JPH07232099A

JPH07232099A - 電気集塵装置

Info

Publication number: JPH07232099A
Application number: JP6051312A
Authority: JP
Inventors: Keiichi Hara; 恵一原
Original assignee: NIPPON FILTRATION KK; Filtration Japan Co Ltd
Current assignee: NIPPON FILTRATION KK; Filtration Japan Co Ltd
Priority date: 1994-02-24
Filing date: 1994-02-24
Publication date: 1995-09-05
Anticipated expiration: 2018-07-14
Also published as: JP3427165B2

Abstract

(57)【要約】【目的】極間に放電させて塵埃を吸着させる電気集塵
装置において、集塵効率を改善し、小型化した装置を得
る。【構成】集塵極板群を構成する複数の矩形状の集塵極
板２には、各々に複数個の開口部ｐが設けられる。開口
部の形状は、円または長穴で、開口部の占める面積は訳
１０〜５０％である。電気集塵装置を作動させたとき、
開口部により集塵極板２の表面には、電流強度が強くな
り、塵が付着しやすくなるが、空気の流れが開口部に向
かっても起こるので、従来のように塵が堆積して成長す
ることは起こりにくくなる。また、荷電距離が短くでき
るので装置全体の規模を小さくできる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、発電所、セメント工
場、産業焼却炉および道路、トンネルにおける浮遊微粒
子除去用、または放射性粉塵除去用あるいは室内空気清
浄用などに使用する電気集塵装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】電気集塵装置は、高電圧を使用した機械
において放電部分に塵埃、粉塵等（以下、塵埃で代表す
る。）が付着することを原理としたもので、筐体に、不
平等電界を発生させるための放電極（負極）と塵埃を付
着させるための集塵極とを間隔を開けて対向させて設
け、両電極に高電圧を印加し、放電極と集塵極との間の
空気中に放電させるようにしたものである。なお、オゾ
ンの発生量の少ないプラス放電に対し、マイナス放電も
利用されている。

【０００３】本出願の発明者は、すでに従来の電気集塵
装置を提案してきた。それらは、例えば、図８に示すよ
うに多数の孔5aをその面に形成した集塵極板５を、集塵
を目的とする空気の流れ方向（矢印方向）に直交させて
設け、複数の集塵極板５の間に、金属製の矩形板の縁側
に山形の刺部6aを連続的に形成した放電極板６を、この
面を流れ方向と平行にして複数並列に設けた電気集塵装
置１が提案されている。

【０００４】また、他の従来例として図９、図１０に
は、本出願の発明者が平成６年１月３１日付けで出願し
た電気集塵装置が示されており、この装置では、複数枚
の矩形状の集塵極板２がスペーサー７（7a，7b，7c）
（間隔調整手段）を挟んで連結し、集塵極板群８を形成
し、また、複数枚の両縁側に山形の刺部6aを連続的に形
成した放電極板６がスペーサー９（9a，9b）（間隔調整
手段）を挟んで連結し、放電極板群10を形成している。

【０００５】図１０に示す電気集塵装置１は、複数の集
塵極板群８のそれぞれの間に放電極板群10を配置して固
定したユニット11を、並列して数段に筐体に吊設して装
着しており、集塵極板群８および放電極板群10は、スペ
ーサー７，９の端部から突出したねじ13でユニット11の
枠体に固定されている。そして、高電圧の負極を放電極
板群10に接続し、正極を集塵極板群８に接続させ、送風
機によって処理する空気を電極間に通すようになってい
る。

【０００６】この装置では図１１に示すように、２つの
集塵極板群８の間に放電極板群10を配置して高電圧を印
加すると放電電流が流れ、立体的で複雑な不平等電界を
生じる。放電極板群10の放電極板６どうしでは、隣り合
った平面が同一電位であるため無電界となり、逆帯電粒
子ｍ−の付着が著しく減少される。帯電した塵埃ｍは、
放電極板群10の上流側端と対向した集塵極板群８の下流
側端に吸着され、堆積される。堆積し過ぎると塵埃ｍの
表面が滑りやすくなって電界の束縛を抜けて飛散するよ
うになるが、放電電界によって、流体の流れに逆らって
再び、集塵極板群８の下流側端に吸着されることにな
る。塵埃どうしが固まって堆積し、吸着力で支え切れな
くなると塵埃ｍは下方に落下する。このようにして、処
理対象の空気中の塵埃を吸着され、落下するので、空気
が浄化される。

