JP5267182B2

JP5267182B2 - 電気集じん機

Info

Publication number: JP5267182B2
Application number: JP2009028090A
Authority: JP
Inventors: 健吾中原; 亮加藤
Original assignee: Panasonic Corp; Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Corp; Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2009-02-10
Filing date: 2009-02-10
Publication date: 2013-08-21
Anticipated expiration: 2029-02-10
Also published as: JP2010184166A

Description

本発明は、空気中の浮遊粒子状物質を捕集し空気清浄を行うための電気集じん機に関する。

従来、この種の電気集じん機は、以下のようなものが知られており図５を参照しながら説明する（例えば、特許文献１参照）。

図に示すように、集じん電極５１と放電電極５２は交互に複数所定の間隔を持って配置され、放電電極５１に高電圧を印加し、集じん電極５１との間で発生するコロナ放電により、空気中の浮遊粒子状物質を帯電させクーロン力により捕集している。集じん電極５１と放電電極５２は所定の間隔を保つために、複数の集じん電極は第１支持棒５３により支持され、隣り合う集じん電極との間に間隔調整部材５４がくるように第１支持棒５３に通し、第１支持棒５３の両端からネジを締め付けることで所定の間隔を保ち固定されている。同様に複数の放電電極５２は第２支持棒５５により支持され、隣り合う放電電極５２との間に間隔調整部材５４がくるように第２支持棒５５に通し、第２支持棒５５の両端からネジを締め付けることで所定の間隔を保ち固定されている。第１支持棒５３は放電電極５２と接触しておらず、第２支持棒５５は集じん電極５１と接触していない。

このようにすることで、集じん電極と放電電極を所定の間隔に保っている。
特開２００６−７１１２号公報

このような従来の電気集じん機では、第１支持棒または第２支持棒の両端からネジで締め付けているため、締め付けていくことで集じん極板または放電極板に歪が生じ、集じん極板と放電極板の間隔にバラツキが出てしまう。また、集じん極板がセラミックスなどの脆い材料では、ネジでの締め付けによる圧縮力が大きいとセラミックスが破壊される可能性がある。また、放電極板を支持している第２支持棒の両側からネジで固定する時に、集じん極板と放電極板の間隔が均等になるようにネジの位置を微調整する必要がある。逆を言えば、ネジの位置が少しずれるだけで、間隔が均等ではなくなってしまう。さらに間隔調整部材の各部品の長さに誤差があり、それが複数積層された時に集じん極板と放電極板の間隔にズレが生じてしまう。このように、所定の間隔を保てなくなることで、異常な火花放電の発生や短絡が発生し、電気集じん機の集じん性能を安定的に発揮出来なくなる。

また、間隔が狭い所はコロナ放電が強く、間隔が広い所はコロナ放電が弱くなり、浮遊粒子状物質への帯電量にもバラツキが出てしまい、集じん性能が低下してしまう。

また、従来の固定方法では、メンテナンス時などに、真ん中付近にある集じん極板を１枚だけ取り出したい時に、ネジを緩め片方から１枚ずつ取り出さなければならず、時間と労力が非常にかかる。

本発明は、このような従来の課題を解決するものであり、集じん極板と放電極板を所定の間隔を空けて積層することが可能で集じん性能が安定し、また集じん極板が脆いセラミックスのような材料の場合でも割れることなく固定することが可能であり、同時に短時間で容易に集じん極板を取り出すことが可能な電気集じん機を提供することを目的としている。

本発明の電気集じん機は上記目的を達成するために、高電圧が印加された放電極と、この放電極と空気を介して対向している接地極板と、枠体とを備えた電気集じん機であって、前記放電極と、前記接地極板とが交互に複数配置し、前記枠体は、弾性部材と当て具が固定される第１フレームと、前記第１フレームを固定する第２フレームによって構成し、前記接地極板を所定の間隔を空けて前記弾性部材と前記当て具によって挟んで固定し、前記弾性部材と前記当て具の少なくともいずれか一方は単体で隣り合う２枚の前記接地極板に同時に接触するものである。

