JP2016083599A - 電気集塵機及びフライヤー一体型電気集塵ユニット - Google Patents

電気集塵機及びフライヤー一体型電気集塵ユニット Download PDF

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Abstract

【課題】隣接する放電用電極間での放電の干渉を防止して放電電流を増加させて荷電効率を向上させる。【解決手段】本発明は、含塵空気を通過させる開口部57が多数形成された接地電極板42と、各開口部57に対応して配置される多数本の放電用電極44と、放電用電極44の先端部44aと開口部57の周縁部とが所定間隔を維持するように放電用電極44の基端部を支持する複数の支持基板43と、各支持基板43の間において支持基板43に対向するように配置されるアース板45と、を備え、放電用電極44にはプラス又はマイナスの高電圧が印加され、接地電極板42とアース板45は接地されていることを特徴とする。【選択図】図3

Description

本発明は、高電圧の印加によって発生するコロナ放電により含塵空気中の油煙や油塵等の粒子を帯電させて捕集する電気集塵機及びフライヤー一体型電気集塵ユニットに関するものである。
一般に、食材を油で加熱調理するためにフライヤーを使用する際、油煙や油塵等の粒子が発生するため、従来、フライヤーの上方にはこの種の粒子を捕集する電気集塵機が設けられている。
従来、例えば、特許文献1には、空気の上下流方向に配置した2つの集塵電極の間に並設した放電極板の間に、放電極板の上下流方向の幅より大きい幅の遮蔽板を配置することで、隣接する放電極板同士による放電の干渉を減少させ、効率良く塵埃を補集することを目的とした電気集塵装置の発明が開示されている。
特開平9−173899号公報
しかしながら、上記した特許文献1に開示された発明では、集塵極板にプラスの高電圧を印加すると共に放電極板と遮蔽板とにマイナスの高電圧を印加しており、放電極板と遮蔽板とは同一電位であるため、帯電した粒子を集塵することはできない。したがって、帯電した粒子を効率よく集塵することができないといった問題がある。
本発明は、上記した課題を解決すべくなされたものであり、隣接する放電用電極間での放電の干渉を防止して放電電流を増加(荷電効率を向上)させると共に、帯電した粒子を効率よく集塵(捕集、付着)することができ、さらには、安定的に接地状態を維持し、経済性の向上を図ることのできる電気集塵機及びフライヤー一体型電気集塵ユニットを提供することを目的とするものである。
上記した課題を解決するため、本発明の第1の電気集塵機は、高電圧の印加によって発生するコロナ放電により含塵空気中の粒子を帯電させて捕集する電気集塵機において、含塵空気の流通を遮る向きに配置され、含塵空気を通過させる開口部が多数形成された接地電極板と、該接地電極板より含塵空気の流通方向下流側において、前記各開口部に対応して配置される多数本の放電用電極と、前記接地電極板より含塵空気の流通方向下流側において、該含塵空気の流通を遮らない向きに一定間隔で並設され、該放電用電極の先端部と該開口部の周縁部とが所定間隔を維持するように該放電用電極の基端部を支持する複数の支持基板と、該各支持基板の間において該支持基板に対向するように配置されるアース板と、を備え、前記放電用電極にはプラス又はマイナスの高電圧が印加され、前記接地電極板と前記アース板は接地されていることを特徴とする。
本発明の第1の電気集塵装置によれば、隣接する放電用電極間の電界の干渉をアース板により防止することができる。そのため、放電用電極と接地電極板の開口部との間で含塵空気中の粒子を荷電する際に必要となる放電電流を確実に得ることができると共に、集塵板の負荷を軽減させることができるため、電気集塵機全体の捕集効率を向上させることができる。また、放電電流を増加させることにより、粒子径の小さい粒子を帯電させて集塵(捕集)することもできる。さらに、隣接する放電用電極間の電界の干渉を防止することで、放電用電極間の距離を狭めることができ、電気集塵機の小型化を図ることもできる。
本発明の第2の電気集塵装置では、前記支持基板及び前記アース板が所定間隔で互いに交互に配置されていることを特徴とする。
本発明の第2の電気集塵装置によれば、支持基板とアース板の間で常に安定的な電界を生成することができる。また、構成が単純であるため、低コストで製作することができ、経済性を高めることができる。
本発明の第3の電気集塵装置では、前記放電用電極の先端部から該放電用電極に対応する前記開口部の周縁部までの距離が、該放電用電極の先端部から該該放電用電極に最も近い前記アース板の端部までの距離より短くなるように設けられていることを特徴とする。
本発明の第3の電気集塵装置によれば、放電用電極の先端部とアース板の端部との放電を防止し、放電用電極の先端部と放電用電極に対応する開口部との間で、確実に放電エリアを生成することができる。
本発明の第4の電気集塵装置では、前記接地電極板には含塵空気の流通方向下流側に突出する突起部が該接地電極板を貫通することなく形成され、前記アース板は、前記支持基板の間に配置されるアース部と、該接地電極板に固定される固定部と、を有し、該固定部には該突起部に対応した位置に該突起部が嵌合可能な穴部が形成されていることを特徴とする。
