用于静电型尘埃收集器的过滤器及其制造方法 本发明涉及用于清洁包含空气或其他气体的尘埃的静电型尘埃收集器的过滤器，并且也涉及制造这种尘埃收集过滤器的方法。
已知下列的清洁包含气体的尘埃的过滤器：
(a)在日本专利刊物No.2-61302，第3栏，19-31行说明的所谓″静电微褶型过滤器″。这种过滤器用在静电型尘埃收集器中。
(b)一种包括打褶或有波纹的电气绝缘板状的过滤件的过滤器，过滤件是将由含水地乳胶组成的电气绝缘粘接剂涂抹在过滤板的前面和后面表面的相对位置上，使过滤板打褶，并使过滤板和粘接剂组件干燥而制成的。在这种过滤器中，粘接剂用于保持过滤板的打褶或折叠形状及起隔套作用，将打褶板的依次小平面之间保持一个距离。
(c)一种具有打褶的电气绝缘过滤板的过滤器，该过滤板由将由自然纤维制的股绳加到过滤板前后表面的相对位置上，并使绝缘粘接剂浸渍在过滤板中，使粘接剂干燥，和使板打褶而制成的。在这种过滤器中，当过滤板打褶成波纹形状时，设在相对小平面上的股绳的各部分彼此粘接，以保持打褶形状。另外，股绳起隔套作用，使依次的小平面之间保持隔开一个预先决定的距离。
(d)在日本专利刊物No.6-87994中公布的静电充电型过滤器。导电的线形件，诸如金属丝和粘接剂浸渍在其中的碳纤维股绳加到电气绝缘过滤板的前后表面的相对位置上，然后将板打褶成波纹形状。在这种过滤器中，线形件也起粘接剂和隔套的作用。
(e)在日本专利刊物No.6-87997中说明的静电充电型过滤器。具有分散在其中的导电粉末的粘接剂涂抹到电气绝缘过滤板的前后表面上，然后将板打褶。
在已知的过滤器(a)中，导电隔套或股绳插入打褶的板的依次小平面之间，并利用粘接剂固定在板上。因此，导电隔套不直接与平板接触，这样，过滤板不能充分充电。而且将导电股绳或隔套插入依次小平面之间和由粘接剂将股绳固定在小平面上的操作非常麻烦和费时。另外，在这个已知的过滤器中，当导电隔套设在至少是打褶的过滤板的上游侧小平面上时，可能产生下列问题：
当过滤板收集空气中的尘埃后，浮游的尘埃粒子会沉积在上游侧的小平面上，这样，假如尘埃粒子包括导电的颗粒或物质，则相连的上游侧小平面之间的绝缘可能丧失。因此，依次的上游侧小平面可能短路，并且不可能将足够高的电场加到小平面上，这样，尘埃收集效率可能降低。这样，这种已知的过滤器具有这样的缺点，即还在使用的早期，尘埃收集的效率就降低。
已知的过滤器(b)和(c)，由于没有使用导电的隔套，其过滤板不可能静电充电。因此，它们不可能用在本发明涉及的静电型尘埃收集器中。
在已知的过滤器(d)中，导电的股绳敷设在过滤板的前面和后面表面上，但不在相对位置，而是呈″之″字形敷设。因此，打褶板组件的机械强度相当低。另外，导电股绳很坚硬，所以在平板打褶后，股绳可能断裂。再者，导电股绳内在属性上不具有粘接性质，因此难以保持打褶的形状。因此，为了保持理想的波纹形状，必须设置单独的隔套，这样，过滤器尺寸可增大。此外，导电的股绳被电气绝缘的粘接剂覆盖，不与过滤板直接接触，因此很难使过滤板充分充电。
在已知的过滤器(e)中，导电的粘接剂也是按″之″字形方式涂抹在过滤板的前面和后面表面上，但不在相对位置，因此，打褶板的机械强度相当低。当使用具有分散在其中的导电粉末的粘接剂时，在打褶过程中，粘接剂条可能断裂，并可能得不到电气接触。在打褶过程以后，也会出现同样的问题。
本发明的目的是提供一种新的和有用的，用在静电型尘埃收集器中的过滤器，在这种过滤器中，已知过滤器(a)、(b)和(c)的上述问题可以消除，或至少得到缓解。
根据本发明，用于静电型尘埃收集器中，用以收集在电场作用下通过带电部分的包含气流的尘埃中的静电带电浮游粒子的过滤器包括：
一个电气绝缘的平板状的过滤件，它打褶成波纹状，使得交替的峰脊线面向着包含气流的尘埃的上游侧，而其余的交替的峰脊线面向着包含气流的尘埃的下游侧；
