JPS62106853A

JPS62106853A - エアフイルタ

Info

Publication number: JPS62106853A
Application number: JP60244963A
Authority: JP
Inventors: Akira Mizuno; 彰水野; Hiroshi Ito; 弘志伊藤
Original assignee: WAKO KASEI KOGYO KK
Current assignee: WAKO KASEI KOGYO KK
Priority date: 1985-10-31
Filing date: 1985-10-31
Publication date: 1987-05-18

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】（産業上の利用分野）この発明は、含塵ガス（塵埃を含んだ空気）中の塵埃、
カーボン粒子、有害ガス成分等のダストを除去するエア
フィルタに関するものである。

（従来の技術）従来、含塵ガス中のダストの捕集には、周知のコロナ放
電を利用した電気式集塵装置（いわゆるコットレル集卵
装置）がある。この東回装置は、第７図に示すように、
コロナ放電電極１０とダスト捕集電極１１とを主体とし
て構成されている。

そして、コロナ放電電極１０と捕集電極１１との間に電
界を与える、ずなわち高電圧を加°題することによって
、両電極１０．１１の間にコロナ放電を起こし、このコ
ロナ放電により、コロナ放電電極１０と捕集電極１１と
の間の空隙（空間）に単極性イオンシャワー（図中、破
線参照〉を形成する。そして、このイオンシャワーの中
に含蕗ガスＡを通づと、含塵ガスＡ中のダストが荷１さ
れ、この荷電されたダストが捕集電極１１に捕集される
ことによって、前記含肋ガスＡが浄化されるようになっ
ている。

（発明が解決しようとする問題点）しかしながら、上記した従来の電気式集塵装置では、捕
集するダストの捕集」が捕集電極１１の捕集側の表面積
によって決定される。従って、捕集量を大きくしようと
すると、捕集電極１１の前記表面積を大きくしなければ
ならず、その結果、装置の大型化が余儀無くされるとい
う問題点があった。

（問題点を解決するための手段）上記した従来の技術における問題点を解決するための本
発明は、絶縁性材料により筒状に形成されたフィルタケ
ースに誘電体を層状に配置し、その誘電体に外部電界を
印加して誘電体の相互間に電界を発生させ、誘電体の上
流側にてコロナ放電を利用して含塵ガス中のダストに電
荷を与えた後、そのダストを前記誘電体の相互間の電界
により誘電体の表面に捕集することを構成の要旨とする
ものである。

（作用）上記した手段によれば、フィルタケース内に流入した含
塵ガス中のダストにはコロナ放電により電荷が与えられ
、この荷電されたダストが外部電界による誘電体の相互
間の電界により、粒状をした個々の誘電体の表面に捕集
されることによって、前記含塵ガスが浄化される。

（実施ＶＡ）以下、この発明のいくつかの実施例について順次説明づ
ることにりる。

（第１実施例）第１実施例を第１図及び第２図にしたがって説明づる。

エアフィルタを断面で示した第１図において、フィルタ
ケース１は、絶縁性材料（例えば、ポリ塩化ビニル、ポ
リプロピレン）により円筒形に形成されており、含窪ガ
スへが図示左側から右方へ向けて流される。

フィルタケース１内の上流側（図示左側）には、はぼＬ
字状をしたコロナ放電電極２が配置されている。コロブ
ｔＪ！ｉ電電極２は、導体材料よりなる針電極が使用さ
れている。ぞして、コロナ放電′電１に２の先端は、フ
ィルタケース１のほぼ軸心上に位置され、かつ下流側（
図示右方）へ指向されている。

フィルタケース１内における前記コロナ放電電極２の下
流側、すなわち同ケース１の中央部上流側（図示左側）
には、導体材料により網状に形成された接地電極３が同
ケース１内を閉塞するように配置されている。またフィ
ルタケース１内の中央部下流側（図示右側）には、導体
材料により網状に形成された電界印加電極４が同ケース
１内を閉塞するように配置されている。

前記フィルタケース１の接地電極３と電界印加Ｔｉ極４
との間には、粒状（本例では、球状粒子）の誘電体５〜
５が層状に充填されている。誘電体５は、前記含塵ガス
Ａ中に含まれるダストの捕集を果たづものであって、こ
の誘電体５には、比誘電率εＳが約５０以上の材料、例
えばチタン酸バリウム（比誘電率εＳが約１５００）、
又はそれを主体とする混合物等が使用されている。

なお、本発明でいう誘電体５は、比誘電率εＳが約１０
以上のものを指しており、比誘電率εＳが約１０以下の
ものは含まないものとする。また誘電体５は、接地電極
３と電界印加電極４との間に密に充填されることが望ま
しいが、その充填形態は必ずしも限定されるものではな
い。

