JPH0664732U

JPH0664732U - 静電集塵装置の自動間欠給電制御装置

Info

Publication number: JPH0664732U
Application number: JP6869892U
Authority: JP
Inventors: 志強葉; 春明鄒; 家賢 ▲葛▼; 瑞進張
Original assignee: Industrial Technology Research Institute ITRI
Current assignee: Industrial Technology Research Institute ITRI
Priority date: 1992-10-01
Filing date: 1992-10-01
Publication date: 1994-09-13

Abstract

(57)【要約】【目的】本考案の静電集塵装置の自動給電制御装置
は、該静電集塵装置に供給する直流電力の最適レベルに
つき、粉塵粒子の濁度検出と通電・非通電パラメータと
に基づいて決定をし、その間欠給電制御に係る人的労力
を軽減化すること、及び、その自動化を図ることを目的
とすること。【構成】交流電源に接続された整流手段によって発生
される直流電力により起動／給電される静電集塵装置の
構成において、該交流電源の通電・非通電期間を調整す
ることにより直流電力の大きさを制御する装置であっ
て、静電集塵装置を通って流れる粉塵粒子の濁度を検出
する濁度計と、静電集塵装置を通って流れる粉塵粒子で
検出された濁度レベルＯＰdに基づいて参照テーブルを
検索するＣＰＵ手段とを具備することを含む。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は一般に静電集塵装置において使用するための自動間欠給電制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】

環境保護を目的として、排気ガスを発生する製造装置類には一般に静電集塵装置を併設し、排気ガス中に含有される浮遊粉塵を捕集している。典型的なＥＳＰは相互に平行に配置された集塵板と集塵板の間に配置された放電線を含む。コロナ放電として公知のように、放電線によって放電された電子がＥＳＰを通過する浮遊粉塵のイオン化を起こさせるように放電線へ直流電力が供給される。イオン化した粉塵粒子は直流電力によって生成された電場によって吸引され、これによって集塵板へ捕集される。

【０００３】また、エネルギーの節減および高度な除塵効率を目的として、ＥＳＰへ供給する直流電力はＥＳＰを通過する浮遊粉塵の濃度に従って変化させることがある。すなわち、粉塵粒子の濃度が極めて高いことが検出された場合には直流電力は最大限の大きさで供給され、粉塵粒子の流量が少ないことが検出された場合には直流電力を減力することができる。

【０００４】図４は、従来例に係る静電集塵装置の間欠給電制御装置の構成図であり、図５（ａ），（ｂ），図６は、従来例に係るＥＳＰ給電制御装置を説明する交流信号波形図（その１，２）をそれぞれ示している。なお、図５（ａ）は交流電圧の信号を示し、図５（ｂ）は通電・非通電の対（Ｃ，Ｐ）＝（５，１）に対応して交流電圧を部的に割断した信号を示し、図６は通電・非通電の対（Ｃ，Ｐ）＝（２，５）に対応して交流電圧を部分的に割断した別の信号を示す。

【０００５】図４において、交流電力供給源１０が周期Ｔを有し、一般的な工業用電力用途ではＴ＝１／６０となる交流電圧Ｖ1 （ｔ）を発生する主電力供給源として使用され、その波形は図５（ａ）に示してある。サイリスタ回路２０はサイリスタ起動制御回路３０と組み合わせて使用され、交流電圧Ｖ1 （ｔ）における全正弦波周期の通過または遮断を制御する。

【０００６】通電周期は本論において、以後、交流電圧Ｖ1（ｔ）における全正弦波周期の第１の所定の数Ｃを含む１周期として、サイリスタ回路２０を通過できるものと定義する。また１回の通電周期の終端に続いてすぐに出現する非通電期間は交流電圧Ｖ1 （ｔ）における全正弦波周期の第２の所定の数Ｃを含む１周期として、サイリスタ回路２０によって遮断されるものと定義する。従って、１通電周期とそれに続く１非通電期間はＴ1 ＋Ｔ2 の周期で交互に出現する。

