碍子及びこれを用いた電気機器
【課題】寸法精度が高くかつ強度を有するとともにトラッキングを抑制することのできる碍子を提供する。
【解決手段】本発明の碍子は、高電圧が印加されることにより動作する電気集塵機に用いられ、高電圧の電圧供給線と、この電圧供給線を支持する筐体との間を電気的に絶縁するものであり、筐体の取付孔１１ａ，１１ｂに対して取り付けられるものであって、構成材料として、少なくとも熱硬化性樹脂と、骨材と、球形材とを含み、それらが混練された成形物からなる。
【解決手段】本発明の碍子は、高電圧が印加されることにより動作する電気集塵機に用いられ、高電圧の電圧供給線と、この電圧供給線を支持する筐体との間を電気的に絶縁するものであり、筐体の取付孔１１ａ，１１ｂに対して取り付けられるものであって、構成材料として、少なくとも熱硬化性樹脂と、骨材と、球形材とを含み、それらが混練された成形物からなる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、碍子及びこれを用いた電気機器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、電気機器としての例えば電気集塵方式の空気清浄機は、一般家庭で用いられる家庭用、例えばパチンコ店等で使用される業務用、及び工場等で用いられる工場用に大別される。電気集塵方式の空気清浄機においては、本体内に集塵機能を有する部分が備えられる。この部分では、高電圧を印加して生じるクーロン力によって空気中の塵が吸引されて集塵され、これにより空気が清浄化される。
【０００３】
電気集塵方式の空気清浄機は、上記のように高電圧を印加する必要があるが、この空気清浄機では、高電圧が供給される電圧供給線と、この電圧供給線を支持する例えば筐体とを電気的に絶縁するための碍子が用いられる。そして、この碍子には、磁器製あるいは陶器製のものが用いられるのが一般的である（例えば特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００１−１４３５５１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
磁器製の碍子は、例えば型枠に材料を注入固化し、型枠から脱型した後、焼成される。磁器製の碍子は、この焼成時に収縮するため、所望の大きさの外形にしようとすれば、収縮の程度を焼成前に予め考慮しなければならない。ところが、この場合、焼成時のばらつき等があり、必ずしも所望の大きさの外形になるとは限らず、磁器製の碍子では、外形の寸法精度が非常に低いといった問題点があった。
【０００６】
碍子を上記筐体に取付けるときには、例えば筐体に形成された取付孔に碍子を嵌め込むようにして取付ける。この場合、例えば金属部分である筐体の寸法公差は±０．１ｍｍ程度であるが、磁器製の碍子の寸法公差は±１ｍｍ程度であり、約１０倍の開きがある。
【０００７】
したがって、取付孔より碍子の形状が仮に大きい場合には、その碍子を用いることができず廃棄しなければならない。そのため、取付孔より碍子の形状が小さくなるように碍子を製作する必要があるが、取付孔より碍子の形状が小さくなると、スペーサ等を別に介在させる必要がある。このように、磁器製の碍子では、寸法精度が低いため、使用できない碍子を製作して無駄なコストが発生したり、空気清浄機の組み立て工程において余計な手間が発生したりするといった問題点があった。
【０００８】
そこで、空気清浄機においては、碍子に寸法精度の高いものを用いることが必要となる。例えば家庭用の空気清浄機では、寸法精度の高い碍子として、その材料に例えばポリカーボネート樹脂やポリブチレンテレフタレート樹脂等の絶縁材料が用いられたものがある。また、業務用の空気清浄機では、寸法精度の高い碍子として、その材料に例えばベークライト等の絶縁材料が用いられたものがある。これらの樹脂製碍子によれば、寸法精度が高いため上記組み立て工程において手間が発生することが少ない。
【０００９】
しかしながら、これらの樹脂製碍子を工場用の空気清浄機に用いる場合には、以下の不具合が生じる。すなわち、空気清浄機が工場内に設置されると、工場内で使用される工作機械等で用いられる水溶性切削油や油脂等が碍子に付着する場合がある。水溶性切削油等が碍子に付着すると、碍子表面で漏電を引き起こし上記樹脂が炭化して電気絶縁性を損なう、いわゆるトラッキングが生じることがある。
【００１０】
このように、家庭用や業務用の空気清浄機に比べ、劣悪な環境下にある工場用の空気清浄機では、たとえ上記した寸法精度の高い材料の碍子を用いても、トラッキングが発生し、実用が困難であるといった問題点があった。また、上記樹脂製碍子及び磁器製碍子では、ともに衝撃や応力によって割れ易いといった欠点を有する。
【００１１】
本発明は、上記した事情のもとで考え出されたものであって、寸法精度が高くかつ強度を有するとともにトラッキングの発生を抑制することのできる碍子を提供することを、その課題とする。また、その碍子を用いた例えば工場用の空気清浄機である電気機器を提供することを、他の課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明の第１の側面によって提供される碍子は、高電圧が印加されることにより動作する電気機器に用いられ、前記高電圧の電圧供給線と、この電圧供給線を支持する筐体との間を電気的に絶縁するものであり、前記筐体の取付孔に対して取り付けられる碍子であって、構成材料として、少なくとも熱硬化性樹脂と、骨材と、球形材とを含み、それらが混練された成形物からなることを特徴としている。
【００１３】
本発明の碍子において、前記骨材は、粒径が微小な細骨材と、この細骨材よりさらに粒径が小の微細骨材とからなり、構成材料としてさらに充填材を含むとよい。
【００１４】
本発明の碍子において、前記熱硬化性樹脂はエポキシ樹脂であり、前記骨材はシリカサンドであり、前記球形材はガラスビーズであり、前記充填剤はシリカ粉末であるとよい。
【００１５】
本発明の碍子において、前記エポキシ樹脂の重量比率は５〜３０％であり、前記シリカサンドの重量比率は５０〜３５％であり、前記ガラスビーズの重量比率は４０〜５％であり、前記シリカ粉末の重量比率の５〜３０％であるとよい。
【００１６】
本発明の碍子において、前記熱硬化性樹脂はエポキシ樹脂であり、前記骨材はシリカサンドであり、前記球形材はガラスビーズであり、前記充填剤は炭酸カルシウムであってもよい。
【００１７】
本発明の碍子において、前記成形物の一部は段差を有するように形成され、前記段差が前記筐体の取付孔に嵌め込まれることにより、前記成形物が前記筐体に取り付けられるとよい。
【００１８】
本発明の碍子において、前記成形物には、これが支持体によって支持される場合に、前記支持体が取付けられる凹部が形成され、前記凹部の内表面には、前記支持体の端部に固定するための固定部が形成されているとよい。
【００１９】
本発明の第２の側面によって提供される電気機器は、本発明の第１の側面によって提供される碍子を用いたことを特徴としている。
【００２０】
本発明の電気機器は、室内の空気を集塵するための電気集塵機であるとよい。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によると、碍子は、構成材料として熱硬化性樹脂と、骨材と、球形材とを含み、それらが混練された成形物からなるので、熱硬化性樹脂（例えばエポキシ樹脂）によって電圧供給線と筐体との間の電気絶縁性を良好に確保することができる。また、上記構成材料が混練されたとき、球形材が熱硬化性樹脂や骨材の流動性を高め、熱硬化性樹脂等を例えば型枠のすみずみまで行き渡らせることができるので、成形物の寸法精度を高めることができる。そのため、空気清浄機の組み立て工程において手間が発生することがなく、生産効率を高めることができる。
