JP2017148786A - Electric dust collector, driving method of the electric dust collector, ventilation device, and air cleaner - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、クリーニング機能を有する電気集塵機及び電気集塵機の駆動方法、並びに、電気集塵機を備える換気装置及び空気清浄機などの機器に関する。 The present invention relates to an electrostatic precipitator having a cleaning function, a driving method of the electrostatic precipitator, and devices such as a ventilator and an air purifier including the electrostatic precipitator.
近年、大気汚染の深刻化による健康への影響に対する意識が高まっている。居住空間に供給する清浄空気を得るために、従来、濾紙を備えるフィルタを用いて外気を清浄化している。しかしながら、特に外気における微小な粒子の濃度が高い場合には、フィルタの目詰まりによる圧損の増大、捕集率の低下などの性能低下が短期間で発生するため、フィルタを頻繁に交換する必要がある。フィルタの交換作業は、小型の空気清浄機においては、比較的容易に行うことができる。しかしながら、設備向けの換気システムにおいては、フィルタが天井裏などのアクセスが困難な場所に配置されることも多いため、フィルタの交換作業は容易ではない。 In recent years, awareness of the health effects of air pollution has increased. In order to obtain clean air to be supplied to the living space, the outside air has been conventionally cleaned using a filter provided with filter paper. However, especially when the concentration of fine particles in the outside air is high, performance degradation such as increased pressure loss due to clogging of the filter and lowering of the collection rate occurs in a short period of time, so it is necessary to replace the filter frequently. is there. The filter replacement operation can be performed relatively easily in a small air cleaner. However, in a ventilation system for facilities, the filter is often disposed in a place where access is difficult, such as the back of the ceiling, and therefore, it is not easy to replace the filter.
そこで、フィルタに代わる微小粒子除去手段として、電気集塵機が提案されている(例えば、特許文献1)。特許文献1に開示された電気集塵機では、粒子を帯電させ、帯電した粒子を電位が印加された集塵電極に吸着させる。電気集塵機では目詰まりが生じにくい構造のため、フィルタを用いる場合に生じる圧損の増大を抑制できる。さらに、特許文献1に開示された電気集塵機では、集塵電極に吸着された粒子を進行波電界によって搬送することで電極から除去する。これにより、特許文献1に開示された電気集塵機では、ユーザによる集塵電極のクリーニング作業を不要にしようとしている。
Therefore, an electrostatic precipitator has been proposed as a means for removing fine particles in place of the filter (for example, Patent Document 1). In the electric dust collector disclosed in
しかしながら、特許文献1に開示された電気集塵機においては、集塵電極に吸着された粒子を除去する能力を向上させる余地がある。
However, the electric dust collector disclosed in
そこで、本発明では、電気集塵機の集塵電極に吸着した粒子を除去する能力を向上させることができる電気集塵機、及び、電気集塵機の駆動方法などを提供する。 Therefore, the present invention provides an electrostatic precipitator capable of improving the ability to remove particles adsorbed on the dust collecting electrode of the electrostatic precipitator, a driving method of the electrostatic precipitator, and the like.
上記課題を解決するために、本発明に係る電気集塵機の一態様は、所定方向に配列された複数の電極要素を備える集塵電極と、前記複数の電極要素に電位を印加する進行波生成回路とを備え、前記進行波生成回路は、前記複数の電極要素の各々に、第一電位、前記第一電位より高電位の第二電位、及び、前記第二電位より高電位の第三電位を周期的に印加し、前記複数の電極要素のうち前記第二電位が印加されている電極要素と隣り合う二つの電極要素のうちの一方には前記第一電位を印加し、他方には前記第三電位を印加する。 In order to solve the above problems, an aspect of an electric dust collector according to the present invention includes a dust collection electrode including a plurality of electrode elements arranged in a predetermined direction, and a traveling wave generation circuit that applies a potential to the plurality of electrode elements. The traveling wave generating circuit includes a first potential, a second potential higher than the first potential, and a third potential higher than the second potential in each of the plurality of electrode elements. The first potential is applied to one of two electrode elements adjacent to the electrode element to which the second potential is applied among the plurality of electrode elements, and the first potential is applied to the other. Apply three potentials.
また、上記課題を解決するために、本発明に係る換気装置の一態様は、上記電気集塵機を備える。 Moreover, in order to solve the said subject, the one aspect | mode of the ventilator which concerns on this invention is provided with the said electrical dust collector.
また、上記課題を解決するために、本発明に係る空気清浄機の一態様は、上記電気集塵機を備える。 Moreover, in order to solve the said subject, the one aspect | mode of the air cleaner which concerns on this invention is equipped with the said electrical dust collector.
また、上記課題を解決するために、本発明に係る電気集塵機の駆動方法の一態様は、所定方向に配列された複数の電極要素を備える集塵電極を備える電気集塵機の駆動方法であって、前記複数の電極要素の各々に、第一電位、前記第一電位より高電位の第二電位、及び、前記第二電位より高電位の第三電位を周期的に印加し、前記複数の電極要素のうち前記第二電位が印加されている電極要素と隣り合う二つの電極要素のうちの一方には前記第一電位を印加し、他方には前記第三電位を印加する。 In order to solve the above problem, one aspect of a method for driving an electrostatic precipitator according to the present invention is a method for driving an electrostatic precipitator including a dust collecting electrode including a plurality of electrode elements arranged in a predetermined direction, A first potential, a second potential higher than the first potential, and a third potential higher than the second potential are periodically applied to each of the plurality of electrode elements, and the plurality of electrode elements The first potential is applied to one of two electrode elements adjacent to the electrode element to which the second potential is applied, and the third potential is applied to the other.
本発明によれば、集塵電極に吸着した粒子を除去する能力を向上させることができる電気集塵機、及び、電気集塵機の駆動方法などを提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the electrostatic precipitator which can improve the capability to remove the particle | grains adsorb | sucked to the dust collecting electrode, the drive method of an electrostatic precipitator, etc. can be provided.
(本発明の基礎となった知見)
本発明の説明に先立って、本発明の基礎となった知見について説明する。
(Knowledge that became the basis of the present invention)
Prior to the description of the present invention, the knowledge that forms the basis of the present invention will be described.
まず、比較例に係る電気集塵機における動作の概要について図面を用いて説明する。 First, the outline | summary of operation | movement in the electrostatic precipitator which concerns on a comparative example is demonstrated using drawing.