本発明の第4の電気集塵装置によれば、突起部を穴部に嵌合させることでアース板を接地電極板の所定の位置に確実に位置決めし固定することができる。また、突起部は、接地電極板を貫通していないので、含塵空気の気流に影響を与えることはない。
本発明の第5の電気集塵装置では、前記接地電極板の突起部を前記アース板の穴部に嵌合させてスポット溶接することで該接地電極板に該アース板が固定されることを特徴とする。
本発明の第5の電気集塵装置によれば、アース板を接地電極板に確実に固定することができると共にアース板を接地電極板と同電位(アース)にすることができる。また、スポット溶接は、歪の発生の少ない接合方法であると共に比較的低コストな接合方法であるため、接地電極板への影響を抑制することができると共に経済性の向上を図ることができる。
本発明の第6の電気集塵装置では、前記アース板のアース部は、1枚の板材を前記固定部の両側で含塵空気の流通方向下流側にそれぞれ折り曲げることにより互いに対向するように平行に形成されることを特徴とする。
本発明の第6の電気集塵装置によれば、1枚のアース板で2列分のアース部を形成することができるため、部品点数の削減及び低コスト化を図ることができる。
本発明の第7の電気集塵装置では、前記アース板のアース部は、前記支持基板より含塵空気の流通方向下流側に張り出すように形成されていることを特徴とする。
本発明の第7の電気集塵装置によれば、帯電された粒子をアース部に付着(捕集)させ易くなるので、集塵板の負荷を軽減させることができる。また、放電用電極の下流側端部とアース部の下流側端部との間に放電エリアを形成すると共に、放電電極の下流側端部とアース部の下流側端部との距離を遠ざけることで、放電用電極の先端部と接地電極板の開口部間の放電に対する影響を軽微なレベルに抑えることができる。そのため、含塵空気の流通方向上流側で帯電されなかった粒子があった場合には、該粒子をその下流側の放電エリアで帯電させることができるため、電気集塵機全体での荷電効率を向上させることができる。さらに、アース部を支持基板より下流側に張り出すように形成することにより、アース部と集塵板との間隔を短くすることができるため、アース部より下流側の集塵板に含塵空気の気流をスムーズに流すことができ、整流機能を高めることができる。
本発明の第8の電気集塵装置では、前記放電用電極は、インコネル(商標登録)製で先端部が円錐台形状を有していることを特徴とする。
本発明の第8の電気集塵装置によれば、放電用電極の先端部を円錐台形状にすることにより、放電用電極の先端部を針状に形成した場合のように放電時間の経過と共に先端が尖った状態から徐々に磨耗して放電性能が安定しないという問題が生じることがなく、放電性能を安定させることができる。また、放電用電極の先端部が尖っていないので、安全性を高めることができる。さらに、放電用電極の先端部を針状に形成した場合と比較すると、先端径を必要以上に精度良く研磨する必要がないので、低コストで製作することができる。さらに、放電用電極の材質をインコネル製とすることで、コロナ放電による酸化劣化の発生を抑制することができ、耐久性と放電性能を高めることができる。また、インコネルは価格が安いため、経済性の向上を図ることができる。
本発明の第9の電気集塵装置では、前記放電用電極の含塵空気の流通方向下流側の端部と、前記支持基板の含塵空気の流通方向下流側の端部とは、同一面上に配置されていることを特徴とする。
本発明の第9の電気集塵装置によれば、支持基板から放電用電極の下流側端部を突出させて配置した場合のように、アース板との間で必要以上に放電が強くなることにより放電用電極と接地電極板の開口部間での放電が弱くなってしまったり、或いは、放電用電極の下流側端部を支持基板より引っ込めて配置した場合のように、アース板の下流側端部との間に放電エリアを生成することができずに放電エリアが片方のみの生成となってしまったりすることがない。すなわち、本発明の第9の電気集塵装置によれば、放電用電極の下流側端部と該放電用電極の両側のアース板との間でバランス良く放電エリアを生成することができ、適正な放電を発生させることができる。
本発明の第10の電気集塵装置では、前記放電用電極より含塵空気の流通方向下流側に並設される複数の集塵板と、該各集塵板の間において該集塵板に対向して配置される高電圧極板と、をさらに備え、前記集塵板と前記アース板及び前記支持基板とは分離して設けられていることを特徴とする。
本発明の第10の電気集塵装置によれば、アース板や支持基板の配置に拘束されることなく集塵板の数を増やすことができるため、捕集性能を向上させることができると共に、耐久性を向上させることもできる。また、放電用電極と高電圧極板とをそれぞれ別々に荷電することができるため、捕集対象物の性状に合わせて高電圧のレベルを調整することができる。さらに、放電用電極のみを交換することができるため、経済性を高めることができる。
