電吸塵裝置的制作方法

專利名稱：電吸塵裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及電吸塵裝置，該電吸塵裝置是在由于起動在設備內或者部件 成為高溫的設備中由于進行空冷需要在空氣吸入口附近安裝的，防止異物進入 設備內的裝置，是最適合應用于例如復印機、打印機、投影型影像顯示裝置(液 晶投影儀)以及空氣凈化器(煙草煙凈化器等空氣凈化器或者在空調機上裝載 的空氣凈化器)等的裝置。
背景技術：
例如在煙草煙凈化器等空氣凈化器中，因為以進行空氣中的煙草煙等(灰 塵、塵埃)的收集為目的，所以把作為空氣凈化器的電吸塵器置于機架內，從 吸入口吸入包含有煙草煙的空氣，用電吸塵器對煙草煙等進行吸塵，向機架外
排出凈化后的空氣，但是因為用電吸塵器極難做到對煙草煙等進行100%的吸
塵，所以有通過電吸塵器的灰塵(塵埃、帶電粒子)附著在空氣凈化器的排氣 口附近的地板或者墻壁上，弄臟地板或者墻壁的問題，詳情后述。
另外，在液晶投影儀中，為防止由于光源發生的熱量使投影部(投影儀) 成為高溫而向投影儀吹送空氣。當在該空氣中包含的灰塵(塵埃)附著在投影 儀的內部部件上時，會發生影像變暗以及色調變差這樣的不良的情況。
再者，即使在復印機或者打印機等中為防止成為用于定影本體內的色粉 的高溫的滾子或者其他的高熱部的溫度上升也吹送空氣，當在該空氣中包含的 灰塵(塵埃)附著在內部設備上時，有發生印字不良等的問題。
為防止這種不良的情況，在空氣凈化器中在電吸塵器后與送風風扇之間 安裝用海綿等構成的后過濾器(所謂的機械式過濾器)。在該種方法中，由于 在過濾器上附著污垢，當是網眼細的過濾器時會發生網眼堵塞，由于通氣阻力 (壓損)的增加往往會變得不能發揮希望的處理風量，另外，即使用上述過濾 器也不能全部捕獲灰塵，所以這不是根本上解決地板或者墻壁弄臟的對策。
另外，在現有的投影儀中，在空氣吸入口配置有用海綿等構成的過濾器 (所謂的機械式過濾器)。在該場合，當過濾器的網眼細時容易發生網眼堵塞，如果不頻繁更換或者清掃過濾器，則有不能充分進行投影儀的冷卻的可能。另 外，當過濾器的網眼粗時，微粒子(微細的灰塵)通過了過濾器，微細的粒子 到達并且附著在投影儀上，會弄臟了投影儀內部。
因此，歷來采用使用通過電吸塵裝置除去了灰塵的空氣來冷卻投影儀的 方法、或者使用通過除電裝置離子化了的空氣來冷卻投影儀的方法(例如參照
專利文獻1 專利文獻4)。
專利文獻1特開2005—106903號公報專利文獻2實開平3—43629號公報專利文獻3特開2005—181587號公報專利文獻4特開2001—68293號公報
但是，在僅使用電吸塵裝置除去空氣中的灰塵的方法的場合，實際上要 進行100%的吸塵極為困難，有或多或少向下游側排出帶電粒子(灰塵)，在投 影儀的部位上附著帶電粒子這樣的問題。
另一方面，如果是僅使用除電裝置防止向投影儀附著灰塵的方法，則有 放電部被弄臟而使除電功能降低(即離子平衡失衡)、反之成為帶電裝置而在 投影儀上附著灰塵這樣的可能。另外，所謂離子平衡，是表示在離子照射后的 殘留電位從OV偏離了多大程度，殘留電位穩定地成為0V是理想的。
另外，因為為在上述電吸塵裝置和除電裝置上都發生高電壓需要變壓器 或者高壓發生電路等比較大的電路部件，所以有包含高壓電源部的裝置整體會 變大、向投影儀等應用設備的安裝變得困難的問題。

發明內容
本發明是鑒于上述現有技術存在的問題而形成的，其目的是以小型且低 成本提供具有高的吸塵性能的電吸塵裝置。
為實現上述目的，本發明的第一形態的電吸塵裝置，具有通過直流高 電壓使氣流中的塵埃帶電而吸塵的電吸塵器；在所述電吸塵器的下游側設置 的，生成通過直流或者交流的高電壓離子化了的空氣后除去從所述電吸塵器逃 逸出的帶電塵埃的電的除電器；和給所述電吸塵器和除電器供給各所需要的高 電壓的共同的高壓電源部。
在本發明中，通過用在電吸塵器的下游側設置的除電器除去從電吸塵器
5逃逸出的帶電粒子的電的結構，與傳統的技術相比能夠可靠地防止空氣中的灰 塵附著在投影儀等冷卻對象物上或者途中的通風路徑內。另外，通過由共同的 高壓電源部給電吸塵器和除電器供給各所需要的高電壓的結構，能夠以小型且 低成本提供具有高的吸塵性能的電吸塵裝置。
