JP2001025683A - 電気集塵装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 集塵性能を十分向上すると共に、この向上さ
れた集塵性能の長期間持続及び製造コストの低減を可能
とする。 【解決手段】 放電極５のガス上流側端部５ｂ及び下流
側端部５ｃの少なくとも上流側端部５ｂに、ガス流方向
Ｂに平行に突出する複数の突起部２０を並設し、この突
起部２０を、谷底部２０ｂがＲの凹面形状を有する波刃
形状として、谷底部が鋭角で開放が狭い鋸刃状突起部に
比して広い開放とし、電場の影響を受け難くし同電圧で
より大きいコロナ放電電流を確保して粒子状物質の帯電
量を増加すると共に、当該谷底部２０ｂをダストで埋も
れ難くし、さらに、突起部２０の加工を容易にすると共
に加工歪みの発生を抑止するように構成して成るもの。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、流入するガス中の
微細な粒子状物質を捕集する電気集塵装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば、道路トンネルにおいては、自動
車運転者の視界の改善及びトンネル内空気の換気等の環
境対策を目的として、自動車等から発生する排気ガスを
処理する電気集塵装置が設置される。このトンネル用電
気集塵装置として採用される電気集塵装置としては、例
えば特開平１０−２８８９７号公報に記載のものが知ら
れている。

【０００３】この公報に記載の電気集塵装置は、トンネ
ル内から流入される排気ガス流に沿って、帯電部及びこ
の帯電部の後段に捕集部が配置される所謂２段式の電気
集塵装置である。この電気集塵装置の帯電部は、ガスの
流れ方向に延びる平板状の集塵極及びこの集塵極に対面
する平板状の放電極を備え、放電極には、前端または前
後端に、ガスの流れ方向に平行に突出する複数の鋸刃状
突起部が並設され、この鋸刃状突起部によりコロナ放電
を行う構成になされている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、近年、トン
ネル用電気集塵装置では、トンネル換気流速をより高速
化（電気集塵装置内の平均通過流速として９ｍ／ｓ以
上）することが要求されており、これに伴って、トンネ
ル用電気集塵装置の高性能化、すなわち集塵性能の向上
が要求されている。

【０００５】しかしながら、前述した公報記載の電気集
塵装置では、集塵性能が未だ十分とは言えなかった。

【０００６】また、上記鋸刃状突起部では、ダストによ
る汚染を受け易く、安定したコロナ放電を長期間持続で
きないといった問題もあった。

【０００７】さらに、上記鋸刃状突起部は先端部及び谷
底部が鋭利であるため、加工がし難く製造コストが高く
なると共に、加工歪みが生じ易く電極間隔不均等による
帯電効率の低下で集塵性能が低下するといった問題もあ
った。

【０００８】本発明は、このような課題を解決するため
になされたものであり、集塵性能を十分に向上でき、加
えて、この向上された集塵性能を長期間持続できると共
に製造コストを低減できる電気集塵装置を提供すること
を目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明による電気集塵装
置は、流入するガスの流れ方向に延びる平板状の集塵極
と、この集塵極に対面する平板状の放電極と、を備えた
電気集塵装置において、放電極には、ガスの上流側端部
及び下流側端部の少なくとも上流側端部に、ガスの流れ
方向に平行に突出する複数の突起部が並設され、この突
起部は、谷底部がＲの凹面形状を有する波刃形状である
ことを特徴としている。

【００１０】このように構成された電気集塵装置によれ
ば、突起部は、その谷底部がＲの凹面形状を有する波刃
形状とされ、谷底部が鋭角で開放が狭い鋸刃状突起部に
比して広い開放とされるため、電場の影響を受け難くな
り同電圧でより大きいコロナ放電電流が確保されて粒子
状物質の帯電量が増加されると共に、当該谷底部がダス
トで埋もれ難くされ、さらに、突起部の加工が容易にさ
れると共に加工歪みの発生が抑止される。

【００１１】ここで、特に帯電部及び捕集部を備える電
気集塵装置、すなわち、流入するガス中の粒子状物質に
電荷を与える帯電部と、この帯電部を通過して帯電した
粒子状物質を捕集する捕集部と、を具備し、帯電部は、
ガスの流れ方向に延びる平板状の集塵極及びこの集塵極
に対面する平板状の放電極を備える電気集塵装置にあっ
ては、帯電部の放電極において、ガスの上流側端部及び
下流側端部の少なくとも上流側端部に、ガスの流れ方向
に平行に突出する複数の突起部を並設し、この突起部
を、谷底部がＲの凹面形状を有する波刃形状とする構成
となる。

【００１２】このように構成された電気集塵装置によれ
ば、帯電部の放電極の突起部は、その谷底部がＲの凹面
形状を有する波刃形状とされ、谷底部が鋭角で開放が狭
い鋸刃状突起部に比して広い開放とされるため、帯電部
での電場の影響を受け難くなり同電圧でより大きいコロ
ナ放電電流が確保されて粒子状物質の帯電量が増加され
ると共に、当該谷底部がダストで埋もれ難くされ、さら
に、突起部の加工が容易にされると共に加工歪みの発生
が抑止される。