【０００７】図５（ｂ）に図示した例では、（Ｃ，Ｐ）＝（５，１）の場合、サイリスタ回路Ｖ1 （ｔ）における全正弦波周期を連続５回この回路を通って通過させ、これに続く周期を６・Ｔの期間にわたって遮断する。図５（ｃ）に図示した別の例では、（Ｃ，Ｐ）＝（２，５）の場合、サイリスタ回路２０はＶ1 （ｔ）にある連続した２つの全正弦波周期をこの回路を通って通過させ、これに続く５周期を７・Ｔの期間にわたって遮断する。

【０００８】従ってＶ1（ｔ）における全正弦波周期は昇圧トランス４０を経由して間歇的に整流回路５０へ送出され、この回路を用いて平均電力Ｖ2 （ｔ）に比例する直流出力ＶDCを発生させる。基本的な電気の原理により、出力直流電圧はまたＲC' にも比例するから、Ｒｃ’＝Ｃ／Ｃ＋Ｐが成立する。Ｒｃが大きい場合は電力エネルギーが多く消費され、Ｒｃが小さい場合は電力エネルギーの消費が少ないことを表す。

【０００９】従来技術によるＥＳＰ給電制御装置での通電・非通電のパラメータの組（Ｃ，Ｐ）の選択は手動入力によってのみ行われる。いったん選択を行なうと、制御装置は粉塵粒子の流量の変化に適応し得ない。ＥＳＰへ入力される直流電力レベルを変更する唯一の方法は別の新しい組（Ｃ，Ｐ）を手動的に入力することである。よって、ＥＳＰ操作員はＥＳＰのそばに待機し、粉塵粒子の流量を監視し、これによって粉塵除去処理の適切な制御を行なうための適切なパラメータの対（Ｃ，Ｐ）を選択する必要がある。

【００１０】

【考案が解決しようとする課題】

従って本考案の第１の目的は粉塵粒子の流量に合わせてＥＳＰ装置へ供給される直流電力のレベルを制御する能力を有するＥＳＰ給電制御装置を提供することである。

【００１１】

【課題を解決するための手段】

本考案の静電集塵装置の自動間欠給電制御装置は、図１〜３にその実施例を示すように、交流電源に接続された整流手段によって発生される直流電力により起動／給電される静電集塵装置の構成において、上記交流電源の通電・非通電期間を調整することにより上記直流電力の大きさを制御する装置であって、（ａ）上記静電集塵装置を通って流れる粉塵粒子の濁度を検出する濁度計と、（ｂ）上記静電集塵装置を通って流れる粉塵粒子で検出された濁度レベルＯＰdに基づいて参照テーブルを検索するＣＰＵ手段とを具備し、上記参照テーブルが直流電力レベルを可変させる所定数の通電・非通電期間から構成され、上記ＣＰＵ手段が上記検出された濁度レベルＯＰd と初期濁度レベルＯＰs との間の差が所定の許容範囲内となるような上記通電・非通電期間のひとつの値が見つかるまで、それぞれが対応する濁度レベルＯＰdと初期濁度レベルＯＰs を相対させて直流電力の最適レベルを検出することを特徴とする。

【００１２】また、本考案の静電集塵装置の自動間欠給電制御装置において、上記通電・非通電期間の参照テーブルが２０の項目を含むことを特徴とする。さらに、本考案の静電集塵装置の自動間欠給電制御装置は、上記検出された濁度レベルＯＰd についての所定の許容範囲が−３≦ＯＰd −ＯＰs ≦０からなることを特徴とする。

【００１３】なお、本考案の静電集塵装置の自動間欠給電制御装置において、上記ＣＰＵ手段は上記最適な直流電力が発見された後、上記静電集塵装置を通って流れる粉塵粒子の濁度の監視を継続し、検出された濁度レベルと初期設定の濁度レベルの間に上記所定の許容範囲を逸脱するほどの差が検出された場合には、上記ＣＰＵ手段が再度上記通電・非通電期間の参照テーブルの検索を実行することを特徴とし、上記目的を達成する。

