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JP3618591B2 - Electrostatic dust collector - Google Patents
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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は静電式集塵装置に係り、さらに詳しくは、集塵部を構成する電極板の支持間隔および給電ピッチに特徴を有する静電式集塵装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来より、荷電部のコロナ放電によりイオン化された空気中の粉塵を、非集塵電極と集塵電極の間に電界を形成させるために電源と接続され、その電界中で静電気的に集塵電極に捕集させる静電式集塵装置が知られている。
【0003】
このような集塵装置においては、例えば荷電部ではプラスコロナ放電空間を形成し、空気中の粉塵をプラスに帯電させ、その粉塵粒子を集塵部の非集塵電極より相対的にマイナス側の電源もしくはアース電位に接続させた集塵電極に静電気的に捕集させる。また、荷電部でマイナス放電させた時も集塵電極に捕集させるように電源を接続する。
【0004】
このような静電式集塵装置においては、電極として金属が使用されてきた。しかし、電極に金属を用いると、非集塵電極と集塵電極との間の電位差を大きくしたり、集塵電極に捕集粉塵が堆積して結果的に抵抗が下がったりした場合に、火花放電すなわちスパークが発生することは避けられなかった。また、電極を保持している絶縁部分やスペーサなどが汚れたりするとコレクタリーク電流が流れるようになり、前記電位差が低下して捕集性能が低下する欠点があった。さらに、登録実用新案第3031345号公報に示されているような、例えば図8において、非集塵側電極101を支持すると共に、この非集塵側電極101に給電するための櫛状の充電ロッド103を半絶縁性樹脂により形成し、非集塵側電極101に接触しないように集塵側電極105を櫛状の接地ロッド107に挿入することが行われている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながらこのような従来の技術にあっては、電極が金属製であるため依然スパークを生じ易いという問題がある。
【0006】
この発明の目的は、以上のような従来の技術に着目してなされたものであり、捕集効率を保持してスパークの防止を図ることのできる静電式集塵装置を提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、請求項1による発明の静電式集塵装置は、荷電部のコロナ放電によりイオン化された空気中の粉塵を、非集塵電極と集塵電極の間に発生された電界中で静電気的に捕集する静電式集塵装置であって、前記非集塵電極が108Ωcm以上の体積固有抵抗値を有する半絶縁性樹脂からなる薄板状の電極であると共に、この非集塵電極と薄板状の集塵電極を交互に接触しないように平行に配置し、前記非集塵電極と同様機能材料で構成される給電部材により非集塵電極を電源に接続してなり、前記給電部材間のピッチP(mm)が印加電圧V(kV)について、P≦2.05・V 2 −17.7・V+96.4であることを、特徴とするものである。
【0008】
従って、体積固有抵抗値が108Ωcm以上の半絶縁性樹脂からなる薄板状の非集塵電極と、薄板状の集塵電極とが交互に接触しないように平行に配置され、非集塵電極は同様に半絶縁性樹脂である給電部材により電源に接続されている。給電部材は、ピッチP(mm)が印加電圧V(kV)について、P≦2.05・V 2 −17.7・V+96.4の範囲のピッチで非集塵電極を支持している。
【0009】
請求項による発明の静電式集塵装置は、請求項記載の静電式集塵装置において、前記非集塵電極および前記給電部材が1010から1013Ωcmの体積固有抵抗値を持つこと、を特徴とするものである。
【0010】
従って、非集塵電極および給電部材は、1010から1013Ωcmの体積固有抵抗値を持つ部材により成形される。
【0011】
請求項による発明の静電式集塵装置は、荷電部のコロナ放電によりイオン化された空気中の粉塵を、非集塵電極と集塵電極の間に発生された電界中で静電気的に捕集する静電式集塵装置であって、前記非集塵電極が108Ωcm以上の体積固有抵抗値を有する半絶縁性樹脂からなる平板状の電極であると共に、前記集塵電極が導電性材料からなる平板状の電極であり、前記非集塵電極と前記集塵電極とを交互に接触しないように平行に積層し、前記非集塵電極と同様機能材料で構成され前記集塵電極に接しない状態で非集塵電極を支持して第一の電源に接続される第一支持部材と、前記集塵電極と同様機能材料で構成され前記非集塵電極に接しない状態で集塵電極を支持して第二の電源に接続される第二支持部材と、を備えてなり、前記第一支持部材間のピッチY(mm)が印加電圧V(kV)について、Y≦2.05・V 2 −17.7・V+96.4であることを、特徴とするものである。
【0012】
従って、108Ωcm以上の体積固有抵抗値を有する半絶縁性樹脂からなる平板状の非集塵電極と、導電性材料からなる平板状の集塵電極とが、交互に接しないで平行に積層されており、非集塵電極は同様の機能を有する材料で構成される第一支持部材により集塵電極に接触しないように支持され同時に第一の電源に接続されている。また、集塵電極は同様の機能を有する材料で構成される第二支持部材により非集塵電極に接触しないように支持され同時に第二の電源に接続されている。第一支持部材は、ピッチY(mm)が印加電圧V(kV)について、Y≦2.05・V 2 −17.7・V+96.4の範囲内で非集塵電極を支持している。
【0013】
請求項による発明の静電式集塵装置は、荷電部のコロナ放電によりイオン化された空気中の粉塵を、非集塵電極と集塵電極の間に発生された電界中で静電気的に捕集する静電式集塵装置であって、前記非集塵電極が10 8 Ωcm以上の体積固有抵抗値を有する半絶縁性樹脂からなる平板状の電極であると共に、前記集塵電極が導電性材料からなる平板状の電極であり、前記非集塵電極と前記集塵電極とを交互に接触しないように平行に積層し、前記非集塵電極と同様機能材料で構成され前記集塵電極に接しない状態で非集塵電極を支持して第一の電源に接続される第一支持部材と、前記集塵電極と同様機能材料で構成され前記非集塵電極に接しない状態で集塵電極を支持して第二の電源に接続される第二支持部材と、を備えてなり、前記第一支持部材間のピッチY(mm)が印加電圧V(kV)について、Y≦2.05・V 2 −17.7・V+96.4であると共に前記第一支持部材間のピッチY(mm)が70mm以下であることを、特徴とするものである。
【0014】
従って、10 8 Ωcm以上の体積固有抵抗値を有する半絶縁性樹脂からなる平板状の非集塵電極と、導電性材料からなる平板状の集塵電極とが、交互に接しないで平行に積層されており、非集塵電極は同様の機能を有する材料で構成される第一支持部材により集塵電極に接触しないように支持され同時に第一の電源に接続されている。また、集塵電極は同様の機能を有する材料で構成される第二支持部材により非集塵電極に接触しないように支持され同時に第二の電源に接続されている。第一支持部材は、ピッチY(mm)が印加電圧V(kV)について、Y≦2.05・V 2 −17.7・V+96.4の範囲内で非集塵電極を支持している。
第一支持部材は、ピッチY(mm)が70mm以下の範囲で非集塵電極を支持している。
【0015】
請求項による発明の静電式集塵装置は、請求項3または4に記載の静電式集塵装置において、前記第一支持部材および第二支持部材が、前記集塵電極および前記非集塵電極を貫通するように配置されていること、を特徴とするものである。
【0016】
従って、第一支持部材は集塵電極に接しないように貫通して配置され、第二支持部材は非集塵電極に接しないように貫通して配置されている。
【0017】
