(57)【要約】【課題】絶縁破壊・放電を起こした一対の正電極板と負電極板との間の集塵能力の低減を抑制することができる集塵セル及びこれを備えたエアクリーナを提供する。【解決手段】複数の第１の電極板９と、各々の第１の電極板間に、分割された複数の電極板が一群として配設された複数の第２の電極板１０と、第２の電極板に接続された高抵抗体１１と、高抵抗体を介して第１の電極板と第２の電極板間に高電圧を印加する高圧電源４とを備えた。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の第１の電極板と、
各々の前記第１の電極板間に、分割された複数の電極板が一群として配設された複数の第２の電極板と、
前記第２の電極板に接続された高抵抗体と、
前記高抵抗体を介して前記第１の電極板と前記第２の電極板間に高電圧を印加する高圧電源とを備えた集塵セル。
【請求項２】
請求項１記載の集塵セルを搭載し、浄化対象の気体をこの集塵セルの内部に流入させ、集塵セルで浄化した後、浄化された気体を流出させるエアクリーナ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、放電により気流中の粒子を荷電し、荷電された粒子を吸着する集塵セル及びこれを用いたエアクリーナに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、粉塵やミストを捕集するエアクリーナの集塵セルは、図７に示すように、それぞれ複数の正電極板１０１と負電極板１０２とを互いに平行かつ交互に所定間隔をおいて配置して高電圧を印加することにより、隣り合う正電極板１０１と負電極板１０２間で発生する電界を利用して、集塵セルの上流側に設置されたイオナイザにより正に帯電した粉塵やミストは負電極板１０２に、一方、負に帯電した粉塵やミストは正電極板１０１に吸着するように構成されている。
【０００３】
ところで、この隣り合う正電極板１０１と負電極板１０２との間に大きめのゴミ等が入ってこの電極板間の絶縁破壊されることにより放電が生じると、この電極板間のみならず、同じ高電圧が印加されている他の正電極板１０１と負電極板間１０２の電位が一斉に降下して集塵セル全体の集塵機能がほとんど失われてしまうという課題がある。
【０００４】
上記のような課題を解決するため、ある一対の正電極板１０１と負電極板１０２との間の絶縁破壊による、他の正電極板１０１と負電極板１０２との間の絶縁破壊を防止し、また、この絶縁破壊に伴う放電が連鎖的に波及しないように構成した集塵セルがある（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
この特許文献１に開示される集塵セルでは、図８に示すように、各正電極板１０１を、高抵抗体１０３を介して高電圧を印加するように構成したことで、ある一対の正電極板１０１と負電極板１０２間で絶縁破壊・放電が生じたとしても、他の正電極板１０１と負電極板１０２間との間に絶縁破壊・放電が生じないようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平５−３１３９８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、このように構成した集塵セルであっても、絶縁破壊・放電を起こした一対の正電極板１０１と負電極板１０２との間は完全に集塵能力が失われているので、この電極板間を通過する粉塵やミストを捕集することはできず、エアクリーナから捕集されなかった粉塵やミストが再び外部に送出されてしまうという課題がある。
【０００８】
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、絶縁破壊・放電を起こした一対の正電極板と負電極板との間の集塵能力の低減を抑制することができる集塵セル及びこれを備えたエアクリーナを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
この発明に係る集塵セルは、複数の第１の電極板と、各々の第１の電極板の間に、分割された複数の電極板が一群として配設された複数の第２の電極板と、第２の電極板に接続された高抵抗体と、高抵抗体を介して第１の電極板と第２の電極板間に高電圧を印加する高圧電源とを備えたものである。
【発明の効果】
【００１０】
この発明によれば、上記のように構成したので、ある一対の正電極板と負電極板との間で絶縁破壊・放電を起こした場合においても、この一対の正電極板と負電極板との間の集塵能力の低減を抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】この発明の実施の形態１に係るエアクリーナの構成を示す断面図である。
