JP2006035187A - 電気集塵装置 - Google Patents

Abstract

【課題】構成が簡素で性能の低下を招かない方式で、集塵ユニット外部への放電を抑制することができる電気集塵装置を提供する。
【解決手段】塵埃を含む空気を通過させるための外枠開口部１２と外枠隔壁９の接点突端上に第二の接地電極３を配置することにより、針状放電電極１から、外枠開口部１２を通じて外部へ漏れる余分な放電を吸引あるいは広角に拡散することで、集塵性能を低下させることなく集塵ユニットの外側での帯電現象を抑制する。
【選択図】図１

Description

本発明は、空気中の塵埃などを捕集する電気集塵装置に関するものである。より詳しくは空気調和機や空気清浄機などに用いることができる集塵効率の高い電気集塵装置に関するものである。

従来、電気集塵装置は主としてコロナ放電を発生して通過する塵埃粒子を帯電させる機能を持つ荷電部と、帯電または凝集した塵埃粒子を捕集する集塵部とからなり、ユニットとして構成されて空気調和機の室内機の空気吸込み口や、空気清浄機の空気吸込み口に設置されてその用に供している（例えば、特許文献１参照）。

特許文献１に記載された従来の電気集塵装置は図６に示す様に、荷電部を構成する針状放電電極１と第一の接地電極２の外側に配設されている第二の接地電極３を導電性を有する樹脂材料で構成し、外枠４の表面に配設あるいは外枠４と一体成形したものであり、樹脂で構成されるために第二の接地電極３の形状の自由度を大きくとることができるとともに、針状放電電極１と導電性樹脂である第二の接地電極３との間においてもコロナ放電が形成され、針状放電電極１からの集塵ユニットの外側、つまり吸い込み側上部空間への放電が抑制される。従って、集塵ユニットの吸い込み側上部に存在する物体への帯電現象を抑えることができる。
特開２００３−０７１３２１号公報

しかしながら、前記従来の構成では、導電性を有する樹脂材料で構成される接地電極２，３を外枠表面に配設あるいは外枠４と一体成形したものであるが、荷電部の針状放電電極１と外枠４の接地電極３の間で形成されるコロナ放電はその位置関係や距離、寸法によって大きく影響を受けるため、集塵ユニットの吸い込み側上部に存在する物体への帯電現象を抑制する効果や、コロナ放電領域を空気が通過する際に空気中に含まれる塵埃などの微粒子を帯電させる能力、あるいは電気集塵装置の動作電流及び電圧値等の電気特性が、荷電部と外枠の設計条件によって影響を受け、帯電の抑制と性能向上の両立を図ることの可能な最適な構成が必ずしも得られないという課題を有していた。

本発明は、前記従来の課題を解決するもので、外枠に配設あるいは外枠と一体成形した導電性を有する樹脂材料で構成される接地電極の最適な位置を荷電部の針状放電電極と外枠との関係から与えることによって、集塵能力を損なうことなく外郭部の帯電現象を適度に抑制することができる電気集塵装置を提供することを目的とする。

前記従来の課題を解決するために、本発明の電気集塵装置は、荷電部を高電圧が印加される針状放電電極と第一の接地電極で構成し、電気集塵装置を荷電部とそれを保護する外枠により構成し、外部への放電が抑制されるよう高電圧が印加される前記針状放電電極の周囲を前記外枠で取り囲まれた電気集塵装置において、塵埃を含む空気を通過させるために設けられた外枠開口部と外部への放電防止のための外枠隔壁の接点突端上に第二の接地電極を配置し、前記第一の接地電極と電気的に接続したものである。

これによって、外枠突端に配置された第二の接地電極によって、針状放電電極から、空気を通過させるために設けられた外枠開口部を通じて外部へ漏れる余分な放電を吸引あるいは広角に拡散することによって、集塵ユニットの外側、つまり吸い込み側上部空間への放電による帯電現象が抑制される。また同時に、構成上第二の接地電極と高電圧が印加される針状放電電極の距離が最も長くなる位置関係となるために、荷電部でのコロナ放電に対する影響はごく小さく、塵埃などの微粒子を帯電させる能力は低下しない。

本発明の電気集塵装置は、塵埃などの微粒子を帯電させる能力を低下させることなく、針状放電電極から集塵ユニットの外側、つまり吸い込み側上部空間への放電による帯電現象を抑制することができる。

第１の発明は荷電部とそれを保護する外枠により構成し、外部での帯電が抑制されるように、高電圧が印加される前記針状放電電極の周囲を外枠で取り囲まれた電気集塵装置において、塵埃を含む空気を通過させるために設けられた外枠開口部と外枠隔壁の接点突端上に第二の接地電極を配置し、前記第一の接地電極と電気的に接続したことにより、外枠開口部を通じて外部へ漏れる余分な放電を吸引あるいは広角に拡散することで集塵ユニットの外側、つまり吸い込み側上部空間への放電による帯電現象が抑制される。また外枠開口部に配置した場合に生じる過度なコロナ電流の発生や集塵性能の低下は抑制される。

