JP2003088132A - 電気集塵用電源 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 インバータ化された電気集塵機電源の間欠荷
電による充電の定電流制御を可能とし、休止区間を完全
な休止とせず、コロナ放電の開始程度の電圧まで荷電
し、集塵効率を向上させることが可能な電気集塵機電源
装置を提供する。 【解決手段】 本発明の電気集塵用電源は、交流電源を
整流して運転するインバータ5の出力電圧を、高電圧ト
ランス9と整流器10とを通して直流高電圧に変換し、放
電電極11と集塵電極12とに荷電する電気集塵用電源であ
り、荷電電流Iが定電流になるように制御する定電流制
御回路16と、荷電電流Ｉを検出し、検出されたこの荷電
電流Ｉを検出電圧ＶＩとして出力する抵抗器Ｒ１と、放
電電極11と集塵電極12との間の荷電電圧を検出し、検出
された荷電電圧を検出電圧ＶＳとして出力する抵抗器R
2，R3とを有し、定電流制御回路16が、検出電圧DIを基
準電圧VPまたは基準電圧VBに対応するように、高周波イ
ンバータ5を制御することを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、コロナ放電により
塵埃を帯電させて、吸着補集を行う電気集塵装置に用い
られる高周波インバータを用いた電気集塵用電源装置に
係わるものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、工場の排煙ガスなどに含有される
塵埃，微生物あるいは煙の粒子などの空気中浮遊物を帯
電して、吸着させることにより除去することで、排煙ガ
スなどを清浄化する電気集塵機が使用されている。この
とき、電気集塵装置は、放電電極と集塵電極との間でコ
ロナ放電を発生させ、このコロナ放電により上述した空
気中浮遊物をイオン化し、このイオン化された空気中浮
遊物を集塵電極に吸着補集させることで除去を行う。こ
のコロナ放電を起こさせる電圧を供給するために、高周
波インバータを用いた電気集塵用電源が用いられる。上
記電気集塵用電源は、商用の交流電源を整流した直流電
圧で運転される高周波インバータの高周波出力電圧を、
高電圧トランスと整流器とを通すことにより、直流の高
電圧に変換し、この直流の高電圧を放電電極と集塵電極
とに供給する。

【０００３】従来、この種の高周波インバータを用いた
電気集塵用電源の制御は、旧来のサイリスタを使用した
電気集塵用電源の制御と、基本的に同一の定電流制御に
より行われる。電気集塵装置は、荷電電圧が火花放電直
前の電圧に制御するのが最も集塵効率が上がるが、反
面、火花放電が発生し易くなる。そして一旦、火花放電
が発生すると、放電電極と集塵電極との間で短絡が起こ
り、コロナ放電が起こらなくなる。したがって、電気集
塵装置は、火花放電の発生直後から、放電電極と集塵電
極との間の電圧（荷電電圧）がコロナ放電を起こす電圧
に上昇するまで、集塵性能が大幅に低下する。このた
め、集塵電源においては、集塵効率を上げるために、火
花放電が発生する直前の電圧でできるだけ長く運転し、
火花放電が発生したときは火花放電を速やかに消弧し、
その後、できるだけ高速に荷電電圧を立ち上げる、つま
り、放電電極と集塵用電源との間に形成される静電容量
を高速に充電する必要がある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
電気集塵用電源では、サイリスタにて昇圧変圧器の１次
測電圧を制御する電源を使用した間欠荷電制御におい
て、主回路のスイッチング時間を、商用電源の交流周波
数に同期させ、すなわち、５０Ｈｚまたは６０Ｈｚと
し、間欠荷電の周期が１／ｆ（ｆ＝商用周波数）単位の
時間において、荷電と休止とが繰り返されている。この
ため、従来の電気集塵用電源装置においては、サイリス
タの位相制御を用いた定電流制御、すなわち、点弧後に
商用電源の電圧が反転するまで、ターンオフできないサ
イリスタのような素子を用いることでは、間欠荷電によ
る充電電流の定電流制御が実現不可能であった。

【０００５】このため、従来の電気集塵用電源において
は、間欠荷電における電流検出の時定数を、間欠荷電の
周期より充分大きくして、荷電電流を荷電時間と休止時
間との全区間の平均として検出して、間欠荷電を制御し
ていた。このため、従来の電気集塵用電源においては、
長い期間における荷電電圧の検出は可能であるが、異常
放電による電圧の低下後の立ち上げ制御，及び荷電開始
時における突入電流の制御が、検出値が平均化されたも
のしか得られないためにフィードバック制御が行えず、
安定して集塵効率を向上させる制御が行えないという欠
点がある。

【０００６】また、この従来の電気集塵用電源において
は、瞬時的な過電流、特に荷電時間になった直後の突入
充電電流に対してフィードバック制御ができなくなるた
め、間欠荷電時にサイリスタに供給される交流波形の位
相角を制限するなどの対策を行っている。このため、従
来の電気集塵用電源装置には、上述の位相角を制限する
ための回路が必要となり、かつこの回路による交流波形
の位相角の煩雑な制御を行わなければならないという問
題がある。

