JP6390004B2 - 電気集塵装置 - Google Patents
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Description
本発明は、汚染された空気を浄化する際に使用される電気集塵装置で、電気集塵極板の洗浄性を向上させると同時に電気集塵装置に接続されたダクトやフィルタを含めた系全体での洗浄性とメンテナンス性を向上させ、空気清浄効果を持続させることに関するものである。
従来、この種の電気集塵装置は、電気集塵極板部上方に設けられた多数の洗浄ノズルから噴霧される洗浄水により、極板部が洗浄され長期使用を可能にしているものが知られている（例えば、特許文献１、２参照）。
図５は、前記特許文献１に記載された従来の乾式電気集塵機用洗浄装置を示すものである。図５において、乾式電気集塵装置１０１の上方および側方部に電気集塵極板を洗浄する洗浄ノズル１０２を乾式電気集塵装置１０１の内部に備え（特に上部には多数の洗浄ノズルを配置し）、電気集塵極板の洗浄を行うことで長期使用を可能とする構成をしていた。
このような、従来の洗浄手段を有した電気集塵装置では電気集塵極板の洗浄は十分であっても、電気集塵装置に接続されるダクトおよびフィルタの洗浄までは効率よくできておらず、それらから付着した粉塵などが再飛散をするなどフィルタやダクトまでを含めた系全体としての空気清浄効果の低下やフィルタの目詰まりによる圧力損失を招いてしまう。加えて、それらの清掃箇所が増大してしまう。
本発明は、上記従来の課題を解決するものであり、電気集塵極板の洗浄性を高めつつ、電気集塵装置本体に接続されたダクトやフィルタも含めた系全体での空気清浄効果を持続させ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、箱状の本体とこの本体の対向する両側面にそれぞれ設けた開口と前記開口に接続するダクトから構成され、前記本体の内部には、放電電極と接地電極で構成する帯電部と、荷電極板と集塵電極板で構成する集塵部とを水平方向に空気が流入する上流側から下流側へと順番に、かつ前記帯電部と前記集塵部は端部がそれぞれ前記開口に対向するように配置し、前記本体の内部上方には前記帯電部と前記集塵部を洗浄する第一の洗浄手段を配置し、本体の内部下部方には前記第一の洗浄手段からの廃液を処理する排水手段を配置し、前記ダクトの内部にそれぞれフィルタを配置した電気集塵装置であって、前記フィルタから前記開口までの前記ダクトの底面は前記開口側が前記フィルタの配置位置よりも低くなるように傾斜を持たせた傾斜ダクトとし、傾斜ダクト内の上方には前記本体内に向けて噴射角度を持った第二の洗浄手段を設け、前記フィルタのうち前記本体の上流側に配置したフィルタは、該フィルタを挟んで前記第二の洗浄手段に対して反対側の上方に該フィルタ側に噴射角度を持った第三の洗浄手段を設け、該フィルタの厚みを下部に対して上部を厚くし、該フィルタの風下面は前記ダクトに対して垂直になるよう固定し、該フィルタの風上面を傾斜させた構成を備えたものであり、これにより所期の目的を達成するものである。