請求項による発明の静電式集塵装置は、請求項3から5のいずれかに記載の静電式集塵装置において、前記非集塵電極および前記第一支持部材が1010から1013Ωcmの体積固有抵抗値を持つこと、を特徴とするものである。
【0017】
従って、非集塵電極および第一支持部材は、1010から1013Ωcmの体積固有抵抗値を持つ材料により成形される。
【0018】
請求項による発明の静電式集塵装置は、請求項3から6のいずれかに記載の静電式集塵装置において、前記集塵電極および前記第二支持部材が108Ωcm未満の体積固有抵抗値を持つこと、を特徴とするものである。
【0019】
従って、集塵電極および第二支持部材は、108Ωcm未満の体積固有抵抗値を持つ材料で構成される。
【0020】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
【0021】
図1および図7を併せて参照するに、この発明に係る静電式の集塵装置1では、高電圧を印加された非集塵電極3と集塵電極5を所定の間隔で交互に平行に配置して、図示しない電源に接続された荷電部9のコロナ放電空間を通過させ、イオン化された空気中の粉塵を、図示しない電源に接続され、非集塵電極3と集塵電極5の間に電界を形成し、集塵電極5に静電気的に捕集させる集塵部7を有している。なお、本実施の形態以降においては、説明上荷電部の放電電極には第一の電源として高電圧を印可し、荷電部対向電極は第二の電源として接地電位に接続した状態として説明している。しかし、本発明の内容は、この電気的接続にのみ捕らわれるものではなく、他の電気的接続をした静電式集塵装置にも適用可能なことは言うまでもない。
【0022】
なお、非集塵電極3は108Ωcm以上(1010〜1013Ωcmが望ましい)の体積固有抵抗値を有する半絶縁性樹脂により平板状に形成されている。また、集塵電極5は108Ωcm未満の体積固有抵抗値を有する導電性材料(樹脂でもよい)により平板状に形成されている。
【0023】
図1〜図3を参照するに、非集塵電極3は、この非集塵電極3と同様の半絶縁性樹脂製の第一支持部材としての複数の第一支持棒11に支持されると共に、接触により高電圧が給電されるようになっているが、この第一支持棒11は集塵電極5に対しては穴13により接触しないようになっている。なお、第一支持棒11は図示しない電源の高電圧発生部に接続されている。
【0024】
また、集塵電極5は、この集塵電極5と同様の材料による第二支持部材としての複数の第二支持棒15により支持されているが、非集塵電極3に対しては穴17により接触しないようになっている。なお、第二支持棒15はアースに接続されている。
【0025】
次に、各電極3、5の撓みの観点および集塵部7の捕集効率の観点から、各電極3、5の各支持棒11、15による支持ピッチ(給電ピッチでもある)の決定について説明する。
【0025】
なお、撓みの観点で支持ピッチを考える時には、電極板厚を大きくすると当然電極自体の強度的に有利であるが、捕集効率のアップすなわち集塵面積を増やすためには同一体積の集塵部内により多く電極を配置することや、通風抵抗を考慮するとできるだけ薄く設定することが望ましい。しかし、装置の安全性確保の観点で考える時には、難燃性の確保を考慮すると板厚が大きくならざるを得ないこともある。
【0026】
実際の製品としての集塵部の電極板厚設定については、例えば本願出願人が過去に行った発明の特開平8−71451号公報記載の吸湿性を有する半絶縁性樹脂材料を用いて非集塵電極を作製する場合には、前述の内容等を種々考慮して例えば0.2mmから3.0mm程度の板厚に設定するが、以降の実験を行ったモデルでは、吸湿性を有する半絶縁性樹脂材料で成形した0.5mmのものを非集塵電極に用い、導電性樹脂材料で成形した同じ厚さのものを集塵電極に用いた。
【0027】
まず、各電極3、5の撓みの観点から支持ピッチについて実験を行った。すなわち、図4を参照するに、アース電位の2枚の集塵電極5に絶縁スペーサ19を介して挟まれ荷電された非集塵電極3の撓みを測定する。実際には、2枚の集塵電極5の間で等距離の位置に非集塵電極3がある場合には、非集塵電極3は両方から同じ力で引っ張られるので変位しないが、組み付け誤差や経時変化を考慮して偏心している場合を設定し、実験モデルとして測定する。
【0027】
ここで、間隔が近いほうのピッチdを例えば1mm、他方を3.6mmとすると、両電極3、5からの静電引力f1、f2による引っ張り合い(f1>f2)により、非集塵電極3は下側の集塵電極5に引っ張られて下方へ変位する。このときの絶縁スペーサの支持ピッチと両電極3、5の接触した時の印加電圧との関係が図5(A)に示されている。このグラフでは、示されている4種の印加電圧1.9、2.5、3.3、4.5kVについて接触する限界の支持ピッチを測定して丸印で示した。
【0028】
図5(A)において丸印で示されている4個側定点を通る近似式を求めると、一例として Y=2.05・X2−17.7・X+96.4 が得られる。この近似式による各印加電圧X(kV)に対する支持ピッチY(mm)を求めると、図5(B)に示されているように十分に近い値を得ることができる。従って、図5(A)中ハッチングを付した範囲で支持ピッチYを決定すれば、両電極3、5が撓んで接触することを防止することができる。
【0029】
また、印加電圧が1.9kVで支持ピッチは70mm以下、3.3kVで60mm以下であれば両各電極3、5が接触することはないが、前述の実験モデルの各両電極を偏心させず、等ピッチで電極を配置した場合の集塵装置においては、捕集効率の所望の値にするために両各電極間の電位差、すなわち印加電圧は3kV以上に設定する場合があることを考慮すると、支持ピッチYは60mm以下程度を選択することが望ましい。
【0030】
次に、捕集効率の観点から許容される給電ピッチを求める。すなわち、この集塵装置1を分煙機等の集塵装置として使用する場合には特に、スイッチ・オンから早急に所定の捕集効率で作動することが要求される。
【0031】
半絶縁性材料を用いた非集塵電極3においては、時定数τ=誘電率ε×体積固有抵抗値ρの関係での電極全体の充電に時間がかかる。すなわち所定の捕集効率となるまでに時間がかかることが知られている。また、後述の実験でも明らかな通り、電極の形状などによって影響を受ける抵抗値の違いにより、給電ピッチがある値を超えると、捕集効率が高圧印加開始から長時間を経過しても所望の値(例えば90%)に達しないことがわかった。
【0032】
このため、非集塵電極3に給電する第一支持棒11(給電点としての機能について)の配置は、隣り合う第一支持棒11間の間隔が短いのが望ましい。一方、第一支持棒11間の距離を短くするために本数が多くなると集塵電極5における第一支持棒11用の穴13の数が増加して集塵面積が小さくなり、集塵効率を低下を招く。また、通風抵抗の増加により圧力損失が増加する。さらに、第一支持棒11の増加により、組立て工数の増加を招くという問題が生じる。
【0033】
そこで、所定の捕集効率を保持しながら第一支持棒11の本数を減少させることのできる最大ピッチを求める。図6(A)には、前述の撓みの観点からの支持ピッチと同様に図2(B)に示されている点P0からPA(42mm)、PB(70mm)、PC(192mm)までの3種類の距離について行った。
【0034】
図6(A)には、非集塵電極3に4kVの電圧を印加した場合における前述の各給電ピッチに対する集塵効率の時間変化の測定結果が示されている。また、図6(B)には、図6(A)の表の内容を示すグラフを示してある。
【0035】
すなわち、給電ピッチが42mmの場合には1分後から所定の集塵効率(例えば90%)を満足している。また、70mmの場合には15分後に所定の集塵効率まで達するが、それ以上のピッチでは、例えば192mmについて示してあるように15分経過しても集塵効率は向上しない。このことから給電ピッチは70mm以下が望ましい。
【0036】