図1Aは、比較例に係る電気集塵機の集塵電極110による集塵動作時の動作の概要を示す断面図である。
FIG. 1A is a cross-sectional view showing an outline of an operation during a dust collecting operation by the
図1Bは、比較例に係る電気集塵機の集塵電極110による粒子搬送動作時の第一のタイミングにおける動作の概要を示す断面図である。
FIG. 1B is a cross-sectional view illustrating an outline of the operation at the first timing during the particle transport operation by the
図1Cは、比較例に係る電気集塵機の集塵電極110による粒子搬送動作時の第二のタイミングにおける動作の概要を示す断面図である。
FIG. 1C is a cross-sectional view illustrating an outline of the operation at the second timing during the particle transport operation by the
図1Dは、比較例に係る電気集塵機の集塵電極110による粒子搬送動作時の第三のタイミングにおける動作を示す概略断面図である。
FIG. 1D is a schematic cross-sectional view showing the operation at the third timing during the particle transport operation by the
なお、図1A〜図1Dでは、対向電極120から集塵電極110に向かう方向をX軸方向の正向きとし、X軸方向に垂直で、互いに直交する二つの方向をY軸方向及びZ軸方向としている。また、Y軸方向は、集塵電極110の各電極要素の配列方向である。
1A to 1D, the direction from the
比較例に係る電気集塵機は、図1A〜図1Dに示されるように、集塵電極110と対向電極120とを備える。また、図示されないが、電気集塵機は、空気中の粒子を帯電させる帯電部と、集塵電極110などに電位を印加する電源回路とを備える。
The electrostatic precipitator according to the comparative example includes a
集塵電極110は、正に帯電した帯電粒子92を吸着させ、かつ、搬送する電極である。集塵電極110は、図1A〜図1Dに示されるように、基板114と、基板114上に設けられた複数の電極要素112a〜112dと、基板114上に設けられ、複数の電極要素112a〜112dを覆う絶縁膜116とを備える。複数の電極要素112a〜112dには、それぞれ、電源回路の出力チャネルCH1〜CH4から電位が印加される。
The
続いて、図1Aを用いて、比較例に係る電気集塵機における集塵動作時の動作の概要について説明する。 Then, the outline | summary of operation | movement at the time of dust collection operation | movement in the electrostatic precipitator which concerns on a comparative example is demonstrated using FIG. 1A.
まず、集塵動作時においては、対向電極120に正の電位(+Vp[V])が印加され、集塵電極の各電極要素に負の電位(−V0[V])が印加される。ここで、正に帯電した帯電粒子92が、集塵電極110と対向電極120との間に流入する。正に帯電した帯電粒子92は、集塵電極110と対向電極120との間に生成された電界(図1Aの破線の矢印参照)によって力を受けて、負の電位が印加された集塵電極110に吸着される。
First, during the dust collection operation, a positive potential (+ Vp [V]) is applied to the
続いて、集塵電極110による粒子搬送動作時における動作の概要について説明する。集塵電極110の複数の電極要素112a〜112dの各々には、+Va[V]及び−Va[V]の電位が周期的に繰り返し印加される。これにより、集塵電極110は、帯電粒子92を搬送する進行波電界を生成することができる。
Next, an outline of the operation during the particle conveying operation by the
具体的には、まず、第一のタイミングにおいて、図1Bに示されるように、電極要素112aには、+Va[V]の正の電位が電源回路の出力チャネルCH1から印加される。また、電極要素112b〜112dには、それぞれ電源回路の出力チャネルCH2〜CH4から−Va[V]の負の電位が印加される。これにより、電極要素112aと電極要素112bとの間にY軸方向負向きの電界が発生し(図1Bの破線の矢印参照)、電極要素112aと電極要素112bとの間に吸着された帯電粒子92が、電極要素112aから電極要素112bに向かって搬送される。
Specifically, first, as shown in FIG. 1B, at the first timing, a positive potential of + Va [V] is applied to the
第一のタイミングに続いて各電極要素に印加される電位が変化した直後の第二のタイミングにおける動作について説明する。第二のタイミングでは、図1Cに示されるように電極要素112a及び112bには+Va[V]の正の電位が印加され、電極要素112c及び112dには−Va[V]の負の電位が印加される。これにより、電極要素112bと電極要素112cとの間にY軸方向負向きの電界が発生する(図1Cの破線の矢印参照)。つまり、第一のタイミングから第二のタイミングに移行することに伴い、Y軸方向負向きの電界が、電極要素112aと電極要素112bとの間から、電極要素112bと電極要素112cとの間に進行する。そして、電極要素112bと電極要素112cとの間に吸着又は搬送された帯電粒子92が、電極要素112bから電極要素112cに向かって搬送される。
The operation at the second timing immediately after the potential applied to each electrode element is changed following the first timing will be described. At the second timing, as shown in FIG. 1C, a positive potential of + Va [V] is applied to the
第二のタイミングに続いて各電極要素に印加される電位が変化した直後の第三のタイミングにおける動作について説明する。第三のタイミングでは、図1Dに示されるように電極要素112a及び112dには−Va[V]の負の電位が印加され、電極要素112b及び112cには+Va[V]の正の電位が印加される。これにより、電極要素112cと電極要素112dとの間にY軸方向負向きの電界が発生する(図1Dの破線の矢印参照)。つまり、第一のタイミングから第二のタイミングに移行することに伴い、Y軸方向負向きの電界が、電極要素112bと電極要素112cとの間から、電極要素112cと電極要素112dとの間に進行する。そして、電極要素112cと電極要素112dとの間に吸着又は搬送された帯電粒子92が、電極要素112cから電極要素112dに向かって搬送される。
The operation at the third timing immediately after the potential applied to each electrode element is changed following the second timing will be described. In the third timing, as shown in FIG. 1D, a negative potential of −Va [V] is applied to the
以上のように、比較例に係る電気集塵機では、進行する電界とともに、帯電粒子92を搬送し、帯電粒子92を集塵電極110から除去しようとしている。
As described above, in the electrostatic precipitator according to the comparative example, the charged
しかしながら、発明者らは、鋭意研究を重ねた結果、比較例に係る電気集塵機では、十分に帯電粒子92を搬送及び除去できないことを見出した。この原因を発明者らは、以下のとおりに推測する。比較例に係る電気集塵機の集塵電極110では、帯電粒子92の搬送時に、各電極要素に電位を印加することで電界を生成する。しかしながら、図1A〜図1Dに示される各電極要素の上面(X軸方向負側の面)において、帯電粒子92の搬送方向(Y軸方向)における電界が弱い領域が存在する。つまり、各電極要素の上面が等電位面を形成するため、各電極要素の上面に平行な方向であるY軸方向における電界強度が弱くなり、各電極要素の上面に垂直な方向における電界が支配的となる。このため、各電極要素の上面において帯電粒子92を搬送するために十分な電界が形成されない場合がある。特に、帯電粒子92の粒径が比較的小さい場合には、ファンデルワールス力及び鏡像力などの付着力の影響が顕著となり、集塵電極110に比較的強い力で吸着されるため、弱い電界では帯電粒子92を搬送することができない。
However, as a result of extensive research, the inventors have found that the electrostatic precipitator according to the comparative example cannot sufficiently transport and remove the charged
そこで、本発明では、集塵電極に吸着された粒子を除去する能力を向上させることができる電気集塵機を提供する。 Therefore, the present invention provides an electric dust collector capable of improving the ability to remove particles adsorbed on the dust collecting electrode.
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、以下に説明する実施の形態は、いずれも本発明の一具体例を示すものである。したがって、以下の実施の形態で示される、数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置位置及び接続形態などは、一例であって本発明を限定する主旨ではない。よって、以下の実施の形態における構成要素のうち、本発明の最上位概念を示す独立請求項に記載されていない構成要素については、任意の構成要素として説明される。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. Each of the embodiments described below shows a specific example of the present invention. Therefore, the numerical values, shapes, materials, components, component arrangement positions, connection forms, and the like shown in the following embodiments are merely examples, and are not intended to limit the present invention. Therefore, among the constituent elements in the following embodiments, constituent elements that are not described in the independent claims showing the highest concept of the present invention are described as optional constituent elements.
