(57)【要約】【課題】多数本の細い金属線材を束ねて筆先状に加工した放電電極を用いた従来の静電式粒子捕集器に比して、粒子の捕集効率が同等もしくはより優れ、しかも製造コストを低減することができると同時に、品質のばらつきも少ない静電式粒子捕集器を提供する。【解決手段】気体中に浮遊する粒子Ｐを放電電極３で発生させた単極イオンで帯電させ、その帯電粒子Ｐを、放電電極３に対して電位差が与えられた集塵電極４に捕集する静電式粒子捕集器において、放電電極３として、金属線材をループ状に形成したものを用いることにより、単純な形状・構造であるが故に製造コストの低減と品質のばらつきを少なくした放電電極３を用いて高い粒子の捕集効率を実現する。【選択図】　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
気体中に浮遊する粒子を放電電極で発生させた単極イオンにより帯電させ、その帯電粒子を、放電電極に対して電位差が付与された集塵電極に捕集する静電式粒子捕集器において、
上記放電電極が、ループ状に形成した金属線材からなることを特徴とする静電式粒子捕集器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば大気をはじめとする気体中に浮遊する粒子を帯電させて捕集する静電式粒子捕集器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
気体中で浮遊する粒子を効率的に捕集する装置として、静電式の粒子捕集器が知られている。この静電式粒子捕集器においては、放電電極から単極イオンを発生させて気体中に浮遊する粒子を帯電させるとともに、放電電極に対して電位差が与えられた集塵電極を設けて、その集塵電極に帯電した粒子を引き寄せて捕集する。
【０００３】
このような静電式粒子捕集器において用いられる放電電極としては、従来、図３に模式的に示すように、細い金属線材を数百本等、多数本束ねてその一端側を筆先状に加工した形状・構造のものが多用されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、以上のような従来の静電式粒子捕集器においては、多数の細い金属線材を束ねて筆先状に加工する放電電極の製造に手間が掛かり、その点が捕集器のコスト低減のネックとなっているばかりでなく、コストを低減するには限度があるばかりでなく、放電電極の形状・構造の再現性が良好ではなく、この点が単極イオンの発生効率のばらつきに起因する、粒子捕集器の粒子の捕集効率のばらつきの原因ともなでいる。
【０００５】
本発明はこのような実情に鑑みてなされたもので、多数の細い金属線材を束ねて筆先状に加工した放電電極を用いた従来の静電式粒子捕集器に比して、粒子の捕集効率が同等もしくはより優れ、しかもコストを低減させ、かつ、製造の再現性に優れているが故に容易に品質のばらつきを抑えることのできる静電式粒子捕集器の提供を目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するため、本発明の静電式粒子捕集器は、気体中に浮遊する粒子を放電電極で発生させた単極イオンにより帯電させ、その帯電粒子を、放電電極に対して電位差が付与された集塵電極に捕集する静電式粒子捕集器において、上記放電電極が、ループ状に形成した金属線材からなることによって特徴づけられる。
【０００７】
本発明は、数百本にも及ぶ細い金属線材を束ねて筆先状に加工した、複雑な形状・構造の従来の放電電極に代わる放電電極について鋭意研究を重ね、その目的に適う形状・構造の放電電極を見いだした結果としてなされたものである。
【０００８】
すなわち、金属線材を、円形のリング状で代表されるループ状に形成した形状・構造のものが、従来の放電電極と同等またはそれ以上の放電効率を持つことが確認された（後述の実験結果参照）。そして、このようなループ状の放電電極は、その形状・構造が従来のものに比して簡単であり、製造の再現性が良好であるが故に品質のばらつきが少なく、製造コストも低減させることができる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しつつ本発明の実施の形態について説明する。
図１は本発明を、大気中の浮遊粒子状物質（ＳＰＭ）を捕集する捕集装置に適用した実施の形態の全体構成を示す模式図である。
【００１０】
捕集容器１には、大気の流入口１ａと、ポンプ（捕集用圧縮機）２の吸引口に連通する連通口１ｂが形成されており、ポンプ２を駆動することにより大気が流入口１ａを介して捕集容器１内に吸引される。
【００１１】
捕集容器１内には、その上部に放電電極３が設けられているとともに、その放電電極３に対向してその下部には集塵電極４が配置されている。
【００１２】
放電電極３は、銅系合金をはじめとする導電性に優れた金属からなる細い線材を円形のリング状に形成したものであって、リングが作る面が集塵電極４の表面とほぼ平行になるように配置される。リングの直径は特に限定されるものではないが、例えば集塵電極４と同等のサイズ、数センチメートル程度とされる。そしてこの放電電極３に、高圧電源５からの高電圧が印加され、これによって放電電極３の近傍の空気が電離し、単極イオンが発生する。
