JP2013158762A - 集塵装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】集塵装置において、火花放電を抑制しつつ、特に高温高湿の状態において放電電流の発生を低減させて、周囲環境に影響されず高い集塵効率を維持できる集塵装置を提供することを目的とする。
【解決手段】荷電極板3および集塵極板4を交互に積層し、荷電極板3と集塵極板4に異なる電圧を印加して電場を形成する集塵部1を有する電気式の集塵装置において、
荷電極板3は、107〜1013Ω/□の表面抵抗率を有する半導電性極板であり、集塵極板4は、金属に体積抵抗率が109Ω・cm以上の樹脂フィルムで被覆または樹脂材料でコーティングしたことを特徴とする集塵装置としたことにより、適切な表面抵抗率によって火花放電を抑制しつつ、特に高温高湿の状態において放電電流の発生を低減させて、周囲環境に影響されず高い集塵効率を維持できる集塵装置を提供することができる。
【選択図】図1
【解決手段】荷電極板3および集塵極板4を交互に積層し、荷電極板3と集塵極板4に異なる電圧を印加して電場を形成する集塵部1を有する電気式の集塵装置において、
荷電極板3は、107〜1013Ω/□の表面抵抗率を有する半導電性極板であり、集塵極板4は、金属に体積抵抗率が109Ω・cm以上の樹脂フィルムで被覆または樹脂材料でコーティングしたことを特徴とする集塵装置としたことにより、適切な表面抵抗率によって火花放電を抑制しつつ、特に高温高湿の状態において放電電流の発生を低減させて、周囲環境に影響されず高い集塵効率を維持できる集塵装置を提供することができる。
【選択図】図1
Description
本発明は、空気清浄の分野において、空気中の塵埃を捕集する集塵装置に関するものである。
従来、この種の集塵装置は、主にコロナ放電により空気分子をイオン化し、空気中に含まれる塵埃を帯電させる帯電部と、電極板を積層し、交互に異なる電圧を印加して電場を形成することにより、帯電部で帯電させた塵埃をクーロン力により捕集する集塵部とを備えた電気式の集塵装置が知られている(例えば、特許文献1参照)。
以下、その集塵装置について図4を参照しながら説明する。図4に示すように、帯電部101は線状の放電極102と接地極板103とからなり、また、帯電部101の下流側には荷電極板105と集塵極板106とを一定の間隔を開けて交互に積層した集塵部104を設けている。
上記構成において、帯電部101では放電極102と接地極板103との間に電圧を印加することで不平等な電場が作られ、放電極102と接地極板103との間にコロナ放電が生じる。コロナ放電によって放電極102に印加した電圧と同じ極性の空気イオンが作られて拡散移動し、帯電部101を通過する粉塵に付着することで粉塵が帯電する。
帯電した粉塵は送風の流れにそって集塵部104に導入される。ここで放電極102と同極性となるように荷電極板105に電圧を印加する場合、帯電した粉塵は荷電極板105と集塵極板106との間で作られる電場の力を受けて主に集塵極板106に付着して取り除かれ、清浄な空気が集塵部104の後方から吹出される。
ここでこの集塵装置は、体積抵抗率が1010〜1013Ω・cmとなる吸湿性樹脂からなる荷電極板105で集塵部を構成することを特徴としている。すなわち電気を僅かに通す半導電性の吸湿性樹脂で荷電極板105を構成してその表面抵抗率を適切な範囲に保つことによって、荷電極板105と集塵極板106との間に電場を設けると同時に、集塵装置としての捕集効率を低下させる原因となる火花放電を抑制できる集塵部104が得られることを提示している。
特許文献1に記載される荷電極板は吸湿性樹脂で構成されているため、周囲の湿度が90%以上の場合に荷電極板と集塵極板の間に放電電流が発生して消費電力が増加するため、高圧の電源容量が不足する場合は、集塵効率が低下するという課題があった。
そこで本発明は、上記従来の課題を解決するものであり、火花放電を抑制しつつ、放電電流の発生を周囲環境に影響されず低減させて、高い集塵効率を維持できる集塵装置を提供することを目的とする。
そして、この目的を達成するために、本発明は、荷電極板および集塵極板を交互に積層し、前記荷電極板と前記集塵極板に異なる電圧を印加して電場を形成する集塵部を有する電気式の集塵装置において、前記荷電極板は107〜1013Ω/□の表面抵抗率を有する半導電性極板であり、前記集塵極板は金属に体積抵抗率が109Ω・cm以上の樹脂フィルムで被覆または樹脂材料でコーティングしたことを特徴とする集塵装置であり、これにより所期の目的を達成するものである。
本発明によれば、荷電極板および集塵極板を交互に積層し、前記荷電極板と前記集塵極板に異なる電圧を印加して電場を形成する集塵部を有する電気式の集塵装置において、前記荷電極板は107〜1013Ω/□の表面抵抗率を有する半導電性極板であり、前記集塵極板は金属に体積抵抗率が109Ω・cm以上の樹脂フィルムで被覆または樹脂材料でコーティングしたことを特徴とする集塵装置としたことにより、適切な表面抵抗率によって火花放電を抑制しつつ、特に高温高湿の状態において放電電流の発生を低減させて、周囲環境に影響されず高い集塵効率を維持できる集塵装置を提供することを目的とする。