なお、各図は、模式図であり、必ずしも厳密に図示されたものではない。また、各図において、実質的に同一の構成に対しては同一の符号を付しており、重複する説明は省略又は簡略化する。 Each figure is a schematic diagram and is not necessarily illustrated strictly. Moreover, in each figure, the same code | symbol is attached | subjected to the substantially same structure, The overlapping description is abbreviate | omitted or simplified.
(実施の形態)
[1.全体構成]
まず、実施の形態に係る電気集塵機の全体構成について図面を用いて説明する。
(Embodiment)
[1. overall structure]
First, the whole structure of the electrostatic precipitator which concerns on embodiment is demonstrated using drawing.
図2は、本実施の形態に係る電気集塵機1の全体構成の概要を示すブロック図である。
FIG. 2 is a block diagram showing an outline of the overall configuration of the
図3は、本実施の形態に係る電気集塵機1の全体構成の概要を示す外観斜視図である。
FIG. 3 is an external perspective view showing an outline of the overall configuration of the
なお、図3及び以下で示される図において、集塵電極10及び対向電極20の配列方向をX軸方向とし、X軸方向に垂直で、互いに直交する二つの方向をY軸方向及びZ軸方向としている。また、Z軸方向は、空気の流れの方向であり、Z軸方向正向きに空気が流れる(図3の矢印参照)。空気は、電気集塵機1の外部に配置されたファンなどによって、電気集塵機1の内部に導入される。なお、ファンは電気集塵機1の内部に配置されてもよい。
3 and the following drawings, the arrangement direction of the
本実施の形態に係る電気集塵機1は、導入される空気中の粒子の少なくとも一部を除去して、清浄化された空気を吐出する機器である。電気集塵機1は、例えば、換気装置の一部として換気システムにおける給気ダクト内などに設置され、流入する空気中の粒子90の少なくとも一部を除去して、清浄化された空気を吐出する。図2に示されるように、電気集塵機1は、集塵部2と、帯電部4と、電源回路6と、進行波生成回路8とを備える。
The
[帯電部]
帯電部4は、電気集塵機1に流入する空気中の粒子90を帯電させる帯電粒子生成部である。図2及び図3に示されるように、帯電部4は、高電位電極30と低電位電極40とを備える。帯電部4の高電位電極30と低電位電極との間で、コロナ放電を発生させることにより、放電空間中を通過する粒子90を正に帯電させる。
[Charging part]
The charging
高電位電極30は、低電位電極40より高い電位が印加され、低電位電極40との間で放電を発生させる電極である。高電位電極30は、例えばステンレス、タングステンなどで形成される。本実施の形態では、高電位電極30は平板状の形状を有し、図3に示されるように、Z軸方向正側に電界を集中させるための鋭角部が形成されている。なお、高電位電極30の形状は図3に示される例に限定されない。例えば、高電位電極30は、細線状の形状を有してもよい。
The high
低電位電極40は、高電位電極30より低い電位が印加され、高電位電極30との間で放電を発生させる電極である。低電位電極40は、例えばステンレスなどで形成される。本実施の形態では、低電位電極40は、図3に示されるように平板状の形状を有する。
The low
高電位電極30と低電位電極40との間の距離は、例えば10mm〜20mm程度である。高電位電極30には、例えば5kV〜10kV程度の電位が印加され、低電位電極40は接地される。
The distance between the high
[集塵部]
集塵部2は、電気集塵機1に流入する空気中の帯電粒子92を除去する帯電粒子除去部である。図3に示されるように、集塵部2は、集塵電極10及び集塵電極10に対向する対向電極20を備える。
[Dust collector]
The
対向電極20は、集塵電極10との間で電界を生成することで、帯電粒子92に斥力を加える電極である。対向電極20は、集塵動作時においては、集塵電極10に対して高電位が印加されることで、正に帯電した帯電粒子92に対して斥力を加える。一方、粒子搬送動作時においては、対向電極20には、集塵電極10の平均的な電位と同等の電位が印加され、対向電極20側に帯電粒子92が引き寄せられることが抑制される。対向電極20は、平板状の形状を有し、例えば、ステンレスなどの導電材料を主成分として含む。なお、対向電極20の形状は、平板状に限定されず、例えば、線状でもよい。
The
集塵電極10は、帯電粒子92を吸着させ、かつ、搬送する電極である。集塵電極10の構成について、図面を用いて詳細に説明する。
The
図4は、本実施の形態に係る集塵電極10の概要を示す平面図である。図4においては、集塵電極10に吸着された帯電粒子92及び集塵電極10によって搬送された帯電粒子92が収容される収容部50も併せて示されている。
FIG. 4 is a plan view showing an outline of the
図5は、本実施の形態に係る集塵電極10の構成を示す断面図である。図5には、XY平面に平行な断面が示されている。
FIG. 5 is a cross-sectional view showing the configuration of the
図4及び図5に示されるように、集塵電極10は、所定方向に配列された複数の電極要素12を備える。本実施の形態では、当該所定方向とは、図4及び図5のY軸方向である。図5に示されるように、集塵電極10は、基板14と、基板14上に設けられた複数の電極要素12と、基板14上に設けられ、複数の電極要素12を覆う絶縁膜16とを備える。
As shown in FIGS. 4 and 5, the
集塵電極10は、集塵動作時においては、対向電極20に対して低電位が印加されることで、正に帯電した帯電粒子92を吸着させる。一方、粒子搬送動作時においては、各電極要素12の各々に電位を印加して進行波電界を生成することで、図4に示されるように、集塵動作時に吸着させた帯電粒子92をY軸方向負向きに搬送する。なお、図4においては、搬送した帯電粒子92を収容部50に収容する例が示されるが、搬送した帯電粒子92を外気へ排出してもよい。
The
基板14は、集塵電極10の基材である。基板14は、例えばセラミックス、ガラスエポキシなどを主成分として含むプリント基板である。
The
複数の電極要素12は、集塵電極10の電極部を構成する導電性部材である。本実施の形態では、複数の電極要素12は、基板14上に形成された配線パターンである。複数の電極要素12は例えば銅などの導電材料を主成分として含む。本実施の形態では、複数の電極要素12は、線状の形状を有し、各電極要素12のY軸方向の幅は、0.2mm程度であり、各電極要素12間の間隔は、0.4mm程度である。また、各電極要素12のZ軸方向の長さ、及び、X軸方向の厚さは特に限定されない。例えば、各電極要素12のZ軸方向の長さは、電気集塵機1に流入される空気の速度などに基づいて適宜決定されればよい。また、各電極要素12の厚さは、複数の電極要素12のY軸方向の幅、間隔などに基づいて適宜決定されればよい。なお、複数の電極要素12のY軸方向の幅、及び、間隔も上記の寸法に限定されない。複数の電極要素12に印加される電位などに基づいて適宜決定されてもよい。
The plurality of
絶縁膜16は、複数の電極要素12を覆う絶縁部材である。複数の電極要素12が絶縁膜16で覆われることにより、帯電粒子92の電荷が複数の電極要素12で失われることを抑制する。帯電粒子92が帯電状態を維持することによって、帯電粒子92を進行波電界によって搬送することが可能となる。また、複数の電極要素12が絶縁膜16で覆われることにより、各電極要素12に付着した粒子によって、隣り合う電極要素12間における短絡を抑制できる。絶縁膜16を形成する材料としては、公知の絶縁材料の中から適宜選択することができる。
The insulating
[電源回路]
電源回路6は、帯電部4と、集塵部2と、進行波生成回路8とに電位を印加する回路である。本実施の形態では、帯電部4の高電位電極30と、集塵部2の対向電極20とに高電位を印加する。なお、電源回路6は、帯電部4の低電位電極40と、集塵部2の集塵電極10に低電位を印加してもよい。
[Power supply circuit]
The
電源回路6は、例えば商用交流電源などの系統電源(不図示)から電力が供給される。電源回路6は、トランスなどによって、供給された電力の電圧を変換し、当該変換された電圧を出力する。
The
[進行波生成回路]
進行波生成回路8は、集塵部2の集塵電極10に電位を印加する回路である。進行波生成回路8の詳細について図面を用いて説明する。
[Traveling wave generator]
The traveling
図6は、本実施の形態に係る進行波生成回路8の回路構成を示す概略回路図である。図6には、進行波生成回路8から電位が印加される集塵電極10も併せて示されている。
FIG. 6 is a schematic circuit diagram showing a circuit configuration of the traveling
図6に示されるように、進行波生成回路8は、集塵電極10の複数の電極要素12a〜12dに電位を印加する回路であり、信号発生回路9とインバータ回路80a〜80dとを備える。