【００１３】また、本発明による電気集塵装置は、流入
するガスの流れ方向に延びる平板状の集塵極と、この集
塵極に対面する平板状の放電極と、を備えた電気集塵装
置において、放電極には、ガスの上流側端部及び下流側
端部の少なくとも上流側端部に、複数の突起部が並設さ
れ、この突起部は、谷底部がＲの凹面形状を有する波刃
形状であると共に、集塵極に向けて突出していることを
特徴としている。

【００１４】このように構成された電気集塵装置によれ
ば、突起部は、その谷底部がＲの凹面形状を有する波刃
形状とされ、谷底部が鋭角で開放が狭い鋸刃状突起部に
比して広い開放とされるため、電場の影響を受け難くな
り同電圧でより大きいコロナ放電電流が確保されて粒子
状物質の帯電量が増加されると共に、当該谷底部がダス
トで埋もれ難くされ、さらに、突起部の加工が容易にさ
れると共に加工歪みの発生が抑止される。加えて、突起
部が、集塵極に向けて突出されているため、突起部と集
塵極との間に電界強度の大きい領域が形成され、コロナ
放電電流が十分に大きくされる。

【００１５】ここで、特に帯電部及び捕集部を備える電
気集塵装置、すなわち、流入するガス中の粒子状物質に
電荷を与える帯電部と、この帯電部を通過して帯電した
粒子状物質を捕集する捕集部と、を具備し、帯電部は、
ガスの流れ方向に延びる平板状の集塵極及びこの集塵極
に対面する平板状の放電極を備える電気集塵装置にあっ
ては、帯電部の放電極において、ガスの上流側端部及び
下流側端部の少なくとも上流側端部に、複数の突起部を
並設し、この突起部を、谷底部がＲの凹面形状を有する
波刃形状とすると共に、帯電部の集塵極に向けて突出さ
せる構成となる。

【００１６】このように構成された電気集塵装置によれ
ば、帯電部の放電極の突起部は、その谷底部がＲの凹面
形状を有する波刃形状とされ、谷底部が鋭角で開放が狭
い鋸刃状突起部に比して広い開放とされるため、帯電部
での電場の影響を受け難くなり同電圧でより大きいコロ
ナ放電電流が確保されて粒子状物質の帯電量が増加され
ると共に、当該谷底部がダストで埋もれ難くされ、さら
に、突起部の加工が容易にされると共に加工歪みの発生
が抑止される。加えて、突起部が、帯電部の集塵極に向
けて突出されているため、突起部と集塵極との間に電界
強度の大きい領域が形成され、コロナ放電電流が十分に
大きくされる。

【００１７】ここで、並設方向に隣接する波刃形状の突
起部同士が、交互に反対方向に向けられているのが好ま
しい。

【００１８】このような構成を採用した場合、放電極の
両側の帯電領域で均一な帯電がなされるようになる。

【００１９】また、波刃形状の突起部は、その先端部が
先細り形状であるのが好ましい。

【００２０】このような構成を採用した場合、流入する
ガスの受ける抵抗が小さくされて乱流が抑えられると共
にコロナ放電特性が向上される。

【００２１】また、波刃形状の突起部は、放電極のガス
の上流側端部及び下流側端部に各々並設され、上流側端
部の波刃形状の突起部と下流側端部の波刃形状の突起部
とは、突起部の並設方向において相対的に半ピッチずれ
て配置されているのが好ましい。

【００２２】このような構成を採用した場合、放電極の
ガス上流側端部の突起部間を通過し帯電されない粒子状
物質が、放電極のガス下流側端部の突起部で確実に帯電
されるようになる。

【００２３】また、帯電部及び捕集部より成る組を、ガ
スの流れ方向に沿って複数組並設するのが好ましい。

【００２４】このような構成を採用した場合、捕集領域
が大きくされるため、捕集部の集塵極のガス流方向長さ
を小さくするのが可能とされ、帯電部で帯電した粒子状
物質が捕集部の途中で電荷を失い難くされると共に、前
段の捕集部から再飛散してきた粒子状物質が、後段の帯
電部で再帯電されて後段の捕集部で再捕集されるように
なる。

【００２５】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る電気集塵装置
の好適な実施形態について添付図面を参照しながら説明
する。なお、各図において、同一の要素には同一符号を
付し、重複する説明は省略する。

【００２６】図１は、第１実施形態に係る電気集塵装置
を示す正面図であって主として帯電部を示す正面図、図
２は、図１のＡ−Ａ線に沿う断面図、図３は、図１の電
気集塵装置の背面図であって主として捕集部を示す背面
図であり、本実施形態の電気集塵装置は、トンネル用と
して用いられるトンネル用電気集塵装置である。

