JPH10337496A - 電気集塵装置の起動方法及び起動装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】高湿度雰囲気中で電気集塵装置を起動する場合
に、短時間で、且つ、安全に起動できるようにする。 【解決手段】制御装置６は、起動時、直流高電圧電源５
より直流高電圧を断続的に電極２に印加する。直流高電
圧印加回路に設けたコンデンサＣ1 は上記直流高電圧に
より急速に充電されるが、その充電電荷は電圧遮断後に
回路抵抗等により放電し、端子電圧は減衰時定数に応じ
て順次低下する。電極２部分が絶縁不良の場合は、電圧
の減衰時定数が短く、コンデンサＣ₁ の充電電荷は短時
間で放電し、ベース電圧は基準の電圧範囲まで上昇しな
い。電極２部分の絶縁が良好な場合は、電圧の減衰特性
が長くベース電圧は基準の電圧範囲まで上昇する。従っ
て、ベース電圧がこの範囲内に入れば電極２部分の絶縁
が回復したものと判断し、電極２への荷電を連続荷電に
切換えて定常運転に移行する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、高湿度雰囲気中に
設置された電気集塵装置を起動する電気集塵装置の起動
方法及び起動装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、例えば自動車用道路におけるトン
ネル内の汚染空気を浄化する方法として、電気集塵装置
による方法が用いられるようになってきている。この電
気集塵装置による方法は、トンネル内に迂回隧道を形成
して電気集塵装置を設置し、トンネル内から隧道内に抽
気した汚染空気を電気集塵装置で清浄化し、トンネル内
に再び送気することによってトンネル内の汚染空気を浄
化するものである。

【０００３】上記のようにトンネル内の迂回隧道に電気
集塵装置を設置することにより、トンネル内の汚染空気
を浄化することができる。しかし、電気集塵装置は、そ
の集塵処理によって電極部分及び電極を支持する絶縁碍
子にダストが付着するので、例えば１日に１回程度清掃
する必要がある。

【０００４】電気集塵装置を設置した場所の空気が乾燥
している場合には、汚れた部分に圧縮空気を吹き付ける
ことによって清掃することができる。しかし、トンネル
内のように高湿度度の場所では、ダストがその水分によ
り絶縁碍子等の表面に強固に付着してしまうので、圧縮
空気を吹き付けるだけでは、充分に清掃することができ
ない。

【０００５】このような場合、空気の代わり加圧した水
を吹き付けて煤塵を除去する水洗浄方式が用いられてい
る。上記水洗浄方式は、大きな洗浄力が得られるもので
あるが、高電圧が印加される電極部分及び絶縁碍子部分
が水で濡れてしまうので、運転再開に先立って電気集塵
装置内を乾燥させる必要がある。

【０００６】このため従来では、電気集塵装置に汚染空
気を導くために設置された送風機を使用し、その通風に
より電極、絶縁碍子等を乾燥させる方法、更には、集塵
電極にごく低い電圧を印加し、この電圧を徐々に定格電
圧まで上昇させる方法が用いられている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記のように
集塵電極に電圧を印加する方法を用いた場合、集塵電極
への印加電圧を短時間で上昇させるのは危険であり、印
加電圧は非常にゆっくりと上昇させなければならないの
で、電気集塵装置の運転を再開するまでには時間が掛か
る。また、この際、電極の濡れにより発生する放電の回
数をカウントし、その単位時間当たりの回数が電極を損
傷させない許容範囲内に収まるように電圧制御しなけれ
ばならず、その制御が面倒である。

【０００８】本発明は上記の課題を解決するためになさ
れたもので、高湿度雰囲気中で電気集塵装置の運転を再
開する場合に、短時間で、且つ、安全に運転を再開する
ことができる電気集塵装置の起動方法及び起動装置を提
供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】請求項１に係る発明は、
高湿度雰囲気中に設置された電気集塵装置の電極に直流
高電圧を印加して電気集塵装置を起動する電気集塵装置
の起動方法において、上記電気集塵装置の電極への直流
高電圧印加回路に、上記電気集塵装置の静電容量より小
さい静電容量のコンデンサを並列に設け、起動時、上記
コンデンサの両端電圧を検知しながら所定の直流高電圧
を断続的に印加し、上記コンデンサのベース電圧が設定
電圧範囲に上昇したところで定常運転に移行するように
したことを特徴とする。

