JP2012066210A - 電気集塵装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】ハニカム状の筐体を備える電気集塵装置において、衝撃力などの外力により片持ち固定された放電電極と筐体の間の距離が一定に維持されず、集塵効率が低下すると言う課題がある。
【解決手段】導電性を備えたハニカム状の筐体2と、筐体2の各セル3にセル3の中心を通るように配置される線状電極4と、筐体2と線状電極4を保持しかつ絶縁する保持部材5a、5bと、線状電極4と筐体2の間に直流電圧を印加する電源6とを備え、衝撃力などの外力が加わっても、保持部材5a、5bにより常に線状電極4と筐体2の距離を維持捕集効率が低下することを抑制することができる。
【選択図】図1
【解決手段】導電性を備えたハニカム状の筐体2と、筐体2の各セル3にセル3の中心を通るように配置される線状電極4と、筐体2と線状電極4を保持しかつ絶縁する保持部材5a、5bと、線状電極4と筐体2の間に直流電圧を印加する電源6とを備え、衝撃力などの外力が加わっても、保持部材5a、5bにより常に線状電極4と筐体2の距離を維持捕集効率が低下することを抑制することができる。
【選択図】図1
Description
本発明は、空気清浄の分野において、電気的な作用により空気中の塵埃や汚染物質を捕集する電気集塵装置に関するものである。
従来、この種の電気集塵装置は、主にコロナ放電により空気分子をイオン化し、空気中に含まれる塵埃や汚染物質を帯電させるとともに、帯電させた塵埃や汚染物質をクーロン力により捕集するものが知られている(例えば、特許文献1参照)。
以下、その集塵装置について図5、6を参照しながら基本的構成及び動作原理について説明する。この例の電気集塵装置は、針先101の回りにコロナ放電102を起こして、装置内を流れる空気中の汚染物質である炭素微粒子103を帯電させるためのニードル電極104と、帯電された炭素微粒子103を静電気力で捕集するための捕集電極105と、帯電された炭素微粒子103に捕集電極105へ向かう偏向力を付与するための偏向電極106と、ニードル電極104と捕集電極105との間及び偏向電極106と捕集電極105との間に所定の直流高電圧を印加するための高圧直流電源107とを備えて構成されている。ニードル電極104は角棒状の偏向電極106の先端部に溶接やカシメ等で固着され、互いに略共通の軸心を持つニードル電極104と偏向電極106との電極結合体であるニードル偏向結合電極108が形成されている。捕集電極105はハニカム状に形成されており、捕集電極の各通路に、針先101が通路の中心に位置するようにニードル変更結合電極108が配設されている。
上記構成において、高圧直流電源107から発生する高電圧をニードル偏向結合電極108に出力すると、ニードル電極104とニードル偏向結合電極108は高電位となるが、特に、ニードル電極104の針先101に電界が集中するので、針先101の回りにコロナ放電102が持続的安定的に発生する。それゆえ、炭素微粒子103は、そこを通過する際に、比較的イオン化エネルギの低い気体分子が電離してプラスイオンになり、これが炭素微粒子103に付着して粒子自身にプラスイオンの電荷を持たせることとなる。このようにして帯電された炭素微粒子103は、捕集電極105に近いものは、負電位の捕集電極105の極板に吸着される。
このような従来の電気集塵装置では、ニードル偏向結合電極108が片持ちで固定されているため、電気集塵装置に衝撃力などの外力が付加された場合、ニードル偏向結合電極108が変形し、ニードル電極104の針先101の位置が通路の中心からずれ、コロナ放電102が均一に発生せず、炭素微粒子103に効率よく帯電させることができなくなり、捕集効率が低下するという課題があった。
そこで本発明は、上記従来の課題を解決するものであり、電気集塵装置に衝撃力などの外力が加わっても、常に電極間の距離を一定に保ち、コロナ放電を有効に発生させることができ、捕集効率の低下を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。
そして、この目的を達成するために、本発明は、導電性を備えるハニカム状の筐体と、筐体の各セル中で筐体と絶縁されて配置される線状電極と、筐体と線状電極を保持する保持部材と、線状電極と筐体の間に直流電圧を印加してコロナ放電をさせる電源を備え、線状電極が各セルそれぞれの中心に配置され、セルの上流側から下流側へ流れる空気中の塵埃を捕集する電気集塵装置としたものであり、これにより所期の目的を達成するものである。
本発明によれば、電気集塵装置に衝撃力などの外力が加わっても、常に電極間の距離を維持してコロナ放電を有効に発生させることができ、捕集効率の低下を抑制することができる電気集塵装置を提供することができる。
本発明の請求項1記載の発明は、導電性を備えるハニカム状の筐体と、筐体の各セル中で筐体と絶縁されて配置される線状電極と、筐体と線状電極を保持する保持部材と、線状電極と筐体の間に直流電圧を印加してコロナ放電をさせる電源を備え、線状電極が各セルそれぞれの中心に配置され、セルの上流側から下流側へ流れる空気中の塵埃を捕集するという構成を有する。これにより、電気集塵装置に衝撃力などの外力が加わっても、常に電極間の距離を維持してコロナ放電を有効に発生させることができ、捕集効率の低下を抑制することができるという効果を奏する。