As shown in FIG. 6, the traveling
複数の電極要素12a〜12dは、それぞれ、複数の電極要素12のうちインバータ回路80a〜80dから電位が印加される電極である。複数の電極要素12は、電極要素12a〜12dを各一つずつ備える電極要素セット毎に一列に配列されている。当該電極要素セット内においては、電極要素12a〜12dが、電極要素12a、電極要素12b、電極要素12c及び電極要素12dの順に配列されている。
The plurality of
信号発生回路9は、インバータ回路80a〜80dの各々に入力する信号を生成する回路である。信号発生回路9は、インバータ回路80a〜80dの各々に信号を出力することにより、インバータ回路80a〜80dの各々の出力電位と出力タイミングとを決定する回路である。信号発生回路9から出力される信号の詳細については、後述する。
The
インバータ回路80a〜80dは、それぞれ、信号発生回路9から入力される信号に基づいた出力電位と出力タイミングとで、複数の電極要素12a〜12dに電位を印加する回路である。インバータ回路80a〜80dは、第一電位、第一電位より高電位の第二電位、及び、第二電位より高電位の第三電位を周期的に印加する。例えば、第一電位として0[V]、第二電位として800[V]、第三電位として1600[V]を用いることができる。インバータ回路80a〜80dは、それぞれ、進行波生成回路8の出力チャネルCH1〜CH4に対応する。インバータ回路80a〜80dの具体的な回路構成については後述する。
The
[2.駆動方法]
次に、本実施の形態に係る電気集塵機1の駆動方法の概要について図面を用いて説明する。
[2. Driving method]
Next, an outline of a method for driving the
図7は、本実施の形態に係る電気集塵機1の駆動方法の概要を示すフローチャートである。
FIG. 7 is a flowchart showing an outline of a driving method of the
図7に示されるように、電気集塵機1において、まず集塵動作が行われる(S10)。具体的には、集塵動作において、集塵電極10に空気中の帯電粒子92を付着させる。
As shown in FIG. 7, in the
続いて、電気集塵機1において、粒子搬送動作が行われる(S20)。粒子搬送動作においては、当該付着した帯電粒子92を搬送して、集塵電極10から除去する。例えば、電気集塵機1を換気システムにおいて用いる場合には、換気システムを運転している場合には、電気集塵機1に集塵動作を行わせて、換気システムを停止させている場合に、電気集塵機1に粒子搬送動作を行わせる。
Subsequently, a particle conveying operation is performed in the electrostatic precipitator 1 (S20). In the particle transport operation, the charged charged
粒子搬送動作が終了すれば、再度、集塵動作及び粒子搬送動作が繰り返される。 When the particle conveying operation is completed, the dust collecting operation and the particle conveying operation are repeated again.
以下、集塵動作及び粒子搬送動作について詳述する。 Hereinafter, the dust collecting operation and the particle conveying operation will be described in detail.
[集塵動作]
電気集塵機1は、集塵動作時には、帯電部4の高電位電極30に電源回路6から高電位が印加され、低電位電極40は接地される。これにより、帯電部4においてコロナ放電を発生させて、帯電部4に流入する空気中の粒子90を正に帯電させる。
[Dust collection operation]
In the
帯電部4で帯電した帯電粒子92は、集塵部2に導入される。集塵部2における集塵電極10の複数の電極要素12には進行波生成回路8から低電位が印加され、対向電極20には、電源回路6から高電位が印加される。これにより、集塵部2に導入された正に帯電した帯電粒子92が集塵電極10に吸着される。
The charged
以上のように、集塵動作時には、集塵電極10に帯電粒子92が吸着される。
As described above, the charged
[粒子搬送動作]
電気集塵機1は、粒子搬送動作時には、帯電部4においてコロナ放電を発生させなくてもよい。つまり、高電位電極30には、高電位が印加されなくてもよい。例えば、高電位電極30は接地されていてもよい。
[Particle transport operation]
The
また、集塵部2において、粒子が正に帯電される場合には、対向電極20には接地電位以上の電位が印加される。例えば、対向電極20には、集塵電極10の平均的な電位と同等以上の電位が印加され、対向電極20側に帯電粒子92が引き寄せられることが抑制される。
In addition, when the particles are positively charged in the
集塵電極10の複数の電極要素12の各々には、進行波生成回路8から電位が印加される。本実施の形態では、進行波生成回路8は、複数の電極要素12の各々に、第一電位、第一電位より高電位の第二電位、及び、第二電位より高電位の第三電位を周期的に印加する。そして、進行波生成回路8は、複数の電極要素12のうち第二電位が印加されている電極要素12と隣り合う二つの電極要素12のうちの一方には第一電位を印加し、他方には第三電位を印加する。
A potential is applied from the traveling
進行波生成回路8から複数の電極要素12の各々への印加電位の一例について図面を用いて説明する。
An example of the applied potential from the traveling
図8は、本実施の形態に係る複数の電極要素12a〜12dへの印加電位の一例と、複数の電極要素12a〜12dにおいて発生する電界の概要とを示す断面図である。図8には、隣り合う電極要素間の電位差V1〜V4も併せて示されている。なお、電位差V1は、電極要素12bと電極要素12aとの間の電位差を、電位差V2は、電極要素12cと電極要素12bとの間の電位差を、電位差V3は、電極要素12dと電極要素12cとの間の電位差を、電位差V4は、電極要素12aと電極要素12dとの間の電位差を、それぞれ表す。
FIG. 8 is a cross-sectional view showing an example of the potential applied to the plurality of
本実施の形態では、一例として、図8のY軸方向負向きに帯電粒子92を搬送する例を示す。この場合、Y軸方向負向きの電界を生成することで、正に帯電した帯電粒子92をY軸方向負向きに搬送することができる。
In the present embodiment, as an example, an example in which the charged
図8に示されるように、進行波生成回路8の出力チャネルCH1からは、第三電位の一例である+2Va[V]の電位が複数の電極要素12aに印加される。進行波生成回路8の出力チャネルCH2からは、第二電位の一例である+Va[V]の電位が複数の電極要素12bに印加される。進行波生成回路8の出力チャネルCH3からは、第一電位の一例である0[V]の電位(つまり、接地電位)が複数の電極要素12cに印加される。進行波生成回路8の出力チャネルCH4からは、第二電位の一例である+Va[V]の電位が複数の電極要素12dに印加される。
As shown in FIG. 8, from the output channel CH1 of the traveling
図8に示される例では、電極要素12aから電極要素12bまでの範囲、及び、電極要素12bから電極要素12cまでの範囲において、Y軸方向負向きの電界を生成することができる。この電界により、帯電粒子92をY軸方向負向きに搬送することできる。言い換えると、電位差V1〜V4のうち、電位差が正である電極間において、帯電粒子92をY軸方向負向きに搬送することができる。さらに、図8に示される電界をY軸方向負向きに移動させることにより進行波電界を生成して、帯電粒子92をY軸方向負向きの電界に合わせて搬送することができる。ここで、進行波電界を生成するために、進行波生成回路8の出力チャネルCH1〜CH4に出力させる電位について、図面を用いて説明する。
In the example shown in FIG. 8, a negative electric field in the Y-axis direction can be generated in the range from the
図9は、本実施の形態に係る進行波生成回路8の各出力チャネルに出力される電位波形の一例を示すタイミングチャートである。
FIG. 9 is a timing chart showing an example of a potential waveform output to each output channel of the traveling
図10は、本実施の形態に係る各電極要素に、図9に示される電位を印加した場合における、電極要素間の電位差の波形の一例を示すタイミングチャートである。 FIG. 10 is a timing chart showing an example of a waveform of a potential difference between electrode elements when the potential shown in FIG. 9 is applied to each electrode element according to the present embodiment.
