CN102123794B

CN102123794B - 电集尘器

Info

Publication number: CN102123794B
Application number: CN2009801317590A
Authority: CN
Inventors: 中原健吾; 加藤亮
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2008-08-21
Filing date: 2009-08-19
Publication date: 2013-06-19
Anticipated expiration: 2029-08-19
Also published as: US20110139009A1; WO2010021128A1; JPWO2010021128A1; US8617298B2; JP5527208B2; CN102123794A

Abstract

本发明提供一种电集尘器，具备带电部和设置在带电部的下游的集尘部，带电部具有用于产生电晕放电的放电电极和与地连接的接地极板，接地极板具有绝缘性基板、设置在绝缘性基板的表面上的电阻体、和在绝缘性基板的表面上与电阻体电连接的导电部，该电集尘器使放电电极以规定间隔与接地极板的电阻体对置。

Description

电集尘器

技术领域

本发明涉及用于捕获空气中的悬浮颗粒状物质进行空气清洁的电集尘器。

背景技术

以往，关于这种电集尘器公知以下内容，参照表示以往的电集尘器的主视图的图5进行说明(例如参照专利文献1)。

如图5所示，与空气的流动平行地具备面状的接地极板101，与该接地极板101平行地具备由支撑体102和多个针状电极103构成的放电电极104。

并且，通过从直流高压电源向放电电极104供给直流高电压，从而在接地极板101和放电电极104之间产生电晕放电，使空气中的悬浮颗粒状物质带电并捕获。

接地极板101的材质是钢、不锈钢、铝等金属。另外，针状电极103的材质通常使用钢、不锈钢，但是考虑腐蚀性或耐腐蚀性，也有使用钛、铱、铂、铑、钨等金属、或者这些金属的合金的情况。

此时，接地极板101与放电电极104的针状电极103之间的电极间距离为30mm，向针状电极103施加的施加电压为18kV。

在这样的以往的电集尘器中存在如下课题：如果过于缩窄接地极板101与放电电极104的针状电极103之间的电极间距离，则会频繁发生火花放电，难以得到电集尘器本来的集尘性能。另外，虽然只要扩宽电极间距离就可解决该课题，但是却伴随着电集尘器整体的电晕放电量变少、电集尘器的集尘性能下降的问题。

以往的电集尘器将电极间距离扩宽至不频繁发生火花放电的距离(例如上述的30mm)。因此，来自放电电极104的电晕放电量变少，所以沿着空气的流动方向配置多个放电电极104，来确保电晕放电量，维持集尘性能。

另外，与此相应，面状的接地极板101也沿着空气的流动方向变大。因此，在空气的流动方向上装置整体会变大。与此相伴，考虑在工厂等中的设置，在地面设置的情况下由于有各种各样的机械设备，因此设置空间不太充分，另外，在夹层或天花板中设置时，由于通常设置有换气用的管道或空调机、给水管、照明装置等，难以确保充分的空间。

专利文献1：日本特开昭59-59258号公报

发明内容

本发明的电集尘器采用如下构成：具备带电部和设置在带电部的下游的集尘部，带电部具有用于产生电晕放电的放电电极和与地连接的接地极板，接地极板具有绝缘性基板、设置在绝缘性基板的表面上的电阻体、和在绝缘性基板的表面上与电阻体电连接的导电部，该电集尘器使放电电极以规定间隔与接地极板的电阻体对置。

因为这样的电集尘器使放电电极以规定间隔与接地极板的电阻体对置，因此即使接地极板的电阻体靠近放电电极，也不会发生火花放电。另外，由于可使接地极板的电阻体靠近放电电极，因此可实现小型化，并且可确保高的集尘性能。

附图说明

图1是表示本发明的实施方式1的电集尘器的立体图。

图2A是表示该电集尘器的接地极板的详细构造的俯视图。

图2B是图2A的A-A剖视图。

图3是表示本发明的实施方式2的电集尘器的接地极板的详细构造的俯视图。

图4是表示本发明的实施方式3的电集尘器的接地极板的详细构造的俯视图。

图5是表示以往的电集尘器的主视图。

具体实施方式

以下，参照附图，对本发明的实施方式进行说明。

(实施方式1)