【００２７】図１〜図３に示すように、電気集塵装置１
は、筐体としての箱状のケース８を備える。このケース
８には、図示を省略した換気ファンを通して前側（図１
における紙面手前側、図２における左側）から流入され
る排気ガスを通過させるべく、前部にガス流入口８ａが
形成されると共に後部にガス排出口８ｂが形成される。

【００２８】ケース８の内部には、図２に示すように、
ガス流入口８ａより流入されるガスの流れ方向Ｂに沿っ
て、当該ガス中の粒子状物質に電荷を与える帯電部２が
配置されると共に、この帯電部２の後段に、当該帯電部
２を通過して帯電した粒子状物質を捕集する捕集部３が
配置され、これら帯電部２及び捕集部３の後段に、さら
に同様な構成の帯電部２及び捕集部３が並設される。

【００２９】捕集部３は、図２及び図３に示すように、
ガス流方向Ｂに沿って延びる矩形平板状集塵極６を、当
該ガス流方向Ｂに直交する方向（図２における紙面に直
交する方向）に面対向で複数備えると共に、これらの集
塵極６，６間の中央に当該集塵極６と対面する略矩形平
板状放電極７を備える。これら集塵極６及び放電極７は
薄鋼板より成る。

【００３０】集塵極６，６同士は、集塵極支持金具１４
に支持されてケース８に固定される。この集塵極支持金
具１４は、放電極７においては当該放電極７に形成され
た大径の集塵極支持金具用貫通孔７ａを挿通し、これに
より放電極７との絶縁が確保される。また、放電極７，
７同士は、放電極支持金具１５に支持され絶縁碍子１７
を介してケース８に固定される。この放電極支持金具１
５は、集塵極６においては当該集塵極６に形成された大
径の放電極支持金具用貫通孔６ａを挿通し、これにより
集塵極６との絶縁が確保される。

【００３１】この捕集部３の集塵極６は、図２に示すよ
うに、接地され、放電極７には高圧直流電源１１が接続
されて負の高圧直流電圧（正の高圧直流電圧でも良いが
説明の都合上負とする）が印加される。これにより、捕
集部３では集塵極６と放電極７との間に平等電界場とし
ての静電界が形成される。

【００３２】一方、帯電部２は捕集部３と略同様な構成
であり、図１及び図２に示すように、ガス流方向Ｂに沿
って延びる矩形平板状集塵極４を、当該ガス流方向Ｂに
直交する方向に面対向で複数備えると共に、これらの集
塵極４，４間の中央に当該集塵極４と対面する矩形平板
状放電極５を備える。これら集塵極４及び放電極５は薄
鋼板より成り、放電極５には、図４及び図５に示すよう
に、ガスの上流側端部（以下単に前端と呼ぶ）５ｂ及び
下流側端部（以下単に後端と呼ぶ）５ｃに、コロナ放電
を生じさせる突起部２０が各々並設される（詳しくは後
述）。

【００３３】集塵極４，４同士は、図１及び図２に示す
ように、集塵極支持金具１２に支持されてケース８に固
定される。この集塵極支持金具１２は、放電極５におい
ては集塵極支持金具用貫通孔５ａを挿通し、これにより
放電極５との絶縁が確保される。また、放電極５，５同
士は、放電極支持金具１３に支持され絶縁碍子１６を介
してケース８に固定される。この放電極支持金具１３
は、集塵極４においては放電極支持金具用貫通孔４ａを
挿通し、これにより集塵極４との絶縁が確保される。

【００３４】この帯電部２の集塵極４は、図２に示すよ
うに、接地され、放電極５には高圧直流電源１０が接続
されて負の高圧直流電圧が印加される。これにより、帯
電部２では集塵極４と放電極５との間でコロナ放電が生
じる。

【００３５】なお、本実施形態では、高圧直流電源１１
の電圧を高圧直流電源１０より高電圧として捕集部３の
電位を帯電部２より高電位としているが、これと逆の場
合もあり、また同電位の場合もある。

【００３６】ここで、帯電部２の集塵極４，４間の間隔
は、好ましくは２０ｍｍである。帯電部２では、集塵極
同士の間隔が小さくされるに従い帯電効率が向上するた
め、集塵極４，４間の間隔は小さいほど良いが、集塵極
４，４間の間隔が２０ｍｍ未満では、集塵極４と放電極
５との間で荷電による火花放電（スパーク）が多くな
り、これを防止しようとすると、集塵極４を高精度に製
作し高精度に固定する必要があると共に、高風速による
集塵極４の振れを極力抑えることが必要となり、高コス
トとなる傾向がある。

【００３７】また、捕集部３の集塵極６，６間の間隔に
対する帯電部２の集塵極４，４間の間隔の比が０．８〜
１．０の範囲にあるのが好ましい。すなわち、前述した
ように、帯電部２の集塵極４，４間の間隔を２０ｍｍと
するのが好ましいため、捕集部３の集塵極６，６間の間
隔は１６ｍｍ〜２０ｍｍとするのが好ましい。捕集部３
では、集塵極同士の間隔が小さくされるに従い集塵効率
が向上するため、集塵極６，６間の間隔は小さいほど良
いが、集塵極６，６間の間隔が１６ｍｍ未満では、集塵
極６及び放電極７の撓み、歪み、電極組の組立精度や電
極の振動等の観点から支持金具１４，１５を増やす必要
があり、全ての面で高コストとなる傾向がある。