【０００７】さらに、従来の電気集塵用電源装置には、
電気集塵機毎に特性が異なることにより、現場毎の、サ
イリスタに入力される点弧信号の位相角の調整が必要な
場合が生じるという欠点がある。加えて、従来の電気集
塵用電源装置には、上述したように、電流検出の時間を
間欠荷電の周期より充分大きくすることによる応答性の
遅さから、荷電時間と休止時間とを別個に制御すること
が困難であり、休止期間にコロナ放電の開始程度の電圧
まで荷電する動作を行わせることが行えないという問題
がある。

【０００８】本発明はこのような背景の下になされたも
ので、インバータ化された電源本来の高速制御性を生か
した間欠荷電制御方式の電気集塵機電源により、間欠荷
電による充電の定電流制御を実現可能とし、休止区間を
完全な休止とせず、コロナ放電の開始程度の電圧まで荷
電し、集塵効率を向上させることが可能な電気集塵用電
源装置を提供することを特徴とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本願発明の電気集塵用電
源は、交流電源を整流した直流電圧で運転する高周波イ
ンバータ部の高周波出力電圧を、高電圧トランス（高電
圧トランス９）と高電圧整流器（整流回路（全波整流ダ
イオード）１０）とを通して直流高電圧に変換し、直流
高電圧出力端子を介して、この直流高電圧を放電電極と
集塵電極との間の容量に荷電する電気集塵用電源装置で
あって、前記直流高電圧出力端子を流れる荷電電流が定
電流になるように制御する定電流制御部（第１の実施形
態における定電流制御部１６，第２の実施形態における
ＣＰＵ・４７）と、前記直流高電圧出力端子において前
記荷電電流を検出し、検出されたこの荷電電流を検出電
流として出力する電流検出回路（抵抗器Ｒ１）と、前記
直流高電圧出力端子において放電電極と集塵電極との間
の荷電電圧を検出し、検出された荷電電圧を検出電圧Ｖ
Ｓとして出力する電圧検出回路（抵抗器Ｒ２，Ｒ３）と
を具備し、前記定電流制御部が前記検出電圧ＶＳに応じ
て、前記検出電流が第１の設定値（ＰＥＡＫ荷電区間に
おける荷電電流Ｉの設定値）または、この第１の設定値
より小さい第２の設定値（ＢＡＳＥ荷電区間における荷
電電電流Ｉの設定値）のいずれかの電流値となるよう
に、前記高周波インバータ部を定電流制御することを特
徴とする。

【００１０】本願発明の電気集塵用電源は、前記直流高
電圧出力端子を流れる荷電電流を検出して電流検出信号
（第１の実施形態における検出電圧ＶＩ，第２の実施形
態における電圧データＤＩ）を得ると共に、荷電期間
（ＰＥＡＫ荷電区間）と荷電抑制期間（ＢＡＳＥ荷電区
間）との間で切り替わる毎に前記第１の電流基準値（第
１の実施形態における基準電圧ＶＰ，第２の実施形態に
おける基準電圧データＤＰ）と第２の電流基準値（第１
の実施形態における基準電圧ＶＢ，第２の実施形態にお
ける基準電圧データＤＢ）との間で切替えを行い、前記
荷電期間において前記電流検出信号と前記第１の電流基
準値とを比較し、前記電流検出信号が前記第１の電流基
準値と等しくなるように前記荷電電流を定電流制御し、
一方、前記荷電抑制期間において前記電流検出信号と前
記第２の電流基準値とを比較し、前記電流検出信号が前
記第２の電流基準値と等しくなるように前記荷電電流を
定電流制御することを特徴とする請求項１に記載の電気
集塵用電源。

【００１１】本願発明の電気集塵用電源は、電気集塵部
を流れる荷電電流を検出する荷電電流検出手段と、第１
の電流基準値を出力する第１の電流基準手段（第１の実
施形態における基準電圧発生器７，第２の実施形態にお
けるＲＯＭ・４９）と、第１の電流基準値よりも低い第
２の電流基準値を出力する第２の電流基準手段（第１の
実施形態における基準電圧発生器８，第２の実施形態に
おけるＲＯＭ・４９）と、前記荷電電流検出手段からの
電流検出信号を、前記第１の電流基準値または第２の電
流基準値のいずれかとを比較する比較回路（第１の実施
形態における比較器２２，第２の実施形態におけるＣＰ
Ｕ・４７）と、前記電気集塵部に印加される荷電電圧の
大きさにより前記切替え信号を発生する切替え信号発生
回路（第１の実施形態におけるタイマ２０，２１、第２
の実施形態におけるＣＰＵ・４７，ＲＡＭ・４８）と、
この切替え信号を受けて、前記比較回路に電流基準値を
供給する電流基準手段（第１の実施形態における比較器
２２，第２の実施形態におけるＣＰＵ・４７）を、前記
第１の電流基準手段と第２の電流基準手段とで交互に切
り替える切替え手段（第１の実施形態におけるスイッチ
１７，第２の実施形態におけるＣＰＵ・４７）とを有
し、前記切替え信号が前記第１の電流基準手段を選択す
る期間において、前記直流高電圧出力端子を流れる出力
電流が第１の電流値になるように前記高周波インバータ
部を駆動し、前記切替え信号が前記第２の電流基準手段
を選択する期間において、前記電気集塵部を流れる出力
電流が第１の電流値よりも小さい第２の電流値になるよ
うに、前記荷電電流を定電流制御することを特徴とする
請求項１または請求項２のいずれかに記載の電気集塵用
電源。