また、保持部材により筐体と線状電極が絶縁される構成にしても良い。これにより、保持部材が絶縁を兼ねることで構造が簡素になり、低コストにできるという効果を奏する。
また、線状電極の一部の下流側が絶縁体で被覆されている構成にしても良い。これにより、各セルの下流側にコロナ放電を起こさずに電位差のみを付加して塵埃を捕集できる部分を形成できるので、塵埃堆積時の逆電離現象による効率低下の抑制することができるという効果を奏する。
また、被覆が保持部材の一部である構成にしても良い。これにより、保持部材が被覆も兼ねるため構造が簡素になり、低コストにできるという効果を奏する。
また、筐体の材料が活性炭である構成にしても良い。これにより、活性炭の作用により脱臭機能を付加でき、また放電により発生するオゾンが活性炭の作用により分解されるため、電気集塵装置から発生するオゾン濃度を低減することができるという効果を奏する。
また、筐体の上流側または下流側に送風手段を備えた構成にしても良い。これにより、送風手段により筐体に均一に送風することができ、筐体のセル間の風速にバラツキによる捕集効率の低下を抑制することができるという効果を奏する。
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から図3に示すように、電気集塵装置1は、導電性を備えた厚さ1mmの金属を材料としたハニカム状の筐体2と、筐体2の各セル3にセル3の中心を通るように配置される直径0.3mmで金属製の線状電極4と、筐体2と線状電極4を保持しかつ絶縁する保持部材5a、5bと、線状電極4と筐体2の間に直流電圧を印加する電源6とを備えている。
図1から図3に示すように、電気集塵装置1は、導電性を備えた厚さ1mmの金属を材料としたハニカム状の筐体2と、筐体2の各セル3にセル3の中心を通るように配置される直径0.3mmで金属製の線状電極4と、筐体2と線状電極4を保持しかつ絶縁する保持部材5a、5bと、線状電極4と筐体2の間に直流電圧を印加する電源6とを備えている。
保持部材5a、5bは筐体2を覆うように嵌め込むことにより筐体2を保持している。また保持部材5a、5bは筐体2の各セル3の中心を通る架橋部5c、5dを備え、架橋部5c、5d上の各セル3の中心に当たる位置に設けられた小孔に線状電極4を通し、線状電極4を保持している。
なお、筐体2の寸法は例えば□105mm×奥行き90mmであり、セル3は□12mmの正方形断面形状である。また架橋部5dは各セル3内の線状電極4を60mm被覆する被覆部7を備えている。本実施の形態では、電気集塵装置1が送風路中に設置される場合について説明する。
上記構成において、電源6により線状電極4に高電圧(たとえば−7kV)を印加すると、線状電極4と筐体2との間には電位差が発生する。これにより、線状電極4の被覆部7以外の部分である放電部8に電界が集中し、放電部8付近の空気が絶縁破壊を起こし、コロナ放電が生じる(各セル3内のこの部分を帯電部9と称す。)また線状電極4が架橋部5dの被覆部7で被覆されている部分でも、線状電極4に印加された電圧によって線状電極4と筐体2の間で電界が生じている(各セル3内のこの部分を集塵部10と称す)。
筐体2のセル3内の帯電部9側を上流側11、同じく集塵部10側を下流側12となるよう筐体2を空気の流れの中に配置すると、まず帯電部9に流入した空気がここを通過する際に、空気中に含まれる塵埃13は線状電極4に印加した電圧と同じ極性(本実施の形態ではマイナス)に帯電される。帯電された塵埃13は空気の流れに沿って帯電部9の下流側12の集塵部10へ流入するが、集塵部10の電界の作用により、帯電した塵埃13が通過する際に電界によるクーロン力が働き、帯電した塵埃13が筐体2上に捕集される。
なお、線状電極4が被覆されていない場合は、筐体2のセル3内の上流側11から下流側12の全体にわたって、帯電部9と集塵部10を兼ねた働きをする。
このとき、電気集塵装置1に衝撃力などの外力が加わっても、保持部材5a、5bにより常に線状電極4と筐体2の距離を維持してコロナ放電を有効に発生させることができ、線状電極4の位置がずれて電気集塵装置1の捕集効率が低下することを抑制することができる。
また、保持部材5a、5bが絶縁を兼ねているため、筐体2と線状電極4を絶縁するための別部材が不要となり、また保持部材5bが被覆も兼ねているため、線状電極4を被覆するための別部材が不要となり、構造が簡素になり、低コストに製作できる。
また、塵埃13が筐体2に捕集されると塵埃13の電荷(本実施の形態ではマイナス電荷)は筐体2に流れ塵埃13の電荷は取り去られるが、塵埃13が筐体2に堆積した場合、堆積表面の塵埃13の電荷は筐体2に流れず、マイナス電荷を保つ。このとき、堆積した塵埃13がコロナ放電にさらされると、堆積した塵埃13の表面と筐体2との間で絶縁破壊が起こり、プラスイオンとマイナスイオンが発生する逆電離現象と称する現象が発生する。逆電離現象が発生すると、マイナスイオンのマイナスの電荷は筐体2へと流れるが、プラスイオンはセル3内へと放出され、線状電極4からのマイナスの放電を中和してしまい、塵埃13を帯電させる効率が低下し、捕集効率が低下する。