【００３８】また、帯電部２の放電極５の厚さは、好ま
しくは０．３ｍｍ〜０．６ｍｍである。０．３ｍｍ未満
では、電流は低電圧で多く流れるようになるが、放電極
５自体の剛性がなくなり、高風速による振動に基づく火
花放電を防止するために放電極５に常に強力な引張り力
を与える必要があり、耐久性や固定方法の問題が生じる
傾向がある。一方、０．６ｍｍを超えると、ガス中の粒
子状物質の帯電に必要な電流を確保すべく、放電極５の
厚さの影響（放電極５の厚さが薄いほど低電圧で高電流
となること）で集塵極４と放電極５との間に高電圧を印
加することが必要になり、この場合、火花放電を防止す
べく、集塵極系と放電極系との間の距離を大きくする必
要があり、絶縁碍子１６を含む帯電部２が大きくなる傾
向がある。

【００３９】次に、本実施形態の特徴を成す帯電部放電
極５の突起部２０について詳説する。この突起部２０
は、図５に示すように、帯電部２の放電極５の前端５ｂ
及び後端５ｃにて上下方向に並設され、ガス流方向Ｂに
平行に突出される形状を成す。この突起部２０は、特に
谷底部２０ｂがＲの凹面形状を有する形状であり、本実
施形態では、この形状を波刃形状と呼称する。

【００４０】この波刃形状の突起部２０は、谷底部２０
ｂがＲの凹面形状を有する形状であれば特に限定される
ものではなく、図５に示すように、先端部２０ａと谷底
部２０ｂのＲとが直線で結ばれていても良く、また、図
６に示すように、先端部２１ａと谷底部２１ｂのＲとが
曲線で結ばれている突起部２１でも良い。

【００４１】ここで、突起部２０（以下、波刃形状の突
起部２０，２１のうち突起部２０を代表して説明する）
のピッチｐは、好ましくは帯電部２の集塵極４、４間の
間隔の０．２５倍〜０．４５倍である。すなわち、前述
したように、帯電部２の集塵極４，４間の間隔を２０ｍ
ｍとするのが好ましいため、突起部２０のピッチｐは、
５ｍｍ〜９ｍｍとするのが好ましい。５ｍｍ未満では、
隣接する突起部２０，２０同士が干渉してコロナ放電電
流が流れ難くなり、安定したコロナ放電が行えず集塵性
能が低下する傾向がある。一方、９ｍｍを超えると、コ
ロナ放電の広がり以上に突起部２０，２０同士の間隔が
広くなり、ガス流方向Ｂに直交する方向の断面で電流密
度が小さくなる箇所が発生して帯電を十分に行えないデ
ッドゾーンが増大し、集塵性能が低下する傾向がある。

【００４２】また、突起部２０の谷底部２０ｂのＲは、
好ましくは０．７５ｍｍ〜３．１ｍｍである。０．７５
ｍｍ未満では、谷底部２０ｂの丸みが小さくなって鋸刃
状突起部の谷底部と形状が近くなり、一方、３．１ｍｍ
を超えると、谷底部２０ｂを除く先端部２０ａ側の部分
が非常に細くなり折損する虞がある。

【００４３】また、図５に示すように、前端５ｂの波刃
形状の突起部２０と後端５ｃの波刃形状の突起部２０と
が、突起部２０の並設方向において相対的に半ピッチず
れて配置されている、すなわち前端５ｂの各突起部２０
が後端５ｃの突起部２０，２０同士の間に対向している
のが、より好ましい。これにより、前端５ｂの突起部２
０，２０同士間を通過し帯電されない粒子状物質が、後
端５ｃの突起部２０で帯電されることになる。

【００４４】さらにまた、突起部２０は、流入するガス
の受ける抵抗が小さくされて乱流が抑えられると共にコ
ロナ放電特性が向上されるという観点からは、先細り形
状であるのが好ましい。ここで言う先細り形状とは、先
端部２０ａを尖鋭にした形状のことである。

【００４５】このような形状の突起部２０を有する放電
極５は、例えばコストの低いプレス加工で形成される。
ここで、このプレス加工により従来技術の鋸刃状突起部
を有する放電極を形成すると、当該鋸刃状突起部は谷底
部が鋭角（鋭利）であるため、加工がし難く且つ金型の
製作費が高いと共に当該金型の刃が早く劣化してしま
い、製造コストが高くなるといった問題があると共に、
鋭角部で加工歪みが生じ易く集塵極４との間隔が不均等
となって帯電効率が低下し集塵性能が低下するといった
問題があるが、本実施形態の放電極５は、その突起部２
０の谷底部２０ｂがＲの凹面形状を有する波刃形状とさ
れ、谷底部が鋭角で開放が狭い鋸刃状突起部に比して広
い開放とされ丸みを帯びているため、突起部２０の加工
が容易にされ且つ金型の製作費が低減されると共に当該
金型の刃の劣化が抑止され、さらに、加工歪みの発生が
抑止されることになる。その結果、製造コストが低減さ
れると共に集塵性能が向上される。