以上の結果から、非集塵電極3を支持する第一支持棒11が、構造的な支持部材のみならず給電の役目を同時に果たしていること、および集塵電極5を支持する第二支持棒15が同じく支持部材であると共にアース部材(給電部材に相当する役目)であることを考慮すると、非集塵電極3の撓みの観点および集塵部7の捕集効率の観点から、支持ピッチおよび給電ピッチは Y=2.05・X2−17.7・X+96.4の近似曲線以下であって、且つ70mm以下が望ましいといえる。この範囲であれば、各電極3、5の撓みによる接触で捕集しなくなるのを防止することができると共に、スイッチ・オンから短時間で所定の捕集効率を得ることができる。
【0037】
なお、この発明は前述の発明の実施の形態に限定されることなく、適宜な変更を行うことにより、その他の態様で実施し得るものである。すなわち、前述の発明の実施の形態においては、印加電圧と限界支持ピッチとの関係を4個の側定点を通る2次式で示したが、これに限るものではなく。側定点の数や近似曲線の求め方により種々の曲線を採用することができる。
【0038】
また、前述の発明の実施の形態においては、集塵電極5を導電性樹脂により作製した場合について説明したが、鉄、アルミニウム等の金属や樹脂にメッキ表面処理をしたもの等を用いることも可能である。
【0039】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項1の発明による静電式集塵装置では、体積固有抵抗値が108Ωcm以上の半絶縁性樹脂からなる薄板状の非集塵電極と、薄板状の集塵電極とが交互に接触しないように平行に配置され、非集塵電極は同様に半絶縁性樹脂である給電部材により電源に接続されているので、スパークを防止することができる。また、給電部材は、ピッチP(mm)が印加電圧V(kV)について、P≦2.05・V 2 −17.7・V+96.4の範囲のピッチで非集塵電極を支持しているので、短時間で所定の捕集効率を得ることができる。
【0040】
請求項の発明による静電式集塵装置では、非集塵電極および給電部材は、1010から1013Ωcmの体積固有抵抗値を持つ部材により成形されるので、スパークを防止することができる。
【0041】
請求項の発明による静電式集塵装置では、108Ωcm以上の体積固有抵抗値を有する半絶縁性樹脂からなる平板状の非集塵電極と、導電性材料からなる平板状の集塵電極とが、交互に接しないで平行に積層されており、非集塵電極は同様の機能を有する材料で構成される第一支持部材により集塵電極に接触しないように支持され同時に第一の電源に接続されているので、スパークを防止して非集塵電極を支持すると共に給電することができる。また、集塵電極は同様の機能を有する材料で構成される第二支持部材により非集塵電極に接触しないように支持され同時に第二の電源に接続されているので、スパークを防止して集塵電極を支持すると共に給電することができる。第一支持部材は、ピッチY(mm)が印加電圧V(kV)について、Y≦2.05・V 2 −17.7・V+96.4の範囲内で非集塵電極を支持している。
【0042】
請求項4の発明による静電式集塵装置では、10 8 Ωcm以上の体積固有抵抗値を有する半絶縁性樹脂からなる平板状の非集塵電極と、導電性材料からなる平板状の集塵電極とが、交互に接しないで平行に積層されており、非集塵電極は同様の機能を有する材料で構成される第一支持部材により集塵電極に接触しないように支持され同時に第一の電源に接続されているので、スパークを防止して非集塵電極を支持すると共に給電することができる。また、集塵電極は同様の機能を有する材料で構成される第二支持部材により非集塵電極に接触しないように支持され同時に第二の電源に接続されているので、スパークを防止して集塵電極を支持すると共に給電することができる。第一支持部材は、ピッチY(mm)が印加電圧V(kV)について、Y≦2.05・V 2 −17.7・V+96.4の範囲内で非集塵電極を支持している。第一支持部材は、ピッチY(mm)が70mm以下の範囲で非集塵電極を支持しているので、非集塵電極の撓みによるスパークを防止することができる。
【0043】
請求項の発明による静電式集塵装置では、第一支持部材は集塵電極に接しないように貫通して配置され、第二支持部材は非集塵電極に接しないように貫通して配置されているので、スパークを防止することができる。
【0044】
請求項の発明による静電式集塵装置では、非集塵電極および第一支持部材は、1010から1013Ωcmの体積固有抵抗値を持つ材料により成形されるので、給電部材であると共に集塵電極との間のスパークを防止することができる。
【0054】
請求項の発明による静電式集塵装置では、集塵電極および第二支持部材は、108Ωcm未満の体積固有抵抗値を持つ材料で構成されるので、集塵電極の電位を均一にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明に係る静電式集塵装置における非集塵電極および集塵電極の支持状態を示す斜視図である。
【図2】図1中II方向から見た平面図である。
【図3】図1中III方向から見た正面図である。
【図4】支持ピッチの決定に用いたモデルである。
【図5】(A)は支持ピッチと接触時印加電圧の関係を示すグラフであり、(B)はその値を示す表である。
【図6】(A)は給電ピッチと集塵効率の関係を示す表であり、(B)はそのグラフである。
【図7】この発明に係る静電式集塵装置の外観図である。
【図8】従来の非集塵電極および集塵電極の支持状態を示す正面図である。
【符号の説明】
1 静電式集塵装置
3 非集塵電極
5 集塵電極
11 第一支持棒(第一支持部材)
15 第二支持棒(第二支持部材)
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an electrostatic dust collector, and more particularly to an electrostatic dust collector characterized by a support interval and a feed pitch of electrode plates constituting a dust collector.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, dust in the air ionized by corona discharge in the charged part is connected to a power source to form an electric field between the non-dust collecting electrode and the dust collecting electrode, and the dust collecting electrode is electrostatically generated in the electric field. There is known an electrostatic dust collector that collects water.
[0003]
In such a dust collector, for example, a positive corona discharge space is formed in the charging portion, dust in the air is charged positively, and the dust particles are relatively on the negative side of the non-dust collecting electrode of the dust collecting portion. Electrostatically collected on a dust collecting electrode connected to a power source or ground potential. In addition, a power supply is connected so that the dust collecting electrode collects even when a negative discharge is caused by the charging portion.
