JPH08112551A - 空気清浄装置の集塵部 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 小型で高集塵効率、低圧力損失、洗浄再生が
可能な低ランニングコストの集塵部を得る。 【構成】 ガス流の上流側に荷電部を設け、下流側に集
塵部を設ける空気清浄装置の集塵部として、荷電部の荷
電極性と同一の極性を持つ柱状などの反発電極を設け、
該反発電極とは空隙を介して該反発電極のガス流方向の
周囲に通気性がありかつ荷電部の荷電極性に対して逆の
極性を持つ捕集電極を該反発電極の周囲に配する。ま
た、捕集電極と反発電極を相似形にしてその中心を一致
させ、あるいは捕集電極を円筒に、反発電極を円柱にし
てその中心を一致させ、また捕集電極を中空の四角柱と
して反発電極を円柱にし、また反発電極の表面を絶縁物
で覆い、また反発電極の内部をガス流が透過可能とし、
またガス流の下流側領域において捕集電極の一部または
全部を取り除くこととした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は電気集塵方式を用いた空
気清浄装置の集塵部に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】空気清浄装置における集塵方式を大別す
れば、メカニカルフィルターに粒子をトラップするなど
機械的な力を用いた方式と、電気集塵など静電気力を用
いた方式に分ける事が出来る。

【０００３】機械的な力を用いて粒子を捕捉する方式の
一つであるメカニカルフィルター方式は、例えば半導体
工場のクリーンルームにて使用されるようなウルパフィ
ルターのレベルになると、０．３ミクロンなどの極めて
微細な粒子に対しても９９％を越える非常に高い集塵効
率を示すが、その原理上通気性が悪く、非常に高い圧力
損失特性を示すこと、またこの非常に高い圧力損失を一
般に使用可能な圧力損失値に迄低減させるため、ひだ状
にしてガス流の下流側方向に厚みをとるか若しくはガス
流が透過する断面の面積を大きくとらなければならず、
結果的に大きな集塵部となること、メカニカルフィルタ
ーは高い集塵効率を得るためにその網目が緻密になって
おり、例えば超音波洗浄などの方法によりトラップした
塵埃を除去して再生を試みたとしてもメカニカルフィル
ターの生命である緻密な網目が広がるなどの影響が出て
集塵効率の著しい低下を招くので、メカニカルフィルタ
ーの再生使用は殆ど不可能であり、従ってメカニカルフ
ィルターの寿命がくると廃棄せねばならず、結果的にラ
ンニングコストが高くなることなどの短所を持ってい
る。

【０００４】一方、静電気力を用いた電気集塵方式は、
原理上ガス流に対する圧力損失は低いものの、ウルパフ
ィルター等と比較すれば集塵効率は必ずしも高くはな
い。この集塵効率の向上をねらって様々な工夫が行われ
ているのが現状である。先ず、従来の電気集塵装置の一
般的な例を図２に示す。図２において、放電極１は集塵
極２とガス流６に対して平行に配置されている。また、
放電極１の先端には針状になった針端部３が設けられて
いる。電源４のマイナス側を放電極１に接続し、プラス
側を集塵極２に接続するとともに接地５に接続すると、
放電極１の針端部３に電界が集中し、針端部３近傍の空
気絶縁が破壊されてマイナスのコロナ放電を生ずる。ガ
ス流６の上流からこの空間に進入した粒子は、前述のコ
ロナ放電により生じた負のイオン空間を通過する事によ
り、電子付着や電子射突などのメカニズムにより負に帯
電する。そして、粒子は自分自身が持つ電荷と放電極１
と集塵極２により作られる電界の作用によりクーロン力
を受け、集塵極２へと導かれ、トラップされる。

【０００５】一般的なこの集塵方式においては、ドイチ
ェの式が示すように、放電極１と集塵極２の間で形成す
る電界強度が大きいほど、また、集塵極２の面積が広い
ほどその集塵効果が向上する。ただ、電界強度を増加す
る場合でも上限は火花放電開始電圧であり、通常は安全
係数を相当に取るので、電界強度の増加による集塵効率
の向上は期待するほど得られないのが実状である。ま
た、集塵極２の面積を増加する方法では、図２の場合、
集塵電極２を空気流の下流側に延長する必要があり、集
塵部が大きくなる欠点がある。

【０００６】電気集塵におけるこれらの問題点を克服し
ようとする試みとして、特開昭５７−１５０４５７号公
報、特開平１−３１０７５１号公報、特開平２−２１１
２６２号公報を挙げる事が出来る。

