CN103372499A - 电集尘机用电源的控制方式 - Google Patents

Abstract

本发明的目的在于提供一种电集尘机用电源的控制方式，能够长期维持稳定的集尘效率，并在产生异常放电后也能重新开始形成正常电场从而继续发挥集尘作用，减少维护频度。其结构中，电集尘机包括离子化部、集尘部、以及它们的电源，电集尘机中附加有：恒电流控制部，该恒电流控制部向离子化部提供固定电流；电压阶段控制部，该电压阶段控制部向集尘部施加规定电压，并基于来自检测部的信息，发出不会在集尘部中产生异常放电的规定电压的指令，其中，该检测部对异常放电进行检测；以及电压变更部，该电压变更部根据电压变更指令来变更规定电压。

Description

电集尘机用电源的控制方式

技术领域

本发明涉及一种具有离子化部和集尘部的电集尘机用电源的控制方式，具体而言，涉及一种向离子化部提供固定电流、并向集尘部施加规定电压、且在集尘部中产生火花放电等引起的异常放电后、能够自动复原来进行正常集尘作用的电集尘机用电源的控制方式。

背景技术

如图9所示，电集尘机包括：具有用于利用电晕放电等来使空气中的悬浮颗粒带电的离子化线50及离子化电极51的离子化部52；具备用于利用库伦力来收集带电悬浮颗粒的集尘电极板53及集尘对电极板54的集尘部55，该集尘电极板53及集尘对电极板54交替配置、且隔开等间隔空间；以及向这些离子化部52及集尘部55供电的电源56。并且，该电集尘机利用离子化部52来使空气中的悬浮颗粒带电，利用集尘部55来收集带电的悬浮颗粒，从而将空气中的悬浮颗粒除去，保持良好的环境。然而，在该电集尘机中，由于空气中的湿度较高、或者随着集尘的持续进行，离子化部52中的电晕放电等会变得难以稳定地产生，而集尘部55中会产生激烈的火花飞溅的火花放电等异常放电，使得对空气中悬浮颗粒的集尘效果下降，而且当收集到的悬浮颗粒为可燃物时，可能会引起火灾。

对于从电源56向上述电集尘机的离子化部52及集尘部55供电的方式，目前大致有恒电压方式和恒电流方式。恒电压方式是向离子化部52及集尘部55两者施加固定电压的方式，恒电流方式是向离子化部52提供固定电流而向集尘部55施加固定电压的方式。这些供电方式均通过控制部57来实现。

对于现有的恒电压方式，随着集尘的进行，离子化部52的离子化线50的表面会被悬浮颗粒弄脏或氧化，因此，在最初设定的固定电压下，电流值会降低，从而难以进行电晕放电等，导致集尘效率的下降。另一方面，集尘并堆积在集尘部55的集尘电极板53及集尘对电极板54上的悬浮颗粒会引起火花放电等异常放电。一旦产生火花放电等异常放电，必须停止从电源56向集尘电极板53及集尘对电极板54施加较高的规定电压，否则火花放电等异常放电会持续进行，最坏的情况下可能会引起火灾。因此，需要停止从电源56施加固定电压，但只要异常放电的原因没有消除，即使再次开始施加固定电压，也会立刻产生火花放电等异常放电。因此，该电集尘机失去了在异常放电的原因未消除期间所需要的、除去空气中的悬浮颗粒从而保持良好环境的功能。

此外，对于现有的恒电流方式，即使随着集尘的持续进行、离子化线50的表面被悬浮颗粒弄脏或氧化，但由于离子化线50中流过固定电流，故不会对电晕放电等产生影响，因而不会引起集尘效率的下降。然而，即使在恒电流方式下，也是向集尘部55施加固定电压，因此，集尘并堆积在集尘部55的集尘电极板53及集尘对电极板54上的悬浮颗粒会引起火花放电等异常放电的情况与上述恒电压方式相同。

基于上述情况，存在一种电集尘机的电源装置，包括：向电极供电的供电单元；对利用该供电单元向电极供电时的电压或者电极的绝缘电阻进行检测的检测单元；以及恒电压等电流负载特性的判断单元，该判断单元向电极提供功率小于供电单元的输出的、该供电单元所提供的电压的40％至100%的电压以及电流的1％及30%的电流，从而判断由该检测单元所检测到的电压下降或者电极的绝缘电阻的下降是否是由湿气引起。由此，能够判断引起电集尘机的电极电压下降的原因是产生火花放电等异常放电这样重大的情况，或者是湿气等引起的、能够自然恢复的轻微的情况。若判断为重大情况，则停止从供电单元向电极的供电，来防止电集尘机的损伤，并执行用于消除其原因的维护，而对于判断为轻微的情况，则继续从供电单元向电极供电，以期待其自然恢复，继续发挥除去空气中的悬浮颗粒从而保持良好环境的功能(例如，参照日本专利特开2008-68207号公报)。

