JPH0368465A - 電気集塵機用電源装置 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は電気集塵機用高圧電源装置に係り、特に直流高
電圧にコンデンサの充放電によるパルス波形の電圧を重
畳した電圧波形を出力するに好適な電気集塵機用高圧電
源装置に関するものである。

〔従来の技術〕

一般に電気集塵装置においてはダストの電気抵抗が高く
なると逆電離現象と呼ばれる異常放電が発生し集塵性能
を著しく低下させることが知られている。これは集塵室
の集塵電極板上に帯電付着したダストが高抵抗の場合、
ダスト層の電荷放出が悪いためにそのダスト層において
電気的絶縁破壊が生じ、この絶縁破壊によって発生した
イオンが集塵空間の電荷を中和してしまうものである。

このような逆電離現象の対策として、従来、電気集ｍ機
にはパルス荷電方式と間欠荷電方式とが採用されている
。

前者の電気集塵機用高圧電源装置は、直流高圧電源装置
と、パルス電源装置との２台の電源装置を用い、直流高
電圧にパルス波形の電圧を重畳する方式がとられている
。即ち、集塵機の放電電極と集塵電極との電極間にコロ
ナ放電開始電圧前後の直流バイアス電圧を印加させた状
態で数パルス７秒以上の高電圧パルスを印加させる荷電
方法が採用されている。第８図にこのような荷電方法が
採用されている従来の電気集塵機の電源装置の全体構成
を示す。

第８図に於いて、１０は集塵機、１２は直流高電圧電源
回路、１４は高電圧パルス発生電源回路である。集塵機
１０は放電電極１６と集塵電極１８とから構成される。

直流高電圧電源回路１２は、交流電ｉ１！！２０、スイ
ッチングサイリスタ２２、昇圧トランス２４、整流器２
６からｌＩ威される。

また、高電圧パルス発生電源回路１４は、交流１Ｎ２８
、サイリスタ３０．平滑コンデンサ３２、スイッチング
サイリスタ３３、ダイオード３４、コイル３５、昇圧ト
ランス３６から構成される。

直流高電圧を源回路１２と高電圧パルス発生電源回路１
４とは結合コンデンサ３８を介して結合される。

このような構成の電気集塵機では、集塵機１０の放電電
極１６と集塵電極１８との電極間に直流高電圧電源間１
１２から出力されるベース電圧が印加され、又、高電圧
パルス発生電源回路１４から出力される高電圧パルスが
結合コンデンサ３８によってペース電圧に重畳されて印
加されるようになっている。

即ち、直流高電圧電源回路１２の交流電源２０からの電
圧は、昇圧トランス２４によって昇圧され、整流器２６
により直流に整流され、放電極１６と集塵極１８との間
にペース電圧として荷電される。一方、パルス発生電源
回路１４のサイリスタ３０のゲートに電圧が印加されて
導通され、交流電源２８からの電圧がコンデンサ３２に
充電される。次に、サイリスタ３３のゲートに電圧が印
加されて導通されると共にコンデンサ３２から放電され
、昇圧トランス３６の一次巻１１３６Ａの電圧が昇圧ト
ランス３６により、二次巻！３６Ｂ側で昇圧される。昇
圧トランス３６で昇圧された電圧は、コンデンサ３８を
介して電気集Ｗ１機の放電極の電圧を上昇させる。一方
、パルス発生電源口Ｖｓ１４のコイル３５のインダクタ
ンスＬｌ　、昇圧トランス３６のインダクタンスＬ２　
、コンデンサ３８の静電容量、及び電気集塵機の放電極
１６と集塵極間１８の静電容量とで共振回路を構成し、
昇圧した後の次の半サイクル間は、ダイオード３４を介
して電流が逆方向に流れて電圧が急激に下がる。このよ
うにしてベース電圧に重畳してパルス波形の電圧（パル
ス電圧）が印加される。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところで、従来の電気集塵機用高圧電源装置は、パルス
電圧のパルス幅が長い為、放電極面からイオンの放出が
一様に行われない欠点があった。この為、スパーク電圧
が低く、火花放電が発生し易くなり、集塵能力が低下す
る欠点がある。

この為、パルス電圧のパルス幅を短くしようとすると、
ｄｉ／ｄｔ　が大きくなり、−次側のサイリスタに大き
な負担がかかるようになる。従って、従来、小容量の電
気集塵機ではパルス電圧のパルス幅を短くすることも可
能であったが、大容量の電気集塵機では、サイリスクに
負担がかかり過ぎ、パルス幅を短くすることが出来なか
った。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、大
容量の電気集塵機でもパルス幅が短く出来、更に、放電
極からイオンの放出が一様に行われ、スパーク電圧が高
くて集塵能力が低下しない電気業！！装置用電源装置を
提案することを目的とする。

