JP6562835B2 - 電気集塵機 - Google Patents

Description

本発明は、荷電部によって帯電させた塵を捕集部によって捕集する電気集塵機に関する。

荷電部によって帯電させた塵を捕集部によって捕集する電気集塵機が普及している（特許文献１参照）。捕集部は、プラスの高電圧を印加する高圧極板とアース極板とが所定の距離だけ離間して対向するように、複数の高圧極板と複数のアース極板とを配列させた構成を有する。

特許第４９６０８３１号公報

電気集塵機を軽くするために、アース極板を金属板ではなく、両面に導電塗装を施した樹脂板を用いることがある。両面に導電塗装を施した樹脂板をプレス加工によって打ち抜くことによって、所定の形状のアース極板が形成される。

電気集塵機は、集塵効率をできるだけ向上させることが求められる。樹脂板をプレス加工によって打ち抜いて形成したアース極板を用いると、金属板のアース極板を用いる場合よりも集塵効率が低下することが明らかとなった。

本発明は、導電塗装を施した樹脂板をアース極板として用い、従来よりも集塵効率を向上させることができる電気集塵機を提供することを目的とする。

本発明は、上述した従来の技術の課題を解決するため、空気に含まれる塵をプラスに帯電させる荷電部と、高圧極板とアース極板とが所定の距離だけ離間して対向するように配置され、プラスに帯電した塵を前記アース極板によって捕集する捕集部とを備え、前記アース極板は、両面に導電塗装が施された樹脂板を有し、前記アース極板は、前記樹脂板の一方の面の外周端部に形成されているカエリの部分を避けるように前記導電塗装が施されることによって、前記外周端部に未塗装部を有することを特徴とする電気集塵機を提供する。

上記の電気集塵機において、前記アース極板は、前記樹脂板の他方の面の外周端部に形成されているダレの部分を避けるように前記導電塗装が施されることによって、前記外周端部に未塗装部を有することが好ましい。

本発明の電気集塵機によれば、導電塗装を施した樹脂板をアース極板として用い、集塵効率を従来よりも向上させることができる。

一実施形態による電気集塵機が備える荷電部及び捕集部と高圧電源とを示す概念図である。 一実施形態による電気集塵機の全体的な構成を示す外観斜視図である。 一実施形態による電気集塵機が備える荷電部及び捕集部の概念図である。 導電塗装を施した樹脂板をアース極板として用いた従来の電気集塵機が有する問題点を説明するための概念的な断面図である。 一実施形態による電気集塵機が備えるアース極板による作用効果を説明するための概念的な断面図である。 一実施形態による電気集塵機が備えるアース極板を示す平面図である。

以下、一実施形態の電気集塵機について、添付図面を参照して説明する。まず、図２及び図３を用いて、一実施形態による電気集塵機１００の全体的な構成を説明する。

図２において、電気集塵機１００は、図３に示す荷電部１０Ａ及び１０Ｂを収納する荷電部収納筐体１０１と、図３に示す捕集部２０Ａ及び２０Ｂを収納する捕集部収納筐体１０２とを備える。荷電部収納筐体１０１は荷電部１０Ａと荷電部１０Ｂとの一方のみを収納してもよいし、捕集部収納筐体１０２は捕集部２０Ａと捕集部２０Ｂとの一方のみを収納してもよい。

荷電部１０Ａ及び１０Ｂを荷電部１０と総称する。捕集部２０Ａ及び２０Ｂを捕集部２０と総称する。荷電部収納筐体１０１及び捕集部収納筐体１０２が収納する荷電部１０と捕集部２０との組数は任意である。

荷電部１０と捕集部２０とは近接して対向している。荷電部１０は、図２の手前側からＸ方向に流れる空気に含まれる塵を帯電させる。捕集部２０は帯電した塵を捕集して、捕集部収納筐体１０２の後方より塵を除去した空気を排出する。

図３は、荷電部１０及び捕集部２０を図２のＸＹ平面で切断した状態を概念的に示している。図３において、荷電部１０は例えば５枚の板状の対向電極１１と、一対の対向電極１１間のほぼ中央部に配置された４本のイオン化線１２を有する。イオン化線１２は直径が例えば０．１２ｍｍ程度であり、紙面と直交する方向に所定の長さを有する。

図３において、空気は図３の上方より対向電極１１間の開口を介して内部へと流入する。

捕集部２０は、複数の板状の高圧極板２１と複数の板状のアース極板２２とが所定の距離だけ離間して対向するように配列されている。高圧極板２１とアース極板２２との間隔は一対の対向電極１１間の間隔より格段に狭く、高圧極板２１とアース極板２２は対向電極１１よりもはるかに多い枚数を有する。

対向電極１１の枚数、イオン化線１２の本数、高圧極板２１とアース極板２２の枚数は特に限定されるものではない。

図１を用いて、荷電部１０及び捕集部２０が電源とどのように接続され、荷電部１０及び捕集部２０がそれぞれどのように作用するかを説明する。

図１に示すように、対向電極１１はアースに接続され、イオン化線１２は高圧電源１３のプラス側に接続されている。イオン化線１２には、例えば＋５ｋＶの高電圧が印加されている。

これにより、対向電極１１とイオン化線１２との間には、一点鎖線で示す矢印で示すようにコロナ放電が起こる。図１では、１つの対の対向電極１１間にしかコロナ放電を示していないが、他の対の対向電極１１間にも同様にコロナ放電が起こる。空気が対向電極１１間を通過すると、空気に含まれる塵はプラスに帯電して、捕集部２０の方向に流れる。

高圧極板２１には、高圧電源２３のプラス側に接続されている。高圧極板２１には、例えば＋４．５ｋＶの高電圧が印加されている。アース極板２２はアースに接続されている。よって、高圧極板２１からアース極板２２へと向かう電界が発生する。