在本發明的第二形態中，所述高壓電源部具有對輸入的交流電壓進行 升壓生成交流高電壓，把該交流高電壓供給所述除電器的放電單元的變壓單 元；和對所述變壓單元的交流高電壓進行m (m是任意整數)倍壓整流，生成 規定極性的多種直流高電壓，把這些直流高電壓供給所述電吸塵器的高電壓生 成單元。
在本發明的除電器中，通過從一個放電單元(放電針)交互發生正負的 離子，能夠減小離子平衡隨時間的失衡或者空間上的失衡，由此能夠得到對于 從電吸塵器逃逸出的帶電粒子的高的除電效果。另外，在本發明中，即使對于 這樣構成的電吸塵裝置，也能夠通過由必要最低限度的結構組成的共同的高壓 電源部高效率地給電吸塵器和除電器供給各所需要的高電壓。
在本發明的第三形態中，所述高壓電源部具有對輸入的交流電壓進行 升壓生成交流高電壓的變壓單元；對所述變壓單元的交流高電壓進行m (m是 任意整數)倍壓整流，生成規定極性的多種直流高電壓，把這些直流高電壓供 給所述電吸塵器和除電器的一部分放電單元的第一高電壓生成單元；和對所述 變壓單元的交流高電壓進行n (n是任意整數)倍壓整流，生成和所述規定極 性相反極性的直流高電壓，把該直流高電壓供給所述除電器的剩余的放電單元 的第二高電壓生成單元。
在本發明的除電器中，通過分別在正側的放電針和負側的放電針上施加 正負的直流高電壓，從各放電針恒定發生更多的正和負的離子，由此能夠得到 對于從電吸塵器逃逸出的帶電粒子的高的除電效果。另外，在本發明中，即使 對于這樣構成的電吸塵裝置，也能夠通過由必要最低限度的結構組成的共同的 高壓電源部高效率地給電吸塵器和除電器供給各所需要的高電壓。
在本發明的第四形態中，所述高壓電源部具有對輸入的交流電壓進4亍 升壓生成交流高電壓的變壓單元；對所述變壓單元的交流高電壓進行m(m是 任意整數)倍壓整流，生成規定極性的多種直流高電壓，把這些直流高電壓供
6給所述電吸塵器的第一高電壓生成單元；和對所述變壓單元的交流高電壓進行 n (n是任意整數)倍壓整流，生成和所述規定極性相反極性的直流高電壓， 把該直流高電壓供給所述除電器的放電單先的第二高電壓生成單元。
在本發明中，在電吸塵器使塵埃按規定極性(例如正極性)帶電進行吸 塵的場合，從該電吸塵器逃逸出的幾乎全部帶電粒子都帶有正極性的電，顯然， 離子平衡向正極性側偏斜。因此，通過在該場合的除電器中專門生成被離子化 為相反極性(即負極性)的空氣，高效率地除去從電吸塵器逃逸出的正極性的 帶電粒子。在本發明中，即使對于這樣構成的電吸塵裝置，也能夠通過由必要 最低限度的結構組成的共同的高壓電源部高效率地給電吸塵器和除電器供給 各所需要的高電壓。
在本發明的第五形態中，在所述電吸塵器和除電器之間設置靜電過濾器。 在本發明的第六形態中，在所述電吸塵器和除電器之間設置機械式過濾器。
在本發明的第七形態中，所述交流高電壓的頻率在10 kHz到200 kHz的 范圍內。因此可以將變壓單元做成小型。
根據如上述的本發明，因為能夠以小型且低成本提供具有高的吸塵性能 的電吸塵裝置，所以非常有助于高性能的電吸塵裝置以及使用它的設備的普 及、擴大。


圖1是表示本發明的實施方式的電吸塵裝置200的概略結構的圖。 圖2是說明電吸塵裝置200的效果的圖。 圖3是本發明的實施方式的原理說明圖。
圖4是表示作為本發明的實施例的吸塵裝置的全體結構的結構圖。
圖5是第一實施方式的電吸塵裝置200A的概略結構圖。
圖6是第二實施方式的電吸塵裝置200B的概略結構圖。
圖7是第三實施方式的電吸塵裝置200C的概略結構圖。
圖8是第四實施方式的電吸塵裝置200D的概略結構圖。
圖9是基于實施方式的m (n)倍壓整流電路的電路圖。
圖10是表示包含作為本發明的實施例的吸塵裝置的主要部分的結構的結構圖。
圖11是表示作為本發明的實施例的主要部分的結構的結構圖。 符號說明
1機械式除塵過濾器
2—1接地電極
2—2收集器電極
3正極側電極
4正極側電招^
5機械式除塵過濾器
6—1帶電部
6—2收集器部
8高壓電源
9高壓電源
10吸塵裝置
11外部電源
20除電器
21針狀電極
