JPWO2021131519A5

JPWO2021131519A5 -

Info

Publication number: JPWO2021131519A5
Application number: JP2021567106A
Authority: JP
Filing date: 2020-11-30
Publication date: 2023-11-21
Anticipated expiration: 2040-11-30

Description

上記課題を解決するために、本発明の第１の態様は、イオンを発生させるためのイオン化部と、イオンが付着した塵を電気的に集塵するための集塵部とで構成される電気集塵機であって、イオン化部は、所定の電圧を電極針に印加してコロナ放電させることにより、印加電圧の極性と同極性のイオンを発生させるイオナイザであり、集塵部は、イオン化部の後段に配設され、イオンが付着した塵を通過させるための複数の間隙を有し且つ所定の電圧が印加される高電圧電極と、この高電圧電極の後段に配設され且つ高電圧電極に印加される電圧の極性と逆極性の電圧が印加されて、イオンが付着した塵を電気的に吸着する集塵板とを備え、イオン化部の電極針に印加する電圧の極性と高電圧電極に印加する電圧の極性とを同極性に設定し、集塵部の高電圧電極を絶縁体で被覆すると共に、集塵板を絶縁体とは別体の絶縁体で被覆した構成とする。
かかる構成により、同極性の所定の電圧をイオン化部と高電圧電極とに印加すると共に、逆極性の所定の電圧を集塵板に印加すると、イオン化部でコロナ放電が起こり、印加電圧と同極性の多量のイオンがイオン化部から発生する。このとき、イオンと同極性の電圧が、イオン化部の後段に配されている高電圧電極に印加されているので、多量のイオンは、高電圧電極によって反発され、集塵板側への移動が抑制される。つまり、イオン化部と集塵板との間に、イオンと同極性の高電圧電極が介在し、イオン化部と集塵板との間に直接電界を作ることを防いでいる。これにより、多量のイオンが、集塵板側に向かわずに、高電圧電極の前で広く拡散し、広範囲にある塵に付着する。この結果、広範囲の塵が帯電されることとなる。
帯電した塵は、高電圧電極の間隙を通過した後、高電圧電極と集塵板との間に発生している強い電界によって、集塵板側に引き込まれ、集塵板に電気的に吸着される。つまり、この発明の電気集塵機は、広い範囲で、塵を帯電させ、強い電界によって、帯電した多量の塵を効率的に集塵する能力を有している。
ところで、イオン化部と集塵板との距離が近いと、火花放電が起こり、オゾンが発生するおそれがある。しかも、イオン発生に供与する筈のエネルギが火花放電に使用されてしまうため、集塵効率も低下してしまうおそれがある。
しかしながら、この発明の電気集塵機では、上記したように、高電圧電極をイオン化部と集塵板との間に介在させ、しかも、イオン化部に印加する電圧の極性と高電圧電極に印加する電圧の極性とを同極性に設定してあるので、電界が、イオン化部と集塵板との間に直接発生しない。このため、火花放電は殆ど発生しない。しかも、高電圧電極と集塵板とを絶縁体で被覆しているので、火花放電の発生を確実に防止することができる。

本発明の第２の態様は、第１の態様の電気集塵機において、集塵部の高電圧電極を、所定間隔で平行に並べられ且つそれぞれが絶縁体で被覆された複数の線状導体で形成し、集塵部の集塵板を、絶縁性の樹脂フィルムで被覆された平板状の導体で形成した構成とする。
かかる構成により、高電圧電極を、平行に並べられ且つ絶縁体で被覆された複数の線状導体で形成することで、イオン化部と高電圧電極との間の電界の発生を抑制すると共に、強い電界を高電圧電極と集塵板との間に発生させることができ、しかも、帯電した塵を確実に通過させて、集塵板側にスムーズに移動させることができる。また、集塵板を、導体を絶縁性の樹脂フィルムで被覆した構造とすることで、火花放電防止の効果を高めることができる。

本発明の第３の態様は、第２の態様の電気集塵機において、樹脂フィルムの体積抵抗率を、１０^１０Ω・ｃｍ～１０^１３Ω・ｃｍの範囲内に設定すると共に、その厚さを、ほぼ０．１ｍｍに設定し、イオン化部から集塵部の集塵板までの距離を、１００ｍｍ以下に設定した構成とする。

本発明の第４の態様は、第２又は第３の態様に記載の電気集塵機において、高電圧電極を形成する複数の線状導体の間隔を、４０ｍｍ～１００ｍｍの範囲内に設定し、複数の線状導体で形成された高電圧電極と集塵板との距離を、１０ｍｍ～８０ｍｍの範囲内に設定し、イオン化部の電極針から集塵部の集塵板までの距離を、３０ｍｍ～１００ｍｍの範囲内に設定した構成とする。

