JP2009112938A - 電気集じん機 - Google Patents

Abstract

【課題】集じん機能を維持しつつ、軽量化を行い、さらに火花放電の発生を抑え、温度の異常上昇を未然に防止することを目的とする。
【解決手段】帯電部１１の接地電極板１３、集じん部２１の荷電極板２２、集じん部２１の接地極板２３のうち、いずれか１つ以上は、２枚の絶縁性もしくは半導電性の第１フィルム３２の間に導電性の第２フィルム３３を挟んだ３層フィルム３１で構成され、極板に第２フィルム３３の表面露出部３６を設け通電板３７を接触させる、もしくは、極板の３層フィルム３１の表面方向に垂直または平行に通電棒４２を差し込み第２フィルム３３に接触させることによって、第２フィルム３３を高圧電源３に電気的に導通させるようにする。
【選択図】図３

Description

本発明は、空気中の浮遊粒子状物質を捕集し空気清浄を行うための電気集じん機に関する。

従来、この種の電気集じん機は、コロナ放電を発生させ空気中の浮遊粒子状物質を帯電させる帯電部と、空気中の浮遊粒子状物質を捕集する集じん部から構成されており、例えば、特許文献１のようなものが知られている。

以下、その電気集じん機について図７を参照しながら説明する。帯電部１０１は様々な形状（例えば線やトゲや針など）をした放電電極１０２と金属製の薄板からなる接地電極板１０３とが交互に積層されている。集じん部１０５は金属製の薄板からなる荷電極板１０６と金属製の薄板からなる接地極板１０７とが交互に積層されている。放電電極１０２には電源１０４から高電圧が印加され接地電極板１０３との間でコロナ放電が発生し、荷電極板１０６には電源１０４から高電圧が印加され接地極板１０７との間に電界が形成される。空気中の浮遊粒子状物質は、帯電部１０１でコロナ放電によって帯電され、集じん部１０５で電界によって接地極板１０７に付着、捕集され、空気清浄を行うものである。

大風量を処理する電気集じん機では（例えば１ユニット当たり３００ｍ³／ｍｉｎ）その処理風量から１ユニット当たりの大きさが大きくなるため、使用する接地電極板１０３、荷電極板１０６、および接地極板１０７の１枚当りの大きさが大きくなるとともに、使用枚数も多く、そのため重量が重くなっていた。

このため、出来る限り軽量化をするために、接地電極板１０３、荷電極板１０６、および接地極板１０７の厚みを薄くしたり、特許文献１のように集じん部１０５の接地極板１０７にパンチング穴１０８を設けるなどしていた。
特開平１１−０５７５３１号公報

このような従来の電気集じん機では、軽量化のために極板の厚みを薄くしすぎると剛性がなくなり極板同士の距離を保つことが困難となり、また、極板に穴を設けすぎると導電部分が減少し電界強度が弱まるため、いずれにしても集じん機能が低下するという課題があった。

また、帯電部や集じん部において火花放電が発生し、浮遊粒子状物質が可燃性の場合は温度が異常上昇し、極板などが熱により変形し耐久寿命が短くなるという課題があり、これを避けるために、印加電圧を下げたり、極板間隔を広げたりすると集じん機能が低下するという課題があった。

本発明は、このような従来の課題を解決するものであり、集じん機能を維持しつつ、軽量化を行い、さらに火花放電の発生を抑え、温度の異常上昇を未然に防止する電気集じん機を提供することを目的としている。

本発明の電気集じん機は、上記目的を達成するために、帯電部の接地電極板、集じん部の荷電極板、集じん部の接地極板のうち、いずれか１つ以上は、２枚の絶縁性もしくは半導電性の第１フィルムの間に導電性の第２フィルムを挟んだ３層フィルムで構成され、極板には第２フィルムの表面露出部を設け、高圧電源に電気的に導通させた通電板を表面露出部に接触させ、第２フィルムを高圧電源に電気的に導通させるようにしたものである。この手段により、集じん機能を維持した上で、金属製極板に比べて軽量化を図ることができる。また、表面露出部を通電板に接触させることにより、極板の電位を確実に高圧電源に導通させることができる。

また、他の手段は、表面露出部を通電板に接触させる構成において、帯電部の接地電極板に用いる３層フィルムのうち、第１フィルムの体積抵抗率が１０⁹〜１０¹²Ω・ｃｍであり、第２フィルムの体積抵抗率が１０⁴Ω・ｃｍ以下であり、いずれのフィルムも厚みを１００〜５００μｍとしたものである。これにより、集じん機能を維持した上で、帯電部の火花放電の発生を抑えることができる。

