JPWO2006009187A1 - 電気集塵装置及び電気集塵システム - Google Patents

電気集塵装置及び電気集塵システム Download PDF

Info

Publication number
JPWO2006009187A1
JPWO2006009187A1 JP2006529260A JP2006529260A JPWO2006009187A1 JP WO2006009187 A1 JPWO2006009187 A1 JP WO2006009187A1 JP 2006529260 A JP2006529260 A JP 2006529260A JP 2006529260 A JP2006529260 A JP 2006529260A JP WO2006009187 A1 JPWO2006009187 A1 JP WO2006009187A1
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
electrode plate
discharge electrode
voltage
discharge
ground electrode
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2006529260A
Other languages
English (en)
Other versions
JP4875983B2 (ja
Inventor
篤史 片谷
篤史 片谷
洋 細野
細野　　洋
光 村田
光 村田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Corp
Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Panasonic Corp
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Panasonic Corp, Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Panasonic Corp
Priority to JP2006529260A priority Critical patent/JP4875983B2/ja
Publication of JPWO2006009187A1 publication Critical patent/JPWO2006009187A1/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP4875983B2 publication Critical patent/JP4875983B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B03—SEPARATION OF SOLID MATERIALS USING LIQUIDS OR USING PNEUMATIC TABLES OR JIGS; MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
    • B03C—MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
    • B03C3/00—Separating dispersed particles from gases or vapour, e.g. air, by electrostatic effect
    • B03C3/34—Constructional details or accessories or operation thereof
    • B03C3/66—Applications of electricity supply techniques
    • B03C3/68—Control systems therefor
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B03—SEPARATION OF SOLID MATERIALS USING LIQUIDS OR USING PNEUMATIC TABLES OR JIGS; MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
    • B03C—MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
    • B03C3/00—Separating dispersed particles from gases or vapour, e.g. air, by electrostatic effect
    • B03C3/34—Constructional details or accessories or operation thereof
    • B03C3/40—Electrode constructions
    • B03C3/41—Ionising-electrodes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B03—SEPARATION OF SOLID MATERIALS USING LIQUIDS OR USING PNEUMATIC TABLES OR JIGS; MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
    • B03C—MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
    • B03C3/00—Separating dispersed particles from gases or vapour, e.g. air, by electrostatic effect
    • B03C3/34—Constructional details or accessories or operation thereof
    • B03C3/40—Electrode constructions
    • B03C3/45—Collecting-electrodes
    • B03C3/47—Collecting-electrodes flat, e.g. plates, discs, gratings
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B03—SEPARATION OF SOLID MATERIALS USING LIQUIDS OR USING PNEUMATIC TABLES OR JIGS; MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
    • B03C—MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
    • B03C2201/00—Details of magnetic or electrostatic separation
    • B03C2201/10—Ionising electrode has multiple serrated ends or parts

Abstract

断線の心配のない放電極板を用いて、高い集塵能力を有しつつ、オゾン生成量を抑えた電気集塵装置及び電気集塵装置用放電極板を提供すること。 隣り合う突起１０の先端での突起間隔を、同一電圧下において、放電極板５２Ａが接地極板５２Ｂより電位が低くなるように高圧電源５１Ｂから給電した場合より、放電極板５２Ａが接地極板５２Ｂより電位が高くなるように高圧電源５１Ｂから給電した場合に、オゾン生成量が低くなるように設定したことを特徴とする電気集塵装置。

