JP2008036534A

JP2008036534A - 電気集塵機

Info

Publication number: JP2008036534A
Application number: JP2006214113A
Authority: JP
Inventors: Kengo Nakahara; 健吾中原
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2006-08-07
Filing date: 2006-08-07
Publication date: 2008-02-21

Abstract

【課題】電気集塵機の極板に付着した粉塵の除去を容易にする電気集塵機を提供すること。
【解決手段】含塵ガス中に含まれる粉塵粒子を帯電させ捕集する集塵ユニット１Ａ、１Ｂと、洗浄ノズル２Ａ、２Ｂとケーシング３とケーシングの開口部を閉鎖する手段４Ａ、４Ｂとミスト発生装置６を備えた電気集塵機において、電気集塵機の洗浄時に、ミスト発生装置６から洗浄液をミスト状に噴霧し充満させることにより粉塵に洗浄液が浸透し除去を容易にすることを特徴とする電気集塵機。
【選択図】図１

Description

本発明は、含塵ガス中に含まれる粉塵粒子を捕集する電気集塵機に関するものである。

従来、電気集塵機の洗浄方法として、荷電極板と接地極板（以下、合わせて極板という）に加圧空気を吹き付けてその表面の塵を吹き飛ばす方法（例えば、特許文献１参照）がある。この方法を図９を参照しながら説明する。

以下、加圧空気を吹き付けて洗浄する方法を図９を参照しながら説明する。図９は、電気集塵機１０１とその両端を閉鎖する手段１０２と気流噴射機構１０３などから構成されており、加圧空気供給源１０５から気流噴射機構１０３に加圧空気を供給し、噴射することによって、極板１０４に付着した粉塵を払い落とすものである。

また、極板に加圧水を吹き付けてその表面を水洗浄する方法（例えば、特許文献２参照）がある。

以下、水洗浄の方法を図１０を参照しながら説明する。図１０に示すように、集塵ユニット１１１とその前後に設けた洗浄ノズル１１２とケーシング１１３などで構成されており、集塵ユニット１１１内の極板１１４は狭間隔で並列に複数並んでおり、流入した含塵ガスから粉塵を除去してこの極板１１４に付着する。この粉塵を除去する方法として、洗浄ノズル１１２から加圧水が噴き出し粉塵を除去する方法である。
特公昭５７−１６８６４号公報特開昭６３−２４８４６０号公報

加圧空気を吹き付ける方法では、捕集した粉塵が粘着性成分を含んでいる場合、単に加圧空気を吹き付けるのみでは極板から粉塵がはがれにくいため、塵除去の効果が低く、極板に堆積した粉塵を十分に除去することができないという問題がある。

また、水洗浄の方法では、洗浄ノズルから距離の遠い極板部分は加圧水が勢いよく全面に当たり難く、極板に粉塵が固着している場合十分に除去することができないという問題がある。また、オイルミストを捕集した場合、水のみでは極板に付着した油を除去することは困難である。

そこで、本発明は洗浄ノズルから距離の遠い極板部分に固着している粉塵や、オイルミストを捕集し極板に油が堆積している時などに、極板から容易に除去する手段を提供することを目的とする。

本発明の電気集塵機は上記目的を達成するために、含塵ガス中に含まれる粉塵粒子を帯電させ捕集する集塵ユニットと、集塵ユニットを取り囲むケーシングと、含塵ガスが流入・流出するケーシングの開口部を閉鎖する手段を備えた電気集塵機において、開口部を閉じ閉鎖空間となったケーシング内部（電気集塵機内）に第１洗浄液をミスト状にし充満させる第１工程と、極板に堆積した粉塵を第２洗浄液で洗い流す第２工程とを有したものである。

この手段により第１工程で極板に堆積した粉塵が除去しやすくなり、第２工程でそれらを容易に除去することが出来る。

また他の手段は、第１洗浄液のミストの平均粒子径を１００μｍ以下としたものである。これにより、第１洗浄液ミストがすぐに沈降せずに電気集塵機内を充満させることが出来、第１洗浄液ミストが極板に堆積した粉塵に浸透する時間が長くなる。