在上述专利文献1的电集尘机的电源装置中，判断电集尘机的电极上的电压下降的原因是重大情况，或者是能自然恢复的、湿气等引起的轻微的情况，在判断为重大的情况下，停止供电并执行维护，而在轻微的情况下，继续进行供电来发挥除去空气中的悬浮颗粒从而保持良好的环境的功能。然而，即使在由判断单元判断为重大情况时，可能只要稍许降低向电极供电时的电压，就能使火花放电等异常放电停止，但即使在这种情况下，也会立即停止从供电单元向电极供电，并执行用于消除该原因的维护。因此，在消除原因的维护结束之前，电集尘机会一直保持停止，期间不能继续发挥除去空气中的悬浮颗粒从而保持良好环境的功能，而且维护频度也会变多。

发明内容

因此，本发明是鉴于上述情况而完成的，其目的在于提供一种电集尘机用电源的控制方式，能够使离子化部中的电晕放电等稳定地持续进行，即使由于环境的变动而在集尘部中产生火花放电等异常放电，也能迅速地重新开始形成正常的电场，从而继续发挥集尘作用，能减少维护频度。

本发明的电集尘机用电源的控制方式是为实现上述目的而提出的，电集尘机包括：离子化部，该离子化部使空气中的悬浮颗粒带电；集尘部，该集尘部通过库伦力来收集带电的悬浮颗粒；以及电源，该电源向该集尘部及所述离子化部供电，所述电集尘机中附加有：恒电流控制部，该恒电流控制部向所述离子化部提供固定电流，且使其不超过设定电压；电压阶段控制部，该电压阶段控制部向所述集尘部施加规定电压，且具备检测部，并基于来自该检测部的异常放电信息来发出变更规定电压的指令，直至所述集尘部中不会产生异常放电的阶段，其中，该检测部对引起施加电压值及电流值急剧变动的异常放电进行检测；以及电压变更部，该电压变更部根据来自该电压阶段控制部的电压变更指令来变更规定电压，通过所述恒电流控制部来从所述电源向所述离子化部提供固定电流，并通过所述电压阶段控制部来从所述电源向所述集尘部施加规定电压，当所述集尘部中产生异常放电时，由所述电压阶段控制部来使所述电源与所述集尘部暂时切断，之后由所述电压变更部来变更为不会产生异常放电的规定电压，并将其施加给所述集尘部，从而在产生异常放电后也能继续发挥集尘作用。

附图说明

图1是在电集尘机中采用表示本发明实施方式的电集尘机用电源的控制方式的示意图(实施例1)。

图2是表示本发明的实施方式中的电集尘机用电源的控制方式的电压变更部的连线图(实施例1)。

图3是表示本发明的实施方式中的电集尘机用电源的控制方式的其它电压变更部的连线图(实施例1)。

图4是对离子化部的供电为恒电压方式时的、吸食的香烟支数与集尘效率的特性图。

图5是对离子化部的供电为恒电流方式时的、吸食的香烟支数与集尘效率的特性图(实施例1)。

图6是在对离子化部及集尘部的供电为恒电压方式时的、吸食的香烟支数与集尘效率的特性图中、示出了产生异常放电的状态的图。

图7是在对离子化部及集尘部的供电为恒电流方式时的、吸食的香烟支数与集尘效率的特性图中、示出了产生异常放电的状态的图。

图8是在对表示本发明实施方式的电集尘机用电源的控制方式所涉及的离子化部及集尘部供电时的、吸食的香烟支数与集尘效率的特性图中、示出了产生异常放电的状态的图(实施例1)。

