JPH0757299B2 - 集塵装置 - Google Patents
集塵装置Info
- Publication number
- JPH0757299B2 JPH0757299B2 JP22546185A JP22546185A JPH0757299B2 JP H0757299 B2 JPH0757299 B2 JP H0757299B2 JP 22546185 A JP22546185 A JP 22546185A JP 22546185 A JP22546185 A JP 22546185A JP H0757299 B2 JPH0757299 B2 JP H0757299B2
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- Japan
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- dust
- air
- particles
- dust collecting
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Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、空気中の塵、金属イオン等を除去する集塵装
置に関する。
置に関する。
（従来技術） 電子工業、機械工業、化学工業等の分野においては、室
内の空気中の塵や金属イオン等の微粒子を除去する集塵
装置が使用されている。
内の空気中の塵や金属イオン等の微粒子を除去する集塵
装置が使用されている。
この集塵装置としては、従来、フイルタ（通常は粒径0.
1μｍの微粒子の捕捉率99.9995％のいわゆるHEPAフイル
タ）を用い、空気が前記フイルタを通過することによ
り、空気中の塵や金属イオン等をフイルタ上に捕捉する
ものが一般に用いられている。
1μｍの微粒子の捕捉率99.9995％のいわゆるHEPAフイル
タ）を用い、空気が前記フイルタを通過することによ
り、空気中の塵や金属イオン等をフイルタ上に捕捉する
ものが一般に用いられている。
（発明が解決しようとする問題点） しかしながら、近年は空気中の微粒子のうち、粒径0.1
μｍ以下のものも除去することができる集塵装置が要求
されており、前記フイルタによる集塵装置では、粒径0.
1μｍ以下の微粒子を捕捉することは困難であった。
μｍ以下のものも除去することができる集塵装置が要求
されており、前記フイルタによる集塵装置では、粒径0.
1μｍ以下の微粒子を捕捉することは困難であった。
（発明の目的） 本発明の目的は、0.1μｍ以下の微粒子でも有効に捕捉
することができる集塵装置を提供することにある。
することができる集塵装置を提供することにある。
（問題点を解決するための手段） 本発明によれば、空気入口および出口を備えたケース
と、該ケース内に配設された第１の集塵手段と、該第１
の集塵手段の後段に配設され空気中の塵粒子をイオン化
するイオン化手段と、該イオン化手段の後段に配設され
た水蒸気供給手段と冷却水散布手段とからなる塵粒子増
大手段と、該塵粒子増大手段の後段に配設された水切り
用エリミネータと、該水切り用エリミネータの後段に設
けられ、湿式電気集塵機からなる第２の集塵手段とを有
することを特徴とする集塵装置が提供される。
と、該ケース内に配設された第１の集塵手段と、該第１
の集塵手段の後段に配設され空気中の塵粒子をイオン化
するイオン化手段と、該イオン化手段の後段に配設され
た水蒸気供給手段と冷却水散布手段とからなる塵粒子増
大手段と、該塵粒子増大手段の後段に配設された水切り
用エリミネータと、該水切り用エリミネータの後段に設
けられ、湿式電気集塵機からなる第２の集塵手段とを有
することを特徴とする集塵装置が提供される。
（作用） ケースの空気入口から導入された空気は、第１の集塵手
段によって粒径の大きな塵粒子が捕捉される。該第１の
