JPS63283768A - ル−バ−型電気集塵装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、空気中の粉塵を集塵するための集塵装置に係
り、特に慣性集塵機であるルーバー型集塵機に電気集塵
機能を組込んだルーバー型電気集塵装置に関する。

（従来の技術） ルーバー型集塵機は、ルーバー羽根を介して含塵気流を
急激に方向転換させ、粒子を分離するようにしたもので
、構造が簡単で、粉塵の形状の影響を受けにくく、圧力
損失がそれ程大きくないという特徴を有している。しか
しながら、このルーバー型集塵機を含む慣性集塵機にお
いて、集塵性能は、粒子質量つまり粒子径の大きさに左
右され１粒子径が小さくなるほど分離が困難となり、せ
いぜい粒子径２０４ｍ以上の粗粒子が適用鈍器とされて
いる。

、一方、電気集塵機は、コロナ放電により粒子を荷電し
、静電力（クーロン力）により集塵極板に捕集分離する
もので、理論的には、どんなに小さな荷電粒子をも捕集
することができるとされている。しかしながら、電気集
塵の荷電操作において、粗粒子が荷電量の大部分を占め
。

微粒子の荷電を阻害して捕集性能を低下させるという問
題がある。

（発明が解決しようとする問題点） すなわち、慣性集塵機および電気集塵機の集塵性能は、
粉塵の種類特に粒子径に大きく影響を受け、このため、
粉塵の種類が一定しない含塵空気を対象とした場合、こ
れらの単独使用は困難となり１例えば慣性集塵機を電気
集塵機の予備集塵機とし利用−する等の面倒な手続が必
要で、使用上の制約が大きいという問題があった。

本発明は、上記従来の問題点に鑑みてなされたもので、
慣性力と静電力との併用を可能とすることにより、粉塵
の種類に左右されることなく高い集塵性能を確保し得る
ルーバー型電気集塵装置を提供することを目的とする。

（問題点を解決するための手段） 本発明は、上記従来の問題点を解決するための手段とし
て、ルーバー羽根を内蔵し該ルーバー羽根を介して含塵
気流を方向転換させる集塵装置本体における前記ルーバ
ー羽根の相互間に、これと平行に複数の放電線を配設し
、前記放電線を高圧電源に接続すると共に前記ルーバー
羽根を接地させるように構成したことを要旨とする。

本発明において、ルーバー羽°根は、その形状や設置態
様を特に限定するものでないが、集塵率を高める意味で
、羽根枚数は可及的に多く。

かつ羽根長さとＶ型角度とは可及的に大きくするのが望
ましい、またその傾斜角度については、これがあまり小
さいと圧力損失が増大するので、少なくとも２０度とす
るのが望ましい。

本発明において、上記放電線としては、チタン線、鉄線
、タングステン線、モリブデン線等１種々の材質を選択
することができる。放電線はまた。その寸法あるいは配
列ピッチを特に限定するものでないが、−例として直径
を０．２１腸〜１−０ｍｍ　＋配列ピッチを１０〜１０
０■に設定することができる。

さらに本発明において、含塵気流を方向転換させる通気
経路を集塵装置本体に複数系列設けても良いもので、こ
れを複数系列設けた場合には、各通気経路にルーバー羽
根と放電線とを配置するようにする。

（作用） １記構成のルーバー型電気集塵装置において、集塵装置
本体内に吸い込まれた含塵気流は、始めルーバー羽根に
衝突して方向転換され、この間慣性力により含塵気流か
ら粗粒子が分離される。粗粒子が分離された含塵気流は
続いてルーバー羽根の間を通過するが、予め放電線に高
電圧を印加しておくことにより、前記ルーバー羽根の間
を通過する間に含塵気流中の・残りの細粒子が荷電され
、該細粒子は集塵極板となるルーバー羽根に静電力によ
り捕集される。つまり、空気中の粉塵は慣性力と静電力
とにより二次にわたって捕集されるようになる。

