JPH05146713A

JPH05146713A - 電気集じん機

Info

Publication number: JPH05146713A
Application number: JP34395891A
Authority: JP
Inventors: Koichiro Kitagawa; 浩一郎北川
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1991-12-02
Filing date: 1991-12-02
Publication date: 1993-06-15

Abstract

(57)【要約】【目的】イオン化部と、誘電体のハニカム板２０を用
いた収集部とからなる電気集じん機において、ハニカム
板２０による気体に含まれる微粒子の捕集量を増加させ
る。【構成】ハニカム板２０の孔の軸方向がジグザグ状に
なるように積層して構成された誘電体ブロック４０ａ，
４０ｂと、ハニカム導体１０ｂ，１０ｃ，１０ｄとから
なる収集部に、タイマー回路７６で所定の周期で切り換
えられる切換スイッチ７２を介して、印加する直流電圧
の極性を周期的に変更する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、気体中に含まれる微粒
子を除去するための電気集じん機に係わり、特に収集部
に誘電体からなる複数のハニカム板を設けた電気集じん
機に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、清浄な空気に対する関心が著し
く、空気等に含まれるばいじんやミストさらには煙草の
煙等の微粒子を除去するための集じん機が種々提案され
ている。その一例として、特開昭５３−１１５９７８号
公報で提案された技術がある。これを簡単に説明する。
まず、マイナス極に印加された格子状のイオン化線と接
地されたハニカム導体とからなるイオン化部を気体が通
過することにより、コロナ放電によって気体中に含まれ
る微粒子がマイナスに荷電されてイオン化される。ま
た、誘電体からなる複数のハニカム板を孔の軸方向がジ
グザグ状となるように積層させた積層体の両端側にハニ
カム導体を配設し、気体の通過方向と同方向に直流電圧
が印加されて収集部が形成される。そして、イオン化部
で荷電された微粒子が収集部を通過する際に、電界によ
るクーロン力が作用して微粒子のみがハニカム板の孔の
内壁に付着し固定される。この結果、気体中より混入し
ていた微粒子が除去される。

【０００３】かかる構造は、気体の通過方向と、荷電さ
れた微粒子の運動方向がクーロン力の作用でずれるの
で、このずれによって気体の通過に対しては空隙率が高
く圧力損失が極めて少ないが荷電された微粒子の運動に
対しては空隙率を零とすることができ、少ない圧力損失
で微粒子を確実に捕集することができる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記従来技術にあって
は、荷電された微粒子に作用するクーロン力の方向は、
イオン化部でマイナスまたはプラスのいずれに荷電する
か、また収集部に印加する電界の方向をどのように設定
するかによって定まる。そこで、クーロン力が作用する
方向にあるハニカム板の孔の内壁にのみ微粒子が付着す
る。この一側面に形成される微粒子の層が厚くなると、
微粒子が固定される作用が少なくなり、捕集率が低下す
る。この捕集率の低下に対して、誘電体からなるハニカ
ム板を交換しなければならず、それだけ保守管理が煩雑
であるとともに、ランニングコストが高くなる。

【０００５】このため、ハニカム板の交換頻度を低減で
き、保守管理の容易な電気集じん機の提供が強く望まれ
ている。

【０００６】本発明は、上述のごとき事情に鑑みてなさ
れたもので、微粒子の捕集量を増加させてハニカム板の
交換頻度を低減するようにした電気集じん機を提供する
ことを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】かかる目的を達成するた
めに本発明の電気集じん機は、イオン化部により気体が
通過する際に気体中に含まれる微粒子をマイナスまたは
プラスに荷電し、収集部を誘電体からなる複数のハニカ
ム板を孔の軸方向がジグザク状となるように積層した積
層体に直流電圧を印加して形成し、前記荷電された微粒
子を含む気体を前記収集部内を通過させて前記微粒子を
前記ハニカム板の孔壁に付着させて除去する電気集じん
機において、前記収集部に印加する直流電圧の極性を切
換手段によって所定の周期で変更するように構成されて
いる。

