(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
流体に含まれる微粒子を付着する集塵極と、
前記集塵極内に設けられ、流体に含まれる微粒子を帯電させる放電極と、
前記放電極の上流側に設けられ、同放電極にて微粒子を帯電させる前に流体に含まれる微粒子を帯電させる補助放電極と
を備えた静電集塵機。
【請求項２】
前記集塵極、放電極及び補助放電極は複数設けられ、各補助放電極は各集塵極又は各放電極と対向するようにそれぞれ配置されている請求項１に記載の静電集塵機。
【請求項３】
前記補助放電極は流体の上流方向及び下流方向のうち少なくとも何れか一方向に向けて放電させるものである請求項１又は請求項２に記載の静電集塵極。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、静電集塵機に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、切削機械に取着され、その静電集塵機により工作機械から発生する切削油のミスト等の微粒子を回収する静電集塵機がある。即ち、静電集塵機におけるケースの上下各部には、ケース内に微粒子を含むエア（流体）を導入するための導入口と、ケース内からエアを導出するための導出口とが形成されている。前記導入口と導出口とはケース内に垂直方向へ延びるように配設された筒状の集塵極によって連通され、導出口から導出されるようになっている。又、集塵極の内部には放電極が設けられている。
【０００３】
そして、集塵極及び放電極に電圧を印加することにより、両極間に直流電界を発生させ、この直流電界により集塵極内を流通するエアに含まれた微粒子を帯電させる。すると、微粒子がクーロン引力を受けて集塵極の内側面へ向かって移動し、集塵極の内側面に付着される。その結果、エアから微粒子が取り除かれ、導出口からは微粒子の除かれたエアが導出される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上述した従来技術の静電集塵機においては、エアに含まれる微粒子の量が多くなると、微粒子の帯電効率が低下するため、微粒子の回収効率が低下するという問題があった。
【０００５】
本発明の目的は、微粒子の帯電効率が低下するのを防止することにより、微粒子の回収効率を向上することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の発明は、流体に含まれる微粒子を付着する集塵極と、前記集塵極内に設けられ、流体に含まれる微粒子を帯電させる放電極と、前記放電極の上流側に設けられ、同放電極にて微粒子を帯電させる前に流体に含まれる微粒子を帯電させる補助放電極とを備えたことを要旨とする。
【０００７】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記集塵極、放電極及び補助放電極は複数設けられ、各補助放電極は各集塵極又は各放電極と対向するようにそれぞれ配置されていることを要旨とする。
【０００８】
請求項３に記載の発明は、請求項１又は請求項２に記載の発明において、前記補助放電極は流体の上流方向及び下流方向のうち少なくとも何れか一方向に向けて微粒子を帯電させるものであることを要旨とする。
【０００９】
従って、請求項１〜請求項３に記載の発明は次のような作用を奏する。
請求項１に記載の発明では、エアに含まれる微粒子が補助放電極により帯電される。そして、集塵極と放電極とに電圧を印加すると、両極間に直流電解が発生し、その直流電解により集塵極内を流通する流体に含まれる微粒子が同集塵極に付着される。放電極により微粒子を帯電させる前に、補助放電極により既に微粒子は帯電されているため、微粒子の帯電効率が低下することはない。
【００１０】
請求項２に記載の発明では、各補助放電極は各集塵極に対向配置されているため、集塵極付近における微粒子を帯電させやすくなる。
請求項３に記載の発明では、補助放電極の上流側において帯電されてなくても、補助放電極の下流側でも帯電される。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を具体化した一実施形態を図面に基づいて説明する。
図１に示すように、静電集塵機１におけるケース２の下部には導入口３が設けられており、同ケース２の上部には導出口４が設けられている。ケース２の上部にはファンＦが設けられ、ファンＦにより導入口３を介してケース２内に流体としてのエアが誘引され、導出口４を介してケース２の外部へ導出される。