なお、図8に示される複数の電極要素12a〜12dへの電位印加状態は、図9及び図10の時刻t1から時刻t2までの状態に対応する。
The potential application state to the plurality of
図9に示されるように、進行波生成回路8は、各出力チャネルから、複数の電極要素12a〜12dの各々に、第一電位(0[V])、第二電位(+Va[V])、第三電位(+2Va[V])、第二電位(+Va[V])、第一電位(0[V])の順に周期的に電位を印加する。このように、進行波生成回路8は、四つの電位位相からなる周期的な電位を印加している。また、各電位が印加される期間は等しい。つまり、図9に示されるように、四つの電位位相とも90度(=360度/4位相)の位相角に相当する期間にわたって印加される。
As shown in FIG. 9, the traveling
図9に示されるような電位を各電極要素に印加する場合、図10に示されるように、時刻t1から時刻t2までの期間においては、電位差V1及びV2が正(+Va[V])となる。つまり、帯電粒子92をY軸方向負向きに搬送できるY軸方向負向きの電界は、電極要素12aから電極要素12cまでの範囲に生成される。また、時刻t2から時刻t3までの期間においては、電位差V2及びV3が正(+Va[V])となる。つまり、Y軸方向負向きの電界は、電極要素12bから電極要素12dまでの範囲に生成される。また、時刻t3から時刻t4までの期間においては、電位差V3及びV4が正(+Va[V])となる。つまり、Y軸方向負向きの電界は、電極要素12bから電極要素12dまでの範囲に生成される。
When a potential as shown in FIG. 9 is applied to each electrode element, as shown in FIG. 10, the potential differences V1 and V2 are positive (+ Va [V]) during the period from time t1 to time t2. . That is, an electric field in the negative Y-axis direction that can transport the charged
以上のように、帯電粒子92をY軸方向負向きに搬送できるY軸方向負向きの電界は、電極要素12aから電極要素12cまでの範囲からY軸方向負向きに進行する。これにより、帯電粒子92を進行波電界に合わせてY軸方向負向きに搬送することができる。
As described above, the electric field in the negative Y-axis direction capable of transporting the charged
また、進行波生成回路8は、複数の電極要素12のうち第二電位(+Va[V])が印加されている電極要素12bと隣り合う二つの電極要素12a及び12cのうち電極要素12cには第一電位(0[V])を印加し、電極要素12aには第三電位(+2Va[V])を印加する。つまり、電極要素12bに印加される第二電位は、電極要素12bと隣り合う電極要素12aに印加される第三電位より低く、電極要素12cに印加される第一電位より高い。このため、電極要素12bにおいては、電極要素12a及び12cに印加される電位によって電位勾配が生成される。つまり、電極要素12bの上面(X軸方向負側の面)の上方におけるY軸方向の電界強度が増大される。したがって、本実施の形態では、電極要素12bの上面における、帯電粒子92をY軸方向負向きに搬送するための静電気力を増大させることができる。これにより、本実施の形態では、複数の電極要素12b上に留まる帯電粒子92を低減することができる。また、電界はY軸方向負向きに進行するため、他の複数の電極要素12a、12c及び12dにおいても、同様に、電極上に留まる帯電粒子92を低減することができる。以上のように、本実施の形態では、集塵電極10に吸着された帯電粒子92を除去する能力を向上させることができる。
In addition, the traveling
ここで、本実施の形態に係る電気集塵機1の効果について、比較例に係る電気集塵機と比較しながら説明する。比較例に係る電気集塵機は、進行波生成回路の構成において、本実施の形態に係る電気集塵機1と相違し、その他の構成において一致する。以下、比較例に係る進行波生成回路による電位印加構成について図面を用いて説明する。
Here, the effect of the
図11は、比較例に係る複数の電極要素12a〜12dへの印加電位の一例と、複数の電極要素12a〜12dにおいて発生する電界の概要とを示す断面図である。図11には、隣り合う電極要素間の等価回路(抵抗素子とコンデンサとの並列回路)、及び、隣り合う電極要素間の電位差V1〜V4も併せて示されている。
FIG. 11 is a cross-sectional view illustrating an example of potentials applied to the plurality of
図12は、比較例に係る進行波生成回路の各出力チャネルに出力される電位波形の一例を示すタイミングチャートである。 FIG. 12 is a timing chart showing an example of a potential waveform output to each output channel of the traveling wave generation circuit according to the comparative example.
図13は、比較例に係る各電極要素に、図12に示される電位を印加した場合における、電極要素間の電位差の波形の一例を示すタイミングチャートである。 FIG. 13 is a timing chart showing an example of a waveform of a potential difference between electrode elements when the potential shown in FIG. 12 is applied to each electrode element according to the comparative example.
