JPH02500727A - エレクトロフィルタで使用するための静電集塵器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 エレクトロフィルタで使用するための静電集塵器この発明は静電フィルタ、いわ ゆるエレクトロフィルタで使用するための静電集塵器に関する。

原則的には、静電集塵器は、導電性または半導電性で、互いに平行した間隔の関 係で配置され、直流電圧源のそれぞれの端子に電気的に交互に接続されている複 数の電極極板または電極薄板を含み、直流電圧源の両端子に接続された空気キャ パシタに類似している構造的装置を作る。この種の静電集塵器は、フィルタが置 かれている空気ダクトまたは気流通路を電極極板または薄板が横切って延在する ような態様でエレクトロフィルタの気流通路またはダクトの向と平行している。

固体粒子または液体の小滴の形で存在するエアロゾル汚染物質が浄化される気流 は気流ダクトを通って運ばれ、そしてブロアまたはファン、自然の空気の流通、 強制通気、または電気イオン風（国際特許出願ＰＣＴ／５Ｅ８５１００５３８参 照）の助けによる手段によって、集塵器を通る。エレクトロフィルタが静電集塵 器手段を上流に組入れるのは、ある適する既知の方法、たとえば大気イオンを発 生させるコロナ放電の手段によって、気流に存在するエアロゾル汚染物質を電気 的に帯電させるためである。静電集塵器の目的は集塵器を通る気流にある電気帯 電汚染物質をその種々の極板電極の間に、隣接する電極の間に生じ、かつ気流の 方向に対して直角に本質的に延在する電界の静電誘導のもとに持ってくることで あり、そのため汚染物質が、汚染物質の電気的極性に応じて、前記電極の一方ま たは他方に移動して、前記電極に定着し、そして気流を前記汚染物質から浄化す る。

この種の静電集塵器が高い程度の効率で機能するためには、すなわち通流大気に 存在する汚染物質のかなりの割合を取出すことができるためには、互いに隣接す る電極の間に高い電界強度を発生させること、すなわち電極間の空間を小さくと って、互いに隣接している電極の間に高い電圧を生じさせることが必要である。

しかし、今日の静電集塵器の構造では、これらの要件は達成するのが非常に難し い。

既知の静電集塵器では、互いに隣接する電極間の小さい空間と高い電圧は、電極 からグロー放電という容認できない高い危険が結果として起こる。このようなグ ロー放電は普通は薄いシート金属で作られる電極の端縁で特に起こり、この現象 は前記電極を製造するために使われる方法の結果として、これらの端縁が角張っ たまたは不揃いであるときに特に問題となり、集塵器の使用時に集塵電極に不可 避に集まる汚れによってさらに増大する。このようなグロー放電は高い妨害騒音 レベル（バチバチおよびガタガタ）を起こし、さらにオゾンを望ましくない、ま た時には容認できないレベルで発生させる。静電集塵器は何らかの方法で必要な 距離をあけた位置に保たなければならないことも理解されるであろう。これがそ れぞれの電極の間に置かれた電気絶縁スペーサの助けによって達成されると、ス ペーサは集塵器の使用中不可避に汚れ、スペーサの汚れた表面の上にクリープ電 流が起こるという結果となる。このクリープ電流は、非常に高品質な絶縁体が使 われていない限り、スペーサの絶縁体を徐々に破壊する。それゆえ、この種の既 知の静電集塵器での通常の実務は、短いクリープ電流経路を有する電気絶縁スペ ーサエレメントの必要をできるだけ避けるために、比較的複雑で、それゆえ高価 な構造を使うことである。

静電集塵器は相当のキャパシタンスを呈することも理解される。集塵器の電極が 意図されずに接触されたなら、当然強力な容量性放電電流が放たれる。この電流 は非常に不愉快であり、危険であることさえもある。それゆえ、この種のエレク トロフィルタが人間環境、たとえば家庭環境または作業環境において使われるな ら、静電集塵器は意図されずに接触されないように確実にするべきである。これ はエレクトロフィルタの構造において、他の構造的必要物、たとえば小さい寸法 、低い気流抵抗などと相反する要求をしばしば出す。