【００１２】
図１〜図３に示すように、ケース２内にはその隅部に配設されたブラケット５を介して上部及び下部集塵部６，７が設けられている。各ブラケット５には導体からなる集塵極としての角パイプ８が複数取り付けられ、各角パイプ８の上下両端はそれぞれ開口されている。角パイプ８は縦列及び横列に１０個（合計１００個）ずつ配列され、隣接する各角パイプ８同士は溶接により互いに固着されている。
【００１３】
図１，図２，図４に示すように、各ブラケット５の上端には絶縁スペーサ９が設けられ、各絶縁スペーサ９の上端には電極支持板１０が取付ネジ１１により締付け固定されている。従って、電極支持板１０及び角パイプ８は共にケース２に対して絶縁されている。電極支持板１０にはその幅方向に一定の間隔をおいてエア通過孔１２が複数形成され、このエア通過孔１２の両側付近にはその長手方向に沿って複数の透孔１３が一定の間隔をおいて形成されている。各透孔１３には上下方向に延びる放電極１４がそれぞれ圧入され、放電極１４と電極支持板１０とは電気的に導通されている。各放電極１４は前記各パイプ８にそれぞれ遊挿され、それらの下端には先鋭状をなす放電部１４ａが形成されている。放電極１４の外周面には、放電部１４ａを除いてナイロン樹脂等の絶縁材が被覆されている。
【００１４】
図２に示すように、前記角パイプ８及び放電極１４は電源１５に接続されている。そして、角パイプ８に１０．５キロボルトのプラス電圧が印加される一方、放電極１４に１０．５キロボルトのマイナス電圧が印加される。
【００１５】
図１，図５，図６に示すように、前記導入口３の上端内側には絶縁スペーサ１６を介して電極支持板１７が支持され、電極支持板１７はネジ１８により絶縁スペーサ１６に対して締付け固定されている。この電極支持板１７にはその幅方向に一定の間隔をおいてエア通過孔１９が複数形成され、各エア通過孔１９の両側付近には長手方向に沿って複数の取付孔２０が一定の間隔をおいて形成されている。各取付孔２０には上下方向に延びる補助放電極２１がそれぞれ貫通支持されている。
【００１６】
各補助放電極２１は、各放電極１４の中心軸線、即ちエアの流れに沿う各放電極１４の同一軸線上に配置されている。又、各補助放電極２１は、電極支持板１７からエアの上流側に向かって延びる下部電極ピン２２と、下流側に向かって延びる上部電極ピン２３とを備えている。両電極ピン２２，２３はそれらの軸線同士が一致するように配置されており、同両電極ピン２２，２３の基端部は一体に成形されている。各電極ピン２２，２３の先端には先鋭状をなす放電部２２ａ，２３ａがそれぞれ形成されており、この放電部２２ａ，２３ａを除く各電極ピン２２，２３の外周面はナイロン樹脂等の絶縁材が被覆されている。そして、図５に示すように、補助放電極２１は前記電源１５に接続され、この電源１５から補助電極２１に対して１０．５キロボルトのマイナス電圧が印加される。
【００１７】
次に、上記のように構成された静電集塵機の作用について説明する。
ファンＦが駆動すると、工作機械から発生する切削油のミスト等の微粒子を含むエアが導入口３を介してケース２内に誘引される。このとき、補助放電極２１にマイナス電圧が印加されると、上下両電極ピン２２，２３の放電部２２ａ，２３ａからエアの上流側及び下流側に向けて放電される。すると、電極支持板１７の上流側において、下部電極ピン２２の放電部２２ａからの放電によりエアに含まれる微粒子がマイナスに帯電される。又、電極支持板１７のエア通過孔１９を通過したエアに含まれる微粒子であって、同電極支持板１７の上流側で帯電されなかった微粒子は、上部電極ピン２３の放電部２３ａからの放電により帯電される。即ち、電極支持板１７の上流側及び下流側において微粒子が帯電され、下部集塵部７の上流側において多くの微粒子が帯電される。
【００１８】
下部集塵部７における放電極１４の放電部１４ａから放電されると、補助放電極２１にて帯電されなかった微粒子が帯電される。従って、エアに多くの微粒子が含まれていても、下部集塵部７を通過する前にほとんどの微粒子が帯電される。そして、下部集塵部７における放電極１４と角パイプ８との間の直流電界による強力なクーロン力にて微粒子が角パイプ８の内側面に引き寄せられる。これにより、微粒子が角パイプ８の内側面に付着され、エアは浄化される。
【００１９】