第２の発明は、特に、第１の発明の第二の接地電極を導電性を有する樹脂材料で構成することにより、第二の接地電極の形状の自由度を大きくとることができる。

第３の発明は、特に、第１または第２の発明の第二の接地電極取り付け位置を、外枠隔壁と外枠開口部の接点近傍に配置された第二の接地電極上端が、高電圧が印加される針状放電電極と外枠隔壁と外枠開口部の接点を結んだ直線よりも上側にする事により、構造的な課題から外枠隔壁と外枠開口部の接点に第二の接地電極を配置できない場合においても、第１の発明と同様に外枠開口部を通じて外部へ漏れる余分な放電を吸引あるいは広角に拡散することで吸い込み側上部空間への放電による帯電現象を抑制することができる。

第４の発明は第３の発明において外枠隔壁と外枠開口部の接点上端を面取りすることにより、外枠開口部を通じて外部へ漏れる余分な放電が、構造体によって阻害される事無く第二の接地電極によって吸引あるいは広角に拡散されることで吸い込み側上部空間への放電による帯電現象を抑制することができる。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。

（実施の形態１）
図１は、本発明の第１の実施の形態における電気集塵装置の斜視模式図を示すものである。

図１において、荷電部６は高電圧が印加される針状放電電極１と一対の第一の接地電極２が約１０ｍｍの距離をとって構成され、両者間においてコロナ放電が流れる。塵埃を含む風は図１において吸い込み口７から入り矢印の方向に流れ、背面側又は下部にある流出口８（図示しない）から吐き出される。この間コロナ放電によって空気中の塵埃が帯電し、流出口８（図示しない）下流に配置される集塵フィルター９（図示しない）によって吸着ろ過される。前記第一の接地電極２は針状放電電極１よりも上部の下流側に配置されるため、ここで発生するコロナ放電は針状放電電極１先端より第一の接地電極２の先端部分へ向けて密に発生する。しかし針状放電電極１には極めて高電圧が印加されるため、前記のような第一の接地電極２方向だけでなく反対方向、すなわち風上側へも電界が発生する。この漏れ放電を抑制するには遮蔽物で覆うことが最も簡単な方法ではあるが、空気中の塵埃を帯電させなくてはいけないため、実現困難であり、図１に示されるように格子状の外枠４と風に垂直な外枠隔壁９によって囲われている。

図２（ａ）は前記電気集塵装置の第二の接地電極３がない場合のＡ方向から見た断面図である。この図２（ａ）からわかるように針状放電電極１から発生したコロナ放電による電界は、針の向きに対して左右方向へは外枠隔壁９によってさえぎられ、また風下側には前記第一の接地電極２があるため、それぞれ電界が漏れてしまうことはない。しかし、風上側へは格子状の外枠４しかないため、図２（ａ）及び図２（ａ）のＢ−Ｂ断面図である図２（ｂ）のように放電が漏れてしまい、電気集塵装置の前に配置されている前面パネル１０が帯電し、埃や綿くずなどを付着させ美観を損ねてしまう。そのため本発明の第１の実施の形態における電気集塵装置では、図１および図３（ａ）に示されるように第二の接地電極３を外枠４に配接し第一の接地電極２と、電極カバー１１によって保護されている金属板を通じ接続固定している。ここで第二の接地電極３は外枠隔壁９と外枠開口部１２の接点突端上にあり、外枠４に埋め込まれ、幅厚み共に２ｍｍ程度外部に露出している。第二の接地電極３は針状放電電極１の先端方向及び左右両側の外枠隔壁９と開口部１２の接点突端上にあり、第二の接地電極３と針状放電電極１先端との最短距離Ｌ_１は、第一の接地電極２と針状放電電極１先端との距離Ｌ_０よりも大きくなるように先端方向に向けて傾斜を有する外枠隔壁９途中まで配接されている。本発明の場合、前記Ｌ_１、Ｌ_０はそれぞれ約２０ｍｍ、１０ｍｍである。また針状放電電極１から放電されるコロナ放電は、その方向に対する特性として針の先端方向に対してより強く放電するため、針状放電電極１の先端方向に配接されている第二の接地電極３と針状放電電極１の先端との距離は前記Ｌ_１よりもさらに大きく設定されている。

以上のように、本実施の形態においては第二の接地電極３を先端方向及び左右両側の外枠隔壁９と開口部１２の接点突端上に配接することにより、前記電気集塵装置の第二の接地電極３がない場合の断面図である図２（ａ）及び図２（ａ）のＢ−Ｂ断面図である図２（ｂ）と比較し、第二の接地電極３のある場合の断面図である図３（ａ）及び図３（ａ）のＣ−Ｃ断面図である図３（ｂ）を比較してわかるように、風上側への電界の漏れを、突端上にある接地電位によって吸引、減少させることができる。また同時に電界の広がりも良化し、集塵性能の向上も見込むことができる。

