August 24, 2020 Published on the website of Nihon Keizai Shimbun Inc. on September 29, 2020 Published in a newspaper by Nihon Keizai Shimbun Inc. on September 30, 2020 Published on Amano Corporation's company website on September 30, 2020 Published at the 3rd Care & Nursing EXPO held from October 14, 2020 to October 16, 2020

本発明は、コロナ放電により含塵空気中の塵埃等に荷電を行う荷電装置および該荷電装置を備えた空気清浄機に関する。 The present invention relates to a charging device that charges dust particles in dust-laden air by corona discharge, and an air purifier equipped with the charging device.

従来、家庭用や業務用の空気清浄機や産業用の電気集塵機において、高電圧の印加によって発生するコロナ放電により含塵空気中の微粉塵やミスト等の粒子を帯電させる荷電装置が利用されている。 Conventionally, household and commercial air purifiers and industrial electrostatic precipitators use charging devices that charge particles such as fine dust and mist in dust-laden air by corona discharge generated by applying high voltage.

例えば、特許文献１に開示されているように、第１放電電極と第１対向電極を備えた衝突荷電方式の第１荷電部の下流側に、第２放電電極と第２対向電極を備えた拡散荷電方式の第２荷電部が配置された荷電装置が知られている。 For example, as disclosed in Patent Document 1, a charging device is known in which a second charging section using a diffusion charging method, which has a second discharge electrode and a second counter electrode, is disposed downstream of a first charging section using an impact charging method, which has a first discharge electrode and a first counter electrode.

また、特許文献２に開示されているように、室内の空気の浄化、殺菌または消臭等を行なう空気清浄機に利用されている放電装置では、例えば、高電圧が印加された放電電極の放電部と誘導電極との間でコロナ放電が発生することにより、電子、イオン、オゾン、ラジカル、活性種など、エネルギー状態の高い粒子が空気から生成され、生成された粒子は、空気清浄機内にて送風される空気によって送風方向に運ばれ、外部に放出されるものが知られている。 Furthermore, as disclosed in Patent Document 2, in a discharge device used in an air purifier that purifies, sterilizes, or deodorizes indoor air, for example, a corona discharge occurs between the discharge portion of a discharge electrode to which a high voltage is applied and an induction electrode, generating high-energy particles such as electrons, ions, ozone, radicals, and active species from the air, and the generated particles are carried in the direction of the air blown by the air blown inside the air purifier and are released to the outside.

また、放電電極としては、特許文献１に記載されている針状の放電電極や、特許文献２に記載されている複数の繊維状の導電体の根元を束ねたブラシ状の放電電極などが知られている。 Also, examples of discharge electrodes known include a needle-shaped discharge electrode described in Patent Document 1 and a brush-shaped discharge electrode formed by bundling the bases of multiple fibrous conductors described in Patent Document 2.

特開２００９－１３１８３０号公報JP 2009-131830 A ＷＯ２０１８／０５５７８４Ａ１WO2018/055784A1

しかしながら、上記した特許文献１に開示された荷電装置では、加工機から発生する微粒子が、吸引条件により高濃度になったり、稼働時間の経過に伴う第１荷電部の荷電性能低下により第１荷電部で十分に帯電させることができなかったりした場合、第２荷電部で確実に帯電させることはできない。具体的には、第２荷電部は第２放電電極から放出されたイオンが空気中に拡散して浮遊している空間を微粒子が通過することで帯電される仕組みであるが、微粒子は、必ずしも放出されたイオンの近傍を通過するとは限らないので、結果的に、すべての微粒子を確実に帯電させることはできない。したがって、荷電部の下流側に配置された集塵部では、帯電されていない粒子を集塵（捕集）することができないため、高濃度の微粒子を吸引する場合等には、集塵効率が低くなり、排気口から微粉塵が漏れてしまうといった問題が発生する。 However, in the charging device disclosed in the above-mentioned Patent Document 1, if the fine particles generated from the processing machine become highly concentrated due to the suction conditions, or if the first charging unit is unable to sufficiently charge the fine particles due to a decrease in the charging performance of the first charging unit over the course of operation, the fine particles cannot be reliably charged by the second charging unit. Specifically, the second charging unit charges the fine particles by passing through a space in which ions emitted from the second discharge electrode are dispersed and suspended in the air. However, since the fine particles do not necessarily pass near the emitted ions, it is not possible to reliably charge all the fine particles. Therefore, the dust collection unit located downstream of the charging unit cannot collect (capture) uncharged particles, and therefore when a high concentration of fine particles is sucked in, the dust collection efficiency is low, and problems such as fine dust leaking from the exhaust port occur.

また、上記した特許文献２に開示された荷電装置では、複数の繊維状の導電体の根元を束ねたブラシ状の放電電極を用いてイオンを発生させているが、放電性能の維持のために保護部材で気流を効率よく放電電極の周辺に流通させていないため、空気中の微粒子に対する帯電性能を向上させることができないという問題がある。 In addition, the charging device disclosed in the above-mentioned Patent Document 2 generates ions using a brush-shaped discharge electrode consisting of multiple bundled fibrous conductors, but because a protective member is used to efficiently circulate air around the discharge electrode in order to maintain discharge performance, there is a problem in that it is not possible to improve charging performance for fine particles in the air.

本発明は、上記した課題を解決すべくなされたものであり、塵埃・微粒子・ウィルスを効率良く荷電して帯電効率を向上させ、空気を容易に清浄化させることのできる荷電装置及び空気清浄機を提供することを目的とするものである。 The present invention has been made to solve the above problems, and aims to provide a charging device and air purifier that can efficiently charge dust, fine particles, and viruses, improve charging efficiency, and easily purify the air.

上記した課題を解決するため、本発明の第１の荷電装置は、気流の流通路に配置された放電極に電圧を印加してアース接続された対向電極との間にコロナ放電を発生させる荷電装置において、前記対向電極は、前記気流の流通路を遮るように配置され、複数の開口部を有する平板状に形成され、前記放電極は、多数の線材を束ねた放電ブラシであり、前記複数の開口部に対応して複数配置され、前記放電極の前記放電ブラシの束の中心の先端部は、前記開口部の中心線上において、該開口部を貫通することなく該開口部から離間して配置されていることを特徴とする。 In order to solve the above problems, the first charging device of the present invention is a charging device that applies a voltage to a discharge electrode arranged in an airflow passage to generate a corona discharge between the discharge electrode and an earthed counter electrode, the counter electrode being arranged so as to block the airflow passage and formed in a flat plate shape with multiple openings, the discharge electrode being a discharge brush made of a bundle of multiple wires, and multiple discharge electrodes are arranged corresponding to the multiple openings, and the central tip of the bundle of discharge brushes of the discharge electrode is arranged on the center line of the opening, spaced apart from the opening without penetrating the opening.

本発明の第２の荷電装置では、前記対向電極は、前記放電極を挟んで前記気流の流通方向の上流側及び下流側にそれぞれ配置され、前記放電極は、前記気流の流通方向の上流側を向いた上流側放電極と下流側を向いた下流側放電極とを備えることを特徴とする。 In the second charging device of the present invention, the opposing electrodes are disposed on the upstream and downstream sides of the airflow direction, sandwiching the discharge electrode, and the discharge electrode is characterized in that it includes an upstream discharge electrode facing the upstream side of the airflow direction and a downstream discharge electrode facing the downstream side.

本発明の第３の荷電装置では、前記上流側放電極と前記下流側放電極は、前記上流側及び下流側の対向電極の前記開口部にそれぞれ対応して複数設けられていることを特徴とする。 The third charging device of the present invention is characterized in that the upstream discharge electrode and the downstream discharge electrode are provided in multiple numbers corresponding to the openings of the upstream and downstream opposing electrodes, respectively.

本発明の第４の荷電装置では、前記上流側及び下流側の対向電極の前記開口部は、それぞれ同数ずつ設けられ、且つそれぞれ同一の開口面積を有していることを特徴とする。 The fourth charging device of the present invention is characterized in that the openings on the upstream and downstream opposing electrodes are provided in equal numbers and have the same opening area.

本発明の第５の荷電装置では、前記放電ブラシを保持する複数の保持部が形成された複数の支持部材を備え、該支持部材は前記流通路内に等間隔で並設されていることを特徴とする。 The fifth charging device of the present invention is characterized in that it is provided with a plurality of support members each having a plurality of holding portions for holding the discharge brush, and the support members are arranged side by side at equal intervals within the flow passage.

本発明の第６の荷電装置では、前記支持部材は、金属製の長尺板状の導体であり、前記保持部が一体に形成されていることを特徴とする。 In the sixth charging device of the present invention, the support member is a long, metal plate-shaped conductor, and the holding portion is formed integrally with the support member.

本発明の第７の荷電装置では、予め金属箔帯状態に一定間隔でブラシが取り付けられたブラシユニットが前記支持部材に接合され、前記放電ブラシの根元は前記保持部にカシメられて保持されていることを特徴とする。 The seventh charging device of the present invention is characterized in that a brush unit, in which brushes are attached at regular intervals in a metal foil band state, is joined to the support member, and the base of the discharge brush is crimped and held in the holding part.

