JPH0253106B2

JPH0253106B2 -

Info

Publication number: JPH0253106B2
Application number: JP57119626A
Authority: JP
Inventors: Yasuaki Nagao
Original assignee: Fuji Electric Corporate Research and Development Ltd
Current assignee: Fuji Electric Co Ltd
Priority date: 1982-07-09
Filing date: 1982-07-09
Publication date: 1990-11-15
Also published as: JPS5910355A

Description

【発明の詳細な説明】本発明は電気集じん器のうち主として環境改善
用に使用される、集じん極板間隔が10ミリメート
ルを越えない電気集じん器の異常処理装置に関す
る。この種の電気集じん器は一般に極板間に付着
した固形異物による異常スパークや高抵抗短絡に
よつて被補集物質が加熱される可能性があるた
め、とりわけオイルミスト集じんのように比較的
引火しやすい物質をあつかう場合、適当な予防保
全措置をほどこすことが必要とされる。

この種の予防保全措置として第１図に示すよう
な方法が従来知られている。本図は荷電部と集じ
ん部を電気的に分離した二段式電気集じん器の例
である。第１図において１は昇圧変圧器であり商
用ライン電源電圧を入力することにより集じんに
必要な高電圧を出力する。この出力を整流ユニツ
トD₁にて整流して電気集じん器のコロナ放電部
すなわち荷電部４および集じん部５に直流高電圧
を供給する。他方、これら直流高電圧の反対極側
はパス８およびパス９を介してパス７に結合され
パス７は電気集じん器の外囲器６に接合されここ
で接地される。このような構成によつて電気集じ
ん器本体の荷電部４および集じん部５を流れる電
流はそれぞれパス８およびパス９を流れる電流と
等しくなる。そこで荷電部４および集じん部５を
流れる電流を検出する手段としてパス８およびパ
ス９からパス７に至る回路内に抵抗器１０および
１１をそれぞれそう入することにより電流値を電
圧値に換算し、これら電圧値をコンパレータ１２
および１３を用いてそれぞれあらかじめ定めたし
きい値−v₂および−v₁と比較し、電圧の絶対値の
いずれかがこれらしきい値の絶対値を越えた場
合、各コンパレータの出力によりトランジスタ１
４が動作し、リレー１５を動作させて、主変換器
入力回路のスイツチ１６を解除することにより電
気集じん器本体への高電圧の供給を停止し、この
処理により電気集じん器の荷電部もしくは集じん
部における発火事故を末然に防ぐというものであ
る。

しかし本方式は次に示すような欠点を有する。

本発明が対象とする集じん極板間隔が比較的小
さい電気集じん器においては、スパークのように
不可避的に発生し、ひん度が大きすぎなければ危
険ではない電気的現象と、極板間短絡のごとく発
火危険にただちに結びつく電気的現象が生じうる
ため、単に電流値の大小のみで危険の度合いを判
断することは本来無理があり、そのため補助手段
としてコンデンサ１７、および１８を抵抗器１０
および１１にそれぞれ並列に接続する方法が用い
られる。これらコンデンサはスパークによりパス
７を通して流出する電気エネルギを吸収する役割
と、短絡電流を一定時間吸収して短絡電流の発生
とコンパレータの動作との間に遅延を生ぜしめる
役割をはたすことにより予防保全回路の誤動作を
一応防止することが出来るとされている。しか
し、本回路構成において異常電流の検出感度を上
げるために例えば抵抗１１の値を大きくすると、
遅延時間を変えないためにはコンデンサ１８の容
量を減じなければならず、コンデンサ１８の容量
を減じると、該コンデンサはより小量の電荷で設
定電圧値まで充電されてしまい、スパークの発生
による誤動作耐力が減じられる。逆にスパークの
誤動作耐力を減少せしめないためにコンデンサの
容量を減じなければ、遅延時間が短くなりすぎる
ことによる誤動作が発生するというようにコンデ
ンサの容量に対する要求が相反する結果となり、
そのため実用器においてたびたび誤動作を生じる
という欠点を有していた。