22高電壓發生電源
51a、 51b、 51c機架
54后機架
52前機架
53增強機架
200電吸塵裝置
202電吸塵器
204除電裝置
206風扇
208對象物
210過濾器
212靜電過濾器
8
具體實施例方式
圖1是表示本發明的實施方式的電吸塵裝置200的概略結構的圖，主要 表示出了有關電吸塵器202和除電器204的結構。圖中的箭頭表示電吸塵裝置 200中的空氣流，空氣從圖1中的左側向右側流動。電吸塵裝置200,具有用 于捕捉空氣的灰塵的電吸塵器202、和用于供給包含被離子化了的空氣分子的 空氣的除電器204。除電器204在空氣流動的方向上在電吸塵器202的更下游 側設置。因此，把用電吸塵器202除去了灰塵的空氣供給除電器204。
另外，在電吸塵裝置200中，設置風扇206,通過該風扇206生成通過電 吸塵器202和除電器204到達冷卻對象物208的空氣流。
另外，該例的風扇206,在空氣的流動方向上，在除電器204和冷卻對象 208之間設置，但是可以在冷卻對象208物的下游側設置，另外也可以在電吸 塵器202和除電器204之間設置。
另外，在由風扇206產生的空氣的流動的方向上，在電吸塵器202的上 游側，設置開孔較大的過濾器(例如網孔狀的機械式過濾器)210。過濾器210， 若開孔過細，則如上所述網孔容易發生堵塞，所以選擇具有除去較大的灰塵(例 如粒徑為0.5mm以上的^EL塵)水平的性能。進而，在由風扇206產生的空氣 的流動的方向上，在電吸塵器202和除電器204之間，設置靜電過濾器(駐極 體過濾器)212。
靜電過濾器212是通過下述的方法生成的，亦即，加熱熔融難于通電的 高分子材料(特氟綸(注冊商標)、聚丙烯、聚酯等)， 一邊對其施加直流高電 壓一邊使在電極間固化后取出電極來生成。由此，靠近電極的面帶正電或者負 電，它們的極化被半永久地保持。因此，在駐極體過濾器中，因為其原料纖維 (過濾器纖維)被駐極化，所以施加由靜電產生的的吸引力，會增加捕獲灰塵 的效果。
另外，過濾器210、電吸塵器202、靜電過濾器212、除電器204、風扇 206,在筒狀的機架215的內側并排設置。另外，在把風扇206設置在電吸塵 器202和除電器204之間的場合，風扇206可以位于靜電過濾器212的上游側， 也可以位于下游側。
在此，詳細說明電吸塵器202。該電吸塵器202，具有帶電部214和吸塵
9部216，空氣中的塵埃在通過帶電部214時帶電，該帶電的塵埃在通過吸塵部 216時凈皮捕捉。
進行更詳細地說明，帶電部214具有在與空氣的流入方向正交的面方 向上等間隔配置的多個放電線(離子化線)218、和隔著該放電線218在上下 分別配置的板狀的對向電極220,放電線218和對向電極220互相離開絕緣。 放電線218由金屬制的細線構成，例如除鴒絲外，可以使用富有抗張力的線材 的表面上被覆白金、銠、鈀或者它們的合金的電鍍線或者金屬包層線等的構件、 或者具有同等的特性、功能的構件。對向電極220例如被接地。然后，通過對 放電線218從電源施加高的直流電壓(例如正極性的7kV)，在放電線218的 周圍發生電暈放電，使周圍的空氣電離離子化為正極性，同時，通過這些+離 子附著在塵埃上使該塵埃帶正極性的電。
另外，在吸塵部216上，也設置與上述放電線218平行設置的板狀的電 極222、和隔著該電極222在上下分別配置的板狀的吸塵電極224 (在附圖的 例子中與對向電極220公用)，電極222和吸塵電極224互相離開絕緣。然后， 通過對電極222從所述電源施加高的直流電壓(例如+ 2.5 kV),〗吏在和接地 的吸塵電極224之間發生大體均勻的電場(靜電場)。在圖1的形態中帶正極 性電的塵埃通過從靜電場受到的庫侖力抗拒電極222，并且被拉到吸塵電極 224側，被吸塵電極224捕捉(吸塵)。
進而，在除電器204中，通過生成由放電針226離子化為正極性的空氣 或者離子化為負極性的空氣，中和(除電)從吸塵部216逃逸出的帶電粒子的 電荷，同時用除電后的空氣吹冷卻對象物208，這樣，就能夠不使冷卻對象物 208帶電地進行冷卻。