【００１４】

【作用】

本考案の静電集塵装置の自動間欠給電制御装置によれば、濁度計及びＣＰＵ手段が具備される。

【００１５】このため、静電集塵装置を通過する粉塵粒子について、検出された比濁レベルを所定の比濁レベルと実質的に等しくすることが可能となり、直流電力の最適レベルを決定することが可能となる。

【００１６】すなわち、ＥＳＰ装置に装着された比濁計により、これを通過して流れる粉塵粒子の濁度が検出され、その濁度レベルがＣＰＵにより所定の濁度レベルと比較され、これにしたがって該ＣＰＵでは、多数の所定の通電・非通電パラメータの対を有する参照テーブルが検索される。

【００１７】これにより、その検出された濁度レベルが所定範囲内に納まり得るようなひとつの通電・非通電パラメータを見出だすことが可能となる。このことで、従来例に比べて静電集塵装置の間欠給電制御に係る人的労力が軽減化され、また、その自動化が図られる。

【００１８】

【実施例】

次に、本考案の実施例について図を参照しながら説明をする。図１は本考案の実施例に係るＥＳＰ自動間欠給電制御装置の構成図であり、図２は、本考案の実施例に係るＥＳＰ自動給電制御装置のＣＰＵの制御（メインルーチン）フローチャートである。

【００１９】なお、本考案の実施例に係るＥＳＰ自動給電制御装置のＣＰＵの制御（サブルーチン）フローチャートをそれぞれ示しいる。また、図１において、従来技術に示したＥＳＰ間欠給電制御装置の構成図に対して変更されていないブロックは同一の参照番号が割り振られている。

【００２０】すなわち、本考案の自動ＥＳＰ間欠給電制御装置は図１において、ＣＰＵ１００およびＥＳＰの集塵板に装置された比濁計２００を含む。比濁計２００は任意で光ビーム放射装置および光検出装置（どちらも図示していない）を含む装置であって、ＥＳＰを通過して流れる粉塵粒子の濁度を検出するために使用される。

【００２１】光ビーム放射装置は光ビームを放射するために使用され、光ビームは粉塵粒子の通路を経由して光検出装置へと流れ、これによって光検出装置を作動させてＥＳＰ内部の粉塵流量の検出濁度を表す電気信号ＯＰd を発生させる。電気信号ＯＰd はＣＰＵへフィードバックされる。粉塵粒子の濃度が高い場合、光検出装置は薄暗い光ビームを検出し、これによって小さな電流を発生する。

【００２２】また粉塵粒子の濃度が低い場合、光検出装置は明るい光ビームを検出するのでこれによって大きな電流を発生する。従って光検出装置によって生成された電流の大きさは、粉塵流の不透明度を示すために用いられることができる。不透明度を表現するために使用される単位は濁度と呼ばれ、大きな濁度値は粉塵粒子の流れが多いことを示し、小さな濁度値は粉塵粒子の流れが少ないことを示す。

【００２３】自動ＥＳＰ間欠給電制御装置の操作に入る前に、２つの所定の定数パラメータＯＰs およびｔR が手動操作によりＣＰＵ１００へ入力される。ここで、ＯＰs は粉塵流について所望する不透明度の所定の値、ｔR はＥＳＰ内の粉塵流の残留時間である。

【００２４】ＣＰＵ１００の機能は粉塵流で検出された不透明度ＯＰd に対応する通電・非通電の組の最適値を求めることである。最適な通電・非通電の組み合わせがいったん求まれば、これがサイリスタ制御回路４０へ送出される。