しかして、前記コロナ放電電極２の基端部はフィルタケ
ース１外へ突出されていて、同端部に電源（本例では直
流電源）６が導線６ａを介して接続されている。また電
界印加電極４には、Ｔｉ源（本例では直流電源）７が導
４１７ａを介して接続されると共に、接地電極３は導線
８を介して接地されている。

なお、フィルタケース１の下流側端部（図示右側端部）
には、活性炭９が適宜層状に配置されている。

上記したエアフィルタにおいて、コロナ放電電極２に電
源６の電圧が加わると、開放゛電電極２と接地Ｍ極３と
の間にコロナ放電が起り、イオンシレワー（図中破線参
照）が形成され、このイオンシャワー中を含塵ガスＡが
流れることにより、同含血ガスＡ中のダストが荷電され
る。

一方、電界印加電極４に電源７の電圧が加わると、同電
界印加電極４と接地電極３との間における誘電体５全体
に外部電界が印加される。そうすると、第２図に示すよ
うに、個々の誘電体５〜５が分極を起し、各誘電体５表
面に正極性及び負極性の電荷が現れ、この電荷により、
隣り合う誘°宙体５．５との間の僅かな空間に電界が集
中し、前２外部電界より強い（高い）Ｎ界が発生するこ
とになる。この強い″電界によって、各１１体５〜５の
表面が、含塵ガスＡのダスト・（コロナ放電により荷電
されたダストを指す。）の捕集面となる。

したがって、前記コロナ放電により荷電されたダストは
、前記誘電体５．５間に生じる強い電界の影響を受けて
、各誘電体５〜５の表面に捕集されることになる。

誘電体５〜５にダストが捕集されることにより浄化され
たエアは、層状の活性炭９を通して排出される。

上記したエアフィルタによれば、含塵ガスＡ中のダスト
をｆｌｕ集するための誘電体５が、球形粒子に形成され
ているので、その表面積（捕集面積）が大きく、誘電体
５の表面の少なくとも２分の１以上が捕集面となるため
、単位体積当りの捕集面積が、従来の電気式集塵装置に
比べて大幅に増大されることになる。

このため、実質的に非常に大きな捕集面積を持った電気
式集塵装置を、小さな体積で実現することが可能となる
。

なお誘電体５〜５は、粒径の大きいダストに対しては慣
性衝突による集塵作用も果たしつる。

（第２実施例）次に、第２実施例を第３図にしたがって説明する。本例
（よ、前記第１実施例のエアフィルタの一部を変更した
ものであるから、同一部位には、同一符号を記すことに
より省略し、異なる構成についてのみ説明することにす
る。

すなわち、第１実施例のフィルタケース１を、コロナ放
電電極２側を下方に配置すると共に、電界印加電極４を
上方に配置した縦型構造とし、その電界印加？Ｉｌｉ極
４として平板電極を採用したものである。なお、本例に
おける電界印加″上極４は、誘電体５に対し接触させて
配置しても、あるいは若干のギャップをもたせて配置し
てもよい。

本例のエアフィルタによっても、上記第１実施例とほぼ
同等の作用効果を奏するものであるから、その説明は省
略する。

なお、本例のエアフィルタ（但し、活性炭９を除いたも
の。）と、従来の電気式集塵装置との浄化試験を行った
結果を次に付記する。実験方法は、両者ともフィルタケ
ース等の含塵ガスＡの通路の断面積を７８．５Ｃｉに設
定し、含塵ガスＡとして蚊取り線香の煙を一定流は流し
て、含塵ガスＡのダストの捕集効率を測定した。また本
例のエアフィルタに使用した誘電体５には、直径２〜３
ｍ＋φの球形粒子のチタン酸バリウムを８００ｇを使用
すると共に、電界印加電極４と誘電体５と間にはギャッ
プ（例えば１０ｍ程度）をもたせた。この測定を数十回
行い、平均値を算出した結果は、次表のとおりであった
。

上記した試験結果からも明らかなように、本例のエアフ
ィルタが、従来の電気式集塵装置に比し、優れた浄化作
用を果たすることが分る。

く第３実施例）次に、第３実施例を第４図にしたがって説明する。本例
は、前記第１実施例のエアフィルタの一部を変更したも
のであるから、同一部位には、同一符号を記すことによ
り省略し、異なる構成についてのみ説明することにする
。

すなわち、第１実施例のフィルタケース１を、コロナ放
電電極２側を下方に配置すると共に、電界印加電極４を
上方に配置した縦型構造とし、フィルタケース１内に複
数の接地電極３〜３及び電界印加電極４〜４を交互に所
定の間隔を保って配置し、両電極３．４間にそれぞれ誘
電体５〜５を充填したものである。