【０００８】また、前記収集部に印加する直流電圧の極
性の変更に代えて、前記イオン化部に印加する直流電圧
の極性を荷電極性切換手段で所定の周期で変更し、微粒
子が荷電する極性を周期的に変更するように構成しても
良い。

【０００９】さらに、前記ハニカム板が紙または可撓性
を有する樹脂からなり、絶縁材からなる枠体の対向する
２辺に、前記ハニカム板の孔に挿入し得る複数の係止用
突起を設け、これらの係止用突起にハニカム板の両端部
の孔を係止させて前記ハニカム板を展開した状態で固定
するように構成することもできる。

【００１０】

【作用】収集部に印加する直流電圧の極性が、周期的
に変更されるので、収集部内で荷電された微粒子に作用
するクーロン力の方向が周期的に変更される。このため
にハニカム板の孔の微粒子が付着する内壁は対向する２
つの面となり、付着し得る面積の拡大が図られる。

【００１１】また、イオン化部に印加する直流電圧の極
性を周期的に変更するならば、微粒子が荷電される極性
が周期的に変更され、これによって収集部内で微粒子に
作用するクーロン力の方向が周期的に変更され、ハニカ
ム板の孔の微粒子が付着し得る面積の拡大が図れる。

【００１２】さらに、ハニカム板に可撓性をもたせ、絶
縁材からなる枠体に突設した係止用突起にハニカム板の
両端部の孔を係止させて、ハニカム板を展開した状態で
固定するならば、使用時にはハニカム板は所定の形状に
展開されるが、使用前後にあっては、孔の対向する一対
の内壁が相互に密接して孔が潰れた状態とすることで、
ハニカム板の体積を小さなものとし得る。

【００１３】

【実施例】以下、本発明の実施例を図１ないし図５を参
照して説明する。図１は、本発明の電気集じん機の一実
施例の概略構造図であり、図２は、図１におけるハニカ
ム導体の一例の部分的斜視図であり、図３は、図１にお
ける誘電体からなるハニカム板とこれを展開固定する枠
体の一例の部分的斜視図であり、図４は、図１に示す電
気集じん機の分解斜視図であり、図５は、荷電された微
粒子の収集部内での運動を説明する図である。

【００１４】まず、ハニカム導体１０は、図２に示すご
とく、アルミニウムや銅および鉄等の導電性金属の薄板
により、断面形状が例えば六角形のハニカム１２が形成
され、さらに孔１４，１４…の軸方向が、気体を水平に
流入・流出させるとして、気体の通過方向Ａと直角な垂
直方向に対して垂直方向の面内で例えばθ＝４５°の角
度となるような板状に形成され、周囲が導電性金属から
なる枠体１６に固定されている。

【００１５】また、ハニカム板２０は、図３に示すごと
く、紙や可撓性を有する樹脂により、断面形状が例えば
六角形のハニカム２２が形成され、さらに孔２４，２４
…の軸方向が、気体の通過方向Ａと直角な板の表面方向
に対して垂直方向の面内で例えばθ＝４５°の角度とな
るような板状に形成される。そして、使用前にあって
は、孔２４，２４…の対向する一対の内壁を密接させて
孔２４，２４…が潰れるようにして体積を極めて小さな
ものとしておくことができる。また、絶縁材からなる枠
体３０には、ハニカム板２０の孔２４，２４…の軸方向
にアームを突出する係止用突起３２，３２…がハニカム
板２０を展開したときの両端側となる対向する２辺にそ
れぞれ複数本づつ突設される。なお、このハニカム板２
０，２０を密接させて複数枚積層すべく、枠体３０，３
０…を重ねたときに枠体３０，３０…間で隙間が生じな
いように、係止用突起３２，３２…に対応して適宜な凹
部３４，３４…等が切り欠かれている。使用に際して、
孔２４，２４…が潰れた状態にあるハニカム板２０を、
両側に拡げて両側部の適宜な孔２４，２４…に係止用突
起３２，３２…を挿入し、ハニカム板２０が展開した状
態で固定される。そして、この展開された状態の複数
（例えば４枚）のハニカム板２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，
２０ｄが、孔２４，２４…の軸方向が垂直方向の面内で
ジグザク状となるように積層されて誘電体ブロック４０
が構成される。