また、他の手段は、表面露出部を通電板に接触させる構成において、集じん部の荷電極板または接地極板に用いる３層フィルムのうち、第１フィルムの体積抵抗率が１０⁹Ω・ｃｍ以上であり、第２フィルムの体積抵抗率が１０⁴Ω・ｃｍ以下であり、いずれのフィルムも厚みを１００〜５００μｍとしたものである。これにより、集じん機能を維持した上で、集じん部の火花放電を抑えることができる。

また、他の手段は、極板の３層フィルムに、少なくとも１辺の端面に平行に所定の幅で１枚の第１フィルムと１枚の第２フィルムの２層のみで構成された表面露出部を設けたものである。これにより、３層フィルムの表面露出部を、簡単に形成することができる。

また、他の手段は、極板の３層フィルムの少なくとも１辺の端面において、３層フィルムの表面方向に対し５〜３０°の角度で斜めに切除することによって、表面露出部を形成したものである。これにより、３層フィルムの表面露出部を、あと加工で容易に形成することができる。

また、他の手段は、極板の３層フィルムの周囲にフレームを設け、フレームに通電板を挟み込む構成としたものである。これにより、極板を簡単に組立てることができる。

また、他の手段は、帯電部の接地電極板、集じん部の荷電極板、集じん部の接地極板のうち、いずれか１つ以上は、２枚の絶縁性もしくは半導電性の第１フィルムの間に導電性の第２フィルムを挟んだ３層フィルムで構成され、極板の３層フィルムの表面方向に垂直または平行に高圧電源に電気的に導通させた通電棒を差し込むことによって、通電棒を第２フィルムに接触させ、第２フィルムを高圧電源に電気的に導通させるようにしたものである。この手段により、集じん機能を維持した上で、金属製極板に比べて軽量化を図ることができる。また、通電棒を３層フィルムのに差し込むことによって、極板の電位を確実に高圧電源に導通させることができる。

また、他の手段は、通電棒を３層フィルムに差し込む構成において、帯電部の接地電極板に用いる３層フィルムのうち、第１フィルムの体積抵抗率が１０⁹〜１０¹²Ω・ｃｍであり、第２フィルムの体積抵抗率が１０⁴Ω・ｃｍ以下であり、いずれのフィルムも厚みを１００〜５００μｍとしたものである。これにより、集じん機能を維持した上で、帯電部の火花放電の発生を抑えることができる。

また、他の手段は、通電棒を３層フィルムに差し込む構成において、集じん部の荷電極板または接地極板に用いる３層フィルムのうち、第１フィルムの体積抵抗率が１０⁹Ω・ｃｍ以上であり、第２フィルムの体積抵抗率が１０⁴Ω・ｃｍ以下であり、いずれのフィルムも厚みを１００〜５００μｍとしたものである。これにより、集じん機能を維持した上で、集じん部の火花放電を抑えることができる。

また、他の手段は、通電棒は先端が尖った円錐形であり、３層フィルムに対してくさび状に差し込まれたものである。これにより、極板の電位を確実に高圧電源に導通させることができる。

また、他の手段は、極板の３層フィルムの周囲にフレームを設け、フレームには少なくとも通電棒の数と同数のネジが設けられ、ネジに通電棒をねじ込むことにより、３層フィルムに対しくさび状に差し込むようにしたものである。これにより、極板の電位を確実に高圧電源に導通させることができる。

また、他の手段は、第１フィルムおよび第２フィルムは、いずれもポリフッ化ビニリデン系樹脂であり、各フィルムは基材にイオン性導電剤を混ぜ込むことによって電気抵抗が調整され、各フィルムを熱溶着することによって３層フィルムが構成されたものである。これにより、３層フィルムの密着性をより確実にすることができる。

本発明によれば、集じん機能を維持しつつ、軽量化を図り、さらに火花放電の発生を抑え、温度の異常上昇を未然に防止するという効果のある電気集じん機を提供できる。

また、極板の電位を確実に高圧電源に導通させ、信頼性を高めるという効果も奏する。

また、３層フィルムの密着性をより確実にし、信頼性を高めるという効果も奏する。

また、加工性、組立性を向上させ、製造コストを安価にするという効果も奏する。

本発明の請求項１記載の発明は、帯電部の接地電極板、集じん部の荷電極板、集じん部の接地極板のうち、いずれか１つ以上は、２枚の絶縁性もしくは半導電性の第１フィルムの間に導電性の第２フィルムを挟んだ３層フィルムで構成され、極板には第２フィルムの表面露出部を設け、高圧電源に電気的に導通させた通電板を表面露出部に接触させ、第２フィルムを高圧電源に電気的に導通させるようにしたため、集じん機能を維持した上で、金属製極板に比べて軽量化を図り、また、表面露出部を通電板に接触させることにより、極板の電位を確実に高圧電源に導通させるという作用を有する。

