JP2016117020A - 電気集塵装置 - Google Patents

Abstract

【課題】送風乾燥させる空気に汚染物が混在しているときでも、捕集性能低下を発生させない洗浄機能付き電気集塵装置を提供すること。【解決手段】放電電極５と接地電極６で構成する帯電手段３と、集塵手段４とを水平方向に風上側から順番に配置した本体１と、帯電手段３と集塵手段４を洗う洗浄手段１０を備えた電気集塵装置において、放電電極５は電極軸１３と電極軸から延びる略水平方向に向いた鋭利な先端部１４を有し、前記電極軸１３と先端部１４の間に水滴の移動を妨げる緩衝部を備えたものであり、送風乾燥させる空気に汚染物が混在しているときでも、先端部１４に汚れが濃縮されず、捕集性能低下を発生させない電気集塵装置とした。【選択図】図１

Description

本発明は、汚染された空気を浄化する際に使用される電気集塵装置で、特に極板部を上方からの洗浄ノズルにより洗浄水を散布することで洗浄を行うものに関して、極板の汚れ付着を抑制して長期間集塵性能を持続させることに関するものである。

従来、この種の電気集塵装置は、極板部上方に設けられた多数の洗浄ノズルから噴霧される洗浄水により、極板部が洗浄され長期使用を可能にしているものが知られている（例えば、特許文献１、２参照）。

図８は、前記特許文献１に記載された従来の乾式電気集塵機用洗浄装置を示すものである。図８において、乾式電気集塵機１０１の上部および側面部に極板を洗浄する洗浄ノズル１０２を乾式電気集塵機１０１の内部に備え（特に上部には多数の洗浄ノズルを配置し）、極板の洗浄を行うことで長期使用を可能とする構成をしていた。

特開平１０‐１６５８４０号公報 特開２００２‐１１９８８９号公報

このような、従来の洗浄水で極板汚れを清掃する電気集塵装置では、洗浄後に極板上に付着残留した水の影響でスパークが発生する恐れがあるため、送風乾燥させて水を取り除いてから通常の電気集塵装置の運転を開始する必要があった。このとき、送風乾燥させる空気に汚染物が混在していると、汚染物が付着水に吸収されて電極板上に残留してしまうことがあった。特に極板を構成する帯電手段である放電電極の先端部に汚れが残留すると、放電が阻害されて著しく集塵性能が低下するという課題があった。集塵性能が低下した際には装置を停止してメンテナンス作業をする必要があり、運転停止による経済的損失と時間的なロスを減らすため、長期間使い続けられる電気集塵装置が要望されていた。

本発明は、上記従来の課題を解決するものであり、放電電極の先端部が汚れることを抑制し、捕集性能低下を発生させない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、放電電極と接地電極で構成する帯電手段と、荷電極板と集塵電極板で構成する集塵手段とを水平方向に風上側から順番に配置した本体と、前記帯電手段と前記集塵手段を洗う洗浄手段を備えた電気集塵装置において、前記放電電極は略鉛直方向に伸びた電極軸とこの電極軸から延びる略水平方向に延設した鋭利な先端部を有し、前記電極軸と前記先端部の間に、前記電極軸側から前記先端部方向への水滴の移動を妨げる緩衝部を備えたことを特徴とするものであり、これにより所期の目的を達成するものである。

本発明の電気集塵装置は、放電電極と接地電極で構成する帯電手段と、荷電極板と集塵電極板で構成する集塵手段とを水平方向に風上側から順番に配置した本体と、前記帯電手段と前記集塵手段を洗う洗浄手段を備えた電気集塵装置において、前記放電電極は略鉛直方向に伸びた電極軸とこの電極軸から延びる略水平方向に延設した鋭利な先端部を有し、前記電極軸と前記先端部の間に、前記電極軸側から前記先端部方向への水滴の移動を妨げる緩衝部を備えたことを特徴とするものである。

洗浄後に放電電極の電極軸上に付着残留した汚染物を含む水滴は、重力によって下方に流れていくが、このとき緩衝部の存在によって、水滴が電極軸から先端部に向かって移動する経路が妨げられる。これにより、汚染物を含む水滴が先端部へ集結することがなく、水に含まれた汚れが先端部に濃縮されていくことがなくなる。特に、送風乾燥させる空気に汚染物が混在しているときに、放電電極の先端部が重点的に汚れていく現象を抑制し、捕集性能が低下しにくい電気集塵装置を提供することができる。

本発明の電気集塵装置の構成図 本発明の実施の形態１の洗浄手段と帯電手段の配置図 本発明の実施の形態１の放電電極の主要部を示す図 本発明の実施の形態１の放電電極の拡大図（（ａ）拡大図、（ｂ）Ａ−Ａ‘断面図） 本発明の実施の形態１の放電電極の水滴付着時のモデル図（（ａ）窪み部を示す図、（ｂ）Ａ−Ａ‘断面における図） 本発明の実施の形態２の放電電極の主要部を示す図 本発明の実施の形態３の放電電極の主要部を示す図 従来の電気集塵装置の構成図

