JP2022552113A - 粒子を電子的に濾過するための装置 - Google Patents

Abstract

本発明は、電子濾過装置（３０）の動作中のコロナ効果の発生を制限するために、電位プレート（１１）および／またはコレクタプレート（１２）が、空隙において電気絶縁体（１３）で少なくとも部分的に覆われている、電子濾過装置（３０）のコレクタステージ（１０）に関する。【選択図】図４

Description

本発明の技術的背景は、空気浄化装置、具体的には、粒子濾過装置である。より具体的には、本発明は、電子粒子濾過装置のコレクタステージ、ならびにそのような電子粒子濾過装置に関する。これらの技術は、静電集塵およびエレクトロフィルトレーションの名称でも知られている。

空気濾過は、建築設計に広く使用されている技術である。一方、国内の建物では、空気中に存在する懸濁粒子の一部を保持するために機械的フィルタを統合するダブルフロー換気システムを使用することが増えている。一方、特に第三次および工業用の建物では、機械的フィルタで形成された１つ以上の濾過ボックスを備える空気処理ユニットの使用が知られている。

加えて、フランスでは、現在の規制により、建物に入る空気は、いわゆる「シングルフロー」換気システムによる従来の機械的濾過を受けることを阻まれている。

このような機械的フィルタの使用は最適とは程遠く、特に以下の欠点、
－フィルタの空気圧損失に関連する著しいエネルギー消費、
－特に最微粒子の高効率フィルタの場合の高いメンテナンスコスト、
－介在中の濾過プラントの部分的な停止または換気率の低減を必要とする複雑なメンテナンス、
－生物汚染物質（細菌、ウイルス）の放出または換気ダクト内の細菌の増殖のリスクを有している。

これらの欠点を克服するために、電子フィルタは、機械的フィルタと比較して、非常に低い気流損失に起因してフィルタの消費電力を低減することが知られている。また、電子フィルタは消耗品を必要としないためメンテナンスの費用が高くなく、換気ダクトの生物学的汚染のリスクを回避する。

既知の電子フィルタの動作原理を図１に示す。これは、電子フィルタの気流の方向に応じて行われた２つの連続したステップである、
－粒子状汚染物質を静電的に帯電させるために、空気を集中的に電離する上流ステップ、
－荷電粒子を、対になって互いに向かい合う並列アーマチュアのシステムで収集する下流ステップからなる。各アーマチュアをそれらの間に電界を生成させるために、異なる電位にさせる。

電子フィルタの第１の既知の欠点は、健康および換気ダクトに有害である二次汚染物質、特にオゾンの排出である。これらの二次汚染物質は、静電放電中に放出され、これは、電子フィルタのアーマチュア間で、かつそれらの間に生成される電場の値が非常に高いために発生し得る。確かに、これらの静電放電が２つのアーマチュアの間で起こると、コロナ効果、オゾンを放出するスパイク効果としても知られている、によってコールドプラズマが生じる。

これらの電子フィルタの第２の既知の欠点は、例えば、塵の存在によって、または電子フィルタを通過する空気の湿度によって引き起こされる、アーマチュア間の過渡静電放電によって生成されるノイズである。

これらの電子フィルタの第３の既知の欠点は、要素間の電気絶縁距離がコンパクトな装置には適していないため、それらのサイズである。

本発明の目的は、少なくとも実質的に上記の問題に対処し、さらに他の利点につながるように、電子粒子濾過装置の新規のコレクタステージを提供することである。

本発明の別の目的は、そのようなコレクタステージの動作中の汚染物質の排出を制限することである。

本発明の別の目的は、そのようなコレクタステージの騒音汚染を低減することである。

本発明の別の目的は、人が触れたときの静電放電のあらゆるリスクを回避することによって、そのようなコレクタステージの電気的安全性を改善することである。

本発明のさらなる目的は、通常静電フィルタで使用される絶縁距離を低減する、１０ｃｍ以下ほどの空気通路断面におけるコンパクトな成形を許容することである。

本発明の第１の態様によれば、前述の目的のうちの少なくとも１つは、電子粒子濾過装置のコレクタステージで達成され、コレクタステージは、（ｉ）電位アーマチュアと、（ｉｉ）電位アーマチュアに向かい合って位置するコレクタアーマチュアと、を備える少なくとも１つの収集アセンブリを備え、各収集アセンブリは、電位アーマチュアとコレクタアーマチュアとの間に非ゼロ電位差を有する。本発明によるコレクタステージでは、コレクタアーマチュアに向かい合って位置する中央コアは、電気絶縁体で覆われている。

電子濾過装置は、空気流に包含される粒子の濾過を許容するように構成されている。一般的に言えば、コレクタステージは、そのような電子濾過装置に実装された場合、コレクタステージのアーマチュア間の電位差から生じる、強い電界をコレクタステージのアーマチュア間に発生させることを許容する。このような電界の存在下では、コレクタステージのアーマチュア間を突進する、電子濾過装置の電離ステージによって事前に帯電された粒子は、コレクタアーマチュアに向かって偏向される。