【０００７】特開昭５７−１５０４５７号公報は、荷電
部の下流側に三次元網目状金属体を配する発明である
が、この場合にはガス流が網目に沿った整流となり易
く、また、網目内部を通過するガス流の流速も速くな
り、集塵効率を十分に確保するためには網目状金属体を
ガス流方向に延長する必要がある。特開昭５７−１５０
４５７号公報によれば、そのガス流方向に対する厚みは
実際には１５〜２０ｍｍが最適と述べられている。

【０００８】特開平１−３１０７５１号公報は、荷電部
の下流側に気泡状の孔を有する導電性の発泡体または金
属繊維を絡ませた導電体を配する発明であり、また、特
開平２−２１１２６２号公報は導電性有機高分子多孔体
を配する発明である。荷電部の下流側に導電性発泡体、
導電性有機高分子多孔体を配する場合においては、いず
れも三次元構造となり原理的に通気抵抗がかなり増大す
る事から、例えば捕集対象粒径を０．３ミクロン程度と
した場合には、粒径と比較して孔径をかなり大きく取ら
なければ圧力損失は低減できず、従って集塵効率を十分
に確保するためにはそれら多孔体をガス流方向に対して
延長する必要がある。具体的には、特開平２−２１１２
６２号公報の第２図に示すように、孔径を２ｍｍにした
場合の例において、その集塵効果が顕著に現れるのは１
０ｍｍ以上の厚さをもった場合となっている。また、金
属繊維を絡ませた導電体を荷電部の下流に配する場合に
おいては、特開昭５７−１５０４５７号公報にも述べら
れているように孔径が不揃いとなり、しかも孔径を小さ
くした場合には原理的に圧力損失が増大するので、孔径
を大きくしてガス流方向に金属繊維導電体を延長する必
要性がある。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記従来技
術を改良し、集塵システムの命題である、高集塵効率、
小型化、低圧力損失を実現し、かつ洗浄再生が可能で低
ランニングコストの空気清浄装置の集塵部を提供するも
のである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明はガス流の上流側に荷電部を設け、下流側に
集塵部を設ける空気清浄装置において、その集塵部とし
て、荷電部の荷電極性と同一の極性を持つ柱状もしくは
その内部の一部または全部が空洞となっている柱状の反
発電極を設け、該反発電極とは空隙を介して、該反発電
極のガス流方向の周囲に通気性がありかつ荷電部の荷電
極性に対して逆の極性を持つ捕集電極を該反発電極の周
囲に配した。

【００１１】また、本発明はガス流の上流側に荷電部を
設け、下流側に集塵部を設ける空気清浄装置において、
その集塵部として、荷電部の荷電極性と同一の極性を持
つ柱状もしくはその内部の一部または全部が空洞となっ
ている柱状の反発電極を設け、該反発電極とは空隙を介
して、該反発電極のガス流方向の周囲に通気性がありか
つ荷電部の荷電極性に対して逆の極性を持つ捕集電極を
該反発電極の周囲に配する構成において、捕集電極と反
発電極の外形を相似形にし、反発電極の中心と捕集電極
の中心とを一致させた。

【００１２】また、本発明はガス流の上流側に荷電部を
設け、下流側に集塵部を設ける空気清浄装置において、
その集塵部として、荷電部の荷電極性と同一の極性を持
つ円柱もしくはその内部の一部または全部が空洞となっ
ている円柱の反発電極を設け、その周囲に該反発電極と
は空隙を介して、該反発電極のガス流方向の周囲に通気
性がありかつ荷電部の荷電極性に対して逆の極性を持つ
該反発電極と同心の円筒の捕集電極を配した。

【００１３】また、本発明はガス流の上流側に荷電部を
設け、下流側に集塵部を設ける空気清浄装置において、
その集塵部として、荷電部の荷電極性と同一の極性を持
つ円柱もしくはその内部の一部または全部が空洞となっ
ている円柱の反発電極を設け、その周囲に該反発電極と
は空隙を介して、該反発電極のガス流方向の周囲に通気
性がありかつ荷電部の荷電極性に対して逆の極性を持つ
中空の四角柱の捕集電極を配した。

【００１４】また、本発明は以上述べた集塵部の反発電
極の表面を絶縁物にて覆うこととした。

【００１５】また、本発明はガス流の上流側に荷電部を
設け、下流側に集塵部を設ける空気清浄装置において、
その集塵部として、荷電部の荷電極性と同一の極性を持
つ柱状もしくはその内部の一部または全部が空洞となっ
ている柱状の反発電極を設け、該反発電極とは空隙を介
して、該反発電極のガス流方向の周囲に通気性がありか
つ荷電部の荷電極性に対して逆の極性を持つ捕集電極を
該反発電極の周囲に配した集塵部、その捕集電極と反発
電極の外形を相似形にし、反発電極の中心と捕集電極の
中心とを一致させた集塵部、その反発電極を円柱もしく
はその内部の一部または全部が空洞となっている円柱と
し、その捕集電極を同心の円筒とした集塵部、その反発
電極を円柱もしくはその内部の一部または全部が空洞と
なっている円柱とし、その捕集電極を四角柱とした集塵
部の反発電極をガス流が透過可能とした。