また他の手段は、洗浄液をミスト状に発生させる手段として、二流体ノズルを用い高圧空気によって洗浄液をミスト状にするものである。

これにより、平均粒子径１００μｍ以下のミストを発生させることが出来る。

また他の手段は、洗浄液をミスト状に発生させる手段として、スプレーノズルと遠心ファンを用いて第１洗浄液をミスト状にするものである。

これにより、スプレーノズルの目詰まりを少なくすることが出来、平均粒子径１００μｍ以下のミストを発生させることが出来る。

また他の手段は、第１洗浄液をミスト状に発生させる手段として、超音波振動子を用いて洗浄液をミスト状にするものである。

これにより、安価に平均粒子径１００μｍ以下のミストを発生させることが出来る。

また他の手段は、第１洗浄液に水を用いたものである。

これにより、極板に堆積している粉塵に水分を含ませることが出来、極板からの除去が容易になる。

また他の手段は、第１洗浄液に界面活性剤を用いたものである。

これにより、極板に堆積している粉塵に界面活性剤を含ませることが出来、第１洗浄液が水の時より極板からの除去が容易になる。

また他の手段は、第１洗浄液にアルカリ性電解水を用いたものである。

これにより、極板に堆積している粉塵にアルカリ性電解水を含ませることが出来、界面活性剤を使用せずに、極板からの除去が容易になる。

また他の手段は、第１洗浄液の温度を常温より高くしたものである。

これにより、第１洗浄液が常温の時と比べ、さらに極板からの除去が容易になる。

また他の手段は、第２洗浄液に水を用いたものである。

これにより、第１洗浄液のミストにより除去しやすくなった極板に堆積した粉塵は、洗い落とされ極板から除去することが出来る。

また他の手段は、第２洗浄液に界面活性剤を用い、さらにその後、水によって洗い流すようにしたものである。

これにより、第１洗浄液のミストにより除去しやすくなった極板に堆積した粉塵が油の場合でも、界面活性剤を噴射することできれいに洗い落とされ極板から除去することが出来る。

また他の手段は、第２洗浄液にアルカリ性電解水を用いたものである。

また他の手段は、金属性の荷電極板と接地極板に、表面にふっ素樹脂皮膜を形成させたものである。

これにより、極板に堆積した粉塵を極板から容易に除去することが出来る。

また他の手段は、絶縁体の基板上に導電性のある物質を表面に重ねた、荷電極板と接地極板の表面に、ふっ素樹脂皮膜を形成させたものである。

これにより、極板間のスパークを防止しつつ、極板に堆積した粉塵を極板から容易に除去することが出来る。

また他の手段は、金属性の荷電極板と接地極板の両方または片方を、導電性のあるフィルム状のシートで挟み、表面にふっ素樹脂皮膜を形成させたものである。

これにより、極板間のスパークを防止しつつ、逆電離作用の発生を防止し、極板に堆積した粉塵を極板から容易に除去することが出来る。

本発明によれば電気集塵機内に洗浄液をミスト状にして充満させることで、極板に堆積し粉塵に浸透させることが出来、粉塵を容易に除去することが出来る効果のある電気集塵機を提供できる。

本発明の請求項１記載の発明は、電気集塵機内に第１洗浄液をミスト状に噴霧し充満させる第１工程と、極板に堆積した粉塵を第２洗浄液で洗い流す第２工程とを有したものであり、第１工程によりミスト状の第１洗浄液が電気集塵機内の隅々にまで行き渡り、極板に堆積した粉塵に第１洗浄液を浸透させることが出来、除去されやすい状態となり、第２工程で第２洗浄液を噴射することにより、極板に堆積した粉塵を容易に除去することが出来るという作用を有する。