【００４６】次に、このように構成された電気集塵装置
１の作用について説明する。運転が開始され、帯電部２
の放電極５に高圧直流電源１０の高電圧が印加される
と、帯電部２では集塵極４と放電極５との間でコロナ放
電が生じ、捕集部３の放電極７に高圧直流電源１１の高
電圧が印加されると、捕集部３では集塵極６と放電極７
との間に静電界が形成される。

【００４７】この時、帯電部２の放電極５は、前述した
ように、その突起部２０の谷底部２０ｂがＲの凹面形状
を有する波刃形状とされ、谷底部が鋭角で開放が狭い鋸
刃状突起部に比して広い開放とされているため、電場の
影響を当該鋸刃状突起部に比して受け難く同電圧でより
大きいコロナ放電電流が確保され、ガス中の粒子状物質
に与えられる電荷（負イオン）が増加される。

【００４８】従って、トンネル内の高速流（９ｍ／ｓ以
上）のガスが帯電部２に流入しても、ガス中の粒子状物
質は当該帯電部２で効率良く帯電され、この帯電した粒
子状物質は、捕集部３の集塵極６で効率良く捕集され
る。その結果、集塵性能が十分に向上される。

【００４９】また、波刃形状の突起部２０の先端部２０
ａが先細り形状である場合、流入するガスの受ける抵抗
が小さくされて乱流が抑えられ、圧力損失が低減され
る。さらに、先端部２０ａが尖鋭となるため、突起部２
０と集塵極４との間に電界強度の大きい領域が形成さ
れ、コロナ放電電流が一層十分に流れ、結果として集塵
性能が一層向上される。

【００５０】また、放電極５の前端の突起部２０と後端
の突起部２０とが、突起部２０の並設方向において相対
的に半ピッチずれて配置されている場合、前端５ｂの突
起部２０，２０同士間を通過し帯電されない粒子状物質
が、後端５ｃの突起部２０で帯電され、結果として集塵
性能が一層向上される。

【００５１】また、捕集部３の後段には、帯電部２及び
捕集部３がさらに並設されて捕集領域が大きくされるた
め、捕集部３の集塵極のガス流方向長さが小さくされ
る。その結果、帯電部２で帯電した粒子状物質が捕集部
３の途中で電荷を失い難く、集塵性能が一層向上され
る。さらに、後段の帯電部２において、前段の捕集部３
から再飛散してきた粒子状物質が再帯電され、後段の捕
集部３で再捕集されるため、粒子状物質の再飛散防止効
果が図られている。

【００５２】さらにまた、帯電部２の集塵極同士の間隔
が、最も小さくし得る２０ｍｍに設定されているため、
低電圧で運転しても、帯電部の集塵極間隔が２０ｍｍよ
り大きい場合と同等若しくはそれ以上の集塵性能が得ら
れる。すなわち、高圧直流電源１０の電圧を低く設定可
能なため、高圧直流電源１０の容量が小さくされると共
に、絶縁碍子１６の耐圧が小さくされて当該絶縁碍子１
６が小型化され、さらに集塵極系と放電極系との間の距
離が小さくされて帯電部２が軽量化される。

【００５３】ところで、前述のように、帯電部２でコロ
ナ放電を行い、粒子状物質に負の電荷を与えると、同時
にこの放電電子の一部に正の電子も少ない割合で発生
し、この正の電荷が与えられた粒子状物質は、負極の放
電極５に引きつけられてダストとして当該放電極５に付
着する。このダストは、平板状放電極５の全面に一様に
付着するが、当該放電極５の突起部を鋸刃状突起部とし
た場合には、谷底部が鋭角で開放が狭いため、谷底部で
はダストが早く成長して当該谷底部がダストにより覆わ
れ（ダストによる汚染を受け）、安定したコロナ放電を
長期間持続できないという問題があるが、本実施形態の
放電極５は、その突起部２０の谷底部２０ｂが、前述の
ように、Ｒの凹面形状を有する波刃形状とされ、谷底部
が鋭角で開放が狭い鋸刃状突起部に比して広い開放とさ
れているため、当該谷底部２０ｂがダストで埋もれ難く
されている。その結果、上記十分に向上された集塵性能
が長期間安定して持続される。

【００５４】なお、本実施形態においては、より好まし
いとして、放電極５の前端５ｂ及び後端５ｃに突起部２
０が各々並設されているが、放電極５の前端５ｂ及び後
端５ｃの少なくとも前端５ｂに突起部２０が並設されて
いれば良い。

