JPH04305261A - 電気集じん機用のパルス電源 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電気集じん機に関し、
特に複数の荷電区分に設けられた電極にそれぞれ適当な
パルス電圧を印加するための電気集じん機用パルス電源
に関する。

【０００２】

【従来の技術】ガス中にある程度以上の静電界を印加す
るとコロナ放電によりガス分子はイオン化する。ダスト
を含むガスの少なくとも一部でイオン化を生じさせてイ
オンや電子を発生させると、ガス分子イオンや電子がク
ーロン力によって移動し、ダストに衝突するとダストを
荷電させる。荷電したダストはク−ロン力によって電極
表面に吸い寄せられる。このように静電界を利用して集
じんを行なうことができる。

【０００３】イオン化を生じさせる高電界は、定常的に
発生させておく必要はなく、パルス状に与えれば必要な
機能を保ちつつ、電力消費を低減することができる。

【０００４】この場合、放電極に与える電圧は定常的な
直流電圧成分とパルス状電圧とを加算したものとなる。

【０００５】図３に従来の技術による電気集じん機用パ
ルス電源の構成例を示す。図において、パルス電源装置
１２はパルス状高電圧を電気集じん機７の放電極に印加
するものであり、直流電源装置１３は電気集じん機７の
放電極に定常的な直流高電圧を印加するものである。

【０００６】パルス電源装置１２において、商用電源か
ら得られる交流電圧は、変圧器１によって昇圧され、交
流高電圧を発生させる。この交流高電圧は、整流ブリッ
ジ２によって整流され、直流高電圧に変換される。この
直流高電圧は、インピーダンス３を介してインダクタン
ス５に接続され、インダクタンス５はコンデンサ６を介
して電気集じん機７の放電極に接続されている。また、
インピーダンス３とインダクタンス５の接続点は、スイ
ッチング機構４を介して接地されている。

【０００７】スイッチング機構４がオフの時、整流ブリ
ッジ２の発生する直流高電圧は、インピーダンス３、イ
ンダクタンス５を介してコンデンサ６に印加される。

【０００８】スイッチング機構４がオンにされると、コ
ンデンサ６に蓄積された電荷は、インダクタンス５、ス
イッチング機構４を介して放電する。この放電回路はＬ
Ｃ回路を構成しているため、放電の時定数はＬＣの値に
よって制御される。スイッチング時間は、２π（ＬＣ）
１／２　に選定される。この時、負極性のパルス電圧が
コンデンサ６を介して電気集じん機７の放電極に印加さ
れる。ＬＣ共振を利用することにより、コンデンサ６に
蓄えられたエネルギの大部分は一旦インダクタンスＬに
移った後、コンデンサＣに回収できる。

【０００９】なお、スイッチング機構４は、図２（Ａ）
に示すように、複数のサイリスタの直列接続と複数のダ
イオードの直列接続されたものを並列に接続した双方向
性スイッチング機構と、このサイリスタを制御するゲ−
ト回路によって形成される。電流容量を増やす場合には
、サイリスタの直列接続を複数並列に設ける。

【００１０】電気集じん機７の放電極には、インピーダ
ンス８を介して直流電源装置１３も接続されている。直
流電源装置１３においては、商用交流を交流高電圧に昇
圧させる変圧器１０とこの交流高電圧を整流するための
ダイオ−ドで構成された整流ブリッジ９が接続されてい
る。直流電源装置１３の出力する直流高電圧はインピー
ダンス８を介して定常的に電気集じん機７の放電極に供
給されている。

【００１１】このようなパルス電源においては、電気集
じん機７の放電極に印加される電圧は、パルス電源装置
１２の発生するパルスの電圧値、パルスの頻度、直流電
源装置１３の供給する直流電圧をパラメータとして制御
される。

【００１２】複数の荷電区分を持つ電気集じん機におい
ては、各荷電区分ごとにパルス電源装置が備えられてい
る。各荷電区分によってその負荷状態は個々に異なるた
め、各荷電区分ごとにパルス頻度、直流電圧を制御する
ためである。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】複数の荷電区分を有す
る電気集じん機において、各荷電区分ごとにパルス電源
装置と直流電源装置を備えることは、電気集じん機の製
造コストを高いものとする。しかしながら、各荷電区分
ごとにパルス頻度や直流電圧を制御するためには、複数
の荷電区分で電源装置を共用することが不可能であった
。たとえば、１つの直流電源回路を複数の放電極に接続
すると、各荷電区分における直流電圧が個別に制御でき
なくなってしまう。また、１つのパルス電源装置を複数
の放電極に接続すると、各荷電区分ごとにパルス頻度を
制御すること等が不可能となってしまう。

【００１４】本発明の目的は、複数の荷電区分を独立に
制御することができ、かつ電源装置の一部を共用するこ
とのできる電気集じん機用パルス電源を提供することで
ある。

