(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
筒状の集塵極内に複数の放電極を設け、集塵極と放電極とに電圧を印加して両極間に直流電界を発生させ、その直流電界により集塵極内を流通する被除塵流体中の微粒子を同集塵極に付着させる静電集塵機において、
前記被除塵流体の流路上には単一の支持部材を設け、この支持部材にはその上流側において第１の放電極の基端を接続するとともに、下流側において第２の放電極の基端を接続し、
前記第１及び第２の放電極の先端は、それぞれの放電極に対応する集塵極に形成された被除塵流体の導入口付近に延出される静電集塵機。
【請求項２】
前記第１及び第２の放電極は、単一の電極部材から構成されている請求項１に記載の静電集塵機。
【請求項３】
前記電極部材は棒状に形成され、前記第１及び第２の放電極はそれらの軸線同士が一致するように対向して配置されている請求項１又は請求項２に記載の静電集塵機。
【請求項４】
前記集塵極の側部には、同集塵極の内外に連通する連通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。
【請求項５】
前記集塵極の導入口の下流側には被除塵流体の導出口が形成され、前記連通部は導入口から導出口側に向けて被除塵流体の流路に沿うように延出されている請求項１〜請求項４のうち何れか一項に記載の静電集塵機。
【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】
一般に、ミスト等を回収する静電集塵機のケースには、同ケース内にエアを吸入するための下部吸入口と、ケース内からエアを外部に吐出するための上部吐出口とが形成されている。この下部吸入口と上部吐出口との間はエア流路となっている。より具体的には図６に示すように、エア流路Ａ１の途中には上流側と下流側に二つの電極支持板５０，５１が所定の間隔をおいて配置され、両電極支持板５０，５１にはエアを通過させるための格子状をなす透孔５０ａ，５１ａが形成されている。各電極支持板５０，５１には棒状の上部及び下部放電極５２，５３の基端が接続されている。又、ケース（図示しない）内には、各放電極５２，５３の周囲を覆うように筒状の上部及び下部集塵極５４，５５が設けられ、前記下部吸入口（図示しない）から吸入されたエアは、両集塵極５４，５５内を流通して上部吐出口（図示しない）から吐出されるようになっている。
【０００３】
そして、静電集塵機の使用時には、両集塵極５４，５５及び両放電極５２，５３に電圧を印加して両極間に直流電界を発生させ、この直流電界により両集塵極５４，５５内を流通するエアに含まれたミスト等の微粒子を帯電させる。すると、ミスト等がクーロン引力を受けて両集塵極５４，５５の内側面へ向かって移動し、両集塵極５４，５５の内側面に付着される。その結果、エアからミスト等が取り除かれ、上部吐出口からはミスト等が取り除かれたエアが吐出される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上記静電集塵機では、二つの電極支持板５０，５１が必要であるため、エア流路Ａ１の途中に複数の電極支持板５０，５１があると、エアの流速が低下してしまう。その結果、集塵効率が低下してしまうという問題があった。
【０００５】
本発明の目的は、エア流路上を流れるエアの流速が低下するのを防止することで、集塵効率の向上を図ることにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の発明は、筒状の集塵極内に複数の放電極を設け、集塵極と放電極とに電圧を印加して両極間に直流電界を発生させ、その直流電界により集塵極内を流通する被除塵流体中の微粒子を同集塵極に付着させる静電集塵機において、前記被除塵流体の流路上には単一の支持部材を設け、この支持部材にはその上流側において第１の放電極の基端を接続するとともに、下流側において第２の放電極の基端を接続し、前記第１及び第２の放電極の先端は、それぞれの放電極に対応する集塵極に形成された被除塵流体の導入口付近に延出されていることを要旨とする。
