JP3614985B2 - 除塵方法及び除塵器並びに集塵シ−ト - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は塵等の微粒子や病原菌を除去するのに使用される除塵方法及び除塵器に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
空気中に浮遊する微粒子を電気的に除塵する基本的な方法として、放電極と集塵電極との間でコロナ放電を発生させ、このコロナ放電空間に被除塵空気を流通させて浮遊微粒子を帯電させ、この帯電微粒子をク−ロン力により集塵電極に向け走行させ、吸引させることが周知されており、例えば、排ガス処理等に実用されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記した電気的集塵方法では、集塵面が放電極に曝されるから、使用形態が制約され、例えば、集塵面を被除塵面に当接して使用するハンデイタイプとしての実用化は、大型化や安全性の面で困難である。
本発明の目的は、集塵面を放電極に曝すことなく、被除塵空気中の微粒子を集塵面に電気的に吸引させ得る方法、更には、集塵面を被除塵面に当接して使用可能なハンデイタイプの除塵器を提供することにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る除塵方法は、誘電体シートからなり外面を集塵面とする集塵シ−トの裏面側空間に放電極を配し、同裏面に接してア−ス電極を配し、放電極による放電で同裏面を帯電させ、集塵シ−トの表面に被除塵物を接触させることを特徴とする構成であり、集塵シ−トには、通気性シ−トや通気性シ−トに粘着性物質をシ−トの通気性を保持し得るように塗布または含浸したものも使用できる。
本発明に係る他の除塵方法は、一端開口の主誘電体ケ−ス部内に主放電極を設け、その開口に沿ってア−ス電極を設け、主誘電体ケ−ス部の外部に補助放電極を設け、誘電体シートからなり外面を集塵面とする集塵シ−トを主誘電体ケ−ス部の開口に取り付けた除塵器を使用し、補助放電極を主放電極とは逆極性で放電させて塵を逆極性で帯電させつつ除塵器を移動させ、主電極の放電で集塵シ−トに前記帯電塵を集塵させることを特徴とする。
本発明に係る一の除塵装置は、一端開口の誘電体ケ−ス部内に放電極を設け、その開口に沿ってア−ス電極を設け、誘電体ケ−ス部の開口に集塵シ−トを取り付けたことを特徴とする。
本発明に係る他の除塵装置は、一端開口の主誘電体ケ−ス部内に主放電極を設け、その開口に沿ってア−ス電極を設け、主誘電体ケ−ス部に隣合って、または主誘電体ケ−ス部の周囲を囲んで一端開口の補助誘電体ケ−ス部を設け、該補助誘電体ケ−ス部内に補助放電極を設け、その開口に沿ってア−ス電極を設け、主誘電体ケ−ス部の開口に集塵シ−トを取り付けたことを特徴とする。
【０００５】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しつつ本発明の実施の形態について説明する。
図１の（イ）は本発明に係る一の除塵器を示す説明図、図１の（ロ）は図１の（イ）におけるロ−ロ断面図である。
図１において、１は集塵シ−トであり、ａは被除塵面に接触されたり、微粒子浮遊空気が接触する集塵面（表面）を、ｂは集塵面とは反対面である裏面をそれぞれ示している。
２は放電部材であり、一端開口の誘電体ケ−ス２１内の空間に放電極２２を配設し、開口に沿ってア−ス電極２３を設けてある。２２０は放電極２２の絶縁リ−ド線である。
この放電部材２の誘電体ケ−ス２１の開口に集塵シ−ト１を、その裏面ｂを放電極２２に臨ませて当接し、その当接部位を両面粘着テ−プやクリップにより一体化してある。従って、放電極２２は外部の空間に対して完全にクロ−ズされたケ−ス２１内空間に納められている。
【０００６】
本発明に係る除塵方法より除塵を行うには、放電極２２に負の高電圧を課電してコロナ放電を発生させる。