浄化されたエアが下部集塵部７のエア通過孔１２を通過して上部集塵部６に誘引され、下部集塵部７と同様に上部集塵部６にて更なるエアの浄化が行われる。即ち、上部集塵部６における放電極１４と角パイプ８との間に直流電界が発生し、その直流電界により下部集塵部７に回収されなかった微粒子が上部集塵部６の角パイプ８に引き寄せられ、同角パイプ８の内側面に付着される。そして、両集塵部７，８にて浄化されたエアは導出口４を介してケース２の外部に導出される。一方、各集塵部６，７の角パイプ８に付着したミスト等の微粒子は互いに結合して液滴になり、その液滴はケース２の外部へ落下し、導入口３の底部に溜められる。
【００２０】
次に、本実施形態から見い出せる効果を以下に記載する。
・放電極１４の上流側に補助放電極２１を設けたため、下部集塵部７付近に誘引されるエアに含まれる微粒子のほとんどがマイナスに帯電される。従って、エアに含まれる微粒子の量が多くなっても、微粒子の帯電効率が低下するのを防止でき、微粒子の回収効率を向上することができる。
【００２１】
・各補助放電極２１を下部集塵部７の各角パイプ８又は各放電極１４と対向するようにそれぞれ配置したため、ケース２内の微粒子をむらなく均等に帯電させることができる。そのため、下部集塵部７における各角パイプ８に付着される微粒子の量にばらつきがない。従って、微粒子の回収効率を高いままに維持することができる。
【００２２】
・各補助放電極２１の放電部２２ａ，２３ａからエアの上流方向及び下流方向に向けて放電するようにしたため、帯電されないまま微粒子が補助放電極２１を通過しても、補助放電極２１の下流側で確実に帯電させることができる。従って、微粒子の帯電効率が低下するのをより一層防止できる。
【００２３】
なお、前記実施形態は次のように構成してもよい。
・上下両集塵部６，７の間のみに補助放電極２１を設けること。又は、上下両集塵部６，７の間と、下部集塵部７の上流側とに補助放電極２１をそれぞれ設けること。
【００２４】
・補助放電極２１を互いに別体からなる下部電極ピン２２と上部電極ピン２３とから構成すること。
・補助放電極２１を下部電極ピン２２又は上部電極ピン２３のうち何れか一方から構成し、エアの上流方向又は下流方向のうち何れかの方向にのみ放電すること。
【００２５】
次に、前記実施形態から把握できる請求項以外の技術的思想について、それらの効果とともに記載する。
（ａ）前記補助放電極はその両端が先鋭状に形成された放電部を有している請求項１〜請求項３のうち何れか一項に記載の静電集塵機。
【００２６】
（ｂ）前記放電極はその軸線が流体の流れる方向に沿うように配置され、前記補助放電極は放電極と同一軸線上に一致するように配置されている請求項１〜請求項３又は（ａ）のうち何れかに記載の静電集塵機。この構成によれば、微粒子の回収効率をより一層向上することができる。
【００２７】
（ｃ）前記上流側及び下流側電極ピンは一体に成形されている請求項１〜請求項３、（ａ）又は（ｂ）のうち何れかに記載の静電集塵極。この構成によれば、補助放電極の組み付け工数が増えるのを防止することができる。
【００２８】
（ｄ）前記上流側及び下流側電極ピンは、それらの軸線同士が一致するように配置されている（ｂ）又は（ｃ）に記載の静電集塵極。この構成によれば、補助放電極を簡単に組み付けることができる。
【００２９】
【発明の効果】
この発明は、以上のように構成されているため、次のような効果を奏する。
請求項１に記載の発明によれば、流体に含まれる微粒子の帯電効率が低下するのを防止することができるため、微粒子の回収効率を向上することにある。
【００３０】
請求項２に記載の発明によれば、補助放電極を各集塵極と対向するように配置したため、微粒子の回収効率を高いままに維持することができる。
請求項３に記載の発明によれば、帯電していない微粒子が補助放電極を通過してもその下流側でも帯電させることができる。よって、微粒子の帯電効率が低下するのをより一層防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】一実施形態を具体化した静電集塵装置を示す正断面図。
【図２】上部又は下部集塵部を示す拡大断面図。
【図３】図１のＸ−Ｘ断面図。
【図４】上下両集塵部における電極支持板を示す平面図。
【図５】補助放電極を示す正面一部拡大断面図。
【図６】補助放電極を示す正面一部拡大斜視図。
【符号の説明】
８…角パイプ（集塵極）、１４…放電極、２１…補助放電極。
【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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