【００１０】請求項２に係る発明は、高湿度雰囲気中に
設置された電気集塵装置の電極に直流高電圧を印加して
電気集塵装置を起動する電気集塵装置の起動装置におい
て、直流高電圧を発生する直流高電圧電源と、上記直流
高圧電源に並列に設けられた上記電気集塵装置の静電容
量より小さい静電容量のコンデンサと、起動時、上記直
流高電圧電源より直流高電圧を断続的に出力して上記電
極に印加する手段と、上記コンデンサの両端電圧を検出
し、該コンデンサ両端のベース電圧が設定電圧範囲内に
なった後、上記直流高電圧電源から電極への供給電圧を
連続荷電に切換えて定常運転に移行する手段とを具備し
たことを特徴とする。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の一
実施形態を説明する。図１は、本発明の一実施形態に係
る電気集塵装置の全体の概略構成図である。図１におい
て、１は集塵装置ユニットで、例えば自動車用道路のト
ンネル内に形成した迂回隧道内等に設置される。上記集
塵装置ユニット１は、集塵用電極２、汚染空気の流入を
制御するダンパ３、上記集塵用電極２及びこの電極２を
支持する絶縁碍子等を水洗浄するための洗浄ノズル４か
らなっている。

【００１２】上記電極２には、直流高電圧電源５から直
流高電圧が印加される。また、この直流高電圧電源５の
電圧出力側、すなわち、電気集塵装置（ＥＰ）の電極２
への高電圧印加回路に、上記電気集塵装置の静電容量よ
り小さい静電容量を持つ高耐圧のコンデンサＣ₁ を並列
に設ける。このコンデンサＣ₁ の静電容量は、例えば電
気集塵装置の静電容量の１／１０〜１／１００程度に設
定される。

【００１３】上記直流高電圧電源５は、制御装置６から
の制御指令に従い、起動時には直流高電圧をパルス状に
断続的に出力し、定常運転動作には連続した直流高電圧
を発生し、電極２に印加する。上記直流高電圧電源５
は、図示しないが、交流電圧を高圧トランスにより昇圧
し、その二次側コイルに発生した高電圧を整流して直流
高電圧を得ている。この直流高電圧電源５の電圧、電流
は、トランス二次側に設けた分圧抵抗の電圧及び一次側
電流の二次側換算値として検出し、制御装置６に入力し
ている。また、この制御装置６は、上記コンデンサＣ₁
の両端の電圧を検出する電圧検出器（図示せず）が設け
られている。この電圧検出器は、例えばコンデンサＣ₁
の両端の電圧を抵抗により分圧する分圧器とマイコン
（マイクロ・コンピュータ）からなり、電気集塵装置の
起動時に直流高電圧電源５から断続的に直流高電圧が出
力されると、上記分圧電圧をマイコンにより一定時間間
隔でサンプリングして最小電圧を検出し、この最小電圧
をコンデンサＣ₁ のベース電圧としている。

【００１４】上記制御装置６は、電気集塵装置を起動す
る際、上記したように直流高電圧電源５より直流高電圧
をパルス状に断続的に発生させ、同時にコンデンサＣ₁
の端子電圧を検出し、コンデンサＣ₁ のベース電圧が基
準のベース電圧範囲内に上昇した後、電極２への荷電を
連続荷電として定常運転に移行する制御を行なう。

【００１５】また、上記ダンパ３には、空気配管７が接
続され、この空気配管７の途中に電磁弁８が設けられ
る。この電磁弁８は、制御装置６からの制御指令により
オン／オフ制御され、それに応じてダンパ３が開閉操作
される。

【００１６】更に、上記洗浄ノズル４には、水配管９が
接続され、この水配管９の途中に電磁弁１０が設けられ
る。この電磁弁１０は、制御装置６からの制御指令によ
りオン／オフ制御される。電磁弁１０がオンすることに
よって洗浄ノズル４から水が噴霧されて洗浄が行なわれ
る。上記制御装置６は、例えばシーケンス制御装置にプ
ログラムを組み、リレーのオン／オフ時間を制御するこ
とで、電磁弁８，１０の開閉時間をコントロールする。

