JPH06206004A - 電気集塵機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は、効率のよい粉塵捕集を行うととも
に電極部の絶縁性を高め、かつ優れた製造性を得ること
を目的とする。 【構成】 高電圧極２及び接地極３のうちの少なくとも
高電圧極２は電極を構成するパターンに形成した導電性
素材に絶縁シート被覆により絶縁を施してなる板状物又
はシート状物を切り起すことにより形成し、接地極３は
高電圧極２と同様の構造もしくは板状又はシート状の導
電性素材を切り起すことにより形成し、その高電圧極２
と接地極３とが交互に配置されるように組み合わせたこ
とを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電気集塵機に関し、よ
り詳しくは電極によって濾材に電界をかける構造の電気
集塵機に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、空気中の微細な粉塵を取り除くこ
とを目的とした電気集塵機としては、波形形状に形成し
た濾材によって粉塵を機械的に捕集するようにした方式
のもの、濾材を誘電体で形成し、１対以上の電極によっ
て形成した電界中にその濾材を置き、濾材及び粉塵を誘
電化し分極させて粉塵を静電気的にも捕集するようにし
た方式のもの、また、上記の方式において濾材としてそ
の濾材自身が永久帯電しているエレクトレット材を用
い、静電気的捕集能力をさらに向上させるとともに電界
によってエレクトレット材の永久電荷の中和を防ぎ濾材
の長寿命化を実現した方式のもの等が知られている。こ
れらの電気集塵機は一段式電気集塵機と呼ばれる。一段
式電気集塵機に使用される電極としては通過する気流を
妨げないことが必要であり、この要求を満たす形状とし
ては、導電性もしくは半導電性の網状電極で波形の濾材
を挟み込む構造のもの、対向する平板状電極を気流に平
行に配置し濾材に組み込んだ構造のもの等が実用化され
ている。

【０００３】図１２は、上記の電気集塵機の第１の従来
例を示している。同図において、２１は波形に形成した
不織布等からなる濾材、２２及び２３は導電性もしくは
半導電性の網状電極であり、この網状電極２２，２３の
間に高電圧を印加することによって両電極２２，２３の
間に電界が形成されるようになっている。また、図１３
及び図１４は、第２の従来例を示す概略構造図及び斜視
図である。これらの図において、２１は波形に形成した
不織布等からなる濾材、２４及び２５は電界を形成する
導電性の平板状電極であり、同じ形状のものが濾材２１
の表裏から互い違いに組み合わされ含塵気流に平行に置
かれている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記のような従来の電
気集塵機においては、電界形成による効果、即ち電界形
成による粉塵捕集効率向上と濾材の長寿命化を十分に確
保することと、位置決め性、組立性、絶縁処理し易さ等
の製造性とを両立させることが難しいという問題があっ
た。この点を以下に説明する。上記の従来構造のうち、
第１の従来例の構造は製造性を優先したものであり、構
造上、電極間距離の保持が容易であり、組立性がよい。
また網状電極を用いているため、第２の従来例の構造に
比べて形成される電界が不均一になり、結果的に第２の
従来例に比べて電界の効果を十分に確保することが難し
い。また、第２の従来例の構造は均一な電界を形成し電
界の効果を十分に確保できる特徴をもっている。しか
し、第２の従来例では構造上電極と濾材の組み合わせに
複雑な作業が必要であり、また両電極間の距離を確保す
ることが難しく電気集塵機としての形状保持性に問題が
ある。また電極の絶縁処理を行う際にコーティング等の
容易な処理方法では電極エッジ部でコーティング膜厚が
薄く絶縁が不十分になり易く、さらには、電極の導体平
板のエッジ部に加工上のバリが存在するとコーティング
膜の絶縁性は更に不完全になる。このように、従来の電
気集塵機では、電界の効果の確保と製造性とを両立させ
ることが難しかった。

【０００５】そこで本発明は、電界形成の効果を十分に
確保して効率のよい粉塵捕集を行うことができるととも
に電極部の絶縁性が優れ、かつ製造性に優れた電気集塵
機を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明は、第１に、波形に形成した誘電体又はエレ
クトレットからなる濾材に高電圧極と接地極によって電
界をかける構造を有する電気集塵機において、前記高電
圧極及び接地極のうちの少なくとも高電圧極は、当該電
極を構成するパターンに形成した導電性素材に絶縁シー
ト被覆により絶縁を施してなる板状物又はシート状物を
切り起すことにより形成し、前記接地極は前記高電圧極
と同様の構造もしくは板状又はシート状の導電性素材を
切り起すことにより形成し、当該切り起しにより形成し
た高電圧極と接地極とが交互に配置されるように組み合
わせてなることを要旨とする。