第一组许多导电隔套，该组隔套具有导电的粘接剂，并设在打褶的平板状的过滤件的上游侧表面上，过滤件上游侧表面的依次的小平面由所述的导电隔套互相连接；
第二组许多导电的隔套，该组隔套具有导电的粘接剂并设在平板状过滤件的下游侧表面上，位于与所述第一组隔套设在过滤件上游侧表面上的位置相对的位置上，过滤件下游侧表面的依次的小平面通过所述导电的隔套彼此连接。
根据本发明的另一方面，在静电型尘埃收集器中使用，用于收集在电场作用下通过带电部分的包含气流的尘埃中的静电带电浮游粒子的过滤器包括：
一个电气绝缘的板状过滤件，它打褶成波纹形状，使交替的峰脊线面向着包含气流的尘埃的上游侧，并且其余的交替峰脊线面向着包含气流的尘埃的下游侧；
第一组许多电气绝缘的隔套，该组隔套具有电气绝缘的粘接剂，并设置在打褶的板状过滤件的上游侧表面上，过滤件上游侧表面的依次的小平面通过所述电气绝缘隔套彼此连接；
第二组许多导电的隔套，该组隔套具有导电的粘接剂，并设置在板状过滤件的下游侧表面上，位于所述第一组隔套设置在过滤件上游侧表面位置相对的位置上，过滤件下游侧表面的依次小平面通过所述导电隔套彼此连接。
根据本发明，用在静电型尘埃收集器中，用于收集在电场作用下通过带电部分的包含气流的尘埃中的静电带电浮游粒子的过滤器的制造方法包括下列步骤：
将导电的粘接剂涂抹在挠性的线状件上以形成导电的隔套，每一个隔套包括一个导电粘接剂浸渍在其中，并且导电粘接剂涂抹在挠性线状件上的挠性线状件；
将所述导电隔套设置在挠性的电气绝缘的板状过滤件的上游和下游侧表面上，隔套在上游侧表面上的导电隔套和下游侧表面上的导电隔套彼此相对的位置上互相平行；
将所述导电粘接件干燥至这种程度，即导电粘接件仍具有粘着力，并且导电粘接剂浸渍在过滤件中；和
将所述挠性的板状过滤件打褶成波纹形状，使交替的峰脊线面向着包含气流的尘埃的上游侧，而其余的交替峰脊线面向着包含气流的尘埃的下游侧，打褶的过滤件的依次的小平面借助所述的导电粘接件彼此连接，并且所述导电隔套在过滤件的依次的小平面之间保持所希望的固定的距离。
根据本发明的再一个方面，制造用在静电型尘埃收集器中，用于收集在电场作用下通过带电部分的包含气流的尘埃中的静电带电浮游粒子的过滤器的方法包括下列步骤：
将导电的粘接剂涂抹在挠性的线状件上，以形成导电的隔套，每一隔套包括导电粘接剂浸渍在其中和导电粘接件涂抹在线状件上的挠性线状件，所述导电粘接剂浸渍在线状件中；
将所述导电隔套设置在挠性的电气绝缘板状过滤件的下游侧表面上，彼此平行；
将所述导电粘接件干燥至这种程度，即导电粘接件仍具有粘接力，并且导电粘接剂浸渍在过滤件中；
将电气绝缘粘接剂涂抹在挠性线状件上，以形成电气绝缘隔套，每一隔套包括一个电气绝缘粘接剂浸渍在其中和电气绝缘粘接件加在线状件上的挠性线状件，所述电气绝缘粘接剂浸渍在线状件中；
将所述电气绝缘隔套设置在挠性电气绝缘板状过滤件的上游侧表面上，隔套彼此平行，其位置是使在上游侧表面上的电气绝缘隔套和在下游侧表面上的导电隔套彼此相对的位置；
将所述导电粘接件和电气绝缘粘接件干燥至这种程度，即导电粘接件和电气绝缘粘接件仍具有粘接力，并且所述电气绝缘粘接剂浸渍在过滤件中，使得所述浸渍的导电粘接剂被所述的浸渍的电气绝缘粘接剂覆盖；和
将所述的挠性板状过滤件打褶成波纹形状，使得交替的峰脊线面向着包含气流的尘埃的上游，其余的交替的峰脊线面向着包含气流的尘埃的下游，打褶的过滤件的上游侧表面的依次的小平面由所述的电气绝缘粘接件彼此连接，而打褶的过滤件的下游侧表面的依次的小平面由所述的导电件彼此连接，并且所述的电气绝缘隔套和导电隔套在过滤件的依次小平面之间保持一个理想的固定的距离。
附图的简要说明
图1为表示包括根据本发明的过滤器的第1个实施例的静电型尘埃收集器的示意性透视图；
图2为表示图1所示的过滤器的透视图；
