JPH06178951A - カートリッジ形イオン化セル及びそれを用いた電気集塵エレメント - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】 対向極板Ｃ１を円筒形の導電性多孔体により
形成する。この対向極板Ｃ１の両端に絶縁部材Ｃ２を固
定する。絶縁部材Ｃ２間に、イオン化線Ｃ３を張設す
る。イオン化線Ｃ３は、対向極板Ｃ１と同心に延びてい
る。イオン化線Ｃ３は、絶縁部材Ｃ２の外部に露出する
接続端子Ｃ４と電気的に接続する。 【効果】 イオン化線Ｃ３を対向極板Ｃ１によって保護
することができる。また、イオン化線Ｃ３が、対向極板
Ｃ１に対して同心に配設されているので、イオン化線Ｃ
３と対向極板Ｃ１との間隔を狭く設定した場合であって
も、均一なコロナ放電電場を両者の間に生じることがで
きる。従って、対向極板Ｃ１の直径やイオン化線Ｃ３の
線径ｄを可及的に小さく設定し、性能劣化をもたらすこ
となく装置全体の小型化を図ることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はカートリッジ形イオン化
セル及びそれを用いた電気集塵エレメントに関する。

【０００２】

【従来の技術】図３に示すように、一般的な静電式電気
集塵機は、清浄化されるべき空気の経路中にイオン化部
１０１と、イオン化部１０１の下流側に配設される集塵
部１０２とを備えており、イオン化部１０１によって、
上記清浄化されるべき空気に含まれる塵埃を予め一方の
極性（例えばプラスの極性）に荷電すると共に、集塵部
１０２によって荷電された塵埃を捕集するようにしてい
る。

【０００３】イオン化部１０１としては、静電式電気集
塵機の導電性ケーシングに多数の対向極板１０１ａを形
成し、この対向極板１０１ａ間に、高電圧が印加される
イオン化線１０１ｂを張設したものが一般的である。上
記静電式電気集塵機を小型化するにはイオン化部１０１
の小型化が必要であり、特にこの要請は、天井埋込形空
気清浄機に使用されるものにおいて顕著である。

【０００４】しかるに、上記構成のイオン化部１０１を
従来の構成のまま小型化するには、種々の問題があっ
た。先ず、安定したコロナ放電を得るためには、コロナ
放電開始電圧とアーク放電発生電圧との差を所定の値以
上に設定する必要がある。そのためには、イオン化線１
０１ｂの線径ｄと、イオン化線１０１ｂから対向極板１
０１ａ迄の距離ｘとの比率を充分に大きく設定しなけれ
ばならない。例えばイオン化線１０１ｂの線径ｄが０．
１５ｍｍの場合、イオン化部１０１の対向極板１０１
ａ、１０１ａ間のピッチＰ、及び対向極板１０１ａの幅
Ｄは、何れも最低２５ｍｍ必要である。従って、単にイ
オン化線１０１ｂの線径ｄを変更せずに対向極板１０１
ａの小型化を図ると、コロナ放電開始電圧からアーク放
電発生電圧との差がほとんどなくなってしまう結果、安
定したコロナ放電を生じることができなくなる。

【０００５】また、上記イオン化部１０１の対向極板１
０１ａ、１０１ａ間のピッチＰを小さくすると、寸法公
差もそれに伴って小さくなる結果、僅かな寸法誤差のた
めにアーク放電が発生しやすくなるという不具合があ
る。特に図３に示す従来例では、対向極板１０１ａをプ
レス加工で成形しているため、上述の不具合が顕著にな
る。

【０００６】次に、上記不具合を解決するために、対向
電極板１０１ａの小型化に伴って、イオン化線１０１ｂ
の線径ｄをも小さく設定することが考えられる。しか
し、その場合には、線径ｄを小さくすればするほど、イ
オン化線１０１ｂの機械的強度も低下する結果、イオン
化線１０１ｂに何かが接触しただけで簡単に断線する虞
れがある。断線が生じると、そのためのメンテナンス作
業が必要になり、作業性が著しく低下する。