本発明の請求項1記載の発明は、荷電極板および集塵極板を交互に積層し、前記荷電極板と前記集塵極板に異なる電圧を印加して電場を形成する集塵部を有する電気式の集塵装置において、前記荷電極板は107〜1013Ω/□の表面抵抗率を有する半導電性極板であり、前記集塵極板は金属に体積抵抗率が109Ω・cm以上の樹脂フィルムで被覆または樹脂材料でコーティングしたことを特徴とする集塵装置である。
これにより、適切な表面抵抗率によって火花放電を抑制しつつ、特に高温高湿の状態において放電電流の発生を低減させて、周囲環境に影響されず高い集塵効率を維持できる集塵装置を提供することができる。
また、半導電性極板は、少なくとも繊維状のセラミックスを含んだ板状の基材としてもよい。
繊維状のセラミックスを含んだ板状の基材として、例えばセラミックペーパーがある。セラミックペーパーは空気中の水分を吸着することにより、その表面抵抗率が107〜1013Ω/□となるため、それ自身が半導電性極板となることができ、火花放電を抑制しつつ、集塵部としての機能を十分に発揮することができる。また、繊維状のセラミックスは重量が軽いため、極板の重量を軽くすることができ、集塵部としての重量を軽減することができる。
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。
(実施の形態1)
本発明の集塵装置の集塵部1を上から見た斜視図を図1に、下から見た斜視図を図2に示す。集塵部1は、外郭として枠体2を備え、その内部に高電圧を印加する荷電極板3と、それと対向してアースに接続された集塵極板4とが交互に一定の間隔で配置されている。
本発明の集塵装置の集塵部1を上から見た斜視図を図1に、下から見た斜視図を図2に示す。集塵部1は、外郭として枠体2を備え、その内部に高電圧を印加する荷電極板3と、それと対向してアースに接続された集塵極板4とが交互に一定の間隔で配置されている。
本実施の形態では、荷電極板3には−7kVを、集塵極板4には0kV(すなわちアース)を印加し、荷電極板3と集塵極板4との間隔は6mmである。
これにより、荷電極板3と集塵極板4との間に電界が発生し、帯電部(図示せず)を通過する際にマイナスに帯電された塵埃が、集塵部1を通過する際に電界によるクーロン力を受け、主に集塵極板4上に捕集される。
荷電極板3は、板厚1mmで、繊維状のセラミックスを含んだ板状の基材であるセラミックペーパーからなる半導電性極板である。セラミックペーパーは空気中の水分を吸着することにより、その表面抵抗率が10の7〜13乗Ω/□オーダーとなる。
荷電極板3の表面抵抗率を10の13乗Ω/□オーダー以下にすることで、電圧が印加されたときに極板表面に速やかに電荷を与えることができ、速やかに荷電極板3と集塵極板4との間に電場を発生させることができる。
荷電極板3の表面抵抗率を10の7乗Ω/□オーダー以上にすることで、火花放電のような大電流が流れようとする際には、極板表面での電圧降下が大きくなるため、極板間の電位差は小さくなり、火花放電が抑制される。火花放電が発生しないことで、集塵装置としての捕集効率の低下がなく、また不快な音や光、ノイズなどの発生を抑制することができる。
集塵極板4は導電性を有する極板、例えばステンレス等の金属板を使用すると、周囲環境が高温高湿の場合は(例えば温度40℃、相対湿度90%の場合)、荷電極板3と集塵極板4の間の空気の絶縁状況が変化して、極板間での放電が発生して、電流値が極端に向上する。この場合、荷電極板3と集塵極板4に電位差を与える電源(図示せず)の容量が不足すると、集塵性能が極端に悪化して、場合によっては集塵できない状態になる。
そこで集塵極板4は、導電性を有する極板の表面にラミネートフィルム(例えばPET、PP、PVDFなどの素材による薄肉フィルム)を貼りつけたものにすることで、空気の絶縁状況が変化しても、放電を防止することができるものである。
荷電極板3は、極板固定手段7によって集塵部1の底面側の辺を固定されているとともに、極板保持手段5によって集塵部1の天面側の辺を固定されている。
ここで、剛性の低いセラミックペーパーで荷電極板3を構成した場合に、電界の力による極板のたわみを抑制できる極板保持手段5について詳しく説明する。
荷電極板3が、金属等の剛性が十分に高い材質で構成されている場合は、集塵部1に電圧が印加されて荷電極板3と集塵極板4との間に電界が働いても、電界の力による荷電極板3のたわみが生じないため、極板固定手段7のみでも荷電極板3と集塵極板4との極間は維持され、集塵性能が低下することはない。
本実施の形態では、上記の通り、荷電極板3は板厚1mmのセラミックペーパーからなる。
荷電極板3をセラミックペーパーからなる半導電性極板で構成することにより、火花放電を抑制しつつ高い集塵性能を有する集塵装置を提供することができる。しかし、セラミックペーパーはそれ自身の剛性が低いため、極板固定手段7のみでは荷電極板3を十分に固定することができない。荷電極板3の上端が固定されていないため、集塵部1に電圧が印加されて荷電極板3と集塵極板4との間に電界が働いた場合にたわみが生じてしまい、結果として集塵効率の低下を招く恐れがある。
本実施の形態では、荷電極板3は極板固定手段7および極板保持手段5によって固定されている。極板保持手段5を用いて荷電極板3の上端を固定することにより、集塵部1に電圧が印加されて荷電極板3と集塵極板4との間に電界が働いても、電界の力による極板のたわみを抑制し、高い集塵効率を維持できる集塵装置を提供することができる。