また、本実施の形態では第二の接地電極３を導電性を有する樹脂材料を用いたことにより外枠４の表面に配設あるいは外枠４と一体成形することができ、樹脂で構成されるために第二の接地電極３の形状の自由度を大きくとることもできる。

（実施の形態２）
図４は、本発明の第２の実施の形態の電気集塵装置の、針状放電電極１と外枠隔壁９と開口部１２の接点突端部のみを表した断面図である。

図４において、第１の実施の形態と同様に針状放電電極１を外枠隔壁９によって覆っているが、外枠隔壁９と外枠開口部１２の接点上に強度保持など構造的な理由から第二の接地電極３を配置できない場合には、第二の接地電極３が外枠隔壁によって針状放電電極１から隠れてしまい、充分な漏れ放電抑制効果が得られない。そこで第二の接地電極３を外枠隔壁９と外枠開口部１２の接点から離して配置する代わりに、外郭表面からの突起量を増加させ第二の接地電極３が針状放電電極１から隠れないように配置する。ここで外郭表面からの突起量は、外枠隔壁９と外枠開口部１２の接点近傍に配置された第二の接地電極３上端が、高電圧が印加される針状放電電極１先端と外枠隔壁９と外枠開口部１２の接点を結んだ線Ａよりも上側に配置されるように決定されている。

また、図５は図４と同様に、本発明の第２の実施の形態の電気集塵装置の、針状放電電極１と外枠隔壁９と開口部１２の接点突端部のみを表した断面図である。

図５では外郭表面からの突起量が充分にとれない場合において、外枠隔壁９と外枠開口部１２の接点である突端部を面取りすることによって、第二の接地電極３が針状放電電極１から隠れないようにした場合の構成を示している。

以上のように構成された電気集塵装置において、第二の接地電極３が外枠隔壁９上端より離れた位置に配置した場合でも、外枠隔壁９によって妨害されることなく漏れ放電を第二の接地電極で吸引、減少させることができる。

また、本実施の形態では第二の接地電極３を導電性を有する樹脂材料を用いることもできる。

以上のように、本発明にかかる電気集塵装置は、塵埃などの微粒子を帯電させる能力を低下させることなく、針状放電電極から集塵ユニットの外側、つまり吸い込み側上部空間への放電による帯電現象を抑制することができるので、各種の電気集塵装置の用途に適用できる。

本発明の実施の形態１における電気集塵装置の斜視模式図 （ａ）は本発明の実施の形態１における電気集塵装置の第二の接地電極３がない場合の断面図（ｂ）は図２（ａ）のＢ−Ｂ断面図 （ａ）は本発明の実施の形態１における電気集塵装置の第二の接地電極３がある場合の断面図（ｂ）は図３（ａ）のＣ−Ｃ断面図 本発明の実施の形態２の電気集塵装置の第二の接地電極３を外郭表面から突起させた断面図 本発明の実施の形態２の電気集塵装置の接点突端部を面取りした場合の断面図 従来の電気集塵装置を示す斜視模式図

符号の説明

１ 針状放電電極
２ 第一の接地電極
３ 第二の接地電極
４ 外枠
５ 集塵フィルター
６ 荷電部
７ 吸いこみ口
８ 流出口
９ 外枠隔壁
１０ 前面パネル
１１ 電極カバー
１２ 外枠開口部
１３ 接地電極接続用金属板
Ｄ 針状放電電極１先端と外枠隔壁９と開口部１２の接点を結んだ線

Claims (4)

1. 荷電部を有する電気集塵装置であって、荷電部を高電圧が印加される針状放電電極と第一の接地電極で構成し、電気集塵装置を荷電部とそれを保護する外枠により構成し、高電圧が印加される前記針状放電電極の周囲を取り囲む外枠開口部において、第二の接地電極を前記外枠隔壁と外枠開口部の接点突端上に配置し、前記第一の接地電極と電気的に接続されることを特徴とする電気集塵装置。
2. 第二の接地電極は導電性を有する樹脂材料で構成されていることを特徴とする請求項１に記載の電気集塵装置。
3. 外枠隔壁と外枠開口部の接点近傍に配置された第二の接地電極上端が、高電圧が印加される針状放電電極と外枠隔壁と外枠開口部の接点突端を結んだ線よりも上側に配置される事を特徴とする請求項１または２に記載の電気集塵装置。
4. 外枠隔壁と外枠開口部の接点突端近傍に配置された第二の接地電極上端と高電圧が印加される針状放電電極を結んだ線が外枠と重ならないように外枠隔壁と外枠開口部の接点突端が面取りされている事を特徴とする請求項１または２に記載の電気集塵装置。

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