另外，作為一例的放電針226，其基端部一側形成柱狀，尖端部一側形成 尖。例如，基端部一側形成圓柱狀，尖端部一側形成圓錐狀。另外，參照符號 228，表示已經被接地的板狀的電極，通過多個放電針226和接地電極228生 成被離子化了的空氣。
另外，上述的靜電過濾器212，是在由吸塵電極224捕捉的塵埃由于某種 原因逃離吸塵電極224再飛散時，為了將其捕捉的目的而被設置的。另外，代 替靜電過濾器212也可以使用具有同等性能的機械式過濾器。另外，作為冷卻對象物208,例如，可以舉出復印機內部、打印機內部、 投影儀內部等。投影儀是顯示裝置的一種，是通過向大型屏幕等上投影來顯示 影像的裝置。在投影儀中有各種各樣的種類，但是一般是指放大并且投影用液 晶生成的圖像或者影像的裝置。
在此，說明電吸塵裝置200的基本的動作。首先，作為冷卻對象物的投 影儀208 —開始運行，風扇206就開始運行，就向電吸塵器202和除電器204 供給電力。由此，發生像圖1中用箭頭表示的那樣的空氣流，在筒狀的機架 215的內側通過電吸塵器202和除電器204的空氣到達投影儀208,對投影儀 208進行冷卻。
根據本實施方式的電吸塵裝置200，因為具有電吸塵器202和除電器204， 所以與現有技術相比能夠可靠地防止在投影儀208內部附著空氣中的塵埃的 情況。亦即，如果像現有技術那樣是僅設置電吸塵器202的結構，則通過運行 例如在帶電的投影儀208內部在部分部位上附著未由電吸塵器202吸取干凈的 塵埃。另一方面，如果是僅設置除電器204的結構，則因為向投影儀208的內 部直接輸送塵埃多的空氣，所以在投影儀208上附著塵埃的可能性高。
與此相對，本實施方式的電吸塵裝置200，通過具有電吸塵器202和除電 器204，首先用電吸塵器202吸收空氣中的灰塵的大部分，同時，對于從吸塵 部216逃逸出的一部分帶電粒子，在用除電器把它們除電后，使它們到達投影 儀208,所以塵埃不附著在投影儀208上，直接穿越過了投影儀208。這樣， 與現有技術相比能夠可靠地防止在投影儀208上附著空氣中的灰塵。
另外，根據該電吸塵裝置200，因為風扇206在除電器204和投影儀208 之間設置，所以包含用除電器204離子化了的空氣分子的空氣會到達投影儀 208和風扇206，風扇206實質上是不帶任何極性的電，不僅能夠防止在投影 儀208上而且也能夠防止在風扇206上附著灰塵。該效果與在單獨設置了除電 器204的情況下的通過該除電器204得到的效果同樣。
另外，在空氣流動的方向上在投影儀208的下游側設置了風扇206的場 合，因為包含用除電器204離子化了的空氣的空氣直接到達投影儀208,所以 能夠更加有效地防止投影儀208帶電。
另外，根據該電吸塵裝置200，因為在空氣流動的方向上在電吸塵器202
ii和除電器204之間設置了靜電過濾器212，所以能夠用靜電過濾器212有效地 捕捉從電吸塵器202再飛散出的灰塵(塵埃)，能夠使進一步除去了灰塵的空 氣流入除電器204或者投影儀208。
在此，使用圖2說明使用冷卻對象208是投影儀的電吸塵裝置200的場 合的效果。作為塵埃使用香發生的煙。圖2的橫軸表示香的根數，圖2的縱軸 表示在規定時間向投影儀供給包含香的煙的空氣的場合的照度的降低率。
圖2的曲線G3是僅使用電吸塵器202的情況，伴隨香的根數的增加照度 在降低。與此相對，曲線G1表示設置了電吸塵器202和除電器204的情況， 即使香的根數增加照度也幾乎不降低。
圖3是用于說明本實施方式的動作的原理說明圖。通過在投影儀本體上 設置的機械式的除塵過濾器1 (預過濾器相當于圖1所示的過濾器210)防 止在空氣中浮游的塵埃a中尺寸比較大的(例如500|im以上的)塵埃侵入投 影儀內部。另外，使在帶電部6—1上設置的高壓電源8的正極(高壓)側電 極3與其負極(接地)側電極2—1之間發生電暈放電，使通過該電暈放電部 的塵埃b帶正電。在收集器部6—2上設置有高壓電源9的正極(高壓)側電 極4和收集器電極2—2。
由于通過上述的帶電部6— 1而使帶了正電的塵埃b與高壓電極4相排斥 同時通過在正電荷上作用的庫侖力吸附到收集器電極2—2—側。另外，帶電 部6—1、收集器部6—2與圖1的電吸塵器202相當。