【００２５】ＣＰＵ１００によって実行されるプログラムの流れを図２の制御フローチャートに示している。最適な通電・非通電の組み合わせを見つけるために、参照テーブル検索法を用いて２０組の所定の通電・非通電の組み合わせの中から検索する。これは次の組み合わせを含む：（Ｃ0 ，Ｐ0 ）＝（５，１），（Ｃ1 ，Ｐ1 ）＝（４，１），（Ｃ2 ，Ｐ2 ）＝（３，１），（Ｃ3 ，Ｐ3 ）＝（５，２），（Ｃ4 ，Ｐ4 ）＝（２，１），（Ｃ5 ，Ｐ5 ）＝（４，２），（Ｃ6 ，Ｐ6 ）＝（５，３），（Ｃ7 ，Ｐ7 ）＝（３，２），（Ｃ8，Ｐ8）＝（４，３），（Ｃ9 ，Ｐ9 ）＝（５，４），（Ｃ10，Ｐ10）＝（２，２），（Ｃ11，Ｐ11）＝（３，３），（Ｃ12，Ｐ12）＝（４，４），（Ｃ13，Ｐ13）＝（５，５），（Ｃ14，Ｐ14）＝（２，３），（Ｃ15，Ｐ15）＝（３，４），（Ｃ16，Ｐ16）＝（４，５），（Ｃ17，Ｐ17）＝（３，５），（Ｃ18，Ｐ18）＝（２，４），（Ｃ19，Ｐ19）＝（２，５）．ｉ＜ｊの場合、通電・非通電の組み合わせ（Ｃｉ，Ｐｉ）は通電・非通電の組み合わせ（Ｃｊ，Ｐｊ）よりも大きな直流電力をＥＳＰへ供給する。ＣＰＵ１００の出力通電・非通電の組み合わせは（Ｃcppt，Ｐcppt）で表され、ここで０≦ CPPT≦１９である。

【００２６】プログラムの始めで、ＣＰＵはCPPT＝０、すなわち（Ｃcppt，Ｐcppt）＝（Ｃ 0 ，Ｐ0 ）＝（５，１）をサイリスタ制御回路３０への出力として選択する。この通電・非通電率で作動される直流電力により、ＣＰＵ１００は濁度読み取り段階を続けて実行し、この期間中にＣＰＵ１００は２秒間隔で１０回濁度計２００の出力を連続して読み取り、これによって１０個の検出した濁度読み値を収集する。１０個の読み値データはこのあと平均されてＯＰd を得る。

【００２７】当該値ＯＰdは初期値ＯＰsと比較され、該値がＯＰd＞ＯＰsの場合、高濃度の粉塵粒子がまだＥＳＰ内に存在し、よってCPPT＝０に対応する通電・非通電パラメータの組み合わせは粉塵粒子の効果的な除去には充分な高さでないことを示す。

【００２８】従って交流出力Ｖ1 （ｔ）は部分的な割断（チョップ）なしに昇圧トランス４０，整流回路５０へ転送され、ＥＳＰに最大の直流電力が供給される。交流電力の全転送は５ないし１３２秒にわたって継続される。この後、ＣＰＵ１００はプログラムの第１の段階へ復帰する。

【００２９】一方、値ＯＰd ＜ＯＰs の場合、低流量の粉塵粒子がＥＳＰ内に存在し、またこれによってCPPT＝０に対応する通電・非通電期間に、必要以上の直流電力が作動していることを示す。その結果、ＣＰＵ１００はCPPT＝１９を試行する、すなわち、（Ｃcppt，Ｐcppt）＝（Ｃ19，Ｐ19）＝（２，５）を用いて最小限の直流電力を作動させる。

【００３０】この通電・非通電パラメータの組み合わせを用いて、ＣＰＵ１００はもう一度濁度計２００の出力を２秒間隔で１０回読み取り、これによって１０個の濁度読み値を収集する。１０個の読み値データはこの後平均化されて新しいＯＰdを得る。

【００３１】新しいＯＰd はまた初期値ＯＰs と比較される。ＯＰd ＜ＯＰs の場合、ＥＳＰ内に極めて低い流量の粉塵粒子が存在することが示される。この場合、CPPT＝１９に対応する通電・非通電期間がＣＰＵ１００からサイリスタ起動制御回路３０への出力として維持される。同時にＣＰＵ１００は表示装置３００上に（５，２）を表示し、ＥＳＰ操作員に情報を提供する。