集塵手段を通過した微小な塵粒子は、イオン化手段によ
ってイオン化され、塵粒子増大手段を通過する際に、そ
の回りに水分子が結合して微小水滴を生成する。この塵
粒子を凝結核とした微小水滴を第２の集塵手段によって
捕捉することにより、粒径の小さい塵粒子を有効に除去
することができる。
段によって粒径の大きな塵粒子が捕捉される。該第１の
集塵手段を通過した微小な塵粒子は、イオン化手段によ
ってイオン化され、塵粒子増大手段を通過する際に、そ
の回りに水分子が結合して微小水滴を生成する。この塵
粒子を凝結核とした微小水滴を第２の集塵手段によって
捕捉することにより、粒径の小さい塵粒子を有効に除去
することができる。
（実施例） 以下、本発明を図示の実施例に基づいて具体的に説明す
る。
る。
第１図は本発明による集塵装置の一実施例を示す概略構
成図である。同図において、１は集塵装置のケースで、
空気入口1aおよび空気出口1bを備えている。２は該空気
入口1a部に配設された送風機で、室内空気をケース１内
に導入する。３は該送風機２の後段に配設された第１の
集塵手段で、フイルタによる集塵機或は電気集塵機等に
よって構成される。４は該第１の集塵手段３の後段に配
設され、第１の集塵手段３を通過した空気中に含まれる
微小な塵粒子をイオン化するイオン化手段で、以下第２
図に基づいて詳述する。同図において、4aは例えばタン
グステンの線で構成された電極であり、電源4cより例え
ば9KVの高電圧が印加され、アース極4bとの間で不平等
電界を発生せしめる。この放電極4aとアース極4bとの間
を空気が通過するとき（矢印Ｂ方向）に（−）又は中性
の塵粒子自体は（＋）に帯電することになる。なお、す
でに（＋）を帯電している塵粒子は、その帯電の量を増
す。
成図である。同図において、１は集塵装置のケースで、
空気入口1aおよび空気出口1bを備えている。２は該空気
入口1a部に配設された送風機で、室内空気をケース１内
に導入する。３は該送風機２の後段に配設された第１の
集塵手段で、フイルタによる集塵機或は電気集塵機等に
よって構成される。４は該第１の集塵手段３の後段に配
設され、第１の集塵手段３を通過した空気中に含まれる
微小な塵粒子をイオン化するイオン化手段で、以下第２
図に基づいて詳述する。同図において、4aは例えばタン
グステンの線で構成された電極であり、電源4cより例え
ば9KVの高電圧が印加され、アース極4bとの間で不平等
電界を発生せしめる。この放電極4aとアース極4bとの間
を空気が通過するとき（矢印Ｂ方向）に（−）又は中性
の塵粒子自体は（＋）に帯電することになる。なお、す
でに（＋）を帯電している塵粒子は、その帯電の量を増
す。
なお、該イオン化手段４の放電極4aには（−）の高電圧
を印加してもよいことは言うまでもなく、この場合は空
気中の塵粒子は（−）に帯電される。
を印加してもよいことは言うまでもなく、この場合は空
気中の塵粒子は（−）に帯電される。
このイオン化手段４の前段に加熱手段を配設し、導入空
気を加熱するようにすれば、イオン化手段４による空気
中の微粒子のイオン化が効果的に行われる。
気を加熱するようにすれば、イオン化手段４による空気
中の微粒子のイオン化が効果的に行われる。
５は前記イオン化手段４の後段に配設された塵粒子増大
手段で、ケース１内に水蒸気を供給する水蒸気供給手段
51と、ケース１内を冷却する冷却手段として冷却水を散
布する冷却水散布手段52とからなっている。前記水蒸気
供給手段51は、水の水蒸気を発生させる水蒸気発生装置
511と、該水蒸気発生装置511によって発生した水蒸気を
ケース１内に導くパイプ512と、該パイプ512の先端に装
着されたスプレーノズル513とからなっている。なお、
前記水蒸気発生装置511としては、種々のものが考えら
れ、例えば、水槽中に電気ヒータを配設した装置、超音
波振動により水蒸気を発生させる装置、赤外線水蒸気発
生装置等がある。前記冷却水散布手段は水を例えば３℃