本発明の請求項２記載の発明は、表面露出部を通電板に接触させる構成において、帯電部の接地電極板に用いる３層フィルムのうち、第１フィルムの体積抵抗率が１０⁹〜１０¹²Ω・ｃｍであり、第２フィルムの体積抵抗率が１０⁴Ω・ｃｍ以下であり、いずれのフィルムも厚みを１００〜５００μｍとしたため、集じん機能を維持した上で、帯電部の火花放電の発生を抑えるという作用を有する。

本発明の請求項３記載の発明は、表面露出部を通電板に接触させる構成において、集じん部の荷電極板または接地極板に用いる３層フィルムのうち、第１フィルムの体積抵抗率が１０⁹Ω・ｃｍ以上であり、第２フィルムの体積抵抗率が１０⁴Ω・ｃｍ以下であり、いずれのフィルムも厚みを１００〜５００μｍとしたため、集じん機能を維持した上で、集じん部の火花放電を抑えるという作用を有する。

本発明の請求項４記載の発明は、極板の３層フィルムに、少なくとも１辺の端面に平行に所定の幅で１枚の第１フィルムと１枚の第２フィルムの２層のみで構成された表面露出部を設けたため、３層フィルムの表面露出部を、簡単に形成できるという作用を有する。

本発明の請求項５記載の発明は、極板の３層フィルムの少なくとも１辺の端面において、３層フィルムの表面方向に対し５〜３０°の角度で斜めに切除することによって、表面露出部を形成したため、３層フィルムの表面露出部を、あと加工で容易に形成できるという作用を有する。

本発明の請求項６記載の発明は、極板の３層フィルムの周囲にフレームを設け、フレームに通電板を挟み込む構成としたため、極板を簡単に組立てられるという作用を有する。

本発明の請求項７記載の発明は、帯電部の接地電極板、集じん部の荷電極板、集じん部の接地極板のうち、いずれか１つ以上は、２枚の絶縁性もしくは半導電性の第１フィルムの間に導電性の第２フィルムを挟んだ３層フィルムで構成され、極板の３層フィルムの表面方向に垂直または平行に高圧電源に電気的に導通させた通電棒を差し込むことによって、通電棒を第２フィルムに接触させ、第２フィルムを高圧電源に電気的に導通させるようにしたため、集じん機能を維持した上で、金属製極板に比べて軽量化を図り、また、通電棒を３層フィルムのに差し込むことによって、極板の電位を確実に高圧電源に導通させるという作用を有する。

本発明の請求項８記載の発明は、通電棒を３層フィルムに差し込む構成において、帯電部の接地電極板に用いる３層フィルムのうち、第１フィルムの体積抵抗率が１０⁹〜１０¹²Ω・ｃｍであり、第２フィルムの体積抵抗率が１０⁴Ω・ｃｍ以下であり、いずれのフィルムも厚みを１００〜５００μｍとしたため、集じん機能を維持した上で、帯電部の火花放電の発生を抑えるという作用を有する。

本発明の請求項９記載の発明は、通電棒を３層フィルムに差し込む構成において、集じん部の荷電極板または接地極板に用いる３層フィルムのうち、第１フィルムの体積抵抗率が１０⁹Ω・ｃｍ以上であり、第２フィルムの体積抵抗率が１０⁴Ω・ｃｍ以下であり、いずれのフィルムも厚みを１００〜５００μｍとしたため、集じん機能を維持した上で、集じん部の火花放電を抑えるという作用を有する。

本発明の請求項１０記載の発明は、通電棒は先端が尖った円錐形であり、３層フィルムに対してくさび状に差し込まれたため、極板の電位を確実に高圧電源に導通させるという作用を有する。

本発明の請求項１１記載の発明は、極板の３層フィルムの周囲にフレームを設け、フレームには少なくとも通電棒の数と同数のネジが設けられ、ネジに通電棒をねじ込むことにより、３層フィルムに対しくさび状に差し込むようにしたため、極板の電位を確実に高圧電源に導通させるという作用を有する。

本発明の請求項１２記載の発明は、第１フィルムおよび第２フィルムは、いずれもポリフッ化ビニリデン系樹脂であり、各フィルムは基材にイオン性導電剤を混ぜ込むことによって電気抵抗が調整され、各フィルムを熱溶着することによって３層フィルムが構成されたため、３層フィルムの密着性をより確実にできるという作用を有する。