图1是本发明实施方式1中的电集尘器的立体图，图2A是表示该电集尘器的接地极板的详细构造的俯视图，图2B是图2A的A-A剖视图。

如图1所示，本发明实施方式1中的电集尘器采用如下构成：沿着集尘用空气(该图1的箭头)的流动，在带电部1的下游侧配置了集尘部2。

带电部1采用如下构成：在空气的流动方向(箭头方向)的两侧，隔着规定间隔(例如15mm～20mm)，对置配置了施加高电压的放电极板3和与地连接的接地极板4。并且，用于产生电晕放电的放电电极7被设置于放电极板3上。

另外，集尘部2采用如下构成：在空气的流动方向(箭头方向)的两侧，隔着规定间隔，对置配置了施加高电压的带电极板5和与地连接的集尘极板6(作为一例为不锈钢板)。

此时，在带电部1的隔着规定间隔配置放电极板3和接地极板4而形成的间隙、及集尘部2的隔着规定间隔配置带电极板5和集尘极板6而形成的间隙中，空气如箭头所示流动。

于是，在带电部1中，通过在放电极板3和接地极板4之间产生的电晕放电(在本发明的实施方式1中为负放电)，空气中的悬浮颗粒状物质被带电为负电位。

另外，在集尘部2中，通过带电极板5(在本发明的实施方式1中为负施加)和集尘极板6(在本发明的实施方式1中虽然与地连接但相对而言成为正极)之间产生的电场，在带电部1中带电为负电位的悬浮颗粒状物质，因库仑力而附着在集尘极板6(正极)上从而被捕获。

图2A、图2B是带电部1的接地极板4的详细图，在绝缘性基板21的表面，具备膜构造的电阻体22、膜构造的导电部23、膜构造的绝缘性物质24。

此外，绝缘性基板21和电阻体22都是长方形状，处于在其长边方向对齐的状态。另外，导电部23为细长带状。在这样的形状下，在电阻体22的一边(与放电电极7相反的一侧的边)侧，电连接着导电部23的长边部分，由此，能够尽可能分离放电电极7和导电部23。

另外，对于设置在放电极板3的多个刺状的放电电极7(在本发明的实施方式1中，为前端直径在20μm以下的不锈钢制的刺状的放电电极7)，在本发明的实施方式1中，施加了-8kV的高电压。

虽然该放电电极7和与其对置配置的电阻体22以规定间隔(在本发明的实施方式1中为15mm～20mm)分离，但是当向放电电极7施加-8kV的高电压时，在该刺状的放电电极7和电阻体22之间的空间内会产生电晕放电，由此如上述那样使悬浮颗粒状物质带电。

由烧成膜构成的电阻体22如下构成。首先，将含有非碱金属氧化物的导电物质(氧化钌、氧化锡、氧化锑中的至少一个)的玻璃膏，丝网印刷至绝缘性基板21上。然后，在850℃下加热绝缘性基板21，使玻璃成分熔融，从而形成电阻体22(在本发明的实施方式1中表现为通过烧成而形成该电阻体22)。

另外，为了形成上述的电阻体22，绝缘性基板21必须耐高温，因此在本发明的实施方式1中，使用了以成本较低的氧化铝为主要成分的陶瓷基板(已烧成完成后的陶瓷基板)。此外，并不限于氧化铝，只要可耐高温，可使用其他材质。另外，通过在1个绝缘性基板21的两面设置电阻体22，也可减少绝缘性基板21的使用量。

而且，在绝缘性基板21的表面用粘接剂设置膜构造的电阻体22、膜构造的导电部23和膜构造的绝缘性物质24时，该绝缘性基板21自身无需是陶瓷制的，也可使用合成树脂板。