本発明の第８の荷電装置では、前記支持部材は、プラスチック製の長尺体であり、予め金属箔帯状体に一定間隔でブラシが取り付けられたブラシユニットと、前記放電ブラシの根元を保持する保持部と、がインサート成型で一体的に形成されていることを特徴とする。 In the eighth charging device of the present invention, the support member is a long plastic body, and is characterized in that a brush unit in which brushes are attached at regular intervals to a metal foil strip and a holding part that holds the base of the discharge brush are integrally formed by insert molding.

本発明の第９の荷電装置では、前記支持部材は、長手方向に直交する方向の形状が、該支持部材の周囲を流通する気流に渦流及び／又は乱流を発生させる流動性形状を有していることを特徴とする。 In the ninth charging device of the present invention, the support member is characterized in that the shape in the direction perpendicular to the longitudinal direction has a flowable shape that generates vortexes and/or turbulence in the air flow flowing around the support member.

本発明の第１０の荷電装置では、前記支持部材は、二酸化チタンを含有しており、光触媒による抗菌・防汚機能を有することを特徴とする。 In the tenth charging device of the present invention, the support member contains titanium dioxide and has antibacterial and antifouling properties due to photocatalysis.

本発明の空気清浄機は、上記した荷電装置を備えた空気清浄機において、吸気口と、排気口と、送風手段と、前記荷電装置の下流側に配置される集塵装置と、を備え、前記送風手段によって前記吸気口から吸い込まれた空気中に含まれる塵埃・微粒子・ウィルスを、前記荷電装置が荷電した後に前記集塵装置が吸着し、前記排気口から清浄空気が排出されることを特徴とする。 The air purifier of the present invention is an air purifier equipped with the charging device described above, which is equipped with an intake port, an exhaust port, a blowing means, and a dust collector arranged downstream of the charging device, and is characterized in that the dust collector adsorbs dust, fine particles, and viruses contained in the air sucked in from the intake port by the blowing means after the charging device charges them, and clean air is discharged from the exhaust port.

本発明によれば、、塵埃・微粒子・ウィルスを効率よく荷電して帯電効率を向上させ、空気を容易に清浄化させることができる等、種々の優れた効果を得ることができる。 The present invention can provide a variety of excellent effects, such as efficiently charging dust, fine particles, and viruses to improve charging efficiency and easily purifying the air.

本発明の実施形態に係る空気清浄機の全体構成を示す斜視図である。1 is a perspective view showing an overall configuration of an air purifier according to an embodiment of the present invention. 本発明の実施形態に係る空気清浄機の全体構成を示すブロック図である。1 is a block diagram showing an overall configuration of an air purifier according to an embodiment of the present invention. 本発明の実施形態に係る荷電装置を示す斜視図である。FIG. 1 is a perspective view showing a charging device according to an embodiment of the present invention. 本発明の実施形態に係る荷電装置を示す斜視図である。FIG. 1 is a perspective view showing a charging device according to an embodiment of the present invention. 本発明の実施形態に係る荷電装置を部分的に拡大して示す斜視図である。FIG. 2 is a partially enlarged perspective view of a charging device according to an embodiment of the present invention; 本発明の実施形態に係る荷電装置を部分的に拡大して示す平断面図である。2 is a partially enlarged cross-sectional plan view of a charging device according to an embodiment of the present invention; FIG. 図６のＡ矢視図である。FIG. 7 is a view taken along the arrow A in FIG. 6 . 本発明の実施形態に係る荷電装置における放電極部材の製造工程を示す説明図である。5A to 5C are explanatory diagrams showing a manufacturing process of the discharge electrode member in the charging device according to the embodiment of the present invention. 本発明の実施形態に係る荷電装置における第２の実施例の放電極部材の製造工程を示す説明図である。5A to 5C are explanatory diagrams showing a manufacturing process of a discharge electrode member of a second example in a charging device according to an embodiment of the present invention. 本発明の実施形態に係る荷電装置における第３の実施例の放電極部材の製造工程を示す説明図である。10A to 10C are explanatory diagrams showing a manufacturing process of a discharge electrode member of a third example of the charging device according to an embodiment of the present invention. 本発明の他の実施形態に係る荷電装置を部分的に拡大して示す平断面図である。FIG. 11 is a partially enlarged cross-sectional plan view of a charging device according to another embodiment of the present invention. 図１１のＢ矢視図である。FIG. 12 is a view taken along the arrow B in FIG. 本発明の他の実施形態に係る荷電装置における放電極部材の変形例を示す平面図である。FIG. 13 is a plan view showing a modified example of the discharge electrode member in the charging device according to the other embodiment of the present invention.

以下、図面を参照しつつ、本発明の実施形態について説明する。 The following describes an embodiment of the present invention with reference to the drawings.

先ず、図１及び図２を参照しつつ、本発明の実施形態に係る空気清浄機について説明する。ここで、図１は本実施形態に係る空気清浄機の全体構成を気流の上流側から示す斜視図、図２は本実施形態に係る空気清浄機の全体構成を示すブロック図である。 First, an air purifier according to an embodiment of the present invention will be described with reference to Figures 1 and 2. Figure 1 is a perspective view showing the overall configuration of the air purifier according to this embodiment from the upstream side of the air flow, and Figure 2 is a block diagram showing the overall configuration of the air purifier according to this embodiment.

図１に示されているように、本実施形態に係る空気清浄機は、略直方体形状の筐体１を備えており、筐体１の左側（図１の左手前側）に吸気室２が設けられ、筐体１の右側（図１の右奥側）に排気室３が設けられている。吸気室２は、扁平な箱状に形成され、その正面側（図１の右手前側）と背面（図１の左奥側）と上面にそれぞれ吸気口４が開口されている。排気室３は、下方が面取りされた傾斜面を有する箱状に形成され、その上面に排気口５が開口されている。また、筐体１の正面には開閉扉を兼ねる高圧電源部２３が開閉可能に取り付けられている。なお、図１では、空気清浄機の内部の状態が視認できるように、便宜上、筐体１等を二点鎖線で示している。 As shown in FIG. 1, the air purifier according to this embodiment has a housing 1 having a substantially rectangular parallelepiped shape, with an intake chamber 2 provided on the left side of the housing 1 (the front left side of FIG. 1) and an exhaust chamber 3 provided on the right side of the housing 1 (the rear right side of FIG. 1). The intake chamber 2 is formed in a flat box shape, with an intake port 4 opening on its front side (the front right side of FIG. 1), back side (the rear left side of FIG. 1), and top side. The exhaust chamber 3 is formed in a box shape with a chamfered inclined surface on the bottom, with an exhaust port 5 opening on its top side. In addition, a high-voltage power supply unit 23, which also serves as an opening and closing door, is attached to the front of the housing 1 in an openable and closable manner. In FIG. 1, the housing 1 and the like are shown by two-dot chain lines for convenience so that the internal state of the air purifier can be seen.

筐体１の内部には、プレフィルタ７と、荷電装置８と、集塵装置９と、消臭ユニット１０と、吸引ファン１１と、が含塵空気の流通方向（図１中の矢印方向）に沿って順に直列に配置されている。 Inside the housing 1, a pre-filter 7, a charging device 8, a dust collector 9, a deodorizing unit 10, and a suction fan 11 are arranged in series in the direction of flow of dust-laden air (the direction of the arrow in Figure 1).

プレフィルタ７は、略四角形状の粗取りフィルタ（図示省略）であり、消臭ユニット１０は、含塵空気の流通方向に沿って多数の微細な空気流通孔を有するハニカム状の基材の表面に、臭気成分を吸着するゼオライトなどの吸着剤の微粉末が担持された略四角形状のフィルタである。集塵装置９は、集塵用の直流高圧電源が接続された電極板とアース接続された接地板とが等間隔で交互に配置されたものであるが、簡易的には、帯電フィルタを備えた集塵装置であってもよい。なお、荷電装置８の詳細については後述する。 The prefilter 7 is a roughly rectangular coarse filter (not shown), and the deodorizing unit 10 is a roughly rectangular filter in which fine powder of an adsorbent such as zeolite that adsorbs odorous components is supported on the surface of a honeycomb-shaped substrate having many fine air holes along the direction of flow of dust-laden air. The dust collector 9 is a device in which electrode plates connected to a high-voltage DC power supply for dust collection and ground plates connected to earth are alternately arranged at equal intervals, but it may simply be a dust collector equipped with an electrically charged filter. Details of the charging device 8 will be described later.

図２に示されているように、本実施形態の空気清浄機は、メモリ１２とＣＰＵ１３を有する制御部に各装置がインターフェイス１４を介して接続され、該各装置はＣＰＵ１３の制御により動作する。表示部１５は操作状態を表示し、操作部１６は入力キー等を有し、ＵＶ照射部１７は筐体1内部に備えたＵＶランプ２４（図１参照）を照射する。 As shown in Figure 2, in the air purifier of this embodiment, each device is connected to a control unit having a memory 12 and a CPU 13 via an interface 14, and each device operates under the control of the CPU 13. The display unit 15 displays the operating status, the operation unit 16 has input keys, etc., and the UV irradiation unit 17 irradiates UV lamps 24 (see Figure 1) provided inside the housing 1.