以下、本発明の実施の形態について、図１〜図６を参照しながら説明する。

（実施の形態１）
図１は本発明の実施の形態１〜４を示す電気集じん機の構成図、図２は本発明の実施の形態１〜４を示す帯電部と集じん部の斜視図である。

図１に示すように、ダクト１内に、空気中の浮遊粒子状物質を帯電させる帯電部１１と、帯電された浮遊粒子状物質を捕集する集じん部２１とを備え、集じん部２１の下流には、ダクト１内に浮遊粒子状物質を含んだ空気を引き込むための送風機２（一例として軸流ファン）を備えている。３は、帯電部１１と集じん部２１に高電圧を供給する高圧電源である。

図２は、帯電部１１と集じん部２１の斜視図であり、帯電部１１は、高圧電源３の正極側に電気的に導通させた放電電極１２と同アース側に電気的に導通させた接地電極板１３とが交互に配置されており、集じん部２１は、高圧電源３の正極側に電気的に導通させた荷電極板２２と同アース側に電気的に導通させた接地極板２３とが交互に配置されている。放電電極１２の形状は、線状、トゲ状、針状など、放電しやすい形状ならいずれでもよく、また材質は、ステンレス、タングステンなどの金属をはじめ、導電性塗料や導電性フィルムなど、導電性物質ならいずれでもよい。また、放電電極１２および荷電極板２２は、高圧電源３の正極側に接続されているが、アース極に対して負極側に接続してもよい。

図２において、帯電部１１の放電電極１２と接地電極板１３との隙間、および集じん部２１の荷電電極２２と接地電極２３との隙間を矢印の如く空気が流れ、帯電部１１において放電電極１２と接地電極板１３との間に発生したコロナ放電によって空気中の浮遊粒子状物質が帯電され、集じん部２１において荷電極板２２と接地極板２３との間に発生した電界によって、帯電した浮遊粒子状物質がクーロン力により接地極板２３に付着、捕集される。これによって、空気中の浮遊粒子状物質を捕集し空気清浄を行うことができる。

図３は、図１および図２における、帯電部１１の接地電極板１３、集じん部２１の荷電極板２２、集じん部２１の接地極板２３のうち、いずれかまたは複数種に用いられる３層フィルム３１を含む極板の、実施の形態１を示す詳細図および断面図である。なお、３層フィルム３１を用いない極板は、ステンレスやアルミニウムなどの金属板であってもよい。

図３において、３層フィルム３１は、２枚の第１フィルム３２の間に、第２フィルム３３を挟んで構成されている。ここで、第１フィルム３２および第２フィルム３３の材質としては、いずれもポリフッ化ビニリデン系樹脂（以降、ＰＶＤＦと呼ぶ）を用いている。ＰＶＤＦは、耐熱性、耐オゾン性、耐薬品性、耐油性などに優れ、耐久性を十分確保することが出来るとともに、フィルム基材にイオン性導電剤を混ぜ込むことによって、体積抵抗率が違う複数種のフィルムを製作することができる。一般に体積抵抗率を調整する手段としては、カーボンなどの導電性フィラーを混ぜ込む方式があるが、この方式は樹脂材料に高電圧をかけた時にカーボン粒子の部分で絶縁破壊を起こしやすく、絶縁破壊電圧が低いといった欠点があるため、これを解決する手段として本実施の形態１では、カーボンなどの導電性フィラーに代わって、イオン性導電剤を混ぜ込む方式を用いている。その結果、体積抵抗率の異なる第１フィルム３２と第２フィルム３３が同種の樹脂材料で製作でき、これに熱をかけて接触面を溶解して密着させる熱溶着を行うことによって、３層フィルム３１の密着性が良くなり、３層フィルム３１の「はがれ」に対する信頼性を大幅に向上させることができる。

この３層フィルム３１を帯電部１１の接地電極板１３に用いる場合は、第１フィルム３２の体積抵抗率が１０⁹〜１０¹²Ω・ｃｍであり、第２フィルム３３の体積抵抗率が１０⁴Ω・ｃｍ以下であり、いずれのフィルムも厚みを１００〜５００μｍとしている。

帯電部１１における第２フィルム３３は、帯電部１１でコロナ放電を行う際の電流を集め導通させる役目があるが、体積抵抗率が１０⁴Ω・ｃｍより高いと電流が流れる際に第２フィルム３３自体がジュール熱によって発熱量が大きくなってしまうため、１０⁴Ω・ｃｍ以下としている。厚みに関しては１００〜５００μｍが良く、１００μｍより薄いと、同様に電流が流れる際に第２フィルム３３自体がジュール熱によって発熱してしまい、５００μｍより厚いと第２フィルム３３の重量が重くなり軽量化に寄与できなくなる。

