説明

エアクリーナ

【課題】機械的強度が高く、長寿命かつ放電能力の劣化が小さく、安価な放電電極を備えたエアクリーナを提供する。
【解決手段】放電によって気流中の粒子を荷電するイオナイザ5と、イオナイザより下流側に設置され、イオナイザにより荷電された粒子を吸着するコレクタ6と、イオナイザに粒子を荷電するのに必要な高電圧を印加するとともに、コレクタに粒子を吸着するのに必要な高電圧を印加する高電圧印加部4とを有するエアクリーナ1において、イオナイザは、気流と平行に設置される複数の対向電極板7と、対向電極板間に間隔をおいて設置される放電電極板8とで構成され、放電電極板は、中央に開口を有する枠状板材9と、枠状板材の対向電極板に対向する面に、枠状板材の長手方向に直交する向きに配置され、その先端部が枠状板材の枠部9aから突出するように一体化構成されているワイヤ線10とを有する。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
この発明は、放電により気流中の粒子を荷電し、荷電された粒子を吸着するエアクリーナに関するものである。
【背景技術】
【0002】
従来、集塵セルとフィルタを内蔵したエアクリーナが利用されているが、この集塵セル内には上流側にイオナイザ、下流側にコレクタが順次並設されている(例えば、特許文献1参照)。このエアクリーナでは、電源が投入されると、その内部の高電圧出力装置で高電圧を発生し、この高電圧をイオナイザの入力線及びコレクタの入力線にそれぞれ供給する。すなわち、イオナイザ内の放電電極と対向電極との間及びコレクタのコレクタ電極にそれぞれ高電圧が入力される。すると、イオナイザ内に導入されたホコリの粒子はイオナイザの放電電極の放電により生じた静電界内で荷電されて正または負に帯電される。そして、正または負に帯電された粒子はコレクタの各コレクタ電極に到達して、正に帯電した粒子は接地されたコレクタ電極に、負に帯電した粒子は高電圧がコレクタ入力線を介して印加されているコレクタ電極にそれぞれ吸着される。
【0003】
また、イオナイザに設けられる放電電極は、様々な形状のものが考案され使用されているが、大別すると線状放電電極101aと板状放電電極101bに分類される(例えば、特許文献2参照)。図4(a)に示すような、線状放電電極101aは、例えばタングステン線が用いられるが、使用初期から長期経過しても放電性能の劣化は少ないという利点を有する。一方、図4(b),(c)に示すような、板状放電電極101bは、線状放電電極101aよりも板厚で強度を保てるため、強靭で長持ちする反面、通常、放電電極として使用される際、対向電極と平行に配置されるため、単純な板材からエッジ成形した板状電極では放電能力が低い。そこで、この板状放電電極101bに刺や針を設けることで放電能力を高めるように工夫がなされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】実用新案2539206号公報
【特許文献2】特開2007−136284号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
しかしながら、線状放電電極101aでは、放電を繰り返すにしたがい、放電電極の線が細くなり断線し易くなるという課題がある。
【0006】
また、刺や針を有する板状放電電極101bでは、使用し始めると、放電の度にこれらの刺や針が集中的に損耗するため、この損耗により放電能力が比較的早く劣化してしまうという課題がある。
【0007】
このように線状放電電極101aも板状放電電極101bも耐久性や放電性能の面で課題を有すると共に、市場では長寿命かつ放電能力の劣化が小さく安価な放電電極が望まれている。
【0008】
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、機械的強度が高く、長寿命かつ放電能力の劣化が小さく、安価な放電電極を備えたエアクリーナを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【0009】
この発明に係るエアクリーナは、放電によって気流中の粒子を荷電するイオナイザと、イオナイザより下流側に設置され、イオナイザにより荷電された粒子を吸着するコレクタと、イオナイザに粒子を荷電するのに必要な高電圧を印加するとともに、コレクタに粒子を吸着するのに必要な高電圧を印加する高電圧印加部とを有するエアクリーナにおいて、イオナイザは、気流と平行に設置される複数の対向電極板と、対向電極板間に間隔をおいて設置される放電電極板とで構成され、放電電極板は、中央に開口を有する枠状板材と、枠状板材の対向電極板に対向する面に、枠状板材の長手方向に直交する向きに配置され、その先端部が枠状板材の枠部から突出するように一体化構成されているワイヤ線とを有するものである。
【発明の効果】
【0010】
この発明によれば、上記のように構成したので、機械的強度が高く、また放電が繰り返されても放電特性の劣化を抑えることができ、長寿命で安価な放電電極を有するエアクリーナを得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【0011】
【図1】この発明の実施の形態1に係るエアクリーナの構成を示す断面図である。
【図2】この発明の実施の形態1における放電電極板の構成を示す図である。
【図3】この発明の実施の形態2における放電電極板の構成を示す図である。
【図4】従来の放電電極板の構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0012】
以下、この発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。
実施の形態1.