图9是表示现有的电集尘机用电源的控制方式的、类似于图1的示意图。

具体实施方式

附图中，对于电集尘机用电源的控制方式1(以下，简称为“电源控制方式”)，电集尘机2包括使空气中的悬浮颗粒带电的离子化部3、利用库伦力来收集带电悬浮颗粒的集尘部4、以及向这些离子化部3及集尘部4进行供电的电源5，该电集尘机2中附加有：向离子化部3提供固定电流但不超过设定电压的恒电流控制部6；电压阶段控制部8，该电压阶段控制部8向集尘部4施加规定电压、并具备对引起施加电压值及电流值急剧变动的异常放电进行检测的检测部7，而且基于来自该检测部7的异常放电信息发出变更规定电压的指令，直至集尘部4不会产生异常放电的阶段；以及电压变更部9，该电压变更部9根据来自该电压阶段控制部8的电压变更指令来变更规定电压；在该电源控制方式中，通过恒电流控制部6来从电源5向离子化部3提供固定电流，并且通过电压阶段控制部8来从电源5向集尘部4施加规定电压，当集尘部4中产生异常放电时，由电压阶段控制部8来使电源5与集尘部4暂时切断，之后由电压变更部9来变更为不会产生异常放电的规定电压并将其施加给集尘部4，从而在产生异常放电后也能继续发挥集尘的作用。

上述电集尘机2是一种被称为所谓的二阶段充电型电集尘机的电集尘机，包括离子化部3、集尘部4、及其电源5。另一方面，电源控制方式1附加在上述电集尘机2中，具体而言，在电源5和离子化部3之间设有恒电流控制部6，并且，在电源5和集尘部4之间设有具备检测部7的电压阶段控制部8及电压变更部9。

上述电集尘机2的离子化部3包括用于利用电晕放电等来使空气中的悬浮颗粒带电的离子化线10及离子化电极11，离子化线10与电源5的正极5a相连，离子化电极11与电源5的负极5b相连。

上述电集尘机2的集尘部4包括用于利用库伦力来收集带电悬浮颗粒的集尘电极板12及集尘对电极板13，该电极板12及集尘对电极板13交替配置，且相互间隔开等间隔的空间；为了通过在集尘电极板12与集尘对电极板13之间施加较高规定电压来形成较高电场，连接电源5，并在集尘电极板12与电源5之间连接有高电阻体14。并且，集尘电极板12与电源5的正极5a相连，集尘对电极板13与电源5的负极5b相连。

电源5是向电集尘机2的离子化部3及集尘部4提供所需的电压及电流的电源，只要满足这些条件即可，不作特别限定。另外，图1中，15是用于打开和关闭电源5与离子化部3及集尘部4的连接的开关。

电源控制方式1的恒电流控制部6用于从电源5向离子化部3的离子化线10提供例如0.3至2.0mA范围内的固定电流，此时的合适电压在7000V至8000V的范围内。然而，由于该恒电流控制部6提供上述0.3至2.0mA范围内的固定电流，故具备公知的防止达到明显超出7000V至8000V范围的、例如10000V以上的电压的功能。

电源控制方式1的电压阶段控制部8发出用于从电源5向集尘部4的集尘电极板12施加例如1500至4500V范围内的规定电压的指令，此时的电流在0.05至0.1mA的范围内。另外，检测部7对引起向集尘部4的放电部5所施加的电压值以及电流值产生急剧变动的异常放电进行检测，例如，对以下这种异常放电进行检测，即，在集尘部4的电压值为4000V、电流值为0.1mA的、形成正常电场的情况下，由于某些原因引起集尘部4的环境产生急剧变动，使得电压值急剧变动为2500～3000V，电流值急剧变动为0.2mA。

并且，在该检测部7检测到集尘部4的上述异常放电后，电压阶段控制部8接收到其异常放电信息，接收到该异常放电信息的电压阶段控制部8通过开关来使集尘部4和电源5暂时切断，之后，着眼于若施加在集尘部4上的规定电压变低、则能避免异常放电这一事实，向上述电压变更部9发出变更规定电压的指令，直至不会产生异常放电的阶段，接收到该电压变更指令的电压变更部9从不会产生异常放电的阶段的规定电压——例如，上述4000V——下降200V，从而变更为3800V。此后，当集尘部4中再次产生异常放电时，通过采用上述步骤依次降低规定电压来应对。

另外，关于电压阶段控制部8及电压变更部9所进行的规定电压的变更，例如图2所示，接收到异常放电信息的电压阶段控制部8的CPU20将接收到的异常放电信息与预先存储的信息进行对比，从而决定集尘部4中不会产生异常放电的阶段的规定电压，并将其电压变更指令作为PWM(Pulse WidthModulation：脉宽调制)信号发送给放大电路21。并且，经由接收到PWM信号的放大电路21、和由升压变压器22及升压电路23所构成的电压变更部9来向集尘部4施加基于上述PWM信号的规定电压。