【００５５】ここで、本発明者らは、電気集塵装置１を
以下の実施例１〜３、比較例１の条件で各々構成し、図
８に示す試験装置を用いて集塵性能試験を行った。

【００５６】この試験装置は、ディーゼルエンジン３０
から発生した排ガスの煤塵を吸引ファン３１で吸引し、
この排ガスの煤塵を中継タンク３２を介して希釈＆混合
部３３に導き当該希釈＆混合部３３で大気と混合して所
定の試験濃度（０．６ｍｇ／ｍ³）に希釈し、これを整
流装置３４を通して電気集塵装置１に通すように構成さ
れる。そして、この時の電気集塵装置１内のガス流速を
９ｍ／ｓに設定し、電気集塵装置１の入口、出口の煤塵
濃度を、ハイボリュームサンプラー３５，３６で測定し
て重量法で集塵効率を調べた。

【００５７】なお、この試験では、捕集部３の電極仕様
及び荷電条件を変えずに一定とし、帯電部２の放電極５
だけを取り替えて電気集塵装置１の荷電を単位ガス量当
たり出力を同一とした。

【００５８】（実施例１）帯電部２においては、１２枚
の矩形平板状の鋼製集塵極（高さ５２０ｍｍ、長さ１３
０ｍｍ、厚さ０．５ｍｍ）４を２０ｍｍ間隔で平行に配
置し、集塵極４，４同士の間に矩形平板状の鋼製放電極
（高さ４１０ｍｍ、長さ７０ｍｍ、厚さ０．３ｍｍ）５
を配置した。放電極５としては、その前端に、図５に示
すのと同様な波刃形状の突起部２０が並設されたものを
用いた。突起部２０は、その高さ（先端部２０ａと谷底
部２０ｂの底との間の距離のこと）ｈが６ｍｍ、ピッチ
ｐが７ｍｍ、谷底部２０ｂのＲが１．６２ｍｍである。
また、捕集部３においては、１４枚の矩形平板状の鋼製
集塵極（高さ４００ｍｍ、長さ５４０ｍｍ、厚さ０．５
ｍｍ）６を２０ｍｍ間隔で平行に配置し、集塵極６，６
同士の間に矩形平板状の鋼製放電極（高さ３９０ｍｍ、
長さ５３０ｍｍ、厚さ０．５ｍｍ）７を配置した。ここ
で、帯電部２においては、集塵極４は接地し、放電極５
は高圧直流電源１０に接続した。一方、捕集部３におい
ては、集塵極６は接地し、放電極７は高圧直流電源１１
に接続した。

【００５９】（実施例２）この実施例２が実施例１と違
う点は、突起部２０のピッチｐを５ｍｍ、谷底部２０ｂ
のＲを０．７５ｍｍとした点である。

【００６０】（実施例３）この実施例３が実施例１と違
う点は、突起部２０のピッチｐを９ｍｍ、谷底部２０ｂ
のＲを３．１ｍｍとした点である。

【００６１】（比較例１）この比較例１が実施例１と違
う点は、突起部の形状を公知の鋸刃状突起部とした点で
ある。この鋸刃状突起部は、その高さが５ｍｍ、ピッチ
が４ｍｍである。

【００６２】これらの試験結果を図９に示す。図９より
明らかなように、本発明の波刃形状の突起部２０を用い
た電気集塵装置（実施例１〜実施例３）の集塵性能は、
鋸刃状突起部を用いた従来の電気集塵装置（比較例１）
のそれに比して、十分に向上されているのが分かると共
に、実施例の中では実施例２が特に優れているのが分か
る。なお、捕集部３の平均電圧は−９．８ｋＶ、電流は
０．１ｍＡである。

【００６３】図７は、第２実施形態に係る電気集塵装置
の帯電部を示す部分平面図である。この第２実施形態の
電気集塵装置にあっては、放電極５の前端５ｂ及び後端
５ｃに上下方向に並設されガス流方向Ｂに平行に突出さ
れる波刃形状の突起部２０が、放電極５の平板部５ｄに
対して直交するように折り曲げられている。すなわち、
突起部２０は、集塵極４に向けて突出されている。

【００６４】また、各突起部２０は、当該放電極５の両
側に向けられ、並設方向に隣接する突起部２０，２０同
士が、交互に反対方向に向けられている。

【００６５】このように構成された電気集塵装置によれ
ば、波刃形状の突起部２０が集塵極４に向けられている
ため、突起部２０と集塵極４との間に電界強度の大きい
領域が形成され、コロナ放電電流が第１実施形態に比し
て大きくされる。その結果、集塵性能がより一層向上さ
れる。

【００６６】加えて、並設方向に隣接する波刃形状の突
起部２０，２０同士が、交互に反対方向に向けられてい
るため、放電極５の両側の帯電領域では均一な帯電が粒
子状物質に対してなされることになる。

【００６７】なお、この第２実施形態においても、より
好ましいとして、放電極５の前端５ｂ及び後端５ｃに、
集塵極４に向けられる突起部２０が各々並設されている
が、放電極５の前端５ｂ及び後端５ｃの少なくとも前端
５ｂに突起部２０が並設されていれば良い。

