JP3502969B2 - 気体清浄装置用のイオン化電極の構造 - Google Patents

気体清浄装置用のイオン化電極の構造

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【発明の詳細な説明】 【0001】 【発明の属する技術分野】本発明は、電気化学的な現象
である電気風及び静電吸引力を積極的に、且つ高効率に
利用することにより、従来よりも安定した動作で集塵効
率の向上と、特に脱臭効率を極めて高く向上させること
が出来る気体清浄装置用のイオン化電極の構造に関す
る。 【0002】 【従来の技術】従来、イオン化電極を用いた気体清浄装
置としては、特開昭63−59963号公報所載のもの
が存在する。 【0003】即ち、上記公報所載の気体清浄装置は、図
3に示す様に、正負一対のイオン化電極11とアース1
2とを有し、且つ該イオン化電極11の負電極11aと
して白金含浸ハニカム状セラミックスを用いると共に、
正電極11bには櫛状電極を用いた構成からなるもので
ある。 【0004】尚、上記構成からなるイオン化電極11a
を有した気体清浄装置13は、正負一対のイオン化電極
11に直流の高電圧14を印加すると、上記正負一対の
イオン化電極11間にコロナ放電を生じ、該イオン化電
極11近傍の気体はイオン化されることになる。 【0005】更に、上記の如くイオン化された気体は、
負電極11aへ向かってイオン流として移動(矢印A)
すると共に、該イオン流を介して気体対流が誘起され、
且つ上記負電極11aの内部を気体流が通過することと
なり、その際該気体流に含まれている微細な塵埃、臭い
等の微粒子は、上記正電極11bの電界により正の電気
に帯電されて、前記負電極11aの負の電気力によって
該負電極11aに吸着されることになる。 【0006】従って、上記一連の繰り返しによって、微
細な塵挨、臭い等の微粒子を含んだ気体は、上記負電極
11aを通り抜ける間に濾過されて排出(矢印B)され
ることによって、清浄されることになるのである。 【0007】 【発明が解決しようとする課題】然しながら、上記構成
からなるイオン化電極を用いた気体清浄装置に於いて
は、下記の様な問題点があった。 【0008】即ち、上記構成からなる気体清浄装置のイ
オン化電極11は、気体中の微細な塵挨、臭い等の微粒
子を吸着するために、集塵用の電極に負の電圧を印加
し、且つ電気風発生の為のコロナ放電用の電極に正の電
圧を印加するものである。 【0009】よって、電流密度の高い放電用の正の電極
にイオン粒子や電子等が衝突することによって多量の二
次電子が放出されることとなり、所謂、電子なだれ現象
を生じ易くなる。 【0010】この為、上記正負一対のイオン化電極11
間に生じるコロナ放電が不安定となるばかりか、火花放
電を起こし易くなり、集塵効率を向上させるための各電
極単位の電界の強度を強くしにくいだけでなく、電子流
等の影響を受けた一部の微粒子は上記集塵用の電極が負
の電圧に印加されてなることから吸着されにくくなって
該集塵用の電極の集塵効率も低下することになる。 【0011】従って、上記気体中の微粒子の集塵効率を
向上させるためには、上記集塵用の電極の気体流の通過
するハニカム部等の貫通孔15を小さくする等しなくて
はならず、よってイオン化電極11が上記構成からなる
場合には、電気的並びに構造的にも種々の制約を受ける
ことによって高安定、且つ高効率の集塵動作を維持する
のが難しいという極めて重大な問題が生じていた。 【0012】然して、本発明は上記の問題を全て解決す
るものであり、電子なだれ現象を全く生じさせることな
く、又集塵用の電極の構造も特定の制約を受けることな
く高安定、且つ高効率の微粒子の集塵動作を維持するこ