【図２】この発明の実施の形態１に係るコレクタの構成を示す斜視図である。
【図３】この発明の実施の形態２に係るコレクタの構成を示す斜視図である。
【図４】この発明の実施の形態３に係るコレクタの構成を示す斜視図である。
【図５】この発明の実施の形態４に係るエアクリーナの構成を示す断面図である。
【図６】この発明の実施の形態５に係るエアクリーナの構成を示す断面図である。
【図７】従来のコレクタの構成を示す斜視図である。
【図８】従来のコレクタの構成を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、この発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。
実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１に係るエアクリーナ１の構成を示す断面図である。また、図２はこの発明の実施の形態１におけるコレクタ６の構成を示す斜視図である。
図１に示すように、エアクリーナ１は、プレフィルタ２、集塵セル３及び高圧電源４ａ，４ｂにより構成される。
【００１３】
プレフィルタ２は、エアクリーナ１内を通過する浄化対象の気体中の比較的大きなホコリ、塵等の粒子を除去するためのものであり、サランネットまたは不織布などにより形成される。
【００１４】
集塵セル３は、プレフィルタ２を通過した浄化対象の気体を内部に流入させて、浄化した後、浄化された気体を流出させるためのものであり、図１に示すように、イオナイザ５及びコレクタ６により構成される。
【００１５】
イオナイザ５は、高圧電源４ａから高電圧を印加されることにより、放電し、静電界を発生させ、このイオナイザ５の静電界内を通過する浄化対象の気体中に含まれるホコリ、塵等の粒子を荷電させて、正に帯電させるものであり、図１に示すように、対向電極板７及び放電電極線８により構成される。
【００１６】
対向電極板７は、図１に示すように、イオナイザ５内を通過する気流に対してその厚み方向に垂直な面が平行になるように設置される複数の板状の電極板であり、例えばステンレスにより形成される。この対向電極板７はグランドに接続されている。
【００１７】
放電電極線８は、図１に示すように、対向電極板７間に所定の間隔をおいて設置される線状の放電電極であり、例えばタングステン線により形成される。この放電電極線８は高圧電源４ａと接続されている。このように構成される放電電極線８は、高圧電源４ａから高電圧が印加されることにより、対向電極板７との間で、この高電圧に応じた強さの放電を起こし、静電界を発生させる。
【００１８】
コレクタ６は、イオナイザ５により荷電され、正に帯電された気流中のホコリ、塵等の粒子を静電力により吸着するものである。このコレクタ６は、図１に示すように、負電極板９（第１の電極板）及び正電極板１０（第２の電極板）により構成される。
【００１９】
負電極板（第１の電極板）９は、イオナイザ５を通過して、正に帯電した粒子を吸着するための複数の板状電極板であり、例えばステンレスにより形成される。図１に示すように、この複数の負電極板９はグランドに接続される。このように構成される負電極板９は、気流に対して負電極板９の厚み方向に垂直な面が平行になるように配置される。また、平行に配置される複数の負電極板９は例えば導通シャフトを通すことにより固定される。
【００２０】
正電極板（第２の電極板）１０は、イオナイザ５を通過し、負に帯電した粒子を吸着するための複数の板状電極板であり、例えばステンレスにより形成される。図１に示すように、この正電極板１０は、コレクタ６の上流側に設置される上流側正電極板１０ａ及びコレクタ６の下流側に設置される下流側正電極板１０ｂの２つに分割されて構成される。
【００２１】
このように構成される正電極板１０は、負電極板９間に、同一平面内で分割される上流側正電極板１０ａ及び下流側正電極板１０ｂを一群として、正電極板１０の厚み方向に垂直な面が負電極板９の面と平行になるように所定の間隔をおいて配設される。
【００２２】
また、図２に示すように、この複数の上流側正電極板１０ａは１つの高抵抗体１１を介して高圧電源４ｂと接続され、同様に、複数の下流側正電極板１０ｂは１つの高抵抗体１１を介して高圧電源４ｂと接続される。
【００２３】
この複数の上流側正電極板１０ａに接続される１つの高抵抗体１１は、例えば導通シャフトを用いて、複数の上流側正電極板１０ａを固定し、後段に高抵抗体１１を設けることにより上流側正電極板１０ａに接続される。同様に、複数の下流側正電極板１０ｂに接続される１つの高抵抗体１１は、例えば導通シャフトを用いて、複数の下流側正電極板１０ｂを固定し、後段に高抵抗体１１を設けることにより下流側正電極板１０ｂに接続される。
