JPH04106642U - 電気式集塵装置の安全保護回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 放電電流または放電電圧の異常発生時の安全
保護動作の信頼性の向上、さらには、異常電流検出また
は異常電圧検出に対する安全保護動作時に、高圧電源装
置に電力が供給され続けることによって発生する電力ロ
スを防止する。 【構成】 高圧電源装置の二次側の高圧電流、高圧電圧
をそれぞれ監視し、異常電流または異常電圧を検出した
ときには、リレー回路を駆動して高圧電源装置の一次側
に設けられたリレースイッチを動作させて入力電源を遮
断し、高圧電源装置の一次側に挿入した電源遮断用リレ
ースイッチをオフし、異常発生時の安全保護動作を行
う。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

この考案は、電気式集塵装置にその安全保護のために組み込まれる安全保護回 路に関する。

【０００２】

【従来の技術】

従来、電気式集塵装置では、コロナ放電によって電極間を通過する粉塵粒子を 荷電する荷電部と、荷電された粒子を集塵する集塵部とから構成されている。そ して、集塵部は、集塵面に導電塗料を塗ったコレクタプレートを設け、これに高 電圧を印加することにより帯電させ、荷電された粉塵粒子を吸着するようにして いる。

【０００３】 そして、このような従来の電気式集塵装置では、コロナ放電を生起させ、また コレクタプレートに高電圧を印加するために商用電源を変換して高圧電源とする 高圧電源装置を備えており、この高圧電源装置の二次側にアイオナイザを接続し 、放電を行わせるようにしている。そして従来から、集塵部に異常な電流が流れ ると、高圧電源装置の負荷が高くなり、高圧電源装置自身で発振しきれなくなる ために、高圧を自動的に遮断する安全保護回路をも設けている。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】

ところが、このような従来の電気式集塵装置の安全保護回路では、異常負荷が かかると高圧電源を自動的に遮断することができるが、その場合でも、高圧電源 装置の出力側である二次側の高圧電力を遮断するだけであり、高圧電源装置の一 次側を遮断することはしておらず、そのために、異常発生時でも高圧電源装置内 部は活性状態にあり、電力ロスが発生する問題点があった。

【０００５】 この考案は、このような従来の問題点に鑑みなされたもので、異常発生時に異 常電流または異常電圧を検出して高圧電源装置の一次側を遮断することにより、 安全保護動作時に電力ロスを起こさない電気式集塵装置の安全保護回路を提供す ることを目的とする。

【０００６】 また、この考案の別の目的は、安全保護動作を異常電流の検出と異常電圧の検 出とのいずれによってもできるようにし、一方の機能が損なわれても他方の機能 によって確実に行えるようにすることにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】

この考案の電気式集塵装置の安全保護回路は、高圧電源装置の一次側に設けた 電源遮断用リレースイッチと、 前記高圧電源装置の二次側において、アイオナイザの放電電流を検出する電流 検出抵抗と、この電流検出抵抗の検出した電流値を所定の過大電流比較値または 過小電流比較値と比較し、過大電流または過小電流を検出したときに検出信号を 出力する異常電流検出回路と、 前記高圧電源装置の二次側に設けた補助巻き線と、前記補助巻き線から取り出 す高圧出力電圧に比例した電圧を整流する整流回路と、前記整流回路からの直流 電圧を所定の過大電圧比較値または過小電圧比較値と比較し、過大電圧または過 小電圧を検出したときに異常電圧検出信号を出力する異常電圧検出回路と、 前記異常電流検出回路からの異常電流検出信号または異常電圧検出回路からの 異常電圧検出信号によりドライブされ、前記電源遮断用リレースイッチに高圧電 源装置の一次側入力を遮断動作させるリレー回路とを備えたものである。

【０００８】

【作用】

この考案の電気式集塵装置の安全保護回路では、高圧電源装置の二次側におい て、アイオナイザとグランドの間に挿入した電流検出抵抗により放電電流を検出 し、異常電流検出回路によって、電流検出抵抗の検出した電流値を所定の過大電 流比較値または所定の過小電流比較値と比較し、過大電流または過小電流を検出 したときに異常電流検出信号を出力し、これをリレー回路に与える。

【０００９】 一方、整流回路により、高圧電源装置の二次側に設けた補助巻き線から取り出 す高圧出力電圧に比例した電圧を整流し、異常電圧検出回路において、整流回路 からの直流電圧を所定の過大電圧比較値または過小電圧比較値と比較し、過大電 圧または過小電圧を検出したときには異常電圧検出信号を出力し、これをリレー 回路に与える。

【００１０】 リレー回路では、前記異常電流検出回路からの異常電流検出信号または異常電 圧検出回路からの異常電圧検出信号を受けて動作し、高圧電源装置の一次側に設 けた電源遮断用リレースイッチを遮断動作させる。