第１の実施形態によれば、電位アーマチュアは、コレクタアーマチュアよりも高い電位に引き上げられる。好ましくは、電位アーマチュアは、電位アーマチュアが電気接地に接続されている間に正の電位となり、電位アーマチュアよりも低い電位を有するか、またはゼロである。第２の実施形態によれば、電位アーマチュアは、コレクタアーマチュアよりも低い電位になる。好ましくは、電位アーマチュアは、電位アーマチュアが電気接地に接続されている間に負の電位になり、電気アーマチュアの電位よりも高い電位を有するか、またはゼロである。

非限定的な方式では、コレクタアーマチュアおよびコレクタステージの電位アーマチュアは、有利には平面状であり、場合によっては湾曲している。好ましくは、それらはすべて互いに平行である。

電位アーマチュアのコアは、コレクタアーマチュアに向かい合って位置する電位プレートの一部分であり、コアは、電位プレートおよびコレクタプレートの少なくとも１つの重なり合った表面によって形成されている。その第１の態様による本発明では、電位アーマチュアのコアの少なくとも一部分は、コレクタアーマチュアに向かい合った電位アーマチュアの面上に位置する電気絶縁体で覆われている。電位アーマチュアのコアは、直接的に導電性であってもよく、または１つ以上の交互の導電層と絶縁層で形成されてもよい。

「電気絶縁体」という用語は、誘電体の剛性が５ｋＶ／ｍｍより高い材料を意味する。一方、数十ボルト未満の高電圧を必要とせず、ナノアンペアほどの微弱な電流を生じさせる電子の循環が許容される場合、材料は導電性であると考えられる。言い換えると、材料は、その電気抵抗率が１０^５Ω／メートル未満であるとき、導電性である。

本発明の第１の態様に従ったコレクタステージは、電位アーマチュアとコレクタアーマチュアとの間で、特に、上述のアーマチュア間の湿気を多く含んだ空気の存在下において、電気アークの発生を制限することを可能にする。さらに、巧妙かつ予期せぬ様式では、この構成は、コレクタステージの濾過効率に悪影響を及ぼさず、濾過効率は、上述のコレクタステージに入る粒子の数に対するコレクタステージを通過する粒子の捕捉率とみなされる。