本発明の第11の電気集塵装置では、前記放電用電極より含塵空気の流通方向下流側に並設される複数の集塵板と、該各集塵板の間において該集塵板に対向して配置される高電圧極板と、をさらに備え、前記集塵板と前記アース板とは一体化されていることを特徴とする。
本発明の第11の電気集塵装置によれば、集塵板とアース板とを一体化することで、小型化と部品点数の削減、及びコストの低減化を図ることができる。
本発明の第12の電気集塵装置では、前記放電用電極と前記支持基板とは一体化されていることを特徴とする。
本発明の第12の電気集塵装置によれば、放電用電極と支持基板とを一体化することで、小型化と部品点数の削減、及びコストの低減化を図ることができる。
本発明のフライヤー一体型電気集塵ユニットは、食材を揚げる油を貯留する油槽と、食材を収容するバスケットを昇降させて該油槽に出し入れするように動作する昇降設備と、を有するフライヤーと、該フライヤーの上方において該フライヤーから発生する粒子の流通方向下流側から順に配置される、吸込口、プレフィルター、ファン、及び排気口と、前記ファンと前記排気口と間に配置される上記した電気集塵機と、が共通の筐体内に設けられていることを特徴とする。
本発明のフライヤー一体型電気集塵ユニットによれば、フライヤーの上部に電気集塵機を共通の筐体に配置することで、フライ作業から発生する粒子を効率良く且つ確実に捕集することができ、コンパクトに装置全体を構成することができる。また、フライヤーでは、油の性状や油煙等の粒子の発生量を予め想定することができるため、上記した電気集塵機により粒子を効率良く確実に捕集することができる。
本発明によれば、隣接する放電極板同士による放電の干渉を防止し、荷電効率を向上させると共に、帯電した粒子を効率よく集塵することができる。さらには、安定的に接地状態を維持し、経済性の向上を図ることのできる等、種々の優れた効果を得ることができる。
本発明の実施の形態に係るフライヤー一体型電気集塵ユニットの内部を示す側面図である。 本発明の実施の形態に係る電気集塵機の荷電集塵部を示す斜視図である。 本発明の実施の形態に係る電気集塵機の荷電集塵部の内部を示す斜視図である。 図3を上方から見た図(集塵部は省略)である。 図4を矢印A方向から見た図である。 図4を矢印B方向から見た図である。 図6のC部分を拡大した図である。 本発明の実施の形態に係る電気集塵機の荷電集塵部の接地電極板とアース板を示す斜視図である。 本発明の実施の形態に係る電気集塵機の荷電集塵部を示す断面図である。 本発明の実施の形態に係る電気集塵機の荷電集塵部の変形例を示す断面図である。 本発明の実施の形態に係る電気集塵機の荷電集塵部の別の変形例を示す断面図である。 図11の変形例において放電用電極を矢印D方向から見た図である。 本発明の実施の形態に係る電気集塵機の作用効果を従来技術と比較して示す図である。
以下、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明する。
先ず、図1を参照しつつ、本発明の実施の形態に係るフライヤー一体型電気集塵ユニットの全体構成について説明する。ここで、図1は本発明の実施の形態に係るフライヤー一体型電気集塵ユニットの内部を示す側面図である。
本発明の実施の形態に係るフライヤー一体型電気集塵ユニット10は、縦長箱形状の筐体11内にフライヤー12と電気集塵機13とが設けられ、一体に構成されている。筐体11の前面には、ほぼ中央に矩形状の開口14が形成されており、上部に横長矩形状の排気口15が前方に開口するように形成されている。
フライヤー12は、筺体11の下部に取り付けられている。フライヤー12は、食材を揚げる油を貯留する油槽16と、食材を収容するバスケット17を昇降させて油槽16に出し入れするように動作する昇降設備18と、を主体に構成されている。
なお、フライヤーとは、フライ(揚げ物)を調理する調理器のことを言う。また、フライとは、フライ、唐揚げ、天ぷら、衣揚げ等の比較的多量の油脂を熱媒として使用する加熱調理方法のことを言い、食材の種類、形態、材料等は特に限定されるものではない。例えば、フライ調理されるものとしては、コロッケ、とんかつ、メンチカツ、唐揚げ、魚介類のフライ、肉類のフライ、野菜類のフライ、かき揚げ、天ぷら、ハムカツ、フライドポテト、揚げ肉団子、プリフライタイプの天ぷら、油揚げ米菓(揚げ煎餅等)、油揚げスナック、油揚げ、さつま揚げ、アメリカンドッグ、カレーパン、ピロシキ、春巻きなどが含まれる。また、調理時間及び油槽16の温度は、食材の種類や個数に応じて適宜調整することが可能であり、フライ油を適切に管理することで、フライ調理品は、香ばしい、油っぽくない、カラッとしている等の風味を維持することができる。また、フライ油中の劣化物の量を抑制することが、フライ調理品の風味に対して好影響を与える一因となることが知られている。
フライヤー12のバスケット17は、例えばステンレス等の金属製であり、全周側面及び底面がメッシュ状に形成されており、上方は開口されている。バスケット17の前部には把手部21が前方に延出して形成されており、バスケット17の後部にはフック部(図示省略)が形成されている。