【０００７】第２に、上記第１の構成において、前記高
電圧極形成用の板状物又はシート状物及び接地極形成用
の板状物又はシート状物のパターン切り起し基部又はそ
の近傍を絶縁してなることを要旨とする。

【０００８】第３に、上記第１又は第２の構成におい
て、前記絶縁シートは、多層構造としてなることを要旨
とする。

【０００９】

【作用】上記構成において、第１に、電気集塵機は、波
形濾材の片側のみの凹部に高電圧極と接地極を交互に挿
入した構造となり、波形濾材の頂部の少なくとも一部が
両電極で形成される電界内に置かれる。この結果、濾材
上に形成される電界の範囲が大となって電界形成の効果
が十分に確保され、効率のよい粉塵捕集を行うことが可
能となる。電極部の絶縁は、パターンに形成した導電性
素材に絶縁シートを被覆することにより、十分な絶縁処
理を施すことが可能となり、特に電圧印加の際に最も放
電を起し易い電極のエッジ部分において確実な絶縁が確
保され、電極部の絶縁性は優れたものとなる。また電極
部の組立てに際しては、切り起しにより形成した高電圧
極と接地極とが交互に配置されるように周辺の板状部又
はシート状部を重ね、この重なり部分において両電極間
の固定が行われる。これにより、両電極の位置決め、集
塵機全体としての形状保持及び波形濾材への組み込みが
容易となり、優れた製造性が得られる。

【００１０】第２に、高電圧極形成用の板状物又はシー
ト状物及び接地極形成用の板状物又はシート状物のパタ
ーン切り起し基部又はその近傍を絶縁することにより、
周辺の板状部又はシート状部の重なり部分付近における
両電極の導電性素材の最近接部の距離を大にすることが
可能となる。これにより両電極間の絶縁がより一層高め
られる。

【００１１】第３に、導電性素材を被覆する絶縁シート
を多層構造とすることにより、切り起しの際に生じる折
り曲げ部の応力が各層に分散され、優れた耐剥離性、即
ち絶縁の信頼性が保証されて電極部の絶縁性が一層優れ
たものとなる。

【００１２】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。図１ないし図６は、本発明の第１実施例を示す図
である。図１は構成図、図２は電極を構成するパターン
（以下「電極パターン」と呼ぶ）に形成された金属、導
電性塗料等の導電性素材がＰＥＴ（ポリエチレンテレフ
タレート）フィルム等の絶縁シートにより両面から被覆
されて絶縁を施された状態の板状物又はシート状物を示
す平面図、図３はその板状物又はシート状物を切り起し
て電極を形成した状態を示す図、図４は図３のＡ−Ａ線
の拡大断面図である。図２に示した板状物５の製造法と
しては、一枚の導電性素材６に切り込み、エッチング等
により電極パターンを形成した後、両面から絶縁シート
７を接着、或いは絶縁コートを導電性素材６上に形成す
る方法、平面状絶縁素材に印刷、メッキなどの手段で電
極パターンを形成した後、導電部の露出表面を絶縁コー
トもしくは絶縁シートの接着等を行う方法等が用いられ
る。このようにして形成した板状物５を、図３に示すよ
うに、切り込み線８に沿って折り曲げ線９から切り起
し、その切り起し部４によって電極が形成される。図５
は、この切り起し部４により形成した高電圧極２と接地
極３とが交互に配置されるように周辺の板状部を重ねて
組み合わせた状態を示している。電気集塵機は、図１に
示すように、この高電圧極２と接地極３とが、波形濾材
１の片側のみの凹部に交互に挿入されるように組み込む
ことにより構成されている。本実施例では接地極３にも
高電圧極２と同様の構成のものが用いられているが、接
地極３は、板状又はシート状の導電性素材そのものを切
り起すことにより形成したものを用いてもよい。

【００１３】上述のように、本実施例の構成の電気集塵
機は、導電性素材６の表面にＰＥＴフィルム等の絶縁シ
ート７の被覆により、電極部に十分な絶縁を施すことが
可能になり、さらに図４中のＢで示すような電圧印加の
際に最も放電を起し易い導電性素材６のエッジ部分にお
いて特に確実な絶縁が確保できる。従って、図５に示す
ように、高電圧極２周辺の板状部と接地極３周辺の板状
部とが重なるような構造をもとることが可能になり、こ
の重なり部分において接着等による両電極間の固定が行
える。この結果両電極間の位置決めは容易かつ確実に行
うことができ、またその結果、濾材１に高電圧極２及び
接地極３を組み込んだ際に集塵機全体としての形状保持
も容易になる。また上記のように構成した電極２，３を
波形濾材１に組み合わせると、電極部の製作は効率的で
その組み合わせ手順は簡単となり、組立性に優れた電気
集塵機を実現することができる。このように、本実施例
は、優れた絶縁性、位置決め性、形状保持性、組立性を
合わせ持つ、製造性のよい電気集塵機を実現することが
できる。