この手段により、接地極板を所定の間隔で固定し積層することが可能であり、また接地極板に歪を生じることなく固定でき、さらに余計な締め付けによる圧縮力が接地極板にかからないため、接地極板が脆いセラミックスのような材料の場合でも割れることなく固定することができ、同時に接地極板１枚を容易に取り付けたり取り外したりすることができる電気集じん機が得られる。また、この手段により、弾性部材と当て具の使用部品数を半分に減らすことが可能となり、組立時またはメンテナンス時に弾性部材と当て具の取り付け、取り外しにかかる時間を短縮することができる。

また他の手段は、接地極板の固定箇所が複数あり、前記接地極板の片面に弾性部材を複数接触させ、前記接地極板の他面に当て具を複数接触させたものである。

この手段により、集じん極板と放電極板の間隔を所定の間隔を持って、積層することが可能となり、集じん性能を安定的に発揮することができる。

また他の手段は、第２フレームの両側に、それぞれ複数の第１フレームを固定したものである。

この手段により、接地極板の枚数を増やすことができ、集じん性能を高めることが出来る。

また他の手段は、弾性部材と当て具の少なくともいずれか一方は金属製としたものである。

この手段により、弾性部材または当て具の少なくともいずれか一方を使用してコロナ放電時の電流を流すことが可能となり、別途電流経路を設ける必要がなく装置を小型にすることが出来る。

また他の手段は、接地極板は電気絶縁性のあるセラミックス基板の表面に電気導電性のある導電層と電気抵抗値を持った抵抗層を設け、弾性部材と前記導電層が接触する部分は前記弾性部材の幅よりも前記導電層の幅の方が広く、前記弾性部材の両側が前記導電層の範囲内に納まったものである。

この手段により、弾性部材が接地極板と平行に接触せず斜めに接触したりした場合でも、確実にセラミック基板上の導電層と接触することができ、コロナ放電が発生し集じん性能を安定的に発揮することができる。

本発明によれば集じん極板と放電極板を所定の間隔を空けて積層することが可能で集じん性能が安定し、また集じん極板が脆いセラミックスのような材料の場合でも割れることなく固定することが可能であり、同時に短時間で容易に集じん極板を取り出すことが可能な電気集じん機を提供できる。

本発明の請求項１記載の発明は、高電圧が印加された放電極と、この放電極と空気を介して対向している接地極板と、枠体とを備えた電気集じん機であって、前記放電極と、前記接地極板とが交互に複数配置し、前記枠体は、弾性部材と当て具が固定される第１フレームと、前記第１フレームを固定する第２フレームによって構成し、前記接地極板を所定の間隔を空けて前記弾性部材と前記当て具によって挟んで固定したものであり、接地極板を所定の間隔で固定し積層することが可能であり、また接地極板に歪を生じることなく固定でき、さらに余計な締め付けによる圧縮力が接地極板にかからないため、接地極板が脆いセラミックスのような材料の場合でも割れることなく固定することができ、同時に接地極板１枚を容易に取り付けたり取り外したりすることができるという作用を有する。また、弾性部材と当て具の少なくともいずれか一方は単体で隣り合う２枚の接地極板に同時に接触するものであり、弾性部材と当て具の使用部品数を半分に減らすことが可能となり、組立時またはメンテナンス時に弾性部材と当て具の取り付け、取り外しにかかる時間を短縮することができるという作用を有する。

本発明の請求項２記載の発明は、接地極板の固定箇所が複数あり、前記接地極板の片面に弾性部材を複数接触させ、前記接地極板の他面に当て具を複数接触させたものであり、集じん極板と放電極板の間隔を所定の間隔を持って、積層することが可能となり、集じん性能を安定的に発揮することができるという作用を有する。

本発明の請求項３記載の発明は、第２フレームの両側に、それぞれ複数の第１フレームを固定したものであり、接地極板の枚数を増やすことができ、集じん性能を高めることが出来るという作用を有する。

