JP2868757B1 - 電気集塵装置 - Google Patents

Abstract

【要約】 【課題】 放電電極の電源の構成を簡単にすることがで
きるとともに、集塵電極の利用効率も高めることができ
る電気集塵装置を提供すること。 【解決手段】 微粒子物質を帯電するための帯電部１２
と、帯電部１２において帯電された微粒子状物質を集塵
するための集塵部１４とを備えた電気集塵装置。帯電部
１２には、微粒子状物質の流れ方向に間隔を置いて放電
域１６，１８が複数設けられ、複数の放電域１６，１８
は、交流電源３０からの電圧が印加されることによって
正のコロナ放電と負のコロナ放電が交互に生成される第
１の放電域１６と、交流電源３０からの電圧が印加され
ることによって、第１の放電域１６と極性が反対である
コロナ放電が生成される第２の放電域１８とを含んでい
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、集塵すべき微粒子
状物質を電気的に帯電させて集塵する電気集塵装置に関
する。

【０００２】

【従来の技術】電気集塵装置の一例として、たとえば、
特開昭６０−２０９２７３号公報に開示されたものが知
られている。この公知の電気集塵装置は、集塵すべき微
粒子状物質の流れ方向に間隔を置いて配設された帯電部
および集塵部を備えてる。帯電部には、放電電極と対向
電極とが交互に複数配設され、たとえば放電電極には負
（マイナス）の直流電圧が印加され、対向電極は接地さ
れる。また、集塵部には、たとえば、正（プラス）に印
加された集塵電極と接地された集塵電極とが交互に複数
配設される。

【０００３】このような電気集塵装置では、放電電極か
ら対向電極に向けて負のコロナ放電が発生し、この負の
コロナ放電によって集塵すべき微粒子状物質は帯電部に
おいて負に帯電される。負に帯電された微粒子状物質は
集塵部に流れ、この集塵部において正の直流電圧が印加
された集塵電極に静電的に吸引され、かくして微粒子状
物質は集塵電極に所要のとおりに集塵される。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】この公知の電気集塵装
置では、帯電部の放電電極に直流電圧を印加するための
直流電源を必要とする。商用電源から高圧の直流電源を
得るためには、商用電源を昇圧した後整流しなければな
らず、帯電部の電源の構成が複雑化するとともに、製造
コストも高くなる問題がある。

【０００５】また、帯電部において微粒子状物質を負
（または正）に帯電したとき、集塵部においては正（ま
たは負）に印加された集塵電極にしか微粒子状物質が集
塵されず、集塵電極の利用効率が低いという問題があ
る。

【０００６】本発明の目的は、放電電極に電圧を印加す
るための電源の構成を簡単にすることができるととも
に、集塵電極の利用効率も高めることができる電気集塵
装置を提供することである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、微粒子物質を
帯電するための帯電部と、前記帯電部において帯電され
た微粒子状物質を集塵するための集塵部とを備えた電気
集塵装置において、前記帯電部には、微粒子状物質の流
れ方向に間隔を置いて放電域が複数設けられ、前記複数
の放電域は、交流電源からの電圧が印加されることによ
って正のコロナ放電と負のコロナ放電が交互に生成され
る第１の放電域と、交流電源からの電圧が印加されるこ
とによって、前記第１の放電域と極性が反対であるコロ
ナ放電が生成される第２の放電域とを含んでいることを
特徴とする電気集塵装置である。

【０００８】本発明に従えば、帯電部は第１の放電域と
第２の放電域とを含み、第１の放電域においては交流電
圧を印加することによって正のコロナ放電と負のコロナ
放電が交互に生成され、第２の放電域においては、交流
電圧によって上記第１の放電域のコロナ放電と反対極性
のコロナ放電、すなわち負のコロナ放電と正のコロナ放
電が交互の生成される。したがって、帯電部では交流電
圧を利用して集塵すべき微粒子状物質を帯電するので、
商用交流電源を利用してその電圧を昇圧すればよく、直
流電圧を利用する場合に比して電源を簡略化することが
できる。また、微粒子状物質を正および負に帯電するの
で、集塵電極においては正に帯電された微粒子状物質は
一部の集塵電極に集塵され、負に帯電された微粒子状物
質は残りの集塵電極に集塵されるようになり、集塵電極
の利用効率を高め、微粒子状物質を効率よく集塵するこ
とができる。

【０００９】また本発明は、前記複数の放電域の各々に
は、それぞれ、放電電極と対向電極が交互に設けられ、
前記第１の放電域においては、前記放電電極から前記対
向電極に向けて正のコロナ放電と負のコロナ放電とが交
互に生成され、また前記第２の放電域においては、前記
放電電極から前記対向電極に向けて負のコロナ放電と正
のコロナ放電とが交互に生成されることを特徴とする。

【００１０】本発明に従えば、各放電域においては放電
電極と対向電極とが交互に設けられているので、第１の
放電域では放電電極から対向電極に向けて正および負の
コロナ放電が交互に生成され、第２の放電域では放電電
極から対向電極に向けて負および正のコロナ放電が生成
される。

【００１１】また本発明は、前記第１の放電域における
前記放電電極に対応して前記第２の放電域における前記
対向電極が配設され、また前記第１の放電域における前
記対向電極に対応して前記前記第２の放電域における前
記放電電極が配設されていることを特徴とする。

【００１２】本発明に従えば、第１の放電域の放電電極
に対応して第２の放電域の対向電極が配設され、また第
１の放電域の対向電極に対応して第２の放電域の放電電
極が配設されているので、帯電部を比較的コンパクトに
しながら第１および第２の放電域におけるコロナ放電の
相互干渉を抑えることができる。