また荷電極板3をセラミックペーパーで構成することにより、極板の重量を軽くすることができ、集塵部1の重量を軽減することができる。
本実施の形態では、極板保持手段5によって、荷電極板3の辺のうち、集塵部1の奥行き方向の1辺を挟み込んだ構成とした。
集塵部1の奥行き方向、すなわち集塵部1を通過する風の流れと平行に位置している荷電極板3の辺を極板保持手段5で挟み込むことにより、極板保持手段5が風の流れを妨げないように荷電極板3を保持することができ、圧力損失を低減させることができる。
本実施の形態では、極板保持手段5は、荷電極板3の辺の3分の1以上を挟み込んだ構成とした。
挟み込む長さが3分の1未満だと、荷電極板3を固定する力が不足し、電圧を印加したときに、発生した電界の力を受けて極板がたわんでしまう恐れがある。挟み込んで支持する長さを3分の1以上とすることで、荷電極板3を確実に固定することができ、たわみを抑制することができる。
極板保持手段5の斜視図を図3に示す。その一部を拡大した模式図を図4に示す。極板保持手段5は、ステンレスからなる極板挟み部材8と、絶縁性の樹脂からなる支持碍子9からなり、支持碍子9には突起部10が設けられている。極板挟み部材8は荷電極板3に電圧を印加するための部材を兼ねており、これにより部品点数を削減することができる。
極板保持手段5の一部を拡大した模式図を図4に示す。極板保持手段5は、支持碍子9に設けられた突起部10を、枠体2に設けられた溝に嵌合させるような構成となっている。このとき、極板保持手段5と枠体2との間には、弾性を有するゴムからなる引張力印加手段6が設けられているため、極板保持手段5は、上方向に引っ張り上げられるような力を受け、突起部10が枠体2の溝に引っかかり、固定される。
これにより、極板保持手段5によって固定された荷電極板3に引張力を印加することができ、セラミックペーパーのような剛性の低い材料を荷電極板3として用いても、荷電極板3に上下方向の張力を加えて保持することで、電界の力によるたわみの発生を抑制することができる。
本発明に集塵装置により、適切な表面抵抗率によって火花放電を抑制しつつ、高い集塵効率を維持できる集塵装置の提供が可能となるので、室内設置型の空気清浄機、給気型換気扇等に有用である。
1 集塵部
2 枠体
3 荷電極板
4 集塵極板
5 極板保持手段
6 引張力印加手段
7 極板固定手段
8 極板挟み部材
9 支持碍子
10 突起部
101 帯電部
102 放電極
103 接地極板
104 集塵部
105 荷電極板
106 集塵極板
2 枠体
3 荷電極板
4 集塵極板
5 極板保持手段
6 引張力印加手段
7 極板固定手段
8 極板挟み部材
9 支持碍子
10 突起部
101 帯電部
102 放電極
103 接地極板
104 集塵部
105 荷電極板
106 集塵極板
Claims (2)
- 荷電極板および集塵極板を交互に積層し、前記荷電極板と前記集塵極板に異なる電圧を印加して電場を形成する集塵部を有する電気式の集塵装置において、
前記荷電極板は107〜1013Ω/□の表面抵抗率を有する半導電性極板であり、前記集塵極板は金属に体積抵抗率が109Ω・cm以上の樹脂フィルムで被覆または樹脂材料でコーティングした集塵装置。 - 半導電性極板は、少なくとも繊維状のセラミックスを含んだ板状の基材から成ることを特徴とする、請求項1に記載の集塵装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2012025775A JP2013158762A (ja) | 2012-02-09 | 2012-02-09 | 集塵装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2012025775A JP2013158762A (ja) | 2012-02-09 | 2012-02-09 | 集塵装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
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ID=49171476
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2012025775A Pending JP2013158762A (ja) | 2012-02-09 | 2012-02-09 | 集塵装置 |
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JP (1) | JP2013158762A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103623929A (zh) * | 2013-12-06 | 2014-03-12 | 朝阳双凌环保设备有限公司 | 一种调质器接地极板装置及其应用 |
CN107377217A (zh) * | 2017-07-13 | 2017-11-24 | 珠海格力电器股份有限公司 | 一种集尘模块及空气净化器 |
-
2012
- 2012-02-09 JP JP2012025775A patent/JP2013158762A/ja active Pending
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