JP2005296695A - 電気集塵機 - Google Patents

Abstract

【目的】集塵性能を維持しながら水洗浄後の乾燥時間の短縮が可能な電気集塵機を提供する。
【構成】この発明の電気集塵機１は、筐体２，集塵ユニット３，水洗浄ユニット４，遠赤外線の放射に優れる表面処理が施されたシーズヒータを用いた放射熱式の加熱装置６，サーミスタ式の温度検出器７を備え、筐体２は空気９の流入側と流出側とに両開きの扉２１，２２を備える。集塵ユニット３は、空気９に含まれる塵埃に電荷を与える帯電部分の帯電部３１と、帯電された塵埃を吸着する極板などからなる集塵部分の集塵部３２とを組み合わせて構成されている。水洗浄ユニット４は集塵ユニット３の上方や側面などに配置された複数の洗浄水ノズル５などを備え、集塵ユニット３の水洗浄時に洗浄水ノズル５から高圧の洗浄水８を噴射する。加熱装置６は扉２２のダンパー取付用のフレームの集塵ユニット３側の面に取り付けられる。
【選択図】 図２

Description

この発明は、自動車トンネル内などの空気の清浄化に用いられて集塵ユニットを水洗浄後に通風乾燥する電気集塵機に関する。

例えば自動車トンネル内の空気は、自動車から排出される煤塵，自動車の走行に伴って生じるタイヤや道路アスファルトの摩耗粉塵などのサブミクロンオーダーの浮遊微粒子を主体とする塵埃で汚染されている。このように塵埃で汚染されている空気からこの塵埃を除去するために、自動車トンネルや換気所などに電気集塵機が設置されて空気の清浄化が図られている。電気集塵機ではその集塵ユニットに電気集塵作用により捕集された塵埃はいったん集塵ユニットの集塵部が持つ極板に堆積させ、極板や絶縁碍子などに堆積された塵埃を高圧水などによる水洗浄により適時に除去するようにしている。そうして、水洗浄されて水で濡れた電気集塵機の集塵ユニットに対しては、通風乾燥によって極板や絶縁碍子などを乾燥させるようにしている（例えば、特許文献１参照。)。
特公平６−９６１３２号公報 （第３，４頁、第１，３，４図）

自動車トンネル用の電気集塵機の場合には水洗浄の所要時間は数分間程度に過ぎないが、前述した従来技術による電気集塵機の水洗浄後の通風乾燥の所要時間はほぼ１時間程度である。この長い通風乾燥の所要時間は、週１回程度と洗浄頻度が少なくて済んだ従来の自動車トンネル内空気の清浄化に用いられる電気集塵機の場合には、問題視されることがないレベルであった。ところが近年では、トンネルに設置される電気集塵機はトンネルの建設費の低減などを図るために、外形・寸法を維持しながら除塵風量を増大するよう要求されるようになってきている。
すなわち、電気集塵機に導入されるトンネル内空気の電気集塵機内における風速に関して見ると、従来は７ｍ／ｓ程度であったものが、集塵性能を維持した上で１３ｍ／ｓ程度への増大を要求されるようになってきている。このために、必然的に洗浄頻度が毎日１回程度に増加されるようになってきている。他方、自動車の交通量が全般に増加してきているためにトンネルを通過する自動車台数は増加の傾向があり、自動車交通量の多い都市およびその周辺部のトンネルの場合などでは、電気集塵機は１日の中で２０時間前後の長時間も運転されるケースが生じるようになっている。
そうして、電気集塵機を１日に２０時間前後の長時間運転した上で１日１回の水洗浄を行うために、水洗浄後の乾燥を十分には行えない場合が発生している。このような場合には、通風乾燥後に電気集塵機の再運転を開始する際に、運転再開の初期段階では集塵ユニットには洗浄水が残存しているために極板間で水分を介して放電が発生し、極板に熱変形などのダメージを与えるような問題が引き起こされている。こうした状況から、電気集塵機の水洗浄後の集塵ユニットの乾燥所要時間の短縮が強く要求されるようになってきている。したがってこの発明の目的は、集塵性能を維持しながら水洗浄後の乾燥時間の短縮が可能な電気集塵機を提供することにある。

この発明では前述の目的は、
１）筐体内の空気流路中に設置された集塵ユニットを水洗浄後に通風乾燥するようにした電気集塵機において、
水洗浄後の前記集塵ユニットの乾燥時にこの集塵ユニットを主として放射熱によって加熱乾燥する加熱装置を備えること、または、
２）前記１項に記載の手段において、前記加熱装置は柱状の外形を持ちその加熱源が通電によって発熱する発熱体であることにより達成される。