【００１３】また本発明は、前記帯電部には複数個のプ
レート状電極が配設され、前記複数個のプレート状電極
は、微粒子状物質の流れ方向上流側の端部に放電突起が
設けられた第１のプレート状電極と、微粒子状物質の流
れ方向下流側の端部に放電電極が設けられた第２のプレ
ート状電極とを有し、前記第１のプレート状電極と前記
第２のプレート状電極とが交互に配設され、前記第１の
プレート状電極の前記放電突起から前記第２のプレート
状電極に向けて正のコロナ放電と負のコロナ放電とが交
互に生成され、また前記第２プレート状電極の前記放電
突起から前記第１のプレート状電極に向けて負のコロナ
放電と正のコロナ放電とが交互に生成されることを特徴
とする。

【００１４】本発明に従えば、帯電部は交互に配設され
た第１および第２プレート状電極から構成され、第１プ
レート状電極の放電突起と第２プレート状電極との間が
第１の放電域として作用し、第２プレート状電極の放電
突起と第１プレート状電極との間が第２の放電域として
作用する。したがって、比較的簡単な構成でもって第１
および第２の放電域を所要の通りに設けることができ、
帯電部を流れる微粒子状物質を所要のとおりに帯電する
ことができる。

【００１５】また本発明は、微粒子物質を帯電するため
の放電電極と、帯電された微粒子状物質を集塵するため
の集塵電極とを備え、前記放電電極が前記集塵電極に対
向して配置された電気集塵装置において、前記放電電極
は、微粒子状物質の流れ方向に間隔を置いて複数設けら
れ、交流電源からの電圧が印加されることによって正の
コロナ放電と負のコロナ放電が交互に生成される第１の
放電域に配設された第１放電電極と、交流電源からの電
圧が印加されることによって、前記第１の放電域と極性
が反対であるコロナ放電が生成される第２の放電域に配
設された第２放電電極を含んでいることを特徴とする電
気集塵装置である。

【００１６】本発明に従えば、集塵電極に対向して配設
される放電電極は、第１の放電域に配設された第１放電
電極と、第２の放電域に配設された第２放電電極とを含
み、第１の放電域においては交流電圧を印加することに
よって正のコロナ放電と負のコロナ放電が第１放電電極
から交互に生成され、第２の放電域においては、交流電
圧によって上記第１の放電域のコロナ放電と反対極性の
コロナ放電、すなわち負のコロナ放電と正のコロナ放電
が第２放電電極から交互の生成される。したがって、こ
のような１段式電気集塵装置においても、交流電圧を利
用して集塵すべき微粒子状物質を帯電するので、商用交
流電源を利用してその電圧を昇圧すればよく、直流電圧
を利用する場合に比して電源を簡略化することができ
る。また、微粒子状物質を正および負に帯電するので、
集塵電極においては正に帯電された微粒子状物質は一部
の集塵電極に集塵され、負に帯電された微粒子状物質は
残りの集塵電極に集塵されるようになり、集塵電極の利
用効率を高め、微粒子状物質を効率よく集塵することが
できる。

【００１７】さらに本発明は、前記第１の放電域におけ
るコロナ放電発生部位と前記第２の放電域におけるコロ
ナ放電発生部位との間隔（Ｌ）は、 Ｌ＝Ｖ／（２×ｆ） Ｖ：微粒子状物質の流れる速さ（ｍ／ｓ） ｆ：印加交流電源の交流周波数（Ｈｚ） に設定されることを特徴とする。

【００１８】本発明に従えば、第１の放電域におけるコ
ロナ発生部位と第２の放電域におけるコロナ発生部位と
が上述した所定の関係に保持されるので、第１の放電域
において正（または負）に帯電された微粒子状物質は、
第２の放電域に流れたときにこの第２の放電域において
正（または負）に帯電されるようになり、これによって
微粒子状物質を強く帯電することができる。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照して、本発
明に従う電気集塵装置の実施形態について説明する。図
１は、本発明に従う電気集塵装置の第１の実施形態を簡
略的に示す断面図である。

【００２０】図１を参照して、図示の電気集塵装置は、
中空の装置ハウジング２を備え、この装置ハウジング２
の一端部（図１において左端部）に流入開口４が設けら
れ、その他端部（図４において右端部）に流出開口６が
設けられている。集塵すべき微粒子状物質、たとえばカ
ーボン粒子、トンネルダスト（トンネル内の排気ガス）
を含む空気は、矢印８で示すとおり、流入開口４を通し
て装置ハウジング２内に流入し、この装置ハウジング２
内にて後述する如くして微粒子状物質が除去され、微粒
子状物質が除去された空気が矢印１０で示すとおりに導
出開口６から装置ハウジング２外に流出される。

【００２１】微粒子状物質の流れ方向に見て装置ハウジ
ング２の上流側部（図１において左部）には、帯電部１
２が設けられ、また装置ハウジング２の下流側部（図１
において右部）には、集塵部１４が設けられている。こ
の実施形態では、帯電部１２には第１の放電域１６と第
２の放電域１８とが設けられ、第１の放電域１６が第２
の放電域１８の上流側に配置されている。第１の放電域
１６には、上下方向に間隔を置いて４個の対向電極２０
が設けられ、これら対向電極２０の間にそれぞれ放電電
極２２が配設されている。また、第２の放電域１８に
は、上下方向に間隔を置いて４個の放電電極２４が設け
られ、これら放電電極２４の間にそれぞれ対向電極２６
が設けられている。この実施形態では、対向電極２０，
２６はプレート状電極から構成され、また放電電極２
２，２４はワイヤ状電極から構成され、これら対向電極
２０，２６および放電電極２２，２４は図１において紙
面に垂直な方向に延びている。