本発明の電気集塵装置は、箱状の本体とこの本体の対向する両側面にそれぞれ設けた開口と前記開口に接続するダクトから構成され、前記本体の内部には、放電電極と接地電極で構成する帯電部と、荷電極板と集塵電極板で構成する集塵部とを水平方向に空気が流入する上流側から下流側へと順番に、かつ前記帯電部と前記集塵部は端部がそれぞれ前記開口に対向するように配置し、前記本体の内部上方には前記帯電部と前記集塵部を洗浄する第一の洗浄手段を配置し、本体の内部下部方には前記第一の洗浄手段からの廃液を処理する排水手段を配置し、前記ダクトの内部にそれぞれフィルタを配置した電気集塵装置であって、前記フィルタから前記開口までの前記ダクトの底面は前記開口側が前記フィルタの配置位置よりも低くなるように傾斜を持たせた傾斜ダクトとし、傾斜ダクト内の上方には前記本体内に向けて噴射角度を持った第二の洗浄手段を設け、前記フィルタのうち前記本体の上流側に配置したフィルタは、該フィルタを挟んで前記第二の洗浄手段に対して反対側の上方に該フィルタ側に噴射角度を持った第三の洗浄手段を設け、該フィルタの厚みを下部に対して上部を厚くし、該フィルタの風下面は前記ダクトに対して垂直になるよう固定し、該フィルタの風上面を傾斜させた構成としたので、第二の洗浄手段により帯電部および集塵部を開口側からの洗浄が可能になるだけでなく、第三の洗浄手段によりフィルタの洗浄も可能とする。フィルタを洗浄した廃水は傾斜ダクト内に沈降した粉塵を洗い流しながら傾斜を下り、電気集塵装置の排水手段に流れ処理できる。つまり、帯電部および集塵部の洗浄能力が向上するだけでなく、フィルタやダクトに付着した粉塵の除去も可能となる。
つまり、フィルタやダクトからの再飛散量低減やフィルタ目詰まりによる圧力損失低減の効果を有するので処理空気量も維持させ、傾斜ダクトの清掃やフィルタのメンテナンスが長期間不要になるため電気集塵装置にフィルタやダクトを加えた系全体で長期間性能を持続させる効果を奏する。
本発明の請求項１に係る電気集塵装置は、箱状の本体とこの本体の対向する両側面にそれぞれ設けた開口と前記開口に接続するダクトから構成され、前記本体の内部には、放電電極と接地電極で構成する帯電部と、荷電極板と集塵電極板で構成する集塵部とを水平方向に空気が流入する上流側から下流側へと順番に、かつ前記帯電部と前記集塵部は端部がそれぞれ前記開口に対向するように配置し、前記本体の内部上方には前記帯電部と前記集塵部を洗浄する第一の洗浄手段を配置し、本体の内部下部方には前記第一の洗浄手段からの廃液を処理する排水手段を配置し、前記ダクトの内部にそれぞれフィルタを配置した電気集塵装置であって、前記フィルタから前記開口までの前記ダクトの底面は前記開口側が前記フィルタの配置位置よりも低くなるように傾斜を持たせた傾斜ダクトとし、傾斜ダクト内の上方には前記本体内に向けて噴射角度を持った第二の洗浄手段を設け、前記フィルタのうち前記本体の上流側に配置したフィルタは、該フィルタを挟んで前記第二の洗浄手段に対して反対側の上方に該フィルタ側に噴射角度を持った第三の洗浄手段を設け、該フィルタの厚みを下部に対して上部を厚くし、該フィルタの風下面は前記ダクトに対して垂直になるよう固定し、該フィルタの風上面を傾斜させた構成を有する。
これにより、第二の洗浄手段により帯電部および集塵部は開口側から洗浄が可能になるだけでなく、第三の洗浄手段によりフィルタの洗浄も可能となる。フィルタを洗浄した廃水は傾斜ダクト内に沈降した粉塵を洗い流しながら傾斜を下り、電気集塵装置の排水手段に流し処理できる。つまり、帯電部および集塵部の洗浄能力が向上するだけでなく、フィルタやダクトに付着した粉塵の除去が可能となる。
具体的には、上流側のフィルタでは送風時にはフィルタの上部から下部に向かってフィルタを撫でるような気流によりフィルタに付着堆積した粉塵を落下させることができる。また第三の洗浄手段からの洗浄水がフィルタの風上面に沿って流れ傾斜ダクトへと流れるので、フィルタの風上面に付着した粉塵及びフィルタからダクト内に落下した粉塵をより効果的に除去させることができる。下流側のフィルタでは、清浄した空気を汚染する再飛散量を低減させることができる。