本発明の請求項１記載の電気集塵装置は、放電電極と接地電極で構成する帯電手段と、荷電極板と集塵電極板で構成する集塵手段とを水平方向に風上側から順番に配置した本体と、前記帯電手段と前記集塵手段を洗う洗浄手段を備えた電気集塵装置において、前記放電電極は略鉛直方向に伸びた電極軸とこの電極軸から延びる略水平方向に延設した鋭利な先端部を有し、前記電極軸と前記先端部の間に、前記電極軸側から前記先端部方向への水滴の移動を妨げる緩衝部を備えたことを特徴とする。

洗浄後に放電電極の電極軸上に付着残留した水滴は、重力によって下方に流れていくが、このとき緩衝部の存在によって、水滴が電極軸から先端部に向かって移動する経路が妨げられる。この結果、電極軸上に付着した粒子は洗浄水によって電極軸を下方に向かって流れて、本体の下部を経由して、排出口から装置外部に排出されることとなる。緩衝部の存在によって電極軸から先端部方向への水の移動が妨げられ、水滴が放電電極の先端部へ集結することがなく、水に含まれた汚れが先端部に濃縮されていくことがなくなるという効果が得られる。特に、送風乾燥させる空気に汚染物が混在しているときに、放電電極の先端部が重点的に汚れていく現象を抑制し、捕集性能が低下しにくい電気集塵装置を提供することができる。

また、請求項２記載の電気集塵装置は、前記電極軸から前記先端部に至る経路上に、前記緩衝部としての窪みを備えたことを特徴とする。これにより、電極軸を流れる水が窪みに導かれて一時的に保持され、先端部に向かうことがなくなる。徐々に窪みに保持される水の量が増えるに従って水滴が大きくなり、やがて電極軸を伝って落下していくこととなる。これにより、水滴が、先端部へ集結することがなく、水に含まれた汚れが先端部に濃縮されていくことがなくなる。特に、送風乾燥させる空気に汚染物が混在しているときに、放電電極の先端部が重点的に汚れていく現象を抑制し、捕集性能低下を発生させない電気集塵装置を提供することができる。

また、請求項３記載の電気集塵装置は、前記先端部の位置が、前記緩衝部の位置よりも鉛直上方に位置することを特徴とする。これにより、先端部から電極軸側へ向かって水滴が移動し、水滴は付着した汚れを吸収しながら移動するため、先端部と電極軸の間を従来以上に汚れにくくすることができる。特に、送風乾燥させる空気に汚染物が混在しているときに、放電電極の針先が重点的に汚れていく現象を抑制し、捕集性能低下を発生させない電気集塵装置を提供することができる。

また、請求項４記載の電気集塵装置は、前記放電電極が前記電極軸と、前記電極軸と接合部で接続された放電針とからなり、前記放電針の先端部の位置が、前記接合部の位置よりも鉛直上方に位置することを特徴とする。放電電極を針状にすることで、放電電極の表面積が減少して汚れの粒子が付着する総量が減少し、さらに汚れにくい放電電極を得ることができる。水滴が重力によって、電極軸から接合部を経て放電針の針先に向かって移動し、針先へ集結することがなく、水に含まれた汚れが針先に濃縮されていくことがなくなる。むしろ、放電針の針先が接合部よりも鉛直上方に位置することで、針先から接合部に向かって水滴が移動する。水滴は、放電針に付着した汚れを吸収しながら移動するため、放電針全体を従来に比べて汚れにくくすることができる。特に、送風乾燥させる空気に汚染物が混在しているときに、放電電極の針先が重点的に汚れていく現象を抑制し、捕集性能低下を発生させない電気集塵装置を提供することができる。

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。

（実施の形態１）
図１に示すように、電気集塵装置の本体１は箱状で、対向する面のそれぞれにダクト２が接続され、ダクト２を結ぶ風路に帯電手段３と集塵手段４を水平方向に風上から順番に配置している。

帯電手段３は、放電電極５と接地電極６で構成し、集塵手段４は荷電極板７と集塵電極板８で構成しており、放電電極５と接地電極６および荷電極板７と集塵電極板８は、一定の間隔を設けて交互に配列した構造をとっている。

放電電極５、接地電極６、荷電極板７、集塵電極板８は導電性の材料である。導電性の材料として、鉄、ステンレス（ＳＵＳ）、アルミ、導電性樹脂などが挙げられるが、好ましくはＳＵＳである。帯電手段３および集塵手段４には、高圧電源（図示せず）が接続されており、電気集塵時には高電圧が印加され、洗浄・乾燥時には停止するようになっている。

