JP7300298B2 - Charging device and dust collector - Google Patents
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Description
本発明は、帯電装置及び集塵装置に関する。 The present invention relates to charging devices and dust collectors.
コロナ放電用高圧電源の高圧側出力端子が導線および碍管を介してコロナ放電極の端子部に接続され、また接地側出力端子が導線を介して対向電極に接続され、且つ接地されており、対向電極はガス流に平行でかつ相互に平行に設けられた板状の電極で、その天井板、底板と共に断面が矩形のガスダクトを形成しており、コロナ放電極は相隣る対向電極の間隙の中心に中心軸にそって鉛直に絶縁配設され、上部で天井板を貫通する碍管に、下部で底板に設けた碍子にそれぞれ固定支持されており、ガスダクトの上流側および下流側に付設された金網状保護体が対向電極群と共に接地され、補助的な対向電極の役目も果たしているコロナ放電ユニットは、知られている(例えば、特許文献1)。 A high-voltage side output terminal of a high-voltage power supply for corona discharge is connected to a terminal portion of the corona discharge electrode via a conductor and a porcelain tube, and a ground side output terminal is connected to and grounded via a conductor to the counter electrode. The electrodes are plate-shaped electrodes arranged parallel to the gas flow and parallel to each other. Together with the ceiling plate and the bottom plate, they form a gas duct with a rectangular cross section. It is vertically insulated along the center axis, and is fixedly supported by the porcelain pipe that penetrates the ceiling plate at the top and the insulator provided on the bottom plate at the bottom, respectively. A corona discharge unit is known in which a wire mesh protector is grounded together with a group of counter electrodes and also serves as an auxiliary counter electrode (for example, Patent Document 1).
ここで、接地電極の処理気流の最上流側の端部よりも処理気流の上流側に放電電極を配置する構成を採用した場合、接地電極は、放電電極により発生され拡散されたイオンを、処理気流に交わる方向に引き寄せることができないので、処理気流中に含まれる浮遊微粒子を帯電させるための広い空間を確保することができない。 Here, in the case of adopting a configuration in which the discharge electrode is arranged upstream of the processing airflow from the most upstream end of the processing airflow of the ground electrode, the ground electrode treats the ions generated and diffused by the discharge electrode. Since the particles cannot be drawn in the direction intersecting the airflow, it is not possible to secure a large space for charging the suspended fine particles contained in the processing airflow.
また、放電電極により発生され拡散されたイオンを引き寄せる接地電極として、処理気流に沿う方向に平板状の接地電極を配置する構成を採用した場合、イオンが拡散する空間を広くとる必要があるので、処理気流中に含まれる浮遊微粒子を帯電させる装置をコンパクトにすることができない。 Further, when adopting a configuration in which a flat plate-shaped ground electrode is arranged in a direction along the processing airflow as the ground electrode that attracts the ions generated and diffused by the discharge electrode, it is necessary to secure a wide space for the ions to diffuse. It is not possible to make a compact device for charging suspended particles contained in the processing air stream.
本発明の目的は、接地電極の処理気流の最上流側の端部よりも処理気流の上流側に放電電極を配置するよう構成された場合に比較して、処理気流中に含まれる浮遊微粒子を帯電させるための広い空間を確保できるようにすることにある。 An object of the present invention is to reduce suspended particulates contained in a processing airflow as compared to a configuration in which a discharge electrode is arranged upstream of the processing airflow from the most upstream end of the processing airflow of a ground electrode. To secure a wide space for electrification.
また、本発明の他の目的は、放電電極により発生され拡散されたイオンを引き寄せる接地電極として、処理気流に沿う方向に平板状の接地電極を配置するよう構成された場合に比較して、処理気流中に含まれる浮遊微粒子を帯電させる装置をコンパクトにすることにある。 Another object of the present invention is to provide a ground electrode for attracting ions generated and diffused by the discharge electrode, which is arranged in the direction along the processing gas flow. To make a device for charging floating fine particles contained in an air stream compact.
かかる目的のもと、本発明は、複数の繊維状導電体により形成され、放電によりイオンを発生させ拡散させる放電電極と、接地電位に保たれ、放電電極により発生され拡散されたイオンを引き寄せて、処理気流中に含まれる浮遊微粒子をイオンにより帯電させる接地電極とを備え、放電電極は、処理気流内で接地電極間に配設され、少なくとも、放電電極の複数の繊維状導電体の全部又は一部が、接地電極の処理気流の最上流側の端部よりも処理気流の下流側に配置されている帯電装置を提供する。 Based on this object, the present invention provides a discharge electrode formed of a plurality of fibrous conductors for generating and diffusing ions by discharge, and a discharge electrode maintained at ground potential to attract the ions generated and diffused by the discharge electrode. and a ground electrode for ion-charging suspended fine particles contained in the treatment gas stream, the discharge electrode being disposed between the ground electrodes in the treatment gas stream, and at least all or all of the plurality of fibrous conductors of the discharge electrode. A portion of the charging device is located downstream of the process airflow from the most upstream end of the ground electrode.
ここで、放電電極は、隣接する2つの接地電極間の中央に配設され、処理気流に直交する方向の接地電極までの離間距離が20mm以上100mm以下となるように、配置されている、ものであってよい。 Here, the discharge electrode is arranged in the center between two adjacent ground electrodes, and is arranged so that the separation distance to the ground electrode in the direction perpendicular to the processing airflow is 20 mm or more and 100 mm or less. can be
また、接地電極は、平板状の導電性部材により形成されている、ものであってよい。その場合、接地電極は、処理気流に直交する方向の特定の位置に放電電極に対向するように配置されている、ものであってよい。 Also, the ground electrode may be formed of a flat plate-like conductive member. In that case, the ground electrode may be arranged so as to face the discharge electrode at a specific position in the direction orthogonal to the process airflow.
また、本発明は、複数の繊維状導電体により形成され、放電によりイオンを発生させ拡散させる放電電極と、接地電位に保たれ、放電電極により発生され拡散されたイオンを引き寄せて、処理気流中に含まれる浮遊微粒子をイオンにより帯電させる接地電極とを備え、接地電極は、放電電極により発生され拡散されたイオンを、処理気流に交わる方向に引き寄せる位置に配置されている帯電装置も提供する。 In addition, the present invention includes a discharge electrode formed of a plurality of fibrous conductors for generating and diffusing ions by discharge, and a discharge electrode maintained at a ground potential, attracting the ions generated and diffused by the discharge electrode, and Also provided is a charging device provided with a ground electrode for charging floating fine particles contained in the discharge electrode with ions, wherein the ground electrode is arranged at a position to draw the ions generated and diffused by the discharge electrode in a direction intersecting the processing air flow.
更に、本発明は、複数の繊維状導電体により形成され、放電によりイオンを発生させ拡散させる放電電極と、接地電位に保たれ、放電電極により発生され拡散されたイオンを引き寄せて、処理気流中に含まれる浮遊微粒子をイオンにより帯電させる接地電極とを備え、接地電極は、処理気流に沿う方向に配置された平板状の第1の電極部と、処理気流に交差する方向に配置された平板状の第2の電極部とを含む帯電装置も提供する。 Furthermore, the present invention includes a discharge electrode that is formed of a plurality of fibrous conductors and that generates and diffuses ions by discharge, and a discharge electrode that is maintained at a ground potential and attracts the ions generated and diffused by the discharge electrode into the process gas stream. and a ground electrode for electrifying the suspended fine particles contained in the airflow with ions. The ground electrode includes a flat plate-shaped first electrode portion arranged in a direction along the processing airflow, and a flat plate-shaped first electrode portion arranged in a direction intersecting the processing airflow. A charging device is also provided including a second electrode portion having a shape.