【００１６】また、本発明は以上述べた集塵部につい
て、反発電極の中心線でかつガス流の法線となる線から
ガス流の下流側の領域において捕集電極の一部または全
部を取り除くこととした。

【００１７】

【作用】ガス流の上流側に荷電部を設け、下流側に集塵
部を設ける空気清浄装置において、その集塵部として、
荷電部の荷電極性と同一の極性を持つ柱状もしくはその
内部の一部または全部が空洞となっている柱状の反発電
極を設け、該反発電極とは空隙を介して、該反発電極の
ガス流方向の周囲に通気性がありかつ荷電部の荷電極性
に対して逆の極性を持つ捕集電極を該反発電極の周囲に
配した場合の作用について、以下図３を用いて説明す
る。

【００１８】図３（ａ）は、本発明の集塵システム概略
図であり、図３（ｂ）は図３（ａ）の集塵部のみを拡大
した図である。ガス流６は例えばファンなどにより生じ
る空気清浄装置が処理すべき気体の流れで、集塵部の上
流側のガス流６中には処理すべき塵埃が含まれている。
このガス流６に乗って運ばれてきた塵埃は先ず放電極１
と対向電極７により構成される荷電部を通過し、帯電さ
せられる。ここで、図３（ａ）においては放電極１をワ
イヤー電極とし、対向電極７を平板電極として放電極１
には荷電部電源４ｂにより負の高電圧を印加し、対向電
極７には荷電部電源４ｂによりその反対極性である正の
極性を与えると共に接地５に接続している。この荷電部
においては放電極１から負のコロナ放電が生じるので、
ここを通過するガス流６に含まれる塵埃粒子は負に帯電
する（以下帯電した塵埃粒子を荷電粒子９と称する）。
荷電部のガス流６の下流側には本発明の集塵部があり、
その構成は、ガス流６が透過可能な捕集電極８としてガ
ス流６と直交する様に平板でメッシュ状の金属を配して
捕集電極ガス流透過部８ａをなし、ガス流６と平行に平
板の金属を配して捕集電極ガス流非透過部８ｂをなし、
捕集電極８の内部にはその断面が楕円状の反発電極１２
を配している。荷電粒子９がガス流６の与えるベクトル
に従い該集塵部に達すると、捕集電極ガス流透過部８ａ
はガス流６が透過可能であるからガス流６中に含まれる
荷電粒子９ａはガス流６に乗って捕集電極８の内側へと
進入する。ここで、捕集電極８は集塵部電源４ａにより
荷電粒子９ａが持つ負の極性とは反対の正の極性を与え
られているため、捕集電極８の外側においてもクーロン
力により荷電粒子９ａは若干トラップされるが、この領
域においては荷電粒子９ａと捕集電極８との間に働く力
は弱く、荷電粒子９ａのトラップは極めて僅かにしか過
ぎない。

【００１９】荷電粒子９は捕集電極８の内側領域に進入
すると、先ず、反発電極１２のガス流６の上流側領域
（以下この領域を反発電極上流側領域１０ａと称する）
に存在することとなる。この反発電極上流側領域１０ａ
ではガス流６は反発電極１２の影響を受けて捕集電極ガ
ス流非透過部８ｂの方向へと偏向させられる。荷電粒子
９ｂがガス流６から与えられるベクトルもガス流６の流
れに従うので、図３ｂに示すが如く荷電粒子９ｂはガス
流６から与えられるベクトル１１ｂと、捕集電極８と反
発電極１２が形成する電界により与えられるベクトル１
１ａを合成したベクトル１１ｃにより表される力を受
け、捕集電極８の内側へと向かいトラップされる。

【００２０】ここで、反発電極上流側領域１０ａにおい
て荷電粒子９ｂがトラップされる作用の特徴について述
べると、反発電極１２がガス流６の進行方向を偏向させ
て捕集電極８と反発電極１２が形成する電界とともに荷
電粒子９ｂを捕集電極８の内側へと向かわせ、捕集電極
８が荷電粒子９ｂをトラップしやすくすることである。

【００２１】反発電極上流側領域１０ａにてトラップさ
れなかった荷電粒子９ｂはガス流６により更に下流側へ
と運ばれて反発電極１２の中心線でかつガス流６の法線
となる線付近の領域（以下この領域を反発電極付近の領
域１０ｂと称する）に達する。この反発電極付近の領域
１０ｂにおいては、荷電粒子９ｃはガス流６から与えら
れるベクトル１１ｂと、捕集電極８と反発電極１２が形
成する電界により与えられるベクトル１１ａを合成した
ベクトル１１ｃにより表される力を受けて捕集電極８の
内側に向かい、効率よくトラップされることとなる。

