JPS5942117Y2 - 電気集じん装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は集じん装置、特に集し、効率が良好であり、集
じんガス温度の調節力咄由に行なえる電気集じん装置に
関するものである。

近年、公害問題が急速にクローズアップされ、これに伴
って生活環境および作業環境の改善が望筐れている。

例えば研摩工場等においては、作業場内を浮遊する粉じ
んが作業者の健康を害し、また煙突から放出される粉じ
んはその近年の住民の健康を害しているのが現状である
。

このような粉じんを回収する方法としては従来静電気の
電気集じん装置が一般に用いられている。

この電気集じん装置は亨板状の集し電極と板状の放電部
とが互いに対向しかつ所定距離離間した状態で交互に配
置されて電極部を構成している。

そして、この放電極の粉じん供給端には複数本の針状片
が固定されて放電電極となっている。

このような電気集じん装置において、集じん極と放電極
との間に、集じん極が正となるような直流高電圧を印加
すると、針状片の先端にコロナ放電が発生し、これに伴
なってこの部分にマイナスイオンが生ずる。

このような状態において粉じんが含まれた気体を供給す
ると、この粉じんの大部分はコロナ放電部分のマイナス
イオンによってマイナスに帯電される。

この結果、マイナスに帯電された粉じんはプラスに帯電
されている板状の集じん極に強力に吸引されて集じんが
行なわれる。

筐たコロナ放電によって生ずる微少なプラスイオンによ
ってプラスに帯電された粉じんは、マイナスに帯電され
ている板状の放電極に吸引されて捕捉される。

しかしな、がら、このように構成された電気集じん装置
のその集じん極においては、対向電極から遠ざかるにし
たがって電界が弱くなり、この部分に対する扮しんの付
着量が極めて少なくなり、大部分の粉じんは針状片の近
傍の集じん極と放電極の表面部分のみに付着してしまう
。

したがって、大きな集じ上極と放電極を用いているにも
かかわらず、これらの全面を利用することができず、こ
れに伴って集じん効率を上げることができなかった。

更に、上記構成による電気集じん装置は、ガス温度に影
響されるがため、以下に述べるような種種欠点を有して
いる。

つオリ、集じん装置が冷たい状態のときに粉じん等を含
んだ比較的高温の気体を供給すると、前記気体中に含ま
れた水蒸気が露点に達し、水滴が集じん極あるいは放電
極に付着してしまう。

この対策として特に外気と近接している部分を石綿等で
保温するようにしている場合があった。

しかし石綿等を使用するのは石綿自体が高価であること
、また保温工事が大変などの欠点があり、！た、たとえ
上述したように石綿等を使用して電気集じん装置内を保
温したとしても、遊体中にどうしても冷却してし昔い、
この場合やはり前記気体に含普れている水蒸気は露点に
達し、集じん極あるいは放電極全面に水滴が付着してし
まう。

ここで、特にＳＯ２，ＮＯ２等のような腐食性ガスが水
蒸気等と反応して液化するとＨ２ＳＯ４、ＨＮＯ３等と
なって集じん極材および放電極材を変質さするようなこ
とにもなる。

さらに供給すべき気体中にＩ／′ｉメールピッチあるい
は植物性油等も含まれてかり、これが低温で集しｌおよ
び放電極面に凝集固化する場合もある。

このような状態で粉じん等が集じん極および放電極に付
着した場合、後でこの粉じんを取り除こうとしても取り
難いということがある。

それ数本考案の目的は集じん効率を大幅に上げると伴に
電気集じん装置内の温度を容易にコントロールすること
により、これにより集じん極および放電極に水蒸気、有
害物質が付着するのを防止した電気集じん装置を提供す
るものである。

この目的を達成するための本考案の基本的な構成は、集
じん極と、前記集じん極から所定距離離間して対向配置
された放電極とを備えた電気集じん装置において、前記
集じん極は多数の中空金属棒をほぼ同一平面状に並設し
て構成されており、前記放電極は気体流入側に設けられ
た放電部と。

この放電部の気体流出側に設けられた第３電極とによっ
て構成され、前記放電部は前記中空金属棒とほぼ平行に
設けられる放電支柱と前記中空金属棒の並設方向に沿っ
て延在するよう前記放電支柱に埋設された針状片とによ
って構成され、前記集し、極側の中空金属棒の内部には
流体が流されて集じん装置内部の温度制御が行なわれて
いることである。