图3为说明根据本发明的过滤器的第二个实施例的透视图；
图4为表示图3所示的过滤器制造方法的示意图；
图5为放大的说明图3所示的过滤器部分的透视图。
优选实施例的说明
图1为表示使用了根据本发明的过滤器的一个实施例的静电型尘埃收集器的示意性透视图。尘埃收集器1包括一个静电带电部分2和尘埃部分3。在带电部分2中，等距离地排列着许多平板电极4，这些电极与要被清洁的包含气体的尘埃流下平行。在依次的平板电极4之间的中点处设有放电金属丝5。一个高的直流电压源6A跨过平板电极4和放电金属丝5连接，如图1所示，使包含在气体中的尘埃粒子被带上电荷。被这样静电带电的尘埃粒子，在电场作用下收集在尘埃收集部分3中。尘埃收集部分3包括具有电气绝缘板状过滤件7的过滤器，该板状过滤件7打褶或折叠成波纹形状，使其交替的峰脊线8面向着气体流的上游侧，并且其余的峰脊线9面向着气流的下游。在打褶的过滤件7的依次的小平面之间设有导电隔套10(图1中只表示了上游侧的隔套)，使得小平面彼此隔开一个预先决定的距离。根据本发明，导电隔套由导电粘接剂涂抹在其上，以及浸渍在其中的线状件构成。一个高直流电压源6B跨过依次的导电隔套10连接，以便沿着过滤件7的前后表面产生电场，所述电场用于以静电方式捕捉带电的尘埃粒子。
图2为表示本实施例过滤器的透视图。导电的隔套11A和11B彼此平行地放置在由诸如玻璃纤维或合成树脂纤维一类的无机纤维制成的挠性的电气绝缘的板状过滤件13的上游侧或前表面上，而导电的隔套12A和12B则彼此平行地放置在过滤件13的下游或后表面上。应当注意，隔套11A和12A是彼此相对设置的，它们中间放置着过滤件，同样，隔套11B和12B也是彼此相对的。隔套11A，11B和12A，12B分别包括挠性的线状件16和17和导电粘接剂14和15。粘接件14和15分别浸渍在线状件16和17中。过滤件13的依次的小平面利用导电的隔套11A，11B，12A，12B彼此粘接在一起，使挠性过滤件保持打褶的形状。另外，隔套11A，11B，12A，12B可以作为保持过滤件13的依次小平面的距离为一给定的理想值的隔套。相互相对的导电隔套11A，12A与高直流电压源6B的一个终端连接，而相互相对的导电隔套11B，12B与电压源6B的另一终端连接。
现在将说明图2所示的过滤器的制造方法。粘度为200～6,000厘泊的粘接剂溶液加到挠性的线状件16和17中，以形成粘接件14和15。同时，粘接剂部分地浸渍至线状件中，具有这样构成的粘接件14和15的线状件16和17和用滚子粘接在过滤件13的前表面和后表面上。相邻隔套11A，12A和11B，12B之间的距离应根据所加的直流电压决定。
假如距离相对所加电压太小，静电电荷可能泄漏，而假如距离相对所加电压太长，则静电电荷量可能小。
根据本发明，线状件16，17可由自然材料线构成，如棉线、麻线、丝线和羊毛线，同时也可由合成树脂线构成，如聚酯线、维尼纶线、丙烯酸线、尼龙线和tetlon线。应该注意，根据本发明，线状件可以由纸、布和海绵制成的股绳状或条状件构成或将纸、布或无纺布卷成呈任何截面形状的绳子而构成。
在本实施例中，导电粘接剂是将碳粉末加入乙烯聚醋酸乙烯酯和天然橡胶的混合物中构成。根据本发明，导电粘接剂可由将粉末和纤维状的导电物质，如碳黑、铜、镍、不锈钢等金属加入乙烯聚醋酸乙烯酯、丙烯、乙烯基醋酸酯、天然橡胶和偏二氯乙烯的含水乳剂中而构成。还可以加入一种不燃烧的介质。
为了改善过滤件的充电特性，以便增加电荷量，最好导电粘接剂浸渍在线状件中。因此，粘接剂的粘度最好设定为200～6,000厘泊。另外，特别希望将粘接剂浸入过滤件13中，并且相对的导电粘接件14和15电气上互相连接。当把碳黑和不燃烧的介质加入含水乳剂中时，粘接力有所降低。然而，粘接力的降低可由加入天然橡胶和搭桥介质而补偿。
