JPWO2019230245A1 - Electrostatic precipitator, ventilator and air purifier - Google Patents
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Abstract
電気集塵装置(100)は、複数の第一電極要素(11)と、複数の第二電極要素(12)と、1以上の第三電極要素(13)とを有する第一電極(10)と、第一電極(10)と対向して配置される第二電極(20)と、第一電極(10)及び第二電極(20)に電圧を供給する電圧供給回路(4)と、電圧供給回路(4)を制御する制御部(5)とを備え、複数の第二電極要素(12)の各々は、複数の第一電極要素(11)の各々と対向して配置され、1以上の第三電極要素(13)の各々は、複数の第一電極要素(11)のうち、隣り合う二つの第一電極要素(11)の間に、複数の第一電極要素(11)及び複数の第二電極要素(12)から離隔して配置され、制御部(5)は、帯電した粒子(90p)を第一電極(10)で捕捉する集塵モードと、第一電極(10)で捕捉された粒子(90)を第一電極(10)から離脱させるクリーニングモードとを有する。The electrostatic collector (100) has a first electrode (10) having a plurality of first electrode elements (11), a plurality of second electrode elements (12), and one or more third electrode elements (13). A second electrode (20) arranged to face the first electrode (10), a voltage supply circuit (4) that supplies voltage to the first electrode (10) and the second electrode (20), and a voltage. A control unit (5) for controlling the supply circuit (4) is provided, and each of the plurality of second electrode elements (12) is arranged to face each of the plurality of first electrode elements (11), and one or more of them are provided. Each of the third electrode elements (13) of the above is a plurality of first electrode elements (11) and a plurality of first electrode elements (11) between two adjacent first electrode elements (11) among the plurality of first electrode elements (11). The control unit (5) is arranged apart from the second electrode element (12) of the above, and the control unit (5) has a dust collection mode in which the charged particles (90p) are captured by the first electrode (10) and the first electrode (10). It has a cleaning mode in which the captured particles (90) are separated from the first electrode (10).
Description
本発明は、電気集塵装置、並びに、電気集塵装置を備える換気装置及び空気清浄機に関する。 The present invention relates to an electrostatic precipitator, and a ventilation device and an air purifier including the electrostatic precipitator.
空気等の流体中の粒子を帯電させて流体から粒子を分離する粒子分離装置が提案されている。例えば、特許文献1に開示された装置は、装置の運転中又は運転終了後の清掃期間において、集塵電極板に電界カーテンを発生させて、集塵電極板に付着した塵埃を除去する。
A particle separation device has been proposed in which particles in a fluid such as air are charged to separate the particles from the fluid. For example, the device disclosed in
特許文献1に記載される装置では、ガスから分離させた塵埃を集塵電極板に付着させ、電界カーテンによって付着した粉塵を除去させている。しかしながら、例えば、PM2.5(粒径2.5μm以下の粒子状物質)等の粒径10μm以下の粒子のような微細な塵埃は、集塵電極板に付着すると、その付着力が強い。また、付着した後の微細な粉塵は電荷量(帯電量)が少ないため、電界カーテンによる静電力が作用しにくい状態である。このため、電界カーテンによる塵埃の除去が困難になり、装置における塵埃の集塵能力が経時的に低下する可能性がある。
In the apparatus described in
本発明は、帯電した粒子を電極で捕捉する電気集塵装置であって、捕捉した粒子を電極から速やかにかつ高効率で除去できる電気集塵装置、換気装置及び空気清浄機を提供する。 The present invention provides an electrostatic precipitator that captures charged particles with electrodes, and provides an electrostatic precipitator, a ventilator, and an air purifier that can quickly and efficiently remove the captured particles from the electrodes.
本発明の一態様に係る電気集塵装置は、粒子を含み所定方向に流れる気体から前記粒子を捕捉する電気集塵装置であって、互いに離隔して配列される複数の第一電極要素と、互いに離隔して配列される複数の第二電極要素と、1以上の第三電極要素と、前記複数の第一電極要素と前記複数の第二電極要素との間に配置された第一誘電体とを有する第一電極と、前記第一電極と対向して配置される第二電極と、前記第一電極及び前記第二電極に電圧を供給する電圧供給回路と、前記電圧供給回路を制御する制御部とを備え、前記複数の第二電極要素の各々は、前記複数の第一電極要素の各々と対向して配置され、前記1以上の第三電極要素の各々は、前記複数の第一電極要素のうち、隣り合う二つの第一電極要素の間に、前記複数の第一電極要素及び前記複数の第二電極要素から離隔して配置され、前記制御部は、帯電した前記粒子を前記第一電極で捕捉する集塵モードと、前記第一電極で捕捉された前記粒子を前記第一電極から離脱させるクリーニングモードとを有する。 The electrostatic dust collector according to one aspect of the present invention is an electrostatic dust collector that captures the particles from a gas containing particles and flowing in a predetermined direction, and includes a plurality of first electrode elements arranged apart from each other. A plurality of second electrode elements arranged apart from each other, one or more third electrode elements, and a first dielectric arranged between the plurality of first electrode elements and the plurality of second electrode elements. Controls the first electrode having the above, the second electrode arranged to face the first electrode, the voltage supply circuit for supplying voltage to the first electrode and the second electrode, and the voltage supply circuit. A control unit is provided, each of the plurality of second electrode elements is arranged to face each of the plurality of first electrode elements, and each of the one or more third electrode elements is the plurality of first electrode elements. Among the electrode elements, the plurality of first electrode elements and the plurality of second electrode elements are arranged apart from each other between two adjacent first electrode elements, and the control unit transfers the charged particles to the said particles. It has a dust collection mode in which the particles are captured by the first electrode and a cleaning mode in which the particles captured by the first electrode are separated from the first electrode.
本発明の一態様に係る電気集塵装置は、粒子を含み所定方向に流れる気体から前記粒子を捕捉する電気集塵装置であって、第一電極要素と、第二電極要素と、前記第一電極要素と前記第二電極要素との間に配置された第一誘電体とを有する第一電極と、前記第一電極と対向する第二電極と、前記第一電極及び前記第二電極に電圧を供給する電圧供給回路と、前記電圧供給回路を制御する制御部とを備え、前記制御部は、前記第一電極で帯電した前記粒子を捕捉する集塵モードと、前記第一電極で捕捉された前記粒子を前記第一電極から離脱させるクリーニングモードとを有し、前記電圧供給回路は、前記集塵モードにおいて、前記第一電極と前記第二電極との間に電圧を供給し、前記クリーニングモードにおいて、前記第一電極要素と前記第二電極要素との間に交流電圧を供給することによって、前記第一電極要素と前記第二電極要素との間で沿面放電を発生させる。 The electrostatic dust collector according to one aspect of the present invention is an electrostatic dust collector that captures the particles from a gas containing particles and flowing in a predetermined direction, and includes a first electrode element, a second electrode element, and the first electrode element. A first electrode having a first dielectric arranged between the electrode element and the second electrode element, a second electrode facing the first electrode, and a voltage on the first electrode and the second electrode. The control unit includes a voltage supply circuit for supplying the above voltage and a control unit for controlling the voltage supply circuit. The control unit has a dust collection mode for capturing the particles charged by the first electrode and a control unit for capturing the particles. The voltage supply circuit has a cleaning mode in which the particles are separated from the first electrode, and the voltage supply circuit supplies a voltage between the first electrode and the second electrode in the dust collection mode to perform the cleaning. In the mode, creeping discharge is generated between the first electrode element and the second electrode element by supplying an AC voltage between the first electrode element and the second electrode element.
本発明の一態様に係る換気装置は、上記電気集塵装置を備える。 The ventilation device according to one aspect of the present invention includes the above-mentioned electrostatic precipitator.
本発明の一態様に係る空気清浄機は、上記電気集塵装置を備える。 The air purifier according to one aspect of the present invention includes the above-mentioned electrostatic precipitator.
本発明に係る電気集塵装置等によれば、捕捉した粒子を電極から速やかにかつ高効率で除去することが可能になる。 According to the electrostatic precipitator or the like according to the present invention, the captured particles can be quickly and highly efficiently removed from the electrodes.
以下では、本発明の実施の形態について、図面を用いて詳細に説明する。なお、以下に説明する実施の形態は、いずれも本発明の一具体例を示すものである。従って、以下の実施の形態で示される数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置及び接続形態、ステップ(工程)、並びに、ステップの順序などは、一例であり、本発明を限定する趣旨ではない。よって、以下の実施の形態における構成要素のうち、本発明の最上位概念を示す独立請求項に記載されていない構成要素については、任意の構成要素として説明される。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. It should be noted that all of the embodiments described below show a specific example of the present invention. Therefore, the numerical values, shapes, materials, components, arrangement and connection forms of the components, steps (processes), the order of steps, etc. shown in the following embodiments are examples, and the purpose of limiting the present invention. is not it. Therefore, among the components in the following embodiments, the components not described in the independent claims indicating the highest level concept of the present invention will be described as arbitrary components.
また、各図は、模式図であり、必ずしも厳密に図示されたものではない。また、各図において、同じ構成部材については同じ符号を付している。また、以下の実施の形態の説明において、「平行」との記載は、完全に平行であることだけでなく、実質的に平行である、すなわち、数%程度の差異を含むことも意味する。 Further, each figure is a schematic view and is not necessarily exactly illustrated. Further, in each figure, the same components are designated by the same reference numerals. Further, in the following description of the embodiment, the description of "parallel" means not only completely parallel but also substantially parallel, that is, including a difference of about several percent.
(実施の形態1)
[1−1.電気集塵装置の構成]
実施の形態1に係る電気集塵装置の構成について図1及び図2を用いて説明する。図1は、本実施の形態に係る電気集塵装置100の機能的な構成の一例を示すブロック図である。図2は、本実施の形態に係る電気集塵装置100の全体構成の一例を示す模式的な斜視図である。(Embodiment 1)
[1-1. Configuration of electrostatic precipitator]
The configuration of the electrostatic precipitator according to the first embodiment will be described with reference to FIGS. 1 and 2. FIG. 1 is a block diagram showing an example of a functional configuration of the
本実施の形態に係る電気集塵装置100は、粒子を含み所定方向に流れる気体から粒子を捕捉する。当該気体は、特に限定されないが、本実施の形態では、当該気体として空気を用いる。電気集塵装置100は、気体の経路内に配置される。例えば、電気集塵装置100は、換気装置の一部として、換気システムにおける給気ダクト内等に設置され、給気ダクトに流入する気体中の粒子の少なくとも一部を捕捉して、清浄化された気体を吐出する。
The
図1に示すように、電気集塵装置100は、機能的には、気体中の帯電した粒子を捕捉する集塵部1と、気体中の粒子を帯電させる帯電部2と、帯電部2等に電力を供給する電源回路3とを備える。電気集塵装置100は、さらに、集塵部1に電圧を供給する電圧供給回路4と、電圧供給回路4が供給する電圧を制御する制御部5とを備える。
As shown in FIG. 1, the
