JP3922117B2 - 電気集塵機用放電極及び該放電極の製作方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は排気ガスダクトの途中に設置して排気ガス中の浮遊粉塵を捕集し排気ガスを清浄にする電気集塵機に用いる放電極と、該放電極の製作方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
たとえば、道路のトンネルでは、トンネル内を走行する車両から排出される排気ガス等を地上へ放出するために、トンネル壁に、地上の排気塔へ通じる排気ダクトが設けられ、該排気ダクトの途中に電気集塵機を設置して、排気ファンで吸引したトンネル内の排気ガスを、電気集塵機を通すことにより清浄化してから排気塔を通して大気へ排気するようにしている。
【０００３】
上記トンネル等で用いられる電気集塵機としては、二段式のものと一段式のものとがある。
【０００４】
二段式の電気集塵機は、図７にその一例の概略を示す如く、入口１側と出口２側を開口して内部をガス流路３としてあるハウジング４内の上記ガス流路３に、ガス５の流れ方向の上流側に帯電部６を設け、その下流側に集塵部７を設けた構成としてある。上記帯電部６は、ガス５の流れ方向を横切るように、たとえば、上下方向に延び且つガス５の流れ方向に沿い所要間隔を隔て相前後させて平行に配置した複数本（図では２本）のタングステン製放電線８を１組とする放電極９を左右方向に一定間隔で平行に複数列（図では３列）並べて配置すると共に、該各列の放電極９をそれぞれ挟む位置に、複数枚のステンレス製の平板状の対向電極１０を、ガス５の流れ方向に沿うよう平行に且つ左右方向に一定間隔となるように並べて配置し、各放電極９を放電用電源１１に接続し、各対向電極１０を接地して、放電極９と対向電極１０との間に、放電用電源１１によって直流電圧を印加することにより、放電極９から対向電極１０へ向けてコロナ放電を発生させ、各放電極９と各対向電極１０間を通過するガス５中の微粒子状物質を帯電させられるようにしてある。又、上記集塵部７は、ステンレス製の平板状の第１集塵電極１２と第２集塵電極１３を、ガス５の流れ方向と平行となるように且つ左右方向に交互に一定間隔となるように複数列配置し、且つ該各第１集塵電極１２を電界形成用の電源１４に接続し、第２集塵電極１３を接地し、第１集塵電極１２と第２集塵電極１３との間に、電源１４によって直流電圧を印加することにより、第２集塵電極１３から第１集塵電極１２に向けて高電位となる直流電界を形成させて、上記帯電部６で帯電させられた微粒子状物質が、クーロン力で第１集塵電極１２及び第２集塵電極１３に集塵されて捕集されるようにしてある。なお、放電極９としては、放電線８の単線あるいは単線の組み合せや構造が採用されている。
【０００５】
一方、一段式の電気集塵機は、集塵部だけを有するもので、基本構成は、上記二段式の電気集塵機の帯電部６とほぼ同じ構成であるが、該帯電部６よりもガス５の流れ方向の長さを長くして放電線８の数を多くしたものである。すなわち、一段式の電気集塵機は、図８にその一例の概略を示す如く、ハウジング４内のガス流路３に、複数本（図では３本）のダングステン製放電線８を１組とする放電極９を、左右方向に一定間隔で複数列（図では４列）並べて配置すると共に、該各放電極９をそれぞれ挟む位置に、ガス５の流れ方向に広幅となるように形成したステンレス製の平板状の対向電極１０を左右方向に一定間隔で平行に並べて配置して、各放電極９を放電用電源及び電界形成用の電源である電源１５に接続し、各対向電極１０を接地し、各放電極９と各対向電極１０との間に、電源１５によって直流電圧を印加することにより、放電極９から対向電極１０へ向けてコロナ放電を発生させると共に、放電極９と対向電極１０との間に電界を形成させるようにして、帯電させたガス５中の微粒子状物質を対向電極１０で集塵させて捕集させるようにしてある。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上記従来の二段式電気集塵機や一段式電気集塵機で用いられている放電極９は、タングステン製放電線８の単線あるいは単線の組み合せによるものが採用されているため、運転中に頻繁に発生する火花放電現象により放電線８がしばしば破断（断線）するという問題がある。すなわち、電気集塵機では、放電極９と対向電極１０との間の電圧が、放電極９と対向電極１０間に発生する放電がコロナ放電から火花放電に移行する直前の高い電圧であるときに、高い性能を発揮することが知られており、このような高電圧で運転した場合、ガス５の温度や微粒子の密度、放電極９の汚損状況等によって火花放電に移行してしまい、火花放電が発生すると、火花放電によってコロナ放電よりも大量に発生する熱により放電線８が溶解したり、酸化劣化し易くなって破断してしまう。放電線８が破断して対向電極１０に接触した場合には、作動不良に陥り、運転を停止して放電線８を交換しなければ、以後の運転ができなくなってしまい、しかも、放電線８は破断し易いので、交換による運転停止が頻繁に起こってしまうという問題がある。そのために、多数本のタングステン放電線を並べて用いる一段式電気集塵機には不向きとされていた。