以下実施例を用いて説明する。

第１図は本考案による電気集じん装置の一実施例を示す
要部斜筏図である。

同図において、互いに所定距離離間して平行に対向配置
された集じん極１ａ〜１ｃと、そして、この各集じん極
１ａ〜１ｃ間に配置された放電極２ａ〜２ｃがある。

前記集じん極１ａ〜１ｃは耐腐食性の金属たとえばステ
ンレス等によって作られており、上端および下端に配設
されている中空金属棒３および４と、これらの中空金属
棒３および４間にこれと一体になって等間隔で垂直並設
されている複数個の中空金属棒５と、この複数個の中空
金属棒５を一平面状に並設支持する支持枠６とから構成
されている。

前記中空金属棒３および４はそれぞれ流体供給管および
流体排出管で前記中空金属棒５内には流体が存在するよ
うになってかり、たとえば図において中空金属棒３の右
端から空気を流し込めばこの空気は各中空金属棒５内を
通過して、中空金属棒４の左端から排出できるようにな
っている。

前記放電極２ａ〜２ｃはやはりステンレス等によって作
られており、垂直配置された金属棒Ｔに多数の針状片８
が設けられた放電部９と、等間隔に垂直並設されいわゆ
る第３電極の効果を果すための中空金属棒１０と、前記
放電部９および中空金属棒１０を一平面状に支持する支
持枠１１とかＩＪ戊されている。

さらにこの放電極２ａ〜２ｃは１本の放電部９とたとえ
ば３本の中空金属棒１０とによって１放電ブロツクを構
成しており。

このブロックが複数個並設されて各放電極２ａ〜２ｃを
構成している。

このように構成された電気集じん装置にかイて、集じん
極１ａ〜１ｃと放電極２ａ〜２ｃとの間に集じん極１ａ
〜１ｃが正となるような高電圧を印加すると、放電極２
ａ〜２ｃに設けられている放電部９の針状片８にコロナ
放電が発生し、これに伴なってマイナスイオンが生ずる
。

このような状態において、図左方に矢印Ａで示した方向
から粉じんが含まれた気体を流すと、前述したコロナ放
電によって生ずるマイナスイオンで粉じんが帯電され、
この粉じんはその近辺の集じん極を構成する中空金属棒
５の周囲に吸着される。

そして、この第１放電ブロツクで捕捉されなかった粉じ
んは、第２放電ブロツクの気体供給側に位置する放電部
９のコロナ放電に伴なって帯電され集じん極１ａ〜１ｃ
または放電極２ａ〜２ｃに完全に吸着される。

かくして、複数段の放電ブロックを通過する粉じんは順
次帯電され、最終ブロックにかいて完全に捕捉されるこ
とになる。

この場合、第１図に示した集じん装置の水ヲ断面におい
て、放電極２ａ〜２ｃ間の電位を調べて見ると、針状片
８の先端方向には、いわゆる第３電極たる中空金属棒１
０が設けられているために、この中空金属棒１０の針状
片８側の部分から集じん極側に向う部分に於いて、等電
位線が持ち上げられて集じん極側に突出した山伏の部分
を生ずる。

筐た、中空金属棒１０の表面と針状片８の先端間を結ぶ
線上の中間から集じん極に向う部分に於いては、等電位
線が谷状となる部分も生ずる。

この結果、放電部と集じん部との間に於ける等電位線は
大きな複数個の山伏部分を有することとなる。

従って、針状片８の先端部分に於いて生じた荷電子は、
低電位部分を求めて拡散係数をもちながら集じん部へ移
動する。

この場合、低電位と集じん極の中空金属棒の高電位との
差が拡散係数よりも大きければほぼ全ての荷電粒子が針
状片８の先端と最も近い集じん部１本の中空金属棒１０
に集中する。

この結果、拡散が行なわれずに粒子密度の濃い流れが出
来ることになる。

荷電粒子はこの流れの中で、他の粒子と衝突をくりかえ
し、中性の粒子に電荷を交換し合って、大きな粒子は大
きな電荷をもって集じん部に到達する。

このときの衝突回数２は、 ｚ＝（１／ｒ２）・πｄ２ｖｎま ただし、ｄ・・・粒子の直径 ■・・移動速度 ｎ・・−に含普れる粒子の数 で表わされる。

すなわち、衝突の回数は、粒子密度の２乗に比例するこ
とになり、粒子の流れが拡散された状態よりも濃い密度
の方が、中空粒子の荷電には極めて有利になり、この荷
電量が電気集じん装置の性能に太きく関係することにな
るのである。