〔課題を解決する為の手段〕

本発明は、前記目的を達成する為に、直流高電圧にパル
ス波形の電圧を重畳した電圧を電気集塵機に供給する電
気集塵機用高圧電源装置において、交流電源からの交流
電圧を昇圧、整流し、放電極と集塵極との間に直流高電
圧を印加する直流高電圧発生手段と、交流電源からの交
流電圧をパルス波形の電圧に成形し、これを昇圧する手
段と、昇圧した出力電圧波形を磁気圧縮する磁気パルス
圧縮手段とを備え、この磁気パルス圧縮手段によりパル
ス幅が圧縮されたパルス波形の電圧を前記放電極と集塵
電極との電極間に印加する手段とから成ることを特徴と
している。

〔作用〕

本発明では、直流高電圧発生手段により集！！機の放電
極と集塵極との間にベース電圧が印加される。一方、磁
気パルス圧縮手段によりパルス電圧が磁気圧縮されてベ
ース電圧に重畳される。これによりパルス幅が短くなり
放電極からのイオン放出が一様になされる。

〔実施例〕

以下添付図面に従って本発明に係る電気集塵機用電源装
置の好ましい実施例を詳説する。

第１図は本発明に係る第１実施例の構造が示され、第８
図に示した従来の電気集塵機用電源装置と同一の部材若
しくは類似の部材には同一の符号を付し、その詳しい説
明は省略する。

第１図に於いて、１０は集塵機、１２は直流高電圧電源
回路、１４は高電圧パルス発生電源回路である。集ｍａ
１２は放電電極１６と集塵電極１８とから構成される。

直流高電圧電源回路１２は、交流電１１１！２０、スイ
ッチングサイリスタ２２、昇圧トランス２４、整流器２
６から構成される。

また、高電圧パルス発生電源回路１４の一次側には、交
流電源２０、ダイオード３１、平滑コンデンサ３２、ス
イッチングサイリスタ３３、ダイオード３４、インダク
タ３５、昇圧トランス３６から構成される。更に、二次
側にはコンデンサ４０、過飽和リアクトル４２が設多す
られる。過飽和リアクトル４２は第２図に示すようにト
ロイダル型磁芯４２Ａから構成される。トロイダル型磁
芯４２Ａは、非晶質合金又は合金、若しくはフェライト
等の材料で形成される。

第１実施例は、パルス電圧は一定のパルス電圧で運転す
るもので、ダイオード３１により交流電Ｒ２８からの交
流電圧を整流して、コンデンサ３２を交流電圧のピーク
値まで充電し、パルス発生回路の直流電源電圧を得てい
る。

第１実施例では、電気集塵機１０の容量や、パルストラ
ンス３６で昇圧後の電圧をもとに、磁気圧縮回路の可飽
和リアクトル４２を適当に設計することにより、入力が
あると自動的にパルス圧縮動作を行う。つまりサイリス
タ３３をオンさせると、コンデンサ３２に蓄えられてい
た電荷は、パルストランスの一次側３６Ａを通して流れ
、二次側３６Ｂに昇圧されたパルス電圧が現れる（パル
ス幅はりアクドル３５．３７、パルストランス３６の巻
線のインダクタンス及びコンデンサ３２．３８．４０の
容量で決まる〉。この電圧がピークに近くなったとき、
可飽和リアクトル４２が飽和し、抵抗は略零に近づく。

直流高電圧電源回路１２と高電圧パルス発生電源回路１
４とは総合コンデンサ３８を介して結合される。

前記の如く構成された本発明に係る電気集塵機用電源装
置によれば、直流高電圧電源回路１２の交流電源２０か
らの電圧は、昇圧トランス２４によって昇圧され、整流
器２６により直流に整流され、放電極１６と集塵極１８
との間にベース電圧が印加される。一方、高電圧パルス
発生電源回路１４の交流電源２８からの交流電圧はダイ
オード３１で整流されてコンデンサ３２に充電される。

次に、サイリスタ３３のゲートに電圧がＥ＋７加されて
導通されると共にコンデンサ３２から放電され、昇圧ト
ランス３６の一次巻線３６Ａの電圧が昇圧トランス３６
により、二次巻線３６Ｂ（ＩＱで昇圧される。昇圧され
た二次側電流はコンデンサ４ｏを充電する。コンデンサ
４０への充電が終了すると徐々に電流が過飽和リアクト
ル４２に流れ始め、入力端子がピーク値の時、この時過
飽和リアクトル４２は飽和状態になって抵抗値が零に近
づく。