この場合、放電極２２とア−ス電極２３との間には、ア−ス電極２３から放電極２２に向かう電気力線が作用するが、その電気力線の分布パタ−ンは、放電極とア−ス電極との相対的位置関係、放電極の形状、ア−ス電極の形状、電場の誘電体の分布や誘電率により定まる。
図１の（イ）において、集塵シ−ト１の集塵面ａ側外部の任意点ｘには当然に電位が作用し、電位点ｘがその電位の等電位面内に存在するから、その等電位面に垂直方向に作用する電気力線が存在し、図１の（イ）での点線で示すような電気力線の作用を推定でき、コロナ放電により生じた負イオンがこの電気力線に沿い走行して集塵シ−ト１の裏面ｂ側に衝突し、集塵シ−ト１が絶縁体であるために、この負イオンが溜って集塵シ−ト１の裏面ｂ側が負に帯電されていく。
この負電荷の分布密度は、電気力線の分布に応じて定まるから、放電極とア−ス電極との相対的位置関係、放電極の形状、ア−ス電極の形状、電場の誘電体の分布や誘電率により調整できる。
【０００７】
また、集塵シ−ト１が誘電体であり、電気力線の貫通により誘電分極が発生し、該集塵シ−ト１の裏面ｂ及び集塵面ａに相互に逆極性の分極電荷が発生する。この分極電荷は上記集塵シ−ト裏面ｂに帯電された電荷とは異なり、自由電荷ではなく、集塵シ−ト裏面に帯電された電荷とは異質の電荷であるが、上記集塵シ−ト裏面に帯電された電荷が集塵シ−トの表面に近い荷電微粒子をク−ロン力により吸引する作用に対しては、影響を及ぼす。従って、集塵シ−ト１の厚みを凹凸化により一定の間隔またはランダムな間隔で変化させたり、または、集塵シ−ト１と誘電体ケ−ス２１との間に非接触部を一定間隔またはランダムな間隔で形成することにより、集塵シ−ト１と電気力線との交叉状態を調整して負荷電部分と正荷電部分とを一定間隔またはランダムな関係で交互に点在させることが可能となる。
【０００８】
上記のようにして、集塵シ−ト１の裏面ｂに、放電極２２の放電を主体とし、集塵シ−ト１の分極電荷の補助的な作用のもとで所定の荷電密度で負に帯電させれば、集塵シ−ト１の集塵面ａに接触する空気中の浮遊正帯電微粒子が、集塵シ−ト裏面ｂに帯電された電荷にク−ロン力で吸引され、微粒子が集塵面ａに堆積されて除塵が進んでいく。
上記に於いて、放電極２２を正の高電圧で放電させ、除塵される空気中の微粒子を負に帯電させておくこともできる。
【０００９】
この除塵される空気中の微粒子の帯電は、紫外線照射により行うことが可能である。
また、図２の（イ）または図２の（ロ）に示すように、上記した放電部材２、すなわち、一端開口の誘電体ケ−ス２１（主誘電体ケ−ス部）内に放電極２２（主放電極）を設け、その開口に沿ってア−ス電極２３を設けた主放電部材２の主誘電体ケ−ス部２１に隣合って〔図２の（イ）の場合〕、または主誘電体ケ−ス部２１の周囲を囲んで〔図２の（ロ）の場合〕一端開口の補助誘電体ケ−ス部２１’を設け、該補助誘電体ケ−ス部２１’内に補助放電極２２’を設け、その開口に沿って補助ア−ス電極２３’を設け、主誘電体ケ−ス部２１の開口に集塵シ−ト１を取り付け、主放電極２２の課電電圧と補助放電極２２’の課電電圧とを相互に逆極性とし、例えば、主放電極２２に負の高電圧を課電しそのコロナ放電で集塵シ−ト１の裏面に負電荷を帯電させる場合は、補助放電極２２’に正の高電圧を課電し、補助誘電体ケ−ス部２１’内で空気中の浮遊微粒子を正に帯電させ、かかる状態のもとで除塵器全体を移動させて、この補助誘電体ケ−ス部２１’内の空気を主誘電体ケ−ス部２１の集塵シ−ト１の集塵面ａに接触させる方法も使用できる。
【００１０】
図２の（イ）または図２の（ロ）において、補助誘電体ケ−ス部２１’や補助ア−ス電極２３’を省略し、補助放電極２２’を適宜の手段で誘電体ケ−ス部２１に支持することも可能である。
而して、一端開口の主誘電体ケ−ス部内に主放電極を設け、その開口に沿ってア−ス電極を設け、主誘電体ケ−ス部の外部に補助放電極を設け、主誘電体ケ−ス部の開口に集塵シ−トを取り付けた除塵器を使用し、補助放電極を主放電極とは逆極性で放電させて塵を逆極性で帯電させつつ除塵器を移動させ（補助放電極２２’側を移動方向先端とする方向への移動）、主電極の放電で集塵シ−トの表面にに前記帯電塵を集塵させることも可能である。