また、帯電手段３および集塵手段４の上方の天板９の内側面には放電電極５と接地電極６および荷電極板７と集塵電極板８の面を洗う洗浄手段１０が設けられている。

図２は、帯電手段３の上部に位置している洗浄手段１０の拡大図である。洗浄手段１０には、複数の洗浄ノズル１１が備えられており、洗浄水を上方から帯電手段３に噴霧している。帯電手段３は、放電電極５と接地電極６から構成されており、洗浄水が上部から電極全体に降りそそぎ、流下していくように垂直方向に配列している。このとき、洗浄ノズル１１から洗浄水が放電電極５に向かって噴霧されるように噴霧方向を調整し、接地電極６よりも放電電極５に付着した汚染物が、より落とし易くなるように洗浄ノズル１１を配置すると、さらに好ましい。

汚染された空気中に含まれる粒子は、主に集塵手段４を構成する集塵電極板８に捕集されるが、一部は放電電極５と接地電極６と荷電極板７にも付着する。洗浄手段１０の洗浄ノズル１１から噴霧された洗浄水は、放電電極５と接地電極６を伝って下方に流れていき、この過程で放電電極５と接地電極６に捕集された粒子を取り除くことができる。なお、洗浄手段１０は帯電手段３の上方以外に、帯電手段３の上流・下流側の風路を横切るように設置してもよい。

上記構成において、電気集塵時には帯電手段３および集塵手段４に電圧を印加し、送風機（図示せず）により汚染空気をダクト２から本体１に流入させる。流入した汚染空気は帯電手段３の放電電極５からのコロナ放電により汚染空気中の粒子は電荷を帯びる。その後、電荷を帯びた粒子は、集塵手段４の荷電極板７と集塵電極板８間の電界空間を集塵電極板８方向へ移動し、集塵電極板８に付着する。このようにして、粒子が集塵電極板８に付着することで汚染空気は清浄される。集塵を行っている間、洗浄ノズル１１からの洗浄水の噴射は停止している。

一方、集塵電極板８に捕集し堆積した粒子を洗浄する際は、帯電手段３と集塵手段４への電圧印加と送風を止め、洗浄手段１０の洗浄ノズル１１から散布した洗浄水を集塵電極板８上に流し、堆積した粒子汚れを落とす。同様の洗浄方法で、放電電極５と接地電極６および荷電極板７の洗浄も可能である。その後洗浄ノズル１１からの洗浄水を停止し、送風して乾燥させることで、再び集塵できるようになる。

一般に放電電極５と接地電極６の極板間に粒子汚れが堆積すると堆積物が抵抗となってコロナ放電が微弱化する。また、荷電極板７と集塵電極板８の極板間に粒子汚れが堆積するとこれらの電極板間で電圧降下が生じ電界強度の低下や捕集した粒子が再飛散などで捕集性能が低下してしまうが、極板の洗浄を行うことで捕集性能低下を防ぐことができる。

図３は、実施の形態１の放電電極１２の主要部を示す図である。図４（ａ）は、図３の放電電極１２の拡大図であり、図４（ｂ）は図４（ａ）のＡ−Ａ‘断面図である。図５（ａ）および（ｂ）は、洗浄後に水が付着した状態の放電電極１２の様子を示すモデル図であり、水滴を斜線の囲みで表現している。

図３に示すように、放電電極１２は略鉛直方向に伸びた長い板状であり、鉛直方向に伸びた電極軸１３と、電極軸１３から伸びる略水平方向に向いた鋭利なトゲ状の先端部１４を備えている。電極軸１３と先端部１４の間には、図４（ａ）に示すように、電極軸１３から先端部１４方向への水滴の移動を妨げるための緩衝部としての窪み１５が備えられている。すなわち、先端部１４は頂角を鋭角に形成した略三角形をなし、底辺部分を電極軸１３に接続した形状をなすものである。そして、前記略三角形の上部に位置する斜辺と底辺を含む角部分を欠いて窪み１５を設けたものである。

緩衝部としての窪み１５のＡ−Ａ’断面は、図４（ｂ）に示すように、上下の端部がわずかな傾斜面１６をもつように加工されている。これは、窪み１５に一時的に保持された水が増えてきたときに、図５に示すように、斜線の囲みで表現し水滴が傾斜の作用によって一方の側に流れ易くなるようにするものである。

このように緩衝部を電極軸１３から前記先端部１４に至る経路へ備えることによって、水滴が電極軸１３から先端部１４に向かって移動する経路が妨げられる。水滴が放電電極１２の先端部１４に移動して集結してしまうことがなく、水に含まれた汚れが先端部に濃縮されていくことがなくなるという効果が得られる。特に、送風乾燥させる空気に汚染物が混在しているときに、緩衝部が汚染物を含んだ水の移動を食い止めるため、緩衝部が存在しない従来の放電電極では先端部が重点的に汚れていくのに対して、本実施の形態では、先端部１４は汚れにくくなり、捕集性能が低下しにくい電気集塵装置を提供することができる。なお、緩衝部は窪み以外の形状でもよく、凸形状や波形状であっても良い。緩衝部として、例えば逆Ｕ型の部材をはさみこんで水の移動経路を妨げるようにしてもよい。

