JPS62225259A

JPS62225259A - 空気浄化装置

Info

Publication number: JPS62225259A
Application number: JP6757986A
Authority: JP
Inventors: Noboru Urushizaki; 漆崎　昇; Hidenaga Aoki; 秀修青木
Original assignee: Shinryo Air Conditioning Co Ltd
Current assignee: Shinryo Air Conditioning Co Ltd
Priority date: 1986-03-26
Filing date: 1986-03-26
Publication date: 1987-10-03
Anticipated expiration: 2009-06-15
Also published as: JPH0645016B2

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】本発明は空気浄化装置に係り、さらに詳しく述べると機
械的駆動部分のない空気浄化装置に関る、０放電によりイオン風が発生る、ことは、電気集塵の分野
において周知の事実である。この現象を利用して送風機
などの機械的駆動部分を持たない電子式空気浄化装置が
知られている。例えば特公昭５４−２３１４７号公報に
おいてはイオン化線、対向電極および集塵電極を所定の
位置に設けた空気浄化装置が開示されている。イオン化
線と集塵電極との間に高電圧を印加してコロナ放電を生
じさせると、多量のイオンが発生しこのイオンの移動に
より空気が流動化る、。また、放電時に空気中の微粒子
は荷電され、この荷電微粒子は集塵電極と対向電極との
間に形成される電界によりクーロン力が与えられ、この
力により荷電微粒子は集塵電極へと捕集されるものであ
る。この種タイプの装置は、機械的駆動部分がないため
騒音・振動の発生がないこと、たばこの煙などの０．３
ミクロン以上の微粒子でも９９％程度の高い集塵効率な
有る、こと、装置がコンパクトであることおよびエアー
フィルターのようなフィルターの交換を必要としないた
め保守管理が容易であること等の多くの特徴を有る、た
め、オフィス、レストランあるいは家庭などにおける空
気浄化の用途に供されている。

近年、この種タイプの装置の特徴に着目し、手術室等の
バイオクリーンルーム、あるいはＬＳＩ製造空間への適
用が検討されている０現在この種の用途においてはＨＥ
ＰＡフィルターが用いられており、このフィルターによ
υ０６３ミクロン以上の微粒子を９９．９７％以上除去
している。また最近ではさらに高清浄度の空気も必要と
されつつあり、この場合には集塵効率を９９．９９％以
上としなければならない。

ところで、電子式空気浄化装置の集塵性能は微粒子の荷
電量と荷電した微粒子に作用る、静電気力により依存る
、０よって、理論的にはこの荷電量あるいは静電気力を
増大させることにより集塵効率の向上を図ることができ
る。微粒子はイオン化線と集塵電極との間に形成される
コロナ放電により荷電されるのであるから、放電電流を
増大させ、すなわちイオン化線と集塵電極との間の電位
差を高めることにより微粒子の荷電量は増大る、０しか
しながら、これとともにイオン風の風速も増して気流の
流れ方向に粒子に作用る、力が高まり集塵効率を抑制る
、方向に働く。

また、粒子への静電気力を増大させるには、集塵電極と
対向電極との間の電位差を高め、あるいはこれら電極間
の間隙を狭めることにより電位勾配を大きくすればよい
。しかしながら、前者においては運転費の増大につなが
ることおよび両電極間での放電を避ける点から自ずと限
界がある。また、後者においては気流の流動抵抗の増大
につながるためこの間隙を極端に狭くる、ことはできな
い０発明の要点本発明は、上記問題点を解決すべくなされたものであっ
て集塵効率の高い空気浄化装置を提供る、ことを目的と
る、。

本発明は、所定の間隔をおいて並設された集塵電極；隣
接る、集塵電極の間に平行に位置る、対向電極；および
、これら電極の上流側に位置る、イオン化線；とから構
成されており、前記イオン化線と前記集塵電極との間に
生じる放電によシ空気を流動させるとともに、前記集塵
電極と前記対向電極との間に形成される電界により空気
中の粒子を集塵電極へ引き寄せて除塵る、空気浄化装置
において、前記集塵電極には気流の流れ方向と直角方向
に少なくとも１つのスリットが形成されていることを特
徴とる、、空気浄化装置である。

以下、添付図面を用いて本発明を説明る、。

第１図は、本発明に係る装置の一実施例を示す構成図で
ある。集塵電極１（詳細は後記る、）はその上流端が同
一線上にあってかつ互いに平行になるように設けられて
いる。隣接る、集塵電極のほぼ中央部においてこれら隣
接集塵電極の上流端を結ぶ線上に上流端が位置る、対向
電極２が設は頓れている。対向電極２の幅は集塵電極１
の幅よりも広い。このため対向電極２の下流端は集塵電
極の下流端よりもより下流側に位置る、。本明細書にお
いて用語「上流」あるいは「下流」とは、本発明装置の
実施により得られる気流に基づく。