本発明の第１の態様によるコレクタステージは、有利には、以下の改善のうちの少なくとも１つを含み、これらの改善を形成する技術的特徴は、単独で、または組み合わせて捉えることができる。
－各収集アセンブリに対して、電位アーマチュアおよびコレクタアーマチュアは、各々、導電性リーフを備えるプレートの形態を取る。第１の実施形態によれば、電位アーマチュアおよび／またはコレクタアーマチュアを形成するプレートは、導電性リーフおよび電気絶縁リーフの交互の積み重ねによって形成され得る。この第１の実施形態では、導電性材料は、導電性材料が空気と直接接触しないように、かつ／または収集アセンブリの向かい合ったアーマチュアに直接面するように、電気絶縁材料によって大部分覆われている。非限定的な例として、各収集アセンブリの電位アーマチュアおよび／またはコレクタアーマチュアは、各々プリント回路基板から形成されている。第２の実施形態によれば、電位アーマチュアおよび／またはコレクタアーマチュアを形成するプレートは、銅または任意のタイプの金属合金などの導電性材料で形成され得る。この第２の実施形態では、導電性材料は、主に空気と直接接触し、かつ／または収集アセンブリの向かい合ったアーマチュアと直接面しており、
－電位アーマチュアおよび／またはコレクタアーマチュアは、固体または穿孔表面を形成し、
－各収集アセンブリの電位アーマチュアのコアは、上述の収集アセンブリのコレクタアーマチュアに向かい合った面上で、電気絶縁体で覆われる。この有利な構成は、コレクタステージの動作を改善し、電位アーマチュアの電気絶縁を改善する。特に、コレクタステージが複数の収集アセンブリを備える場合、その２つの向かい合った面上の電位アーマチュアのコアの電気絶縁により、コレクタステージに向かい合った２つのアーマチュアによって形成された各空隙に向かい合った電気絶縁を位置させることが可能になり、
－各収集アセンブリの電位アーマチュアは、コアの周辺にマージンを有し、周辺マージンは、上述の収集アセンブリのコレクタアーマチュアに面する側面上、および／または上述の収集アセンブリのコレクタアーマチュアに向かい合った側面上で、電気絶縁体で覆われている。周辺マージンは、コアのすべてまたは一部分の上方に延在する。非限定的な例として、周辺マージンは、電位アーマチュアのコアのすべてまたは一部の周辺の周囲に延在する経路を形成する。この有利な構成により、本発明の第１の態様によるコレクタステージの電位アーマチュアの周辺マージンにおけるスパイク効果の発生を制限することが可能になり、
－各収集アセンブリの電位アーマチュアの縁は、電気絶縁体によって覆われている。この有利な構成は、本発明の第１の態様による、コレクタステージの２つの互いに面するアーマチュア間のスパイク効果の発生を制限することを可能にし、
－電位アーマチュアのコアに類似して、電位アーマチュアに向かい合って位置するコレクタアーマチュアの中心ゾーンは、電気絶縁体で覆われている。電位アーマチュアコア上の電気絶縁体と組み合わせて、この構成は、有利に、コレクタ段の効率を向上させ、その動作中の破壊効果を制限またはさらに防止する。最低限、コレクタアーマチュアのコアゾーンは、電位アーマチュアに向かい合って位置するコレクタアーマチュアの面上で、電気絶縁体で覆われている。
－各収集アセンブリのコレクタアーマチュアの中央ゾーンは、上述の収集アセンブリの電位アーマチュアに向かい合った側面上で、電気絶縁体で覆われている。この有利な構成は、コレクタステージの動作を改善し、コレクタアーマチュアの電気絶縁を改善する。特に、コレクタステージが複数の収集アセンブリを備える場合、その２つの向かい合った面上のコレクタアーマチュアの中央ゾーンの電気絶縁は、コレクタステージに向かい合った２つのアーマチュアによって形成された各空隙に向かい合った電気絶縁を配置することを可能にする。
－各収集アセンブリのコレクタアーマチュアは、中央ゾーンの周辺にあるゾーンを備え、周辺ゾーンは、上述の収集アセンブリの電位アーマチュアに面する面上、かつ／または上述の収集アセンブリの電位アーマチュアに向かい合った面上で、電気絶縁体で覆われている。周辺ゾーンは、コレクタアーマチュアの中央ゾーンのすべてまたは一部分の上方に延在する。非限定的な例として、周辺ゾーンは、コレクタアーマチュアの中央ゾーンのすべてまたは一部の周辺の周りに延在する経路を形成する。この有利な構成により、本発明の第１の態様によるコレクタステージのコレクタアーマチュアの周辺ゾーンにおけるスパイク効果の発生を制限することが可能になり、
－各収集アセンブリのコレクタアーマチュアの縁は、電気絶縁体によって覆われている。この有利な構成は、本発明の第１の態様による、コレクタステージの２つの互いに面するアーマチュア間のスパイク効果の発生を制限することを可能にし、
－電気絶縁体は、（ｉ）電気絶縁体によって形成された第１の電気絶縁体であって、各収集アセンブリの電位アーマチュアおよび／またはコレクタアーマチュアと接触している、第１の電気絶縁体と、（ｉｉ）第１の電気絶縁体上に重畳された第２の電気絶縁体と、を備える。２つの電気絶縁体のこの部分的な重畳により、コレクタステージのアーマチュアの電気絶縁を強化することが可能になる。特に、この有利な構成により、絶縁されるアーマチュアのゾーンをより良く画定し、コレクタステージの動作中の故障の影響を制限することが可能になる。したがって、この構成は、コレクタアーマチュアの中央ゾーンおよび／または電位アーマチュアのコアの絶縁を制限し、したがって、本発明の第１の態様によるコレクタステージの濾過性能を過度に低下させることを回避することを可能にする。
－特に、各収集アセンブリに対して、第２の電気絶縁体は、電位アーマチュアの周辺マージンおよび／またはコレクタアーマチュアの周辺ゾーンを覆う。言い換えれば、電位アーマチュアの周辺マージンの電気絶縁は、前述のアーマチュアのコアの電気絶縁に対して強化され、かつ／またはコレクタアーマチュアの周辺ゾーンの電気絶縁は、前述のアーマチュアの中央ゾーンの電気絶縁に対して強化される。任意選択で、電気絶縁体の厚さは、前述のアーマチュアのコアにおいて取られる電気絶縁の厚さに対して、電位アーマチュアの周辺マージンにおいてより大きく、および／または電気絶縁の厚さは、前述のアーマチュアの中心ゾーンにおいて取られる電気絶縁の厚さに対して、コレクタアーマチュアの周辺ゾーンにおいてより大きくなる。
－各収集アセンブリに対して、第２の電気絶縁体は、周辺マージンの近傍に位置する電位アーマチュアのコアの一部分を覆い、かつ／または第２の電気絶縁体は、周辺ゾーンの近傍に位置するコレクタアーマチュアの中央ゾーンの一部分を覆う。言い換えれば、第２の電気絶縁体は、電位アーマチュアの周辺マージンの近位コアの一部分を部分的に覆い、かつ／または第２の電気絶縁体は、コレクタアーマチュアの周辺ゾーンの近位中央ゾーンの一部分を部分的に覆い、
－電位アーマチュアおよび／またはコレクタアーマチュアの断面に従って、コア部分および／または中央ゾーン部分における第２の絶縁体の重なり長さは、０．５ｍｍ～５ｍｍである。好ましくは、重なり長さは３ｍｍに等しい。重なり長さは、電位アーマチュアの縁および／またはコレクタアーマチュアの縁に垂直で、電位アーマチュアのコアの外縁および／またはコレクタアーマチュアの中心ゾーンから、前述のコアおよび／または前述の中心ゾーンに向かう方向に取られ、
－第１および第２の電気絶縁体の厚さが、１００ｎｍ～５００μｍであり、
－第１の電気絶縁体は、第２の電気絶縁体と同一であるか、または第１の電気絶縁体は、第２の電気絶縁体とは異なり、
－第１の電気絶縁体および第２の電気絶縁体は、電気絶縁ワニス、熱可塑性フィルム、プラスチックコーティングおよびプラスチックオーバーモールドから選択される。任意選択で、第１の電気絶縁体および第２の電気絶縁体はまた、電位アーマチュアおよび／またはコレクタアーマチュアの表面上の陽極酸化の形態を取ることができる。この構成は、電位アーマチュアおよび／またはコレクタアーマチュアがアルミニウムプレートから形成される場合に、それらは、このように処理されたアーマチュアに、電子濾過装置のそのようなコレクタステージのために求められるバイオサイド効果を与えるため、特に有利である。有利には、第１の電気絶縁体は、レジストワニスであり、第２の電気絶縁体は、熱帯向け処理ワニスであり、
本発明の第１の態様によるコレクタステージが複数の収集アセンブリを備える場合、第１の収集アセンブリの電位アーマチュアは、（ｉ）第１の収集アセンブリのコレクタアーマチュアに面して、第１の側面において、（ｉｉ）第２の収集アセンブリのコレクタアーマチュアに面して、第１の側面に向かい合った第２の側面において、位置している。言い換えれば、電位アーマチュアとコレクタアーマチュアは、すべて互いに交互に位置し、各コレクタアーマチュアは電位アーマチュアに隣接し、逆もまた同様であり、
－前述の電位アーマチュアのコアの外縁と前述の周辺マージンの自由端との間で取られる電位アーマチュアの周辺マージンの寸法、および／または前述のコレクタアーマチュアの中央ゾーンの外縁と前述の周辺ゾーンの自由端との間で取られるコレクタアーマチュアの周辺ゾーンの寸法は、２ｍｍ～４ｍｍである。好ましくは、この寸法は、３ｍｍに等しく、
－電位アーマチュアとコレクタアーマチュアとの間の距離は、２ｍｍ～４ｍｍである。好ましくは、２つの連続したアーマチュア間のこの距離は、３ｍｍに等しい。