検知部１８は、扉の開状態を検知して高電圧やファンモータの動作を切るための安全装置等として機能する。ソレノイド駆動部１９は非稼働時に吸気および排気流路を遮蔽するシャッター２０を駆動する。モータ駆動部２１はファンモータ２２を制御する。高圧電源部２３は、交流の元電源を高圧トランスで昇圧した後、倍圧部で交流電流を直流に変換すると共にさらに昇圧して数ＫＶの高電圧を生成できるように構成されている。また、高圧電源部２３は、荷電装置８及び集塵装置９に印加する高電圧の出力を制御するための出力制御部としても機能する。 The detection unit 18 functions as a safety device that detects the open state of the door and cuts off the high voltage and fan motor. The solenoid drive unit 19 drives the shutter 20 that blocks the intake and exhaust flow paths when the device is not in operation. The motor drive unit 21 controls the fan motor 22. The high-voltage power supply unit 23 is configured to boost the AC original power supply with a high-voltage transformer, and then convert the AC current to DC in the voltage doubling unit and further boost it to generate a high voltage of several kV. The high-voltage power supply unit 23 also functions as an output control unit for controlling the output of the high voltage applied to the charging device 8 and the dust collection device 9.

次に、図３～図８を参照しつつ、本発明の実施形態に係る空気清浄機の荷電装置８について詳細に説明する。ここで、図３は荷電装置８を気流の上流側から示す斜視図、図４は荷電装置８を気流の下流側から示す斜視図、図５は荷電装置８を部分的に拡大して示す斜視図、図６は荷電装置８を部分的に拡大して示す平断面図、図７は図６のＡ矢視図、図８は荷電装置８の放電極部材の製造工程を示す説明図である。 Next, the charging device 8 of the air purifier according to the embodiment of the present invention will be described in detail with reference to Figures 3 to 8. Here, Figure 3 is a perspective view showing the charging device 8 from the upstream side of the airflow, Figure 4 is a perspective view showing the charging device 8 from the downstream side of the airflow, Figure 5 is a perspective view showing a partially enlarged portion of the charging device 8, Figure 6 is a plan sectional view showing a partially enlarged portion of the charging device 8, Figure 7 is a view seen from the direction of arrow A in Figure 6, and Figure 8 is an explanatory diagram showing the manufacturing process of the discharge electrode member of the charging device 8.

荷電装置８は、含塵空気の流通方向から見て略四角形状の枠体３０と、枠体３０の内部において含塵空気の流通方向上流側に配置される対向電極としての上流側接地電極板３１と、枠体３０の内部において上流側接地電極板３１より含塵空気の流通方向の下流側で上流側接地電極板３１に平行に配置される対向電極としての下流側接地電極板３２と、上流側接地電極板３１と下流側接地電極板３２との間に配置される放電極部材３３と、を備えている。上流側接地電極板３１及び下流側接地電極板３２はアース接続されている。放電極部材３３は、支持部材としての支持基板３４と、支持基板３４に保持される放電極３５と、を備えて構成されている。 The charging device 8 includes a frame 30 having a substantially rectangular shape when viewed from the direction of flow of the dust-containing air, an upstream grounding electrode plate 31 as an opposing electrode arranged inside the frame 30 on the upstream side of the flow direction of the dust-containing air, a downstream grounding electrode plate 32 as an opposing electrode arranged inside the frame 30 on the downstream side of the upstream grounding electrode plate 31 in the direction of flow of the dust-containing air and parallel to the upstream grounding electrode plate 31, and a discharge electrode member 33 arranged between the upstream grounding electrode plate 31 and the downstream grounding electrode plate 32. The upstream grounding electrode plate 31 and the downstream grounding electrode plate 32 are connected to earth. The discharge electrode member 33 includes a support substrate 34 as a support member and a discharge electrode 35 held by the support substrate 34.

枠体３０は、互いに対向するように立設される左右の支柱３６，３７と、各支柱３６，３７の上端部間に渡設される上連結部材３８と、各支柱３６，３７の下端部間に渡設される下連結部材３９と、を備えて構成されている。左右の支柱３６，３７の各上端部には、上連結部材３８の下方に上取付部材４０が絶縁碍子４１を介して横架され、左右の支柱３６，３７の各下端部には、下取付部材４２が絶縁碍子４３を介して横架されている。これにより、上取付部材４０及び下取付部材４２は枠体３０に絶縁された状態で支持される。 The frame body 30 is configured with left and right support columns 36, 37 erected to face each other, an upper connecting member 38 installed between the upper ends of the support columns 36, 37, and a lower connecting member 39 installed between the lower ends of the support columns 36, 37. An upper mounting member 40 is horizontally supported below the upper connecting member 38 via an insulator 41 on each upper end of the left and right support columns 36, 37, and a lower mounting member 42 is horizontally supported on each lower end of the left and right support columns 36, 37 via an insulator 43. As a result, the upper mounting member 40 and the lower mounting member 42 are supported in an insulated state by the frame body 30.

下取付部材４２には、所定間隔で複数の切欠部（図示省略）が上下スリット状に形成されている。また、上取付部材４０の右端部には給電部材４４が取り付けられており、給電部材４４に高圧電源部２３が接続される。高圧電源部２３より供給される数ｋＶの高電圧は、給電部材４４、上取付部材４０、支持基板３４、放電極３５に印加されて、後述する図６に示すように、放電極３５の先端部（ブラシ先端部）と開口部４５，４６との間にコロナ放電による略円錐形状の帯電エリアＥＡ１，ＥＡ２を形成する。なお、空気中の塵埃の濃度や各部材の構成にもよるが、供給される高電圧は好適には５ｋＶ程度が良い。 The lower mounting member 42 has a number of cutouts (not shown) formed in the shape of upper and lower slits at a predetermined interval. A power supply member 44 is attached to the right end of the upper mounting member 40, and the high-voltage power supply unit 23 is connected to the power supply member 44. A high voltage of several kV supplied from the high-voltage power supply unit 23 is applied to the power supply member 44, the upper mounting member 40, the support substrate 34, and the discharge electrode 35, and forms approximately cone-shaped charged areas EA1 and EA2 by corona discharge between the tip of the discharge electrode 35 (tip of the brush) and the openings 45 and 46, as shown in FIG. 6 described later. The high voltage supplied is preferably about 5 kV, although this depends on the concentration of dust in the air and the configuration of each component.

上流側接地電極板３１は、図３に良く示されているように、丸孔形状の上流側開口部４５が多数形成された１枚の四角形状の導電性を有する金属（本実施形態では、ステンレス）により平板状に形成されており、含塵空気の流通を遮る向き（含塵空気の流通方向に対して直交する向き）で枠体３０に取付けられている。上流側開口部４５は、上下に複数個連設されると共に複数列に亘って（本実施形態では、１４個×１４列＝１９６個）形成されており、左右に隣接する列間で上流側開口部４５の半個分上下に互い違いにずれるように千鳥状に一定間隔で配列されている。 As shown in FIG. 3, the upstream ground electrode plate 31 is a flat rectangular plate made of conductive metal (stainless steel in this embodiment) with a large number of round hole-shaped upstream openings 45 formed therein, and is attached to the frame 30 in a direction that blocks the flow of dust-containing air (perpendicular to the direction of the flow of dust-containing air). The upstream openings 45 are arranged vertically in a series and in multiple rows (14 openings x 14 rows = 196 openings in this embodiment), and are arranged at regular intervals in a staggered pattern so that half the upstream openings 45 are shifted vertically between adjacent rows on the left and right.

下流側接地電極板３２は、図４に良く示されているように、丸孔形状の下流側開口部４６が多数形成された１枚の四角形状の導電性を有する金属（本実施形態では、ステンレス）により平板状に形成されており、含塵空気の流通を遮る向き（含塵空気の流通方向に対して直交する向き）で枠体３０に取付けられている。下流側接地電極板３２の下流側開口部４６は、上下に複数個連設されると共に複数列に亘って（本実施形態では、７個×７列＝４９個）形成され、一定間隔で整列配置されている。下流側接地電極板３２の下流側開口部４６の単体面積及び合計面積は、いずれも、上流側接地電極板３１の上流側開口部４５より大きくなっている。 As shown in FIG. 4, the downstream ground electrode plate 32 is a flat rectangular plate made of conductive metal (stainless steel in this embodiment) with a large number of circular downstream openings 46, and is attached to the frame 30 in a direction that blocks the flow of dust-containing air (perpendicular to the direction of flow of dust-containing air). The downstream openings 46 of the downstream ground electrode plate 32 are arranged vertically in a row (7 openings x 7 rows = 49 openings in this embodiment), and are aligned at regular intervals. The area of each of the downstream openings 46 of the downstream ground electrode plate 32 and the total area are both larger than the upstream openings 45 of the upstream ground electrode plate 31.