【００２２】反発電極付近の領域１０ｂにてトラップさ
れなかった荷電粒子９ｃはガス流６によりより更に下流
側へと運ばれて反発電極１２の中心線でかつガス流６の
法線となる線から下流側の領域（以下この領域を反発電
極下流側領域１０ｃと称する）に達する。この反発電極
下流側領域１０ｃにおいて、荷電粒子９ｄはガス流６か
ら与えられるベクトル１１ｂと、捕集電極８と反発電極
１２が形成する電界により与えられるベクトル１１ａを
合成したベクトル１１ｃにより表される力を受けて捕集
電極８の内側へと向かい、捕集電極８の内側にトラップ
されることとなる。しかしながら、この反発電極下流側
領域１０ｃではガス流６から与えられるベクトル１１ｂ
と、捕集電極８と反発電極１２が形成する電界により与
えられるベクトル１１ａの向きがほぼ等しくなり、荷電
粒子９ｄが受けるこれら２つの合成ベクトル１１ｃは大
きくなり、荷電粒子９ｄの移動度は大きくなる。従っ
て、反発電極下流側領域１０ｃにおいては前述した反発
電極上流側領域１０ａ、反発電極付近の領域１０ｂに比
べて荷電粒子９の捕集効率は、必ずしも高くない。しか
しながら、反発電極下流領側域１０ｃも集塵部全体の捕
集効率を向上させる作用を持っている。以上述べたよう
な各領域におけるメカニズムにより本発明による集塵部
は極めて高い集塵効率を得ることができる。

【００２３】ここで、本発明の作用を説明するに当た
り、図３に示す構成を用いて説明したが、必ずしもこの
構成にこだわることはなく、例えば荷電部が針対平板電
極であってもよいし、また荷電極性が逆の正荷電であっ
てもよい。また、集塵部の構成として例えば捕集電極８
にその断面が楕円状のものを用い、反発電極１２として
円柱を用いるなどしても同様の効果を得ることができ
る。

【００２４】ガス流の上流側に荷電部を設け、下流側に
集塵部を設ける空気清浄装置において、その集塵部とし
て、荷電部の荷電極性と同一の極性を持つ柱状もしくは
その内部の一部または全部が空洞となっている反発電極
を設け、該反発電極とは空隙を介して、該反発電極のガ
ス流方向の周囲に通気性がありかつ荷電部の荷電極性に
対して逆の極性を持つ捕集電極を該反発電極の周囲に配
する構成において、捕集電極と反発電極の外形を相似形
にし、反発電極の中心と捕集電極の中心とを一致させた
場合には、捕集電極８と反発電極１２との空隙が一様と
なり、作用する電界が均一になるため局部的な電界の不
均一さに起因するスパークの発生確率が低下し、反発電
極１２と捕集電極８間に高い電圧を印加することがで
き、荷電粒子９に対して高い電界を作用させることがで
きるので、高い集塵効率を持った集塵部を得ることがで
きる。但し、例えば反発電極１２を三角柱にした場合な
どそのエッジ部の電界のみが高まり局部的なスパークを
生じる可能性があるので、この場合にはエッジ部分に適
当な丸みを持たせてエッジ部分の電界を緩和するなどの
処置を講ずる必要がある。

【００２５】ガス流の上流側に荷電部を設け、下流側に
集塵部を設ける空気清浄装置において、その集塵部とし
て、荷電部の荷電極性と同一の極性を持つ円柱もしくは
その内部の一部または全部が空洞となっている円柱の反
発電極を設け、該反発電極とは空隙を介して、該反発電
極のガス流方向の周囲に通気性がありかつ荷電部の荷電
極性に対して逆の極性を持つ該反発電極と同心の円筒の
捕集電極を配した場合には、捕集電極８と反発電極１２
間の電界が、他のいかなる捕集電極８と反発電極１２の
相似形の組み合わせよりも均一な電界を形成することが
可能であり、従って捕集電極８と反発電極１２間により
高い電圧を印加することができ、荷電粒子９に対して高
い電界を作用させることができるので、より高い集塵効
率を得ることができる。