由烧成膜构成的导电部23，通过在将含有银、铜、钨等导电性物质的膏丝网印刷到绝缘性基板21上之后进行烧成而形成。如在图1说明的那样，导电部23与地(未图示)连接。此外，导电部23并不限定于上述的膏的烧成，也可以通过在绝缘性基板21上蒸镀导电物质而形成。而且，也可通过在绝缘性基板21上设置铜箔而形成。

此外，如果通过烧成膜构成导电部23，则可共用用于形成电阻体22的设备。

绝缘性物质24是为了覆盖导电部23的整个表面、和将电阻体22和导电部23电连接的接触部(未图示)表面而设置的。

具体而言，在绝缘性基板21上丝网印刷了电阻体22用的玻璃膏(作为导电物质的一例，为包括氧化钌、氧化锡、氧化锑中的至少一个的玻璃膏)、导电部23用的膏(包含银、铜、钨等导电性物质的膏)、绝缘性物质24用的玻璃膏(不包含上述氧化钌、氧化锡及氧化锑的绝缘性玻璃膏)之后，在上述的850℃下加热，形成为一体。

绝缘性物质24是为了保护导电部23而设置的物质。在未设置绝缘性物质24的情况下，当因结露等水分附着在电阻体22表面时，靠近放电电极7的电阻体22部分和导电部23的表面会短路。因此，绝缘性物质24是用于防止该短路的。

为了防止该短路，在本发明的实施方式1中，如上所述，通过绝缘性物质24覆盖了导电部23的整个表面、和导电部23与电阻体22之间的接触部的表面部分。

另外，对于绝缘性物质24，由于其使用环境中因电晕放电发生了臭氧或紫外线，因此由相对臭氧或紫外线耐久性高的无机物质即玻璃形成。

放电电极7使用了将1根圆棒的两前端变尖的电极(也可使用将板金切削成具有多个刺而成的部件)。

此时，电阻体22、导电部23和放电电极7如图2所示，放电电极7的前端被配置为隔着规定间隔(例如15mm～20mm)与电阻体22对置，在从放电电极7远离的位置配置有导电部23。

接着，在本发明的实施方式1中，对使电集尘器小型化且可维持电集尘器性能的作用进行说明。

在带电部1中，通过放电电极7和电阻体22产生电晕放电。尤其是，因为电阻体22采用了上述构成(在将包括导电物质的玻璃膏丝网印刷到绝缘性基板21上之后加热，使玻璃成分熔融而形成)，所以基本电阻值变得十分高，因此放电时流动的电流受限制，没有可引起火花放电这样的大电流流动。因此，可防止火花放电。

对于电阻体22，为了通过放电电极7和电阻体22产生适当的电晕放电，如上所述，作为导电物质的一例将含有氧化钌、氧化锡、氧化锑中的至少一个的玻璃膏印刷之后加热而形成。电阻体22与以绝缘为主要目的的绝缘性物质24相比电阻值小。

此外，在本发明的实施方式1中，作为导电物质的一例，虽然使用了氧化钌、氧化锡、氧化锑中的至少一个，但是若混合这些物质，则会发挥电晕放电所需的适当的导电性。其理由在于，这些导电物质具有氧缺陷，由此会发生电子移动。

此外，电阻体22作为金属氧化物而使用了氧化钌、氧化锡、氧化锑中的至少一个，但是也可使用其他金属氧化物。

而且，导电部23在与放电电极7远离的位置(上述的与放电电极7相反的一侧的边)和电阻体22电连接。即，电阻体22与导电部23电连接。

因此，与导电部23远离(放电电极7附近)的电阻体22部分的电阻值变高，靠近导电部23(与放电极7远离)的电阻体22部分的电阻值变低。由此，在放电电极7和电阻体22之间可产生适当的电晕放电。

另外，因为电阻体22与放电电极7对置，因此即便使放电电极7靠近电阻体22也不会发生火花放电。因此，可缩窄放电电极7和电阻体22之间的间隔(例如，以往为30mm，在本发明的实施方式1中为15mm～20mm)，结果，能在不降低集尘性能的情况下减小电集尘器整体的大小。