昇降設備18は、油槽16の後方において立設される支柱部22と、支柱部22に沿って昇降可能に設けられる腕部23と、腕部23を昇降させる駆動源であるモータ(図示省略)と、を備えて構成されている。腕部23は支柱部22から前方に延出して形成され、腕部23の前端部はバスケット17の前記フック部が係脱可能なように形成されている。これにより、腕部23の前端部にバスケット17の該フック部を係止すると、バスケット17が水平姿勢に保持され、把持部21が開口14を介して筺体11の前面から前方に突出するようになっている。
電気集塵機13は、筺体11の上部であってフライヤー12の上方に取り付けられている。電気集塵機13は、フライヤー12から発生する油煙の流れ方向(図1中の矢印参照)に沿って下流側から順に配置される、前処理部24、ファン25、及び荷電集塵部40と、排気口15の直ぐ下方において筺体11の前面に取り付けられる電気集塵機用制御装置26と、を備えている。
前処理部24は、筺体11の後部に設けられ、例えばステンレス等の金属板を後方に下傾して形成した傾斜面26と、傾斜面26の下端から後方水平に形成した底面27と、筺体11と、により後部チャンバー室28を形成するように設けられている。傾斜面26には、吸込口29が形成され、この吸込口29に対応する位置にプレフィルター30が着脱可能に設けられている。プレフィルター30としては、例えば、メッシュ状のフィルターやステンレス製のグリスフィルター等を使用することができる。
前処理部24の上方には金属製の仕切板31が水平姿勢で取り付けられており、仕切板31の上方後部にファン25が取り付けられている。ファン25は、例えばシロッコファンであり、ファンモータ32が上部に配置され、空気を下方から吸い込んで前方に吐き出し可能なように設置されている。
仕切板31の上方前部であってファン25の前方には前部チャンバー室33が形成されており、前部チャンバー室33の上方であって電気集塵機用制御装置26の後方に荷電集塵部40が取り付けられている。荷電集塵部40は、高電圧の印加によって発生するコロナ放電により油煙等の粒子を帯電させて捕集するものであり、空気を下方から吸い込んで上方に吐き出し可能なように設置されている。なお、荷電集塵部40の詳細については後述する。
電気集塵機用制御装置26は、筐体11に対してネジ止めにより取り外し可能に固定されている。したがって、荷電集塵部40を取り外す場合には、電気集塵機用制御装置26を取り外した後、荷電集塵部40を筐体11内から手前側に引き出すことにより行う。一方、電気集塵機用制御装置26を装着させる場合には、電気集塵機用制御装置26を取り外し、荷電集塵部40を筐体11内に収納した後、電気集塵機用制御装置26を筐体11にネジ止めにより固定する。
次に、主に図2〜図9を参照しつつ、電気集塵機13の荷電集塵部40について詳細に説明する。ここで、図2は荷電集塵部40を示す斜視図、図3は荷電集塵部40の内部を示す斜視図、図4は図3を上方から見た図(集塵部は省略)、図5は図4を矢印A方向から見た図、図6は図4を矢印B方向から見た図、図7は図6のC部分を拡大した図、図8は荷電集塵部40の接地電極板とアース板を示す斜視図、図9は荷電集塵部40を示す断面図である。なお、以下の説明における上下前後左右の向きは、実際に荷電集塵部40がフライヤー一体型電気集塵ユニット10の筐体11内に設置される向きを基準とする。
荷電集塵部40は、外形が略直方体形状を有しており、前後方向の奥行き寸法と左右方向の幅寸法に比べて高さ寸法が小さくなるように形成されている。荷電集塵部40は、全体の骨組みを形成する枠体41と、枠体41の下面に取り付けられる接地電極板42と、接地電極板42より上方において接地電極板42に直交する向きに並設される複数の支持基板43と、下方に向かって支持基板43に片持ち支持される放電用電極44と、各支持基板43の間において支持基板43に対向するように配置されるアース板45と、支持基板43及びアース板45の上方において接地電極板42に直交する向きに並設される複数の集塵板46と、各集塵板46の間において集塵板46に対向するように配置される複数の高電圧極板47と、を備えている。
枠体41は、互いに対向するように設けられる前後端板48,49と、前後端板48,49間に水平姿勢で貫設される6本の連結シャフト50と、備えて構成されている。6本の連結シャフト50のうち、2本は支持基板43の左右両端部を支持し、別の2本は集塵板46の左右両端部を支持し、さらに別の2本は高電圧極板47の左右両端部を支持する。連結シャフト50の前端部には、上下一対で給電部材51が取り付けられており、各給電部材51と前端板48との間には絶縁碍子52(前側4個、後側4個の合計8個)介装されている。
各給電部材51には高電圧電源部53が電気的に接続されている。図2に示されているように、高電圧電源部53は、交流の元電源54を高圧トランス55で昇圧した後、倍圧部56で交流電流を直流に変換すると共にさらに昇圧して高電圧を生成するように構成されており、荷電集塵部40に印加する高電圧の出力を制御するための出力制御部としても機能する。