つオリ、本例では第３電極の導入により、前述山状部分
と谷状部分を生成し粒子流の密な流れを作ることになり
、性能を極めて高くしているのである。

一方、集じん極１ａ〜１ｃの上部に配設されている中空
金属棒３内部に所定の温度を有する纜性の流体たとえば
油あるいは空気等を流してかけば、この流体は垂直に配
置された中空金属棒５を通過し、中空金属棒４に集めら
れて排出されるので、集じん極１ａ〜１ｃおよび放電極
２ａ〜２ｃ近傍は流体の温度に保たれる。

したがって、電池じん装置外の空気は電気集じん装置に
よって急激に低下されることはないので、又、供給され
た気体内に水蒸気が含まれていたとしても、水滴が集じ
ん極あるいは放電極に付着するということはなくなる。

その結果、従来のように電気集じん装置内を保温するた
めに石綿等で覆ったりする必要はなくなる。

また供給する気体自体が露点に近い低温であっても、中
空金属棒３．４．５内に存する流体が比較的高温であれ
ば。

前記気体中に含まれる水蒸気は結露することはないので
、集じん極釦よび放電極に水滴が付着するというような
ことはなくなる。

このことは水蒸気に限らず、気体中に含オれる腐食性ガ
スたとえばＳＯ２，ＮＯ２等においても同様結露せず、
よって、これらが水と反応してＨ２ＳＯ４，ＨＮＯ３等
を生成するというようなことは全くなくなる。

さらに供給される気体中にメールピッチあるいは植物性
油等が含まれていても、集じん極および放電極近傍を所
定の温度に保っておけば、これらの物質が凝集固化する
こともなくなる。

したがって集じん極および放電極には上述したコロナ放
電によって粉じん等のみが付着するので、これらは後に
容易に取り除くことができるのである。

なおこのような構成からなる電気集じん装置において比
較的高温に保たれた気体を供給する際、中空金属棒に露
点以上の水を通過させるようにし、鉄水から熱量を回収
する熱交換装置る付属させておけば排出される水はある
温度に上昇しているので、エネルギー回収の効果も有す
ることになる。

上記実施例では、集じん極１ａ〜１ｃを構成する中空金
属棒５Ｉ／′ｉ、上端および下端に配設された中空金属
棒３および４にそれぞれ直線状に連結しているのである
が、これに限らず、垂直並列された各中空金属棒５は前
記中空金属棒３及び４旧蛇行状に連結されていても同様
な効果を奏することは轟然である。

また本実施例では放電極２ａ〜２ｃにとり付けられてい
る第３電極としての中空金属棒１０には流体が存在しな
いようにしているが、集じん極１ａ〜１ｃ側の中空金属
棒３，４．５と電気的に絶縁するような状態で集じん極
１ａ〜１ｃと同様流体供給管および流体排出管を設は流
体を流すようにしてもよい。

なお、上述した実施例においては、放電極２ａ〜２ｃに
配設した金属棒１０は中空のものを用いているが、中実
であっても同様の効果が得られ、また局面に先鋭部がな
い限りその形状は制限を受けることはない。

以上説明したように、本考案による電気業じん装置は、
集じん効率を大幅に上げることができると伴に、集じん
極訃よび放電極内に所定の温度を有する流体を存在させ
ることができるので、電気業じん装置内の温度を容易に
コントロールすることができ、これにより集じん極およ
び放電極に水蒸気有害物質の付着を防止することができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案による電気業じん装置の一実施例を示す
要部斜親図である。 １ａ〜１ｃ・・・・・・集じん極、２ａ〜２ｃ・・・・
・・放電極、３，４，５，７，１０，１２，１３・・・
・・中空金属棒、６，１１・・・・・・支持枠、８・・
・・・・針状片、９・・・・・・放電部。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 集じん極と、前記集じん極から所定距離離間して対向配
   置された放電極とを備えた電気集じん装置において、前
   記集じん極は多数の中空金属棒をほぼ同一平面状に並設
   して構成されており、前記放電極は気体流入側に設けら
   れた放電部と、この放電部の気体流出側に設けられた第
   ２電極とによって構成され、前記放電部は前記中空金属
   棒とほぼ平行に設けられる放電支柱と前記中空金属棒の
   並設方向に沿って延在するよう前記放電支柱に埋設され
   た針状片とによって構成され、前記集じん極側の中空金
   属棒の内部には流体が流されて集じん装置内部の温度制
   御が行なわれていることを特徴とする電気集じん装置。