ここで、接地電極は、第1の電極部と第2の電極部とが略垂直になるように、第1の電極部の処理気流の上流側の先端部分と第2の電極部の中央部分とが接続されることにより、形成されている、ものであってよい。その場合、接地電極は、第1の電極部の処理気流に沿う方向の長さをL1とし、第2の電極部の放電電極に向かう方向の長さをL2とした場合に、0.4≦L2/L1≦2である、ものであってよい。 Here, the ground electrode is arranged between the tip portion of the first electrode portion on the upstream side of the processing air flow and the central portion of the second electrode portion so that the first electrode portion and the second electrode portion are substantially perpendicular to each other. and may be formed by connecting the . In that case, the ground electrode has a length of 0.4 ≦ L2/L1≦2.
また、放電電極は、接地電極の処理気流の最上流側の端部よりも処理気流の下流側に配置されている、ものであってよい。 Further, the discharge electrode may be disposed downstream of the processing airflow relative to the most upstream end of the processing airflow of the ground electrode.
また、放電電極は、隣接する2つの接地電極間の中央に、何れかの接地電極までの距離が20mm以上100mm以下となるように、配置されている、ものであってよい。 Also, the discharge electrode may be arranged in the center between two adjacent ground electrodes so that the distance to either ground electrode is 20 mm or more and 100 mm or less.
また、複数の繊維状導電体は、炭素繊維であってよい。 Also, the plurality of fibrous conductors may be carbon fibers.
更に、帯電装置は、放電電極と接地電極との間に高電圧を印加する高電圧電源を更に備えた、ものであってよい。その場合、高電圧電源は、放電電極と接地電極との間に、正極性又は負極性の直流高電圧を印加する、ものであってもよいし、放電電極と接地電極との間に、正極性又は負極性のパルス型又は交番型の高電圧を印加する、ものであってもよいし、放電電極と接地電極との間に、予め定められた間隔で、通常印加する高電圧とは逆極性の高電圧を印加する、ものであってもよい。 Furthermore, the charging device may further include a high voltage power source that applies a high voltage between the discharge electrode and the ground electrode. In that case, the high-voltage power supply may apply a positive or negative DC high voltage between the discharge electrode and the ground electrode, or apply a positive or negative DC high voltage between the discharge electrode and the ground electrode. A pulse type or alternating type high voltage of polarity or negative polarity may be applied, or a high voltage opposite to the high voltage normally applied at a predetermined interval between the discharge electrode and the ground electrode. It may be one that applies a high voltage of polarity.
更にまた、本発明は、上記の何れかの帯電装置と、帯電装置により帯電された浮遊微粒子を付着させることにより集塵する集塵部とを備えた集塵装置も提供する。 Furthermore, the present invention also provides a dust collector comprising any one of the charging devices described above and a dust collecting section that collects dust by adhering airborne fine particles charged by the charging device.
ここで、集塵部は、集塵フィルタにより構成されている、ものであってもよいし、熱交換器により構成されている、ものであってもよい。 Here, the dust collection part may be configured by a dust collection filter, or may be configured by a heat exchanger.
本発明によれば、接地電極の処理気流の最上流側の端部よりも処理気流の上流側に放電電極を配置するよう構成された場合に比較して、処理気流中に含まれる浮遊微粒子を帯電させるための広い空間を確保できるようになる。 According to the present invention, compared to the case where the discharge electrode is arranged upstream of the processing airflow from the end of the ground electrode on the most upstream side of the processing airflow, suspended particles contained in the processing airflow are reduced. It becomes possible to secure a large space for electrification.
また、本発明によれば、放電電極により発生され拡散されたイオンを引き寄せる接地電極として、処理気流に沿う方向に平板状の接地電極を配置するよう構成された場合に比較して、処理気流中に含まれる浮遊微粒子を帯電させる装置をコンパクトにすることができる。 In addition, according to the present invention, as compared with the case where a flat plate-shaped ground electrode is arranged in the direction along the processing airflow as the grounding electrode that attracts the ions generated and diffused by the discharge electrode, It is possible to make the device for charging the suspended fine particles contained in the compact.
以下、添付図面を参照して、本発明の実施の形態について詳細に説明する。 BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
[本実施の形態の背景及び概要]
空気清浄機や空気調和機等の電気製品には、放電を用いて浮遊微粒子を帯電させ集塵する電気集塵機が備えられているものがある。このような電気集塵機は、放電により浮遊微粒子を帯電させる帯電部と、帯電させた浮遊微粒子を集塵する集塵部とを備えている。帯電部においては、高圧電極(放電電極)と、対向する接地電極との間に数kVの高電圧を印加して放電を発生させ、放電により発生するイオンにより浮遊微粒子を帯電させる。
[Background and outline of the present embodiment]
Some electrical appliances such as air cleaners and air conditioners are equipped with an electrostatic precipitator that collects airborne particles by charging them with electrical discharge. Such an electrostatic precipitator includes a charging section that charges floating particles by discharge, and a dust collecting section that collects the charged suspended particles. In the charging section, a high voltage of several kV is applied between a high-voltage electrode (discharge electrode) and an opposing ground electrode to generate discharge, and ions generated by the discharge charge the suspended fine particles.
放電電極がワイヤ状又は針状である帯電部では、高い集塵効率を得るために放電電流を大きくする必要があり、放電に伴って発生するオゾン(O3)の量が増加する。オゾンは独特の刺激臭気を持つため、室内に放出する場合、オゾン濃度は環境基準値(50ppb)以下とする必要がある。また放電電極がワイヤ状である場合、運転を続ける間に電極が汚染され、それによりワイヤが振動し、不快音の発生やスパーク異常の発生が引き起こされることもある。 In a charging section having a wire-shaped or needle-shaped discharge electrode, it is necessary to increase the discharge current in order to obtain high dust collection efficiency, and the amount of ozone (O 3 ) generated with the discharge increases. Since ozone has a peculiar irritating odor, the ozone concentration must be below the environmental standard value (50 ppb) when released indoors. Further, when the discharge electrode is wire-shaped, the electrode may become contaminated during continuous operation, causing the wire to vibrate, causing unpleasant noise and abnormal sparking.
放電電極が繊維状導電体で構成された帯電部もあり、それにおいてはオゾン発生量は低く抑えられるが、放電自体が帯電部周囲の状態に影響を受け易く、性能が安定しないという課題がある。また、このような帯電部では、拡散荷電を主とした荷電方式であるため拡散空間を広くとる必要があり、帯電ユニットをコンパクトにするのが難しい。 There is also a charging unit in which the discharge electrode is composed of a fibrous conductor, and in this case, the amount of ozone generated can be kept low, but the discharge itself is easily affected by the surrounding conditions of the charging unit, and there is a problem that the performance is unstable. . Moreover, in such a charging unit, since the charging method is mainly based on diffusion charging, it is necessary to secure a wide diffusion space, which makes it difficult to make the charging unit compact.
そこで、本実施の形態は、高い集塵効率が得られ、かつ、オゾン発生、ワイヤ振動、スパーク発生、放電不安定性といった課題が解決される、繊維状導電体を放電電極に用いた帯電装置、及び、その帯電装置を用いた電気集塵機を提供する。また、これらに加えて、帯電ユニットの薄型化構成においても本課題を解決し、帯電部周囲に影響を及ぼすチャージアップの抑制の両立も可能な、繊維状導電体の放電電極とT字型プレートの接地電極とを用いた帯電装置、及び、その帯電装置を用いた電気集塵機も提供する。以下では、前者を第1の実施の形態として、後者を第2の実施の形態として説明する。 Therefore, the present embodiment provides a charging device using a fibrous conductor as a discharge electrode, which can obtain high dust collection efficiency and solve problems such as ozone generation, wire vibration, spark generation, and discharge instability. And, an electrostatic precipitator using the charging device is provided. In addition to these, the discharge electrode and the T-shaped plate made of fibrous conductors can solve this problem even in a thin structure of the charging unit, and can simultaneously suppress the charge-up that affects the surroundings of the charging unit. and an electrostatic precipitator using the charging device. Hereinafter, the former will be described as a first embodiment, and the latter as a second embodiment.