【０００７】さらに、図３の構成では、放電場Ｆにむら
があるため、対向極板１０１ａの幅Ｄが狭くなるほど、
塵埃に対する荷電時間が短くなる部位が多くなる。この
結果塵埃に対する帯電量が減少し、性能が低下する。こ
れらの不具合を解決するため、従来より種々の構成の電
気集塵エレメントが提案されている。例えば、 ケーシングに一体形成された対向極板を円弧形断面
形状に形成し、その湾曲中心側にイオン化線を張設した
もの（実開昭６２−６６７４７号公報）、 針状のイオン化放電電極を固定板に取付け、固定板
の両側に配設される一対のメッシュ状対向極板で上記イ
オン化放電電極を覆ったもの（実開昭６０−４２３６５
号公報）、

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】上記及びの構成を
採用した場合には、図３の電気集塵エレメントに関する
上記課題がある程度解決される。しかし、上記の構成
では、対向極板がケーシングと一体に形成されているの
で、実用に耐え得る寸法精度を出すのが困難であった。
また、寸法精度が低いために、小型化に伴って寸法公差
が小さくなると、一層性能劣化が大きくなるという不具
合があった。また、単に対向極板の形状を円弧形にして
いるだけなので、依然、イオン化線の保護が不十分であ
るという不具合もあった。

【０００９】他方、上記の構成では、針状のイオン化
放電電極を採用しているので、イオン化放電電極を保持
するための固定板が必ず必要になる結果、当該イオン化
放電電極の先端から固定板までの距離を短縮することが
できず、小型化には限界があった。本発明は上記不具合
に鑑みてなされたものであり、性能劣化をもたらすこと
なく小型化することができ、しかも取扱いが容易なカー
トリッジ形イオン化セル及びそれを用いた電気集塵エレ
メントを提供することを目的としている。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明のカートリッジ形イオン化セルは、円筒形の導
電性多孔体により形成された対向極板と、対向極板の両
端に固定される絶縁部材と、絶縁部材間に張設され、且
つ、対向極板と同心に延びるイオン化線と、イオン化線
と電気的に接続され、且つ、上記絶縁部材の少なくとも
一方に露出する接続端子とを一体的に備えていることを
特徴としている。

【００１１】上記絶縁部材は、イオン化線の位置決め部
材を兼ねていることが好ましい。さらに本発明の電気集
塵エレメントは、円筒形の導電性多孔体により形成され
た対向極板、対向極板の両端に固定される絶縁部材、絶
縁部材間に張設され、且つ、対向極板と同心に延びるイ
オン化線、及びイオン化線と電気的に接続され、且つ、
上記絶縁部材の少なくとも一方に露出する接続端子を有
するカートリッジ形イオン化セルを、当該対向極板の両
端側をガイドした状態で保持する保持部材と、保持部材
に設けられ、且つ、保持部材により保持されているカー
トリッジ形イオン化セルの当該接続端子に電気的に接続
される接続板と、接続板と電気的に接続されて高電圧供
給源に接続される給電端子とを備えていることを特徴と
している。

【００１２】

【作用】上記構成からなるカートリッジ形イオン化セル
によれば、対向極板を円筒形の導電性多孔体により形成
していると共に、イオン化線をこの対向極板と同心に配
設しているので、イオン化線を対向極板によって保護す
ることができる。また、イオン化線が、対向極板に対し
て同心に配設されているので、イオン化線と対向極板と
の間隔を狭く設定した場合であっても、均一なコロナ放
電電場を両者の間に生じることができる。

【００１３】また、対向極板、イオン化線、及びイオン
化線を張設せしめた状態で対向極板に固定する絶縁部材
を備えたカートリッジ形のセルであるから、電気集塵エ
レメントの本体側に対し着脱自在に装着することが可能
になる。特に、上記絶縁部材が、対向極板と同心に延び
るようにイオン化線を位置決めしているものである場合
には、対向極板とイオン化線との位置決めが一層容易且
つ精緻になる。

【００１４】他方、上記構成からなる電気集塵エレメン
トによれば、一または二以上のカートリッジ形のイオン
化セルを保持部材で保持することにより、イオン化部を
構成することができる。