図2に示すように、構造的には、電気集塵装置100では、気体の流れの方向における帯電部2の下流に、集塵部1が配置される。気体は、電気集塵装置100の外部に配置された送風機等によって、帯電部2及び集塵部1に導入されてもよい。なお、送風機は電気集塵装置100の内部に配置されてもよい。
As shown in FIG. 2, structurally, in the
ここで、図2以降の各図において、気体が流れる方向をX軸方向としている。本実施の形態では、X軸正方向に気体が流れる。X軸に垂直な鉛直方向をY軸方向とし、上方から下方に向かう方向を、Y軸正方向としている。X軸及びY軸に垂直な水平方向をZ軸方向としている。上記鉛直方向及び水平方向は、電気集塵装置100が配置される向きを制限しない。電気集塵装置100は、X軸方向、Y軸方向及びZ軸方向をいかなる向きにして配置されてもよい。ここで、X軸正方向は、所定の方向の一例であり、Y軸方向は、所定の方向と異なる方向の一例である。
Here, in each of the drawings after FIG. 2, the direction in which the gas flows is defined as the X-axis direction. In this embodiment, the gas flows in the positive direction of the X-axis. The vertical direction perpendicular to the X-axis is the Y-axis direction, and the direction from the top to the bottom is the Y-axis positive direction. The horizontal direction perpendicular to the X-axis and the Y-axis is the Z-axis direction. The vertical direction and the horizontal direction do not limit the direction in which the
図1及び図2を参照すると、帯電部2は、電気集塵装置100に流入する気体中の粒子90を帯電させる。帯電部2は、互いに対向して配置された高電位電極30と低電位電極40とを備える。本実施の形態では、帯電部2は、高電位電極30と低電位電極40との間でコロナ放電を発生することによって、放電空間中を通過する粒子90の大部分を正に帯電させる。このように、帯電部2は正に帯電した粒子90pを生成する。なお、帯電部2は、粒子90を負に帯電させることによって、負に帯電した粒子を生成してもよい。
Referring to FIGS. 1 and 2, the charging
高電位電極30は、低電位電極40よりも高い電位が印加され、この電位差に起因して、高電位電極30と低電位電極40との間で放電を発生させる。高電位電極30は、例えばステンレス、タングステン等の導電性金属で構成され、電界が集中するように、本実施の形態では、細長い棒状の形状を有する。なお、高電位電極30は、平板等のいかなる形状を有してもよい。低電位電極40は、例えばステンレス、アルミニウム等の導電性金属で構成される。本実施の形態では、低電位電極40は、平板状の形状を有するが、いかなる形状でもよい。
A higher potential is applied to the high
複数の低電位電極40が、互いに対向して、具体的には、互いに平行に、Z軸方向に並んで配置されている。さらに、複数の低電位電極40は、XY平面と平行に配置され、これらの間にX軸方向の気体の流路を形成する。つまり、各低電位電極40は、その主面が気体の流れの方向に沿うように配置される。また、複数の高電位電極30が、低電位電極40の間で、低電位電極40の主面と平行に且つ対向して配置されている。
A plurality of low
各高電位電極30は、Y軸方向を軸方向として配置される。高電位電極30と低電位電極40との間の距離は、例えば10mm以上20mm以下程度である。高電位電極30には、例えば5kV以上10kV以下程度の電位が印加され、低電位電極40は、例えば接地され得る。
Each high
図1及び図2を参照すると、集塵部1は、帯電部2を通過後の気体中の帯電した粒子を捕捉する。本実施の形態では、集塵部1は、正に帯電した粒子90pを捕捉する。集塵部1は、1以上の第一電極10及び1以上の第二電極20を備える。板状の第一電極10及び第二電極20は、互いに対向して、具体的には、互いに間隔をあけて平行に、Z軸方向に並んで配置されている。本実施の形態では、集塵部1は、複数の第一電極10及び複数の第二電極20を備え、複数の第一電極10及び複数の第二電極20は、Z軸方向に交互に配置されている。複数の第一電極10及び複数の第二電極20は、低電位電極40と同様の向きで、XY平面と平行に配置され、これらの間にX軸方向の気体の流路を形成する。つまり、第一電極10及び第二電極20のそれぞれは、その主面が気体の流れの方向に沿うように配置される。よって、低電位電極40の間を通過した気体は、第一電極10及び第二電極20の間に、スムーズに流入する。第一電極10と第二電極20との間の距離は、第一電極10及び第二電極20に供給される電圧に応じて、適宜設定されればよい。例えば、第一電極10と第二電極20との間の最大電界が、1kV/mm程度となるように設定される。本実施の形態では、当該距離は4mm程度である。
Referring to FIGS. 1 and 2, the
第一電極10及び第二電極20の詳細な構成について図3を用いて説明する。図3は、本実施の形態に係る電気集塵装置100の第一電極10及び第二電極20の構成を示す断面図である。図3には、第一電極10及び第二電極20のZX平面に平行な断面が示されている。
The detailed configuration of the
図3に示すように、第一電極10は、互いに離隔して配列される複数の第一電極要素11と、互いに離隔して配列される複数の第二電極要素12と、1以上の第三電極要素13と、複数の第一電極要素11と複数の第二電極要素12との間に配置された第一誘電体14とを有する。複数の第二電極要素12の各々は、複数の第一電極要素11の各々と対向して配置される。1以上の第三電極要素13の各々は、複数の第一電極要素11のうち、隣り合う二つの第一電極要素11の間に、複数の第一電極要素11及び複数の第二電極要素12から離隔して配置される。なお、本実施の形態では、第二電極要素12と第三電極要素13との間には、誘電体14aが配置されるが、第二電極要素12と第三電極要素13とは、絶縁されていればよく、必ずしも誘電体14aが配置されていなくてもよい。
As shown in FIG. 3, the
第二電極20は、第一電極10と対向して配置される。
The
第一誘電体14は、第二電極20側に配置された主面である第一表面14fと、第一表面14fの裏側に配置された主面である第一裏面14rとを有する。複数の第一電極要素11は、第一誘電体14の第一表面14fに配置される。複数の第二電極要素12及び1以上の第三電極要素13は、第一誘電体14の内部又は第一裏面14rに配置される。本実施の形態では、図3に示すように、複数の第二電極要素12及び1以上の第三電極要素13は、第一誘電体14の第一裏面14rに配置される。これにより、複数の第一電極要素11と複数の第二電極要素12との間の絶縁を維持しつつ、複数の第一電極要素11と複数の第二電極要素12とを接近させることができる。したがって、複数の第一電極要素11と複数の第二電極要素12との間で沿面放電を発生させるために要する電圧を低減できる。また、第一表面14f及び第一裏面14rにおいて捕捉した粒子が付着又は堆積した状態でも、複数の第一電極要素11と複数の第二電極要素12及び1以上の第三電極要素13との間で、当該粒子を介した異常放電が発生することを抑制できる。
The
第一誘電体14は、1以上の第一電極要素11と、1以上の第二電極要素12とを電気的に絶縁し、例えば、粒子が第一電極10上に付着し、堆積した場合においても、粒子を介して第一電極要素11と第二電極要素12とが短絡することを抑制する。第一誘電体14を構成する材料は、公知の電気的な絶縁材料の中から適宜選択される。本実施の形態では、第一誘電体14は、膜状の誘電体である。第一誘電体14の膜厚は、例えば10μm以上100μm以下程度であり、本実施の形態では、25μm程度である。
The
複数の第一電極要素11、複数の第二電極要素12及び1以上の第三電極要素13は、銅等の導電材料を主成分として含む。複数の第一電極要素11は、例えば、第一誘電体14の第一表面14f上に形成されたパターン電極である。また、複数の第二電極要素12及び1以上の第三電極要素13は、例えば、第一誘電体14の第一裏面14r上に形成されたパターン電極である。本実施の形態では、複数の第一電極要素11、複数の第二電極要素12及び1以上の第三電極要素13の各々は、細長い線状の電極要素である。第一電極要素11の形状は特に限定されない。第二電極要素12の形状も特に限定されない。本実施の形態では、複数の第一電極要素11の配列方向における複数の第一電極要素11の各々の幅は、複数の第一電極要素11の配列方向における複数の第二電極要素12の幅より小さい。
The plurality of
ここで第一表面14fの平面視における第一電極要素11の端部を第一電極要素11の周縁と定義すると、上述の構成により、第一電極要素11の周縁に対向する位置に第二電極要素12を配置できる。このため、当該第一電極要素11と対向する第二電極要素12との距離を第一誘電体14の厚さ程度に低減できる。したがって、第一電極要素11の周縁と第二電極要素12との間で発生する沿面放電の放電開始電圧を低減できる。
Here, if the end portion of the
また、本実施の形態では、複数の第一電極要素11の配列方向における複数の第二電極要素12の各々の幅は、複数の第一電極要素11の配列方向における1以上の第三電極要素13の各々の幅より大きい。このように、第三電極要素13の幅を低減することによって、第三電極要素13の上方に形成されるX軸方向の電界が弱い領域を削減できる。
Further, in the present embodiment, the width of each of the plurality of
また、本実施の形態では、第一電極10は、その両面で帯電した粒子を捕捉できるように、二組の複数の第一電極要素11及び第一誘電体14を有する。より詳しくは、第一電極10は、二つの第一誘電体14と、二つの第一誘電体14の間に配置された複数の第二電極要素12及び1以上の第三電極要素13と、二つの第一誘電体14の各々の第一表面14fに配置された複数の第一電極要素11とを有する。
Further, in the present embodiment, the
第二電極20は、図3に示すように、単一の平板状の電極であり、例えば、ステンレス、アルミニウム、銅等の導電材料を主成分として含む。なお、第二電極20は、例えば、絶縁基板上に形成されたパターン電極であってもよい。
As shown in FIG. 3, the
図1に戻り、電源回路3は、帯電部2と、電圧供給回路4とに電位を印加する。本実施の形態では、電源回路3は、例えば商用交流電源等の系統電源(不図示)から電力の供給を受け、供給された交流電力を直流電力に変換し、直流の電位を帯電部2及び電圧供給回路4に印加する。例えば、電源回路3は、コンバータ回路、トランス等によって、供給された電力を変換及び変圧して出力する。電源回路3は、帯電部2の高電位電極30及び低電位電極40にそれぞれ高電位及び低電位を印加する。また、電源回路3が電圧供給回路4に印加する電位は、帯電部2の高電位電極30に印加する電位と異なってもよい。
Returning to FIG. 1, the
電圧供給回路4は、集塵部1における第一電極10及び第二電極20に電圧を供給する。第一電極10及び第二電極20は、それぞれ、電圧供給回路4から電圧を供給されることによって、第一電極10及び第二電極20の周囲に電界を生成する。電圧供給回路4は、制御部5によって制御される。電圧供給回路4によって供給される電圧、及び、第一電極10及び第二電極20の周囲に形成される電界については、後で詳述する。
The
制御部5は、電圧供給回路4を制御する。制御部5は、第一電極10で帯電した粒子を捕捉する集塵モードと、第一電極10で捕捉された粒子を第一電極10から離脱させるクリーニングモードとを有する。制御部5が電圧供給回路4を制御することによって、集塵モード又はクリーニングモードに対応する電圧が第一電極10及び第二電極20に供給される。
The
制御部5は、CPU又はDSP等のプロセッサ、並びに、RAM及びROM等のメモリなどからなる処理回路により構成されてもよい。制御部5の一部又は全部の機能は、CPU又はDSPがRAMを作業用のメモリとして用いてROMに記録されたプログラムを実行することによって達成されてもよい。また、制御部5の一部又は全部の機能は、電子回路又は集積回路等の専用のハードウェア回路によって達成されてもよい。制御部5の一部又は全部の機能は、上記のソフトウェア機能とハードウェア回路との組み合わせによって構成されてもよい。
The
[1−2.電気集塵装置の動作]
本実施の形態に係る電気集塵装置100の動作を説明する。具体的には、制御部5の集塵モード及びクリーニングモードにおける電圧供給回路4、第一電極10及び第二電極20の動作を中心に説明する。[1-2. Operation of electrostatic precipitator]
The operation of the
まず、集塵モードにおける動作について図4及び図5を用いて説明する。図4は、本実施の形態に係る電気集塵装置100の集塵モードにおける第一電極10及び第二電極20の動作を示す模式図である。図4においては、第一電極10及び第二電極20のZX平面に平行な断面が示されている。図5は、本実施の形態に係る電気集塵装置100の集塵モードにおいて第一電極10及び第二電極20に供給される電圧の波形を示すグラフである。図5においては、第一電極10に供給される電圧として第一電極要素11、第二電極要素12及び第三電極要素13に供給される電圧が示されている。
First, the operation in the dust collection mode will be described with reference to FIGS. 4 and 5. FIG. 4 is a schematic view showing the operation of the
図4に示すように、集塵モードにおいては、帯電した粒子90pを含み所定方向(本実施の形態では、X軸方向)に流れる気体から帯電した粒子90pを捕捉する。図4には、気体が流れる方向である気流の向きが矢印で示されている。
As shown in FIG. 4, in the dust collection mode, the charged
図5に示すように、集塵モードにおいては、電圧供給回路4は、第一電極10と第二電極20との間に直流電圧を供給する。具体的には、電圧供給回路4は、第一電極10の第一電極要素11、第二電極要素12及び第三電極要素13にグランド電位を供給する。つまり、第一電極要素11、第二電極要素12及び第三電極要素13の電位はいずれも0Vとなる。また、第二電極20には、正の高電位が供給される。第二電極20には、例えば、4kV程度の高電位が供給される。
As shown in FIG. 5, in the dust collection mode, the
これにより、第二電極20から第一電極10へ向かう電界が形成される。なお、図4において、電界の向きが破線矢印で示されている。このような電界中に帯電した粒子90pが流入すると、図4に示すように、粒子90pが電界によって静電力を受け、第一電極10へ向かう力を受ける。したがって、粒子90pは、第一電極10によって捕捉される。第一電極10によって捕捉された帯電した粒子90pの多くは、電荷を失い、粒子90となる。なお、第一電極10の第一電極要素11、第二電極要素12及び第三電極要素13に供給される電位は、グランド電位に限定されない。例えば、負の電位であってもよいし、第二電極20に供給される電位より低い正の電位であってもよい。
As a result, an electric field is formed from the
次に、クリーニングモードにおける動作について図6A、図6B及び図7を用いて説明する。図6A及び図6Bは、本実施の形態に係る電気集塵装置100のクリーニングモードにおける第一電極10及び第二電極20の各タイミングでの動作を示す模式図である。図6A及び図6Bにおいては、第一電極10及び第二電極20のZX平面に平行な断面が示されている。なお、図6A及び図6Bは、それぞれ第一電極要素11に正の高電位(+H.V.)及び負の高電位(−H.V.)が供給されるタイミングでの動作を示す模式図である。図7は、本実施の形態に係る電気集塵装置100のクリーニングモードにおいて第一電極10及び第二電極20に供給される電圧の波形を示すグラフである。図7においては、第一電極10に供給される電圧として第一電極要素11、第二電極要素12及び第三電極要素13に供給される電圧が示されている。
Next, the operation in the cleaning mode will be described with reference to FIGS. 6A, 6B and 7. 6A and 6B are schematic views showing the operation of the
図6A及び図6Bに示すように、クリーニングモードにおいては、第一電極10で捕捉された粒子90を第一電極10から離脱させる。なお、上述したとおり、帯電した粒子90pの多くは、第一電極10で捕捉されて電荷を失い、粒子90となっている。このように、電荷を失った粒子90を第一電極10から除去するために、電圧供給回路4は、第一電極要素11及び第二電極要素12の間に第一交流電圧を供給することによって、第一電極要素11及び第二電極要素12との間で沿面放電を発生させる。具体的には、図7に示すように、電圧供給回路4は、第一電極10の第二電極要素12及び第二電極20にグランド電位を供給し、第一電極10の第一電極要素11に交流電位を供給する。これにより、第一電極要素11と第二電極要素12との間の電位差が大きいタイミングで第一電極要素11の周縁にて沿面放電が発生する。
As shown in FIGS. 6A and 6B, in the cleaning mode, the
図6Aに示すように、第一電極要素11に正の高電位が供給されるタイミングにおいては、第一電極要素11の断面の頂点付近において沿面放電Pが発生する。沿面放電Pが発生している領域においては、プラズマが生成される。第一電極要素11の周縁にて生成されたプラズマ中のイオンのうち、電子などの負イオンは第二電極要素12から第一電極要素11へ向かう向きに力を受け、正イオンは第一電極要素11から第二電極要素12へ向かう向きに力を受ける。このため、沿面放電Pが発生している第一電極10の第一表面14f上の領域においては正イオンの方が、負イオンより多い。したがって、第一電極10に捕捉されている粒子90の少なくとも一部は、沿面放電Pによって、正に帯電して粒子90pとなる。
As shown in FIG. 6A, at the timing when a positive high potential is supplied to the
第一電極要素11に供給する交流電位の最大値及び周波数は、第一電極10において上記動作に適した値に適宜設定されればよい。本実施の形態では、交流電位の最大値は、1kV以上2kV以下程度であり、周波数は25Hz以上100Hz以下程度である。
The maximum value and frequency of the AC potential supplied to the
続いて、図6Bに示すように、第一電極要素11に負の高電位が供給されるタイミングにおいても、沿面放電Pが発生する。これにより、粒子90が負に帯電して粒子90nとなる。また、第一電極要素11に負の電位が印加される場合には、第二電極要素12から第一電極要素11に向かう電界が形成されるため、正に帯電した粒子90pが、第一電極10から第二電極20へ向かう向きに力を受ける。これにより、粒子90pを第一電極10から分離することができる。なお、このような力は、第一電極要素11に電位が供給されるタイミングのうち、特に、沿面放電が発生していないとき、つまり、沿面放電によって発生したイオンが少ない場合に最も有効となる。
Subsequently, as shown in FIG. 6B, creepage discharge P is generated even at the timing when a negative high potential is supplied to the