【００２２】
さらに、本発明によると、骨材によって熱硬化性樹脂の重量比率を下げることができるので、樹脂が炭素化する可能性をできる限り低くできる。そのため、トラッキングの発生を抑制することができる。したがって、劣悪な環境下で使用される例えば工場用の空気清浄機においても、寸法精度やトラッキングの問題点を抑制して良好な電気絶縁性を有する碍子を提供することができる。
【００２３】
また、本発明によると、碍子に含まれる骨材は、粒径が微小な細骨材とこの細骨材よりさらに粒径が小の微細骨材とからなり、これらが混練された場合、細骨材同士の隙間に微細骨材が入り込むことになるので、碍子の強度を高めることができる。したがって、衝撃や応力によって割れ易いといった欠点を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明に係る碍子が適用される空気清浄機の斜視図である。
【図２】集塵ユニットが空気清浄機から引き出されたときの状態を示す斜視図である。
【図３】集塵ユニットを示す図であり、（ａ）は正面図であり、（ｂ）は右側面図である。
【図４】第１の碍子を示す図であり、（ａ）は正面図であり、（ｂ）はＢ−Ｂ矢視断面図であり、（ｃ）は背面図である。
【図５】第１の碍子が側板に取付けられた状態を示す断面図である。
【図６】空気清浄機の筐体側に取り付けられる第３の碍子を示す斜視図である。
【図７】第２の碍子を示す図であり、（ａ）は正面図であり、（ｂ）はＣ−Ｃ矢視断面図であり、（ｃ）は背面図である。
【図８】第２の碍子が側板に取付けられた状態を示す断面図である。
【図９】第２の碍子の変形例を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、本発明の実施の形態につき、図面を参照して具体的に説明する。
【００２６】
図１は、本発明に係る碍子が適用された電気機器としての空気清浄機（電気集塵機）の斜視図である。図２は、後述する集塵ユニットが取り出されたときの状態を示す斜視図である。
【００２７】
図１に示す空気清浄機１は、例えば微細な粉塵、油煙、臭気又は水溶性切削油等が発生する工場内で用いられ、上記粉塵等を捕捉して工場内等の空気を清浄化するためのものである。より具体的には、空気清浄機１は、例えば所定の電極間で放電させて粉塵等を帯電させ、帯電された粉塵等をクーロン力で集塵することによって、空気を清浄化するものである。
【００２８】
空気清浄機１は、図１に示すように、略直方体形状に形成され、装置前面に空気を吸入するための吸入口２が形成されている。空気清浄機１の装置側面には、内部に収納される各種ユニット（後述）を出し入れするための扉３が形成されている。また、扉３の近傍には、表示部４が設けられている。表示部４には、図示しないが、装置が運転状態であることを示す運転ランプ、装置の異常を示す警報ランプ、及び内部に収納される各種ユニット（後述）の洗浄時期を示す洗浄時期ランプ等が備えられている。
【００２９】
なお、図１には示していないが、空気清浄機１の後面には空気の排出口が形成されている。すなわち、この空気清浄機１においては、吸入口２から吸入された空気（図２の矢印Ａ参照）は、内部の各ユニットやフィルタを通過して清浄化され、排出口から排出される。
【００３０】
空気清浄機１は、その内部に複数のユニット及びフィルタが収納されている。具体的には、空気清浄機１の内部には、図２に示すように、前段フィルタ５、イオン化ユニット６、集塵ユニット７及び脱臭フィルタ８等が設けられている。各ユニット及びフィルタは、それぞれ個別の機能を有している。
【００３１】
また、空気清浄機１は、図１及び図２に示していないが、イオン化ユニット６及び集塵ユニット７等に高圧電源を供給するための電源部、空気清浄機１内に空気を流入させるためのシロッコファン、及びこのシロッコファンを回転駆動させるためのモータ等を備えている。
【００３２】
前段フィルタ５は、吸入口２から吸入された空気（図２の矢印Ａ参照）に対して、比較的大きな粉塵等を捕集するためのものである。
【００３３】
イオン化ユニット６は、例えば電極間に放電状態を発生させて粉塵等を帯電させるためのものである。
【００３４】
集塵ユニット７は、内部の電極間に例えばクーロン力を生じさせることにより、イオン化ユニット６で帯電された粉塵等を集塵するためのものである。なお、集塵ユニット７は、空気の進行方向（矢印Ａ方向）に２つ並設されて設けられている。
【００３５】
脱臭フィルタ８は、例えば活性炭等を用いて集塵ユニット７によって粉塵等が除去された空気を脱臭するためのものである。
【００３６】
なお、空気清浄機１内に設けられるユニット及びフィルタとしては、上記以外の機能を有するものが設けられていてもよい。また、各フィルタは、例えばイオン化ユニット６や集塵ユニット７等と一体的に備えられていてもよい。
【００３７】
上記したユニット及びフィルタは、図２に示すように、扉３が開状態となることにより露出した開口９から取り出すことができる（図２は、一つの集塵ユニット７が取り出された場合を示している。）。例えば集塵ユニット７は、取り出し方向に移動自在とされている。これらの構成により、取り出されたユニットやフィルタを個別に清掃することができる。また、この場合、例えば集塵ユニット７に取付けられている部品（例えば本実施形態の碍子）も同時に清掃することができる。
【００３８】
特に、工場用の空気清浄機に用いられる碍子においては、水溶性切削油等による汚れが付着し、その付着により表面漏電が発生することがある。しかしながら、本実施形態の空気清浄機１においては、上記のように集塵ユニット７を空気清浄機１の本体から取り出し、碍子等を洗浄することが可能であるので、上記表面漏電の発生を極力抑制することができる。
【００３９】
ここで、本願の特徴部分である碍子が取付けられている集塵ユニット７について図３を参照して説明する。なお、他のユニットにも、後述する同様の碍子が設けられている。
【００４０】
集塵ユニット７は、内部が中空状態とされた略直方体形状に形成されている。集塵ユニット７は、対向配置された一対の側板１１と、それらの下端部分同士を接続する底板１２と、一対の側板１１の上端部分同士を接続する天井板１３とを有している。
【００４１】
集塵ユニット７の中空部分には、一対の側板１１に平行にかつ交互に配置された第１の電極板１４及び第２の電極板１５が複数備えられている。第１の電極板１４及び第２の電極板１５は、それぞれ矩形状の平板よりなり、第１の電極板１４の面積は、第２の電極板１５のそれより大とされている。この集塵ユニット７では、両電極板１４，１５間に約３〜５ｋＶが印加される。すなわち、第１の電極板１４は陰極側（０Ｖ側）とされ、第２の電極板１５は陽極側とされている。
【００４２】
各第１の電極板１４は、その法線方向に延びるように配された複数の陰極シャフト１６に接合されて支持されている。陰極シャフト１６は、集塵ユニット７の下部に水平方向に配された２本の陰極シャフト１６ａ（図３（ｂ）では手前側の陰極シャフトのみ記載）、集塵ユニット７の上部に水平方向に配された２本の陰極シャフト１６ｂ（図３（ｂ）では手前側の陰極シャフトのみ記載）、及び中央付近に配された１本の陰極シャフト１６ｃによって構成されている。
【００４３】
各陰極シャフト１６の両端は、一対の側板１１にそれぞれ接続支持されている。すなわち、集塵ユニット７では、その筐体を構成する側板１１、底板１２及び天井板１３が電気的に導通され、集塵動作が行われるときには０Ｖに通電される。
【００４４】