【００１５】

【実施例】以下、添付図面を参照しつつ本発明の好まし
い実施例について詳述する。図１は、本発明の一実施例
における電気集塵エレメントＥの概略要部を示す斜視図
であり、図２は、上記電気集塵エレメントＥに採用され
ているカートリッジ形イオン化セルＣの要部拡大断面図
である。

【００１６】先ず本実施例におけるカートリッジ形イオ
ン化セルＣは、対向極板Ｃ１を備えている。対向極板Ｃ
１は、多数の孔１ａ（図２参照）を有する導電性の多孔
体により形成されており、直径が約１０ｍｍから約１５
ｍｍ程度に細く設定された円筒形に形成されている。多
孔体としては、金網や、導電性樹脂で構成されたネッ
ト、或いは、多数の通気孔が形成された板金部材等を好
適に採用することができる。

【００１７】上記対向極板Ｃ１の両端には、一対の絶縁
部材Ｃ２が固定されている。各絶縁部材Ｃ２は、例えば
碍子によって構成されている。図２に示すように、本実
施例における絶縁部材Ｃ２は、対向極板Ｃ１の内周に嵌
入する嵌入部２ａを備えている。そして本実施例におい
ては、嵌入部２ａの外形寸法と、嵌入部２ａを嵌入させ
る対向極板Ｃ１の内径寸法とを精緻に設定することによ
り、対向極板Ｃ１と絶縁部材Ｃ２との精緻な芯合わせが
なされている。本実施例においては、絶縁部材Ｃ２とし
て碍子を用いているので、後述するイオン化線Ｃ３の芯
合わせが特に精緻になる。従って本実施例においては、
より大幅な小型化を図って公差を小さく設定しても、高
電圧印加時にイオン化線Ｃ３と対向極板Ｃ１との間に不
均一なコロナ放電が生じる虞れがない。このため、本実
施例においては、大幅な小型化を図った場合において
も、不均一なコロナ放電に起因するイオン化線Ｃ３の引
っ張りや、それによるイオン化線Ｃ３の振動を防止する
ことができるという効果を奏することができる。

【００１８】嵌入部２ａの中心部には、対向極板Ｃ１の
中心線方向内方に突出する小径部２ｂが同心に形成され
ている。さらに小径部２ｂの外周側には、嵌入部２ａ側
に窪む環状凹部２ｃが形成されている。これにより本実
施例においては、小径部２ｂの先端部から嵌入部２ａの
嵌入側先端部までの径方向の絶縁距離（図２において二
点鎖線Ａで示す距離）を長く設定している。

【００１９】次に嵌入部２ａの小径部２ｂと反対側に
は、大径部２ｄが一体に形成されている。大径部２ｄ
は、対向極板Ｃ１と概ね同一の直径を備えており、嵌入
部２ａとの間で円周方向に連続する肩部Ｓを形成してい
る。そして、この肩部Ｓにより、対向極板Ｃ１の中心線
方向における精緻な位置決めがなされている。各絶縁部
材Ｃ２の小径部２ｂには、イオン化線Ｃ３が固定されて
おり、対向極板Ｃ１内で、当該対向極板Ｃ１と同心に張
設されている。イオン化線Ｃ３の線径ｄは、本実施例の
場合、０．０５ｍｍ程度に細く設定されている。

【００２０】イオン化線Ｃ３は、絶縁部材Ｃ２の中心線
方向に延びて、当該大径部２ｄの外端面に露出している
接続端子Ｃ４と電気的に接続している。上記構成からな
るカートリッジ形イオン化セルＣによれば、対向極板Ｃ
１を円筒形の導電性多孔体により形成していると共に、
イオン化線Ｃ３をこの対向極板Ｃ１と同心に配設してい
るので、イオン化線Ｃ３を対向極板Ｃ１によって保護す
ることができる。また、イオン化線Ｃ３が、対向極板Ｃ
１に対して同心に配設されているので、イオン化線Ｃ３
と対向極板Ｃ１との間隔を狭く設定した場合であって
も、均一なコロナ放電電場を両者の間に生じることがで
きる。