接地電極板42は、丸孔形状の開口部57が多数形成された1枚の矩形状の導電性を有する金属(例えば鉄)により平板状に形成されており、接地されている。また、接地電極体42は、着脱可能なリベット等の着脱手段により空気の流れを遮る向き(空気の流れ方向に対して直交する向き)で枠体41の下面に着脱自在に取り付けられている。開口部57は、碁盤の目のように前後左右に整列して一定間隔で配置されている。本実施例において、開口部57は、左右12列×前後11列=132個設けられており、各開口部57の内径は13mmに設定されている。
支持基板43は、細長短冊状で導電性を有する金属(例えばアルミ)製の板材により形成されている。支持基板43の左端部にはU字型の溝部58が形成され、右端部には半円状の溝部59が形成されており、U字型の溝部58及び半円状の溝部59にはそれぞれ連結シャフト50が係合している。U字型の溝部58に対応する連結シャフト50にはU字型の溝部58に係合可能な溝が等間隔で平行に加工されている。また、半円状の溝部59に対応する連結シャフト50には複数のスペーサ60が周設されており、これらのスペーサ60の押し付け力によって各支持基板43は等間隔で平行に固定且つ保持されている。このように構成することで、支持基板43は、右側の連結シャフト50の締め付け力を弱めて左方向にスライドさせると、半円状の溝部58と連結シャフト50との係合が解除されるため、支持基板43を下方に回動させて連結シャフト50から引き離すことで荷電集塵部40から簡単に取り外すことができる。なお、支持基板43を荷電集塵部40に装着させる場合には、上記した手順と逆の手順で行うことができる。
本実施例において、支持基板43は、開口部57の前後方向の配列に対応して11列設けられており、開口部57の中心付近を通過するように配置されている。各支持基板43には、左右方向1列分の開口部57の数(本実施例では、12個)に対応した個数分のカシメ部61が形成されており、各カシメ部61にはそれぞれ1本の放電用電極44の基端部44aが片持ち支持されている。
放電用電極44は、その先端部44aをカシメ部61から下方に向けた姿勢に保持され、プラス又はマイナスの高電圧が印加される。放電用電極44の先端部44aは、接地電極板42の開口部57の中心線CL(図9参照)上に位置するように配設され、開口部57の周縁部との間で一定間隔を維持するようになっている。
放電用電極44の先端部44aは円錐台形状を成し、先端部44a以外の部分は細い円柱形状を成している。本実施例において、放電用電極44は、直径が0.5mm〜0.6mmで長さが22mmの針状に形成されている。放電用電極44の先端部44a(円錐台形)の下端面は直径0.12mmの円形を成し、先端部44aの挟み角度(傾斜角度)は25°〜30°となっている。また、放電用電極44の基端部(含塵空気の流通方向下流側の端部)44bと支持基板43の基端部(含塵空気の流通方向下流側の端部)43bとは、同一面上に配置されている。そして、このような放電用電極44を製造する場合、線状素材を所定の長さに切断した後、先端部44aをバリがないように研磨加工して円錐台形状に形成させる。なお、放電用電極44の先端部44aは、上記した研磨加工の代わりに、転造加工して円錐台形状に形成させても良い。
本実施例において、放電用電極44の材質は、好ましくはインコネル(登録商標)X750であり、その具体的な組成割合は、Ni+Co=74%、Cr=15%、Fe=7%、Ti=2.25〜2.75%、Al=0.4〜1.0%、Nb+Ta=0.7〜1.2%である。このように放電用電極44を構成することにより、オゾン発生量を著しく低下させることができると共に、加工性に優れ、安定した放電を可能とし、放電用電極44の磨耗量を抑制し、長寿命化を図ることができる。特に、インコネル(登録商標)X750製の放電用電極44は、他の材質(例えばタングステン)と比較してコロナ放電における酸化や劣化に強いため、安定した放電性能を維持することができる。
アース板45は、導電性を有する1枚の金属板(例えば鉄板)の両側の縁部をそれぞれ上方(含塵空気の流通方向下流側)に折り曲げることにより形成されており、接地されている。アース板45は、左右両端部において接地電極板42の上面に固定される固定部62と、左右の固定部62間に渡設されて互いに対向するように平行に形成される2列一対のアース部63と、を備えて構成されている。
各固定部62は、接地電極板42の上面に沿うように矩形平板状を成し、それぞれ小円形状の穴部64を有している。各固定部62の穴部64に対応する位置には、半抜き加工で上方に突出するように突起部65が形成されており、突起部65は穴部64に嵌合可能に形成されている。各固定部62は、この突起部65を穴部64に嵌合させてスポット溶接することで接地電極板42に固定される。このようにアース板45は、スポット溶接により接地電極板42に確実に固定することができると共に、接地電極板42と同電位(アース)とすることができる。また、スポット溶接は、歪の発生の少ない接合方法であると共に比較的低コストな接合方法であるため、接地電極板42への影響を抑制することができると共に経済性の向上を図ることができる。さらに、接地電極板42側には半抜き加工で突起部65を形成し、接地電極板42に開口を形成していないため、含塵空気の気流に影響を与えることはない。