【００２４】
高圧電源４ａは、イオナイザ５に粒子を荷電するのに必要な高電圧を印加するものであり、高圧電源４ｂは、コレクタ６に粒子を吸着するのに必要な高電圧を印加するものである。図１に示すように、この高圧電源４ａはイオナイザ５内の放電電極線８に接続され、高圧電源４ｂはコレクタ６の上流側正電極板１０ａ及び下流側正電極板１０ｂに高抵抗体１１を介して接続される。
【００２５】
次に、上記のように構成されるエアクリーナ１の動作について説明する。
エアクリーナ１に不図示の電源が投入されると、不図示の送風機によりエアクリーナ１内に浄化対象の気体が取り込まれる。この気体はプレフィルタ２により比較的大きなホコリ、塵等の粒子が除去され、集塵セル３内のイオナイザ５に送られる。また、高圧電源４ａ，４ｂでは高電圧が発生し、集塵セル３内のイオナイザ５及びコレクタ６にそれぞれ供給する。イオナイザ５に設けられる放電電極線８は高圧電源４ａから高電圧が印加されると、対向電極板７と放電電極線８との間に、高圧電源４ａから印加される高電圧に応じた強さの放電を起こし、静電界が生じる。このイオナイザ５内に発生する静電界内をプレフィルタ２により比較的大きな粒子が除去された気体が通過することにより、この気体中に残っているホコリ、塵等の粒子は荷電され、正に帯電される。このイオナイザ５内で正に帯電された粒子は、イオナイザ５の下流側に設置されるコレクタ６に送られ、グランドに接続される負電極板９に静電力により吸着されることにより、エアクリーナ１内に流入する気体のホコリ、塵等の汚染物質を除去することができる。その後、集塵セル３で浄化された気体は外部に流出される。
【００２６】
ここで、複数の上流側正電極板１０ａに１つの高抵抗体１１を介して高圧電源４ｂと接続し、同様に、複数の下流側正電極板１０ｂに１つの高抵抗体１１を介して高圧電源４ｂと接続することにより、例えば上流側正電極板１０ａと負電極板９との間にゴミが入ることにより放電が発生した場合にも、下流側正電極板１０ｂと負電極板９との間での電圧降下を抑えることができ、コレクタ６の機能低下を防止することができる。
【００２７】
以上のように、この発明の実施の形態１によれば、コレクタ６内の負電極板９と交互に平行に配置される正電極板１０を上流側正電極板１０ａ及び下流側正電極板１０ｂに分割し、複数の上流側正電極板１０ａに１つの高抵抗体１１を介して高圧電源４ｂを接続し、同様に、複数の下流側正電極板１０ｂに１つの高抵抗体１１を介して高圧電源４ｂを接続するように構成したので、上流側正電極板１０ａ（下流側正電極板１０ｂ）と負電極板９との間で放電が発生して集塵機能を失った場合にも、下流側正電極板１０ｂ（上流側正電極板１０ａ）と負電極板９との間での電圧降下を抑えることができ、コレクタ６の集塵性能の低下を防止することができる。
【００２８】
実施の形態２．
図３はこの発明の実施の形態２におけるコレクタ６の構成を示す斜視図である。
この発明の実施の形態１に係る集塵セル３では、複数の上流側正電極板１０ａを１つの高抵抗体１１を介して高圧電源４ｂと接続し、複数の下流側正電極板１０ｂを１つの高抵抗体１１を介して高圧電源４ｂと接続して構成したが、この構成では、例えば、ある一対の上流側正電極板１０ａと負電極板９との間で絶縁破壊・放電を起こした場合には、全ての上流側正電極板１０ａと負電極板９間で集塵機能が失われてしまう。そこで、この発明の実施の形態２に係る集塵セル３では、図３に示すように、各上流側正電極板１０ａを、高抵抗体１１を介して高圧電源４ｂと接続し、同様に、各下流側正電極板１０ｂを、高抵抗体１１を介して高圧電源４ｂと接続して構成したものである。
以下、図１に示す、この発明の実施の形態１に係るエアクリーナと同一または同様の構成については、同一の符号を付しその説明を省略する。
【００２９】
図３に示すように、各上流側正電極板１０ａは高抵抗体１１を介して高圧電源４ｂと接続され、同様に、各下流側正電極板１０ｂは高抵抗体１１を介して高圧電源４ｂと接続される。
【００３０】
この各上流側正電極板１０ａに接続される高抵抗体１１は、例えば絶縁シャフトを用いて、複数の上流側正電極板１０ａを固定することにより設けられる。同様に、各下流側正電極板１０ｂに接続される高抵抗体１１は、例えば絶縁シャフトを用いて、複数の下流側正電極板１０ｂを固定することにより設けられる。
【００３１】
以上のように、この発明の実施の形態２によれば、ある一対の上流側正電極板１０ａ（下流側正電極板１０ｂ）と負電極板９との間で絶縁破壊・放電を起こした場合でも、他の上流側正電極板１０ａ（下流側正電極板１０ｂ）と負電極板９との間での集塵機能は失われない。
【００３２】
実施の形態３．