これによりコンデンサ４ｏからの電流が急激に流れ、パ
ルス電圧波形が圧縮される。この時の人力電圧と出力電
圧との波形を示しているのが第３図である。一方、パル
ス発生電源回路１４のコイル３５．３７のインダクタン
スＬ、　、Ｌコ、昇圧トランス３６のインダクタンスＬ
’　、コンデンサ３２．３８．４０の静電容量と電気集
塵機の放電極と集塵極間の静電容量とで共振回路を構成
し、昇圧した後の次の半サイクル間はダイオード３４を
介して電流が逆方向に流れて電圧が急激に下がる。

このようにしてベース電圧に重畳してパルス電圧が荷電
される。このように、本発明ではパルス発生電源回路１
４の二次側でパルス幅を圧縮するので、−次側のサイス
フ３３に負担をかけない。

第４図では本発明に係る第２実施例が示され、コンデン
サ４０と過飽和リアクトル４２との組合わせは第１実施
例の１段に限らず、複数段、例えば１４図に示すように
２＆設けてもよい。

第５図はパルス電圧が変化し得る場合の他の実施例でコ
ンデンサ３２の充電圧をサイリスタ３０の位相角制御に
より調節し、パルス電圧の大きさを変えられるようにし
たものである。この場合、パルス発生電源回路１４の二
次側コイル３６Ｂに現れる電圧が変化すると、磁気圧縮
回路が飽和するタイミングも変化する。従って、第６図
に示すように直流電圧Ｖにより、コア４２Ａのもう一つ
の巻線に電流を流し、コアを偏磁させて、入力電圧が変
化したときでも最適タイミングで磁気圧縮動作が始まる
ようにする。直流電圧Ｖは、第５１！１のサイリスタ３
０の位相角制御と運動して変化するようにし、偏磁の大
きさを調整し、磁気圧縮回路の入力電圧の変化に対応さ
せる。

第７図はパルス電圧を変える場合の他の磁気圧縮回路の
例として示されている。第７図に示すように過飽和リア
クトル４２にトリガ回路４４を付加し、サイリスタ４６
をオンしてトリガのための電流を流して強制的にタイミ
ングをとっている。

即ち、サイリスタ４６にトリガ信号を加えると、コンデ
ンサ４７に蓄えられた電荷がサイリスタ４６を通してト
リガ用のコイルを流れ、コア４２Ａは飽和する。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明に係る電気集塵機用電源装置
によれば、磁気パルス圧縮子役を設けてパルス発生手段
からのパルス波形幅を圧縮したので、放電極からのイオ
ンの放出が一様に行われ、集塵能力が低下しない。

また、パルス電圧波形を磁気圧縮で縮めるので、パルス
電圧は一次側で緩やかに立上げることが出来るので、サ
イリスクに負担をかけるようなことがない。これにより
、従来、小容量の電気集塵機でしかパルス幅を縮めるこ
とは出来なかったが、本発明により大容量の電気集塵機
でも短いパルス幅のパルス電圧を供給できるようになっ
た。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る第１実施例を示すブロック図、第
２図は第１実施例の過飽和リアクトルを示す回路図、第
３図は第１実施例の入出力波形を示す特性図、第４図は
本発明の第２実施例のブロック図、第５図は本発明の第
３実施例を示すブロック図、第６図は第３実施例で用い
られる過飽和リアクトルの回路図、第７図は第３実施例
で用いられる別の過飽和リアクトルの回路図、第８図は
電気集塵機の従来の電源回路図である。 ｌＯ・・・電気集塵機、　　１２・・・直流高電圧電源
回路、　　１４・・・高電圧パルス発生電源回路、　４
０・・・コンデンサ、　　４２・・・過飽和リアクトル
。 第　３　図 ’Ａ　４　　ｂ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）直流高電圧にパルス波形の電圧を重畳した電圧を
   電気集塵機に供給する電気集塵機用高圧電源装置におい
   て、 交流電源からの交流電圧を昇圧、整流し、放電極と集塵
   極との間に直流高電圧を印加する直流高電圧発生手段と
   、 交流電源からの交流電圧をパルス波形の電圧に成形し、
   これを昇圧する手段と、 昇圧した出力電圧波形を磁気圧縮する磁気パルス圧縮手
   段とを備え、 この磁気パルス圧縮手段によりパルス幅が圧縮されたパ
   ルス波形の電圧を前記放電極と集塵電極との電極間に印
   加する手段とから成る電気集塵機用電源装置。