したがって、この発明の１つの目的は、前述の問題および困難が克服され、導入 部で説明された種類の静電集塵器を提供することであり、前記集塵器の隣接する 電極の間により高い電圧およびさらに小さい相互の間隔を可能とし、それによっ て集塵器またはフィルタを通る気流からの電気帯電エアロゾル汚染物質の分離を 、この種の既知のエレクトロフィルタで達成できるよりも、もつと効率的に達成 できる。

この目的は、直流電圧源の一方の端子に接続される電極は少なくとも、これまで の知られた静電集塵器のように１つずつ互いに直接接続される代わりに、前記端 子に個々に接続される、すなわち各々にそれ自体が接続されるという点において 、この発明に従って達成される。電極または集塵エレメントの前記一方の極に対 する別個の接続は、それぞれの電極の側面端縁部分を、高い抵抗性の材料で作ら れ、かつ直流電圧源の関連端子に電気的に接続されている別の電気コンタクト手 段によって前記電極とのコンタクトが与えられている薄板のような、または細片 のような部材の個々の側面に対して圧接状懸に置くことによって達成される。

残りの電極も同じような方法で電圧源の他方の端子に接続された場合、ある利点 が得られる。高い電圧源の一方の端子は普通接地され、それをもワて直流電圧源 の高い電圧端子に接続されている電極は前述の方法で少なくとも個々に、そして 各々がそれ自体に前記電源に対して接続される。

前述の高い抵抗性の材料は便宜上、高い抵抗性を有するプラスチック、いわゆる 帯電防止プラスチックまたは帯電防止になるために処理されたプラスチック、た とえば部品が静電電圧の影響に対して保護されるように半導体部品をパッケージ するのに使われる種類のプラスチック材料を含む。このような帯電防止、または 帯電防止に処理された、プラスチック材料は市場で入手可能であり、普通は１０ ９ないし１０１５Ω　およそ１０１３Ωの表面抵抗率を普通有する。

この発明に従って、直流電圧源の一方の端子に接続されている電極、すなわち前 記源の接地されていない高電圧端子が少なくとも、非常に高い抵抗を介して前記 端子におよびお互いに電気的に接続されている。電極からの電気的放電の結果と して、または異なる電圧を有する隣接する電極間の電気絶縁スペーサ部材に沿っ たクリープ電流の結果として、起こることがあり得るこれらの電流は、非常に小 さい値、たとえばおよそ１０ないし１００ｎＡの値、に限られる。したがって前 述の放電は聞こえるノイズを発生させる、または望ましくないレベルのオゾンを 発生させるには小さすぎる、またはごくわずかであり、そして発生されるかもし れないいかなるクリープ電流は絶縁材料に対して有害な影響を与えるには小さす ぎる。実際上、この発明に従って組立てられた静電集塵器の各電極は、非常に穏 やかな放電および／または電気絶縁スペーサ部材に沿った非常に低いクリープ電 流に対して応答して個々の電圧レベルに自動的に調整される。２つの互いに隣接 する電極間の直接短絡さえも害のある短絡電流を出さず、残りの電極の電圧レベ ルにも影響を与えないので、集塵器は干渉なしで実用的に機能を続けることがで きる。この発明はまた、電極を物理的に接触した結果である強い相対的な放電電 流が起こる可能性をなくし、それによってこのような意図されない接触が他に起 こすかもしれない危険や不愉快さをもなくす。

この発明はこれからこの発明に従って組立てられた静電集塵器の例示的実施例に 関して、また付随の図面に関して、もっと詳細に説明される。

付随の図面の唯一の図は、集塵器またはエレクトロフィルタを通る気流の方向で 見るこの発明の静電集塵器の概略図である。集塵器が置かれている空気ダクトは 簡潔性および明確性のために、図面から省略されている。