（実施の形態２）
図６は、放電電極１２の別の形状の主要部を示す図である。

放電電極１２は上下方向に長い板状であり、電極軸１３と、電極軸１３から伸びる鋭利なトゲ状の先端部１４を備えている。先端部１４は、電極軸１３からの分岐点である裾部１７よりも鉛直上方に位置させている。

裾部１７の位置をこのようにすることで、裾部１７が緩衝部の役割を果たすことができる。さらに、先端部１４側から電極軸１３との分起点である裾部１７に向かって水滴が移動するようになるため、移動経路に存在する汚れを水滴が吸収しながら移動し、先端部１４と電極軸１３の間を従来に比べて汚れにくくすることができる。特に、送風乾燥させる空気に汚染物が混在しているときに、放電電極１２の針先が重点的に汚れていく現象を抑制し、捕集性能低下を発生させない電気集塵装置を提供することができる。

（実施の形態３）
図７は、放電電極１２の別の形状を示す拡大図である。

放電電極１２は上下方向に長い板状であり、電極軸１３と、電極軸１３と接合部１８で溶接された放電針１９を備えている。接合部１８は、電極軸１３と放電針１９を電気的に導通させ、必要な固定強度を持たせることができれば特に構造は限定されないが、電極軸１３に設けた孔に放電針１９を埋め込む方法、電極軸１３に放電針１９を溶接する方法などで形成することができる。

放電針１９の針先２０の位置は、接合部１８の位置よりも鉛直上方に位置している。放電電極１２を針状にすることで、放電電極１２の表面積が減少して汚れの粒子が付着する総量が減少し、さらに汚れにくい放電電極１２を得ることができる。

水滴は重力によって、電極軸１３から接合部１８を経て放電針１９の針先２０に向かって移動し、針先２０へ集結することがなく、水に含まれた汚れが針先２０に濃縮されていくことがなくなる。むしろ、放電針１９の針先２０を接合部１８よりも鉛直上方に位置させることで、針先２０から接合部１８に向かって水滴が移動する。このとき水滴は、放電針１９に付着した汚れを吸収しながら移動するため、放電針１９全体を従来以上に汚れにくくすることができる。特に、送風乾燥させる空気に汚染物が混在しているときに、放電電極１２の針先２０が重点的に汚れていく現象を抑制し、捕集性能低下を発生させない電気集塵装置を提供することができる。

本発明の電気集塵装置は、放電電極は電極軸と電極軸から延びる略水平方向に向いた鋭利な先端部を有し、前記電極軸と先端部の間に水滴の移動を妨げる緩衝部を備えたものであり、送風乾燥させる空気に汚染物が混在しているときでも、長期間使い続けられる捕集性能低下を発生させない電気集塵装置として有用である。

１ 本体
２ ダクト
３ 帯電手段
４ 集塵手段
５ 放電電極
６ 接地電極
７ 荷電極板
８ 集塵電極板
９ 天板
１０ 洗浄手段
１１ 洗浄ノズル
１２ 放電電極
１３ 電極軸
１４ 先端部
１５ 窪み
１６ 傾斜面
１７ 裾部
１８ 接合部
１９ 放電針
２０ 針先
１０１ 乾式電気集塵機
１０２ 洗浄ノズル

Claims (4)

1. 放電電極と接地電極で構成する帯電手段と、荷電極板と集塵電極板で構成する集塵手段とを水平方向に風上側から順番に配置した本体と、前記帯電手段と前記集塵手段を洗う洗浄手段を備えた電気集塵装置において、前記放電電極は略鉛直方向に伸びた電極軸とこの電極軸から延びる略水平方向に延設した鋭利な先端部を有し、前記電極軸と前記先端部の間に、前記電極軸側から前記先端部方向への水滴の移動を妨げる緩衝部を備えたことを特徴とする電気集塵装置。
2. 前記電極軸から前記先端部に至る経路上に、前記緩衝部としての窪みを備えたことを特徴とする請求項１記載の電気集塵装置。
3. 前記先端部の位置が、前記緩衝部の位置よりも鉛直上方に位置することを特徴とする請求項１または２記載の電気集塵装置。
4. 前記放電電極が前記電極軸と、前記電極軸と接合部で接続された放電針とからなり、前記放電針の先端部の位置が、前記接合部の位置よりも鉛直上方に位置することを特徴とする請求項１から３いずれかに記載の電気集塵装置。
   

Images