以上のようにクリーニングモードにおいては、第一電極10で捕捉された粒子90を帯電させて、第一電極10から分離することができる。このように分離された粒子90p、90nは、重力を用いて集塵部1から除去されてもよいし、上記の所定の方向(X軸方向)と異なる方向に気流を発生させることで除去されてもよい。このために、電気集塵装置100は、別途送風機を備えてもよい。なお、捕捉された粒子90を除去するために、放電によって、粒子90を燃焼又は分解することも可能であるが、粒子90を燃焼又は分解するためには、上述のように、電極から除去する場合と比べて長い時間を要する。このため、気体中の粒子の密度が高い場合、電気集塵装置100に流入する気体量が多い場合などには、この方法は適さない。また、この方法では、高電圧を比較的長時間にわたって供給する必要があるため、消費電力が大きくなる。さらに、この方法では、強い放電が必要であるため、それに耐え得る耐久性の高い電極が必要となる。一方、本実施の形態では、必ずしも粒子90を燃焼又は分解する必要はないため、気体中の粒子の密度が高い場合、及び、電気集塵装置100に流入する気体量が多い場合においても利用可能である。さらに、本実施の形態では、上記方法より消費電力を抑制できる。また、本実施の形態では、微弱な沿面放電を発生させるだけでよいため、各電極要素に要求される耐久性は上記方法を用いる場合より低くてよい。
As described above, in the cleaning mode, the
また、本実施の形態においては、図7に示すように、クリーニングモードにおいて、1以上の第三電極要素13と複数の第二電極要素12との間に第二交流電圧を供給する。ここで、複数の第一電極要素11と1以上の第三電極要素13との間の最大電位差は、複数の第一電極要素11と複数の第二電極要素12との間の最大電位差より大きい。複数の第一電極要素11と1以上の第三電極要素13との間の最大電位差を、複数の第一電極要素11と複数の第二電極要素12との間の最大電位差より大きくするために、第一交流電圧と第二交流電圧とは、周期が同一であり、かつ、位相差が90度以上180度以下であってもよい。図7に示す例では、第一交流電圧と第二交流電圧とは、位相差が180度である。これにより、複数の第一電極要素11と1以上の第三電極要素13との間の最大電位差を最大とすることができる。なお、ここで、当該位相差が180度であるとの記載は、当該位相差が180度に完全に一致する場合だけを限定的に意味するわけではなく、当該位相差が実質的に180度である場合も含む。例えば、当該位相差が、170度以上190度以下であってもよい。
Further, in the present embodiment, as shown in FIG. 7, a second AC voltage is supplied between one or more
続いて、第三電極要素13にこのような第二交流電圧が供給されることによる作用について図8A、図8B、図9A及び図9Bを用いて説明する。
Subsequently, the action of supplying such a second AC voltage to the
図8A及び図8Bは、それぞれ本実施の形態に係る第一電極10及び比較例に係る電極によって形成される電界強度Eの分布を示すグラフである。図8A及び図8Bの縦軸は、電界強度Eを示し、横軸は、第一電極10又は比較例に係る電極のX軸方向における位置を示す。ここで、電界強度Eは、電界のX軸方向成分とZ軸方向成分とを合成した電界ベクトルの大きさを意味する。図9A及び図9Bは、それぞれ本実施の形態に係る第一電極10及び比較例に係る電極によって形成されるX軸方向における電界成分の強度Ex(絶対値)の分布を示すグラフである。図9A及び図9Bの縦軸は、電界強度Ex(絶対値)を示し、横軸は、第一電極10又は比較例に係る電極のX軸方向における位置を示す。図8A〜図9Bに示すグラフはいずれもシミュレーションによって求められている。なお、各グラフの下方には、第一電極10及び比較例に係る電極の断面が示されている。各グラフの横軸の位置と、各グラフの下方に示される電極の位置とがそれぞれ対応する。ここで、比較例の電極として、図8B及び図9Bの各グラフの下方に示すように、第一誘電体14の第一裏面14r全面に第二電極要素12aが配置されたものを用いている。また、各図において、第一電極10又は電極からの距離zが0mm、0.01mm及び0.03mmの位置における電界強度が示されている。
8A and 8B are graphs showing the distribution of the electric field strength E formed by the
図8A及び図9Aに示すように、本実施の形態に係る第一電極10によれば、比較例に係る電極より、隣り合う二つの第一電極要素11の間における電界強度E、特に、X軸方向、つまり、複数の第一電極要素11の配列方向における電界強度Exを高めることができる(各グラフの破線で囲まれた部分参照)。これにより、第一電極10に付着した粒子90の離脱を促進することができる。なお、図9Aに示すように、第三電極要素13の上方には、電界強度Exが弱い領域が形成されるため、第三電極要素13のX軸方向の幅は、例えば、第二電極要素12のX軸方向の幅より小さくてもよい。
As shown in FIGS. 8A and 9A, according to the
ここで、X軸方向における電界強度Exによる帯電した粒子90pの離脱促進効果について、図10A及び図10Bを用いて説明する。図10A及び図10Bは、それぞれ、第一電極10に付着している帯電した粒子90pにZ軸方向の電界Ez及びX軸方向の電界Exが印加される場合に、粒子90pに加わる力の関係を示す模式図である。なお、図10A及び図10Bには、粒子90pを第一電極10から最も離脱させにくい場合を示す例として、重力FgがZ軸の正から負に向かう向きに作用されている場合を示す例が示されている。
Here, the effect of promoting the detachment of the charged
図10Aに示すように、帯電した粒子90pに、Z軸方向、つまり、第一電極10から第二電極20に向かう方向の電界Ezが印加されることによって、帯電した粒子90pを第一電極10から離脱させる向きに静電力Fe(z)が加わる。静電力Fe(z)は、電界Ezによって帯電した粒子90pに加わるZ軸方向の力であり、粒子90pの電荷量qを用いて、Fe(z)=q×Ezが成り立つ。ここで、帯電した粒子90pには、重力Fgに加えて、比較的強い付着力Faが加わっているため、帯電した粒子90pを離脱させるには、これらの力を上回る静電力Fe(z)を印加する必要がある。なお、付着力Faは、主にファンデルワールス力Fvと鏡像力Feiの和で表される。
As shown in FIG. 10A, the charged
一方、図10Bに示すように、帯電した粒子90pに、X軸方向、つまり、複数の第一電極要素11の配列方向の電界Exを印加することによって、帯電した粒子90pにX軸方向に静電力Fe(x)=q×Exを加えることができる。ここで、帯電した粒子90pにX軸方向に加わる力は、付着力Faより大幅に弱い分離抵抗力Fsだけであるため、比較的弱い電界Exによって帯電した粒子90pを第一電極10から離脱させることができる。
On the other hand, as shown in FIG. 10B, by applying an electric field Ex in the X-axis direction, that is, in the arrangement direction of the plurality of
以上のように、本実施の形態に係る電気集塵装置100では、1以上の第三電極要素13と複数の第二電極要素12との間に第二交流電圧を印加することによって、帯電した粒子90pの離脱を促進できる。
As described above, in the
なお、図7に示す例では、第一電極要素11と第二電極要素12との間、及び、第三電極要素13と第二電極要素12との間に、それぞれ、正弦波状の第一交流電圧及び第二交流電圧を印加したが、各交流電圧の波形は、正弦波状に限定されない。例えば、三角波であってもよいし、台形波であってもよい。
In the example shown in FIG. 7, a sinusoidal first alternating current is formed between the
上述した本実施の形態に係る電気集塵装置100の動作の流れについて図11を用いて説明する。図11は、本実施の形態に係る電気集塵装置100の動作の流れを示すフローチャートである。
The operation flow of the
図11に示すように、電気集塵装置100の制御部5は、まず、集塵モードで電圧供給回路4を制御することによって、集塵動作を行う(S10)。これにより、上述のとおり、第一電極10で帯電した粒子90pが捕捉される。
As shown in FIG. 11, the
次に、制御部5は、クリーニングモードで電圧供給回路4を制御することによって、クリーニング動作を行う(S20)。これにより、上述の通り、第一電極10から粒子90p(又は粒子90)が除去される。
Next, the
以上のような動作により、本実施の形態に係る電気集塵装置100は、気体中の帯電した粒子90pを捕捉し、かつ、捕捉した粒子を速やかにかつ効率的に除去できる。
By the above operation, the
[1−3.第一電極要素の構成]
次に、本実施の形態に係る第一電極要素の構成について、図12を用いて説明する。図12は、本実施の形態に係る第一電極要素11の、第一表面14fの平面視における概略形状を示す模式的な平面図である。[1-3. Composition of first electrode element]
Next, the configuration of the first electrode element according to the present embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 12 is a schematic plan view showing a schematic shape of the
図12に示すように、複数の第一電極要素11の各々は、細長い線状の形状を有する。つまり、複数の第一電極要素11は、ストライプ状の形状を有する。第一電極10は、第一電極要素11に電気的に接続されたパッド電極15及び接続電極16を有する。パッド電極15は、パッド状の形状を有する電極であり、電圧供給回路4と接続される。接続電極16は、複数の第一電極要素11の各々とパッド電極15とを電気的に接続する電極である。これにより、パッド電極15から接続電極16を介して第一電極要素11に電圧が供給される。
As shown in FIG. 12, each of the plurality of
本実施の形態に係る第一電極要素11が図12に示すような形状を有することにより、第一電極要素11が一つの平板状の形状を有する場合より、第一電極要素11の周縁の長さを大きくできる。クリーニングモードにおいて発生させる沿面放電は、第一電極要素11の周縁において発生するため、本実施の形態では、第一電極要素11が一つの平板状の形状を有する場合より、沿面放電が発生する領域を増大させることができる。
Since the
また、第一電極要素11の形状は、図12に示される形状に限定されず、例えば、第一電極要素11の形状は、湾曲していてもよい。
Further, the shape of the
[1−4.変形例]
本実施の形態の変形例に係る電気集塵装置について説明する。本変形例に係る電気集塵装置は、集塵モードにおける第一電極10の各電極要素への供給電圧において実施の形態1に係る電気集塵装置100と相違する。以下、本変形例に係る電気集塵装置について図13A〜図13Cを用いて説明する。図13A、図13B及び図13Cは、それぞれ実施の形態1、変形例1及び変形例2に係る電気集塵装置の第一電極10における粒子90の堆積状態を示す模式図である。[1-4. Modification example]
The electrostatic precipitator according to the modified example of this embodiment will be described. The electrostatic precipitator according to this modification is different from the
実施の形態1に係る電気集塵装置100においては、第一電極10の各電極要素には、グランド電位が供給される。このため、図13Aに示すように、粒子90は、第一電極10上にほぼ均一に堆積される。
In the
変形例1に係る第一電極10においては、第一電極要素11及び第二電極要素12には、グランド電位が供給され、第三電極要素13にグランド電位より高く第二電極20に印加される電圧より低い電圧が供給される。したがって、第一電極要素11の上方には、第三電極要素13の上方より電界強度が強い領域が形成される。このため、図13Bに示すように、第一電極要素11の上方においては、第三電極要素13より粒子90の堆積量が多い。
In the
変形例2に係る第一電極10においては、第一電極要素11及び第二電極要素12には、グランド電位が供給され、第三電極要素13にグランド電位より低い電圧が供給される。したがって、第三電極要素13の上方には、第一電極要素11の上方より電界強度が強い領域が形成される。このため、図13Bに示すように、第三電極要素13の上方においては、第一電極要素11上より粒子90の堆積量が多い。
In the
変形例1及び変形例2に係る第一電極10のように、第一電極10上の粒子90の堆積量が不均一である場合には、実施の形態1に係る第一電極10のように、第一電極10上の粒子90の堆積量が均一である場合より、粒子90が離脱しやすい。これは、粒子90の堆積量が均一である場合には、第一誘電体14の第一表面14fに平行な方向に粒子90に力が加わる場合に、当該粒子90の周囲に位置する他の粒子90によって、当該粒子90の移動が阻害されるためであると推測される。
When the amount of
以上のように、各変形例に係る電気集塵装置の集塵モードにおいて、第一電極要素11に印加する電圧は、第三電極要素13に印加する電圧と異なる。これにより、各変形例に係る電気集塵装置において、実施の形態1に係る電気集塵装置100より、第一電極10から粒子90を容易に離脱させることができる。したがって、クリーニングモードにおいて第一電極10の各電極要素に供給する電圧を低減できる。
As described above, in the dust collection mode of the electrostatic precipitator according to each modification, the voltage applied to the
[1−5.まとめ]
以上のように、本実施の形態に係る電気集塵装置100は、粒子を含み所定方向に流れる気体から粒子を捕捉する。電気集塵装置100は、互いに離隔して配列される複数の第一電極要素11と、互いに離隔して配列される複数の第二電極要素12と、1以上の第三電極要素13と、複数の第一電極要素11と複数の第二電極要素12との間に配置された第一誘電体14とを有する第一電極10と、第一電極10と対向して配置される第二電極20と、第一電極10及び第二電極20に電圧を供給する電圧供給回路4と、電圧供給回路4を制御する制御部5とを備える。複数の第二電極要素12の各々は、複数の第一電極要素11の各々と対向して配置される。1以上の第三電極要素13の各々は、複数の第一電極要素11のうち、隣り合う二つの第一電極要素11の間に、複数の第一電極要素11及び複数の第二電極要素12から離隔して配置される。制御部5は、帯電した粒子を第一電極10で捕捉する集塵モードと、第一電極10で捕捉された粒子を第一電極10から離脱させるクリーニングモードとを有する。[1-5. Summary]
As described above, the
このような電気集塵装置100によれば、集塵モードにおいて、第一電極10と第二電極20との間に電圧を印加することで、帯電した粒子90pを捕捉することができる。また、第一電極要素11と、第一電極要素11と対向して配置される第二電極要素12とを備えることにより、クリーニングモードにおいて、第一電極要素11と第二電極要素12との間に交流電圧を印加することで、第一電極要素11と第二電極要素12との間で沿面放電を発生させることができる。これにより、捕捉した粒子90p(又は粒子90)を第一電極10から速やかにかつ効率的に除去することが可能になる。また、沿面放電を発生させることにより、第一電極10で捕捉されて電荷を失った粒子90を再度帯電させることができるため、静電力を用いて粒子90を第一電極10から除去することができる。
According to such an
さらに、第一電極要素11と第三電極要素13との間に電圧を印加することで、隣り合う第一電極要素11間において印加される電界強度を高めることができる。これにより、第一電極10に付着した粒子のうち、より多くの粒子を除去できる。
Further, by applying a voltage between the
また、電気集塵装置100において、電圧供給回路4は、集塵モードにおいて、第一電極10と第二電極20との間に電圧を供給してもよい。電圧供給回路4は、クリーニングモードにおいて、複数の第一電極要素11と複数の第二電極要素12との間に第一交流電圧を供給することによって、複数の第一電極要素11と複数の第二電極要素12との間で沿面放電Pを発生させてもよい。
Further, in the
これにより、集塵モードにおいて、第一電極10と第二電極20との間に電界を形成し、当該電界による静電力を用いて、帯電した粒子を第一電極10で捕捉できる。また、クリーニングモードにおいて、沿面放電を発生させることにより、第一電極10で捕捉されて電荷を失った粒子90を再度帯電させることができるため、静電力を用いて粒子90を第一電極10から除去することができる。
As a result, in the dust collection mode, an electric field is formed between the
また、電気集塵装置100において、電圧供給回路4は、クリーニングモードにおいて、さらに、1以上の第三電極要素13と複数の第二電極要素12との間に第二交流電圧を供給してもよい。複数の第一電極要素11と1以上の第三電極要素13との間の最大電位差は、複数の第一電極要素11と複数の第二電極要素12との間の最大電位差より大きくてもよい。
Further, in the
これにより、隣り合う二つの第一電極要素11の間における電界強度E、特に、複数の第一電極要素11の配列方向における電界強度Exを高めることができる。したがって、第一電極10に付着した粒子90の離脱を促進することができる。
As a result, the electric field strength E between the two adjacent
また、電気集塵装置100において、第一交流電圧と第二交流電圧とは、周期が同一であり、かつ、位相差が90度以上180度以下であってもよい。
Further, in the
これにより、複数の第一電極要素11と1以上の第三電極要素13との間の最大電位差を、複数の第一電極要素11と複数の第二電極要素12との間の最大電位差より確実に大きくすることができる。
As a result, the maximum potential difference between the plurality of
また、電気集塵装置100において、第一交流電圧と第二交流電圧とは、位相差が180度であってもよい。
Further, in the
これにより、複数の第一電極要素11と1以上の第三電極要素13との間の最大電位差を、最大とすることができる。
Thereby, the maximum potential difference between the plurality of
また、電気集塵装置100において、第一誘電体14は、第二電極20側に配置された主面である第一表面14fと、第一表面14fの裏側に配置された主面である第一裏面14rとを有してもよい。複数の第一電極要素11は、第一表面14fに配置され、複数の第二電極要素12及び1以上の第三電極要素13は、第一裏面14rに配置されてもよい。
Further, in the
これにより、複数の第一電極要素11と複数の第二電極要素12との間の絶縁を維持しつつ、複数の第一電極要素11と複数の第二電極要素12とを接近させることができる。したがって、複数の第一電極要素11と複数の第二電極要素12との間で沿面放電を発生させるために要する電圧を低減できる。また、第一表面14f及び第一裏面14rにおいて捕捉した粒子が付着又は堆積した状態でも、複数の第一電極要素11と複数の第二電極要素12及び1以上の第三電極要素13との間で、当該粒子を介した異常放電が発生することを抑制できる。
Thereby, the plurality of
また、電気集塵装置100において、複数の第一電極要素11の配列方向における複数の第一電極要素11の各々の幅は、複数の第一電極要素11の配列方向における複数の第二電極要素12の各々の幅より小さくてもよい。
Further, in the
これにより、第一電極要素11の周縁に対向する位置に第二電極要素12を配置できるため、当該第一電極要素11と対向する第二電極要素12との距離を第一誘電体14の厚さ程度に低減できる。したがって、第一電極要素11の周縁と第二電極要素12との間で発生する沿面放電の放電開始電圧を低減できる。
As a result, the
また、電気集塵装置100において、複数の第一電極要素11の配列方向における複数の第二電極要素12の各々の幅は、複数の第一電極要素11の配列方向における1以上の第三電極要素13の各々の幅より大きくてもよい。