【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、前記第１及び第２の放電極は、単一の電極部材から構成されていることを要旨とする。
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、前記電極部材は棒状に形成され、前記第１及び第２の放電極はそれらの軸線同士が一致するように対向して配置されていることを要旨とする。
【０００９】
請求項４に記載の発明は、請求項１〜請求項３のうち何れか一項に記載の発明において、前記集塵極の側部には、同集塵極の内外に連通する連通部を有していることを要旨とする。
【００１０】
請求項５に記載の発明は、請求項１〜請求項４のうち何れか一項に記載の発明において、前記集塵極の導入口の下流側には被除塵流体の導出口が形成され、前記連通部は、導入口から導出口側に向けて延出されるとともに、放電極と同一方向に沿って延出されていることを要旨とする。
【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，図２に示すように、静電集塵機１１のケース１２は四角箱形に形成され、そのケース１２内には被除塵流体としてのミスト等を含むエアが導入されるようになっている。図示しないがケース１２の上部にはミスト等を含むエアを吸入するための上部吸入口と、同ケース１２の下部には静電集塵機１１によってミスト等が回収されたエアを外部に吐出するための下部吐出口とが形成されている。即ち、ケース１２の上下方向（図１の上下方向）は図１に矢印で示すエア流路Ａとなっており、エアは上部吸入口を介してケース１２内に流れ、エア流路Ａの上から下に流れて下部吐出口を介してケース１２の外部に排出される。
【００１２】
図１に示すように、前記ケース１２内の上流側には、アルミニウム等の導体からなる複数の上部角パイプ１３が垂直方向へ延びるように集塵極として配設され、この上部角パイプ１３はケース１２の内側面に取付けられたブラケット１４に固定されている。又、上部角パイプ１３は前記電源１５に接続され、この電源１５によりマイナス極に帯電されている。図２に示すように、上部角パイプ１３は同様に断面正方形状に形成され、縦方向及び横方向にそれぞれ１０段ずつの正方形状に組み合わされて互いに溶着されている。図４に示すように、各上部角パイプ１３の上端はエアの導入口１３ａとなっており、下端はエアの導出口１３ｂとなっている。
【００１３】
更に、図１，図２に示すように、組み合わせられた各上部角パイプ１３の角部にはそれぞれ垂直方向に延びる連通部としてのスリット１６がそれぞれ形成され、このスリット１６を介して各上部角パイプ１３の内外が連通されている。このスリット１６は上部角パイプ１３の導入口１３ａから導出口１３ｂ側に向けて垂直方向に延出されている。
【００１４】
図１に示すように、前記上部角パイプ１３の下方におけるケース１２の内側面にはブラケット１７が設けられ、このブラケット１７の上端には複数個の絶縁支柱が立設されている。絶縁支柱１８の上端には支持部材としての電極支持板１９が取り付けられている。即ち、ケース１２内にはエア流路Ａ上において単一の電極支持板１９が設けられている。電極支持板１９は前記電源１５に接続され、この電源１５によりプラス極に帯電されている。この電極支持板１９はその上面及び下面を含む全体がナイロン樹脂等からなる絶縁体により被覆されている。又、図４，図５に示すように、電極支持板１９には長方形状をなす複数の透孔１９ａが左右方向（図４の左右方向）に等間隔をおいて形成されている。
【００１５】