【００２２】この実施形態では、第１の放電域１６の対
向電極２０に対応して第２の放電域１８の放電電極２４
が配設され、各対向電極２０の下流側に各放電電極２４
が配置されている。また、第１の放電域１６の放電電極
２２に対応して第２の放電域１８の対向電極２６が配置
され、各放電電極２２の下流側に各対向電極２６が配置
されている。第１および第２の放電域１６，１８におけ
る放電電極２２，２４および対向電極２０，２６をこの
ように配設することによって、微粒子状物質の流れ方向
における帯電部１２の長さを比較的短くすることができ
るとともに、第１および第２の放電域１６，１８にて発
生されるコロナ放電の相互干渉を抑え、各放電域１６，
１８において安定したコロナ放電を得ることができる。
これら放電電極２２（または２４）は、両側に位置する
対向電極２０（または２６）の間の上下方向の実質上中
央に配置され、放電電極２２（または２４）と上側の対
向電極２０（または２６）との間隔は、この放電電極２
２（または２４）と下側の対向電極２０（または２６）
との間隔と等しく設定されている。対向電極２０（また
は２６）は相互に実質上平行に配置され、矢印８で示す
流れ方向に延びている。また、放電電極２２（または２
４）は対向電極２０（または２６）に実質上平行に図１
において紙面に垂直な方向に延びている。

【００２３】図１とともに図２を参照して、この実施形
態では、第１の放電域１６における放電電極２２および
第２の放電域１８における対向電極２６には、単相交流
電源３０の片方の出力部が電気的に接続され、第１の放
電域１６における対向電極２０および第２の放電域１８
における放電電極２６には、単相交流電源３０の他方の
出力部が電気的に接続されている。交流電源３０の片方
の出力部から正（または負）の電圧が印加されると、交
流電源３０の他方の出力部から負（または正）の電圧が
印加される。第１の放電域１６の放電電極２２および第
２の放電域１８の対向電極２６に正（または負）の高圧
電圧が印加されるとともに、第１の放電域１６の対向電
極２０および第２の放電域１８の放電電極２４に負（ま
たは正）の高圧電圧が印加されると、第１の放電域１６
においては、放電電極２２から対向電極２０に向けて正
（または負）のコロナ放電が生成され、そこを流れる微
粒子状物質は正（または負）に帯電される。また、第２
の放電域１８においては、放電電極２４から対向電極２
６に向けて負（または正）のコロナ放電が生成され、そ
こを流れる微粒子状物質は負（または正）に帯電され
る。

【００２４】このように第１の放電域１６にて発生され
るコロナ放電と、第２の放電域１８にて発生されるコロ
ナ放電との極性を反対極性となるように構成した場合、
第１の放電域１６におけるコロナ発生部位、すなわち放
電電極２２の配設部位と、第２の放電域１８におけるコ
ロナ発生部位、すなわち放電電極２４の配設部位との間
隔Ｌ（図２）を、Ｌ＝Ｖ／（２×ｆ）（Ｖ：微粒子状物
質の流れる速さ、ｆ：印加交流電源の交流周波数）に設
定するのが望ましい。このような間隔Ｌに設定すること
によって、第１の放電域１６にて正（または負）に帯電
された微粒子状物質が下流側に第２の放電域１８まで流
れると、この流れる間に交流電源３０からの電圧が切換
わり、この第２の放電域１８においても正（または負）
に帯電され、したがって第１および第２の放電域１６，
１８において微粒子状物質は同一極性に帯電され、微粒
子状物質は強く帯電されるようになる。なお、交流電源
３０としては、たとえば１０〜１５ｋＶのものを用いる
ことができる。

【００２５】この実施形態では、第１の放電域１６と第
２の放電域１８が一つずつ設けられているが、これらを
複数設けることができ、このような場合、第１の放電域
１６と第２の放電域１８とが、微粒子状物質の流れ方向
に交互に配設される。

【００２６】次いで、集塵部１４の構成について説明す
ると、集塵部１４には、上下方向に間隔を置いて複数、
この実施形態では９個の集塵電極３２が設けられてい
る。これら集塵電極３２は、微粒子状物質の流れ方向に
延び、相互に実質上平行に配置され、図１に紙面に垂直
な方向に延びている。この実施形態では、複数個の集塵
電極３２の一部には正の直流電圧が印加され、残りの集
塵電極３２は負の直流電圧が印加されている。具体的に
は、図１において下側から奇数番目の集塵電極３２には
直流電源３４の正（プラス）側出力部が電気的に接続さ
れ、この直流電源３４によって正の直流電圧が印加され
る。また、図１において下側から偶数番目の集塵電極３
２には直流電源３４の負（マイナス）側出力部が電気的
に接続され、この直流電源３４によって負の直流電圧が
印加される。このように隣接する集塵電極３２に電位差
を持たせることによって、帯電部１２を流れる間に負に
帯電された微粒子状物質は、正の直流電圧が印加された
集塵電極３２に静電的に吸引され、それらの表面に電気
的に集められ、また帯電部１２を流れる間に正に帯電さ
れた微粒子状物質は、負の直流電圧が印加された集塵電
極３２に静電的に吸引され、それらの表面に集められ
る。正の直流電圧が印加される集塵電極３２には、たと
えば＋４〜＋６ｋＶ程度の直流電圧を印加することがで
き、また負の直流電圧を印加する集塵電極３２には、た
とえば−４〜−６ｋＶ程度の直流電圧を印加することが
できる。

【００２７】なお、この実施形態では、一部の集塵電極
３２に正の直流電圧を印加し、残りの集塵電極３２に負
の直流電圧を印加しているが、これに代えて、一部の集
塵電極に正の直流電圧を印加するとともに残りの集塵電
極３２を接地するようにしてもよく、この場合、負に帯
電された微粒子状物質は正の直流電圧が印加された集塵
電極３２に集塵され、正に帯電された微粒子状物質は接
地された集塵電極３２に集塵される。また、上述した構
成に代えて、一部の集塵電極に負の直流電圧を印加する
とともに残りの集塵電極３２を接地するようにしてもよ
く、この場合、正に帯電された微粒子状物質は負の直流
電圧が印加された集塵電極３２に集塵され、負に帯電さ
れた微粒子状物質は接地された集塵電極３２に集塵され
る。

