(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
吸引した粉塵をイオン化する前段のイオン化部とイオン化した粉塵を吸着して回収する後段の集塵部とからなる電気集塵器において、金属板に一体成形で放電突起を設けたイオン化部の電極を通風方向に対して傾斜状態で配置してなる電気集塵器。
【請求項２】
吸引した粉塵をイオン化する前段のイオン化部とイオン化した粉塵を吸着して回収する後段の集塵部とからなる電気集塵器において、イオン化部の電極の後縁を断面円弧状に折返して配置してなる電気集塵器。
【請求項３】
イオン化部は、集塵部の接地電極と極性の異なる電極を通風方向に狭め、かつ該電極の後端を集塵部から離隔してなる請求項１記載の電気集塵器。
【請求項４】
吸引した粉塵をイオン化する前段のイオン化部とイオン化した粉塵を吸着して回収する後段の集塵部とからなる電気集塵器において、イオン化部の電極と集塵部の電極との間に絶縁リブを設け、イオン化部の接地電極の後端を該絶縁リブで支持して位置固定してなる電気集塵器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、吸引した粉塵をイオン化する前段のイオン化部とイオン化した粉塵を吸着して回収する後段の集塵部とからなる電気集塵器について、集塵能力、安全性を確保しながら、通風方向の厚みを薄くするための改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】
前段のイオン化部と後段の集塵部とからなる電気集塵器は、従来、例えばイオン化部において、各電極を互いに平行に揃え、通風方向に平行に並べていた。集塵部の電極も同様である。イオン化部のイオン化効率や集塵部の集塵効率を向上させるには、各部の放電電圧を高めたうえで放電が安定するとよいのであるが、放電を安定させるためには、通常、接地電極の面積を（正電極に対して）広くする必要があり、従来はこの接地電極を通風方向へ延長することで面積の拡大を図っていた。また、集塵部では、イオン化した粉塵の回収を十分にするため、通風方向に一定の奥行きが必要とされていた。
【０００３】
イオン化部の各電極は、通風方向風上に向けて放電電流を放出する放電突起を設けた針状電極であるが、この放電突起を対面する電極に対向させるため、通風方向に短い電極を設けても、各電極は前記放電突起を接地電極の概ね中央になるよう配置すると特に正電極の後端が後方へ下がってしまう傾向にあったのであるが、イオン化部と集塵部との間に起こる異常放電を抑制するには、イオン化部全体を集塵部から遠ざける必要があった。更に、外部からの衝撃で各部の組付関係がずれたり各部が変形したりすると、イオン化部と集塵部とが接近して、両者の間で異常放電が生ずる虞があるため、両者の間隔はより広くなり、従来の電気集塵器は、通風方向にかなり厚いものになっていた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
家屋やビル、倉庫等へ備え付ける場合の電気集塵装置としては、たとえ通風方向に厚みを増しても、集塵効率を高めたり、安全性を確保するためにはやむを得ないとしても、車両等へ搭載する電気集塵器は、限られた空間を有効利用しなければならないため、できる限り小型、なによりも通風方向に薄くなることが好ましい。そこで、集塵効率、安全性を確保しながら、電気集塵器の通風方向の厚みを薄くするため、特にイオン化部の電極に着目して、検討することとした。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
検討の結果開発したものが、前段のイオン化部と後段の集塵部とからなる電気集塵器において、イオン化部の各針状電極を通風方向に対して傾斜状態で配置した電気集塵器である。本発明では、イオン化部の電極を通風方向に傾斜させることで、電極の面積を従来と同じにしながら、通風方向の長さ、すなわちイオン化部の厚みを薄くしたのである。
【０００６】
また、同電気集塵器において、イオン化部の電極を円弧状に折返すと鋭角な端面が緩やかな連続面となり、この連続面の曲率半径を大きくすればするほど端面における放電が生起しにくくなるので、イオン化部の厚みを薄くしながら放電電圧を高めることができる。放電電圧を高めるには、電極の折返端の円弧半径が大きくする、つまり膨らみを持たせて電極を折返すのがよい。
【０００７】
更に、異常放電対策として、集塵部の接地電極と極性の異なるイオン化部の電極を通風方向に狭め、かつこのイオン化部の電極の後端を集塵部の接地電極から離隔する。放電突起を有するイオン化部の電極のうち、集塵部とは極性の異なる電極を短縮し、この電極の後端を集塵部から遠ざけることで、異常放電の危険性は減少する。例えば、Ａ電極の放電突起をＢ電極の中点に対向させる場合、従来は、Ａ電極を短縮したとしても、Ａ電極の後端が集塵部に近づいてしまうので、Ａ電極を集塵部から離隔するにはイオン化部全体を集塵部から遠ざける必要があった。本発明は、イオン化部の電極を通風方向に傾斜させたため、仮に両電極の前端を揃えても、Ａ電極の放電突起をＢ電極の中点に対向させることができるのである。
【０００８】
また、同電気集塵器において、イオン化部の電極と集塵部の電極とを絶縁リブを介して近接すると、万が一両者の組付関係がずれたり、各部が変形することがあっても、絶縁リブが両者間に一定距離を確保するので、過剰に両者が接近し、異常放電を生起させることがない。絶縁リブをイオン化部の電極の後端と集塵部の電極前端に密接させ、それぞれの電極を支持することで、各部の電極の位置固定を図るとよりよい。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、図を参照しながら、本発明の実施形態について説明する。図１は本発明の実施形態である電気集塵器の一部破断斜視図であり、図２は図１中ＡーＡ断面図である。図１中上方から下方への通風方向に対し、上段にイオン化部１、下段に集塵部２を配している。この例では、図１及び図２に見られるように、イオン化部１は、通風方向に広幅の接地電極３と通風方向に狭幅の正電極４とを、それぞれ通風方向に対して４５度傾斜させ、各電極の前縁を揃えて交互かつ平行に並べている。このイオン化部の接地電極３、正電極４それぞれは前縁に放電突起５，６を有し、後縁を断面円弧状に折返している。集塵部２は、接地電極７とプラスチックフィルムでラミネートした正電極８とを渦巻き状に巻いている。