また、本発明の請求項２記載の発明は、第１洗浄液ミストの平均粒子径を１００μｍ以下にしたものであり、１００μｍ以下というのは、通常大気中に発生する霧の粒子径は１００μｍ以下であるため、これと同等以下にすれば第１洗浄液ミストがすぐに沈降せずに電気集塵機内を充満させることが出来、第１洗浄液ミストが極板に堆積した粉塵に浸透する時間が長くなるという作用を有する。

また、本発明の請求項３記載の発明は、二流体ノズルを用い高圧空気によって洗浄液をミスト状にするものである。

また、本発明の請求項４記載の発明は、洗浄液をミスト状に発生させる手段として、スプレーノズルと遠心ファンを用いて第１洗浄液をミスト状にするものである。

これにより、スプレーノズルの噴き出し口面積を大きく取ることが出来るため、スプレーノズルの目詰まりを少なくすることが出来、平均粒子径１００μｍ以下のミストを発生させることが出来る。

また、本発明の請求項５記載の発明は、第１洗浄液をミスト状に発生させる手段として、超音波振動子を用いて洗浄液をミスト状にするものである。

また、本発明の請求項６記載の発明は、第１洗浄液に水を用いたものである。

また、本発明の請求項７記載の発明は、第１洗浄液に界面活性剤を用いたものである。

また、本発明の請求項８記載の発明は、第１洗浄液にアルカリ性電解水を用いたものである。

また、本発明の請求項９記載の発明は、第１洗浄液の温度を常温より高くしたものである。

また、本発明の請求項１０記載の発明は、第２洗浄液に水を用いたものである。

また、本発明の請求項１１記載の発明は、第２洗浄液に界面活性剤を用い、さらにその後、水によって洗い流すようにしたものである。

また、本発明の請求項１２記載の発明は、第２洗浄液にアルカリ性電解水を用いたものである。

また、本発明の請求項１３記載の発明は、金属性の荷電極板と接地極板に、表面にふっ素樹脂皮膜を形成させたものである。

また、本発明の請求項１４記載の発明は、絶縁体の基板上に導電性のある物質を表面に重ねた、荷電極板と接地極板の表面に、ふっ素樹脂皮膜を形成させたものである。

また、本発明の請求項１５記載の発明は、金属性の荷電極板と接地極板の両方または片方を導電性のあるフィルム状のシートで挟み、表面にふっ素樹脂皮膜を形成させたものである。

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。

（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１における電気集塵機である。図１において、集塵ユニット１Ａ，１Ｂが上下に配置されており、その上流側・下流側にそれぞれ洗浄ノズル２Ａ，２Ｂを備えている。それらを取り囲むようにケーシング３があり、風が集塵ユニット１Ａ，１Ｂを通過するようにケーシング３には開口部がある。この開口部を閉鎖する手段４がある。なお、本実施の形態ではケーシング３の開口部を閉鎖する手段４はダンパとなっている。後方には送風ファン５がありこれを運転することによって、集塵ユニット１Ａ，１Ｂ内に含塵ガスが流れ込むようになっている。ケーシング３内部の流出側下部にはミスト発生装置６がある。なお、ミスト発生装置６はケーシング３内部のどの場所に設置してもよい。また、ケーシング３外部に設置し、図示しないダクトによってミストをケーシング３内部に供給してもよい。そして、集塵ユニット１Ａ，１Ｂに高電圧を供給する高電圧発生装置７と、高電圧や洗浄等の制御を行う、制御器８とで構成されている。

図２は、図１に示す集塵ユニット１Ａ，１Ｂの詳細図である。本実施の形態１の集塵ユニット１Ａ，１Ｂは、図２に示すように、帯電部２１と集塵部２２から構成されており、帯電部２１は金属製の放電極板２３と金属製の接地極板２４Ａ，２４Ｂが交互に複数並んでおり、放電極板２３と接地極板２４Ａ，２４Ｂは電気的に接続されていない。集塵部２２は金属製の荷電極板２５と金属製の接地極板２４Ａ，２４Ｂが交互に複数並んでおり、荷電極板２５と接地極板２４Ａ，２４Ｂは電気的に接続されていない。放電極板２３と荷電極板２５には高電圧発生装置７から高電圧が印加される。帯電部２１、集塵部２２の接地極板２４Ａ，２４Ｂはアースに接続されている。