示された集塵器は、互いに平行に配列され互いに間隔をとった関係を持つ複数個 の薄板のようなまたは極板のような、電極１および２からなり、電極１および２ の側面は気流の方向に対して平行に、すなわち図面の面に対して直角に延在する 。これらの電極、または集塵エレメントは、導電性または半導電性である。この 点において、電極によって伝えられる電流は、電極に定着する汚染物質の電気帯 電に、また電極の近傍に放電するかもしれない大気イオンの電気帯電に専ら対応 するので、非常に小さいことが観察される。したがって電極１．２は金属で作ら れることができる、またはたとえば半導電性の紙または板紙構造のような弱い導 電性または半導電性の材料から作られることができる。集塵器の各交互の電極１ ．２は直流電圧源３のそれぞれの端子または極に電気的に接続されている。この 発明の静電集塵器の例示的好ましい実施例の場合では、集塵電極１．２が電圧源 ３の２つの端子のそれぞれ１個に接続されるのは、それぞれの電極の１つの側面 端縁表面を、あるいは前記側面端縁表面の少なくとも一部分を高い抵抗性の材料 、たとえばいわゆる帯電防止プラスチック、または帯電防止にされたプラスチッ クから作られたシートのようなまたは細片のような部材４または５のそれぞれの １つの側面に圧接することによって達成される。このような帯電防止、または帯 電防止処理された材料はそれ自体はよく知られており、半導体部品の運送および 保管中にこれら部品を静電電圧から保護するために半導体部品を包むのにとりわ け使われている。これらのプラスチック材料は］０９ないし１０１″Ω、通常は およそ１０１３Ωの表面抵抗率を有する。

ＭＰＡＣの名称で、スウェーデン、ニーチェピングのＭＡＧＮＡＢによって販売 されている帯電防止材料はこの発明の要件に非常に適することが見出されている 。プラスチック部材４．５はたとえば１ないし５ｍｍの厚さを有してもよく、電 極１．２の側面が、適する用いられた圧力の助けによって、それぞれのプラスチ ック部材の一方の表面としっかり当接することができるよう、少し弾性があるま たは伸縮性がある。プラスチック部材４．５の互いに対向している側面表面の上 にそれぞれの電気コンタクト手段６．７が、たとえば金属ワイヤ、金属細片、金 属プレート等の形で設けられ、それぞれのプラスチック部材の表面に対して圧接 され、それぞれ高いオーム抵抗８．９を通って適切に、直流電圧源３のそれぞれ の端子に電気的に接続されている。

比較的軟らかい、そして弾性のある帯電防止プラスチック部材４．５が、良質の 絶縁プラスチック材料で作られたそれぞれの剛性のホルダ］０および１１で支持 されると、ある利点が与えられる。

この発明に従った配置の結果として、集塵電極１．２の各々は、それぞれの帯電 防止プラスチック部材４および５によって形成された非常に高い抵抗を介して、 直流電圧源３の関連する端子に個々に電気的に接続される。極板電極１．２と電 源３の関連する端子との間に存在する他に、この高い抵抗は電圧源３の同じ端子 に共通に接続されている種々の電極１．２の間に互いに存在する。したがって、 電極１．２の端縁で起こり得るこれらの電気放電は完全に聞こえないほどの程度 に、また感知されるほどの量のオゾンを発生させない程度に限られる。同様に、 それぞれの電極１および２の間の電気絶縁スペーサ部材に沿って起こるかもしれ ないクリープ電流は、非常に低い値に限定されるので絶縁体材料は影響されない ままとなる。さらに、この発明の結果として、２つの互いに隣接する電極１およ び２の間の直接短絡の結果として、非常に低い短絡電流しか起こり得ない。実際 は、それぞれの個々の電極１．２は一般の放電電流、クリープ電流および関係す る電極を通る短絡電流が偶発的である電圧レベルに自動的に調整される。与えら れた電極の電圧レベルを下げることは、残りの電極の電圧レベルに影響せず、し たがって何らかの感知される程度の影響を静電集塵器の働きまたは効率に与えな い。

この発明の静電集塵器の特定的な構造は大きな、危険な、または不愉快な放電電 流が、電極１．２との意図されない物理的接触の結果として起こらないことを確 実にする。

高オーム抵抗８．９の主要な目的は、プラスチック部材４．５の１つがたとえば 水との意図されない接触の結果として短絡になったなら、大きな短絡電流が発生 するのを防ぐことである。