還做成下面的結構，亦即，在除去了通過除塵過濾器5 (相當于靜電過濾 器212)吸引的空氣的塵埃后，通過除電器(相當于圖1中的除電器204) 20, 來電氣中和上述離子化了的塵埃，通過離心式送風機(相當于圖1中的風扇 206)向構成照明光學系統的構件的一部分以及影^^顯示元件(相當于圖1的 冷卻對象208)輸送這樣得到的空氣，進行冷卻。
在除電器20上，設置了多個針狀電極21，連接有高電壓發生電源22。 通過從高電壓發生電源22給針狀電極21供給正.負(±)的交流(AC)高電 壓，釋放出正離子和負離子。用上述塵埃帶電部6—1離子化為正的塵埃b由 吸塵部6—2、機械式除塵過濾器5收集，但是其中百分之幾的塵埃未被收集 而通過了過濾器5。從各過濾器逃逸出的被離子化了的塵埃b通過送風風扇直接被送往內部。塵埃b因為被離子化了所以成為容易附著在投影儀內部的結構
構件上的狀態，但是通過與從除電器20放出的正或負離子混合在電上被中和。 因此，能夠防止塵埃b附著在投影儀內部的結構構件上。
圖4是表示作為本發明的實施例的吸塵裝置(電氣式吸塵裝置和機械式 除塵過濾器的組合)10的整體結構的配置圖。在投影儀內部附設高壓電源部 11。雖然在圖4中把機械式的除塵過濾器1與投影儀一體化了，但是也可以構 成為做成作為分體可拆下，使用者根據需要拆下來進行清掃。
以上關于本發明的電吸塵裝置200,就其組合了電吸塵器202和除電器 204的場合的基本的結構和動作進行了說明。在以上的說明中，分別設置了給 電吸塵器202供電的高壓電源部和給除電器204供電的高壓電源部，但是如果 能夠把這些高壓電源高效率地匯總成一個，則可以緊湊地構成高性能的電吸塵 裝置200整體。因此，在本發明中，通過用必要最小限度組成的結構4巴應該給 電吸塵器202和除電器204供給的各所需要的高電壓公用化，由單一的高壓電 源部11高效率地供電。
另外，關于除電器204的除電方式可以考慮幾種方法，與此相伴，給電 吸塵器202和除電器204供電的高壓電源部11的結構也不同。下面具體說明 實施方式的電吸塵裝置200的幾個例子。
圖5是第一實施方式的電吸塵裝置200A的概略結構圖，表示了組合AC 高頻方式的除電器204A的情況。所謂AC高頻方式，是對除電器204A的放 電針226施加高頻交流高電壓(例如20kHz ~ 70 kHz)的，與用市電頻率 (50/60Hz)的交流驅動的通常的AC方式相比有能夠減輕升壓變壓器、可做 成小型的優點。另外，關于電吸塵器202和除電器204A的結構，因為和在上 述圖1中說明的相同，所以省略說明。這里，說明給AC高頻方式的除電器 204A供電的高壓電源部IIA的結構。
該高壓電源部11A,由DC電源部31、交流發生電路32、變壓電路33、 m倍壓整流電路34構成。DC電源電路31,把市電輸入的交流電壓(AC100V、 50Hz)變換為規定的直流電壓(例如DC 12V)輸出。交流發生電路32把DC 電源電路31輸出的直流電壓作為輸入生成規定的高頻交流電壓(例如50kHz、 12V),同時，把該高頻交流電壓加在變壓電路33的一次側。該變壓電路33,
13例如通過高頻繞線(電磁)變壓器構成，對交流發生電路32輸出的高頻交流 電壓進行升壓后，輸出規定的高頻交流高電壓(例如50kHz、 1KV)。
變壓電路33輸出的高頻交流高電壓的一方被^T入到m倍壓整流電路34, 從該m倍壓整流電路34輸出多種直流高電壓。其中的直流高電壓V3 (例如 7kV)被施加在帶電部214的^L電線218上，使該;改電線218的周圍的空氣電 離，離子化為正極性。進而，該被離子化為正極性的空氣分子附著在附近的塵 埃粒子上，使該塵埃粒子帶正極性的電。另一方面，m倍壓整流電路34輸出 的直流高電壓V2 (例如2.5kV)被施加在帶電部216的板狀電極222上，使 在與接地的吸塵電極224之間發生大體均勻的靜電場，捕捉通過該靜電場的帶 電粒子(塵埃)。