帯電部１１における第１フィルム３２は、帯電部１１でコロナ放電を行う際に火花放電の発生を抑える役目がある。通常、接地電極板１３表面が導電性であると、コロナ放電中に空気の絶縁破壊が起きた時に、その箇所の空気の電気抵抗が限りなくゼロに近づき、集中して電流が流れ火花放電が発生する。一方、接地電極板１３の表面を、電気抵抗を持ったの第１フィルム３２で覆った場合は、もし、コロナ放電中に空気の絶縁破壊が起き、その箇所の空気の電気抵抗が限りなくゼロに近づいた時でも、第１フィルム３２の抵抗が直列にあるため、他の箇所の抵抗（空気抵抗＋フィルム抵抗）と比べて抵抗値の差が少なく、電流を分散させ一箇所に集中して電流が流れずに火花放電の発生を防止することができる。この時の第１フィルム３２の体積抵抗率は１０⁹〜１０¹²Ω・ｃｍ、また、厚みは１００〜５００μｍとすることが適正である。

以下、その理由について述べる。体積抵抗率が同じでも厚みが変わるとフィルムの厚み方向に流れる電流に対する抵抗は変わってくる。そのため、フィルムの厚み方向に流れる電流に対する単位面積あたりの抵抗（つまり、体積抵抗率と厚みの積、以降、面積抵抗率Ω・ｃｍ²と呼ぶ）を考えると、本発明者らはこの面積抵抗率が１０⁸〜１０¹⁰Ω・ｃｍ²とすることが最適であることを見出した。例えば厚さ１００μｍのフィルムでは、体積抵抗率１×１０¹⁰〜１×１０¹²Ω・ｃｍが、また厚さ５００μｍのフィルムでは、体積抵抗率２×１０⁹〜２×１０¹¹Ω・ｃｍが最適となる。この面積抵抗率が１０⁸Ω・ｃｍ²より小さいと電流が流れやすくなりコロナ放電は発生するが火花放電も発生し、逆に１０¹⁰Ω・ｃｍ²より大きいと火花放電は発生しないが、コロナ放電も発生しなくなる。最適設計の一例として、第１フィルム３２の面積抵抗率を１×１０⁹Ω・ｃｍ²（この時、体積抵抗率は２．５×１０¹⁰Ω・ｃｍ、厚みは４００μｍ）とするとよい。

一方、この３層フィルム３１を集じん部２１の荷電極板２２または接地極板２３に用いる場合は、第１フィルム３２の体積抵抗率が１０⁹Ω・ｃｍ以上であり、第２フィルム３３の体積抵抗率が１０⁴Ω・ｃｍ以下であり、いずれのフィルムも厚みを１００〜５００μｍとしている。

集じん部２１における第２フィルム３３は、集じん部２１で電界をかけた際に電位を保つ役目があるが、体積抵抗率が１０⁴Ω・ｃｍより高いと電圧降下によって極板の電位を保つことができなくなってしまうため、１０⁴Ω・ｃｍ以下としている。厚みに関しては１００〜５００μｍが良く、１００μｍより薄いと電圧降下によって極板の電位を保つことができなくなり、５００μｍより厚いと第２フィルム３３の重量が重くなり軽量化に寄与できない。

集じん部２１における第１フィルム３２も、帯電部１１同様に火花放電の発生を抑える役目がある。ただし、帯電部１１と違いコロナ放電を行う必要がなく、第２フィルム３３において電界を保てばよいため、第１フィルム３２は絶縁性を高くすることが望ましい。よって、帯電部１１と同様の理由で、体積抵抗率は１０⁹Ω・ｃｍ以上とし、また、厚みは１００〜５００μｍ（上限は絶縁性には関係ないが、厚すぎると軽量化に寄与できないため）とすることが適正である。

以上のことから、帯電部１１または集じん部２１において火花放電の発生を抑えることにより温度の異常上昇を未然に防止するとともに、印加電圧を下げたり極板間隔を広げたりすることなく集じん機能を維持しつつ、極板を３層フィルム３１にすることにより、金属製極板に比べて大幅な軽量化を図ることができるものである。

３層フィルム３１は単独では剛性がないため、図３に示すように、周囲を剛体としてのフレーム３４（フレームＡ３４ａ、フレームＢ３４ｂ）に挟み、４箇所の穴３５にボルトとナット（図示せず）を通すことにより締結し、剛性を保っている。この方式は、極板を簡単に組立てることが可能となる。なお、フレーム３４は、剛性があれば金属であっても樹脂であってもよい。