図面で示されているように、直流電圧源３の１つの端子は普通接地される。この 発明に従って組立てられた静電集塵器の場合は、直流電圧源３のこの接地された 端子を従来の方法によって対応るする集塵電極２に直接接続することが考えられ る。しかし、このような場合でさえも、電圧源３の接地された端子を、図面で示 されているように、高い抵抗性の帯電防止または帯電防止処理されたプラスチッ ク部材５を通して関連する電極２に接続することが好ましい。

示された実施例に従って組立てられた静電集塵器の集塵電極１．２の配置を、プ ラスチック部材４と前記部材に接続されてＵβｙ電極２との間の距離が、互いに 隣接する電極１および２の互いの距離よりも大きくすることが有益である。それ に対応して、プラスチック部材５と電極１との間の距離は、互いに隣接する電極 １および２の互いの距離よりも大きい。電極のこの配置は、電極２とプラスチッ ク部材４との間、および電極１とプラスチック部材５との間の直接のスパークを 防ぐ。

電極１および２は、電気絶縁材料で作られているスペーサ部材（示されていない ）の助けによって、望ましい離れた距離の位置に保たれている。スペーサ部材を 通って運ばれるかもしれないいかなるクリープ電流も、前記で述べたように、非 常に小さく、そして全く害を持たないので、これらのスペーサ部材の構成および 位置づけ、ならびにここで使用される絶縁材料の種類に関してかなり広い範囲が 与えられる。したがって、スペーサ部材は適合する成形可能な、電気絶縁樹脂ま たはにかわで形成されることができ、集塵電極１および２との間の適当な位置で 使用される。

静電集塵器の集塵電極１．２はたとえば半導電性紙または板紙で形成されること ができるので、この発明の集塵器は簡単にそして低いコストで製造できる。これ によって集塵器は一度のみの使用向けにすることができる、すなわち静電集塵器 、または電極１．２によって形成されたその部分が、古い集塵器または電極パッ クが効率的な使用のためには汚れすぎた場合、破棄されて新しい集塵器または新 しい電極パックと交換することができる。

国際調査報告

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. １．エレクトロフィルタで使用するための静電集塵器であって・互いに平行にそ して間隔をあけた関係に配置され、直流電圧源（３）の一方の端子または他方の 端子と交互に電気的に接続されている複数個の導電性または半導電性の極板電極 または薄板集塵電極（１、２）を含むものにおいて、 電圧源（３）の一方の端子に接続されている電極（１または２）が少なくとも、 それぞれの電極（１または２）の端縫表面部分を、高い抵抗性の材料で作られた シートのようなまたは細片のような部材（４または５）の１つの側面に圧接する ことによって個々に接続され・前記高抵抗性の部材には、それぞれの電極が前記 部材と接触する位置とは別であり、かつ直流電圧源（３）の関連した端子と電気 的に接続されている電気コンタクト手段（６または７）が設けられていることを 特徴とする、静電集塵器。
2. ２．すべての電極（１、２）が前述の方法で直流電圧源（３）のそれぞれの端子 に個々に接続されていることを特徴とする、請求項１に記載の集塵器。
3. ３．高抵抗性の材料（４、５）が１０９ないし１０１５Ω、好ましくはおよそ１ ０１●Ωの表面抵抗率を有する帯電防止プラスチック材料を含むことを特徴とす る、請求項ユまたは請求項２に記載の集塵器。
4. ４．直流電圧源（３）の端子が高オーム抵抗（８または９）を介してそれぞれの 部材（４または５）のそれぞれのコンタクト手段（６または７）と電気的に接続 されることを特徴とする、請求項１に記載の集塵器。
5. ５．前記高抵抗性部材（４、５）が少し弾性があるまたは柔らかいことを特徴と する・請求項１に記載の集塵器。
6. ６．電極（１、２）が電気絶縁材料を含むスペーサ部材の助けによって意図され る相互の位置に保たれていることを特徴とする・請求項１ないし５のいずれかに 記載の集塵器。 ７，スペーサ部材が成形可能な、電気絶縁プラスチック材料またはにかわで形成 されることを特徴とする、請求項６に記載の集塵器。