【００１１】 こうして、高圧電源装置の電源電流または電源電圧の異常に対して、高圧電源 装置の一次側から遮断することにより安全保護動作することができる。

【００１２】

【実施例】

以下、この考案の実施例を図に基づいて詳説する。

【００１３】 図１は、この考案の一実施例を示すものであり、商用電源ＡＣ１００Ｖを集塵 装置の集塵部のための高圧電源ＶH に変換するための高圧電源装置１と、コロナ 放電を行うためのアイオナイザ２とを備えている。

【００１４】 そして、異常電流検出のために、前記アイオナイザ２とグランドとの間に挿入 された放電電流検出抵抗Ｒｓと、この放電電流検出抵抗Ｒs に流れる電流ＩD に より生起される電圧Ｖs を電流検出信号として取り出し、内部電子回路で処理し やすいレベルの電圧に変換するためのレベルコンバータ３と、出力インピーダン スを低下させるためのバッファアンプ４とを備えている。このバッファアンプ４ の出力は２系統に分けられるようになっている。

【００１５】 安全保護回路はさらに、バッファアンプ４の出力の一方が入力される過大電流 レベルコンパレータ５と、バッファアンプ４の出力の他方が入力される過小電流 レベルコンパレータ６と、これらの過大電流、過小電流レベルコンパレータ５， ６それぞれに過大電流比較用の比較電圧ＶIref(max) 、過小電流比較用の比較電 圧ＶIref(min) を与える比較電圧発生部７，８と、これらのレベルコンパレータ ５，６のいずれかからの“Ｈ”レベル信号を通過させるＯＲ回路９と、このＯＲ 回路９からの“Ｈ”レベル信号により起動されるリレードライブ回路１０とを備 えている。

【００１６】 安全保護回路はさらに、このリレードライブ回路１０により駆動されるリレー ＲＬ１およびこのリレードライブ回路１０によりセットされるセット側ラッチン グリレーＲＬ２set を備えている。

【００１７】 電気式集塵装置の安全保護回路はまた、前記リレーＲＬ１の励磁により動作す る電源遮断用リレースイッチ（常開接点）ｒｌ１を高圧電源装置１の一次側、す なわち、商用電源入力側に備えている。

【００１８】 また、この実施例の安全保護回路は、異常電圧検出のために、高圧電源装置 １の二次側に補助巻き線１１を備え、この補助巻き線１１の出力を整流するため の整流回路１２と、外来サージなどから回路を保護するための保護回路１３と、 出力インピーダンスを低下させるためのバッファアンプ１４とを備えている。

【００１９】 さらに、バッファアンプ１４の電圧出力を所定の過大電圧比較値Ｖrefmax、過 小電圧比較値Ｖrefminそれぞれと比較する過大電圧レベルコンパレータ１５およ び過小電圧レベルコンパレータ１６と、これらのレベルコンパレータ１５，１６ それぞれに過大電圧比較値Ｖrefmax、過小電圧比較値Ｖrefminそれぞれを与える 比較電圧発生部１７，１８と、これらのレベルコンパレータ１５，１６のいずれ かからの“Ｈ”レベル信号を通過させるＯＲ回路１９とを備えており、このＯＲ 回路１９の出力もまた、前記リレードライブ回路１０に入力するようになってい る。

【００２０】 さらに、電気式集塵装置は交流電源を整流回路２０で整流し、さらに直流安定 化回路２１で安定化させて出力する構成の直流電源装置２３を備えており、この 直流電源装置２３に、安全保護回路を構成する要素として、前記リレードライブ 回路１０によりリセットされるリセット側ラッチングリレーＲＬ２reset と、常 閉リレースイッチｒｌ２が設けてある。

【００２１】 次に、上記の構成の電気式集塵装置の安全保護回路の動作について、説明する 。

【００２２】 まず、異常電流検出による安全保護動作について説明する。

【００２３】 電源遮断用リレースイッチｒｌ１は通常状態では閉じており、商用電源ＡＣ１ ００Ｖを高圧電源装置１に供給できるようにしている。

【００２４】 高圧電源装置１からは、アイオナイザ２に高電圧ＶH が供給され、コロナ放電 を行う。

【００２５】 放電電流検出抵抗Ｒs は、このアイオナイザ２の放電電流ＩD を検出し、その 検出信号として両端電圧信号Ｖs をレベルコンバータ３に出力する。レベルコン バータ３は、入力される電圧信号Ｖs を内部電子回路で処理しやすい電圧レベル に変換し、バッファアンプ４に通して出力インピーダンスを低下させ、これを２ 系統のレベルコンパレータ５，６に入力する。

