JPH07124496A - 電気集塵器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】集塵効率の高い電気集塵機を提供すること。 【構成】集塵部の入口或いは内部に遮り板を設置してな
る。 【効果】本発明は集塵部の入口或いは内部に遮り板を設
置してなる電気集塵機であり、クーロン力を有効に作用
させる構造で、集塵効率が高く、その工業価値は極めて
大である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は塵埃に電荷を与えて除塵
する空気清浄器特に二段式空気清浄器等の集塵電極に関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】図９に従来の電極の断面図を示し、矢印
は空気流れ方向を表している。荷電電極２１はコロナイ
オン発生電極（本件ではプラス極で説明する）で、周知
のようにここで発生する陽（プラス）コロナイオンは空
気中の塵埃を陽電荷に帯電せしめる。以下本件では塵埃
は帯電された状態として表すことにする。

【０００３】集塵部は、荷電電極２１と同極性の高電圧
電極２２と接地極３１及び接地極３２からなり、平行平
板による電界が形成されクーロンの力により陽電荷に帯
電された塵埃を接地極３１及び接地極３２に付着させて
いた。図１０は荷電された塵２００の電極間での動きを
あらわしたもので、空気流速ｕで運ばれながらクーロン
の力によりｗなる速度で集塵極に運ばれるから、それら
のベクトル和が軌跡となり、運転条件によって角度θは
定まる。従って、電極長さｌ及び接地極からの距離ｄと
の関係が ｌ・tanθ≧ｄ …（１） であるような電極間位置に入ってくるならばその塵は集
塵されるが、それ以外は全く捕集されないことが図１０
よりあきらかである。従来の方法において、高い集塵効
率が得られなかった理由はここにある。

【０００４】集塵（接地）極へ効率良く付着しかつ脱着
による再飛散のないことが電気集塵器の性能を決定する
と言える。

【０００５】特開昭56−118755号公報ではコロナイオン
発生部と集塵部とが同室にある（これを一段型と呼ぶ）
いわゆるコットレル形電気集塵装置において、各電極の
対抗面を凹凸状に形成し、再飛散した塵を付着させる方
法が開示されている。

【０００６】特開昭59−173149号公報にはイオン風が集
塵極に当たって生じる再飛散を防止するため、イオン風
が流入可能な開口部を設けている。しかし上記いずれの
場合も、室内空気浄化を目的とし９０％以上の集塵率を
要求される場合には効果がないという問題が残されてい
る。

【０００７】一方、長時間の使用に伴い塵埃付着量が多
くなると高電圧電極２２と接地極との間においてスパー
クが発生することが知られ、これを防止するために、例
えば実用新案公報昭47−1514号に開示されているように
絶縁フィルムが積層されることがある。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】上記従来技術の構成に
おいての集塵・空気浄化される原理を説明する。前述し
たように、高電圧電源２と荷電電極２１により発生した
コロナイオン（ここでは陽イオンにて説明する）を空気
１の中の塵埃に与えて帯電させる。帯電した塵埃は集塵
高電圧電極２２と接地極３１及び接地極３２から形成さ
れる平行平板電界層を通過する際、クーロン力により接
地極３１及び接地極３２に捕集され、空気は清浄化され
ていた。接地極３１は荷電電極２１の対向電極であり、
集塵高電圧電極２２は荷電電極２１と同極性であるた
め、接地極が集塵板となる。

【０００９】ここで、集塵部では電流を流さなくてよ
い。一定の電圧（電界）強度を保ち前記荷電塵埃にクー
ロン力を作用させることが重要である。電流を流す（す
なわち空中放電を発生させる）と電圧は急激に低下し、
クーロン力は得られない。導電性ダスト混入による空中
放電発生防止として絶縁フィルムを積層する手段があっ
た。いずれにせよ、集塵高電圧電極２２は接地極３２と
等間隔を保つ必要があり、平行板電界層を形成せざるを
えない。平行板電界層では空気流れは極めて安定する。
即ち、層流を形成し、平行板層の中央が最も早く、板壁
面では速度はゼロに等しいことは周知である。

【００１０】板壁面（即ち速度はゼロ）ではクーロン力
は極めて有効に作用し、１００％の塵が除去される。一
方、平行板層の中央部を流れる塵は捕集されずに通過す
るものが多く、合計の集塵効率は低いものとなる問題が
あった。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記問題を解決するため
の本発明の技術的手段は、少なくとも集塵部入り口、あ
るいは／及び集塵部内部に空気流れに対し、遮り板を形
成し、前遮り板は電気的に絶縁性あるいは誘電性を示す
材料である。

【００１２】

【作用】このような構成によって集塵部に導入された空
気は、流れに乱れを発生し、電極面に向かって動くので
塵埃はクーロン力を受けやすく、集塵効率が上昇する。

【００１３】

【実施例】

実施例 １ 図１は本発明による電気集塵電極の一実施例断面図であ
る。空気中１の塵は高電圧電源２と荷電電極２１とから
発生されたイオン２０により、荷電された塵２００とな
る。第一接地極１３１は荷電電極２１の対電極でありイ
オン２０の発生と同時に集塵極として作用する。集塵高
電圧電極２２は荷電電極２１とは同極性であり、荷電さ
れた塵２００に対し斥力として働く。第２接地極３２は
荷電された塵２００が静電気力（クーロン力）により付
着する板即ち集塵極である。第１遮り板５２、及び第２
遮り板５３は本発明の空気流れに対する遮り板である。
図２は効果作用の説明図で、拡大図であり更に空気の流
れを記載している。従来の平行板電界層に比べて入り口
は狭く構成されている為空気流れは絞られ、再び拡が
る。この時、空気渦１２が発生することからも判るよう
に、空気は電極に向っかて流れ、電極の電位の影響、即
ち塵２００が同極性を有する高圧電極では斥力を、異極
性では引力を受けやすくなるものである。