一方、第２の電極板１５は、その法線方向に延びるように配された複数の陽極シャフト１７に接合されて支持されている。陽極シャフト１７は、陰極シャフト１６ａより上方にかつ高さ位置がずれて配された２本の陽極シャフト１７ａ（図３（ｂ）では手前側の陽極シャフトのみ記載）、陰極シャフト１６ｂより下方にかつ高さ位置がずれて配された２本の陽極シャフト１７ｂ（図３（ｂ）では手前側の陰極シャフトのみ記載）によって構成されている。
【００４５】
なお、第１の電極板１４には、所定箇所に４つの開口（図３（ｂ）の符号１８参照）が形成されており、これらの開口１８を陽極シャフト１７ａ，１７ｂがそれぞれ挿通することにより、第１の電極板１４と陽極シャフト１７ａ，１７ｂとは接触しないようになっている。また、第２の電極板１５には、中央付近に開口（図３（ｂ）の符号１９参照）が形成されており、この開口１９を陰極シャフト１６ｃが挿通することにより、第２の電極板１５と陰極シャフト１６ｃとは接触しないようになっている。
【００４６】
上記４本の陽極シャフト１７ａ，１７ｂの両端は、本実施形態の特徴部分である碍子２０を介して一対の側板１１にそれぞれ支持されている。碍子２０は、４本の陽極シャフト１７ａ，１７ｂと側板１１とをそれぞれ電気的に絶縁するためのものである。換言すれば、４本の陽極シャフト１７ａ，１７ｂは、碍子２０によって側板１１との絶縁状態が確保されている。
【００４７】
本実施形態における碍子２０は、形状の異なる第１の碍子２１、第２の碍子２２及び第３の碍子２３によって構成されている（以下、これらを総称するときに「碍子２０」という）。
【００４８】
第１の碍子２１は、一つの集塵ユニット７に対して一つのみ備えられ、側板１１と陽極シャフト１７ｂとの間で絶縁状態を確保しつつ陽極シャフト１７ｂに陽極側電位を供給するためのものである。第１の碍子２１は、図３及び図４に示すように、略小銃形状に形成され、略円錐状に形成された円錐部２４と、円錐部２４から折れ曲がるようにして延びた延出部２５とによって構成されている。
【００４９】
円錐部２４の表面側には、略円柱状の凹部２４ａが形成されている。凹部２４ａの底部中央には、裏面側に貫通する孔２４ｂが形成されている。また、延出部２５の表面側には、その延出方向に折れ曲がって延びる溝部２５ａが形成されている。溝部２５ａは、凹部２４ａと連通されている。
【００５０】
図５は、第１の碍子２１が筐体に取付けられた状態を示す断面図であるが、溝部２５ａには、給電バー２６が内装されており、給電バー２６は絶縁性の高いシリコンゴム等で固定されている。給電バー２６は、一端側が延出部２５の先端から略アーチ状に突出しているとともに、他端側が凹部２４ａの孔２４ｂを通じて陽極シャフト１７ｂに接続されている。
【００５１】
円錐部２４の裏面側には、複数の段差２４ｃが同心円状に広がるようにして形成されている。第１の碍子２１に複数の段差２４ｃが形成されているのは、第１の碍子２１の表面積を可能な限り広くして放電の可能性をできる限り低くし、いわゆる沿面効果を発揮させるためである。
【００５２】
延出部２５の先端上部には、裏面側に突出した突出片２８が形成されている。第１の碍子２１は、図５に示すように、側板１１に形成された取付孔１１ａにいずれかの上記段差２４ｃが嵌合され、かつ突出片２８が側板１１の上端面及び天井板１３に係合されつつ側板１１に沿ってビス止めされることにより取り付けられる。
【００５３】
本実施形態の第１の碍子２１は、後述するように寸法精度が高く形成されているので、段差２４ｃが側板１１の取付孔１１ａに適切に嵌まり込むとともに、側板１１や天井板１３に沿って適切な位置に確実に配置させることができる。そのため、空気清浄機１の組み立て工程において余計な手間を発生させるといったことがない。
【００５４】
給電バー２６の上部の突出部分は、集塵ユニット７が空気清浄機１の内部に収納される際、空気清浄機１の筐体側に設けられた第３の碍子２３（図６参照）の給電端子２７に接触される。これにより、集塵ユニット７には、集塵するための高電圧が印加される。すなわち、この給電端子２７からの高電圧は、給電バー２６を介して陽極シャフト１７ｂに伝達される。そして、高電圧は、陽極シャフト１７ｂからそれに接触される第２の電極板１５に供給される。
【００５５】
第２の碍子２２は、一つの集塵ユニット７に対して七つ備えられ、側板１１と陽極シャフト１７ａ，１７ｂとの間で絶縁状態を確保するためのものである。第２の碍子２２は、図７に示すように、略円錐状に形成されており、表面側には略六角形状の凹部２２ａが形成されている。この凹部２２ａは、第２の碍子２２を例えば集塵ユニット７に取付ける際に取付け工具（図示せず）を嵌合させるためのものである。第２の碍子２２は、後述するように寸法精度が高く形成されているので、例えば取付け工具を凹部２２ａに嵌合させる際、取付け工具が凹部２２ａ内で空周りしたり凹部２２ａ内に入らなかったりすることはない。
【００５６】
第２の碍子２２は、裏面側に第１の碍子２１と同様に、複数の段差２２ｂが同心円状に広がるようにして形成されている。段差２２ｂの中央には、凹部２２ｃが形成されている。第２の碍子２２は、図８に示すように、側板１１に形成された取付孔１１ｂにいずれかの上記段差２２ｂが嵌合され取付けられる。また、凹部２２ｃには、内側が螺刻された軸受け２９が取付られ、この軸受け２９に陽極シャフト１７ａ，１７ｂが螺設される。
【００５７】
第２の碍子２２は、第１の碍子２１と同様に寸法精度が高く形成されているので、第２の碍子２２を側板１１の取付孔１１ｂに対して確実に嵌め込むことができる。そのため、空気清浄機１の組み立て工程において余計な手間を発生させるといったことがない。
【００５８】
なお、上記第２の碍子２２では、これに例えば陽極シャフト１７ａ等のシャフト（特許請求の範囲に記載の「支持体」に相当する。）が固定される場合、軸受け２９を用いる必要のない構成も実現可能である。すなわち、第２の碍子２２は、寸法精度が高く形成されるので、図９に示すように、凹部２２ｃの内側面にめねじ２２ｄ（特許請求の範囲に記載の「固定部」に相当する。）を形成することができる。そのため、上記陽極シャフト１７ａ，１７ｂを軸受け２９を介在させずに直接的に第２の碍子２２に螺設することができる。
【００５９】
この構成により、軸受け２９が不要となるとともに、製造工程において軸受け２９の第２の碍子２２に対する接着工程を省略することができるので、部品コストや製造コストの削減化を図ることができる。なお、第２の碍子２２における上記シャフトの固定形状は、もちろん第１の碍子２１等といった他の碍子にも適用可能である。また、シャフトの固定方法は、ねじによる方法に限るものではない。
【００６０】
碍子２０は、同様の構成材料からなる。すなわち、碍子２０のそれぞれは、構成材料として熱硬化性樹脂と、骨材の中でも比較的粒径の小さい細骨材と、細骨材よりさらに粒径の小さい微細骨材と、外形が球形状の球形材と、充填剤とを含み、それらが混練された成形物からなる。
【００６１】
熱硬化性樹脂としては、例えばエポキシ樹脂が用いられる。エポキシ樹脂は、電気絶縁性に優れているため、電圧供給線と側板１１との間の電気絶縁性を良好に確保することができる。また、エポキシ樹脂が用いられることにより、他の材料との接着効果を高めることができる。
【００６２】
細骨材としては、海砂（乾燥海砂）の一種である例えばシリカサンドが用いられる。細骨材の粒径は、例えば０．３〜１ｍｍの範囲のものが用いられる。
【００６３】
微細骨材としては、細骨材と同様にシリカサンドが用いられる。この微細骨材の粒径は、例えば０．０５〜０．３ｍｍの範囲のものが用いられる。
【００６４】
上記のように、碍子２０の内部に、粒径の異なる細骨材及び微細骨材を混在させるようにすれば、細骨材同士の隙間に微細骨材が入り込み、石垣のような効果を発揮でき、碍子２０の強度が高まるといった利点がある。
【００６５】