図４はこの発明の実施の形態３におけるコレクタ６の構成を示す斜視図である。
この発明の実施の形態２に係る集塵セル３では、コレクタ６の正電極板１０を上流側正電極板１０ａ及び下流側正電極板１０ｂの２つに分割して構成したが、この発明の実施の形態３に係る集塵セル３では、図４に示すように、コレクタ６の正電極板１０を４分割（１０ａ〜１０ｄ）して構成したものである。
このように構成することで、ある一対の正電極板１０と負電極板９との間で絶縁破壊・放電を起こした場合に、この一対の正電極板１０と負電極板９との間で集塵機能が失われる範囲をさらに狭めることができる。
【００３３】
なお、この発明の実施の形態１，２では正電極板１０を２分割し、この発明の実施の形態３では正電極板１０を４分割して構成したが、これに限るものではなく、正電極板１０をさらに細かく分割してもよい。
【００３４】
また、この発明の実施の形態１−３に係る集塵セル３では、負電極板９及び正電極板１０の固定方法、及び正電極板１０への高抵抗体１１の接続方法としてシャフトを用いて説明したが、これに限るものではなく、例えばスペーサを用いて固定してもよい。
【００３５】
実施の形態４．
図５はこの発明の実施の形態４に係るエアクリーナ１の構成を示す断面図である。
この発明の実施の形態１に係るエアクリーナ１では、上流側正電極板１０ａ及び下流側正電極板１０ｂに１つずつの高抵抗体１１を接続し、１つの高圧電源４ｂと接続するように構成したが、この発明の実施の形態４に係るエアクリーナ１は、上流側正電極板１０ａ及び下流側正電極板１０ｂには高抵抗体１１を接続せず、上流側正電極板１０ａ及び下流側正電極板１０ｂに個別の高圧電源４ｂを接続するように構成したものである。
以下、図１に示す、この発明の実施の形態１に係るエアクリーナと同一または同様の構成については、同一の符号を付しその説明を省略する。
【００３６】
図５に示すように、高圧電源４ｂは２つ設けられ、一方の高圧電源４ｂは上流側正電極板１０ａに接続され、他方の高圧電源４ｂは下流側正電極板１０ｂに接続される。
【００３７】
上記のように、正電極板１０の分割数に応じて、個別の高圧電源４ｂを備えるように構成することで、ある一対の上流側正電極板１０ａ（下流側正電極板１０ｂ）と負電極板９との間で絶縁破壊・放電を起こした場合、上流側正電極板１０ａ（下流側正電極板１０ｂ）と負電極板９との間での集塵機能は失われるが、分割された下流側正電極板１０ｂ（上流側正電極板１０ａ）と負電極板９との間での集塵機能は維持することができ、集塵性能の低下を防止することができる。
【００３８】
実施形態５.
図６はこの発明の実施の形態５に係るエアクリーナ１の構成を示す断面図である。
この発明の実施の形態４に係るエアクリーナ１では、上流側正電極板１０ａ及び下流側正電極板１０ｂに高抵抗体１１は接続せず、個別の高圧電源４ｂを接続するように構成したが、この発明の実施の形態５に係るエアクリーナ１では、上流側正電極板１０ａ及び下流側正電極板１０ｂに高抵抗体１１を接続して、個別の高圧電源４ｂを接続するように構成したものである。
以下、図５に示す、この発明の実施の形態４に係るエアクリーナと同一または同様の構成については、同一の符号を付しその説明を省略する。
【００３９】
図６に示すように、高圧電源４ｂは２つ設けられ、一方の高圧電源４ｂは、各上流側正極板１０ａに接続された高抵抗体１１を介して接続され、他方の高圧電源４ｂは、各下流側正極板１０ｂに接続された高抵抗体１１を介して接続される。
【００４０】
上記のように、正電極板１０の分割数に応じて、個別の高圧電源４ｂを備え、各上流側正極板１０ａ及び各下流側正極板１０ｂに接続された高抵抗体１１を介して接続するように構成することで、ある一対の上流側正電極板１０ａ（下流側正電極板１０ｂ）と負電極板９との間で絶縁破壊・放電を起こした場合に、その一対の上流側正電極板１０ａ（下流側正電極板１０ｂ）と負電極板９との間では集塵機能が失われるが、他の上流側正電極板１０ａ（下流側正電極板１０ｂ）と負電極板９との間をはじめ分割された下流側正電極板１０ｂ（上流側正電極板１０ａ）と負電極板９との間での集塵機能を維持することができ、集塵性能の低下を防止することができる。
【符号の説明】
【００４１】
１  エアクリーナ
２  プレフィルタ
３  集塵セル
４ａ，４ｂ  高圧電源
５  イオナイザ
６  コレクタ
７  対向電極板
８  放電電極線
９  負電極板
１０  正電極板
１０ａ  上流側正電極板
１０ｂ  下流側正電極板
１１  高抵抗体
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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