本発明の第２の態様によれば、電子粒子濾過装置が提案され、電子濾過装置は、（ｉ）電源、（ｉｉ）本発明の第１の態様またはその改良のうちのいずれかによるコレクタステージであって、コレクタステージの各収集アセンブリが電源によって分極されているコレクタステージ、（ｉｉｉ）コレクタステージが延在する空気脈を形成するチャネル、（ｉｖ）空気脈を通る粒子を帯電するように構成された電離ステージを備える。

電離ステージは、電子フ濾過装置を通る気流に関連して、コレクタステージの上流に位置する。

したがって、本発明の第２の態様による電子濾過装置は、既知の電子濾過装置と比較して高い性能を有する。実際、先に提示されたように、そのコレクタステージを形成するアーマチュアの電気絶縁は、脱調効果の出現を制限し、このような電子濾過装置の騒音公害とオゾンなどの有害な二次汚染物質の産出の両方を減少させることを可能にする。

本発明の第２の態様による電子濾過装置は、有利には、以下の改善のうちの少なくとも１つを含み、これらの改善を形成する技術的特徴は、単独で、または組み合わせて捉えることができ、
－電源は、有利には高電圧源のタイプである。第１の実施形態によれば、電源は直流電源のタイプである。第２の実施形態によれば、電源は、交流電源のタイプであり、
－すべての収集セットの電位およびコレクタアーマチュアは、それぞれ、それらの周辺マージンおよび周辺ゾーンにおいてチャネルと一体化したレールによって支持され、
－電位およびコレクタアーマチュアは、楕円形、円形、または多角形であり、
－すべての収集アセンブリの電位およびコレクタアーマチュアは、チャネルの一方の内側面から他方の内側面に延在する。

本発明の第３の態様によれば、本発明の第２の態様またはその改善のうちのいずれかによる電子濾過装置と、空気脈を通る非ゼロ気流を生成する部材と、を備える換気システムが提案される。

空気流生成部材は、空気脈に流体的に結合されている。第１の実施形態によれば、空気流生成部材は、チャネルを通して空気を吹き出すように構成されている。非限定的な例として、それは、空気を吹き出すファンまたはタービンであり得る。第２の実施形態によれば、空気流生成部材は、空気チャネルを通して空気を吸い込むように構成されている。非限定的な例として、それは、真空発生タービンまたはポンプであり得る。

本発明の様々な実施形態が提供され、これらの任意の組み合わせにおいて、本明細書に示される様々な任意選択の特徴を組み込んでいる。

本発明の他の特徴および利点は、一方では以下の説明から、他方では添付の概略図面を参照して指示により、かつ制限なしに与えられるいくつかの実施例から明らかになるであろう。

本発明の第１の態様による、コレクタステージの第１の例示的な実施形態の概略側面および平面図を示す。 本発明の第１の態様による、コレクタステージの第２の例示的な実施形態の概略側面および平面図を示す。 本発明の第１の態様による、コレクタステージの第３の例示的な実施形態の概略側面および平面図を示す。 本発明の第２の態様による、電子濾過装置の概略図を示す。 第１の例示的な実施形態による、電子濾過装置の空気脈の断面図を示す。 第１の例示的な実施形態による、電子濾過装置の空気脈の断面図を示す。 第１の例示的な実施形態による、電子濾過装置の空気脈の断面図を示す。