【００２８】この電気集塵装置の作用を概説すると、次
のとおりである。集塵すべき微粒子状物質を含む空気
は、流入開口４を通して装置ハウジング２内に流入し、
かく流入した空気は帯電部１２および集塵部１４を通っ
て流れる。帯電部１２においては、まず、第１の放電域
１６にて交流電源３０からの交流電圧が各放電電極２２
に印加され、各放電電極２２は対向電極２０に向けて交
流コロナ放電を生成する。たとえば、交流電源３０から
正（または負）の電圧が印加されると、放電電極２２か
ら正（または負）のコロナ放電が生成され、第１の放電
域１６を流れる微粒子状物質は正（または負）に帯電さ
れる。かく帯電された微粒子状物質が次いで第２の放電
域１８に流れると、交流電源３０から印加される交流電
圧によって、各放電電極２４は対向電極２６に向けて交
流コロナ放電を生成する。たとえば、第１の放電域１６
にて正（または負）に帯電された微粒子状物質が第２の
放電域１８に流れると、交流電源３０からの正（または
負）の電圧が放電電極２４に印加されるようになり、こ
れによって、放電電極２４から正（または負）のコロナ
放電が生成され、第２の放電域１８を流れる微粒子状物
質は再度正（または負）に帯電される。かくして、放電
電極２２，２４に交流電圧が印加されるので、帯電部１
２を流れる微粒子状物質は正と負に交互に帯電される。

【００２９】このように帯電された微粒子状物質が集塵
部１４に流れると、正に帯電された微粒子状物質は負の
直流電圧が印加された集塵電極３２に静電的に吸引さ
れ、また負に帯電された微粒子状物質は正の直流電圧が
印加された集塵電極３２に静電的に吸引され、かくして
集塵すべき微粒子状物質は集塵電極３２に所要のとおり
に集塵される。このとき、微粒子状物質は集塵電極３２
の全てに集塵されるようになり、かくして集塵電極３２
の利用効率が高くなる。

【００３０】図１および図２に示す実施形態では、帯電
部１２における電極をワイヤ状電極の放電電極２２，２
４とプレート状電極の対向電極２０，２６の組合せから
構成しているが、これに代えて図３に示すとおりに構成
することもできる。

【００３１】図３を参照して、この変形形態の帯電部１
２ａは、間隔を置いて配設された第１のプレート状電極
４２と第２のプレート状電極４４とを備え、第１および
第２のプレート状電極４２，４４が交互に配設されてい
る。図３において下側から偶数番目には第１のプレート
状電極４２が配設され、かかる第１のプレート状電極４
２には、微粒状物質の流れ方向に見て上流側の側端部に
放電突起４６が設けられている。また、図３において下
側から奇数番目には第２のプレート状電極４４が配設さ
れ、かかる第２のプレート状電極４４には、微粒状物質
の流れ方向に見て下流側の側端部に放電突起４８が設け
られている。第１および第２のプレート状電極４２，４
４は実質上同一の形状であり、第１のプレート状電極４
２にあっては放電突起４６が上流側となるように配設さ
れ、第２のプレート状電極４４にあっては放電電極４８
が下流側となるように配設され、第１のプレート状電極
４２が第２のプレート状電極４４よりも微粒子状物質の
流れ方向に見て下流側にずれて配設されている。このよ
うに配設されているので、図３に示すとおり、第１のプ
レート状電極４２の放電突起４６に対向して第２のプレ
ート状電極４４のプレート部が位置し、第２のプレート
状電極４４の放電突起４８に対向して第１のプレート状
電極４２のプレート部が位置する。

【００３２】この実施形態では、第１のプレート状電極
４２の放電突起４６は、その一側端部（上流側の側端
部）から両側に、すなわち図３において上面側に上側の
第２のプレート状電極４４に向けて突出しているととも
に、図３において下面側に下側の第２のプレート状電極
４４に向けて突出している。また、第２のプレート状電
極４４の放電突起４８は、その一側端部（下流側端部）
から両側に、すなわち図３において上面側に上側の第１
のプレート状電極４２に向けて突出しているとともに、
図３において下面側に下側の第１のプレート状電極４２
に向けて突出している（なお、最下位および最上位の第
２のプレート状電極４４の外側には第１のプレート状電
極４２は存在していない）。

【００３３】この変形形態では、第１のプレート状電極
４２には、単相交流電源５０の片方の出力部が電気的に
接続され、第２のプレート状電極４４には、単相交流電
源５０の他方の出力部が電気的に接続されている。した
がって、交流電源５０の片方の出力部から正（または
負）の電圧が第１のプレート状電極４２に印加されると
ともに、交流電源５０の他方の出力部から負（または
正）の電圧が第２のプレート状電極４４に印加される
と、第１のプレート状電極４２にあっては、その放電突
起４６から対向する第２のプレート状電極４４に向けて
正（または負）のコロナ放電が生成され、また第２のプ
レート状電極４４にあっては、その放電突起４８から対
向する第１のプレート状電極４２に向けて負（または
正）のコロナ放電が生成される。かくして、第１のプレ
ート状電極４２の放電突起４６から第２のプレート状電
極４４に向けての領域が第１の放電域５２として作用
し、ここを流れる微粒子状物質は正（または負）に帯電
される。また、第２のプレート状電極４４の放電突起４
８から第１のプレート状電極４２に向けての領域が第２
の放電域５４として作用し、この領域を流れる微粒子状
物質は正（または負）に帯電される。