また、エポキシ樹脂は、一般に高価であることから、その接着効果を阻害しない範囲で骨材を用い、エポキシ樹脂の重量比率を極力下げることが望ましい。このように、エポキシ樹脂の重量比率を下げることができれば、樹脂が炭素化する可能性をできる限り低くできるので、トラッキングの発生を抑制することができる。したがって、劣悪な環境下で使用される例えば工場用の空気清浄機において碍子２０が用いられても、トラッキングの発生を抑制することができる。
【００６６】
球形材としては、例えばガラスビーズが用いられる。ガラスビーズの粒径は、例えば１５〜１００μｍの範囲のものが用いられる。ガラスビーズは、各構成材料が混練される際にエポキシ樹脂や骨材の流動性を高めるものであり、例えば型枠の隅部にエポキシ樹脂等を十分に行き渡らせることができるものである。これにより、ガラスビーズは碍子２０の寸法精度をより高めることができる。そのため、空気清浄機１の組み立て工程において手間が発生したりすることなく、生産効率を高めることができる。また、碍子２０の外形をクラックや欠け等がない適切な形状にすることができる。なお、球形材は、真球でなくてもよい。
【００６７】
充填剤としては、例えばシリカ粉末が用いられる。シリカ粉末は、エポキシ樹脂の増量剤として機能するものである。シリカ粉末は、電気絶縁性に優れているため、碍子２０に好適である。また、シリカ粉末は、熱膨張係数が低いため熱変形しにくいといった利点があり、さらに優れた分散性を有するので、各材料を混合するときにその混合時間を短縮することができる。
【００６８】
また、碍子２０は、洗浄時期を特定しやすくするために、表面の汚れが目につきやすいように、一般的に白色系のものがよいとされている。上記ガラスビーズやシリカ粉末を材料として用いると、碍子２０の外面が比較的白色系で構成できるため、好適である。
【００６９】
碍子２０の重量比率としては、熱硬化性樹脂は５〜３０％の範囲で用いられる。細骨材は４０〜５％の範囲で用いられる。微細骨材は１０〜３０％の範囲で用いられる。球形材は４０〜５％の範囲で用いられる。充填剤は５〜３０％の範囲で用いられる。
【００７０】
なお、碍子２０の構成材料としては、熱硬化性樹脂では上記エポキシ樹脂に代えて不飽和ポリエステル等が用いられてもよい。また、細骨材及び微細骨材では、上記材料に代えて他の海砂が用いられてもよく、例えば川砂、硅砂、砂岩又は花崗岩等が用いられてもよい。細骨材及び微細骨材としては、作成後の強度を高くする場合には、例えばシリカ系の材料を多く含むものが好ましい。また、充填剤では、シリカ粉末に代えて、例えば比較的安価な炭酸カルシウム、水酸化アルミニウム、クレー、タルク又はカオリン等が用いられてもよい。また、必要に応じて他の構成材料が加えられてもよい。なお、上記のように碍子２０の構成材料に他の材料が用いられた場合であっても、碍子２０の重量比率は上記した範囲で用いられる。
【００７１】
次に、碍子２０の製作工程について説明する。
【００７２】
碍子２０は、以下に示す工程を経て作成される。まず、碍子２０の形状に応じた型枠を作成する。型枠の内側には、脱型する際に成形物を型枠から外しやすくするための離型剤を塗布することが望ましい。
【００７３】
次いで、それぞれ計量した細骨材、微細骨材、球形材及び充填材を所定の容器に投入し混ぜ合わす。そして、熱硬化性樹脂が例えばエポキシ樹脂の場合、それぞれ計量した、主剤と硬化剤とを混合する。
【００７４】
その後、混ぜ合わしたエポキシ樹脂以外の材料とエポキシ樹脂とを混合し、それを型枠に流し込みながら、型枠に振動を与える。この場合、振動条件としては、例えば振幅０．５〜５ｍｍ、周波数２０〜６０Ｈｚを設定する。型枠への流し込みが終わっても振動は所定時間継続させ、十分に材料を型枠内に行き渡らせることが望ましい。所定時間経過後、振動を停止し、固化させた後、脱型する。その後、例えば第２の碍子２２の場合には、凹部２２ｃに軸受け２９を接着等によって取付ける（図７（ｂ）及び図８参照）。以上により、碍子２０の成形物を作成することができる。
【００７５】
また、第２の碍子２２の軸受け２９は、以下の方法で取付けることも可能である。すなわち、軸受け２９を型枠に対して所定位置に配置させるための支持部材を、型枠に取付ける。次いで、エポキシ樹脂以外の材料とエポキシ樹脂とを混合させた後で、上記支持部材を用いて軸受け２９を型枠の所定位置に予め配置させておき、その後、上記混合材料を型枠に流し込む。このようにすれば、混合材料が固化した後では、軸受け２９は、碍子本体に埋設されて取付けられることになる。そのため、軸受け２９を凹部２２ｃに接着する工程を省くことができるとともに、接着時の不具合（軸受け２９の位置ずれ等）を解消することができる。
【００７６】
なお、本発明の範囲は上述した実施の形態に限定されるものではなく、発明の範囲を逸脱しない範囲で種々の変更を行うことができる。例えば上記実施形態では、碍子が空気清浄機（電気集塵機）に設けられている場合について説明したが、これに限らず、高電圧が印加される他の電気機器に設けられていてもよい。また、碍子は、上記実施形態で説明したものに限らず、形状、大きさ及び数量等は、必要に応じて変更可能である。例えば、上記実施形態の碍子は、段差が円錐状に形成されていたが、これに代えて角錐状あるいはその他の形状に形成されていてもよい。
【符号の説明】
【００７７】
１ 空気清浄機
２ 吸入口
３ 扉
４ 表示部
６ イオン化ユニット
７ 集塵ユニット
８ 脱臭フィルタ
９ 開口
１１ 側板
１２ 底板
１３ 天井板
１４ 第１の電極板
１５ 第２の電極板
１６ 陰極シャフト
１７ 陽極シャフト
２０ 碍子
２１ 第１の碍子
２２ 第２の碍子
２３ 第３の碍子
２６ 給電バー
２７ 給電端子
２８ 突出片
２９ 軸受け
【技術分野】
【０００１】
本発明は、碍子及びこれを用いた電気機器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、電気機器としての例えば電気集塵方式の空気清浄機は、一般家庭で用いられる家庭用、例えばパチンコ店等で使用される業務用、及び工場等で用いられる工場用に大別される。電気集塵方式の空気清浄機においては、本体内に集塵機能を有する部分が備えられる。この部分では、高電圧を印加して生じるクーロン力によって空気中の塵が吸引されて集塵され、これにより空気が清浄化される。
【０００３】
電気集塵方式の空気清浄機は、上記のように高電圧を印加する必要があるが、この空気清浄機では、高電圧が供給される電圧供給線と、この電圧供給線を支持する例えば筐体とを電気的に絶縁するための碍子が用いられる。そして、この碍子には、磁器製あるいは陶器製のものが用いられるのが一般的である（例えば特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００１−１４３５５１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
磁器製の碍子は、例えば型枠に材料を注入固化し、型枠から脱型した後、焼成される。磁器製の碍子は、この焼成時に収縮するため、所望の大きさの外形にしようとすれば、収縮の程度を焼成前に予め考慮しなければならない。ところが、この場合、焼成時のばらつき等があり、必ずしも所望の大きさの外形になるとは限らず、磁器製の碍子では、外形の寸法精度が非常に低いといった問題点があった。
【０００６】
碍子を上記筐体に取付けるときには、例えば筐体に形成された取付孔に碍子を嵌め込むようにして取付ける。この場合、例えば金属部分である筐体の寸法公差は±０．１ｍｍ程度であるが、磁器製の碍子の寸法公差は±１ｍｍ程度であり、約１０倍の開きがある。
【０００７】