Description

本発明は、発生する粉塵を捕集する電気集塵装置及び電気集塵システムに関する。
現在、トンネル換気用集塵装置として、粉塵に電荷を与えることで、トンネル内で発生する粉塵を捕集する電気集塵装置が採用されている。
そして、かかる用途の電気集塵装置にあっては、帯電部の放電極として主に放電線が用いられてきた。放電線は長期間使用すると断線することがあるため、放電線に印加される電圧極性は、放電線の寿命の長いマイナス極性（放電極が接地極よりも電位が低い）が採用されることが多かった。
このような状況の中で、放電線にマイナス極性を採用しても断線を生じる可能性が残るため、断線の起こらない複数の突起を端面に有する放電極板も採用されつつあり、複数の突起を端面に有する放電極板やこのような放電極板を利用した集塵装置が提案されている（例えば、特許文献１、特許文献２、特許文献３、特許文献４、特許文献５、特許文献６）。
一方、帯電部と集塵部を備えた集塵ユニットを複数個配設して集塵ブロックを構成し、この集塵ブロックを複数個設け、プラス放電ブロックの処理風量とマイナス放電ブロックの処理風量との差が少なくなるように、複数の集塵ブロックをプラス放電ブロックとマイナス放電ブロックとに集塵ブロック単位で区分することで、集塵機能を低下させることなく、集塵部で集塵されなかった粉塵を中和し、帯電粒子による壁面付着汚染を防止する電気集塵システムがある（特許文献７）。
実開昭６１−２００１４６号公報 実開平６−４１８４９号公報 特開平３−２３２５５４号公報 特開平９−３２３０４８号公報 特開平１０−２８８９７号公報 特開２０００−１２６６４７号公報 特開２００３−２６０３８３号公報
ところで、電気集塵装置は、帯電部においてコロナ放電を利用するため、副生成物として有害なオゾンが発生する。特にトンネル内では、一酸化窒素が多く存在するため、オゾンによって一酸化窒素が酸化し、有害な二酸化窒素を増加させてしまうという問題もある。特に近年では、トンネル外へ排出されるオゾンや二酸化窒素が地域住民に与える影響も懸念され、オゾンや二酸化窒素の増加を抑えた電気集塵装置が望まれるようになってきた。
一般にオゾンは、コロナ放電電流が増加するほど多く発生する。発生したオゾンは空気中に含まれる一酸化窒素の酸化に消費され、時間と共に徐々に減少する。一方で二酸化窒素は時間と共に増加する。よって、電気集塵装置を通過した空気中のオゾンと二酸化窒素の比率は時間と共に変わっていくが、その和はほぼ一定である。つまり、電気集塵装置の風下側で増加したオゾンと二酸化窒素の増加量の和が電気集塵装置で副次的に生成されるオゾン生成量と言える。電気集塵装置が同一形状の装置で消費電力も同じ場合、プラス放電でもマイナス放電でも集じん効率はほぼ同じ値となるが、オゾン生成量は放電極性によって異なる。放電極として放電線を用いた場合、マイナス極性のオゾン生成量は、プラス極性のオゾン生成量に比較して、単位風量、単位消費電力あたり５倍から１０倍程度多い。例えば、プラス極性として８ｋＶの電圧を印加した場合の単位風量、単位消費電力あたりのオゾン生成量が０．０１０ｐｐｍであるのに対して、マイナス極性として８ｋＶの電圧を印加した場合の単位風量、単位消費電力あたりのオゾン生成量は０．０４９ｐｐｍであった。また、プラス極性として９．５ｋＶの電圧を印加した場合の単位風量、単位消費電力あたりのオゾン生成量が０．００５ｐｐｍであるのに対して、マイナス極性として９．５ｋＶの電圧を印加した場合の単位風量、単位消費電力あたりのオゾン生成量は０．０４３ｐｐｍであった。また、プラス極性として１１ｋＶの電圧を印加した場合の単位風量、単位消費電力あたりのオゾン生成量が０．００６ｐｐｍであるのに対して、マイナス極性として１１ｋＶの電圧を印加した場合の単位風量、単位消費電力あたりのオゾン生成量は０．０３７ｐｐｍであった。また、プラス極性として１２．５ｋＶの電圧を印加した場合の単位風量、単位消費電力あたりのオゾン生成量が０．００４ｐｐｍであるのに対して、マイナス極性として１２．５ｋＶの電圧を印加した場合の単位風量、単位消費電力あたりのオゾン生成量は０．０３４ｐｐｍであった。
このように、放電線の寿命を考慮すると、マイナス極性が優れるが、オゾン生成量を考慮すると、プラス極性が優れている。
また、複数の突起を端面に有する放電極板を用いる場合には、電圧極性や形状によるオゾン生成量の違いは明確に確認されていなかった。
そこで本発明は、断線の心配のない放電極板を用いて、高い集塵能力を有しつつ、オゾン生成量を抑えた電気集塵装置及び電気集塵装置用放電極板を提供することを目的とする。
また本発明は、集塵部で集塵されなかった粉塵を中和し、帯電粒子による壁面付着汚染を防止する電気集塵システムを構成する上で、高い集塵能力を有しつつ、オゾン生成量を抑えた電気集塵システムを提供することを目的とする。
第１の本発明の電気集塵装置は、先端が尖った形状をした複数の突起を端面に有する放電極板と、前記放電極板と並行に配置される接地極板と、前記放電極板と前記接地極板との間にコロナ放電電圧を与える高圧電源とを備え、前記放電極板と前記接地極板との間で形成される電界強度を０．６７ｋＶ／ｍｍから０．８ｋＶ／ｍｍ程度、前記放電極板の前記突起の先端角度を１０度から４０度程度とし、前記放電極板が前記接地極板より電位が高くなるように、８ｋＶから１２ｋＶ程度の電圧を前記高圧電源から与え、空気中の粒子状物質を帯電させることで前記粒子状物質を集塵部に付着させる電気集塵装置であって、隣り合う前記突起の先端での突起間隔を、同一電圧下において、前記放電極板が前記接地極板より電位が低くなるように前記高圧電源から給電した場合より、前記放電極板が前記接地極板より電位が高くなるように前記高圧電源から給電した場合に、オゾン生成量が低くなるように設定したことを特徴とする。
第２の本発明は、第１の発明において、前記放電極板の前記突起の先端角度を２０度から４０度程度、隣り合う前記突起の先端での突起間隔を１２ｍｍ以上としたことを特徴とする。
第３の本発明は、第１の発明において、前記放電極板の前記突起の先端角度を２０度程度、前記高圧電源の電圧を９ｋＶから１２ｋＶ程度とし、隣り合う前記突起の先端での突起間隔を８ｍｍ以上としたことを特徴とする。
第４の本発明は、第２の発明において、前記放電極板の前記突起の先端角度を２０度から３０度程度、前記高圧電源の電圧を９ｋＶから１２ｋＶ程度としたことを特徴とする。
第５の本発明の電気集塵システムは、先端が尖った形状をした複数の突起を端面に有する放電極板と、前記放電極板と並行に配置される接地極板と、前記放電極板と前記接地極板との間にコロナ放電電圧を与える高圧電源とを備え、前記放電極板と前記接地極板との間で形成される電界強度を０．６７ｋＶ／ｍｍから０．８ｋＶ／ｍｍ程度、前記放電極板の前記突起の先端角度を１０度から４０度程度とし、８ｋＶから１２ｋＶ程度の電圧を前記高圧電源から与え、空気中の粒子状物質を帯電させることで前記粒子状物質を集塵部に付着させる電気集塵装置を複数設置する電気集塵システムであって、隣り合う前記突起の先端での突起間隔を、同一電圧下において、前記放電極板が前記接地極板より電位が低くなるように前記高圧電源から給電した場合より、前記放電極板が前記接地極板より電位が高くなるように前記高圧電源から給電した場合に、オゾン生成量が低くなるように設定した電気集塵装置には、前記放電極板が前記接地極板より電位が高くなるように電圧を与え、隣り合う前記突起の先端での突起間隔を、同一電圧下において、前記放電極板が前記接地極板より電位が高くなるように前記高圧電源から給電した場合より、前記放電極板が前記接地極板より電位が低くなるように前記高圧電源から給電した場合に、オゾン生成量が低くなるように設定した電気集塵装置には、前記放電極板が前記接地極板より電位が低くなるように電圧を与えることを特徴とする。
第６の本発明の電気集塵システムは、先端が尖った形状をした複数の突起を端面に有する放電極板と、前記放電極板と並行に配置される接地極板と、前記放電極板と前記接地極板との間にコロナ放電電圧を与える高圧電源とを備え、前記放電極板と前記接地極板との間で形成される電界強度を０．６７ｋＶ／ｍｍから０．８ｋＶ／ｍｍ程度、前記放電極板の前記突起の先端角度を１０度から４０度程度、隣り合う前記突起の先端での突起間隔を４ｍｍ以上とし、８ｋＶから１２ｋＶ程度の電圧を前記高圧電源から与え、空気中の粒子状物質を帯電させることで前記粒子状物質を集塵部に付着させる電気集塵装置を複数設置する電気集塵システムであって、前記突起の先端角度を、同一電圧下において、前記放電極板が前記接地極板より電位が低くなるように前記高圧電源から給電した場合より、前記放電極板が前記接地極板より電位が高くなるように前記高圧電源から給電した場合に、オゾン生成量が低くなるように設定した電気集塵装置には、前記放電極板が前記接地極板より電位が高くなるように電圧を与え、前記突起の先端角度を、同一電圧下において、前記放電極板が前記接地極板より電位が高くなるように前記高圧電源から給電した場合より、前記放電極板が前記接地極板より電位が低くなるように前記高圧電源から給電した場合に、オゾン生成量が低くなるように設定した電気集塵装置には、前記放電極板が前記接地極板より電位が低くなるように電圧を与えることを特徴とする。
第７の本発明の電気集塵システムは、先端が尖った形状をした複数の突起を端面に有する放電極板と、前記放電極板と並行に配置される接地極板と、前記放電極板と前記接地極板との間にコロナ放電電圧を与える高圧電源とを備え、前記放電極板と前記接地極板との間で形成される電界強度を０．６７ｋＶ／ｍｍから０．８ｋＶ／ｍｍ程度、前記放電極板の前記突起の先端角度を１０度から４０度程度、隣り合う前記突起の先端での突起間隔を４ｍｍ以上とし、８ｋＶから１２ｋＶ程度の電圧を前記高圧電源から与え、空気中の粒子状物質を帯電させることで前記粒子状物質を集塵部に付着させる電気集塵装置を複数設置する電気集塵システムであって、同一電圧下において、前記放電極板が前記接地極板より電位が低くなるように前記高圧電源から給電した場合より、前記放電極板が前記接地極板より電位が高くなるように前記高圧電源から給電した場合に、オゾン生成量が低くなるように設定した電気集塵装置には、前記放電極板が前記接地極板より電位が高くなるように電圧を与え、同一電圧下において、前記放電極板が前記接地極板より電位が高くなるように前記高圧電源から給電した場合より、前記放電極板が前記接地極板より電位が低くなるように前記高圧電源から給電した場合に、オゾン生成量が低くなるように設定した電気集塵装置には、前記放電極板が前記接地極板より電位が低くなるように電圧を与えることを特徴とする。
本発明によれば、オゾンの発生量や二酸化窒素の増加量が少なく、高い集塵能力を有する電気集塵装置及び電気集塵装置用放電極板を提供することができる。
また本発明によれば、突起の先端角度が１０度から４０度程度とし、隣り合う突起の先端での突起間隔を４ｍｍ以上とした電気集塵装置用放電極板を用いた場合に、オゾン生成量が低くなるようにプラス放電かマイナス放電かを適切に設定して給電することができる。
本実施例による電気集塵装置を示す斜視図 本実施例による電気集塵装置の帯電部の構成を示す平面図 本実施例による電気集塵装置の放電極板の構成を示す側面図 本実施例による電気集塵装置の突起間隔とオゾン生成量との関係を示すグラフ 本実施例による電気集塵装置の突起間隔とオゾン生成量との関係を示すグラフ 本実施例による電気集塵装置の突起間隔とオゾン生成量との関係を示すグラフ 本実施例による電気集塵装置の突起間隔とオゾン生成量との関係を示すグラフ 本実施例による電気集塵装置の突起間隔とオゾン生成量との関係を示すグラフ 本実施例による電気集塵装置の突起間隔とオゾン生成量との関係を示すグラフ 本実施例による電気集塵装置の突起間隔とオゾン生成量との関係を示すグラフ 本実施例による電気集塵装置の突起間隔とオゾン生成量との関係を示すグラフ 本実施例による電気集塵装置の突起間隔とオゾン生成量との関係を示すグラフ 本実施例による電気集塵装置の突起間隔とオゾン生成量との関係を示すグラフ 本実施例による電気集塵装置の突起間隔とオゾン生成量との関係を示すグラフ 本実施例による電気集塵装置の突起間隔とオゾン生成量との関係を示すグラフ 本実施例による電気集塵装置の突起間隔とオゾン生成量との関係を示すグラフ 本実施例による電気集塵装置の突起間隔とオゾン生成量との関係を示すグラフ 本実施例による電気集塵装置の突起間隔とオゾン生成量との関係を示すグラフ
符号の説明
１０ 突起
５０ 電気集塵装置
５１Ａ、５１Ｂ 高圧電源
５２ 帯電部
５２Ａ 放電極板
５２Ｂ 接地極板
５３ 集塵部
５３Ａ 荷電極板
５３Ｂ 集塵極板
本発明の第１の実施の形態の電気集塵装置は、放電極板と接地極板との間で形成される電界強度を０．６７ｋＶ／ｍｍから０．８ｋＶ／ｍｍ程度、放電極板の突起の先端角度を１０度から４０度程度とし、放電極板が接地極板より電位が高くなるように、８ｋＶから１２ｋＶ程度の電圧を高圧電源から与え、隣り合う突起の先端での突起間隔を、同一電圧下において、放電極板が接地極板より電位が低くなるように高圧電源から給電した場合より、放電極板が接地極板より電位が高くなるように高圧電源から給電した場合に、オゾン生成量が低くなるように設定したものである。本実施の形態によれば、突起の先端での突起間隔を所定の寸法以上とすることでオゾンの発生を少なくすることができる。
本発明の第２の実施の形態は、第１の実施の形態の電気集塵装置において、放電極板の突起の先端角度を２０度から４０度程度、隣り合う突起の先端での突起間隔を１２ｍｍ以上としたものである。本実施の形態によれば、放電線のマイナス極性よりもはるかに少ないオゾン生成量とすることができ、高い集塵能力を得ることができる。
本発明の第３の実施の形態は、第１の実施の形態の電気集塵装置において、放電極板の突起の先端角度を２０度程度、高圧電源の電圧を９ｋＶから１２ｋＶ程度とし、隣り合う突起の先端での突起間隔を８ｍｍ以上としたものである。本実施の形態によれば、放電線のマイナス極性よりもはるかに少ないオゾン生成量とすることができ、高い集塵能力を得ることができる。
本発明の第４の実施の形態は、第２の実施の形態の電気集塵装置において、放電極板の突起の先端角度を２０度から３０度程度、高圧電源の電圧を９ｋＶから１２ｋＶ程度としたものである。本実施の形態によれば、放電線のプラス極性と同レベルのオゾン生成量とすることができ、高い集塵能力を得ることができる。
本発明の第５の実施の形態の電気集塵システムは、隣り合う突起の先端での突起間隔を、同一電圧下において、放電極板が接地極板より電位が低くなるように高圧電源から給電した場合より、放電極板が接地極板より電位が高くなるように高圧電源から給電した場合に、オゾン生成量が低くなるように設定した電気集塵装置には、放電極板が接地極板より電位が高くなるように電圧を与え、一方、隣り合う突起の先端での突起間隔を、同一電圧下において、放電極板が接地極板より電位が高くなるように高圧電源から給電した場合より、放電極板が接地極板より電位が低くなるように高圧電源から給電した場合に、オゾン生成量が低くなるように設定した電気集塵装置には、放電極板が接地極板より電位が低くなるように電圧を与えるものである。本実施の形態によれば、突起の先端での突起間隔を所定の寸法以上では放電極板が接地極板より電位が高くなるように電圧を与え、突起の先端での突起間隔を所定の寸法以下では放電極板が接地極板より電位が低くなるように電圧を与えることで、いずれの電気集塵装置もオゾンの発生を少なくすることができるとともに、それぞれの電気集塵装置で集塵されなかった粒子状物質を中和させることができ、例えばトンネル壁面などへの粒子状物質の付着を防止することができる。
本発明の第６の実施の形態の電気集塵システムは、突起の先端角度を、同一電圧下において、放電極板が接地極板より電位が低くなるように高圧電源から給電した場合より、放電極板が接地極板より電位が高くなるように高圧電源から給電した場合に、オゾン生成量が低くなるように設定した電気集塵装置には、放電極板が接地極板より電位が高くなるように電圧を与え、一方、突起の先端角度を、同一電圧下において、放電極板が接地極板より電位が高くなるように高圧電源から給電した場合より、放電極板が接地極板より電位が低くなるように高圧電源から給電した場合に、オゾン生成量が低くなるように設定した電気集塵装置には、放電極板が接地極板より電位が低くなるように電圧を与えるものである。本実施の形態によれば、突起の先端角度に応じてプラス放電かマイナス電圧かを決定することで、いずれの電気集塵装置もオゾンの発生を少なくすることができるとともに、それぞれの電気集塵装置で集塵されなかった粒子状物質を中和させることができ、例えばトンネル壁面などへの粒子状物質の付着を防止することができる。
本発明の第７の実施の形態の電気集塵システムは、同一電圧下において、放電極板が接地極板より電位が低くなるように高圧電源から給電した場合より、放電極板が接地極板より電位が高くなるように高圧電源から給電した場合に、オゾン生成量が低くなるように設定した電気集塵装置には、放電極板が接地極板より電位が高くなるように電圧を与え、一方、同一電圧下において、放電極板が接地極板より電位が高くなるように高圧電源から給電した場合より、放電極板が接地極板より電位が低くなるように高圧電源から給電した場合に、オゾン生成量が低くなるように設定した電気集塵装置には、放電極板が接地極板より電位が低くなるように電圧を与えるものである。本実施の形態によれば、突起の先端での突起間隔、突起の先端角度、又は電位差に応じてプラス放電かマイナス電圧かを決定することで、いずれの電気集塵装置もオゾンの発生を少なくすることができるとともに、それぞれの電気集塵装置で集塵されなかった粒子状物質を中和させることができ、例えばトンネル壁面などへの粒子状物質の付着を防止することができる。
以下、本発明の一実施例について図面に基づいて説明する。
図１は、本実施例による電気集塵装置を示す斜視図である。