【００３４】かくして、図３に示す変形形態でも、図１
および図２に示す実施形態と同様に、帯電部１２ａを流
れる微粒子状物質を正および負に交互に帯電することが
でき、上述した効果を比較的簡単の構成でもって達成す
ることができる。なお、この変形形態でも、微粒子状物
質の帯電をより強くするために、第１の放電域５２にお
けるコロナ放電発生部位、すなわち第１のプレート状電
極４２の放電突起４６の配設部位と、第２の放電域５４
におけるコロナ放電発生部位、すなわち第２のプレート
状電極４４の放電突起４８の配設部位との間隔Ｌ１を、
Ｌ１＝Ｖ／（２×ｆ）（Ｖ：微粒子状物質の流れる速
さ、ｆ：印加交流電源の交流周波数）に設定するのが望
ましい。このような間隔Ｌ１に設定することによって、
第１の放電域５２にて正（または負）に帯電された微粒
子状物質が下流側に第２の放電域５４まで流れると、こ
の流れる間に交流電源５０からの電圧が切換わり、この
第２の放電域５４においても正（または負）に帯電され
るようになる。

【００３５】帯電部は、図４に示すとおりに構成するこ
ともできる。他の変形形態の帯電部を示す図４を参照し
て、この変形形態の帯電部１２ｂは、間隔を置いて配設
された第１のプレート状電極６２と第２のプレート状電
極６４とを備え、第１および第２のプレート状電極６
２，６４が交互に配設されている。図４において下側か
ら偶数番目には第１のプレート状電極６２が配設され、
かかる第１のプレート状電極６２には、微粒状物質の流
れ方向に見て上流側の端部に放電突起６６が設けられて
いる。また、図４において下側から奇数番目には第２の
プレート状電極６４が配設され、かかる第２のプレート
状電極６４には、微粒状物質の流れ方向に見て下流側の
端部に放電突起６８が設けられている（図５も参照）。
第１および第２のプレート状電極６２，６４は実質上同
一の形状であり、第１のプレート状電極６２にあっては
放電突起６６が上流側となるように配設され、第２のプ
レート状電極６４にあっては放電電極６８が下流側とな
るように配設され、第１のプレート状電極６２が第２の
プレート状電極６４よりも微粒子状物質の流れ方向に見
て下流側に配設されている。このように配設されている
ので、図４に示すとおり、第１のプレート状電極６２の
放電突起６６に対向して第２のプレート状電極６４のプ
レート部が位置し、第２のプレート状電極６４の放電突
起６８に対向して第１のプレート状電極６２のプレート
部が位置している。

【００３６】この実施形態では、図５に示すように、第
２（または第１）のプレート状電極６４（または６２）
の一側部、図４および図５において右側部（または左側
部）であって、微粒子状物質の流れ方向に見て下流側
（または下流側）の側部には、その長手方向、図４にお
いて紙面に垂直な方向、図５において上下方向の実質上
全長に渡って略三角状の放電突起６８（または６６）が
実質上連続的に複数個設けられている。各放電突起６８
（または６６）は実質上同一の形状であり、プレート状
電極６４（または６２）の一側端に向けてその幅がテー
パ状に漸減され、その先端は鋭利に形成されている。こ
れらの放電突起６８（または６６）は、ピッチＰ、すな
わち隣接する放電突起６８（または６６）の先端間の距
離を１〜５ｍｍ程度に設定することができ、また突出量
Ｈ、すなわち基部から先端までの長さを０．１〜５．０
ｍｍ程度に設定することができる。

【００３７】この変形形態でも、第１のプレート状電極
６２には、単相交流電源７０の片方の出力部が電気的に
接続され、第２のプレート状電極６４には、単相交流電
源７０の他方の出力部が電気的に接続されている。した
がって、交流電源７０の片方の出力部から正（または
負）の電圧が第１のプレート状電極６２に印加されると
ともに、交流電源７０の他方の出力部から負（または
正）の電圧が第２のプレート状電極６４に印加される
と、第１のプレート状電極６２にあっては、その放電突
起６６から対向する第２のプレート状電極６４に向けて
正（または負）のコロナ放電が生成され、また第２のプ
レート状電極６４にあっては、その放電突起６８から対
向する第１のプレート状電極６２に向けて負（または
正）のコロナ放電が生成される。かくして、第１のプレ
ート状電極６２の放電突起６６から第２のプレート状電
極６４に向けての領域が第１の放電域７２として作用
し、ここを流れる微粒子状物質は正（または負）に帯電
される。また、第２のプレート状電極６４の放電突起６
８から第１のプレート状電極６２に向けての領域が第２
の放電域７４として作用し、この領域を流れる微粒子状
物質は負（または正）に帯電される。

【００３８】かくして、図４および図５に示す変形形態
でも、図１および図２に示す実施形態と同様に、帯電部
１２ｂを流れる微粒子状物質を正および負に交互に帯電
することができ、上述した効果を比較的簡単な構成でも
って達成することができる。さらに、この変形形態で
は、第１および第２プレート状電極６２，６４の放電突
起６６，６８の先端部は鋭利に形成されているので、こ
れら放電突起６６，６８から安定した交流コロナ放電が
生成される。

【００３９】なお、この変形形態でも、微粒子状物質の
帯電をより強くするために、第１の放電域７２における
コロナ放電発生部位、すなわち第１のプレート状電極６
２の放電突起６６の先端部位と、第２の放電域７４にお
けるコロナ放電発生部位、すなわち第２のプレート状電
極６４の放電突起６８の先端部位との間隔Ｌ２を、Ｌ２
＝Ｖ／（２×ｆ）（Ｖ：微粒子状物質の流れる速さ、
ｆ：印加交流電源の交流周波数）に設定するのが望まし
い。このような間隔Ｌ１に設定することによって、上述
したと同様に、第１の放電域７２にて正（または負）に
帯電された微粒子状物質が下流側に第２の放電域７４ま
で流れると、この第２の放電域７４においても負（また
は正）に帯電されるようになる。

