JPH067704A - 電気集塵装置の荷電方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 含塵ガスに含まれるダストの集塵効率、特に
サブミクロン粒子の集塵効率を向上できる電気集塵装置
の荷電方法を提供する。 【構成】 放電極６を構成する複数の放電線６Ａ、６
Ｂ、６Ｃの順に大きな放電電流が流れるようにして、含
塵ガスの流れの上流側の集塵空間に下流側の集塵空間よ
り大きな電流密度を形成した。これにより、上流側の集
塵空間でダストに高密度の電荷を帯電させることができ
るので、下流側の集塵空間に形成される電界で大きなク
ーロン力を発生させることができる。従って、ダストが
上流側から下流側に流れる間に確実に集塵極に捕集され
る。特に、上流側の集塵空間に大きな電流密度を形成す
ることによりサブミクロン粒子の集塵効率を向上させる
ことができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は電気集塵装置の荷電方法
に係り、含塵ガス中のダスト粒子、特にサブミクロン粒
子（粒径１μｍ以下）を効率的に捕集する電気集塵装置
の荷電方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】通常、電気集塵装置は荷電集塵室内に流
入する含塵ガス中からダストを、その室内に設けられた
放電極と集塵極との間で発生するコロナ放電によって集
塵極に静電吸着させ捕集する。図７に、この種の電気集
塵装置の代表的な平板形の電気集塵装置の概略全体構成
を示す。同図において、高圧の直流電圧を発生する直流
電圧電源装置４２からの出力電圧（荷電電圧Ｖ）は、碍
子４４を介して平板形の同一形状の放電線からなる負極
の放電極４６と、この放電極４６の両面に対向して配設
されている正極の２つの集塵極４８、４８との間に印加
される。これにより放電極４６と、集塵極４８、４８と
の両電極間で所定のコロナ放電が起こり、矢印５０で図
示する方向から流入する含塵ガス中のダストには正、負
イオンが帯電され、そのうち負イオンが帯電されたダス
トは集塵極４８、４８に捕集される。また、荷電集塵室
内のダスト濃度は含塵ガスが流入する入口側の放電極４
６周辺が最も高く、含塵ガスが流出する方向に沿って徐
々に低くなる。

【０００３】ところで、このような電気集塵装置の放電
極４６の放電電流Ｉは、図８の放電電流特性図に示すよ
うに、荷電電圧Ｖに対してダスト濃度が高い程、流れ難
い傾向にある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな同一形状の放電線から形成される放電極が設けられ
た電気集塵装置では、荷電集塵室の入口側のダスト濃度
が出口側に比較して高いために入口側の放電極と集塵極
との間に発生するスパーク電圧が抑制される。これによ
り、入口側の放電線から放電される放電電流が小さくな
り入口側の集塵空間に大きな電流密度を形成することが
できないので、含塵ガス中のダストへの帯電効率が悪く
なり、電気集塵装置の集塵性能が低くなるという問題が
ある。特に、サブミクロン粒子（１μｍ以下）の帯電
は、拡散荷電が支配的である為、集塵空間の電流密度を
大きくして帯電される機会を大きくすることが重要にな
る。

【０００５】本発明は上述した従来技術の問題点に鑑
み、集塵室に流入する含塵ガスの流れの上流側の集塵空
間に下流側の集塵空間より大きな電流密度を形成して、
電気集塵装置の集塵効率、特にサブミクロン粒子の集塵
効率を向上させることのできる電気集塵装置の荷電方法
を提供することを目的としている。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上述した問題点を解決す
るために、電気集塵装置の集塵室に含塵ガスを流入さ
せ、該含塵ガス中からダストを前記集塵室内に設けられ
た複数の放電線からなる放電極と集塵極との間で発生す
るコロナ放電によって集塵極に静電吸着させ捕集する電
気集塵装置の荷電方法に於いて、前記集塵室に流入する
含塵ガスの流れの上流側の放電線に下流側の放電線より
も大きな放電電流を流して上流側の集塵空間から下流側
の集塵空間になるに従って徐々に小さな電流密度を形成
し、前記下流側の集塵空間より上流側の集塵空間でダス
トに高密度の電荷を帯電させることを特徴とする。