另外，上述變壓電路33輸出的高頻交流高電壓的另 一方也施加在除電器 204A的多個放電針226上，通過AC高頻方式驅動這些》丈電針226和接地的 板電極228之間。亦即，該場合的除電器204A，通過交互發生被多個放電針 226離子化為+和-的空氣，主要中和從吸塵部216逃逸出的帶電粒子(塵埃) 的+電荷來除電，通過把這些除電后的塵埃和空氣一起向冷卻對象物208輸 送，能夠不^f吏塵埃附著在冷卻對象物208上高效率地冷卻冷卻對象物208。
另外，在希望把變壓電路33的輸出的公共端子c的一側固定為地電位的 場合也可以把該公共端子c的一側接地，關于這點對于以下的各實施方式也同 樣。
在本第一實施方式中，通過從公用的高壓電源部11A供給在電吸塵器202 和AC高頻方式的除電器204A中使用的各種高電壓，能夠用必要最小限度的 部件構成變壓電路33等可公用的部分，能夠更加緊湊而且廉價地構成電吸塵 裝置200A。
另外，通過從公用的變壓電路33向電吸塵器202和除電器204A供電的 結構，在變壓電路33等的公用部分由于某種理由變得不正常的場合電吸塵器 202和除電器204A變得都不能動作。亦即，能夠有效地避免以下的情況亦 即僅電吸塵器202工作而除電功能不充分、或者僅除電器204A工作而電氣吸 塵功能不充分。
因此，本電吸塵裝置200A，能夠有效地避免在不能發揮所需要的性能的
14情況下繼續運行這樣的狀態，并且，即使不進行復雜的故障監視控制，而通過
僅進行一方(電吸塵器202或者除電器204A)的故障監視的簡單的結構，也 能夠高可靠性地使用本電吸塵裝置200A。
另外，關于變壓電路33，代替上述高頻繞線(電磁)式的變壓器也可以 使用壓電變壓器。在壓電變壓器中，通過將輸入的電能在一次側變換為機械式 的振動，利用該機械式振動的共振特性向二次側的電容器注入電荷來發生高的 電壓。繞線變壓器，因為要確保絕緣耐壓等，所以不能夠做得太薄，另外由于 各種損失也難于提高效率，但是通過使用壓電變壓器能夠實現變壓電路33的 更加小型化、輕量化。就其這點而言，對于以下的各實施方式也是同樣的。
下面在這里說明在本實施方式中使用的m倍壓整流電路(相當于本發明 的高電壓生成單元)。圖9是基于實施的方式的m(n)倍壓整流電路的電路圖， 圖9 (A)表示發生正極性的直流高電壓的m (=3 )倍壓整流電路34的原理性 的電路結構。該m倍壓整流電路34具有多級連接由電容器Cl ~ C3和二極管 Dl ~D3構成的各整流電路的電路結構。
根據該結構，在交流輸入V的負的半波二極管Dl導通，電容器Cl被充 電到振幅V。在下一正的半波二極管D2導通，電容器C2被充電。此時，因
所以在電容器C2的兩端(亦即在公共端子c和輸出端子V2之間)得到大約 2V的電壓V2。進而，通過重復該方法，能夠得到任意m (m是整數)倍的直 流高電壓，該電路作為科克羅夫特.瓦魯通電路而被公知。在該m倍壓整流 電路34中通過從中間級取出多種直流高電壓，能夠容易地提供外部所需要的 不同電平的正的直流高電壓。
圖9 (B)表示發生負極性的直流高電壓的n (n=3)倍壓整流電路35的 原理性的電路結構。該n倍壓整流電路35具有多級連接由電容器C5 ~ C7和 二極管D5-D7構成的各整流電路的電路結構。
根據該結構，在交流輸入V的正的半波二極管D5導通，電容器C5被充 電到振幅V。在下一負的半波二極管D6導通，電容器C6被充電。jt匕時，因
所以在電容器C6的兩端(亦即在公共端子c和輸出端子V2之間)得到大約-2V的電壓-V2。進而，通過重復該方法，能夠得到任意n (n是整數)倍的 直流高電壓。在該n倍壓整流電路35中通過從中間級取出多種直流高電壓， 能夠容易地提供外部所需要的不同電平的負的直流高電壓。
圖6是第二實施方式的電吸塵裝置200B的概略結構圖，表示了組合DC 方式的除電器204B的情況。所謂DC方式，是通過對除電器204B的正》欠電 針226p和負放電針226n分別施加正和負的直流高電壓，使分別經常地從各放 電針226p、 226n發生正和負的離子化空氣的方式，從各放電針226p、 226n 均勻地放出的正和負的離子化空氣，若與上述AC高頻方式的除電器204A比 較，因為在到達除電對象物208之前各極性的離子化空氣不容易再結合，所以 能夠使生成離子飛到遠處。