図１に示すように、前記電極支持板１９の下方において、前記ブラケット１７の内側部にはアルミニウム等の導体からなる複数の下部角パイプ２０が垂直方向へ延びるように集塵極として取り付けられている。又、下部角パイプ２０は電源１５に接続され、この電源１５によりマイナス極に帯電されている。図３に示すように、下部角パイプ２０は前記上部角パイプ１３と同様に断面正方形状に形成され、縦方向及び横方向にそれぞれ１０段ずつ（全部で１００個）の正方形状に組み合わされるとともに互いに溶着されている。図４に示すように、この下部角パイプ２０の上端はエアの導入口２０ａとなっており、下端はエアの導出口２０ｂとなっている。つまり、この下部角パイプ２０と前記上部角パイプ１３は、前記電極支持板１９の透孔１９ａを介して互いに連通されている。
【００１６】
図４，図５に示すように、前記電極支持板１９には前記各透孔１９ａの長手方向に沿って並んだ複数個の取付孔１９ｂが形成されている。この取付孔１９ｂには上下各角パイプ１３，２０に対応するように垂直方向へ延びる電極部材としての電極ピン２１が挿通され、電極ピン２１の周囲は溶接により固着されている。各電極ピン２１は上下両角パイプ１３，２０内にそれぞれ遊挿されている。この電極ピン２１は前記スリット１６と同一方向に延びており、縦方向及び横方向にそれぞれ１０本ずつ（全部で１００本）となっている。この電極ピン２１は棒状をなす単一の部材であって、電極支持板１９を境にしてエア流路Ａの上流側が第１の放電極としての上部放電極２２となっており、エア流路Ａの下流側が第２の放電極としての下部放電極２３となっている。即ち、前記上部及び下部放電極２２，２３はそれらの軸線Ｌ１，Ｌ２同士が一致するように対向して配置されている。
【００１７】
又、各放電極２２，２３の先端には先鋭部２２ａ，２３ａが形成されている。上部放電極２２における先鋭部２２ａは、上部角パイプ１３の導入口１３ａ付近にそれぞれ位置されており、下部放電極２３における先鋭部２３ａは下部角パイプ２０の導入口２０ａ付近に位置されている。つまり、各放電極２２，２３の先端は各角パイプ１３，２０の導入口１３ａ，２０ａ付近に延出されている。更に、各放電極２２，２３は、その外周面がそれぞれの先鋭部２２ａ，２３ａを除いてナイロン樹脂等からなる絶縁体により被覆されているため、上下両角パイプ１３，２０に対して確実に絶縁されている。そのため、電極ピン２１は電極支持板１９と同様にプラス極に帯電されている。
【００１８】
そして、前記電源１５によって両放電極２２，２３と上下両角パイプ１３，２０に約１００００ボルトの電圧を印加すると、プラス極に帯電された両放電極２２，２３とマイナス極に帯電された上下両角パイプ１３，２０との間に強力な直流電界が形成される。その結果、両放電極２２，２３から上下両角パイプ１３，２０に向かう正イオンのシャワーが発生する。従って、上下両角パイプ１３，２０内にミスト等を含んだエアを導入すると、ミストは正イオンと衝突することにより正に帯電され、直流電界による強力なクーロン力を受けて上下両角パイプ１３，２０の内面に向かう方向に移動する。そして、ミストは上下両角パイプ１３，２０の内側面に付着される。
【００１９】
次に、上記のように構成された静電集塵機１１の作用について説明する。
ミスト等の微粒子を含んだエアがケース１２の図示しない上部吸入口を介してケース１２内に送り出されると、そのエアは上部角パイプ１３内に導入される。このとき、電極ピン２１及び上部角パイプ１３に電圧を印加すると、上部放電極２２の先鋭部２２ａから上部角パイプ１３の導入口１３ａに向けて放電される。すると、上部放電極２２と上部角パイプ１３との間に直流電界が発生し、その直流電界によりエアに含まれたミスト等が上部角パイプ１３に引き寄せられ、同上部角パイプ１３の内側面に付着される。
【００２０】
又、上部放電極２２の先鋭部２２ａから放電される際に、スリット１６から上部角パイプ１３の外側へ渦を巻く（図１に示す矢印Ｓを参照）ように直流電界が発生する。この渦巻き状の直流電界により、エアに含まれるミスト等は、渦を巻きながら上部角パイプ１３の外側に出て、同上部角パイプ１３の外側面に付着される。よって、上部角パイプ１３の内側面のみならず外側面にも付着される。
【００２１】