【０００７】
そこで、本発明は、運転中に火花放電が発生しても容易に破断することなく、長時間安定した連続運転を行うことができるような電気集塵機用放電極及び該放電極の制作方法を提供しようとするものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記課題を解決するために、金属製の網目状構造物よりなる平板状の放電極本体の網目形成用線材に、網面に沿う方向へ線材を取り付けて、網目内に多数の針状突起を形成させてなる構成を有する電気集塵機用放電極とする。
【０００９】
電気集塵機に組み込んで使用した場合において、高電圧で運転することによりコロナ放電から火花放電に移行したとしても、針状突起の先端が放電点としてあることから、放電極本体の破断が回避され、長時間の連続運転が可能となる。
【００１０】
又、網目内に形成される各針状突起を、放電極本体の表面側と裏面側あるいは表面側又は裏面側に適宜曲げるようにした構成とすることにより、放電極本体の表裏両面側へのコロナ放電の均一性を高めることができる。
【００１１】
一方、平板状の金網を放電極本体とし、該放電極本体を構成する金網の各線材により形成される各交点のうち所要の交点部分を切り取って、網目内に針状突起を形成させるようにする電気集塵機用放電極の製作方法とすることにより、放電極を容易且つ能率的に製作することができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
【００１３】
図１は本発明の実施の一形態を示すもので、多数の線材１７を斜めに交差させて組み合わせて所要のメッシュとした構造の導電金属製の網目状構造物により矩形平板状とした所要の大きさの放電極本体１６を構成し、且つ該放電極本体１６を構成する各線材１７の各交点１８間の中央部位置の両側に、網面に沿う方向（平板方向）に直角方向に所要長さの線材１７を突出させて放電用の針状突起１７ａとし、各網目内に複数（図では４個）の針状突起１７ａを形成するようにして、該各針状突起１７ａの先端より放電されるようにし、更に、上記放電極本体１６の周縁部を補強用のフレーム１９に保持させてなる構成の電気集塵機用放電極２０とする。
【００１４】
次に、上記構成とした本発明の電気集塵機用放電極２０の具体的な製作手順について説明する。
【００１５】
図２（イ）（ロ）は本発明の電気集塵機用放電極の製作方法の一例として、多数の導電金属製線材１７を直交するように組み合わせて各線材１７の交点１８を溶接により一体化して所要の大きさとしてなる矩形平板状の金網を放電極本体１６として用いるようにした場合を示すもので、図２（イ）に示す如く構成された放電極本体１６の各メッシュの縦方向及び横方向に並ぶ各交点１８の部分を、パンチや部分切断機により図２（ロ）に示す如く均等又は不均等に切り取って、線材１７による多数の針状突起１７ａを形成させ、該針状突起１７ａを放電極本体１６の全面にわたり網目内に形成させた構成となるようにする。しかる後、図１に示す如く、金網の外周縁部にフレーム１９を取り付けるようにする。
【００１６】
なお、放電極本体１６となる金網としては、上述した多数の線材１７を編むように組み合わせて各交点１８を溶接し一体化して製作する場合について例示したが、エクスパンデッドメタル方式やノッチワイヤ方式等により網目状のものを製作して、これを放電極本体１６とするようにしたものでも、図２（イ）（ロ）に示す如く針状突起１７ａを形成することにより、本発明の電気集塵機用放電極を製作することができる。又、本発明の電気集塵機用放電極２０は、金網の網目交点１８を切り取って針状突起１７ａを形成する方法のほかに、金網の各交点間に位置する線材１７の中央部位置の両側に、短い線材を網面に沿う方向へ突出するように溶接等にて取り付けて、針状突起１７ａとするようにしてもよい。この場合は、予め個々の網目の大きさを大きくしておけば、図１や図２（ロ）と同じ大きさの電気集塵機用放電極とすることができる。
【００１７】
本発明の電気集塵機用放電極２０は、図７に示す二段式電気集塵機や図８に示す一段式電気集塵機の放電極９に代えて用いることができる。この場合は、図３や図４に示す如く、平板状の対向電極１０の中間位置に、本発明の放電極２０を平行に配置するようにして、放電極２０と対向電極１０との間に電圧を印加すると、連続している線材１７からはコロナ放電が発生せずに、針状突起１７ａの先端の放電点からコロナ放電が発生することになる。したがって、高電圧で運転することによりコロナ放電から火花放電に移行したとしても、溶解や酸化劣化は針状突起１７ａの先端のみに止めることができ、網目状構造物である放電極本体１６自体は溶解や酸化劣化が容易に発生することはない。したがって、放電極本体１６が容易に破断することがなくなり、電気集塵機を長時間安定して連続運転することができる。
