JPS61222554A - 電気集塵装置の電極構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、通過する微粒子に対して電荷を付与するため
のコロナ放電を行う放電線ならびに該放電線を所定間隔
をもって包囲する放電極からなる放電室と、前記放電室
において荷電された微粒子を捕集するために前記放電室
の下流側に配設された集塵電極群と、からなる集塵ユニ
ットを具備する電気集塵装置の電極構造に関するもので
ある。

通常、紙は絶縁体として扱われているが、厳密にいえば
半導体として考えるべき性質を具備していることが知ら
れている。たとえば、高電圧を印加すると紙全体がある
電位を示すことになり、微小電流が流れる。かかる性質
を利用して電気集塵を行うことができる（例えば本出願
人にかかる公開特許公報昭５９−６９１６２号参照）。

ただし、空気中の湿度の変化によって紙の固有抵抗がＩ
ＭΩ−ｃｍ（相対湿度９５χ）から１０＠ＭΩ−ｃ＋ｓ
（相対湿度２０χ）まで大幅に変化するため、これに対
する対策が必要である。

集塵にあたって電極へ荷電微粒子を付着させるに必要な
電流は、１０−４μＡ／ｃｍ”であることが知られてい
る。電極間隔３１Ｉ−の集塵室における集塵電圧は約３
０００　Ｖであり、電極内の電圧降下を１０χすなわち
３００ｖを許容するものとすれば、電極の固有抵抗Ｘ　
（ＭΩ〕は次式のようになる。

１０−’　（＃Ａ　）　ｘＸ　（ＭΩ）　＝３００　　
（Ｖ）、’、　　Ｘ　　−３Ｘ１０’　　（１’Ｉ　Ｑ
）これは相対湿度４０χ程度の雰囲気に相当するが、こ
れ以下の湿度においては導電性が不足することになる。

そのため、紙の片面に所望の導電処理を施してこれをカ
バーする必要がある。このような導電処理を施した紙製
電極は、従来の金属電極に比して以下のような特徴があ
る。

１）廉価であり使用後使い捨てができる。特に焼却も可
能である。

２）片面のみ導電処理を施すことによって、所望の電界
形成が可能であり、電極間隔を狭小としまたは集塵効果
を高めることができる。

３）導電処理面と非導電処理面とを対向させることによ
り、十分な集塵効率を維持しながらコロナ放電または火
花放電を阻止することができる。

４）上記２）および３）から印加電圧を高め、強い電界
を形成することができる。したがって、集塵電極の小型
化が達せられる。

かかる性質を利用した紙製電極による電気集塵装置は、
廉価かつ小型化され、さらに保守が容易であることから
、オフィス、商店、遊戯場、一般家庭等にも十分に普及
し得るものである。このような用途においては、大型の
工業用集塵機とは異なり、長期間にわたって安全・確実
にかつ高い集塵効率を維持しながら簡易な保守で運用し
得るものであることが要求される。したがって高電圧を
使用する集塵部における異常現象は是非とも回避されな
ければならない。

集塵運転を継続すると、捕集微粒子が徐々に堆積し、漏
洩電流、放電状態、電位分布等に変化が生ずる。これら
変化は、例えば、放電室の放電極や集塵電極群の電極端
部に、微粒子が多量に付着し、時間の経過に伴って成長
する現象によって左右される。この現象は、紙の繊維の
暑立ちゃ電極端部への空気中の繊維状物質の付着による
繊維質を基体として、高電界によるクーロン力およびダ
ラージェント力により、微粒子の成長が生起することが
多い、このように成長する微粒子には１μ〜数μ程度以
上の比較的大粒子もあり、また、空気中の煙である極微
粒子もある。このようにして生じた成長微粒子に起因し
て漏洩電流が異常に増加し、極端な場合は短絡状態に至
り、極めて大きな電流が流れることがある。さらに、条
件次第では成長微粒子の先端部からコロナを発生するこ
とがある。この場合のコロナは、本来通過微粒子に対し
でて電荷付与を行おうとするコロナ放電とは反対極性の
、いわゆる逆コロナである。したがって、一旦正規の電
荷を付与された微粒子の電荷を中和する働きがあり、集
塵効果を阻害することになる。このような事態は極力回
避すべきことは当然である。すなわち、集塵電極が使用
限界に達していないにもかかわらず、成長微粒子に起因
する漏洩電流の異常増加や、消費電力の増加、集塵効率
の低下等を招来し、集塵ユニットが使用限界となること
になる。このような事態に至れば、その能力回復のため
に、集塵ユニットの清掃または交換等のなんらかの保守
作業が要求されることになり、煩雑である。

本発明の目的は、電気集塵装置内の集塵ユニットにおけ
る異常漏洩電流の発生原因となる成長微粒子の発生を極
力回避することが可能な電極構造を提供することである
。

この目的は、特許請求の範囲に記載の構成を有する電気
集塵装置の電極構造、すなわち、集塵電極群は、放電線
に印加される高電圧と異なる電位を印加される集塵電極
と、放電線に印加される高電圧と同じ電位を印加される
反発電極とから構成され、該反発電極と前記放電室の放
電極との電極間距離が前記反発電極と前記集塵電極との
電極間距離よりも大となるように形成される電気集塵装
置の電極構造によって達成される。