この発明による電気集塵機では、前記課題を解決するための手段の項で述べた構成とすることで、この発明の加熱装置による集塵ユニットの加熱は主として放射熱によって行われることで、対流などを用いる加熱方式の場合と対比して短時間で集塵ユニットを所定の温度に上昇できる。また、通風乾燥を終了した時点で集塵ユニットに残存している水分は少ないので、この残存水分は加熱装置から与えられた放射熱によって比較的短時間で蒸発されて集塵ユニットから除去できる。
これらのことによって、電気集塵機の通風乾燥の所要時間と加熱乾燥の所要時間との和である集塵ユニットの乾燥時間を、通風乾燥のみで行われていた従来例の電気集塵機の場合の乾燥時間よりも短縮することが可能になる。すなわち、この発明による電気集塵機は、従来例の電気集塵機の場合と同等の形状・寸法の筐体，集塵ユニットを用いて集塵性能を維持しながら、その乾燥時間を短縮することが可能であり、これによって従来例の電気集塵機で発生していた極板のダメージの問題などを防止することができ、極板などの寿命延長が期待できてメンテナンスコストの抑制も可能になる。

以下この発明の実施の形態の一例を図面を参照して詳細に説明する。図１は、この発明の実施の形態の一例による電気集塵機を示すその平面断面図であり、図２は図１による電気集塵機を関連する要素と共に示すその側面断面図であり、図３は図２のＲ部に示されている加熱装置の側面図であり、図４は図１による電気集塵機の水洗浄および乾燥処理の順序を示すフロー図である。なお、図１には開く途中の扉を鎖線で示している。図１〜図４において、１は、筐体２，集塵ユニット３，水洗浄ユニット４，放射熱式の加熱装置６，温度検出器７を備えた、この発明による電気集塵機である。
筐体２は空気９（図１，図２に白抜きの矢印で示す。）の流入側にはダンパー２３が取り付けられた両開きの扉２１，２１が設置されており、また、空気９の流出側にもダンパー２３が取り付けられた両開きの扉２２，２２が設置されている。筐体２内部の空気９の流路中には、流入側および流出側から見て、左右方向に２台，上下方向に２段の計４台の集塵ユニット３が設置されており、例えば、扉２１，２１を開くことで、集塵ユニット３を筐体２から引き出すことができる。それぞれの集塵ユニット３は、空気９に含まれる塵埃に電荷を与える帯電部分がユニット化されて構成された帯電部３１と、帯電された塵埃を吸着する極板などからなる集塵部分がユニット化されて構成された集塵部３２とを組み合わせて構成されている。

それぞれの集塵ユニット３では、帯電部３１は空気９の流入側に配置され、集塵部３２は空気９の流出側に配置されている。水洗浄ユニット４はそれぞれの集塵ユニット３の上方や側面などに配置された複数の洗浄水ノズル５と、洗浄水ノズル５を装着する複数のノズル用管体と、複数のノズル用管体に共通に洗浄水８を供給するヘッダー管などを備えている。そうして水洗浄ユニット４には集塵ユニット３の水洗浄時に、給水用配管などを介して高圧の洗浄水８（図２に太線の矢印で示す。）が供給され、それぞれの洗浄水ノズル５からはこの洗浄水８が吐出されて集塵ユニット３を水洗浄する。集塵ユニット３の水洗浄が終了すると、電気集塵機１は通風乾燥を施される。
主として図１，図２を用いて放射熱式の加熱装置６および温度検出器７を除いた部分の電気集塵機１についてこれまで説明してきたが、その内容は前述「特許文献１」などによる従来例の電気集塵機の場合と同等である。この発明の実施の形態の一例による電気集塵機１の特徴的な構成は、放射熱式の加熱装置６，温度検出器７を備えることにある。加熱装置６は電気集塵機１の水洗浄後の乾燥処理時に集塵ユニット３などを放射熱により加熱乾燥するための加熱装置として備えられている。この加熱装置６には、この事例の場合には、加熱源に通電によって発熱する金属製の発熱体である電熱線が用いられ，放射熱である赤外線の放射性能に優れた表面性状を持つ金属製の筒状の被覆体で覆われたシーズヒータ〔例えば、ハイレックスヒータ、八光商事（株）商品名〕の電圧１００Ｖ，容量１ｋＷ前後程度のものが用いられている。

