JP5253117B2 - 静電式集塵装置 - Google Patents

Description

本発明は、空間に浮遊する塵埃などの微粒子を荷電させて集塵する静電式集塵装置に関するものである。

近年、空気中に浮遊する各種粉塵や塵埃または煙草の煙などの微粒子を除去するために、微粒子をコロナ放電によって荷電する荷電部（アイオナイザ）と、この荷電部で荷電された荷電粒子を静電気力により捕集する集塵部（コレクタ）とを備えた静電式集塵装置が開発されている。このうち集塵部は、例えば、送風方向と直交する方向に高圧電極と低圧電極とを交互に複数配列した構成をなしている。

この場合の高圧電極の例として、特許文献１に、半絶縁性樹脂による一体成形の高圧電極ブロックとして形成したものが開示されている。

図１１はその例を示している。この高圧電極ブロック２４０は、多数枚の高圧電極（電極板）を一定間隔で配列し、両側部に高圧電極の配列方向に延在する棒状のリブ２４１を一体に形成し、それら両側のリブ２４１により、リブ２４１間に配列された多数の高圧電極を一体に連結し体積抵抗値が１０８〜１０１３Ω・ｃｍの特性を有する半絶縁性樹脂により一体成形されている。

そして、この高圧電極ブロック２４０を使用した静電式集塵装置では、矩形断面に形成された少なくとも一方のリブ２４１の外周に、リブ２４１の外周の端面とその両側の対向する２側面を覆うように、全長にわたって断面コ字状の金属製の給電部材２７０を嵌合することで、この給電部材２７０を介して、高圧電極ブロック２４０の各高圧電極に給電するようになっている。
特許第３６８８８７８号公報（図４）

ところで、上述したように半絶縁性樹脂で成形された高圧電極ブロック２４０を使用する場合、給電部材２７０と高圧電極ブロック２４０の接触が不十分であると、接触不良箇所に大きな接触抵抗が生じ、各高圧電極に十分に高電圧を供給できない事態が発生する。特に射出成形品の場合、高圧電極ブロック２４０のリブ２４１に多少とも凹凸や反りや歪みがあると、コ字状断面の給電部材２７０を嵌めた際に、リブ２４１と給電部材２７０との間に隙間が生じ、安定した接触状態が得られないことにより、高圧電極ブロック２４０に対する給電が不十分になることがある。

本発明は、上記事情を考慮し、高圧電極ブロックと給電部材の接触状態を安定させ、高圧電極ブロックに対する給電を十分なものとすることのできる静電式集塵装置を提供することを目的とする。

請求項１の発明は、送風路を横切るように配設される複数の高圧電極と、これら高圧電極の端部を連結部分を介して連結するリブ部とが、半絶縁性樹脂によって一体に成形された高圧電極ブロックを備え、導電性材料からなる給電部材が、該連結部分を除く該リブ部の外周に配設された静電式集塵装置であって、前記リブ部外周の対向する２側面の一方と対向する前記給電部材の部位に給電部を配置しつつ、該リブ部外周の対向する該２側面の他方と対向する前記給電部材の部位に前記導電性材料が有する弾力性を利用した付勢部を形成し、該付勢部の付勢力によって該リブ部外周に該給電部を圧接させたことを特徴とする。

請求項２の発明は、請求項１に記載の静電式集塵装置であって、前記付勢部が、前記給電部に向かって曲げ癖を付けられた切片によって構成されていることを特徴とする。

請求項３の発明は、請求項１または２に記載の静電式集塵装置であって、前記付勢部が、少なくとも給電部材の長手方向の両端部近傍に設けられていることを特徴とする。

請求項４の発明は、請求項１〜３のいずれか１項に記載の静電式集塵装置であって、前記高圧電極ブロックが収容されるフレームを備えるとともに、前記リブ外周の前記対向する２側面の間に凸部と、該リブに前記給電部材を組付けた状態で、該給電部材の該凸部と対向する部位に小孔と、該給電部材が該リブ部に組付けられた状態の該高圧電極ブロックが、該フレームに組付けられた状態で、該フレームに該小孔から突出した該凸部が収容される凹部と、を備え、該凹部が、前記高圧電極ブロックが膨張した際の膨張代を見込んだ寸法に設定されていることを特徴とする。