当然のことながら、本発明の特徴、変形例、および異なる実施形態は、それらが相容れない、または相互に排他的でない限り、様々な組み合わせで互いと関連付けることができる。特に、以下に説明する特徴の選択のみを、この特徴の選択が、技術的利点を付与し、または先行技術から本発明を差別化するのに十分である場合には、説明する他の特徴から切り離して含む本発明の変形例を想像することが可能となるであろう。

特に、記載される変形例および実施形態のすべては、そのような組み合わせに技術的障害がない場合、互いに組み合わせることができる。

図において、いくつかの図に共通する要素は、同じ参照を付している。

図１～３は、本発明の第１の態様による、コレクタステージ１０の３つの例示的な実施形態の概略図を示す。

一般的に言えば、すべての例示的な実施形態に共通して、そのようなコレクタステージ１０は、複数の収集アセンブリ１を備え、各収集アセンブリ１は、
－電位アーマチュア１１、および
－電位アーマチュア１１に向かい合って位置するコレクタアーマチュア１２であって、各収集アセンブリ１は、電位アーマチュア１１とコレクタアーマチュア１２との間に非ゼロの電位差を有する、コレクタアーマチュア１２を備える。

互いに面するために、コレクタアーマチュア１２の側縁２が電位アーマチュア１１の側縁２と整列されるように、電位アーマチュア１１はコレクタアーマチュアと横方向に整列される。

本発明によれば、すべての例示的な実施形態で見られるように、電気絶縁体１３は、電位アーマチュア１１の少なくとも中央コア１１１を覆い、コレクタアーマチュア１２に向かい合って位置する。より具体的には、所与の収集アセンブリ１に対して、電位アーマチュア１１は、コレクタアーマチュア１２のアクティブ面１２２に直接面するアクティブ面１１２を有し、電気絶縁体によって系統的に覆われたコア１１１の部分は、電位アーマチュア１１のアクティブ面１１２の側面上に位置する。

図１～３において、電気絶縁体１３によって覆われた金具の領域は、ハッチングを施した領域として示される。

図１～３に見られるように、コア１１１は、コア１１１の表面全体がコレクタプレート１２の一部分に直接面するように、電位アーマチュア１１の中間ゾーンに位置する。

図１に示される例示的な実施形態では、電位アーマチュア１１のコア１１１のみが、電気絶縁体１３によってすべてまたは一部が覆われている。

有利には、コレクタアセンブリ１の電位アーマチュア１１およびコレクタアーマチュア１２は、各々プレートの形態を取る。プレートは、少なくとも部分的に導電性であり、
－図１に示す例示的な実施形態では、コレクタアーマチュア１２および電位アーマチュア１１は、銅などの導電性材料で作られた導電性プレート３で単純に形成されており、
－図２および図３に示される例では、コレクタアーマチュア１２および電位アーマチュア１１は、導電性リーフと電気絶縁性リーフの交互の積層で形成されている。より具体的には、図２および図３に示される例では、コレクタアーマチュア１２および電位アーマチュア１１は、各々、２つの導電性プレート３の間に収容された基板４を備える。例として、このようなアーマチュア１１、１２は、プリント回路基板から形成され得る。

電位アーマチュア１１およびコレクタアーマチュア１２は、２つずつとみなされる、それらの間にエアギャップを形成するように、すべて互いに平行である。さらに、電位アーマチュア１１およびコレクタアーマチュア１２は、好ましくはすべて平坦であり、場合によってはすべて湾曲している。一般的に言って、電位アーマチュア１１およびコレクタアーマチュア１２は、空隙がそれらの間で実質的に一定の長さとなるように、すべて同じ幾何学的形状を有している。

図２および３に示される例示的な実施形態では、各収集アセンブリ１１の電位アーマチュア１１は、電位アーマチュア１１のコア１１１の周辺に位置する周辺マージン１１３を備える。より具体的には、周辺マージン１１３は、電位アーマチュア１１のコア１１１を囲む経路を形成する。特に巧妙なことに、周辺マージン１１３は、電位アーマチュア１１の基板４から形成されている。同様に、各収集アセンブリ１のコレクタアーマチュア１２は、電位アーマチュア１１のコア１１１に類似した、上述のコレクタアーマチュア１２の中央ゾーン１２１の周囲に位置する周辺ゾーン１２３を備える。より具体的には、周辺ゾーン１２３は、電位アーマチュア１２の中央ゾーン１２１を囲む経路を形成する。特に巧妙には、周辺ゾーン１２３は、コレクタアーマチュア１２の基板４から形成されている。

上で考察されたように、コレクタステージ１０のアーマチュア１１、１２間のスパイクおよび破壊効果の発生を制限するために、アーマチュア１１、１２を少なくとも部分的に電気絶縁体１３で覆う必要がある。所与の収集アセンブリ１のコレクタアーマチュア１２に向かい合って位置する電位アーマチュア１１のコア１１１の部分上の電気絶縁体１３の存在に加えて、図２および図３に示す例示的な実施形態は、電気絶縁体１３で電位１１およびコレクタ１２のアーマチュアを相補的に覆っていることを示す。より具体的には、コレクタアーマチュア１２および電位アーマチュア１１は、電気絶縁体１３によって完全に覆われている。言い換えれば、電気絶縁体１３は、電位アーマチュア１１およびコレクタアーマチュア１２を完全に取り囲み、アーマチュアの各表面は、電気絶縁体１３の非ゼロ厚によって覆われる。