另外，在該例的電吸塵裝置200B中在到達除電對象物208前的機架215 的途中設置有延長部215e,使分別發生的正和負的離子化空氣在通過該延長 部215e期間適度地進行摻合。
下面說明實現該DC方式的除電器204B的高壓電源部11B的結構。在該 場合的高壓電源部11B上追加了發生負的直流高電壓的n倍壓整流電路35。 關于其他的DC電源部31、交流發生電路32、變壓電路33、 m倍壓整流電路 34和在上述圖5中說明的相同。
變壓電路33輸出的高頻交流高電壓，被輸入到m倍壓整流電路34和n 倍壓整流電路35,同時，從該m倍壓整流電路34輸出多種正的直流高電壓 V1~V3,另外，從n倍壓整流電路35輸出負的直流高電壓-Vl。然后，和上 述同樣，m倍壓整流電路34的直流高電壓V3被施加在帶電部214的放電線 218上，另外直流高電壓V2凈皮施加在吸塵部216的板狀電極222上。進而， 該m倍壓整流電路34的正的直流高電壓VI被加在除電器204B的正放電針 226p上，另一方面，n倍壓整流電路35的負的直流高電壓-Vl被加在除電器 204B的負放電針226n上。
該場合的除電器204B，通過分別均勻地發生由正放電針226p離子化為 正極性的空氣和由負放電針226n離子化為負極性的空氣，主要中和從吸塵部 216逃逸出的帶電粒子(塵埃)的+電荷來除電，通過把這些除電后的塵埃和 空氣一起向冷卻對象物208輸送，能夠不使塵埃附著在冷卻對象208上高效率
16地冷卻冷卻對象物208。
在本第二實施方式中，通過從公用的高壓電源部11B供給在電吸塵器202和DC方式的除電器204B中使用的各種高電壓，能夠以必要最小限度的構件構成變壓電路33等可公用的部分，能夠更加緊湊而且以低的價格構成電吸塵裝置200B。
另外，通過從公用的變壓電路33給m倍壓整流電路34和n倍壓整流電路35供電的結構，在變壓電路33等的公用部分由于某種理由變得不正常的場合電吸塵器202和除電器204B變得都不能動作。亦即，能夠有效地避免下述的情況亦即，僅電吸塵器202工作而除電功能不充分、或者僅除電器204B工作而電氣吸塵功能不充分。因此，即使不進行復雜的故障監視控制，而通過僅進行一方(電吸塵器202或者除電器204B)的故障監視的筒單的結構，也能夠高可靠性地使用本電吸塵裝置200B。
圖7是第三實施方式的電吸塵裝置200C的概略結構圖，表示了為給DC方式的除電器204B供電的其他例的電源部IIC。該例的變壓電路33，在二次線圈上具有中間抽頭，把該中間抽頭作為公共端子c能夠向負荷提供不同振幅的高頻交流高電壓。該例的二次線圈的匝數比例如為m: n,由此能夠對負荷側提供振幅是m: n的高頻交流高電壓。因此，在負荷側能夠使用由大體相同的電路結構組成的m倍壓整流電路34和n倍壓整流電路35,可以實現通過使構件或者基板公用化而帶來的電路的成本的減低。
圖8是第四實施方式的電吸塵裝置200D的概略結構圖，表示了組合通過DC方式的其他例的除電器204C的情況。但是，在該種電吸塵器202中，因為使塵埃帶正極性電來進行吸塵，所以從吸塵部216逃逸出的塵埃的大部分帶正極性的電，顯然，在除電器204C以后的離子平衡偏向正極性側。因此，在該例的除電器204C中，對于全部放電針226供給來自n倍壓整流電路35的負的直流高電壓-Vl，由此就變成了專門生成負極性的離子化空氣。由此能夠高效率地除去從吸塵部216逃逸出的帶電粒子的電荷。
另外，在用電吸塵器202使塵埃帶負極性的電的場合，只要構成為和上述相反使除電器204C專門生成正極性的離子化空氣即可。另外，在上述各實施方式中伴隨具體的數值例進行了說明，但是，顯而易見，本發明不限于這些
17數值例。
圖IO是本申請發明的吸塵裝置IO的具體的實施例的圖，該實施例將電氣吸塵部(圖中的2、 3、 4)和電源部分(圖中配置在51b中)^故成一體了。除塵過濾器以及吸塵裝置各部的作用因為在圖1中已經說明過了所以這里省略。使正極(高壓)側電源3與其負極(接地)側電極2通過絕緣物與機架51a形成一體，收集器電極4作為分體被安裝在配置電源電路的機架51b中。另外，主過濾器5以在后機架54和機架51b中被夾持的形式保持，而且包含框架51a在內通過后機架54和前機架52被一體化。