この発明は上記の欠点を除去してより安全かつ
誤動作の少ない電気集じん器を提供することを目
的とする。

第２図はこの発明の実施例を示すもので変圧器
１、整流ユニツト、荷電部４、集じん部５、外囲
器６、パス７，８および９の構成は第１図の場合
と同じである。本実施例においてはパス７とパス
８の間にフオトカプラ２０を、パス７とパス９の
間にフオトカプラ２１をそれぞれそう入する。フ
オトカプラの出力トランジスタのエミツタは抵抗
２２および３５を介して接地され、各抵抗の反接
地側端はそれぞれコンパレータ２３、ならびに２
４およびコンパレータ２５ならびに２６に接続さ
れる。コンパレータ２３，２４，２５，２６の出
力端子はいずれもマイクロコンピユータ２７の入
力端子のどれかに１対１で接続される。

マイクロコンピユータ２７の出力端子の１つは
バツフアインバータ２８を介してトランジスタ３
０のベースに接続され、トランジスタ３０のコレ
クタはリレー３２を介して直流電源に接続され
る。マイクロコンピユータ２７の出力端子の他の
１つはバツフアインバータ２９を介してトランジ
スタ３１のベースに接続され、トランジスタ３１
のコレクタはソリツドステートフオトリレー３３
のトリガダイオード３３ａを介して直流電源に接
続される。次に本回路構成の動作原理について説
明する。

本実施例においては電気集じん器の荷電部およ
び集じん部を流れる電流を検出する手段としてフ
オトカプラ２０および２１を用いており、これら
フオトカプラの入力電流はほぼ電気集じん器の荷
電部および集じん部を流れる電流に一致する。フ
オトカプラの出力電流値は入力電流値の増加に対
し単調増大函数的に増加するため、結局フオトカ
プラ２０および２１のエミツタ端子電圧は電気集
じん器本体の荷電部および集じん部の電流の増加
に対し、当初単調増大函数的に増大し、供給直流
電圧Ｖ＋の値で飽和するといつた変化をする。

電気集じん器本体の荷電部および集じん部を流
れる電流値は、あらかじめ設計された適正な値の
範囲があり、これらの上限ならびに下限に対応す
るフオトカプラ２０，２１のエミツタ端子電圧
が、ゼロよりも大きく、かつ飽和電圧よりも小さ
くなるように抵抗２２および３５の値を設定して
おくことは容易である。このように設定しておけ
ばコンパレータ２３，２４，２５，２６の出力状
態を検知することにより電気集じん器に電流異常
が生じているか否かの判定は容易である。さて問
題は電気集じん器に電流異常が生じた場合、それ
が発火等の危険をもたらす異常かそれとも単なる
過渡的な電気現象として黙認すべき異常かの判断
を適確に行なうことである。