とが出来る極めて優れた気体清浄装置のイオン化電極の
構造を提供することを課題とするものである。 【0013】 【課題を解決するための手段】即ち、本発明は、イオン
化電極が負に印加された針状電極2と、該針状電極2と
対向し、且つ該針状電極2の先端方向に沿って少なくと
も一つの気体案内兼排出用孔路6が設けられた集塵用電
極3とからなり、しかも該集塵用電極本体3aが、該針
状電極2との対向面に正に印加された正電極部4と該正
電極部4と一体的な集塵部5とから構成された構造を有
してなることから、前記針状電極2と集塵用電極本体3
aとの間に生じる電子流とイオン流とを同一方向とし、
又負極である電子放出側を針状電極2とすることで、先
端の電流密度を十分上げることができ、よって安定した
力く広い電界域を作ることが出来るだけでなく、該安定
した強く広い電界域によって特別な集塵フィルター等を
全く用いることなく塵埃、臭い等の微粒子等の集塵物を
前記集塵用電極本体3aを介して集塵することが出来る
利点を有する。 【0014】更に、上記構成からなる集塵用電極木体3
aの針状電極2と対向する正電極部4の対向面積を大き
くした場合には、電子流の受入面積を広くして電子突入
密度を下げることが可能となり、よって電子なだれ現象
を起こすことなく安定したコロナ放電を維持することが
出来る利点を有する。 【0015】更に、電気風の吸引及び塵埃、臭い等の微
粒子の吸着作用を行う集塵用電極本体3aが正に印加さ
れてなるために、電子流によって影響を受けた塵埃、臭
い等の微粒子は、より強力に前記集塵用電極木体3aに
吸着されることになるが、例えば集塵部5にゼオライ
ト、活性炭又は該活性炭が含有された集塵体を用いた場
合には、特に臭いの強い微粒子を該集塵体の化学性質を
介してより強力に脱臭することが出来る利点を有する。 【0016】 【発明の実施の形態】 <第一実施形態>以下、本発明の気体清浄装置のイオン
化電極の集塵部並びに集塵面体にゼオライトを用いた場
合の一実施形態を図面に従って説明する。 【0017】先ず、図1に於いて、1は合成樹脂等の成
形材を介して略矩形状に形成された気体清浄装置を示
し、1aは気体清浄装置本体を示す。 【0018】2は上記気体清浄装置本体1aに形成され
た気体導入口1bの近傍に設けられると共に、尖鋭な先
端部を有し、且つイオン化電極の一方を構成する針状電
極を示す。 【0019】尚、上記針状電極2は高電圧の負に印加さ
れた負電極面体9aに立設され、且つ該負電極面体9a
は、珪酸及び酸化アルミニウムを主とするゼオライトか
ら形成された集塵面体9bの少なくとも一面側に一体的
に具備されてなり、しかも前記針状電極2の近傍の前記
負電極面体9a並びに該集塵面体9bの夫々には、相互
に貫通された気体導入用の貫通孔10が穿設されて集塵
負電極9を構成してなる。 【0020】3は上記針状電極2と対向し、且つ該針状
電極2の先端方向に沿って4つの気体案内兼排出用孔路
6が設けられると共に、イオン化電極の他方を構成する
集塵用電極を示し、予め前記針状電極2との最良の電界
範囲(矢印C)を有すべく前記針状電極2と所定の距離
をおいて位置決めされてなる。 【0021】尚、上記集塵用電極3の集塵用電極本体3
aは、前記針状電極2との対向面に正に印加された正電
極部4と該正電極部4を具備すべく前記ゼオライトから
形成された集塵部5とによって一体的に形成され、しか
も前記正電極部4と集塵部5とは夫々交互に、且つ一体
的に接合されて集塵用電極本件3aを形成すると共に、
上記気体清浄装置本体1aに所定の取付け手段(図示せ
ず)を介して着脱自在に取付けられてなる。 【0022】8は上記針状電極2と対向しない前記集塵
用電極本体3aの気体案内兼排出用孔路6の開口部近傍
