JP3648679B2 - 電気集塵装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、空気中の浮遊粒子である塵埃を捕捉する電気集塵装置の集塵エレメントに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般に電気集塵装置の集塵エレメントは、電極間でコロナ放電を発生させて塵埃を帯電させるイオン化部と、このイオン化部によって帯電された塵埃をクーロン力によって集塵電極に付着させるコレクタ部とで構成されている。図４は、従来の集塵エレメントを示す全体構成図である。図において、１は空気流の上流側に配置される高圧側のワイヤ状の放電電極、２は空気流に沿って平行に配置され、放電電極１を挟み込むよう配置された平板状の対向電極であり、これら電極からイオン化部が構成されている。３は放電電極１に高電圧を供給するための給電部である。４は空気流の下流側に配置される平板状の集塵電極、５は集塵電極４の間に配置される平板状の高圧電極であり、これら電極からコレクタ部が構成されている。６は高圧電極５に高電圧を供給する給電部、７はイオン化部、コレクタ部を支持するケーシングである。給電部３、６には、直流の高電圧が印加される。
【０００３】
上記構成において集塵能力を決定するクーロン力は、コレクタ部の電界強度とイオン化部の放電電流（塵埃の帯電量）により決まり、それぞれはまたコレクタ部の印加電圧とイオン化部の印加電圧に比例している。前者は高いとエッジ部から不快な音や光などを伴なったスパークが発生するため、低く抑えられている。また、後者は前者が低く設定されている分、塵埃の帯電量（コロナ放電）が増えるように、高く設定されている。
【０００４】
このような理由から通常、イオン化部の印加電圧はコレクタ部の印加電圧より高くなっており、高電圧を倍電圧によって作りだす高電圧用トランスの回路構成上の都合により、イオン化部の印加電圧はコレクタ部の印加電圧の２倍に設定されている。したがって、イオン化部とコレクタ部の電位差もコレクタ部に印加された電圧と同程度であり、両者の間に不要な放電が起こらないように電気的にアイソレートする必要がある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
以上のように従来の電気集塵エレメントでは、イオン化部、コレクタ部に印加される電圧の電位差が大きく、イオン化部とコレクタ部を電気的にアイソレートする必要があり、別部材で構成するとともに、絶縁するための部材もしくは空間（絶縁距離）が必要であった。このため、エレメントの薄型化には限界があり、組立作業性も悪いという問題点を有していた。さらに、給電部が露出しているため、異極金属間で過剰な電流が流れてスパークを起こしやすく、これに伴って不快な音や光などが発生するという問題点も生じていた。
【０００６】
本発明は、以上のような問題を解決するためになされたもので、電気集塵エレメントの薄型化や組立作業の簡便化を実現させ、さらに、放電部以外の金属部分の露出をなくし、異極金属間でのスパークの発生を抑えたものである。
【０００７】
また、塵埃の捕集性能を高く確保できるように、イオン化部、コレクタ部の直流電圧を供給する給電部の構造を工夫したものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る電気集塵装置は、放電電極と対向電極との間でコロナ放電を生じさせて空気中の塵埃を帯電するイオン化部と、空気流に沿って該イオン化部より後方に配され、イオン化部によって帯電された塵埃を集塵する板状の高圧電極と板状の集塵電極を複数所定の間隔をおいて交互に配したコレクタ部とから構成され、
板状の給電部を対向させて配し、空気流に沿って平行に配された複数の半絶縁性樹脂からなる高圧電極と、これを支持する同じく半絶縁性樹脂からなる外枠とから構成した高圧電極ユニットの端部を給電部の平面部に当接させ、ここで電気的コンタクトが保たれるように形成するとともに、給電部の空気流に沿った上流側の端部に、放電電極を支持し、電気を供給するための突起部を所定の間隔を置いて複数配するように構成し、共通の給電部から放電電極及び高圧電極に電圧を供給したものである。
【００１０】
また、複数の高圧電極と、高圧電極を所定の間隔を保った状態で保持する外枠とを半絶縁性樹脂で形成し、外枠によって給電部の一部もしくは全てを被覆するように構成したものである。
【００１１】
さらに、対向する給電部の一方にのみ電圧を供給する給電端子を配設するように構成したものである。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
実施の形態１