電気集塵装置５０は、空気の流れの上流側に平均電界強度が約０．６７ｋＶ／ｍｍから０．８６７ｋＶ／ｍｍとなる帯電部５２を、下流側に平均電界強度が約９００Ｖ／ｍｍとなる集塵部５３を配置している。尚、ここでいう電界強度とは放電極板と接地極板の間隔Ｄに対する印加電圧Ｖの比Ｖ／Ｄのことである。また電気集塵装置５０の側面には集塵部５３に給電する高圧電源５１Ａと、帯電部５２に給電する高圧電源５１Ｂとが設けられている。
帯電部５２は、複数枚の接地極板５２Ｂが所定間隔あけて並設され、接地極板５２Ｂの間に放電極板５２Ａが配置された構造となっている。集塵部５３は、荷電極板５３Ａと集麈極板５３Ｂとを交互に所定間隔あけて並設している。帯電部５２は、放電極板５２Ａ又は接地極板５２Ｂに高電圧を印加し、放電極板５２Ａと接地極板５２Ｂとの間で発生するコロナ放電によって粉塵に電荷を与えて帯電させる。また、集塵部５３は、荷電極板５３Ａに電圧を印加して集塵極板５３Ｂとの間で電界を形成し、帯電した粉塵をクーロン力によって集塵極板５３Ｂに捕集する。なお、本実施例では帯電部５２とは別に集塵部５３を設けた場合で説明したが、接地極板５２Ｂが集塵部を構成する電気集塵装置であってもよい。
図２は、本実施例による電気集塵装置の帯電部の構成を示す平面図である。
帯電部５２は、複数枚の接地極板５２Ｂが所定間隔あけて平行に配設され、接地極板５２Ｂの間に放電極板５２Ａが配置されている。このとき、放電極板５２Ａの表面と接地極板５２Ｂの表面との間の極板間隔Ｄは１２ｍｍから１５ｍｍ程度とする。
図３は、本実施例による電気集塵装置の放電極板の構成を示す側面図である。
放電極板５２Ａは、その端面に先端が尖った形状をした複数の突起１０を有している。このとき、複数の突起１０は、等間隔に設けられていることが好ましいが、突起１０の先端での突起間隔Ｈは、必ずしも一定間隔でなくてもよい。放電極板５２Ａの突起１０の先端角度Ａを１０度から４０度程度とする。１０度より小さくても良いが、１０度より小さい角度は加工が困難である。４０度を超えても、コロナ放電に必要な鋭利な端部を備えていれば同様の効果を奏する。複数の突起１０は、放電極板５２Ａの風上側端面と風下側端面とに設けている。複数の突起１０を、放電極板５２Ａの風上側端面だけに設けてもよいが、風下側端面にも設けることで集塵性能を高めることができる。放電極板５２Ａの風上側端面と風下側端面との間の幅は、３０ｍｍから１５０ｍｍ程度である。また、放電極板５２Ａの風上側端面と風下側端面との間に、切り込みを設けることで、複数の突起１０を設けてもよい。このように複数段の突起１０を設ける場合には、放電極板５２Ａの風上側端面と風下側端面との間の幅は、１５０ｍｍから２００ｍｍ程度とすることが好ましい。それぞれの突起１０の高さは、先端角度αと突起間隔Ｈによって設定されるが、４ｍｍから１０ｍｍ程度である。なお、突起１０の突起間隔Ｈは、下記に説明するように、４ｍｍから１２ｍｍの範囲とすることが好ましい。突起１０の突起間隔Ｈは、１２ｍｍを越えると集塵性能が低下するが、特にプラス放電におけるオゾン生成量は低い。従って、複数段の突起１０を設けることで、１２ｍｍを越えた範囲とすることでもオゾンや二酸化窒素の発生量が少なく、高い集塵能力を有する電気集塵装置とすることができる。なお、本実施例では、放電極板の板厚を０．５ｍｍとした。また、コロナ放電によって突起１０の先端形状が変化するのを防止するために突起１０の先端には、０．３ｍｍのＲを設けた。、この突起１０の先端に０．３ｍｍのＲを設けることで同一電圧時の放電電流は若干少なくなるが、１０％未満であり、オゾン生成量の特性は変わらない。
図４から図１８は、本実施例による電気集塵装置の突起間隔とオゾン生成量との関係を示すグラフである。なお、オゾンの生成量は温湿度の影響を受けるため、全ての測定を温度２０℃、湿度６５％の条件で行った。また、高圧電源は商用の交流電源を昇圧、整流して直流高電圧を生成しているため、高圧電源波形に交流成分（リップル）が残る場合がある。リップルが大きいと放電極板と接地極板間で局部短絡（スパーク）が多くなるため、本実施例ではリップルの大きさが５％（実効値）以下の高圧電源を用いた。
図４は、突起１０の先端角度Ａを２０度、高圧電源５１Ｂから給電する電圧を１０ｋＶ、放電極板５２Ａと接地極板５２Ｂとの間で形成される電界強度を０．６７ｋＶ／ｍｍとした時の突起１０の先端での突起間隔Ｈと単位消費電力、単位風量あたりのオゾン生成量の関係を示している。なお、放電極板５２Ａと接地極板５２Ｂとの極板間隔Ｄを１５ｍｍとした。
放電極板５２Ａが接地極板５２Ｂよりも電位が高くなるように高圧電源５１Ｂから給電した場合（プラス極性）では、突起間隔Ｈが４ｍｍの時には０．０７１ｐｐｍ、突起間隔Ｈが８ｍｍの時には０．００９ｐｐｍ、突起間隔Ｈが１２ｍｍの時には０．００５ｐｐｍであった。また、放電極板５２Ａが接地極板５２Ｂよりも電位が低くなるように高圧電源５１Ｂから給電した場合（マイナス極性）では、突起間隔Ｈが４ｍｍの時には０．０２７ｐｐｍ、突起間隔Ｈが８ｍｍの時には０．０３１ｐｐｍ、突起間隔Ｈが１２ｍｍの時には０．０３１ｐｐｍであった。
図５は、突起１０の先端角度Ａを３０度、高圧電源５１Ｂから給電する電圧を１０ｋＶ、放電極板５２Ａと接地極板５２Ｂとの間で形成される電界強度を０．６７ｋＶ／ｍｍ、とした時の突起１０の先端での突起間隔Ｈと単位消費電力、単位風量あたりのオゾン生成量の関係を示している。なお、放電極板５２Ａと接地極板５２Ｂとの極板間隔Ｄを１５ｍｍとした。
放電極板５２Ａが接地極板５２Ｂよりも電位が高くなるように高圧電源５１Ｂから給電した場合（プラス極性）では、突起間隔Ｈが４ｍｍの時には０．０７５ｐｐｍ、突起間隔Ｈが８ｍｍの時には０．０４０ｐｐｍ、突起間隔Ｈが１２ｍｍの時には０．００１ｐｐｍ未満であった。また、放電極板５２Ａが接地極板５２Ｂよりも電位が低くなるように高圧電源５１Ｂから給電した場合（マイナス極性）では、突起間隔Ｈが４ｍｍの時には０．０２９ｐｐｍ、突起間隔Ｈが８ｍｍの時には０．０３４ｐｐｍ、突起間隔Ｈが１２ｍｍの時には０．０３５ｐｐｍであった。
図６は、突起１０の先端角度Ａを４０度、高圧電源５１Ｂから給電する電圧を１０ｋＶ、放電極板５２Ａと接地極板５２Ｂとの間で形成される電界強度を０．６７ｋＶ／ｍｍとした時の突起１０の先端での突起間隔Ｈと単位消費電力、単位風量あたりのオゾン生成量の関係を示している。なお、放電極板５２Ａと接地極板５２Ｂとの極板間隔Ｄを１５ｍｍとした。
放電極板５２Ａが接地極板５２Ｂよりも電位が高くなるように高圧電源５１Ｂから給電した場合（プラス極性）では、突起間隔Ｈが２．５ｍｍの時には０．０５９ｐｐｍ、突起間隔Ｈが４ｍｍの時には０．０４５ｐｐｍ、突起間隔Ｈが８ｍｍの時には０．０２９ｐｐｍ、突起間隔Ｈが１２ｍｍの時には０．０１５ｐｐｍであった。また、放電極板５２Ａが接地極板５２Ｂよりも電位が低くなるように高圧電源５１Ｂから給電した場合（マイナス極性）では、突起間隔Ｈが２．５ｍｍの時には０．０２３ｐｐｍ、突起間隔Ｈが４ｍｍの時には０．０２７ｐｐｍ、突起間隔Ｈが８ｍｍの時には０．０２６ｐｐｍ、突起間隔Ｈが１２ｍｍの時には０．０３５ｐｐｍであった。
図７は、突起１０の先端角度Ａを２０度、高圧電源５１Ｂから給電する電圧を１２ｋＶ、放電極板５２Ａと接地極板５２Ｂとの間で形成される電界強度を０．８ｋＶ／ｍｍとした時の突起１０の先端での突起間隔Ｈと単位消費電力、単位風量あたりのオゾン生成量の関係を示している。なお、放電極板５２Ａと接地極板５２Ｂとの極板間隔Ｄを１５ｍｍとした。
放電極板５２Ａが接地極板５２Ｂよりも電位が高くなるように高圧電源５１Ｂから給電した場合（プラス極性）では、突起間隔Ｈが４ｍｍの時には０．０６６ｐｐｍ、突起間隔Ｈが８ｍｍの時には０．０１４ｐｐｍ、突起間隔Ｈが１２ｍｍの時には０．００８ｐｐｍであった。また、放電極板５２Ａが接地極板５２Ｂよりも電位が低くなるように高圧電源５１Ｂから給電した場合（マイナス極性）では、突起間隔Ｈが４ｍｍの時には０．０２２ｐｐｍ、突起間隔Ｈが８ｍｍの時には０．０２３ｐｐｍ、突起間隔Ｈが１２ｍｍの時には０．０２０ｐｐｍであった。
図８は、突起１０の先端角度Ａを３０度、高圧電源５１Ｂから給電する電圧を１２ｋＶ、放電極板５２Ａと接地極板５２Ｂとの間で形成される電界強度を０．８ｋＶ／ｍｍとした時の突起１０の先端での突起間隔Ｈと単位消費電力、単位風量あたりのオゾン生成量の関係を示している。なお、放電極板５２Ａと接地極板５２Ｂとの極板間隔Ｄを１５ｍｍとした。
放電極板５２Ａが接地極板５２Ｂよりも電位が高くなるように高圧電源５１Ｂから給電した場合（プラス極性）では、突起間隔Ｈが４ｍｍの時には０．０７４ｐｐｍ、突起間隔Ｈが８ｍｍの時には０．０２８ｐｐｍ、突起間隔Ｈが１２ｍｍの時には０．００６ｐｐｍであった。また、放電極板５２Ａが接地極板５２Ｂよりも電位が低くなるように高圧電源５１Ｂから給電した場合（マイナス極性）では、突起間隔Ｈが４ｍｍの時には０．０２４ｐｐｍ、突起間隔Ｈが８ｍｍの時には０．０２６ｐｐｍ、突起間隔Ｈが１２ｍｍの時には０．０２５ｐｐｍであった。
図９は、突起１０の先端角度Ａを４０度、高圧電源５１Ｂから給電する電圧を１２ｋＶ、放電極板５２Ａと接地極板５２Ｂとの間で形成される電界強度を０．８ｋＶ／ｍｍとした時の突起１０の先端での突起間隔Ｈと単位消費電力、単位風量あたりのオゾン生成量の関係を示している。なお、放電極板５２Ａと接地極板５２Ｂとの極板間隔Ｄを１５ｍｍとした。
放電極板５２Ａが接地極板５２Ｂよりも電位が高くなるように高圧電源５１Ｂから給電した場合（プラス極性）では、突起間隔Ｈが２．５ｍｍの時には０．０７０ｐｐｍ、突起間隔Ｈが４ｍｍの時には０．０７２ｐｐｍ、突起間隔Ｈが８ｍｍの時には０．０１９ｐｐｍ、突起間隔Ｈが１２ｍｍの時には０．０１１ｐｐｍであった。また、放電極板５２Ａが接地極板５２Ｂよりも電位が低くなるように高圧電源５１Ｂから給電した場合（マイナス極性）では、突起間隔Ｈが２．５ｍｍの時には０．０１９ｐｐｍ、突起間隔Ｈが４ｍｍの時には０．０２３ｐｐｍ、突起間隔Ｈが８ｍｍの時には０．０２２ｐｐｍ、突起間隔Ｈが１２ｍｍの時には０．０２６ｐｐｍであった。
図１０は、突起１０の先端角度Ａを２０度、高圧電源５１Ｂから給電する電圧を９ｋＶ、放電極板５２Ａと接地極板５２Ｂとの間で形成される電界強度を０．７５ｋＶ／ｍｍとした時の突起１０の先端での突起間隔Ｈと単位消費電力、単位風量あたりのオゾン生成量の関係を示している。なお、放電極板５２Ａと接地極板５２Ｂとの極板間隔Ｄを１２ｍｍとした。
放電極板５２Ａが接地極板５２Ｂよりも電位が高くなるように高圧電源５１Ｂから給電した場合（プラス極性）では、突起間隔Ｈが４ｍｍの時には０．０４７ｐｐｍ、突起間隔Ｈが８ｍｍの時には０．０１２ｐｐｍ、突起間隔Ｈが１２ｍｍの時には０．００５ｐｐｍであった。また、放電極板５２Ａが接地極板５２Ｂよりも電位が低くなるように高圧電源５１Ｂから給電した場合（マイナス極性）では、突起間隔Ｈが４ｍｍの時には０．０２１ｐｐｍ、突起間隔Ｈが８ｍｍの時には０．０２５ｐｐｍ、突起間隔Ｈが１２ｍｍの時には０．０２５ｐｐｍであった。
図１１は、突起１０の先端角度Ａを３０度、高圧電源５１Ｂから給電する電圧を９ｋＶ、放電極板５２Ａと接地極板５２Ｂとの間で形成される電界強度を０．７５ｋＶ／ｍｍとした時の突起１０の先端での突起間隔Ｈと単位消費電力、単位風量あたりのオゾン生成量の関係を示している。なお、放電極板５２Ａと接地極板５２Ｂとの極板間隔Ｄを１２ｍｍとした。
放電極板５２Ａが接地極板５２Ｂよりも電位が高くなるように高圧電源５１Ｂから給電した場合（プラス極性）では、突起間隔Ｈが４ｍｍの時には０．１１０ｐｐｍ、突起間隔Ｈが８ｍｍの時には０．０３１ｐｐｍ、突起間隔Ｈが１２ｍｍの時には０．００３ｐｐｍであった。また、放電極板５２Ａが接地極板５２Ｂよりも電位が低くなるように高圧電源５１Ｂから給電した場合（マイナス極性）では、突起間隔Ｈが４ｍｍの時には０．０３８ｐｐｍ、突起間隔Ｈが８ｍｍの時には０．０３６ｐｐｍ、突起間隔Ｈが１２ｍｍの時には０．０３６ｐｐｍであった。
図１２は、突起１０の先端角度Ａを４０度、高圧電源５１Ｂから給電する電圧を９ｋＶ、放電極板５２Ａと接地極板５２Ｂとの間で形成される電界強度を０．７５ｋＶ／ｍｍとした時の突起１０の先端での突起間隔Ｈと単位消費電力、単位風量あたりのオゾン生成量の関係を示している。なお、放電極板５２Ａと接地極板５２Ｂとの極板間隔Ｄを１２ｍｍとした。
放電極板５２Ａが接地極板５２Ｂよりも電位が高くなるように高圧電源５１Ｂから給電した場合（プラス極性）では、突起間隔Ｈが２．５ｍｍの時には０．１００ｐｐｍ、突起間隔Ｈが４ｍｍの時には０．０９３ｐｐｍ、突起間隔Ｈが８ｍｍの時には０．０７２ｐｐｍ、突起間隔Ｈが１２ｍｍの時には０．０１２ｐｐｍであった。また、放電極板５２Ａが接地極板５２Ｂよりも電位が低くなるように高圧電源５１Ｂから給電した場合（マイナス極性）では、突起間隔Ｈが２．５ｍｍの時には０．０３０ｐｐｍ、突起間隔Ｈが４ｍｍの時には０．０３１ｐｐｍ、突起間隔Ｈが８ｍｍの時には０．０３４ｐｐｍ、突起間隔Ｈが１２ｍｍの時には０．０２６ｐｐｍであった。
図１３は、突起１０の先端角度Ａを２０度、高圧電源５１Ｂから給電する電圧を８ｋＶ、放電極板５２Ａと接地極板５２Ｂとの間で形成される電界強度を０．６７ｋＶ／ｍｍとした時の突起１０の先端での突起間隔Ｈと単位消費電力、単位風量あたりのオゾン生成量の関係を示している。なお、放電極板５２Ａと接地極板５２Ｂとの極板間隔Ｄを１２ｍｍとした。
放電極板５２Ａが接地極板５２Ｂよりも電位が高くなるように高圧電源５１Ｂから給電した場合（プラス極性）では、突起間隔Ｈが４ｍｍの時には０．０４２ｐｐｍ、突起間隔Ｈが８ｍｍの時には０．０２２ｐｐｍ、突起間隔Ｈが１２ｍｍの時には０．０１３ｐｐｍであった。また、放電極板５２Ａが接地極板５２Ｂよりも電位が低くなるように高圧電源５１Ｂから給電した場合（マイナス極性）では、突起間隔Ｈが４ｍｍの時には０．０２２ｐｐｍ、突起間隔Ｈが８ｍｍの時には０．０３０ｐｐｍ、突起間隔Ｈが１２ｍｍの時には０．０３４ｐｐｍであった。
図１４は、突起１０の先端角度Ａを３０度、高圧電源５１Ｂから給電する電圧を８ｋＶ、放電極板５２Ａと接地極板５２Ｂとの間で形成される電界強度を０．６７ｋＶ／ｍｍとした時の突起１０の先端での突起間隔Ｈと単位消費電力、単位風量あたりのオゾン生成量の関係を示している。なお、放電極板５２Ａと接地極板５２Ｂとの極板間隔Ｄを１２ｍｍとした。
放電極板５２Ａが接地極板５２Ｂよりも電位が高くなるように高圧電源５１Ｂから給電した場合（プラス極性）では、突起間隔Ｈが４ｍｍの時には０．１１０ｐｐｍ、突起間隔Ｈが８ｍｍの時には０．０６３ｐｐｍ、突起間隔Ｈが１２ｍｍの時には０．０１２ｐｐｍであった。また、放電極板５２Ａが接地極板５２Ｂよりも電位が低くなるように高圧電源５１Ｂから給電した場合（マイナス極性）では、突起間隔Ｈが４ｍｍの時には０．０４９ｐｐｍ、突起間隔Ｈが８ｍｍの時には０．０４２ｐｐｍ、突起間隔Ｈが１２ｍｍの時には０．０４４ｐｐｍであった。
図１５は、突起１０の先端角度Ａを４０度、高圧電源５１Ｂから給電する電圧を８ｋＶ、放電極板５２Ａと接地極板５２Ｂとの間で形成される電界強度を０．６７ｋＶ／ｍｍとした時の突起１０の先端での突起間隔Ｈと単位消費電力、単位風量あたりのオゾン生成量の関係を示している。なお、放電極板５２Ａと接地極板５２Ｂとの極板間隔Ｄを１２ｍｍとした。
放電極板５２Ａが接地極板５２Ｂよりも電位が高くなるように高圧電源５１Ｂから給電した場合（プラス極性）では、突起間隔Ｈが２．５ｍｍの時には０．１０７ｐｐｍ、突起間隔Ｈが４ｍｍの時には０．０９８ｐｐｍ、突起間隔Ｈが８ｍｍの時には０．０９３ｐｐｍ、突起間隔Ｈが１２ｍｍの時には０．０２７ｐｐｍであった。また、放電極板５２Ａが接地極板５２Ｂよりも電位が低くなるように高圧電源５１Ｂから給電した場合（マイナス極性）では、突起間隔Ｈが２．５ｍｍの時には０．０３４ｐｐｍ、突起間隔Ｈが４ｍｍの時には０．０４０ｐｐｍ、突起間隔Ｈが８ｍｍの時には０．０４０ｐｐｍ、突起間隔Ｈが１２ｍｍの時には０．０３３ｐｐｍであった。
図１６は、突起１０の先端角度Ａを１０度、高圧電源５１Ｂから給電する電圧を１０ｋＶ、放電極板５２Ａと接地極板５２Ｂとの間で形成される電界強度を０．６７ｋＶ／ｍｍとした時の突起１０の先端での突起間隔Ｈと単位消費電力、単位風量あたりのオゾン生成量の関係を示している。なお、放電極板５２Ａと接地極板５２Ｂとの極板間隔Ｄを１５ｍｍとした。
放電極板５２Ａが接地極板５２Ｂよりも電位が高くなるように高圧電源５１Ｂから給電した場合（プラス極性）では、突起間隔Ｈが４ｍｍの時には０．０７６ｐｐｍ、突起間隔Ｈが８ｍｍの時には０．０２９ｐｐｍ、突起間隔Ｈが１２ｍｍの時には０．０２２ｐｐｍ、突起間隔Ｈが２０ｍｍの時には０．０１６ｐｐｍであった。また、放電極板５２Ａが接地極板５２Ｂよりも電位が低くなるように高圧電源５１Ｂから給電した場合（マイナス極性）では、突起間隔Ｈが４ｍｍの時には０．０２７ｐｐｍ、突起間隔Ｈが８ｍｍの時には０．０２９ｐｐｍ、突起間隔Ｈが１２ｍｍの時には０．０３１ｐｐｍ、突起間隔Ｈが２０ｍｍの時には０．０２３ｐｐｍであった。
図１７は、突起１０の先端角度Ａを１０度、高圧電源５１Ｂから給電する電圧を８ｋＶ、放電極板５２Ａと接地極板５２Ｂとの間で形成される電界強度を０．６７ｋＶ／ｍｍとした時の突起１０の先端での突起間隔Ｈと単位消費電力、単位風量あたりのオゾン生成量の関係を示している。なお、放電極板５２Ａと接地極板５２Ｂとの極板間隔Ｄを１２ｍｍとした。
放電極板５２Ａが接地極板５２Ｂよりも電位が高くなるように高圧電源５１Ｂから給電した場合（プラス極性）では、突起間隔Ｈが８ｍｍの時には０．０５９ｐｐｍ、突起間隔Ｈが１２ｍｍの時には０．０２６ｐｐｍ、突起間隔Ｈが２０ｍｍの時には０．０２１ｐｐｍであった。また、放電極板５２Ａが接地極板５２Ｂよりも電位が低くなるように高圧電源５１Ｂから給電した場合（マイナス極性）では、突起間隔Ｈが４ｍｍの時には０．０２９ｐｐｍ、突起間隔Ｈが８ｍｍの時には０．０２７ｐｐｍ、突起間隔Ｈが１２ｍｍの時には０．０２４ｐｐｍ、突起間隔Ｈが２０ｍｍの時には０．０２３ｐｐｍであった。
図１８は、突起１０の先端角度Ａを１０度、高圧電源５１Ｂから給電する電圧を９ｋＶ、放電極板５２Ａと接地極板５２Ｂとの間で形成される電界強度を０．７５ｋＶ／ｍｍとした時の突起１０の先端での突起間隔Ｈと単位消費電力、単位風量あたりのオゾン生成量の関係を示している。なお、放電極板５２Ａと接地極板５２Ｂとの極板間隔Ｄを１２ｍｍとした。