【００２６】ガス流の上流側に荷電部を設け、下流側に
集塵部を設ける空気清浄装置において、その集塵部とし
て、荷電部の荷電極性と同一の極性を持つ円柱もしくは
その内部の一部または全部が空洞となっている円柱の反
発電極を設け、該反発電極とは空隙を介して、該反発電
極のガス流方向の周囲に通気性がありかつ荷電部の荷電
極性に対して逆の極性を持つ中空の四角柱の捕集電極を
配した場合には、例えば図４に示すが如く捕集電極の構
成を２枚の通気性のある板状電極１３と複数枚の短冊状
電極１４とによって構成することが可能であり、また反
発電極１２は円柱になっているのでエッジ部などに起因
する不均一な電界が生じることなく捕集電極８と反発電
極１２間により高い電圧を印加することができ、荷電粒
子９に対して高い電界を作用させることができるので、
簡単にしかも高い捕集効率を持つ集塵部を構成すること
が出来る。

【００２７】ガス流の上流側に荷電部を設け、下流側に
集塵部を設ける空気清浄装置において、その集塵部とし
て、荷電部の荷電極性と同一の極性を持つ柱状もしくは
その内部の一部または全部が空洞となっている反発電極
を設け、該反発電極とは空隙を介して、該反発電極のガ
ス流方向の周囲に通気性がありかつ荷電部の荷電極性に
対して逆の極性を持つ捕集電極を配した集塵部、その捕
集電極と反発電極の外形を相似形にし、反発電極の中心
と捕集電極の中心とを一致させた集塵部、その反発電極
を円柱もしくはその内部の一部または全部が空洞となっ
ている円柱とし、その捕集電極を同心の円筒とした集塵
部、その反発電極を円柱もしくはその内部の一部または
全部が空洞となっている円柱とし、その捕集電極を四角
柱とした集塵部の反発電極の表面を絶縁物にて覆った場
合には、捕集電極８と反発電極１２間に生じるスパーク
の発生電圧を上昇することができ、捕集電極８と反発電
極１２間により高い電圧を印加することができて荷電粒
子９に対してより高い電界を作用させることができるの
で、安定した高い捕集効率の集塵部を実現できる。

【００２８】ガス流の上流側に荷電部を設け、下流側に
集塵部を設ける空気清浄装置において、その集塵部とし
て、荷電部の荷電極性と同一の極性を持つ柱状もしくは
その内部の一部または全部が空洞となっている反発電極
を設け、該反発電極とは空隙を介して、該反発電極のガ
ス流方向の周囲に通気性がありかつ荷電部の荷電極性に
対して逆の極性を持つ捕集電極を該反発電極の周囲に配
した集塵部、その捕集電極と反発電極の外形を相似形に
し、反発電極の中心と捕集電極の中心とを一致させた集
塵部、その反発電極を円柱もしくはその内部の一部また
は全部が空洞となっている円柱とし、その捕集電極を同
心の円筒とした集塵部、その反発電極を円柱もしくはそ
の内部の一部または全部が空洞となっている円柱とし、
その捕集電極を四角柱とした集塵部の反発電極をガス流
が透過可能とした場合には、ガス流６は反発電極１２に
より偏向されることなく流れるが、荷電粒子９は捕集電
極８と反発電極１２とが形成する電界の作用を受け反発
電極１２内部を透過することが極めて困難となり、捕集
電極８方向へ向かう力を受けることとなる。ここで、捕
集電極８内部のガス流６の流速を考えると、反発電極１
２がガス流６を透過しない場合には反発電極付近の領域
１０ｂにおいてガス流６の通過可能な断面が小さくな
り、その結果としてこの領域におけるガス流６の流速が
上昇する。荷電粒子９の与えられる力は前述したように
ガス流６によるものと捕集電極８と反発電極１２間に働
く電界によるもので、反発電極付近の領域１０ｂにおい
てガス流６が与える力は必ずしも荷電粒子９をトラップ
する方向には働かず、むしろトラップを阻害する方向に
働く。従って、この反発電極付近の領域１０ｂにおいて
はむしろガス流６の流速は低い方が望ましく、ガス流６
が反発電極１２内部を透過することにより反発電極付近
の領域１０ｂでのガス流６の速度が低下するので、荷電
粒子９の捕集効率は反発電極付近の領域１０ｂでは上昇
し、従って高い集塵効率の集塵部を実現できる。また、
本方法によれば、集塵部の圧力損失を低減することもで
きる。

【００２９】また、以上述べた本発明に係る集塵部につ
いて、反発電極の中心線でかつガス流の法線となる線か
らガス流の下流側の領域において捕集電極の一部または
全部を取り除くこととした場合には、高い集塵効率を維
持しつつ低圧力損失化がはかれると同時に集塵部を構成
する部品点数の削減を行え、集塵部を軽量化、低価格化
することができる。これは、前述した如く反発電極下流
側の領域１０ｃにおいてはガス流６の方向と反発電極１
２と捕集電極８の間に働く電界の作用による方向がほぼ
等しくなり、荷電粒子９は、これら２つの力を受けてそ
の移動度が大きくなるので、反発電極上流側領域１０
ａ、反発電極付近の領域１０ｂに比べて荷電粒子９の集
塵効率は必ずしも高くないので、この領域による荷電粒
子９の捕集を行わなくても比較的高い集塵効率を得るこ
とができるからである。