为了实现这些作用，在本发明的实施方式1中，将电阻体22的表面电阻率设为10⁶～10¹⁰Ω/□的范围，更优选采用10⁷～10⁸Ω/□。即，当电阻体22的表面电阻率过低时会发生火花放电，当过高时不产生电晕放电，因此优选上述值。

另外，作为绝缘性基板21，采用表面未研磨制成的陶瓷基板，在其表面如上述通过印刷形成了电阻体22。

因此，成为在该陶瓷基板的表面存在的细微的凹凸也被转印形成到电阻体22的表面这样的状态。

因此，电晕放电处于尤其以凸部为目标扩宽扩大的状况，这有助于带电引起的集尘效果的提高。

(实施方式2)

接着，对本发明的实施方式2的电集尘器进行说明。在本发明的实施方式2中，关于与实施方式1相同的构成要素，省略详细说明，仅说明不同点。图3是表示本发明的实施方式2中的电集尘器的接地极板的详细构造的俯视图。

与连结所设置的多个刺状的放电电极7的前端的线平行地设置有长方形状的电阻体22。

另外，放电电极7的前端，存在于将导电部23和电阻体22电连接的连接部31、与相邻的连接部31之间。在此所说的连接部31与相邻的连接部31之间是指，连接部31的两侧的除了边缘上以外的空间。这是为了防止火花放电。

即，在图3中，放电电极7的前端靠近导电部23。另外，导电部23、以及导电部23和连接部31之上，未通过绝缘性物质24覆盖。因此，如果连接部31存在于放电电极7的延长线上，则电阻体22的电阻值会变小，会发生火花放电。

因此，在图3中，使放电电极7的前端存在于相邻的连接部31之间。

此外，因为图3所示的电阻体22的图案形状在放电电极7彼此之间的间隔密的情况下有效，可充分确保从1个放电电极7开始的放电范围，因此可防止集尘性能的下降。

即，如果使放电电极7的前端存在于相邻的连接部31之间，则从放电电极7经由连接部31至导电部23的在电阻体22内的距离变长。因此，作为电阻体22可确保充分的电阻值。

另外，如果采用该结构，则与放电电极7的前端部靠近的电阻体22部分虽然和放电电极7的前端部之间的距离变近，但相应地到导电部23为止在电阻体22内的距离变长。另外，相邻的连接部31之间的电阻体22部分与放电电极7的前端部之间的距离变长，相应地到导电部23为止在电阻体22内的距离变短。结果，可充分确保从1个放电电极7开始的放电范围，可防止集尘性能的降低。

(实施方式3)

接着，对本发明的实施方式3的电集尘器进行说明。在本发明的实施方式3中，关于与实施方式1、2相同的构成要素，省略详细说明，仅说明不同点。图4是本发明的实施方式3中的电集尘器的接地极板的详细图。

如图4所示，在作为绝缘性基板21的氧化铝基板上，图案状形成有成为电阻体22的电阻膏和成为导电部23的导电膏。并且，在这些电阻体22和导电部23的连接部31中，在电阻体22和导电部23之间电串联地夹设有作为电流切断部件41的电流保险丝或温度保险丝。

例如，在对置的放电电极7弯折而与电阻体22相接触，或者飞来导电性的细丝状物，使放电电极7和电阻体22短路的情况下，向放电电极7施加的高电压会直接施加到电阻体22。这种情况下，通过电流切断部件41切断电路，停止电压向放电电极7施加。

在本发明的实施方式3中，由于在放电电极7和电阻体22短路时流动100μA左右的电流值，因此电流保险丝的熔断电流希望为100μA。另外，在温度保险丝的情况下，由于作为可燃性物质的切削油的燃点为140～190℃，因此熔断温度希望为140℃。

(产业上的可用性)