したがって、図２および３に示される例示的な実施形態において、かつコレクタステージ１０を形成する各収集アセンブリ１について、電位アーマチュア１１は、
－所与の収集アセンブリ１０の関連付けられたコレクタフレーム１２に対して、アクティブ面１１２上、かつアクティブ面１１２に向かい合った面１１４上で、そのコア１１１において、かつ
－その周辺マージン１１３において、
－電位アーマチュア１１の側縁２において、かつ周辺マージン１１３の自由縁２３において取られる縁２１において、電気絶縁体１３によって覆われる。

同様に、図２および図３に示される例示的な実施形態において、およびコレクタステージ１０を形成する各収集アセンブリ１について、コレクタアーマチュア１２は、
－所与の収集アセンブリ１０の関連付けられたコレクタフレーム１１に対して、その中央ゾーン１２１において、アクティブ面１２２上、かつアクティブ面１２１に向かい合った面１２４上で、および
－その周辺ゾーン１２３において、
－コレクタアーマチュア１２の横方向の縁２において、かつ周辺ゾーン１２３の自由縁２３において取られる縁２２において、電気絶縁体１３で覆われる。

図２に示される例では、電気絶縁体１３は、一方ではコレクタアーマチュア１２、他方では電位アーマチュア１１の全周にわたって一定の厚さである。

図３に示される例では、電気絶縁体は、電位アーマチュア１１の周辺マージン１１３において、かつコレクタアーマチュア１２の周辺ゾーン１２３において補強される。この目的のために、電気絶縁体１３は、
－コレクタステージ１０の各収集アセンブリ１について、一方で電位アーマチュア１１と、かつ他方でコレクタアーマチュア１２と接触する第１の電気絶縁体１３１と、
－第１の電気絶縁体１３１上に重畳された第２の電気絶縁体１３２と、を備える。

特に、各収集アセンブリ１について、第２の電気絶縁体１３２は、電位アーマチュア１１の周辺マージン１１３を覆い、第２の電気絶縁体１３２は、コレクタアーマチュア１２の周辺ゾーン１２３を覆う。このため、この構成により、電位アーマチュア１１のコア１１１の電気絶縁体と、コレクタアーマチュア１２の中央ゾーン１２１の電気絶縁体とに対して、それぞれ、一方では電位アーマチュア１１の周辺マージン１１３の、他方ではコレクタアーマチュア１２の周辺ゾーン１２３の電気絶縁体を強化することを可能にする。

結果として、図３に見られるように、電気絶縁体１３の厚さは、それぞれ、コア１１１および中央ゾーン１２１において取られた電気絶縁体１３の厚さに対して、周辺マージン１１３および周辺ゾーン１２３においてより大きい。

図３に示す例示的な実施形態において、各収集アセンブリ１について、
－第２の電気絶縁体１３２は、前述の電位アーマチュア１１の周辺マージン１１３の近傍にある電位アーマチュア１１のコア１１１の一部分を覆う。言い換えれば、第２の電気絶縁体１３２は、電位アーマチュアの周辺マージン１１３に近位のコア１１１の一部分を部分的に覆う。したがって、第２の絶縁体１３２は、周辺マージン１１３の近傍に直接コア１１１の一部分の上部で周辺マージン１１３から突出し、かつ／または、
－第２の電気絶縁体１３２は、前述のコレクタアーマチュア１２の周辺ゾーン１２３の近傍にあるコレクタアーマチュア１２の中央ゾーン１２１の一部分を覆う。言い換えれば、第２の電気絶縁体１３２は、コレクタアーマチュア１２の周辺ゾーン１２３に近接する中央ゾーン１２１の一部分を部分的に覆う。したがって、第２の絶縁体１３２は、周辺ゾーン１２３の近傍に直接中央ゾーン１２１の一部分の上部で周辺ゾーン１２３から突出する。

最適な絶縁効率を許容するために、上記のようなコア部分１１１上および／または中央ゾーン部分１２１上の第２の絶縁体１３２の重なり長さは、所与の収集アセンブリ１のコレクタアーマチュア１２と電位アーマチュア１１との間の空隙の長さほどである。有利には、コア部分１１１上および／または中央ゾーン部分１２１上の第２の絶縁体１３２の重なり長さは、０．５ｍｍ～５ｍｍであり、好ましくは３ｍｍに等しい。重なり長さは、電位アーマチュア１１のコア１１１の外縁および／またはコレクタアーマチュア１２の中央ゾーン１２１の外縁からそれぞれ開始して、電位アーマチュア１１の縁２１および／またはコレクタアーマチュア１２の縁２２に垂直な方向で、かつ前述のコア１１１および／または前述の中央ゾーン１２１の方向で取られる。

第１の電気絶縁体１３１および第２の電気絶縁体１３２は、５ｋＶ／ｍｍを超える誘電強度を有する。一般的に言えば、第１の電気絶縁体１３１および第２の電気絶縁体１３２は、湿潤空気中の電位アーマチュア１１とコレクタアーマチュア１２との間の破壊を１００％の相対湿度まで防止するように構成されている。