【００１６】また、イオン化線５０は、平行な格子状に
導電線５２，５２…が導電性枠体５４に張架されて形成
されている。

【００１７】そして、気体の流入上流側に、２枚のハニ
カム導体１０ａ，１０ｂで、イオン化線５０を電気的に
非導通状態に隙間を設けて挟むようにして配置し、この
２枚のうちの下流側のハニカム導体１０ｂの下流に、誘
電体ブロック４０ａ，他のハニカム導体１０ｃ，他の誘
電体ブロック４０ｂ，さらに他のハニカム導体１０ｄと
密接させて配置する。そして、これらの組付け構造の下
流にファン６０が配置される。

【００１８】さらに、上流側の２枚のハニカム導体１０
ａ，１０ｂおよび最下流側のハニカム導体１０ｄがそれ
ぞれ接地され、イオン化線５０がマイナスに直流電源７
０により印加され、２つの誘電体ブロック４０ａ，４０
ｂで挟まれたハニカム導体１０ｃは、切換スイッチ７２
の共通端子に接続され、この切換スイッチ７２の２つの
接続端子の一方は直流電源７０によりマイナスに印加さ
れ、他方は別の直流電源７４によりプラスに印加され
る。したがって、切換スイッチ７２の切り換えにより、
２つの誘電体ブロック４０ａ，４０ｂに挟まれたハニカ
ム導体１０ｃは、マイナスとプラスに交互に印加され
る。この切換スイッチ７２は、タイマー回路７６によっ
て所定周期によって交互に切り換え制御される。

【００１９】かかる構成において、ファン６０の起動に
より、上流より空気等が流入するが、まずイオン化線５
０とこれを挟む２枚のハニカム導体１０ａ，１０ｂから
なるイオン化部によって、気体に含まれる微粒子がマイ
ナスに荷電されてイオン化される。さらに、イオン化さ
れた微粒子が誘電体ブロック４０ａ，４０ｂを通過す
る。

【００２０】そして、ハニカム導体１０ｂ，１０ｃ，１
０ｄと誘電体ブロック４０ａ，４０ｂからなる収集部に
おいて、下記のごとくして荷電された微粒子が除去され
る。

【００２１】例えば、図１に示す切換スイッチ７２の実
線で示す状態では、最初の誘電体ブロック４０ａでは図
５に実線で示すごとく、図で左から右に電界が加わり、
マイナスに荷電された微粒子は、右から左へ向うクーロ
ン力Ｖ_Eが作用する。そこで、ハニカム板２０，２０…
の孔２４，２４…の軸方向に空気が流れる力Ｖ_Wとクー
ロン力Ｖ_Eの合成力Ｖが微粒子に作用する。図５から明
らかなごとく、微粒子は、孔２４，２４…内の上流側の
内壁面に付着し、その内壁内に浸み込む等により固定さ
れる。

【００２２】また、下流側の誘電体ブロック４０ｂで
は、図５に破線で示すごとく、図で右から左に電界が加
わり、マイナスに荷電された微粒子は、左から右へ向う
クーロン力Ｖ_E′が作用する。そこで、微粒子に破線で
示すごとき合成力Ｖ′が作用し、孔２４，２４…内の下
流側の内壁面に付着し固定される。

【００２３】そして、図１で破線で示すごとく切換スイ
ッチ７２を切り換えるならば、最初の誘電体ブロック４
０ａでは微粒子が孔２４，２４…内の下流側の内壁面に
付着し、下流側の誘電体ブロック４０ｂでは孔２４，２
４…内の上流側の内壁面に付着してそれぞれ固定され
る。

