JP2000189840A - トンネル用電気集じん機設備 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 スパークが発生している集じんユニット以外
の集じんユニットの供給電圧の減衰を防止し、集じん効
率の低下を抑えることができるトンネル用電気集じん機
設備を提供することを目的とする。 【解決手段】 集じん機筐体１０５ａ内の複数の集じん
ユニット１０６ａ〜１０６ｄに対しそれぞれ個別の印加
電圧制御装置１ａ〜１ｄを備えることで、あるひとつの
集じんユニット１０６ａでスパークが発生した場合、そ
の集じんユニット１０６ａに対応する印加電圧制御装置
１ａのみがスパーク時の電流上昇を検知して供給電圧の
減衰を行い、集じんユニット１０６ａのスパークを防止
することができる。この際、同じ集じん機筐体１０５ａ
内の他の集じんユニット１０６ｂ〜１０６ｄに対する供
給電圧の減衰は行わないので、スパーク時においても集
じん効率の低下を最小限にとどめることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は自動車道路トンネル
や地下駐車場等の閉鎖空間に設置される電気集じん機設
備に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】自動車道路トンネル内では、ディーゼル
車から排出される微小な粉じんが空気中に浮遊しトンネ
ル内の視界の悪化を招いている。トンネル用電気集じん
機設備はトンネル内の視界改善を目的としており、特に
このような微小粒径の浮遊粉じんを集じんするのに適し
ている。

【０００３】従来のこの種のトンネル用電気集じん機設
備の構成例を、図８および図９を参照しながら説明す
る。図８のように、集じん機室１０１、電気室１０２、
集じんファン１０３はバイパストンネル１０４内に設置
されている。集じん機室１０１内には、処理風量に応じ
た複数の集じん機筐体１０５ａ〜１０５ｄが設置されて
おり、１つの筐体１０５ａの内部には図９のように複数
の集じんユニット１０６ａ〜１０６ｄが納められてい
る。集じんユニット１個の大きさは幅１０００ｍｍ、高
さ８００ｍｍ、奥行き１０００ｍｍ程度である。集じん
ユニット１０６ａ内には風上側に帯電部１０７があり、
風下側に集じん部１０８がある。一方、電気室１０２内
には集じん機室１０１内の集じん機筐体１０５ａ〜１０
５ｄの数に対応する数の高圧発生装置１０９ａ〜１０９
ｄがあり、高圧発生装置１０９ａ〜１０９ｄの内部には
図９のように昇圧装置１１０と印加電圧制御装置１１１
がある。高圧発生装置１０９の電源側は低圧ケーブル１
１２で接続されており、高圧発生装置１０９と集じん機
筐体１０５の間は、高圧ケーブル１１３で接続されてい
る。また、電気室１０２内には、高圧発生装置１０９ａ
〜１０９ｄの他に集じん制御盤（図示せず）、補機盤
（図示せず）等がある。