【０００７】

【作用】本発明の電気集塵装置の荷電方法によれば、集
塵室から流入する含塵ガスの流れの上流側の放電線に下
流側の放電線よりも大きな放電電流を流して上流側の集
塵空間に下流側の集塵空間より大きな電流密度を形成し
た。これにより、前記上流側の集塵空間でダストに高密
度の電荷を帯電させることができるので、前記ダストは
下流側の放電線の集塵空間に形成される電界において大
きなクーロン力が発生し、集塵極に吸引され易くなる。
従って、前記ダストが上流側から下流側に流れる間に確
実に集塵極に捕集させることができる。特に、上流側の
集塵空間の電流密度を大きくすることにより、拡散荷電
が支配的なサブミクロン粒子に帯電される機会が大きく
なるので、短時間で大きな電荷量を帯電させることがで
きる。これにより、サブミクロン粒子の捕集効率を向上
させることができる。

【０００８】

【実施例】以下、添付図面に従って本発明に係る電気集
塵装置の荷電方法の好ましい実施例について詳説する。
図１に本発明に係る電気集塵装置の荷電方法を適用する
電気集塵装置の概略全体構成が示されており、同図にお
いて高圧の直流電圧を発生する直流電圧電源装置２から
の出力電圧（荷電電圧Ｖ）は碍子４を介して平板形の負
極の放電極６と、この放電極６の両面に対向して配設さ
れている正極の２つの集塵極８、８との間に印加され
る。

【０００９】ところで、本実施例の平板形の放電極６は
芯線の太さが異なる形状の放電線６Ａ、６Ｂ及び６Ｃと
から形成されており、これらの放電線（６Ａ、６Ｂ、６
Ｃ）は矢印１０で図示する方向から流入する含塵ガスに
向って、芯線の細い放電線順に、放電線６Ａ、６Ｂ、６
Ｃが配設されている。即ち、含塵ガスが流入する側には
電気抵抗の最も小さい放電線６Ａが配設され、含塵ガス
が流出する側には電気抵抗の最も大きい放電線６Ｃが配
設されている。これらの各放電線６Ａ、６Ｂ、６Ｃは図
２に示す荷電電圧Ｖに対する放電電流特性を有してい
る。同図において、放電線６Ａは図中、一点鎖線６０Ａ
の放電電流特性を示し、また放電線６Ｂ、６Ｃは破線６
０Ｂ、実線６０Ｃの放電電流特性をそれぞれ示す。この
ように放電極６の各放電線は、放電線６Ａ、６Ｂ、６Ｃ
の順に大きな放電電流が流れるようになっている。

【００１０】次に上記の如く構成された電気集塵装置の
動作の概要について述べる。直流電圧電源装置２から放
電極６と集塵極８、８との両電極間に所定の高圧の荷電
電圧Ｖが印加されることによって所定のコロナ放電、即
ち負コロナが発生する。このような状態になると、ガス
分子のイオン化が進展し、多数の負イオン、正イオンが
生成され、正イオンは直ちに放電極６に中和され、負イ
オンは集塵極８、８に向かって走行する。このようにイ
オン化が進展した状態で矢印１０で示す方向から含塵ガ
スを流入させると、この含塵ガス中のダストに、正、負
イオンが瞬間的に帯電される。これらの帯電ダストのう
ち負イオンが帯電した帯電ダストは、例えば放電極６の
放電線６Ａに対向している領域の集塵極８、８によって
捕集され、また正イオンが帯電した漂流中の帯電ダスト
は放電極６側にクーロン力によって引き寄せられて中和
される。中和されたダストのうち新たに負イオンが帯電
した帯電ダストは集塵極８、８によって捕集される。こ
のように、放電極６の各放電線、６Ａ、６Ｂ、６Ｃと、
集塵極８との間を通過する含塵ガス中のダストは、負イ
オンが帯電する毎に集塵極８、８によって徐々に捕集さ
れる。

【００１１】そして、本発明の電気集塵装置の荷電方法
の場合、放電線６Ａ、６Ｂ、６Ｃの順に大きな放電電流
が流れるようになっているので、各放電線６Ａ、６Ｂ、
６Ｃの夫々の集塵空間には、放電線６Ａ、６Ｂ、６Ｃの
順に大きな電流密度が形成される。このように、上流側
の放電線６Ａの集塵空間に大きな電流密度を形成した状
態で、矢印１０で示す方向から含塵ガスを流入させる
と、含塵ガス中のダストに大きな電荷量を帯電させるこ
とができる。これにより、大きな電荷量が帯電されたダ
ストは、下流側の放電線６Ｂ、６Ｃの集塵空間に形成さ
れる電界において大きなクーロン力が発生し、集塵極に
吸引され易くなるので、ダストが上流側から下流側に流
れる間に確実に集塵極８、８に捕集させることができ
る。特に、上流側の放電線６Ａの集塵空間の電流密度を
大きくすることにより、拡散荷電が支配的なサブミクロ
ン粒子への帯電される機会が大きくなるので、短時間で
大きな電荷量を帯電させることができる。これにより、
サブミクロン粒子の捕集効率を向上させることができ
る。