[第1の実施の形態における電気集塵機の構成]
図1は、本実施の形態における電気集塵機1の全体構成を示す斜視図である。
[Configuration of electrostatic precipitator in first embodiment]
FIG. 1 is a perspective view showing the overall configuration of an
図示するように、電気集塵機1は、帯電部10、集塵部30、ファン40、これらを収納する筐体50、及び、帯電部10と集塵部30とに高電圧を供給する高電圧電源60を備える。ここでは、筐体50を破線で示し、筐体50の内部に設けられた帯電部10及び集塵部30の構成が見えるようにしている。この電気集塵機1は、帯電部10と集塵部30と機能が分離した二段電気集塵方式である。ここで、帯電部10と集塵部30とは、脱着可能なユニットの形態として構成されていても構わない。本実施の形態では、帯電装置の一例として、帯電部10を設けている。
As shown in the figure, the
ここで、空気の流れ(通風)の方向(通風方向)は、矢印で示すように、帯電部10から集塵部30に向かう方向に設定されている。通風は、集塵部30の通風方向の下流側(風下側)に設けられたファン40により行われる。
Here, the direction of air flow (ventilation) is set in the direction from the charging
帯電部10は、放電を発生する複数の放電電極11と、接地(GND)される複数の接地電極12と、高電圧電源60から供給された高電圧を複数の放電電極11に給電するための給電部材13とを備える。放電電極11は、高電圧を印加される電極であるので、高圧電極と呼ばれることもある。また、接地電極12は、放電電極11に対向するように設けられるため、対向電極と呼ばれることもある。図には、複数の放電電極11の一例として放電電極11a~11fを示し、複数の接地電極12の一例として接地電極12a~12cを示し、複数の給電部材13の一例として給電部材13a,13bを示しているが、放電電極11、接地電極12、給電部材13の数はこれに限られるものではない。
The charging
ところで、本実施の形態において、放電電極11は、複数の繊維状導電体により形成される。複数の繊維状導電体は、例えば、繊維径が約7μmの炭素繊維6000本を束ねたものであってよい。そして、この炭素繊維の束の後端をかしめ部14でかしめ、先端をブラシ状に広げて放電電極11とするとよい。その際、繊維状導電体のかしめ部14から突出した部分の長さは、例えば5mmであってよく、繊維状導電体の先端からかしめ部14の後端(給電部材13側の端部)までの長さは、例えば9mmであってよい。図では、放電電極11a~11fが、それぞれ、複数の繊維状導電体をかしめ部14a~14fでかしめることにより構成されている。
By the way, in this embodiment, the
また、本実施の形態において、放電電極11は、処理気流の上流に向けて配置される。例えば、放電電極11を95mmの間隔で3個取り付けた給電部材13が、放電電極11の炭素繊維の先端が処理気流と平行でかつ処理気流の上流を向くように2列配置される。図では、放電電極11a~11cを取り付けた給電部材13aと、放電電極11d~11fを取り付けた給電部材13bとが、各放電電極11の炭素繊維の先端が処理気流と平行でかつ処理気流の上流を向くように配置されている。
Further, in the present embodiment, the
更に、本実施の形態では、放電電極11の両側に接地電極12が配置される。つまり、放電電極11で放電により生じるイオンが、処理気流の上流側に向かって、かつ、処理気流を横断するように拡散する位置に接地電極12が配置される。換言すれば、接地電極12は、放電電極11により発生され拡散されたイオンを処理気流に交わる方向に引き寄せる位置に配置される。例えば、放電電極11から、処理気流に直交する方向に60mmの位置に、幅10mmの接地電極12が、放電電極11のかしめ部14の後端と接地電極12の後端(処理気流の下流側の端部)とが揃うように配置される。図では、接地電極12aが、放電電極11a~11cを取り付けた給電部材13aから処理気流に直交する方向における左側の位置に配置され、接地電極12bが、放電電極11d~11fを取り付けた給電部材13bから処理気流に直交する方向における右側の位置に配置されている。また、接地電極12cが、給電部材13aから処理気流に直交する方向における右側の位置で、かつ、給電部材13bから処理気流に直交する方向における左側の位置に配置されている。
Furthermore, in this embodiment,
接地電極12は、導電性を有する平板状の部材(平板状の導電性部材)で構成されている。そして、接地電極12は、平板状の部材の平面が通風方向に沿う方向に設けられている。図1では、接地電極12の平面は、通風方向と一致させている(接地電極12の平面と通風方向とのなす角度が0°)が、必ずしも一致しなくてよい。
The
集塵部30は、交互に積層された、表面が絶縁性材料の膜で被覆された板状の高圧電極31と、導電性を有する板状の対向電極32とを備える。尚、対向電極32は、荷電された粒子の電荷を逃がす形態であればよく、導電性を有する樹脂膜等で被覆されたものであっても構わない。高圧電極31と対向電極32の間が通風方向となる。対向電極32は、接地(GND)されることがあるため接地電極と呼ばれることもある。
The
尚、高圧電極31の表面を覆う絶縁性材料の膜には、ポリエチレン、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)等を用い得る。
It should be noted that polyethylene, polyethylene terephthalate (PET), polytetrafluoroethylene (PTFE), or the like can be used for the insulating material film covering the surface of the high-
筐体50は、通風方向の上流側(風上側)の帯電部10側に入口部51が設けられ、風下側の集塵部30側に出口部52が設けられている。尚、入口部51には、メッシュ(網)、格子等が設けられていてもよい。入口部51に設けられるメッシュ(網)、格子等は、ユーザの帯電部10への接触を防ぎつつ、通風に対する抵抗が小さいように設けられることがよい。また、入口部51には、形状の大きな粒子の侵入を抑制するプレフィルタが設けられてもよい。
The
尚、筐体50は、例えば、ABS(アクリロニトリル、ブタジエン、スチレン共重合体)等の樹脂材料で構成されている。
The
ファン40は、筐体50に設けられた風下側の出口部52に設けられている。空気の流れ(通風)は、筐体50の帯電部10側の入口部51から入り、帯電部10、集塵部30を経由して、筐体50のファン40が設けられた出口部52から出る。
The
尚、通風が阻害されない限り、電気集塵機1は、どのような向きに置かれても構わない。
Incidentally, the
高電圧電源60は、放電電極11と接地電極12との間に、直流(DC)の高電圧を印加することで、放電電極11と接地電極12との間にコロナ放電(放電)を発生させる。そして、発生したコロナ放電により発生したイオンが浮遊微粒子に付着することで、浮遊微粒子を帯電(荷電)させる。尚、このように放電電極11と接地電極12との間に高電圧を印加する高電圧電源60は、帯電部10の一部として捉えることもできる。
The high-
また、高電圧電源60は、高圧電極31と対向電極32との間にも、直流(DC)の高電圧を印加する。すると、帯電部10で帯電した浮遊微粒子が、静電気力により対向電極32の表面に付着する。これにより、浮遊微粒子が集塵される。尚、このように高圧電極31と対向電極32との間に高電圧を印加する高電圧電源60は、集塵部30の一部として捉えることもできる。
The high-
[第1の実施の形態における帯電部の効果]
図2及び図3は、放電電極11により放電が発生している際のイオンの流れを示した図である。このうち、図2は、図1のA部を拡大した斜視図であり、図3は、図1のA部を上方から見たときの上面図である。尚、図2及び図3では、放電電極11からプラスイオンが発生しているので、高電圧電源60(図1参照)の極性を正極性としている。
[Effect of Charging Unit in First Embodiment]
2 and 3 are diagrams showing the flow of ions when a discharge is generated by the
図示するように、本実施の形態では、放電電極11において、繊維状導電体が開展し(ブラシ状に広がり)、その先端で放電が発生する。ここで、繊維状導電体の先端での放電量は極小であるため、オゾンの発生量は非常に低くなる。また、繊維状導電体が開展することにより、放電で発生したイオンは処理気流を横断するように拡散するので、浮遊微粒子の帯電効率が向上して高い集塵性能が得られる。