（実施例） 以下、本発明の実施例を添付図面にもとづいて説明する
。

第１図ないし第３図において、ｌは直方体状の集塵装置
本体（以下、単に本体という）で、その−側壁に沿う上
、下部には含塵空気を吸い込むための吸込口２と後述す
る一次分離された粉塵を含む空気を排出するための第１
の排出口３とが設けられると共に、その他側壁には後述
する清浄空気を排出するための第２の排出口４が設けら
れている。５は、前記本体１の下部に連設された第１の
バグフィルタケースで、これには前記第１の排出口３に
結ぶ第１のバグフィルタ８が収納されている。第１のバ
グフィルタケース５の２次側（排気側）には配管７を介
して第１のブロア８が接続されており、これにより本体
ｌの吸込口２から第１の排出口３に至り、さらに第ｉの
バグフィルタケース５を経由する一連の空気流が形成さ
れ、この空気流に乗る粉塵が第１のバグフィルタＢに捕
集されるようになる。

一方、上記本体の側方には前記第２の排出口４に結ぶ第
２のバグフィルタケース９が配設されており、この第２
のバグフィルタケース３には第２のバグフィルタｌＯが
収納されている。第２のバグフィルタケース９の２次側
には配管１１を介して第２のブロア１２が接続されてお
り、これにより前記吸込口２から第２の排出口４に至リ
、さらに第２のバグフィルタケース９を経由する空気流
が形成され、この空気流に乗る、本体１内で除塵されな
かった粉塵が第２のバグフィルタｌＯに捕集されるよう
になる。

こ＼で、各バグフィルタケース５，９からの排出風量Ｑ
３１Ｑ２は、上記各配管７，１１のそれぞれに介装した
流量制御弁１２．１３によって調整されるようになって
いる。そして、第１のバグフィルタ５からの排出風量Ｑ
３は、例えば入晶風ｆｆ１Ｑ１のはｒ　ｔｏ％となるよ
うに設定゛され、したがって吸込口２から本体１内に吸
い込まれた含塵気流の大部分（は１′９０％）は１本体
１内で方向転換されて第２のバグフィルタケース９から
排出されるようになっている。

しかして本体１内には、）、記吸込口２と第１の排出口
３とを結ぶ垂直通気路１４に対して第２の排出口４を閉
じるように複数のルーバー羽根１５が配設されている。

各ルーバー羽根１５は、前記垂直通気路１４に臨む一端
が垂直方向に所°定角度ψ（以下、この角度をＶ型角度
という）だけ傾琳する基準面１６に含まれるように、か
つ該基準面１Ｂに対して所定角度θ（以下、この角度を
傾斜角度という）だけ傾斜するように所定ピッチで配列
されている（第２図）０本体１内にはまた、前記ルーバ
ー羽根１５の相互間に位置して該ルーバー羽根１５と平
行となるように複数の放電線１７が配設されている。各
放電線１７は本体ｌの外に設置した高圧電源！８に接続
されており、一方前記ルーバー羽根１５は本体ｌを介し
てアース線１８に接続されている。これにより放電線１
７に高圧電源１８から高電圧が印加されると、該放電線
１７とルーバー羽根１５との間に電界が発生し、この間
を通過する気流中の粒子が荷電されるようになる。

なお１本実施例においては、後述する各種実験に供する
ため、特に上記吸込口２に分散装置２０を設けると共に
、該分散装置２０の上部開口に投入口を臨ませて粉体供
給装置２１を配設している０分散装Ｎ２０は上下方向に
、連結された複数の筒体２０ａと各筒体の連結部および
上下開口部に介装された分散用網２０ｂ　　（上下方向
で網目を替えている）とから成っており（第３図）、粉
体供給装置２１から定量供給された粉体を空気流に対し
て均一に分散させることができ、したがって安定した粉
塵濃度をもつ理想的な含塵空気を本体へ供給できるよう
になる。