Further, in the
このように、第三電極要素13の幅を低減することによって、第三電極要素13の上方に形成されるX軸方向の電界が弱い領域を削減できる。
By reducing the width of the
また、電気集塵装置100の集塵モードにおいて、複数の第一電極要素11に印加する電圧は、1以上の第三電極要素13に印加する電圧と異なってもよい。
Further, in the dust collection mode of the
これにより、電気集塵装置100において、第一電極10から粒子90を容易に離脱させることができる。したがって、クリーニングモードにおいて第一電極10の各電極要素に供給する電圧を低減できる。
As a result, in the
また、電気集塵装置100において、第一表面14fの平面視において、複数の第一電極要素11は、ストライプ状の形状を有してもよい。
Further, in the
これにより、第一電極要素11が一つの平板状の形状を有する場合より、第一電極要素11の周縁の長さを大きくできる。したがって、第一電極要素11が一つの平板状の形状を有する場合より、沿面放電が発生する領域を増大させることができる。
As a result, the length of the peripheral edge of the
(実施の形態2)
実施の形態2に係る電気集塵装置について説明する。本実施の形態に係る電気集塵装置は、集塵モードにおいて、集塵部の第一電極及び第二電極の両方で帯電した粒子を捕捉する。また、本実施の形態に係る電気集塵装置は、クリーニングモードにおいて、集塵部の第一電極及び第二電極の両方で粒子を除去する。以下、本実施の形態に係る電気集塵装置について、実施の形態1に係る電気集塵装置100との相違点を中心に説明する。(Embodiment 2)
The electrostatic precipitator according to the second embodiment will be described. The electrostatic precipitator according to the present embodiment captures charged particles at both the first electrode and the second electrode of the dust collecting unit in the dust collecting mode. Further, in the electrostatic precipitator according to the present embodiment, particles are removed by both the first electrode and the second electrode of the dust collecting portion in the cleaning mode. Hereinafter, the electrostatic precipitator according to the present embodiment will be described focusing on the differences from the
[2−1.電気集塵装置の構成]
本実施の形態に係る電気集塵装置の構成について図14を用いて説明する。図14は、本実施の形態に係る電気集塵装置200の機能的な構成の一例を示すブロック図である。図14に示すように、本実施の形態に係る電気集塵装置200は、実施の形態1に係る電気集塵装置100と同様に、集塵部201と、帯電部2と、電源回路3と、電圧供給回路204と、制御部205とを備える。このように、本実施の形態に係る電気集塵装置200は、集塵部201、電圧供給回路204及び制御部205の構成において、実施の形態1に係る電気集塵装置100と相違する。以下、これらの相違点について説明する。[2-1. Configuration of electrostatic precipitator]
The configuration of the electrostatic precipitator according to the present embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 14 is a block diagram showing an example of a functional configuration of the
集塵部201の構成について、図15を用いて説明する。図15は、本実施の形態に係る集塵部201の第一電極10及び第二電極220の構成を示す断面図である。図15には、第一電極10及び第二電極220のZX平面に平行な断面が示されている。本実施の形態に係る第一電極10は、実施の形態1に係る第一電極10と同様の構成を有する。
The configuration of the
本実施の形態に係る第二電極220は、互いに離隔して配列される複数の第四電極要素224と、互いに離隔して配列される複数の第五電極要素225と、1以上の第六電極要素226と、複数の第四電極要素224と複数の第五電極要素225との間に配置された第二誘電体227とを有する。複数の第五電極要素225の各々は、複数の第四電極要素224の各々と対向して配置される。1以上の第六電極要素226の各々は、複数の第四電極要素224のうち、隣り合う二つの第四電極要素224の間に、複数の第四電極要素224及び複数の第五電極要素225から離隔して配置される。なお、本実施の形態では、第五電極要素225と第六電極要素226との間には、誘電体227aが配置されるが、第五電極要素225と第六電極要素226とは、絶縁されていればよく、必ずしも誘電体227aが配置されていなくてもよい。
The
本実施の形態に係る複数の第四電極要素224、複数の第五電極要素225、1以上の第六電極要素226及び第二誘電体227は、それぞれ、実施の形態1に係る第一電極10の複数の第一電極要素11、複数の第二電極要素12、1以上の第三電極要素13及び第一誘電体14と同様の構成を有する。言い換えると、第二電極220は、第一電極10と同様の構成を有する。第二誘電体227は、第一電極10側に配置された主面である第二表面227fと、第二表面227fの裏側に配置された主面である第二裏面227rとを有する。複数の第四電極要素224は、第二誘電体227の第二表面227fに配置され、複数の第五電極要素225及び1以上の第六電極要素226は、第二誘電体227の内部又は第二裏面227rに配置される。本実施の形態では、図15に示すように、複数の第五電極要素225及び1以上の第六電極要素226は、第二裏面227rに配置される。これにより、複数の第四電極要素224と複数の第五電極要素225との間の絶縁を維持しつつ、複数の第四電極要素224と複数の第五電極要素225とを接近させることができる。したがって、複数の第四電極要素224と複数の第五電極要素225との間で沿面放電を発生させるために要する電圧を低減できる。
The plurality of
制御部205は、電圧供給回路204を制御する。本実施の形態では、制御部205は、第一電極10及び第二電極220の両方で帯電した粒子を捕捉する集塵モードと、第一電極10及び第二電極220で捕捉された粒子をそれぞれ第一電極10及び第二電極220から離脱させるクリーニングモードとを有する。
The
電圧供給回路204は、第一電極10及び第二電極220に電圧を供給する。本実施の形態では、電圧供給回路204は、集塵モードにおいて、第一電極10と第二電極220との間に交流電圧を供給する。
The
また、電圧供給回路204は、クリーニングモードにおいて、第一電極要素11と第二電極要素12との間に第一交流電圧を供給することによって、第一電極要素11と第二電極要素12との間で沿面放電を発生させる。また、電圧供給回路204は、1以上の第三電極要素13と複数の第二電極要素12との間に第二交流電圧を供給する。ここで、複数の第一電極要素11と1以上の第三電極要素13との間の最大電位差は、複数の第一電極要素11と複数の第二電極要素12との間の最大電位差より大きい。複数の第一電極要素11と1以上の第三電極要素13との間の最大電位差を、複数の第一電極要素11と複数の第二電極要素12との間の最大電位差より大きくするために、第一交流電圧と第二交流電圧とは、周期が同一であり、かつ、位相差が90度以上180度以下であってもよい。本実施の形態では、第一交流電圧と第二交流電圧とは、位相差が180度である。これにより、複数の第一電極要素11と1以上の第三電極要素13との間の最大電位差を最大とすることができる。
Further, in the cleaning mode, the
また、電圧供給回路204は、クリーニングモードにおいて、第四電極要素224と第五電極要素225との間に第三交流電圧を供給することによって、第四電極要素224と第五電極要素225との間で沿面放電を発生させる。また、電圧供給回路204は、1以上の第六電極要素226と複数の第五電極要素225との間に第四交流電圧を供給する。ここで、複数の第四電極要素224と1以上の第六電極要素226との間の最大電位差は、複数の第四電極要素224と複数の第五電極要素225との間の最大電位差より大きい。複数の第四電極要素224と1以上の第六電極要素226との間の最大電位差を、複数の第四電極要素224と複数の第五電極要素225との間の最大電位差より大きくするために、第三交流電圧と第四交流電圧とは、周期が同一であり、かつ、位相差が90度以上180度以下であってもよい。本実施の形態では、第三交流電圧と第四交流電圧とは、位相差が180度である。これにより、複数の第一電極要素11と1以上の第三電極要素13との間の最大電位差を最大とすることができる。また、第三交流電圧及び第四交流電圧は、それぞれ、第一交流電圧及び第二交流電圧と同一であってもよい。
Further, in the cleaning mode, the
[2−2.電気集塵装置の動作]
本実施の形態に係る電気集塵装置200の動作を説明する。[2-2. Operation of electrostatic precipitator]
The operation of the
まず、集塵モードにおける動作について図16A、図16B及び図17を用いて説明する。図16A及び図16Bは、本実施の形態に係る電気集塵装置200の集塵モードにおける第一電極10及び第二電極220の各タイミングでの動作を示す模式図である。図16A及び図16Bにおいては、第一電極10及び第二電極220のZX平面に平行な断面が示されている。なお、図16A及び図16Bは、それぞれ第二電極220に正の高電位(+H.V.)及び負の高電位(−H.V.)が供給されるタイミングにおける動作を示す模式図である。
First, the operation in the dust collection mode will be described with reference to FIGS. 16A, 16B and 17. 16A and 16B are schematic views showing the operation of the
図17は、本実施の形態に係る電気集塵装置200の集塵モードにおいて第一電極10及び第二電極220に供給される電圧の波形を示すグラフである。第一電極10に供給される電圧は、複数の第一電極要素11、複数の第二電極要素12及び1以上の第三電極要素13に供給される。また、第二電極220に供給される電圧は、複数の第四電極要素224、複数の第五電極要素225及び1以上の第六電極要素226に供給される。
FIG. 17 is a graph showing waveforms of voltages supplied to the
図17に示すように、集塵モードにおいては、電圧供給回路204は、第一電極10と第二電極220との間に交流電圧を供給する。本実施の形態では、電圧供給回路204は、第一電極10の複数の第一電極要素11、複数の第二電極要素12及び1以上の第三電極要素13にグランド電位を供給する。つまり、複数の第一電極要素11、複数の第二電極要素12及び1以上の第三電極要素13の電位はいずれも0Vとなる。また、第二電極220の複数の第四電極要素224、複数の第五電極要素225及び1以上の第六電極要素226には、交流電位が供給される。本実施の形態では、第二電極220の複数の第四電極要素224、複数の第五電極要素225及び1以上の第六電極要素226には、第一電極10と第二電極220との距離が4mm程度である場合は、最大電界が1kV/mm、周波数が0.1Hz以上1Hz以下程度の交流電位が供給される。なお、図17に示す例では、第二電極220に供給する電位の波形は矩形であるが、電位の波形は、矩形に限定されない。例えば、電位の波形は台形波などでもよい。
As shown in FIG. 17, in the dust collection mode, the
図16Aに示すように、第二電極220に正の高電位が供給される場合の動作は、実施の形態1に係る集塵モードの動作と同様である。また、図16Bに示すように、第二電極220に負の高電位が供給される場合の動作は、図16Aに示す例と異なり、第一電極10から第二電極220へ向かう電界が形成される。なお、図16A及び図16Bにおいて、電界の向きが破線矢印で示されている。このような電界中に帯電した粒子90pが流入すると、図16Bに示すように、帯電した粒子90pが電界によって静電力を受け、第二電極220へ向かう力を受ける。したがって、帯電した粒子90pは、第二電極220によって捕捉される。第二電極220によって捕捉された粒子90pの多くは、電荷を失い、粒子90となる。
As shown in FIG. 16A, the operation when a positive high potential is supplied to the
以上のように、本実施の形態に係る集塵モードにおいては、第一電極10及び第二電極220の両方で、帯電した粒子を捕捉する。本実施の形態では、第一電極10だけでなく第二電極220でも帯電した粒子を捕捉できるため、実施の形態1に係る電気集塵装置100より、第一電極10に堆積する粒子の量を低減できる。したがって、本実施の形態では、集塵モードの連続運転可能時間をより長くできる。
As described above, in the dust collection mode according to the present embodiment, the charged particles are captured by both the
次に、クリーニングモードにおける動作について図18A、図18B及び図19を用いて説明する。図18A及び図18Bは、本実施の形態に係る電気集塵装置200のクリーニングモードにおける第一電極10及び第二電極220の各タイミングでの動作を示す模式図である。図18A及び図18Bにおいては、第一電極10及び第二電極220のZX平面に平行な断面が示されている。なお、図18Aは、第一電極要素11及び第四電極要素224に正の高電位(+H.V.)が供給され、第三電極要素13及び第六電極要素226に負の高電位(−H.V.)が供給されるタイミングにおける動作を示す模式図である。図18Bは、第一電極要素11及び第四電極要素224に負の高電位(−H.V.)が供給され、第三電極要素13及び第六電極要素226に正の高電位(+H.V.)が供給されるタイミングにおける動作を示す模式図である。なお、本実施の形態では、第二電極要素12及び第五電極要素225には、常にグランド電位が供給されている。
Next, the operation in the cleaning mode will be described with reference to FIGS. 18A, 18B and 19. 18A and 18B are schematic views showing the operation of the
図19は、本実施の形態に係る電気集塵装置200のクリーニングモードにおいて第一電極10及び第二電極220に供給される電圧の波形を示すグラフである。図19においては、第一電極10及び第二電極220に供給される電圧として第一電極要素11、第二電極要素12及び第三電極要素13、並びに、第四電極要素224、第五電極要素225及び第六電極要素226に供給される電圧が示されている。
FIG. 19 is a graph showing waveforms of voltages supplied to the
本実施の形態に係る第一電極10における動作は、図18A及び図18Bに示すように、実施の形態1に係る第一電極10における動作と同様である。また、本実施の形態に係る第二電極220における動作も、実施の形態1に係る第一電極10における動作と同様である。第二電極20の第四電極要素224、第五電極要素225及び第六電極要素226が、それぞれ、第一電極10の第一電極要素11、第二電極要素12及び第三電極要素13と同様の機能を有する。
As shown in FIGS. 18A and 18B, the operation of the
これにより、本実施の形態に係るクリーニングモードでは、第一電極10及び第二電極220の両方において、集塵モードで捕捉された粒子を除去できる。
Thereby, in the cleaning mode according to the present embodiment, the particles captured in the dust collection mode can be removed from both the
[2−3.まとめ]
以上のように、本実施の形態に係る電気集塵装置200において、電圧供給回路204は、集塵モードにおいて、第一電極10と第二電極220との間に交流電圧を供給する。[2-3. Summary]
As described above, in the
これにより、第一電極10だけでなく第二電極220でも帯電した粒子を捕捉できるため、第一電極10に堆積する粒子の量を低減できる。このため、本実施の形態では、実施の形態1に係る電気集塵装置100より、第一電極10に堆積する粒子の量を低減できる。したがって、本実施の形態では、集塵モードの連続運転可能時間をより長くできる。
As a result, charged particles can be captured not only by the
電気集塵装置200において、第二電極220は、互いに離隔して配列される複数の第四電極要素224と、互いに離隔して配列される複数の第五電極要素225と、1以上の第六電極要素226と、複数の第四電極要素224と複数の第五電極要素225との間に配置された第二誘電体227とを有してもよい。複数の第五電極要素225の各々は、複数の第四電極要素224の各々と対向して配置されてもよい。1以上の第六電極要素226の各々は、複数の第四電極要素224のうち、隣り合う二つの第四電極要素224の間に、複数の第四電極要素224及び複数の第五電極要素225から離隔して配置されてもよい。
In the
このような電気集塵装置200によれば、第一電極10と第二電極20との間に電圧を印加することで、帯電した粒子90pを捕捉することができる。また、第四電極要素224と、第四電極要素224と対向して配置される第五電極要素225とを備えることにより、第四電極要素224と第五電極要素225との間に交流電圧を印加することで、第四電極要素224と第五電極要素225との間で沿面放電を発生させることができる。これにより、捕捉した粒子90p(又は粒子90)を第二電極220から速やかにかつ効率的に除去することが可能になる。また、沿面放電を発生させることにより、第二電極220で捕捉されて電荷を失った粒子90を再度帯電させることができるため、静電力を用いて粒子90を第二電極220から除去することができる。
According to such an
さらに、第四電極要素224と第六電極要素226との間に電圧を印加することで、隣り合う第四電極要素224間において印加される電界強度を高めることができる。これにより、第二電極220に付着した粒子のうち、より多くの粒子を除去できる。
Further, by applying a voltage between the
また、電気集塵装置200において、電圧供給回路204は、クリーニングモードにおいて、複数の第四電極要素224と複数の第五電極要素225との間に第三交流電圧を供給することによって、複数の第四電極要素224と複数の第五電極要素225との間で沿面放電Pを発生させてもよい。
Further, in the
これにより、クリーニングモードにおいて、第二電極220で捕捉した粒子を速やかにかつ効率的に除去することが可能になる。また、本実施の形態では、沿面放電により、第二電極220で捕捉されて電荷を失った粒子を再度帯電させることができるため、静電力を用いて第二電極220から除去することができる。
This makes it possible to quickly and efficiently remove the particles captured by the
電気集塵装置200において、電圧供給回路204は、クリーニングモードにおいて、さらに、1以上の第六電極要素226と複数の第五電極要素225との間に第四交流電圧を供給し、複数の第四電極要素224と1以上の第六電極要素226との間の最大電位差は、複数の第四電極要素224と複数の第五電極要素225との間の最大電位差より大きくてもよい。