【０００４】上記構成において、低圧ケーブル１１２を
経て高圧発生装置１０９ａに供給される交流低電圧（通
常２１０Ｖ）は、高圧発生装置１０９ａ内の昇圧装置１
１０により直流高電圧（通常５．５ｋＶ〜１１ｋＶ）に
昇圧され、高圧ケーブル１１３により筐体１０５ａ内の
複数の集じんユニット１０６ａ〜１０６ｄに並列に供給
されている。帯電部１０７では、供給された高電圧によ
りコロナ放電を発生し、集じんファン１０３により流入
させた空気中の粉じんを帯電させ、集じん部１０８の電
界空間でクーロン力によりこれを捕集する。印加電圧制
御装置１１１は電気集じん機動作中に、帯電部１０７あ
るいは集じん部１０８で局部短絡（スパーク）が発生し
た場合、短絡状態が継続するのを防ぐため一時的に供給
電圧を減衰させる働きをする。ところが、このスパーク
時の供給電圧の減衰によって、流入する粉じんが捕集さ
れることなく流出してしまう。ゆえに、電気集じん機の
集じん効率の低下を抑制するためには、このスパーク時
の供給電圧の減衰を抑制することが重要になってくる。
トンネル内は浮遊粉じん以外のゴミも多数存在し非常に
スパークの発生しやすい環境であることから、トンネル
用電気集じん機においてはスパーク時の供給電圧の減衰
を抑制することが特に重要となってくる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】このような上記従来の
トンネル用電気集じん機設備では、図９のように同じ集
じん機筐体１０５ａ内の複数の集じんユニット１０６ａ
〜１０６ｄは１つの昇圧装置１１０と１つの印加電圧制
御装置１１１で運転されているため、ある１つの集じん
ユニット１０６ａでスパークが発生した場合、集じんユ
ニット１０６ａの短絡状態が継続するのを防ぐため印加
電圧制御装置１１１が供給電圧を減衰させるが、この印
加電圧制御装置１１１は集じんユニット１０６ａ〜１０
６ｄで共通のため供給電圧を減衰させる必要のない集じ
んユニット１０６ｂ〜１０６ｄまでも同時に供給電圧を
減衰させてしまい、集じん効率の低下を招いている。一
般にトンネル用電気集じん機では１つの高圧発生装置か
ら最大で８個の集じんユニットに並列に高電圧を供給し
ているため、１つの集じんユニットでのスパークが他の
集じんユニットの集じん効率の低下に与える影響は非常
に大きなものとなる。そこで、従来よりスパークが発生
している集じんユニット以外の集じんユニットの供給電
圧の減衰を防止し、集じん効率の低下を最低限に抑えた
いという課題があった。

【０００６】また、もともとトンネル内の狭い場所にト
ンネル用電気集じん機設備が設置されることや、近年特
にトンネルの土木工事費削減の観点から高圧発生装置１
０９ａ〜１０９ｄを収納する電気室１０２のスペースを
削減したいという課題があった。

【０００７】また、高圧発生装置１０９ａから集じん機
筐体１０５ａへ布設する高圧ケーブル１１３は高電圧用
のため、配線工事が大規模でありコスト高となるので、
これを削減したいという課題があった。

【０００８】本発明は、このような従来の課題を解決す
るものであり、スパークが発生している集じんユニット
以外の集じんユニットの供給電圧の減衰を防ぐことがで
きるトンネル用電気集じん機設備を提供することを第１
の目的としている。

【０００９】また、電気室の設置スペースを削減し、配
線工事を小規模化することができるトンネル用電気集じ
ん機設備を提供することを第２の目的としている。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明の請求項１記載の
トンネル用電気集じん機設備は、上記第１の目的を達成
するために第１の手段として、複数の集じんユニットに
対し、それぞれ個別の印加電圧制御装置を備えたもので
ある。

【００１１】また、本発明の請求項２記載のトンネル用
電気集じん機設備は、上記第１及び第２の目的を達成す
るために第２の手段として、複数の集じんユニットに対
し、それぞれ個別の高圧発生装置を備え、これを密閉し
て筐体内に納めたものである。

【００１２】

【発明の実施の形態】本発明は第１に、複数の集じんユ
ニットに対し、それぞれ個別の印加電圧制御装置を備え
たものであり、ある１つの集じんユニットでスパークが
発生した場合、その集じんユニットに対応する印加電圧
制御装置のみ印加電圧が減衰するように作動し、同じ筐
体内の他の集じんユニットに対する供給電圧の減衰を防
止することにより、集じん効率の低下を抑えることがで
きる。

【００１３】また本発明は第２に、複数の集じんユニッ
トに対しそれぞれ個別の高圧発生装置を備え、これを密
閉して筐体内に納めたものであり、電気室に高圧発生装
置を設置する必要がなくなるので電気室のスペースを大
幅に削減することができる。また、高圧ケーブルを布設
する必要がなくなるので配線工事を小規模化することが
できる。