【００２６】 過大電流レベルコンパレータ５は、放電電流の過大値（ＩDDmax ）を検出する もので、比較電圧発生部７からの過大電流検出用の比較電圧ＶIrefmax を検出電 圧信号Ｖs と比較し、ＶIrefmax ＞Ｖs であれば、“Ｈ”レベル信号を出力する 。逆に、過小電流レベルコンパレータ６は、放電電流の過小値（ＩDDmin ）を検 出するもので、比較電圧発生部８からの過小電流検出用の比較電圧ＶIrefmin を 検出電圧信号Ｖs と比較し、ＶIrefmin ＜Ｖs であれば、“Ｈ”レベル信号を出 力する。

【００２７】 ＯＲ回路９では、放電電流ＩD が過大、または過小であれば、レベルコンパレ ータ５，６のいずれかから“Ｈ”レベル信号が入力され、これをリレードライブ 回路１０に与えて、リレーＲＬ１，ＲＬ２set を駆動する。

【００２８】 リレーＲＬ１のリレースイッチｒｌ１は常開接点であり、リレーＲＬ１が駆動 される（非励磁状態になる）と、高圧電源装置１の交流入力電源を遮断すること になり、これにより、高圧電源装置１の高圧出力も遮断される。

【００２９】 また、リレードライブ回路１０によってラッチングリレーのセット側ＲＬ２se t が駆動されることにより、常閉接点のリレースイッチｒｌ２がオフとなり、リ レー電源Ｖc と直流安定化電源Ｖccが遮断される。

【００３０】 次に、放電電流が過大になり、あるいは過小となる異常状態が解消したときに は、直流電源装置２３側でリセットスイッチRESETSW を押すことにより、ラッチ ングリレーのリセット側ＲＬ２reset を駆動することによって常閉接点のリレー スイッチｒｌ２をリセットし、これによって直流電源装置２３を立ち直らせ、リ レー電源Ｖc を立ち直らせてリレーＲＬ１を励磁状態とし、電源遮断用リレース イッチｒｌ１をオン状態にして高圧電源装置１をリセットすることができる。

【００３１】 こうして、電気式集塵装置のコロナ放電をなす高圧電源部分に過大電流あるい は過小電流が流れるようになれば、高圧電源装置１への入力電力を遮断すること により安全保護動作を行うことができる。

【００３２】 次に、異常電圧検出による安全保護動作について説明する。

【００３３】 高圧電源装置１に設けられた補助巻き線１１は、高圧出力電圧に比例した電圧 信号Ｖc を出力し、これが整流回路１２に入力されて整流され、直流電圧信号と して保護回路１３、バッファアンプ１４を通してレベルコンパレータ１５，１６ に同時に入力される。

【００３４】 過大電圧レベルコンパレータ１５には、比較電圧発生器１７から所定の過大電 圧比較値Ｖrefmaxが入力されており、入力されてくる電圧信号Ｖc をこの過大電 圧比較値Ｖrefmaxと比較し、検出電圧信号Ｖc の方が大きければ異常電圧検出信 号をＯＲ回路１９に与える。

【００３５】 また、過小電圧レベルコンパレータ１６には、比較電圧発生部１８から所定の 過小電圧比較値Ｖrefminが入力されており、入力されてくる電圧信号Ｖc をこの 過小電圧比較値Ｖrefminと比較し、検出電圧信号の方が小さければ異常電圧検出 信号をＯＲ回路１９に与える。

【００３６】 このようにして、ＯＲ回路１９にいずれかのレベルコンパレータ１５，１６か ら異常電圧検出信号が与えられると、上述の異常電流検出の場合と同じく、“Ｈ ”レベル信号をリレードライブ回路１０に与え、リレーＲＬ１およびラッチング リレーのセット側ＲＬ２set を駆動し、この結果、リレースイッチｒｌ１によっ て高圧電源装置１の交流入力電源を遮断し、また、リレースイッチｒｌ２によっ てリレー電源Ｖc と直流安定化電源Ｖccを遮断する。

【００３７】 次に、電源電圧の異常状態が解消したときには、上述の異常電流検出の場合と 同じように、直流電源装置２３側でリセットスイッチRESETSW を押すことにより ラッチングリレーのリセット側ＲＬ２reset を駆動することにより常閉接点のリ レースイッチｒｌ２をリセットし、直流電源装置２３を立ち直らせ、これにより 高圧電源装置１をリセットすることができる。

【００３８】 こうして、電気式集塵装置のコロナ放電をなす高圧電源装置１に過大電圧ある いは過小電圧が印加されるようになれば、高圧電源装置１への入力電力を遮断す ることにより安全保護動作を行うことができる。