【００２４】このように、タイマー回路７６により切換
スイッチ７２を所定周期で切り換えることによって、微
粒子が付着するハニカム板２０，２０…の孔２４，２４
…の内壁面が切り換えられる。

【００２５】次に、本発明の他の実施例を図６および図
７を参照して説明する。図６は、本発明の電気集じん機
の他の実施例の概略構造図であり、図７は、図６に示す
構造で荷電された微粒子の収集部内での運動を説明する
図である。図６において、図１と同一若しくは均等な部
材には同一符号を付けて重複する説明を省略する。

【００２６】図６に示す他の実施例にあっては、上流側
に設けられた１つのハニカム導体１０とこれと電気的に
分離して近接してイオン化線５０が配置される。このイ
オン化線５０の下流側に、複数のハニカム板２６，２６
…を孔の軸方向が、気体を水平に流入・流出させるとし
て、水平方向の面内でジグザグ状となるように積層され
て構成された誘電体ブロック４６が配置される。さら
に、この誘電体ブロック４６の気体の通過方向Ａに対し
て直角方向で水平両側端に電極８０ａ，８０ｂが設けら
れる。そして、上流側のハニカム導体１０ａは接地さ
れ、イオン化線５０は切換スイッチ７２の共通端子に接
続されてイオン化部が形成され、この切換スイッチ７２
の２つの接続端子の一方は直流電源８２によりマイナス
に印加され、他方は別の直流電源８４によりプラスに印
加される。また、切換スイッチ７２は、タイマー回路７
６によって所定周期で交互に切り換えられる。さらに、
誘電体ブロック４６の一方の電極８０ａは接地され、他
方の電極８０ｂが別の直流電源８６によりマイナスに印
加されて、収集部が形成される。

【００２７】切換スイッチ７２の切り換えにより、イオ
ン化線５０を通過した気体に含まれている微粒子は、プ
ラスとマイナスに所定周期で交互に荷電され、誘電体ブ
ロック４６に流入される。

【００２８】例えば、図６に示す切換スイッチ７２の実
線で示す状態では、イオン化線５０はマイナスに印加さ
れており、微粒子はマイナスにイオン化される。する
と、誘電体ブロック４６内では、図７に実線で示すごと
く、図で左から右に電界が加わり、マイナスに荷電され
た微粒子は、右から左へ向うクーロン力Ｖ_Eが作用す
る。そこで、微粒子はハニカム板２６の孔内で右側に面
を向けた内壁面に付着固定される。

【００２９】そして、図６で破線で示すように切換スイ
ッチ７２を切り換えるならば、誘電体ブロック４６内で
は、図７に破線で示すごとく図で左から右へ向うクーロ
ン力Ｖ_E′が作用する。そこで、微粒子は、ハニカム板
２６の孔内で左側に面を向けた内壁面に付着固定され
る。

【００３０】このように、切換スイッチ７２を切り換え
ることで、図１ないし図５に示す実施例と同様に、微粒
子が付着する孔の内壁面が切り換えられる。

【００３１】なお、上記実施例では、ハニカム導体１０
を導電性金属で形成したが、これに限られず導電性を備
えた材質であれば良く、紙や樹脂で形成したハニカムに
導電金属薄膜を蒸着により被覆させたものであっても良
い。そして、ハニカム導体１０およびハニカム板２０，
２６は、断面形状が六角形のものに限られず、三角形や
四角形や円形および波形等であっても良い。さらに、上
述のハニカム導体１０およびイオン化線５０に代えて、
気体が少ない圧力損失で通過し得る形状の導体を用いて
も良いことは勿論である。