【００１１】
本発明において、集塵シ−ト１に通気性を付与することもでき、通気孔を加工したシ−ト、布、紙、不織布、ネット等を集塵シ−トとして使用できる。
また、図３に示すように、集塵面表層１１を通気性とし、その表層下を粘着性層１２にした集塵シ−ト１を使用することもでき、この場合、集塵シ−ト裏面に帯電された電荷にク−ロン力により吸着された微粒子が粘着層に固定され、その後、除電されることがあっても、微粒子の脱離を防止できる。
【００１２】
図４は本発明において使用する除塵器の別例を示し、集塵シ−ト１を通気性とし、放電部材２の誘電体ケ−ス２１の他端に空気吐出しフアン３を取り付け、ケ−ス２１内に放電極２２を配設し、ケ−ス開口に沿ってア−ス電極２３を取り付けてある。
【００１３】
図５は本発明において使用する除塵器の他の別例を示している。
図５において、２は放電部材であり、一端開口のケ−ス２１に、誘電体からなる骨格２１１に通気性集塵シ−ト１を貼着したものを使用し、該ケ−ス２１の他端に空気吐出しフアン３を取り付け、ケ−ス２１内に放電極２２を配設し、ケ−ス開口に沿ってア−ス電極２３を取り付けてある。１０はケ−ス２１の開口に当接して取着した集塵シ−トであり、通気性または非通気性の何れであってもよい。
【００１４】
図４または図５に示す除塵器を用いて本発明に係る除塵方法により除塵するには、放電極２２の放電により集塵シ−ト１の裏面を帯電（例えば、負帯電）させると共にフアン３を駆動し、図４または図５の矢印で示すように通気性集塵シ−ト１を外部から内部に通過する空気流れを発生させる。
この空気流中の浮遊微粒子は集塵シ−ト裏面ｂの電荷とは逆極性に帯電させてあり（例えば、正帯電）、空気が集塵シ−ト１を通過する際、その帯電浮遊微粒子が集塵シ−ト裏面ｂの電荷にク−ロン力による吸着捕獲され、たとえ、捕獲されなかっても、その微粒子においては、ケ−ス２１内の放電電荷で帯電されてケ−ス内電気力線で集塵シ−ト裏面ｂに戻されて捕獲される。従って、高い集塵効率を保証することが可能である。
【００１５】
本発明において、布製集塵シ−トには例えば綿、絹、綿と絹との混織、ポリエステル、ナイロン等を、紙製集塵シ−トには例えばパルプ等を、不織布製集塵シ−トには例えばポリエステル、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリアミド、ポリ塩化ビニル、エチレン−酢酸ビニル共重合体、ウレタンゴム等をそれぞれ使用でき、家庭で使用不能となった布の利用も可能である。
【００１６】
上記通気性集塵シ−トに粘着物質を塗布または含浸したものを使用する場合は、集塵表面を非粘着に保持しておくことが好ましく、例えば、不織布、紙、布に粘着物質を通気性を保持させて塗布・含浸し、その集塵側表面に不織布、紙、布を積層したものを使用することが好ましい。
上記粘着性物質としては、例えばアクリル系、ゴム系の感圧性粘着剤、ＳＩＳやＳＢＳを主体とするホットメルト系、ワックス、グリス等を使用できる。
上記集塵シ−トの一定間隔またはランダムな凹凸化や誘電率の不均一化により一定間隔またはランダムに分極電荷の極性を変えるには、粘着物質をドットパタ−ンで塗布したり、粘着物質を発泡させることができる。
粘着集塵シ−トを使用する場合、粘着物質層の表面積を増大するために、その表面に細かい凹凸を付することもできる。
また、上記の粘着性集塵シ−トを多数枚積層した積層粘着性集塵シ−トをセットし、集塵により粘着力が低下した最外面の集塵シ−トを剥離し、その下の粘着力を充分に保有している集塵シ−トを次々に使用していくこともできる。
【００１７】
上記放電部材のケ−スや骨格の誘電体には、例えば、ポリ塩化ビニル、ポリプロピレン、ポリエチレン、エポキシ樹脂、繊維強化プラスチック、ポリエステル、ゴム、ポリカ−ボネ−ト、プリアクリル、フエノ−ル等を使用できる。
本発明に係る除塵方法において、放電極の課電圧は通常±５ｋｖ〜±５０ｋｖに設定され、電圧課電時での充電電流は、感電を防止するために１０μＡ以下に設定することが望ましい。
