JP3119689B2 - 集塵電極ユニット - Google Patents

集塵電極ユニット

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健吾 古谷
吉光 太田
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、空中に浮遊する塵埃粒
子を帯電、イオン化して集塵する静電集塵方式の集塵機
の集塵電極ユニットに関する。
【0002】
【従来の技術】近年、粉塵をともなう作業の環境改善、
住環境の快適化のために、フィルター式あるいは静電集
塵方式の各種集塵機、空気清浄機が創作、実現されてい
る。
【0003】図8に従来からのこの種の集塵機の構成を
示す。図8において、線状イオン化電極1とイオン化電
極板2でイオン化ユニット3が形成されている。補助電
極4と集塵電極5で集塵電極ユニット6が形成されてい
る。
【0004】線状イオン化電極1と集塵電極5には直流
高圧電源7から数KVの直流高電圧が印加されている。
8は集塵粒子である。上記の構成において、イオン化ユ
ニット3では線状イオン化電極1とイオン化極板2の間
に直流高電圧を印加してコロナ放電を起し、周辺の塵埃
粒子8をイオン化する。イオン化された塵埃粒子8はフ
ァン9によって生じた空気流によって後方の集塵電極ユ
ニット6に導かれる。イオン化された塵埃粒子8は、集
塵電極ユニット6の直流高電圧を印加された補助電極4
と、接地された集塵電極5によって生じた電界に付勢さ
れ、集塵電極5に捕集される。なお、矢印は空気の流れ
を示している。
【0005】図9は別の従来例の集塵電極ユニットであ
る。金属フィルムから成る補助電極10は二枚の絶縁フィ
ルム11に密閉、被覆されている。薄い金属板から成る集
塵電極12と補助電極10は、積層、巻回されて集塵電極ユ
ニット13を構成している。集塵電極12には適当なピッチ
で断面が半円状の突条14が設けてある。
【0006】上記、図9の構成においては、補助電極10
が二枚の絶縁フィルム11に被覆されているので、集塵電
極12に堆積した塵埃粒子と補助電極10の間に放電現象が
起こらず、塵埃粒子8が集塵電極12から剥離することが
ない。また、補助電極10、二枚の絶縁フィルム11と集塵
電極12が積層、巻回して集塵電極ユニット13を構成して
いるので図8の例のように各電極板毎に電圧供給端子を
設ける必要がなく、各電極にそれぞれ1個の電圧供給端
子を設けるだけでよく、合理的である。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記図8の構
成において集塵量を増やそうとした時、補助電極4に印
可する直流電圧を高くしなければならないが、電圧を高
くすると集塵電極5に堆積した塵埃粒子8と補助電極4
の間に放電現象が発生して塵埃粒子8が剥離しやすいと
いう問題点があった。これを防止するために、補助電極
4に印加する直流電圧を低くすれば集塵効率が低下し、
また、二つの電極の間隔を大きくした場合は集塵電極ユ
ニット6が大きくなりすぎるという問題点を有してい
た。
【0008】さらに、図9の構成においては、二つの電
極を巻回しているため、曲率の小さい部分では電極が密
着して塵埃粒子8の付着量すなわち集塵量が少なくなる
という問題点を有していた。
【0009】本発明は上記従来の問題点を解消するもの
で、容積を増やすことなく集塵電極の表面積を増加させ
て集塵量を増加させた集塵電極ユニットを提供すること
を目的とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】本発明の集塵電極ユニッ
トは、板厚をt、穴径をdとしたとき、tとdがd<2
tの不等式に示すような条件を満たすパンチングメタル
を集塵電極とし、絶縁フィルムに密閉、被覆された金属
フィルムを補助電極としている。
【0011】本発明の集塵電極ユニットは、金属板の片
面にバーリングを設け、金属板の板厚をt、複数設けた
バーリングの穴径をd、バーリングの高さをhとしたと
き、tとdとhがh>(d2 −2dt)/(4d+4
t)の不等式に示すような条件を満たす金属板を集塵電
極とし、絶縁フィルムに密閉、被覆された金属フィルム
を補助電極としている。
【0012】本発明の集塵電極ユニットは、金属板の両
面にバーリングを設けている。本発明の集塵電極ユニッ
トは、バーリングを設けた金属板を複数枚積層してい
る。
【0013】本発明の集塵電極ユニットは、補助電極、
集塵電極を積層、巻回している。
【0014】
【作用】この構成によって、集塵電極ユニットは容積を
増加させることなく集塵電極の表面積を増加できるので
集塵量は増加する。また、集塵電極を複数枚とした場合
にも、その極板間距離を一定に保ち電極の密着を防止す
ることができるので、集塵量は増加する。
【0015】
【実施例】
(実施例1)以下に本発明の第1の実施例について、図
1、図2を参照しながら説明する。
【0016】図1は静電式集塵機のイオン化ユニット15
および集塵電極ユニット16の断面図である。イオン化ユ