程度に冷却する冷凍機521と、該冷凍機521によって冷却
された水をケース１内に導くパイプ522と、該パイプ522
の先端に装着されたスプレーノズル523とからなってい
る。なお、冷却手段として該冷却水散布手段52に代えて
冷凍装置による冷凍コイルをケース１内に配設してもよ
い。
手段で、ケース１内に水蒸気を供給する水蒸気供給手段
51と、ケース１内を冷却する冷却手段として冷却水を散
布する冷却水散布手段52とからなっている。前記水蒸気
供給手段51は、水の水蒸気を発生させる水蒸気発生装置
511と、該水蒸気発生装置511によって発生した水蒸気を
ケース１内に導くパイプ512と、該パイプ512の先端に装
着されたスプレーノズル513とからなっている。なお、
前記水蒸気発生装置511としては、種々のものが考えら
れ、例えば、水槽中に電気ヒータを配設した装置、超音
波振動により水蒸気を発生させる装置、赤外線水蒸気発
生装置等がある。前記冷却水散布手段は水を例えば３℃
程度に冷却する冷凍機521と、該冷凍機521によって冷却
された水をケース１内に導くパイプ522と、該パイプ522
の先端に装着されたスプレーノズル523とからなってい
る。なお、冷却手段として該冷却水散布手段52に代えて
冷凍装置による冷凍コイルをケース１内に配設してもよ
い。
６は前記塵粒子増大手段５の後段に配設された水切用の
エリミネータで、金属メッシュフイルタ等で構成されて
いる。
エリミネータで、金属メッシュフイルタ等で構成されて
いる。
７は該エリミネータ６の後段に配設された第２の集塵手
段で、例えば、湿式平行電極をもつ湿式電気集塵機によ
って構成されている。
段で、例えば、湿式平行電極をもつ湿式電気集塵機によ
って構成されている。
なお、図中８はケース１の空気出口1bに必要に応じて接
続される空調装置である。
続される空調装置である。
本実施例による集塵装置は、以上のように構成されてお
り、以下、その作用について説明する。
り、以下、その作用について説明する。
送風機２が作動すると、室内の空気はケース１の空気入
口1aから導入され、第１の集塵手段３によって、空気中
に含まれている例えば0.1μｍ以上の大きな粒径の塵粒
子が捕捉される。該第１の集塵手段３を通過した微小な
塵粒子は、イオン化手段４によってイオン化され、塵粒
子増大手段５内に導入される。該塵粒子増大手段５はケ
ース１内に水蒸気発生手段511によって発生せしめられ
た水蒸気がパイプ512を通ってスプレーノズル512から噴
霧されるとともに、冷凍機521によって冷却された水が
パイプ522を通ってスプレーノズル523から噴霧されるた
め、水蒸気が過冷却、過飽和の状態となっている。この
ようにして、水蒸気が過冷却、過飽和の状態となってい
る塵粒子増大手段５内にイオン化された空気中の塵粒子
が導入されると、空気中の微粒子の回りには水分子が付
着して、微粒子を凝結核とした微小水滴となる。即ち、
水蒸気（H2O）の分子は水素原子２個と酸素原子１個に
より構成されているが、第３図に示すように分極してい
る。H2O分子はこの両極間の距離が他の分子に比べて非
常に大さく、液体にあってはH2O分子間は第４図に示す
ように水素結合力で強く引き合う。塵粒子増大手段５内
のH2O分子は、第５図（ａ），（ｂ），（ｃ）に示すよ
うに、空気中の帯電又は分極している微粒子Ａに対して
強力なクーロン力で結びつく。第５図（ａ）は＋に帯電
した微粒子Ａの回りにH2O分子が結合し、全体としてひ
とまわり大きな＋の微粒子となる状態を示す。第５図
（ｂ）は−に帯電した微粒子Ａの回りにH2O分子が結合
し、全体としてひとまわり大きな−の微粒子となる状態
を示す。また、第５図（ｃ）は＋と−に分極した微粒子
ＡのまわりにH2O分子が結合し、全体としてひとまわり
大きな分極微粒子となる状態を示す。このように空気中
の微粒は0.1sec以下の時間で水蒸気（H2O分子）に囲ま