[0004]
In such electrostatic dust collectors, metals have been used as electrodes. However, if a metal is used for the electrode, a spark may be generated when the potential difference between the non-dust collecting electrode and the dust collecting electrode is increased, or when collected dust accumulates on the dust collecting electrode and the resistance decreases as a result. It was inevitable that a discharge or spark occurred. In addition, when the insulating part holding the electrode, the spacer, or the like becomes dirty, a collector leakage current flows, and the potential difference is lowered and the collection performance is lowered. Further, as shown in registered utility model No. 3031345, for example, in FIG. 8, a comb-shaped charging rod for supporting the non-dust collecting side electrode 101 and supplying power to the non-dust collecting side electrode 101 is used. 103 is formed of a semi-insulating resin, and the dust collecting side electrode 105 is inserted into the comb-shaped ground rod 107 so as not to contact the non-dust collecting side electrode 101.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
However, such a conventional technique still has a problem that sparks are still easily generated because the electrodes are made of metal.
[0006]
An object of the present invention is made by paying attention to the conventional technology as described above, and is to provide an electrostatic dust collector capable of maintaining a collection efficiency and preventing sparks. .
[0007]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the electrostatic dust collector of the invention according to claim 1 generates dust in the air ionized by corona discharge of the charged portion between the non-dust-collecting electrode and the dust-collecting electrode. An electrostatic dust collector that electrostatically collects in a generated electric field, wherein the non-dust collecting electrode is a thin plate electrode made of a semi-insulating resin having a volume resistivity of 10 8 Ωcm or more. In addition, this non-dust collecting electrode and the thin plate-like dust collecting electrode are arranged in parallel so as not to contact each other, and the non-dust collecting electrode is connected to the power source by a power supply member made of a functional material similar to the non-dust collecting electrode. Ri greens and pitch P (mm) is the applied voltage V (kV) between the feeding member, that is P ≦ 2.05 · V 2 -17.7 · V + 96.4, those wherein is there.
[0008]
Therefore, the thin plate-like non-dust collecting electrode made of a semi-insulating resin having a volume resistivity of 10 8 Ωcm or more and the thin plate-like dust collecting electrode are arranged in parallel so as not to contact each other. Is connected to a power source by a power supply member which is also a semi-insulating resin. The power feeding member supports the non-dust collecting electrodes at a pitch P (mm) in the range of P ≦ 2.05 · V 2 −17.7 · V + 96.4 with respect to the applied voltage V (kV) .
[0009]
The electrostatic dust collector of the invention according to claim 2 is the electrostatic dust collector according to claim 1 , wherein the non-dust collecting electrode and the power supply member have a volume resistivity of 10 10 to 10 13 Ωcm. It is characterized by this.
[0010]
Therefore, the non-dust collecting electrode and the power supply member are formed of a member having a volume resistivity of 10 10 to 10 13 Ωcm.