請求項１の発明によれば、付勢部の付勢力により、リブに多少の凹凸や反りや歪みがある場合にも、リブの外面に給電部材の給電部を強く密着させることができ、給電部材と高圧電極ブロックの接触を安定化させることができる。従って、接触面に大きな接触抵抗が生じないようにすることができ、高圧電極ブロックに対して十分な給電を行うことができる。

請求項２の発明によれば、付勢部が、給電部材に形成された切片を給電部側に曲げ癖を付けることにより構成されているので、プレス加工により簡単に製作することができ、製造コストの増大を抑制することができる。

請求項３の発明によれば、効率のよい付勢部の配置により、全長にわたって給電部材のリブに対する接触の安定化を図ることができる。

請求項４の発明によれば、リブに設けた凸部に給電部材の小孔を嵌めることにより、高圧電極ブロックと給電部材の位置決めを簡単に行うことができる。また、小孔から突出した高圧電極ブロックの凸部をフレームの凹部に係合させることにより、フレームに対する高圧電極ブロックの位置決めを簡単に行うことができる。また、フレームの凹部は、高圧電極ブロックが膨張した際の膨張代を見込んで寸法が設定されているので、高圧電極ブロックの膨張を吸収することができ、膨張によりフレームと干渉して高圧電極ブロックが反るのを防止することができる。

以下、本発明の実施形態を図面を参照して説明する。図１は実施形態の静電式集塵装置の分解斜視図、図２は同静電式集塵装置の集塵部の主要部の組立品の外観斜視図、図３は給電部材７０の構成を示し、（ａ）は一方向から給電部材を見た斜視図、（ｂ）は（ａ）と反対の方向から見た斜視図、図４は高圧電極ブロック４０の構成を示す斜視図、図５はリブ４１と給電部材７０の関係を示す図で、（ａ）は給電部材７０をリブ４１に嵌める前の状態を示す図、（ｂ）は嵌めた後の状態を示す図、図６（ａ）および（ｂ）は給電部材７０をリブ４１に嵌めた状態の高圧電極ブロック４０の全体外観を別の角度からそれぞれ見た斜視図、図７は図６（ａ）のVII部の拡大斜視図である。

図１および図２に示すように、この静電式集塵装置Ｍは、それぞれ絶縁性樹脂の一体成形品よりなり、互いに合体することで装置の筐体を構成するアイオナイザフレーム１０およびコレクタフレーム２０と、アイオナイザフレーム１０に組み付けられる複数本の放電線（イオン化線）１と、それら放電線１に給電する長板状の給電板５０と、アイオナイザフレーム１０に組み付けられる低圧電極ブロック（アースブロック）３０と、コレクタフレーム２０に組み付けられる高圧電極ブロック（ホットブロック）４０と、低圧電極ブロック３０をアース側に接続するためのアース接点部材６０と、高圧電極ブロック４０に給電するため高圧電極ブロック４０に装着される給電部材７０と、アイオナイザフレーム１０の前面に装着されるプレフィルタ押え８０と、を備えて構成されている。

放電線１は、例えばタングステン線等の金属製細線のほか、抗張力に富む線材の表面に白金等を被覆したメッキ線やクラッド線等を用いることができる。低圧電極ブロック３０は、導電性を有する樹脂又は金属からなる。また、高圧電極ブロック４０は導電性又は半絶縁性を有する樹脂又は金属からなり、アース接点部材６０および給電部材７０は導電性を有する部材（例えば金属）からなる。