【００１３】
一方、集塵電極４は、例えば金属板か、あるいはガラス等の透明板の表面に透明電極膜をコーティングしたものであって、この集塵電極４は接地電位６に接続されている。
【００１４】
以上の構成において、ポンプ２を駆動しつつ放電電極３に高電圧を印加すると、放電電極３で放電が生じ、その放電電極３の近傍の空気が電離し、単極イオンが発生する。このとき、放電電極３をリング状とすることによって、その近傍に単極イオンを集中的に生成することができる。このようにして放電電極３の近傍で発生した単極イオンは、当該放電電極３と集塵電極４との電位差によって主人電極４側に向けて移動し、その過程で捕集容器１内に吸引された大気中の浮遊粒子状物質Ｐと接触してこれを帯電させる。帯電した浮遊粒子状物質Ｐは、同じく放電電極３と集塵電極４との電位差によって、当該集塵電極４上に捕集されていく。
【００１５】
以上の実施の形態において特に注目すべき点は、放電電極３が金属線材をリング状に形成した単純な形状・構造をしている点であり、図３に示した従来のこの種の放電電極に比して、その放電効率が同等もしくはより優れており、従って、捕集容器１内に吸引された浮遊粒子状物質Ｐを従来の放電電極を用いる場合と同等もしくはそれ以上の効率で捕集することができる。そして、この実施の形態における放電電極３は、金属線材を単純なリング状に加工しただけであるため、その製造が容易で、コストを低減させることができると同時に、再現性よく同一形状のものを製造することができ、従って品質にばらつきが生じにくいという利点もある。
【００１６】
図２は、以上の本発明の実施の形態で用いたリング状の放電電極３の放電効率を測定した実験装置を示す模式図である。この装置は、上記した実施の形態と同等の静電式粒子捕集器を用い、その集塵電極４と接地電位６の間に電流計１０を直流に接続し、これらの間に流れる電流を計測できるようにしたものである。そして、この静電式捕集器を通常の使用状態と同等の条件で運転して、図示のようにリング状の放電電極３を用いる場合と、比較例として前記した図３に示した従来の放電電極（金属線の本数３００本）を用いる場合の双方において、電流計１０による電流計測値を比較した。
【００１７】
静電捕集器の運転条件は、放電電極３と集塵電極４間の電位差を２４ｋＶ、電極間距離を１０ｃｍ、ポンプ２による大気の吸引流量を１７リットル／ｍｉｎとした。
【００１８】
また、リング状の放電電極３と比較例である図３に示した放電電極を構成する金属線材は、その材質および太さを全く同一のものを用いた。［表１］にその測定結果をしめす。
【００１９】
【表１】
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【００２０】
この表から明らかなように、本発明の実施の形態で用いたリング状の放電電極３は、使用する金属線材の量が少なく、かつ、形状・構造が単純であるにも係わらず、多数本の金属線材を用いた比較例の放電電極よりも電流計測値が大きくなっており、同一条件による駆動下においてより多量のイオンが発生していることを確かめることができた。
【００２１】
なお、以上の実施の形態においては、放電電極３の形状を円形のリング状としたが、本発明はこれに限られることなく、リング以外の任意形状のループ状とすることができ、その放電効率についても、リング状と同等であることが確かめられている。また、ループの大きさは特に限定されないが、対向配置される集塵電極のサイズと同程度とすることが望ましい。
【００２２】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、従来に比してより単純な形状・構造の放電電極を用いて、従来と同等もしくはそれ以上の粒子の捕集効率を得ることができ、放電電極の形状・構造を単純化した分だけ、その製造コストを低減させることができると同時に、容易に同一形状の放電電極を再現性よく製造することができるため、品質のばらつきを抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態の全体構成を示す模式図である。
【図２】本発明の実施の形態で用いた放電電極と、比較例としての図３に示した従来の放電電極との放電効率を評価するための実験装置の構成を示す模式図である。
【図３】従来の静電式粒子捕集器に用いられている放電電極の形状・構造の説明図である。
【符号の説明】
１　捕集容器
２　ポンプ
３　放電電極
４　集塵電極
５　高圧電源
６　接地電位
Ｐ　浮遊粒子状物質
【図１】
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【図２】
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【図３】
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