各アース部63は、細長板状を成し、それぞれ、放電用電極44の中心位置に対して両側のアース部63が均等な距離となるように支持基板43の間に配置されている。放電用電極44の先端部44aから該放電用電極44に対応する開口部57の周縁部までの距離L1(図9参照)は放電用電極44から最も近いアース部63の下端部63aまでの距離L2(図9参照)より短くなるように設定されている。本実施例では、L1が11.8mm、L2が12.2mmに設定されている。また、各アース部63の上端部は、支持基板43の上端部より上方(含塵空気の流通方向下流側)に張り出すように形成されている。本実施例では、各アース部63の支持基板43から上方に張り出す長さL3(図9参照)は6mmに設定されている。
このように、1枚のアース板45で、2列分のアース部63を形成することができるので、部品点数の削減及び低コスト化を実現することができる。また、アース部63の上端部が支持基板43の上端部より上方に張り出すように形成することで、帯電された粒子をアース部63に付着(捕集)させ易くなるので、含塵空気の流通方向下流側に配置される集塵板46の負荷を軽減させることができると共に、トータルでの捕集効率を向上させることができる。また、アース部63を支持基板43より下流側に張り出すように形成することにより、アース部63と集塵板46との間隔を短くすることができるため、アース部63より下流側の集塵板46に含塵空気の気流をスムーズに流すことができ、整流機能を高めることができる。
集塵板46は、アース接続されており、支持基板43の上方延長線上及びアース部63の上方延長線上において、その下端部46aが支持基板43の上端部43b及びアース部63の上端部63bから上方に所定距離、離間して配置されている。集塵板46の左右両端部には、連結シャフト50がそれぞれ貫通し、各集塵板46間は等間隔で平行に保持されている。
高電圧極板47は、集塵板46の間において、その下端部47aが集塵板46の下端部46aより上方に所定距離後退するように配置されている。高電圧極板47の左右両端部には、連結シャフト50がそれぞれ貫通し、高電圧極板47間は等間隔で平行に保持されている。
なお、上記した本発明の実施の形態に係る荷電集塵部40では、図9に示すように、荷電部(接地電極板42、支持基板43、放電用電極44、及びアース板45)と集塵部(集塵板46及び高電圧極板47)とが分離した構成を採用しているが、本発明は必ずしもこの形態に限定されるものではない。例えば、集塵部の集塵板46は必ずしも荷電部の支持基板43の延長線上に配置されている必要はなく、前後方向(図9の左右方向)にずれていても構わない。
また、図10に示すように、アース板45と集塵板46を一体化すると共に支持基板43と集塵板46(又は高電圧極板47)を一体化して、放電用電極44にのみ高電圧を印加したり、或いは、図11及び図12に示すように、アース板45と集塵板46(又は高電圧極板47)を一体化すると共に放電用電極44と支持基板43と集塵板46を一体化して、放電用電極44にのみ高電圧を印加したりしてもよい。
図9に示すように荷電部と集塵部とが分離した構成を有する場合には、図10乃至図12に示すように荷電部と集塵部とが一体的に構成された場合と比べて、集塵部の集塵板46の数を増やすことができるため、捕集性能を向上させることができると共に耐久性を向上させることができる。また、荷電部と集塵部をそれぞれ別々に荷電することができるため、捕集対象物の性状に合わせて高電圧のレベルを調整することができる。さらに、放電用電極44のみを交換することができるため、経済性を高めることができる。
次に、図1〜図9に加えて図13を参照しつつ、上記した本発明の実施の形態に係るフライヤー一体型電気集塵ユニット10の作用について説明する。ここで、図13は本発明の実施の形態に係る電気集塵機の作用効果を従来技術と比較して示す図である。
まず、油槽16内に新しい油が貯留されている状態において、フライヤー12を使用していない非調理時には、昇降設備18によってバスケット17は油槽16の上方の待機位置に上昇されている。この待機位置において、フライヤー12では、油槽16内の油温は所定の低温度(例えば140℃)に維持され、電気集塵機13では、高電圧電源部53から荷電集塵部40への高電圧の印加は行われず、ファン25はオフ状態に維持される。
バスケット17内に調理する食材が投入され、フライヤー12のオン操作が行われると、昇降設備18によってバスケット17は油槽16内の調理位置に降下される。この調理位置において、フライヤー12では、油槽16内の油温は所定の高温度(例えば180℃)に維持され、これにより、食材は高温度の油で加熱調理され、フライヤー12から油煙や油塵等の粒子が発生する。
一方、この時、電気集塵機13では、高電圧電源部53から荷電集塵部40へ高電圧HV(例えば−8KV)が印加され、ファン25は高回転モードで運転される。これにより、前記粒子を含む含塵空気はファン25の吸引力により上昇し、吸込口29からプレフィルター30を通り、粗い粒子が除去された後、後部チャンバー室28からファン25を通過し、前部チャンバー室33から荷電集塵部40に流入する。