As shown in the figure, in the present embodiment, the fibrous conductor spreads (spreads like a brush) in the
また、本実施の形態では、繊維状導電体の微細な先端部分で放電するため、放電電極11から大きな距離を空けて接地電極12を配置しても放電が可能となる。つまり、放電ギャップ(放電電極11と接地電極12との間隔)を大きくすることができる。これにより、コロナ放電の電流(放電電流)が制限され、コロナ放電からアーク放電(スパーク放電)に移行することが抑制される。
In addition, in the present embodiment, since discharge is performed at the fine end portion of the fibrous conductor, discharge is possible even if the
更に、本実施の形態では、接地電極12が接地されることにより電位が規定されるため、電位が安定する。これにより、放電特性が周囲環境の影響を受け難くなるため、安定放電が得易く、製品に電気集塵機1を搭載する際の設置自由度が高くなる。
Furthermore, in the present embodiment, the potential is regulated by grounding the
尚、図では、放電電極11の全部が、接地電極12の処理気流の最上流側の端部よりも処理気流の下流側に配置されているが、これには限らない。放電電極11の一部が、接地電極12の処理気流の最上流側の端部よりも処理気流の下流側に配置されていればよい。
In the figure, all of the
以下、図1乃至図3に示した帯電部10を実施例1とし、既存技術における帯電部を比較例1乃至比較例3として、実施例1の帯電部10の比較例1乃至比較例3の帯電部に対する効果を詳細に説明する。
Hereinafter, the charging
まず、実施例1で処理気流の上流かつ処理気流を横断する方向へイオンが拡散することによる比較例1に対する効果について説明する。 First, the effect of diffusion of ions in the upstream direction of the processing airflow and in the direction crossing the processing airflow in Example 1 compared to Comparative Example 1 will be described.
図4は、実施例1の帯電部10の構成と比較例1の帯電部110の構成との違いを示した図である。
FIG. 4 is a diagram showing the difference between the configuration of the charging
このうち、図4(a)は、図1のA部を拡大した斜視図である。図示するように、実施例1の帯電部10は、複数の繊維状導電体をかしめ部14でかしめて処理気流の上流側に向けられた放電電極11と、接地電極12と、給電部材13とを備える。また、図4(b)は、比較例1において図1のA部に相当する部分を拡大した斜視図である。図示するように、比較例1の帯電部110は、ワイヤ状の放電電極111と、接地電極112とを備える。
Among them, FIG. 4(a) is an enlarged perspective view of the A portion of FIG. As shown in the figure, the charging
図5は、実施例1の帯電部10と比較例1の帯電部110とでのイオン拡散方向の違いを示したグラフである。このグラフから、実施例1の帯電部10で生成されるイオンは、処理気流の上流側に供給され、処理気流の下流側には供給されないことが分かる。一方、比較例1の帯電部110で生成されるイオンは、処理気流の下流側に供給され、処理気流の上流側には供給されないことが分かる。
FIG. 5 is a graph showing the difference in ion diffusion direction between the charging
従って、実施例1の帯電部10は、電界荷電と拡散荷電の複合荷電方式であるため、放電電極11から上流側の領域を用いて浮遊微粒子を帯電させることになる。その結果、下流側に集塵部30を備える電気集塵機1(図1参照)においても広い帯電空間を確保できるため、高い帯電効率が得易くなる。一方、比較例1の帯電部110では、電界荷電方式であるため、帯電空間内の狭い領域で浮遊微粒子の帯電が起こる。その結果、高い集塵性能を得るには放電電流を大きくせざるを得ず、オゾン発生量も多くなる。
Therefore, since the charging
図6は、実施例1の帯電部10と比較例1の帯電部110とでの集塵性能を得るためのオゾン濃度に関する性能の違いを示したグラフである。このグラフから、実施例1の帯電部10では、小さい放電電流で高い集塵性能が得られること、即ち、オゾン発生量を低く抑えつつ高い集塵性能が得られることが分かる。一方、比較例1の帯電部110では、オゾン濃度が5ppbを超える程度に放電電流を大きくしなければ十分な集塵効率が得られないことが分かる。
FIG. 6 is a graph showing the difference in performance regarding the ozone concentration for obtaining the dust collection performance between the charging
次に、実施例1で処理気流の上流かつ処理気流を横断する方向へイオンが拡散することによる比較例2に対する効果について説明する。 Next, the effect of ions diffusing in the direction upstream and crossing the processing airflow in Example 1 compared to Comparative Example 2 will be described.
図7は、実施例1の帯電部10の構成と比較例2の帯電部210の構成との違いを示した図である。
FIG. 7 is a diagram showing the difference between the configuration of the charging
このうち、図7(a)は、図1のA部を拡大した斜視図である。図示するように、実施例1の帯電部10は、複数の繊維状導電体をかしめ部14でかしめて処理気流の上流側に向けられた放電電極11と、接地電極12と、給電部材13とを備える。また、図7(b)は、比較例2において図1のA部に相当する部分を拡大した斜視図である。図示するように、比較例2の帯電部210は、複数の繊維状導電体をかしめ部214でかしめて処理気流の下流側に向けられた放電電極211と、接地電極212とを備える。
Among them, FIG. 7(a) is an enlarged perspective view of the A portion of FIG. As shown in the figure, the charging
実施例1の帯電部10で生成されるイオンは、処理気流の上流側に供給される。一方、比較例2の帯電部210で生成されるイオンは、処理気流の下流側に供給される。従って、実施例1の帯電部10は、放電電極11から上流側の領域を用いて浮遊微粒子を帯電させることになる。その結果、下流側に集塵部30を備える電気集塵機1(図1参照)においても広い帯電空間を確保できるため、高い帯電効率が得易くなる。一方、比較例2の帯電部210では、帯電空間内の狭い領域で浮遊微粒子の帯電が起こる。その結果、高い集塵性能を得るには放電電流を大きくせざるを得ず、オゾン発生量も多くなる。
The ions generated by the charging
図8は、実施例1の帯電部10と比較例2の帯電部210とでの集塵性能を得るための放電電圧に関する性能の違いを示したグラフである。このグラフから、同じ集塵性能を得るために、実施例1の帯電部10よりも、比較例2の帯電部210の方が、大きな放電電圧を必要とすることが分かる。
FIG. 8 is a graph showing the difference in performance with respect to discharge voltage for obtaining dust collection performance between the charging
次に、実施例1で放電ギャップを大きくできることによる比較例1に対する効果について説明する。 Next, the effect of increasing the discharge gap in Example 1 over Comparative Example 1 will be described.