【００３２】また、図１ないし図５で示す実施例では、
収集部に気体の通過方向Ａと同方向および逆方向に電界
を加えるとともに、誘電体ブロック４０ａ，４０ｂの孔
２４，２４…の軸方向を垂直方向の面内でジグザグ状と
したが、水平方向の面内でジグザク状としても良い。そ
して、図６および図７で示す実施例では、収集部に気体
の通過方向Ａと直交する水平方向に電界を加えるととも
に、誘電体ブロック４６の孔の軸方向を水平方向の面内
でジグザグ状としたが、収集部に気体の通過方向Ａと直
交する垂直方向に電界を加えるとともに、誘電体ブロッ
ク４６の孔の軸方向を垂直方向の面内でジグザグ状とし
ても良い。さらに、上記実施例では、電気集じん機に対
して気体を水平に流入・流出させる場合につき説明した
が、気体の通過方向Ａと電界の方向およびハニカム板２
０，２０…，２６，２６…の孔２４，２４…の軸方向の
ジグザグ状の相対関係が同じであれば良く、気体をどの
ように装置に流入・流出させても良いことは勿論であ
る。

【００３３】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の電気集じ
ん機は構成されているので、以下のごとき格別な効果を
奏する。

【００３４】請求項１記載の電気集じん機にあっては、
収集部に加える直流電圧の極性を周期的に変更するの
で、微粒子がハニカム板の孔内の対向する２つの面に交
互に付着することとなり、微粒子が付着し得る内壁の面
積が増大する。それだけ、微粒子の捕集量を大きくで
き、ハニカム板の交換頻度を少なくでき、保守管理が簡
単になるとともにランニングコストの低減が図れる。

【００３５】また、請求項２記載の電気集じん機にあっ
ては、イオン化部に加える直流電圧の極性を周期的に変
更することで、請求項１と同様の作用効果が得られる。

【００３６】さらに、請求項３記載の電気集じん機にあ
っては、ハニカム板を使用時に所定の形状に展開固定す
るが、使用前後にあっては展開方向に縮少した体積の小
さなものである。そこで、嵩張らない分だけ使用前と後
の保管と処理が容易である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の電気集じん機の一実施例の概略構造図
である。

【図２】図１におけるハニカム導体の一例の部分的斜視
図である。

【図３】図１における誘電体からなるハニカム板とこれ
を展開固定する枠体の一例の部分的斜視図である。

【図４】図１に示す電気集じん機の分解斜視図である。

【図５】荷電された微粒子の収集部内での運動を説明す
る図である。

【図６】本発明の電気集じん機の他の実施例の概略構造
図である。

【図７】図６に示す構造で荷電された微粒子の収集部内
での運動を説明する図である。

【符号の説明】

１０ハニカム導体２０，２６ハニカム板２２ハニカム２４孔３０枠体３２係止用突起４０，４６誘電体ブロック５０イオン化線７０，７２，８２，８４，８６直流電源７２切換スイッチ７６タイマー回路８０ａ，８０ｂ電極Ａ気体の通過方向

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】イオン化部により気体が通過する際に気
体中に含まれる微粒子をマイナスまたはプラスに荷電
し、収集部を誘電体からなる複数のハニカム板を孔の軸
方向がジグザク状となるように積層した積層体に直流電
圧を印加して形成し、前記荷電された微粒子を含む気体
を前記収集部内を通過させて前記微粒子を前記ハニカム
板の孔壁に付着させて除去する電気集じん機において、
前記収集部に印加する直流電圧の極性を切換手段によっ
て所定の周期で変更するように構成したことを特徴とす
る電気集じん機。
【請求項２】請求項１記載の電気集じん機において、
前記収集部に印加する直流電圧の極性の変更に代えて、
前記イオン化部に印加する直流電圧の極性を荷電極性切
換手段で所定の周期で変更し、微粒子が荷電する極性を
周期的に変更するように構成したことを特徴とする電気
集じん機。
【請求項３】請求項１または２記載の電気集じん機に
おいて、前記ハニカム板が紙または可撓性を有する樹脂
からなり、絶縁材からなる枠体の対向する２辺に、前記
ハニカム板の孔に挿入し得る複数の係止用突起を設け、
これらの係止用突起にハニカム板の両端部の孔を係止さ
せて前記ハニカム板を展開した状態で固定するように構
成したことを特徴とする電気集じん機。