つまり、フィルタやダクトからの再飛散量低減やフィルタ目詰まりによる圧力損失低減の効果を有するので処理空気量も維持させ、傾斜ダクトの清掃やフィルタのメンテナンスが長期間不要になるため電気集塵装置にフィルタやダクトを加えた系全体で長期間性能を持続させる効果を奏する。
また、請求項２に係る電気集塵装置は、前記ダクトにおいて、前記本体の上流側に配置したフィルタの上流側の底面には、該ダクトを横断する水留めを配置し、前記第三の洗浄手段を前記水留めよりも下流側に噴霧する位置に配置したフィルタ側に向けたものである。
これにより、第三の洗浄手段からの洗浄水が給気ダクトの上流側に流れて行かないようになり、フィルタを洗浄した廃水は傾斜ダクト内側に流れ傾斜を下り、電気集塵装置の排水手段に流し処理できる。
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）
図１に示すように、電気集塵装置１は、箱状の本体２と、本体２の対向する両側面にそれぞれ設けた開口３と、開口３に接続するダクト４から構成されている。すなわち、本体２には上流側と下流側にそれぞれダクト４が接続される。本体２の上流側のダクト４を給気ダクト５、下流側のダクト４を排気ダクト６とする。
図１に示すように、電気集塵装置１は、箱状の本体２と、本体２の対向する両側面にそれぞれ設けた開口３と、開口３に接続するダクト４から構成されている。すなわち、本体２には上流側と下流側にそれぞれダクト４が接続される。本体２の上流側のダクト４を給気ダクト５、下流側のダクト４を排気ダクト６とする。
本体２の内部には、放電電極７と接地電極８を一定の間隔を設けて交互に配列して構成する帯電部９と、荷電極板１０と集塵電極板１１を一定の間隔を設けて交互に配列して構成する集塵部１２とを備えている。そして、帯電部９と帯電部９は水平方向に空気が流入する上流側から下流側へと順番に、かつ帯電部９と集塵部１２は端部がそれぞれ開口３に対向するように配置している。放電電極７、接地電極８、荷電極板１０、集塵電極板１１は導電性の金属、好ましくはＳＵＳからなる。
また、本体２の内部上方には、帯電部９と集塵部１２を洗浄する第一の洗浄手段１３が設けられている。
第一の洗浄手段１３は、配管１４に取り付けられた複数の洗浄ノズル１５からなり、配管１４は帯電部９または集塵部１２を風向きに対しダクト４を横断するように数本設置されている。第一の洗浄手段１３は、洗浄ノズル１５から洗浄水を噴霧することで洗浄を行うものである。帯電部９および集塵部１２の下方には１つ以上の穴を排水手段１６として設け、第一の洗浄手段１３からの廃液を本体２の外へと誘導する。
また、本体２の上流側のダクト４の内部には、帯電部９から距離をとって上流フィルタ１７を配置し、本体２の下流側のダクト４の内部には集塵部１２から距離をとって下流フィルタ１８を配置している。以下、上流フィルタ１７および下流フィルタ１８を総称して示す場合にはフィルタ１９とする。
フィルタ１９はデミスタフィルタであって、細い金属線（好ましくはアルミ）をメリヤス状に編みこんだものを複数枚重ねて、縁周りを枠体で挟みこんだものであり、目が粗く大きな粒子径のものは捕集するが、小さな粒子径のものは通過するものである。そして、上流フィルタ１７は、放電電極７と接地電極８間や荷電極板１０と集塵電極板１１間を短絡させるものが給気ダクト５から流入するのを防ぎ、下流フィルタ１８は万が一、放電電極７と接地電極８間や荷電極板１０と集塵電極板１１間などでスパーク、発火した際にも燃焼物が排気ダクト６以降に流出するのを防ぐものである。