[0011]
The electrostatic dust collector of the invention according to claim 3 electrostatically captures dust in the air ionized by corona discharge of the charged part in an electric field generated between the non-dust collecting electrode and the dust collecting electrode. An electrostatic precipitator for collecting, wherein the non-dust collecting electrode is a flat electrode made of a semi-insulating resin having a volume resistivity of 10 8 Ωcm or more, and the dust collecting electrode is electrically conductive It is a flat electrode made of a material, and the non-dust collecting electrodes and the dust collecting electrodes are stacked in parallel so as not to contact each other, and is composed of a functional material similar to the non-dust collecting electrode. A first support member that supports the non-dust-collecting electrode in a non-contact state and is connected to a first power source, and a dust-collecting electrode that is made of a functional material similar to the dust-collecting electrode and that is not in contact with the non-dust-collecting electrode a second support member connected to the second power supply in favor of, Ri Na and wherein the first Pitch Y (mm) is the applied voltage V (kV) between the supporting members, that is Y ≦ 2.05 · V 2 -17.7 · V + 96.4, those characterized.
[0012]
Therefore, flat non-dust collecting electrodes made of a semi-insulating resin having a volume resistivity of 10 8 Ωcm or more and flat dust collecting electrodes made of a conductive material are laminated in parallel without contacting each other. The non-dust collecting electrode is supported by a first support member made of a material having the same function so as not to come into contact with the dust collecting electrode, and is simultaneously connected to the first power source. The dust collection electrode is supported by a second support member made of a material having a similar function so as not to contact the non-dust collection electrode, and is simultaneously connected to the second power source. The first support member supports the non-dust collecting electrode within a range of Y ≦ 2.05 · V 2 −17.7 · V + 96.4 with respect to the applied voltage V (kV) at the pitch Y (mm) .
[0013]
The electrostatic dust collector of the invention according to claim 4 electrostatically captures dust in the air ionized by corona discharge of the charged part in an electric field generated between the non-dust collecting electrode and the dust collecting electrode. An electrostatic precipitator for collecting, wherein the non-dust collecting electrode is a flat electrode made of a semi-insulating resin having a volume resistivity of 10 8 Ωcm or more, and the dust collecting electrode is electrically conductive It is a flat electrode made of a material, and the non-dust collecting electrodes and the dust collecting electrodes are stacked in parallel so as not to contact each other, and is composed of a functional material similar to the non-dust collecting electrode. A first support member that supports the non-dust-collecting electrode in a non-contact state and is connected to a first power source, and a dust-collecting electrode that is made of a functional material similar to the dust-collecting electrode and that is not in contact with the non-dust-collecting electrode And a second support member connected to a second power source and supporting the second power source, Pitch Y (mm) is the applied voltage V (kV) between the supporting member, the pitch Y between the first support member with a Y ≦ 2.05 · V 2 -17.7 · V + 96.4 (mm) is It is characterized by being 70 mm or less.
[0014]
Therefore, flat non-dust collecting electrodes made of a semi-insulating resin having a volume resistivity of 10 8 Ωcm or more and flat dust collecting electrodes made of a conductive material are laminated in parallel without contacting each other. The non-dust collecting electrode is supported by a first support member made of a material having the same function so as not to come into contact with the dust collecting electrode, and is simultaneously connected to the first power source. The dust collection electrode is supported by a second support member made of a material having a similar function so as not to contact the non-dust collection electrode, and is simultaneously connected to the second power source. The first support member supports the non-dust collecting electrode within a range of Y ≦ 2.05 · V 2 −17.7 · V + 96.4 with respect to the applied voltage V (kV) at the pitch Y (mm) .
The first support member supports the non-dust collecting electrode in a range where the pitch Y (mm) is 70 mm or less.
[0015]
The electrostatic dust collector of the invention according to claim 5 is the electrostatic dust collector according to claim 3 or 4 , wherein the first support member and the second support member are the dust collector electrode and the non-collector. It arrange | positions so that a dust electrode may be penetrated, It is characterized by the above-mentioned.
[0016]
Accordingly, the first support member is disposed so as not to contact the dust collecting electrode, and the second support member is disposed so as not to contact the non-dust collecting electrode.
[0017]
The electrostatic dust collector of the invention according to claim 6 is the electrostatic dust collector according to any one of claims 3 to 5 , wherein the non-dust collecting electrode and the first support member are 10 10 to 10 13. It has a volume resistivity value of Ωcm.
[0017]
Therefore, the non-dust collecting electrode and the first support member are formed of a material having a volume resistivity of 10 10 to 10 13 Ωcm.
[0018]
The electrostatic dust collector of the invention according to claim 7 is the electrostatic dust collector according to any one of claims 3 to 6 , wherein the dust collection electrode and the second support member have a volume of less than 10 8 Ωcm. It has a specific resistance value.
[0019]
Therefore, the dust collection electrode and the second support member are made of a material having a volume resistivity value of less than 10 8 Ωcm.
[0020]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
[0021]
1 and 7 together, in the electrostatic dust collector 1 according to the present invention, the non-dust collecting electrode 3 and the dust collecting electrode 5 to which a high voltage is applied are alternately arranged in parallel at a predetermined interval. The ionized air dust is passed through a corona discharge space of a charging unit 9 connected to a power source (not shown) and connected to a power source (not shown), and the non-dust collecting electrode 3 and the dust collecting electrode 5 are connected to each other. There is a dust collection portion 7 that forms an electric field therebetween and electrostatically collects the dust collection electrode 5. In the following description of the present embodiment, for the sake of explanation, a high voltage is applied to the discharge electrode of the charged portion as the first power source, and the charged portion counter electrode is connected to the ground potential as the second power source. Yes. However, it goes without saying that the contents of the present invention are not limited only to this electrical connection, and can be applied to other electrostatic dust collectors having other electrical connections.
[0022]
The non-dust collecting electrode 3 is formed in a flat plate shape from a semi-insulating resin having a volume resistivity of 10 8 Ωcm or more (preferably 10 10 to 10 13 Ωcm). The dust collecting electrode 5 is formed in a flat plate shape from a conductive material (which may be a resin) having a volume resistivity of less than 10 8 Ωcm.
[0023]
1 to 3, the non-dust collecting electrode 3 is supported by a plurality of first support bars 11 as first support members made of a semi-insulating resin similar to the non-dust collecting electrode 3. Although a high voltage is supplied by contact, the first support rod 11 does not come into contact with the dust collecting electrode 5 through the hole 13. The first support bar 11 is connected to a high voltage generator of a power source (not shown).