本発明の文脈では、第１の電気絶縁体１３１および第２の電気絶縁体１３２は、電気絶縁ワニス、熱可塑性フィルム、プラスチックコーティングおよびプラスチックオーバーモールドから選択される。好ましくは、第１の電気絶縁体１３１は、レジストワニスのタイプであり、第２の電気絶縁体１３２は、熱帯向け処理レジストのタイプである。

図４～７を参照すると、本発明はまた、
－好ましくは高電圧源のタイプの電源３２と、
－その変形例のいずれかで上述したコレクタステージ１０と、
－コレクタステージ１０が延在する空気脈３５を形成するチャネル３３と、
－空気脈３５を通過する粒子を帯電するように構成された電離ステージ３１と、を備える電子濾過装置３０に関する。

図４は、本発明の第２の態様による電子濾過装置３０の概略プロファイル図を示し、図４～７は、前述の電子濾過装置３０の断面で見られるように、チャネル３３によって形成される空気脈３５の３つの異なる実施形態を示す。

図４では、電子濾過装置３０を通過する気流が矢印Ｆによって図示され、そのような気流は図４の左から右に向かって電子濾過装置３０を通過する。したがって、空気脈３５は、電子濾過装置３０全体を通って、すなわち、電離ステージ３１を通って、かつコレクタステージ１０を通って伝播する。

電子濾過装置１０を通る気流に関連して、電離ステージ３１は、コレクタステージ１０の上流に位置する。

そのような電子濾過装置３０では、コレクタステージ１０の各収集アセンブリ１は、電源３２によって分極される。より詳細には、電気源３２は、コレクタステージ１０において考慮される空気脈３５にわたって、より詳細には互いに直接向かい合う２つアーマチュア１１、１２間に電界を作り出すために、コレクタステージ１０の各電位アーマチュア１１および各コレクタアーマチュア１２に電気的に接続されている。

電子濾過装置３０のコレクタステージ１０のアーマチュア１１、１２を空気脈３５にわたって支持するために、すべての収集アセンブリ１の電位アーマチュア１１およびコレクタアーマチュア１２は、それぞれ、それらの周辺マージン１１３およびそれらの周辺ゾーン１２３においてチャネル３３と一体化されたレール３４によって支持される。

コレクタステージ１０の電位アーマチュア１１およびコレクタアーマチュア１２は、交互に異なる電位になるように、電源３２に接続されている。この構成は、２つの連続したアーマチュア１１、１２の間の電位差が、電離ステージ３１によって電気的に帯電した粒子をコレクタアーマチュア１２に向かって駆動するクーロン力を誘導することを許容する。アーマチュア１１、１２間の電位差は、湿潤空気中の破壊電界の値、すなわち、約１０^６Ｖ／ｍに近い、またはそれ超の電界を誘導する。

すべての収集アセンブリ１の電位アーマチュア１１およびコレクタアーマチュア１２は、空気脈３５にわたってチャネル３３の両側に延在し、そのため、図４に示す空気流Ｆに横切る平面において、電位アーマチュア１１とコレクタアーマチュアがまとめてチャネル３３の形状を取る。

図５に示す実施形態では、コレクタステージ１０は、正方形の断面外形を有しており、電位アーマチュア１１およびコレクタアーマチュア１２は、チャネル３３の正方形の断面に合致するようにサイズ決定され、配置されている。

図６に示される実施形態では、コレクタステージ１０は、円の形状の断面外形を有し、電位アーマチュア１１およびコレクタアーマチュア１２は、それらがチャネル３３の円形断面と一致するような方式でサイズ決定され、配置されている。

図７に示された実施形態では、コレクタステージ１０は、環状円弧の形状の断面外形を有し、電位アーマチュア１１およびコレクタアーマチュア１２は、チャネル３３の環状断面に一致するように、曲線状にサイズ決定され、配置されている。

要約すると、本発明は、電子濾過装置３０の動作中のスパイク効果の発生を制限するために、電位プレート１１および／またはコレクタアーマチュア１２が、空隙において電気絶縁体１３で少なくとも部分的に覆われている、電子濾過装置３０のコレクタステージ１０に関する。

当然のことながら、本発明は、先に説明した実施例に限定されず、本発明の範囲を超えることなく、これらの実施例に対して多くの調整を行うことができる。特に、本発明の様々な特徴、形態、変形例および実施形態は、それらに互換性がないか、または互いに排他的でない限りにおいて、様々な組み合わせで互いに組み合わせることができる。特に、上述の変形例および実施形態のすべては、互いに組み合わせることができる。

Claims (15)