進而，因為電氣吸塵部具有高壓的帶電部所以為滿足安全規格在前機架52上為強化機械強度而設置增強機架53。
圖11是表示組裝了圖IO表示的吸塵裝置IO和電源部11的狀態的立體圖。
另外，具有上述電吸塵裝置200的復印機、打印機、投影儀以及空氣凈化器，是在機架內內置了具有用于捕捉空氣中的灰塵的電吸塵器和用于將包含被離子化了的空氣分子的空氣供給該電吸塵器的下游側的除電裝置的設備，是內置了如下構成的電吸塵裝置的設備的例子，所述電吸塵裝置從貫通機架的空氣通i 各的上游側朝向下游側，按順序排列配置電吸塵器、除電裝置，通過上述電吸塵器、使通過了上述除電裝置的空氣到達機架內的空氣通路以及在該空氣通路中存在的對象物。
由此，因為被構成為通過電吸塵器、使通過了除電裝置的空氣到達對象物，所以能夠更加可靠地防止空氣中的灰塵附著在復印機、打印機、投影儀以及空氣凈化器等的機架內部或者附近的墻壁或者地板上，并且能夠防止塵埃向電離器(除電裝置)的電極的附著。
亦即，因為僅通過電吸塵器被除去幾乎全部塵埃的空氣到達電離器和機架內的空氣通路以及在該空氣通路內存在的對象物，所以能夠防止電離器的電極被灰塵弄臟，能夠防止塵埃附著在設備內的通風路徑以及在該空氣通路內存在的對象物或者排氣口附近的地板或者墻壁上。
權利要求
1.一種電吸塵裝置，其特征在于，具有通過直流高電壓使氣流中的塵埃帶電來進行吸塵的電吸塵器；在所述電吸塵器的下游側設置的，生成通過直流或者交流的高電壓離子化了的空氣后除去從所述電吸塵器逃逸出的帶電塵埃的電的除電器；和給所述電吸塵器和除電器供給各所需要的高電壓的共同的高壓電源部。
2. 根據權利要求1所述的電吸塵裝置，其特征在于， 所述高壓電源部具有對輸入的交流電壓進行升壓生成交流高電壓，把該交流高電壓供給所述 除電器的放電單元的變壓單元；和對所述變壓單元的交流高電壓進行m倍壓整流，生成規定極性的多種直 流高電壓，把這些直流高電壓供給所述電吸塵器的高電壓生成單元，其中m 是任意整數。
3. 根據權利要求1所述的電吸塵裝置，其特征在于， 所述高壓電源部具有對輸入的交流電壓進行升壓生成交流高電壓的變壓單元； 對所述變壓單元的交流高電壓進行m倍壓整流，生成規定極性的多種直流高電壓，把這些直流高電壓供給所述電吸塵器和除電器的一部分放電單元的第一高電壓生成單元，其中m是任意整數；和對所述變壓單元的交流高電壓進行n倍壓整流，生成和所述M^定極性相反極性的直流高電壓，把該直流高電壓供給所述除電器的其余的放電單元的第二高電壓生成單元，其中n是任意整數。
4. 根據權利要求1所述的電吸塵裝置，其特征在于， 所述高壓電源部具有對輸入的交流電壓進行升壓生成交流高電壓的變壓單元； 對所述變壓單元的交流高電壓進行m倍壓整流，生成規定極性的多種直 流高電壓，把這些直流高電壓供給所述電吸塵器的第一高電壓生成單元，其中m是任意整數；和對所述變壓單元的交流高電壓進行n倍壓整流，生成和所述規定極性相 反極性的直流高電壓，把該直流高電壓供給所述除電器的放電單元的第二高電 壓生成單元，其中n是任意整數。
5. 根據權利要求1到4中任何一項所述的電吸塵裝置， 其特征在于，在所述電吸塵器和除電器之間設置靜電過濾器。
6. 根據權利要求1到4中任何一項所述的電吸塵裝置，其特征在于， 在所述電吸塵器和除電器之間設置機械式過濾器。
7. 根據權利要求2所述的電吸塵裝置，其特征在于， 所述交流高電壓的頻率在10 kHz到200kHz的范圍內。
全文摘要
本發明涉及電吸塵裝置，其目的是以小型且低成本提供具有高的吸塵性能的電吸塵裝置。具有通過直流高電壓使氣流中的塵埃帶電來進行吸塵的電吸塵器(202)；在所述電吸塵器(202)的下游側設置的，生成通過直流或者交流的高電壓離子化了的空氣來除去從所述電吸塵器(202)漏出的帶電塵埃的電的除電器(204)；和給所述電吸塵器(202)和除電器(204)供給各所需要的高電壓的公用的高壓電源部(11)。
文檔編號B03C3/02GK101632960SQ200910151450
公開日2010年1月27日 申請日期2009年7月21日 優先權日2008年7月24日
發明者杉田直記, 津森友則, 真木教雄 申請人:綠安全股份有限公司