したがって、取付孔より碍子の形状が仮に大きい場合には、その碍子を用いることができず廃棄しなければならない。そのため、取付孔より碍子の形状が小さくなるように碍子を製作する必要があるが、取付孔より碍子の形状が小さくなると、スペーサ等を別に介在させる必要がある。このように、磁器製の碍子では、寸法精度が低いため、使用できない碍子を製作して無駄なコストが発生したり、空気清浄機の組み立て工程において余計な手間が発生したりするといった問題点があった。
【０００８】
そこで、空気清浄機においては、碍子に寸法精度の高いものを用いることが必要となる。例えば家庭用の空気清浄機では、寸法精度の高い碍子として、その材料に例えばポリカーボネート樹脂やポリブチレンテレフタレート樹脂等の絶縁材料が用いられたものがある。また、業務用の空気清浄機では、寸法精度の高い碍子として、その材料に例えばベークライト等の絶縁材料が用いられたものがある。これらの樹脂製碍子によれば、寸法精度が高いため上記組み立て工程において手間が発生することが少ない。
【０００９】
しかしながら、これらの樹脂製碍子を工場用の空気清浄機に用いる場合には、以下の不具合が生じる。すなわち、空気清浄機が工場内に設置されると、工場内で使用される工作機械等で用いられる水溶性切削油や油脂等が碍子に付着する場合がある。水溶性切削油等が碍子に付着すると、碍子表面で漏電を引き起こし上記樹脂が炭化して電気絶縁性を損なう、いわゆるトラッキングが生じることがある。
【００１０】
このように、家庭用や業務用の空気清浄機に比べ、劣悪な環境下にある工場用の空気清浄機では、たとえ上記した寸法精度の高い材料の碍子を用いても、トラッキングが発生し、実用が困難であるといった問題点があった。また、上記樹脂製碍子及び磁器製碍子では、ともに衝撃や応力によって割れ易いといった欠点を有する。
【００１１】
本発明は、上記した事情のもとで考え出されたものであって、寸法精度が高くかつ強度を有するとともにトラッキングの発生を抑制することのできる碍子を提供することを、その課題とする。また、その碍子を用いた例えば工場用の空気清浄機である電気機器を提供することを、他の課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明の第１の側面によって提供される碍子は、高電圧が印加されることにより動作する電気機器に用いられ、前記高電圧の電圧供給線と、この電圧供給線を支持する筐体との間を電気的に絶縁するものであり、前記筐体の取付孔に対して取り付けられる碍子であって、構成材料として、少なくとも熱硬化性樹脂と、骨材と、球形材とを含み、それらが混練された成形物からなることを特徴としている。
【００１３】
本発明の碍子において、前記骨材は、粒径が微小な細骨材と、この細骨材よりさらに粒径が小の微細骨材とからなり、構成材料としてさらに充填材を含むとよい。
【００１４】
本発明の碍子において、前記熱硬化性樹脂はエポキシ樹脂であり、前記骨材はシリカサンドであり、前記球形材はガラスビーズであり、前記充填剤はシリカ粉末であるとよい。
【００１５】
本発明の碍子において、前記エポキシ樹脂の重量比率は５〜３０％であり、前記シリカサンドの重量比率は５０〜３５％であり、前記ガラスビーズの重量比率は４０〜５％であり、前記シリカ粉末の重量比率の５〜３０％であるとよい。
【００１６】
本発明の碍子において、前記熱硬化性樹脂はエポキシ樹脂であり、前記骨材はシリカサンドであり、前記球形材はガラスビーズであり、前記充填剤は炭酸カルシウムであってもよい。
【００１７】
本発明の碍子において、前記成形物の一部は段差を有するように形成され、前記段差が前記筐体の取付孔に嵌め込まれることにより、前記成形物が前記筐体に取り付けられるとよい。
【００１８】
本発明の碍子において、前記成形物には、これが支持体によって支持される場合に、前記支持体が取付けられる凹部が形成され、前記凹部の内表面には、前記支持体の端部に固定するための固定部が形成されているとよい。
【００１９】
本発明の第２の側面によって提供される電気機器は、本発明の第１の側面によって提供される碍子を用いたことを特徴としている。
【００２０】
本発明の電気機器は、室内の空気を集塵するための電気集塵機であるとよい。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によると、碍子は、構成材料として熱硬化性樹脂と、骨材と、球形材とを含み、それらが混練された成形物からなるので、熱硬化性樹脂（例えばエポキシ樹脂）によって電圧供給線と筐体との間の電気絶縁性を良好に確保することができる。また、上記構成材料が混練されたとき、球形材が熱硬化性樹脂や骨材の流動性を高め、熱硬化性樹脂等を例えば型枠のすみずみまで行き渡らせることができるので、成形物の寸法精度を高めることができる。そのため、空気清浄機の組み立て工程において手間が発生することがなく、生産効率を高めることができる。
【００２２】
さらに、本発明によると、骨材によって熱硬化性樹脂の重量比率を下げることができるので、樹脂が炭素化する可能性をできる限り低くできる。そのため、トラッキングの発生を抑制することができる。したがって、劣悪な環境下で使用される例えば工場用の空気清浄機においても、寸法精度やトラッキングの問題点を抑制して良好な電気絶縁性を有する碍子を提供することができる。
【００２３】
また、本発明によると、碍子に含まれる骨材は、粒径が微小な細骨材とこの細骨材よりさらに粒径が小の微細骨材とからなり、これらが混練された場合、細骨材同士の隙間に微細骨材が入り込むことになるので、碍子の強度を高めることができる。したがって、衝撃や応力によって割れ易いといった欠点を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明に係る碍子が適用される空気清浄機の斜視図である。
【図２】集塵ユニットが空気清浄機から引き出されたときの状態を示す斜視図である。
【図３】集塵ユニットを示す図であり、（ａ）は正面図であり、（ｂ）は右側面図である。
【図４】第１の碍子を示す図であり、（ａ）は正面図であり、（ｂ）はＢ−Ｂ矢視断面図であり、（ｃ）は背面図である。
【図５】第１の碍子が側板に取付けられた状態を示す断面図である。
【図６】空気清浄機の筐体側に取り付けられる第３の碍子を示す斜視図である。
【図７】第２の碍子を示す図であり、（ａ）は正面図であり、（ｂ）はＣ−Ｃ矢視断面図であり、（ｃ）は背面図である。
【図８】第２の碍子が側板に取付けられた状態を示す断面図である。
【図９】第２の碍子の変形例を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、本発明の実施の形態につき、図面を参照して具体的に説明する。
【００２６】
図１は、本発明に係る碍子が適用された電気機器としての空気清浄機（電気集塵機）の斜視図である。図２は、後述する集塵ユニットが取り出されたときの状態を示す斜視図である。
【００２７】
図１に示す空気清浄機１は、例えば微細な粉塵、油煙、臭気又は水溶性切削油等が発生する工場内で用いられ、上記粉塵等を捕捉して工場内等の空気を清浄化するためのものである。より具体的には、空気清浄機１は、例えば所定の電極間で放電させて粉塵等を帯電させ、帯電された粉塵等をクーロン力で集塵することによって、空気を清浄化するものである。
【００２８】
空気清浄機１は、図１に示すように、略直方体形状に形成され、装置前面に空気を吸入するための吸入口２が形成されている。空気清浄機１の装置側面には、内部に収納される各種ユニット（後述）を出し入れするための扉３が形成されている。また、扉３の近傍には、表示部４が設けられている。表示部４には、図示しないが、装置が運転状態であることを示す運転ランプ、装置の異常を示す警報ランプ、及び内部に収納される各種ユニット（後述）の洗浄時期を示す洗浄時期ランプ等が備えられている。