一方、いずれの極板の使い方であっても、第２フィルム３３は、高圧電源３に電気的に導通させる必要があり、本実施の形態１では、３層フィルム３１が、少なくとも１辺の端面に平行に所定の幅（例えば１０ｍｍ）で１枚の第１フィルム３２と１枚の第２フィルム３３の２層のみで構成された表面露出部３６を設けている。そして、第２フィルム３３の表面露出部３６に導電性の通電板３７を接触させ、さらに、フレームＡ３４ａ、フレームＢ３４ｂによって両側から挟み込んでいる。通電板３７の少なくとも一端は、通電端子３８としてフレーム３４の外側に突出させ、この通電端子３８をリード線（図示せず）などを介して高圧電源３に接続することにより、第２フィルム３３を確実に高圧電源３に導通させることができるものである。これにより、信頼性を高めることができる。

また、本実施の形態１では、３層フィルム３１の全幅寸法がＢ＝２００ｍｍ、表面露出部の幅寸法が１０ｍｍとすると、全幅２００ｍｍのうち、幅１９０ｍｍが３層構成、幅１０ｍｍが２層構成のフィルムを長尺で製作し、長手方向に所定長さ（例えば４００ｍｍ）に裁断することによって、３層フィルム３１を安価で簡単に形成することができるものである。

（実施の形態２）
図４は、図１および図２における、帯電部１１の接地電極板１３、集じん部２１の荷電極板２２、集じん部２１の接地極板２３のうち、いずれかまたは複数種に用いられる３層フィルム３１を含む極板の、実施の形態２を示す詳細図および断面図である。図３と同じ構成要素については同じ符号を用い、説明を省略する。なお、３層フィルム３１を用いない極板は、ステンレスやアルミニウムなどの金属板であってもよい。

図４において、３層フィルム３１は、２枚の第１フィルム３２の間に、第２フィルム３３を挟んで構成されている。ここで、第１フィルム３２および第２フィルム３３の材質としては、いずれも厚さ１００〜５００μｍのポリフッ化ビニリデン系樹脂を用いている。３層フィルム３１の周囲は、金属や樹脂などの剛体としてのフレーム３４（フレームＡ３４ａ、フレームＢ３４ｂ）によって挟まれ、４箇所の穴３５にボルトとナット（図示せず）を通すことにより締結し、剛性を保っている。

第２フィルム３３は、高圧電源３に電気的に導通させる必要があり、本実施の形態２では、３層フィルム３１の少なくとも１辺の端面において、３層フィルム３１の表面方向に対しα＝５〜３０°（本実施の形態２では、α＝２５°）の角度で斜めに切除することによって、表面露出部３６を形成している。そして、第２フィルム３３の表面露出部３６に導電性の通電板３７を接触させ、さらに、フレームＡ３４ａ、フレームＢ３４ｂによって両側から挟み込んでいる。角度をα＝５〜３０°とした理由は、角度が３０°より大きいと、通電板３７と第２フィルム３３との接触長さが小さくなり電気の導通を阻害するおそれがあり、角度が５°より小さいと、３層フィルム３１が３層として機能する有効面積が小さくなるためである。なお、フレームＡ３４ａの通電板３７に対応する部分は、３層フィルム３１の切除角を考慮して、３層フィルム３１の表面方向に対し、部分的に斜めに形成されている。さらに、通電板３７の少なくとも一端は、通電端子３８としてフレーム３４の外側に突出させ、この通電端子３８をリード線（図示せず）などを介して高圧電源３に接続することにより、第２フィルム３３を確実に高圧電源３に導通させることができるものである。これにより、信頼性を高めることができる。

この方式は、３層フィルム３１の表面露出部３６を、フィルムの３層構造成形後の、あと加工で形成することができるため、３層フィルム３１を広い面積で大量に成形することができ、３層フィルムの製造コストを低減することができるものである。

（実施の形態３）
図５は、図１および図２における、帯電部１１の接地電極板１３、集じん部２１の荷電極板２２、集じん部２１の接地極板２３のうち、いずれかまたは複数種に用いられる３層フィルム３１を含む極板の、実施の形態３を示す詳細図および断面図である。図３と同じ構成要素については同じ符号を用い、説明を省略する。なお、３層フィルム３１を用いない極板は、ステンレスやアルミニウムなどの金属板であってもよい。

図５において、３層フィルム３１は、２枚の第１フィルム３２の間に、第２フィルム３３を挟んで構成されている。ここで、第１フィルム３２および第２フィルム３３の材質としては、いずれも厚さ１００〜５００μｍのポリフッ化ビニリデン系樹脂を用いている。３層フィルム３１の周囲は、金属や樹脂などの剛体としてのフレーム３４（フレームＡ３４ａ、フレームＢ３４ｂ）によって挟まれ、４箇所の穴３５にボルトとナット（図示せず）を通すことにより締結し、剛性を保っている。