この点で本方式は際立つた特徴を有している。
発明者の実験によると、発火等の危険をもたらす
異常とは例えば油性切削油と繊維じんが集じん極
板上に混在した状態でスパークの発生ひん度があ
る限度を越える場合ならびに集じん極板間の異物
がもたらす半短絡状態が発生した場合である。こ
のうち前者はこれまでにも知られている危険であ
るが、後者は発明者の諸実験の結果明らかになつ
た危険であり、その結果から発明者は半短絡状態
の検出下限として従来行なわれている数ミリアン
ペアの制御では不完全であり、少くとも検出感度
を１ケタ程度上げる必要があるとの結論を得た。
この目的は抵抗３５の値を数十キロオームに設定
することによつて実現しうる。他方、スパークが
発生した場合、電流の瞬時値は数キロアンペアに
達することがあるが、この電流はフオトカプラに
直接流入せず、一たんコンデンサ１８にたくわえ
られてのち、フオトカプラ２１、抵抗３６をへて
放電される。このとき抵抗３６はフオトカプラ２
１の保護抵抗の役割をする。フオトカプラ保護の
目的のみから考えればこの抵抗の値は大きいほど
良いが、他方生じうる集じん極板の完全短絡の際
の短絡電流（集じん部電気主回路には一般に保護
抵抗を入れるが、インピダンス電圧降下を防ぐた
めこの抵抗値には限界があり数ミリアンペア流れ
ることは通常さけられない）によつても抵抗３６
の両端に高電圧が発生しない程度に小さい抵抗値
でなければならない。このためスパーク発生時に
ホトカプラ入力側を流れる電流値は前出の半短絡
状態の検出限界よりも大きい値となるのが普通で
ある。従つてフオトカプラ２１のエミツタ端子電
圧は、スパーク発生のたびに飽和電圧に達するこ
ととなる。従つてマイクロコンピユータ２７はこ
れを一たんは異常と判断するのであるが、この状
態はスパーク終了とほぼ同時に解除され、それに
要する時間は１ｍｓよりも小さい。一方半短絡状
態が発生しこれが持続する場合コンパレータの出
力状態は前者と同一であるが時間的には１ｍｓを
越えて継続し、これら時間の差異により集じん極
板間にスパークが発生したのか、半短絡状態にあ
るのかの明瞭な判別が可能である。さらにマイク
ロコンピユータ内蔵のタイマ機能とメモリ機能を
用いればスパークの発生ひん度も定量的に検知出
来、スパークひん度が危険限界を越えた場合、こ
れをも明瞭に判別しうる。

なお半短絡状態の発生又はスパークひん度の過
剰をマイクロコンピユータが認識した場合、自動
的に電源停止、メンテナンス要求の表示をするの
であるが、これらの危険状態は一たん電圧を解除
するとそれだけで回復することもあるのでこうし
た事態にそなえ、ソリツドステートフオトリレー
３３によつて１度電源を切り一たん装置を休ませ
てのち再投入をし、もし回復しない場合のみリレ
ー３２を切ることによつてリレー３４の自己ホー
ルドを解除して装置を停止し、メンテナンス要求
の表示をする。

つぎに、本発明の実施例におけるマイクロコン
ピユータ２７の動作を第３図に示すゼネラルフロ
ーチヤートにもとづいて説明する。S1〜S33はス
テツプを示すもので、ステツプS1で起動をかけ、
ステツプS2で必要な初期化を行なつてから、ス
テツプS3で第２図のソリツドステートフオトリ
レー（SSR）３３をONさせるべく、バツフアイ
ンバータ２９を介してトランジスタ３１を導通さ
せる。ソリツドステートフオトリレー（SSR）３
３は公知のもので、トリガーダイオード３３ａに
電圧が印加されればON、その逆ならばOFFであ
る。ついでステツプS4にて所定時間（実施例で
は100ｍｓ）の時限をとつたのち、ステツプS5で
電流の異常有無を検査する。具体的には第２図の
コンパレータ２３〜２６の出力を同時にチエツク
する。異常がなければこのステツプS5を繰返す
が、異常がある場合にはそれがどのコンパレータ
の出力かを見にいく。まずステツプS6で集じん
部の電流不足（コンパレータ２６の出力あり）、
ステツプS7で集じん部の電流過剰（コンパレー
タ２５の出力あり）を調べる。

集じん部の電流不足の場合はステツプS23に飛
び、再度信号を取り込んで、ステツプS24にてコ
ンパレータ２３〜２６の出力有無を見る。異常が
なければステツプＳ５に戻る。異常があれば所定
の異常検知予定数をプリセツトしてあるレジスタ
から「１」を減算し、ゼロでなければステツプ
S5に戻る。ゼロであれば異常検知数が所定数に
達したとしてステツプS26にてソリツドステート
フオトリレー（SSR）３３をOFFさせ、ステツ
プS27で所定時間（実施例では１秒間）時限をと
つて再びステツプS28でSSR３３をONさせる。
ステツプS29で所定時間（実施例では100ｍsec）
持つたのち、ステツプ30で電流異常がなおも生じ
るか否かを見る。異常が生じなければステツプ
S5に戻り、なおも異常が生じるようであればス
テツプS32にて装置を停止（リレー３２による電
源断）およびブザー吹鳴等を行ないステツプS33
で終了する。