れて微小水滴に成長する。この微小水滴は過冷却、過飽
和状態の空気中にあるため、再蒸発することなく、微粒
子を凝結核として成長し、その表面積が増大するため、
益々H2O分子の結合力を促進し、更に大きな微小水滴に
成長する。そして、この微小水滴はスプレーノズル523
から噴霧された冷水の水滴と衝突して捕捉されるか、又
は冷水滴との温度差による熱吸引力で吸引捕捉される
か、微小水滴と冷水滴のクーロン力による結合が生じ更
に大きな水滴となる。
口1aから導入され、第１の集塵手段３によって、空気中
に含まれている例えば0.1μｍ以上の大きな粒径の塵粒
子が捕捉される。該第１の集塵手段３を通過した微小な
塵粒子は、イオン化手段４によってイオン化され、塵粒
子増大手段５内に導入される。該塵粒子増大手段５はケ
ース１内に水蒸気発生手段511によって発生せしめられ
た水蒸気がパイプ512を通ってスプレーノズル512から噴
霧されるとともに、冷凍機521によって冷却された水が
パイプ522を通ってスプレーノズル523から噴霧されるた
め、水蒸気が過冷却、過飽和の状態となっている。この
ようにして、水蒸気が過冷却、過飽和の状態となってい
る塵粒子増大手段５内にイオン化された空気中の塵粒子
が導入されると、空気中の微粒子の回りには水分子が付
着して、微粒子を凝結核とした微小水滴となる。即ち、
水蒸気（H2O）の分子は水素原子２個と酸素原子１個に
より構成されているが、第３図に示すように分極してい
る。H2O分子はこの両極間の距離が他の分子に比べて非
常に大さく、液体にあってはH2O分子間は第４図に示す
ように水素結合力で強く引き合う。塵粒子増大手段５内
のH2O分子は、第５図（ａ），（ｂ），（ｃ）に示すよ
うに、空気中の帯電又は分極している微粒子Ａに対して
強力なクーロン力で結びつく。第５図（ａ）は＋に帯電
した微粒子Ａの回りにH2O分子が結合し、全体としてひ
とまわり大きな＋の微粒子となる状態を示す。第５図
（ｂ）は−に帯電した微粒子Ａの回りにH2O分子が結合
し、全体としてひとまわり大きな−の微粒子となる状態
を示す。また、第５図（ｃ）は＋と−に分極した微粒子
ＡのまわりにH2O分子が結合し、全体としてひとまわり
大きな分極微粒子となる状態を示す。このように空気中
の微粒は0.1sec以下の時間で水蒸気（H2O分子）に囲ま
れて微小水滴に成長する。この微小水滴は過冷却、過飽
和状態の空気中にあるため、再蒸発することなく、微粒
子を凝結核として成長し、その表面積が増大するため、
益々H2O分子の結合力を促進し、更に大きな微小水滴に
成長する。そして、この微小水滴はスプレーノズル523
から噴霧された冷水の水滴と衝突して捕捉されるか、又
は冷水滴との温度差による熱吸引力で吸引捕捉される
か、微小水滴と冷水滴のクーロン力による結合が生じ更
に大きな水滴となる。
このようにして、空気中の水蒸気は微粒子を凝結核とし
て、微小水滴に生成せしめられ、その粒径が微粒子の10
倍以上になることが確認されている。従って、例えば、
0.01μｍ程度の塵粒子であっても0.1μｍ以上の微小水
滴にすることができ、これは十分に従来の集塵方式で分
離できる粒径である。
て、微小水滴に生成せしめられ、その粒径が微粒子の10
倍以上になることが確認されている。従って、例えば、
0.01μｍ程度の塵粒子であっても0.1μｍ以上の微小水
滴にすることができ、これは十分に従来の集塵方式で分
離できる粒径である。
以上のようにして、塵粒子を凝結核として生成された微
小水滴は、エリミネータ６で分離され、該エリミネータ
６で分離されなかった微小水滴は湿式電気集塵機によっ
て構成される第２の集塵手段７で、クーロン力により捕
捉される。
小水滴は、エリミネータ６で分離され、該エリミネータ
６で分離されなかった微小水滴は湿式電気集塵機によっ
て構成される第２の集塵手段７で、クーロン力により捕
捉される。
実験によれば、湿式平行電極集塵機は、イオン化した0.
