JPS5822253B2 - 静電フィルタ− - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は含塵ガスからダストを連続的に除去する静電フ
ィルターに関する。

更に詳しくは、電極間に誘電体を充填し、該電極に電圧
を印加しつつ誘電体の空隙に含塵ガスを流し含塵ガス中
のダストを誘電体に付着させてダストを除去する静電フ
ィルターに関する。

従来から、電圧を印加した誘電体間に含塵ガスを通過さ
せて集塵するいわゆる静電フィルターとして、静電気力
によってダストを誘電体に集める形式のもの、あるいは
含塵ガスを誘電体中を通す前ニ、ダストをコロナ放電に
よって荷電して行う形式のもの等が広く使用されている
。

第１図は従来用いられている方式の１例を示しだもので
あるが、これを従来法の代表例として説明する。

図において含塵ガスは矢印方向に流れ、その間に放電極
４と接地電極５との間に形成されたコロナ放電によって
ダストが荷電された後、高電圧電極１と接地電極２の間
の誘電体３の空隙を通過する間に電界によるクーロン力
によってダストは誘電体３に集められ除塵される。

この方法に於ては、高電圧電極１に印加する電圧はでき
るだけ高い方が誘電体３の空隙の電界が強くなり、除塵
効率は向上するが、あまり電圧を高くするとスパークと
なり誘電体３を変質まだは燃焼させること、および電流
が安定的に流れず制御が極めてむづかしいという欠点が
ある。

また誘電体３に粒状物を用いた場合には、粒状物表面に
集められたダストが、粒状物の移動等によって再び飛散
し、排ガスと共にフィルターの外に排出され、集塵効率
の著しい低下を来ることとなる。

発明者らは、粒状誘導体を電極間に充填して電極間に高
電圧を印加したところ、誘電体の性質によっては、誘電
体そのものよりも空隙の電界の方が強くなり誘電体を電
極とする多極放電が空隙に発生し、もし空隙にダスト等
が存在すると効率よく荷電される事実を知見し、しかも
このようにして荷電されたダストが粒状誘電体表面に集
積されることから、これを有効に組合せ新規な装置の開
発をみたものである。

この方法の特徴はダストに対する荷電と集塵が同じ場所
で行われることであり、しかも誘電体に粒状のいわゆる
電気絶縁物を用いることにより誘電体が電極となって多
極放電が発生し効率よい荷電が行われることである。

更にこの粒状誘電体を移動して循環使用すれば、粒状誘
電体上に集められたダストは大量にならないうちに回収
される。

その際、誘電体上に集められたダストが何等かの原因で
飛散しても、直ちに多極放電のイオンシャワーによって
荷電せしめられ、再び誘電体上に捕捉されることとなる
。

本発明の装置で最も重要な条件は、粒状誘電体のもつ見
掛けの電気抵抗にある。

ここで見掛けの電気抵抗とは、一定の容器内に特に加圧
することなく粒子を充填しその両端から一定電流を流し
だときの、充填体としての抵抗を意味する。

見掛けの抵抗は、充填体のもつ体積固有抵抗のほか充填
された時の見掛けの密度、粒子の相互の接触状態、雰囲
気の状態、例えば温度、湿度、ガスの性状、付着ダスト
の量及び性状等によって変化する。

誘電体は常温における体積固有抵抗が１０１゜Ω−ｃｍ
以上の絶縁体、例えば砂利、磁器、ガラス玉、アルミナ
粒等からなる粒子であり、その形状は球９円筒、不定形
等特に制限はない。

このような粒状誘電体を充填して見掛けの電気抵抗が５
×１０８Ω−ｃｍＤＬ上で高電圧を印加すると分極作用
によって粒状誘電体よりも空隙の電界が強くなり、粒状
誘電体を電極とする多極放電が粒状誘電体の空隙に発生
する 粒状誘電体の体積固有抵抗が小さい場合には、電流が粒
状誘電体の内部を流れ、また固有抵抗が大きくとも見掛
けの抵抗が小さい場合には電流が粒子の表面を流れるた
め高電圧を印加することができず、粒状誘電体の空隙の
電界も強くなり得な、いので多極放電を起すことができ
ない。