本発明の請求項４記載の発明は、弾性部材と当て具の少なくともいずれか一方は金属製としたものであり、弾性部材または当て具の少なくともいずれか一方を使用してコロナ放電時の電流を流すことが可能となり、別途電流経路を設ける必要がなく装置を小型にすることが出来るという作用を有する。

本発明の請求項５記載の発明は、接地極板は電気絶縁性のあるセラミックス基板の表面に電気導電性のある導電層と電気抵抗値を持った抵抗層を設け、弾性部材と前記導電層が接触する部分は前記弾性部材の幅よりも前記導電層の幅の方が広く、前記弾性部材の両側が前記導電層の範囲内に納まったものであり、弾性部材が接地極板と平行に接触せず斜めに接触したりした場合でも、確実にセラミック基板上の導電層と接触することができ、コロナ放電が発生し集じん性能を安定的に発揮することができるという作用を有する。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。

（実施の形態１）
図１は本実施の形態の斜視構成図であり、放電極１と空気を介して対向している接地極板２と枠体３とを備えた電気集じん機であって、放電極１と接地極板２とは交互に複数配置し、枠体３は弾性部材４と当て具５が固定される第１フレーム６と、第１フレーム６を固定する第２フレーム７によって構成している。接地極板２は２枚の板を連結板８によって接続し１枚の接地極板２として使用している。接地極板２は１枚の板で構成されていてもよい。

本実施の形態では、各部品の材料は次の通りとなっている。第１フレーム６・第２フレーム７・弾性部材４・当て具５・連結板８はステンレス、接地極板２はアルミナを主原料とするセラミックスである。本実施の形態は一例を示しており、例えば当て具５が樹脂であってもよい。

図２は接地極板２の表面状態を図示したものであり、電気的に導通のある導電層２１と、電気抵抗値をもった抵抗層２２を両表面に設けている。導電層２１の表面抵抗率は１０Ω／□以下、抵抗層２２の表面抵抗率は１０⁶〜１０¹⁰Ω／□である。

上記構成において、放電極１には図示しない高圧電源から高電圧（本実施の形態では−１０ｋＶ）が印加され、接地極板２の導電層２１は弾性部材または当て具５と導通しており、第１フレーム６・第２フレーム７を介してアースへつながっている。

放電極１と接地極板２の間ではコロナ放電が発生するため、空気中に浮遊している粒子状物質は放電極１と接地極板２の間を通過する際に、コロナ放電により帯電され、帯電された粒子は電界によってクーロン力が発生し、接地極板２へ捕集される。

なお、図１に示す斜視構成図は空気中に浮遊している粒子状物質を帯電させる帯電部であり、下流側に集じん部を備えることで、より捕集効率を高めることが出来る。集じん部は高電圧が印加された極板とアースに接続された極板とが交互に複数積層配置したもので、コロナ放電は発生せず、極板間には電界が発生している。

枠体３は、第１フレーム６と第２フレーム７が枠固定穴９を使用してボルト・ナットによって固定されている。本実施の形態では第２フレーム７の枠固定穴９が長穴になっており、第１フレーム６の取り付け位置を微調整できるようになっている。接地極板２は第１フレーム６をＺ方向に２本使用して固定しているが、第２フレーム７のＹ方向へもう１セットの第１フレーム６を２本備えており、こちらにも接地極板２を固定している。なお、第２フレーム７はＹ方向へ２セットではなく、１セットだけでもよい。

この時、両側（Ｙ方向）の接地極板２へ向かって、放電極１に備えた両側の尖った複数の針１０の先端が向いている。このことで、それぞれにコロナ放電させることが可能となり、集じん性能が向上する。