加熱装置６を図３により説明すると、６１は直線状のシーズヒータ、６２，６２はシーズヒータ６１の端子部（不図示）を覆って保護する保護カバー、６３，６３はシーズヒータ６１と保護カバー６２との間に装填される碍管である。また、６４は保護カバー６２と一体に構成された取付脚、６５は加熱装置６の取付用のねじ、６６はシーズヒータ６１の端子からの口出線、６７は口出線６６と保護カバー６２との間に装填される電気絶縁材製ブッシュである。加熱装置６のシーズヒータ６１には遠赤外線の放射に優れた表面処理が施されている。この加熱装置６は、例えば、それぞれの扉２２のダンパー２３が取り付けられているフレームに、その集塵ユニット３側の面に必要に応じては取付板などを介してねじ６５によって取り付けられる。
そうして、加熱装置６はそれぞれの扉２２に対し、例えば、横方向に４列，上下方向に２段の合計８台が設置され、通電時には電源６９から給電される。この放射熱式の加熱装置６は図３に例示したように細長い柱状のシンプルな形状でコンパクトであり、筐体２内に配置する場合の占有スペースも僅かで済み、しかも、空気９の通流に対する風損の発生源になり難いことで、電気集塵機１への内蔵用に好適な加熱装置である。また、温度検出器７は加熱装置６による集塵ユニット３の加熱乾燥時に電気集塵機１の内部温度の検出に用いられ、例えば、サーミスタやバイメタルを温度検出要素として用いている。この温度検出器７は、例えば、筐体２の天井部の加熱装置６と集塵ユニット３との中間部に装着され、加熱装置６による加熱乾燥時の過熱防止用などとして用いられる。
次に、この発明による電気集塵機１の集塵ユニット３の水洗浄と、水洗浄後の乾燥処理について図４も合わせ用いて説明する。図４には電気集塵機１の水洗浄および乾燥処理に関する工程を取り出して示しており、これ等の工程の内、従来例の電気集塵機の場合と同様の工程は細い線を用いた枠で囲み、この発明に特徴的な工程は太い線を用いた枠で囲んで、それ等の識別を容易にしている。この発明による電気集塵機１では、空気９に含まれる塵埃の集塵，洗浄水８を用いての集塵ユニット３の水洗浄（図４のＳ１００の「集塵機洗浄」の工程），および電気集塵機１の通風乾燥（図４のＳ１０１の「集塵機通風乾燥」の工程）の実施までの各工程は、従来例の電気集塵機の場合と同様の内容で実施される。そうして、この発明による電気集塵機１による加熱装置６の使用に関連する工程は通風乾燥の途中段階から実施される。

この発明による電気集塵機１の通風乾燥は集塵ユニット３から洗浄水８が完全に除去される前の，若干の洗浄水８がまだ残留されている段階までとして、前述「特許文献１」などによる従来例の電気集塵機の場合よりも短い時間とされる。電気集塵機１ではこの通風乾燥工程に続いて加熱装置６に通電しての加熱乾燥（図４のＳ１０２の「集塵機加熱乾燥」の工程）が行われる。この加熱乾燥は全ての扉２１，２２を閉鎖して、電気集塵機１の内部を閉塞状態にして行われる。
加熱装置６による集塵ユニット３の加熱は主として放射熱によって行われることで、対流などを用いる加熱方式の場合と対比して短時間で集塵ユニット３を所定の温度に上昇できる。また、通風乾燥（Ｓ１０１）を終了した時点で集塵ユニット３に残存している水分は少ないので、この残存水分は加熱装置６から与えられた放射熱（この事例の場合は遠赤外線である。）によって比較的短時間で蒸発されて集塵ユニット３から除去できる。これらのことによって、電気集塵機１の通風乾燥（Ｓ１０１）の所要時間と加熱乾燥（Ｓ１０２）の所要時間の和である集塵ユニット３の乾燥時間は、通風乾燥のみで行われていた従来例の電気集塵機の場合の乾燥時間よりも短縮することができる。
このことにより、電気集塵機１を１日に２０時間前後の長時間運転した上で１日１回の水洗浄を行ったとしても、水洗浄後の集塵ユニット３を十分に乾燥することができるようになる。以上説明したところにより、電気集塵機１は、従来例の電気集塵機の場合と同等の形状・寸法の筐体２，集塵ユニット３を用いて集塵性能を維持しながら、その乾燥時間を短縮できることで従来例の電気集塵機における極板のダメージの問題などを防止することができ、極板などの寿命延長が期待できてメンテナンスコストも抑制できる。

前述の説明では、電気集塵機１が備える加熱装置６は扉２２に取り付けられるとしてきたが、これに限定されるものではなく、例えば、扉２１の方に取り付けるとか、または扉２１と扉２２の両方に取り付けるようにしてもよい。また、前述の説明では、電気集塵機１が備える加熱装置６はシーズヒータであるとしてきたが、これに限定されるものではなく、例えば、電熱線などの金属製発熱体を石英管に封じ込んだ構成の放射熱式の加熱装置であってもよいものである。

この発明の実施の形態の一例による電気集塵機を示すその平面断面図である。 図１による電気集塵機を関連する要素と共に示すその側面断面図である。 図２のＲ部に示されている加熱装置の側面図である。 図１による電気集塵機の水洗浄および乾燥処理の順序を示すフロー図である。

符号の説明

１ 電気集塵機
２ 筐体
２１ 扉
２２ 扉
３ 集塵ユニット
３１ 帯電部
３２ 集塵部
４ 水洗浄ユニット
５ 洗浄水ノズル
６ 加熱装置
７ 温度検出器
８ 洗浄水
９ 空気

Claims (2)

1. 筐体内の空気流路中に設置された集塵ユニットを水洗浄後に通風乾燥するようにした電気集塵機において、
   水洗浄後の前記集塵ユニットの乾燥時にこの集塵ユニットを主として放射熱によって加熱乾燥する加熱装置を備えることを特徴とする電気集塵機。
2. 請求項１に記載の電気集塵機において、
   前記加熱装置は柱状の外形を持ちその加熱源が通電によって発熱する発熱体であることを特徴とする電気集塵機。
   

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