放電極板５２Ａが接地極板５２Ｂよりも電位が高くなるように高圧電源５１Ｂから給電した場合（プラス極性）では、突起間隔Ｈが４ｍｍの時には０．０７０ｐｐｍ、突起間隔Ｈが８ｍｍの時には０．０４０ｐｐｍ、突起間隔Ｈが１２ｍｍの時には０．０１５ｐｐｍ、突起間隔Ｈが２０ｍｍの時には０．０１４ｐｐｍであった。また、放電極板５２Ａが接地極板５２Ｂよりも電位が低くなるように高圧電源５１Ｂから給電した場合（マイナス極性）では、突起間隔Ｈが４ｍｍの時には０．０２８ｐｐｍ、突起間隔Ｈが８ｍｍの時には０．０２６ｐｐｍ、突起間隔Ｈが１２ｍｍの時には０．０２２ｐｐｍ、突起間隔Ｈが２０ｍｍの時には０．０２１ｐｐｍであった。
以上のように本実施例によれば、放電極板５２Ａと接地極板５２Ｂとの間で形成される電界強度を０．６７ｋＶ／ｍｍから０．８ｋＶ／ｍｍ程度、放電極板５２Ａの突起１０の先端角度を１０度から４０度程度とし、放電極板５２Ａが接地極板５２Ｂより電位が高くなるように、８ｋＶから１２ｋＶ程度の電圧を高圧電源５１Ｂから与える場合では、同一電圧下において、放電極板５２Ａが接地極板５２Ｂより電位が低くなるように高圧電源５１Ｂから給電した場合より、放電極板５２Ａが接地極板５２Ｂより電位が高くなるように高圧電源５１Ｂから給電した場合に、オゾン生成量が低くなるように突起間隔Ｈを設定することで、少ないオゾン生成量とすることができ、高い集塵能力を得ることができる。
また、本実施例によれば、放電極板５２Ａと接地極板５２Ｂとの極板間隔Ｄを１２ｍｍから１５ｍｍ程度、放電極板５２Ａの突起１０の先端角度を１０度から４０度程度とし、放電極板５２Ａが接地極板５２Ｂより電位が高くなるように、８ｋＶから１２ｋＶ程度の電圧を高圧電源５１Ｂから与える場合においても、上記同様に突起間隔Ｈを設定することで、少ないオゾン生成量とすることができ、高い集塵能力を得ることができる。
また、本実施例によれば、放電極板５２Ａと接地極板５２Ｂとの間で形成される電界強度を０．６７ｋＶ／ｍｍから０．８ｋＶ／ｍｍ程度、放電極板５２Ａの突起１０の先端角度Ａを２０度から４０度程度とし、放電極板５２Ａが接地極板５２Ｂより電位が高くなるように、８ｋＶから１２ｋＶ程度の電圧を高圧電源５１Ｂから与え、隣り合う突起１０の先端での突起間隔Ｈを１２ｍｍ以上とすることで、放電線のマイナス極性よりもはるかに少ないオゾン生成量とすることができる。また、更に放電極板５２Ａの突起１０の先端角度Ａを２０度から３０度程度、高圧電源５１Ｂの電圧を９ｋＶから１２ｋＶ程度とすることで、放電線のプラス極性と同レベルのオゾン生成量とすることができ、高い集塵能力を得ることができる。
また、本実施例によれば、放電極板５２Ａと接地極板５２Ｂとの極板間隔Ｄを１２ｍｍから１５ｍｍ程度、放電極板５２Ａの突起１０の先端角度Ａを２０度から４０度程度とし、放電極板５２Ａが接地極板５２Ｂより電位が高くなるように、８ｋＶから１２ｋＶ程度の電圧を高圧電源５１Ｂから与え、隣り合う突起１０の先端での突起間隔Ｈを１２ｍｍ以上とすることで、放電線のマイナス極性よりもはるかに少ないオゾン生成量とすることができる。また、更に放電極板５２Ａの突起１０の先端角度Ａを２０度から３０度程度、高圧電源５１Ｂの電圧を９ｋＶから１２ｋＶ程度とすることで、放電線のプラス極性と同レベルのオゾン生成量とすることができる。
また、本実施例によれば、放電極板５２Ａと接地極板５２Ｂとの間で形成される電界強度を０．６７ｋＶ／ｍｍから０．８ｋＶ／ｍｍ程度、放電極板５２Ａの突起１０の先端角度Ａを２０度程度、隣り合う突起１０の先端での突起間隔Ｈを８ｍｍ以上とし、放電極板５２Ａが接地極板５２Ｂより電位が高くなるように、９ｋＶから１２ｋＶ程度の電圧を高圧電源５１Ｂから与えることで、放電線のマイナス極性よりもはるかに少ないオゾン生成量とすることができる。
また、本実施例によれば、放電極板５２Ａと接地極板５２Ｂとの極板間隔Ｄを１２ｍｍから１５ｍｍ程度、放電極板５２Ａの突起１０の先端角度Ａを２０度程度、隣り合う突起１０の先端での突起間隔Ｈを８ｍｍ以上とし、放電極板５２Ａが接地極板５２Ｂより電位が高くなるように、９ｋＶから１２ｋＶ程度の電圧を高圧電源５１Ｂから与えることで、放電線のマイナス極性よりもはるかに少ないオゾン生成量とすることができる。
また、本実施例によれば、先端角度Ａが１０度から４０度程度の複数の突起１０を、突起間隔Ｈが４ｍｍ以上となるように設けた放電極板５２Ａを用い、この放電極板５２Ａと接地極板５２Ｂとの間で形成される電界強度を０．６７ｋＶ／ｍｍから０．８ｋＶ／ｍｍ程度とし、８ｋＶから１２ｋＶ程度の電圧を与える場合には、突起間隔Ｈ、先端角度Ａ、極板間隔Ｄ、又は印加する電圧値から、オゾン発生が少なくなるようにプラス放電とマイナス放電を選択することができる。
一実施例として、電気集塵システムとして複数の電気集塵装置を設置する場合で、マイナス放電による電気集塵装置とプラス放電による電気集塵装置とを併設したい場合には、突起間隔Ｈだけを変更した放電極板５２Ａを用いることで、他の条件を同じにしてオゾン生成量の少ないシステムを実現することができる。すなわち、例えば電圧を９ｋＶ、極板間隔を１２ｍｍ、突起１０の先端角度を３０度とした場合、突起間隔Ｈを４ｍｍとした電気集塵装置はマイナス放電とし、突起間隔Ｈを１０ｍｍとした電気集塵装置はプラス放電とすることで、プラス放電とした電気集塵装置もマイナス放電とした電気集塵装置もオゾン生成量を少なくすることができる（図１３参照）。
また他の実施例として、電気集塵システムとして複数の電気集塵装置を設置する場合で、マイナス放電による電気集塵装置とプラス放電による電気集塵装置とを併設したい場合には、電圧だけを変更することで、他の条件を同じにしてオゾン生成量の少ないシステムを実現することができる。すなわち、例えば極板間隔を１５ｍｍ、突起１０の先端角度を４０度、突起間隔Ｈを８ｍｍとした場合、１０ｋＶの電圧を印加する電気集塵装置をマイナス放電とし、１２ｋＶの電圧を印加する電気集塵装置をプラス放電とすることで、プラス放電とした電気集塵装置もマイナス放電とした電気集塵装置もオゾン生成量を少なくすることができる（図６と図９、又は図１１と図１４参照）。
また他の実施例として、電気集塵システムとして複数の電気集塵装置を設置する場合で、マイナス放電による電気集塵装置とプラス放電による電気集塵装置とを併設したい場合には、先端角度Ａだけを変更することで、他の条件を同じにしてオゾン生成量の少ないシステムを実現することができる。すなわち、例えば電圧を１２ｋＶ、極板間隔を１５ｍｍ、突起間隔Ｈを８ｍｍとした場合、突起１０の先端角度を３０度とした電気集塵装置はマイナス放電とし、突起１０の先端角度を２０度とした電気集塵装置はプラス放電とすることで、プラス放電とした電気集塵装置もマイナス放電とした電気集塵装置もオゾン生成量を少なくすることができる（図７、図８参照）。
また、図示はしないが、極板間隔Ｄを変更することでもオゾン生成量の少ないシステムを実現することができる。
以上のように、先端角度Ａが１０度から４０度程度の複数の突起１０を、突起間隔Ｈが４ｍｍ以上となるように設けた放電極板５２Ａを用い、この放電極板５２Ａと接地極板５２Ｂとの間で形成される電界強度を０．６７ｋＶ／ｍｍから０．８ｋＶ／ｍｍ程度とし、８ｋＶから１２ｋＶ程度の電圧を与える電気集塵装置を複数設置する電気集塵システムにおいて、プラス放電とした電気集塵装置とマイナス放電とした電気集塵装置とを同一システム内に併設する場合には、突起間隔Ｈ、先端角度Ａ、極板間隔Ｄ、又は印加する電圧値の中から少なくとも一つのパラメータを変更することで、オゾン発生が少なくなるようにプラス放電とマイナス放電を選択することができる。そして、プラス放電とした電気集塵装置とマイナス放電とした電気集塵装置とを同一システム内に併設することで、それぞれの電気集塵装置で集塵しきれなかった帯電した粒子状物質を中和させることができ、例えばトンネル壁面などへの粒子状物質の付着を防止することができる。
なお、この電気集塵システムにおいては、全ての電気集塵装置についてオゾン発生が少なくなるようにプラス放電かマイナス放電を決定することが好ましいが、例えばプラス放電の場合とマイナス放電の場合でオゾン生成量に大きな違いが生じない設定にある電気集塵装置など、一部の電気集塵装置について、計測上オゾン発生が多くなる電気集塵装置が含まれていたとしても環境に与える影響が無視できる程度であれば構わない。
また、上記実施例では、オゾン生成量に着目して説明したが、特にトンネル内で用いられる電気集塵装置では、トンネル内で多く存在する一酸化窒素とオゾンとの間で化学反応を起こし、二酸化窒素を大量に発生させることから、オゾン生成量を少なくすることは、すなわち二酸化窒素の発生を少なくすることにもなる。
本発明は、コロナ放電によって粉塵に電荷を与えて帯電させ、帯電した粉塵をクーロン力によって捕集する電気集塵装置であって、特に一酸化窒素の発生も伴う沿道用集塵装置やトンネル用集塵装置に適している。
本発明は、発生する粉塵を捕集する電気集塵装置及び電気集塵システムに関する。
現在、トンネル換気用集塵装置として、粉塵に電荷を与えることで、トンネル内で発生する粉塵を捕集する電気集塵装置が採用されている。
そして、かかる用途の電気集塵装置にあっては、帯電部の放電極として主に放電線が用いられてきた。放電線は長期間使用すると断線することがあるため、放電線に印加される電圧極性は、放電線の寿命の長いマイナス極性（放電極が接地極よりも電位が低い）が採用されることが多かった。
このような状況の中で、放電線にマイナス極性を採用しても断線を生じる可能性が残るため、断線の起こらない複数の突起を端面に有する放電極板も採用されつつあり、複数の突起を端面に有する放電極板やこのような放電極板を利用した集塵装置が提案されている（例えば、特許文献１、特許文献２、特許文献３、特許文献４、特許文献５、特許文献６）。
一方、帯電部と集塵部を備えた集塵ユニットを複数個配設して集塵ブロックを構成し、この集塵ブロックを複数個設け、プラス放電ブロックの処理風量とマイナス放電ブロックの処理風量との差が少なくなるように、複数の集塵ブロックをプラス放電ブロックとマイナス放電ブロックとに集塵ブロック単位で区分することで、集塵機能を低下させることなく、集塵部で集塵されなかった粉塵を中和し、帯電粒子による壁面付着汚染を防止する電気集塵システムがある（特許文献７）。
実開昭６１−２００１４６号公報 実開平６−４１８４９号公報 特開平３−２３２５５４号公報 特開平９−３２３０４８号公報 特開平１０−２８８９７号公報 特開２０００−１２６６４７号公報 特開２００３−２６０３８３号公報
ところで、電気集塵装置は、帯電部においてコロナ放電を利用するため、副生成物として有害なオゾンが発生する。特にトンネル内では、一酸化窒素が多く存在するため、オゾンによって一酸化窒素が酸化し、有害な二酸化窒素を増加させてしまうという問題もある。特に近年では、トンネル外へ排出されるオゾンや二酸化窒素が地域住民に与える影響も懸念され、オゾンや二酸化窒素の増加を抑えた電気集塵装置が望まれるようになってきた。
一般にオゾンは、コロナ放電電流が増加するほど多く発生する。発生したオゾンは空気中に含まれる一酸化窒素の酸化に消費され、時間と共に徐々に減少する。一方で二酸化窒素は時間と共に増加する。よって、電気集塵装置を通過した空気中のオゾンと二酸化窒素の比率は時間と共に変わっていくが、その和はほぼ一定である。つまり、電気集塵装置の風下側で増加したオゾンと二酸化窒素の増加量の和が電気集塵装置で副次的に生成されるオゾン生成量と言える。電気集塵装置が同一形状の装置で消費電力も同じ場合、プラス放電でもマイナス放電でも集じん効率はほぼ同じ値となるが、オゾン生成量は放電極性によって異なる。放電極として放電線を用いた場合、マイナス極性のオゾン生成量は、プラス極性のオゾン生成量に比較して、単位風量、単位消費電力あたり５倍から１０倍程度多い。例えば、プラス極性として８ｋＶの電圧を印加した場合の単位風量、単位消費電力あたりのオゾン生成量が０．０１０ｐｐｍであるのに対して、マイナス極性として８ｋＶの電圧を印加した場合の単位風量、単位消費電力あたりのオゾン生成量は０．０４９ｐｐｍであった。また、プラス極性として９．５ｋＶの電圧を印加した場合の単位風量、単位消費電力あたりのオゾン生成量が０．００５ｐｐｍであるのに対して、マイナス極性として９．５ｋＶの電圧を印加した場合の単位風量、単位消費電力あたりのオゾン生成量は０．０４３ｐｐｍであった。また、プラス極性として１１ｋＶの電圧を印加した場合の単位風量、単位消費電力あたりのオゾン生成量が０．００６ｐｐｍであるのに対して、マイナス極性として１１ｋＶの電圧を印加した場合の単位風量、単位消費電力あたりのオゾン生成量は０．０３７ｐｐｍであった。また、プラス極性として１２．５ｋＶの電圧を印加した場合の単位風量、単位消費電力あたりのオゾン生成量が０．００４ｐｐｍであるのに対して、マイナス極性として１２．５ｋＶの電圧を印加した場合の単位風量、単位消費電力あたりのオゾン生成量は０．０３４ｐｐｍであった。
このように、放電線の寿命を考慮すると、マイナス極性が優れるが、オゾン生成量を考慮すると、プラス極性が優れている。
また、複数の突起を端面に有する放電極板を用いる場合には、電圧極性や形状によるオゾン生成量の違いは明確に確認されていなかった。
そこで本発明は、断線の心配のない放電極板を用いて、高い集塵能力を有しつつ、オゾン生成量を抑えた電気集塵装置及び電気集塵装置用放電極板を提供することを目的とする。
また本発明は、集塵部で集塵されなかった粉塵を中和し、帯電粒子による壁面付着汚染を防止する電気集塵システムを構成する上で、高い集塵能力を有しつつ、オゾン生成量を抑えた電気集塵システムを提供することを目的とする。
第１の本発明の電気集塵装置は、先端が尖った形状をした複数の突起を端面に有する放電極板と、前記放電極板と並行に配置される接地極板と、前記放電極板と前記接地極板との間にコロナ放電電圧を与える高圧電源とを備え、前記放電極板と前記接地極板との間で形成される電界強度を０．６７ｋＶ／ｍｍから０．８ｋＶ／ｍｍ程度、前記放電極板の前記突起の先端角度を１０度から４０度程度とし、前記放電極板が前記接地極板より電位が高くなるように、８ｋＶから１２ｋＶ程度の電圧を前記高圧電源から与え、空気中の粒子状物質を帯電させることで前記粒子状物質を集塵部に付着させる電気集塵装置であって、隣り合う前記突起の先端での突起間隔を、同一電圧下において、前記放電極板が前記接地極板より電位が低くなるように前記高圧電源から給電した場合より、前記放電極板が前記接地極板より電位が高くなるように前記高圧電源から給電した場合に、オゾン生成量が低くなるように設定したことを特徴とする。
第２の本発明は、第１の発明において、前記放電極板の前記突起の先端角度を２０度から４０度程度、隣り合う前記突起の先端での突起間隔を１２ｍｍ以上としたことを特徴とする。
第３の本発明は、第１の発明において、前記放電極板の前記突起の先端角度を２０度程度、前記高圧電源の電圧を９ｋＶから１２ｋＶ程度とし、隣り合う前記突起の先端での突起間隔を８ｍｍ以上としたことを特徴とする。
第４の本発明は、第２の発明において、前記放電極板の前記突起の先端角度を２０度から３０度程度、前記高圧電源の電圧を９ｋＶから１２ｋＶ程度としたことを特徴とする。
第５の本発明の電気集塵システムは、先端が尖った形状をした複数の突起を端面に有する放電極板と、前記放電極板と並行に配置される接地極板と、前記放電極板と前記接地極板との間にコロナ放電電圧を与える高圧電源とを備え、前記放電極板と前記接地極板との間で形成される電界強度を０．６７ｋＶ／ｍｍから０．８ｋＶ／ｍｍ程度、前記放電極板の前記突起の先端角度を１０度から４０度程度とし、８ｋＶから１２ｋＶ程度の電圧を前記高圧電源から与え、空気中の粒子状物質を帯電させることで前記粒子状物質を集塵部に付着させる電気集塵装置を複数設置する電気集塵システムであって、隣り合う前記突起の先端での突起間隔を、同一電圧下において、前記放電極板が前記接地極板より電位が低くなるように前記高圧電源から給電した場合より、前記放電極板が前記接地極板より電位が高くなるように前記高圧電源から給電した場合に、オゾン生成量が低くなるように設定した電気集塵装置には、前記放電極板が前記接地極板より電位が高くなるように電圧を与え、隣り合う前記突起の先端での突起間隔を、同一電圧下において、前記放電極板が前記接地極板より電位が高くなるように前記高圧電源から給電した場合より、前記放電極板が前記接地極板より電位が低くなるように前記高圧電源から給電した場合に、オゾン生成量が低くなるように設定した電気集塵装置には、前記放電極板が前記接地極板より電位が低くなるように電圧を与えることを特徴とする。
第６の本発明の電気集塵システムは、先端が尖った形状をした複数の突起を端面に有する放電極板と、前記放電極板と並行に配置される接地極板と、前記放電極板と前記接地極板との間にコロナ放電電圧を与える高圧電源とを備え、前記放電極板と前記接地極板との間で形成される電界強度を０．６７ｋＶ／ｍｍから０．８ｋＶ／ｍｍ程度、前記放電極板の前記突起の先端角度を１０度から４０度程度、隣り合う前記突起の先端での突起間隔を４ｍｍ以上とし、８ｋＶから１２ｋＶ程度の電圧を前記高圧電源から与え、空気中の粒子状物質を帯電させることで前記粒子状物質を集塵部に付着させる電気集塵装置を複数設置する電気集塵システムであって、前記突起の先端角度を、同一電圧下において、前記放電極板が前記接地極板より電位が低くなるように前記高圧電源から給電した場合より、前記放電極板が前記接地極板より電位が高くなるように前記高圧電源から給電した場合に、オゾン生成量が低くなるように設定した電気集塵装置には、前記放電極板が前記接地極板より電位が高くなるように電圧を与え、前記突起の先端角度を、同一電圧下において、前記放電極板が前記接地極板より電位が高くなるように前記高圧電源から給電した場合より、前記放電極板が前記接地極板より電位が低くなるように前記高圧電源から給電した場合に、オゾン生成量が低くなるように設定した電気集塵装置には、前記放電極板が前記接地極板より電位が低くなるように電圧を与えることを特徴とする。