本发明的电集尘器作为在空气中的悬浮颗粒状物质包含可燃性物质情况下的空气清洁方式是有效的。另外，本发明的电集尘器通过在带电部的接地极板中具备电阻体，从而可抑制火花放电的发生，能够在确保集尘功率的基础上使装置小型化。

符号说明：

1带电部

2集尘部

3放电极板

4接地极板

5带电极板

6集尘极板

7放电电极

21绝缘性基板

22电阻体

23导电部

24绝缘性物质

31连接部

41电流切断部件

Claims

1.一种电集尘器，具备带电部和设置在所述带电部的下游的集尘部，所述带电部具有用于产生电晕放电的放电电极和与地连接的接地极板，所述接地极板具有绝缘性基板、设置在所述绝缘性基板的表面上的电阻体、和与所述电阻体电连接且与所述地连接的导电部，该电集尘器使所述放电电极以规定间隔与所述接地极板的所述电阻体对置。

2.根据权利要求1所述的电集尘器，其中，

所述电阻体为板状，所述导电部与所述电阻体的一边电连接。

3.根据权利要求2所述的电集尘器，其中，

在所述绝缘性基板的表面上，用绝缘性物质覆盖了所述导电部的表面上、以及所述导电部与所述电阻体的连接部的表面上。

4.一种电集尘器，具备带电部和设置在所述带电部的下游的集尘部，所述带电部具有用于产生电晕放电的放电电极和与地连接的接地极板，所述接地极板具有由陶瓷基板构成的绝缘性基板、设置在所述绝缘性基板的表面上的由烧成膜构成的电阻体、和与所述电阻体电连接且与所述地连接的导电部，该电集尘器使所述放电电极以规定间隔与所述接地极板的所述电阻体对置。

5.根据权利要求4所述的电集尘器，其中，

所述导电部由烧成膜构成。

6.根据权利要求4所述的电集尘器，其中，

用绝缘性物质覆盖了所述导电部的表面上、以及所述导电部与所述电阻体的连接部的表面上。

7.根据权利要求6所述的电集尘器，其中，

所述电阻体含有金属氧化物。

8.根据权利要求7所述的电集尘器，其中，

所述电阻体含有非碱金属氧化物。

9.根据权利要求8所述的电集尘器，其中，

所述电阻体含有氧化钌、氧化锡、氧化锑中的至少一个。

10.根据权利要求9所述的电集尘器，其中，

将所述电阻体的表面电阻率设为10⁶～10¹⁰Ω/□的范围。

11.根据权利要求10所述的电集尘器，其中，

将所述电阻体的表面电阻率设为10⁷～10⁸Ω/□的范围。

12.一种电集尘器，具备带电部和设置在所述带电部的下游的集尘部，所述带电部具有用于产生电晕放电的放电电极和与地连接的接地极板，所述接地极板具有由陶瓷基板构成的绝缘性基板、设置在所述绝缘性基板的表面上的由烧成膜构成的电阻体、和与所述电阻体电连接且与所述地连接的导电部，该电集尘器使所述电阻体的表面凹凸化，并且使所述放电电极以规定间隔与所述电阻体的表面对置。

13.根据权利要求12所述的电集尘器，其中，

作为所述绝缘性基板，使用了表面未研磨制成的陶瓷基板。

14.根据权利要求13所述的电集尘器，其中，

所述导电部由烧成膜构成。

15.根据权利要求14所述的电集尘器，其中，

16.根据权利要求15所述的电集尘器，其中，

所述电阻体含有金属氧化物。

17.根据权利要求16所述的电集尘器，其中，

所述电阻体含有非碱金属氧化物。

18.根据权利要求17所述的电集尘器，其中，

所述电阻体含有氧化钌、氧化锡、氧化锑中的至少一个。

19.根据权利要求18所述的电集尘器，其中，

将所述电阻体的表面电阻率设为10⁶～10¹⁰Ω/□的范围。

20.根据权利要求19所述的电集尘器，其中，

将所述电阻体的表面电阻率设为10⁷～10⁸Ω/□的范围。