図9は、実施例1の帯電部10における放電ギャップと集塵性能及びオゾン発生特性との関係を示したグラフである。このグラフから、実施例1の帯電部10では、放電電極11と接地電極12との距離、つまり放電ギャップを大きくすると、集塵性能は高くなるが、放電ギャップが所定値を超えると、集塵性能はやや低下することが分かる。また、放電ギャップを大きくするほど、オゾン発生量は低くなることが分かる。具体的には、放電ギャップを20mm以上100mm以下とすれば、集塵効果が高く、オゾン発生量が低くなる。
FIG. 9 is a graph showing the relationship between the discharge gap, the dust collection performance, and the ozone generation performance in the charging
図10は、放電ギャップとスパーク耐性との関係を示したグラフである。グラフ中、▲印は、実施例1の放電電極11でスパークが発生した際の放電ギャップ及びスパークオーバー電圧の実測値をプロットしたものであり、□印は、比較例1の放電電極111でスパークが発生した際の放電ギャップ及びスパークオーバー電圧の実測値をプロットしたものである。また、右上がりの直線は、これらの実測値から計算された放電ギャップとスパークオーバー電圧との関係を表すものである。
FIG. 10 is a graph showing the relationship between discharge gap and spark resistance. In the graph, the ▴ mark plots the measured values of the discharge gap and the spark over voltage when the spark is generated in the
実施例1では、前述したように、放電ギャップを60mmとしている。一方、比較例1では、放電ギャップを10mmとすることを想定している。そして、グラフには、実施例1のように放電ギャップが60mmである場合にスパークを発生させる電圧V0は、比較例1のように放電ギャップが10mmである場合にスパークを発生させる電圧V1の約4.87倍であることが示されている。即ち、実施例1のように放電電極11と接地電極12の間の距離を大きくできる場合には、スパーク発生等の異常が起きなくなることが示されている。
In Example 1, as described above, the discharge gap is set to 60 mm. On the other hand, in Comparative Example 1, the discharge gap is assumed to be 10 mm. In the graph, the voltage V0 for generating a spark when the discharge gap is 60 mm as in Example 1 is the voltage V1 for generating a spark when the discharge gap is 10 mm as in Comparative Example 1. is about 4.87 times. That is, it is shown that when the distance between the
次いで、実施例1の周囲環境の影響を受けずに安定放電が得られる効果について、比較例3と比べて説明する。 Next, the effect of obtaining stable discharge without being affected by the ambient environment in Example 1 will be described in comparison with Comparative Example 3. FIG.
図11は、実施例1の帯電部10の構成と比較例3の帯電部310の構成との違いを示した図である。
FIG. 11 is a diagram showing the difference between the configuration of the charging
このうち、図11(a)は、図1のA部を拡大した斜視図である。図示するように、実施例1の帯電部10は、複数の繊維状導電体をかしめ部14でかしめて処理気流の上流側に向けられた放電電極11と、接地電極12と、給電部材13とを備える。また、図11(b)は、比較例3において図1のA部に相当する部分を拡大した斜視図である。図示するように、比較例3の帯電部310は、複数の繊維状導電体をかしめ部314でかしめて処理気流の上流側に向けられた放電電極311と、給電部材313とを備える。
Among them, FIG. 11(a) is an enlarged perspective view of a portion A in FIG. As shown in the figure, the charging
実施例1の帯電部10では、接地電極12を設けることにより、放電電極11と接地電極12の間の電位が規定される。比較例3のように接地電極12を持たない方式に比べ、放電特性が周囲環境の影響を受けないため、安定した放電を得易い。従って、製品に電気集塵機1を搭載する際の設置自由度が高くなる。
In the charging
図12は、実施例1の帯電部10と比較例3の帯電部310とでの集塵性能を得るための放電電圧に関する性能の違いを示したグラフである。このグラフから、同じ集塵性能を得るために、実施例1の帯電部10よりも、比較例3の帯電部310の方が、大きな放電電圧を必要とすることが分かる。
FIG. 12 is a graph showing the difference in performance with respect to discharge voltage for obtaining dust collection performance between the charging
[第1の実施の形態の変形例1]
図13は、図1のA部を上方から見たときの上面図において、本実施の形態の変形例を示した図である。
[
FIG. 13 is a top view of part A of FIG. 1 as viewed from above, showing a modification of the present embodiment.
実施例1では、放電電極11を処理気流の上流側に向けた状態で、接地電極12を処理気流と平行に配置したが、この限りではない。変形例1では、図示するように、接地電極12を処理気流に直交する方向に配置している。このような構成でも、放電により発生したイオンは、処理気流を横断するように拡散するので、実施例1と同様の効果が得られる。
In the first embodiment, the
尚、図では、放電電極11の全部が、接地電極12の処理気流の最上流側の端部(上流側の端面)よりも処理気流の下流側に配置されているが、これには限らない。放電電極11の一部が、接地電極12の処理気流の最上流側の端部(上流側の端面)よりも処理気流の下流側に配置されていればよい。
In the figure, all of the
即ち、本実施の形態において、放電電極11は、処理気流内で接地電極12間に配設され、少なくとも、その複数の繊維状導電体の全部又は一部が、接地電極12の処理気流の最上流側の端部よりも処理気流の下流側に配置されていればよい。
That is, in the present embodiment, the
[第1の実施の形態の変形例2]
実施例1では、放電電極11を処理気流の上流に向けて配置したが、この限りではない。変形例2では、放電電極11を処理気流の上流及び下流に向けて配置する。この場合、放電電極11は、図7(a)に示した放電電極11と図7(b)に示した放電電極211とを合わせた形状になる。但し、放電電極11は、その少なくとも一部を処理気流の上流に向けて配置していればよい。即ち、放電電極11は、処理気流の上流方向に向けられた部分を含んでいればよく、処理気流の下流方向に向けられた部分を更に含んでいてもよい。
[
In Example 1, the
[第1の実施の形態の変形例3]
実施例1では、集塵部30として、高圧電極31と対向電極32とを備え、高電圧電源60により直流(DC)の高電圧が印加されると、帯電部10で帯電した浮遊微粒子が、静電気力により対向電極32の表面に付着することで、浮遊微粒子を集塵するものを採用したが、この限りではない。変形例3では、集塵部30として、図1に示した電極タイプの集塵フィルタではなく、繊維フィルタでエレクトレット加工された集塵フィルタを用いる。前者の集塵フィルタは電圧を印加するタイプの集塵フィルタであるが、後者の集塵フィルタは電圧を印加しないタイプの集塵フィルタである。或いは、集塵部30として、熱交換器を用いてもよい。熱交換器を用いる場合は、例えば、空気調和機の空気吸入口に帯電部10を配置し、帯電部10から排出された空気を、GND接続(接地)された熱交換器に通すことで、浮遊微粒子を取り除けばよい。このような集塵部30を用いる場合、電気集塵機1は、集塵装置と捉えることができる。
[
In Example 1, the
[第1の実施の形態の変形例4]
実施例1では、高電圧電源60として、放電電極11と接地電極12との間に直流(DC)の高電圧を印加するものを用いることしか述べなかったが、変形例4では、高電圧電源60として、次の何れかの高電圧を印加するものを用いる。
[
In the first embodiment, only the high
第一に、正極性の直流高電圧を印加するものである。これにより、放電電極11及び接地電極12に埃が付着し難くなるので、電極が高寿命化される可能性が高まる。
First, a positive DC high voltage is applied. As a result, dust is less likely to adhere to the
第二に、負極性の直流高電圧を印加するものである。一般的に、コロナ放電では正極性に比べて負極性ではオゾン発生量が顕著に増大するが、本実施の形態では、オゾン発生が負極性でも抑えられるため、負極性も正極性と同じように使うことができる。 Secondly, a negative DC high voltage is applied. In general, in corona discharge, the amount of ozone generated in the negative polarity is significantly increased compared to the positive polarity. can be used.
第三に、正極性又は負極性のパルス型又は交番型の高電圧を印加するものである。これにより、正極性の直流高電圧を印加する場合の効果、及び、負極性の直流高電圧を印加する場合の効果の両方が得られる。また、パルス型の高電圧を印加する場合は、省電力となる。 Thirdly, a positive or negative pulse type or alternating type high voltage is applied. As a result, both the effect of applying a positive DC high voltage and the effect of applying a negative DC high voltage can be obtained. Moreover, when a pulse-type high voltage is applied, power is saved.