【００４０】帯電部は、図６に示すとおりに構成するこ
ともできる。さらに他の変形形態の帯電部を示す図６を
参照して、この変形形態の帯電部１２ｃは、間隔を置い
て配設された第１のプレート状電極８２と第２のプレー
ト状電極８４とを備え、第１および第２のプレート状電
極８２，８４が交互に配設されている。図４と図６とを
比較することによって容易に理解されるとおり、この変
形形態では、第１および第２プレート状電極８２，８４
として図５に示すものと略同一のものが用いられ、第１
のプレート状電極８２においては、略三角状の放電突起
８６が上側と下側に交互に曲げられ、放電突起８６の先
端はその上面側とその下面側とに交互に突出している。
また、第２のプレート状電極８４においては、略三角状
の放電突起８８が上側と下側に交互に曲げられ、放電突
起８８の先端はその上面側とその下面側とに交互に突出
している。

【００４１】この変形形態でも、第１のプレート状電極
８２には、単相交流電源９０の片方の出力部が電気的に
接続され、第２のプレート状電極８４には、単相交流電
源９０の他方の出力部が電気的に接続されている。した
がって、交流電源９０の片方の出力部から正（または
負）の電圧が第１のプレート状電極８２に印加されると
ともに、交流電源９０の他方の出力部から負（または
正）の電圧が第２のプレート状電極８４に印加される
と、第１のプレート状電極８２にあっては、その放電突
起８６から対向する第２のプレート状電極８４に向けて
正（または負）のコロナ放電が生成され（上側に曲げら
れた放電突起８６からの交流コロナ放電は上側の第２の
プレート状電極８４に向けて生成され、下側に曲げられ
た放電突起８６からの交流コロナ放電は下側の第２のプ
レート状電極８４に向けて生成される）、また第２のプ
レート状電極８４にあっては、その放電突起８８から対
向する第１のプレート状電極８２に向けて負（または
正）のコロナ放電が生成される（上側に曲げられた放電
突起８８からの交流コロナ放電は上側の第１のプレート
状電極８２に向けて生成され、下側に曲げられた放電突
起８８からの交流コロナ放電は下側の第１のプレート状
電極８２に向けて生成される）。かくして、上述したと
同様に、第１のプレート状電極８２の放電突起８６から
第２のプレート状電極８４に向けての領域が第１の放電
域９２として作用し、ここを流れる微粒子状物質は正
（または負）に帯電される。また、第２のプレート状電
極８４の放電突起８８から第１のプレート状電極８２に
向けての領域が第２の放電域９４として作用し、この領
域を流れる微粒子状物質は負（または正）に帯電され
る。なお、微粒子状物質をより強く帯電するために、第
１の放電域９２におけるコロナ放電発生部位と第２の放
電域９４におけるコロナ放電発生部位との間隔Ｌ２を、
上述した関係に設定するのが望ましい。

【００４２】かくして、図６に示す変形形態でも、図１
および図２に示す実施形態と同様に、帯電部１２ｃを流
れる微粒子状物質を正および負に交互に帯電することが
でき、上述した効果を比較的簡単な構成でもって達成す
ることができる。さらに、この変形形態では、第１およ
び第２プレート状電極８２，８４の放電突起８６，８８
の先端部は、突起８６，８８の幅方向および厚さ方向に
鋭利に形成されているので、これら放電突起６６，６８
から一層安定した交流コロナ放電が生成される。

【００４３】上述した第１の実施形態では、帯電部と集
塵部とが分離した２段式電気集塵装置に本発明を適用し
て説明したが、本発明は、図７に示す１段式の電気集塵
装置にも同様に適用することができる。

【００４４】電気集塵装置の第２の実施形態を簡略的に
示す図７を参照して、図示の電気集塵装置は、中空の装
置ハウジング１０２を備え、この装置ハウジング１０２
の一端部（図７において左端部）に流入開口１０４が設
けられ、その他端部（図７において右端部）に流出開口
１０６が設けられている。集塵すべき微粒子状物質、た
とえばトンネルダストを含む空気は、矢印１０８で示す
とおり、流入開口１０４を通して装置ハウジング１０２
内に流入し、この装置ハウジング１０２内にて後述する
如くして微粒子状物質が除去され、微粒子状物質が除去
された空気が矢印１１０で示すとおりに導出開口１０６
から装置ハウジング１０２外に流出される。

【００４５】第２の実施形態では、装置ハウジング１０
２内には、微粒子状物質の流れ方向に間隔を置いて第１
の放電域１１２と第２の放電域１１４とが設けられてい
る。第１の放電域１１２には、上下方向に間隔を置いて
５個の集塵電極１１６が設けられ、これら集塵電極１１
６の間にそれぞれワイヤ状の放電電極１１８が配設され
ている。また、第２の放電域１１４には、上下方向に間
隔を置いて５個のワイヤ状の放電電極１２０が設けら
れ、これら放電電極１２０の間にそれぞれ集塵電極１２
２が配設されている。