ニット15は線状イオン化電極17と、イオン化極板18とか
ら成っている。集塵電極ユニット16はアルミ箔などの金
属フィルムから成り、二枚の絶縁フィルム19に両面およ
び端面を密閉、被覆された補助電極20と、板厚がt、穴
径がdであるような多数の穴21を有するパンチングメタ
ルから成る集塵電極22とから構成されている。板厚tと
穴径dとの間にはd<2tで示されるような関係があ
る。線状イオン化電極17と補助電極20には直流高圧電源
23から数kVの直流高電圧が印加されている。24はファ
ン、25は塵埃粒子、矢印は空気の流れである。
【0017】以上のように構成された静電式集塵機につ
いて、その動作を説明する。イオン化ユニット15では線
状イオン化電極17とイオン化極板18の間に直流高電圧を
印加してコロナ放電を起し、周辺の塵埃粒子25をイオン
化する。イオン化された塵埃粒子25はファン24によって
生じた空気流によって後方の集塵電極ユニット16に導か
れる。イオン化された塵埃粒子25は、集塵電極ユニット
16の、直流高電圧を印加された補助電極20と、接地され
た集塵電極22によって生じた電界に付勢され、集塵電極
22に捕集される。
【0018】つぎに、集塵電極をパンチングメタルとす
ることによる表面積の増加について説明する。図2にパ
ンチングメタルの穴の部分の拡大断面図を示す。板厚t
の金属板に直径dの穴21を設けると、金属板の表面積
は、円筒形状の天面、底面の面積2×πd2 /4が減少
する代わりに、側面の面積πdtが増加する。すなわ
ち、tとdの間にd<2tの不等式に示す関係があれば
この金属板の表面積は増加する。
【0019】すなわち、集塵電極22の表面積を増加させ
ることができ、集塵量を増加させることができる。ま
た、当然のことであるが、穴21を設けた分だけ集塵電極
22の重量は減少する。
【0020】以上のように、本実施例によれば集塵電極
ユニット16の集塵電極22にパンチングメタルを用いるこ
とにより、容積、構造を変化させることなく、また、大
幅なコストアップもともなうことなく、集塵量が大き
く、かつ、軽量で扱いやすい集塵電極ユニット16を実現
することができる。 (実施例2)以下に本発明の第2の実施例について図
3、図4を参照しながら説明する。
【0021】図3は第1の実施例における集塵電極22
を、パンチングメタルから、多数のバーリング26を設け
た金属板に置き換えた集塵電極27の外観図、図4はその
バーリング26の拡大断面図である。金属板の板厚をt、
穴径をd、バーリングの高さをhとしたとき、tとdと
hの間にはh>(d2 −2dt)/(4d+4t)で示
されるような関係がある。
【0022】この構成での表面積の増加について説明す
る。図4において、バーリング26の1個当りの表面積
は、直径dの面の2倍の面積2×πd2 /4が減少する
が、バーリング26の内外の側面部の表面積πd(h+
t)+π(d+2t)hが増加する。
【0023】すなわち、tとdの間にh>(d2 −2d
t)/(4d+4t)の不等式に示す関係があればこの
金属板の表面積は増加する。以上のように、この第2の
実施例によれば集塵電極ユニットの集塵電極27を、平板
形状からバーリング26を設けた金属板に代えることによ
り、容積、構造を変化させることなく、また、大幅なコ
ストアップもともなうことなく、集塵量の大きな集塵電
極ユニットを実現できる。 (実施例3)以下に本発明の第3の実施例について図5
を参照しながら説明する。
【0024】図3に示す第2の実施例の構成では集塵電
極27と補助電極20の極板間距離が小さかったり、その機
械的強度が不足した場合に両極板が部分的に接近、密着
する可能性があった。その場合に、補助電極20は二枚の
絶縁フィルム19で両面および端面が密閉、被覆されてい
るため、両電極間で放電現象は発生しないが、密着した
部分では集塵できないため集塵量は減少する。
【0025】この第3の実施例は上記の欠点を解消した
ものである。図5において、28はバーリング29を互い違
いに両面に設けた金属板から成る集塵電極である。補助
電極20などは図1に示す第1の実施例と同様である。
【0026】この構造から明らかなように、本実施例に
よる集塵電極28は金属板の両面にバーリングをほどこし
て、補助電極20との隙間を確保できるので両電極の密着
による集塵量の減少がない。
【0027】以上のように、この第3の実施例によれば
集塵電極ユニットの容積、構造を大きく変化させること
なく、集塵量の大きな集塵電極ユニットを実現できる。 (実施例4)以下に本発明の第4の実施例について図6
を参照しながら説明する。
【0028】バーリング29を設けた金属板の集塵電極28
であれば、平板の集塵電極と異なって、積層させて表面
積を増加させることが可能である。図6は第3の実施例
に示した両面にバーリング29を設けた金属板から成る集
塵電極28を二枚ずつ積層した集塵電極ユニットである。
【0029】この構造から明かなように、本実施例によ
る集塵電極28はバーリング29を設けたことによって部分