なお、図11に示される複数の電極要素12a〜12dへの電位印加状態は、図12及び図13の時刻t11から時刻t12までの状態に対応する。
The potential application state to the plurality of
図11〜図13に示される比較例においても、本実施の形態と同様に、図11のY軸方向負向きに帯電粒子92を搬送する例が示されている。
11 to 13 also show an example in which the charged
図11に示されるように、比較例に係る進行波生成回路の出力チャネルCH1及びCH2からは、第二電位の一例である+Va[V]の電位が、複数の電極要素12a及び12bにそれぞれ印加される。出力チャネルCH3及びCH4からは、第一電位の一例である0[V]の電位が、複数の電極要素12c及び12dにそれぞれ印加される。
As shown in FIG. 11, a potential of + Va [V], which is an example of the second potential, is applied to the plurality of
図11に示される例では、電極要素12bから電極要素12cまでの範囲において、Y軸方向負向きの電界を生成することができる。この電界により、帯電粒子92をY軸方向負向きに搬送することできる。比較例においても本実施の形態と同様に、電位差V1〜V4のうち、電位差が正である電極間において、帯電粒子92をY軸方向負向きに搬送することができる。さらに、複数の電極要素12a〜12dの各々に、出力チャネルCH1〜CH4から、図12に示されるような電位を印加することによって、電界をY軸方向負向きに移動させる。この場合、図13に示されるように、時刻t11から時刻t12までの期間においては、電位差V2が正(+Va[V])となる。つまり、帯電粒子92をY軸方向負向きに搬送できるY軸方向負向きの電界は、電極要素12bから電極要素12cまでの範囲に生成される。また、時刻t12から時刻t13までの期間においては、電位差V3が正(+Va[V])となる。つまり、Y軸方向負向きの電界は、電極要素12cから電極要素12dまでの範囲に生成される。また、時刻t13から時刻t14までの期間においては、電位差V4が正(+Va[V])となる。つまり、Y軸方向負向きの電界は、電極要素12dから電極要素12aまでの範囲に生成される。
In the example shown in FIG. 11, an electric field in the negative direction in the Y-axis direction can be generated in the range from the
このように進行波電界を生成して、帯電粒子92をY軸方向負向きの電界に合わせて搬送することができる。しかしながら、比較例に係る電気集塵機においては、複数の電極要素12a〜12d上におけるY軸方向負向きの電界が弱い。
In this way, a traveling wave electric field is generated, and the charged
以上のように、本実施の形態に係る複数の電極要素12a〜12dにおいては、比較例に係る複数の電極要素12a〜12dよりも、強いY軸方向負向きの電界を生成することができる。これにより、本実施の形態では、集塵電極10に吸着された帯電粒子92を除去する能力を向上させることができる。
As described above, in the plurality of
[3.インバータ回路の回路構成]
次に、本実施の形態に係る進行波生成回路8におけるインバータ回路80a〜80dの具体的な回路構成について説明する。
[3. Inverter circuit configuration]
Next, a specific circuit configuration of the
図14は、本実施の形態に係るインバータ回路80の回路構成の一例を示す概略回路図である。
FIG. 14 is a schematic circuit diagram showing an example of the circuit configuration of the
インバータ回路80a〜80dは、いずれも図14に示されるインバータ回路80と同一の回路構成を有する。
図14に示されるように、インバータ回路80は、電源回路6から直流電圧が印加され、第一電位、第一電位より高電位の第二電位、及び、第二電位より高電位の第三電位を周期的に出力端子89に印加する。
As shown in FIG. 14, the
インバータ回路80は、主に、スイッチング素子81〜84と、ダイオード86と、コンデンサ88とを備える。
The
インバータ回路80は、二つのハーフブリッジ回路と、当該二つのハーフブリッジ回路を接続するチャージポンプ回路とを備える。より詳しくは、インバータ回路80は、スイッチング素子81及び82から構成される前段のハーフブリッジ回路と、スイッチング素子83及び84から構成される後段のハーフブリッジ回路とを備える。また、ダイオード86及びコンデンサ88から構成されるチャージポンプ回路によって、これらのハーフブリッジ回路が接続されている。
The
スイッチング素子81〜84は、入力される信号に基づいてオン状態及びオフ状態に切り替えられる素子である。本実施の形態では、スイッチング素子81〜84として、MOSFET(Metal−Oxide Semiconductor Field−Effect Transistor)が用いられる。
The switching
スイッチング素子81は、ドレイン端子がノードN1に接続され、ソース端子がスイッチング素子82のドレイン端子及びコンデンサ88の一方の電極にノードN3において接続される。なお、ノードN1には、ダイオード86のアノード電極が接続され、電源回路6から高電位が印加される。また、ゲート端子には、インバータ回路80のゲート駆動回路から駆動信号S1が入力される。
Switching
スイッチング素子82は、ドレイン端子がノードN3に接続され、ソース端子が接地される。また、ゲート端子には、インバータ回路80のゲート駆動回路から駆動信号S2が入力される。
The switching
スイッチング素子83は、ドレイン端子が、ダイオード86のカソード電極及びコンデンサ88の他方の電極とノードN2において接続され、ソース端子が出力端子89に接続される。また、ゲート端子には、インバータ回路80のゲート駆動回路から駆動信号S3が入力される。
Switching
スイッチング素子84は、ドレイン端子が出力端子89に接続され、ソース端子がノードN3に接続される。また、ゲート端子には、インバータ回路80のゲート駆動回路から駆動信号S4が入力される。
Switching
[4.インバータ回路の動作]
続いて、図14に示されるインバータ回路80の動作について図面を用いて説明する。
[4. Operation of inverter circuit]
Next, the operation of the
図15は、本実施の形態に係るインバータ回路80から出力される電位波形の一例を示すグラフである。
FIG. 15 is a graph illustrating an example of a potential waveform output from the
図15に示されるように、インバータ回路80は、四つの動作モードMode1〜Mode4を繰り返す。インバータ回路80は、動作モードMode1においては0[V]の電位を出力し、動作モードMode2においては+Va[V]の電位を出力し、動作モードMode3においては+2Va[V]の電位を出力し、動作モードMode4においては+Va[V]の電位を出力する。
As shown in FIG. 15, the
以下、インバータ回路80の各動作モードについて図面を用いて説明する。
Hereinafter, each operation mode of the
[Mode1]
まず、インバータ回路80の動作モードMode1について図面を用いて説明する。
[Mode 1]
First, the operation mode Mode1 of the
図16Aは、本実施の形態に係るインバータ回路80の動作モードMode1における状態を示す概略回路図である。
FIG. 16A is a schematic circuit diagram showing a state in the operation mode Mode1 of the
図16Aに示されるように、動作モードMode1においては、各ゲート駆動部85から、スイッチング素子81及び83の各ゲート端子にLレベルの駆動信号が入力され、スイッチング素子81及び83はオフ状態に維持される。また、各ゲート駆動部85から、スイッチング素子82及び84の各ゲート端子にHレベルの駆動信号が入力され、スイッチング素子82及び84はオン状態に維持される。
As shown in FIG. 16A, in the operation mode Mode1, an L level drive signal is input from each gate drive unit 85 to each gate terminal of the switching
これにより、出力端子89は、接地電位0[V]と同電位となる。一方、コンデンサ88には、電源回路6の出力電位+Va[V]が印加される。これにより、コンデンサ88には、ノードN3の電位を基準として、+Va[V]の電圧が印加されるまで充電される。
As a result, the
[Mode2]
続いて、インバータ回路80の動作モードMode2について図面を用いて説明する。
[Mode2]
Next, the operation mode Mode2 of the