図1はこの発明の実施の形態1に係るエアクリーナ1の構成を示す断面図である。また、図2はこの発明の実施の形態1における放電電極板8の構成を示す図である。
図1に示すように、エアクリーナ1は、プレフィルタ2、集塵セル3及び高電圧印加部4により構成される。
【0013】
プレフィルタ2は、エアクリーナ1内を通過する気流中の比較的大きなホコリ、塵等の粒子を除去するためのものであり、サランネットまたは不織布などにより形成される。
【0014】
集塵セル3は、プレフィルタ2により取り除かれなかった気流中のホコリ、塵等の粒子を荷電して吸着することにより除去するものであり、図1に示すように、イオナイザ5及びコレクタ6により構成される。
【0015】
イオナイザ5は、高電圧印加部4から高電圧を印加されることにより、放電し、静電界を発生させ、このイオナイザ5の静電界内を通過する気流中に含まれるホコリ、塵等の粒子を荷電させて、正に帯電させるものであり、図1に示すように、対向電極板7及び放電電極板8により構成される。
【0016】
対向電極板7は、図1に示すように、イオナイザ5内を通過する気流に対してその厚み方向に垂直な面が平行になるように設置される複数の板状の電極板であり、例えばステンレスにより形成される。この対向電極板7は高圧電源4の負極側と接続されている。
【0017】
放電電極板8は、図1に示すように、放電電極板8の厚み方向に垂直な面が対向電極板7の厚み方向に垂直な面と平行に所定の間隔をおいて配置される。この放電電極板8は、枠状板材9及び複数のワイヤ線10とにより構成される。
【0018】
枠状板材9は、図2に示すように、その中央に開口を有することにより2本の枠部9aを有する枠状の板材であり、例えばステンレスやアルミニウム等により形成される。この枠状板材9は高電圧印加部4の正極側と接続されている。
【0019】
ワイヤ線10は、対向電極板7との間で、高電圧印加部4から印加される高電圧の強さに応じた放電を起こすものであり、例えばステンレス等により形成される。このワイヤ線10は、図2に示すように、枠状板材9の対向電極板7に対向する面上に、枠状板材9の長手方向に直交する向きに所定の間隔で配置される。また、ワイヤ線10の先端部が、枠状板材9の相互に対向する上下の枠部9aの2点間から突出するようにして、カシメまたは溶接等により枠状板材9と一体化して構成されている。
【0020】
コレクタ6は、イオナイザ5により荷電され、正に帯電された気流中のホコリ、塵等の粒子を静電力により吸着するものであり、図1に示すように、高電圧印加部4の正極側に接続される複数の板状の正極コレクタ電極板6aと、高電圧印加部4の負極側に接続される複数の板状の負極コレクタ電極板6bとが所定の間隔をおいて交互に、イオナイザ5の下流側に、通過する気流に対して厚み方向に垂直な面が平行になるように設置されている。
【0021】
高電圧印加部4は、イオナイザ5に粒子を荷電するのに必要な高電圧を印加するとともに、コレクタ6に粒子を吸着するのに必要な高電圧を印加するものである。図1に示すように、この高電圧印加部4の正極側はイオナイザ5内の放電電極板8及びコレクタ6の正極コレクタ電極板6aに接続され、高電圧印加部4の負極側はイオナイザ5内の対向電極板7及びコレクタ6の負極コレクタ電極板6bに接続されている。
【0022】
次に、上記のように構成されるエアクリーナ1の動作について説明する。
エアクリーナ1に不図示の電源が投入されると、不図示の送風機によりエアクリーナ1内に空気が取り込まれる。この空気はプレフィルタ2により比較的大きなホコリ、塵等の粒子が除去され、集塵セル3内のイオナイザ5に送られる。また、高電圧印加部4では高電圧が発生し、集塵セル3内のイオナイザ5及びコレクタ6にそれぞれ供給する。イオナイザ5に設けられる放電電極板8は高電圧印加部4から高電圧が印加されると、対向電極板7と放電電極板8のワイヤ線10との間で、高電圧印加部4から印加される高電圧に応じた強さの放電を起こし、静電界が生じる。このイオナイザ5内に発生する静電界内をプレフィルタ2により比較的大きな粒子が除去された空気が通過することにより、この空気中に残っているホコリ、塵等の粒子は荷電され、正に帯電される。このイオナイザ5内で正に帯電された粒子は、イオナイザ5の下流側に設置されるコレクタ6に送られ、高電圧印加部4の負極側に接続される負極コレクタ電極板6bに静電力により吸着されることにより、エアクリーナ1内に流入する空気中のホコリ、塵等の汚染物質を除去することができる。その後、集塵セル3で浄化された気体は外部に流出される。
【0023】