【０００７】また、集塵極板２の平面が垂直であり、か
つ、不平等電界により、付着した塵埃ｍは隣接した集塵
極板２に付着、堆積し、成長して落下する。放電極板群
10においては逆帯電粒子ｍ−の付着が少ないので放電の
抵抗がわずかであり、強い放電電流を維持することがで
き機械の寿命を長くすることができる。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、これら
の装置を継続して使用していくと集められた塵埃は、図
２に部分的に拡大して示すような電極への付着状態を示
すことが、本発明者の観測により判明した。すなわち、
集塵極板２には使用開始後、先ず処理空気の流れ方向先
端に塵埃が付着しはじめ、そこで塵埃が成長してほぼ砲
弾型になり、それを核として空気の流れ方向とは逆の方
が厚く、後方に向かって薄く後部へ山形にｂの部分が付
着し、次に同様にしてｂの上にｃの部分が付着する。こ
の付着の状況は、２層に限られるものではなく、場合に
よって３層にもなる。そして堆積した塵埃は、その重量
に耐えられなくなったり、あるいは放電極板６と集塵電
極板２間の火花放電による衝撃によって落下する。そし
て、塵埃が成長していくときは集塵電極板２が塵埃によ
って覆われるので、集塵効果がその間、低下することに
なり、装置を長期間使用するときは、その集塵効率が問
題になる。

【０００９】上記図２のように塵埃の集まる原因は、本
出願の発明者の観測によれば、微視的にみて以下のとう
りと考えられる。集塵極板２上の塵埃が堆積する様子
（集塵の過程）を細かくみていくと、図３のように集塵
の初期においては、中心部に塵が多く集まり、その周辺
に徐々に塵の密度が小となっていく塵の円が見られる。
実際上のこの円の直径は、図１０の放電極板６と集塵極
板２との距離ｃの約２倍程度とみられる。これを集塵極
板２上でみた場合、図４に示すように、放電極板６から
の電流が集塵極板２に達すると、点線で示す電流は集塵
極板２に達したときの強度が最大であり、そこを中心と
して電流強度が徐々に弱くなる電流強度の円を想定でき
る。図４ではＡの文字が中心で大きく、円周上で小さく
示したことはその点を加味して描いたものである。円周
は図面上、モデル的に描かれているが、実際は電流密度
により円周が互いに重なった形になると考えられる。

【００１０】上記集塵効率を向上させるには、極板の数
を多くしたり、その配置を工夫することが行われている
が、それらには限界がある。また、最近の環境問題に対
する認識から、既存の工場設備、例えばセメント製造工
場や産業用焼却炉での粉塵等の除去が問題になってい
る。しかし、上記工場では処理目的の空気量が膨大な量
で、従来の電気集塵装置では、その規模や効率からみて
期待に応えるものではなかった。したがって、本発明は
小型で、集塵効率が改善された電気集塵装置を提供する
ことを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記の目的を
達成するため、開口部が設けられた複数の矩形状の集塵
極板を、該集塵極板の平面を垂直にすると共に、互いに
平面を対向させて並列させ、各々の集塵極板の間に第１
の間隔調整手段を介して柵状に固定し、該柵状の集塵極
板群を、気体流路の流れ方向に対して前記平面を平行に
して、複数個間隔を開けて順次設置し、複数の矩形板の
両縁側に刺部を形成した放電極板を、該放電極板の平面
を垂直にすると共に、互いに平面を対向させて並列さ
せ、各々の放電極板の間に第２の間隔調整手段を介して
柵状に固定し、該柵状の放電極板群を、気体流路の流れ
方向に対して前記平面を平行にして、前記集塵極板群の
各間に間隔を開けて配設したことを特徴とする。また、
上記構成において、前記集塵極板に設けられた開口部の
形状は、円または長穴としたことを特徴とするものであ
り、さらに前記集塵極板に設けられた開口部の面積は、
集塵極板の面積に対して１０〜５０％を占めることを特
徴とするものである。

【００１２】

【作用】本発明は上記のように構成したものであるの
で、放電極板からの電流は開口部の間の部分に集中し、
付着した塵埃がより成長しようとしても付着する集塵極
板の面積が少なく、また、開口を通しての空気の流れに
よって過大な塵埃の成長は抑制されるので、集塵極板に
付着した塵埃は落下し（空気の流れの均等化）、従来の
ような塵埃の成長は見られず、長期の使用によっても装
置の集塵効率の低下が見られない。付着した塵埃の集塵
極板からの落下は、空気の流ればかりではなく、放電極
板から集塵極板への火花放電の衝撃によっても起こる。
また、塵埃は集塵極板に付着して成長するがすぐに落下
するので、単位面積あたりの送り込む空気量が増加し、
荷電距離（装置に送りこまれた空気が、装置を出るまで
に電荷をかけられる距離、実際には装置の長さ。）も短
くてすむ。このことは装置全体を小型化できるので装置
の重量を軽減することが可能となる。