更に、前記各放電極２２，２３の先鋭部２２ａ，２３ａは、導入口１３ａ，２０ａ付近に延出されているため、放電によりマイナス極に帯電したエアが各角パイプ１３，２０の外側に出ても、エア流路Ａを流れるエアの流圧により内側に戻り易くなる。
【００２２】
更に、上部角パイプ１３によりミスト等が取り除かれたエアは、同上部角パイプ１３の導出口１３ｂ及び電極支持板１９の各透孔１９ａを通過して、下部角パイプ２０内に導入される。このとき、電極ピン２１及び下部角パイプ２０に電圧を印加すると、下部放電極２３の先鋭部２３ａから下部角パイプ２０の導入口２０ａに向けて放電される。すると、上部角パイプ１３と同様に、直流電界によりエアに含まれたミスト等が下部角パイプ２０の内側面に付着される。
【００２３】
そして、上下両角パイプ１３，２０を通過して浄化されたエアは、ケース１２の図示しない下部吐出口からケース１２の外部に排出される。一方、上部角パイプ１３の内外両側面及び下部角パイプ２０の内側面に付着されたミスト等は互いに結合すると、液滴になり、その液滴は自重により上下両角パイプ１３，２０の内側面に沿いつつ下降して上下両角パイプ１３，２０の導出口１３ｂ，２０ｂから下方に滴下する。そして、滴下した液滴は、ケース１２の下部に形成された図示しない排出孔を介して同ケース１２の外部に排出される。
【００２４】
本実施形態は以下に示す効果を有する。
（１）電極支持板１９の上流側及び下流側それぞれに分けて二つの角パイプ１３，２０を設けても、電極支持板１９を二つから一つに減らす構造としたため、電極支持板１９が二つある場合に比べてケース１２内部におけるエアの流速が低下することがない。そのため、エアに含まれるミスト等の微粒子を短時間で大量に回収することができ、集塵効率を向上することができる。
【００２５】
（２）電極支持板１９及び上下両放電極２２，２３を単一の電極ピン２１にて構成したため、電極支持板１９に対して上下両放電極２２，２３を別々に組み付けなくてもよい。そのため、部品点数を減らすことができるとともに、組み付け工数を減らすことができる。よって、静電集塵機１１の製造コストを低減できるとともに、静電集塵機１１全体の小型化を図ることができる。
【００２６】
（３）前記電極ピン２１は、上部及び下部放電極２２，２３の軸線Ｌ１，Ｌ２が一致するように棒状に形成した。そのため、電極ピン２１を電極支持板１９の取付孔１９ａに挿通する際において、電極ピン２１が曲がっている場合に比較して容易に組み付けることができる。
【００２７】
（４）各放電極２２，２３の先鋭部２２ａ，２３ａを導入口１３ａ，２０ａ付近に延出した。そのため、先鋭部２２ａ，２３ａを導出口１３ｂ，２０ｂ付近に配置するのに比較してマイナス極に帯電したエアが各角パイプ１３，２０の外側に出ても、エア流路Ａを流れる流圧に伴い戻し易くすることができる。よって、上下両角パイプ１３，２０を通過するエアを確実に浄化することができる。
【００２８】
（５）上部角パイプ１３にはスリット１６を形成したことにより、エアに含まれるミスト等を同上部角パイプ１３の内側面のみならず外側面にも付着させるようにした。そのため、スリット１６を形成しない場合と比較して、ミスト等の微粒子の付着面積を増加することができ、より多くのミスト等を付着することができる。従って、静電集塵機１１の集塵能力を向上させることができる。
【００２９】
（６）電極支持板１９に複数の透孔１９ａを形成したため、各透孔１９ａを格子状とした場合に比較して、エアの通過面積を多くすることができる。そのため、ケース１２内部におけるエアの流速が低下するのをより一層防止でき、静電集塵機１１の集塵効率を向上することができる。
【００３０】
なお、本発明は前記実施の形態以外に以下のように構成してもよい。
・前記実施形態では、被除塵流体としてのミスト等を含むエアとしたが、これ以外にも、例えば、煙や塵埃などを含むエア、塵埃等を含む油や水等を浄化するようにしてもよい。
【００３１】
