JPWO2019003379A1 - Dust collection device and air conditioner - Google Patents
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Abstract
集塵デバイス(1)は、空気が通過する風路(20)が形成されるように互いに間隔をあけて配列された、摩擦により帯電する複数の集塵体(2)と、集塵体を摩擦して帯電させる1以上の摩擦体(3)と、を備え、風路を挟んで対向する集塵体のうち少なくとも一方は、風路に向かって突出する1以上の突起部(21)を有する。本発明の集塵デバイスによれば、摩擦帯電式の集塵デバイスにおいて、帯電体の周囲に不平等電界を形成してグラディエント力を誘起し、粒子捕集率を向上することができる。The dust collection device (1) includes a plurality of friction charged dust collectors (2) arranged at intervals to form air passages (20) through which air passes, and dust collectors. At least one of the dust collecting bodies that includes at least one friction body (3) that is frictionally charged and that is opposed across the air path, at least one protrusion (21) that protrudes toward the air path Have. According to the dust collection device of the present invention, in the frictional charge type dust collection device, an uneven electric field can be formed around the charging member to induce a gradient force, and the particle collection rate can be improved.
Description
本発明は、摩擦によって静電気を発生させて集塵を行う集塵デバイス、および、それを備えた空気調和機に関するものである。 The present invention relates to a dust collection device that generates static electricity by friction to collect dust, and an air conditioner equipped with the same.
空気中の塵埃を捕集する集塵デバイスの一つとして電気集塵器がある。電気集塵器はワイヤー状電極に高電圧電源で高電圧を印加することでコロナ放電し、発生したイオンにより空気中の塵埃を帯電させる荷電部と、平板状の電極間に高電圧電源で高電圧を印加することで静電界を形成し、帯電した塵埃を静電気的に平板上に捕集する集塵部とを有し、静電気的な捕集機構により、低い圧力損失で、塵埃の捕集を実現するものである。しかしながら、一般に電気集塵器は、放電や高電圧を用いるものであるため、取り扱いが難しい場合がある。 There is an electric precipitator as one of the dust collection devices for collecting dust in the air. An electrostatic precipitator corona discharges by applying a high voltage to a wire electrode with a high voltage power supply, and the generated ions charge the dust in the air by the generated ions, and the high voltage power supply is high between the flat electrode An electrostatic field is formed by applying a voltage, and the dust collecting unit electrostatically collects the charged dust on the flat plate, and the dust is collected with a low pressure loss by the electrostatic collection mechanism. To achieve However, since an electrostatic precipitator generally uses discharge and high voltage, it may be difficult to handle.
これに対し、高電圧の印加なしに空気中の塵埃を捕集する集塵デバイスとして、摩擦帯電式の集塵デバイスが知られている(例えば特許文献1、2)。絶縁体を摩擦して帯電させることで帯電体とし、空気中の塵埃との間にクーロン力を生じさせ、その力により塵埃を帯電体に捕集するものである。特許文献1、2の摩擦帯電式の集塵デバイスでは、放電や高電圧を用いないため、電気集塵器に比べて取り扱いが容易という利点がある。
On the other hand, as a dust collection device for collecting dust in the air without application of a high voltage, friction collection type dust collection devices are known (for example,
しかしながら、摩擦帯電式の集塵デバイスでは、空気中の捕集対象粒子の捕集率については改善の余地があった。 However, in the friction-charged dust collection device, there is room for improvement in the collection rate of the collection target particles in the air.
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、粒子捕集率を向上させた摩擦帯電式の集塵デバイスを提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the problems as described above, and it is an object of the present invention to provide a friction charging type dust collection device having an improved particle collection rate.
本発明に係る集塵デバイスは、
空気が通過する風路が形成されるように互いに間隔をあけて配列された、摩擦により帯電する複数の集塵体と、
前記集塵体を摩擦して帯電させる1以上の摩擦体と、を備え、
前記風路を挟んで対向する前記集塵体のうち少なくとも一方は、前記風路に向かって突出する1以上の突起部を有する、ことを特徴とするものである。The dust collection device according to the present invention is
A plurality of frictionally charged dust collectors spaced from one another so as to form an air passage through which air passes;
And at least one friction body for charging the dust collection body by friction.
At least one of the dust collecting bodies facing each other across the air passage has one or more protrusions projecting toward the air passage.