か−る構成により、吸込口２から本体ｌ内に吸い込まれ
た含塵気−は、その大部分がルーバー羽根１５に衝突し
て方向転換され、この間含塵気流に含まれる粗粒子は、
その慣性によって直進運動を続け、第１のブロア８によ
って吸引されるわずかの排出風量Ｑ３に乗って第１のバ
グフィルタケース５に入り、モこの第１のバグフィルタ
θに捕集される。一方前記方向転換された気流は、ルー
バー羽根１５の間を通過するが、予め放電線１７に高圧
電源１８から高電圧を印加しておくことにより、前記ル
ーバー羽根１５の間を通過する間に含塵気流中の残りの
細粒子が荷電され、該細粒子は集塵極板どなるルーバー
羽根１５に捕集される。このようにして、慣性力と静電
力とにより二次にわたって除塵作用を受けた清浄空気は
、第２のブロア１２によって吸引される′＊きな排出風
量Ｑ２に乗って第２のバグフィルタケース９に入り、そ
こで清浄空気に含まれる残余の粒子が第２のバグフィル
タ！０に捕集され、第２のバグフィルタケース９からは
完全に清浄化された空気が排出される。

以下、上記構成のルーバー型電気集塵装置により行なっ
た具体的実験結果について、第４図ないし第７図を参照
して説明する。

先ず、ルーバー羽根１５についての基本的な特性を求め
るため、第１のバグフィルタケース５からの排出風量Ｑ
３を入口風Ｍ　Ｑ　ｔの１ｏｚに、入口風速を１０■／
３にそれぞれ設定し、また粉体としてフライアッシュ５
種（粉体工業技術協会標準粉体５種）を用い、吸気に対
して粉体濃度が３．１ｇ／膳１　となるように粉体供給
袋Ｍ２１の供給量を調整し、さらにルーバー羽根１５を
、羽根長さ５０ｃ■９羽根枚数４枚に設定して、集じん
率ηおよび圧力損失ΔＰに及ぼす羽根傾斜角度θとＶ型
角度ψとの影響について実験した。なお集じん率は、粉
体供給装置２１の粉体供給量に対する第１のバグフィル
タ８の捕集量とルーバー羽根１５の捕集量との合計捕集
量の重量パーセントとして求めた。

この結果、第４図に示すように、Ｖ型角度ψ４度の条件
下で、傾斜角度が小さくなるほど集じん率ηが向上した
。これは傾斜角度下が小さくなるほど気流の方向転換の
度合が大きくなったためと考えられる。しかしながら、
傾斜角度θが２０度を下回ると圧力損失Δｐが急激に増
大し、これより傾斜角度θは少なくとも２０度とするの
が望ましいことが明らかとなった。一方第５図に示すよ
うに、傾斜角度２０度の条件下で。

Ｖ型角度ψが小さくなるほど集じへ率ηが向上しかつ圧
力損失ΔＰがわずかに増加した。これよりＶ型角度ψは
４度程度とするのが望ましいことが明らかになった。な
おこの他に、集じん率ηに及ぼすルーバー羽根１５の羽
根長さおよび羽根枚数の影響について実験した結果、羽
根長さ５羽根枚数共に増加するほど集塵率が向−ヒする
ことが明らかになった。

盗に、風量および粉体条件を上記と同一条件とすると共
に、ルーバー羽根１５を、羽根長さ５０Ｃ１羽根枚数４
枚、Ｖ型角度ψ４度、傾斜角度２０度に設定して、放電
線１７に高電圧を印加した場合の集塵率ηに及ぼす影響
について実験した。この結果、第６ｒ１１Ｉに示すよう
に、各入口風速に対して、放電線１７に１４ＫＶの高電
圧を印加した場合（線Ａで表す）のほうが電圧を印加し
ない場合（線Ｂで表す）に比し集塵率ηが大、きく向上
し、特に入口風速が小さいほどその効果が大きいことが
明らかとなった。また、この高電圧を印加した場合の集
塵率ηをルーバー羽根１５と第１のバグフィルタ６とで
分けて測定したところ、第７図に示すように、各入口風
速に対してルーバー羽根１５の集塵率（線Ｃで表す）の
方がバグフィルタ８の集塵率（線りで表す）より格段に
優れ、集塵率の向上に静電力が大きく寄与していること
が明らかとなった。また入口風速が増大するほどルーバ
ー羽根の集塵率が低下し、逆に第１のバグフィルタＢの
集塵率がわずか向上しているが、これは、入・口風速が
小さくなるとルーバー羽根１５を通過する風量Ｑ２も比
例して低下するので、該ルーバー羽根１５間における粒
子の滞留時間が長くなり、その捕集機会が増すためと推
量される。なお本装置において、入口風速が４■／Ｓの
場合の前記粒子の滞留時間は１秒以下であり、従来の電
気集塵機の場合、一般に粒子の荷電に３〜４秒程度要し
ていた事実を鑑みれば、この条件で９Ｉ１１駕の集塵率
（第６図）を得た本装置は集塵性能に著しく優れている
ことが分かる。これは慣性力により微粒子の荷電を阻、
害する粗粒子を捕集したことによる相乗効果が表れたた
めと推量される。