【００１５】

【課題を解決するための手段】本発明の電気集じん機用
パルス電源は、複数の荷電区分を有する電気集じん機用
のパルス電源であって、直流高電圧を発生する励起電圧
発生部と、前記励起電圧発生部に接続された複数の逆流
防止手段と、前記逆流防止手段の各々に接続され、各荷
電区分に配置された電極に接続された複数のスイッチン
グ機構を有するパルス発生部とを有する。

【００１６】

【作用】１つの励起電圧発生部が直流高電圧を発生し、
複数の荷電区分に逆流防止手段を介して直流高電圧を供
給する。この直流高電圧は、荷電区分ごとのパルス発生
部によってパルス状電圧に整形され、各荷電区分の放電
極に印加される。各放電極にはそれぞれ直流電圧源が接
続され、固有の直流電圧を供給する。

【００１７】各荷電区分のパルス発生部を制御すること
により、パルス頻度は各荷電区分毎に独立にが制御でき
る。また、各荷電区分ごとの直流電源装置を制御するこ
とにより、各荷電区分において直流電圧を独立に制御す
ることができる。

【００１８】このようにして、電源回路の一部を共用し
かつ複数の荷電区分をそれぞれ独立に制御することがで
きる。

【００１９】

【実施例】図１は、本発明の実施例による電気集じん機
回路を示す回路図である。複数の荷電区分にはそれぞれ
電気集じん機７−１、７−２が設けられている。これら
電気集じん機７−１、７−２に接続される回路はそれぞ
れ同等なものであるので、以下電気集じん機７−１を例
にとって説明する。

【００２０】電気集じん機７−１の放電極には、パルス
電源装置１２からのパルス電圧と、直流電源装置１３−
１からの直流電圧とが加算的に印加されている。

【００２１】パルス電源装置１２は、正極性の励起電圧
発生部１４と、複数のパルス発生部１５と、励起電圧発
生部１４を各パルス発生部１５に接続する複数のダイオ
−ド１１とを含む。各ダイオ−ド１１は、パルス発生部
１５から逆方向に電流が流れることを阻止する極性に接
続されている。このため、たとえばパルス発生部１５−
２が低電圧となっても、パルス発生部１５−１からパル
ス発生部１５−２へ電流が流れ出ることがない。

【００２２】正極性励起電圧発生部１４は、昇圧用の変
圧器１と、この変圧器１の発生する交流高電圧を整流す
るためのダイオ−ドで形成された整流ブリッジ２と、整
流ブリッジ２の発生する直流高電圧を通過させるインピ
ーダンス３とを含む。

【００２３】パルス発生部１５−１は、ダイオ−ド１１
−１を介して直流高電圧を受け、この直流高電圧を一方
でスイッチング機構４−１を介して接地に接続し、他方
でインダクタンス５−１、コンデンサ６−１を介して電
気集じん機７−１の放電極に接続している。スイッチン
グ機構４−１が短期間オンにされると、コンデンサ６−
１に荷電された電荷が、インダクタンス５−１、スイッ
チング機構４−１を通って接地に流れる。この放電回路
はＬＣ共振回路を構成している。スイッチング時間τを
制御することにより、点ａの電圧Ｖａは、負極性のパル
ス状に変化する。この電圧Ｖａの波形を図４上段に示す
。この電圧波形は、コンデンサ６−１によって直流成分
がカットされ、その交流成分のみが電気集じん機７−１
の放電極に伝達される。

【００２４】電気集じん機７−１の放電極には、昇圧用
トランス１０−１、整流ブリッジ９−１を含む直流電源
装置１３−１からの直流電圧もインピーダンス８−１を
介して印加されている。すなわち、電気集じん機７−１
の放電極には直流電源装置１３−１からの直流電圧と、
パルス発生部１５−１からのパルス電圧とが加算して印
加される。

【００２５】他の電気集じん機７−２には、パルス発生
部１５−１と同等の構成を有する他のパルス発生部１５
−２からパルス電圧が印加され、直流電源装置１３−１
と同等の構成を有する他の直流電源装置１３−２からの
直流電圧が、インピーダンス８−１と同等の他のインピ
ーダンス８−２を介して加算的に印加される。

【００２６】電気集じん機７−１に印加されるパルス電
圧のパルス頻度は、スイッチング機構４−１によって独
立に制御でき、またその直流電圧成分は直流電源装置１
３−１によって独立に制御できる。同様、電気集じん機
７−２に印加される電圧は、スイッチング機構４−２に
よってそのパルス頻度が独立に制御され、直流電源装置
１３−２によってその直流電圧が独立に制御される。

【００２７】単一の正極性励起電圧発生部１４を共用し
て用いるが、それぞれの電気集じん機用回路部分はダイ
オ−ド１１−１、１１−２、・・・によって分離されて
おり、各荷電区分ごとの電圧信号が混合することはない
。 このため、ａ点の電圧波形が図４上段のように変化する
時も、スイッチング機構４−２がオフ状態であれば、ｂ
点の電圧Ｖｂの波形は、図４中段に示されるように一定
に保たれる。このようにして、各電気集じん機の放電極
には、図４下段に示すような所望のパルス波形が印加で
きる。