本発明にかかる集塵デバイスによれば、集塵体に突起部を設けたことにより、集塵体の周囲に不平等電界が形成されてグラディエント力が誘起されるため、摩擦帯電式の集塵デバイスにおける粒子捕集率を向上することができる。 According to the dust collection device of the present invention, since the uneven electric field is formed around the dust collection body by providing the protrusion on the dust collection body, the gradient force is induced. The particle collection rate in the device can be improved.
以下、本発明に係る集塵デバイスの好適な実施の形態につき図面を用いて説明する。また、各図において同一又は相当する部分については、同一符号を付して説明する。 Hereinafter, preferred embodiments of the dust collection device according to the present invention will be described with reference to the drawings. The same or corresponding parts in the respective drawings will be described with the same reference numerals.
実施の形態1.
本発明の実施の形態1の集塵デバイスの概略図を図1に示す。また、その要部を図2に示す。
The schematic of the dust collection device of
集塵デバイス1は、複数の集塵体2と、集塵体2を摩擦して静電気を帯電させる摩擦体3と、それらを覆う外郭5からなる筐体と、前記摩擦体3を保持して集塵体2の外面に沿って摩擦移動させる駆動部4と、を備えている。
The
複数の集塵体2は、隣接する集塵体2同士の間に風路20が形成されるように、互いに間隔をあけて配列される。つまり、風路20を挟んで集塵体2同士が対向するように配置される。また、外郭5は、空気が流入する流入口51と、風路20を通過した空気が流出する流出口52とを備えている。捕集対象粒子を含んだ空気は、前記流入口51から流入し、対向する集塵体2の間に形成された風路20を通過し、粒子が捕集され清浄化された空気となって前記流出口52から流出する。
The plurality of
集塵体2は、摩擦体3と摩擦することで静電気を発生し帯電する材質で形成される。集塵体2の表面には、風路20に向かって突出する複数の突起部21が設けられている。突起部21の数は制限されず、1つ以上あればよい。また、突起部21は、風路20を挟んで対向する集塵体2のうち一方のみに設けてもよいし、両方に設けてもよい。
The
摩擦によって複数の集塵体2が帯電したとき、対向する集塵体2の間に電界が生じる。電界中では、空気中の帯電粒子に対してクーロン力が働き、その作用によって、粒子が集塵体2の表面に引き寄せられ付着することで捕集される。
When the plurality of
この時、帯電した集塵体2の表面に突起部21があることにより、対向する集塵体2間の距離は、突起部21の先端部において短く、突起部21の根元部分において長くなり、距離が不均一となる。そのため、電気力線が突起部21の先端に向かって集束する。一方で、突起部21の根元付近では、対向する集塵体2からの電気力線は収束されない。突起部21の近傍は、電気力線に沿った方向で電界のグラディエントを有する不平等電界となり、グラディエント力が誘起される。グラディエント力は、不平等電界中の電界グラディエントによって、粒子が不均衡な分極を起こして電界の強い方向へ引き寄せられる力であり、粒子が帯電していなくても働く。そのため、大気中の非帯電粒子にも作用し、粒子が集塵体に引き寄せられ捕集されるので、突起部21が無い場合に比べてより高い捕集率が得られる。
At this time, since the
摩擦体3は、集塵体2と摩擦して静電気を発生する材質で構成され、集塵体2の表面に接して配置される。本実施の形態1では、摩擦体3は、対向する集塵体2の間に形成された風路20に設けられ、風路20に面する各集塵体2の表面を同時に摩擦するように配置されている。また、1つの集塵体2を2つの摩擦体3で挟み込むようにして摩擦するように配置されている。なお、摩擦体3の配置はこれに限定されず、風路20に面する各集塵体2の表面をそれぞれ別の摩擦体3で摩擦するように配置してもよい。また、集塵体2を摩擦体3で挟み込まずに片面ずつ摩擦してもよい。
The
摩擦体3は、風路20内における空気の流れの方向に沿って延在し、当該空気の流れを横断する方向に移動するように設置される。これにより、摩擦体3によって空気の通過が阻害されることを抑制できる。