さらに、粉体供給装置２１から供給する粉体の粒子径を
５終１から３０＃Ｌｍまで変化させ、また吸気に対する
粉体濃度を１．５　ｇ／■１から９．５ｇ／■１まで変
化させて、それぞれ集塵率に及ぼす影響を実験した結果
、放電線１７に高電圧を印加した場合の方が印加しなし
場合よりもいずれも優れた集塵率を得ることができた。

なお、上記実施例において、分散装置２０と粉体供給装
置１２１とは実験のために必要としたもので、実用上こ
れらを省略できることはもちろんである。また、上記実
施例において粉塵を捕集する手段としてバグフィルタ８
．１０を用いたが。

これに代え、サイクロンあるいは湿式インビンジャー等
の他の手段を用いることができる。

また、上記実施例において排出風量Ｑ３　、　Ｑ２を得
るための排気系を独立に二系列設けたが、これに代え、
第８図に示すように、前記第２のバグフィルタを省略し
て、第２の排出口４を第１のバグフイ）Ｉｙタケース５
から延びる配管７の途中に接続し、共通のブロア２２で
排気するようにしても良く、４の場合は、装置のより簡
略化を達成できる。

さらに、実用化レベルで処理能力を上げたい場合には、
第９図に示すように、本体ｌに有する垂直通気路１４に
対してこれを囲むように複数のハウジング２３．２３を
配設し、それぞれのハウジング２３に集塵極板であるル
ーバー羽根１５と放電線！７とをより多数配設し、各ハ
ウジング２３をそれぞれ独立のブロア２４，２４で排気
するように構成しても良い。

（発明の効果） 以上、詳細に説明したように、本発明にか−るルーバー
型電気集塵装置は、ルーバー型集塵機を構成するルーバ
ー羽根の相互間に放電線を組込むようにしたので、慣性
力により粗粒子を一捕集した後、さらに静電力により細
粒子を捕集することができ、捕集性能の著しい向丘を達
成し得る効果がある。また相乗効果により粒子の荷電に
粟する時間が短縮されて装置容積を小さく設定でき、ル
ーバー型集塵機の基本態様をそのまま利用できることと
相まって、小型でかつ構造簡単な集塵装置を実現し得る
効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明にか＼るルーバー型電気集塵装置の一実
施例を示す模式図、第２図はその一部であるルーバー羽
根部分を拡大して示す詳細図、第３図は同じくその一部
である分散装置の断面図、第４図ないし第７図は集Ｊ！
！率に及ぼす各要素の影響を示すグラフ、第８図は本発
明の他の実施例を示す模式図、第９図は本発明のさらに
他の実施例を示す模式図である。 ｌ　・・・　集塵装置本体 １５　　・・・　ルーバー羽根 １７　　・・・　放電線 １８　　・・・　高圧電源 １８　　・・・　アース線 （ほか２名） 第４図 羽根傾−角度θ・度 第５図 Ｖ型角度θ・屋 第６図 入口風ｔ　ｍ／ｓ オフ図 入口風ｔ　ｍ／ｓ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）ルーバー羽根を内蔵し該ルーバー羽根を介して含
   塵気流を方向転換させる集塵装置本体内における前記ル
   ーバー羽根の相互間に、これと平行に複数の放電線を配
   設し、前記放電線を高圧電源に接続すると共に前記ルー
   バー羽根を接地させたことを特徴とするルーバー型電気
   集塵装置。