集じん部の電流が過剰の場合には、ステツプ
S7からステツプS8へ進み、過剰状態がたとえば
20ｍsec以上続くか否かを見、続けば短絡発生と
みなしてソリツドステートフオトリレー（SSR）
３３をOFFする。その後のステツプS10〜S13は
前記したステツプS27〜S30と同一思想で、電源
を一たん切ることによる回復を狙つたものであ
る。ステツプS13で電流過剰状態が消減すればス
テツプS5に戻るが、消減しなければステツプS32
へ飛び装置を停止させる。

ステツプS8で電流過剰状態が20ｍsec以下の短
発的なもの（スパーク）である場合には、ステツ
プS14でスパークひん度をたとえば５回／秒程度
の基準にもとづいて調べ、ひん度過剰なら装置停
止、低ひん度なら正常とみなしてステツプS5へ
戻る。

集じん部電流が不足でも過剰でもない場合に
は、荷電部異常であるが、荷電部の電流不足の場
合（ステツプS15）および電流の過不足のない場
合（ステツプS5のあやまりあるいはきわめて短
時間の電流異常の場合）は、ステツプS23へ飛
ぶ。

荷電部電流過剰とステツプS16で判定された場
合には、ステツプS17で過剰状態がたとえば20ｍ
sec以上続くか否かを見て、続けば短絡発生とみ
なしてステツプS18〜S21（S26〜S29、S9〜S12と
同じサブルーチン）へ進み、電源しや断再投入後
の回復状態を見る。ステツプS22で回復と判定さ
れればステツプS5へ戻り、なおも電流過剰と判
定されれば装置停止となる。

荷電部電流過剰の持続時間が20ｍsec以下なら
ば、ステツプS17からステツプS31へ飛んでスパ
ークひん度を調べ、過ひん度なら装置停止、低ひ
ん度ならステツプS5へ戻る。

以上の説明から判るように、この発明では電気集じん器において集じん部電
気回路内にフオトカプラをそう入し、該ホトカプ
ラの出力電流を抵抗を用いて電圧に変換しこの電
圧をコンパレータに導き、コンパレータの出力レ
ベルの時間的変化の特徴からスパークと短絡又は
半短絡状態とを識別し、かつスパークの場合には
その発生ひん度を定量的に認識する構成としたた
め、発火等を生じる危険をもたらす短絡又は半短
絡状態もしくはひん度過剰のスパークが発生した
のか、それとも単なる過渡的で危険をもたらさな
い電気現象に過ぎない単発的なスパークが発生し
たのかを、明瞭に識別することが可能となり、さ
らには半短絡電流の検出感度を高めることも可能
となる。従つてこれらの総合的効果により従来方
式よりもはるかに安全度が高く、又、誤動作の少
い電気集じん器制御が実現できるという効果が得
られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来方法の実施例のブロツク線図、第
２図は本発明の実施例のブロツク線図、第３図は
本発明の実施例のゼネラルフローチヤート例であ
る。４：荷電部、５：集じん部、２０，２１：フオ
トカプラ、２３〜２６：コンパレータ、２７：マ
イクロコンピユータ、３３：ソリツドステートフ
オトリレー（SSR）。

Claims

【特許請求の範囲】

１電気集じん器の荷電部ないしは集じん器の電
流を検出し出力電流を発生するフオトカプラと、
該出力電流を電圧に変換する手段と、該手段の出
力電圧を設定電圧と比較する比較手段と、該比較
手段の出力の有無および出力の持続時間を判別
し、かつ該出力の持続時間が所定値以下の場合に
は該出力の発生ひん度を判別する判別手段である
マイクロコンピユータと、該マイクロコンピユー
タの判別結果にもとづき電気集じん器の電源を短
時間しや断再投入する手段と、前記マイクロコン
ピユータの判別結果にもとづき電気集じん器の電
源を永久しや断する手段とを備えたことを特徴と
する電気集じん器の異常処理装置。