The
集塵体2と摩擦体3の材質の組み合わせとしては、例えばアクリルとナイロン、ポリエステルとナイロン、PTFEとナイロン、ポリプロピレンとナイロン等が用いられる。帯電列の位置関係が遠いと帯電力が大きくなるため好ましい。また、集塵体2と摩擦体3の材質が逆であってもよい。
As a combination of the material of the
駆動部4は、モータ等の駆動手段41と、外面に螺旋溝を施した駆動軸42と、摩擦体3を保持する保持体43を有する。保持体43は駆動軸42と螺合しており、駆動軸42は駆動手段41に接続されている。駆動手段41が回転することで駆動軸42が回転し、これに螺合した保持体43が移動することにより、保持体43に保持された複数の摩擦体3が移動し、集塵体2の表面を摩擦する。駆動軸42は、風路20を流れる空気流の方向および突起部21の配された方向と直行している。
The drive unit 4 includes drive means 41 such as a motor, a
駆動部4を構成する駆動手段41と駆動軸42は、対向する集塵体2の間に形成される風路20の外側に位置する。これにより、風路20を流れる空気の流れを阻害せず、圧力損失の上昇を抑えることができる。
The drive means 41 and the
集塵体2を摩擦帯電する際には、駆動部4を動作させて摩擦体3を移動させ各集塵体2を摩擦することにより、集塵体2を帯電させる。摩擦を行っていないときは、流体通過の妨げを軽減するため、摩擦体3を風路20の端部に位置させておく。集塵体2の再帯電を行う際には、再び駆動部4により摩擦体3を移動させて各集塵体2を摩擦して静電気を帯電させる。さらに、摩擦体3で集塵体2を摩擦することにより、集塵体2に付着して電荷を失った塵埃を集塵体2から剥離除去することもできる。
When the
以上のように構成された本実施の形態1の集塵デバイスでは、集塵体2の表面に突起部21を設けたため、クーロン力に加えてグラディエント力が誘起され、空気中の粒子の捕集率を高めることができる。
In the dust collection device according to the first embodiment configured as described above, since the
次に、集塵体2および摩擦体3について、より詳しく説明する。
Next, the
図1に示されるように、集塵体2に設けられる突起部21は板状であり、流入口51から流出口52に向かって風路20を通過する空気の通過方向に沿って配される。これにより、風路20を流れる空気の通過が突起部21によって阻害されることを抑制して圧力損失の上昇を抑え、空気をより効率よく流すことができる。
As shown in FIG. 1, the
なお、突起部21の形状は板状に限らず棘状、繊維状(例えば、立毛パイル状)、波状といった形状でもよく、いずれの形状であっても、風路20を通過する空気の通過方向に沿って配することができる。図3〜5に突起部21の形状例を図3〜5に示す。特に、図4のように棘状あるいは繊維状とした場合には、不平等電界の発生源となる突起の数が多くなるため、グラディエント力の誘起が促進され粒子の捕集率がより高められ、好ましい。
The shape of the
また、突起部21は可撓性を有する。これにより、摩擦体3を移動させて集塵体2の表面を摩擦する際には、図3に示すように突起部21が摩擦体3に押されて倒れ込み、その上を摩擦体3が移動するため、摩擦体3の移動が妨げられない。図3に、摩擦体3が倒れ込んだ突起部21の上を通過した後は、突起部21は元のように風路20に向かって伸びた状態に戻る。これにより、突起部21と摩擦体3とが干渉することを抑制し、効率的に集塵体2の表面を摩擦して帯電させることができる。
Also, the
特に、風路20を通過する空気の流れを阻害しないように、空気の流れる方向に沿って突起部21を配し、空気の流れる方向に沿って延在するように配置した摩擦体3を空気の流れを横断する方向に移動させる構成とした場合には、突起部21と摩擦体3が干渉しやすい。そこで、突起部21が可撓性を有することにより、空気の流れを阻害することなく、かつ突起部21と摩擦体3とが干渉することを抑制して効率的に集塵体2を摩擦して帯電させることが可能となる。
In particular, in order not to obstruct the flow of air passing through the
摩擦体3は、芯材31と、芯材31を土台として配置される摩擦材32から構成される。摩擦材32は、集塵体2を摩擦することで集塵体2に静電気を発生し帯電させる材質で形成される。摩擦材32としては、例えばブラシ状、スポンジ状、板状、円柱状、フィルム状、不織布状等のものを用いることができる。また、摩擦材32の外形は集塵体2の表面形状に沿うような形状としてもよい。例えば集塵体2が湾曲している場合には、当該湾曲に沿うように摩擦材32の外形を調節してもよい。摩擦材32の外形を集塵体2の表面形状に合わせることにより、集塵体2の表面を確実に摩擦することができる。さらに、芯材31も平板状に限らず、集塵体2の表面形状に沿うように略波形状、平板に突起を有した構造等であってもよい。