しかし本実施の形態では、筐体2のセル3の下流側12に被覆部7を備えることにより、コロナ放電を起こさずに電位差のみを付加して塵埃13を捕集できる集塵部10を形成できるので、上記の逆電離現象が発生することを抑制し、捕集効率が低下することを抑制することができる。
なお、筐体2の材料が活性炭である構成にしても良い。これにより、活性炭の作用により脱臭機能を付加でき、また放電により発生するオゾンが活性炭の作用により分解されるため、電気集塵装置1から発生するオゾン濃度を低減することができる。
(実施の形態2)
図4は、実施の形態1で説明した電気集塵装置1に送風手段を設けた図である。図4において、図1〜図3と同様の構成要素については同一の符号を付し、その詳細な説明は省略する。
図4は、実施の形態1で説明した電気集塵装置1に送風手段を設けた図である。図4において、図1〜図3と同様の構成要素については同一の符号を付し、その詳細な説明は省略する。
図4に示すように、本実施の形態の電気集塵装置1は、筐体2の上流側11に送風手段としての送風機14を備えた構成である。これにより、送風機14により筐体2に均一に送風することができ、筐体2の各セル3の間の風速にバラツキによる捕集効率の低下を抑制することができる。なお、本実施の形態では送風機14を上流側に設けたが、送風機14の汚れを考慮すれば、下流側に設けた方がよい。
本発明にかかる電気集塵装置は、産業用電気集塵機や家庭用空気清浄機、給気型換気扇等居住空間用空調設備の集塵装置として有用である。
1 電気集塵装置
2 筐体
3 セル
4 線状電極
5a、5b 保持部材
5c、5d 架橋部
6 電源
7 被覆部
8 放電部
9 帯電部
10 集塵部
11 上流側
12 下流側
13 塵埃
14 送風機
2 筐体
3 セル
4 線状電極
5a、5b 保持部材
5c、5d 架橋部
6 電源
7 被覆部
8 放電部
9 帯電部
10 集塵部
11 上流側
12 下流側
13 塵埃
14 送風機
Claims (6)
- 導電性を備えるハニカム状の筐体と、
前記筐体の各セル中で前記筐体と絶縁されて配置される線状電極と、
前記筐体と前記線状電極を保持する保持部材と、
前記線状電極と前記筐体の間に直流電圧を印加してコロナ放電をさせる電源を備え、
前記線状電極が前記各セルそれぞれの略中心に配置され、前記セルの上流側から下流側へ流れる空気中の塵埃を捕集する電気集塵装置。 - 前記保持部材により前記筐体と前記線状電極が絶縁される請求項1に記載の電気集塵装置。
- 前記線状電極の下流側が絶縁体で被覆されている請求項1または2に記載の電気集塵装置。
- 前記被覆が前記保持部材の一部である請求項3に記載の電気集塵装置。
- 前記筐体の材料が活性炭である請求項1〜4のいずれかに記載の電気集塵装置。
- 前記筐体の上流側または下流側に送風手段を備えた請求項1〜5のいずれかに記載の電気集塵装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2010214892A JP2012066210A (ja) | 2010-09-27 | 2010-09-27 | 電気集塵装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2010214892A JP2012066210A (ja) | 2010-09-27 | 2010-09-27 | 電気集塵装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2012066210A true JP2012066210A (ja) | 2012-04-05 |
Family
ID=46164115
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2010214892A Pending JP2012066210A (ja) | 2010-09-27 | 2010-09-27 | 電気集塵装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2012066210A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN105371471A (zh) * | 2015-12-10 | 2016-03-02 | 宁波东大空调设备有限公司 | 电线式微静电空气净化机芯及其所组成的空调伴侣 |
-
2010
- 2010-09-27 JP JP2010214892A patent/JP2012066210A/ja active Pending
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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CN105371471A (zh) * | 2015-12-10 | 2016-03-02 | 宁波东大空调设备有限公司 | 电线式微静电空气净化机芯及其所组成的空调伴侣 |
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