荷電集塵部40では、放電用電極44に高電圧電源部53から給電部材51を介して高電圧HVが印加され、これにより発生するコロナ放電によって、放電用電極44の先端部44aと接地電極板42の開口部57の全周端部との間に、綺麗な放物線状の円錐形状の帯電エリアEAが形成される。一方、高電圧極板47には、高電圧電源部53から給電部材51を介して高電圧LV(例えば−6KV)が印加される。
図7及び図9に示されているように、このように形成された帯電エリアEAを含塵空気が通過すると、含塵空気中の油煙や油塵等の粒子は帯電され、帯電された粒子は放電用電極44に印加された高電圧HVに反発することでアース板45のアース部63に捕集されると共に、高電圧極板47に印加された高電圧LVに反発することで集塵板46に捕集され、清浄空気となる。そして、この清浄空気は、排気口15から筐体11の外部へ排出される。
その後、加熱調理が終了してフライヤー12のオフ操作が行われると、昇降設備18によってバスケット17は油槽16の上方の待機位置に上昇され、高電圧電源部53から荷電集塵部40への高電圧の印加が停止されると共にファン25が停止される。
このように上記した構成を備えたフライヤー一体型電気集塵ユニット10によれば、支持基板43の間にアース板45を配置し、このアース板45を接地することで、空気中の油煙や油塵等の粒子の荷電効率を高めることができる。
図13は本発明の実施の形態に係る電気集塵機13(形態2)と従来技術(形態1、3及び4)の作用効果を比較するためにそれぞれの形態1〜4について放電用電極1本あたりの電流値(μA)を測定した結果を示している。この時の具体的な測定条件は、放電用電極44と一体化された支持基板同士の間隔を29.5mm、放電用電極44の先端部44aから接地電極板42の開口部57の周縁部までの距離を14mmに設定し、放電用電極44には10KVの高電圧を印加し、接地電極板42は接地した。そして、支持基板の間にアース板を配置しない形態1、支持基板の間に接地されたアース板45を配置した形態2、支持基板の間に接地されていない遮蔽板を配置した形態3、支持基板の間に放電用電極と同じ10KVの高電圧を印加したアース板を配置した形態4のそれぞれの形態について放電用電極(針)1本あたりの電流値(μA)を測定した。
図13に示す測定結果によれば、放電用電極(針)1本あたりの電流値が最も大きかったのは、本発明の実施の形態に係る電気集塵機13の構成を採用した形態2であった。したがって、支持基板の間に接地されたアース板45を配置することにより、電気集塵機13の荷電効率を高めることができることが分かる。
また、上記した構成を備えたフライヤー一体型電気集塵ユニット10によれば、放電用電極44の先端部44aと接地電極板42の開口部57の周縁部とが所定距離を維持するように放電用電極44が接地電極板42の各開口部57に対応して配置されているため、開口部57を通過する空気は必ず帯電エリアEAを通過し、放電用電極44が異常放電することなく、空気中の油煙や油塵等の粒子を荷電することができ、荷電効率を高めることができる。
また、接地電極板42が空気の流通を遮る向きに配置されているため、空気の流通方向の長さを短縮することができ、小型化を実現することができる。さらに、放電用電極44によって帯電された油煙や油塵等の粒子は、下流側に設けた高電圧極板47の反発作用によって、集塵板46側に移動することで確実に粒子を捕集することができる。
さらに、放電用電極44の先端部44aから放電用電極44に対応する開口部57の周縁部までの距離L1が放電用電極44から最も近いアース板45の端部までの距離L2より短くなるように設けられているため、放電用電極44と接地電極板42との間で確実に放電エリアを生成することができる。また、異常放電しない程度まで集塵板46の面積を大きく形成することができ、帯電粒子をより多く捕集することができるため、帯電粒子の捕集効率をさらに向上させることができる。
さらにまた、集塵板46に加えてアース板45のアース部63でも帯電された粒子を捕集することができるため、帯電粒子の捕集効率を高めることができると共に、集塵板46の清掃等のメンテナンスサイクルを延長することができる。
なお、上記した本発明の実施の形態の説明は、本発明に係る電気集塵機及びフライヤー一体型電気集塵ユニットにおける好適な実施の形態を説明しているため、技術的に好ましい種々の限定を付している場合もあるが、本発明の技術範囲は、特に本発明を限定する記載がない限り、これらの態様に限定されるものではない。すなわち、上記した本発明の実施の形態における構成要素は適宜、既存の構成要素等との置き換えが可能であり、かつ、他の既存の構成要素との組合せを含む様々なバリエーションが可能であり、上記した本発明の実施の形態の記載をもって、特許請求の範囲に記載された発明の内容を限定するものではない。