The
また、芯材31は剛性の高い材質から成ることが好ましく、これにより、摩擦体3の移動時に撓まず、摩擦体3の移動抵抗の増加を防ぐことができる。一方で、摩擦材32は柔軟性を有する材質から成ることが好ましく、これにより、集塵体2の表面形状に追従して変形し、集塵体2を効率的に摩擦することが可能となる。
Moreover, it is preferable that the
また、摩擦体3は接地されている。具体的には、摩擦体3を構成する芯材31が金属などの導電性の高い材質から形成され、銅線などを介して装置外の接地極と電気的に接続される。また、摩擦材32は導電性が高い方が好ましく、炭素や金属を付与した材料を用いる等して導電性を付与してもよい。
Also, the
摩擦体3が接地されることにより、集塵体2を摩擦した際に集塵体2から摩擦体3に移動した電荷を接地極に逃がすことができる。そのため、摩擦体3が帯電飽和することを防ぎ、効率よく集塵体2を帯電させることができる。
Since the
さらに、本実施の形態1では、接地された複数の摩擦体3により集塵体2を挟み込んで摩擦している。複数の摩擦体3により集塵体2を挟み込んで摩擦する場合、微視的に見ると、摩擦体3の移動に伴い、摩擦体3と集塵体2との間に瞬間的に隙間が生じることがある。ここで、集塵体2を挟み込む2つの摩擦体3について、一方の摩擦体3と集塵体2との間に隙間が生じ、他方の摩擦体3と集塵体2とが接触する場合を考える。このとき、前記一方の摩擦体3は上記のように接地極と電気的に接続されているから接地導体とみなすことができ、この接地導体と集塵体2とで挟まれた前記隙間にコンデンサが形成されるため、集塵体2の静電容量が瞬間的かつ部分的に増加する。
Furthermore, in the first embodiment, the
ここで、接地導体と集塵体2とで挟まれた風路において、理想的なコンデンサを仮定した場合、集塵体の表面電位V[V]、集塵体の帯電量Q[C]、集塵体の静電容量C[F]の関係は次の式で表わすことができる。
Here, in an air path sandwiched between the ground conductor and the
上記式(1)に表されるように、静電容量Cが増加すると、集塵体が蓄えることのできる帯電量Qが増加する。上記のような部分的なコンデンサが形成され静電容量Cが増加した状態で、前記他方の摩擦体3により集塵体2を摩擦することで、集塵体2はより大きな帯電量を得ることができる。
As represented by the equation (1), when the capacitance C increases, the charge amount Q that can be stored by the dust collection body increases. The
上記のような部分的なコンデンサの形成は瞬間的なものであり、摩擦体3の移動に伴って消失するが、1つのコンデンサが消失しても、摩擦体3の移動に伴い別の場所で新たなコンデンサが形成され、同様のコンデンサの形成が多数繰り返される。そして、部分的なコンデンサが消失しても、静電容量が増加した状態で付与された集塵体2表面の帯電は直ちには失われないため、集塵体2は大きな帯電量を保持することができる。これにより、集塵体2の表面近傍には高い電界強度で静電界が形成される。クーロン力及びグラディエント力は、電界強度が高いほど強く作用するため、上記のように帯電量が増加することで、より多くの空気中の粒子を捕集することができる。
The formation of a partial capacitor as described above is instantaneous, and disappears with the movement of the
なお、本実施形態では、集塵体2を挟み込む2つの摩擦体3が両方とも接地されている例を示したが、これに限られず、少なくとも一方が接地されていればよい。少なくとも一方が接地されていれば、上記のような帯電量の増加効果を得ることが可能である。また、一方の摩擦体3に代えて金属ブロック等(例えば、ステンレスブロック)からなる接地導体を用い、当該接地導体と摩擦体3により集塵体2を挟み込んで摩擦することも可能である。
In the present embodiment, an example is shown in which both of the two
また、本実施形態の集塵デバイス1は、単独で用いても良いが、例えば、前記風路20を通過する気流を発生させる送風部を備えた空気調和機等に組み込んで用いることも可能である。
Further, the
実施の形態2.