この静電式集塵装置Ｍは、原理的には、図１に示すように、装置内に設定された送風路の送風方向（矢印Ｆ方向）の上流側に配されて流れる空気の中に含まれる微粒子に電荷を与える荷電部Ａと、荷電部Ａの下流側に配されて荷電部Ａにて電荷を与えられた微粒子を静電気力により捕集する集塵部Ｂとを備えるものである。荷電部Ａは、送風路を横切るように、送風方向と直交する平面内に間隔をおいて配設された複数の放電線１と、放電線１より所定間隔離れて配置された対向電極２とを備えている。また、集塵部Ｂは、送風路を横切るように、送風方向Ｆと直交する方向に交互に配列された高圧電極４と低圧電極３とを備えている。

荷電部Ａの対向電極２と集塵部Ｂの低圧電極３は、低圧電極ブロック３０の一方の面と他方の面に一体に形成されており、低圧電極ブロック３０は、アイオナイザフレーム１０の周壁の装着口６２に装着されたアース接点部材６０を介してアースに接続される。また、荷電部Ａの放電線１は、給電板５０を介して高圧供給源に接続される。

また、集塵部Ｂの高圧電極４は、高圧電極ブロック４０に形成されており、高圧電極ブロック４０に装着された給電部材７０を介して高圧供給源に接続される。

図４に示すように、高圧電極ブロック４０は、多数枚の高圧電極（電極板）４を一定間隔で配列し、両側部に高圧電極４の配列方向に延在する棒状のリブ４１を一体に形成し、それら両側のリブ４１により、リブ４１間に配列された多数の高圧電極４を一体に連結したものであり、体積抵抗値が１０８〜１０１３Ω・ｃｍの特性を有する半絶縁性樹脂により一体に成形されている。

両側のリブ４１は矩形断面に形成され、矩形断面に形成された両リブ４１の外周に、当リブ４１の外周の端面４１ａとその両側の対向する２側面４１ｂ，４１ｃを覆うように、全長にわたって、長板の金属板を断面コ字状に成形した給電部材７０が嵌合されている。そして、これらの給電部材７０を介して、高圧電極ブロック４０の各高圧電極４に給電が行われるようになっている。

図３に示すように、給電部材７０は、弾力性を有する板状鋼材をプレス加工することにより作製されたもので、その本体７１は、一対の側壁７１ｂ，７１ｃと、一対の側壁７１ｂ，７１ｃ間を繋ぐ端壁７１ａとを有しており、側壁７１ｂはリブ４１の側面４１ｂに、側壁７１ｃはリブ４１の側面４１ｃにそれぞれ対向するように、給電部材７１はリブ４１に組付けられる。

図３および図５〜図７に示すように、給電部材７０の本体７１の一対の側壁７１ｂ，７１ｃのうちの一方の側壁７１ｃの、リブ４１の長さ方向における所定箇所には、リブ４１の外周の対向する２側面４１ｂ，４１ｃのうちの一方の側面４１ｃに押圧することにより、他方の側壁７１ｂに設定された給電部７４をリブ４１の他方の側面４１ｂに圧接させる付勢部としてのバネ部７２が設けられている。

バネ部７２は、少なくとも給電部材７０の長手方向の両端またはそれに近い位置に設けられており、一方の側壁７１ｃに幅方向に切り込み７２ａ〔図３（ｂ）参照〕を入れることで側壁７１ｃの他の部分から独立させた切片に、内方への曲げ癖を付けたものとして構成されている。

また、このバネ部７２には、矩形の開口７２ｂが設けられると共に、内方にくの字に屈曲した屈曲部７２ｃ（図５参照）が設けられている。この屈曲部７２ｃは、リブ４１の側壁７１ｃの対応する箇所に設けられた切欠４１ｄに係合する部分として設けられている。なお、バネ部７２は、給電部材７０の長手方向の中間部に追加して設けておいてもよい。また、給電部材７０には、ブラケット７８が設けられている。

このように、断面コ字状の給電部材７０の対向する２側壁７１ｂ，７１ｃのうちの一方の側壁７１ｃにバネ部７２を設けたことにより、バネ部７２の力によって、樹脂の成形品であるリブ４１に多少の凹凸や反りや歪みがあっても、図５（ｂ）に示すように、給電部７４をリブ４１の側面４１ｂに、矢印Ｋのように強く密着させることができ、給電部材７０と高圧電極ブロック４０の接触を安定化させることができる。従って、接触面での接触抵抗を低減することができて、高圧電極ブロック４０に対して十分な給電を効率よく行うことができる。