上記構成において、電気集塵時には帯電部９および集塵部１２に電圧を印加し、送風機により汚染空気を給気ダクト５から本体２に流入させる。流入した汚染空気は帯電部９の放電電極７からのコロナ放電により汚染空気中の粒子は電荷を帯びる。その後電荷を帯びた粒子は集塵部１２の荷電極板１０と集塵電極板１１間の電界空間を極板方向に移動し、集塵電極板１１に付着する。このようにして、粒子が集塵電極板１１に付着することで汚染空気は清浄され浄化された空気は下流側の排気ダクト６から排出される。
集塵を行っている間、第一の洗浄手段１３からの洗浄水の噴射は停止している。
一方、集塵電極板１１で捕集し堆積した粒子を洗浄する際は、まず、帯電部９と集塵部１２への電圧印加と送風を止め、第一の洗浄手段１３から洗浄水を集塵電極板１１上に散布し、堆積した粒子汚れを落とす。同様の洗浄方法で、放電電極７と接地電極８および荷電極板１０の洗浄も可能である。その後、第一の洗浄手段１３からの洗浄水を停止し、送風して乾燥させることで極板に付着した汚れを除去し、再び集塵できるようになる。
一般に放電電極７に粒子汚れが堆積すると堆積物が抵抗となってコロナ放電が微弱化する。また、荷電極板１０と集塵電極板１１の極板間に粒子汚れが堆積すると捕集した粒子が再飛散をして見かけ上の捕集性能が低下してしまう。そこで極板の洗浄を行うことで捕集性能低下を防ぐことができる。
一般的に、何らかの洗浄手段により集塵、洗浄と乾燥のサイクルを長期的に行っても長期的な電気集塵装置の使用は可能であるが、帯電部９や集塵部１２に洗い残しが生じた場合には集塵性能が低下する。また、洗浄が及んでいない上流フィルタ１７や下流フィルタ１８および給気ダクト５や排気ダクト６は定期的な清掃やメンテナンスが必要になってくる。
そこで、図２に示すように、電気集塵装置１は、フィルタ１９から開口３までのダクト４の底面は開口３側がフィルタ１９の配置位置よりも低くなるように傾斜を持たせた傾斜ダクト２０としている。さらに、傾斜ダクト２０内の上方には、本体２内に向けて噴射角度を持った第二の洗浄手段２１を設け、特に汚れや粉塵が多く付着する上流フィルタ１７には、上流フィルタ１７を挟んで第二の洗浄手段２１とは反対側の上方に、上流フィルタ１７側に噴射角度を持った第三の洗浄手段２２を設けている。第二の洗浄手段２１および第三の洗浄手段２２の構成は、上述の第一の洗浄手段１３と同じである。
また、第三の洗浄手段２２からの洗浄水が給気ダクト５の上流側に流れて行かないように水留め２３を設ける。そのため水留め２３は、給気ダクト５の底面を横断するかたちで、上流フィルタ１７から距離を離し、第三の洗浄手段２２からの洗浄水が水留め２３よりも上流側に噴霧しない位置に配置する。水留め２３は水を通過させない金属板のようなもので良く、フィルタ１９の下辺の枠よりも高くする。
特に、電気集塵装置１より上流側の第二の洗浄手段２１は、傾斜ダクト２０内の上方に配置され、洗浄ノズル１５の噴射角度は帯電部９側に設けている。洗浄時に帯電部９の開口３側側面を洗浄し同時に上流フィルタ１７にも洗浄水を噴霧するものである。
また、上流フィルタ１７から開口３までのダクト４の底面は、開口３側が上流フィルタ１７の配置位置よりも低くなるように傾斜を持たせた傾斜ダクト２０である。上流フィルタ１７を洗浄した廃液は傾斜ダクト２０を下り、傾斜ダクト２０の底面に沈降した粉塵を洗い流しながら排水手段１６に到達し処理される。この第二の洗浄手段２１および傾斜ダクト２０についての技術内容は下流フィルタ１８側に対しても有用である。