に設けられ、且つ該気体案内兼排出用孔路6を介して排
出される気体を前記気体清浄装置1の上面端部に設けら
れた気体排出口1cへと案内すると共に、前記気体案内
兼排出用孔路6との対向面に正に印加された正電極面体
8aと該正電極面体8aを具備するゼオライトから形成
された集塵面体8bとによって一体的に形成され、且つ
前記上下二段の気体案内兼排出用孔路6の夫々から排出
される気体を夫々別個に受けるべく上下二段で、しかも
略45度の角度を有して傾斜された排出気体案内用集塵
電極板を示す。 【0023】本発明の第一実施形態に於けるイオン化電
極を有した気体清浄装置は以上の構成からなるが、次に
かかるイオン化電極を有した気体清浄装置を用いる場合
について説明する。 【0024】先ず、図1に示す様に、上記構成からなる
イオン化電極を有した気体清浄装置は、イオン化電極の
一方を構成する針状電極2が負に印加されると共に、集
塵用電極本体3aが、前記針状電極2との対向面に正に
印加された正電極部4と該正電極部4を具備するゼオラ
イトから形成された集塵部5とによって一体的に形成さ
れてなることから、前記針状電極2と集塵用電極本体3
aとの間に生じる電子流とイオン流とを同一方向とし、
又負極である電子放出側を針状電極2とすることで、先
端の電流密度を十分に上げることができ、よって安定し
た強く広い電界域を作ることが出来るだけでなく、該安
定した強く広い電界域によって特別な集塵フィルター等
を全く用いることなく塵挨、臭い等の微粒子等の集塵物
を前記集塵用電極本体3aを介して集塵することが出来
ると共に、該集塵用電極本体3aが集塵物で汚れた場合
にも、瞬時に該集塵用電極木体3aを気体清浄装置本体
1aから取り外して集塵物を除去し再び該気体清浄装置
本体1aに取り付けて繰り返し使用することが出来る利
点がある。 【0025】更に、上記集塵用電極本体3aの針状電極
2と対向する正電極部4の面積を大きくすることによ
り、電子流の受入面積を広くして電子突入密度を下げる
ことが可能となり、よって電子なだれ現象を起こすこと
なく安定したコロナ放電を維持することが出来る利点が
ある。 【0026】更に、電気風の吸引及び塵挨、臭い等の微
粒子の吸着作用を行う集塵用電極本体3aが正に印加さ
れてなるために、電子流によって影響を受けた塵埃、臭
い等の微粒子は、より強力に前記集塵用電極本体3aに
吸着されると共に、特に臭いの微粒子はゼオライトの化
学性質を介してより強力に脱臭することが出来る。 【0027】尚、上記実施形態に於いて、針状電極は高
電圧の負に印加された負電極面体に立設され、且つ該負
電極面体は、珪酸、酸化アルミニウムを主とするゼオラ
イトから形成された集塵面体の少なくとも一面側に一体
的に具備されてなり、しかも前記針状電極の近傍の前記
負電極面体並びに該集塵面体の夫々には、相互に貫通さ
れた気体導入用の貫通孔が穿殺されて集塵負電極を構成
することによって、気体中の微細な塵挨のみならず、特
に臭いの微粒子をゼオライトから形成された集塵面体を
介して捕獲することが出来るが、必ずしもゼオライトに
限定されず、活性炭又は該活性炭が含有された集塵体で
形成されていてもよく、更に活性炭が含有されたゴム状
又は発泡状の弾性体であってもよく、又該弾性体にカー
ボンが含有されていてもよいが、負に印加される針状電
極の具体的な材質、形状、太さ、配設箇所、数量等も決
して限定されるものではない。 【0028】更に、上記実施形態に於いて、前記針状電
極と対向し、且つ該針状電極の先端方向に沿って4つの
気体案内兼排出用孔路が設けられた集塵用電極は、予め
前記針状電極との最良の電界範囲を有すべく前記針状電
極と所定の距離をおいて位置決めされると共に、前記集
塵用電極の集塵用電極本体は、前記針状電極との対向面