実施の形態2の集塵デバイスは、集塵体2の構成が実施の形態1とは異なり、それ以外は実施の形態1と同一である。以下、異なる箇所を中心に説明する。Second Embodiment
The dust collection device of the second embodiment is the same as the first embodiment except for the structure of the
図7に、実施の形態2による集塵デバイスの要部を示す。本実施の形態2の集塵デバイスは、集塵体2として、摩擦体3との摩擦によりプラスに帯電する第一の集塵体22と、マイナスに帯電する第二の集塵体23を備えている。対向して配置される集塵体2のうち一方が第一の集塵体22、他方が第二の集塵体23となっている。プラスに帯電する第一の集塵体22の例としては正への摩擦帯電傾向が強いポリアミド(PA6)、マイナスに帯電する第二の集塵体23の例としては負への摩擦帯電傾向が強いポリプロピレン(PP)が挙げられる。なお、集塵体が計3つ以上ある場合は、第一の集塵体22および第二の集塵体23の配列の仕方は特に限定されず、第一の集塵体22と第二の集塵体23を交互に配列したり、複数個ごとに入れ替えても良く、いずれか一方の数を多くしても良い。
The principal part of the dust collection device by
摩擦体3を駆動部4により移動させて各第一の集塵体22、23を摩擦すると第一の集塵体22はプラスに帯電し、第二の集塵体23はマイナスに帯電する。
When the
一般に、集塵体がプラスに帯電している場合には、空気中の捕集対象粒子のうちマイナスに帯電している粒子が捕集され、集塵体がマイナスに帯電している場合にはプラスに帯電している粒子が捕集される。複数の集塵体2を、プラスかマイナスのどちらか1種類の集塵体のみで構成した場合は、捕集される粒子もプラスかマイナスのどちらか一方に偏り、他方の粒子は十分に捕集することができない。
Generally, when the dust collection body is positively charged, negatively charged particles are collected among particles to be collected in the air, and the dust collection body is negatively charged. The positively charged particles are collected. When a plurality of
これに対し、本実施の形態2の集塵デバイスでは、プラスに帯電する集塵体とマイナスに帯電する集塵体の両方を備えているため、マイナスに帯電した粒子をプラスに帯電した第一の集塵体22に捕集し、プラスに帯電している粒子をマイナスに帯電した第二の集塵体23に捕集することが可能となり、捕集対象の粒子がどちらに帯電していても捕集しやすくなるため、1種類の集塵体のみを用いた場合と比べて高い捕集率が得られる。
On the other hand, the dust collection device according to the second embodiment includes both the positively charged dust collector and the negatively charged dust collector, so the first negatively charged particles are positively charged. It is possible to collect on the
また、プラスに帯電する第一の集塵体22とマイナスに帯電する第二の集塵体23で挟まれた風路20における平均電界強度E[V/m]は次の式(2)で表わされる。
Further, the average electric field intensity E [V / m] in the
ここで、ρ+はプラスに帯電する第一の集塵体22の帯電密度[C/m2]、ρ−はマイナスに帯電する第二の集塵体23の帯電密度[C/m2]、ε0は真空の誘電率8.85×10−12[F/m]である。Here, the charging density of the first dust collecting member 22 [rho + is to positively charged [C / m 2], ρ - the charge density of the second
上記式(2)に示されるように、プラスに帯電する第一の集塵体22の帯電密度ρ+およびマイナスに帯電する第二の集塵体23の帯電密度ρ−が大きいほど、風路20における平均電界強度Eが増加し、高い静電気的捕集率が得られる。なお、式(2)によれば、同じ材質からなる集塵体2同士を対向配置した場合には、平均電界強度は理論上ゼロになるが、実際は集塵体表面の帯電量には場所によりばらつきがあり、これにより電界強度が生じるため、実際には一定の平均電界強度が存在する。As shown in the above equation (2), as the charge density + + of the
以上のように、本実施の形態2の集塵デバイスでは、プラスに帯電する第一の集塵体22とマイナスに帯電する第二の集塵体23を対向して配置したので、一種類の集塵体のみを用いた場合に比べて、捕集対象の粒子がどちらに帯電していても捕集しやすくなるため、より高い捕集率が得られる。また、風路20における平均電界強度を高くでき、より高い捕集率を得ることができる。
As described above, in the dust collection device according to the second embodiment, since the first
実施の形態3.