本実施の形態の特徴は、接地極板２を弾性部材４と当て具５によって所定の間隔を空けて固定していることである。

図１に示すように第１フレーム６には弾性部材４と当て具５を固定するための固定穴１１を所定の間隔をおいて設け、その固定穴１１は図１のＸ方向に長穴となって、弾性部材と当て具５の間隔を１ヶずつ微調整出来るようになっている。所定の間隔とは本実施の形態では隣り合う接地極板２の間隔が４０ｍｍになるようにしている。常時所定の間隔を保つことが出来ることで、集じん性能を安定的に発揮することが可能となる。

なお、当て具５にはバーリングによる穴を備えておりナットを使用する必要がなく、重量を軽減している。

図３は弾性部材４と当て具５部分の詳細図である。弾性部材４は、板バネ状に形成されており、図１に示すように接地極板２の両側（図１では上側と下側）に配置し、同時に弾性部材４によって接地極板２が押されるため、これを受け止める部材が当て具５となっている。

このように接地極板２を固定することにより、歪を発生させずに、接地極板２同士の間隔を確実に所定の間隔をおいて固定することが可能となる。さらに、接地極板２は１枚だけでも、引き出すだけで簡単に取り外すことが可能となる。

また、接地極板２が本実施の形態のようなセラミック基板である場合でも、従来のような支持棒に１枚ずつ接地極板２を通し間隔調整部材で間隔を調整し最後に支持棒の両側からネジで固定する方法では、ネジの締め付けによる圧縮力によりセラミックスのような脆性材料であると割れる可能性がある。

また支持棒は枠体３を構成する一部品であるため、枠体３にねじれが加わったときは接地極板２にもねじれが生じ、接地極板２が脆性材料であると割れてしまう。

本実施の形態では、接地極板２が１枚ずつ弾性部材４と当て具５により固定しているため、ネジの締め付けによる圧縮力やねじれによる割れを防ぐことが出来る。また接地極板２間を空気が流れた場合に発生する振動も弾性部材４により吸収することができ、振動による割れも防ぐことができる。

ここで、セラミック基板上の導電層２１において、弾性部材４と接触する部分は、接地極板２に接触する部分が多少変形を起こしていても（例えば接地極板２と平行でなく傾いている場合でも）確実にお互いが導通するように、弾性部材４の幅（図２に点線で図示）よりも導電層２１の幅の方が広くなるようにしている。この構成により、接地極板を確実に接地することができ、コロナ放電を確実に発生させ、集じん性能を安定的に発揮することができる。

また、弾性部材４と当て具５はそれぞれ単体で隣り合う接地極板２に同時に接触しており、接地極板２が１枚毎に弾性部材４と当て具５を使用する場合より部品数が半分ですむため、弾性部材４と当て具５の取り付け・取り外しにかかる時間を短縮することが出来る。

また、接地極板２は片面を弾性部材４と接触し、もう片面には当て具５を接触させ、同じ面で片側は弾性部材４、もう片側は当て具５といった固定の方法はしていない。これは、接地極板２の位置を確実に固定するためであり、接地極板２の同じ面の一端を弾性部材４、他端を当て具５で固定すると、接地極板２にモーメント力が加わるため、接地極板２の間隔が平行ではなくなり、間隔にバラツキが生じてしまう。

図１に示すＹ方向の接地極板２の位置決め方法は、第１フレーム６に備えたストッパー１２によって、位置が決定される。

本実施の形態では、ストッパー１２は第１フレーム６と一体でＬ型に形成されており、部品点数を少なくできると同時に、第１フレームがＬ型のため剛性が向上し、枠体全体の剛性が向上する。

なお、ストッパー１２だけでは枠体３の外側へずれることがあるため、図１に示すように、接地極板２挿入後に仕切板１３を枠体３に固定することで、接地極板２の位置が固定され、安定的に集じん性能を発揮することができる。

（参考の形態１）
本参考の形態は、図１に示す第１フレーム６と第２フレーム７と弾性部材４と当て具５の材料がアルミニウムであるものである。これにより、装置の重量を軽減することができ、メンテナンス時の出し入れが容易になり、作業性が向上する。