本発明にかかる電気集塵装置の電極構造によれば、紙製
電極の、特に電極端部における微粒子の成長を極力回避
することができ、集塵ユニットの健全動作を長期にわた
って維持し、高い集塵効果を発揮することができる。す
なわち、集塵ユニット全体の使用限界が集塵限界と一致
することになり保守・点検の回数を大幅に減じ、さらに
消費電力を低減することができ、装置全体の使い勝手が
向上する。

以下、実施例を示す添付図を参照して本発明を開示する
。

第１図は、本発明にかかる電気集塵装置の電極構造を示
す模式図である。捕集すべき微粒子を含む空気は、白矢
印のように上方から下方に通過するものとする。部分１
０は通過微粒子に対して電荷を付与するためのコロナ放
電を発生させる放電室である。放電室１０は、数千ボル
トの高電圧を印加する放電１１１１２と、これに対向す
る放電極１４とから構成される０本実施例では約６５０
０ボルトの正電圧が印加され、正コロナによって通過微
粒子に電荷を付与する構成をとるものである。

このように、正コロナを利用するのは、室内集塵装置に
おいては人体に有害とされるオゾンの発生が、負コロナ
よりも少ないためである。当然、放電極１４には負電圧
が印加されることになる。

部分２０は、集塵電極群である。この電極群は放電室１
０の放電線１２に印加される高電圧と同じ極性の電圧、
すなわち正電圧が印加される反発電極２２と反対極性の
電圧、すなわち負電圧が印加される集廃電極２４とが、
間隙ｄで対向配列されている。これらの両電極２２．２
４は、集塵容量、効率等を考慮して、寸法・枚数・間隙
等が定められる。集塵電極群２０に印加される電圧は、
放電室の電圧よりも低い、約２５００ボルト程度の電圧
である。

図において、集塵電極群２０の下端部は一線に並んでい
るが、上方端部すなわち放電室１０側端部は、交互に配
置された両電極の寸法がｌだけ異なる。ここで、反発電
極２２は、集塵電極２４よりも寸法ｌだけ短く形成され
る。この理由は、以下に詳述する。

第２図は、放電線１２、放電極１４、反発電極２２、集
塵電極２４の関係を拡大図示したものである。反発電極
２２を集塵電極２４よりも寸法Ｅ短く形成しであること
は第１図の通りである。これは、第１に、正負電極端部
同士を離隔することにより、集塵電極２４端部における
電界強度を緩和することができ、第２に、放電極１４と
反発電極２２端部との直線距離を大きくすることができ
るためである。成長微粒子の生成は、前述のように、紙
白体の繊維または外部から侵入し、電極に付着した繊維
状物体等を基体として生ずることが多いが、その上強電
界が加わる際に殊に著しい。

したがって集塵電極２４端部の電界強度を緩和すること
により、集塵電極端部における成長微粒子の発生を抑制
することができる。

かかる構成においても、放電極１４端部には成長微粒子
が発生することがある。この場合であっ−ても、集塵電
極２４とは同極性であり、また反発電極２２端部とは大
きな隔たりがあるので、漏洩電流の増加や、逆コロナの
発生は極力回避されることになる。たとえ放電極１４と
集塵電極２４とが、極端な成長微粒子によって短絡した
としても、同極性であるので、反対極性同士の場合のよ
うな問題は起こらない。また、例えば、正極である反発
電極２２の端部に成長微粒子が生成されて、ここにコロ
ナが発生したとしても、正コロナであるので、なんら集
塵作用を阻害しないばかりか、かえって助長することに
なる。

さらに、これら紙製電極の端部をパラフィン含浸その他
の絶縁処理を施すことにより、成長微粒子の生成を抑制
することができる。したがって、かかるｗＡ縁処理を併
用することにより、より良好な結果を得ることができる
。

本発明を適当な実施例に即して説明したが本発明の範囲
内において多くの変形または変更が可能であることは明
らかであろう。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明にかかる集塵装置の電極構造を示す模
式図である。 第２図は、電極構造の構成を示す拡大図である。 図中の主な参照符号の対応は以下の通りである。 １０：放電室　　　　１２：放電線 １４：放電極 ２０：集塵電極群　　２２：反発電極 ２４：集塵電極

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 通過する微粒子に対して電荷を付与するためのコロナ放
   電を行う放電線ならびに該放電線を所定間隔をもって包
   囲する放電極からなる放電室と、前記放電室において荷
   電された微粒子を集塵するために前記放電室の下流側に
   配設された集塵電極群と、からなる集塵ユニットを具備
   する電気集塵装置の電極構造において、 前記集塵電極群は、放電線に印加される高電圧と異なる
   電位を印加される集塵電極と、放電線に印加される高電
   圧と同じ電位を印加される反発電極とから構成され、該
   反発電極と前記放電室の放電極との電極間距離が前記反
   発電極と前記集塵電極との電極間距離よりも大となるよ
   うに形成されることを特徴とする電気集塵装置の電極構
   造。