実施の形態3の集塵デバイスは、摩擦体3の構成が実施の形態1とは異なり、それ以外は実施の形態1と同一である。以下、異なる箇所を中心に説明する。Third Embodiment
The dust collection device of the third embodiment is the same as the first embodiment except for the configuration of the
図8に、実施の形態3の集塵デバイスの要部を示す。実施の形態3の集塵デバイスでは、摩擦体3は、集塵体2との摩擦によりマイナスに帯電する第一の摩擦材33およびプラスに帯電する第二の摩擦材34を備える。第一の摩擦材33および第二の摩擦材34は、風路20を挟んで対向する集塵体2のうち一方を第一の摩擦材33により摩擦し、他方を第二の摩擦材34により摩擦するように配置される。また、一つの集塵体2を複数の摩擦体で挟み込んで摩擦する場合には、一つの集塵体2に対して同じ種類の摩擦材で摩擦するようにする。なお、図8では、一つの摩擦体3の中に第一の摩擦材33および第二の摩擦材34の両方を備えたものを示したが、これに限らず、第一の摩擦材33のみを備えた摩擦体3や第二の摩擦材34のみを備えた摩擦体3を適宜組み合わせて配置してもよい。
The principal part of the dust collection device of
第一の摩擦材33により摩擦された集塵体2はプラスに帯電し、第二の摩擦材34により摩擦された集塵体2はマイナスに帯電する。これにより、対向して配置された集塵体2の一方がプラスに帯電し、他方がマイナスに帯電するため、実施の形態2と同様に、捕集対象の粒子がどちらに帯電していても捕集しやすくなり、また、風路20における平均電界強度を高くすることができ、より高い捕集率を得ることができる。
The
さらに、実施の形態2のように、各集塵体2として、第一の集塵体22及び第二の集塵体23を用いてもよい。このとき、マイナスに帯電する第一の摩擦材33はプラスに帯電する第一の集塵体22を、プラスに帯電する第二の摩擦材34はマイナスに帯電する第二の集塵体23を摩擦するようにする。これにより、各集塵体をさらに効率よく帯電させることができる。
Furthermore, as in the second embodiment, the first
また、図8のように、マイナスに帯電する第一の摩擦材33とプラスに帯電する第二の摩擦材34を組み合わせて一つの摩擦体3を構成することが好ましい。具体的には、芯材31を中心として片側に第一の摩擦材33、反対側に第二の摩擦材34を設ける。この第一の摩擦材33および第二の摩擦材34の両方を有する摩擦体3を移動させると、第一の摩擦材33で摩擦された集塵体はプラスに帯電し、第二の摩擦材34で摩擦された集塵体はマイナスに帯電する。これにより、一つの摩擦体3を用いるだけで、対向配置された集塵体2のうち片方をプラスに、他方をマイナスに帯電させることができる。
Further, as shown in FIG. 8, it is preferable to configure one
また、この場合、集塵体2との摩擦により、第一の摩擦材33がマイナスに、第二の摩擦材34がプラスにそれぞれ帯電するが、第一の摩擦材33と第二の摩擦材34は導体である芯材31を挟んで配置されており、第一の摩擦材33のプラスの電荷と第二の摩擦材34のマイナスの電荷が互いに打ち消しあうため、摩擦体3が帯電飽和状態になるのを抑制することができ、効率よく集塵体2を摩擦帯電させることができる。
Further, in this case, the
実施の形態4.
実施の形態4の集塵デバイスは、集塵体2を乾燥する乾燥手段6を備えた点が実施の形態1とは異なり、それ以外の点は実施の形態1と同一である。以下、異なる箇所を中心に説明する。Fourth Embodiment
The dust collection device according to the fourth embodiment differs from the first embodiment in that the dust collecting device according to the fourth embodiment includes drying means 6 for drying the
図9に本実施の形態4の集塵デバイスの要部を示す斜視図、図10、11に側面図を示す。本実施の形態4の集塵デバイスは、集塵体2を摩擦体3で摩擦する前に集塵体2を乾燥させる乾燥手段6を備える。乾燥手段6は、摩擦体3と同様に保持体43によって保持されている。乾燥手段6としては、例えば金属プレート状の熱線式ヒーターが用いられる。
FIG. 9 is a perspective view showing the main part of the dust collection device of the fourth embodiment, and FIGS. 10 and 11 are side views. The dust collection device of the fourth embodiment includes drying means 6 for drying the
集塵体2を摩擦帯電する際には、駆動手段41の作動によって、駆動軸42が回転し、これに螺合した保持体43を介して、摩擦体3と乾燥手段6が移動する。このとき、集塵体2が摩擦体3で摩擦される前に、乾燥手段6である金属プレートを例えば80℃に熱して集塵体2に接触させながら通過させることで、集塵体2の表面の水分を蒸発させ乾燥させることができる。集塵体2の表面が乾燥することにより、集塵体2の表面抵抗が増加するため、摩擦体3で摩擦する際の摩擦効果が高まり、より効率的に集塵体2を帯電させることができる。また、これにより、雰囲気の湿度に寄らず安定して高い摩擦帯電効果が得られる。
When the