In the
これにより、隣り合う二つの第四電極要素224の間における電界強度E、特に、複数の第四電極要素224の配列方向における電界強度を高めることができる。したがって、第二電極220に付着した粒子90の離脱を促進することができる。
Thereby, the electric field strength E between the two adjacent
電気集塵装置200において、第二誘電体227は、第一電極10側に配置された主面である第二表面227fと、第二表面227fの裏側に配置された主面である第二裏面227rとを有してもよい。複数の第四電極要素224は、第二表面227fに配置され、複数の第五電極要素225及び1以上の第六電極要素226は、第二裏面227rに配置されてもよい。
In the
これにより、複数の第四電極要素224と複数の第五電極要素225との間の絶縁を維持しつつ、複数の第四電極要素224と複数の第五電極要素225とを接近させることができる。したがって、複数の第四電極要素224と複数の第五電極要素225との間で沿面放電を発生させるために要する電圧を低減できる。また、第二表面227f及び第二裏面227rにおいて捕捉した粒子が付着又は堆積した状態でも、複数の第四電極要素224と複数の第五電極要素225及び1以上の第六電極要素226との間で、当該粒子を介した異常放電が発生することを抑制できる。
Thereby, the plurality of
(実施の形態3)
[3−1.電気集塵装置の構成]
実施の形態3に係る電気集塵装置の構成について図20及び図21を用いて説明する。図20は、本実施の形態に係る電気集塵装置300の機能的な構成の一例を示すブロック図である。図21は、本実施の形態に係る電気集塵装置300の全体構成の一例を示す模式的な斜視図である。(Embodiment 3)
[3-1. Configuration of electrostatic precipitator]
The configuration of the electrostatic precipitator according to the third embodiment will be described with reference to FIGS. 20 and 21. FIG. 20 is a block diagram showing an example of a functional configuration of the
本実施の形態に係る電気集塵装置300は、粒子を含み所定方向に流れる気体から粒子を捕捉する。当該気体は、特に限定されないが、本実施の形態では、当該気体として空気を用いる。電気集塵装置300は、気体の経路内に配置される。例えば、電気集塵装置300は、換気装置の一部として、換気システムにおける給気ダクト内等に設置され、給気ダクトに流入する気体中の粒子の少なくとも一部を捕捉して、清浄化された気体を吐出する。
The
図20に示すように、電気集塵装置300は、機能的には、気体中の帯電した粒子を捕捉する集塵部301と、気体中の粒子を帯電させる帯電部302と、帯電部302等に電力を供給する電源回路303とを備える。電気集塵装置300は、さらに、集塵部301に電圧を供給する電圧供給回路304と、電圧供給回路304が供給する電圧を制御する制御部305とを備える。
As shown in FIG. 20, functionally, the
図21に示すように、構造的には、電気集塵装置300では、気体の流れの方向における帯電部302の下流に、集塵部301が配置される。気体は、電気集塵装置300の外部に配置された送風機等によって、帯電部302及び集塵部301に導入されてもよい。なお、送風機は電気集塵装置300の内部に配置されてもよい。
As shown in FIG. 21, structurally, in the
ここで、図21以降の各図において、気体が流れる方向をX軸方向としている。本実施の形態では、X軸正方向に気体が流れる。X軸に垂直な鉛直方向をY軸方向とし、上方から下方に向かう方向を、Y軸正方向としている。X軸及びY軸に垂直な水平方向をZ軸方向としている。上記鉛直方向及び水平方向は、電気集塵装置300が配置される向きを制限しない。電気集塵装置300は、X軸方向、Y軸方向及びZ軸方向をいかなる向きにして配置されてもよい。ここで、X軸正方向は、所定の方向の一例であり、Y軸方向は、所定の方向と異なる方向の一例である。
Here, in each of the drawings after FIG. 21, the direction in which the gas flows is defined as the X-axis direction. In this embodiment, the gas flows in the positive direction of the X-axis. The vertical direction perpendicular to the X-axis is the Y-axis direction, and the direction from the top to the bottom is the Y-axis positive direction. The horizontal direction perpendicular to the X-axis and the Y-axis is the Z-axis direction. The vertical direction and the horizontal direction do not limit the direction in which the
図20及び図21を参照すると、帯電部302は、電気集塵装置300に流入する気体中の粒子90を帯電させる。帯電部302は、互いに対向して配置された高電位電極330と低電位電極340とを備える。本実施の形態では、帯電部302は、高電位電極330と低電位電極340との間でコロナ放電を発生することによって、放電空間中を通過する粒子90の大部分を正に帯電させる。このように、帯電部302は正に帯電した粒子90pを生成する。なお、帯電部302は、粒子90を負に帯電させることによって、負に帯電した粒子を生成してもよい。
With reference to FIGS. 20 and 21, the charging
高電位電極330は、低電位電極340よりも高い電位が印加され、この電位差に起因して、高電位電極330と低電位電極340との間で放電を発生させる。高電位電極330は、例えばステンレス、タングステン等の導電性金属で構成され、電界が集中するように、本実施の形態では、細長い棒状の形状を有する。なお、高電位電極330は、平板等のいかなる形状を有してもよい。低電位電極340は、例えばステンレス、アルミニウム等の導電性金属で構成される。本実施の形態では、低電位電極340は、平板状の形状を有するが、いかなる形状でもよい。
A higher potential is applied to the high
複数の低電位電極340が、互いに対向して、具体的には、互いに平行に、Z軸方向に並んで配置されている。さらに、複数の低電位電極340は、XY平面と平行に配置され、これらの間にX軸方向の気体の流路を形成する。つまり、各低電位電極340は、その主面が気体の流れの方向に沿うように配置される。また、複数の高電位電極330が、低電位電極340の間で、低電位電極340の主面と平行に且つ対向して配置されている。
A plurality of low
各高電位電極330は、Y軸方向を軸方向として配置される。高電位電極330と低電位電極340との間の距離は、例えば10mm以上20mm以下程度である。高電位電極330には、例えば5kV以上10kV以下程度の電位が印加され、低電位電極340は、例えば接地され得る。
Each high
図20及び図21を参照すると、集塵部301は、帯電部302を通過後の気体中の帯電した粒子を捕捉する。本実施の形態では、集塵部301は、正に帯電した粒子90pを捕捉する。集塵部301は、1以上の第一電極310及び1以上の第二電極320を備える。板状の第一電極310及び第二電極320は、互いに対向して、具体的には、互いに間隔をあけて平行に、Z軸方向に並んで配置されている。本実施の形態では、集塵部301は、複数の第一電極310及び複数の第二電極320を備え、複数の第一電極310及び複数の第二電極320は、Z軸方向に交互に配置されている。複数の第一電極310及び複数の第二電極320は、低電位電極340と同様の向きで、XY平面と平行に配置され、これらの間にX軸方向の気体の流路を形成する。つまり、第一電極310及び第二電極320のそれぞれは、その主面が気体の流れの方向に沿うように配置される。よって、低電位電極340の間を通過した気体は、第一電極310及び第二電極320の間に、スムーズに流入する。第一電極310と第二電極320との間の距離は、第一電極310及び第二電極320に供給される電圧に応じて、適宜設定されればよい。例えば、第一電極310と第二電極320との間の最大電界が、1kV/mm程度となるように設定される。本実施の形態では、当該距離は4mm程度である。
With reference to FIGS. 20 and 21, the
第一電極310及び第二電極320の詳細な構成について図22を用いて説明する。図22は、本実施の形態に係る電気集塵装置300の第一電極310及び第二電極320の構成を示す断面図である。図22には、第一電極310及び第二電極320のZX平面に平行な断面が示されている。
The detailed configuration of the
図22に示すように、第一電極310は、1以上の第一電極要素311と、1以上の第二電極要素312と、第一電極要素311及び第二電極要素312の間に配置された第一誘電体313とを有する。第二電極320は、第一電極310と対向して配置される。第一誘電体313は、第二電極320側に配置された主面である第一表面313fと、第一表面313fの裏側に配置された主面である第一裏面313rとを有する。第一電極要素311は、第一誘電体313の第一表面313fに配置される。第二電極要素312は、第一誘電体313の内部又は第一裏面313rに配置される。本実施の形態では、図22に示すように、第二電極要素312は、第一誘電体313の第一裏面313rに配置される。これにより、第一電極要素311と第二電極要素312との間の絶縁を維持しつつ、第一電極要素311と第二電極要素312とを接近させることができる。したがって、第一電極要素311と第二電極要素312との間で沿面放電を発生させるために要する電圧を低減できる。また、第一表面313f及び第一裏面313rにおいて捕捉した粒子が付着又は堆積した状態でも、第一電極要素311と第二電極要素312との間で、当該粒子を介した異常放電が発生することを抑制できる。
As shown in FIG. 22, the
第一誘電体313は、1以上の第一電極要素311と、1以上の第二電極要素312とを電気的に絶縁し、例えば、粒子が第一電極310上に付着し、堆積した場合においても、粒子を介して第一電極要素311と第二電極要素312とが短絡することを抑制する。第一誘電体313を構成する材料は、公知の電気的な絶縁材料の中から適宜選択される。本実施の形態では、第一誘電体313は、膜状の誘電体である。第一誘電体313の膜厚は、例えば10μm以上100μm以下程度であり、本実施の形態では、25μm程度である。
The
第一電極要素311及び第二電極要素312は、銅等の導電材料を主成分として含み、例えば、それぞれ第一誘電体313の第一表面313f上及び第一裏面313r上に形成されたパターン電極である。本実施の形態では、第一電極要素311は、複数の細長い線状の電極要素であり、第二電極要素312は、第一誘電体313の第一裏面313rのほぼ全面に形成された平板状(又はシート状)の電極要素である。第一電極要素311の形状は特に限定されない。第一電極要素311の幅(つまり、X軸方向の寸法)は、例えば、0.1mm以上1mm以下程度であり、本実施の形態では0.2mm程度である。第一電極要素311の厚さ(つまり、Z軸方向の寸法)は、例えば5μm以上50μm以下程度であり、本実施の形態では、20μm程度である。また、隣り合う第一電極要素311の間隔は、例えば、0.2mm以上1mm以下程度であり、本実施の形態では、1mm程度である。
The
また、本実施の形態では、第一電極310は、その両面で帯電した粒子を捕捉できるように、二組の第一電極要素311及び第一誘電体313を有する。より詳しくは、第一電極310は、二つの第一誘電体313と、二つの第一誘電体313の間に配置された第二電極要素312と、二つの第一誘電体313の各々の第一表面313fに配置された1以上の第一電極要素311とを有する。
Further, in the present embodiment, the
第二電極320は、図22に示すように、単一の平板状の電極であり、例えば、ステンレス、アルミニウム、銅等の導電材料を主成分として含む。なお、第二電極320は、例えば、絶縁基板上に形成されたパターン電極であってもよい。
As shown in FIG. 22, the
図20に戻り、電源回路303は、帯電部302と、電圧供給回路304とに電位を印加する。本実施の形態では、電源回路303は、例えば商用交流電源等の系統電源(不図示)から電力の供給を受け、供給された交流電力を直流電力に変換し、直流の電位を帯電部302及び電圧供給回路304に印加する。例えば、電源回路303は、コンバータ回路、トランス等によって、供給された電力を変換及び変圧して出力する。電源回路303は、帯電部302の高電位電極330及び低電位電極340にそれぞれ高電位及び低電位を印加する。また、電源回路303が電圧供給回路304に印加する電位は、帯電部302の高電位電極330に印加する電位と異なってもよい。
Returning to FIG. 20, the
電圧供給回路304は、集塵部301における第一電極310及び第二電極320に電圧を供給する。第一電極310及び第二電極320は、それぞれ、電圧供給回路304から電圧を供給されることによって、第一電極310及び第二電極320の周囲に電界を生成する。電圧供給回路304は、制御部305によって制御される。電圧供給回路304によって供給される電圧、及び、第一電極310及び第二電極320の周囲に形成される電界については、後で詳述する。
The
制御部305は、電圧供給回路304を制御する。制御部305は、第一電極310で帯電した粒子を捕捉する集塵モード、及び、第一電極310で捕捉された粒子を第一電極310から離脱させるクリーニングモードを有する。制御部305が電圧供給回路304を制御することによって、集塵モード又はクリーニングモードに対応する電圧が第一電極310及び第二電極320に供給される。
The
制御部305は、CPU又はDSP等のプロセッサ、並びに、RAM及びROM等のメモリなどからなる処理回路により構成されてもよい。制御部305の一部又は全部の機能は、CPU又はDSPがRAMを作業用のメモリとして用いてROMに記録されたプログラムを実行することによって達成されてもよい。また、制御部305の一部又は全部の機能は、電子回路又は集積回路等の専用のハードウェア回路によって達成されてもよい。制御部305の一部又は全部の機能は、上記のソフトウェア機能とハードウェア回路との組み合わせによって構成されてもよい。
The
[3−2.電気集塵装置の動作]
本実施の形態に係る電気集塵装置300の動作を説明する。具体的には、制御部305の集塵モード及びクリーニングモードにおける電圧供給回路304、第一電極310及び第二電極320の動作を中心に説明する。[3-2. Operation of electrostatic precipitator]
The operation of the
まず、集塵モードにおける動作について図23及び図24を用いて説明する。図23は、本実施の形態に係る電気集塵装置300の集塵モードにおける第一電極310及び第二電極320の動作を示す模式図である。図23においては、第一電極310及び第二電極320のZX平面に平行な断面が示されている。図24は、本実施の形態に係る電気集塵装置300の集塵モードにおいて第一電極310及び第二電極320に供給される電圧の波形を示すグラフである。図24においては、第一電極310に供給される電圧として第一電極要素311及び第二電極要素312に供給される電圧が示されている。
First, the operation in the dust collection mode will be described with reference to FIGS. 23 and 24. FIG. 23 is a schematic view showing the operation of the
図23に示すように、集塵モードにおいては、帯電した粒子90pを含み所定方向(本実施の形態では、X軸方向)に流れる気体から帯電した粒子90pを捕捉する。図23には、気体が流れる方向である気流の向きが矢印で示されている。
As shown in FIG. 23, in the dust collection mode, the charged
図24に示すように、集塵モードにおいては、電圧供給回路304は、第一電極310と第二電極320との間に直流電圧を供給する。具体的には、電圧供給回路304は、第一電極310の第一電極要素311及び第二電極要素312にグランド電位を供給する。つまり、第一電極要素311及び第二電極要素312の電位はいずれも0Vとなる。また、第二電極320には、正の高電位が供給される。第二電極320には、例えば、4kV程度の高電位が供給される。
As shown in FIG. 24, in the dust collection mode, the
これにより、第二電極320から第一電極310へ向かう電界が形成される。なお、図23において、電界の向きが破線矢印で示されている。このような電界中に帯電した粒子90pが流入すると、図23に示すように、粒子90pが電界によって静電力を受け、第一電極310へ向かう力を受ける。したがって、粒子90pは、第一電極310によって捕捉される。第一電極310によって捕捉された帯電した粒子90pの多くは、電荷を失い、粒子90となる。なお、第一電極310の第一電極要素311及び第二電極要素312に供給される電位は、グランド電位に限定されない。例えば、負の電位であってもよいし、第二電極320に供給される電位より低い正の電位であってもよい。
As a result, an electric field is formed from the
次に、クリーニングモードにおける動作について図25A、図25B及び図26を用いて説明する。図25A及び図25Bは、本実施の形態に係る電気集塵装置300のクリーニングモードにおける第一電極310及び第二電極320の各タイミングでの動作を示す模式図である。図25A及び図25Bにおいては、第一電極310及び第二電極320のZX平面に平行な断面が示されている。なお、図25A及び図25Bは、それぞれ第一電極要素311に正の高電位(+H.V.)及び負の高電位(−H.V.)が供給されるタイミングでの動作を示す模式図である。図26は、本実施の形態に係る電気集塵装置300のクリーニングモードにおいて第一電極310及び第二電極320に供給される電圧の波形を示すグラフである。図26においては、第一電極310に供給される電圧として第一電極要素311及び第二電極要素312に供給される電圧が示されている。
Next, the operation in the cleaning mode will be described with reference to FIGS. 25A, 25B and 26. 25A and 25B are schematic views showing the operation of the
図25A及び図25Bに示すように、クリーニングモードにおいては、第一電極310で捕捉された粒子90を第一電極310から離脱させる。なお、上述したとおり、帯電した粒子90pの多くは、第一電極310で捕捉されて電荷を失い、粒子90となっている。このように、電荷を失った粒子90を第一電極310から除去するために、電圧供給回路304は、第一電極要素311及び第二電極要素312の間に交流電圧を供給することによって、第一電極要素311及び第二電極要素312との間で沿面放電を発生させる。具体的には、図26に示すように、電圧供給回路304は、第一電極310の第二電極要素312及び第二電極320にグランド電位を供給し、第一電極310の第一電極要素311に交流電位を供給する。これにより、第一電極要素311と第二電極要素312との間の電位差が大きいタイミングで第一電極要素311の周縁にて沿面放電が発生する。ここで第一電極要素311の周縁とは、第一表面313fの平面視における第一電極要素311の端部である。
As shown in FIGS. 25A and 25B, in the cleaning mode, the