【００１４】以下、本発明のトンネル用電気集じん機設
備の実施の形態を実施例に則して説明する。

【００１５】

【実施例】（実施例１）図１および図２および図３およ
び図４は本発明に関する第１の実施例に関する図面であ
る。集じん機室１０１内には図１のように処理風量に応
じた複数の集じん機筐体１０５ａ〜１０５ｄが設置され
ており、１つの集じん機筐体１０５ａの内部には図２の
ように複数の集じんユニット１０６ａ〜１０６ｄが納め
られている。１つの集じんユニット１０６ａ内には風上
側に帯電部１０７があり、風下側に集じん部１０８があ
る。一方、電気室１０２内には集じん機室１０１内の集
じん機筐体１０５ａ〜１０５ｄの数に対応する数の高圧
発生装置１０９ａ〜１０９ｄがあり、高圧発生装置１０
９ａ〜１０９ｄの内部には図１のように昇圧装置１１０
と、昇圧装置１１０の高圧回路側に、この昇圧装置１１
０から高電圧を供給される集じんユニット１０６ａ〜１
０６ｄと同数の印加電圧制御装置１ａ〜１ｄと高圧ケー
ブル２ａ〜２ｄがある。

【００１６】上記構成において、低圧ケーブル１１２を
経て高圧発生装置１０９ａに供給される交流低電圧（通
常２１０Ｖ）は、高圧発生装置１０９ａ内の昇圧装置１
１０により直流高電圧（通常５．５ｋＶ〜１１ｋＶ）に
昇圧されている。昇圧された直流高電圧は、供給する集
じんユニット１０６ａ〜１０６ｄの数に応じて分岐され
た後、印加電圧制御装置１ａ〜１ｄを介し、高圧ケーブ
ル２ａ〜２ｄを経て集じん機室１０１内の複数の集じん
ユニット１０６ａ〜１０６ｄに供給されている。あるひ
とつの集じんユニット１０６ａでスパークが発生した場
合、その集じんユニット１０６ａに対応する印加電圧制
御装置１ａのみがスパーク時の電流上昇を検知して供給
電圧の減衰を行い、集じんユニット１０６ａのスパーク
を防止することができる。この際、同じ集じん機筐体１
０５ａ内の他の集じんユニット１０６ｂ〜１０６ｄに対
する供給電圧の減衰は行わないので、１つの集じんユニ
ットでの電圧減衰時間は従来比で４分の１に抑えられ、
集じん機筐体１０５ａ全体での集じん効率の低下を最小
限にとどめることができる。

【００１７】なお、図１および図２では印加電圧制御装
置１ａ〜１ｄは昇圧装置１１０の高圧回路側にあるが、
図３のように昇圧装置３ａ〜３ｄを、集じんユニット１
０６ａ〜１０６ｄ毎に設けることにより、印加電圧制御
装置１ａ〜１ｄを昇圧装置２ａ〜２ｄの低圧回路側に設
置することができる。この場合、印加電圧制御装置１ａ
〜１ｄに高電圧対策を施す必要がなく、印加電圧制御装
置１ａ〜１ｄの小型化が図れる。

【００１８】図４に従来例と本実施例の集じん効率の一
例を示す。図４より本実施例における電気集じん機は、
集じんユニット１個当たりの電圧減衰時間を従来比で４
分の１に抑えたことにより、集じん効率が従来例と比較
して２％以上向上していることが分かる。なお、本実施
例では１つの高圧発生装置から供給する集じんユニット
数を４個としたが、８個の場合は電圧減衰時間が従来比
で８分の１に抑えられることにより集じん効率が更に向
上する。