図１は、本発明の実施の形態１による電気集塵エレメントの基本構成を示す斜視図である。図において１１はタングステン等の材質で出来たワイヤ線から成る放電電極であり、空気流と直交する方向に一定の間隔を置いて複数、設置されている。１２は放電電極１１とほぼ同じ長さの横幅を有す矩形状の板から成る対向電極で、各放電電極１１を挟み込むように、空気流に沿って複数、設置されている。対向電極１２の空気流に沿った長さは、放電電極１１の位置を基準にして見ると上流側より下流側の方が長くなるように設定されている。長く設定されている下流側において、隣接する対向電極１２の間には、それぞれ放電電極１１とほぼ同じ長さの横幅を有す矩形状の板から成る高圧電極１３と集塵電極１４の対が、空気流に沿って複数、設置されている。
【００１３】
１５は、放電電極１１及び高圧電極１３と電気的コンタクトを保ち、これらに高電圧を供給する給電部である。給電部１５は、ステンレス等の金属製板バネ材料を矩形状に加工したもので、上流側の端部には放電電極１１を支持するための突起状の放電電極支持部１５ａが一定の間隔を置いて複数、設置されている。
【００１４】
このような給電部１５と同じ形状を有す第二の給電部１５が、高圧電極１３を挟んだ反対側に、第一の給電部１５と対向するように配置されており、これにより対向する放電電極支持部１５ａからなる対が複数形成される。放電電極１１はこれら対の各々によってその両端が支持され、放電電極支持部１５ａが板バネとして作用することにより一定の張力が与えられている。
【００１５】
なお、対向電極１２と集塵電極１４は給電部１５から電気的にアイソレートされている。
【００１６】
また、図２は図１の基本構成を実現するためのユニット、パーツを示した分解斜視図である。図２において１６は梯子状（以下、ラダー状と呼称する）に整列した複数の高圧電極１３と、それを支持するための外枠から構成された高圧電極ユニットであり、これらは体積固有抵抗（Ωｃｍ）が１０の８乗から１０の１３乗までの範囲にある半絶縁性樹脂により一体に構成されている。
【００１７】
集塵電極ユニット１７は、複数の対向電極１２と、対向電極１２の間に配置された複数の集塵電極１４と、これらを所定の位置関係に保つロッド１７ａとから構成されている。集塵電極ユニット１７は、高圧電極ユニット１６と組合わせることによって、対向電極１２と集塵電極１４が、高圧電極１３からなる複数の間隙のそれぞれに過不足なく納まるように設定されている。また、対向電極１２と集塵電極１４とロッド１７ａは、例えばステンレス等の金属や導電性プラスチック、もしくはプラスチック部材に金属メッキを施したものから一体に構成されている。
【００１８】
給電部１５はラダー方向と直交する方向にある高圧電極ユニット１６の端面に当接し、ここで電気的コンタクトがとられるように構成されている。また放電電極支持部１５ａの位置は、放電電極１１が隣接する対向電極１２の間隙の中間に位置するように設定されている。
【００１９】
１８は，図１では図示を省略した口の字形状に構成されたケーシングであり、高圧電極ユニット１６と集塵電極ユニット１７と給電部１５を保持固定する。
【００２０】
次に動作について説明する。
給電部１５には、図示されていない直流高圧電源から数ｋＶの電圧が印加されており、これと電気的コンタクトがとられている放電電極１１と高圧電極１３にも同じ電圧が印加される。この直流高電圧の印加により放電電極１１と対向電極１２の間には、コロナ放電が発生し、放電電極１１と対向電極１２の間を通過する空気中の塵埃にイオンシャワーを浴びせ、これを帯電させる。また高圧電極１３と集塵電極１４の間にも同じ直流高電圧が印加されており、これら電極の間隙には強い電界が生じている。このため帯電した塵埃が間隙を通過する時、クーロン力を受けて集塵電極１４に衝突し、ここに捕捉される。
【００２１】
以上のように本実施の形態によれば、給電部を共通化することにより、従来例で説明した両者の間をアイソレーションする絶縁部材、もしくは空間（絶縁距離）が不要になり、その分スペースを縮めることができ薄形化が達成される。また給電部の共通化とともに、絶縁部材が不要になったことにより部品点数が減り、構造が簡素化され、組立作業性が向上する。
【００２２】
なお、本実施の形態１では対向電極１２と集塵電極１４を一体に構成したが、別々に構成しても良い。また、張力維持のために、コイルバネを放電電極１１の端と放電電極支持部１５ａの間に用いても良い。
【００２３】
実施形態２
図３は、本発明の実施の形態２による集塵エレメントの基本構成を示す斜視図である。実施の形態１と同一または同一相当部分には同じ符号を付けて表わし、説明を省略する。図において、給電部１５の対向電極１２と集塵電極１４に面する位置は高圧電極ユニット１９を構成する外枠によって被覆されている。
【００２４】
これは、金属からなる給電部１５が剥き出し状態にあると、対向電極１２と集塵電極１４に面する位置から不快な音や光などを伴なったスパークが発生するため、この剥き出し状態の部位を絶縁性材料などで被覆し、金属部分が露出しない構成とすることによって不具合を抑えようというものである。