図25Aに示すように、第一電極要素311に正の高電位が供給されるタイミングにおいては、第一電極要素311の断面の頂点付近において沿面放電Pが発生する。沿面放電Pが発生している領域においては、プラズマが生成される。第一電極要素311の周縁にて生成されたプラズマ中のイオンのうち、電子などの負イオンは第二電極要素312から第一電極要素311へ向かう向きに力を受け、正イオンは第一電極要素311から第二電極要素312へ向かう向きに力を受ける。このため、沿面放電Pが発生している第一電極310の第一表面313f上の領域においては正イオンの方が、負イオンより多い。したがって、第一電極310に捕捉されている粒子90の少なくとも一部は、沿面放電Pによって、正に帯電して粒子90pとなる。
As shown in FIG. 25A, a creepage discharge P is generated near the apex of the cross section of the
第一電極要素311に供給する交流電位の最大値及び周波数は、第一電極310において上記動作に適した値に適宜設定されればよい。本実施の形態では、交流電位の最大値は、1kV以上2kV以下程度であり、周波数は25Hz以上100Hz以下程度である。
The maximum value and frequency of the AC potential supplied to the
続いて、図25Bに示すように、第一電極要素311に負の高電位が供給されるタイミングにおいても、沿面放電Pが発生する。これにより、粒子90が負に帯電して粒子90nとなる。また、第一電極要素311に負の電位が印加される場合には、第二電極要素312から第一電極要素311に向かう電界が形成されるため、正に帯電した粒子90pが、第一電極310から第二電極320へ向かう向きに力を受ける。これにより、粒子90pを第一電極310から分離することができる。なお、このような力は、第一電極要素311に電位が供給されるタイミングのうち、特に、沿面放電が発生していないとき、つまり、沿面放電によって発生したイオンが少ない場合に最も有効となる。
Subsequently, as shown in FIG. 25B, creepage discharge P is also generated at the timing when a negative high potential is supplied to the
以上のようにクリーニングモードにおいては、第一電極310で捕捉された粒子90を帯電させて、第一電極310から分離することができる。このように分離された粒子90pは、重力を用いて集塵部301から除去されてもよいし、上記の所定の方向(X軸方向)と異なる方向に気流を発生させることで除去されてもよい。このために、電気集塵装置300は、別途送風機を備えてもよい。なお、捕捉された粒子90を除去するために、放電によって、粒子90を燃焼又は分解することも可能であるが、粒子90を燃焼又は分解するためには、上述のように、電極から除去する場合と比べて長い時間を要する。このため、気体中の粒子の密度が高い場合、電気集塵装置300に流入する気体量が多い場合などには、この方法は適さない。また、この方法では、高電圧を比較的長時間にわたって供給する必要があるため、消費電力が大きくなる。さらに、この方法では、強い放電が必要であるため、それに耐え得る耐久性の高い電極が必要となる。一方、本実施の形態では、必ずしも粒子90を燃焼又は分解する必要はないため、気体中の粒子の密度が高い場合、及び、電気集塵装置300に流入する気体量が多い場合においても利用可能である。さらに、本実施の形態では、上記方法より消費電力を抑制できる。また、本実施の形態では、微弱な沿面放電を発生させるだけでよいため、各電極要素に要求される耐久性は上記方法を用いる場合より低くてよい。
As described above, in the cleaning mode, the
なお、図26に示す例では、第一電極要素311と第二電極要素312との間に正弦波状の交流電圧を印加したが、交流電圧の波形は、正弦波状に限定されない。例えば、三角波であってもよいし、台形波であってもよい。
In the example shown in FIG. 26, a sinusoidal AC voltage is applied between the
上述した本実施の形態に係る電気集塵装置300の動作の流れについて図27を用いて説明する。図27は、本実施の形態に係る電気集塵装置300の動作の流れを示すフローチャートである。
The operation flow of the
図27に示すように、電気集塵装置300の制御部305は、まず、集塵モードで電圧供給回路304を制御することによって、集塵動作を行う(S310)。これにより、上述のとおり、第一電極310で帯電した粒子90pが捕捉される。
As shown in FIG. 27, the
次に、制御部305は、クリーニングモードで電圧供給回路304を制御することによって、クリーニング動作を行う(S320)。これにより、上述の通り、第一電極310から粒子90p(又は粒子90)が除去される。
Next, the
以上のような動作により、本実施の形態に係る電気集塵装置300は、気体中の帯電した粒子90pを捕捉し、かつ、捕捉した粒子を速やかにかつ効率的に除去できる。
By the above operation, the
[3−3.第一電極の構成]
次に、本実施の形態に係る電気集塵装置300における集塵動作をより効果的に行うための第一電極310の第一電極要素311及び第二電極要素312の構成について説明する。[3-3. First electrode configuration]
Next, the configurations of the
まず、第一電極310と第二電極320との間に形成される電界について、図28及び図29を用いて説明する。図28及び図29は、それぞれ本実施の形態及び比較例に係る第一電極と第二電極との間に、集塵モードにおいて形成される電界分布の概要を示す模式図である。図28及び図29においては、電界分布が破線矢印で示されている。
First, the electric field formed between the
図28に示されるように、本実施の形態に係る第一電極310においては、第二電極要素312が第一電極310のほぼ全面に形成されている。図29に示される比較例に係る第一電極410は、本実施の形態に係る第一電極310と同様に、第一電極要素311、第二電極要素412及び第一誘電体313を有する。しかしながら、比較例に係る第一電極410は、第二電極要素412が、第一電極310の一部だけに設けられている点において第一電極310と相違する。
As shown in FIG. 28, in the
図28に示される本実施の形態では、上述のように、第一電極310の全面に第二電極要素312が形成されているため、集塵モードにおいて第一電極310と第二電極320との間の電界強度は均一になる。
In the present embodiment shown in FIG. 28, since the
一方、図29に示される比較例に係る第二電極要素412は、第一電極要素311よりX軸方向の幅が小さく、かつ、X軸方向の位置が、第一電極要素311と重なっている。このため、第二電極320から第一電極410を見ると、第一電極要素311だけが見え、隣り合う第一電極要素311間の隙間には、導電体が存在しない。つまり、第一表面313fの平面視において、第二電極要素412は、第一電極要素311の外部に配置されない。したがって、図29に示すように、集塵モードにおいて、第一電極要素311の部分に電界が集中し、隣り合う第一電極要素311の間では、電界強度が弱い。このように、比較例に係る第一電極410では、電界強度が不均一になる。したがって、集塵部301において集塵能力が低下する。
On the other hand, the
そこで、第一電極と第二電極との間の電界強度を均一にするための第一電極の構成について図30を用いて説明する。図30は、本実施の形態に係る第一電極要素311及び第二電極要素312の構成を示す平面図である。図30では、第一誘電体313の第一表面313fの平面視における第一電極要素311及び第二電極要素312の形状が示されている。
Therefore, the configuration of the first electrode for making the electric field strength between the first electrode and the second electrode uniform will be described with reference to FIG. FIG. 30 is a plan view showing the configuration of the
図30に示すように、本実施の形態では、第一表面313fの平面視において、第二電極要素312の少なくとも一部は、第一電極要素311の外部に配置されている。これにより、第一表面313fの平面視において、隣り合う第一電極要素311の隙間の少なくとも一部を第二電極要素312で埋めることができる。つまり、第一表面313fの平面視において、第一電極310のうち、第一電極要素311及び第二電極要素312が配置されていない領域を低減できる。したがって、第一電極310と第二電極320との間の電界強度を均一化できる。
As shown in FIG. 30, in the present embodiment, in the plan view of the
ここで、本実施の形態の変形例に係る第一電極の構成について図31A及び図31Bを用いて説明する。図31A及び図31Bは、本実施の形態の変形例1及び変形例2に係る第一電極の構成を示す断面図である。 Here, the configuration of the first electrode according to the modified example of the present embodiment will be described with reference to FIGS. 31A and 31B. 31A and 31B are cross-sectional views showing the configuration of the first electrode according to the first modification and the second modification of the present embodiment.
図31Aに示すように、変形例1に係る第一電極310aは、第一電極要素311、第二電極要素312a及び第一誘電体313を有する。本変形例に係る第二電極要素312aは、第一誘電体313の第一表面313fの平面視において、隣り合う第一電極要素311の隙間に配置されている。これにより、第一表面313fの平面視において、隣り合う第一電極要素311の隙間の少なくとも一部を第二電極要素312aで埋めることができる。したがって、第一電極310aと第二電極320との間の電界強度を均一化できる。
As shown in FIG. 31A, the
また、第一表面313fの平面視において、第二電極要素312aは、第一電極要素311の周縁の少なくとも一部と重なる。言い換えると、第一表面313fと直交する方向において、第一電極要素311の周縁と対向する位置に、第二電極要素312aが配置されている。これにより、第一電極要素311の周縁と第二電極要素312aとの距離を最小化できる。したがって、第一電極要素311の周縁と第二電極要素312aとの間で発生する沿面放電の放電開始電圧を低減できる。
Further, in the plan view of the
図31Bに示すように、変形例2に係る第一電極310bは、第一電極要素311、第二電極要素312b及び第一誘電体313を有する。本変形例に係る第二電極要素312bは、第二電極要素312bの幅が第一電極要素311より狭く、かつ、隣り合う第二電極要素312bの隙間が、隣り合う第一電極要素311の隙間より小さい。このような第二電極要素312bを有する第一電極310bによっても、第一表面313fの平面視において、隣り合う第一電極要素311の隙間の少なくとも一部を第二電極要素312bで埋めることができる。したがって、第一電極310bと第二電極320との間の電界強度を均一化できる。
As shown in FIG. 31B, the
また、変形例1と同様に、第一表面313fの平面視において、第二電極要素312bは、第一電極要素311の周縁の少なくとも一部と重なる。言い換えると、第一表面313fと直交する方向において、第一電極要素311の周縁と対向する位置に、第二電極要素312bが配置されている。これにより、第一電極要素311の周縁と第二電極要素312bとの距離を最小化できる。したがって、第一電極要素311の周縁と第二電極要素312bとの間で発生する沿面放電の放電開始電圧を低減できる。
Further, similarly to the modified example 1, in the plan view of the
[3−4.第一電極要素の構成]
次に、本実施の形態に係る第一電極要素の構成について、図32A〜図32Cを用いて説明する。図32Aは、本実施の形態に係る第一電極要素311の、第一表面313fの平面視における概略形状を示す模式的な平面図である。図32B及び図32Cは、それぞれ、本実施の形態の変形例3及び変形例4に係る第一電極要素の、第一表面313fの平面視における概略形状を示す模式的な平面図である。[3-4. Composition of first electrode element]
Next, the configuration of the first electrode element according to the present embodiment will be described with reference to FIGS. 32A to 32C. FIG. 32A is a schematic plan view showing a schematic shape of the
図32Aに示すように、第一電極要素311は、複数の細長い線状の形状、つまり、ストライプ状の形状を有する。第一電極310は、第一電極要素311に電気的に接続されたパッド電極315を有し、パッド電極315から第一電極要素311に電圧が供給される。
As shown in FIG. 32A, the
本実施の形態に係る第一電極要素311は、図32Aに示すような形状を有することにより、一つの平板状の形状を有する場合より、第一電極要素311の周縁の長さを大きくできる。クリーニングモードにおいて発生させる沿面放電は、第一電極要素311の周縁において発生するため、本実施の形態では、第一電極要素が一つの平板状の形状を有する場合より、沿面放電が発生する領域を増大させることができる。
Since the
また、第一電極要素の形状は、図32Aに示される形状に限定されず、例えば、メッシュ状の形状であってもよい。メッシュ状の形状は特に限定されず、例えば、図32Bに示される変形例3に係る第一電極310cの第一電極要素311cのように、格子状の形状であってもよい。また、図32Cに示される変形例4に係る第一電極310dの第一電極要素311dのように、ハニカム状の形状であってもよい。
Further, the shape of the first electrode element is not limited to the shape shown in FIG. 32A, and may be, for example, a mesh shape. The mesh-like shape is not particularly limited, and may be a grid-like shape, for example, as in the
これらの変形例に係る第一電極要素においても、第一電極要素が一つの平板状の形状を有する場合より、沿面放電が発生する領域を増大させることができる。 Also in the first electrode element according to these modified examples, the region where creeping discharge occurs can be increased as compared with the case where the first electrode element has one flat plate shape.
また、図32Bに示される第一電極310cでは、図25A及び図25Bを用いて示したような第一電極要素と第二電極要素との間に発生する電界を、図32BのX軸方向だけでなく、Y軸方向にも発生させることができる。したがって、第一電極310cに付着した粒子に対してX軸方向だけでなく、Y軸方向にも静電力を作用させることができるため、第一電極310cに付着した粒子をより離脱させやすくなる。
Further, in the
さらに、図32Cに示される第一電極310dでは、第一電極要素と第二電極要素との間に発生する電界を、X軸方向及びY軸方向に加えて、X軸に対して斜めの方向にも発生させることができる。したがって、第一電極310dに付着した粒子に対してより多様な向きに静電力を作用させることができるため、第一電極310dに付着した粒子をより一層離脱させやすくなる。
Further, in the
[3−5.まとめ]
以上のように、本実施の形態に係る電気集塵装置300は、粒子を含み所定方向に流れる気体から粒子を捕捉する。電気集塵装置300は、第一電極要素311と、第二電極要素312と、第一電極要素311と第二電極要素312との間に配置された第一誘電体313とを有する第一電極310と、第一電極310と対向する第二電極320と、第一電極310及び第二電極320に電圧を供給する電圧供給回路304と、電圧供給回路304を制御する制御部305とを備える。制御部305は、第一電極310で帯電した粒子を捕捉する集塵モードと、第一電極310で捕捉された粒子を第一電極310から離脱させるクリーニングモードとを有する。電圧供給回路304は、集塵モードにおいて、第一電極310と第二電極320との間に電圧を供給する。電圧供給回路304は、クリーニングモードにおいて、第一電極要素311と第二電極要素312との間に交流電圧を供給することによって、第一電極要素311と第二電極要素312との間で沿面放電Pを発生させる。[3-5. Summary]
As described above, the
これにより、集塵モードにおいて、帯電した粒子を捕捉することができ、かつ、クリーニングモードにおいて、捕捉した粒子を第一電極310から速やかにかつ効率的に除去することが可能になる。また、本実施の形態では、沿面放電により、第一電極310で捕捉されて電荷を失った粒子を再度帯電させることができるため、静電力を用いて第一電極310から除去することができる。
As a result, the charged particles can be captured in the dust collection mode, and the captured particles can be quickly and efficiently removed from the
また、電気集塵装置300において、電圧供給回路304は、集塵モードにおいて、第一電極310と第二電極320との間に直流電圧を供給してもよい。
Further, in the
これにより、第一電極310と第二電極320との間に電界を形成し、当該電界による静電力を用いて、帯電した粒子を第一電極310で捕捉できる。
As a result, an electric field is formed between the
また、電気集塵装置300において、第一誘電体313は、第二電極320側に配置された主面である第一表面313fと、第一表面313fの裏側に配置された主面である第一裏面313rとを有する。第一電極要素311は、第一誘電体313の第一表面313fに配置され、第二電極要素312は、第一誘電体313の内部又は第一裏面313rに配置されてもよい。
Further, in the
これにより、第一電極要素311と第二電極要素312との間の絶縁を維持しつつ、第一電極要素311と第二電極要素312とを接近させることができる。したがって、第一電極要素311と第二電極要素312との間で沿面放電を発生させるために要する電圧を低減できる。
As a result, the
また、電気集塵装置300における第一表面313fの平面視において、第二電極要素312の少なくとも一部は、第一電極要素311の外部に配置されていてもよい。
Further, in the plan view of the
これにより、第一表面313fの平面視において、隣り合う第一電極要素311の隙間の少なくとも一部を第二電極要素312で埋めることができる。したがって、第一電極310と第二電極320との間の電界強度を均一化できる。
Thereby, in the plan view of the
また、電気集塵装置300において、第一表面313fの平面視において、第一電極要素311は、ストライプ状又はメッシュ状の形状を有してもよい。
Further, in the
これにより、例えば第一電極要素が一つの平板状の形状を有する場合より、沿面放電が発生する領域を増大させることができる。 Thereby, for example, the region where creeping discharge occurs can be increased as compared with the case where the first electrode element has one flat plate shape.