第四に、予め定められた間隔で、通常印加する高電圧とは逆極性の高電圧を印加するものである。帯電部10は、浮遊微粒子を帯電させる際に、それ以外の周辺部分(筐体50等)も帯電させてしまうことがある。このような帯電部10の周辺部分(筐体50等)のチャージアップは、上記のような高電圧を印加することにより緩和される。
Fourthly, at predetermined intervals, a high voltage having a polarity opposite to that of the normally applied high voltage is applied. When charging the suspended particles, the charging
[第2の実施の形態における電気集塵機の構成]
図14は、本実施の形態における電気集塵機2の全体構成を示す斜視図である。
[Configuration of electrostatic precipitator in second embodiment]
FIG. 14 is a perspective view showing the overall configuration of the
図示するように、電気集塵機2は、帯電部20、集塵部30、ファン40、これらを収納する筐体50、及び、帯電部20と集塵部30とに高電圧を供給する高電圧電源60を備える。ここでは、筐体50を破線で示し、筐体50の内部に設けられた帯電部20及び集塵部30の構成が見えるようにしている。この電気集塵機2は、帯電部20と集塵部30と機能が分離した二段電気集塵方式である。ここで、帯電部20と集塵部30とは、脱着可能なユニットの形態として構成されていても構わない。本実施の形態では、帯電装置の一例として、帯電部20を設けている。
As illustrated, the
ここで、空気の流れ(通風)の方向(通風方向)は、矢印で示すように、帯電部20から集塵部30に向かう方向に設定されている。通風は、集塵部30の通風方向の下流側(風下側)に設けられたファン40により行われる。
Here, the direction of air flow (ventilation) is set in the direction from the charging
帯電部20は、放電を発生する複数の放電電極21と、接地(GND)される複数の接地電極22と、高電圧電源60から供給された高電圧を複数の放電電極21に給電するための給電部材23とを備える。放電電極21は、高電圧を印加される電極であるので、高圧電極と呼ばれることもある。また、接地電極22は、放電電極21に対向するように設けられるため、対向電極と呼ばれることもある。図には、複数の放電電極21の一例として放電電極21a~21fを示し、複数の接地電極22の一例として接地電極22a~22cを示し、複数の給電部材23の一例として給電部材23a,23bを示しているが、放電電極21、接地電極22、給電部材23の数はこれに限られるものではない。
The charging
ところで、本実施の形態において、放電電極21は、複数の繊維状導電体により形成される。複数の繊維状導電体は、例えば、繊維径が約7μmの炭素繊維6000本を束ねたものであってよい。そして、この炭素繊維の束の後端をかしめ部24でかしめ、先端をブラシ状に広げて放電電極21とするとよい。その際、繊維状導電体のかしめ部24から突出した部分の長さは、例えば5mmであってよく、繊維状導電体の先端からかしめ部24の後端(給電部材23側の端部)までの長さは、例えば9mmであってよい。図では、放電電極21a~21fが、それぞれ、複数の繊維状導電体をかしめ部24a~24fでかしめることにより構成されている。
By the way, in this embodiment, the
また、本実施の形態において、放電電極21は、処理気流の上流に向けて配置される。例えば、放電電極21を95mmの間隔で3個取り付けた給電部材23が、放電電極21の炭素繊維の先端が処理気流と平行でかつ処理気流の上流を向くように2列配置される。図では、放電電極21a~21cを取り付けた給電部材23aと、放電電極21d~21fを取り付けた給電部材23bとが、各放電電極21の炭素繊維の先端が処理気流と平行でかつ処理気流の上流を向くように配置されている。
Further, in the present embodiment, the
更に、本実施の形態では、放電電極21の両側に接地電極22が配置される。ここで、接地電極22は、脚部25と頂辺部26とからなるT字型の接地電極とする。つまり、放電電極21で放電により生じるイオンが、処理気流の上流側に向かって、かつ、処理気流を横断するように拡散する位置にT字型の接地電極22が配置される。換言すれば、T字型の接地電極22は、放電電極21により発生され拡散されたイオンを処理気流に交わる方向に引き寄せる位置に配置される。例えば、放電電極21から、処理気流に直交する方向に60mmの位置に、脚部25の幅10mm、頂辺部26の幅10mmの接地電極22が、放電電極21のかしめ部24の後端と接地電極22の脚部25の後端(処理気流の下流側の端部)とが揃うように配置される。図では、脚部25aと頂辺部26aとからなる接地電極22aが、放電電極21a~21cを取り付けた給電部材23aから処理気流に直交する方向における左側の位置に配置され、脚部25bと頂辺部26bとからなる接地電極22bが、放電電極21d~21fを取り付けた給電部材23bから処理気流に直交する方向における右側の位置に配置されている。また、脚部25cと頂辺部26cとからなる接地電極22cが、給電部材23aから処理気流に直交する方向における右側の位置で、かつ、給電部材23bから処理気流に直交する方向における左側の位置に配置されている。
Furthermore, in this embodiment,
脚部25及び頂辺部26は、導電性を有する平板状の部材(平板状の導電性部材)で構成されている。そして、脚部25は、平板状の部材の平面が通風方向に沿う方向に設けられており、頂辺部26は、平板状の部材の平面が通風方向に交差する方向に設けられている。図14では、脚部25の平面は、通風方向と一致させている(脚部25の平面と通風方向とのなす角度が0°)が、必ずしも一致しなくてよく、頂辺部26の平面は、通風方向に直交させている(頂辺部26の平面と通風方向とのなす角度が90°)が、必ずしも直交させなくてよい。本実施の形態では、処理気流に沿う方向に配置された平板状の第1の電極部の一例として、脚部25を設けており、処理気流に交差する方向に配置された平板状の第2の電極部の一例として、頂辺部26を設けている。また、第1の電極部と第2の電極部とが略垂直になるように第1の電極部の処理気流の上流側の先端部分と第2の電極部の中央部分とが接続されることにより形成された接地電極の一例として、T字型の接地電極22を用いている。
The
尚、上記では、隣接する2つの接地電極22間に放電電極21を配置したが、隣接する2つの接地電極22間の中央に放電電極21を配置してもよい。また、上記では、放電電極21から60mmの位置に接地電極22を配置したが、この限りではない。放電電極21から20mm以上100mm以下の位置に接地電極22を配置してもよい。放電電極21から接地電極22までの距離が20mmを下回るとオゾン発生量が多くなり、放電電極21から接地電極22までの距離が100mmを上回ると集塵効率が低下するからである。
Although the
集塵部30、ファン40、筐体50、及び、高電圧電源60は、第1の実施の形態で述べたものと同じなので、ここでの説明は省略する。
The
[第2の実施の形態における帯電部の効果]
図15及び図16は、放電電極21により放電が発生している際のイオンの流れを示した図である。このうち、図15は、図14のB部を拡大した斜視図であり、図16は、図14のB部を上方から見たときの上面図である。
[Effect of Charging Unit in Second Embodiment]
15 and 16 are diagrams showing the flow of ions when discharge is generated by the
図示するように、本実施の形態では、放電電極21において、繊維状導電体が開展し、その先端で放電が発生する。ここで、繊維状導電体の先端での放電量は極小であるため、オゾンの発生量は非常に低くなる。
As shown in the figure, in the present embodiment, fibrous conductors are developed in the
また、本実施の形態では、接地電極22を脚部25と頂辺部26とからなるT字形状とすることで、放電電極21とT字形状の接地電極22との間の狭い空間内の電界強度を増し、即ち、イオン密度が増すことにより、狭い空間での拡散荷電効率を向上できる。更に頂辺部26による外周部へのイオンの拡散範囲を制御することが可能となる。これにより、集塵効率の向上と周辺のチャージアップ帯電の低減が両立できる。
Further, in the present embodiment, the
更に、本実施の形態では、接地電極22が接地されることにより電位が規定されるため、電位が安定する。これにより、放電特性が周囲環境の影響を受け難くなるため、安定放電が得易く、製品に電気集塵機2を搭載する際の設置自由度が高くなる。
Furthermore, in the present embodiment, the potential is regulated by grounding the
更にまた、本実施の形態では、繊維状導電体の微細な先端部分で放電するため、放電電極21から大きな距離を空けて接地電極22を配置しても放電が可能となる。つまり、放電ギャップを大きくすることができる。これにより、スパーク放電が発生し難くなる。
Furthermore, in the present embodiment, since the fibrous conductor discharges at the fine tip portion, it is possible to discharge even if the
以下、図1乃至図3に示した帯電部10を実施例1とし、図13に示した帯電部10を実施例2とし、図14乃至図16に示した帯電部20を実施例3とし、実施例1乃至実施例3の帯電部10(20)で放電電極11(21)を処理気流に直交させた場合の実施例をそれぞれ実施例4乃至実施例6として、実施例1乃至実施例6の効果を詳細に説明する。
Hereinafter, the charging
図17は、実施例1乃至実施例3の効果について示した図である。 17A and 17B are diagrams showing the effects of Examples 1 to 3. FIG.