図５～図７に示されているように、支持基板３４は、金属製で長尺板状の導体により構成されている。支持基板３４は、上流側接地電極板３１の左右に隣接する上流側開口部４５の列間において１つ置きに設けられ、下流側接地電極板３２の下流側開口部４６の中心に合致するように配置されており、本実施形態では、７個設けられている。これにより、支持基板３４は、含塵空気の流通方向から見て、上流側接地電極板３１の上流側開口部４５に干渉しないように配置されると共に、支持基板３４同士の間隔は、異常放電が発生しない程度に維持される。なお、本実施形態において、支持基板３４は、含塵空気の流通方向と平行で、且つ上流側接地電極板３１及び下流側接地電極板３２に対して直交する向きで配置されている。 As shown in Figures 5 to 7, the support substrate 34 is made of a metal and is configured as a long plate-shaped conductor. The support substrate 34 is provided every other one between the rows of upstream openings 45 adjacent to the left and right of the upstream ground electrode plate 31, and is arranged to match the center of the downstream opening 46 of the downstream ground electrode plate 32. In this embodiment, seven support substrates are provided. As a result, the support substrates 34 are arranged so as not to interfere with the upstream openings 45 of the upstream ground electrode plate 31 when viewed from the flow direction of the dust-containing air, and the distance between the support substrates 34 is maintained to an extent that abnormal discharge does not occur. Note that in this embodiment, the support substrates 34 are arranged parallel to the flow direction of the dust-containing air and perpendicular to the upstream ground electrode plate 31 and the downstream ground electrode plate 32.

支持基板３４の上端部は、該上端部に形成されたフック穴（図示省略）と上取付部材４０との間に介装されたスプリング（図示省略）によって上取付部材４０に支持される。また、支持基板３４の下端部は、フック状に形成され、前記切欠部に掛止されることにより下取付部材４２に支持される。 The upper end of the support substrate 34 is supported by the upper mounting member 40 by a spring (not shown) interposed between the upper mounting member 40 and a hook hole (not shown) formed in the upper end. The lower end of the support substrate 34 is formed into a hook shape and is supported by the lower mounting member 42 by being hooked into the notch.

支持基板３４には、保持部としてのカシメ部４７が一体に形成されており、カシメ部４７は、上流側開口部４５側に延出する上流側カシメ部４７ａと下流側開口部４６側に延出する下流側カシメ部４７ｂとを備えて構成されている。上流側カシメ部４７ａは、隣接する２列分の上流側開口部４５の数（本実施形態では、１４個×２列＝２８個）に対応する数分形成されており、下流側カシメ部４７ｂは、１列分の下流側開口部４６の数（本実施形態では、７個）に対応する数分形成されている。なお、支持基板３４は、導電性を有する材料であれば良いが、伸展性が必要なカシメ加工の作業性を鑑みて、銅板又はアルミ板で形成されるのが良い。 The support substrate 34 is integrally formed with a crimping portion 47 as a holding portion, and the crimping portion 47 is configured to include an upstream crimping portion 47a extending toward the upstream opening 45 side and a downstream crimping portion 47b extending toward the downstream opening 46 side. The upstream crimping portions 47a are formed in a number corresponding to the number of adjacent two rows of upstream openings 45 (in this embodiment, 14 pieces x 2 rows = 28 pieces), and the downstream crimping portions 47b are formed in a number corresponding to the number of downstream openings 46 in one row (in this embodiment, 7 pieces). The support substrate 34 may be made of any material having electrical conductivity, but in consideration of the workability of the crimping process, which requires extensibility, it is preferable to form it from a copper plate or an aluminum plate.

放電極３５は、多数の線材を束ねた放電ブラシ４８であり、支持基板３４から上流側接地電極板３１側に延出するように上流側カシメ部４７ａに保持されて各上流側開口部４５に対応して配置される上流側放電極３５ａと、支持基板３４から下流側接地電極板３２側に延出するように下流側カシメ部４７ｂに保持されて各下流側開口部４６に対応して配置される下流側放電極３５ｂと、を備えて構成されている。 The discharge electrode 35 is a discharge brush 48 made of a number of wires bundled together, and is configured with an upstream discharge electrode 35a held by an upstream crimping portion 47a so as to extend from the support substrate 34 toward the upstream ground electrode plate 31 and arranged to correspond to each upstream opening 45, and a downstream discharge electrode 35b held by a downstream crimping portion 47b so as to extend from the support substrate 34 toward the downstream ground electrode plate 32 and arranged to correspond to each downstream opening 46.

上流側放電極３５ａは、各段の上流側カシメ部４７ａから上流側接地電極板３１の方向（すなわち、支持基板３４より含塵空気の流通方向上流側）にそれぞれ延出して互い違いに屈曲形成されている。上流側放電極３５ａの放電ブラシ４８の束の中心の先端部は、支持基板３４の左右両側に隣接する上流側開口部４５の中心線上において、該上流側開口部４５を貫通することなく該開口部４５から離間して配置されている。これにより、図６に示すように、上流側放電極３５ａの放電ブラシ４８の先端部と上流側接地電極板３１の上流側開口部４５の周縁部とがほぼ一定の放電ギャップＧ１を維持し、上流側放電極３５ａと上流側開口部４５との間にコロナ放電により形成される帯電エリアＥＡ１が略円錐形状を成すため、均一で安定的な放電状態を形成することができる。 The upstream discharge electrode 35a is formed by extending from the upstream crimped portion 47a of each stage toward the upstream ground electrode plate 31 (i.e., upstream of the support substrate 34 in the flow direction of dust-containing air) and bending in a staggered manner. The central tip of the bundle of discharge brushes 48 of the upstream discharge electrode 35a is arranged on the center line of the upstream openings 45 adjacent to both the left and right sides of the support substrate 34, spaced apart from the upstream openings 45 without penetrating the openings 45. As a result, as shown in FIG. 6, the tip of the discharge brush 48 of the upstream discharge electrode 35a and the periphery of the upstream opening 45 of the upstream ground electrode plate 31 maintain a substantially constant discharge gap G1, and the charged area EA1 formed by corona discharge between the upstream discharge electrode 35a and the upstream opening 45 has a substantially conical shape, so that a uniform and stable discharge state can be formed.

下流側放電極３５ｂは、各段の下流側カシメ部４７ｂから下流側接地電極板３２の方向（すなわち、支持基板より含塵空気の流通方向下流側）に水平直線状に延出し、下流側放電極３５ｂの放電ブラシ４８の先端部は下流側開口部４６の中心線上において、該下流側開口部４６を貫通することなく該開口部４６から離間して配置されている。これにより、図６に示すように、下流側放電極３５ｂの放電ブラシ４８の先端部と下流側開口部４６の周縁部とがほぼ一定の放電ギャップＧ２を維持し、下流側放電極３５ｂと下流側開口部４６との間にコロナ放電により形成される帯電エリアＥＡ２が上流側とは逆向きの略円錐状を成すため、均一で安定的な放電状態を形成することができる。 The downstream discharge electrode 35b extends horizontally and linearly from the downstream crimped portion 47b of each stage toward the downstream ground electrode plate 32 (i.e., downstream of the support substrate in the direction of the flow of dust-containing air), and the tip of the discharge brush 48 of the downstream discharge electrode 35b is disposed on the center line of the downstream opening 46, spaced apart from the downstream opening 46 without penetrating the opening 46. As a result, as shown in FIG. 6, the tip of the discharge brush 48 of the downstream discharge electrode 35b and the periphery of the downstream opening 46 maintain a substantially constant discharge gap G2, and the charged area EA2 formed by corona discharge between the downstream discharge electrode 35b and the downstream opening 46 forms a substantially conical shape facing in the opposite direction to the upstream side, so that a uniform and stable discharge state can be formed.

放電極３５の放電ブラシ４８は、繊維状の線材を多数束ねてブラシ状に形成された束状部を有している。線材は、直径１２μｍの非磁性のステンレス繊維で形成されており、ステンレスは、流通性と経済性と耐食性に優れた、１８％のＣｒと８％のＮｉを含むＳＵＳ３０４を使用している。なお、線材は、非磁性のステンレスであれば好適で、例えば、１８％のＣｒと１２％のＮｉにモリブデン（Ｍｏ）を添加したＳＵＳ３１６等、他の材質を使用しても良い。 The discharge brush 48 of the discharge electrode 35 has a bundled portion formed into a brush shape by bundling a large number of fibrous wires. The wires are made of non-magnetic stainless steel fibers with a diameter of 12 μm, and the stainless steel used is SUS304, which contains 18% Cr and 8% Ni, and is highly marketable, economical, and corrosion-resistant. Note that any non-magnetic stainless steel is suitable for the wires, and other materials may be used, such as SUS316, which contains 18% Cr, 12% Ni, and molybdenum (Mo).