【００３９】 このようにして、この実施例の電気式集塵装置の安全保護回路では、常に高圧 電源装置１の出力の電流状態と電圧状態とを同時に監視しておき、図２に示すよ うに、電流に関しては過大電流Ｉrefmax−過小電流Ｉrefminの範囲で、また、電 圧に関しては過大電圧Ｖrefmax−過小電圧Ｖrefminの範囲で、垂下特性曲線Ｈに 従って電流、電圧の制御を行い、アイオナイザ２が安定したコロナ放電が行える ようにするのである。なお、図２において、曲線ＣＨは放電特性曲線、Ｔは定格 値である。

【００４０】 そして、この実施例では、過大電流または過小電流を検出した場合でも、過大 電圧または過小電圧を検出した場合でも、いずれの場合でも高圧電源装置１の一 次側入力電源を遮断するようにしているため、異常電流検出側の回路、または異 常電圧検出側の回路のいずれかに異常が発生したような場合でも、残りの回路で 安全保護動作を行うことができ、安全保護動作の信頼性を上げることができる。

【００４１】 さらに、この安全保護動作では、高圧電源装置１の入力側を遮断することがで きるため、保護動作中に高圧電源装置１が動作することがなく、電力ロスの防止 やこの回路部分での誤動作の防止を行うことができる。

【００４２】 しかも、ラッチングリレーでは、そのセット側ＲＬ２set が駆動されれば、そ の後に過大電圧または過小電圧という異常状態が解消したとしても、リセットス イッチRESETSW を押すことによってリセット操作しなければ、高圧電源装置１に 商用電源ＡＣ１００Ｖが供給されるようにならないため、異常発生のためのメン テナンスを行っている最中に知らずに高圧電源が回復して作業者に危険を与える という事態が発生するのを防ぐことができ、安全性を高めることができる。

【００４３】

【考案の効果】

以上のようにこの考案によれば、高圧電源装置の出力電圧と出力電流とを常時 監視していて、過大電流または過小電流を検出した場合、さらには過大電圧また は過小電圧を検出した場合にはリレースイッチを動作させて高圧電源装置の一次 側の入力電力を遮断するようにしているため、従来のように高圧電源装置の二次 出力側を遮断する場合のように、高圧電源装置自体に駆動電力が供給されていて 変換動作を継続し、電力ロスが発生するという問題を解消することができる。

【００４４】 しかも、この考案の場合には、異常電流監視機能と共に異常電圧監視機能を併 せ持つようにしているため、いずれ下の回路に故障が発生しても、他方の回路に より高圧電源装置の異常を検出することができ、異常監視機能の信頼性を向上さ せることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この考案の一実施例の回路ブロック図。

【図２】上記実施例の動作を説明する動作特性曲線図。

【符号の説明】

１ 高圧電源装置 ２ アイオナイザ ３ レベルコンバータ ４ バッファアンプ ５，６ レベルコンパレータ ７，８ 比較電圧発生部 ９ ＯＲ回路 １０ リレードライブ回路 １１ 補助巻き線 １２ 整流回路 １３ 保護回路 １４ バッファアンプ １５，１６ レベルコンパレータ １７，１８ 比較電圧発生部 １９ ＯＲ回路 ２０ 整流回路 ２１ 直流安定化回路 ２２ 直流電源装置 Ｒs 放電電流検出抵抗 ＩD 放電電流 Ｖs 電圧 ＲＬ１ リレー ｒｌ１ リレースイッチ ＲＬ２set ラッチングリレーのセット側 ＲＬ２reset ラッチングリレーのリセット側 ｒｌ１，ｒｌ２ リレースイッチ

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 高圧電源装置の一次側に設けた電源遮断
   用リレースイッチと、前記高圧電源装置の二次側におい
   て、アイオナイザの放電電流を検出する電流検出抵抗
   と、この電流検出抵抗の検出した電流値を所定の過大電
   流比較値または過小電流比較値と比較し、過大電流また
   は過小電流を検出したときに検出信号を出力する異常電
   流検出回路と、前記高圧電源装置の二次側に設けた補助
   巻き線と、前記補助巻き線から取り出す高圧出力電圧に
   比例した電圧を整流する整流回路と、前記整流回路から
   の直流電圧を所定の過大電圧比較値または過小電圧比較
   値と比較し、過大電圧または過小電圧を検出したときに
   異常電圧検出信号を出力する異常電圧検出回路と、前記
   異常電流検出回路からの異常電流検出信号または異常電
   圧検出回路からの異常電圧検出信号によりドライブさ
   れ、前記電源遮断用リレースイッチに高圧電源装置の一
   次側入力を遮断動作させるリレー回路とを備えて成る電
   気式集塵装置の安全保護回路。