【００２８】図４下段の電圧波形において、直流電圧成
分は各荷電区分の直流電源装置１３−１によって決めら
れ、パルス電圧は、正極性励起電圧発生部１４が供給す
る直流電圧によって定められ、パルス頻度はスイッチン
グ機構４−１によって定められる。このため、パルスピ
ーク電圧は、各荷電区分ごとの直流電源装置１３−１に
よって独立に制御でき、パルス頻度はスイッチング機構
４−１によって独立に制御できる。

【００２９】なお、各パルス発生部１５−１においては
、ＬＣ回路を採用しているため、ＬＣ振動を利用するこ
とによってエネルギロスの少ないパルス電圧発生が行な
える。

【００３０】スイッチング機構４−１の構成例を図２に
示す。図２（Ａ）は従来と同様のサイリスタとダイオー
ドの並列接続回路によって双方向スイッチング機構を構
成した場合を示す。複数のサイリスタＴｈ１、Ｔｈ２・
・・が直列に接続され、所望の耐圧を形成している。各
サイリスタＴｈ１、Ｔｈ２・・・は、それぞれゲ−ト回
路２０の発生する制御電圧により同期して制御される。 すなわち、複数のサイリスタＴｈ１、Ｔｈ２・・・は、
一度にオンになり、一度にオフにされる。

【００３１】図２（Ｂ）は、サイリスタとダイオードの
代りに機械的スイッチング機構を用いたスイッチング機
構の例を示す。２つの接触子２１、２２がドラム２３の
異なる場所に接触している。ドラム２３の上には円周方
向に連続した導電パタ−ン２４−１と軸方向の位置によ
ってその幅が変化する導電パタ−ン２４−２とが連続し
て形成されている。ドラム２３が回転し、接触子２１が
導電パタ−ン２４−２と接触すると、接触子２１が導電
パタ−ン２４−２、２４−１を介して接触子２２に接続
される。ドラム２３が回転し、接触子２１が絶縁パタ−
ン２５と接触するようになると、接触子２１と接触子２
２の間は絶縁される。このようなドラム２３は可変速電
動機２７によって駆動される。また、接触子２１の軸方
向位置は図示しない機構によって制御され、可変速電動
機２７の回転速度が速くなると左方向に移動され、遅く
なると右方向に移動されて回転速度にかかわらず一定の
スイッチング時間を与えるように制御される。

【００３２】なお、機械的スイッチング機構としてドラ
ム型構造を有するスイッチの例を示したが、機械的スイ
ッチング機構として他の形態をとることもできる。たと
えば、２つの接触子を対向し、その間の絶縁状態によっ
て放電を生じさせるようにし、その間の空間に絶縁パタ
−ンを有する円盤を回転させてスイッチオン、スイッチ
オフを行なわせることもできる。その他種々の機械的ス
イッチング機構を採用することができる。

【００３３】以上実施例に沿って本発明を説明したが、
本発明はこれらに制限されるものではない。たとえば、
各荷電区分に共通の励起電圧発生部を変圧器と整流器で
構成し、インピーダンスは各荷電区分毎に設けてもよい
。その他、種々の変更、改良、組み合わせ等が可能なこ
とは当業者に自明であろう。

【００３４】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
複数の荷電区分を有する電気集じん機用電源回路におい
て、パルス電源装置の一部を各荷電区分に共通に用いい
ることにより、構成部品の数を減少させ、製造原価を減
少させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例を示す回路図である。

【図２】図１の回路に用いるスイッチング機構の例を示
す。図２（Ａ）はサイリスタ回路の例を示し、図２（Ｂ
）は機械的スイッチング機構の例を示す。

【図３】従来の技術による電気集じん機用電源回路の例
を示す。

【図４】図１の回路における要部の電圧波形を示す。

【符号の説明】

１　　変圧器 ２　　整流ブリッジ ３　　インピーダンス ４　　スイッチング機構 ５　　インダクタンス ６　　コンデンサ ７　　電気集じん機 ８　　インピーダンス ９　　整流ブリッジ １０　　変圧器 １１　　ダイオ−ド １２　　パルス電源装置 １３　　直流電源装置 １４　　正極性励起電圧発生部 １５　　パルス発生部

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　複数の荷電区分を有する電気集じん機
   用のパルス電源であって、直流高電圧を発生する励起電
   圧発生部と、前記励起電圧発生部に接続された複数の逆
   流防止手段と、前記逆流防止手段の各々に接続され、各
   荷電区分に配置された電極に接続された複数のスイッチ
   ング機構を有するパルス発生部とを有する電気集じん機
   用のパルス電源。