図３は、図１に示すミスト発生装置６の詳細図である。本実施の形態１のミスト発生装置は、二流体ノズル３１に、高圧空気と第１洗浄液をポンプ３２などで供給すると、高圧空気が二流体ノズル３１から噴き出す際に、第１洗浄液が破砕され、平均粒子径１００μｍ以下のミストを発生させることが出来る。

次に、具体的に空気中にオイルミストが含まれている環境で、本実施の形態の電気集塵機の動作を以下に示す。

放電極板２３・荷電極板２５に高電圧発生装置７により高電圧を印加し、送風ファンを運転させると、オイルミストを含んだ空気がまず帯電部２１に流れ込む。帯電部２１の放電極板２３と接地極板２４Ａ，２４Ｂの間ではコロナ放電が発生しており、ここでオイルミストが帯電される。次に帯電されたオイルミストが集塵部２２に流れ込み、集塵部２２の荷電極板２５と接地極板２４Ａ，２４Ｂの間で発生している静電界により帯電されたオイルミストが捕集される。オイルミストが捕集され清浄になった空気が送風ファンにより外部へ排気される。

電気集塵機を運転し続けていると、極板にオイルが溜まってくるため、定期的に洗浄を行う。

洗浄は第１工程と第２工程からなり、まず送風ファンを停止させ、ダンパを閉じる。その後第１工程でミスト発生装置６から第１洗浄液、本実施の形態では界面活性剤をミスト状にしたものをケーシング３内部に充満させ、１０分〜６０分程放置する。このことで、極板に付着しているオイルに界面活性剤を浸透させることが出来、極板からオイルを除去しやすい状態となる。次に第２工程で洗浄ノズル２Ａ，２Ｂから界面活性剤を噴射しオイルを洗い落とす。その後洗浄ノズル２Ａ，２Ｂから水を噴射し、極板表面の界面活性剤を洗い落とす。

この洗浄方法により、極板に付着したオイルをきれいに除去することが出来る。

また、第１工程がない場合、第２工程での界面活性剤の使用量が多くなる。第１工程で界面活性剤をミスト状にして充満させておくことは、極板に付着したオイルを除去しやすくするだけでなく、界面活性剤の使用量も減らすことが出来、ランニングコストの低減にもなる。

（実施の形態２）
本実施の形態は、実施の形態１のミスト発生装置６を、図４に示すように、スプレーノズル４１と遠心ファン４２を用いたものである。

ポンプ４３により第１洗浄液をスプレーノズル４１から噴射し、それが回転している遠心ファン４２の羽根に当たることで破砕され、平均粒子径が１００μｍ以下のミストを発生させることが出来る。この方法の特徴は、遠心ファン４２によって破砕するため、スプレーノズル４１から噴射した粒子の平均粒子径が１００μｍ以上であってもよく、このことはスプレーノズル４１の噴き出し口面積を大きくすることが可能であり、噴き出し口の目詰まりの発生を抑えることが出来る。

（実施の形態３）
本実施の形態は、実施の形態１のミスト発生装置６を、図５に示すように、超音波振動子を用いたものである。

超音波振動子はミストを発生させる方法として広く知られており、また、実施の形態１のミスト発生装置で必要な高圧空気や、実施の形態２のミスト発生装置で必要な遠心ファン４２が不要であり、安価にミスト発生装置を製作することが可能である。

（実施の形態４）
本実施の形態は、実施の形態１の第１洗浄水に水を使用したものである。極板の堆積物に油分が含まれていない場合、水をミスト状にしケーシング３内に充満させると堆積物に水が浸透し、除去しやすくなる。界面活性剤を使用せず水を使用することで、ランニングコストが安価になる。