(実施の形態4)
実施の形態4に係る電気集塵装置について説明する。本実施の形態に係る電気集塵装置は、集塵モードにおいて、集塵部の第一電極及び第二電極の両方で帯電した粒子を捕捉する。また、本実施の形態に係る電気集塵装置は、クリーニングモードにおいて、集塵部の第一電極及び第二電極の両方で粒子を除去する。以下、本実施の形態に係る電気集塵装置について、実施の形態3に係る電気集塵装置300との相違点を中心に説明する。(Embodiment 4)
The electrostatic precipitator according to the fourth embodiment will be described. The electrostatic precipitator according to the present embodiment captures charged particles at both the first electrode and the second electrode of the dust collecting unit in the dust collecting mode. Further, in the electrostatic precipitator according to the present embodiment, particles are removed by both the first electrode and the second electrode of the dust collecting portion in the cleaning mode. Hereinafter, the electrostatic precipitator according to the present embodiment will be described focusing on the differences from the
[4−1.電気集塵装置の構成]
本実施の形態に係る電気集塵装置の構成について図33を用いて説明する。図33は、本実施の形態に係る電気集塵装置500の機能的な構成の一例を示すブロック図である。図33に示すように、本実施の形態に係る電気集塵装置500は、実施の形態3に係る電気集塵装置300と同様に、集塵部501と、帯電部302と、電源回路303と、電圧供給回路504と、制御部505とを備える。このように、本実施の形態に係る電気集塵装置500は、集塵部501、電圧供給回路504及び制御部505の構成において、実施の形態3に係る電気集塵装置300と相違する。以下、これらの相違点について説明する。[4-1. Configuration of electrostatic precipitator]
The configuration of the electrostatic precipitator according to the present embodiment will be described with reference to FIG. 33. FIG. 33 is a block diagram showing an example of a functional configuration of the
集塵部501の構成について、図34を用いて説明する。図34は、本実施の形態に係る集塵部501の第一電極310及び第二電極520の構成を示す断面図である。図34には、第一電極310及び第二電極520のZX平面に平行な断面が示されている。本実施の形態に係る第一電極310は、実施の形態3に係る第一電極310と同様の構成を有する。
The configuration of the
本実施の形態に係る第二電極520は、第三電極要素523と、第四電極要素524と、第三電極要素523及び第四電極要素524の間に配置された第二誘電体525とを有する。本実施の形態に係る第三電極要素523、第四電極要素524及び第二誘電体525は、それぞれ、実施の形態3に係る第一電極310の第一電極要素311、第二電極要素312及び第一誘電体313と同様の構成を有する。言い換えると、第二電極520は、第一電極310と同様の構成を有する。第二電極520において、第二誘電体525は、第一電極310側に配置された主面である第二表面525fと、第二表面525fの裏側に配置された主面である第二裏面525rとを有する。第三電極要素523は、第二誘電体525の第二表面525fに配置され、第四電極要素524は、第二誘電体525の内部又は第二裏面525rに配置される。これにより、第三電極要素523と第四電極要素524との間の絶縁を維持しつつ、第三電極要素523と第四電極要素524とを接近させることができる。したがって、第三電極要素523と第四電極要素524との間で沿面放電を発生させるために要する電圧を低減できる。
The
制御部505は、電圧供給回路504を制御する。本実施の形態では、制御部505は、第一電極310及び第二電極520の両方で帯電した粒子を捕捉する集塵モードと、第一電極310及び第二電極520で捕捉された粒子をそれぞれ第一電極310及び第二電極520から離脱させるクリーニングモードとを有する。
The
電圧供給回路504は、第一電極310及び第二電極520に電圧を供給する。本実施の形態では、電圧供給回路504は、集塵モードにおいて、第一電極310と第二電極520との間に交流電圧を供給する。
The
また、電圧供給回路504は、クリーニングモードにおいて、第一電極要素311と第二電極要素312との間に交流電圧を供給することによって、第一電極要素311と第二電極要素312との間で沿面放電を発生させる。また、電圧供給回路504は、第三電極要素523と第四電極要素524との間に交流電圧を供給することによって、第三電極要素523と第四電極要素524との間で沿面放電を発生させる。
Further, in the cleaning mode, the
[4−2.電気集塵装置の動作]
本実施の形態に係る電気集塵装置500の動作を説明する。[4-2. Operation of electrostatic precipitator]
The operation of the
まず、集塵モードにおける動作について図35A、図35B及び図36を用いてい説明する。図35A及び図35Bは、本実施の形態に係る電気集塵装置500の集塵モードにおける第一電極310及び第二電極520の各タイミングでの動作を示す模式図である。図35A及び図35Bにおいては、第一電極310及び第二電極520のZX平面に平行な断面が示されている。なお、図35A及び図35Bは、それぞれ第二電極520に正の高電位(+H.V.)及び負の高電位(−H.V.)が供給されるタイミングにおける動作を示す模式図である。
First, the operation in the dust collection mode will be described with reference to FIGS. 35A, 35B and 36. 35A and 35B are schematic views showing the operation of the
図36は、本実施の形態に係る電気集塵装置500の集塵モードにおいて第一電極310及び第二電極520に供給される電圧の波形を示すグラフである。図36においては、第一電極310及び第二電極520に供給される電圧として第一電極要素311及び第二電極要素312、並びに、第三電極要素523及び第四電極要素524に供給される電圧が示されている。
FIG. 36 is a graph showing waveforms of voltages supplied to the
図36に示すように、集塵モードにおいては、電圧供給回路504は、第一電極310と第二電極520との間に交流電圧を供給する。具体的には、電圧供給回路504は、第一電極310の第一電極要素311及び第二電極要素312にグランド電位を供給する。つまり、第一電極要素311及び第二電極要素312の電位はいずれも0Vとなる。また、第二電極520の第三電極要素523及び第四電極要素524には、交流電位が供給される。本実施の形態では、第二電極520の第三電極要素523及び第四電極要素524には、第一電極310と第二電極520との距離が4mm程度である場合は、最大電界が1kV/mm、周波数が0.1以上1Hz以下程度の交流電位が供給される。なお、図36に示す例では、第三電極要素523及び第四電極要素524に供給する電位の波形は矩形であるが、電位の波形は、矩形に限定されない。例えば、電位の波形は台形波などでもよい。
As shown in FIG. 36, in the dust collection mode, the
図35Aに示すように、第二電極520の第三電極要素523及び第四電極要素524に正の高電位が供給される場合の動作は、実施の形態3に係る集塵モードの動作と同様である。また、図35Bに示すように、第二電極520の第三電極要素523及び第四電極要素524に負の高電位が供給される場合の動作は、図35Aに示す例と異なり、第一電極310から第二電極520へ向かう電界が形成される。なお、図35A及び図35Bにおいて、電界の向きが破線矢印で示されている。このような電界中に帯電した粒子90pが流入すると、図35Bに示すように、帯電した粒子90pが電界によって静電力を受け、第二電極520へ向かう力を受ける。したがって、帯電した粒子90pは、第二電極520によって捕捉される。第二電極520によって捕捉された粒子90pの多くは、電荷を失い、粒子90となる。
As shown in FIG. 35A, the operation when a positive high potential is supplied to the
以上のように、本実施の形態に係る集塵モードにおいては、第一電極310及び第二電極520の両方で、帯電した粒子を捕捉する。本実施の形態では、第一電極310だけでなく第二電極520でも帯電した粒子を捕捉できるため、実施の形態3に係る電気集塵装置300より、第一電極310に堆積する粒子の量を低減できる。したがって、本実施の形態では、集塵モードの連続運転可能時間をより長くできる。
As described above, in the dust collection mode according to the present embodiment, the charged particles are captured by both the
次に、クリーニングモードにおける動作について図37A、図37B及び図38を用いて説明する。図37A及び図37Bは、本実施の形態に係る電気集塵装置500のクリーニングモードにおける第一電極310及び第二電極520の各タイミングでの動作を示す模式図である。図37A及び図37Bにおいては、第一電極310及び第二電極520のZX平面に平行な断面が示されている。なお、図37Aは、第一電極要素311及び第三電極要素523に正の高電位(+H.V.)が供給されるタイミングにおける動作を示す模式図である。図37Bは、第一電極要素311及び第三電極要素523に負の高電位(−H.V.)が供給されるタイミングにおける動作を示す模式図である。
Next, the operation in the cleaning mode will be described with reference to FIGS. 37A, 37B and 38. 37A and 37B are schematic views showing the operation of the
図38は、本実施の形態に係る電気集塵装置500のクリーニングモードにおいて第一電極310及び第二電極520に供給される電圧の波形を示すグラフである。図38においては、第一電極310及び第二電極520に供給される電圧として第一電極要素311及び第二電極要素312、並びに、第三電極要素523及び第四電極要素524に供給される電圧が示されている。
FIG. 38 is a graph showing waveforms of voltages supplied to the
本実施の形態に係る第一電極310における動作は、図37A及び図37Bに示すように、実施の形態3に係る第一電極310における動作と同様である。また、本実施の形態に係る第二電極520における動作も、実施の形態3に係る第一電極310における動作と同様である。第二電極320の第三電極要素523及び第四電極要素524が、それぞれ、第一電極310の第一電極要素311及び第二電極要素312と同様の機能を有する。
As shown in FIGS. 37A and 37B, the operation of the
これにより、本実施の形態に係るクリーニングモードでは、第一電極310及び第二電極520の両方において、集塵モードで捕捉された粒子を除去できる。
Thereby, in the cleaning mode according to the present embodiment, the particles captured in the dust collection mode can be removed from both the
[4−3.まとめ]
以上のように、本実施の形態に係る電気集塵装置500において、電圧供給回路504は、集塵モードにおいて、第一電極310と第二電極520との間に交流電圧を供給する。[4-3. Summary]
As described above, in the
これにより、第一電極310だけでなく第二電極520でも帯電した粒子を捕捉できるため、第一電極310に堆積する粒子の量を低減できる。したがって、本実施の形態では、クリーニングモードの頻度を低減できる。
As a result, charged particles can be captured not only by the
電気集塵装置500において、第二電極520は、第三電極要素523と、第四電極要素524と、第三電極要素523と第四電極要素524との間に配置された第二誘電体525とを有する。電圧供給回路504は、クリーニングモードにおいて、第三電極要素523と第四電極要素524との間に交流電圧を供給することによって、第三電極要素523と第四電極要素524との間で沿面放電を発生させてもよい。
In the
これにより、クリーニングモードにおいて、第二電極520で捕捉した粒子を速やかにかつ効率的に除去することが可能になる。また、本実施の形態では、沿面放電により、第二電極520で捕捉されて電荷を失った粒子を再度帯電させることができるため、静電力を用いて第二電極520から除去することができる。
This makes it possible to quickly and efficiently remove the particles captured by the
電気集塵装置500において、第二誘電体525は、第一電極310側に配置された主面である第二表面525fと、第二表面525fの裏側に配置された主面である第二裏面525rとを有し、第三電極要素523は、第二誘電体525の第二表面525fに配置され、第四電極要素524は、第二誘電体525の内部又は第二裏面525rに配置されてもよい。
In the
これにより、第三電極要素523と第四電極要素524との間の絶縁を維持しつつ、第三電極要素523と第四電極要素524とを接近させることができる。したがって、第三電極要素523と第四電極要素524との間で沿面放電を発生させるために要する電圧を低減できる。
As a result, the
(その他の変形例など)
以上のように、本発明に係る電気集塵装置等について、各実施の形態及び変形例を説明した。しかしながら、本発明は、上記実施の形態及び変形例に限定されず、適宜、変更、置き換え、付加、省略などを行った実施の形態の変形例又は他の実施の形態にも適用可能である。また、実施の形態及び変形例で説明する各構成要素を組み合わせて、新たな実施の形態又は変形例とすることも可能である。(Other variants, etc.)
As described above, the embodiments and modifications of the electrostatic precipitator and the like according to the present invention have been described. However, the present invention is not limited to the above-described embodiment and modification, and can be applied to a modification or other embodiment of the embodiment in which modifications, replacements, additions, omissions, etc. are appropriately performed. It is also possible to combine the components described in the embodiments and modifications to form new embodiments or modifications.
なお、本発明の包括的又は具体的な態様は、装置、方法、集積回路、コンピュータプログラム又はコンピュータ読み取り可能な記録ディスク等の記録媒体で実現されてもよい。また、本発明の包括的又は具体的な態様は、装置、方法、集積回路、コンピュータプログラム及び記録媒体の任意な組み合わせで実現されてもよい。コンピュータ読み取り可能な記録媒体は、例えばCD−ROM等の不揮発性の記録媒体を含む。 In addition, the comprehensive or specific embodiment of the present invention may be realized by a recording medium such as an apparatus, a method, an integrated circuit, a computer program, or a computer-readable recording disk. In addition, a comprehensive or specific embodiment of the present invention may be realized by any combination of devices, methods, integrated circuits, computer programs and recording media. Computer-readable recording media include non-volatile recording media such as CD-ROMs.
また、各実施の形態及び変形例に係る電気集塵装置は、様々な機器に利用することができる。例えば、本発明の一態様は、図39に示すような換気装置としても実現することができる。なお、図39は、各実施の形態及び変形例に係る電気集塵装置が適用される換気装置の一例の外観図である。図39に示す換気装置は、例えば、内部に電気集塵装置を備え、換気システムにおいて用いられ得る。 Further, the electrostatic precipitator according to each embodiment and modification can be used for various devices. For example, one aspect of the present invention can also be realized as a ventilation device as shown in FIG. 39. Note that FIG. 39 is an external view of an example of a ventilation device to which the electrostatic precipitator according to each embodiment and modification is applied. The ventilation system shown in FIG. 39 may be used in a ventilation system, for example, having an electrostatic precipitator inside.
また、例えば、本発明の一態様は、図40に示すような空気清浄機としても実現することができる。なお、図40は、各実施の形態及び変形例に係る電気集塵装置が適用される空気清浄機の一例の外観図である。図40に示す空気清浄機は、例えば、内部に電気集塵装置を備える。 Further, for example, one aspect of the present invention can also be realized as an air purifier as shown in FIG. 40. Note that FIG. 40 is an external view of an example of an air purifier to which the electrostatic precipitator according to each embodiment and modification is applied. The air purifier shown in FIG. 40 is provided with, for example, an electrostatic precipitator inside.
また、例えば、本発明の一態様は、図41に示すようなエアコンディショナとしても実現することができる。なお、図41は、各実施の形態及び変形例に係る電気集塵装置が適用されるエアコンディショナの一例の外観図である。図41に示すエアコンディショナは、例えば、内部に電気集塵装置を備える。エアコンディショナは、空気清浄機の機能を備えてもよい。 Further, for example, one aspect of the present invention can also be realized as an air conditioner as shown in FIG. FIG. 41 is an external view of an example of an air conditioner to which the electrostatic precipitator according to each embodiment and modification is applied. The air conditioner shown in FIG. 41 is provided with, for example, an electrostatic precipitator inside. The air conditioner may have the function of an air purifier.