当粘接件14和15浸渍在其中和加在其上的线状件16和17放置在过滤件13上时，粘接剂开始浸渍至过滤件块中。在这种情况下，最好在干燥过程之前，粘接剂已经浸渍至过滤件中一个理想的深度。但是，在最后装配好的过滤器中，粘接剂浸渍至过滤件中一个给定的深度已足够，这样，在干燥过程之前，并不总是必需使粘接剂浸渍一个给定深度。
在将线状件16和17互相平行地固定在过滤件13上之后，在100～300℃，进行干燥过程30～60秒，并使粘接件14和15干燥。在干燥过程中，粘接剂浸渍在过滤件13中，并且线状件16和17分别牢固地粘接在过滤件的前表面和后表面上。粘接件14和15远离过滤件13的表面的那些部分也要干燥至它们仍具有理想的粘接力的程度。在干燥过程之后，立即将过滤件13打褶成波纹形状，使打褶结构的交替的峰脊线面向着气流F的上游侧，而其余的峰脊线面向着下游侧。在打褶过程中，设置在过滤件相邻的小平面上的线状件部分彼此粘接，如参考数字20所示。因此，根据本发明，粘接件14和15加在其上的线状件16和17可以有效地作为保持过滤件13的打褶形状的粘接或连接件，以及作为使打褶的过滤件的依次小平面保持彼此隔开一个预先决定的距离的隔套。
在上述的第一实施例中，可以设置一个具有高的尘埃收集效率的薄和小的过滤器，以便用在静电型尘埃收集器中。另外，涂抹在彼此相对的线状件16和17上的粘接剂是这样浸渍在过滤件13块中的，即厚的导体区是由相互相对的导电粘接件14和15与浸渍在粘接剂中的过滤器部分一起构成的。因此，在过滤件13的大块部分上加有电压，以便产生用于有效收集尘埃的电场。
另外，过滤件13的相邻小平面利用加上线状件16和17上的相对的粘接件14和15彼此粘接，装配好的过滤器机械强度很高，甚至在横向方向加一相当大的力时，过滤器几乎不变形。再者，当看打褶的过滤件13的峰脊线时，那里形成了一些较短的导电通道，使得电阻变低，这样由于沿着导电通道电压降所引起的尘埃收集效率降低可以减小。
由于隔套11A，11B，12A和12B中的每一个是由容易弯折或弯曲的挠性线状件16，17和加上其上的粘接件14，15构成，因此可以有效地防止隔套在打褶过程及在使用过程中断裂。此外，由含水乳剂制成的粘接件14，15比溶剂型粘接剂安全得多，还可以节约能源。
现在，结合图3来说明根据本发明的过滤器的第二个实施例。在图3中，参考数字21表示上游侧的电气绝缘隔套，参考数字22代表下游侧的导电隔套，参考数字23表示由诸如玻璃纤维或合成树脂纤维一类无机纤维制成的电气绝缘板状过滤件。电气绝缘隔套21包括线状件28和加在线状件28上的电气绝缘粘接件27，而导电隔套22包括线状件25和加在线状件25上的导电粘接件。与前一实施例一样，在线状件28中，浸渍了电气绝缘粘接剂，而在线状件25中，浸渍了导电粘接剂。电气绝缘隔套21和导电隔套22分别在相对的位置处粘接在过滤件23的上游侧或前表面上及下游侧或后表面上。高直流电压加在相邻的导电隔套22之间。
现在，结合图4和图5来说明本实施例的过滤器的制造方法。导电粘接件24加上其上和浸渍在其中的挠性线状件25设置在挠性板状过滤件23的后表面，互相平行。与前一实施例一样，依次的线状件22之间的距离由考虑所加的直流电压适当地决定。假如距离太短，则过滤件23上的电荷可能泄漏，假如距离太长，则电荷量可能减少。导电粘接剂是由具有诸如碳黑一类导电物质和加在其中的不燃烧介质的含水乳剂制成的。为了改善过滤件23的充电特性，以增加电荷量，最好将导电粘接剂浸渍在过滤件块中。因此，最好导电粘接剂的粘度为200～6000厘泊。