本発明の技術は、コンビニエンスストアなどにおいて、食材を油で加熱調理するフライヤーから発生する油煙や油塵等の粒子を吸引して捕集する電気集塵機やフライヤー一体型電気集塵ユニットで利用されることが見込まれるものである。また、本発明の技術は、タバコの煙を除去する装置にも適用可能であり、特に電気集塵機のコンパクト化が要求されるパチンコ店のタバコ煙除去装置での利用が見込まれる。さらに、本発明の技術は、加工工場で発生する粉塵やオイルミスト等の粒子を吸引して捕集する電気集塵機で利用されることも見込まれる。
10 フライヤー一体型電気集塵ユニット
11 筐体
12 フライヤー
13 電気集塵機
15 排気口
16 油槽
17 バスケット
18 昇降設備
25 ファン
29 吸込口
30 プレフィルター
31 荷電集塵部
42 接地電極板
43 支持基板
44 放電用電極
44a (放電用電極の)先端部
45 アース板
46 集塵板
47 高電圧電極板
57 開口部
62 固定部
63 アース部
64 穴部
65 突起部





Claims (13)

  1. 高電圧の印加によって発生するコロナ放電により含塵空気中の粒子を帯電させて捕集する電気集塵機において、
    含塵空気の流通を遮る向きに配置され、含塵空気を通過させる開口部が多数形成された接地電極板と、
    該接地電極板より含塵空気の流通方向下流側において、前記各開口部に対応して配置される多数本の放電用電極と、
    前記接地電極板より含塵空気の流通方向下流側において、該含塵空気の流通を遮らない向きに一定間隔で並設され、該放電用電極の先端部と該開口部の周縁部とが所定間隔を維持するように該放電用電極の基端部を支持する複数の支持基板と、
    該各支持基板の間において該支持基板に対向するように配置されるアース板と、
    を備え、前記放電用電極にはプラス又はマイナスの高電圧が印加され、前記接地電極板と前記アース板は接地されていることを特徴とする電気集塵機。
  2. 前記支持基板及び前記アース板は所定間隔で互いに交互に配置されていることを特徴とする請求項1に記載の電気集塵機。
  3. 前記放電用電極の先端部から該放電用電極に対応する前記開口部の周縁部までの距離が、該放電用電極の先端部から該該放電用電極に最も近い前記アース板の端部までの距離より短くなるように設けられていることを特徴とする請求項1又は2に記載の電気集塵機。
  4. 前記接地電極板には含塵空気の流通方向下流側に突出する突起部が該接地電極板を貫通することなく形成され、
    前記アース板は、前記支持基板の間に配置されるアース部と、該接地電極板に固定される固定部と、を有し、該固定部には該突起部に対応した位置に該突起部が嵌合可能な穴部が形成されていることを特徴とする請求項1〜3のいずれかの請求項に記載の電気集塵機。
  5. 前記接地電極板の突起部を前記アース板の穴部を嵌合させてスポット溶接することで該接地電極板に該アース板が固定されることを特徴とする請求項4に記載の電気集塵機。
  6. 前記アース板のアース部は、1枚の板材を前記固定部の両側で含塵空気の流通方向下流側にそれぞれ折り曲げることにより互いに対向するように平行に形成されることを特徴とする請求項4又は5に記載の電気集塵機。
  7. 前記アース板のアース部は、前記支持基板より含塵空気の流通方向下流側に張り出すように形成されていることを特徴とする請求項4〜6のいずれか1の請求項に記載の電気集塵機。
  8. 前記放電用電極は、インコネル(商標登録)製で先端部が円錐台形状を有していることを特徴とする請求項1〜7のいずれかの請求項に記載の電気集塵機。
  9. 前記放電用電極の含塵空気の流通方向下流側の端部と、前記支持基板の含塵空気の流通方向下流側の端部とは、同一面上に配置されていることを特徴とする請求項1〜7のいずれかの請求項に記載の電気集塵機。
  10. 前記放電用電極より含塵空気の流通方向下流側に並設される複数の集塵板と、該各集塵板の間において該集塵板に対向して配置される高電圧極板と、をさらに備え、
    前記集塵板と前記アース板及び前記支持基板とは分離して設けられていることを特徴とする請求項1〜9のいずれかの請求項に記載の電気集塵機。
  11. 前記放電用電極より含塵空気の流通方向下流側に並設される複数の集塵板と、該各集塵板の間において該集塵板に対向して配置される高電圧極板と、をさらに備え、
    前記集塵板と前記アース板とは一体化されていることを特徴とする請求項1〜9のいずれかの請求項に記載の電気集塵機。
  12. 前記放電用電極と前記支持基板とは一体化されていることを特徴とする請求項10又は11に記載の電気集塵機。
  13. 食材を揚げる油を貯留する油槽と、食材を収容するバスケットを昇降させて該油槽に出し入れするように動作する昇降設備と、を有するフライヤーと、
    該フライヤーの上方において該フライヤーから発生する粒子の流通方向下流側から順に配置される、吸込口、プレフィルター、ファン、及び排気口と、
    前記ファンと前記排気口と間に配置される請求項1〜12のいずれかの請求項に記載の電気集塵機と、
    が共通の筐体内に設けられていることを特徴とするフライヤー一体型電気集塵ユニット。
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