本例のエアフィルタによっても、上記第１実施例とほぼ
同等の作用効果を奏するものであるから、その説明は省
略する。また本例によれば、接地電極３と電界印加電極
４との間隔を狭くすることができ、電界印加電極４に対
する電源７の電圧を低く設定することが可能である。

（第４実施例）次に、第４実施例を第５図にしたがって説明する。本例
は、前記第１実施例のエアフィルタの一部を変更したも
のであるから、同一部位には、同一符号を記すことによ
り省略し、異なる構成についてのみ説明することにする
。

すなわち、第１実施例のフィルタケース１を、コロナ放
電電極２側を下方に配置した縦型構造とし、第１実施例
における接地電極３を排除すると共に、電界印加電極４
を接地電極３に設定して、コロナ放電電極２に電界印加
電極を兼備させたもので、コロナ放電電極２が含塵ガス
Ａのダストに対する荷電、並びに誘電体５への電圧印加
を行っている。なお本例においては、第１実施例の活性
炭９が排除されている。

（第５実施例）次に、第５実施例を第６図にしたがって説明する。本例
は、前記第１実施例のエアフィルタの一部を変更したも
のであるから、同一部位には、同一符号を記すことによ
り省略し、異なる構成についてのみ説明することにする
。

寸なわら、第１実施例のフィルタケース１を、コロナ放
電電極２側を下方に配置すると共に、電界印加電極４を
上方に配置した縦型構造とし、その電界印加電極４を網
状電極に代えて、コロナ放電電極と同様の針電極を採用
したもので、ここでは、電界印加電極４による］Ｏす放
電のため、コロナ電流が誘電体５〜５に向って流れるこ
とにより、誘電体５〜５の表面の電圧が上昇し、誘電体
５に電圧を印加することができる。なお本例にｄ３いて
は、第１実施例の活性炭９が排除されている。

本例のエアフィルタによっても、上記第１実施例とほぼ
同等の作用効果を奏づるものであるから、その説明は省
略する。

なお、上記した各種の実施例における誘電体５の形状は
、球形粒子の他、立方体、円柱、１ｉｆｔ状棒体等の粒
子が考えられる。

また誘電体５の大きさは、小さい稈、単位体積当りの表
面積が大きくとれ、含塵ガスＡのダストの捕集のために
は望ましいが、道にあまり小さいと、含塵ガスＡのガス
流により飛散することが予測されるので、飛散しない程
度の大きさに設定することが必要であるため、誘電体５
の表面積と、空気抵抗を考慮して、例えば約０．３〜３
耀φ程度の大きさの球形粒子であれば実用的であり、他
の形状であれば、前記空気抵抗が約０．３〜３履φ程度
の球形粒子による空気抵抗と同程度の値となる大きざの
ものに設定することが望ましい。

また、コロナ放電電極２及び電界印加電極４に対する電
１１９ｉ６．７は、直流型録の他、交流電源を使用する
ことも可能である。

（発明の効果）すなわち、この発明は特許請求の範囲の欄に記載した構
成を要旨となし、フィルタケース内に流入した含昨ガス
中のダストにはコロナ放電により電荷が与えられ、この
荷電されたダストが外部電界による誘電体の相互間の電
界により、粒状をした個々の誘電体の表面に捕集される
ことによって、前記含塵ガスが浄化されるものであるか
ら、個々の誘電体の表面積の大半を含窪ガスのダストの
捕集面に設定することができ、、従来の集塵装置に比し
、単位体積当りの捕集層が大幅に増大され、装置のコン
パクト化が図れるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図及びＦ２図は本発明の第１実施例を示づもので、
第１図はエアフィルタの断面説明図、第２図は誘電体の
相互間に生じる電界の説明に係わる説明図、第３図は本
発明の第２実施例のエアフィルタを示す断面説明図、−
第４図は本発明の第３実施例のエアフィルタを示す断面
説明図、第５図は本発明の第４実施例のエアフィルタを
示す断面説明図、第６図は本発明の第５実施例のエアフ
ィルタを示す断面説明図、第７図は従来の電気式集塵装
置を示す説明図である。１・・・フィルタケース　　２・・・コロナ放電電極３
・・・接地電極　　　　　４・・・電界印加電極５〜５
・・・誘電体　　　　Ａ・・・含塵ガス↑ Ａ第　３　図 ↑ 第４図

Claims

【特許請求の範囲】

絶縁性材料により筒状に形成されたフイルタケースに誘
電体を層状に配置し、その誘電体に外部電界を印加して
誘電体の相互間に電界を発生させ、誘電体の上流側にて
コロナ放電を利用して含塵ガス中のダストに電荷を与え
た後、そのダストを前記誘電体の相互間の電界により誘
電体の表面に捕集することを特徴とするエアフイルタ。