【００６８】以上、本発明をその実施形態に基づき具体
的に説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるも
のではなく、例えば、上記実施形態においては、帯電部
２及び捕集部３を備えた２段式の電気集塵装置の当該帯
電部２の放電極５に対する適用例が述べられているが、
帯電部２及び捕集部３を兼用とした所謂１段式の電気集
塵装置の放電極に対しても同様に適用可能である。

【００６９】また、上記実施形態においては、帯電部２
及び捕集部３より成る組を、ガス流方向Ｂに沿って２組
並設しているが、３組以上並設して集塵性能の向上を一
層図ることも可能である。

【００７０】また、上記実施形態においては、電気集塵
装置を、トンネル換気流速の高速化が要求されているト
ンネルに適用するのが特に有効だとしてトンネル用電気
集塵装置としているが、例えば、空気清浄装置やディー
ゼル機関の排気煤塵除去用として採用することも可能で
あり、特に、低濃度（数ｍｇ／ｍ³）における気流中の
粒子状物質を高ガス量の高速流で捕集する場合や気流中
の微量の貴重物質を分離する場合に有効である。

【００７１】

【発明の効果】本発明の電気集塵装置は、放電極のガス
の上流側端部及び下流側端部の少なくとも上流側端部
に、ガスの流れ方向に平行に突出する複数の突起部を並
設し、この突起部を、谷底部がＲの凹面形状を有する波
刃形状として、谷底部が鋭角で開放が狭い鋸刃状突起部
に比して広い開放とし、電場の影響を受け難くし同電圧
でより大きいコロナ放電電流を確保して粒子状物質の帯
電量を増加すると共に、当該谷底部をダストで埋もれ難
くし、さらに、突起部の加工を容易にすると共に加工歪
みの発生を抑止するように構成したものであるから、集
塵性能を十分向上するのが可能となると共に、この向上
された集塵性能の長期間持続及び製造コストの低減が可
能となる。

【００７２】また、本発明の帯電部及び捕集部を備える
電気集塵装置は、帯電部の放電極のガスの上流側端部及
び下流側端部の少なくとも上流側端部に、ガスの流れ方
向に平行に突出する複数の突起部を並設し、この突起部
を、谷底部がＲの凹面形状を有する波刃形状として、谷
底部が鋭角で開放が狭い鋸刃状突起部に比して広い開放
とし、帯電部での電場の影響を受け難くし同電圧でより
大きいコロナ放電電流を確保して粒子状物質の帯電量を
増加すると共に、当該谷底部をダストで埋もれ難くし、
さらに、突起部の加工を容易にすると共に加工歪みの発
生を抑止するように構成したものであるから、集塵性能
を十分向上するのが可能となると共に、この向上された
集塵性能の長期間持続及び製造コストの低減が可能とな
る。

【００７３】また、本発明の電気集塵装置は、放電極の
ガスの上流側端部及び下流側端部の少なくとも上流側端
部に、複数の突起部を並設し、この突起部を、谷底部が
Ｒの凹面形状を有する波刃形状として、谷底部が鋭角で
開放が狭い鋸刃状突起部に比して広い開放とし、電場の
影響を受け難くし同電圧でより大きいコロナ放電電流を
確保して粒子状物質の帯電量を増加すると共に、当該谷
底部をダストで埋もれ難くし、さらに、突起部の加工を
容易にすると共に加工歪みの発生を抑止するようにし、
加えて、これらの突起部を、集塵極に向けて突出するこ
とで、突起部と集塵極との間に電界強度の大きい領域を
形成して、コロナ放電電流を十分に大きくするように構
成したものであるから、集塵性能をより一層向上するの
が可能となると共に、この向上された集塵性能の長期間
持続及び製造コストの低減が可能となる。

【００７４】また、本発明の帯電部及び捕集部を備える
電気集塵装置は、帯電部の放電極のガスの上流側端部及
び下流側端部の少なくとも上流側端部に、複数の突起部
を並設し、この突起部を、谷底部がＲの凹面形状を有す
る波刃形状として、谷底部が鋭角で開放が狭い鋸刃状突
起部に比して広い開放とし、帯電部での電場の影響を受
け難くし同電圧でより大きいコロナ放電電流を確保して
粒子状物質の帯電量を増加すると共に、当該谷底部をダ
ストで埋もれ難くし、さらに、突起部の加工を容易にす
ると共に加工歪みの発生を抑止するようにし、加えて、
これらの突起部を、帯電部の集塵極に向けて突出するこ
とで、突起部と集塵極との間に電界強度の大きい領域を
形成して、コロナ放電電流を十分に大きくするように構
成したものであるから、集塵性能をより一層向上するの
が可能となると共に、この向上された集塵性能の長期間
持続及び製造コストの低減が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１実施形態に係る電気集塵装置を示す正面図
であり主として帯電部を示す正面図である。