に正に印加された正電極部と該正電極部を具備する集塵
部とによって一体的に形成され、しかも前記正電極部と
集塵部とは夫々交互に、且つ一体的に接合されて上記気
体清浄装置本体に着脱自在に設けられてなるが、要は前
記針状電極と最良の電界範囲を有することが出来るので
あれば、例えば、図2(イ)に示す様に、針状電極との
対向面に正に印加された正電極部と該正電極部を具備す
る集塵部との二層で集塵用電極本体が形成され、且つ気
体案内兼排出用孔路が一つだけ設けられた構成であって
もよく、更に該気体案内兼排出用孔路が同図(ロ)の様
に集塵用電極本体に設けられた矩形状の格子状であって
もよく、該気体案内兼排出用孔路の集塵用電極本体での
形状、数量、穿設箇所も決して限定されず、更に同図
(ハ)に示す様に、前記正電極4の一部4aが、前記集
塵用電極本体3aに穿設された案内貫通孔7に沿って、
前記集塵部5内に挿通された構成であってもよく、この
場合にはより大きな静電効果を有することが出来るが、
必ずしも前記集塵部がゼオライトによって形成される必
要はなく、活性炭又は該活性炭が含有された集塵体で形
成されていてもよく、更に該集塵部が活性炭を含有した
ゴム状又は発泡状の弾性体であってもよく、又カーボン
の有無も決して限定されないのは言うまでもない。 【0029】更に、上記実施形態に於いて、前記針状電
極と対向しない前記集塵用電極本体の気体案内兼排出用
孔路の開口部近傍には、該気体案内兼排出用孔路を介し
て排出される気体を集塵用電極本体の上面端部の気体排
出口へと案内可能で、且つ該貫通孔との対向面に正に印
加された正電極面体と該正電極面体を具備するゼオライ
トから形成された集塵面体とによつて一体的に形成され
た排出気体案内用集塵電極板が設けられてなるが、該集
塵面体が活性炭又は該活性炭が含有された集塵体で形成
されていてもよく、更に該集塵面体が活性炭を含有した
ゴム状又は発泡状の弾性体であってもよく、又カーボン
の有無も決して限定されないのは言うまでもなく、更に
排出気体案内用集塵電極板が前記気体案内兼排出用孔路
の夫々に対応して複数設けられていてもよく、更に該排
出気体案内用集塵電極板を構成する正電極面体と集塵面
体とが夫々交互に接合されて複数層を形成していてもよ
く、該排出気体案内用集塵電極板の形状、配設数量、傾
斜の有無も決して限定されないのは言うまでもなく、更
に排出気体案内用集塵電極板の有無等も必ずしも本発明
に於ける必須の要件でないのは言うまでもない。 【0030】然して、本発明に於けるイオン化電極を有
した気体清浄装置を構成する駆動回路の構成、使用デバ
イス、種類、機能、更に各回路等を駆動させるための電
源の種類も電池や充電式、又交流、直流等を問わず、又
針状電極を除く各電極の具体的な種類、材質や形状、更
に必ずしも金属等の固体に限定されず、例えば、導電材
を含んだ液体であってもよく、更に該各電極の集塵部や
集塵面体への接合が蒸着、焼付、塗布等の何れであって
もよく、その他該気体清浄装置に設けられた気体導入口
及び気体排出口の配設箇所、数量、形状、更に該気体清
浄装置の形状等の具体的な構成等も全て本発明の意図す
る範囲内で任意に設計変更自在である。 【0031】 【発明の効果】叙上の様に、本発明は、気体清浄装置用
のイオン化電極が、負に印加された針状電極と、該針状
電極と対向し、且つ該針状電極の先端方向に沿って少な
くとも一つの気体案内兼排出用孔路が設けられた集塵用
電極とからなり、しかも該集塵用電極本体が、該針状電
極との対向面に正に印加された正電極部と該正電極部と
一体的な集塵部とから構成された構造を有してなること
から、前記針状電極と集塵用電極本体との間に生じる電
子流とイオン流とを同一方向とし、又負極である電子放
出側を針状電極とすることで、先端の電流密度を十分上