また、この場合のバネ部７２は、給電部材７０の一方の側壁７１ｃに切り込みを入れて独立させた切片により構成されているので、プレス加工により簡単に製作することができる。また、バネ部７２は、少なくとも給電部材７０の両端またはその近傍に配置されているので、効率のよいバネ部７２の配置によって、全長にわたって給電部材７０のリブ４１に対する接触の安定を図ることができる。

また、位置決めのための構成として、図３（ａ）に示すように、給電部材７０の両端近傍の端壁７１ａには位置決め用のスロット状の小孔７３が設けられている。小孔７３は、２つを１セットとして、各１つの給電部材７０に合計４つずつ設けられている。

一方、図４および図７に示すように、高圧電極ブロック４０のリブ４１の外周の端面４１ａには、給電部材７０の小孔７３に嵌まった上で、外側に突出する凸部４３が設けられている。

また、高圧電極ブロック４０を収容するコレクタフレーム２０には、図８および図９に示すように、給電部材７０の小孔７３から突出した高圧電極ブロック４０のリブ４１の凸部４３が係合することで、コレクタフレーム２０に対して高圧電極ブロック４０を位置決めするための凹部２３が設けられている。

この場合の凹部２３は、図９（ａ）に示すように、高圧電極ブロック４０の洗浄時の水分吸収による膨張代Ｓを見込んだ寸法に設定されており、凹部２３の内側の内側面を凸部４３の位置規制に使用することで、コレクタフレーム２０に対して高圧電極ブロック４０が位置決めされている。また、図８に示すように、コレクタフレーム２０と高圧電極ブロック４０の間には、高圧電極ブロック４０の膨張を許容する隙間ｄが確保されている。

この高圧電極ブロック４０は、静電式集塵装置Ｍを一定期間使用した後に、高温の洗浄水に浸漬させて洗浄されるが、その際、高圧電極ブロック４０を構成する樹脂が吸水性を有する樹脂であることから、高圧電極ブロック４０が吸水により膨張する。従って、洗浄後の高圧電極ブロック４０をコレクタフレーム２０に組み付けると、図１０（ａ）に示すように、その膨張代を考慮せずにコレクタフレーム２０の寸法を決めている「逃げなし」の場合は、膨張した高圧電極ブロック４０がコレクタフレーム２０に干渉し、高圧電極ブロックが反りを起こすおそれがある。

それに対して、上述した本実施形態のようにコレクタフレーム２０と高圧電極ブロック４０の間に、高圧電極ブロック４０の膨張を許容する隙間ｄを確保し、且つ、高圧電極ブロック４０の凸部４３を位置決めする凹部２３に膨張代Ｓを設けている「逃げあり」の場合は、図９（ｂ）および図１０（ｂ）に示すように、高圧電極ブロック４０の膨張に従って凸部４３は外側に動くが、コレクタフレーム２０の凹部２３の膨張代Ｓの範囲内で動くだけであるから、コレクタフレーム２０に高圧電極ブロック４０は干渉せず、従って高圧電極ブロック４０の反りが回避される。

このように、リブ４１に設けた凸部４３に給電部材７０の小孔７３を嵌めることにより、高圧電極ブロック４０と給電部材７０の位置決めを簡単に行うことができるし、小孔７３から突出した高圧電極ブロック４０の凸部４３をコレクタフレーム２０の凹部２３に係合させることにより、コレクタフレーム２０に対する高圧電極ブロック４０の位置決めを簡単に行うことができる。従って、高圧電極ブロック４０に対する給電部材７０の組み付け、ならびに、高圧電極ブロック４０のコレクタフレーム２０に対する組み付けが簡単にできるようになる。

また、コレクタフレーム２０の凹部２３に、高圧電極ブロック４０の洗浄時の水分吸収による膨張代Ｓを設けてあるので、高圧電極ブロック４０の膨張を吸収することができ、膨張による高圧電極ブロック４０の反りを防止し、各部品の破損などを防止することができる。