第７の本発明の電気集塵システムは、先端が尖った形状をした複数の突起を端面に有する放電極板と、前記放電極板と並行に配置される接地極板と、前記放電極板と前記接地極板との間にコロナ放電電圧を与える高圧電源とを備え、前記放電極板と前記接地極板との間で形成される電界強度を０．６７ｋＶ／ｍｍから０．８ｋＶ／ｍｍ程度、前記放電極板の前記突起の先端角度を１０度から４０度程度、隣り合う前記突起の先端での突起間隔を４ｍｍ以上とし、８ｋＶから１２ｋＶ程度の電圧を前記高圧電源から与え、空気中の粒子状物質を帯電させることで前記粒子状物質を集塵部に付着させる電気集塵装置を複数設置する電気集塵システムであって、同一電圧下において、前記放電極板が前記接地極板より電位が低くなるように前記高圧電源から給電した場合より、前記放電極板が前記接地極板より電位が高くなるように前記高圧電源から給電した場合に、オゾン生成量が低くなるように設定した電気集塵装置には、前記放電極板が前記接地極板より電位が高くなるように電圧を与え、同一電圧下において、前記放電極板が前記接地極板より電位が高くなるように前記高圧電源から給電した場合より、前記放電極板が前記接地極板より電位が低くなるように前記高圧電源から給電した場合に、オゾン生成量が低くなるように設定した電気集塵装置には、前記放電極板が前記接地極板より電位が低くなるように電圧を与えることを特徴とする。
本発明によれば、オゾンの発生量や二酸化窒素の増加量が少なく、高い集塵能力を有する電気集塵装置及び電気集塵装置用放電極板を提供することができる。
また本発明によれば、突起の先端角度が１０度から４０度程度とし、隣り合う突起の先端での突起間隔を４ｍｍ以上とした電気集塵装置用放電極板を用いた場合に、オゾン生成量が低くなるようにプラス放電かマイナス放電かを適切に設定して給電することができる。
本発明の第１の実施の形態の電気集塵装置は、放電極板と接地極板との間で形成される電界強度を０．６７ｋＶ／ｍｍから０．８ｋＶ／ｍｍ程度、放電極板の突起の先端角度を１０度から４０度程度とし、放電極板が接地極板より電位が高くなるように、８ｋＶから１２ｋＶ程度の電圧を高圧電源から与え、隣り合う突起の先端での突起間隔を、同一電圧下において、放電極板が接地極板より電位が低くなるように高圧電源から給電した場合より、放電極板が接地極板より電位が高くなるように高圧電源から給電した場合に、オゾン生成量が低くなるように設定したものである。本実施の形態によれば、突起の先端での突起間隔を所定の寸法以上とすることでオゾンの発生を少なくすることができる。
本発明の第２の実施の形態は、第１の実施の形態の電気集塵装置において、放電極板の突起の先端角度を２０度から４０度程度、隣り合う突起の先端での突起間隔を１２ｍｍ以上としたものである。本実施の形態によれば、放電線のマイナス極性よりもはるかに少ないオゾン生成量とすることができ、高い集塵能力を得ることができる。
本発明の第３の実施の形態は、第１の実施の形態の電気集塵装置において、放電極板の突起の先端角度を２０度程度、高圧電源の電圧を９ｋＶから１２ｋＶ程度とし、隣り合う突起の先端での突起間隔を８ｍｍ以上としたものである。本実施の形態によれば、放電線のマイナス極性よりもはるかに少ないオゾン生成量とすることができ、高い集塵能力を得ることができる。
本発明の第４の実施の形態は、第２の実施の形態の電気集塵装置において、放電極板の突起の先端角度を２０度から３０度程度、高圧電源の電圧を９ｋＶから１２ｋＶ程度としたものである。本実施の形態によれば、放電線のプラス極性と同レベルのオゾン生成量とすることができ、高い集塵能力を得ることができる。
本発明の第５の実施の形態の電気集塵システムは、隣り合う突起の先端での突起間隔を、同一電圧下において、放電極板が接地極板より電位が低くなるように高圧電源から給電した場合より、放電極板が接地極板より電位が高くなるように高圧電源から給電した場合に、オゾン生成量が低くなるように設定した電気集塵装置には、放電極板が接地極板より電位が高くなるように電圧を与え、一方、隣り合う突起の先端での突起間隔を、同一電圧下において、放電極板が接地極板より電位が高くなるように高圧電源から給電した場合より、放電極板が接地極板より電位が低くなるように高圧電源から給電した場合に、オゾン生成量が低くなるように設定した電気集塵装置には、放電極板が接地極板より電位が低くなるように電圧を与えるものである。本実施の形態によれば、突起の先端での突起間隔を所定の寸法以上では放電極板が接地極板より電位が高くなるように電圧を与え、突起の先端での突起間隔を所定の寸法以下では放電極板が接地極板より電位が低くなるように電圧を与えることで、いずれの電気集塵装置もオゾンの発生を少なくすることができるとともに、それぞれの電気集塵装置で集塵されなかった粒子状物質を中和させることができ、例えばトンネル壁面などへの粒子状物質の付着を防止することができる。
本発明の第６の実施の形態の電気集塵システムは、突起の先端角度を、同一電圧下において、放電極板が接地極板より電位が低くなるように高圧電源から給電した場合より、放電極板が接地極板より電位が高くなるように高圧電源から給電した場合に、オゾン生成量が低くなるように設定した電気集塵装置には、放電極板が接地極板より電位が高くなるように電圧を与え、一方、突起の先端角度を、同一電圧下において、放電極板が接地極板より電位が高くなるように高圧電源から給電した場合より、放電極板が接地極板より電位が低くなるように高圧電源から給電した場合に、オゾン生成量が低くなるように設定した電気集塵装置には、放電極板が接地極板より電位が低くなるように電圧を与えるものである。本実施の形態によれば、突起の先端角度に応じてプラス放電かマイナス電圧かを決定することで、いずれの電気集塵装置もオゾンの発生を少なくすることができるとともに、それぞれの電気集塵装置で集塵されなかった粒子状物質を中和させることができ、例えばトンネル壁面などへの粒子状物質の付着を防止することができる。
本発明の第７の実施の形態の電気集塵システムは、同一電圧下において、放電極板が接地極板より電位が低くなるように高圧電源から給電した場合より、放電極板が接地極板より電位が高くなるように高圧電源から給電した場合に、オゾン生成量が低くなるように設定した電気集塵装置には、放電極板が接地極板より電位が高くなるように電圧を与え、一方、同一電圧下において、放電極板が接地極板より電位が高くなるように高圧電源から給電した場合より、放電極板が接地極板より電位が低くなるように高圧電源から給電した場合に、オゾン生成量が低くなるように設定した電気集塵装置には、放電極板が接地極板より電位が低くなるように電圧を与えるものである。本実施の形態によれば、突起の先端での突起間隔、突起の先端角度、又は電位差に応じてプラス放電かマイナス電圧かを決定することで、いずれの電気集塵装置もオゾンの発生を少なくすることができるとともに、それぞれの電気集塵装置で集塵されなかった粒子状物質を中和させることができ、例えばトンネル壁面などへの粒子状物質の付着を防止することができる。
以下、本発明の一実施例について図面に基づいて説明する。
図１は、本実施例による電気集塵装置を示す斜視図である。
電気集塵装置５０は、空気の流れの上流側に平均電界強度が約０．６７ｋＶ／ｍｍから０．８６７ｋＶ／ｍｍとなる帯電部５２を、下流側に平均電界強度が約９００Ｖ／ｍｍとなる集塵部５３を配置している。尚、ここでいう電界強度とは放電極板と接地極板の間隔Ｄに対する印加電圧Ｖの比Ｖ／Ｄのことである。また電気集塵装置５０の側面には集塵部５３に給電する高圧電源５１Ａと、帯電部５２に給電する高圧電源５１Ｂとが設けられている。
帯電部５２は、複数枚の接地極板５２Ｂが所定間隔あけて並設され、接地極板５２Ｂの間に放電極板５２Ａが配置された構造となっている。集塵部５３は、荷電極板５３Ａと集塵極板５３Ｂとを交互に所定間隔あけて並設している。帯電部５２は、放電極板５２Ａ又は接地極板５２Ｂに高電圧を印加し、放電極板５２Ａと接地極板５２Ｂとの間で発生するコロナ放電によって粉塵に電荷を与えて帯電させる。また、集塵部５３は、荷電極板５３Ａに電圧を印加して集塵極板５３Ｂとの間で電界を形成し、帯電した粉塵をクーロン力によって集塵極板５３Ｂに捕集する。なお、本実施例では帯電部５２とは別に集塵部５３を設けた場合で説明したが、接地極板５２Ｂが集塵部を構成する電気集塵装置であってもよい。
図２は、本実施例による電気集塵装置の帯電部の構成を示す平面図である。
帯電部５２は、複数枚の接地極板５２Ｂが所定間隔あけて平行に配設され、接地極板５２Ｂの間に放電極板５２Ａが配置されている。このとき、放電極板５２Ａの表面と接地極板５２Ｂの表面との間の極板間隔Ｄは１２ｍｍから１５ｍｍ程度とする。
図３は、本実施例による電気集塵装置の放電極板の構成を示す側面図である。
放電極板５２Ａは、その端面に先端が尖った形状をした複数の突起１０を有している。このとき、複数の突起１０は、等間隔に設けられていることが好ましいが、突起１０の先端での突起間隔Ｈは、必ずしも一定間隔でなくてもよい。放電極板５２Ａの突起１０の先端角度Αを１０度から４０度程度とする。１０度より小さくても良いが、１０度より小さい角度は加工が困難である。４０度を超えても、コロナ放電に必要な鋭利な端部を備えていれば同様の効果を奏する。複数の突起１０は、放電極板５２Ａの風上側端面と風下側端面とに設けている。複数の突起１０を、放電極板５２Ａの風上側端面だけに設けてもよいが、風下側端面にも設けることで集塵性能を高めることができる。放電極板５２Ａの風上側端面と風下側端面との間の幅は、３０ｍｍから１５０ｍｍ程度である。また、放電極板５２Ａの風上側端面と風下側端面との間に、切り込みを設けることで、複数の突起１０を設けてもよい。このように複数段の突起１０を設ける場合には、放電極板５２Ａの風上側端面と風下側端面との間の幅は、１５０ｍｍから２００ｍｍ程度とすることが好ましい。それぞれの突起１０の高さは、先端角度αと突起間隔Ｈによって設定されるが、４ｍｍから１０ｍｍ程度である。なお、突起１０の突起間隔Ｈは、下記に説明するように、４ｍｍから１２ｍｍの範囲とすることが好ましい。突起１０の突起間隔Ｈは、１２ｍｍを越えると集塵性能が低下するが、特にプラス放電におけるオゾン生成量は低い。従って、複数段の突起１０を設けることで、１２ｍｍを越えた範囲とすることでもオゾンや二酸化窒素の発生量が少なく、高い集塵能力を有する電気集塵装置とすることができる。なお、本実施例では、放電極板の板厚を０．５ｍｍとした。また、コロナ放電によって突起１０の先端形状が変化するのを防止するために突起１０の先端には、０．３ｍｍのＲを設けた。、この突起１０の先端に０．３ｍｍのＲを設けることで同一電圧時の放電電流は若干少なくなるが、１０％未満であり、オゾン生成量の特性は変わらない。
図４から図１８は、本実施例による電気集塵装置の突起間隔とオゾン生成量との関係を示すグラフである。なお、オゾンの生成量は温湿度の影響を受けるため、全ての測定を温度２０℃、湿度６５％の条件で行った。また、高圧電源は商用の交流電源を昇圧、整流して直流高電圧を生成しているため、高圧電源波形に交流成分（リップル）が残る場合がある。リップルが大きいと放電極板と接地極板間で局部短絡（スパーク）が多くなるため、本実施例ではリップルの大きさが５％（実効値）以下の高圧電源を用いた。
図４は、突起１０の先端角度Αを２０度、高圧電源５１Ｂから給電する電圧を１０ｋＶ、放電極板５２Ａと接地極板５２Ｂとの間で形成される電界強度を０．６７ｋＶ／ｍｍとした時の突起１０の先端での突起間隔Ｈと単位消費電力、単位風量あたりのオゾン生成量の関係を示している。なお、放電極板５２Ａと接地極板５２Ｂとの極板間隔Ｄを１５ｍｍとした。
放電極板５２Ａが接地極板５２Ｂよりも電位が高くなるように高圧電源５１Ｂから給電した場合（プラス極性）では、突起間隔Ｈが４ｍｍの時には０．０７１ｐｐｍ、突起間隔Ｈが８ｍｍの時には０．００９ｐｐｍ、突起間隔Ｈが１２ｍｍの時には０．００５ｐｐｍであった。また、放電極板５２Ａが接地極板５２Ｂよりも電位が低くなるように高圧電源５１Ｂから給電した場合（マイナス極性）では、突起間隔Ｈが４ｍｍの時には０．０２７ｐｐｍ、突起間隔Ｈが８ｍｍの時には０．０３１ｐｐｍ、突起間隔Ｈが１２ｍｍの時には０．０３１ｐｐｍであった。
図５は、突起１０の先端角度Αを３０度、高圧電源５１Ｂから給電する電圧を１０ｋＶ、放電極板５２Ａと接地極板５２Ｂとの間で形成される電界強度を０．６７ｋＶ／ｍｍ、とした時の突起１０の先端での突起間隔Ｈと単位消費電力、単位風量あたりのオゾン生成量の関係を示している。なお、放電極板５２Ａと接地極板５２Ｂとの極板間隔Ｄを１５ｍｍとした。
放電極板５２Ａが接地極板５２Ｂよりも電位が高くなるように高圧電源５１Ｂから給電した場合（プラス極性）では、突起間隔Ｈが４ｍｍの時には０．０７５ｐｐｍ、突起間隔Ｈが８ｍｍの時には０．０４０ｐｐｍ、突起間隔Ｈが１２ｍｍの時には０．００１ｐｐｍ未満であった。また、放電極板５２Ａが接地極板５２Ｂよりも電位が低くなるように高圧電源５１Ｂから給電した場合（マイナス極性）では、突起間隔Ｈが４ｍｍの時には０．０２９ｐｐｍ、突起間隔Ｈが８ｍｍの時には０．０３４ｐｐｍ、突起間隔Ｈが１２ｍｍの時には０．０３５ｐｐｍであった。
図６は、突起１０の先端角度Αを４０度、高圧電源５１Ｂから給電する電圧を１０ｋＶ、放電極板５２Ａと接地極板５２Ｂとの間で形成される電界強度を０．６７ｋＶ／ｍｍとした時の突起１０の先端での突起間隔Ｈと単位消費電力、単位風量あたりのオゾン生成量の関係を示している。なお、放電極板５２Ａと接地極板５２Ｂとの極板間隔Ｄを１５ｍｍとした。
放電極板５２Ａが接地極板５２Ｂよりも電位が高くなるように高圧電源５１Ｂから給電した場合（プラス極性）では、突起間隔Ｈが２．５ｍｍの時には０．０５９ｐｐｍ、突起間隔Ｈが４ｍｍの時には０．０４５ｐｐｍ、突起間隔Ｈが８ｍｍの時には０．０２９ｐｐｍ、突起間隔Ｈが１２ｍｍの時には０．０１５ｐｐｍであった。また、放電極板５２Ａが接地極板５２Ｂよりも電位が低くなるように高圧電源５１Ｂから給電した場合（マイナス極性）では、突起間隔Ｈが２．５ｍｍの時には０．０２３ｐｐｍ、突起間隔Ｈが４ｍｍの時には０．０２７ｐｐｍ、突起間隔Ｈが８ｍｍの時には０．０２６ｐｐｍ、突起間隔Ｈが１２ｍｍの時には０．０３５ｐｐｍであった。
図７は、突起１０の先端角度Αを２０度、高圧電源５１Ｂから給電する電圧を１２ｋＶ、放電極板５２Ａと接地極板５２Ｂとの間で形成される電界強度を０．８ｋＶ／ｍｍとした時の突起１０の先端での突起間隔Ｈと単位消費電力、単位風量あたりのオゾン生成量の関係を示している。なお、放電極板５２Ａと接地極板５２Ｂとの極板間隔Ｄを１５ｍｍとした。
放電極板５２Ａが接地極板５２Ｂよりも電位が高くなるように高圧電源５１Ｂから給電した場合（プラス極性）では、突起間隔Ｈが４ｍｍの時には０．０６６ｐｐｍ、突起間隔Ｈが８ｍｍの時には０．０１４ｐｐｍ、突起間隔Ｈが１２ｍｍの時には０．００８ｐｐｍであった。また、放電極板５２Ａが接地極板５２Ｂよりも電位が低くなるように高圧電源５１Ｂから給電した場合（マイナス極性）では、突起間隔Ｈが４ｍｍの時には０．０２２ｐｐｍ、突起間隔Ｈが８ｍｍの時には０．０２３ｐｐｍ、突起間隔Ｈが１２ｍｍの時には０．０２０ｐｐｍであった。
図８は、突起１０の先端角度Αを３０度、高圧電源５１Ｂから給電する電圧を１２ｋＶ、放電極板５２Ａと接地極板５２Ｂとの間で形成される電界強度を０．８ｋＶ／ｍｍとした時の突起１０の先端での突起間隔Ｈと単位消費電力、単位風量あたりのオゾン生成量の関係を示している。なお、放電極板５２Ａと接地極板５２Ｂとの極板間隔Ｄを１５ｍｍとした。
放電極板５２Ａが接地極板５２Ｂよりも電位が高くなるように高圧電源５１Ｂから給電した場合（プラス極性）では、突起間隔Ｈが４ｍｍの時には０．０７４ｐｐｍ、突起間隔Ｈが８ｍｍの時には０．０２８ｐｐｍ、突起間隔Ｈが１２ｍｍの時には０．００６ｐｐｍであった。また、放電極板５２Ａが接地極板５２Ｂよりも電位が低くなるように高圧電源５１Ｂから給電した場合（マイナス極性）では、突起間隔Ｈが４ｍｍの時には０．０２４ｐｐｍ、突起間隔Ｈが８ｍｍの時には０．０２６ｐｐｍ、突起間隔Ｈが１２ｍｍの時には０．０２５ｐｐｍであった。
図９は、突起１０の先端角度Αを４０度、高圧電源５１Ｂから給電する電圧を１２ｋＶ、放電極板５２Ａと接地極板５２Ｂとの間で形成される電界強度を０．８ｋＶ／ｍｍとした時の突起１０の先端での突起間隔Ｈと単位消費電力、単位風量あたりのオゾン生成量の関係を示している。なお、放電極板５２Ａと接地極板５２Ｂとの極板間隔Ｄを１５ｍｍとした。
放電極板５２Ａが接地極板５２Ｂよりも電位が高くなるように高圧電源５１Ｂから給電した場合（プラス極性）では、突起間隔Ｈが２．５ｍｍの時には０．０７０ｐｐｍ、突起間隔Ｈが４ｍｍの時には０．０７２ｐｐｍ、突起間隔Ｈが８ｍｍの時には０．０１９ｐｐｍ、突起間隔Ｈが１２ｍｍの時には０．０１１ｐｐｍであった。また、放電極板５２Ａが接地極板５２Ｂよりも電位が低くなるように高圧電源５１Ｂから給電した場合（マイナス極性）では、突起間隔Ｈが２．５ｍｍの時には０．０１９ｐｐｍ、突起間隔Ｈが４ｍｍの時には０．０２３ｐｐｍ、突起間隔Ｈが８ｍｍの時には０．０２２ｐｐｍ、突起間隔Ｈが１２ｍｍの時には０．０２６ｐｐｍであった。
図１０は、突起１０の先端角度Αを２０度、高圧電源５１Ｂから給電する電圧を９ｋＶ、放電極板５２Ａと接地極板５２Ｂとの間で形成される電界強度を０．７５ｋＶ／ｍｍとした時の突起１０の先端での突起間隔Ｈと単位消費電力、単位風量あたりのオゾン生成量の関係を示している。なお、放電極板５２Ａと接地極板５２Ｂとの極板間隔Ｄを１２ｍｍとした。
放電極板５２Ａが接地極板５２Ｂよりも電位が高くなるように高圧電源５１Ｂから給電した場合（プラス極性）では、突起間隔Ｈが４ｍｍの時には０．０４７ｐｐｍ、突起間隔Ｈが８ｍｍの時には０．０１２ｐｐｍ、突起間隔Ｈが１２ｍｍの時には０．００５ｐｐｍであった。また、放電極板５２Ａが接地極板５２Ｂよりも電位が低くなるように高圧電源５１Ｂから給電した場合（マイナス極性）では、突起間隔Ｈが４ｍｍの時には０．０２１ｐｐｍ、突起間隔Ｈが８ｍｍの時には０．０２５ｐｐｍ、突起間隔Ｈが１２ｍｍの時には０．０２５ｐｐｍであった。