げることができ、よって安定した力く広い電界域を作る
ことが出来るだけでなく、該安定した強く広い電界域に
よって特別な集塵フィルター等を全く用いることなく塵
埃、臭い等の微粒子等の集塵物を前記集塵用電極本体を
介して集塵することが出来る効果を有する。 【0032】更に、集塵用電極本体を気体清浄装置に着
脱自在とした場合には、該集塵用電極本体が集塵物で汚
れた場合であっても、瞬時に該集塵用電極本体を気体清
浄装置本体から取り外して集塵物を除去し再び該気体清
浄装置本体に取り付けて繰り返し使用することが出来る
効果を有する。 【0033】更に、上記構成からなる集塵用電極本体の
針状電極と対向する正電極部の対向面積を大きくした場
合には、電子流の受入面積を広くして電子突入密度を下
げることが可能となり、よって電子なだれ現象を起こす
ことなく安定したコロナ放電を維持することが出来る効
果を有する。 【0034】更に、電気風の吸引及び塵埃、臭い等の微
粒子の吸着作用を行う集塵用電極本体が正に印加されて
なるために、電子流によって影響を受けた塵埃、臭い等
の微粒子は、より強力に前記集塵用電極本体に吸着され
ることになるが、例えば集塵部にゼオライト、活性炭又
は該活性炭が含有された集塵体を用いた場合には、特に
臭いの強い微粒子を該集塵体の化学性質を介してより強
力に脱臭することが出来る効果を有する。 【0035】従って、電子なだれ現象を全く生じさせる
ことなく、又集塵用の電極の構造も特定の制約を受ける
ことなく高安定、且つ高効率の微粒子の集塵動作を維持
することが出来るために、従来よりも安定した動作で集
塵効率の向上と、特に脱臭効率を極めて高く向上させる
ことが出来る極めて優れた気体清浄装置のイオン化電極
の構造を提供することが出来るという格別な効果を有す
るに至った。
【図面の簡単な説明】 【図1】本発明の第一実施形態におけるイオン化電極を
備えた気体清浄装置を示し、同図(イ)は概略説明図,
同図(ロ)は同図(イ)の要部断面図。 【図2】本発明のイオン化電極の他の実施形態を示し、
同図(イ),(ロ)は斜視図,同図(ハ)は断面図。 【図3】従来のイオン化電極を備えた気体清浄装置の概
略説明図。 【符号の説明】 1…気体清浄装置 1a…気体清浄装置本体 2…針状電極 3…集塵用電極 4…正電極部 5…集塵部 6…気体案内兼排出用孔路 7…案内貫通孔 8…排出気体案内用集塵電極 9…負集塵電極

Claims (1)

  1. (57)【特許請求の範囲】 【請求項1】 気体清浄装置用のイオン化電極の一方
    が、尖鋭な先端部を有した針状電極(2)で構成され、
    且つイオン化電極の他方が、前記針状電極(2)の先端
    部に対向してイオン化された気体の気体案内兼排出用孔
    路(6)を備えた集塵用電極(3)で構成された気体清
    浄装置用のイオン化電極の構造において、前記針状電極
    (2)が負に印加されると共に、前記集塵用電極(3)
    が前記針状電極(2)と対向し、且つ正に印加された正
    電極部(4)と、該正電極部(4)に接合され、しかも
    前記気体案内兼排出用孔路(6)を具備すると共に、該
    気体案内兼排出用孔路(6)を通過する気体から塵埃、
    臭い等の微粒子を該気体案内兼排出用孔路(6)内で吸
    着する集塵部(5)とで形成されてなり、しかも前記
    電極部(4)が集塵部(5)に設けられた気体案内兼排
    出用孔路(6)を除く集塵部(5)の前記針状電極
    (2)の先端部側対向面に設けられ構成にしてなるこ
    とを特徴する気体清浄装置用のイオン化電極の構造。
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