１つの放電極３５は、例えば、約１００本の線材が束ねられることで形成されている。なお、放電極３５は、直径５～２５μｍの線材を１０～２００本束ねて形成されていても良い。複数の放電極３５は、支持基板３４から流通方向の上流側と下流側に向かって延びた状態で設けられており、放電極３５に高電圧が印加されると、線材同士の反発に加えて、流通する空気が線材の先端に直接的に当たるので、線材が束状部から離間する作用が高まり、強電界にコロナ放電を発生させることができる。線材のカシメ部からの突出長は、前述の束線数や線径では、５ｍｍ程度が好適である。なお、図５では、放電極３５の線材の先端側が開いた状態で示されているが、これは高電圧が印加された使用状態を示している。高電圧が印加されることで、各線材にはそれぞれ高電圧の極性に応じた電荷が蓄積されて各線材同士が反発し合うためである。 One discharge electrode 35 is formed by bundling, for example, about 100 wires. The discharge electrode 35 may be formed by bundling 10 to 200 wires with a diameter of 5 to 25 μm. The multiple discharge electrodes 35 are provided in a state in which they extend from the support substrate 34 toward the upstream and downstream sides in the flow direction. When a high voltage is applied to the discharge electrode 35, in addition to the repulsion between the wires, the flowing air directly hits the tips of the wires, so that the wires are separated from the bundled part, and a corona discharge can be generated in a strong electric field. The protruding length of the wire from the crimped part is preferably about 5 mm for the number of bundled wires and wire diameter described above. In addition, in FIG. 5, the tip side of the wire of the discharge electrode 35 is shown in an open state, which shows the usage state in which a high voltage is applied. This is because when a high voltage is applied, electric charges corresponding to the polarity of the high voltage are accumulated in each wire, causing the wires to repel each other.

また、実際にコロナ放電が発生するのは、多数の線材のうちの一部であり、それが刻々と他の線材に交代しながらコロナ放電するため、帯電エリアＥＡ１およびＥＡ２の略円錐形状は、若干であるが刻々と変化する。 In addition, corona discharge actually occurs only in a portion of the many wires, and because corona discharge alternates between these and other wires from moment to moment, the roughly conical shape of the charged areas EA1 and EA2 changes slightly from moment to moment.

上述したように、上流側放電極３５ａ、下流側放電極３５ｂの放電ブラシ４８は、高電圧が印加されない状態では、ほぼ直線状の束となっていて、放電ブラシ４８の中心はブラシの束の中心である。厳密に言うと、高電圧を印加した状態では、放電ブラシ４８の束の中心は刻々と変化するが、ここでは、簡略化のため、その点については考慮していない。 As described above, the discharge brushes 48 of the upstream discharge electrode 35a and the downstream discharge electrode 35b are in a nearly linear bundle when no high voltage is applied, and the center of the discharge brush 48 is the center of the brush bundle. Strictly speaking, when a high voltage is applied, the center of the discharge brush 48 bundle changes from moment to moment, but for simplicity, this point is not taken into consideration here.

また、上述した線材のカシメ部からの突出長、線径では、高電圧を印加しない状態で支持基板３４が如何なる姿勢で利用されたとしても、線材の自重で放電ブラシ４８の先端が垂れ下がってしまうようなことが無いので、上流側開口部４５や下流側開口部４６の周縁部との距離が安定して維持され、高電圧を印加した時に適正にコロナ放電を開始することができる。同様に、高電圧を印加して放電ブラシ４８の多数の線材の先端部が互いに反発し合って離間した際に、適度な開き具合に収めることができる。すなわち、上流側開口部４５や下流側開口部４６を図６に示すＡ方向から見て、放電ブラシ４８の先端部が対応する開口部の径の範囲に収まっているので、コロナ放電が発生する多数の線材が刻々と切り替わったとしても常に安定した帯電エリアＥＡ１、ＥＡ２が生成される。 In addition, with the above-mentioned protruding length from the crimped portion of the wire and the wire diameter, the tip of the discharge brush 48 does not sag due to the weight of the wire, regardless of the position in which the support substrate 34 is used without applying high voltage, so the distance from the peripheral portion of the upstream opening 45 and the downstream opening 46 is stably maintained, and corona discharge can be started properly when high voltage is applied. Similarly, when high voltage is applied and the tips of the multiple wires of the discharge brush 48 repel each other and move away from each other, they can be kept at an appropriate degree of opening. That is, when the upstream opening 45 and the downstream opening 46 are viewed from the direction A shown in FIG. 6, the tips of the discharge brush 48 are within the diameter range of the corresponding opening, so that stable charging areas EA1 and EA2 are always generated even if the multiple wires generating corona discharge are switched from moment to moment.

次に、上記した構成を備えた本発明の実施形態に係る空気清浄機の作用について説明する。 Next, we will explain the operation of the air purifier according to the embodiment of the present invention having the above-mentioned configuration.

図１に示すように、吸引ファン１１の駆動により吸気口４から筐体１内に流入した含塵空気は、プレフィルタ７で濾過された後、荷電装置８に流入する。 As shown in FIG. 1, dust-laden air flows into the housing 1 from the air intake 4 by driving the suction fan 11, is filtered by the prefilter 7, and then flows into the charging device 8.

図３～図６に示すように、荷電装置８において、含塵空気は、上流側接地電極板３１の上流側開口部４５を通過した後、下流側接地電極板３２の下流側開口部４６を通過する。このように上流側接地電極板３１の上流側開口部４５及び下流側接地電極板３２の下流側開口部４６を通過する際、含塵空気中の微粉塵又はミスト等の粒子や微細なウィルス等は帯電され、集塵装置９において捕集された後、消臭ユニット１０を通過する。これにより、含塵空気は濾過されて清浄空気となり、排気口５から空気清浄機の外へ排出される。 As shown in Figures 3 to 6, in the charging device 8, the dust-containing air passes through the upstream opening 45 of the upstream ground electrode plate 31, and then passes through the downstream opening 46 of the downstream ground electrode plate 32. When passing through the upstream opening 45 of the upstream ground electrode plate 31 and the downstream opening 46 of the downstream ground electrode plate 32 in this way, particles such as fine dust or mist and minute viruses in the dust-containing air become charged, and are collected in the dust collector 9, and then pass through the deodorizing unit 10. As a result, the dust-containing air is filtered to become clean air, and is discharged outside the air purifier through the exhaust port 5.

このように上記した本発明の実施形態に係る空気清浄機によれば、上流側放電極３５ａと上流側開口部４５との間、及び下流側放電極３５ｂと下流側開口部４６との間には、コロナ放電により均一で安定的な放電エリアがそれぞれ形成されるため、含塵空気中の微粉塵やミストやウィルス等を均一に帯電することができる。 As described above, according to the air purifier of the embodiment of the present invention, a uniform and stable discharge area is formed by corona discharge between the upstream discharge electrode 35a and the upstream opening 45, and between the downstream discharge electrode 35b and the downstream opening 46, so that fine dust particles, mist, viruses, etc. in the dust-containing air can be uniformly charged.

また、放電極３５に放電ブラシ４８を採用したことで、多数の放電ブラシ４８の先端部が交代で放電されるため、先端部が汚れ難く、長期間安定した放電を行うことができ、耐久性の向上を図ることができる。 In addition, by using discharge brushes 48 for the discharge electrode 35, the tips of the numerous discharge brushes 48 are discharged in turns, making the tips less likely to become dirty, allowing for stable discharge over a long period of time and improving durability.

また、含塵空気の流通方向に対して直交する向きに上流側接地電極板３１及び下流側接地電極板３２が配置され、上流側接地電極板３１及び下流側接地電極板３２に多数の開口部４５，４６が形成されることにより、上流側接地電極板３１及び下流側接地電極板３２は、荷電装置８のアース板の機能を有すると共に、含塵空気を整流する機能を有するため、別途整流板を設ける必要がなく、その分コストの低減化を図ることができる。 In addition, the upstream ground electrode plate 31 and the downstream ground electrode plate 32 are arranged in a direction perpendicular to the flow direction of the dust-containing air, and numerous openings 45, 46 are formed in the upstream ground electrode plate 31 and the downstream ground electrode plate 32. As a result, the upstream ground electrode plate 31 and the downstream ground electrode plate 32 function as earth plates for the charging device 8 and also have the function of straightening the dust-containing air, so there is no need to provide a separate straightening plate, which reduces costs.

さらに、支持基板３４には、端部から延出した保持部４７としてカシメ部が形成されているため、保持された放電極３５が支持基板３４の端部からの距離が遠ざかるため、不平等電界が生成され易くなり、放電性能を向上させることができる。 Furthermore, the support substrate 34 has a crimped portion formed as a holding portion 47 extending from the end, so that the held discharge electrode 35 is farther away from the end of the support substrate 34, making it easier to generate an uneven electric field, thereby improving discharge performance.

次に、図８を参照しつつ、本発明の実施形態における放電極部材３３の製造工程について説明する。ここで、図８（１）、（２）、（３）は本発明の実施形態における放電極部材３３の製造工程を順番に示す説明図である。なお、図８では、線材に高電圧が印加されていない状態を示しているため、線材の束の先端は、図５のように開いてはいない。 Next, the manufacturing process of the discharge electrode member 33 in an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 8. Here, FIG. 8 (1), (2), and (3) are explanatory diagrams showing the manufacturing process of the discharge electrode member 33 in an embodiment of the present invention in order. Note that FIG. 8 shows a state in which no high voltage is applied to the wires, so the tip of the bundle of wires is not open as in FIG. 5.