【００２１】従って本実施例によれば、対向極板Ｃ１の
直径やイオン化線Ｃ３の線径ｄを可及的に小さく設定
し、性能劣化をもたらすことなく装置全体の小型化を図
ることができるという顕著な効果を奏する。また、対向
極板Ｃ１、イオン化線Ｃ３、及びイオン化線Ｃ３を張設
せしめた状態で対向極板Ｃ１に固定する絶縁部材Ｃ２を
備えたカートリッジ形のセルＣであるから、次に説明す
る電気集塵エレメントＥの本体側に対し着脱自在に装着
することが可能になる。従って本実施例によれば、個々
のセルＣのメンテナンスが容易になり、取扱いが容易に
なるという利点もある。

【００２２】特に本実施例においては、上記絶縁部材Ｃ
２が、対向極板Ｃ１と同心に延びるようにイオン化線Ｃ
３を位置決めしているので、対向極板Ｃ１とイオン化線
Ｃ３との位置決めが一層容易且つ精緻になる。従って本
実施例においては、この点からも装置の小型化に寄与す
ることができるという利点がある。

【００２３】また、本実施例においては、小径部２ｂの
外周側には、嵌入部２ａ側に窪む環状凹部２ｃが形成さ
れている。これにより本実施例においては、小径部２ｂ
の先端部から嵌入部２ａの嵌入側先端部までの径方向の
絶縁距離（図２において二点鎖線Ａで示す距離）を長く
設定しているので、短絡の発生しやすいイオン化線Ｃ３
の張設基端部側の絶縁間隔を充分に確保し、対向極板Ｃ
１とイオン化線Ｃ３との短絡を確実に防止することがで
きるという利点がある。

【００２４】次に図１を参照して、上記電気集塵エレメ
ントＥは、例えば樹脂等の絶縁材料で形成されたケーシ
ングＥ１を備えている。ケーシングＥ１は、断面が概ね
矩形に形成された筒状体であり、除塵されるべき空気を
導入するための導入開口部Ｅ２を備えている。導入開口
部Ｅ２には、イオン化部Ｅ３が構成されると共に、イオ
ン化部Ｅ３の空気流通方向下流側には、それ自体は周知
の構成からなる集塵部Ｅ４が構成される。そして、具体
的には図示していないが、集塵部Ｅ４の空気流通方向下
流側には、除塵された空気をケーシングＥ１の室内側に
排出するための排出口が形成されている。

【００２５】上記イオン化部Ｅ３は、上述したカートリ
ッジ形イオン化セルＣを多数並設することにより構成さ
れている。より詳細に説明すると、ケーシングＥ１の導
入開口部Ｅ２の側部には、互いに対向して対をなす保持
部材Ｅ５が固定されている。保持部材Ｅ５は、略チャン
ネル形の絶縁性材料により構成されており、ケーシング
Ｅ１に固定される基部５ａと、基部５ａの両側部から突
出して対をなすガイド片５ｂとを一体に備えている。上
記ガイド片５ｂの対向幅は、カートリッジ形イオン化セ
ルＣの大径部２ｄの外径と概ね等しく設定されており、
両者の間で上記大径部２ｄを摺接可能に挟持することに
より、上記カートリッジ形イオン化セルＣを保持するよ
うにしている。

【００２６】他方、基部５ａの内面には、導電性の接続
板Ｅ６が固定されている。接続板Ｅ６には、上記カート
リッジ形イオン化セルＣの対応する接続端子Ｃ４に対向
する接続ばね６ａが切り起こされており、カートリッジ
形イオン化セルＣの装着時に当該接続端子Ｃ４と電気的
に接続可能に構成されている。上記接続板Ｅ６は、ケー
シングＥ１の外側部に固定された給電端子Ｅ７と電気的
に接続されている。そして、図外の給電手段から給電端
子Ｅ７に高電圧（例えば４ＫＶ）を印加することによ
り、接続板Ｅ６の接続ばね６ａから接続端子Ｃ４を介し
て高電圧がイオン化線Ｃ３に印加されるようになってい
る。