[0024]
The dust collection electrode 5 is supported by a plurality of second support rods 15 as second support members made of the same material as that of the dust collection electrode 5. It is designed not to touch. The second support bar 15 is connected to the ground.
[0025]
Next, the determination of the support pitch (which is also the power supply pitch) by the support rods 11 and 15 of the electrodes 3 and 5 will be described from the viewpoint of the deflection of the electrodes 3 and 5 and the collection efficiency of the dust collecting portion 7. To do.
[0025]
When considering the support pitch from the viewpoint of bending, it is natural that increasing the electrode plate thickness is advantageous in terms of the strength of the electrode itself. However, in order to increase the collection efficiency, that is, to increase the dust collection area, It is desirable to set as thin as possible in consideration of arranging more electrodes and considering ventilation resistance. However, when considering from the viewpoint of ensuring the safety of the apparatus, the plate thickness may have to be increased in consideration of ensuring flame retardancy.
[0026]
Regarding the electrode plate thickness setting of the dust collecting portion as an actual product, for example, non-collecting is performed using a hygroscopic semi-insulating resin material described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-71451 of the invention made by the present applicant in the past. When manufacturing the dust electrode, the thickness is set to, for example, about 0.2 mm to 3.0 mm in consideration of the above-mentioned contents and the like. A non-dust collecting electrode having a thickness of 0.5 mm formed of a conductive resin material was used for a dust collecting electrode.
[0027]
First, an experiment was conducted on the support pitch from the viewpoint of bending of the electrodes 3 and 5. That is, referring to FIG. 4, the deflection of the charged non-dust collecting electrode 3 sandwiched between the two dust collecting electrodes 5 at the ground potential via the insulating spacer 19 is measured. Actually, when the non-dust collecting electrode 3 is located at an equidistant position between the two dust collecting electrodes 5, the non-dust collecting electrode 3 is pulled from both by the same force so that it is not displaced, but an assembly error Set up a case where it is decentered taking into account changes over time and measure it as an experimental model.
[0027]
Here, when the pitch d of the closer distance is, for example, 1 mm and the other is 3.6 mm, the non-dust collecting electrode 3 is pulled by electrostatic attraction f1 and f2 (f1> f2) from both electrodes 3 and 5. Is pulled downward by the dust collecting electrode 5 and displaced downward. The relationship between the support pitch of the insulating spacer at this time and the applied voltage when the electrodes 3 and 5 are in contact with each other is shown in FIG. In this graph, the limit support pitch at which the four applied voltages 1.9, 2.5, 3.3, and 4.5 kV shown in FIG.
[0028]
When an approximate expression passing through the four fixed points indicated by circles in FIG. 5A is obtained, Y = 2.05 · X 2 −17.7 · X + 96.4 is obtained as an example. When the support pitch Y (mm) with respect to each applied voltage X (kV) by this approximate expression is obtained, a sufficiently close value can be obtained as shown in FIG. Therefore, if the support pitch Y is determined within the hatched range in FIG. 5A, it is possible to prevent the electrodes 3 and 5 from being bent and contacting.
[0029]
If the applied voltage is 1.9 kV and the support pitch is 70 mm or less, 3.3 kV and 60 mm or less, the electrodes 3 and 5 do not come into contact with each other, but the electrodes in the above experimental model are not decentered. Considering that in the dust collector when the electrodes are arranged at an equal pitch, the potential difference between the two electrodes, that is, the applied voltage may be set to 3 kV or more in order to obtain a desired value of the collection efficiency. The support pitch Y is preferably selected to be about 60 mm or less.
[0030]
Next, an allowable power supply pitch is obtained from the viewpoint of collection efficiency. That is, when this dust collector 1 is used as a dust collector such as a smoke separator, it is required to operate at a predetermined collection efficiency as soon as the switch is turned on.
[0031]
In the non-dust collecting electrode 3 using a semi-insulating material, it takes time to charge the entire electrode in the relationship of time constant τ = dielectric constant ε × volume specific resistance value ρ. That is, it is known that it takes time to reach a predetermined collection efficiency. Also, as will be apparent from the experiments described later, if the feed pitch exceeds a certain value due to the difference in resistance value affected by the shape of the electrode, etc. It was found that the value (eg 90%) was not reached.
[0032]
For this reason, as for arrangement | positioning of the 1st support rod 11 (about the function as a feeding point) which supplies electric power to the non-dust collection electrode 3, it is desirable for the space | interval between the adjacent 1st support rods 11 to be short. On the other hand, if the number increases to shorten the distance between the first support rods 11, the number of holes 13 for the first support rods 11 in the dust collection electrode 5 increases, the dust collection area decreases, and the dust collection efficiency is reduced. Incurs a decline. Further, the pressure loss increases due to the increase in ventilation resistance. Furthermore, the increase in the first support rod 11 causes a problem of increasing the number of assembling steps.
[0033]
Therefore, the maximum pitch that can reduce the number of the first support rods 11 while maintaining a predetermined collection efficiency is obtained. In FIG. 6 (A), 3 points from the point P0 shown in FIG. 2 (B) to PA (42 mm), PB (70 mm), and PC (192 mm) as well as the support pitch from the viewpoint of bending described above. It went about the kind of distance.
[0034]
FIG. 6 (A) shows the measurement results of the temporal change in the dust collection efficiency for each of the aforementioned power feed pitches when a voltage of 4 kV is applied to the non-dust collection electrode 3. FIG. 6B shows a graph showing the contents of the table in FIG.
[0035]
That is, when the power supply pitch is 42 mm, a predetermined dust collection efficiency (for example, 90%) is satisfied after 1 minute. Further, in the case of 70 mm, the predetermined dust collection efficiency is reached after 15 minutes. However, at a pitch higher than that, the dust collection efficiency does not improve even after 15 minutes, as shown for example for 192 mm. For this reason, the feed pitch is preferably 70 mm or less.