まず、図８（１）に示すように、金属製の薄板に対してプレスで抜き加工を行い、上流側カシメ部４７ａ及び下流側カシメ部４７ｂを一体に形成した後、各カシメ部４７ａ，４７ｂをＶ字形状に曲げ起こすことで、支持基板３４を製造する。なお、この場合、Ｖ字形状に代えてＵ字形状でもよい。一方、繊維状の線材を所定本数束ねてブラシ状に形成された放電ブラシ４８を各カシメ部４７ａ，４７ｂに供給する。 First, as shown in FIG. 8 (1), a metal thin plate is punched using a press to integrally form the upstream crimped portion 47a and the downstream crimped portion 47b, and then the crimped portions 47a and 47b are bent up into a V shape to manufacture the support substrate 34. In this case, a U shape may be used instead of a V shape. Meanwhile, a discharge brush 48 formed into a brush shape by bundling a predetermined number of fibrous wires is supplied to each crimped portion 47a and 47b.

次に、図８（２）に示すように、各カシメ部４７ａ，４７ｂに供給された放電ブラシ４８を、カシメ部４７ａ，４７ｂと共にカシメて各カシメ部４７ａ，４７ｂに保持させた後、カシメ部４７ａ，４７ｂから放電ブラシ４８の先端が所定長突出した状態にカットする。そして、この作業を、各段の上流側と下流側のそれぞれのカシメ部４７ａ，４７ｂにおいて順次行う。 Next, as shown in FIG. 8 (2), the discharge brush 48 supplied to each crimping portion 47a, 47b is crimped together with the crimping portion 47a, 47b to be held by each crimping portion 47a, 47b, and then cut so that the tip of the discharge brush 48 protrudes a predetermined length from the crimping portion 47a, 47b. This operation is then performed sequentially for each crimping portion 47a, 47b on the upstream and downstream sides of each stage.

最後に、図８（３）に示すように、上流側カシメ部４７ａの根元部をそれぞれａ方向とｂ方向に交互に曲げ加工を行った後、補強のため、金属製の保護板４９を支持基板３４の表面に接合する。 Finally, as shown in FIG. 8 (3), the base of the upstream crimped portion 47a is bent alternately in directions a and b, and then a metal protective plate 49 is bonded to the surface of the support substrate 34 for reinforcement.

以上により、支持基板３４に放電極３５を備えた放電極部材３３を容易且つ安価に製造することができる。 As a result, the discharge electrode member 33 having a discharge electrode 35 on a support substrate 34 can be manufactured easily and inexpensively.

なお、カシメ加工の作業性を考慮して支持基板３４の板厚を設定しても、強度（使用時の気流に対抗する曲げ強度や、洗浄時の取り扱い時に変形しない程度の強度）が十分であれば、保護板４９を取り付けなくても構わない。 Even if the thickness of the support substrate 34 is set taking into consideration the ease of crimping, if the strength (bending strength against airflow during use and strength to prevent deformation when handled during cleaning) is sufficient, it is not necessary to attach the protective plate 49.

次に、図９を参照しつつ、本発明の実施形態における第２の実施例の放電極部材３３の製造工程について説明する。ここで、図９（１）、（２）、（３）は本発明の実施形態における第２の実施例の放電極部材３３の製造工程を順番に示す説明図である。なお、図９では、線材に高電圧が印加されていない状態を示しているため、線材の先端は、図５のように開いてはいない。 Next, the manufacturing process of the discharge electrode member 33 of the second example in the embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 9. Here, FIGS. 9(1), (2), and (3) are explanatory diagrams showing the manufacturing process of the discharge electrode member 33 of the second example in the embodiment of the present invention in order. Note that FIG. 9 shows a state in which no high voltage is applied to the wire, so the tip of the wire is not open as in FIG. 5.

まず、図９（１）に示すように、金属製の薄板に対してプレスで抜き加工を行い、上流側カシメ部４７ａ及び下流側カシメ部４７ｂを一体に形成した後、各カシメ部４７ａ，４７ｂをＶ字形状に曲げ起こすことで、支持基板３４を製造する。一方、予めアルミテープ製の金属箔帯状体５１から上流側及び下流側にそれぞれ所定長突出するように所定間隔で所定本数の放電ブラシ４８を取り付けたブラシユニットとしてのアルミテープ型ブラシ５０を用意し、支持基板３４の表面に貼り付け、放電ブラシ４８を各カシメ部４７ａ，４７ｂに供給する。 First, as shown in FIG. 9 (1), a metal thin plate is punched using a press to integrally form the upstream crimped portion 47a and the downstream crimped portion 47b, and then the crimped portions 47a, 47b are bent up into a V shape to manufacture the support substrate 34. Meanwhile, an aluminum tape brush 50 is prepared as a brush unit in which a predetermined number of discharge brushes 48 are attached at predetermined intervals from a metal foil strip 51 made of aluminum tape so that they protrude a predetermined length on the upstream and downstream sides, respectively. The brush is then attached to the surface of the support substrate 34, and the discharge brushes 48 are supplied to the crimped portions 47a, 47b.

次に、図９（２）に示すように、各カシメ部４７ａ，４７ｂに供給された放電ブラシ４８を、カシメ部４７ａ，４７ｂと共にカシメて各カシメ部４７ａ，４７ｂに保持させる。この作業を、各段の上流側と下流側のそれぞれのカシメ部４７ａ，４７ｂにおいて順次行う。 Next, as shown in FIG. 9 (2), the discharge brush 48 supplied to each crimping portion 47a, 47b is crimped together with the crimping portion 47a, 47b to be held by each crimping portion 47a, 47b. This operation is performed sequentially for each crimping portion 47a, 47b on the upstream and downstream sides of each stage.

最後に、図９（３）に示すように、上流側カシメ部４７ａの根元部をそれぞれａ方向とｂ方向に交互に曲げ加工を行った後、補強のため、金属製の保護板４９を支持基板３４の表面のアルミテープの金属箔帯状体５１上に接合する。 Finally, as shown in FIG. 9 (3), the base of the upstream crimped portion 47a is bent alternately in directions a and b, and then a metal protective plate 49 is bonded to the metal foil strip 51 of the aluminum tape on the surface of the support substrate 34 for reinforcement.

以上により、支持基板３４に放電極３５を備えた放電極部材３３が製造される。この場合、除電目的の部材として市販に広く流通しているアルミテープ型ブラシ５０を利用しているため、放電極部材３３の製造工程において、放電ブラシ４８を供給する製造設備等を用意する必要がなくなるため、イニシャルコストを低減させることができる。したがって、放電極部材３３をより容易且つより安価に製造することができる。 In this way, the discharge electrode member 33 having the discharge electrode 35 on the support substrate 34 is manufactured. In this case, since the aluminum tape type brush 50, which is widely available commercially as a member for the purpose of static elimination, is used, there is no need to prepare manufacturing equipment for supplying the discharge brush 48 in the manufacturing process of the discharge electrode member 33, and therefore the initial cost can be reduced. Therefore, the discharge electrode member 33 can be manufactured more easily and at lower cost.

次に、図１０を参照しつつ、本発明の実施形態における第３の実施例の放電極部材３３の製造工程について説明する。ここで、図１０は本発明の実施形態における第３の実施例の放電極部材３３の製造工程を示す説明図である。なお、図１０では、線材に高電圧が印加されていない状態を示しているため、線材の先端は、図５のように開いてはいない。 Next, the manufacturing process of the discharge electrode member 33 of the third example in the embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 10. Here, FIG. 10 is an explanatory diagram showing the manufacturing process of the discharge electrode member 33 of the third example in the embodiment of the present invention. Note that FIG. 10 shows a state in which no high voltage is applied to the wire, so the tip of the wire is not open as in FIG. 5.

本実施例の放電極部材３３の製造工程においても、上記した第２の実施例と同様に、市販のアルミテープ型ブラシ５０が使用される。また、支持基板３４の基材として樹脂材が使用され、アルミテープ型ブラシ５０と、放電ブラシ４８の根元を保持する保持部５２とを、インサート成型することで支持基板３４を一体的に形成させる。 In the manufacturing process of the discharge electrode member 33 of this embodiment, a commercially available aluminum tape type brush 50 is used, as in the second embodiment described above. A resin material is used as the base material of the support substrate 34, and the aluminum tape type brush 50 and the holding portion 52 that holds the base of the discharge brush 48 are integrally formed by insert molding the support substrate 34.

このようにアルミテープ製の金属箔帯状体５１を利用することで放電ブラシ４８の導通性を保つことができる。また、全体の構造と放電ブラシ４８の方向性の維持と強度は、樹脂の成型性を利用して複雑な形状を金型製作することにより実現することができ、大量生産時には部材コストの低減化を図ることができる。 By using the metal foil strip 51 made of aluminum tape in this way, the conductivity of the discharge brush 48 can be maintained. In addition, the overall structure and the maintenance of the directionality and strength of the discharge brush 48 can be achieved by using the moldability of resin to produce complex shapes using a mold, which allows for reduced component costs during mass production.

また、樹脂の金型形状により、支持基板３４の断面形状を、図１０に示すように流線形にしたり、或いは表面に凹凸や模様を施したりすることにより、支持基板３４の周囲を流通する気流に渦流又は／及び乱流を発生させる流動性形状として気流を制御することが可能となる。 In addition, depending on the shape of the resin mold, the cross-sectional shape of the support substrate 34 can be made streamlined as shown in FIG. 10, or the surface can be given an unevenness or pattern, making it possible to control the airflow by creating a fluid shape that generates vortexes and/or turbulence in the airflow flowing around the support substrate 34.