前述のように高圧電極ユニット１９の外枠は半絶縁性樹脂から形成されているので、外枠の形状を工夫して剥き出し状態の金属からなる給電部を被覆するようにすれば特別な絶縁材料を用いずにスパークの発生を抑えることが出来る。さらに、高圧電極ユニット１９の外枠に給電部１５が嵌め込まれるような凹型の窪みを設ければ、給電部１５と高圧電極１３の当接もより確実となり、高圧電極１３への高電圧供給も確実となる。
【００２５】
以上のように、イオン化部の放電電極１１とコレクタ部の高圧電極１３に同じ電圧を供給する給電部１５を、半絶縁性樹脂からなる高圧電極ユニット１９の外枠の形状を工夫し、被覆するように構成したので、電気集塵エレメントの薄型化や組立作業の簡便化が実現され、不快な音や光などを伴なったスパークの発生を抑えた安全性の高い集塵エレメントを得ることができる。
【００２６】
なお、給電部３に直流高電圧を印加する給電端子は、対向する一対の給電部１５のそれぞれに設ける必要はなく、いずれか一方に設ければよい。即ち、放電電極１１と高圧電極１３の給電部１５は電気的に共通化しているので、一方の給電部１５に設けた給電端子に直流高電圧を印加すると、放電電極１１には同じ直流高電圧が印加される。給電部１５は高圧電極１３と接しているので、高圧電極１３にも同じ直流高電圧が印加される。また給電端子を取付けていないもう一方の給電部１５には、放電電極１１を介して同じ直流高電圧が印加される。
【００２７】
このようにして、全体の表面電位をたった一つの給電端子によって維持できる。したがって部品点数が減って、組立作業性の改善が図られる。また、高電圧が供給されている給電端子が減った分、スパークによる不快な音や光の発生も低減される。
【００２８】
【発明の効果】
本発明は、以上説明したように構成されているので、以下に記載されるような効果を奏する。
【００２９】
板状の給電部を対向させて配し、空気流に沿って平行に配された複数の半絶縁性樹脂からなる高圧電極と、これを支持する同じく半絶縁性樹脂からなる外枠とから構成した高圧電極ユニットの端部を給電部の平面部に当接させ、ここで電気的コンタクトが保たれるように形成するとともに、給電部の空気流に沿った上流側の端部に、放電電極を支持し、電気を供給するための突起部を所定の間隔を置いて複数配するように構成し、共通の給電部から放電電極及び高圧電極に電圧を供給したので、電気集塵装置の薄型化と組立作業性の簡便化を図ることができる。
【００３１】
複数の高圧電極と、高圧電極を所定の間隔を保った状態で保持する外枠とを半絶縁性樹脂で形成し、外枠によって給電部の一部もしくは全てを被覆するように構成したので、電気集塵装置の薄型化と組立作業性の簡便化を実現することができる。
【００３２】
対向する給電部の一方にのみ電圧を供給する給電端子を配設したので、組立作業性の簡便化を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 実施の形態１による電気集塵エレメントの基本構成を示す斜視図である。
【図２】 実施の形態１による電気集塵エレメントの分解斜視図である。
【図３】 実施の形態２による電気集塵エレメントの基本構成を示す斜視図である。
【図４】 従来の電気集塵エレメントの構成を示す全体構成図である。
【符号の説明】
１ 放電電極
２ 対向電極
３ 給電部
４ 集塵電極
５ 高圧電極
６ 給電部
７ ケーシング
１１ 放電電極
１２ 対向電極
１３ 高圧電極
１４ 集塵電極
１５ 給電部
１５ａ 放電電極支持部
１６ 高圧電極ユニット
１７ 集塵電極ユニット
１７ａ ロッド
１８ ケーシング
１９ 高圧電極ユニット

Claims (3)

1. 放電電極と対向電極との間でコロナ放電を生じさせて空気中の塵埃を帯電するイオン化部と、空気流に沿って該イオン化部より後方に配され、該イオン化部によって帯電された塵埃を集塵する高圧電極と集塵電極を複数所定の間隔をおいて交互に配したコレクタ部とから構成され、
   板状の前記給電部を対向させて配し、空気流に沿って平行に配された複数の半絶縁性樹脂からなる前記高圧電極と、これを支持する同じく半絶縁性樹脂からなる外枠とから構成された高圧電極ユニットの端部を前記給電部の平面部に当接させ、ここで電気的コンタクトが保たれるように形成するとともに、前記給電部の空気流に沿った上流側の端部に、前記放電電極を支持し、電気を供給するための突起部を所定の間隔を置いて複数配するように構成し、共通の前記給電部から前記放電電極及び前記高圧電極に電圧を供給したことを特徴とする電気集塵装置。
2. 前記高圧電極を所定の間隔を保った状態で保持する外枠によって給電部の一部もしくは全てを被覆するように構成したことを特徴とする請求項１に記載の電気集塵装置。
3. 対向する前記給電部の一方にのみ電圧を供給する給電端子を配設したことを特徴とする請求項１、２のいずれかに記載の電気集塵装置。

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