在将导电粘接剂涂抹在线状件25上，以形成导电粘接件24之后，立即利用滚子26将线状件25推压在过滤件23的后表面上，使它们互相平行。当粘接剂浸渍在其中并涂抹在其上的线状件25放置在过滤件23上时，粘接剂浸渍在过滤件块中的过程开始。在这种情况下，最好在干燥过程之前，将粘接剂浸渍在过滤件中一个理想的深度。然而，在最终装配好的过滤器中，使粘接剂浸渍在过滤件中达到给定深度已足够，这样，在干燥过程之前，并不总是需要将粘接剂浸渍至给定深度。为了改善尘埃收集效率，理想深度t1最好设定成不小于过滤件23的厚度的一半的值。就是说，t1≥(1/2)t，这里t是过滤件23的厚度。由于加入诸如碳粉末一类导电物质和不燃烧介质造成的粘接力降低可通过添加天然橡胶和搭桥物质得到补偿。
在线状件22固定在过滤件23上之后，在100～300℃下，进行干燥过程30～60秒。然后，导电粘接件24粘接在过滤件23的后表面上，同时将粘接件24进行干燥。粘接件22的远离过滤件23的后表面的部分也干燥至仍具有理想粘接力的程度。在干燥过程中，导电粘接剂浸渍在过滤件块23中。
在将电气绝缘粘接剂涂抹在线状件28上，以形成电气绝缘件27之后，立即利用滚子29将线状件28固定在过滤件23的前表面的这个位置上，即使得线状件28与先前粘接的线状件25相对。当电气绝缘粘接件27加在其上的线状件28放置在过滤件23上时，电气绝缘粘接剂浸渍在过滤件块中的过程开始。在这种情况下，最好在第二次干燥过程之前，将粘接剂浸渍至过滤件中一个理想的深度。然而，在最终装配好的过滤器中，使粘接剂浸渍在过滤件中的一个给定深度已足够，这样，在第二次干燥过程之前，并不总是需要将粘接剂浸渍一个给定深度。这个理想深度最好设定为一个值t-t1，其中t1为导电粘接剂在过滤件23中的浸渍深度。
电气绝缘粘接件27最好通过将不燃烧的介质加入含水乳剂中制成，其粘度为200～6000厘泊。在本实施例中，使用粘度为3000厘泊的不燃烧粘接剂。在本实施例中，在将导电隔套22加在过滤件23上之后，再设置电气绝缘隔套21。最好避免通过粘接在过滤件前表面上的导电粒子使依次的导电隔套22之间有电气连接造成的可能的短路，因为浸渍在过滤件23中的导电粘接剂被浸渍的电气绝缘粘接剂覆盖，如图5所示。应当注意，电气绝缘粘接剂的粘接特性比导电粘接剂好，因此，装配好的过滤器的机械强度可以改善。
在将电气绝缘粘接件27加在基上的线状件28加在过滤件23的前表面或上游侧表面上之后，在100～300℃下进行第二次干燥过程30～60秒。然后，将电气绝缘粘接剂浸渍在过滤件23块中，并将线状件28固定在过滤件上。同时，也将电气绝缘件27的表面干燥，但不丧失其粘接特性。应当注意，虽然导电粘接件24经受第一次和第二次两个干燥过程，但导电粘接件不会丧失其粘接特性。
在第二次干燥过程之后，立即将过滤件23打褶成波纹形状，使打褶形状的交替的峰脊线29面向着气流F的上游侧，而其余的交替的峰脊线30面向着下游侧。在打褶过程中，设在过滤件相邻小平面上的线状件部分彼此粘接，如参考数字31所示。因此，根据本发明，电气绝缘粘接件27加上其上的线状件28和导电粘接件24加在其上的线状件25，可以有效地起到保持过滤件23的打褶形状的粘接或连接件的作用，以及保持打褶的过滤件的依次小平面彼此隔开一个预先决定的距离的隔套的作用。
在根据本发明的过滤器的第二个实施例中，除了第一个实施例的优点外，还可有下列优点。
导电粘接剂深深地浸渍在平板形过滤件中，因此可得到较厚的导电件。因此，电压可加到过滤件较深的部分上，使尘埃收集效率提高。
由于浸渍在过滤件中的导电粘接剂被也是浸渍在过滤件中的电气绝缘粘接剂覆盖，因此，甚至当导电物质沉积在过滤件的前表面上时，相邻的导电隔套也不会通过这些导电物质而短路。因此，电场强度几乎不会降低，并可以在很长的时间内保持高的尘埃收集效率。
此外，在粘接特性方面，电气绝缘粘接剂优于导电粘接剂，因此，本实施例的过滤器的机械强度优于只使用导电粘接剂的第一实施例。
如上面所详细说明的那样，根据本发明，可以提供用在静电型尘埃收集器中的过滤器，其中，过滤器的优越的电气特性可以在使用的长时间内保持，同时机械强度高，使得打褶的结构不易断裂。