【００２７】本実施例における電気集塵エレメントＥに
よれば、一または二以上のカートリッジ形のイオン化セ
ルＣを保持部材Ｅ５で保持することにより、イオン化部
Ｅ３を構成することができる。従って本実施例によれ
ば、上記カートリッジ形のイオン化セルＣの効果と相俟
って、イオン化部Ｅ５をコンパクト（例えば空気導入方
向において２５ｍｍから１０ｍｍ）に纏めることができ
る結果、性能劣化をもたらすことなく小型化することが
でき、しかも取扱いが容易になる。

【００２８】本実施例は、本発明の好ましい具体例を例
示したものに過ぎず、本発明の要旨を変更しない範囲内
で種々の設計変更が可能であることは、云うまでもな
い。

【００２９】

【発明の効果】以上説明したように本発明のカートリッ
ジ形イオン化セルによれば、イオン化線を対向極板によ
って保護することができると共に、イオン化線と対向極
板との間隔を狭く設定した場合であっても、均一なコロ
ナ放電電場を両者の間に生じることができるので、対向
極板の直径やイオン化線の直径を可及的に小さく設定
し、性能劣化をもたらすことなく装置全体の小型化を図
ることができるという顕著な効果を奏する。

【００３０】また、電気集塵エレメントの本体側に対し
着脱自在に装着することが可能になることから、個々の
セルのメンテナンスが容易になり、取扱いが容易になる
という利点もある。特に、上記絶縁部材が、対向極板と
同心に延びるようにイオン化線を位置決めしているもの
である場合には、対向極板とイオン化線との位置決めが
一層容易且つ精緻になることから、この点からも装置の
小型化に寄与することができるという利点がある。

【００３１】また、本発明の電気集塵エレメントによれ
ば、一または二以上のカートリッジ形のイオン化セルを
保持部材で保持することにより、イオン化部を構成する
ことができるので、上記カートリッジ形のイオン化セル
の効果と相俟って、イオン化部をコンパクトに纏めるこ
とができる結果、性能劣化をもたらすことなく小型化す
ることができ、しかも取扱いが容易な電気集塵エレメン
トを提供することができるという顕著な効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例における電気集塵エレメント
の概略要部を示す斜視図である。

【図２】上記電気集塵エレメントに採用されているカー
トリッジ形イオン化セルの要部拡大断面図である。

【図３】従来の電気集塵エレメントの概略断面図であ
る。

【符号の説明】

Ｃ カートリッジ形イオン化セル Ｃ１ 対向極板 Ｃ２ 絶縁部材 Ｃ３ イオン化線 Ｅ 電気集塵エレメント Ｅ３ イオン化部 Ｅ５ 保持部材 Ｅ６ 接続板 Ｅ７ 給電端子

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】円筒形の導電性多孔体により形成された対
   向極板(C1)と、 対向極板(C1)の両端に固定される絶縁部材(C2)と、 絶縁部材(C2)間に張設され、且つ、対向極板(C1)と同心
   に延びるイオン化線(C3)と、 イオン化線(C3)と電気的に接続され、且つ、上記絶縁部
   材(C2)の少なくとも一方に露出する接続端子(C4)とを一
   体的に備えていることを特徴とするカートリッジ形イオ
   ン化セル。
2. 【請求項２】上記絶縁部材(C2)は、イオン化線(C3)の位
   置決め部材を兼ねている請求項１記載のカートリッジ形
   イオン化セル。
3. 【請求項３】円筒形の導電性多孔体により形成された対
   向極板(C1)、対向極板(C1)の両端に固定される絶縁部材
   (C2)、絶縁部材(C2)間に張設され、且つ、対向極板(C1)
   と同心に延びるイオン化線(C3)、及びイオン化線(C3)と
   電気的に接続され、且つ、上記絶縁部材(C2)の少なくと
   も一方に露出する接続端子(C4)を有するカートリッジ形
   イオン化セル(C) を、当該対向極板(C1)の両端側をガイ
   ドした状態で保持する保持部材(E5)と、 保持部材(E5)に設けられ、且つ、保持部材(E5)により保
   持されているカートリッジ形イオン化セル(C) の当該接
   続端子(C4)に電気的に接続される接続板(E6)と、 接続板(E6)と電気的に接続されて高電圧供給源に接続さ
   れる給電端子(E7)とを備えていることを特徴とする電気
   集塵エレメント。