見掛けの電気抵抗が小さい場合でも大電流を流せば多極
放電を形成することができるが、経済的でない。

このため見掛けの電気抵抗が５×１０８０−ｃｍ以上で
あることが本発明の条件となる。

、見掛けの電気抵抗を支配する因子の１つに充填
する誘電体の有する固有の性質に起因するものがある。

即ち誘電体の体積固有抵抗ならびに形状がそれである。

本発明の目的に使用（〜得る誘電体はその体積間４有抵
抗が１０１０Ω−ｍ以上の、いわゆる絶縁体でその形状
は直径１〜１０ｍの小粒体が特に望捷しい。

絶縁体の体積固有抵抗は常温に於てガラス：〉１０１３
．硫黄：１０１６〜１０１７．長石磁器：１０１３〜１
０１４．ステアタイト：１０”〜１０１２酸化チタン：
）ｉｏ１４Ω−ｃｍの夫々の値を示し、それらの値は何
れも温度が上昇するに従って低下オる。

まだ物質固有の電気抵抗には、電流が物質の表面を流れ
るときの表面固有抵抗があるがその値はガス中の水分量
及び付着ダストの電気抵抗によって大きく変化する。

したがって温度が低く、水分量の多いガスから除塵する
場合は、水分が誘電体表面に付着して電気抵抗を小さく
するのでガスの温度を上げる処置がとられ、カーボン等
の導電性物質の多いダストの場合にはダストが誘電体表
面に付着して電気抵抗を小さくするので付着ダスト除去
Ωため粒状誘電体を循環する速度を速くして電気抵抗を
５Ｘ］０８Ω−ｃｍＪＪ、上に保つ処置がとられている
。

誘電体の電気抵抗が５×１０８Ω−ｃｍ以上の場合、平
板−平板の電極を使用すると、多極放電が起る電圧を印
加して誘電体の空隙全体に多極放電を発生させると、放
電がスパークとなり安定した放電が得られない。

前記の条件下において安定１−だ多極放電を発生させる
だめの１つの方法は無声放電と同じように電極を絶縁体
でさえぎって交流の電圧を印加することである。

電極間が絶縁体でさえぎられているのでスパークが発生
することなく安定である。

絶縁体で電極をさえぎる手法は電極を絶縁体で被ふ（し
てもよい。

安定した多極放電を得る他の方法は、電極に電界集中部
を設は誘電体及び空隙を流れる電流密度を不均一にする
ことである。

すなわち電界集中部の近くの電流密度を大きくして多極
放電を発生させ、電界集中部から遠い所では電流密度を
小さくして、多極放電を発生させず、電流を誘電体内又
は表面を流すことである。

電流を誘電体内又は表面を流すだめには誘電体の見かげ
電気抵抗が２Ｘ１０１１Ω−ｃｍ以下でなげれば十分な
多極放電を発生させることができない。

ダストは高電気抵抗のものも多く、電気抵抗が時間的に
変動することがあるので、ダストが付着した誘電体の見
掛けの電気抵抗を常に５Ｘ１０８Ω−ｃｒｎ以上でかつ
２Ｘ１０１１Ω−ｃｍＪＪ、下に保つことは困難である
。

安定な多極放電を得る第３の方法は電極に電界集中部を
設は交流高周波領域を含む電圧を印加することである。

こうすることにより電界集中部近くの誘電体の空隙で多
極放電が発生し、電界集中部から遠い所では多極放電は
発生しない。

電界集中部から遠い所にある誘電体が無声放電における
絶縁体の働きをして安定な多極放電が得られる。

いずれの方法においても、電極が電界集中部を有してい
ることが重要であり、電界集中部近くの誘電体の空隙で
は多極放電が発生し、電界集中部から遠い所では多極放
電を発生させないようにすることが放電の安定性条件と
なる。