【００１７】次に上記実施形態における電気集塵装置の
洗浄動作及び再起動動作を図２に示す等価回路、及び図
３に示すタイミングチャートを参照して説明する。図１
に示した電気集塵装置の等価回路は、図２に示すように
直流高電圧電源５にコンデンサＣ₁ が並列に接続され、
直流高電圧電源５と電極２との間に回路のインダクタン
スＬと抵抗Ｒ₂ が直列に接続された構成となる。また、
電極２の部分は、コンデンサＣ₂ と抵抗Ｒ₂ を並列に接
続した回路として表すことができる。

【００１８】そして、作業員あるいは自動運転により、
時刻ｔ₀ で電気集塵装置の洗浄を指令する操作が行なわ
れると、制御装置６は、まず、図３（ａ）に示すように
電磁弁８に“閉指令”を出力してダンパ３を閉じると共
に、同図（ｂ）に示すように電磁弁１０を開き、洗浄ノ
ズル４より水を噴霧して電極２及び絶縁碍子部分等の洗
浄を開始する。更に、制御装置６は、図３（ｃ）に示す
ように上記洗浄開始と同時に直流高電圧電源５から電極
２への荷電を停止させる。

【００１９】その後、上記洗浄動作の終了時刻ｔ₁ に達
すると、制御装置６は図３（ｂ）に示すように電磁弁１
０に“閉指令”を出力し、洗浄ノズル４への水の供給を
停止して洗浄動作を終了する。

【００２０】更に、制御装置６は、上記洗浄動作を終了
した後、図３（ｃ）に示すように直流高電圧電源５より
所定の例えば定格の直流高電圧を断続的に出力し、電極
２に印加する。上記直流高電圧の１回当りの印加時間幅
は、例えば１次電源（交流電源）の半周期（電源周波数
が６０Ｈｚの場合、半周期は８．３ｍｓｅｃ）程度に設
定される。

【００２１】上記直流高電圧電源５から出力される断続
的な直流高電圧により、コンデンサＣ₁ が図３（ｄ），
（ｅ）に示すように急速に充電される。このときのコン
デンサＣ₁ に対する充電時定数は、電極２部分の絶縁状
態によって変化し、絶縁不良の場合は、ほぼ「Ｃ₁ ・Ｒ
₁ 」、絶縁良好の場合は、ほぼ「（Ｃ₁ ＋Ｃ₂ ）Ｒ₂ 」
となる。

【００２２】なお、コンデンサＣ₁ を設けない場合は、
電気集塵装置に直接印加される電荷が十分絶縁を回復し
ていない碍子（Ｒ₂ ）を通じて流れるため、大電流が流
れてしまう。

【００２３】上記コンデンサＣ₁ の充電電荷は、直流高
電圧遮断後に回路抵抗等により放電し、コンデンサＣ₁
の両端の電圧は、直流高電圧遮断後の減衰時定数（放電
時定数）に応じて順次低下する。このときのコンデンサ
Ｃ₁ に対する減衰時定数は、電極２部分の絶縁状態によ
って変化し、絶縁不良の場合は、ほぼ「Ｃ₁ ・Ｒ₁ 」、
絶縁良好の場合は、ほぼ「（Ｃ₁ ＋Ｃ₂ ）Ｒ₂ 」とな
る。

【００２４】電極２部分が絶縁不良の場合には、電圧の
減衰時定数が短く、コンデンサＣ₁の充電電荷は、短時
間で放電する。このためコンデンサＣ₁ の端子電圧は、
図３（ｄ）に示すように次に直流高電圧が印加されるま
でにほぼ０レベルまで低下してしまう。そして、上記直
流高電圧の印加によって電極２部分の絶縁が回復してく
ると、電圧の減衰時定数が徐々に長くなり、次の直流高
電圧が印加される直前においてもベース電圧Ｖｂが残る
ようになる。