本発明の実施形態の静電式集塵装置の分解斜視図である。 同静電式集塵装置の集塵部の主要部の組立品の外観斜視図である。 同静電式集塵装置の集塵部高圧電極に給電するための給電部材の構成を示し、（ａ）は一方向から給電部材を見た斜視図、（ｂ）は（ａ）と反対の方向から見た斜視図である。 同静電式集塵装置の集塵部高圧電極を構成する高圧電極ブロックの構成を示す斜視図である。 前記高圧電極ブロックのリブと給電部材の関係を示す図で、（ａ）は給電部材をリブに嵌める前の状態を示す図、（ｂ）は嵌めた後の状態を示す図である。 （ａ）および（ｂ）は給電部材をリブに嵌めた状態の高圧電極ブロックの全体外観を別の角度からそれぞれ見た斜視図である。 図６（ａ）のVII部の拡大斜視図である。 同静電式集塵装置の集塵部の要部構成図で、コレクタフレームに高圧電極ブロックを組み付けた状態を示す概略正面図である。 図８のIX部の構成の拡大図であり、（ａ）は高圧電極ブロックの膨張前の状態を示す斜視図、（ｂ）は膨張後の状態を示す斜視図である。 前記コレクタフレームと高圧電極ブロックの関係を概略的に示す側断面図で、（ａ）はコレクタフレームと高圧電極ブロックの間に逃げがある場合、（ｂ）は逃げがない場合の膨張時の状態を示す図である。 従来の高圧電極ブロックと給電部材の関係を示す斜視図である。

符号の説明

Ｍ 静電式集塵装置
Ａ 荷電部（アイオナイザ）
Ｂ 集塵部（コレクタ）
Ｓ 膨張代
３ 低圧電極
４ 高圧電極
２０ コレクタフレーム
２３ 凹部
４０ 高圧電極ブロック
４１ リブ
４１ａ 端面
４１ｂ，４１ｃ 側面
４３ 凸部
７０ 給電部材
７１ａ 端壁
７１ｂ，７１ｃ 側壁
７２ 付勢部（バネ部）
７３ 小孔
７４ 給電部

Claims (4)

1. 送風路を横切るように配設される複数の高圧電極と、これら高圧電極の端部を連結部分を介して連結するリブ部とが、半絶縁性樹脂によって一体に成形された高圧電極ブロックを備え、
   導電性材料からなる給電部材が、該連結部分を除く該リブ部の外周に配設された静電式集塵装置であって、
   前記リブ部外周の対向する２側面の一方と対向する前記給電部材の部位に給電部を配置しつつ、該リブ部外周の対向する該２側面の他方と対向する前記給電部材の部位に前記導電性材料が有する弾力性を利用した付勢部を形成し、
   該付勢部の付勢力によって該リブ部外周に該給電部を圧接させたことを特徴とする静電式集塵装置。
2. 請求項１に記載の静電式集塵装置であって、
   前記付勢部が、前記給電部に向かって曲げ癖を付けられた切片によって構成されていることを特徴とする静電式集塵装置。
3. 請求項１または２に記載の静電式集塵装置であって、
   前記付勢部が、少なくとも給電部材の長手方向の両端部近傍に設けられていることを特徴とする静電式集塵装置。
4. 請求項１〜３のいずれか１項に記載の静電式集塵装置であって、
   前記高圧電極ブロックが収容されるフレームを備えるとともに、
   前記リブ部外周の前記対向する２側面の間に凸部と、
   該リブ部に前記給電部材を組付けた状態で、該給電部材の該凸部と対向する部位に小孔と、
   該給電部材が該リブ部に組付けられた状態の該高圧電極ブロックが、該フレームに組付けられた状態で、該フレームに該小孔から突出した該凸部が収容される凹部と、を備え、
   該凹部が、前記高圧電極ブロックが膨張した際の膨張代を見込んだ寸法に設定されていることを特徴とする静電式集塵装置。

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