此外，上述电压阶段控制部8及电压变更部9所进行的规定电压的变更例如也可以像图3那样。即，电压阶段控制部8A向具有并列配置在集尘部4与电源5之间的n个电阻(R1＜R2...＜Rn-1＜Rn)的电压变更部9A发出指令，由此，若在集尘部4与电源5之间连接有电阻R1的情况下、检测部7检测到异常放电，则通过开关来使集尘部4与电源5暂时切断，之后将集尘部4与电源5之间切换成电阻值较大的电阻R2，然后向集尘部4施加不会产生异常放电的阶段的规定电压，从而在集尘部4中产生异常放电后也能恢复正常的集尘，此后，只要不再产生异常放电，就继续进行正常的集尘。对应于其余设置的n-2个电阻R来依次切换为电阻值较大的电阻R3～Rn，从而逐步地变更规定电压并将其施加给集尘部4，使得在异常放电后也能继续发挥集尘作用。

另外，n个电阻R的电阻值在几MΩ的范围内，并且满足R1＜R2...＜Rn-1＜Rn的关系。电阻R的数量没有特别限定，3至5个是较为合适的数量。

下面，对上述结构的电集尘机用电源的控制方式1的作用进行详细描述。

首先，若在打开电源5的状态下，含有尘埃、香烟的烟尘等悬浮颗粒的空气从图1的箭头K方向进入电集尘机2的离子化部3内，则通过在该离子化部3的离子化线10及离子化电极11之间产生的电晕放电，来使空气中的悬浮颗粒带电。并且，随着电集尘机2的持续运行，离子化线10的表面会被弄脏或氧化等，故若不施加高于初始施加电压的高电压，则电晕放电等会难以稳定地产生，但由于通过恒电流控制部6从电源5向该离子化部3的离子化线10提供例如0.3至2.0mA范围内的固定电流，因此，即使离子化线10的表面产生污垢、氧化等，也能有效地应对高于初始施加电压的高电压，从而能稳定地产生电晕放电，使离子化部3中的悬浮颗粒带电的能力不会下降，因此，离子化线10表面的污垢、氧化等影响不会导致集尘效率的降低。另外，图4及图5中示出了向离子化线10施加的初始电压不变的恒电压方式、以及向离子化线10提供固定电流的恒电流方式下的、吸食的香烟支数与集尘效率的特性图。

另外，包含上述带电悬浮颗粒的空气进入集尘部4内后，利用施加在该集尘部4的多个集尘电极板12及多个集尘对电极板13间的规定电压所产生的高电场，来由多个集尘电极板12或者多个集尘对电极板13通过库伦力对带电悬浮颗粒进行收集，于是从集尘部4排出集尘后的洁净空气。随着电集尘机2的持续运行，悬浮颗粒的堆积等会引起多个集尘电极板12及多个集尘对电极板13之间的环境产生变动，从而产生火花放电等异常放电，在这种情况下，不但不能在多个集尘电极板12及集尘对电极板13间维持高电场，而且会陷入连规定电压也无法施加的状况。然而，通过电压阶段控制部8及电压变更部9来暂时切断电源5对集尘部4的多个集尘电极板12所施加的规定电压，并在此后逐步变更规定电压，由此来使异常放电暂时停止，并在之后再次产生高电场，因此，在多个集尘电极板12及多个集尘对电极板13之间产生异常放电以后，虽然集尘效率会有少许降低，但仍会继续发挥集尘作用，故能延长集尘部4的洗净等维护的间隔。

另外，图6及图7中示出了向集尘电极板12施加的初始电压不变的恒电压方式、以及向离子化线10提供固定电流的恒电流方式下的、吸食的香烟支数与产生异常放电(“×”标记所示)的特性图，图8中示出了本发明的、对施加在集尘电极板12上的电压进行阶段性变更的阶段电压方式下的、吸食的香烟支数与产生异常放电(“×”标记所示)的特性图。另外，图8中的虚线表示现有方式的情况。

如以上详述的那样，在权利要求1的发明中，通过恒电流控制部来从电源向离子化部提供固定电流，以在离子化部中产生稳定的电晕放电等，从而使通过该离子化部的空气中的悬浮颗粒带电，并通过电压阶段控制部来从电源向集尘部施加规定电压，使集尘部中产生稳定的电场，从而对通过该集尘部的带电悬浮颗粒进行收集，当检测部在该收集过程中检测到集尘部中产生了异常放电时，接受该异常放电信息，并通过电压阶段控制部来使电源与集尘部暂时切断，之后通过电压变更部来变更规定电压并将其施加给集尘部，从而阻止异常放电，并在进一步产生异常放电之前继续发挥集尘作用，此后，以允许次数继续进行上述产生异常放电、暂时切断异常放电、变更规定电压、停止异常放电以及继续集尘作用这一系列的循环。因此，对于权利要求1的发明，能够使离子化部中的电晕放电等稳定地持续进行，即使由于环境的变动等而在集尘部中产生火花放电等异常放电，也能迅速地重新开始形成正常的电场，从而能继续发挥集尘作用，整体而言，具有能减少维护频度的效果。