図１１は、突起１０の先端角度Αを３０度、高圧電源５１Ｂから給電する電圧を９ｋＶ、放電極板５２Ａと接地極板５２Ｂとの間で形成される電界強度を０．７５ｋＶ／ｍｍとした時の突起１０の先端での突起間隔Ｈと単位消費電力、単位風量あたりのオゾン生成量の関係を示している。なお、放電極板５２Ａと接地極板５２Ｂとの極板間隔Ｄを１２ｍｍとした。
放電極板５２Ａが接地極板５２Ｂよりも電位が高くなるように高圧電源５１Ｂから給電した場合（プラス極性）では、突起間隔Ｈが４ｍｍの時には０．１１０ｐｐｍ、突起間隔Ｈが８ｍｍの時には０．０３１ｐｐｍ、突起間隔Ｈが１２ｍｍの時には０．００３ｐｐｍであった。また、放電極板５２Ａが接地極板５２Ｂよりも電位が低くなるように高圧電源５１Ｂから給電した場合（マイナス極性）では、突起間隔Ｈが４ｍｍの時には０．０３８ｐｐｍ、突起間隔Ｈが８ｍｍの時には０．０３６ｐｐｍ、突起間隔Ｈが１２ｍｍの時には０．０３６ｐｐｍであった。
図１２は、突起１０の先端角度Αを４０度、高圧電源５１Ｂから給電する電圧を９ｋＶ、放電極板５２Ａと接地極板５２Ｂとの間で形成される電界強度を０．７５ｋＶ／ｍｍとした時の突起１０の先端での突起間隔Ｈと単位消費電力、単位風量あたりのオゾン生成量の関係を示している。なお、放電極板５２Ａと接地極板５２Ｂとの極板間隔Ｄを１２ｍｍとした。
放電極板５２Ａが接地極板５２Ｂよりも電位が高くなるように高圧電源５１Ｂから給電した場合（プラス極性）では、突起間隔Ｈが２．５ｍｍの時には０．１００ｐｐｍ、突起間隔Ｈが４ｍｍの時には０．０９３ｐｐｍ、突起間隔Ｈが８ｍｍの時には０．０７２ｐｐｍ、突起間隔Ｈが１２ｍｍの時には０．０１２ｐｐｍであった。また、放電極板５２Ａが接地極板５２Ｂよりも電位が低くなるように高圧電源５１Ｂから給電した場合（マイナス極性）では、突起間隔Ｈが２．５ｍｍの時には０．０３０ｐｐｍ、突起間隔Ｈが４ｍｍの時には０．０３１ｐｐｍ、突起間隔Ｈが８ｍｍの時には０．０３４ｐｐｍ、突起間隔Ｈが１２ｍｍの時には０．０２６ｐｐｍであった。
図１３は、突起１０の先端角度Αを２０度、高圧電源５１Ｂから給電する電圧を８ｋＶ、放電極板５２Ａと接地極板５２Ｂとの間で形成される電界強度を０．６７ｋＶ／ｍｍとした時の突起１０の先端での突起間隔Ｈと単位消費電力、単位風量あたりのオゾン生成量の関係を示している。なお、放電極板５２Ａと接地極板５２Ｂとの極板間隔Ｄを１２ｍｍとした。
放電極板５２Ａが接地極板５２Ｂよりも電位が高くなるように高圧電源５１Ｂから給電した場合（プラス極性）では、突起間隔Ｈが４ｍｍの時には０．０４２ｐｐｍ、突起間隔Ｈが８ｍｍの時には０．０２２ｐｐｍ、突起間隔Ｈが１２ｍｍの時には０．０１３ｐｐｍであった。また、放電極板５２Ａが接地極板５２Ｂよりも電位が低くなるように高圧電源５１Ｂから給電した場合（マイナス極性）では、突起間隔Ｈが４ｍｍの時には０．０２２ｐｐｍ、突起間隔Ｈが８ｍｍの時には０．０３０ｐｐｍ、突起間隔Ｈが１２ｍｍの時には０．０３４ｐｐｍであった。
図１４は、突起１０の先端角度Αを３０度、高圧電源５１Ｂから給電する電圧を８ｋＶ、放電極板５２Ａと接地極板５２Ｂとの間で形成される電界強度を０．６７ｋＶ／ｍｍとした時の突起１０の先端での突起間隔Ｈと単位消費電力、単位風量あたりのオゾン生成量の関係を示している。なお、放電極板５２Ａと接地極板５２Ｂとの極板間隔Ｄを１２ｍｍとした。
放電極板５２Ａが接地極板５２Ｂよりも電位が高くなるように高圧電源５１Ｂから給電した場合（プラス極性）では、突起間隔Ｈが４ｍｍの時には０．１１０ｐｐｍ、突起間隔Ｈが８ｍｍの時には０．０６３ｐｐｍ、突起間隔Ｈが１２ｍｍの時には０．０１２ｐｐｍであった。また、放電極板５２Ａが接地極板５２Ｂよりも電位が低くなるように高圧電源５１Ｂから給電した場合（マイナス極性）では、突起間隔Ｈが４ｍｍの時には０．０４９ｐｐｍ、突起間隔Ｈが８ｍｍの時には０．０４２ｐｐｍ、突起間隔Ｈが１２ｍｍの時には０．０４４ｐｐｍであった。
図１５は、突起１０の先端角度Αを４０度、高圧電源５１Ｂから給電する電圧を８ｋＶ、放電極板５２Ａと接地極板５２Ｂとの間で形成される電界強度を０．６７ｋＶ／ｍｍとした時の突起１０の先端での突起間隔Ｈと単位消費電力、単位風量あたりのオゾン生成量の関係を示している。なお、放電極板５２Ａと接地極板５２Ｂとの極板間隔Ｄを１２ｍｍとした。
放電極板５２Ａが接地極板５２Ｂよりも電位が高くなるように高圧電源５１Ｂから給電した場合（プラス極性）では、突起間隔Ｈが２．５ｍｍの時には０．１０７ｐｐｍ、突起間隔Ｈが４ｍｍの時には０．０９８ｐｐｍ、突起間隔Ｈが８ｍｍの時には０．０９３ｐｐｍ、突起間隔Ｈが１２ｍｍの時には０．０２７ｐｐｍであった。また、放電極板５２Ａが接地極板５２Ｂよりも電位が低くなるように高圧電源５１Ｂから給電した場合（マイナス極性）では、突起間隔Ｈが２．５ｍｍの時には０．０３４ｐｐｍ、突起間隔Ｈが４ｍｍの時には０．０４０ｐｐｍ、突起間隔Ｈが８ｍｍの時には０．０４０ｐｐｍ、突起間隔Ｈが１２ｍｍの時には０．０３３ｐｐｍであった。
図１６は、突起１０の先端角度Αを１０度、高圧電源５１Ｂから給電する電圧を１０ｋＶ、放電極板５２Ａと接地極板５２Ｂとの間で形成される電界強度を０．６７ｋＶ／ｍｍとした時の突起１０の先端での突起間隔Ｈと単位消費電力、単位風量あたりのオゾン生成量の関係を示している。なお、放電極板５２Ａと接地極板５２Ｂとの極板間隔Ｄを１５ｍｍとした。
放電極板５２Ａが接地極板５２Ｂよりも電位が高くなるように高圧電源５１Ｂから給電した場合（プラス極性）では、突起間隔Ｈが４ｍｍの時には０．０７６ｐｐｍ、突起間隔Ｈが８ｍｍの時には０．０２９ｐｐｍ、突起間隔Ｈが１２ｍｍの時には０．０２２ｐｐｍ、突起間隔Ｈが２０ｍｍの時には０．０１６ｐｐｍであった。また、放電極板５２Ａが接地極板５２Ｂよりも電位が低くなるように高圧電源５１Ｂから給電した場合（マイナス極性）では、突起間隔Ｈが４ｍｍの時には０．０２７ｐｐｍ、突起間隔Ｈが８ｍｍの時には０．０２９ｐｐｍ、突起間隔Ｈが１２ｍｍの時には０．０３１ｐｐｍ、突起間隔Ｈが２０ｍｍの時には０．０２３ｐｐｍであった。
図１７は、突起１０の先端角度Αを１０度、高圧電源５１Ｂから給電する電圧を８ｋＶ、放電極板５２Ａと接地極板５２Ｂとの間で形成される電界強度を０．６７ｋＶ／ｍｍとした時の突起１０の先端での突起間隔Ｈと単位消費電力、単位風量あたりのオゾン生成量の関係を示している。なお、放電極板５２Ａと接地極板５２Ｂとの極板間隔Ｄを１２ｍｍとした。
放電極板５２Ａが接地極板５２Ｂよりも電位が高くなるように高圧電源５１Ｂから給電した場合（プラス極性）では、突起間隔Ｈが８ｍｍの時には０．０５９ｐｐｍ、突起間隔Ｈが１２ｍｍの時には０．０２６ｐｐｍ、突起間隔Ｈが２０ｍｍの時には０．０２１ｐｐｍであった。また、放電極板５２Ａが接地極板５２Ｂよりも電位が低くなるように高圧電源５１Ｂから給電した場合（マイナス極性）では、突起間隔Ｈが４ｍｍの時には０．０２９ｐｐｍ、突起間隔Ｈが８ｍｍの時には０．０２７ｐｐｍ、突起間隔Ｈが１２ｍｍの時には０．０２４ｐｐｍ、突起間隔Ｈが２０ｍｍの時には０．０２３ｐｐｍであった。
図１８は、突起１０の先端角度Αを１０度、高圧電源５１Ｂから給電する電圧を９ｋＶ、放電極板５２Ａと接地極板５２Ｂとの間で形成される電界強度を０．７５ｋＶ／ｍｍとした時の突起１０の先端での突起間隔Ｈと単位消費電力、単位風量あたりのオゾン生成量の関係を示している。なお、放電極板５２Ａと接地極板５２Ｂとの極板間隔Ｄを１２ｍｍとした。
放電極板５２Ａが接地極板５２Ｂよりも電位が高くなるように高圧電源５１Ｂから給電した場合（プラス極性）では、突起間隔Ｈが４ｍｍの時には０．０７０ｐｐｍ、突起間隔Ｈが８ｍｍの時には０．０４０ｐｐｍ、突起間隔Ｈが１２ｍｍの時には０．０１５ｐｐｍ、突起間隔Ｈが２０ｍｍの時には０．０１４ｐｐｍであった。また、放電極板５２Ａが接地極板５２Ｂよりも電位が低くなるように高圧電源５１Ｂから給電した場合（マイナス極性）では、突起間隔Ｈが４ｍｍの時には０．０２８ｐｐｍ、突起間隔Ｈが８ｍｍの時には０．０２６ｐｐｍ、突起間隔Ｈが１２ｍｍの時には０．０２２ｐｐｍ、突起間隔Ｈが２０ｍｍの時には０．０２１ｐｐｍであった。
以上のように本実施例によれば、放電極板５２Ａと接地極板５２Ｂとの間で形成される電界強度を０．６７ｋＶ／ｍｍから０．８ｋＶ／ｍｍ程度、放電極板５２Ａの突起１０の先端角度を１０度から４０度程度とし、放電極板５２Ａが接地極板５２Ｂより電位が高くなるように、８ｋＶから１２ｋＶ程度の電圧を高圧電源５１Ｂから与える場合では、同一電圧下において、放電極板５２Ａが接地極板５２Ｂより電位が低くなるように高圧電源５１Ｂから給電した場合より、放電極板５２Ａが接地極板５２Ｂより電位が高くなるように高圧電源５１Ｂから給電した場合に、オゾン生成量が低くなるように突起間隔Ｈを設定することで、少ないオゾン生成量とすることができ、高い集塵能力を得ることができる。
また、本実施例によれば、放電極板５２Ａと接地極板５２Ｂとの極板間隔Ｄを１２ｍｍから１５ｍｍ程度、放電極板５２Ａの突起１０の先端角度を１０度から４０度程度とし、放電極板５２Ａが接地極板５２Ｂより電位が高くなるように、８ｋＶから１２ｋＶ程度の電圧を高圧電源５１Ｂから与える場合においても、上記同様に突起間隔Ｈを設定することで、少ないオゾン生成量とすることができ、高い集塵能力を得ることができる。
また、本実施例によれば、放電極板５２Ａと接地極板５２Ｂとの間で形成される電界強度を０．６７ｋＶ／ｍｍから０．８ｋＶ／ｍｍ程度、放電極板５２Ａの突起１０の先端角度Αを２０度から４０度程度とし、放電極板５２Ａが接地極板５２Ｂより電位が高くなるように、８ｋＶから１２ｋＶ程度の電圧を高圧電源５１Ｂから与え、隣り合う突起１０の先端での突起間隔Ｈを１２ｍｍ以上とすることで、放電線のマイナス極性よりもはるかに少ないオゾン生成量とすることができる。また、更に放電極板５２Ａの突起１０の先端角度Αを２０度から３０度程度、高圧電源５１Ｂの電圧を９ｋＶから１２ｋＶ程度とすることで、放電線のプラス極性と同レベルのオゾン生成量とすることができ、高い集塵能力を得ることができる。
また、本実施例によれば、放電極板５２Ａと接地極板５２Ｂとの極板間隔Ｄを１２ｍｍから１５ｍｍ程度、放電極板５２Ａの突起１０の先端角度Αを２０度から４０度程度とし、放電極板５２Ａが接地極板５２Ｂより電位が高くなるように、８ｋＶから１２ｋＶ程度の電圧を高圧電源５１Ｂから与え、隣り合う突起１０の先端での突起間隔Ｈを１２ｍｍ以上とすることで、放電線のマイナス極性よりもはるかに少ないオゾン生成量とすることができる。また、更に放電極板５２Ａの突起１０の先端角度Αを２０度から３０度程度、高圧電源５１Ｂの電圧を９ｋＶから１２ｋＶ程度とすることで、放電線のプラス極性と同レベルのオゾン生成量とすることができる。
また、本実施例によれば、放電極板５２Ａと接地極板５２Ｂとの間で形成される電界強度を０．６７ｋＶ／ｍｍから０．８ｋＶ／ｍｍ程度、放電極板５２Ａの突起１０の先端角度Αを２０度程度、隣り合う突起１０の先端での突起間隔Ｈを８ｍｍ以上とし、放電極板５２Ａが接地極板５２Ｂより電位が高くなるように、９ｋＶから１２ｋＶ程度の電圧を高圧電源５１Ｂから与えることで、放電線のマイナス極性よりもはるかに少ないオゾン生成量とすることができる。
また、本実施例によれば、放電極板５２Ａと接地極板５２Ｂとの極板間隔Ｄを１２ｍｍから１５ｍｍ程度、放電極板５２Ａの突起１０の先端角度Αを２０度程度、隣り合う突起１０の先端での突起間隔Ｈを８ｍｍ以上とし、放電極板５２Ａが接地極板５２Ｂより電位が高くなるように、９ｋＶから１２ｋＶ程度の電圧を高圧電源５１Ｂから与えることで、放電線のマイナス極性よりもはるかに少ないオゾン生成量とすることができる。
また、本実施例によれば、先端角度Αが１０度から４０度程度の複数の突起１０を、突起間隔Ｈが４ｍｍ以上となるように設けた放電極板５２Ａを用い、この放電極板５２Ａと接地極板５２Ｂとの間で形成される電界強度を０．６７ｋＶ／ｍｍから０．８ｋＶ／ｍｍ程度とし、８ｋＶから１２ｋＶ程度の電圧を与える場合には、突起間隔Ｈ、先端角度Α、極板間隔Ｄ、又は印加する電圧値から、オゾン発生が少なくなるようにプラス放電とマイナス放電を選択することができる。
一実施例として、電気集塵システムとして複数の電気集塵装置を設置する場合で、マイナス放電による電気集塵装置とプラス放電による電気集塵装置とを併設したい場合には、突起間隔Ｈだけを変更した放電極板５２Ａを用いることで、他の条件を同じにしてオゾン生成量の少ないシステムを実現することができる。すなわち、例えば電圧を９ｋＶ、極板間隔を１２ｍｍ、突起１０の先端角度を３０度とした場合、突起間隔Ｈを４ｍｍとした電気集塵装置はマイナス放電とし、突起間隔Ｈを１０ｍｍとした電気集塵装置はプラス放電とすることで、プラス放電とした電気集塵装置もマイナス放電とした電気集塵装置もオゾン生成量を少なくすることができる（図１３参照）。
また他の実施例として、電気集塵システムとして複数の電気集塵装置を設置する場合で、マイナス放電による電気集塵装置とプラス放電による電気集塵装置とを併設したい場合には、電圧だけを変更することで、他の条件を同じにしてオゾン生成量の少ないシステムを実現することができる。すなわち、例えば極板間隔を１５ｍｍ、突起１０の先端角度を４０度、突起間隔Ｈを８ｍｍとした場合、１０ｋＶの電圧を印加する電気集塵装置をマイナス放電とし、１２ｋＶの電圧を印加する電気集塵装置をプラス放電とすることで、プラス放電とした電気集塵装置もマイナス放電とした電気集塵装置もオゾン生成量を少なくすることができる（図６と図９、又は図１１と図１４参照）。
また他の実施例として、電気集塵システムとして複数の電気集塵装置を設置する場合で、マイナス放電による電気集塵装置とプラス放電による電気集塵装置とを併設したい場合には、先端角度Αだけを変更することで、他の条件を同じにしてオゾン生成量の少ないシステムを実現することができる。すなわち、例えば電圧を１２ｋＶ、極板間隔を１５ｍｍ、突起間隔Ｈを８ｍｍとした場合、突起１０の先端角度を３０度とした電気集塵装置はマイナス放電とし、突起１０の先端角度を２０度とした電気集塵装置はプラス放電とすることで、プラス放電とした電気集塵装置もマイナス放電とした電気集塵装置もオゾン生成量を少なくすることができる（図７、図８参照）。
また、図示はしないが、極板間隔Ｄを変更することでもオゾン生成量の少ないシステムを実現することができる。
以上のように、先端角度Αが１０度から４０度程度の複数の突起１０を、突起間隔Ｈが４ｍｍ以上となるように設けた放電極板５２Ａを用い、この放電極板５２Ａと接地極板５２Ｂとの間で形成される電界強度を０．６７ｋＶ／ｍｍから０．８ｋＶ／ｍｍ程度とし、８ｋＶから１２ｋＶ程度の電圧を与える電気集塵装置を複数設置する電気集塵システムにおいて、プラス放電とした電気集塵装置とマイナス放電とした電気集塵装置とを同一システム内に併設する場合には、突起間隔Ｈ、先端角度Α、極板間隔Ｄ、又は印加する電圧値の中から少なくとも一つのパラメータを変更することで、オゾン発生が少なくなるようにプラス放電とマイナス放電を選択することができる。そして、プラス放電とした電気集塵装置とマイナス放電とした電気集塵装置とを同一システム内に併設することで、それぞれの電気集塵装置で集塵しきれなかった帯電した粒子状物質を中和させることができ、例えばトンネル壁面などへの粒子状物質の付着を防止することができる。
なお、この電気集塵システムにおいては、全ての電気集塵装置についてオゾン発生が少なくなるようにプラス放電かマイナス放電を決定することが好ましいが、例えばプラス放電の場合とマイナス放電の場合でオゾン生成量に大きな違いが生じない設定にある電気集塵装置など、一部の電気集塵装置について、計測上オゾン発生が多くなる電気集塵装置が含まれていたとしても環境に与える影響が無視できる程度であれば構わない。
また、上記実施例では、オゾン生成量に着目して説明したが、特にトンネル内で用いられる電気集塵装置では、トンネル内で多く存在する一酸化窒素とオゾンとの間で化学反応を起こし、二酸化窒素を大量に発生させることから、オゾン生成量を少なくすることは、すなわち二酸化窒素の発生を少なくすることにもなる。
本発明は、コロナ放電によって粉塵に電荷を与えて帯電させ、帯電した粉塵をクーロン力によって捕集する電気集塵装置であって、特に一酸化窒素の発生も伴う沿道用集塵装置やトンネル用集塵装置に適している。
本実施例による電気集塵装置を示す斜視図 本実施例による電気集塵装置の帯電部の構成を示す平面図 本実施例による電気集塵装置の放電極板の構成を示す側面図 本実施例による電気集塵装置の突起間隔とオゾン生成量との関係を示すグラフ 本実施例による電気集塵装置の突起間隔とオゾン生成量との関係を示すグラフ 本実施例による電気集塵装置の突起間隔とオゾン生成量との関係を示すグラフ 本実施例による電気集塵装置の突起間隔とオゾン生成量との関係を示すグラフ 本実施例による電気集塵装置の突起間隔とオゾン生成量との関係を示すグラフ 本実施例による電気集塵装置の突起間隔とオゾン生成量との関係を示すグラフ 本実施例による電気集塵装置の突起間隔とオゾン生成量との関係を示すグラフ 本実施例による電気集塵装置の突起間隔とオゾン生成量との関係を示すグラフ 本実施例による電気集塵装置の突起間隔とオゾン生成量との関係を示すグラフ 本実施例による電気集塵装置の突起間隔とオゾン生成量との関係を示すグラフ 本実施例による電気集塵装置の突起間隔とオゾン生成量との関係を示すグラフ 本実施例による電気集塵装置の突起間隔とオゾン生成量との関係を示すグラフ 本実施例による電気集塵装置の突起間隔とオゾン生成量との関係を示すグラフ 本実施例による電気集塵装置の突起間隔とオゾン生成量との関係を示すグラフ 本実施例による電気集塵装置の突起間隔とオゾン生成量との関係を示すグラフ
符号の説明
１０ 突起
５０ 電気集塵装置
５１Ａ、５１B 高圧電源
５２ 帯電部
５２Ａ 放電極板
５２Ｂ 接地極板
５３ 集塵部
５３Ａ 荷電極板
５３Ｂ 集塵極板