すなわち、後記る、ようにイオン風はイオン化線３から
電極に向って生じるので、前記気流はこのイオン風のう
ち電極に平行な流れを意味る、。

対向電極２の上流延長線上にイオン化線３１！；設けら
れている。イオン化線３、集塵電極ｌおよび対向電極２
には電源４から所定の電圧を印刀口している。イオン化
線３と集塵電極１との間で、放電（好ましくはコロナ放
電）を形成させる。この放電により発生した多数のイオ
ンが集塵電極１に移動る、ときに中性分子である酸素分
子および窒素分子に運動エネルギーを与えて気流が生じ
るのである。またこの放電により空気中の粒子は帯電し
、この荷電粒子は集塵電極１と対向電極２の間に形成さ
れる電界によシフ−ロン力を得て、集塵電極に移動し除
塵されるのである。

イオン化線３よりもさらに上流側および対向電極２より
も下流側にはそれぞれ導電性スクリーン５が設けられて
いる。この導電性スクリーン５は例えばアルミニウム製
のハンカム状スクリーンであることができ、このスクリ
ーンにはイオン化線と同電位の電圧を印加して（図にお
いては接地）電極の短絡時の装置の安全性を確保る、も
のである。このスクリーンの使用は本発明においては任
意である。

第１図に示す構成の他、特公昭５４−２３１４７号に示
すように集塵電極の上流端を結ぶ線よりも下流に対向電
極の上流端が位置る、こと並びに集塵電極よりも幅の狭
い対向電極を用いることもできる。

次に、本発明の特徴である集塵電極の構造について説明
る、。

第２図は、本発明に用いる集塵電極の一例を示す平面図
である。集塵電極１の平面には気流の流れ方向と直角方
向に５本のスリット２１が形成されている。このスリッ
トは集塵電極１の両面を貫通して空間を形成している。

スリットの幅Ｊｌは適宜定めることができるが、集塵電
極１と対向電極２との間隙とほぼ等しいかあるいはそれ
より狭いことが好ましい。隣接る、２つのスリットの間
の電極部分で粒子が捕捉されるが、この部分のうち上流
側で多くの粒子が捕捉される傾向にある。

この電極部分の長さＩ！２は例えばｅ、とほぼ同じ長さ
からその１０倍程度の長さで適宜設定できる。

゛スリット２１の数は必要とる、浄化空気の水準に合わ
せて適宜の数を設けることができるが、例えば数本ない
し数十本程度である。スリットの数が多いほど集塵効率
は高まる。

第３図は本発明にて用いる集塵電極の別の態様を示して
いる。本図においては第２図と異なり集塵電極を集塵電
極片３１ｃＬ−ｆに分割る、とともに、これらの電極片
を平行に所定間隔をもって配置してその上下端部を支持
体３２に固定る、。これら電極片の上端は給電線３３と
接続されており、所定の電圧が印加される。この場合、
各電極片に異なる電圧を印加る、こともできる。例えば
上流側の電極片３１αから下流側の電極片３１ｆにつれ
て印加電圧値を漸次高めることもできる。このような構
成を採用る、と、上流側では比較的低電圧で粗大粒子が
除塵され下流側では比較的高電圧により微粒子が除去さ
れ、単位消費電力当りの集塵効率が向上る、。

集塵電極片３１α〜ｆの縁端部を所定の曲率半径をもつ
弧状とる、こともできる（図示せず）。

これにより集塵電極と対向電極との間に形成される不平
等電界の領域が拡がる。

イオン化線、集塵電極および対向電極の形状並びに材料
は特に限定されるものではなく既知のものを使用できる
。印加電圧についても従来周知の条件を適用できる。例
えば集塵電極には５ないし１００ＫＶ、好ましくは１０
ないし２０ＫＶの電圧を印刀口し、対向電極には３ない
し５０ＫＶ、好ましくは５ないしｌ０ＫＶの電圧を印加
る、。対向電極には集塵電極より低い電圧を印加し、好
ましくは集塵電極の約半分程度の電圧を印加る、。

集塵電極と対向電極との間隔は通常は２．５ないし１０
０＋ｉ、好ましくは５ないし２０朋である。

イオン化線と対向電極との間隔は通常は５ないし１００
ｍｍ、好ましくは１０ないし３０朋である。

第４図は第１図に示す装置の変形例であり、ここにおい
て集塵電極１と対向電極２との間に中間電極６を設けて
ｂる。中間電極６の上流端は隣接る、電極の上流端と並
び、下流端は好ましくは隣接る、電極の両下流端のほぼ
中間に位置る、。この中間電極６には集塵電極１に印加
る、電圧よりは低いが対向電極よりも高い電圧を印加る
、。好ましくは両電極への印７１１１電圧のほぼ中間の
電圧を印加る、。このような構成を採用る、と、中間電
極は集塵極として作用し粒子の捕捉容量が増大る、ため
運転時間を延長できる。