また、クリーニングモードにおいて、帯電部の低電位電極をクリーニングしてもよい。低電位電極においても、気体中の粒子が付着及び堆積する場合があり、クリーニングを行う必要があり得る。このため、低電位電極は、第一電極10と同様に第一電極要素、第二電極要素及び第三電極要素を有してもよい。これにより、クリーニングモードにおいて電圧供給回路4、204又は、それらと同様の回路を用いて、低電位電極の第一電極要素と第二電極要素との間、及び第三電極要素と第二電極要素との間に交流電圧を印加することで、低電位電極に付着した粒子を離脱させることができる。なお、集塵モードにおいては、低電位電極の第一電極要素及び第二電極要素には低電位が印加される。
Further, in the cleaning mode, the low potential electrode of the charged portion may be cleaned. Even in the low potential electrode, particles in the gas may adhere and accumulate, and cleaning may be required. Therefore, the low potential electrode may have a first electrode element, a second electrode element, and a third electrode element like the
また、実施の形態2に係る電気集塵装置200の集塵モードにおいて、実施の形態1の変形例1及び変形例2と同様に、第一電極要素11及び第四電極要素224の電位と、第三電極要素13及び第六電極要素226の電位とが異なってもよい。
Further, in the dust collection mode of the
また、実施の形態2に係る電圧供給回路204は、集塵モードにおいて、第一電極10と第二電極220との間に交流電圧を供給したが、実施の形態1と同様に、第一電極10と第二電極220との間に直流電圧を供給してもよい。この場合、粒子の多くは、第一電極10に付着するが、一部は、第二電極220にも付着する。このように第二電極220に付着した粒子を、クリーニングモードにおいて、離脱させることができる。
Further, the
また、実施の形態4に係る第二電極520の第三電極要素523及び第四電極要素524において、それぞれ、実施の形態3に係る第一電極310の第一電極要素及び第二電極要素と同様の変形が可能である。つまり、第二誘電体525の第二表面525fの平面視において、第四電極要素の少なくとも一部は、第三電極要素の外部に配置されていてもよい。また、第二表面525fの平面視において、第四電極要素は、第三電極要素の周縁の少なくとも一部と重なってもよい。言い換えると、第二表面525fと直交する方向において、第三電極要素の周縁と対向する位置に、第四電極要素が配置されてもよい。また、第二表面525fの平面視において、第三電極要素は、ストライプ状又はメッシュ状の形状を有してもよい。
Further, in the
4、204、304、504 電圧供給回路
5、205、305、505 制御部
10、310、310a、310b、310c、310d、410 第一電極
11、311、311c、311d 第一電極要素
12、12a、312、312a、312b、412 第二電極要素
13、523 第三電極要素
14、313 第一誘電体
14f、313f 第一表面
14r、313r 第一裏面
20、220、320、520 第二電極
90、90n、90p 粒子
100、200、300、500 電気集塵装置
224、524 第四電極要素
225 第五電極要素
226 第六電極要素
227、525 第二誘電体
227f、525f 第二表面
227r、525r 第二裏面
P 沿面放電4, 204, 304, 504
Claims (27)
互いに離隔して配列される複数の第一電極要素と、互いに離隔して配列される複数の第二電極要素と、1以上の第三電極要素と、前記複数の第一電極要素と前記複数の第二電極要素との間に配置された第一誘電体とを有する第一電極と、
前記第一電極と対向して配置される第二電極と、
前記第一電極及び前記第二電極に電圧を供給する電圧供給回路と、
前記電圧供給回路を制御する制御部とを備え、
前記複数の第二電極要素の各々は、前記複数の第一電極要素の各々と対向して配置され、
前記1以上の第三電極要素の各々は、前記複数の第一電極要素のうち、隣り合う二つの第一電極要素の間に、前記複数の第一電極要素及び前記複数の第二電極要素から離隔して配置され、
前記制御部は、帯電した前記粒子を前記第一電極で捕捉する集塵モードと、前記第一電極で捕捉された前記粒子を前記第一電極から離脱させるクリーニングモードとを有する
電気集塵装置。An electrostatic precipitator that captures particles from a gas that contains particles and flows in a predetermined direction.
A plurality of first electrode elements arranged apart from each other, a plurality of second electrode elements arranged apart from each other, one or more third electrode elements, the plurality of first electrode elements, and the plurality of said. A first electrode having a first dielectric disposed between the second electrode element and
A second electrode arranged to face the first electrode and
A voltage supply circuit that supplies voltage to the first electrode and the second electrode,
A control unit that controls the voltage supply circuit is provided.
Each of the plurality of second electrode elements is arranged to face each of the plurality of first electrode elements.
Each of the one or more third electrode elements is composed of the plurality of first electrode elements and the plurality of second electrode elements between two adjacent first electrode elements among the plurality of first electrode elements. Placed apart,
The control unit is an electrostatic precipitator having a dust collecting mode in which the charged particles are captured by the first electrode and a cleaning mode in which the particles captured by the first electrode are separated from the first electrode.
前記集塵モードにおいて、前記第一電極と前記第二電極との間に電圧を供給し、
前記クリーニングモードにおいて、前記複数の第一電極要素と前記複数の第二電極要素との間に第一交流電圧を供給することによって、前記複数の第一電極要素と前記複数の第二電極要素との間で沿面放電を発生させる
請求項1に記載の電気集塵装置。The voltage supply circuit
In the dust collection mode, a voltage is supplied between the first electrode and the second electrode to supply a voltage.
In the cleaning mode, the plurality of first electrode elements and the plurality of second electrode elements are provided by supplying a first AC voltage between the plurality of first electrode elements and the plurality of second electrode elements. The electrostatic precipitator according to claim 1, which generates creeping discharge between the two.
前記クリーニングモードにおいて、さらに、前記1以上の第三電極要素と前記複数の第二電極要素との間に第二交流電圧を供給し、
前記複数の第一電極要素と前記1以上の第三電極要素との間の最大電位差は、前記複数の第一電極要素と前記複数の第二電極要素との間の最大電位差より大きい
請求項2に記載の電気集塵装置。The voltage supply circuit
In the cleaning mode, a second AC voltage is further supplied between the one or more third electrode elements and the plurality of second electrode elements.
2. The maximum potential difference between the plurality of first electrode elements and the one or more third electrode elements is larger than the maximum potential difference between the plurality of first electrode elements and the plurality of second electrode elements. The electrostatic precipitator described in.
請求項3に記載の電気集塵装置。The electrostatic precipitator according to claim 3, wherein the first AC voltage and the second AC voltage have the same period and a phase difference of 90 degrees or more and 180 degrees or less.
請求項4に記載の電気集塵装置。The electrostatic precipitator according to claim 4, wherein the first AC voltage and the second AC voltage have a phase difference of 180 degrees.
前記複数の第一電極要素は、前記第一表面に配置され、
前記複数の第二電極要素及び前記1以上の第三電極要素は、前記第一裏面に配置される
請求項1〜5のいずれか1項に記載の電気集塵装置。The first dielectric has a first surface which is a main surface arranged on the second electrode side and a first back surface which is a main surface arranged on the back side of the first surface.
The plurality of first electrode elements are arranged on the first surface.
The electrostatic precipitator according to any one of claims 1 to 5, wherein the plurality of second electrode elements and the one or more third electrode elements are arranged on the first back surface.
請求項1〜6のいずれか1項に記載の電気集塵装置。Claim that the width of each of the plurality of first electrode elements in the arrangement direction of the plurality of first electrode elements is smaller than the width of each of the plurality of second electrode elements in the arrangement direction of the plurality of first electrode elements. The electrostatic precipitator according to any one of 1 to 6.
請求項1〜7のいずれか1項に記載の電気集塵装置。The width of each of the plurality of second electrode elements in the arrangement direction of the plurality of first electrode elements is larger than the width of each of the one or more third electrode elements in the arrangement direction of the plurality of first electrode elements. Item 2. The electrostatic precipitator according to any one of Items 1 to 7.
請求項1〜8のいずれか1項に記載の電気集塵装置。The electrostatic precipitator according to any one of claims 1 to 8, wherein in the dust collecting mode, the voltage applied to the plurality of first electrode elements is different from the voltage applied to the one or more third electrode elements. ..
請求項1〜9のいずれか1項に記載の電気集塵装置。The electrostatic precipitator according to any one of claims 1 to 9, wherein the voltage supply circuit supplies an AC voltage between the first electrode and the second electrode in the dust collection mode.
互いに離隔して配列される複数の第四電極要素と、互いに離隔して配列される複数の第五電極要素と、1以上の第六電極要素と、前記複数の第四電極要素と前記複数の第五電極要素との間に配置された第二誘電体とを有し、
前記複数の第五電極要素の各々は、前記複数の第四電極要素の各々と対向して配置され、
前記1以上の第六電極要素の各々は、前記複数の第四電極要素のうち、隣り合う二つの第四電極要素の間に、前記複数の第四電極要素及び前記複数の第五電極要素から離隔して配置される
請求項1〜10のいずれか1項に記載の電気集塵装置。The second electrode is
A plurality of fourth electrode elements arranged apart from each other, a plurality of fifth electrode elements arranged apart from each other, one or more sixth electrode elements, the plurality of fourth electrode elements, and the plurality of said. It has a second dielectric placed between it and the fifth electrode element,
Each of the plurality of fifth electrode elements is arranged to face each of the plurality of fourth electrode elements.
Each of the one or more sixth electrode elements is composed of the plurality of fourth electrode elements and the plurality of fifth electrode elements between the two adjacent fourth electrode elements among the plurality of fourth electrode elements. The electrostatic precipitator according to any one of claims 1 to 10, which is arranged at a distance.
前記クリーニングモードにおいて、前記複数の第四電極要素と前記複数の第五電極要素との間に第三交流電圧を供給することによって、前記複数の第四電極要素と前記複数の第五電極要素との間で沿面放電を発生させる
請求項11に記載の電気集塵装置。The voltage supply circuit
In the cleaning mode, the plurality of fourth electrode elements and the plurality of fifth electrode elements are provided by supplying a third AC voltage between the plurality of fourth electrode elements and the plurality of fifth electrode elements. The electrostatic precipitator according to claim 11, which generates creeping discharge between the two.
前記クリーニングモードにおいて、さらに、前記1以上の第六電極要素と前記複数の第五電極要素との間に第四交流電圧を供給し、
前記複数の第四電極要素と前記1以上の第六電極要素との間の最大電位差は、前記複数の第四電極要素と前記複数の第五電極要素との間の最大電位差より大きい
請求項11又は12に記載の電気集塵装置。The voltage supply circuit
In the cleaning mode, a fourth AC voltage is further supplied between the one or more sixth electrode elements and the plurality of fifth electrode elements.
11. The maximum potential difference between the plurality of fourth electrode elements and the one or more sixth electrode elements is larger than the maximum potential difference between the plurality of fourth electrode elements and the plurality of fifth electrode elements. Or the electrostatic precipitator according to 12.
前記複数の第四電極要素は、前記第二表面に配置され、
前記複数の第五電極要素及び前記1以上の第六電極要素は、前記第二裏面に配置される
請求項11〜13のいずれか1項に記載の電気集塵装置。The second dielectric has a second surface, which is a main surface arranged on the first electrode side, and a second back surface, which is a main surface arranged on the back side of the second surface.
The plurality of fourth electrode elements are arranged on the second surface.
The electrostatic precipitator according to any one of claims 11 to 13, wherein the plurality of fifth electrode elements and the one or more sixth electrode elements are arranged on the second back surface.
請求項6に記載の電気集塵装置。The electrostatic precipitator according to claim 6, wherein the plurality of first electrode elements have a striped shape in a plan view of the first surface.
第一電極要素と、第二電極要素と、前記第一電極要素と前記第二電極要素との間に配置された第一誘電体とを有する第一電極と、
前記第一電極と対向する第二電極と、
前記第一電極及び前記第二電極に電圧を供給する電圧供給回路と、
前記電圧供給回路を制御する制御部とを備え、
前記制御部は、前記第一電極で帯電した前記粒子を捕捉する集塵モードと、前記第一電極で捕捉された前記粒子を前記第一電極から離脱させるクリーニングモードとを有し、
前記電圧供給回路は、
前記集塵モードにおいて、前記第一電極と前記第二電極との間に電圧を供給し、
前記クリーニングモードにおいて、前記第一電極要素と前記第二電極要素との間に交流電圧を供給することによって、前記第一電極要素と前記第二電極要素との間で沿面放電を発生させる
電気集塵装置。An electrostatic precipitator that captures particles from a gas that contains particles and flows in a predetermined direction.
A first electrode having a first electrode element, a second electrode element, and a first dielectric disposed between the first electrode element and the second electrode element,
The second electrode facing the first electrode and
A voltage supply circuit that supplies voltage to the first electrode and the second electrode,
A control unit that controls the voltage supply circuit is provided.
The control unit has a dust collecting mode for capturing the particles charged by the first electrode and a cleaning mode for separating the particles captured by the first electrode from the first electrode.
The voltage supply circuit
In the dust collection mode, a voltage is supplied between the first electrode and the second electrode to supply a voltage.
In the cleaning mode, an AC voltage is supplied between the first electrode element and the second electrode element to generate an electrostatic precipitator between the first electrode element and the second electrode element. Dust device.
請求項16に記載の電気集塵装置。The electrostatic precipitator according to claim 16, wherein the voltage supply circuit supplies a DC voltage between the first electrode and the second electrode in the dust collection mode.
請求項16に記載の電気集塵装置。The electrostatic precipitator according to claim 16, wherein the voltage supply circuit supplies an AC voltage between the first electrode and the second electrode in the dust collection mode.
前記電圧供給回路は、
前記クリーニングモードにおいて、前記第三電極要素と前記第四電極要素との間に交流電圧を供給することによって、前記第三電極要素と前記第四電極要素との間で沿面放電を発生させる
請求項17又は18に記載の電気集塵装置。The second electrode has a third electrode element, a fourth electrode element, and a second dielectric arranged between the third electrode element and the fourth electrode element.
The voltage supply circuit
Claim that a creepage discharge is generated between the third electrode element and the fourth electrode element by supplying an AC voltage between the third electrode element and the fourth electrode element in the cleaning mode. 17 or 18. The electrostatic precipitator.
前記第一電極要素は、前記第一誘電体の前記第一表面に配置され、
前記第二電極要素は、前記第一誘電体の内部又は前記第一裏面に配置される
請求項16〜18のいずれか1項に記載の電気集塵装置。The first dielectric has a first surface which is a main surface arranged on the second electrode side and a first back surface which is a main surface arranged on the back side of the first surface.
The first electrode element is arranged on the first surface of the first dielectric.
The electrostatic precipitator according to any one of claims 16 to 18, wherein the second electrode element is arranged inside the first dielectric or on the first back surface.
前記第三電極要素は、前記第二誘電体の前記第二表面に配置され、
前記第四電極要素は、前記第二誘電体の内部又は前記第二裏面に配置される
請求項19に記載の電気集塵装置。The second dielectric has a second surface, which is a main surface arranged on the first electrode side, and a second back surface, which is a main surface arranged on the back side of the second surface.
The third electrode element is arranged on the second surface of the second dielectric.
The electrostatic precipitator according to claim 19, wherein the fourth electrode element is arranged inside the second dielectric or on the second back surface.
請求項20に記載の電気集塵装置。The electrostatic precipitator according to claim 20, wherein at least a part of the second electrode element is arranged outside the first electrode element in a plan view of the first surface.
請求項21に記載の電気集塵装置。The electrostatic precipitator according to claim 21, wherein at least a part of the fourth electrode element is arranged outside the third electrode element in a plan view of the second surface.
請求項20に記載の電気集塵装置。The electrostatic precipitator according to claim 20, wherein the first electrode element has a striped or mesh-like shape in a plan view of the first surface.
請求項21に記載の電気集塵装置。The electrostatic precipitator according to claim 21, wherein the third electrode element has a striped or mesh-like shape in a plan view of the second surface.
換気装置。A ventilation device including the electrostatic precipitator according to any one of claims 1 to 25.
空気清浄機。An air purifier including the electrostatic precipitator according to any one of claims 1 to 25.
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