的な密着なしに積層させることが可能となり、集塵量の
大きい集塵電極ユニットが得られる。
【0030】以上のように、この第4の実施例によれば
集塵電極ユニットの容積、構造を大きく変化させること
なく、集塵量の大きな集塵電極ユニットを実現できる。 (実施例5)以下に本発明の第5の実施例について図7
を参照しながら説明する。
【0031】図7は図6に示した第4の実施例のような
積層したバーリング29を設けた二枚の金属板から成る集
塵電極30と、図1に示したようなアルミ箔などの金属フ
ィルムから成り、二枚の絶縁フィルム31に両面および端
面を密閉、被覆された補助電極32とを積層、巻回した集
塵電極ユニット33である。
【0032】この第5の実施例は、第4の実施例と同じ
く集塵量を大きくできるという効果に加えて、図9の従
来例の積層、巻回した集塵電極ユニットの持つ、集塵電
極12に堆積した塵埃粒子と補助電極10の間の放電現象に
よる塵埃粒子の剥離の防止、電圧供給端子の合理化とい
う効果も併せ持つものである。さらに、この第5の実施
例では、バーリング29を設けた金属板を積層して集塵電
極30を構成しているので、曲げ力に対する機械的強度が
大きく、また均一な電極間距離も確保できるので、図9
の従来例のような曲率の小さい部分で電極が密着して集
塵量が少なくなるという問題点も解消できるものであ
る。
【0033】以上のように、この第5の実施例によれば
容積を増加せしめることなく、集塵量を著しく増加させ
得る集塵電極ユニットが実現できる。なお、実施例5
は、表裏にバーリング29を設けた二枚の金属板から成る
集塵電極30を積層、巻回した例を示したが、実施例1の
パンチングメタルから成る集塵電極22を用いてもよい
し、実施例2のように片面に多数のバーリング26を設け
た集塵電極27を用いてもよい。
【0034】
【発明の効果】以上のように本発明は、集塵電極にパン
チングメタルあるいはバーリングを設けた金属板を用い
たり、さらに、そのバーリングを設けた集塵電極を複数
枚とし、また、それらと補助電極を積層、巻回した構成
とすることにより、容積を増加せしめることなく、集塵
量を著しく増加させ得る優れた集塵電極ユニットを実現
できるものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施例におけるイオン化ユニッ
トおよび集塵電極ユニットの断面図である。
【図2】第1の実施例のパンチングメタルの穴の拡大断
面図である。
【図3】第2の実施例の集塵電極の部分斜視図である。
【図4】第2の実施例の集塵電極のバーリングの拡大断
面図である。
【図5】第3の実施例の集塵電極の部分斜視図である。
【図6】第4の実施例の集塵電極ユニットの断面図であ
る。
【図7】第5の実施例の積層、巻回式の集塵電極ユニッ
トの斜視図である。
【図8】従来例の集塵方式を示す断面図である。
【図9】従来例の積層、巻回式の集塵電極の斜視図であ
る。
【符号の説明】
15 イオン化ユニット 16 集塵電極ユニット 17 線状イオン化電極 18 イオン化極板 19 絶縁フィルム 20 補助電極 21 穴 22 集塵電極 23 直流高圧電源 24 ファン 25 塵埃粒子 26 バーリング 27 集塵電極 28 集塵電極 29 バーリング 30 集塵電極 31 絶縁フィルム 32 補助電極 33 集塵電極ユニット
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平2−102752(JP,A) 特開 昭53−77383(JP,A) 特開 昭58−163456(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B03C 3/00 - 3/88

Claims (5)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 板厚をt、穴径をdとしたとき、tとd
    がd<2tの不等式に示すような条件を満たすパンチン
    グメタルを集塵電極とし、絶縁フィルムに密閉、被覆さ
    れた金属フィルムを補助電極とする集塵電極ユニット。
  2. 【請求項2】 金属板の片面にバーリングを設け、金属
    板の板厚をt、複数設けたバーリングの穴径をd、バー
    リングの高さをhとしたとき、tとdとhがh>(d2
    −2dt)/(4d+4t)の不等式に示すような条件
    を満たす金属板を集塵電極とし、絶縁フィルムに密閉、
    被覆された金属フィルムを補助電極とする集塵電極ユニ
    ット。
  3. 【請求項3】 金属板の両面にバーリングを設けた請求
    項2の集塵電極ユニット。
  4. 【請求項4】 バーリングを設けた金属板を複数枚積層
    した請求項2、または3記載の集塵電極ユニット。
  5. 【請求項5】 補助電極、集塵電極を積層、巻回した請
    求項1、2、3または4記載の集塵電極ユニット。
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