【００１８】
次に図５は本発明の実施の他の形態を示すもので、図１に示した放電極２０と同様な構成において、放電極本体１６の縦方向及び横方行に並ぶ各針状突起１７ａの先端部を、順次、表面側と裏面側に交互に屈曲又は湾曲させて偏向させるようにしたものである。
【００１９】
図５に示すように、各針状突起１７ａの先端部を交互に放電極本体１６の表面側と裏面側に曲げると、針状突起１７ａの先端から発生するコロナ放電の指向性が定まるため、放電極本体１６の表裏両面側へのコロナ放電の均一発生性及び安定性を高めることができる。
【００２０】
なお、図５の実施の形態では１つの網目内に形成される４本の針状突起１７ａの先端部を放電極本体１６の表面側と裏面側に屈曲させた場合を示したが、すべて同じ方向に屈曲させて隣接する網目ごとに交互に表面側と裏面側となるようにしてもよく、又、屈曲は各針状突起１７ａの付け根の部分から全体的に曲げるようにしてもよいこと、又、放電点となる針状突起１７ａの点数、位置とも任意に選定することができ、これにより、必要に応じた最適な電気集塵機の製作が可能となること、更に、実施の形態では、線材１７を斜めに交差させて組み合わせてメッシュとした構造の網目状構造物により放電極本体１６を構成した場合を示したが、図１に対応する図６に示す如く、線材１７を縦横に組み合わせるようにしたものであってもよいこと、更に又、実施の形態では、放電極本体１６をフレーム１９に保持させるようにした場合を示したが、フレーム１９は必要不可欠なものではないこと、その他本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。
【００２１】
【発明の効果】
以上述べた如く、本発明によれば、次の如き優れた効果を発揮する。
(1)金属製の網目状構造物よりなる平板状の放電極本体の網目形成用線材に、網面に沿う方向へ線材を取り付けて、網目内に多数の針状突起を形成させてなる構成を有する電気集塵機用放電極としてあるので、高電圧で電気集塵機を運転することによりコロナ放電から火花放電に移行したとしても、放電極の破断を回避することができ、長時間安定した状態での連続運転を行うことができる。したがって、一段式電気集塵機にも有効に採用することができる。
(2)網目内に形成される各針状突起を、放電極本体の表面側と裏面側あるいは表面側又は裏面側に適宜曲げるようにした構成とすることにより、針状突起からのコロナ放電の指向性が定まるため、放電極本体の表裏両面へのコロナ放電の均一発生性、安定性を高めることができる。
(3)平板状の金網を放電極本体とし、該放電極本体を構成する金網の各線材により形成される各交点のうち所要の交点部分を切り取って、網目内に針状突起を形成させるようにする電気集塵機用放電極の製作方法とすることにより、多数の手間を掛けることなく能率的に且つ容易に放電極を製作することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の電気集塵機用放電極の実施の一形態を示す概要図である。
【図２】本発明の電気集塵機用放電極の製作方法の一例を示すもので、（イ）は放電極本体の図、（ロ）は（イ）の放電極本体から多数の針状突起を形成した状態を示す概要図である。
【図３】本発明の電気集塵機用放電極を二段式電気集塵機に採用した状態を示す概略平面図である。
【図４】本発明の電気集塵機用放電極を一段式電気集塵機に採用した状態を示す概略平面図である。
【図５】本発明の実施の他の形態を示す傾斜図である。
【図６】本発明の実施の更に別の形態を示す概要図である。
【図７】従来の二段式電気集塵機の一例を示す概略平面図である。
【図８】従来の一段式電気集塵機の一例を示す概略平面図である。
【符号の説明】
１６ 放電極本体
１７ 線材
１７ａ 針状突起
１８ 交点

Claims (3)

1. 金属製の網目状構造物よりなる平板状の放電極本体の網目形成用線材に、網面に沿う方向へ線材を取り付けて、網目内に多数の針状突起を形成させてなる構成としたことをと特徴とする電気集塵機用放電極。
2. 網目内に形成される各針状突起を、放電極本体の表面側と裏面側あるいは表面側又は裏面側に適宜曲げるようにした請求項１記載の電気集塵機用放電極。
3. 平板状の金網を放電極本体とし、該放電極本体を構成する金網の各線材により形成される各交点のうち所要の交点部分を切り取って、網目内に針状突起を形成させるようにすることを特徴とする電気集塵機用放電極の製作方法。

Images