【００３２】一方、値がＯＰd ＞ＯＰs の場合、最適な通電・非通電パラメータの組み合わせ（Ｃcppt，Ｐcppt）は係数CPPTが０から１９の間のどこかに存在するはずであると示している。最適な通電・非通電パラメータの組み合わせを検出するための制御（サブルーチン）フローチャートを図３に示している。

【００３３】ここで、図３を参照すると、ＣＰＵ１００は新しい通電・非通電パラメータの組み合わせ（Ｃcppt，Ｐcppt）を次の演算によって決定したCPPT値で試行する。 CPPT＝TRUNC（TOPINDEX／２）なお、TRUNC(TOPINDEX／２) は算術演算で、括弧内の数字の加数部分を丸めることによって整数値を生成している。またTOPINDEXは初期値を１９とする整数値で、これはCPPTの最低値である。従って、CPPT＝９が選択され濁度読み取り段階がもう一度実行されてＯＰs と比較される新しいＯＰd がまた得られる。

【００３４】本考案の好適実施例において、ＯＰd −ＯＰs が−３から０の範囲内に存在する場合、CPPTの現在値がＣＰＵ１００からサイリスタ起動制御回路３０へ送出されるべき最適な（Ｃcppt，Ｐcppt）指数として受け入れられる。

【００３５】従って、ＯＰd −ＯＰs ≦−３の場合、最適な通電・非通電パラメータの組み合わせ（Ｃcppt，Ｐcppt）は０から９までの間のどこかにCPPT係数が存在するはずであることが解る。この場合、ＣＰＵ１００は算術演算，すなわち、 TOPINDEX＝TOPINDEX−４を実行し、TOPINDEXが１９から１５へ変更されるようになす。

【００３６】またこれによってCPPT＝７が次の段階で得られる。ＣＰＵ１００は、−３≦ＯＰd −ＯＰs ≦０が得られるようなひとつの係数値CPPTが見つかるまでこれらの段階を反復して実行し、いったんCPPT値が見つかると、ＣＰＵ１００はサイリスタ起動制御回路３０へ（Ｃcppt，Ｐcppt）値の送出を継続しまた表示装置２００上へＣCPPTおよびＰCPPTの値を表示する。

【００３７】一方、ＯＰd −ＯＰs ≧０の場合、最適な通電・非通電パラメータの組み合わせは（Ｃcppt，Ｐcppt）が１１から１８の間のどこかにCPPT係数が存在するはずであることが解る。この場合、ＣＰＵ１００は次の算術演算を実行する。

【００３８】 TOPINDEX＝TOPINDEX＋TRUNC （CPPT／２）＋１これでTOPINDEXが１９から２４へ変更されるようになし、またこれによってCP PT＝１２が次の段階で得られる。ＣＰＵ１００は、−３≦ＯＰd −ＯＰs ≦０が得られるようなひとつの係数値CPPTが見つかるまで、これらの処理段階を反復実行する。

【００３９】いったん最適なCPPT値が見つかると、ＣＰＵ１００はサイリスタ起動制御回路３０へ最適なCPPTに対応する（Ｃcppt，Ｃcppt）の送出を継続し、表示装置２００上にＣCPPTおよびＰCPPTの値を表示する。

【００４０】通電・非通電パラメータの組み合わせについて最適な係数値CPPTが見つかった後、ＣＰＵ１００は粉塵流の濁度の監視を継続する。検出された濁度値ＯＰd が −３≦ＯＰd −ＯＰs ≦０の許容範囲外に存在する場合、ＣＰＵ１００はプログラムを第一の段階から実行して別の最適な通電・非通電パラメータの組み合わせを発見しようとする。