フレームＡ３４ａには、内面に３層フィルム３１の表面方向に垂直方向にメネジ４１ａを設けたボス４１が４箇所備えられている。このボス４１に、先端４２ａが尖った円錐形で中央部にオネジ４２ｂを設けた導電性の通電棒４２をねじ込むことにより、３層フィルム３１に対しくさび状に差し込むようにしてある。ここで、通電棒４２の先端４２ａを円錐形にした理由は、通電棒４２が第２フィルム３３に接触する部分において、常に第２フィルム３３の穴を拡大する力が働き、第２フィルム３３の僅かな厚み（１００〜５００μｍ）であっても、通電棒４２と第２フィルム３３とを確実に接触させるためである。この通電棒４２をリード線（図示せず）などを介して高圧電源３に接続することにより、第２フィルム３３を確実に高圧電源３に導通させることができるものである。これにより、信頼性を高めることができる。

この方式は、既に成形された３層フィルム３１に加工を施すことなく、第２フィルム３３を確実に高圧電源３に導通させることができるもので、３層フィルム３１を用いた極板の製作を安価で簡単に行なうことができるものである。

（実施の形態４）
図６は、図１および図２における、帯電部１１の接地電極板１３、集じん部２１の荷電極板２２、集じん部２１の接地極板２３のうち、いずれかまたは複数種に用いられる３層フィルム３１を含む極板の、実施の形態４を示す詳細図および断面図である。図３と同じ構成要素については同じ符号を用い、説明を省略する。なお、３層フィルム３１を用いない極板は、ステンレスやアルミニウムなどの金属板であってもよい。

図６において、３層フィルム３１は、２枚の第１フィルム３２の間に、第２フィルム３３を挟んで構成されている。ここで、第１フィルム３２および第２フィルム３３の材質としては、いずれも厚さ１００〜５００μｍのポリフッ化ビニリデン系樹脂を用いている。３層フィルム３１の周囲は、金属や樹脂などの剛体としてのフレーム３４（フレームＡ３４ａ、フレームＢ３４ｂ）によって挟まれ、４箇所の穴３５にボルトとナット（図示せず）を通すことにより締結し、剛性を保っている。

フレームＡ３４ａには、内面に３層フィルム３１の表面方向に平行方向にメネジ４１ａを設けたボス４１が４箇所備えられている。このボス４１に、先端４２ａが尖った円錐形で中央部にオネジ４２ｂを設けた導電性の通電棒４２をねじ込むことにより、３層フィルム３１の第２フィルム３３に対しくさび状に差し込むようにしてある。ここで、通電棒４２の先端４２ａを円錐形にした理由は、通電棒４２が第２フィルム３３に接触する部分において、常に第２フィルム３３の穴を拡大する力が働き、通電棒４２と第２フィルム３３とを確実に接触させるためである。この通電棒４２をリード線（図示せず）などを介して高圧電源３に接続することにより、第２フィルム３３を確実に高圧電源３に導通させることができるものである。これにより、信頼性を高めることができる。

この方式は、既に成形された３層フィルム３１に加工を施すことなく、第２フィルム３３をより確実に高圧電源３に導通させることができるもので、３層フィルム３１を用いた極板の製作を安価で簡単に行なうことができるものである。

本発明は、大風量を処理する電気集じん機に有効であり、重量を軽量化することが出来る電気集じん機を提供できる。また、空気中の浮遊粒子状物質に可燃性物質が含まれているものを処理する場合にも有効であり、火花放電を発生させずに、安全に捕集することが出来る電気集じん機を提供できる。

本発明の実施の形態１〜４を示す電気集じん機の構成図 本発明の実施の形態１〜４を示す帯電部と集じん部の斜視図 本発明の実施の形態１を示す極板の図（（ａ）極板の詳細図、（ｂ）極板の断面図） 本発明の実施の形態２を示す極板の図（（ａ）極板の詳細図、（ｂ）極板の断面図） 本発明の実施の形態３を示す極板の図（（ａ）極板の詳細図、（ｂ）極板の断面図） 本発明の実施の形態４を示す極板の図（（ａ）極板の詳細図、（ｂ）極板の断面図） 従来の電気集じん機を示す構成図

符号の説明

２ 送風機
３ 高圧電源
１１ 帯電部
１２ 放電電極
１３ 接地電極板
２１ 集じん部
２２ 荷電極板
２３ 接地極板
３１ ３層フィルム
３２ 第１フィルム
３３ 第２フィルム
３４ フレーム
３６ 表面露出部
３７ 通電板
４１ａ メネジ
４２ 通電棒
４２ａ 先端
４２ｂ オネジ

Claims (12)