図16Bは、本実施の形態に係るインバータ回路80の動作モードMode2における状態を示す概略回路図である。
FIG. 16B is a schematic circuit diagram showing a state in the operation mode Mode2 of the
図16Bに示されるように、動作モードMode2においては、各ゲート駆動部85から、スイッチング素子81及び84の各ゲート端子にLレベルの駆動信号が入力され、スイッチング素子81及び84はオフ状態に維持される。また、各ゲート駆動部85から、スイッチング素子82及び83の各ゲート端子にHレベルの駆動信号が入力され、スイッチング素子82及び83はオン状態に維持される。
As shown in FIG. 16B, in the operation mode Mode2, an L level drive signal is input from each gate drive unit 85 to each gate terminal of the switching
これにより、出力端子89には、電源回路6の出力電位+Va[V]が印加される。
As a result, the output potential + Va [V] of the
[Mode3]
続いて、インバータ回路80の動作モードMode3について図面を用いて説明する。
[Mode3]
Next, the operation mode Mode3 of the
図16Cは、本実施の形態に係るインバータ回路80の動作モードMode3における状態を示す概略回路図である。
FIG. 16C is a schematic circuit diagram showing a state in the operation mode Mode3 of the
図16Cに示されるように、動作モードMode3においては、各ゲート駆動部85から、スイッチング素子81及び83の各ゲート端子にHレベルの駆動信号が入力され、スイッチング素子81及び83はオン状態に維持される。また、各ゲート駆動部85から、スイッチング素子82及び84の各ゲート端子にLレベルの駆動信号が入力され、スイッチング素子82及び84はオフ状態に維持される。
As shown in FIG. 16C, in the operation mode Mode3, an H level drive signal is input from each gate drive unit 85 to each gate terminal of the switching
以上のように、スイッチング素子81がオン状態に維持されることにより、ノードN3の電位が電源回路6の出力電位+Va[V]になる。そして、スイッチング素子83がオン状態となることにより、ノードN3の電位+Va[V]とコンデンサ88に印加されていた電圧+Va[V]とが足し合わされた電位+2Va[V]が、出力端子89に印加される。なお、このとき、ダイオード86により、電源回路6への電流の逆流が防止される。
As described above, the switching
[Mode4]
続いて、インバータ回路80の動作モードMode4について図面を用いて説明する。
[Mode 4]
Next, the operation mode Mode4 of the
図16Dは、本実施の形態に係るインバータ回路80の動作モードMode4における状態を示す概略回路図である。
FIG. 16D is a schematic circuit diagram showing a state in the operation mode Mode4 of the
図16Dに示されるように、動作モードMode4においては、各ゲート駆動部85から、スイッチング素子81及び84の各ゲート端子にHレベルの駆動信号が入力され、スイッチング素子81及び84はオン状態に維持される。また、各ゲート駆動部85から、スイッチング素子82及び83の各ゲート端子にLレベルの駆動信号が入力され、スイッチング素子82及び83はオフ状態に維持される。
As shown in FIG. 16D, in the operation mode Mode4, an H level drive signal is input from each gate drive unit 85 to each gate terminal of the switching
以上のように、スイッチング素子81がオン状態に維持されることにより、ノードN3の電位が電源回路6の出力電位+Va[V]になる。そして、スイッチング素子84がオン状態となることにより、出力端子89には、ノードN3の電位と同じく電源回路6の出力電位+Va[V]が印加される。
As described above, the switching
以上のように、インバータ回路80は、動作モードMode1〜Mode4を繰り返すことにより、図15に示されるような電位波形を出力することができる。つまり、進行波生成回路8は、第一電位(0[V])と、電源回路6から印加される第二電位(+Va[V])と、第二電位の約2倍の第三電位(+2Va[V])とを出力することができる。
As described above, the
[5.効果など]
以上のように、本実施の形態に係る電気集塵機1は、所定方向に配列された複数の電極要素12を備える集塵電極10と、複数の電極要素12に電位を印加する進行波生成回路8とを備える。進行波生成回路8は、複数の電極要素12の各々に、第一電位、前記第一電位より高電位の第二電位、及び、前記第二電位より高電位の第三電位を周期的に印加する。進行波生成回路8は、複数の電極要素12のうち第二電位が印加されている電極要素12と隣り合う二つの電極要素12のうちの一方には第一電位を印加し、他方には前記第三電位を印加する。
[5. Effect etc.]
As described above, the
これにより、複数の電極要素12の上面において、所定方向(Y軸方向)における電界が生成される。このため、帯電粒子92を所定方向に搬送する力を増大させることができる。したがって、電気集塵機1によれば、集塵電極10に吸着された帯電粒子92を除去する能力を向上させることができる。
Thereby, an electric field in a predetermined direction (Y-axis direction) is generated on the upper surfaces of the plurality of
また、電気集塵機1において、進行波生成回路8は、複数の電極要素12の各々に、第一電位、前記第二電位、前記第三電位、前記第二電位、前記第一電位の順に周期的に電位を印加してもよい。
Further, in the
これにより、集塵電極10において、進行波電界を生成することができるため、帯電粒子92を進行波電界とともに搬送することができる。
Thereby, since the traveling wave electric field can be generated in the
また、電気集塵機1において、進行波生成回路8は、二つのハーフブリッジ回路と、二つのハーフブリッジ回路を接続するチャージポンプ回路とを備えてもよい。
In the
これにより、進行波生成回路8は、第一電位(0[V])と、電源回路6から印加される第二電位(+Va[V])と、第二電位の約2倍の第三電位(+2Va[V])とを出力することができる。
Thereby, the traveling
また、電気集塵機1において、集塵電極10は、複数の電極要素12を覆う絶縁膜16をさらに備えてもよい。
In the
これにより、帯電粒子92が複数の電極要素12に吸着する際に、電荷を失うことが抑制されるため、帯電粒子92を進行波電界によって搬送することができる。また、複数の電極要素12が絶縁膜16で覆われることにより、各電極要素12に付着した粒子によって、隣り合う電極要素12間における短絡を抑制できる。
Thereby, when the charged
また、電気集塵機1の駆動方法は、所定方向に配列された複数の電極要素12を備える集塵電極10を備える電気集塵機1の駆動方法であって、複数の電極要素12の各々に、第一電位、前記第一電位より高電位の第二電位、及び、前記第二電位より高電位の第三電位を周期的に印加する。さらに、複数の電極要素12のうち第二電位が印加されている電極要素12と隣り合う二つの電極要素12のうちの一方には第一電位を印加し、他方には第三電位を印加する。
Moreover, the drive method of the
これにより、複数の電極要素12の上面において、所定方向(Y軸方向)における電界が生成される。このため、帯電粒子92を所定方向に搬送する力を増大させることができる。したがって、電気集塵機1によれば、集塵電極10に吸着された帯電粒子92を除去する能力を向上させることができる。
Thereby, an electric field in a predetermined direction (Y-axis direction) is generated on the upper surfaces of the plurality of
(変形例など)
以上、本発明について、実施の形態に基づいて説明したが、本発明は、上記実施の形態に限定されるものではない。
(Variations, etc.)
As described above, the present invention has been described based on the embodiment, but the present invention is not limited to the above embodiment.