01μｍの塵粒子を99.999％の効率で捕捉できるので、本
発明の集塵装置に湿式平行電極集塵機を用いた場合に
は、0.001μｍ以上の塵粒子の捕捉が可能となる。
01μｍの塵粒子を99.999％の効率で捕捉できるので、本
発明の集塵装置に湿式平行電極集塵機を用いた場合に
は、0.001μｍ以上の塵粒子の捕捉が可能となる。
このようにして、空気中に含まれている塵等の微粒子が
除去された空気は、ケース１の空気出口1bから空調装置
８に導入され、ここで温度調整されて室内に吐出され
る。
除去された空気は、ケース１の空気出口1bから空調装置
８に導入され、ここで温度調整されて室内に吐出され
る。
なお、前記実施例によれば、第２の集塵手段として湿式
電気集塵機を用いるので、電気集塵機では負荷となる塵
粒子の電気抵抗値が雰囲気等により変化するために集塵
能力が低下することによる再飛散の問題も解消でき、集
塵率を安定化することができる。また、前記実施例によ
れば、塵粒子増大手段５は水蒸気の過冷却、過飽和状態
を構成し、塵粒子を凝結核とした微小水滴を生成せし
め、この微小水滴を第２の集塵手段によって捕捉するよ
うにしたので、クリーンルーム等で問題となる空間電荷
の原因であるイオンの放出がなく、また、空間電荷を水
蒸気で減少させることができる。
電気集塵機を用いるので、電気集塵機では負荷となる塵
粒子の電気抵抗値が雰囲気等により変化するために集塵
能力が低下することによる再飛散の問題も解消でき、集
塵率を安定化することができる。また、前記実施例によ
れば、塵粒子増大手段５は水蒸気の過冷却、過飽和状態
を構成し、塵粒子を凝結核とした微小水滴を生成せし
め、この微小水滴を第２の集塵手段によって捕捉するよ
うにしたので、クリーンルーム等で問題となる空間電荷
の原因であるイオンの放出がなく、また、空間電荷を水
蒸気で減少させることができる。
以上、本発明を図示の実施例に基づいて説明したが、本
発明は実施例に示されたもののみに限定されるものでは
なく、本発明の主旨の範囲で種々の変形は可能であり、
これらを本発明の範囲から除外するものではない。
発明は実施例に示されたもののみに限定されるものでは
なく、本発明の主旨の範囲で種々の変形は可能であり、
これらを本発明の範囲から除外するものではない。
（発明の効果） 以上、詳細に説明したように、本発明は空気入口および
出口を備えたケースと、該ケース内に配設された第１の
集塵手段と、該第１の集塵手段の後段に配設され空気中
の塵粒子をイオン化するイオン化手段と、該イオン化手
段の後段に配設された水蒸気供給手段と冷却水散布手段
とからなる塵粒子増大手段と、該塵粒子増大手段の後段
に配設された水切り用エリミネータと、該水切り用エリ
ミネータの後段に設けられ、湿式電気集塵機からなる第
２の集塵手段とによって構成したので、第１の集塵手段
によって粒径の大きな塵粒子を捕捉し、該第１の集塵手
段を通過した微小な塵粒子はイオン化手段によってイオ
ン化された後、塵粒子増大手段によってその粒径が増大
され、第２の集塵手段によって捕捉されるため、従来の
集塵装置では捕捉が困難であった0.01μｍ以下の塵粒子
をも確実に捕捉することができ、さらに、イオン化され
た有害な塵粒子も全て除去できる。
出口を備えたケースと、該ケース内に配設された第１の
集塵手段と、該第１の集塵手段の後段に配設され空気中
の塵粒子をイオン化するイオン化手段と、該イオン化手
段の後段に配設された水蒸気供給手段と冷却水散布手段
とからなる塵粒子増大手段と、該塵粒子増大手段の後段
に配設された水切り用エリミネータと、該水切り用エリ
ミネータの後段に設けられ、湿式電気集塵機からなる第
２の集塵手段とによって構成したので、第１の集塵手段
によって粒径の大きな塵粒子を捕捉し、該第１の集塵手
段を通過した微小な塵粒子はイオン化手段によってイオ
ン化された後、塵粒子増大手段によってその粒径が増大
され、第２の集塵手段によって捕捉されるため、従来の
集塵装置では捕捉が困難であった0.01μｍ以下の塵粒子
をも確実に捕捉することができ、さらに、イオン化され
た有害な塵粒子も全て除去できる。
第１図は本発明による集塵装置の一実施例を示す概略構
成図、第２図は本発明装置に用いるイオン化手段の一実
施例を示す説明図、第３図は水分子の形状を示す説明
図、第４図は水分子間の引力の状態を示す説明図、第５
図（ａ），（ｂ），（ｃ）は微粒子と水分子との結合状
態を示す説明図である。 １……ケース、２……送風機、３……第１の集塵手段、
４……イオン化手段、５……塵粒子増大手段、51……水
蒸気供給手段、52……冷却水散布手段、７……第２の集
塵手段。
成図、第２図は本発明装置に用いるイオン化手段の一実
施例を示す説明図、第３図は水分子の形状を示す説明
図、第４図は水分子間の引力の状態を示す説明図、第５
図（ａ），（ｂ），（ｃ）は微粒子と水分子との結合状
態を示す説明図である。 １……ケース、２……送風機、３……第１の集塵手段、
４……イオン化手段、５……塵粒子増大手段、51……水
蒸気供給手段、52……冷却水散布手段、７……第２の集
塵手段。
Claims (1)