【００１３】

【実施例】以下本発明の実施例を図１、図５及び図６に
基づいて説明する。図１と図９との同一符号の箇所につ
いては説明を省略する。図５に示すように集塵極板２ａ
には、開口として円状開口部ｐが４個、３個の順にその
端部から設けられる。円状開口部は、集塵極板２ａの端
から端まで設けられるが、開口部全体の面積の集塵極板
の面積に対する割合は、１０〜５０％である。開口の種
類としては、円ばかりではなく、図６に示す集塵極板２
ｂのｐ´のような長穴でもよい。このように開口を設け
た集塵極板２ａを、図９の集塵極板２の代わりに設置し
た装置として図１でみると、矢印方向に処理する空気を
装置に送り込んだ場合、放電極板６からの電流は、図５
の矢印のように集中し、電流が分散することなく集塵極
板２上での電流の密度が大きくなるので、塵埃の付着効
率は従来に比して向上する。

【００１４】したがって塵埃の付着は従来よりも多くな
るが、集塵極板２に付着してもすぐに、図７に示すよう
に集塵極板２の開口部を通じて空気の流れが生じるの
で、それによって払い落とされて剥れたり、また、付着
しても付着量が過大にならないうちに自重によって落下
（従来のものより成長が早いが、その自重に耐えかねて
落下）する。また、上記落下の原因は空気の流ればかり
ではなく、放電極板６の刺部６ａから集塵極板２への火
花放電による衝撃によっても落下する。そのため、集塵
初期に集塵極板２の端部に塵埃ａが付着しても、その後
の塵埃の成長は起こらず、また、ａの部分もある程度堆
積後、自重に耐えかねて落下する。

【００１５】

【発明の効果】本発明は、以上のように構成したもので
あるから、次のような効果が得られる。すなわち、放電
極板から集塵極板への電流密度の増加による集塵極板へ
の付着集塵量の増加があり、付着した塵埃は成長して大
きくなるものの、開口部を流れる空気により、早期に集
塵極板から剥離して落下する。また、放電極板と集塵極
板間の火花放電による衝撃によっても、付着した塵埃は
落下する。さらに、荷電距離が減少するので、装置全体
が小型化し重量も軽減され、従来と同一効率を得るのに
容積が１／５程度ですむ。また、これら効果に加えて、
間隔調整手段を用いて多段式にしたことによる、従来
（平成６年１月３１日出願）の装置全体の組み付け作業
の容易性についての効果を失うこともなく、第１および
第２の間隔調整手段により下流側に行くにしたがって同
一電極間の間隔を狭くしたり、または、下流側に行くに
したがって異種電極間の間隔を短くしたりすることが容
易となり、多段式の構成を十分に活用でき、性能の良い
集塵装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による実施例の電気集塵装置の要部斜視
図である。

【図２】従来の集塵極板に塵埃が付着する様子を、部分
的に図示したものである。

【図３】集塵極板に塵埃が付着する様子を微視的にみて
モデル的に描いた図である。

【図４】集塵極板上で電流強度を表すモデルを表す図で
ある。

【図５】本発明による集塵極板に開口部を設けた実施例
を示す図である。

【図６】本発明による集塵極板に開口部を設けた他の実
施例を示す図である。

【図７】集塵極板に開口部を設けた実施例においての部
分的断面図である。

【図８】従来の電気集塵装置の要部斜視図である。

【図９】本出願の発明者による特許出願中の電気集塵装
置の要部斜視図である。

【図１０】図９における電気集塵装置の電極板の配置を
平面図である。

【図１１】図９における電気集塵装置の電極板の作用を
説明するための平面図である。

【符号の説明】

２集塵極板２ａ開口部を設けた集塵極板ｐ開口部６放電極板 6a 刺部７第１のスペーサー８集塵極板群９第２のスペーサー 10 放電極板群

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】開口部が設けられた複数の矩形状の集塵
極板を、該集塵極板の平面を垂直にすると共に、互いに
平面を対向させて並列させ、各々の集塵極板の間に第１
の間隔調整手段を介して柵状に固定し、該柵状の集塵極
板群を、気体流路の流れ方向に対して前記平面を平行に
して、複数個間隔を開けて順次設置し、複数の矩形板の
両縁側に刺部を形成した放電極板を、該放電極板の平面
を垂直にすると共に、互いに平面を対向させて並列さ
せ、各々の放電極板の間に第２の間隔調整手段を介して
柵状に固定し、該柵状の放電極板群を、気体流路の流れ
方向に対して前記平面を平行にして、前記集塵極板群の
各間に間隔を開けて配設したことを特徴とする電気集塵
装置。
【請求項２】前記集塵極板に設けられた開口部の形状
は、円または長穴であることを特徴とする請求項１記載
の電気集塵装置。
【請求項３】前記集塵極板に設けられた開口部の面積
は、集塵極板の面積に対して１０〜５０％を占めること
を特徴とする請求項１記載の電気集塵装置。