本発明の第５の態様は、第２の態様ないし第４の態様のいずれかの電気集塵機において、イオナイザは、直流電圧を印加することでイオンを発生する直流イオナイザであり、高電圧電極と集塵板に印加する電圧はそれぞれ逆極性の直流電圧である構成とした。

以上詳しく説明したように、この発明の第１の態様の電気集塵機によれば、広範囲の塵を帯電させることができると共に、帯電した多量の塵を強い電界で集塵することができる。さらに、イオン化部と高電圧電極の電圧極性とを同極性に設定すると共に高電圧電極と集塵板とを絶縁体で被覆することにより、火花放電の発生を確実に防止することができるので、オゾン処理装置等の装置が不要となり、装置全体の小型化と薄型化を図ることができる。つまり、この発明の第１の態様の電気集塵機によれば、広い集塵範囲と高い集塵能力を確保することができ、しかも、小型化且つ薄型化を実現することができる、という優れた効果がある。

また、第２の態様によれば、集塵能力と火花放電防止の効果をさらに高めることができる。

また、第３及び第４の態様によれば、装置のさらなる小型化と薄型化を図ることができる。

かかる集塵板６は、図３に示すように、線状導体５０の絶縁体５１とは、別体の絶縁体６１で被覆されている。
絶縁体６１は、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタラート）等の絶縁性の樹脂フィルムである。絶縁体６１の体積抵抗率は、１０^１０Ω・ｃｍ～１０^１３Ω・ｃｍの範囲内に設定されており、その厚さは、ほぼ０．１ｍｍに設定されている。
また、集塵板６としては、銅箔、アルミニュウム箔等の金属やカーボン等の導体を適用することができる。

発明者等は、かかる点を実証すべく、この実施例の電気集塵機１と電気集塵機１から高電圧電極５を取り除いた従来型の電気集塵機との集塵能力比較実験を行った。
すると、従来型の電気集塵機では、イオン化部３のイオナイザ３０から半径１００ｍｍ程度の範囲の塵しか集塵し得なかった。これに対し、この実施例の電気集塵機１では、イオナイザ３０から４００ｍｍ以上の範囲の塵を集塵することができた。
この結果、発明者等は、この実施例の電気集塵機１が従来型の電気集塵機に比べ、非常に広い集塵範囲と集塵能力とを有することを、確認することができた。

Claims

イオンを発生させるためのイオン化部と、
イオンが付着した塵を電気的に集塵するための集塵部と、を備える電気集塵機であって、
上記イオン化部は、所定の電圧を電極針に印加してコロナ放電させることにより、印加電圧の極性と同極性のイオンを発生させるイオナイザであり、
上記集塵部は、
上記イオン化部の後段に配設され、上記イオンが付着した塵を通過させるための複数の間隙を有し且つ所定の電圧が印加される高電圧電極と、
この高電圧電極の後段に配設され且つ高電圧電極に印加される電圧の極性と逆極性の電圧が印加されて、上記イオンが付着した塵を電気的に吸着する集塵板と、を備え、
上記イオン化部の電極針に印加する電圧の極性と上記高電圧電極に印加する電圧の極性とを同極性に設定し、
上記集塵部の高電圧電極を、所定間隔で平行に並べられ且つそれぞれが絶縁体で被覆された複数の線状導体で形成し、
上記集塵部の集塵板を、絶縁性の樹脂フィルムで被覆された平板状の導体で形成した、
ことを特徴とする電気集塵機。
請求項１に記載の電気集塵機において、
上記樹脂フィルムの体積抵抗率を、１０^１０Ω・ｃｍ～１０^１３Ω・ｃｍの範囲内に設定すると共に、その厚さを、ほぼ０．１ｍｍに設定し、
上記イオン化部から集塵部の集塵板までの距離を、１００ｍｍ以下に設定した、
ことを特徴とする電気集塵機。
請求項１又は請求項２に記載の電気集塵機において、
上記高電圧電極を形成する複数の線状導体の間隔を、４０ｍｍ～１００ｍｍの範囲内に設定し、
上記複数の線状導体で形成された高電圧電極と上記集塵板との距離を、１０ｍｍ～８０ｍｍの範囲内に設定し、
上記イオン化部の電極針から集塵部の集塵板までの距離を、３０ｍｍ～１００ｍｍの範囲内に設定した、
ことを特徴とする電気集塵機。
請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の電気集塵機において、
上記イオナイザは、直流電圧を印加することでイオンを発生する直流イオナイザであり、
上記高電圧電極と集塵板に印加する電圧はそれぞれ逆極性の直流電圧である、
ことを特徴とする電気集塵機。