【００４１】本考案の典型的な好適実施例と共に以上に詳述したとおりであるが、本考案の範囲は開示した好適実施例に限定されるべきものではないことは理解されたい。むしろ以下に添付の請求の範囲に定めた範囲内に各種の変更および同様の構成を含むものと意図している。請求の範囲はこれらの変更並びに同様の構成のすべてを包含するべく最大限に広範囲に解釈されるべきものとする。

【００４２】

【考案の効果】

以上、説明したように、本考案の静電集塵装置の自動間欠給電制御装置によれば、静電集塵装置を通って流れる粉塵粒子の濁度を検出する濁度計と、静電集塵装置を通って流れる粉塵粒子で検出された濁度レベルＯＰdに基づいて参照テーブルを検索するＣＰＵ手段とが具備される。

【００４３】このため、静電集塵装置を通過する粉塵粒子について、検出された比濁レベルを所定の比濁レベルと実質的に等しくすることが可能となり、直流電力の最適レベルを決定することが可能となる。

【００４４】これにより、従来例に比べて静電集塵装置の間欠給電制御に係る人的労力が軽減化され、また、その自動化が図られる。このことで、粉塵除去処理の合理化及び当該装置の性能向上を図ることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の実施例に係るＥＳＰ自動給電制御装置
の構成図である。

【図２】本考案の実施例に係るＥＳＰ自動給電制御装置
のＣＰＵの制御（メインルーチン）フローチャートであ
る。

【図３】本考案の実施例に係るＥＳＰ自動給電制御装置
のＣＰＵの制御（サブルーチン）フローチャートであ
る。

【図４】従来例に係る静電集塵装置の間欠給電制御装置
の構成図である。

【図５】従来例に係るＥＳＰ給電制御装置を説明する交
流信号波形図（その１）である。

【図６】従来例に係るＥＳＰ給電制御装置を説明する交
流信号波形図（その２）である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)考案者張瑞進台湾新竹県竹東鎮中興路四段195号64館財団法人工業技術研究院内

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】交流電源に接続された整流手段によって
発生される直流電力により起動／給電される静電集塵装
置の構成において、上記交流電源の通電・非通電期間を
調整することにより上記直流電力の大きさを制御する装
置であって、（ａ）上記静電集塵装置を通って流れる粉塵粒子の濁度
を検出する濁度計と、（ｂ）上記静電集塵装置を通って流れる粉塵粒子で検出
された濁度レベルＯＰdに基づいて参照テーブルを検索
するＣＰＵ手段とを具備し、上記参照テーブルが直流電力レベルを可変させる所定数
の通電・非通電期間から構成され、上記ＣＰＵ手段が上記検出された濁度レベルＯＰd と初
期濁度レベルＯＰs との間の差が所定の許容範囲内とな
るような上記通電・非通電期間のひとつの値が見つかる
まで、それぞれが対応する濁度レベルＯＰdと初期濁度
レベルＯＰs とを相対させて直流電力の最適レベルを検
出することを特徴とする静電集塵装置の自動間欠給電制
御装置。
【請求項２】上記通電・非通電期間の参照テーブルが２
０の項目を含むことを特徴とする請求の範囲第１項に記
載の静電集塵装置の自動間欠給電制御装置。
【請求項３】上記検出された濁度レベルＯＰd について
の所定の許容範囲が−３≦ＯＰd −ＯＰs ≦０からなる
ことを特徴とする請求の範囲第１項に記載の静電集塵装
置の自動間欠給電制御装置。
【請求項４】上記ＣＰＵ手段は上記最適な直流電力が発
見された後、上記静電集塵装置を通って流れる粉塵粒子
の濁度の監視を継続し、検出された濁度レベルと初期設
定の濁度レベルとの間に上記所定の許容範囲を逸脱する
ほどの差が検出された場合には、上記ＣＰＵ手段が再度
上記通電・非通電期間の参照テーブルの検索を実行する
ことを特徴とする請求の範囲第１項に記載の静電集塵装
置の自動間欠給電制御装置。