- 【請求項１】空気入口および出口を備えたケースと、該
ケース内に配設された第１の集塵手段と、該第１の集塵
手段の後段に配設され空気中の塵粒子をイオン化するイ
オン化手段と、該イオン化手段の後段に配設された水蒸
気供給手段と冷却水散布手段とからなる塵粒子増大手段
と、該塵粒子増大手段の後段に配設された水切り用エリ
ミネータと、該水切り用エリミネータの後段に設けら
れ、湿式電気集塵機からなる第２の集塵手段とを有する
ことを特徴とする集塵装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22546185A JPH0757299B2 (ja) | 1985-10-09 | 1985-10-09 | 集塵装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22546185A JPH0757299B2 (ja) | 1985-10-09 | 1985-10-09 | 集塵装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6283019A JPS6283019A (ja) | 1987-04-16 |
| JPH0757299B2 true JPH0757299B2 (ja) | 1995-06-21 |
Family
ID=16829696
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22546185A Expired - Lifetime JPH0757299B2 (ja) | 1985-10-09 | 1985-10-09 | 集塵装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0757299B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2012095549A1 (en) * | 2011-01-12 | 2012-07-19 | Aavi Technologies Oy | Device and method for purifying air from non-desired components and for eliminating such components |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3167837B2 (ja) * | 1993-07-26 | 2001-05-21 | 株式会社神戸製鋼所 | ガス冷却室及びガス冷却室を備えた廃棄物処理装置 |
| KR100340334B1 (ko) * | 2000-06-20 | 2002-06-12 | 윤종용 | 기체 청정화 시스템 |
| CN106694225A (zh) * | 2016-12-30 | 2017-05-24 | 安徽工业大学 | 一种脉冲电晕荷电脱除烧结烟气微细颗粒物的装置 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS53140675A (en) * | 1977-05-14 | 1978-12-07 | Hitachi Ltd | Filter type dust collecting device |
| US4252914A (en) * | 1979-08-20 | 1981-02-24 | The Firestone Tire & Rubber Company | Thermoplastic elastomer blends of hydrogenated polybutadiene block copolymers with alpha-olefin polymers and copolymers |
-
1985
- 1985-10-09 JP JP22546185A patent/JPH0757299B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2012095549A1 (en) * | 2011-01-12 | 2012-07-19 | Aavi Technologies Oy | Device and method for purifying air from non-desired components and for eliminating such components |
| EA024968B1 (ru) * | 2011-01-12 | 2016-11-30 | Аави Текнолоджи Лтд. | Устройство и способ очистки воздуха от нежелательных компонентов и устранения таких компонентов |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6283019A (ja) | 1987-04-16 |
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