【００３０】また、以上述べてきた全ての集塵部のうち
導電性が必要な部分は、プラスチックに導電性の塗料を
塗布したものや金属、導電性高分子を用いて製作するこ
とが可能であり、また導電性が不要な部分あるいは絶縁
性が求められる部分には絶縁物を使用して製作し、それ
らの材料を適当に選択することにより集塵部の各種の洗
浄再生が可能となり、ランニングコストを低減すること
ができる。

【００３１】

【実施例】以下、図面を参照しながら本発明の実施例に
ついて説明する

【００３２】図１は本発明の第１の実施例の概要図で、
ガス流６の上流側に荷電部１５を設け、その下流側に捕
集電極８として中空の四角柱を、反発電極１２として円
柱を用いて集塵部１６を構成した例である。荷電部１５
は、放電極１に針状の電極を用い、対向電極７には金網
を用いてガス流６が透過可能とし、放電極１と対向電極
７がガス流６の上下方向となるように配している。また
放電極１は荷電部電源４ｂの負極に接続し、対向電極７
は荷電部電源４ｂの正極に接続するとともに接地５に接
続し、放電極１に印加された負の高電圧により針端部３
付近に負のコロナ放電を生じせしめてガス流６により荷
電部１５の領域に運ばれた塵埃粒子を負に帯電させる構
成となっている。一方、集塵部１６は、ガス流６と捕集
電極８とが直交するガス流６の上流側、下流側にそれぞ
れ１枚ずつの金網を用いてガス流６が透過可能とし、ガ
ス流６と捕集電極８とが平行する捕集電極８の面には短
冊状の平板を複数枚用い、捕集電極８の内部に配した反
発電極には円柱形の金属棒を用いている。また、捕集電
極８は集塵部電源４ａの正極に接続するとともに接地５
に接続して荷電部１５の荷電極性とは逆の極性とし、反
発電極１２は集塵部電源４ａの負極に接続して荷電部１
５の荷電極性と同一の極性としている。ここで、本実施
例における集塵部１６の厚みは１０ｍｍと極めて薄い寸
法になっており、またその圧力損失は風速１メートル毎
秒において０．７ｍｍ水柱と極めて低い値となってい
る。本実施例において、室内塵を用いて集塵部１６のみ
の０．３ミクロンの粒径の部分集塵効率を個数計数法に
て測定したところ、ガス流速０．８ｍ毎秒においておよ
そ７０％と極めて高性能の集塵効率を示した。また、本
実施例の構成によれば、集塵部１６は洗浄の際の水流な
どが捕集電極８の内部を透過可能であり、使用部材も洗
浄に十分に耐えることが可能なので、集塵部１６の洗浄
再生を容易に行うことが出来、ひいては空気清浄装置の
ランニングコストを低く押さえることが出来る。

【００３３】図５は本発明の第２の実施例の斜視図で、
集塵部１６としてガス流６と捕集電極８とが直交する面
にはガス流６の上流側にパンチングメタルを用いてガス
流６が透過可能とし、ガス流６と捕集電極８とが平行す
る捕集電極８の面には２枚の金属平板を用い、捕集電極
８の内部に配した反発電極には円柱形の金属棒を用いて
いる例である。本例においては捕集電極８の反発電極下
流側領域のガス流６と捕集電極８とが直交する捕集電極
８の面部分を除去している。ここで、本実施例における
集塵部１６の厚みは１０ｍｍと極めて薄い寸法になって
おり、またその圧力損失は風速１メートル毎秒において
０．４ｍｍ水柱と実施例１と比較して更に低い値となっ
ている。本集塵部をガス流６と直交する方向に複数個並
べる形で図１の集塵部１６と入れ替え、捕集電極８は集
塵部電源４ａの正極に接続するとともに接地５に接続
し、反発電極１２は集塵部電源４ａの負極に接続して室
内塵を用いて集塵部１６のみの０．３ミクロンの粒径の
部分集塵効率を個数計数法にて測定したところ、ガス流
速０．８ｍ毎秒においておよそ６０％と極めて高性能の
集塵効率を示した。本実施例の構成によれば、集塵部１
６は実施例１と比較してより洗浄が容易であり、また使
用部材が少なくて集塵部１６の軽量化と低価格化を行う
ことができる。