【００１９】なお、ここでは帯電部と集じん部の印加電
圧を同電圧としているが、帯電部と集じん部で印加電圧
を変えた場合でも１集じんユニットにつき帯電部用と集
じん部用の２種類の昇圧装置および印加電圧制御装置を
設置することで同様の効果が得られる。

【００２０】（実施例２）次に、本発明に関する第２の
実施例を図５および図６および図７に基づいて説明す
る。集じん機室１０１内には処理風量に応じた複数の集
じん機筐体１０５ａ〜１０５ｄが設置されており、１つ
の集じん機筐体１０５ａの内部には図３のように複数の
集じんユニット１０６ａ〜１０６ｄと、集じんユニット
と同数の高圧発生装置４ａ〜４ｄが納められている。高
圧発生装置４ａ〜４ｄ内にはそれぞれ昇圧装置５ａ〜５
ｄと印加電圧制御装置６ａ〜６ｄがある。

【００２１】上記構成において、電気集じん機設備の電
源は交流低電圧（通常２１０Ｖ）にて低圧ケーブル１１
２により供給され、集じん機筐体１０５ａ内に内蔵され
た高圧発生装置４ａ〜４ｄ内の印加電圧制御装置６ａ〜
６ｄを介した後、昇圧装置５ａ〜５ｄにより直流高電圧
（通常５．５ｋＶ〜１１ｋＶ）に昇圧され、高圧ケーブ
ル２ａ〜２ｄにより集じんユニット１０６ａ〜１０６ｄ
に供給されている。あるひとつの集じんユニット１０６
ａでスパークが発生した場合、その集じんユニット１０
６ａに対応する印加電圧制御装置６ａのみがスパーク時
の電流上昇を検知して供給電圧の減衰を行い、集じんユ
ニット１０６ａのスパークを防止することができる。こ
の際、同じ集じん機筐体１０５ａ内の他の集じんユニッ
ト１０６ｂ〜１０６ｄに対する供給電圧の減衰は行わな
いので、１つの集じんユニットでの電圧減衰時間は従来
比で４分の１に抑えられ、集じん機筐体１０５ａ全体で
の集じん効率の低下を最小限にとどめることができる。

【００２２】また、高圧発生装置４ａ〜４ｄを集じん機
筐体１０５ａ内に設置することで電気室の高圧発生装置
が不要となるので電気室のスペースを大幅に削減するこ
とができる。また、高圧ケーブル２ａ〜２ｄは、集じん
機筐体１０５ａの内部のみの配線となるので現地据付時
の集じん機筐体外部の高圧配線工事が不要となり、工期
の短縮、それに伴う費用の削減が図れる。

【００２３】本実施例のように高圧発生装置４ａ〜４ｄ
を集じん機筐体１０５ａ内に収めるためには、高圧発生
装置４ａ〜４ｄを小型化することが必要不可欠である。
そこで、本実施例では高圧発生装置４ａ〜４ｄの外寸を
幅４０ｍｍ、高さ５００ｍｍ、奥行き５００ｍｍ程度と
幅を薄くし、図５のように集じん機筐体１０５ａの側面
と集じんユニット１０６ａのすき間に収納することで集
じん機筐体１０５ａの外寸を従来と同等に抑えた。この
際、内部の昇圧装置５ａ〜５ｄは複数の小型のトランス
を直列に接続して構成することにより幅を抑え、高圧発
生装置４ａ〜４ｄを上記の外寸にすることが可能となっ
た。