なお、乾燥手段6の温度は80℃に限定されるものではなく、集塵体2の融点より低い温度であれば良い。より温度が高いほうが、集塵体2を効率的に乾燥させることができるため好ましい。
The temperature of the drying means 6 is not limited to 80 ° C., and may be a temperature lower than the melting point of the
また、本実施の形態4では、一つの保持体43に摩擦体3と乾燥手段6を並べて保持させる例を示したが、保持体43は複数個あっても良く、一つの保持体に摩擦体3、他の保持体に乾燥手段6を保持させる構成としてもよい。
In the fourth embodiment, an example is shown in which the
また、乾燥手段6の種類も金属プレート状の熱線式ヒーターに限られず、他の加熱手段または加熱以外の乾燥手段を用いても良い。また、乾燥手段6を保持体43に保持させることも必須ではなく、例えば、集塵体2の表面に向けドライヤーで熱風を送ることや、コンプレッサ式やデシカント式の除湿装置を風路外の空間に備えて送風するなどして集塵体2を乾燥してもよい。いずれの場合も、集塵体2を摩擦体3で摩擦する前に、集塵体2を乾燥手段6により乾燥させるように構成される。
Further, the type of the drying means 6 is not limited to the metal plate heater, and other heating means or drying means other than heating may be used. In addition, it is not essential to hold the drying means 6 on the
以上のように、本実施の形態4によれば、集塵体2を摩擦体3で摩擦する前に、集塵体2を乾燥手段6により乾燥させることにより、集塵体2の表面抵抗を増加させて摩擦効果を高め、より効率的に集塵体2を帯電させることができる。
As described above, according to the fourth embodiment, the surface resistance of the
以上、実施の形態に基づいて本発明の説明を行ったが、本発明はこれに限定されるものではない。発明の範囲内において、各実施の形態やその変形例を自由に組み合わせることや、各実施の形態を適宜、変形、省略することが可能である。 As mentioned above, although this invention was demonstrated based on embodiment, this invention is not limited to this. Within the scope of the invention, it is possible to freely combine each embodiment and its modification, and to appropriately modify or omit each embodiment.
1 集塵デバイス、
2 集塵体、
20 風路、
21 突起部、
22 第一の集塵体、
23 第二の集塵体、
3 摩擦体、
31 芯材、
32 摩擦材、
33 第一の摩擦材、
34 第二の摩擦材、
4 駆動部、
41 駆動手段、
42 駆動軸、
43 保持体、
5 外郭、
51 流入口、
52 流出口、
6 乾燥手段1 Dust collection device,
2 Dust collection body,
20 windways,
21 projections,
22 first dust collection body,
23 second dust collector,
3 friction body,
31 core material,
32 friction material,
33 1st friction material,
34 second friction material,
4 drive units,
41 driving means,
42 drive shafts,
43 holder,
5 shell,
51 inlets,
52 outlets,
6 Drying means
本発明に係る集塵デバイスは、
空気が通過する風路が形成されるように互いに間隔をあけて配列された、摩擦により帯電する複数の集塵体と、
前記集塵体を摩擦して帯電させる1以上の摩擦体と、を備え、
前記風路を挟んで対向する前記集塵体のうち少なくとも一方は、前記風路に向かって突出する1以上の突起部を有し、
前記摩擦体は、前記風路における前記空気の流れを横断する方向に移動して前記集塵体を摩擦する、ことを特徴とするものである。
The dust collection device according to the present invention is
A plurality of frictionally charged dust collectors spaced from one another so as to form an air passage through which air passes;
And at least one friction body for charging the dust collection body by friction.
At least one of the dust collection body facing each other across the air passage, possess one or more projections projecting toward the air passage,
The friction body may move in a direction transverse to the flow of the air in the air passage to rub the dust collection body .