Claims (7)

  1. 先端が尖った形状をした複数の突起を端面に有する放電極板と、前記放電極板と並行に配置される接地極板と、前記放電極板と前記接地極板との間にコロナ放電電圧を与える高圧電源とを備え、前記放電極板と前記接地極板との間で形成される電界強度を０．６７ｋＶ／ｍｍから０．８ｋＶ／ｍｍ程度、前記放電極板の前記突起の先端角度を１０度から４０度程度とし、前記放電極板が前記接地極板より電位が高くなるように、８ｋＶから１２ｋＶ程度の電圧を前記高圧電源から与え、空気中の粒子状物質を帯電させることで前記粒子状物質を集塵部に付着させる電気集塵装置であって、
    隣り合う前記突起の先端での突起間隔を、同一電圧下において、前記放電極板が前記接地極板より電位が低くなるように前記高圧電源から給電した場合より、前記放電極板が前記接地極板より電位が高くなるように前記高圧電源から給電した場合に、オゾン生成量が低くなるように設定したことを特徴とする電気集塵装置。
  2. 前記放電極板の前記突起の先端角度を２０度から４０度程度、隣り合う前記突起の先端での突起間隔を１２ｍｍ以上としたことを特徴とする請求項１に記載の電気集塵装置。
  3. 前記放電極板の前記突起の先端角度を２０度程度、前記高圧電源の電圧を９ｋＶから１２ｋＶ程度とし、隣り合う前記突起の先端での突起間隔を８ｍｍ以上としたことを特徴とする請求項１に記載の電気集塵装置。
  4. 前記放電極板の前記突起の先端角度を２０度から３０度程度、前記高圧電源の電圧を９ｋＶから１２ｋＶ程度としたことを特徴とする請求項２に記載の電気集塵装置。
  5. 先端が尖った形状をした複数の突起を端面に有する放電極板と、前記放電極板と並行に配置される接地極板と、前記放電極板と前記接地極板との間にコロナ放電電圧を与える高圧電源とを備え、前記放電極板と前記接地極板との間で形成される電界強度を０．６７ｋＶ／ｍｍから０．８ｋＶ／ｍｍ程度、前記放電極板の前記突起の先端角度を１０度から４０度程度とし、８ｋＶから１２ｋＶ程度の電圧を前記高圧電源から与え、空気中の粒子状物質を帯電させることで前記粒子状物質を集塵部に付着させる電気集塵装置を複数設置する電気集塵システムであって、
    隣り合う前記突起の先端での突起間隔を、同一電圧下において、前記放電極板が前記接地極板より電位が低くなるように前記高圧電源から給電した場合より、前記放電極板が前記接地極板より電位が高くなるように前記高圧電源から給電した場合に、オゾン生成量が低くなるように設定した電気集塵装置には、前記放電極板が前記接地極板より電位が高くなるように電圧を与え、
    隣り合う前記突起の先端での突起間隔を、同一電圧下において、前記放電極板が前記接地極板より電位が高くなるように前記高圧電源から給電した場合より、前記放電極板が前記接地極板より電位が低くなるように前記高圧電源から給電した場合に、オゾン生成量が低くなるように設定した電気集塵装置には、前記放電極板が前記接地極板より電位が低くなるように電圧を与えることを特徴とする電気集塵システム。
  6. 先端が尖った形状をした複数の突起を端面に有する放電極板と、前記放電極板と並行に配置される接地極板と、前記放電極板と前記接地極板との間にコロナ放電電圧を与える高圧電源とを備え、前記放電極板と前記接地極板との間で形成される電界強度を０．６７ｋＶ／ｍｍから０．８ｋＶ／ｍｍ程度、前記放電極板の前記突起の先端角度を１０度から４０度程度、隣り合う前記突起の先端での突起間隔を４ｍｍ以上とし、８ｋＶから１２ｋＶ程度の電圧を前記高圧電源から与え、空気中の粒子状物質を帯電させることで前記粒子状物質を集塵部に付着させる電気集塵装置を複数設置する電気集塵システムであって、
    前記突起の先端角度を、同一電圧下において、前記放電極板が前記接地極板より電位が低くなるように前記高圧電源から給電した場合より、前記放電極板が前記接地極板より電位が高くなるように前記高圧電源から給電した場合に、オゾン生成量が低くなるように設定した電気集塵装置には、前記放電極板が前記接地極板より電位が高くなるように電圧を与え、
    前記突起の先端角度を、同一電圧下において、前記放電極板が前記接地極板より電位が高くなるように前記高圧電源から給電した場合より、前記放電極板が前記接地極板より電位が低くなるように前記高圧電源から給電した場合に、オゾン生成量が低くなるように設定した電気集塵装置には、前記放電極板が前記接地極板より電位が低くなるように電圧を与えることを特徴とする電気集塵システム。
  7. 先端が尖った形状をした複数の突起を端面に有する放電極板と、前記放電極板と並行に配置される接地極板と、前記放電極板と前記接地極板との間にコロナ放電電圧を与える高圧電源とを備え、前記放電極板と前記接地極板との間で形成される電界強度を０．６７ｋＶ／ｍｍから０．８ｋＶ／ｍｍ程度、前記放電極板の前記突起の先端角度を１０度から４０度程度、隣り合う前記突起の先端での突起間隔を４ｍｍ以上とし、８ｋＶから１２ｋＶ程度の電圧を前記高圧電源から与え、空気中の粒子状物質を帯電させることで前記粒子状物質を集塵部に付着させる電気集塵装置を複数設置する電気集塵システムであって、
    同一電圧下において、前記放電極板が前記接地極板より電位が低くなるように前記高圧電源から給電した場合より、前記放電極板が前記接地極板より電位が高くなるように前記高圧電源から給電した場合に、オゾン生成量が低くなるように設定した電気集塵装置には、前記放電極板が前記接地極板より電位が高くなるように電圧を与え、
    同一電圧下において、前記放電極板が前記接地極板より電位が高くなるように前記高圧電源から給電した場合より、前記放電極板が前記接地極板より電位が低くなるように前記高圧電源から給電した場合に、オゾン生成量が低くなるように設定した電気集塵装置には、前記放電極板が前記接地極板より電位が低くなるように電圧を与えることを特徴とする電気集塵システム。
JP2006529260A 2004-07-23 2005-07-21 電気集塵装置 Active JP4875983B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2006529260A JP4875983B2 (ja) 2004-07-23 2005-07-21 電気集塵装置