高圧極板２１とアース極板２２との間を通過するプラスに帯電した塵は、アース極板２２で捕集される。アース極板２２は塵を集塵する電極であり、集塵電極と称されることがある。高圧極板２１は非集塵電極と称されることがある。

以上のようにして、荷電部１０及び捕集部２０を備える電気集塵機１００は、空気に含まれる塵を集塵することができる。

高圧極板２１は例えば半導電性樹脂によって所定の形状に形成されている。高圧極板２１の形状は、後述するアース極板２２と同様の形状に形成されている。半導電性樹脂の抵抗率（体積抵抗率）は、１０^１０Ωｃｍ〜１０^１３Ωｃｍである。

アース極板２２は、両面に導電塗装を施した樹脂板をトムソン加工等のプレス加工によって打ち抜くことによって所定の形状に形成されている。アース極板２２を金属板ではなく樹脂板とすることによって、電気集塵機１００を軽くすることができる。

ここで、図４を用いて、導電塗装を施した樹脂板をアース極板２２として用いた従来の電気集塵機が有する問題点を説明する。図４に示すように、アース極板２２は、絶縁層として機能する例えばポリ塩化ビニル（ＰＣＶ）の樹脂板２２１と、樹脂板２２１の両面に施された導電塗装２２２とを有する。

図４に矢印で示す方向が、トムソン加工における抜き方向であるとする。この場合、アース極板２２には、抜き方向の下流側である一方の面の端部にカエリ２２３が形成され、抜き方向の上流側である他方の面の端部にダレ２２４が形成される。

本発明者による検証によって次のことが明らかとなった。高圧極板２１にプラスの高電圧を印加すると、高圧極板２１の表面とカエリ２２３の先端部との不平等性に起因して、カエリ２２３の部分に高圧極板２１の極性とは反対の極性であるマイナス放電がある電界強度以上で発生する。カエリ２２３の部分に発生したマイナス放電は、プラスに帯電した塵を中和させてしまう。その結果、集塵効率が低下する。

そこで、本実施形態においては、アース極板２２を図５及び図６に示すように構成している。図５において、アース極板２２は矢印で示す方向を抜き方向として、トムソン加工等のプレス加工によって所定の形状に形成されている。図４と同様に、樹脂板２２１の端部にはカエリ２２３とダレ２２４が形成されている。

図５に示すように、樹脂板２２１の両面に、カエリ２２３とダレ２２４の部分を含む端部を避けて導電塗装２２２を施している。カエリ２２３とダレ２２４の部分を含む端部の両面は、未塗装部２２５とされている。

カエリ２２３が形成されている面のみに未塗装部２２５を設けてもよいが、樹脂板２２１の両面に未塗装部２２５を設けるのがよい。

樹脂板２２１の板厚を０．７ｍｍとすると、未塗装部２２５は、樹脂板２２１の外周端から１ｍｍ程度の範囲でよい。未塗装部２２５は、板厚以上の範囲とするのがよい。

アース極板２２は、一例として、図６に示すような平面的な形状に形成されている。アース極板２２には、複数配列したアース極板２２を支持するための支持部材やアースに接続するための接地部材を装着するための凹部２２６が形成されている。図６に示すアース極板２２の形状は単なる例であり、形状は限定されない。

樹脂板２２１に未塗装部２２５を設ける方法は特に限定されないが、例えば次のようにすればよい。図６において、樹脂板２２１には、シルクスクリーン印刷によって、外周端部に１ｍｍ程度の未塗装部２２５を形成するように、導電塗装２２２が施されている。

図５及び図６に示すような外周端部に未塗装部２２５を形成したアース極板２２を有する捕集部２０を備える電気集塵機１００においては、上述した不平等性が抑えられ、カエリ２２３の部分にマイナス放電が発生しない。よって、プラスに帯電した塵を中和させてしまうことが抑えられ、従来と比較して集塵効率を向上させることができる。

高圧極板２１の印加電圧を５．８ｋＶ、高圧極板２１とアース極板２２との距離を２．７ｍｍ、高圧極板２１とアース極板２２との間の電界強度を２．１５ｋＶ／ｍｍとし、図４に示す従来例と図５及び図６に示す本実施形態との集塵効率を測定した。なお、体積流量Ｑを５６．７ＣＭＭ（Cubic Meter per Minute）とし、０．５〜１．０μｍの塵を集塵する集塵効率を測定した。

測定の結果、従来例における集塵効率は４８．８％であったのに対し、本実施形態における集塵効率は６０．７％であり、集塵効率を向上させることが確かめられた。

本発明は以上説明した本実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々変更可能である。

１０，１０Ａ，１０Ｂ 荷電部
１１ 対向電極
２０，２０Ａ，２０Ｂ 捕集部
２１ 高圧極板
２２ アース極板
２２１ 樹脂板
２２２ 導電塗装
２２３ カエリ
２２４ ダレ
２２５ 未塗装部

Claims (2)

1. 空気に含まれる塵をプラスに帯電させる荷電部と、
   高圧極板とアース極板とが所定の距離だけ離間して対向するように配置され、プラスに帯電した塵を前記アース極板によって捕集する捕集部と、
   を備え、
   前記アース極板は、両面に導電塗装が施された樹脂板を有し、
   前記アース極板は、前記樹脂板の一方の面の外周端部に形成されているカエリの部分を避けるように前記導電塗装が施されることによって、前記外周端部に未塗装部を有する
   ことを特徴とする電気集塵機。
2. 前記アース極板は、前記樹脂板の他方の面の外周端部に形成されているダレの部分を避けるように前記導電塗装が施されることによって、前記外周端部に未塗装部を有することを特徴とする請求項１に記載の電気集塵機。

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