在权利要求2的发明中，接受到异常放电信息的电压阶段控制部使电源与集尘部暂时切断，之后从CPU(中央处理装置)向放大电路输出基于异常放电信息的规定值的PWM(脉宽调制)信号，来向集尘部施加基于该PWM信号的规定电压，之后变更PWM信号，从而阶段性地变更规定电压，并将其施加给集尘部，由此在产生异常放电后也继续发挥集尘作用。因此，对于权利要求2的发明，在权利要求1的发明效果的基础上，还具有如下效果：即，电压阶段控制部能够利用CPU来自由地输出基于异常放电信息的PWM信号，并能向集尘部施加更为精细的规定电压，而且即使产生了一次火花放电等异常放电，也能迅速地重新开始形成正常的电场。

在权利要求3的发明中，当检测部在集尘部与电源之间连接有电阻R1的情况下检测到异常放电时，使集尘部与电源暂时切断，之后将集尘部与电源之间切换为电阻值较大的电阻R2，然后对集尘部施加其规定电压，并对应于其余设置的n-2个电阻R来依次切换为电阻值较大的电阻R3～Rn，从而阶段性地变更规定电压，并将其施加给集尘部，使得在产生异常放电后也能继续发挥集尘作用。因此，对于权利要求3的发明，在权利要求1的发明效果的基础上，还具有如下效果：即，由于电压阶段控制部仅包括并列配置在集尘部与电源之间的n个电阻、以及对集尘部的异常放电进行检测的检测部，因此，虽然结构较为简单，但即使产生一次火花放电等异常放电，也能迅速地重新开始形成正常的电场。

Claims (3)

1.一种电集尘机用电源的控制方式，其特征在于，

电集尘机(2)包括：

离子化部(3)，该离子化部(3)使空气中的悬浮颗粒带电；

集尘部(4)，该集尘部(4)通过库伦力来收集带电的悬浮颗粒；以及

电源(5)，该电源(5)向该集尘部(4)及所述离子化部(3)供电，

所述电集尘机(2)中附加有：

恒电流控制部(6)，该恒电流控制部(6)向所述离子化部(3)提供固定电流，且使其不超过设定电压；

电压阶段控制部(8)，该电压阶段控制部(8)向所述集尘部(4)施加规定电压，且具备检测部(7)，并基于来自该检测部(7)的异常放电信息来发出变更规定电压的指令，直至所述集尘部(4)中不会产生异常放电的阶段，其中，该检测部(7)对引起施加电压值及电流值急剧变动的异常放电进行检测；以及

电压变更部(9)，该电压变更部(9)根据来自该电压阶段控制部(8)的电压变更指令来变更规定电压，

通过所述恒电流控制部(6)来从所述电源(5)向所述离子化部(3)提供固定电流，并通过所述电压阶段控制部(8)来从所述电源(5)向所述集尘部(4)施加规定电压，当所述集尘部(4)中产生异常放电时，由所述电压阶段控制部(8)来使所述电源(5)与所述集尘部(4)暂时切断，之后由所述电压变更部(9)来变更为不会产生异常放电的规定电压，并将其施加给所述集尘部(4)，从而在产生异常放电后也能继续发挥集尘作用。

2.如权利要求1所述的电集尘机用电源的控制方式，其特征在于，

在所述电压阶段控制部(8)中，从CPU(中央处理装置)(20)向放大电路(21)输出规定值的PWM(脉宽调制)信号，并从所述电压变更部(9)向所述集尘部(4)施加基于该PWM信号的规定电压。

3.如权利要求1所述的电集尘机用电源的控制方式，其特征在于，

所述电压阶段控制部(8)向在所述集尘部(4)与所述电源(5)之间并列配置有n个电阻(R1＜R2...＜Rn-1＜Rn)的电压变更部(9)发出指令，由此，当所述检测部(7)在所述集尘部(4)与所述电源(5)之间连接了电阻(R1)的情况下检测到异常放电时，使所述集尘部(4)与所述电源(5)暂时切断，之后将所述集尘部(4)与所述电源(5)之间切换为电阻值较大的电阻(R2)，然后施加其规定电压，并对应于其余设置的n-2个电阻来依次切换为电阻值较大的电阻(R3～Rn)，从而逐步地变更规定电压，并将其施加给所述集尘部(4)。

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