（実施の形態５）
本実施の形態は、実施の形態１の第１洗浄水にアルカリ性電解水を使用したものである。

アルカリ性電解水は通常の水より浸透力が高く、たんぱく質や油分を分解する鹸化作用がある。このアルカリ性電解水を第１洗浄液として使用したものが本実施の形態であり、アルカリ性電解水をミスト状にしケーシング３内に充満させることで、極板に堆積したオイルに浸透し、除去しやすくなる。

（実施の形態６）
本実施の形態は、実施の形態１の第１洗浄水の温度を常温より高く、好ましくは７０度前後にしたものである。このことで、第１洗浄水が活性化され洗浄力が高くなる。

（実施の形態７）
本実施の形態は、実施の形態１の第２洗浄水に水を使用したものである。極板の堆積物に油分がさほど含まれていない場合、第１洗浄水で界面活性剤を使用し、第２戦浄水で水を使用しただけで除去することが可能である。

（実施の形態８）
本実施の形態は、実施の形態１の第２洗浄水にアルカリ性電解水を使用したものである。アルカリ性電解水は実施の形態５に記したように界面活性剤のような効果があるので、実施の形態１の第２の工程で行ったように、洗浄ノズル２Ａ，２Ｂから界面活性剤を噴射した後、水によってリンスするという２段階の工程を行わず、第２工程でこのアルカリ性電解水を噴射するだけで、高い洗浄効果が得られると同時にリンスすることが出来る。

（実施の形態９）
本実施の形態は、図６に示すように、集塵部２２の荷電極板２５と接地極板２４Ａ，２４Ｂの金属製極板６１にふっ素樹脂皮膜６２を形成させたものである。

ふっ素樹脂は、すべり性、撥水・撥油性などの効果があり、本発明の電気集塵機の極板にふっ素樹脂皮膜を形成することで、極板の堆積物が容易に除去できるようになる。このため、第２洗浄液の使用量を減らすことが出来、ランニングコストの低減になる。

（実施の形態１０）
本実施の形態は、図７に示すように、集塵部２２の荷電極板２５と接地極板２４Ａ，２４Ｂの構造を、絶縁体基板７１の片面に導電性物質７２を表面に重ね、その表面にふっ素樹脂皮膜７３を形成させた構造である。両極板間の絶縁が金属製の極板で構成されている場合、火花放電が起こりやすく堆積物が再飛散するという可能性がある。絶縁体基板７１を使用することで荷電極板２５と接地極板２４Ａ，２４Ｂ間の絶縁性が高まるので、火花放電の発生を抑制することが出来る。また、ふっ素樹脂皮膜７３を形成することで、極板の堆積物が容易に除去できるようになる。このため、第２洗浄液の使用量を減らすことが出来、ランニングコストの低減になる。

（実施の形態１１）
本実施の形態は、図８に示すように、集塵部２２の金属製の荷電極板２５と接地極板２４Ａ，２４Ｂの両方または片方を半導電性のフィルム状シート８２で挟み、その表面にふっ素樹脂皮膜８３を形成させたものである。両極板間の絶縁が金属製の極板で構成されている場合、火花放電が起こりやすく再飛散するという可能性がある。半導電性のフィルム状シート８２で挟むことによって、荷電極板２５と接地極板２４Ａ，２４Ｂ間の絶縁性を高め火花放電の発生を抑制することが出来る。また、極板が絶縁体で覆われている場合、捕集された粉塵が逆極性に帯電し再飛散するという、逆電離作用が発生する可能性があるが、本実施の形態は半導電性のフィルム状シート８２で挟んでいるため、逆電離作用の発生を防止することが出来る。また、ふっ素樹脂皮膜８３を形成することで、極板の堆積物が容易に除去できるようになる。このため、第２洗浄液の使用量を減らすことが出来、ランニングコストの低減になる。

本発明は、電気集塵機によって、オイルミストや粘着性のある粉塵を捕集する場合などに、電気集塵機に付着した汚れを落とすための洗浄機能を備えた電気集塵機として有用である。

