JPH0231161Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、電気集塵装置に使用する集塵電極の
汚損状態を検出するための汚損検出装置に関する
ものである。

通常、紙は絶縁体として扱われているが、厳密
にいえば半導体として考えるべき性質を具備して
いることが知られている。たとえば、高電圧を印
加すると紙全体がある電位を示すことになり、微
小電流が流れる。かかる性質を利用して電気集塵
を行うことができる。（例えば本出願人にかかる
公開特許公報昭59−69162号参照。） ただし、空気中の湿度の変化によつて紙の固有
抵抗が1MΩ−cm（相対湿度95％）から10⁸MΩ−
cm（相対湿度20％）まで大幅に変化するため、こ
れに対する対策が必要である。

集塵にあたつて電極へ荷電微粒子を付着させる
に必要な電流は、10^-4μA／cm²であることが知ら
れている。電極間隔３mmの集塵室における集塵電
圧は約3000Vであり、電極内の電圧降下を10％す
なわち300Vを許容するものとすれば、電極の固
有抵抗Ｘ〔ＭΩ〕は次式のようになる。

10^-4〔μA〕×Ｘ〔ＭΩ〕＝300〔Ｖ〕 ∴Ｘ＝３×10⁶〔ＭΩ〕 これは相対湿度40％程度の雰囲気に相当する
が、これ以下の湿度においては導電性が不足する
ことになる。そのため、紙の片面に所望の導電処
理を施し、さらに各電極に対する給電が適切に行
い得るようにしてこれを補集する必要がある。こ
のような導電処理を施した紙製電極は、従来の金
属電極に比して以下のような特微がある。

１ 兼価であり使用後使い捨てができる。特に焼
却も可能である。

２ 片面のみ導電処理を施すことによつて、所望
の電界形成が可能であり、電極間隔を狭小とし
または集塵効果を高めることができる。

３ 導電処理面と非導電処理面とを対向させるこ
とにより、十分な集塵効率を維持しながらコロ
ナ放電または火花放電を阻止することができ
る。

４ 上記２および３から印加電圧を高め、強い電
界を形成することができる。したがつて、集塵
電極の小型化が達せられる。

かかる性質を利用した紙製電極による電気集塵
装置は、廉価かつ小型化されさらに保守が容易で
あることから、オフイス、商店、遊戯場、一般家
庭用等にも十分に普及し得るものである。このよ
うな用途においては、大型の工業用集塵機とは異
なり清掃・保守が容易に実施可能であることが前
提条件となる。したがつて集塵部が筐体部から極
めて容易に着脱でき、さらに清掃・保守が簡便に
行い得ることが望ましい。その上、常に高い集塵
効率を維持し、複雑な制御装置等を使用すること
なしに、十分な空気清浄効果を維持し得ることが
要請される。したがつて、集塵電極の汚損状態を
正確に把握し、集塵限界に達した場合に適切な電
極保守または交換が可能となるように配慮されな
ければならない。そのために、電極の一部に開口
を設け、この開口に透明物質を貼付けてその透過
度を検出することによつて汚損度を測定し電極の
保守または交換の目安としていた。しかし、透過
型検出装置を使用する場合、投光器および受光器
の設置位置が極めて限定され、長期間にわたり正
確な測定を継続することは困難であつた。

本考案の目的は、上記要請を満足しながら従来
技術にかかる装置では達成し得ない汚損状態検出
効果を発揮する集塵電極の汚損検出装置を提供す
ることである。

この目的は、実用新案登録請求の範囲に記載の
構成を有する集塵電極の汚損検出装置、すなわち
捕集すべき微粒子に付与された電荷と同一の極性
の反発電極に大寸法の開口を設け、反対極性の集
塵電極に小寸法の開口を設け、これら両開口が重
畳するように両電極を配設し、これら開口の一端
に反射型光電検出装置を配設したことを特徴とす
る集塵電極の汚損検出装置によつて達成される。

本考案にかかる集塵電極の汚損検出装置によれ
ば、長期間にわたつて的確に集塵電極の汚損状態
を検出することができる。その間、煩雑な検出器
清掃・保守の必要性は大幅に低減される。このよ
うな検出結果に基づいて集塵電極の清掃・交換等
を行うことにより、集塵装置の適切な運用が可能
となる。

以下、実施例を示す添付図を参照しつつ、本考
案を開示する。

第１図は、本考案にかかる集塵電極の汚損状態
を検出するための基本構成を示すものである。本
実施例では、集塵電極群の上方に位置する吸引フ
アン（図示されていない）で吸引され、図下方か
ら白矢印のように通過する空気中の微粒子は、図
示されていない放電部において正電荷が付与され
た後、集塵電極群１０を通過するものとする。反
対の極性とすることもできる。集塵電極群１０は
本実施例において集塵電極として機能する負電極
１２と反発電極としての正電極１４とから構成さ
れる。各電極には、それぞれ開口１６および１８
が形成されており、略一線上に配列される。本実
施例においては、負電極１２の開口１６の寸法が
正電極１４の開口１８の寸法よりも小さくなるよ
うに形成される。本実施例では、開口１６の直径
は約10mmに設定され、開口１８はこれを20〜50％
上回る寸法に設定されている。これらの開口１４
および１６の相互関係は、第２図の正面図に示す
通りである。