【００３４】図６は本発明の第３の実施例の概要図で、
集塵部１６とし、てガス流６と捕集電極８とが直交する
面にはガス流６の上流側、下流側に金網を用いてガス流
６が透過可能とし、ガス流６と捕集電極８とが平行する
捕集電極８の面には２枚の金属平板を用い、捕集電極８
の内部に配した反発電極１２にはその断面が長円となる
金属柱を用いている。ここで、本実施例における集塵部
１６の厚みは２０ｍｍと実施例１、実施例２と比べると
厚くなってはいるが、他の方式の集塵部と比較すると薄
い寸法になっており、またその圧力損失は風速１メート
ル毎秒において０．７ｍｍ水柱と極めて低い値となって
いる。本集塵部をガス流６と直交する方向に複数個並べ
る形で図１の集塵部１６と入れ替え、捕集電極８は集塵
部電源４ａの正極に接続するとともに接地５に接続し、
反発電極１２は集塵部電源４ａの負極に接続して室内塵
を用いて集塵部１６のみの０．３ミクロンの粒径の部分
集塵効率を個数計数法にて測定したところ、ガス流速
０．８ｍ毎秒においておよそ７５％と極めて高性能の集
塵効率を示した。これは、反発電極１２と捕集電極８が
ガス流６の下流側方向に延長されたためにドイチェの式
に従って集塵効率が向上したことに起因している。本実
施例の構成によれば、実施例１と同様に集塵部１６は洗
浄の際の水流などが捕集電極８の内部を透過可能であ
り、使用部材も洗浄に十分に耐えることが可能なので、
集塵部１６の洗浄再生を容易に行うことが出来、ひいて
は空気清浄装置のランニングコストを低く押さえること
が出来る。

【００３５】図７は本発明の第４の実施例の概要図で、
集塵部１６として捕集電極８には円筒状の金網電極を用
い、反発電極１２には捕集電極８と同心の円柱形の金属
棒を用いている例である。ここで、本実施例における集
塵部１６の厚みは１０ｍｍと極めて薄い寸法になってお
り、またその圧力損失は風速１メートル毎秒において
０．８ｍｍ水柱と実施例１や実施例３と殆ど変わらない
極めて低い値となっている。本集塵部をガス流６と直交
する方向に複数個並べる形で図１の集塵部１６と入れ替
え、捕集電極８は集塵部電源４ａの正極に接続するとと
もに接地５に接続し、反発電極１２は集塵部電源４ａの
負極に接続して室内塵を用いて集塵部１６のみの０．３
ミクロンの粒径の部分集塵効率を個数計数法にて測定し
たところ、ガス流速０．８ｍ毎秒においておよそ７５％
と実施例３と同様の極めて高い集塵効率を示した。これ
は、反発電極１２と捕集電極８が同心であり、その空隙
が一定で高い電界をしかも均一に集塵部１６に与えるこ
とができたからである。本実施例の構成によれば、実施
例１などと同様に集塵部１６は洗浄の際の水流などが捕
集電極８の内部を透過可能であり、使用部材も洗浄に十
分に耐えられるので、集塵部１６の洗浄再生を容易に行
うことが出来、ひいては空気清浄装置のランニングコス
トを低く押さえることが出来る。

【００３６】図８は本発明の第５の実施例で、反発電極
１２の内部を空洞とし、その表面に絶縁物１８を被覆し
た例で、分かりやすくする目的でその中間部を切り取り
円筒状の反発電極１２のみを描いた斜視図である。本実
施例では、電極には反発電極１２の中心をなす円筒に金
属材料では軽量のアルミニウムを用い、その表面をプラ
イマーで処理した後にシリコーン樹脂にて絶縁被覆を行
った。本実施例の反発電極１２を実施例１の反発電極１
２と置き換えたところ反発電極１２に印加できる電圧は
約１．５ＫＶ上昇し、室内塵を用いて集塵部１６のみの
０．３ミクロンの粒径の部分集塵効率を個数計数法にて
測定したところ、ガス流速０．８ｍ毎秒においておよそ
７７％と極めて高性能の集塵効率を示した。本実施例に
おいては、反発電極１２の中心をなす円筒にアルミニウ
ムを用い、絶縁被覆材には手軽に被覆を行うことができ
るシリコーン樹脂を用いたが、実使用においては例えば
絶縁被覆材としてエポキシ樹脂を用いるなどしても良
い。本実施例によれば、実施例１の場合と比較して、反
発電極１２を中空にしたことにより集塵部１６の軽量化
がはかれること、材料費を安くできることの利点があ
り、また、反発電極１２の表面を絶縁物により被覆する
ことによって反発電極１２に印加できる電圧を高く設定
でき、ひいては同一スペースでより集塵効率の高い集塵
部１６を得ることができる。