1. 放電電極と接地電極板とを空気の流れ方向に平行に積層配置し空気中の浮遊粒子状物質を帯電させる帯電部と、荷電極板と接地極板とを空気の流れ方向に平行に積層配置し前記帯電部で帯電された空気中の浮遊粒子状物質を捕集する集じん部と、前記帯電部と前記集じん部内に浮遊粒子状物質を含んだ空気を流入させる送風機と、浮遊粒子状物質を捕集するために前記帯電部と前記集じん部に高電圧を供給する高圧電源とを備え、前記帯電部の前記接地電極板、前記集じん部の前記荷電極板、前記集じん部の前記接地極板のうち、いずれか１つ以上は、２枚の絶縁性もしくは半導電性の第１フィルムの間に導電性の第２フィルムを挟んだ３層フィルムで構成され、前記極板には前記第２フィルムの表面露出部を設け、前記高圧電源に電気的に導通させた通電板を前記表面露出部に接触させ、前記第２フィルムを前記高圧電源に電気的に導通させるようにした電気集じん機。
2. 帯電部の接地電極板に用いる３層フィルムのうち、第１フィルムの体積抵抗率は１０⁹〜１０¹²Ω・ｃｍであり、第２フィルムの体積抵抗率は１０⁴Ω・ｃｍ以下であり、いずれのフィルムも厚みが１００〜５００μｍである請求項１記載の電気集じん機。
3. 集じん部の荷電極板または接地極板に用いる３層フィルムのうち、第１フィルムの体積抵抗率は１０⁹Ω・ｃｍ以上であり、第２フィルムの体積抵抗率は１０⁴Ω・ｃｍ以下であり、いずれのフィルムも厚みが１００〜５００μｍである請求項１記載の電気集じん機。
4. 極板の３層フィルムは、少なくとも１辺の端面に平行に所定の幅で１枚の第１フィルムと１枚の第２フィルムの２層のみで構成された表面露出部を設けた請求項１〜３のいずれかに記載の電気集じん機。
5. 極板の３層フィルムの少なくとも１辺の端面において、３層フィルムの表面方向に対し５〜３０°の角度で斜めに切除することによって、表面露出部を形成した請求項４記載の電気集じん機。
6. 極板の３層フィルムの周囲にフレームを設け、前記フレームに通電板を挟み込む構成とした請求項４または５記載の電気集じん機。
7. 放電電極と接地電極板とを空気の流れ方向に平行に積層配置し空気中の浮遊粒子状物質を帯電させる帯電部と、荷電極板と接地極板とを空気の流れ方向に平行に積層配置し前記帯電部で帯電された空気中の浮遊粒子状物質を捕集する集じん部と、前記帯電部と前記集じん部内に浮遊粒子状物質を含んだ空気を流入させる送風機と、浮遊粒子状物質を捕集するために前記帯電部と前記集じん部に高電圧を供給する高圧電源とを備え、前記帯電部の前記接地電極板、前記集じん部の前記荷電極板、前記集じん部の前記接地極板のうち、いずれか１つ以上は、２枚の絶縁性もしくは半導電性の第１フィルムの間に導電性の第２フィルムを挟んだ３層フィルムで構成され、前記極板の３層フィルムの表面方向に垂直または平行に前記高圧電源に電気的に導通させた通電棒を差し込むことによって、前記通電棒を前記第２フィルムに接触させ、前記第２フィルムを前記高圧電源に電気的に導通させるようにした電気集じん機。
8. 帯電部の接地電極板に用いる３層フィルムのうち、第１フィルムの体積抵抗率は１０⁹〜１０¹²Ω・ｃｍであり、第２フィルムの体積抵抗率は１０⁴Ω・ｃｍ以下であり、いずれのフィルムも厚みが１００〜５００μｍである請求項７記載の電気集じん機。
9. 集じん部の荷電極板または接地極板に用いる３層フィルムのうち、第１フィルムの体積抵抗率は１０⁹Ω・ｃｍ以上であり、第２フィルムの体積抵抗率は１０⁴Ω・ｃｍ以下であり、いずれのフィルムも厚みが１００〜５００μｍである請求項７記載の電気集じん機。
10. 通電棒は先端が尖った円錐形であり、３層フィルムに対してくさび状に差し込まれた請求項７〜９のいずれかに記載の電気集じん機。
11. 極板の３層フィルムの周囲にフレームを設け、前記フレームには少なくとも通電棒の数と同数のネジが設けられ、前記ネジに前記通電棒をねじ込むことにより、前記３層フィルムに対しくさび状に差し込むようにした請求項１０記載の電気集じん機。
12. 第１フィルムおよび第２フィルムは、いずれもポリフッ化ビニリデン系樹脂であり、前記各フィルムは基材にイオン性導電剤を混ぜ込むことによって電気抵抗が調整され、前記各フィルムを熱溶着することによって３層フィルムが構成された請求項１〜１１のいずれかに記載の電気集じん機。

Images