【００４６】この第２の実施形態では、図７に示すとお
り、第１の放電域１１２における集塵電極１１６および
第２の放電域１１４における放電電極１２０には、単相
交流電源２４の片方の出力部が電気的に接続され、第１
の放電域１１２における放電電極１１８および第２の放
電域１１４における集塵電極１２２には、単相交流電源
１２４の他方の出力部が電気的に接続されている。交流
電源１２４の片方の出力部から正（または負）の電圧が
印加されると、交流電源１２４の他方の出力部から負
（または正）の電圧が印加される。第１の放電域１１２
の放電電極１１８に正（または負）の高圧電圧が印加さ
れると、第１の放電域１１２の放電電極１１８から集塵
電極１１６に向けて正（または負）のコロナ放電が生成
され、そこを流れる微粒子状物質は正（または負）に帯
電され、正（または負）に帯電された微粒子状物質は負
（または正）の電圧が印加された状態にある集塵電極１
１６に静電的に吸引されて集塵される。また、このと
き、第２の放電域１１４の放電電極１２０に負（または
正）の高圧電圧が印加され、第２の放電域１１４の放電
電極１２０から集塵電極１２２に向けて負（または正）
のコロナ放電が生成され、そこを流れる微粒子状物質は
負（または正）に帯電され、負（または正）に帯電され
た微粒子状物質は正（または負）の電圧が印加された状
態にある集塵電極１２２に静電的に吸引されて集塵され
る。かくのとおりであるので、一段式電気集塵装置に適
用しても同様の効果が達成される。なお、一段式集塵装
置では、集塵電極１１６，１２２に正、負の電圧が交互
に印加されるので、集塵すべき微粒子状物質としては、
比較的電気絶縁性が小さい物質、例えば１．０×１０Ω
・ｃｍ程度に調整された炭素系微粒子であるのが望まし
い。

【００４７】なお、この一段式電気集塵装置において
も、微粒子状物質の帯電を強くして集塵効果を高めるた
めに、第１の放電域１１２におけるコロナ放電発生部
位、すなわち放電電極１１８の配設部位と、第２の放電
域１１４におけるコロナ放電発生部位、すなわち放電電
極１２０の配設部位との間隔Ｌ３を、Ｌ３＝Ｖ／（２×
ｆ）（Ｖ：微粒子状物質の流れる速さ、ｆ：印加交流電
源の交流周波数）に設定するのが望ましい。

【００４８】実施例 実施例として、図３に示す形態の帯電部を図１に示す電
気集塵装置に適用してその集塵効果を確認した。用いた
電気集塵装置における帯電部および集塵部の構成は、次
のとおりであった。帯電部においては、縦１００ｍｍ、
横１３ｍｍのプレート状電極を１５ｍｍの間隔を置いて
９個上下方向に配置した。第１のプレート状電極の放電
突起と第２のプレート状電極の放電突起との間隔を１
６．７ｍｍに設定した。また、集塵部においては、縦１
００ｍｍ、横１００ｍｍの集塵電極を１０ｍｍ間隔を置
いて上下方向に１１個配置した。

【００４９】この実験において、トンネルダスト（燃焼
灰を主成分とする）を含む空気を３ｍ／ｓの割合で導入
開口から装置ハウジング内に供給し、帯電部には交流電
源から電圧１５ｋＶ、周波数６０Ｈｚの交流電圧を印加
し、奇数番目の集塵電極には８ｋＶの直流電圧を、偶数
番目の集塵電極には接地電位（０Ｖ）を印加した。

【００５０】このような集塵実験において、空気中に含
まれたトンネルダストを充分に除去することができ、そ
の集塵効率は９０％であり、１時間継続して集塵を行っ
てもその集塵効果の大きな低下は認められなかった。

【００５１】

【発明の効果】本発明の請求項１の電気集塵装置によえ
ば、帯電部は第１の放電域と第２の放電域とを含み、第
１の放電域においては交流電圧を印加することによって
正のコロナ放電と負のコロナ放電が交互に生成され、第
２の放電域においては、交流電圧によって上記第１の放
電域のコロナ放電と反対極性のコロナ放電、すなわち負
のコロナ放電と正のコロナ放電が交互の生成される。し
たがって、帯電部では交流電圧を利用して集塵すべき微
粒子状物質を帯電するので、商用交流電源を利用してそ
の電圧を昇圧すればよく、直流電圧を利用する場合に比
して電源を簡略化することができる。また、微粒子状物
質を正および負に帯電するので、集塵電極においては正
に帯電された微粒子状物質は一部の集塵電極に集塵さ
れ、負に帯電された微粒子状物質は残りの集塵電極に集
塵されるようになり、集塵電極の利用効率を高め、微粒
子状物質を効率よく集塵することができる。

【００５２】また本発明の請求項２の電気集塵装置によ
れば、各放電域においては放電電極と対向電極とが交互
に設けられているので、第１の放電域では放電電極から
対向電極に向けて正および負のコロナ放電が交互に生成
され、第２の放電域では放電電極から対向電極に向けて
負および正のコロナ放電が生成される。

【００５３】また本発明の請求項３の電気集塵装置によ
れば、第１の放電域の放電電極に対応して第２の放電域
の対向電極が配設され、また第１の放電域の対向電極に
対応して第２の放電域の放電電極が配設されているの
で、帯電部を比較的コンパクトにしながら第１および第
２の放電域におけるコロナ放電の相互干渉を抑えること
ができる。

【００５４】また本発明の請求項４の電気集塵装置によ
れば、帯電部は交互に配設された第１および第２プレー
ト状電極から構成され、第１プレート状電極の放電突起
と第２プレート状電極との間が第１の放電域として作用
し、第２プレート状電極の放電突起と第１プレート状電
極との間が第２の放電域として作用する。したがって、
比較的簡単な構成でもって第１および第２の放電域を所
要の通りに設けることができ、帯電部を流れる微粒子状
物質を所要のとおりに帯電することができる。