・前記実施形態では、電極支持板１９の上流側及び下流側にそれぞれ一組の上下両角パイプ１３，２０と電極ピン２１を設けた。これ以外にも、例えば、電極支持板１９の下流側を二股状エア流路Ａに分岐した場合には、各分岐路にそれぞれ一組の角パイプを設けるとともに、電極支持板１９の下流側における電極ピン２１の下部を二股状にしてそれらを各分岐路に設けた角パイプに遊挿するようにしてもよい。
【００３２】
・前記実施形態では、上部角パイプ１３と電極支持板１９及び下部角パイプ２０を垂直方向に沿って直線上に配置したが、エア流路Ａを湾曲状にする等して前記三者１３，１９，２０をエア流路Ａに沿って湾曲配置することも可能である。又、前記実施形態では、エア流路Ａを垂直方向としたが、水平方向や斜め方向に変更することも可能である。
【００３３】
・前記実施形態では、電極ピン２１の形状を両放電極２２，２３の軸線Ｌ１，Ｌ２が一致する直線状としたが、この形状にとらわれることなく任意の形状に変更してもよい。
【００３５】
・前記実施形態では、上部角パイプ１３に連通部としてのスリット１６を設けたが、このスリット１６の代わりに長孔にしたり、又、スリット１６や長孔を複数個形成してもよい。又は、上部角パイプ１３にスリット１６を設ける以外にも、下部角パイプ２０にスリットを設け、スリット１６を下部角パイプ２０の導入口２０ａから導出口２０ｂ側に向けて延出してもよい。更に、前記実施形態で設けた上部角パイプ１３のスリット１６を省略することも可能である。
【００３６】
【発明の効果】
請求項１に記載の発明によれば、エア流路上を流れるエアの流速が低下するのを防止することができるので、集塵効率の向上を図ることができる。さらに、前記第１及び第２の放電極の先端を各集塵極に形成された被除塵流体の導入口付近に延出したため、放電極の放電により帯電した被除塵流体が集塵極の外側に出ても同集塵極の内側に戻し易くなる。従って、被除塵流体中の微粒子を確実に集塵することができる。
【００３７】
請求項２に記載の発明によれば、請求項１に記載の発明の効果に加え、第１及び第２の放電極を単一の電極部材から構成したため、部品点数を少なくすることができる。従って、静電集塵機の製造コストを低減することができる。
【００３８】
請求項３に記載の発明によれば、請求項１又は請求項２に記載の発明の効果に加え、電極部材を棒状に形成したため、同電極部材を簡単に組み付けることができる。
【００４０】
請求項４に記載の発明によれば、請求項１〜請求項３のうち何れか一項に記載の発明の効果に加え、直流電界を渦巻き状に発生させることができるため、集塵極の内外に被除塵流体中の微粒子を付着させることができる。従って、被除塵流体中の微粒子の付着面積を増加することができるため、静電集塵装置の集塵能力を向上することができる。
【００４１】
請求項５に記載の発明によれば、請求項１〜請求項４のうち何れか一項に記載の発明の効果に加え、直流電界の渦巻きを効率よく発生することができるため、集塵極の内外に被除塵流体中の微粒子を確実に付着させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】一実施形態の静電集塵機を示す断面図。
【図２】一実施形態の上部角パイプを示す平面図。
【図３】一実施形態における下部角パイプを示す平面図。
【図４】一実施形態の静電集塵機を示す拡大断面図。
【図５】一実施形態における電極ピンと電極支持板を示す斜視図。
【図６】従来技術の静電集塵機を示す概略説明図。
【符号の説明】
１３…上部角パイプ（集塵極）、１３ａ…導入口、１３ｂ…導出口、１６…スリット（連通部）、１９…電極支持板（支持部材）、２０…下部角パイプ（集塵極）、２０ａ…導入口、２０ｂ…導出口、２２…上部放電極（第１の放電極）、２１…電極ピン（電極部材）、２３…下部放電極（第２の放電極）、Ｌ１，Ｌ２…軸線、
【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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