【００２９】
なお、図１には示していないが、空気清浄機１の後面には空気の排出口が形成されている。すなわち、この空気清浄機１においては、吸入口２から吸入された空気（図２の矢印Ａ参照）は、内部の各ユニットやフィルタを通過して清浄化され、排出口から排出される。
【００３０】
空気清浄機１は、その内部に複数のユニット及びフィルタが収納されている。具体的には、空気清浄機１の内部には、図２に示すように、前段フィルタ５、イオン化ユニット６、集塵ユニット７及び脱臭フィルタ８等が設けられている。各ユニット及びフィルタは、それぞれ個別の機能を有している。
【００３１】
また、空気清浄機１は、図１及び図２に示していないが、イオン化ユニット６及び集塵ユニット７等に高圧電源を供給するための電源部、空気清浄機１内に空気を流入させるためのシロッコファン、及びこのシロッコファンを回転駆動させるためのモータ等を備えている。
【００３２】
前段フィルタ５は、吸入口２から吸入された空気（図２の矢印Ａ参照）に対して、比較的大きな粉塵等を捕集するためのものである。
【００３３】
イオン化ユニット６は、例えば電極間に放電状態を発生させて粉塵等を帯電させるためのものである。
【００３４】
集塵ユニット７は、内部の電極間に例えばクーロン力を生じさせることにより、イオン化ユニット６で帯電された粉塵等を集塵するためのものである。なお、集塵ユニット７は、空気の進行方向（矢印Ａ方向）に２つ並設されて設けられている。
【００３５】
脱臭フィルタ８は、例えば活性炭等を用いて集塵ユニット７によって粉塵等が除去された空気を脱臭するためのものである。
【００３６】
なお、空気清浄機１内に設けられるユニット及びフィルタとしては、上記以外の機能を有するものが設けられていてもよい。また、各フィルタは、例えばイオン化ユニット６や集塵ユニット７等と一体的に備えられていてもよい。
【００３７】
上記したユニット及びフィルタは、図２に示すように、扉３が開状態となることにより露出した開口９から取り出すことができる（図２は、一つの集塵ユニット７が取り出された場合を示している。）。例えば集塵ユニット７は、取り出し方向に移動自在とされている。これらの構成により、取り出されたユニットやフィルタを個別に清掃することができる。また、この場合、例えば集塵ユニット７に取付けられている部品（例えば本実施形態の碍子）も同時に清掃することができる。
【００３８】
特に、工場用の空気清浄機に用いられる碍子においては、水溶性切削油等による汚れが付着し、その付着により表面漏電が発生することがある。しかしながら、本実施形態の空気清浄機１においては、上記のように集塵ユニット７を空気清浄機１の本体から取り出し、碍子等を洗浄することが可能であるので、上記表面漏電の発生を極力抑制することができる。
【００３９】
ここで、本願の特徴部分である碍子が取付けられている集塵ユニット７について図３を参照して説明する。なお、他のユニットにも、後述する同様の碍子が設けられている。
【００４０】
集塵ユニット７は、内部が中空状態とされた略直方体形状に形成されている。集塵ユニット７は、対向配置された一対の側板１１と、それらの下端部分同士を接続する底板１２と、一対の側板１１の上端部分同士を接続する天井板１３とを有している。
【００４１】
集塵ユニット７の中空部分には、一対の側板１１に平行にかつ交互に配置された第１の電極板１４及び第２の電極板１５が複数備えられている。第１の電極板１４及び第２の電極板１５は、それぞれ矩形状の平板よりなり、第１の電極板１４の面積は、第２の電極板１５のそれより大とされている。この集塵ユニット７では、両電極板１４，１５間に約３〜５ｋＶが印加される。すなわち、第１の電極板１４は陰極側（０Ｖ側）とされ、第２の電極板１５は陽極側とされている。
【００４２】
各第１の電極板１４は、その法線方向に延びるように配された複数の陰極シャフト１６に接合されて支持されている。陰極シャフト１６は、集塵ユニット７の下部に水平方向に配された２本の陰極シャフト１６ａ（図３（ｂ）では手前側の陰極シャフトのみ記載）、集塵ユニット７の上部に水平方向に配された２本の陰極シャフト１６ｂ（図３（ｂ）では手前側の陰極シャフトのみ記載）、及び中央付近に配された１本の陰極シャフト１６ｃによって構成されている。
【００４３】
各陰極シャフト１６の両端は、一対の側板１１にそれぞれ接続支持されている。すなわち、集塵ユニット７では、その筐体を構成する側板１１、底板１２及び天井板１３が電気的に導通され、集塵動作が行われるときには０Ｖに通電される。
【００４４】
一方、第２の電極板１５は、その法線方向に延びるように配された複数の陽極シャフト１７に接合されて支持されている。陽極シャフト１７は、陰極シャフト１６ａより上方にかつ高さ位置がずれて配された２本の陽極シャフト１７ａ（図３（ｂ）では手前側の陽極シャフトのみ記載）、陰極シャフト１６ｂより下方にかつ高さ位置がずれて配された２本の陽極シャフト１７ｂ（図３（ｂ）では手前側の陰極シャフトのみ記載）によって構成されている。
【００４５】
なお、第１の電極板１４には、所定箇所に４つの開口（図３（ｂ）の符号１８参照）が形成されており、これらの開口１８を陽極シャフト１７ａ，１７ｂがそれぞれ挿通することにより、第１の電極板１４と陽極シャフト１７ａ，１７ｂとは接触しないようになっている。また、第２の電極板１５には、中央付近に開口（図３（ｂ）の符号１９参照）が形成されており、この開口１９を陰極シャフト１６ｃが挿通することにより、第２の電極板１５と陰極シャフト１６ｃとは接触しないようになっている。
【００４６】
上記４本の陽極シャフト１７ａ，１７ｂの両端は、本実施形態の特徴部分である碍子２０を介して一対の側板１１にそれぞれ支持されている。碍子２０は、４本の陽極シャフト１７ａ，１７ｂと側板１１とをそれぞれ電気的に絶縁するためのものである。換言すれば、４本の陽極シャフト１７ａ，１７ｂは、碍子２０によって側板１１との絶縁状態が確保されている。
【００４７】
本実施形態における碍子２０は、形状の異なる第１の碍子２１、第２の碍子２２及び第３の碍子２３によって構成されている（以下、これらを総称するときに「碍子２０」という）。
【００４８】
第１の碍子２１は、一つの集塵ユニット７に対して一つのみ備えられ、側板１１と陽極シャフト１７ｂとの間で絶縁状態を確保しつつ陽極シャフト１７ｂに陽極側電位を供給するためのものである。第１の碍子２１は、図３及び図４に示すように、略小銃形状に形成され、略円錐状に形成された円錐部２４と、円錐部２４から折れ曲がるようにして延びた延出部２５とによって構成されている。
【００４９】
円錐部２４の表面側には、略円柱状の凹部２４ａが形成されている。凹部２４ａの底部中央には、裏面側に貫通する孔２４ｂが形成されている。また、延出部２５の表面側には、その延出方向に折れ曲がって延びる溝部２５ａが形成されている。溝部２５ａは、凹部２４ａと連通されている。
【００５０】
図５は、第１の碍子２１が筐体に取付けられた状態を示す断面図であるが、溝部２５ａには、給電バー２６が内装されており、給電バー２６は絶縁性の高いシリコンゴム等で固定されている。給電バー２６は、一端側が延出部２５の先端から略アーチ状に突出しているとともに、他端側が凹部２４ａの孔２４ｂを通じて陽極シャフト１７ｂに接続されている。
【００５１】
円錐部２４の裏面側には、複数の段差２４ｃが同心円状に広がるようにして形成されている。第１の碍子２１に複数の段差２４ｃが形成されているのは、第１の碍子２１の表面積を可能な限り広くして放電の可能性をできる限り低くし、いわゆる沿面効果を発揮させるためである。
【００５２】