【００５５】また本発明の請求項５の電気集塵装置によ
れば、集塵電極に対向して配設される放電電極は、第１
の放電域に配設された第１放電電極と、第２の放電域に
配設された第２放電電極とを含み、第１の放電域におい
ては交流電圧を印加することによって正のコロナ放電と
負のコロナ放電が第１放電電極から交互に生成され、第
２の放電域においては、交流電圧によって上記第１の放
電域のコロナ放電と反対極性のコロナ放電、すなわち負
のコロナ放電と正のコロナ放電が第２放電電極から交互
の生成される。したがって、このような１段式電気集塵
装置においても、交流電圧を利用して集塵すべき微粒子
状物質を帯電するので、商用交流電源を利用してその電
圧を昇圧すればよく、直流電圧を利用する場合に比して
電源を簡略化することができる。また、微粒子状物質を
正および負に帯電するので、集塵電極においては正に帯
電された微粒子状物質は一部の集塵電極に集塵され、負
に帯電された微粒子状物質は残りの集塵電極に集塵され
るようになり、集塵電極の利用効率を高め、微粒子状物
質を効率よく集塵することができる。

【００５６】さらに本発明の請求項６の電気集塵装置に
よれば、第１の放電域におけるコロナ放電発生部位と第
２の放電域におけるコロナ放電発生部位との間隔（Ｌ）
は、Ｌ＝Ｖ／（２×ｆ）に設定されるので、第１の放電
域において正（または負）に帯電された微粒子状物質
は、第２の放電域に流れたときにこの第２の放電域にお
いて正（または負）に帯電されるようになり、これによ
って微粒子状物質を強く帯電することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に従う電気集塵装置の第１の実施形態を
簡略的に示す断面図である。

【図２】図１の電気集塵装置の帯電部の一部を示す部分
断面図である。

【図３】帯電部の変形形態の一部を示す部分断面図であ
る。

【図４】帯電部の他の変形形態の一部を示す部分断面図
である。

【図５】図４におけるＶ−Ｖ線から見たところを示す部
分平面図である。

【図６】帯電部のさらに他の変形形態の一部を示す部分
断面図である。

【図７】本発明に従う電気集塵装置の第２の実施形態を
簡略的に示す断面図である。

【符号の説明】

２，１０２ 装置ハウジング １２，１２ａ，１２ｂ，１２ｃ 帯電部 １４ 集塵部 １６，５２，７２，９２，１１２ 第１の放電域 １８，５４，７４，９４，１１４ 第２の放電域 ２０，２６ 対向電極 ２２，２４，１１８，１２０ 放電電極 ３０，５０，７０，９０，１２４ 交流電源 ３２，１１６，１２２ 集塵電極 ３４ 直流電源 ４２，６２，８２ 第１のプレート状電極 ４４，６４，８４ 第２のプレート状電極 ４６，４８，６６，６８，８６，８８ 放電突起

Claims (6)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 微粒子物質を帯電するための帯電部と、
   前記帯電部において帯電された微粒子状物質を集塵する
   ための集塵部とを備えた電気集塵装置において、 前記帯電部には、微粒子状物質の流れ方向に間隔を置い
   て放電域が複数設けられ、前記複数の放電域は、交流電
   源からの電圧が印加されることによって正のコロナ放電
   と負のコロナ放電が交互に生成される第１の放電域と、
   交流電源からの電圧が印加されることによって、前記第
   １の放電域と極性が反対であるコロナ放電が生成される
   第２の放電域とを含んでいることを特徴とする電気集塵
   装置。
2. 【請求項２】 前記複数の放電域の各々には、それぞ
   れ、放電電極と対向電極が交互に設けられ、前記第１の
   放電域においては、前記放電電極から前記対向電極に向
   けて正のコロナ放電と負のコロナ放電とが交互に生成さ
   れ、また前記第２の放電域においては、前記放電電極か
   ら前記対向電極に向けて負のコロナ放電と正のコロナ放
   電とが交互に生成されることを特徴とする請求項１記載
   の電気集塵装置。
3. 【請求項３】 前記第１の放電域における前記放電電極
   に対応して前記第２の放電域における前記対向電極が配
   設され、また前記第１の放電域における前記対向電極に
   対応して前記前記第２の放電域における前記放電電極が
   配設されていることを特徴とする請求項２記載の電気集
   塵装置。
4. 【請求項４】 前記帯電部には複数個のプレート状電極
   が配設され、前記複数個のプレート状電極は、微粒子状
   物質の流れ方向上流側の端部に放電突起が設けられた第
   １のプレート状電極と、微粒子状物質の流れ方向下流側
   の端部に放電電極が設けられた第２のプレート状電極と
   を有し、前記第１のプレート状電極と前記第２のプレー
   ト状電極とが交互に配設され、前記第１のプレート状電
   極の前記放電突起から前記第２のプレート状電極に向け
   て正のコロナ放電と負のコロナ放電とが交互に生成さ
   れ、また前記第２プレート状電極の前記放電突起から前
   記第１のプレート状電極に向けて負のコロナ放電と正の
   コロナ放電とが交互に生成されることを特徴とする請求
   項１記載の電気集塵装置。
5. 【請求項５】 微粒子物質を帯電するための放電電極
   と、帯電された微粒子状物質を集塵するための集塵電極
   とを備え、前記放電電極が前記集塵電極に対向して配置
   された電気集塵装置において、 前記放電電極は、微粒子状物質の流れ方向に間隔を置い
   て複数設けられ、交流電源からの電圧が印加されること
   によって正のコロナ放電と負のコロナ放電が交互に生成
   される第１の放電域に配設された第１放電電極と、交流
   電源からの電圧が印加されることによって、前記第１の
   放電域と極性が反対であるコロナ放電が生成される第２
   の放電域に配設された第２放電電極を含んでいることを
   特徴とする電気集塵装置。
6. 【請求項６】 前記第１の放電域におけるコロナ放電発
   生部位と前記第２の放電域におけるコロナ放電発生部位
   との間隔（Ｌ）は、 Ｌ＝Ｖ／（２×ｆ） Ｖ：微粒子状物質の流れる速さ（ｍ／ｓ） ｆ：印加交流電源の交流周波数（Ｈｚ） に設定されることを特徴とする請求項１または５記載の
   電気集塵装置。