作　　用本発明の作用を従来装置と比較して述べる。第５図は従
来装置における粒子の捕捉作用を示す説明図でちる。第
６図は本発明の装置における粒子の捕捉作用を示す説明
図である。なお、これらの図において一点鎖線は等電界
線を示している。

第５図を参照る、と、従来装置においては集塵電極１′
はスリットがないためこの電極と対向電極２との間には
等間隔で等電界線が形成されている、すなわち平等電界
が形成されている。イオン化線３と集塵電極１′との間
でコロナ放電させることにより荷電した粒子Ｐ′は電界
に対し垂直方向に集塵電極１′へと電気力Ｆ′が作用る
、。

一方、第６図を参照る、と、集塵電極１にはスリットが
形成されている。等電界線はスリット内へと折れ曲るた
めスリット近傍では電界強度の勾配が極めて大きくなっ
ていると考えられる。荷電粒子Ｐがスリット近傍を通過
る、際、等電界線に対し垂直に集塵電極１−６へと電気
力Ｆが作用る、。この方Ｆは電界勾配の大きさに比例る
、ので、従来装置と比べてより大きな力Ｆが粒子Ｐに作
用して捕集効率が増大る、ものと考えられる。

発明の効果本発明によれば集塵効率を飛躍的に高めることができ、
特に０．３ミクロン以上の微粒子に対して捕捉性能が著
しく改良され、ＬＳＩ工場等にて必要とされるクラス１
００程度の清浄空気を得ることが可能である。また従来
よりも消費電力を２０チ程度低下できる。

幅が１２０朋の対向電極の両側にｌＯｍｘの間隔でこれ
と平行に集塵電極（全体の幅は１００ｍｍ）を設置した
。この集塵電極は４分割されておりスリットの幅は５朋
である。また、集塵電極の上流端を対向電極の上流端と
同一線上に揃えた。イオン化線は対向電極の上流延長線
上でこの上流端から２０關離れた所に架設した。イオン
化線を接地し、集塵電極に９ないし１５ＫＶの電圧を印
加し、また対向電極には５ないし８ＫＶの電圧を印刀口
した。

一方、比較例においては幅が１００ｍｍのスリットのな
い集塵電極を用いたことを除き、上記実施例と同様に行
った。

実施例および比較例の結果を第７図に示す。被処理空気
の粒子数は３０万個／立方フィートであり、また粒子数
の計測は光散乱法によった。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の装置の一実施例を示す構成図である。第２図および第３図は本発明に用いる集塵電極の一例を
示す平面図である。第４図は第１図の変形例を示す電極配置図である０第５図および第６図は、それぞれ従来装置および本発明
の装置における粒子の捕捉作用を示す説明図である。第７図は実施例および比較例の結果を示す線図である。１・・・集塵電極　　　　　　２・・・対向電極３・・
・イオン化線特許出願人　新菱冷熱工業株式会社（外５名）第４図 ■コｆ■−一第５図

Claims

【特許請求の範囲】１）所定の間隔をおいて並設された集塵電極；隣接する
集塵電極の間に平行に位置する対向電極；および、これ
ら電極の上流側に位置するイオン化線；とから構成され
ており、前記イオン化線と前記集塵電極との間に生じる
放電により空気を流動させるとともに、前記集塵電極と
前記対向電極との間に形成される電界により空気中の粒
子を集塵電極へ引き寄せて除塵する空気浄化装置におい
て、前記集塵電極には気流の流れ方向と直角方向に少な
くとも１つのスリツトが形成されていることを特徴とす
る、空気浄化装置。２）前記集塵電極を複数の集塵電極片に分割し、これら
集塵電極片を気流と平行にかつ同一平面状に所定間隔を
もつて配置して前記スリツトを形成する、特許請求の範
囲第１項記載の装置。３）前記スリツトの幅は前記集塵電極とそれに隣接する
対向電極との間隙に等しいかあるいはそれよりも短かい
、特許請求の範囲第１項記載の装置。４）前記対向電極の上流端が隣接集塵電極の上流端を結
ぶ線上に位置し、前記対向電極の下流端が隣接集塵電極
の下流端よりも下流に位置する、特許請求の範囲第１項
記載の装置。５）イオン化線と集塵電極との間でコロナ放電を形成す
る、特許請求の範囲第４項記載の装置。６）イオン化線を接地する、特許請求の範囲第４項記載
の装置。７）対向電極の幅が集塵電極よりも３０％広い、特許請
求の範囲第４項記載の装置。８）イオン化線よりも上流側におよび対向電極よりも下
流側に、それぞれ導電性スクリーンを設ける、特許請求
の範囲第４項記載の装置。