延出部２５の先端上部には、裏面側に突出した突出片２８が形成されている。第１の碍子２１は、図５に示すように、側板１１に形成された取付孔１１ａにいずれかの上記段差２４ｃが嵌合され、かつ突出片２８が側板１１の上端面及び天井板１３に係合されつつ側板１１に沿ってビス止めされることにより取り付けられる。
【００５３】
本実施形態の第１の碍子２１は、後述するように寸法精度が高く形成されているので、段差２４ｃが側板１１の取付孔１１ａに適切に嵌まり込むとともに、側板１１や天井板１３に沿って適切な位置に確実に配置させることができる。そのため、空気清浄機１の組み立て工程において余計な手間を発生させるといったことがない。
【００５４】
給電バー２６の上部の突出部分は、集塵ユニット７が空気清浄機１の内部に収納される際、空気清浄機１の筐体側に設けられた第３の碍子２３（図６参照）の給電端子２７に接触される。これにより、集塵ユニット７には、集塵するための高電圧が印加される。すなわち、この給電端子２７からの高電圧は、給電バー２６を介して陽極シャフト１７ｂに伝達される。そして、高電圧は、陽極シャフト１７ｂからそれに接触される第２の電極板１５に供給される。
【００５５】
第２の碍子２２は、一つの集塵ユニット７に対して七つ備えられ、側板１１と陽極シャフト１７ａ，１７ｂとの間で絶縁状態を確保するためのものである。第２の碍子２２は、図７に示すように、略円錐状に形成されており、表面側には略六角形状の凹部２２ａが形成されている。この凹部２２ａは、第２の碍子２２を例えば集塵ユニット７に取付ける際に取付け工具（図示せず）を嵌合させるためのものである。第２の碍子２２は、後述するように寸法精度が高く形成されているので、例えば取付け工具を凹部２２ａに嵌合させる際、取付け工具が凹部２２ａ内で空周りしたり凹部２２ａ内に入らなかったりすることはない。
【００５６】
第２の碍子２２は、裏面側に第１の碍子２１と同様に、複数の段差２２ｂが同心円状に広がるようにして形成されている。段差２２ｂの中央には、凹部２２ｃが形成されている。第２の碍子２２は、図８に示すように、側板１１に形成された取付孔１１ｂにいずれかの上記段差２２ｂが嵌合され取付けられる。また、凹部２２ｃには、内側が螺刻された軸受け２９が取付られ、この軸受け２９に陽極シャフト１７ａ，１７ｂが螺設される。
【００５７】
第２の碍子２２は、第１の碍子２１と同様に寸法精度が高く形成されているので、第２の碍子２２を側板１１の取付孔１１ｂに対して確実に嵌め込むことができる。そのため、空気清浄機１の組み立て工程において余計な手間を発生させるといったことがない。
【００５８】
なお、上記第２の碍子２２では、これに例えば陽極シャフト１７ａ等のシャフト（特許請求の範囲に記載の「支持体」に相当する。）が固定される場合、軸受け２９を用いる必要のない構成も実現可能である。すなわち、第２の碍子２２は、寸法精度が高く形成されるので、図９に示すように、凹部２２ｃの内側面にめねじ２２ｄ（特許請求の範囲に記載の「固定部」に相当する。）を形成することができる。そのため、上記陽極シャフト１７ａ，１７ｂを軸受け２９を介在させずに直接的に第２の碍子２２に螺設することができる。
【００５９】
この構成により、軸受け２９が不要となるとともに、製造工程において軸受け２９の第２の碍子２２に対する接着工程を省略することができるので、部品コストや製造コストの削減化を図ることができる。なお、第２の碍子２２における上記シャフトの固定形状は、もちろん第１の碍子２１等といった他の碍子にも適用可能である。また、シャフトの固定方法は、ねじによる方法に限るものではない。
【００６０】
碍子２０は、同様の構成材料からなる。すなわち、碍子２０のそれぞれは、構成材料として熱硬化性樹脂と、骨材の中でも比較的粒径の小さい細骨材と、細骨材よりさらに粒径の小さい微細骨材と、外形が球形状の球形材と、充填剤とを含み、それらが混練された成形物からなる。
【００６１】
熱硬化性樹脂としては、例えばエポキシ樹脂が用いられる。エポキシ樹脂は、電気絶縁性に優れているため、電圧供給線と側板１１との間の電気絶縁性を良好に確保することができる。また、エポキシ樹脂が用いられることにより、他の材料との接着効果を高めることができる。
【００６２】
細骨材としては、海砂（乾燥海砂）の一種である例えばシリカサンドが用いられる。細骨材の粒径は、例えば０．３〜１ｍｍの範囲のものが用いられる。
【００６３】
微細骨材としては、細骨材と同様にシリカサンドが用いられる。この微細骨材の粒径は、例えば０．０５〜０．３ｍｍの範囲のものが用いられる。
【００６４】
上記のように、碍子２０の内部に、粒径の異なる細骨材及び微細骨材を混在させるようにすれば、細骨材同士の隙間に微細骨材が入り込み、石垣のような効果を発揮でき、碍子２０の強度が高まるといった利点がある。
【００６５】
また、エポキシ樹脂は、一般に高価であることから、その接着効果を阻害しない範囲で骨材を用い、エポキシ樹脂の重量比率を極力下げることが望ましい。このように、エポキシ樹脂の重量比率を下げることができれば、樹脂が炭素化する可能性をできる限り低くできるので、トラッキングの発生を抑制することができる。したがって、劣悪な環境下で使用される例えば工場用の空気清浄機において碍子２０が用いられても、トラッキングの発生を抑制することができる。
【００６６】
球形材としては、例えばガラスビーズが用いられる。ガラスビーズの粒径は、例えば１５〜１００μｍの範囲のものが用いられる。ガラスビーズは、各構成材料が混練される際にエポキシ樹脂や骨材の流動性を高めるものであり、例えば型枠の隅部にエポキシ樹脂等を十分に行き渡らせることができるものである。これにより、ガラスビーズは碍子２０の寸法精度をより高めることができる。そのため、空気清浄機１の組み立て工程において手間が発生したりすることなく、生産効率を高めることができる。また、碍子２０の外形をクラックや欠け等がない適切な形状にすることができる。なお、球形材は、真球でなくてもよい。
【００６７】
充填剤としては、例えばシリカ粉末が用いられる。シリカ粉末は、エポキシ樹脂の増量剤として機能するものである。シリカ粉末は、電気絶縁性に優れているため、碍子２０に好適である。また、シリカ粉末は、熱膨張係数が低いため熱変形しにくいといった利点があり、さらに優れた分散性を有するので、各材料を混合するときにその混合時間を短縮することができる。
【００６８】
また、碍子２０は、洗浄時期を特定しやすくするために、表面の汚れが目につきやすいように、一般的に白色系のものがよいとされている。上記ガラスビーズやシリカ粉末を材料として用いると、碍子２０の外面が比較的白色系で構成できるため、好適である。
【００６９】
碍子２０の重量比率としては、熱硬化性樹脂は５〜３０％の範囲で用いられる。細骨材は４０〜５％の範囲で用いられる。微細骨材は１０〜３０％の範囲で用いられる。球形材は４０〜５％の範囲で用いられる。充填剤は５〜３０％の範囲で用いられる。
【００７０】
なお、碍子２０の構成材料としては、熱硬化性樹脂では上記エポキシ樹脂に代えて不飽和ポリエステル等が用いられてもよい。また、細骨材及び微細骨材では、上記材料に代えて他の海砂が用いられてもよく、例えば川砂、硅砂、砂岩又は花崗岩等が用いられてもよい。細骨材及び微細骨材としては、作成後の強度を高くする場合には、例えばシリカ系の材料を多く含むものが好ましい。また、充填剤では、シリカ粉末に代えて、例えば比較的安価な炭酸カルシウム、水酸化アルミニウム、クレー、タルク又はカオリン等が用いられてもよい。また、必要に応じて他の構成材料が加えられてもよい。なお、上記のように碍子２０の構成材料に他の材料が用いられた場合であっても、碍子２０の重量比率は上記した範囲で用いられる。
【００７１】
次に、碍子２０の製作工程について説明する。
【００７２】