ここで、放電電極板8を、中央に開口を有する枠状板材9と、枠状板材9の対向電極板7に対向する面上に、枠状板材9の長手方向に直交する向きに配置されるワイヤ線10とにより構成したので、従来の線状の放電電極に対して、機械的強度を向上させることができ、また、放電能力の高いワイヤ線10の先端部による放電に加えて、枠状板材9の開口部分に位置するワイヤ線10からも放電を行うことができるので、従来の板状放電電極に対して、放電能力を向上させることができる。また、ワイヤ線10の先端部が枠状板材9の枠部9aから突出するように構成したので、ワイヤ線10が放電により損耗しても、ワイヤ線10先端の形状は変化しないため、従来の板状の放電電極に対して、放電特性の劣化を抑制することができる。
【0024】
以上のように、この発明の実施の形態1によれば、放電電極板8を、中央に開口を有する枠状板材9と、枠状板材9の対向電極板7に対向する面上に、枠状板材9の長手方向に直交する向きにワイヤ線10の先端部が枠状板材9の枠部9aから突出するようにして配置されるワイヤ線10とにより構成したので、従来の線状の放電電極に対して、機械的強度を向上させることができ、また、従来の板状の放電電極に対して、放電能力を向上させることができ、かつ、放射性能の劣化を少なくすることができる。
【0025】
また、放電電極板8は各ワイヤ線10を枠状板材9の相互に対向する上下の枠部9aの2点間に所定の間隔をおいて取り付けるのみ構成できるため、この放電電極板8を容易に作成することができる。
【0026】
また、放電電極板8に設けられるワイヤ線10の材料としてステンレスを用いて構成したので、安価な材料で放電電極板8を構成することができる。
【0027】
また、枠状板材9の枠部9aに一体化して配置されるワイヤ線10を所定の間隔をおいて配置するように構成したので、電源の容量に合わせて、放電が起こりやすい最適な配置間隔を容易に設定することができる。
【0028】
実施の形態2.
図3はこの発明の実施の形態2における放電電極板8の構成を示す図である。
この発明の実施の形態1における放電電極板8では、各ワイヤ線10は枠状板材9の相互に対向する上下の枠部9aの2点間に突出して取り付け構成したが、この発明の実施の形態2における放電電極板8では、放電電極板8の各ワイヤ線10を枠状板材9の枠部9aの1点に取り付け、各ワイヤ線10の両先端部が枠状板材9の1本の枠部9aから突出するように構成することによっても、この発明の実施の形態1に係るエアクリーナ1と同様の効果を得ることができ、さらに、ワイヤ線10の配置間隔をこの発明の実施の形態1における放電電極板8のワイヤ線10の配置間隔と同一にした場合に、放電能力の高いワイヤ線10の先端部が2倍となるので、放電能力をさらに向上させることができる。
【0029】
また、この発明の実施の形態2における放電電極板8は、この発明の実施の形態1における放電電極板8の枠状板材9の上下枠部9aに跨って配置されるワイヤ線10の中心を打ち抜くことにより容易に作成することができる。
【0030】
なお、この発明の実施の形態1,2における放電電極板8では、枠状板材9を中央に開口を有することにより2本の枠部9aを形成して説明したが、これに限るものではなく、2本以上の多段の枠部9aを有する枠状板材8aを構成するようにしてもよい。
【符号の説明】
【0031】
1 エアクリーナ
2 プレフィルタ
3 集塵セル
4 高電圧印加部
5 イオナイザ
6 コレクタ
6a 正極コレクタ電極板
6b 負極コレクタ電極板
7 対向電極板
8 放電電極板
9 枠状板材
9a 枠部
10 ワイヤ線

【特許請求の範囲】
【請求項1】
放電によって気流中の粒子を荷電するイオナイザと、
前記イオナイザより下流側に設置され、前記イオナイザにより荷電された前記粒子を吸着するコレクタと、
前記イオナイザに前記粒子を荷電するのに必要な高電圧を印加するとともに、前記コレクタに前記粒子を吸着するのに必要な高電圧を印加する高電圧印加部と
を有するエアクリーナにおいて、
前記イオナイザは、気流と平行に設置される複数の対向電極板と、前記対向電極板間に間隔をおいて設置される放電電極板とで構成され、
前記放電電極板は、中央に開口を有する枠状板材と、前記枠状板材の前記対向電極板に対向する面に、前記枠状板材の長手方向に直交する向きに配置され、その先端部が前記枠状板材の枠部から突出するように一体化構成されているワイヤ線とを有することを特徴とするエアクリーナ。
【請求項2】
前記各ワイヤ線は前記枠状板材の相互に対向する枠部の2点間に取り付けられていることを特徴とする請求項1記載のエアクリーナ。
【請求項3】
前記各ワイヤ線は前記枠状板材の枠部の1点に取り付けられるとともに、各ワイヤ線の両先端部が該枠部から突出していることを特徴とする請求項1記載のエアクリーナ。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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