誘電体を粒状と１−だことにより次の利点が得られる。

すなわち粒状としたことにより空隙率が小さく、低い印
加電圧で放電させるととが可能であること、集塵極とな
る誘電体の粒子の表面積を犬きくできること、まだダス
トが付着１〜だ粒子を移動し、再生することが容易であ
ること等である。

本発明の静電フィルターの他の利点はダストへの荷電と
クーロン力によるダストの誘電体への付着を同一の機構
で行うため従来のように荷電のだめの電極と集塵のだめ
の電極を別々に設置する必要がなく構造が簡単となるこ
とにある。

次に本発明に係わる静電フィルターを図によって説明す
る。

第２図において高電圧電極９は電界集中部を有する線状
あるいは針状等の電極で構成し、交流高電圧発生器１１
に接続する。

接地電極８は通気性構造にし、誘電体１０を保持する構
造とする。

含塵ガスを矢印の方向に流すと高電圧電極９の近くの誘
電体１０からの多極放電によってダストが荷電され、高
電圧電極９から離れたところにある誘電体の表面に集め
られる。

実装置として用いる望捷しい態様としては、接地電極８
を両側に設けてその間に誘電体１０を充填し、高電圧電
極９を２枚の接地電極８の中央に位置せしめる方法があ
る。

このような構成にすると作業者の危険防止上望捷しいば
かりでなく、誘電体１０の移動にも極めて便である。

更に本発明の実施の一例を図によって説明する。

第３図において、集塵装置は煙道１２の中間に設置され
た、通気性の接地電極８および８′によって保持された
粒状誘電体１０ならびに粒状誘電体１０内に縦方向に張
った線を碍子１３．１３’で保持した高電圧電極９から
なる。

高電圧電極９は交流高電圧発生器（図示せず）に接続さ
れ、交流し高周波領域を含むの高電圧が印加される。

接地電極は対向する高電圧電極９の中間にも図中ｖｃ８
″として示す様に設置する。

誘電体粒子は集塵装置内を移動してバルブ１９から排出
されるが、その際バルブ１９を調節することによりその
装置内の流下速度を変えることができる。

排出された粒子は、振動節２０によって粒子に付着した
ダストを除去した後、再びコンベヤー２１を経て装置上
部に供給使用される。

第３図に示す装置において誘電体として４〜６門径で見
掛けの電気抵抗値が５ Ｘ １０９Ω−ｃｒｎの砂利を
用い、交流で３０〜４５ＫＶの電圧を印加したところ接
地電極の面積当り１〜２ｏｍＡＪの電流が流れた。

約１．０ ？／Ｎｒｎ’のダストを含む排ガスを空筒速
度約４０ （：ｒｎ／ｓｅｃで送り、前記の条件で集塵
し除塵効率９９係以上を得た。

この時粒子は装置内線速度５０ｃｍ／Ｈｒの循環を行っ
た。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来用いられている静電フィルターの機構の説
明図であり、第２図は本発明に係わる静電フィルターの
機構の説明図、第３図は本発明の実施の１例を示す説明
図である。 第２図ならびに第３図において８は接地電極、９は電界
集中部を有する電極ならびに１０は移動可能な誘電体を
夫々表わす。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 電圧を印加した通気性の電極間に充填した誘電体の
   空隙に含塵ガスを通過せしめ、含塵ガスからダストを除
   去する装置において、誘電体に粒状絶縁物を用い、充填
   状態における見掛けの電気抵抗が５×１０８０−０編上
   の条件で、且つ電極の少くとも一方に、電界集中部を有
   する電極を用い、電極間に交流電圧を印加することによ
   り誘電体の空隙に多極放電を発生させ、荷電と集塵を単
   一の区域で行なうことを特徴とする静電フィルター。 ２ 電極の少くとも一方を絶縁体で被覆する特許請求の
   範囲第１項記載の装置。