集塵体2は、摩擦体3と摩擦することで静電気を発生し帯電する材質で形成される。集塵体2の表面には、風路20に向かって突出する突起部21が設けられている。突起部21の数は制限されず、1つ以上あればよい。また、突起部21は、風路20を挟んで対向する集塵体2のうち一方のみに設けてもよいし、両方に設けてもよい。
The
駆動部4は、モータ等の駆動手段41と、外面に螺旋溝を施した駆動軸42と、摩擦体3を保持する保持体43を有する。保持体43は駆動軸42と螺合しており、駆動軸42は駆動手段41に接続されている。駆動手段41が回転することで駆動軸42が回転し、これに螺合した保持体43が移動することにより、保持体43に保持された複数の摩擦体3が移動し、集塵体2の表面を摩擦する。駆動軸42は、風路20を流れる空気流の方向および突起部21の配された方向と直交している。
The drive unit 4 includes drive means 41 such as a motor, a
なお、突起部21の形状は板状に限らず棘状、繊維状(例えば、立毛パイル状)、波状といった形状でもよく、いずれの形状であっても、風路20を通過する空気の通過方向に沿って配することができる。突起部21の形状例を図3〜5に示す。特に、図4のように棘状あるいは繊維状とした場合には、不平等電界の発生源となる突起の数が多くなるため、グラディエント力の誘起が促進され粒子の捕集率がより高められ、好ましい。
The shape of the
また、突起部21は可撓性を有する。これにより、摩擦体3を移動させて集塵体2の表面を摩擦する際には、図6に示すように突起部21が摩擦体3に押されて倒れ込み、その上を摩擦体3が移動するため、摩擦体3の移動が妨げられない。図6に示すように、摩擦体3が倒れ込んだ突起部21の上を通過した後は、突起部21は元のように風路20に向かって伸びた状態に戻る。これにより、突起部21と摩擦体3とが干渉することを抑制し、効率的に集塵体2の表面を摩擦して帯電させることができる。
Also, the
摩擦体3を駆動部4により移動させて第一の集塵体22および第二の集塵体23を摩擦すると第一の集塵体22はプラスに帯電し、第二の集塵体23はマイナスに帯電する。
When the
Claims (11)
前記集塵体を摩擦して帯電させる1以上の摩擦体と、を備え、
前記風路を挟んで対向する前記集塵体のうち少なくとも一方は、前記風路に向かって突出する1以上の突起部を有する、
集塵デバイス。A plurality of frictionally charged dust collectors spaced from one another so as to form an air passage through which air passes;
And at least one friction body for charging the dust collection body by friction.
At least one of the dust collecting bodies facing each other across the air passage has at least one protrusion projecting toward the air passage.
Dust collection device.
請求項1に記載の集塵デバイス。The protrusion is disposed along a passing direction of the air in the air passage.
The dust collection device according to claim 1.
請求項1又は2に記載の集塵デバイス。The protrusion is flexible,
The dust collection device according to claim 1 or 2.
請求項1から3のいずれか一項に記載の集塵デバイス。The friction body moves in a direction transverse to the flow of air in the air passage to rub the dust collection body.
The dust collection device according to any one of claims 1 to 3.
請求項1から4のいずれか一項に記載の集塵デバイス。The friction body is grounded.
The dust collection device according to any one of claims 1 to 4.
請求項5に記載の集塵デバイス。A pair of the friction members which sandwich and rub the dust collection body, and at least one of the pair of friction members is grounded;
The dust collection device according to claim 5.
請求項1から6のいずれか一項に記載の集塵デバイス。Among the dust collecting bodies facing each other across the air passage, one dust collecting body is a first dust collecting body which is positively charged by friction with the friction body, and the other dust collecting body is the friction It is a second dust collector that is negatively charged by friction with the body,
The dust collection device according to any one of claims 1 to 6.
請求項1から6のいずれか一項に記載の集塵デバイス。At least one of the friction bodies has a first friction material that rubs one of the dust collection bodies facing each other across the air passage and negatively charges due to the friction with the dust collection body, And, at least one of the friction bodies has a second friction material that rubs against the other of the dust collecting bodies facing each other across the air passage, and is positively charged by the friction with the dust collecting bodies. ,
The dust collection device according to any one of claims 1 to 6.
請求項1から6のいずれか一項に記載の集塵デバイス。The friction body is a first friction material that rubs one of the dust collection bodies facing each other across the air passage, and negatively charges due to the friction with the dust collection body, and the other friction material Having both a dust collecting body and a second friction material positively charged by the friction with the dust collecting body,
The dust collection device according to any one of claims 1 to 6.
請求項1から9のいずれか一項に記載の集塵デバイス。A drying means is provided to dry the dust collection body before the dust collection body is rubbed by the friction body.
The dust collection device according to any one of claims 1 to 9.
前記風路を通過する気流を発生させる送風部と、を備えた
空気調和機。The dust collection device according to any one of claims 1 to 10,
An air conditioner comprising: an air blower generating an air flow passing through the air passage.
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