【００１２】次に、図３を参照して従来の電気集塵装置
と、本実施例の電気集塵装置の荷電方法を適用した電気
集塵装置との集塵効率の比較結果について述べる。同図
において、横軸は荷電電力Ｐ（荷電電圧Ｖと放電電流Ｉ
との積）、縦軸は集塵効率の座標軸をそれぞれ示す。従
来の電気集塵装置では、電荷集塵室の入口側におけるダ
スト濃度が高くなることによってスパーク電圧が抑制さ
れ、荷電電力Ｐを例えば荷電電力Ｐ１以上に設定するこ
とができないが、本発明の電気集塵装置ではスパーク電
圧が従来の装置より高く設定されるので荷電電力Ｐを、
前記荷電電力Ｐ１より高い値の荷電電力Ｐ２に設定する
ことができる。このように放電極と集塵極との間に印加
する荷電電圧Ｖ及び放電電流Ｉが従来の電気集塵装置よ
り高く設定できることにより、含塵ガス中のダスト層に
作用する電気的付着力は増す。

【００１３】以上に述べた実施例の電気集塵装置の荷電
方法を適用した電気集塵装置では集塵効率を向上させる
ために放電極を太さの異なる放電線によって形成した
が、これに限らず放電極を例えば図４に示すような角状
の放電線、図５に示すような突起２０が付いた放電線ま
たは図６に示すような針２２が付いた放電線のそれぞれ
の形状を変えた放電線によって形成してもよい。また放
電極を種類の異なる放電線を組み合わせて形成し、その
放電極の放電電流特性が変わるようにしてもよい。

【００１４】

【発明の効果】以上に説明したように、本発明に係る電
気集塵装置の荷電方法によれば、集塵室から流入する含
塵ガスの流れの上流側の放電線に下流側の放電線よりも
大きな放電電流を流して上流側の集塵空間に下流側の集
塵空間より大きな電流密度を形成し、上流側の集塵空間
において、ダストに帯電される電荷量を大きくした。こ
れにより、前記ダストは下流側に形成される電界におい
て大きなクーロン力が付与されるようにした。従って、
ダストが上流側から下流側に流れる間に、集塵極に吸引
されて確実に捕集されるので集塵効率を向上させること
ができ、特に、含塵ガス中のサブミクロン粒子の捕集効
率を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る電気集塵装置の荷電方法を適用す
る電気集塵装置の概略全体構成図を示す構成図

【図２】図１に示した電気集塵装置の放電電流特性を示
す特性図

【図３】荷電電力と集塵効率との関係を示す特性図

【図４】本発明に係る電気集塵装置の荷電方法を適用す
る電気集塵装置の他の実施例における放電線の形状を示
す側面図

【図５】本発明に係る電気集塵装置の荷電方法を適用す
る電気集塵装置の他の実施例における放電線の形状を示
す側面図

【図６】本発明に係る電気集塵方法を適用する電気集塵
装置の他の実施例における放電線の形状を示す側面図

【図７】従来の電気集塵装置の概略全体構成図を示す構
成図

【図８】図７に示した電気集塵装置の放電極の放電電流
特性を示す特性図

【符号の説明】

２…直流電圧電源装置 ４…碍子 ６…放電極 ８…集塵極

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 電気集塵装置の集塵室に含塵ガスを流入
   させ、該含塵ガス中からダストを前記集塵室内に設けら
   れた複数の放電線からなる放電極と集塵極との間で発生
   するコロナ放電によって集塵極に静電吸着させ捕集する
   電気集塵装置の荷電方法に於いて、 前記集塵室に流入する含塵ガスの流れの上流側の放電線
   に下流側の放電線よりも大きな放電電流を流して上流側
   の集塵空間から下流側の集塵空間になるに従って徐々に
   小さな電流密度を形成し、 前記下流側の集塵空間より上流側の集塵空間でダストに
   高密度の電荷を帯電させることを特徴とする電気集塵装
   置の荷電方法。