【００１４】次に、このような優れた製造性をもつ本実
施例の粉塵捕集能力について、前記図１２、図１３に示
した第１、第２の従来例との比較によって説明する。図
７は、比較例として示したもので、第２の従来例におけ
る電界の様子を示したものである。本実施例の高電圧極
２及び接地極３によって形成される電界は、第２の従来
例における電界と同様均一なものであり、第１の従来例
による電界に比べて集塵能力上、より好適である。次に
図６の本実施例と図７の比較例とを比較する。第２の従
来例及び本実施例で形成されるような気流に平行な平板
状電極によって波形濾材近傍に気流に垂直な電界を形成
する場合、電界強度は電極間距離最小時に最大となる。
第２の従来例では、電極を濾材の表裏から組み合わせる
ことができるので、可能な電極間距離の最小は本実施例
の半分である。しかし、このように気流に平行な平板状
電極で電界を形成する場合、濾材の表裏から濾材の凹部
全てに電極を挿入した場合と、濾材の表又は裏の片側の
みの凹部全てに電極を挿入した場合では、必ずしも電界
強度の大きいほうが粉塵捕集能力に有利とは限らない。
これを、図６、図７により説明する。両図において、矢
印は形成される電界の様子を示している。符号Ｃで示す
波形濾材の頂部は、本実施例の場合少なくとも一部が電
界内に置かれ、結果として濾材の片側のみから電極を組
み合わせた場合のほうが濾材上に形成される電界の範囲
が拡大する。従って第２の従来例と本実施例における電
界強度の違いは、集塵能力上差を与えるとは限らない。
実際、ピッチ８mm、山高さ１６mmの同一のエレクトレッ
トフィルタを用い、本実施例及び第１、第２の従来例の
構造の電気集塵機を試作し、印加電圧２ｋＶ、通過風速
１．５ｍ／ｓで大気塵の集塵効率を測定したところ、結
果は、フィルタ単体で１８．１％に対して、第１の従来
例で１８．９％、第２の従来例で２３．４％、本実施例
で２３．２％であった。このことは、本実施例は電界形
成の効果を十分に確保することが可能であり、第２の従
来例とほぼ同等の優れた粉塵捕集能力を実現できること
を示している。以上のように、本実施例の電気集塵機
は、電界の効果の十分な確保と優れた製造性を両立させ
ることが可能である。

【００１５】次いで、図８ないし図１０には、本発明の
第２実施例を示す。本実施例は、高電圧極形成用の電極
パターン及び接地極形成用の電極パターンのうちの少な
くとも高電圧極形成用の電極パターンにおける切り起し
基部近傍の導電性素材の一部を絶縁シートを含む絶縁材
で形成するようにしたものである。図８は、このような
電極パターンを有する板状物１０を示している。図９
は、その板状物１０を切り起して電極を形成した状態を
示し、図１０は、その切り起し部４により形成した高電
圧極２と接地極３とが交互に配置されるように周辺の板
状部を重ねて組み合わせた状態を示している。本実施例
は、このように、少なくとも高電圧極２の切り起し基部
近傍において導電性素材６が存在しない部分をつくるよ
うにしたものであり、図１０中の符号１１はこの部分を
示している。この結果、図１０から明らかなように、積
層部付近で両電極２，３の導電性素材６の最近接部の距
離を大きくすることができる。従って、両電極２，３間
の絶縁はより完全になり、より優れた安全性を実現する
ことが可能となる。また、本実施例は、導電部の距離を
保持するために絶縁物のスペーサを取り付ける場合等と
異なり、前記第１実施例によって実現した優れた製造性
をいささかも損なうことがない。このように、本実施例
は、前記第１の実施例の効果に加えて、さらに安全性に
優れた電気集塵機を実現することができる。

【００１６】図１１には、本発明の第３実施例を示す。
本実施例は、絶縁シートを多層構造としたものである。
図１１は、切り起こしの際に生じる折り曲げ部の断面を
示しており、１２が絶縁層第１層、１３が絶縁層第２層
である。折り曲げ部においては内側と外側でのずれが歪
となり、この応力は折り曲げ部の戻り、あるいは絶縁被
覆層の剥離の原因となる。本実施例は、この応力を絶縁
層各層に分散しこれらの問題を解決することができる。
例えば、導電性素材６を覆う絶縁層第１層１２を膜厚の
薄い絶縁材で形成し、その外側に強度をもった厚い絶縁
材からなる絶縁層第２層１３を接着することによって、
薄く応力のたまりにくい第１層１２が導電性素材６の変
形に追随して優れた耐剥離性、即ち絶縁の信頼性を保証
し、厚く強度をもった第２層１３が折り曲げ部及び全体
の形状を保持することが可能となる。このように、本実
施例は、折り曲げ部での絶縁の信頼性に優れ、かつ形状
のしっかりした電極をもった電気集塵機を実現すること
ができる。