また、支持基板３４の端面を尖らせたり、曲面で構成したりすることで、気流に含まれる塵埃の堆積・滞留を防止することができ、容易に洗浄することができるため、メンテナンス時の洗浄性を向上させることができる。 In addition, by making the end faces of the support substrate 34 sharp or curved, it is possible to prevent dust particles contained in the airflow from accumulating or becoming trapped, and the substrate can be easily cleaned, improving the cleanability during maintenance.

さらに、支持基板３４は、樹脂の各種材料を採用することも可能であり、例えば、光触媒を練り込んだ材料を使用して、ＵＶ照射ランプにより消臭機能や抗ウィルス機能を発揮させることができる。したがって、感染症対策として空気清浄機を利用することも可能となる。具体的には、二酸化チタンを含有して光触媒による抗菌・防汚機能を有する樹脂材料が既に実用されており、このような材料を支持基板３４に利用するのが好適である（例えば、https://pr.fujitsu.com/jp/news/2004/04/6.html を参照）。 Furthermore, various resin materials can be used for the support substrate 34. For example, a material incorporating a photocatalyst can be used to exert a deodorizing or antiviral function when exposed to a UV lamp. This makes it possible to use an air purifier as a measure against infectious diseases. Specifically, resin materials that contain titanium dioxide and have antibacterial and antifouling functions due to the photocatalyst are already in practical use, and it is preferable to use such materials for the support substrate 34 (see, for example, https://pr.fujitsu.com/jp/news/2004/04/6.html).

次に、図１１及び図１２を参照しつつ、本発明の他の実施形態に係る荷電装置６０について説明する。ここで、図１１は本発明の他の実施形態に係る荷電装置６０を部分的に拡大して示す平断面図、図１２は図１１のＢ矢視図である。なお、以下の説明では、説明の簡略化のため、上記した実施形態における荷電装置８と同等の構成については、詳細な説明を省略する。 Next, a charging device 60 according to another embodiment of the present invention will be described with reference to Figures 11 and 12. Here, Figure 11 is a partially enlarged cross-sectional view of a charging device 60 according to another embodiment of the present invention, and Figure 12 is a view taken along the line B in Figure 11. In the following description, for the sake of simplicity, detailed description of the same configuration as the charging device 8 in the above embodiment will be omitted.

本実施形態の荷電装置６０は、上流側接地電極板６１と、下流側接地電極板６２とが平行に配置され、上流側接地電極板６１と下流側接地電極板６２との間に放電極部材６３が配置されている。 In this embodiment, the charging device 60 has an upstream ground electrode plate 61 and a downstream ground electrode plate 62 arranged in parallel, and a discharge electrode member 63 is arranged between the upstream ground electrode plate 61 and the downstream ground electrode plate 62.

上流側接地電極板６１及び下流側接地電極板６２にはそれぞれ複数の上流側開口部６４及び下流側開口部６５が形成されている。上流側開口部６４及び下流側開口部６５は、いずれも千鳥状に配置され、且つ、図１２に示されているように立面視で互い違いとなるように配置されている。上流側開口部６４と下流側開口部６５は、同一数形成され、その単体面積及び合計面積も同一となるように形成されている。 The upstream ground electrode plate 61 and the downstream ground electrode plate 62 each have a plurality of upstream openings 64 and downstream openings 65. The upstream openings 64 and downstream openings 65 are all arranged in a staggered pattern, and are arranged so as to be staggered in an elevational view as shown in FIG. 12. The same number of upstream openings 64 and downstream openings 65 are formed, and are formed so that their individual areas and total areas are also the same.

放電極部材６３は、支持部材としての支持基板６６と、支持基板６６に保持される放電極６７と、を備えて構成されている。放電極６７は、上流側カシメ部６８ａに保持されて各上流側開口部６４に対応して配置される上流側放電極６７ａと、下流側カシメ部６８ｂに保持されて各下流側開口部６５に対応して配置される下流側放電極６７ｂと、を備えている。 The discharge electrode member 63 is configured to include a support substrate 66 as a support member, and a discharge electrode 67 held by the support substrate 66. The discharge electrode 67 includes an upstream discharge electrode 67a held by the upstream crimped portion 68a and arranged corresponding to each upstream opening 64, and a downstream discharge electrode 67b held by the downstream crimped portion 68b and arranged corresponding to each downstream opening 65.

上流側放電極６７ａは、上流側接地電極板６１の方向（すなわち、支持基板６６より含塵空気の流通方向上流側）にそれぞれ延出して互い違いに屈曲形成されている。上流側放電極６７ａの放電ブラシ６９の束の中心の先端部は、支持基板６６の左右両側に隣接する上流側開口部６４の中心線上において、該上流側開口部６４を貫通することなく該開口部６４から離間して配置されている。これにより、図１１に示すように、上流側放電極６７ａの放電ブラシ６９の先端部と上流側開口部６４の周縁部とが一定の放電ギャップＧ３を維持し、上流側放電極６７ａと上流側開口部６４との間にコロナ放電により形成される帯電エリアＥＡ３が略円錐形状を成すため、均一で安定的な放電状態を形成することができる。 The upstream discharge electrodes 67a are formed by bending in a staggered manner, each extending toward the upstream ground electrode plate 61 (i.e., upstream of the support substrate 66 in the direction of the flow of dust-containing air). The central tip of the bundle of discharge brushes 69 of the upstream discharge electrode 67a is disposed on the center line of the upstream openings 64 adjacent to both the left and right sides of the support substrate 66, spaced apart from the upstream openings 64 without penetrating the openings 64. As a result, as shown in FIG. 11, the tip of the discharge brush 69 of the upstream discharge electrode 67a and the periphery of the upstream opening 64 maintain a constant discharge gap G3, and the charged area EA3 formed by corona discharge between the upstream discharge electrode 67a and the upstream opening 64 has an approximately conical shape, so that a uniform and stable discharge state can be formed.

下流側放電極６７ｂは、下流側接地電極板６２の方向（すなわち、支持基板６６より含塵空気の流通方向上流側）にそれぞれ延出して互い違いに屈曲形成されている。下流側放電極６７ｂの放電ブラシ６９の束の中心の先端部は、支持基板６６の左右両側に隣接する下流側開口部６５の中心線上において、該下流側開口部６５を貫通することなく該開口部６５から離間して配置されている。これにより、図１１に示すように、下流側放電極６７ｂの放電ブラシ６９の先端部と下流側開口部６５の周縁部とが一定の放電ギャップＧ３を維持し、下流側放電極６７ｂ放電ブラシ６９の先端部と下流側開口部６５との間にコロナ放電により形成される帯電エリアＥＡ３が略円錐形状を成すため、均一で安定的な放電状態を形成することができる。 The downstream discharge electrodes 67b are formed so as to extend in the direction of the downstream ground electrode plate 62 (i.e., upstream of the support substrate 66 in the direction of the dust-containing air flow) and are bent in a staggered manner. The central tip of the bundle of discharge brushes 69 of the downstream discharge electrode 67b is disposed on the center line of the downstream openings 65 adjacent to both the left and right sides of the support substrate 66, spaced apart from the downstream openings 65 without penetrating the downstream openings 65. As a result, as shown in FIG. 11, the tip of the discharge brush 69 of the downstream discharge electrode 67b and the periphery of the downstream opening 65 maintain a constant discharge gap G3, and the charged area EA3 formed by corona discharge between the tip of the discharge brush 69 of the downstream discharge electrode 67b and the downstream opening 65 has an approximately conical shape, so that a uniform and stable discharge state can be formed.

このように上記した本実施形態に係る空気清浄機によれば、支持基板６６から上流側開口部６４と下流側開口部６５にそれぞれ同じ段の上流側放電極６７ａと下流側放電極６７ｂが互いに曲げ方向と突出方向を異ならせながら配置されることで、下流側放電極６７ｂの配置数が上記した実施形態における荷電装置８と比べて２倍になるため、帯電効率をさらに向上させることができる。 In this manner, according to the air purifier of this embodiment described above, the upstream discharge electrodes 67a and downstream discharge electrodes 67b of the same stage are arranged at the upstream opening 64 and downstream opening 65 from the support substrate 66 with their bending directions and protruding directions differing from each other, so that the number of downstream discharge electrodes 67b arranged is doubled compared to the charging device 8 in the above embodiment, thereby further improving the charging efficiency.

また、上流側開口部６４と下流側開口部６５とが、図１２に示されているように立面視で互い干渉する配置になっているため、この間を流通する気流が直進せずに必ず回流して流速が低下する。これにより、気流が上下の放電エリアに流通しやすくなり、帯電効率をさらに向上させることができる。 In addition, because the upstream opening 64 and the downstream opening 65 are arranged to interfere with each other in an elevational view as shown in FIG. 12, the airflow passing between them does not travel in a straight line but necessarily flows in a circular motion, reducing the flow rate. This makes it easier for the airflow to flow between the upper and lower discharge areas, further improving the charging efficiency.