【００３７】図９は本発明の第６の実施例で、反発電極
１２を金網で構成してガス流６が透過可能とした例で、
円筒状の捕集電極８と同心にある円筒状の反発電極１２
とを描いた斜視図である。本実施例の反発電極１２を実
施例１の反発電極１２と置き換えたところ圧力損失は風
速１メートル毎秒において０．６ｍｍ水柱と僅かではあ
るが実施例１より低下した。本実施例において、室内塵
を用いて集塵部１６のみの０．３ミクロンの粒径の部分
集塵効率を個数計数法にて測定したところ、ガス流速
０．８ｍ毎秒においておよそ６７％と実施例１に比べて
僅かながら低下したものの極めて高性能の集塵効率を示
した。本実施例によれば、圧力損失を若干ではあるが低
下させ、集塵効率はほぼ同等で、かつ軽量化した集塵部
１６を構成することができる。

【００３８】

【発明の効果】以上述べたように本発明によれば、集塵
システムの命題である、高集塵効率、小型化、低圧力損
失を実現し、かつ洗浄再生が可能で低ランニングコスト
の空気清浄装置の集塵部を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】捕集電極に中空の四角柱を用い、反発電極に円
柱を用いた本発明の集塵部の概要図。

【図２】電気集塵装置の一般的な例の概要図。

【図３】本発明の作用を説明する概要図。

【図４】２枚の通気性のある板状電極と短冊状電極によ
る本発明の集塵部の概要図。

【図５】反発電極下流側領域の捕集電極を取り除いた本
発明の集塵部の斜視図。

【図６】反発電極を長円とした本発明の集塵部の概要
図。

【図７】捕集電極に円筒状の金網電極を用い、反発電極
に円柱の金属棒を用いて同心とした場合の集塵部の斜視
図。

【図８】内部を空洞とし、その表面に絶縁物を被覆した
場合の中間部を一部切り取った反発電極の斜視図。

【図９】反発電極内部をガス流が透過可能とした場合の
集塵部の斜視図。

【符号の説明】

１ 放電極 ２ 集塵極 ３ 針端部 ４ 電源 ４ａ 集塵部電源 ４ｂ 荷電部電源 ５ 接地 ６ ガス流 ７ 対向電極 ８ 捕集電極 ８ａ 捕集電極ガス流透過部 ８ｂ 捕集電極ガス流非透過部 ９ 荷電粒子 ９ａ 荷電粒子 ９ｂ 荷電粒子 ９ｃ 荷電粒子 ９ｄ 荷電粒子 １０ａ 反発電極上流側領域 １０ｂ 反発電極付近の領域 １０ｃ 反発電極下流側領域 １１ａ 電界により与えられるベクトル １１ｂ ガス流により与えられるベクトル １１ｃ 電界により与えられるベクトルとガス流により
与えられるベクトを合成したベクトル １２ 反発電極 １３ 通気性のある板状電極 １４ 短冊状電極 １５ 荷電部 １６ 集塵部 １７ 電気的接続 １８ 絶縁物

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ガス流の上流側に荷電部を設け、下流側
   に集塵部を設ける空気清浄装置において、該集塵部とし
   て、荷電部の荷電極性と同一の極性を持つ柱状もしくは
   その内部の一部または全部が空洞となっている柱状の反
   発電極を設け、該反発電極とは空隙を介して、該反発電
   極のガス流方向の周囲に通気性がありかつ荷電部の荷電
   極性に対して逆の極性を持つ捕集電極を該反発電極の周
   囲に配したことを特徴とする空気清浄装置の集塵部。
2. 【請求項２】 請求項１の範囲において、捕集電極と反
   発電極の外形を相似形にし、反発電極の中心と捕集電極
   の中心とを一致させたことを特徴とする空気清浄装置の
   集塵部。
3. 【請求項３】 請求項２の範囲において、捕集電極の形
   状を円筒とし、反発電極を円柱もしくはその内部の一部
   または全部が空洞となっている円柱としたことを特徴と
   する空気清浄装置の集塵部。
4. 【請求項４】 請求項１の範囲において、捕集電極の形
   状を中空の四角柱とし、反発電極を円柱もしくはその内
   部の一部または全部が空洞となっている円柱としたこと
   を特徴とする空気清浄装置の集塵部。
5. 【請求項５】 請求項１から請求項４の範囲において、
   反発電極の表面を絶縁物にて覆ったことを特徴とする空
   気清浄装置の集塵部。
6. 【請求項６】 請求項１から請求項４の範囲において、
   反発電極内部をガス流が透過可能としたことを特徴とす
   る空気清浄装置の集塵部。
7. 【請求項７】 請求項１から請求項６の範囲において、
   反発電極の中心線でかつガス流の法線となる線からガス
   流の下流側の領域において捕集電極の一部または全部を
   取り除いたことを特徴とする空気清浄装置の集塵部。