【００１４】以上のような本発明における、荷電された
塵２００の動きは図１１に示される。まず、塵２００が
同電気極性を有する高圧電極の（従来法であれば捕集さ
れない）近傍に入った場合、遮り板５２の為に塵２００
は不等速運動となり、早い速度で斥力を受け、電極間の
中央方向へ移動し遂には（１）式を満足する位置まで移
動して捕集される。また、集塵極近傍では角θより大き
な角度で移動して捕集される。

【００１５】尚、第１遮り板５２、及び第２遮り板５３
は塩化ビニルなど絶縁性のある、高分子合成材である。

【００１６】実施例 ２ 図３は集塵高電圧電極２２にのみ第１遮り板５２を設置
した例である。

【００１７】実施例 ３ 図４は本発明を実施するにあたって、遮り板を一体化し
空気入口パネルとした例である。電極間隔を均一にとれ
るスペーサとしての機能をも合わせ果たしている。

【００１８】実施例 ４ 図５は第４遮り板５４を電極間に設置したものである。

【００１９】実施例 ５ 図６は第１１遮り板５２２を集塵高電圧電極表面２２に
設置し、更に図７は第２接地極３２に第２１遮り板５３
２を設置しそれらを交互に配した例である。これらの実
施例の測定結果を、表１及び表２に示した。

【００２０】

【表１】

【００２１】

【表２】

【００２２】ここで従来法とは、図９に示した平行平板
形式で最も一般的に用いられている。また比較し易くす
るために、本発明形式は従来法の入り口を、高圧，接地
極それぞれ２mmの遮りを設け１mmとした。表１に依れ
ば、本発明の実施例が性能は優れている。ここで入り口
での電界強度は５０ｋＶ／cmとなり金属板極であるなら
火花放電を発生させるところであるが、本文に述べたよ
うに誘電体であるため、安定した集塵が行われた。

【００２３】表２の結果は特徴的であって、表１の２倍
の風速における実験結果である。従来法は表１と比べ性
能低下しているが、本発明の電極では性能は向上してい
る。即ち、遮り板による渦の発生が性能向上に寄与する
ものと言える。

【００２４】実施例 ６ 図８は電気伝導板４１の両表面に一軸あるいは／及び二
軸延伸した誘電性材料に粘着材を塗布したシートを加熱
圧着して誘電平板部４３を形成しさらに同じ誘電性材料
による空気流れ遮りのための誘電体突起部４２を形成し
たものである。誘電性材料としては塩化ビニル，塩化ビ
ニリデン或いはフッ化ビニリデンが良好であった。実験
例をあげると、電気伝導板４１として厚さ２００マイク
ロメータ（０.２mm)のアルミニウム，誘電平板部厚さ１
００マイクロメータ，全体の厚さ０.４mm であった。粘
着材はオレフィン系ポリマ，圧着温度１５０℃である。
更に、誘電体突起部４２の厚さは約１mmである。

【００２５】

【発明の効果】以上のように、本発明は集塵部の入口或
いは内部に遮り板を設置してなる電気集塵機であり、ク
ーロン力を有効に作用させる構造で、集塵効率が高く、
その工業価値は極めて大である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明実施例による電気集塵電極の断面図であ
る。

【図２】効果及び作用を説明するための図である。

【図３】本発明による電気集塵電極の断面図である。

【図４】本発明による電気集塵電極の断面図である。

【図５】本発明による電気集塵電極の断面図である。

【図６】本発明による電気集塵電極の断面図である。

【図７】本発明による電気集塵電極の断面図である。

【図８】本発明による電気集塵電極の断面図である。

【図９】従来例を示す図である。

【図１０】従来方式での帯電粒子の運動の説明図であ
る。

【図１１】本発明方式での帯電粒子の運動の説明図であ
る。

【符号の説明】

１…空気、２…高電圧電源、１２…空気渦、２０…イオ
ン、２１…荷電電極、２２…集塵高電圧電極、３１…第
１接地極、３２…第２接地極、４１…電気伝導板、４２
…誘電体突起部、４３…誘電平板部、５０…第３遮り
板、５２…第１遮り板、５３…第２遮り板、５４…第４
遮り板、５５…電極差し込み溝、６０…空気通過穴、２
００…荷電された塵、５２２…第１１遮り板、５３２…
第２１遮り板。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小野 恵一 新潟県北蒲原郡中条町大字富岡46番地１ 株式会社日立製作所産業機器事業部内

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】相互間を絶縁された少なくとも１組の電極
   で集塵電極を構成し、前記電極間に電位差を印加し、コ
   ロナ電界中で荷電された空気中の塵を捕集する電気集塵
   器において、 前記集塵電極部において空気流れを乱すことを特徴とす
   る電気集塵器。
2. 【請求項２】請求項１前項において、集塵部の入り口、
   及び／あるいは集塵電極部に遮り板を設けたことを特徴
   とする電気集塵器。
3. 【請求項３】請求項２において、遮り板が絶縁性あるい
   は誘電性であることを特徴とする電気集塵器。
4. 【請求項４】請求項３において、集塵電極の１組の一方
   が絶縁性あるいは誘電性材料により被覆され、且つ空気
   入口部が集塵部より突起した形状とすることを特徴とす
   る電気集塵器。
5. 【請求項５】請求項４において、一軸あるいは／及び二
   軸延伸シートの誘電性材料に粘着材を塗布し、導電性板
   の上に加熱圧着してなる集塵電極を備えたことを特徴と
   する電気集塵器。