【００１０】
イオン化部１は、図２に見られるように、接地電極３の放電突起５から対面する正電極４に向けて、又は正電極４の放電突起６から対面する接地電極３に向けて放電し、吸引した空気と共に接地電極３と正電極４との間を通過する粉塵を負又は正極性にイオン化する。各電極３，４は前縁を揃えているが通風方向に対して傾斜させているので、放電突起５，６から正電極４又は接地電極３に向けて、確実に放電させることができる。
【００１１】
また、各電極３，４は後縁を断面円弧状に折返しているので、本来鋭角な後縁が滑らかな連続面をもつために耐電圧が増加しており、通風方向に対して同幅の従来の正電極に比べて、より高い電圧を印加することができる。そして、正電極４を通風方向に短縮し、かつ接地電極３と前縁を揃えて後縁を集塵部２から離隔して、イオン化部１の正電極４と集塵部２との距離を十分に確保することで、異常放電の発生を防止しているのである。この場合、イオン化部の正電極をワイヤ等の線電極にして接地電極の前縁に揃えて配すると、より集塵部との距離を広げることができ、安全性を向上させることができる。
【００１２】
なお、上述のように、イオン化部と集塵部との間に起こる異常放電を防止するため、各電極の配置を工夫しても、電気集塵器としての厚みを薄くしようとすると、どうしてもイオン化部と集塵部とが近接し、外部からの衝撃等によってイオン化部と集塵部との位置関係が崩れた場合に、異常放電の可能性が高まる。そこで、この例では、図１又は図２に見られるように、イオン化部１と集塵部２との間に絶縁リブ９を設け、特に通風方向に長尺なイオン化部１の接地電極３の後端をこの絶縁リブ９で支持して位置固定することで、位置ずれによるイオン化部１と集塵部２とが過度に近接することによる危険の発生を防止したのである。
【００１３】
この例では、集塵部２における接地電極７及び正電極８を渦巻き状に配することで総集塵面積を増加させ、集塵部２の通風方向の厚みを薄くしている。これにより、上述のイオン化部１の薄形化と相俟って、本発明の電気集塵器はイオン化部と集塵部とを密接させ、かなりの薄形化を達成している。従来の電気集塵器では、だいたい８０ｍｍ前後であるのに対し、本発明、例えば上記例に見られるような構造の電気集塵器では、２５ｍｍ程度にまで薄くすることができる。こうして、本発明の電気集塵器は、設置場所の制限を受ける、例えば車両等への組込みに際し、ゆとりのある設計で、余裕をもった組付けを実現するのである。
【００１４】
【実施例】
イオン化部の電極の耐電圧について、従来のように鋭角な端面のままにした後縁（図３の計測回路参照）と、本発明に基づいて端面を円弧状に折り返した後縁（図４の計測回路参照）とで比較した。正電極２と接地電極との間隔は６ｍｍ、接地電極をアルミで制作している。この結果、従来の電極では耐電圧が９．７ｋＶであったのに対し、本発明の基づいて端面を円弧状に折り返した後縁をもつ正電極は耐電圧が１２ｋＶとであり、およそ２４％電圧が高くなってる。これにより、本発明では従来に比べて異常放電が生起しにくくなっており、より安全に電気集塵器を作動させることができることがわかる。
【００１５】
電極の後縁を円弧状に折り返すことは、従来鋭角な端面を連続面にして異常放電が生じやすいエッジを形成しないようにすることである。このことから、前記折返し部分の曲率半径を大きくすればより一層耐電圧を高めることができるが、実際には、曲率半径が大きくなると電気集塵器内の気流が妨げられるので、集塵効率との兼ね合いから折返しの曲率半径が決定されることになる。
【００１６】
【発明の効果】
本発明の電気集塵器は、従来と同性能ならばより薄形で安全性の高い製品として提供でき、特に車両等の取付空間が制限される場所への組込みを容易にできる利点がある。そのために、従来と掛けはなれた構造を有するわけでもなく、また特別な機構を付加したわけでもないので、従来の電気集塵器と同様な工程で組み立て、組込み又は取付ができるのである。従来から、正電極を線状電極にすることで厚みを薄くする構造もあるが、線状電極は機械強度が弱い。本発明の正電極は、金属板からの一体成形で機械強度が強く、また安価に製造できるし、本発明の効果により後端からの異常放電が起きにくく、放電突起からのみ放電するという理想的な正電極となっているのである。
【００１７】
先の例に見られるように、通風方向の厚みで１／２以下にできるということは、単純に比較はできないが、同じ厚みで集塵効率を格段に向上させた電気集塵器を構成できることを意味する。この場合、異常放電を抑制する安全性に配慮した本発明の電気集塵器のほうが優れていることは明白であり、電気集塵器としての性能向上を果たせるところに特質があるのである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態である電気集塵器の一部破断斜視図である。
【図２】図１中ＡーＡ断面図である。
【図３】従来の正電極の耐電圧計測回路の結線図である。
【図４】本発明正電極の耐電圧計測回路の結線図である。
【符号の説明】
１  イオン化部
２  集塵部
３  イオン化部接地電極
４  イオン化部の正電極
５  イオン化部接地電極の放電突起
６  イオン化部の正電極の放電突起
７  集塵部の接地電極
８  集塵部の正電極
９  絶縁リブ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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