1. 電子粒子濾過装置（３０）のコレクタステージ（１０）であって、前記コレクタステージ（１０）が、少なくとも１つの収集アセンブリ（１）を有し、
   －電位アーマチュア（１１）、および
   －前記電位アーマチュア（１１）に向かい合って位置するコレクタアーマチュア（１２）であって、各収集アセンブリ（１）が、前記電位アーマチュア（１１）と前記コレクタアーマチュア（１２）との間に非ゼロ電位差を有する、コレクタアーマチュア（１２）を備え、
   前記コレクタアーマチュア（１２）に向かい合って位置する前記電位アーマチュア（１１）の中央コア（１１１）が、電気絶縁体（１３）で覆われていることを特徴とする、コレクタステージ（１０）。
2. 各収集アセンブリ（１）に対して、前記電位アーマチュア（１１）および前記コレクタアーマチュア（１２）が、各々、導電性リーフを備えるプレートの形態を取る、先行請求項に記載のコレクタステージ（１０）。
3. 各収集アセンブリ（１）の前記電位アーマチュア（１１）の前記コア（１１１）が、前記収集アセンブリ（１）の前記コレクタアーマチュア（１２）に向かい合った側面上で、前記電気絶縁体（１３）で覆われている、先行請求項のいずれか一項に記載のコレクタステージ（１０）。
4. 各収集アセンブリ（１）の前記電位アーマチュア（１１）が、前記コア（１１１）において周辺マージン（１１３）を有し、前記周辺マージン（１１３）が、前記収集アセンブリ（１）の前記コレクタアーマチュア（１２）に面する面上および／または前記収集アセンブリ（１）の前記コレクタアーマチュア（１２）に向かい合った面上で、前記電気絶縁体（１３）で覆われている、先行請求項のいずれか一項に記載のコレクタステージ（１０）。
5. 各収集アセンブリ（１）の前記電位アーマチュア（１１）の縁（２１）が、前記電気絶縁体（１３）によって覆われている、先行請求項のいずれか一項に記載のコレクタステージ（１０）。
6. 前記電位アーマチュア（１１）に向かい合って位置する前記コレクタアーマチュア（１２）の中央ゾーン（１２１）が、電気絶縁体（１３）で覆われている、先行請求項のいずれか一項に記載のコレクタステージ（１０）。
7. 各収集アセンブリ（１）の前記コレクタアーマチュア（１２）の前記中央ゾーン（１２１）が、前記収集アセンブリ（１）の前記コレクタアーマチュア（１２）に向かい合った側面上で、前記電気絶縁体（１３）で覆われている、先行請求項に記載のコレクタステージ（１０）。
8. 各収集アセンブリ（１）の前記コレクタアーマチュア（１２）が、前記中央ゾーン（１２１）の周辺にあるゾーン（１２３）を含み、前記周辺ゾーン（１２３）が、前記収集アセンブリ（１）の前記電位アーマチュア（１１）に向かい合った面上で、かつ／または前記収集アセンブリ（１）の前記電位アーマチュア（１１）に向かい合った面上で、前記電気絶縁体（１３）で覆われている、請求項６または７に記載のコレクタステージ（１０）。
9. 各収集アセンブリ（１）の前記コレクタアーマチュア（１２）の縁（２２）が、前記電気絶縁体（１３）で覆われている、請求項６～８のいずれか一項に記載のコレクタステージ（１０）。
10. 前記電気絶縁体（１３）が、
    －前記電気絶縁体（１３）によって形成された第１の電気絶縁体（１３１）であって、前記第１の電気絶縁体（１３２）が、各収集アセンブリ（１）の前記電位アーマチュア（１１）および／または前記コレクタアーマチュア（１２）と接触している、前記第１の電気絶縁体（１３１）と、
    －前記第１の電気絶縁体（１３１）上に重畳された第２の電気絶縁体（１３２）と、を備える、先行請求項のいずれか一項に記載のコレクタステージ（１０）。
11. 各収集アセンブリ（１）に対して、前記第２の電気絶縁体（１３２）が、前記電位アーマチュア（１１）の前記周辺マージン（１１３）および／または前記コレクタアーマチュア（１２）の前記周辺ゾーン（１２３）を覆う、請求項８との組み合わせで捉えられる先行請求項のいずれか一項に記載のコレクタステージ（１０）。
12. 各収集アセンブリ（１）に対して、前記第２の電気絶縁体（１３２）が、前記周辺マージン（１１３）の近傍に位置する前記電位アーマチュア（１１）の前記コア（１１１）の一部分を覆い、および／または前記第２の電気絶縁体（１３２）が、前記周辺ゾーン（１２３）の近傍に位置する前記コレクタアーマチュア（１２）の前記中央ゾーン（１２１）の一部分を覆う、先行請求項に記載のコレクタステージ（１０）。
13. 前記第１の電気絶縁体（１３１）および前記第２の電気絶縁体（１３２）が、電気絶縁ワニス、熱可塑性フィルム、プラスチックコーティング、およびプラスチックオーバーモールドから選択される、請求項１０～１２のいずれか一項に記載のコレクタステージ（１０）。
14. 電子粒子濾過装置（３０）であって、
    －電源（３２）、
    －先行請求項のいずれか一項に記載のコレクタステージ（１０）であって、前記コレクタステージ（１０）の各収集アセンブリ（１）が、前記電源（３２）によって分極されている、コレクタステージ（１０）、
    －前記コレクタステージ（１０）が延在する空気脈（３５）を形成するチャネル（３３）、および
    －前記空気脈（３３）を通過する粒子を帯電させるように構成された電離ステージ（３１）、を備える、電子粒子濾過装置（３０）。
15. 先行請求項に記載の電子濾過装置（３０）と、前記空気脈（３５）を通る非ゼロ気流を生成する部材と、を備える換気システム。

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