第三の洗浄手段２２は、給気ダクト５内の上方に配置され洗浄ノズル１５の噴射角度は上流フィルタ１７側に設けている。洗浄時には上流フィルタ１７を洗浄するものである。特に上流フィルタ１７は汚染空気が多く通過し、汚れや粉塵堆積が多いので多くの洗浄手段により洗浄することで高い効果を奏する。第三の洗浄手段２２から上流フィルタ１７に至らず、給気ダクト５内に落下した洗浄水は水留め２３に塞き止められるので給気ダクト５側に流れていくことは無く、フィルタ１９の枠よりも高さが高くなったところで傾斜ダクト２０側に流れていく。また、送風乾燥時には送風によって傾斜ダクト２０に導かれて傾斜ダクト２０に流れていくので給気ダクト５内に廃水が残留しない。
これら一連の洗浄が第一の洗浄手段１３と同時に行われることで、帯電部９および集塵部１２の洗浄能力が向上するだけでなく、フィルタ１９に付着した粉塵の除去が可能となる。そして、上流フィルタ１７では電気集塵装置１に流入する粉塵の再飛散量を低減させることができ、下流フィルタ１８では清浄した空気を汚染する再飛散量を低減させることができる。さらに、粉塵によるフィルタ目詰まりによる圧力損失が低減できるので処理空気量を維持させ、傾斜ダクト２０の清掃やフィルタ１９のメンテナンスが長期間不要になるため、フィルタ１９やダクト４を加えた電気集塵装置全体で長期間性能を持続させる効果を奏する。
（実施の形態２）
以上のように実施の形態１では、基本構成について説明をした。実施の形態２では、上流フィルタ１７の特徴的な構成について図３を用いて説明する。
以上のように実施の形態１では、基本構成について説明をした。実施の形態２では、上流フィルタ１７の特徴的な構成について図３を用いて説明する。
図３のように、上流フィルタ１７は、風上面２４に傾斜面が設けて、上辺２５が下辺２６に対して風上側に位置するようにしたフィルタを用いても良い。例えば、ダクト４に上流フィルタ１７を固定する際、上辺のフィルタ固定留め具２７を下辺のフィルタ固定留め具２８よりも風上側に設け（固定留め具は例えばフィルタ１９を側面方向から挿入し固定できるような溝など）、上流フィルタ１７を風上側に少し傾けた状態で配置するものである。
これにより、フィルタ１９の上流から噴霧され洗浄水によって、流入した粉塵よりが多く付着する風上面２４をより効果的に洗浄することができるので、フィルタからの再飛散量低減やフィルタ目詰まりによる圧力損失低減の効果を奏する。本実施の形態の技術内容は下流フィルタ１８に対しても有用である。
（実施の形態３）
また、図４のように、上流フィルタ１７の厚みは下部に対して上部を厚くし、上流フィルタ１７の風下面２９は給気ダクト５に対して垂直になるよう固定した構成を有しても良い。
また、図４のように、上流フィルタ１７の厚みは下部に対して上部を厚くし、上流フィルタ１７の風下面２９は給気ダクト５に対して垂直になるよう固定した構成を有しても良い。
これにより、上流フィルタ１７の上部の圧力損失が下部よりも高くなり、送風時には上流フィルタ１７の上部から下部に向かって流れる気流が発生する。このようにして上流フィルタ１７の表面を撫でるように気流を誘導して上流フィルタ１７に付着堆積した粉塵を落下させることができる。また、第三の洗浄手段２２からの洗浄水が風上面２４に沿って流れ、傾斜ダクト２０へと流れるので、流入した粉塵がより多く付着する風上面２４を効果的に洗浄でき、前記上流フィルタ１７から前記傾斜ダクト２０に落下した粉塵をより効果的に除去させることができるので、前記フィルタ１９や前記ダクト４からの再飛散量低減やフィルタ目詰まりによる圧力損失低減の効果を奏する。本実施の形態の技術内容は下流フィルタ１８に対しても有用である。