[0036]
From the above results, the first support rod 11 that supports the non-dust collecting electrode 3 plays the role of feeding as well as the structural support member, and the second support rod 15 that supports the dust collection electrode 5. Is also a support member and a ground member (a role corresponding to a power supply member), the support pitch and the power supply from the viewpoint of the deflection of the non-dust collection electrode 3 and the collection efficiency of the dust collection portion 7. It can be said that the pitch is preferably equal to or less than the approximate curve of Y = 2.05 · X 2 −17.7 · X + 96.4 and 70 mm or less. Within this range, it is possible to prevent the electrodes 3 and 5 from being collected by contact due to bending, and to obtain a predetermined collection efficiency in a short time after the switch is turned on.
[0037]
The present invention is not limited to the embodiment of the invention described above, and can be implemented in other modes by making appropriate modifications. That is, in the above-described embodiment of the present invention, the relationship between the applied voltage and the limit support pitch is shown by a quadratic expression passing through four side fixed points, but is not limited to this. Various curves can be adopted depending on the number of side fixed points and how to obtain approximate curves.
[0038]
In the above-described embodiment of the invention, the case where the dust collecting electrode 5 is made of a conductive resin has been described. However, it is also possible to use a metal or resin such as iron or aluminum that has been subjected to a plating surface treatment. It is.
[0039]
【The invention's effect】
As described above, in the electrostatic dust collector according to the first aspect of the present invention, the thin plate-like non-dust collecting electrode made of a semi-insulating resin having a volume resistivity of 10 8 Ωcm or more, and the thin plate-like dust collector. Since the electrodes are arranged in parallel so as not to contact each other alternately, and the non-dust collecting electrodes are similarly connected to the power supply by the power supply member that is a semi-insulating resin, sparking can be prevented. The power feeding member supports the non-dust collecting electrode at a pitch P (mm) in the range of P ≦ 2.05 · V 2 −17.7 · V + 96.4 with respect to the applied voltage V (kV) . Therefore, a predetermined collection efficiency can be obtained in a short time.
[0040]
In the electrostatic dust collector according to the second aspect of the present invention, the non-dust collecting electrode and the power feeding member are formed of a member having a volume specific resistance value of 10 10 to 10 13 Ωcm, so that sparking can be prevented. .
[0041]
In the electrostatic dust collector according to the invention of claim 3, a flat non-dust collecting electrode made of a semi-insulating resin having a volume resistivity of 10 8 Ωcm or more, and a flat dust collecting made of a conductive material The non-dust collecting electrode is supported so as not to contact the dust collecting electrode by the first supporting member made of a material having the same function, and is simultaneously stacked with the first non-dust collecting electrode. Since it is connected to a power source, it is possible to prevent sparking and to support the non-dust collecting electrode and to supply power. The dust collecting electrode is supported by a second support member made of a material having the same function so as not to contact the non-dust collecting electrode and is connected to the second power source at the same time. Power can be supplied while supporting the dust electrode. The first support member supports the non-dust collecting electrode within a range of Y ≦ 2.05 · V 2 −17.7 · V + 96.4 with respect to the applied voltage V (kV) at the pitch Y (mm) .
[0042]
In the electrostatic dust collector according to the invention of claim 4, a flat non-dust collecting electrode made of a semi-insulating resin having a volume resistivity of 10 8 Ωcm or more, and a flat dust collecting made of a conductive material The non-dust collecting electrode is supported so as not to contact the dust collecting electrode by the first supporting member made of a material having the same function, and is simultaneously stacked with the first non-dust collecting electrode. Since it is connected to a power source, it is possible to prevent sparking and to support the non-dust collecting electrode and to supply power. The dust collecting electrode is supported by a second support member made of a material having the same function so as not to contact the non-dust collecting electrode and is connected to the second power source at the same time. Power can be supplied while supporting the dust electrode. The first support member supports the non-dust collecting electrode within a range of Y ≦ 2.05 · V 2 −17.7 · V + 96.4 with respect to the applied voltage V (kV) at the pitch Y (mm) . Since the first support member supports the non-dust collecting electrode in a range where the pitch Y (mm) is 70 mm or less, it is possible to prevent sparks due to the deflection of the non-dust collecting electrode.
[0043]
In the electrostatic dust collector according to the fifth aspect of the invention, the first support member is disposed so as not to contact the dust collection electrode, and the second support member is disposed so as not to contact the non-dust collection electrode. Since it is arranged, a spark can be prevented.
[0044]
In the electrostatic dust collector according to the invention of claim 6 , the non-dust collecting electrode and the first support member are formed of a material having a volume resistivity of 10 10 to 10 13 Ωcm. Sparks between the dust collecting electrodes can be prevented.
[0054]
In the electrostatic precipitator according to the seventh aspect of the invention, since the dust collecting electrode and the second support member are made of a material having a volume resistivity of less than 10 8 Ωcm, the potential of the dust collecting electrode is made uniform. can do.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view showing a support state of a non-dust collecting electrode and a dust collecting electrode in an electrostatic dust collecting apparatus according to the present invention.
FIG. 2 is a plan view seen from the direction II in FIG.
FIG. 3 is a front view as seen from the direction III in FIG.
FIG. 4 is a model used to determine a support pitch.
FIG. 5A is a graph showing the relationship between the support pitch and the contact applied voltage, and FIG. 5B is a table showing the values.
FIG. 6A is a table showing the relationship between the feed pitch and dust collection efficiency, and FIG. 6B is a graph thereof.
FIG. 7 is an external view of an electrostatic dust collector according to the present invention.