図中、放電電極設置方向欄に示すように、実施例1乃至実施例3において、放電電極11(21)は、処理気流の上流方向に向けて設置される。この場合、帯電部10(20)で生成されるイオンは、処理気流の上流側に供給される。 In the first to third embodiments, the discharge electrodes 11 (21) are installed in the upstream direction of the treatment airflow, as shown in the discharge electrode installation direction column in the drawing. In this case, the ions generated by the charging section 10 (20) are supplied to the upstream side of the processing airflow.
接地電極欄において、L1は、接地電極12(22)の処理気流に平行な方向の平板状の部材(導電性部材)の幅を示し、L2は、接地電極12(22)の処理気流に直交する方向の平板状の部材(導電性部材)の幅を示す。 In the ground electrode column, L1 indicates the width of the planar member (conductive member) in the direction parallel to the processing airflow of the ground electrode 12 (22), and L2 indicates the width perpendicular to the processing airflow of the ground electrode 12 (22). shows the width of the plate-like member (conductive member) in the direction of
帯電部構成欄には、図1乃至図3及び図13の帯電部10(20)の構成を、処理気流の上流方向を上側にして描いている。即ち、実施例1では、第1の実施の形態で述べた通り、接地電極12が処理気流と平行な方向に配置されている。実施例2では、第1の実施の形態の変形例で述べた通り、接地電極12が処理気流に直交する方向に配置されている。一方、実施例3では、第2の実施の形態で述べた通り、接地電極22が処理気流と平行な方向及び処理気流に直交する方向の両方向に配置されたT字形状となっている。
1 to 3 and 13 are drawn with the upstream direction of the processing airflow facing upward. That is, in Example 1, as described in the first embodiment, the
集塵効率欄には、処理気流の風速を1m/sとした場合の集塵率を示している。これらの集塵率及びオゾン発生量欄の値から、何れの実施例も、集塵効率を高めることができ、かつ、オゾンの発生量を低く抑えることができることが分かる。また、チャージアップ率欄には、実施例1を「1.0」としたときの筐体のチャージアップ率を示している。これらのチャージアップ率から、実施例3がチャージアップを最も低減できることが分かる。従って、実施例1乃至実施例3の中で実施例3が、最も集塵効率を高めることができ、かつ、チャージアップを低減できる配置である。 The dust collection efficiency column shows the dust collection efficiency when the wind speed of the processing airflow is 1 m/s. From these values in the dust collection rate and ozone generation amount columns, it can be seen that the dust collection efficiency can be enhanced and the ozone generation amount can be kept low in any of the examples. The charge-up rate column shows the charge-up rate of the housing when Example 1 is set to "1.0". From these charge-up rates, it can be seen that Example 3 can reduce the charge-up the most. Therefore, among the first to third embodiments, the third embodiment is the arrangement that can most improve the dust collection efficiency and reduce the charge-up.
図18は、実施例4乃至実施例6の効果について示した図である。 FIG. 18 is a diagram showing the effects of Examples 4 to 6. FIG.
図中、放電電極設置方向欄に示すように、実施例4乃至実施例6において、放電電極11(21)は、処理気流に直交する方向に向けて設置される。この場合、帯電部10(20)で生成されるイオンは、処理気流に直交する方向に主に供給される。 In the fourth to sixth embodiments, the discharge electrodes 11 (21) are installed in the direction orthogonal to the treatment airflow, as shown in the discharge electrode installation direction column in the drawing. In this case, the ions generated by the charging section 10 (20) are mainly supplied in the direction orthogonal to the processing airflow.
接地電極欄において、L1及びL2の意味は、図17と同様である。 In the ground electrode column, the meanings of L1 and L2 are the same as in FIG.
帯電部構成欄には、図1乃至図3及び図13の帯電部10(20)で放電電極11(21)を処理気流に直交させた構成を、処理気流の上流方向を上側にして描いている。即ち、実施例4では、第1の実施の形態で述べたのと同様に、接地電極12が処理気流と平行な方向に配置されている。実施例5では、第1の実施の形態の変形例で述べたのと同様に、接地電極12が処理気流に直交する方向に配置されている。一方、実施例6では、第2の実施の形態で述べたのと同様に、接地電極22が処理気流と平行な方向及び処理気流に直交する方向の両方向に配置されたT字形状となっている。
1 to 3 and 13 in which the discharge electrode 11 (21) is perpendicular to the processing airflow is drawn with the upstream direction of the processing airflow facing upward. there is That is, in Example 4, the
集塵効率欄には、処理気流の風速を1m/sとした場合の集塵率を示している。これらの集塵率及びオゾン発生量欄の値から、何れの実施例も、集塵効率を高めることができ、かつ、オゾンの発生量を低く抑えることができることが分かる。また、チャージアップ率欄には、実施例4を「1.0」としたときの筐体のチャージアップ率を示している。これらのチャージアップ率から、実施例6がチャージアップを最も低減できることが分かる。従って、実施例4乃至実施例6の中で実施例6が、最も集塵効率を高めることができ、かつ、チャージアップを低減できる配置である。 The dust collection efficiency column shows the dust collection efficiency when the wind speed of the processing airflow is 1 m/s. From these values in the dust collection rate and ozone generation amount columns, it can be seen that the dust collection efficiency can be enhanced and the ozone generation amount can be kept low in any of the examples. In addition, the column of charge-up rate shows the charge-up rate of the housing when Example 4 is set to "1.0". From these charge-up rates, it can be seen that Example 6 can reduce the charge-up the most. Therefore, among the fourth to sixth embodiments, the sixth embodiment is the arrangement that can most improve the dust collection efficiency and reduce the charge-up.