【００１８】
この加電装置としては、電源として電池または１００ボルト電源を用いた高電圧装置が使用され、電源内部インピ−ダンスまたは外部抵抗の接続により短絡時の電流を１０μＡ以下とした感電時の衝撃の小さいタイプの電源を使用することが望ましい。また、省エネルギ−のため断続的に印加するものの選択使用も可能である。
【００１９】
本発明に係る除塵方法によれば、集塵面を直接、被除塵面に接触させて除塵でき、家庭用モップ、靴底のゴミ取り等に利用できる。更に、１μｍ以下の微粒子や病原菌の捕獲が可能であり、半導体製造でのクリ−ンル−ムや病院でのエアコンデショナ−等にも使用できる。その外、煙の除去にも使用可能である。
【００２０】
【発明の効果】
本発明に係る除塵方法においては、放電極を放電させ、その放電電荷を利用しているが、集塵面を放電極に曝すことなく被除塵空気中の浮遊微粒子を集塵面に電気的に吸引し得るから、集塵面を直接、床面等の被除塵面に接触させて除塵でき、ハンデイタイプのクリ−ナとして使用できる等、便利である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る除塵器の一例を示す説明図である。
【図２】本発明に係る除塵器の異なる例を示す説明図である。
【図３】本発明において使用する粘着性集塵シ−トを示す説明図である。
【図４】本発明に係る上記とは別の除塵器を示す説明図である。
【図５】本発明に係る上記とは別の除塵器を示す説明図である。
【符号の説明】
１ 集塵シ−ト
ａ 集塵シ−トの集塵面
ｂ 集塵シ−トの裏面
２１ 誘電体ケ−ス（主誘電体ケ−ス部）
２１’ 補助誘電体ケ−ス部
２２ 放電極（主放電極）
２２’ 補助放電極
２３ ア−ス電極（主ア−ス電極）
２３’ 補助ア−ス電極
３ フアン

Claims (8)

1. 誘電体シートからなり外面を集塵面とする集塵シ−トの裏面側空間に放電極を配し、同裏面に接してア−ス電極を配し、放電極による放電で同裏面を帯電させ、この帯電に基づくクーロン力により集塵シ−トの表面に被除塵物を接触させることを特徴とする除塵方法。
2. 一端開口の主誘電体ケ−ス部内に主放電極を設け、その開口に沿ってア−ス電極を設け、主誘電体ケ−ス部の外部に補助放電極を設け、誘電体シートからなり外面を集塵面とする集塵シ−トを主誘電体ケ−ス部の開口に取り付けた除塵器を使用し、補助放電極を主放電極とは逆極性で放電させて塵を逆極性で帯電させつつ除塵器を移動させ、主電極の放電で集塵シ−トに前記帯電塵を集塵させることを特徴とする除塵方法。
3. 請求項１または２記載の除塵方法において使用する集塵シ−トであり、通気性を有する集塵シ−ト。
4. 請求項１または２記載の除塵方法において使用する集塵シ−トであり、通気性シ−トに粘着性物質をシ−トの通気性を保持し得るように塗布または含浸してなる集塵シ−ト。
5. 請求項１記載の除塵方法に使用する除塵器であり、一端開口の誘電体ケ−ス部内に放電極を設け、その開口に沿ってア−ス電極を設け、誘電体シートからなり表面を集塵面とする集塵シ−トを誘電体ケ−ス部の開口に取り付けたことを特徴とする除塵器。
6. 請求項２記載の除塵方法に使用する除塵器であり、一端開口の主誘電体ケ−ス部内に主放電極を設け、その開口に沿ってア−ス電極を設け、主誘電体ケ−ス部に隣合って、または主誘電体ケ−ス部の周囲を囲んで一端開口の補助誘電体ケ−ス部を設け、該補助誘電体ケ−ス部内に補助放電極を設け、その開口に沿ってア−ス電極を設け、誘電体シートからなり表面を集塵面とする集塵シ−トを主誘電体ケ−ス部の開口に取り付けたことを特徴とする除塵器。
7. 請求項５または６記載の除塵器において使用する集塵シ−トであり、通気性を有する集塵シ−ト。
8. 請求項５または６記載の除塵器において使用する集塵シ−トであり、通気性シ−トに粘着性物質をシ−トの通気性を保持し得るように塗布または含浸してなる集塵シ−ト。

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