FIG. 8 is a front view showing a conventional non-dust collecting electrode and a supported state of the dust collecting electrode.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Electrostatic dust collector 3 Non-dust collection electrode 5 Dust collection electrode 11 First support rod (first support member)
15 Second support rod (second support member)

Claims (7)

荷電部のコロナ放電によりイオン化された空気中の粉塵を、非集塵電極と集塵電極の間に発生された電界中で静電気的に捕集する静電式集塵装置であって、前記非集塵電極が108Ωcm以上の体積固有抵抗値を有する半絶縁性樹脂からなる薄板状の電極であると共に、この非集塵電極と薄板状の集塵電極を交互に接触しないように平行に配置し、前記非集塵電極と同様機能材料で構成される給電部材により非集塵電極を電源に接続してなり、前記給電部材間のピッチP(mm)が印加電圧V(kV)について、P≦2.05・V 2 −17.7・V+96.4であることを、特徴とする静電式集塵装置。An electrostatic precipitator for electrostatically collecting dust in the air ionized by corona discharge of a charged part in an electric field generated between a non-dust collecting electrode and a dust collecting electrode. The dust collecting electrode is a thin plate electrode made of a semi-insulating resin having a volume resistivity of 10 8 Ωcm or more, and the non-dust collecting electrode and the thin plate dust collecting electrode are arranged in parallel so as not to contact each other alternately. arrangement and, Ri name to connect the non-collection electrode by constituted power supply member in the non-collection electrode similar functional material supply, the pitch P between the feeding member (mm) is the applied voltage V (kV) , P ≦ 2.05 · V 2 −17.7 · V + 96.4 . 前記非集塵電極および前記給電部材が1010から1013Ωcmの体積固有抵抗値を持つこと、を特徴とする請求項記載の静電式集塵装置。The non-dust collecting electrode and the feeding member 10 10 10 13 to have a volume resistivity of [Omega] cm, an electrostatic precipitator according to claim 1, wherein. 荷電部のコロナ放電によりイオン化された空気中の粉塵を、非集塵電極と集塵電極の間に発生された電界中で静電気的に捕集する静電式集塵装置であって、前記非集塵電極が108Ωcm以上の体積固有抵抗値を有する半絶縁性樹脂からなる平板状の電極であると共に、前記集塵電極が導電性材料からなる平板状の電極であり、前記非集塵電極と前記集塵電極とを交互に接触しないように平行に積層し、前記非集塵電極と同様機能材料で構成され前記集塵電極に接しない状態で非集塵電極を支持して第一の電源に接続される第一支持部材と、前記集塵電極と同様機能材料で構成され前記非集塵電極に接しない状態で集塵電極を支持して第二の電源に接続される第二支持部材と、を備えてなり、前記第一支持部材間のピッチY(mm)が印加電圧V(kV)について、Y≦2.05・V 2 −17.7・V+96.4であることを、特徴とする静電式集塵装置。An electrostatic precipitator for electrostatically collecting dust in the air ionized by corona discharge of a charged part in an electric field generated between a non-dust collecting electrode and a dust collecting electrode, The dust collecting electrode is a flat electrode made of a semi-insulating resin having a volume resistivity of 10 8 Ωcm or more, and the dust collecting electrode is a flat electrode made of a conductive material, and the non-dust collecting electrode The electrode and the dust collecting electrode are stacked in parallel so as not to contact each other, and the first non-dust collecting electrode is supported by the non-dust collecting electrode in a state of being made of a functional material similar to the non-dust collecting electrode. A first support member connected to a power source of the second and a second member connected to a second power source by supporting the dust collection electrode in a state of being made of a functional material similar to the dust collection electrode and not in contact with the non-dust collection electrode a support member, Ri Na includes a pitch Y (mm) between the first support member applied electric For V (kV), to be a Y ≦ 2.05 · V 2 -17.7 · V + 96.4, electrostatic precipitator, characterized. 荷電部のコロナ放電によりイオン化された空気中の粉塵を、非集塵電極と集塵電極の間に発生された電界中で静電気的に捕集する静電式集塵装置であって、前記非集塵電極が10 8 Ωcm以上の体積固有抵抗値を有する半絶縁性樹脂からなる平板状の電極であると共に、前記集塵電極が導電性材料からなる平板状の電極であり、前記非集塵電極と前記集塵電極とを交互に接触しないように平行に積層し、前記非集塵電極と同様機能材料で構成され前記集塵電極に接しない状態で非集塵電極を支持して第一の電源に接続される第一支持部材と、前記集塵電極と同様機能材料で構成され前記非集塵電極に接しない状態で集塵電極を支持して第二の電源に接続される第二支持部材と、を備えてなり、前記第一支持部材間のピッチY(mm)が印加電圧V(kV)について、Y≦2.05・V 2 −17.7・V+96.4であると共に前記第一支持部材間のピッチY(mm)が70mm以下であることを、特徴とする静電式集塵装置。 An electrostatic precipitator for electrostatically collecting dust in the air ionized by corona discharge of a charged part in an electric field generated between a non-dust collecting electrode and a dust collecting electrode, The dust collecting electrode is a flat electrode made of a semi-insulating resin having a volume resistivity of 10 8 Ωcm or more, and the dust collecting electrode is a flat electrode made of a conductive material, and the non-dust collecting electrode The electrode and the dust collecting electrode are stacked in parallel so as not to contact each other, and the first non-dust collecting electrode is supported by the non-dust collecting electrode in a state of being made of a functional material similar to the non-dust collecting electrode. A first support member connected to a power source of the second and a second member connected to a second power source by supporting the dust collection electrode in a state of being made of a functional material similar to the dust collection electrode and not in contact with the non-dust collection electrode A pitch Y (mm) between the first support members. For V (kV), the pitch Y between the first support member with a Y ≦ 2.05 · V 2 -17.7 · V + 96.4 (mm) is 70mm or less, electrostatic, characterized Type dust collector. 前記第一支持部材および第二支持部材が、前記集塵電極および前記非集塵電極を貫通するように配置されていること、を特徴とする請求項3または4に記載の静電式集塵装置。The electrostatic dust collection according to claim 3 or 4 , wherein the first support member and the second support member are disposed so as to penetrate the dust collection electrode and the non-dust collection electrode. apparatus. 前記非集塵電極および前記第一支持部材が1010から1013Ωcmの体積固有抵抗値を持つこと、を特徴とする請求項3から5のいずれかに記載の静電式集塵装置。The electrostatic dust collector according to claim 3, wherein the non-dust collecting electrode and the first support member have a volume resistivity of 10 10 to 10 13 Ωcm. 前記集塵電極および前記第二支持部材が108Ωcm未満の体積固有抵抗値を持つこと、を特徴とする請求項3から6のいずれかに記載の静電式集塵装置。The electrostatic dust collector according to any one of claims 3 to 6, wherein the dust collection electrode and the second support member have a volume resistivity value of less than 10 8 Ωcm.
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