【００１７】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
第１に、高電圧極及び接地極のうちの少なくとも高電圧
極は、その電極を構成するパターンに形成した導電性素
材に絶縁シート被覆により絶縁を施してなる板状物又は
シート状物を切り起すことにより形成し、接地極は高電
圧極と同様の構造もしくは板状又はシート状の導電性素
材を切り起すことにより形成し、その切り起しにより形
成した高電圧極と接地極とが交互に配置されるように組
み合わせた構成としたため、波形濾材の頂部の少なくと
も一部が両電極で形成される電界内に置かれて濾材上に
形成される電界の範囲が大となり、電界形成の効果が十
分に確保されて効率のよい粉塵捕集を行うことができ
る。また、電極部には十分な絶縁処理を施すことが可能
となり、特に電圧印加の際に最も放電を起し易い電極の
エッジ部分において確実な絶縁が確保され、電極部の絶
縁性が優れたものとなる。さらに、電極部の組立てに際
しては、切り起しにより形成した高電圧極と接地極とが
交互に配置されるように周辺の板状部又はシート状部を
重ね、この重なり部分において両電極間の固定が行われ
るので、両電極の位置決め、集塵機全体としての形状保
持及び波形濾材への組み込みが容易となって優れた製造
性を得ることができる。

【００１８】第２に、高電圧極形成用の板状物又はシー
ト状物及び接地極形成用の板状物又はシート状物のパタ
ーン切り起し基部又はその近傍を絶縁するようにしたた
め、周辺の板状部又はシート状部の重なり部分付近にお
ける両電極の導電性素材の最近接部の距離を大にするこ
とができて、両電極間の絶縁をより一層高めることがで
きる。

【００１９】第３に、導電性素材を被覆する絶縁シート
を多層構造としたため、切り起しの際に生じる折り曲げ
部の応力が各層に分散されて優れた耐剥離性、即ち絶縁
の信頼性が保証され、電極部の絶縁性を一層確実にする
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る電気集塵機の第１実施例を示す構
成図である。

【図２】上記第１実施例における板状物の平面図であ
る。

【図３】上記第１実施例において板状物を切り起して電
極を形成した状態を示す図である。

【図４】図３のＡ−Ａ線拡大断面図である。

【図５】上記第１実施例において高電圧極と接地極とを
組み合わせた状態を示す図である。

【図６】上記第１実施例において両電極により形成され
る電界の様子を示す図である。

【図７】上記第１実施例の比較例において両電極により
形成される電界の様子を示す図である。

【図８】本発明の第２実施例における板状物の平面図で
ある。

【図９】上記第２実施例において板状物を切り起して電
極を形成した状態を示す図である。

【図１０】上記第２実施例において高電圧極と接地極と
を組み合わせた状態を示す図である。

【図１１】本発明の第３実施例において切り起しの際に
生じる折り曲げ部を示す断面図である。

【図１２】電気集塵機の第１の従来例を示す構成図であ
る。

【図１３】第２の従来例を示す構成図である。

【図１４】上記第２の従来例の斜視図である。

【符号の説明】

１ 濾材 ２ 高電圧極 ３ 接地極 ５，１０ 板状物 ６ 導電性素材 ７ 絶縁シート １２ 絶縁層第１層 １３ 絶縁層第２層

フロントページの続き (72)発明者 服部 隆雄 神奈川県横浜市磯子区新杉田町８番地 株 式会社東芝住空間システム技術研究所内 (72)発明者 山口 徹 東京都港区新橋３丁目３番９号 東芝エ ー・ブイ・イー株式会社内

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 波形に形成した誘電体又はエレクトレッ
   トからなる濾材に高電圧極と接地極によって電界をかけ
   る構造を有する電気集塵機において、前記高電圧極及び
   接地極のうちの少なくとも高電圧極は、当該電極を構成
   するパターンに形成した導電性素材に絶縁シート被覆に
   より絶縁を施してなる板状物又はシート状物を切り起す
   ことにより形成し、前記接地極は前記高電圧極と同様の
   構造もしくは板状又はシート状の導電性素材を切り起す
   ことにより形成し、当該切り起しにより形成した高電圧
   極と接地極とが交互に配置されるように組み合わせてな
   ることを特徴とする電気集塵機。
2. 【請求項２】 前記高電圧極形成用の板状物又はシート
   状物及び接地極形成用の板状物又はシート状物のパター
   ン切り起し基部又はその近傍を絶縁してなることを特徴
   とする請求項１記載の電気集塵機。
3. 【請求項３】 前記絶縁シートは、多層構造としてなる
   ことを特徴とする請求項１又は２記載の電気集塵機。