本参考の形態において、弾性部材４または当て具５と第１フレーム６はリベットにより固定されている。また、第１フレーム６と第２フレーム７もリベットにより固定されている。リベット止めにより、お互いを確実に固定することができ、ネジ止めに比べ使用中の緩みも少なく、長期的に接地極板２の位置が変化せず、集じん性能を安定的に発揮することができる。

（参考の形態２）
図４は本参考の形態を表す詳細図であり、第１フレーム６と第２フレーム７を溶接により固定したものである。

図３に示すように、ネジ止めまたはリベット止めの場合、最も第２フレーム７寄りの接地極板２を固定している当て具５と第２フレーム７の間にはネジまたはリベットがくるため、第２フレーム７と当て具５の間には隙間を設けておかなければならない。

しかし図４のように、第１フレーム６と第２フレーム７を溶接で固定すれば、このような隙間を設ける必要がなく、装置を小型化することが可能となる。

以上のように、放電極１と、接地極板２とが交互に複数配置し、枠体を、弾性部材と当て具が固定される第１フレーム６と、第１フレーム６を固定する第２フレーム７によって構成し、接地極板２は所定の間隔を空けて弾性部材４と当て具５によって挟んで固定したものであり、接地極板２を所定の間隔で固定し積層することが可能であり、また接地極板２に歪を生じることなく固定でき、さらに余計な締め付けによる圧縮力が接地極板２にかからないため、接地極板２が脆いセラミックスのような材料の場合でも割れることなく固定することができるとともに、１枚の接地極板２を容易に取り付けたり取り外したりすることができるという効果のある電気集じん機を提供できる。

本発明は、空気中の浮遊粒子状物質を捕集する場合の空気清浄方式として有効であり、接地極板２を所定の間隔をもって弾性部材４と当て具５により固定することで、集じん性能を安定的に発揮できるとともに、接地極板２に強い圧縮力がかからないため、接地極板２がセラミックスのような脆い材料であっても確実に固定することができる電気集じん機を提供するものである。

本発明の実施の形態１、参考の形態１を示す電気集じん機の斜視構成図同接地極板の詳細図同固定部分の詳細図本発明の参考の形態２を示す固定部分の詳細図従来の電気集じん機を示す構成図

１放電極
２接地極板
３枠体
４弾性部材
５当て具
６第１フレーム
７第２フレーム
８連結板
９枠固定穴
１０針
１１固定穴
１２ストッパー
１３仕切板
２１導電層
２２抵抗層

Claims

高電圧が印加された放電極と、この放電極と空気を介して対向している接地極板と、枠体とを備えた電気集じん機であって、前記放電極と、前記接地極板とが交互に複数配置し、前記枠体は、弾性部材と当て具が固定される第１フレームと、前記第１フレームを固定する第２フレームによって構成し、前記接地極板を所定の間隔を空けて前記弾性部材と前記当て具によって挟んで固定し、
前記弾性部材と前記当て具の少なくともいずれか一方は単体で隣り合う２枚の前記接地極板に同時に接触することを特徴とする電気集じん機。
接地極板の固定箇所が複数あり、前記接地極板の片面に弾性部材を複数接触させ、前記接地極板の他面に当て具を複数接触させたことを特徴とする請求項１記載の電気集じん機。
第２フレームの両側に、それぞれ複数の第１フレームを固定したことを特徴とする請求項１または２記載の電気集じん機。
弾性部材と当て具の少なくともいずれか一方は金属製であることを特徴とする請求項１〜３いずれか記載の電気集じん機。
接地極板は電気絶縁性のあるセラミックス基板の表面に電気導電性のある導電層と電気抵抗値を持った抵抗層を設け、弾性部材と前記導電層が接触する部分は前記弾性部材の幅よりも前記導電層の幅の方が広く、前記弾性部材の両側が前記導電層の範囲内に納まったことを特徴とする請求項１〜４いずれか記載の電気集じん機。