【００２５】電極２部分の絶縁が良好な場合であれば、
電圧の減衰特性が長いので、図３（ｅ）に示すように充
分に高いベース電圧Ｖｂが残っている。従って、この絶
縁良好時のベース電圧Ｖｂを一定の範囲に設定しておい
て、ベース電圧Ｖｂがこの範囲内に入れば電極２部分の
絶縁が回復したものと判断し、直流高電圧電源５から電
極２への荷電を連続荷電に切換えて定常運転に移行す
る。上記ベース電圧Ｖｂのレベルは、制御装置６におい
て検出し、予め設定した基準のベース電圧範囲と比較す
ることにより、絶縁の回復状態を判定する。そして、制
御装置６は、ベース電圧Ｖｂが基準のベース電圧範囲に
入ると、電気集塵装置が正常状態に回復したものと判断
し、時刻ｔ₂ で直流高電圧電源５から電極２に直流高電
圧を連続的に供給する。次いで制御装置６は、時刻ｔ₃
で電磁弁１０をオンしてダンパ３を開き、定常状態に移
行する。

【００２６】なお、制御装置６は、上記の起動制御を一
定時間繰り返してもベース電圧が基準のベース電圧範囲
まで回復しない場合には、故障と見なして直流高電圧電
源５から電極２への電圧印加を停止し、必要に応じて警
報灯等を点灯して故障発生を作業員に報知する。

【００２７】上記実施形態では、電気集塵装置を水洗浄
した後に再起動する場合について説明したが、高湿度雰
囲気中で起動する場合に上記実施形態と同様にして実施
することができる。

【００２８】

【発明の効果】以上詳記したように本発明によれば、電
気集塵装置の電極への直流高電圧印加回路に、上記電気
集塵装置の静電容量より小さい静電容量のコンデンサを
並列に設け、起動時、上記コンデンサの両端電圧を検知
しながら所定の直流高電圧を断続的に印加して強制的に
電流を流すようにしているので、集塵電極及び絶縁碍子
部分の乾燥時間を短縮できると共に、荷電の状態が正常
状態に復帰したかどうかを逐次チェックすることができ
る。また、起動時、直流高電圧を電極に断続的に印加す
ると共に、上記コンデンサ両端のベース電圧が基準の設
定電圧範囲内に上昇したところで定常運転に移行するよ
うにしているので、電気集塵装置の再起動動作を安全に
行ない得ると共に、再起動の時間を大幅に短縮すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態に係る電気集塵装置の概略
構成図。

【図２】同実施形態における電気集塵装置の等価回路
図。

【図３】同実施形態の動作を説明するためのタイミング
チャート。

【符号の説明】

１ 集塵装置ユニット ２ 電極 ３ ダンパ ４ 洗浄ノズル ５ 直流高電圧電源 ６ 制御装置 ７ 空気配管 ８ 電磁弁 ９ 水配管 １０ 電磁弁 Ｃ₁ 直流高電圧回路に設けたコンデンサ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 高湿度雰囲気中に設置された電気集塵装
   置の電極に直流高電圧を印加して電気集塵装置を起動す
   る電気集塵装置の起動方法において、 上記電気集塵装置の電極への直流高電圧印加回路に、上
   記電気集塵装置の静電容量より小さい静電容量のコンデ
   ンサを並列に設け、起動時、上記コンデンサの両端電圧
   を検知しながら所定の直流高電圧を断続的に印加し、上
   記コンデンサのベース電圧が設定電圧範囲に上昇したと
   ころで定常運転に移行するようにした電気集塵装置の起
   動方法。
2. 【請求項２】 高湿度雰囲気中に設置された電気集塵装
   置の電極に直流高電圧を印加して電気集塵装置を起動す
   る電気集塵装置の起動装置において、 直流高電圧を発生する直流高電圧電源と、 上記直流高圧電源に並列に設けられた上記電気集塵装置
   の静電容量より小さい静電容量のコンデンサと、 起動時、上記直流高電圧電源より直流高電圧を断続的に
   出力して上記電極に印加する手段と、 上記コンデンサの両端電圧を検出し、該コンデンサ両端
   のベース電圧が設定電圧範囲内になった後、上記直流高
   電圧電源から電極への供給電圧を連続荷電に切換えて定
   常運転に移行する手段とを具備したことを特徴とする電
   気集塵装置の起動装置。