【図２】図１のＡ−Ａ線に沿う断面図である。

【図３】図１の電気集塵装置の背面図であり主として捕
集部を示す背面図である。

【図４】図２の帯電部を示す部分平面図である。

【図５】図４の放電極を示す詳細側面図である。

【図６】図５の放電極の変形例を示す詳細側面図であ
る。

【図７】第２実施形態に係る電気集塵装置の帯電部を示
す部分平面図である。

【図８】電気集塵装置の集塵性能を試験する試験装置の
概要を示す説明図である。

【図９】図８の試験装置を用いての実施例１〜実施例
３、比較例１の試験結果を示す図表である。

【符号の説明】

１…トンネル用電気集塵装置（電気集塵装置）、２…帯
電部、３…捕集部、４…帯電部の集塵極、５…帯電部の
放電極、５ｂ…帯電部放電極の前端（帯電部放電極のガ
スの上流側端部）、５ｃ…帯電部放電極の後端（帯電部
放電極のガスの下流側端部）、６…捕集部の集塵極、７
…捕集部の放電極、２０，２１…突起部、２０ａ，２１
ａ…突起部の先端部、２０ｂ，２１ｂ…突起部の谷底
部、Ｂ…ガス流方向。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 柴田 憲司 神奈川県平塚市夕陽ヶ丘63番30号 住友重 機械工業株式会社平塚事業所内 (72)発明者 原崎 務 東京都田無市谷戸町ニ丁目１番１号 住友 重機械工業株式会社田無製造所内 (72)発明者 村田 栄作 東京都大田区羽田旭町11番１号 株式会社 荏原製作所内 (72)発明者 加藤 伸之 東京都大田区羽田旭町11番１号 株式会社 荏原製作所内 Ｆターム(参考） 4D054 AA07 BA02 BA08 BB06 BB08 BB12 BC03

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 流入するガスの流れ方向に延びる平板状
   の集塵極と、この集塵極に対面する平板状の放電極と、
   を備えた電気集塵装置において、 前記放電極には、前記ガスの上流側端部及び下流側端部
   の少なくとも前記上流側端部に、前記ガスの流れ方向に
   平行に突出する複数の突起部が並設され、 この突起部は、谷底部がＲの凹面形状を有する波刃形状
   であることを特徴とする電気集塵装置。
2. 【請求項２】 流入するガス中の粒子状物質に電荷を与
   える帯電部と、この帯電部を通過して帯電した前記粒子
   状物質を捕集する捕集部と、を具備し、前記帯電部は、
   前記ガスの流れ方向に延びる平板状の集塵極及びこの集
   塵極に対面する平板状の放電極を備える電気集塵装置に
   おいて、 前記帯電部の前記放電極には、前記ガスの上流側端部及
   び下流側端部の少なくとも前記上流側端部に、前記ガス
   の流れ方向に平行に突出する複数の突起部が並設され、 この突起部は、谷底部がＲの凹面形状を有する波刃形状
   であることを特徴とする電気集塵装置。
3. 【請求項３】 流入するガスの流れ方向に延びる平板状
   の集塵極と、この集塵極に対面する平板状の放電極と、
   を備えた電気集塵装置において、 前記放電極には、前記ガスの上流側端部及び下流側端部
   の少なくとも前記上流側端部に、複数の突起部が並設さ
   れ、 この突起部は、谷底部がＲの凹面形状を有する波刃形状
   であると共に、前記集塵極に向けて突出していることを
   特徴とする電気集塵装置。
4. 【請求項４】 流入するガス中の粒子状物質に電荷を与
   える帯電部と、この帯電部を通過して帯電した前記粒子
   状物質を捕集する捕集部と、を具備し、前記帯電部は、
   前記ガスの流れ方向に延びる平板状の集塵極及びこの集
   塵極に対面する平板状の放電極を備える電気集塵装置に
   おいて、 前記帯電部の前記放電極には、前記ガスの上流側端部及
   び下流側端部の少なくとも前記上流側端部に、複数の突
   起部が並設され、 この突起部は、谷底部がＲの凹面形状を有する波刃形状
   であると共に、前記帯電部の前記集塵極に向けて突出し
   ていることを特徴とする電気集塵装置。
5. 【請求項５】 並設方向に隣接する前記波刃形状の突起
   部同士が、交互に反対方向に向けられていることを特徴
   とする請求項３または４記載の電気集塵装置。
6. 【請求項６】 前記波刃形状の突起部は、その先端部が
   先細り形状であることを特徴とする請求項１〜５の何れ
   か一項に記載の電気集塵装置。
7. 【請求項７】 前記波刃形状の突起部は、前記放電極の
   前記ガスの上流側端部及び下流側端部に各々並設され、 前記上流側端部の前記波刃形状の突起部と前記下流側端
   部の前記波刃形状の突起部とは、前記突起部の並設方向
   において相対的に半ピッチずれて配置されていることを
   特徴とする請求項１〜６の何れか一項に記載の電気集塵
   装置。
8. 【請求項８】 前記帯電部及び前記捕集部より成る組
   を、前記ガスの流れ方向に沿って複数組並設して成る請
   求項２または４記載の電気集塵装置。