【００２４】また、高圧発生装置４ａ〜４ｄを集じん機
筐体１０５ａ内に収めるためには、粉じんの混入による
故障を防ぐために密閉する必要がある。ところが高圧発
生装置４ａ〜４ｄ内の昇圧装置５ａ〜５ｄは発熱するの
で充分に熱放散できる構造が必要となる。そこで、本実
施例では図６のように高圧発生装置４ａ〜４ｄの外板７
を熱伝導率の良いもの、好ましくは金属板で構成し、高
圧発生装置４ａ〜４ｄの内側では昇圧装置５ａがこの外
板７に接触するように設置し、外側ではこの外板７が集
じん機筐体１０５ａに接触するように設置することで昇
圧装置５ａから発生する熱を高圧発生装置４ａの外板７
を通して集じん機筐体１０５ａ、あるいは大気中に放散
できるようにした。電気集じん機動作中は、集じん機筐
体１０５ａ内は常に７ｍ／ｓ〜９ｍ／ｓの風が流れてお
り熱は滞留することなく放散するので、高圧発生装置４
ａの冷却は十分に行えるので、これに起因する故障を防
ぐことができる。なお、図７のように高圧発生装置４ａ
の外板７に冷却フィン８を設けると、さらに良好な熱放
散効果が得られる。

【００２５】なお、ここでは帯電部と集じん部の印加電
圧を同電圧としているが、帯電部と集じん部で印加電圧
を変えた場合でも１集じんユニットにつき帯電部用と集
じん部用の２種類の昇圧装置と印加電圧制御装置を設置
することで同様の効果が得られる。

【００２６】

【発明の効果】以上の実施例から明らかなように、本発
明によれば、印加電圧制御装置を集じんユニット毎に設
けることで、１つの集じんユニットでスパークが発生し
た場合、そのユニットに対応する印加電圧制御装置のみ
作動し供給電圧の減衰を行うので、同じ高圧発生装置か
ら高電圧の供給を受けている他の集じんユニットに対す
る供給電圧の減衰を防止することができ、集じん効率の
低下を最小限にとどめることができる。

【００２７】また、本発明によれば、高圧発生装置を筐
体内に設置することで、電気室に高圧発生装置を設置す
る必要がなくなるので、電気室のスペースを削減するこ
とができるとともに、高圧ケーブルを布設する必要がな
くなるので、配線工事を小規模化することができ、工事
費用が大幅に削減できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例１のトンネル用電気集じん機設
備の配置図

【図２】同構成図

【図３】同その他の構成図

【図４】同構成と従来例との経過時間に対する集じん効
率の比較図

【図５】本発明の実施例２のトンネル用電気集じん機設
備の筐体内の構成図

【図６】同筐体内風上より見た構成断面図

【図７】同筐体内風上より見た構成断面図

【図８】従来のトンネル用電気集じん機設備の配置図

【図９】同構成図

【符号の説明】

１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ 印加電圧制
御装置 ２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄ 高圧ケーブ
ル ３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄ 昇圧装置 ４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄ 高圧発生装
置 ５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄ 昇圧装置 ６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄ 印加電圧制
御装置 ７ 外板 ８ 冷却フィン １０１ 集じん機室 １０２ 電気室 １０３ 集じんファ
ン １０４ バイパスト
ンネル １０５ａ、１０５ｂ、１０５ｃ、１０５ｄ 集じん機筐
体 １０６ａ、１０６ｂ、１０６ｃ、１０６ｄ 集じんユニ
ット １０７ 帯電部 １０８ 集じん部 １０９ａ、１０９ｂ、１０９ｃ、１０９ｄ 高圧発生装
置 １１０ 昇圧装置 １１１ 印加電圧制
御装置 １１２ 低圧ケーブ
ル １１３ 高圧ケーブ
ル

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 流入する空気中に含まれる粉じんを帯電
   させる帯電部と、前記帯電部で帯電された粉じんを捕集
   する集じん部を含む集じんユニットを複数個備えた電気
   集じん機において、前記複数の集じんユニットに対しそ
   れぞれ個別の印加電圧制御装置を備えたことを特徴とす
   るトンネル用電気集じん機設備。
2. 【請求項２】 昇圧装置と印加電圧制御装置を含む高圧
   発生装置を集じんユニット毎に備え、前記高圧発生装置
   を密閉し、電気集じん機筐体内に納めた請求項１に記載
   のトンネル用電気集じん機設備。