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2004215877 2004-07-23
JP2004215877 2004-07-23
PCT/JP2005/013349 WO2006009187A1 (ja) 2004-07-23 2005-07-21 電気集塵装置及び電気集塵システム
JP2006529260A JP4875983B2 (ja) 2004-07-23 2005-07-21 電気集塵装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPWO2006009187A1 true JPWO2006009187A1 (ja) 2008-05-01
JP4875983B2 JP4875983B2 (ja) 2012-02-15

Family

ID=35785294

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2006529260A Active JP4875983B2 (ja) 2004-07-23 2005-07-21 電気集塵装置

Country Status (5)

Country Link
JP (1) JP4875983B2 (ja)
CN (1) CN101014414B (ja)
AU (1) AU2005264525B2 (ja)
ES (1) ES2338837B1 (ja)
WO (1) WO2006009187A1 (ja)

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008168172A (ja) * 2007-01-09 2008-07-24 Matsushita Electric Ind Co Ltd 電気集塵装置
JP2009072743A (ja) * 2007-09-25 2009-04-09 Hitachi Plant Technologies Ltd 移動電極式電気集塵装置
JP2009166006A (ja) * 2008-01-21 2009-07-30 Panasonic Corp 電気集塵装置
JP5696718B2 (ja) * 2012-11-30 2015-04-08 ダイキン工業株式会社 放電ユニット及び空気清浄機
CN103203286A (zh) * 2013-03-18 2013-07-17 杭州艾科宁环境技术有限公司 具有两块集尘板的空气净化消毒装置及空气净化消毒机
KR20170077123A (ko) * 2014-10-29 2017-07-05 파나소닉 아이피 매니지먼트 가부시키가이샤 전기 집진 장치
CN107185716A (zh) * 2016-03-15 2017-09-22 哈尔滨宏万智科技开发有限公司 一种应用于空气压缩机上的静电除尘装置
CN105880022A (zh) * 2016-05-06 2016-08-24 珠海格力电器股份有限公司 空气净化器及其高压静电除尘装置

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11262680A (ja) * 1998-03-17 1999-09-28 Kawasaki Heavy Ind Ltd 電気集塵装置
JP2000126647A (ja) * 1998-10-27 2000-05-09 Kawasaki Heavy Ind Ltd 電気集塵装置
JP2000126648A (ja) * 1998-10-27 2000-05-09 Kawasaki Heavy Ind Ltd 電気集塵装置及び集塵装置用放電電極
JP2003010731A (ja) * 2001-06-29 2003-01-14 Matsushita Seiko Co Ltd 電気集塵ユニット

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5031418Y2 (ja) * 1971-04-20 1975-09-12

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11262680A (ja) * 1998-03-17 1999-09-28 Kawasaki Heavy Ind Ltd 電気集塵装置
JP2000126647A (ja) * 1998-10-27 2000-05-09 Kawasaki Heavy Ind Ltd 電気集塵装置
JP2000126648A (ja) * 1998-10-27 2000-05-09 Kawasaki Heavy Ind Ltd 電気集塵装置及び集塵装置用放電電極
JP2003010731A (ja) * 2001-06-29 2003-01-14 Matsushita Seiko Co Ltd 電気集塵ユニット

Also Published As

Publication number Publication date
CN101014414B (zh) 2011-05-11
WO2006009187A1 (ja) 2006-01-26
CN101014414A (zh) 2007-08-08
ES2338837A1 (es) 2010-05-12
AU2005264525B2 (en) 2010-06-24
JP4875983B2 (ja) 2012-02-15
AU2005264525A1 (en) 2006-01-26
ES2338837B1 (es) 2011-02-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4875983B2 (ja) 電気集塵装置
EP2316575B1 (en) Electric precipitator and air cleaner having the same
JP5816810B2 (ja) 電気集塵装置
JP4687595B2 (ja) 電気集塵装置
JP2007007589A (ja) 電気集塵デバイス及びこれを組込んだ空気清浄装置
JP2010075864A (ja) 電気集塵機
JP3254134B2 (ja) 電気集塵装置
JP2009166006A (ja) 電気集塵装置
JP2868757B1 (ja) 電気集塵装置
JP4964515B2 (ja) 電気集塵装置及び方法
JP2008168172A (ja) 電気集塵装置
JP2000197833A (ja) トンネル用電気集塵装置
JP2011161355A (ja) 集塵装置
JP2978481B1 (ja) 電気集塵装置
JP3174628B2 (ja) ダクト型電気集じん装置
KR101065967B1 (ko) 전기 집진기
JP2007069118A (ja) 電気集塵機
JP2004255244A (ja) 電気集じん装置
CN202983894U (zh) 一种高效电离驱动空气净化装置的电极及电路
JP2008119599A (ja) 電気集じん機
KR200401155Y1 (ko) 전기집진기의 전극필림
JP4836468B2 (ja) 電気集じん装置
JP3966551B2 (ja) 静電気を利用した濾過式集塵装置
KR20220085202A (ko) 미세먼지 집진용 필터 및 이를 포함하는 미세먼지 집진장치
CN110560265A (zh) 静电除尘装置

Legal Events

Date Code Title Description
A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20080125

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20080716

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20110517

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20110714

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20111101

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20111128

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20141202

Year of fee payment: 3

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 4875983

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150