本発明の実施の形態１の電気集塵機を示すシステム構成図本発明の実施の形態１の電気集塵機の集塵ユニット図本発明の実施の形態１のミスト発生装置を示すシステム図本発明の実施の形態２のミスト発生装置を示すシステム図本発明の実施の形態３のミスト発生装置を示すシステム図本発明の実施の形態９の電気集塵機の極板の構造図本発明の実施の形態１０の電気集塵機の極板の構造図本発明の実施の形態１１の電気集塵機の極板の構造図従来の電気集塵機を示すシステム構成図従来の電気集塵機の集塵ユニット図

符号の説明

１Ａ，１Ｂ集塵ユニット
２Ａ，２Ｂ洗浄ノズル
３ケーシング
４Ａ，４Ｂ閉鎖する手段
５送風ファン
６ミスト発生装置
７高電圧発生装置
８制御器
２１帯電部
２２集塵部
２３放電極板
２４Ａ，２４Ｂ接地極板
２５荷電極板
３１二流体ノズル
３２ポンプ
４１スプレーノズル
４２遠心ファン
４３ポンプ
５１超音波振動子
５２ポンプ
６１金属製極板
６２ふっ素樹脂皮膜
７１絶縁体基板
７２導電性物質
７３ふっ素樹脂皮膜
８１金属性極板
８２フィルム状シート
８３ふっ素樹脂皮膜

Claims

含塵ガス中に含まれる粉塵粒子を帯電させ捕集する集塵ユニットと、前記集塵ユニットを取り囲むケーシングと、含塵ガスが流入および流出する前記ケーシングの開口部を閉鎖する手段を備え、開口部を閉じ閉鎖空間となった前記ケーシング内部に第１洗浄液をミスト状に噴霧し充満させる第１工程と、前記集塵ユニット内の荷電極板と接地極板に堆積した粉塵を第２洗浄液で洗い流す第２工程とを有した電気集塵機。
第１洗浄液ミストの平均粒子径を１００μｍ以下にした請求項１記載の電気集塵機。
第１洗浄液をミスト状に発生させる手段として、二流体ノズルを用い高圧空気によって第１洗浄液をミスト状にする請求項２記載の電気集塵機。
第１洗浄液をミスト状に発生させる手段として、スプレーノズルと遠心ファンを用いて第１洗浄液をミスト状にする請求項２記載の電気集塵機。
第１洗浄液をミスト状に発生させる手段として、超音波振動子を用いて第１洗浄液をミスト状にする請求項２記載の電気集塵機。
第１洗浄液に水を用いた請求項１〜５いずれか記載の電気集塵機。
第１洗浄液に界面活性剤を用いた請求項１〜５いずれか記載の電気集塵機。
第１洗浄液にアルカリ性電解水を用いた請求項１〜５いずれか記載の電気集塵機。
第１洗浄液の温度を常温より高くした請求項１〜５いずれか記載の電気集塵機。
第２洗浄液に水を用いた請求項１〜９いずれか記載の電気集塵機。
第２洗浄液に界面活性剤を用い、さらにその後、水によって洗い流すようにした請求項１〜９いずれか記載の電気集塵機。
第２洗浄液にアルカリ性電解水を用いた請求項１〜９いずれか記載の電気集塵機。
集塵ユニットにおいて金属性の荷電極板と接地極板に、表面にふっ素樹脂皮膜を形成させた請求項１〜１２いずれか記載の電気集塵機。
集塵ユニットにおいて、絶縁体の基板上に導電性のある物質を表面に重ねた、荷電極板と接地極板の表面に、ふっ素樹脂皮膜を形成させた請求項１〜１２いずれか記載の電気集塵機。
集塵ユニットにおいて金属性の荷電極板と接地極板の両方または片方を導電性のあるフィルム状のシートで挟み、表面にふっ素樹脂皮膜を形成させた請求項１〜１２いずれか記載の電気集塵機。