例えば、電気集塵機1において、対向電極20を備えなくてもよい。例えば、複数の電極要素12に負電位を印加した状態で、帯電粒子92を含む空気を集塵電極10に向けて流すことにより、集塵電極10に帯電粒子92を吸着させることができる。
For example, the
また、進行波生成回路8によって生成する進行波の構成は、上記実施の形態の構成に限定されない。例えば、進行波生成回路8は、所定方向に配列された複数の電極要素12を備える集塵電極10における当該所定方向の一方端を含む領域において、当該一方端に向かう進行波を生成し、集塵電極10における当該所定方向の他方端を含む領域において、当該他方端に向かう進行波を生成してもよい。このような構成例は、各電極要素12に印加する電位のパターンを適宜設定することにより実現できる。上記構成例は、所定方向としてX軸方向を採用する場合、つまり、集塵電極10及び対向電極20を、それぞれZX平面に平行に(水平に)配置し、複数の電極要素12をX軸方向に配列する場合に特に効果的である。上記構成例によれば、例えばX軸方向正向きだけに帯電粒子92を搬送する場合より、帯電粒子92の搬送距離を短くできるため、効率的な搬送を実現できる。
Further, the configuration of the traveling wave generated by the traveling
また、上記の実施の形態に係る電気集塵機1では、複数の電極要素12に第一電位、第二電位及び第三電位の三値の電位を印加する構成を採用したが、複数の電極要素12に印加する電位の値の個数は、三つに限定されない。複数の電極要素12に、四値以上の電位を周期的に印加してもよい。例えば、複数の電極要素12に、第一電位、第一電位より高電位の第二電位、第二電位より高電位の第三電位及び第三電位より高電位の第四電位を周期的に印加してもよい。この場合、進行波生成回路は、複数の電極要素12の各々に、例えば、第一電位、第二電位、第三電位、第四電位、第三電位、第二電位、第一電位の順に周期的に電位を印加する。
Moreover, in the
また、上記の実施の形態に係る電気集塵機1においては、複数の電極要素12にステップ状に変化する電位(つまり、矩形波状の電位)を印加したが、必ずしもステップ状に変化する電位を印加しなくてもよい。例えば、一つの電位から他の電位に時間的に漸増又は漸減するような波形の電位(つまり、台形波状の電位など)を複数の電極要素12に印加してもよい。また、「第一電位、第二電位及び第三電位を周期的に印加する」との記載は、ステップ状に変化する電位を印加する構成だけを意味する記載ではない。上述の一つの電位から他の電位に漸増又は漸減するような時間波形の電位を印加する構成も、上記記載に含まれる。
In the
また、電気集塵機1において、進行波生成回路8は、複数の電極要素12のうち第二電位を印加する電極要素12を浮遊電位に維持してもよい。
In the
これにより、浮遊電位に維持される電極要素12は、隣り合う二つの電極要素12の各電位の中間程度の第二電位に維持される。
As a result, the
なお、上記の実施の形態に係る電気集塵機1は、様々な機器に利用することができる。例えば、本発明の一態様は、図17に示すような換気装置としても実現することができる。図17は、本変形例に係る換気装置の外観図である。図17に示す換気装置は、例えば、内部に電気集塵機1を備え、換気システムにおいて用いられる。
In addition, the
また、例えば、本発明の一態様は、図18に示すような空気清浄機としても実現することができる。図18は、本変形例に係る空気清浄機の外観図である。図18に示す空気清浄機は、例えば、内部に電気集塵機1を備える。
Further, for example, one embodiment of the present invention can be realized as an air cleaner as shown in FIG. FIG. 18 is an external view of an air cleaner according to this modification. The air cleaner shown in FIG. 18 includes, for example, an
また、例えば、本発明の一態様は、図19に示すようなエアコンディショナとしても実現することができる。図19は、本変形例に係るエアコンディショナの外観図である。図19に示すエアコンディショナは、例えば、内部に電気集塵機1を備える。
For example, one embodiment of the present invention can be realized as an air conditioner as shown in FIG. FIG. 19 is an external view of an air conditioner according to this modification. The air conditioner shown in FIG. 19 includes, for example, an
その他、各実施の形態に対して当業者が思いつく各種変形を施して得られる形態、又は、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で各実施の形態における構成要素及び機能を任意に組み合わせることで実現される形態も本発明に含まれる。 In addition, the present invention can be realized by various combinations conceived by those skilled in the art for each embodiment, or by arbitrarily combining the components and functions in each embodiment without departing from the spirit of the present invention. This form is also included in the present invention.
1 電気集塵機
8 進行波生成回路
10 集塵電極
12、12a、12b、12c、12d 電極要素
16 絶縁膜
92 帯電粒子
DESCRIPTION OF
Claims (9)
前記複数の電極要素に電位を印加する進行波生成回路とを備え、
前記進行波生成回路は、前記複数の電極要素の各々に、第一電位、前記第一電位より高電位の第二電位、及び、前記第二電位より高電位の第三電位を周期的に印加し、前記複数の電極要素のうち前記第二電位が印加されている電極要素と隣り合う二つの電極要素のうちの一方には前記第一電位を印加し、他方には前記第三電位を印加する
電気集塵機。 A dust collecting electrode comprising a plurality of electrode elements arranged in a predetermined direction;
A traveling wave generating circuit for applying a potential to the plurality of electrode elements,
The traveling wave generation circuit periodically applies a first potential, a second potential higher than the first potential, and a third potential higher than the second potential to each of the plurality of electrode elements. The first potential is applied to one of two electrode elements adjacent to the electrode element to which the second potential is applied among the plurality of electrode elements, and the third potential is applied to the other. Electric dust collector.
請求項1に記載の電気集塵機。 The traveling wave generation circuit periodically applies a potential to each of the plurality of electrode elements in the order of the first potential, the second potential, the third potential, the second potential, and the first potential. Item 4. The electric dust collector according to Item 1.
請求項1又は2に記載の電気集塵機。 The traveling wave generation circuit generates a traveling wave toward the one end in the region including the one end in the predetermined direction in the dust collection electrode, and in a region including the other end in the predetermined direction in the dust collection electrode, The electric dust collector according to claim 1, wherein a traveling wave toward the other end is generated.
請求項1〜3のいずれか1項に記載の電気集塵機。 The electrostatic precipitator according to any one of claims 1 to 3, wherein the traveling wave generation circuit maintains an electrode element to which the second potential is applied among the plurality of electrode elements at a floating potential.
請求項1〜4のいずれか1項に記載の電気集塵機。 The electrostatic precipitator according to any one of claims 1 to 4, wherein the traveling wave generation circuit includes two half-bridge circuits and a charge pump circuit that connects the two half-bridge circuits.
請求項1〜5のいずれか1項に記載の電気集塵機。 The electric dust collector according to any one of claims 1 to 5, wherein the dust collecting electrode further includes an insulating film covering the plurality of electrode elements.
換気装置。 A ventilation apparatus comprising the electric dust collector according to any one of claims 1 to 6.
空気清浄機。 An air cleaner comprising the electric dust collector according to any one of claims 1 to 6.
前記複数の電極要素の各々に、第一電位、前記第一電位より高電位の第二電位、及び、前記第二電位より高電位の第三電位を周期的に印加し、
前記複数の電極要素のうち前記第二電位が印加されている電極要素と隣り合う二つの電極要素のうちの一方には前記第一電位を印加し、他方には前記第三電位を印加する
電気集塵機の駆動方法。 A method for driving an electrostatic precipitator comprising a dust collecting electrode comprising a plurality of electrode elements arranged in a predetermined direction,
A first potential, a second potential higher than the first potential, and a third potential higher than the second potential are periodically applied to each of the plurality of electrode elements,
The first potential is applied to one of two electrode elements adjacent to the electrode element to which the second potential is applied among the plurality of electrode elements, and the third potential is applied to the other. How to drive the dust collector.
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