本発明では、フィルタから開口までのダクトの底面を本体の開口側が低くなるように傾斜を持たせた傾斜ダクトと、傾斜ダクト内の上方に電気集塵極板側に噴射角度を持った第二の洗浄手段と、フィルタを挟んで第二の洗浄手段の逆側の上方にフィルタ側に噴射角度を持った第三の洗浄手段を設けた構造を有する構成を備えたものであり、汚染された空気を浄化する際に使用される電気集塵装置において、電気集塵極板の洗浄時に付属しているフィルタとダクトの洗浄性向上から長期的に電気集塵性能を維持させるものとして有用である。
１ 電気集塵装置
２ 本体
３ 開口
４ ダクト
５ 給気ダクト
６ 排気ダクト
７ 放電電極
８ 接地電極
９ 帯電部
１０ 荷電極板
１１ 集塵電極板
１２ 集塵部
１３ 第一の洗浄手段
１４ 配管
１５ 洗浄ノズル
１６ 排水手段
１７ 上流フィルタ
１８ 下流フィルタ
１９ フィルタ
２０ 傾斜ダクト
２１ 第二の洗浄手段
２２ 第三の洗浄手段
２３ 水留め
２４ 風上面
２５ 上辺
２６ 下辺
２７ 上辺のフィルタ固定留め具
２８ 下辺のフィルタ固定留め具
２９ 風下面
１０１ 乾式電気集塵装置
１０２ 洗浄ノズル
２ 本体
３ 開口
４ ダクト
５ 給気ダクト
６ 排気ダクト
７ 放電電極
８ 接地電極
９ 帯電部
１０ 荷電極板
１１ 集塵電極板
１２ 集塵部
１３ 第一の洗浄手段
１４ 配管
１５ 洗浄ノズル
１６ 排水手段
１７ 上流フィルタ
１８ 下流フィルタ
１９ フィルタ
２０ 傾斜ダクト
２１ 第二の洗浄手段
２２ 第三の洗浄手段
２３ 水留め
２４ 風上面
２５ 上辺
２６ 下辺
２７ 上辺のフィルタ固定留め具
２８ 下辺のフィルタ固定留め具
２９ 風下面
１０１ 乾式電気集塵装置
１０２ 洗浄ノズル
Claims (2)
- 箱状の本体とこの本体の対向する両側面にそれぞれ設けた開口と前記開口に接続するダクトから構成され、前記本体の内部には、放電電極と接地電極で構成する帯電部と、荷電極板と集塵電極板で構成する集塵部とを水平方向に空気が流入する上流側から下流側へと順番に、かつ前記帯電部と前記集塵部は端部がそれぞれ前記開口に対向するように配置し、前記本体の内部上方には前記帯電部と前記集塵部を洗浄する第一の洗浄手段を配置し、本体の内部下部方には前記第一の洗浄手段からの廃液を処理する排水手段を配置し、前記ダクトの内部にそれぞれフィルタを配置した電気集塵装置であって、前記フィルタから前記開口までの前記ダクトの底面は前記開口側が前記フィルタの配置位置よりも低くなるように傾斜を持たせた傾斜ダクトとし、傾斜ダクト内の上方には前記本体内に向けて噴射角度を持った第二の洗浄手段を設け、
前記フィルタのうち前記本体の上流側に配置したフィルタは、
該フィルタを挟んで前記第二の洗浄手段に対して反対側の上方に該フィルタ側に噴射角度を持った第三の洗浄手段を設け、該フィルタの厚みを下部に対して上部を厚くし、該フィルタの風下面は前記ダクトに対して垂直になるよう固定し、該フィルタの風上面を傾斜させた構成を有する電気集塵装置。 - 前記ダクトにおいて、前記本体の上流側に配置したフィルタの上流側の底面には、該ダクトを横断する水留めを配置し、前記第三の洗浄手段を前記水留めよりも下流側に噴霧する位置に配置した請求項１記載の電気集塵装置。
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