碍子２０は、以下に示す工程を経て作成される。まず、碍子２０の形状に応じた型枠を作成する。型枠の内側には、脱型する際に成形物を型枠から外しやすくするための離型剤を塗布することが望ましい。
【００７３】
次いで、それぞれ計量した細骨材、微細骨材、球形材及び充填材を所定の容器に投入し混ぜ合わす。そして、熱硬化性樹脂が例えばエポキシ樹脂の場合、それぞれ計量した、主剤と硬化剤とを混合する。
【００７４】
その後、混ぜ合わしたエポキシ樹脂以外の材料とエポキシ樹脂とを混合し、それを型枠に流し込みながら、型枠に振動を与える。この場合、振動条件としては、例えば振幅０．５〜５ｍｍ、周波数２０〜６０Ｈｚを設定する。型枠への流し込みが終わっても振動は所定時間継続させ、十分に材料を型枠内に行き渡らせることが望ましい。所定時間経過後、振動を停止し、固化させた後、脱型する。その後、例えば第２の碍子２２の場合には、凹部２２ｃに軸受け２９を接着等によって取付ける（図７（ｂ）及び図８参照）。以上により、碍子２０の成形物を作成することができる。
【００７５】
また、第２の碍子２２の軸受け２９は、以下の方法で取付けることも可能である。すなわち、軸受け２９を型枠に対して所定位置に配置させるための支持部材を、型枠に取付ける。次いで、エポキシ樹脂以外の材料とエポキシ樹脂とを混合させた後で、上記支持部材を用いて軸受け２９を型枠の所定位置に予め配置させておき、その後、上記混合材料を型枠に流し込む。このようにすれば、混合材料が固化した後では、軸受け２９は、碍子本体に埋設されて取付けられることになる。そのため、軸受け２９を凹部２２ｃに接着する工程を省くことができるとともに、接着時の不具合（軸受け２９の位置ずれ等）を解消することができる。
【００７６】
なお、本発明の範囲は上述した実施の形態に限定されるものではなく、発明の範囲を逸脱しない範囲で種々の変更を行うことができる。例えば上記実施形態では、碍子が空気清浄機（電気集塵機）に設けられている場合について説明したが、これに限らず、高電圧が印加される他の電気機器に設けられていてもよい。また、碍子は、上記実施形態で説明したものに限らず、形状、大きさ及び数量等は、必要に応じて変更可能である。例えば、上記実施形態の碍子は、段差が円錐状に形成されていたが、これに代えて角錐状あるいはその他の形状に形成されていてもよい。
【符号の説明】
【００７７】
１ 空気清浄機
２ 吸入口
３ 扉
４ 表示部
６ イオン化ユニット
７ 集塵ユニット
８ 脱臭フィルタ
９ 開口
１１ 側板
１２ 底板
１３ 天井板
１４ 第１の電極板
１５ 第２の電極板
１６ 陰極シャフト
１７ 陽極シャフト
２０ 碍子
２１ 第１の碍子
２２ 第２の碍子
２３ 第３の碍子
２６ 給電バー
２７ 給電端子
２８ 突出片
２９ 軸受け
【特許請求の範囲】
【請求項１】
高電圧が印加されることにより動作する電気機器に用いられ、
前記高電圧の電圧供給線と、この電圧供給線を支持する筐体との間を電気的に絶縁するものであり、
前記筐体の取付孔に対して取り付けられる碍子であって、
構成材料として、少なくとも熱硬化性樹脂と、骨材と、球形材とを含み、
それらが混練された成形物からなることを特徴とする、碍子。
【請求項２】
前記骨材は、粒径が微小な細骨材と、この細骨材よりさらに粒径が小の微細骨材とからなり、
構成材料としてさらに充填材を含む、請求項１に記載の碍子。
【請求項３】
前記熱硬化性樹脂はエポキシ樹脂であり、
前記骨材はシリカサンドであり、
前記球形材はガラスビーズであり、
前記充填剤はシリカ粉末である、請求項２に記載の碍子。
【請求項４】
前記エポキシ樹脂の重量比率は５〜３０％であり、
前記シリカサンドの重量比率は５０〜３５％であり、
前記ガラスビーズの重量比率は４０〜５％であり、
前記シリカ粉末の重量比率の５〜３０％である、請求項３に記載の碍子。
【請求項５】
前記熱硬化性樹脂はエポキシ樹脂であり、
前記骨材はシリカサンドであり、
前記球形材はガラスビーズであり、
前記充填剤は炭酸カルシウムである、請求項２に記載の碍子。
【請求項６】
前記成形物の一部は段差を有するように形成され、
前記段差が前記筐体の取付孔に嵌め込まれることにより、前記成形物が前記筐体に取り付けられる、請求項１ないし５のいずれかに記載の碍子。
【請求項７】
前記成形物には、これが支持体によって支持される場合に、前記支持体が取付けられる凹部が形成され、
前記凹部の内表面には、前記支持体の端部に固定するための固定部が形成されている、請求項１ないし６のいずれかに記載の碍子。
【請求項８】
請求項１ないし７のいずれかに記載の碍子が用いられたことを特徴とする、電気機器。
【請求項９】
室内の空気を集塵するための電気集塵機である、請求項８に記載の電気機器。
【請求項１】
高電圧が印加されることにより動作する電気機器に用いられ、
前記高電圧の電圧供給線と、この電圧供給線を支持する筐体との間を電気的に絶縁するものであり、
前記筐体の取付孔に対して取り付けられる碍子であって、
構成材料として、少なくとも熱硬化性樹脂と、骨材と、球形材とを含み、
それらが混練された成形物からなることを特徴とする、碍子。
【請求項２】
前記骨材は、粒径が微小な細骨材と、この細骨材よりさらに粒径が小の微細骨材とからなり、
構成材料としてさらに充填材を含む、請求項１に記載の碍子。
【請求項３】
前記熱硬化性樹脂はエポキシ樹脂であり、
前記骨材はシリカサンドであり、
前記球形材はガラスビーズであり、
前記充填剤はシリカ粉末である、請求項２に記載の碍子。
【請求項４】
前記エポキシ樹脂の重量比率は５〜３０％であり、
前記シリカサンドの重量比率は５０〜３５％であり、
前記ガラスビーズの重量比率は４０〜５％であり、
前記シリカ粉末の重量比率の５〜３０％である、請求項３に記載の碍子。
【請求項５】
前記熱硬化性樹脂はエポキシ樹脂であり、
前記骨材はシリカサンドであり、
前記球形材はガラスビーズであり、
前記充填剤は炭酸カルシウムである、請求項２に記載の碍子。
【請求項６】
前記成形物の一部は段差を有するように形成され、
前記段差が前記筐体の取付孔に嵌め込まれることにより、前記成形物が前記筐体に取り付けられる、請求項１ないし５のいずれかに記載の碍子。
【請求項７】
前記成形物には、これが支持体によって支持される場合に、前記支持体が取付けられる凹部が形成され、
前記凹部の内表面には、前記支持体の端部に固定するための固定部が形成されている、請求項１ないし６のいずれかに記載の碍子。
【請求項８】
請求項１ないし７のいずれかに記載の碍子が用いられたことを特徴とする、電気機器。
【請求項９】
室内の空気を集塵するための電気集塵機である、請求項８に記載の電気機器。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２０１３−９８１６３（Ｐ２０１３−９８１６３Ａ）
【公開日】平成２５年５月２０日（２０１３．５．２０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２５４３９１（Ｐ２０１１−２５４３９１）
【出願日】平成２３年１１月２日（２０１１．１１．２）
【出願人】（０００１６７２３３）光洋機械産業株式会社 (26)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年５月２０日（２０１３．５．２０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１１月２日（２０１１．１１．２）
【出願人】（０００１６７２３３）光洋機械産業株式会社 (26)
【Ｆターム（参考）】
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