図19は、図18の実施例6の帯電部20の実施例4の帯電部10に対する効果の違いを具体的に示した図である。尚、図19において、上面欄には、図18の実施例4及び実施例6に対する帯電部構成欄の図を上から見た上面図を示し、側面欄には、図18の実施例4及び実施例6に対する帯電部構成欄の図を横から見た側面図を示している。
FIG. 19 is a diagram specifically showing the difference in effect between the charging
図18の性能結果、及び、図19から分かるように、実施例6では、処理気流の上流方向へのイオンの拡散の一部が、T字型の接地電極22の縁部分によって抑制される。これにより、実施例4のように接地電極12を処理気流と平行に配置する場合に比べ、荷電空間が処理気流の上流側には伸展し難くなり、筐体等の周囲へのチャージアップが抑制される。また、放電電極21の先端と一定距離に配置されているT字型の接地電極22の電極面積が実施例4に比べ大きくなり、空間内の電界強度を増すことにより、狭い空間での拡散荷電効率が向上し、即ち、集塵効率を向上させている。
As can be seen from the performance results of FIG. 18 and from FIG. 19 , in Example 6, some of the ion diffusion upstream of the process airflow is suppressed by the edge portion of the T-shaped
尚、実施例6では、側面欄の図から分かるように、放電電極21の先端が接地電極22の最上流側の端部(頂辺部26)よりも処理気流の下流側に設置されているのが望ましい。
In Example 6, as can be seen from the figures in the side column, the tip of the
[第2の実施の形態における接地電極の脚部の幅と頂辺部の幅との比]
図20(a),(b)及び図21(a),(b)は、本実施の形態におけるT字型の接地電極22の脚部25の幅と頂辺部26の幅との比の望ましい範囲について説明するための図である。
[Ratio between the width of the leg portion and the width of the top portion of the ground electrode in the second embodiment]
20(a), (b) and FIGS. 21(a), (b) show the ratio of the width of the
図20(a),(b)に、図17の実施例3に対する帯電部構成欄の接地電極22、又は、図18の実施例6に対する帯電部構成欄の接地電極22を横から見たときの形状を示す。ここでは、図示するように、脚部25の長さをL1とし、頂辺部26の長さをL2としている。このうち、図20(a)は、脚部25の下端と放電電極21の下端とが処理気流に沿う方向の対応する位置にあり、L1=10mmである場合を示す。また、図20(b)は、脚部25の下端が放電電極21の下端よりも処理気流に沿う方向の上流側にあり、L1<10mmである場合(例えば、L1=5mmである場合)を示す。尚、図では、放電電極21の下端の位置を帯電部20と集塵部30との境界を表す破線で示している。
20(a) and 20(b), when the
図21(a)に、放電ギャップが60mmであり、接地電極22の脚部25の下端及び放電電極21の下端の処理気流に沿う方向における位置が揃っている、という条件の下、L1=10mmで一定とし、L2の長さを変化させた場合の集塵効率及びチャージアップ率の変化をグラフで示す。
In FIG. 21(a), L1=10 mm under the condition that the discharge gap is 60 mm and the lower end of the
まず、実線で示した集塵効率の変化を示すグラフから、L2/L1≦1の場合に集塵効率が90%以上となることが分かる。ここで、L2/L1が大きくなった場合に集塵効率が低下する要因としては、頂辺部26の端部と放電電極21の先端との距離が短くなるため、イオンの拡散距離が十分でなくなり、荷電効率が減少することが挙げられる。
First, from the solid line graph showing changes in dust collection efficiency, it can be seen that the dust collection efficiency is 90% or more when L2/L1≦1. Here, the reason why the dust collection efficiency is lowered when L2/L1 is increased is that the distance between the end of the
次に、破線で示したチャージアップ率の変化を示すグラフから、0.4≦L2/L1の場合にチャージアップ率が0.7以下となることが分かる。 Next, from the graph showing changes in the charge-up rate indicated by the dashed line, it can be seen that the charge-up rate is 0.7 or less when 0.4≦L2/L1.
従って、比L2/L1は、0.4≦L2/L1≦1を満たす値とするのが望ましいことが分かる。 Therefore, it can be seen that the ratio L2/L1 is preferably a value that satisfies 0.4≦L2/L1≦1.
図21(b)に、放電ギャップが60mmであり、接地電極22の脚部25の下端が放電電極21の下端よりも処理気流に沿う方向における上流側にある、という条件の下、L1=5mmで一定とし、L2の長さを変化させた場合の集塵効率及びチャージアップ率の変化をグラフで示す。
In FIG. 21(b), L1=5 mm under the condition that the discharge gap is 60 mm and the lower end of the
まず、実線で示した集塵効率の変化を示すグラフから、L2/L1≦2の場合に集塵効率が90%以上となることが分かる。 First, from the solid line graph showing changes in dust collection efficiency, it can be seen that the dust collection efficiency is 90% or more when L2/L1≦2.
次に、破線で示したチャージアップ率の変化を示すグラフから、0.4≦L2/L1の場合にチャージアップ率が0.7以下となることが分かる。 Next, from the graph showing changes in the charge-up rate indicated by the dashed line, it can be seen that the charge-up rate is 0.7 or less when 0.4≦L2/L1.
従って、比L2/L1は、0.4≦L2/L1≦2を満たす値とするのが望ましいことが分かる。 Therefore, it can be seen that the ratio L2/L1 is preferably a value that satisfies 0.4≦L2/L1≦2.
[第2の実施の形態の変形例1]
実施例1乃至実施例3では、放電電極11(21)を処理気流の上流に向けて配置し、実施例4乃至実施例6では、放電電極11(21)を処理気流に直交する方向に向けて配置したが、この限りではない。変形例1では、例えば、集塵部30として繊維からなる集塵フィルタを用いる場合に、放電電極11(21)を処理気流の下流に向けて配置する。或いは、変形例1では、例えば、放電電極11(21)を処理気流に沿う方向に対して斜めに向けて配置してもよい。例えば、処理気流の上流方向に対して45°傾けて配置したり、処理気流の下流方向に対して45°傾けて配置したりしてもよい。
[
In Examples 1 to 3, the discharge electrode 11 (21) is arranged facing upstream of the treatment airflow, and in Examples 4 to 6, the discharge electrode 11 (21) is arranged in a direction perpendicular to the treatment airflow. However, it is not limited to this. In Modified Example 1, for example, when a dust collection filter made of fibers is used as the
[第2の実施の形態の変形例2]
第2の実施の形態に対しても、第1の実施の形態の変形例3及び変形例4は同様に適用可能である。
[
1…電気集塵機、10,20…帯電部、11,21…放電電極、12,22…接地電極、13,23…給電部材、14,24…かしめ部、25…脚部、26…頂辺部、30…集塵部、40…ファン、50…筐体、60…高電圧電源
DESCRIPTION OF
Claims (12)
接地電位に保たれ、前記放電電極により発生され拡散されたイオンを引き寄せて、処理気流中に含まれる浮遊微粒子を当該イオンにより帯電させる接地電極と
を備え、
前記放電電極は、前記処理気流内で前記接地電極間に配設され、少なくとも、当該放電電極の前記複数の繊維状導電体の全部又は一部が、当該接地電極の当該処理気流の最上流側の端部よりも当該処理気流の下流側に配置され、
前記接地電極は、前記処理気流に沿う方向に配置された平板状の第1の電極部と、当該処理気流に交差する方向に配置された平板状の第2の電極部とを含むことを特徴とする帯電装置。 a discharge electrode formed of a plurality of fibrous conductors for generating and diffusing ions by discharge;
a ground electrode that is maintained at a ground potential, attracts ions generated and diffused by the discharge electrode, and charges suspended fine particles contained in the processing gas stream with the ions;
The discharge electrodes are disposed between the ground electrodes in the process airflow, and at least all or part of the plurality of fibrous conductors of the discharge electrodes are located on the most upstream side of the process airflow of the ground electrodes. is arranged downstream of the processing airflow from the end of the
The ground electrode includes a flat plate-shaped first electrode section arranged in a direction along the processing airflow, and a flat plate-shaped second electrode section arranged in a direction intersecting the processing airflow. charging device.
前記帯電装置により帯電された浮遊微粒子を付着させることにより集塵する集塵部と
を備えたことを特徴とする集塵装置。 a charging device according to any one of claims 1 to 9 ;
A dust collector, comprising: a dust collector that collects dust by adhering floating fine particles charged by the charging device.
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