このように配列された開口の最外側には、反射
型の光電検出器２０が配設される。この光電検出
器２０は、例えば投光部２２としての発光ダイオ
ードおよび受光部２４としてのフオトトランジス
タを内蔵する周知構成のデバイスを使用すること
ができる。なお、この光電検出器２０は、狭小な
指向性、例えば、上記程度の開口群寸法において
は、10度程度のものが採用されると良好な結果が
えられた。

かかる構成によつて集塵電極の適切な汚損検出
が可能である理由は、集塵すべき微粒子に付与す
る電荷が正極コロナ放電を利用した正電荷であれ
ば、微粒子の捕集は専ら負電位の印加された負集
塵電極１２で行われる。その上、室内に浮遊して
いる微粒子は、負集塵電極によつて捕集されると
黒色となり、光の反射率は著しく低下する。それ
に対して正の反発電極１４には、浮遊微粒子が殆
ど付着しない点にある。

光電検出器２０の発光部２２から放射された光
線は、両開口群間を通過するが、主として小寸法
である負の集塵電極１２の開口１６からそれぞれ
反射されて光電検出器２０の受光部２４に入射す
る。もちろん、反発電極１４の大寸法の開口１８
においても僅かに反射はするが、汚損が少ないた
め検出には直接寄与しない。なお、正の反発電極
の開口１８の寸法が、前述のように20〜50％大で
あつても、両電極の開口付近における電界強度の
状態は他部分と殆ど変わりがなく、微粒子の捕集
も同じように進行する。かかる構成によつて、微
粒子捕集状態を的確に示し、しかも光束の通過を
阻害せずに遠くまで到達せしめることにより、集
塵電極の平均的汚損状態の検出を可能にしたもの
である。このような配列によつて得られる反射光
の強度は、複数枚の集塵電極１２の開口１６周辺
の汚損度に依存して変化する。すなわち、集塵電
極１２の平均的汚損度に応じた反射光の強度が得
られることになる。狭小な指向特性、例えば、10
度程度の反射型光電検出器で、開口群１６，１８
を介して開口周辺からの反射を得る場合の感度特
性は、横軸に距離、縦軸に光電検出器出力をとつ
た第３図の実線のようになり、適当な距離離れた
後、ほぼ飽和状態となりその後最大距離に近づく
に従つて低下する。これに対して、指向性の広い
光電検出器にあつては、破線のようになる。これ
は、開口に光を入射させた場合、近距離の開口部
からの反射光が最も多くなるため、至近距離の開
口からの出力が最大となることに起因するもので
ある。したがつて、本考案の構成は、光電検出器
本体から離れた部位に位置する複数枚の電極の平
均的汚染度の検出に適していることが明らかであ
ろう。

かかる配列において、発光部２０からパルス状
光束を放射し、その都度の受光部２４の出力を監
視する。この受光量に対応する出力を常時指示し
ておくこともできまたはこの出力によつて適当な
制御を行うこともできる。例えばこの出力が所定
レベル以下になつたとすると、集塵電極群１０の
汚損が進んだことを意味するから、電極群の保
守・交換が必要になる。この場合の基準レベルす
なわちスレツシヨールドをどのように設定し汚損
の進行と対応せしめるか、電極の使用限界と対応
させるか、光パルスをどのような周期で放射する
か等については、適用すべき機器の容量や型式等
を勘案して適宜決定することができる。また、得
られた出力によつて単にアラームを発するに止め
るか、そのアラームを所定時間後に発生させる
か、または持続時間を限るか、アラームと同時に
機器を停止させるか、等についての制御のために
ランクづけをして第１段階では警報を発し、第２
段階では集塵電極の交換または保守のために停止
する等の制御を、適宜事情に合わせて行うことが
できる。

本考案にかかる集塵電極の汚損検出装置によれ
ば、極めて簡単な構成によつて、長期間にわたり
適切な検出・管理が可能となる。そのため、集塵
電極の汚損度が進み、集塵限界に達した場合はも
とより、汚損の度合をランクづけして集塵状況を
常時把握可能にすることもできる。したがつて、
集塵量が限界以上になり、微粒子の再飛散を招く
ような最悪の事態に至ることが確実に回避できる
ことはもとより、常に適切な集塵電極の管理、す
なわち保守・交換時期の予測が可能となり、必然
的に電気集塵装置の適切な管理を行うことができ
る。

適当な実施例にしたがつて本考案を開示しては
いるが、本考案の範囲内において多くの変形また
は変更が可能であることは明らかであろう。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本考案にかかる集塵電極汚損検出装
置の原理を示す模式図である。第２図は、開口部
の状態を示す正面図である。第３図は、反射型光
電検出器の特性を表すグラフである。 図中の主な参照符号の対応は以下の通り。１０
……電極群、１２……集塵電極、１４……反発電
極、１６……開口（小）、１８……開口（大）２
０……反射型光電検出器、２２……発光部（発光
ダイオード）、２４……受光部（フオトトランジ
スタ）。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 電気集塵装置に使用する集塵電極の汚損状態を
   検出するための汚損検出装置において、 捕集すべき微粒子に付与された電荷と同一の極
   性の反発電極に大寸法の開口を設け、反対極性の
   集塵電極に小寸法の開口を設け、これら両開口が
   重畳するように両電極を配設し、これら開口の一
   端に反射型光電検出装置を配設したことを特徴と
   する集塵電極の汚損検出装置。