なお、支持基板３４，６６の平面形状は、上記したように図６に示すＹ字形状や、図１１に示すＸ字形状に限らず、例えば、図１３に示すようなＫ字形状であっても良い。その場合、金属製の支持基板３４，６６にアルミテープ型ブラシ５０を貼り付けてカシメ部を曲げ加工する場合には、カシメる際に金属が覆いかぶさる方向に曲げ加工するのが良い。これは、カシメ部をその反対側に曲げ加工すると、アルミテープ型ブラシの金属箔帯状体５１から一体的に延びる放電ブラシ４８，６９の中間部分に引っ張り応力が加わり、線材の破断や抜け落ちが発生し易くなるのに対して、カシメる際に金属が覆いかぶさる方向に曲げ加工することにより、アルミテープ型ブラシ５０の金属箔帯状体５１から一体的に延びる放電ブラシ４８，６９の中間部分にほとんど応力が加わらないため、放電ブラシ４８，６９の破断や抜け落ちの発生を抑制することができ、耐久性を向上させることができるからである。また、上流側開口部と下流側開口部の数が２対１の関係の場合には、特に図示しないが、支持基板３４，６６の平面形状として、小文字のｙ字形状が好適であると言え、さらにこれを組み合わせてそれぞれに良いところを利用する形状も考えられる。 The planar shape of the support substrate 34, 66 is not limited to the Y-shape shown in FIG. 6 or the X-shape shown in FIG. 11 as described above, but may be, for example, a K-shape as shown in FIG. 13. In that case, when the aluminum tape brush 50 is attached to the metal support substrate 34, 66 and the crimped portion is bent, it is preferable to bend the metal in the direction that the metal covers it when crimping. This is because, when the crimped portion is bent in the opposite direction, tensile stress is applied to the middle part of the discharge brush 48, 69 that extends integrally from the metal foil strip 51 of the aluminum tape brush, making it easier for the wire to break or fall off, whereas by bending the metal in the direction that the metal covers it when crimping, almost no stress is applied to the middle part of the discharge brush 48, 69 that extends integrally from the metal foil strip 51 of the aluminum tape brush 50, so that the occurrence of breakage or fall off of the discharge brush 48, 69 can be suppressed and durability can be improved. Also, when the number of upstream openings and downstream openings is in a 2:1 relationship, a lowercase Y shape is suitable for the planar shape of the support substrates 34, 66, although this is not shown in the figure, and it is also possible to combine these shapes to take advantage of the advantages of each.

上記したように本発明に係る荷電装置及び空気清浄機によれば、塵埃・微粒子・ウィルスを効率よく荷電し、帯電効率を向上させることができ、空気を容易に清浄化させることができる。 As described above, the charging device and air purifier of the present invention can efficiently charge dust, fine particles, and viruses, improving charging efficiency and making it easy to purify the air.

また、上記したように本発明に係る荷電装置及び空気清浄機によれば、支持基板の製造方法や構造についても各種変更が考えられ、イニシャルコストや部材コストなど、ロット数や製造設備の投資の状態に応じて、最適な状態を提供することができる。 As described above, the charging device and air purifier of the present invention allow for various modifications to the manufacturing method and structure of the support substrate, and can provide optimal conditions depending on the initial cost, material cost, lot size, and investment status of manufacturing equipment.

なお、上記した本発明の実施形態の説明は、本発明に係る荷電装置や空気清浄機における好適な実施形態例を説明しているもので、技術的に好ましい種々の限定を付している場合もあるが、本発明の技術範囲は、特に本発明を限定する記載がない限り、これらの態様に限定されるものではない。すなわち、上記した本発明の実施形態における構成要素は適宜、既存の構成要素等との置き換えが可能であり、且つ、他の既存の構成要素との組合せを含む様々なバリエーションが可能であり、上記した本発明の実施形態の記載をもって、特許請求の範囲に記載された発明の内容を限定するものではない。 The above description of the embodiments of the present invention describes preferred embodiments of the charging device and air purifier according to the present invention, and although various technically preferable limitations may be applied, the technical scope of the present invention is not limited to these aspects unless there is a description that specifically limits the present invention. In other words, the components in the above-mentioned embodiments of the present invention can be appropriately replaced with existing components, etc., and various variations, including combinations with other existing components, are possible, and the above description of the embodiments of the present invention does not limit the content of the invention described in the claims.

本発明の技術は、家庭用や業務用の空気清浄機において利用されることが見込まれるとともに、加工工場等で発生する粉塵やオイルミストを吸引して捕集する電気集塵機で利用されることが見込まれるものである。 The technology of the present invention is expected to be used in air purifiers for home and commercial use, as well as in electrostatic precipitators that suck in and collect dust and oil mist generated in processing plants, etc.

４吸気口
５排気口
８荷電装置
９集塵装置
１１吸引ファン（送風手段）
３１上流側接地電極板（対向電極）
３２下流側接地電極板（対向電極）
３４支持基板（支持部材）
３５放電極
３５ａ上流側放電極
３５ｂ下流側放電極
４５上流側開口部
４６下流側開口部
４７カシメ部（保持部）
４８放電ブラシ
５０アルミテープ型ブラシ（ブラシユニット）
５１金属箔帯状体
６０荷電装置
６１上流側接地電極板
６２下流側接地電極板
６４上流側開口部
６５下流側開口部
６６支持基板（支持部材）
６７放電極
６７ａ上流側放電極
６７ｂ下流側放電極
６４上流側開口部
６５下流側開口部
６９放電ブラシ 4 Intake port 5 Exhaust port 8 Charging device 9 Dust collector 11 Suction fan (blow means)
31 Upstream ground electrode plate (counter electrode)
32 Downstream ground electrode plate (counter electrode)
34 Support substrate (support member)
35 Discharge electrode 35a Upstream discharge electrode 35b Downstream discharge electrode 45 Upstream opening 46 Downstream opening 47 Crimping portion (holding portion)
48 Discharge brush 50 Aluminum tape type brush (brush unit)
51 Metal foil strip 60 Charging device 61 Upstream ground electrode plate 62 Downstream ground electrode plate 64 Upstream opening 65 Downstream opening 66 Support substrate (support member)
67 Discharge electrode 67a Upstream discharge electrode 67b Downstream discharge electrode 64 Upstream opening 65 Downstream opening 69 Discharge brush

Claims

A charging device for generating a corona discharge between a discharge electrode disposed in an airflow passage and a counter electrode connected to earth by applying a voltage to the discharge electrode,
the counter electrode is disposed so as to block the flow passage of the airflow, and is formed in a flat plate shape having a plurality of openings;
The discharge electrode is a discharge brush formed by bundling a number of wires,
a plurality of central tip portions of the bundle of discharge brushes of the discharge electrode are disposed on a center line of the opening in a state spaced apart from the opening without penetrating the opening, corresponding to the plurality of openings;
a support member having an elongated shape and crimped portions as a plurality of holding portions for holding the discharge brushes, the crimped portions being formed at regular intervals in the longitudinal direction;
the plurality of crimped portions as the holding portions extend from a surface of an end of the support member facing the counter electrode toward the counter electrode and are formed integrally with the support member, the discharge brush being held by the crimped portions as the plurality of holding portions ,
The wire of the discharge brush is made of stainless steel fiber having a diameter of 5 to 25 μm.
3. A charging device according to claim 2, wherein the length of projection of said discharge brush from said crimped portions as said plurality of holding portions toward said counter electrode is 5 mm .

the counter electrodes are disposed on the upstream side and the downstream side of the discharge electrode in the flow direction of the airflow,
2. The charging device according to claim 1, wherein the discharge electrode comprises an upstream discharge electrode facing upstream in the flow direction of the air current and a downstream discharge electrode facing downstream.

The charging device according to claim 2, characterized in that the upstream discharge electrode and the downstream discharge electrode are provided in multiple numbers corresponding to the openings of the upstream and downstream opposing electrodes, respectively.

The charging device according to claim 3, characterized in that the openings on the upstream and downstream opposing electrodes are provided in equal numbers and have the same opening area.

The charging device according to any one of claims 1 to 4, characterized in that it comprises a plurality of the support members, the plurality of support members being arranged in parallel at equal intervals within the flow passage.

The charging device according to claim 5, characterized in that the support member is a metal conductor and the holding portion is integrally formed.

The charging device according to claim 6, characterized in that a brush unit in which brushes are attached at regular intervals in a metal foil band state is joined to the support member, and the base of the discharge brush is crimped and held in the holding part.

The charging device according to claim 5, characterized in that the support member is made of plastic, and a brush unit in which brushes are attached at regular intervals to a metal foil strip in advance, and a holding part that holds the base of the discharge brush are integrally formed by insert molding.

The charging device according to claim 8, characterized in that the support member has a flowable shape in a direction perpendicular to the longitudinal direction that generates vortexes and/or turbulence in the air flow flowing around the support member.

The charging device according to claim 8 or 9, characterized in that the support member contains titanium dioxide and has antibacterial and antifouling properties due to photocatalysis.

In an air purifier equipped with the charging device according to any one of claims 1 to 10,
The charging device includes an intake port, an exhaust port, a blower, and a dust collector disposed downstream of the charging device,
This air purifier is characterized in that the dust, particles, and viruses contained in the air sucked in from the air intake by the blowing means are charged by the charging device, and then adsorbed by the dust collecting device, and clean air is discharged from the exhaust port.