【００１２】本発明の電気集塵用電源は、前記切換手段
が前記荷電期間及び前記休止期間各々の時間制御をタイ
マ（第１の実施形態におけるタイマ２０，２１、第２の
実施形態におけるＣＰＵ・４７，ＲＡＭ・４８）により
行うことを特徴とする。本発明の電気集塵用電源は、前
記切替え信号発生回路が、検出電圧ＶＳと下限値から上
昇して検出電圧ＶＳに対応した値となる基準電圧ＶＫと
を比較する比較回路と、前記荷電期間を設定する手段
と、前記荷電抑制期間を設定する手段とを備えたことを
特徴とする。

【００１３】本発明の電気集塵用電源は、前記手段がタ
イマであることを特徴とする。本発明の電気集塵用電源
は、前記切換手段が前記荷電時間の長さを、前記切換信
号に基づき調整することを特徴とする。本発明の電気集
塵用電源は、インバータ化した電気集塵用電源の高速制
御性を生かした間欠荷電制御において荷電時間と抑制時
間(PEAK荷電時間とBASE荷電時間とに対応)を、それぞれ
の電流設定レベルを設けて、この電流設定レベルを切替
えて定電流制御することにより、瞬時的な過電流、特に
荷電時間になった直後の突入充電電流を制御可能とし、
安定したピーク電圧を確保できる。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施形態について説明する。 ＜第１の実施形態＞第１の実施形態による集塵用電源装
置は、間欠的に荷電電圧を供給することにより集塵効率
を向上させる間欠荷電制御において、荷電期間（ＰＥＡ
Ｋ荷電期間）及び荷電抑制期間（ＢＡＳＥ荷電期間）毎
に、各々異なる荷電電流の設定値（第１及び第２の設定
値）を設けて、この設定値を切り替えて、放電電極１１
と集塵電極との間へ荷電を行う定電流の制御を行う。ま
た、第１の実施形態による集塵用電源装置は、従来の集
塵用電源装置が上記荷電抑制期間の間に荷電を行わない
のに比べ、荷電抑制期間にもＢＡＳＥ荷電として荷電を
継続させ、荷電電圧のピーク値と平均荷電電圧の値との
積が大きくし、電気集塵機の集塵効率を向上させてい
る。

【００１５】すなわち、第１の実施形態による集塵用電
源装置は、大きい荷電電流（第１の設定値）を与える荷
電期間を逆電離を起こさない時間として設定するＰＥＡ
Ｋ荷電時間設定用タイマと、少ない荷電電流（第２の設
定値）を与え、電圧が特定のレベルまで低下するのに必
要な時間を計時するＢＡＳＥ荷電時間設定用タイマとを
設け、ＰＥＡＫ荷電時間において第１の設定値に基づき
荷電における定電流制御を行い、ＢＡＳＥ荷電時間にお
いて第２の設定値に基づき荷電における定電流制御を行
う。ここで、上記第２の設定値は、上記第１の設定値に
比較して低い荷電電流、すなわちコロナ放電が開始され
る電圧程度に、放電電極と集塵電極との間を荷電する電
流値に設定されている。

【００１６】図１は本発明の第１の実施形態による集塵
用電源の構成を示すブロック図である。この図におい
て、整流器１は、商用電源を整流し、直流電圧を発生す
る。チョークコイル２及びコンデンサ３は、低周波フィ
ルタ４を構成し、特定の周波数以上の高周波電流を阻止
する。フィルタ回路４は、生成した直流電圧を高周波イ
ンバータ部（以下、インバータという）５に供給する。
インバータ５は、４個のＩＧＢＴ（絶縁ゲート型バイポ
ーラトランジスタ）・５Ａ〜５Ｄと、このＩＧＢＴを保
護する４個の逆並列ダイオード６Ａ〜６Ｄで構成されて
いる。また、インバータ５は、所定の周波数の駆動パル
スにより、ＩＧＢＴ・５Ａ〜５Ｄが駆動され、交流電流
を生成し、この交流電流を共振インダクタ１２を介して
高電圧トランス９の１次巻線に供給する。

【００１７】ここで、高電圧トランス９の２次側の鎖線
で示すコンデンサ１３は、高電圧トランス９のストレイ
キャパシタンスを示し、このストレイキャパシタンスと
コンデンサ１４のキャパシタンスとが必要な共振キャパ
シタンスを与える。この共振コンデンサ１３と１４は、
高電圧トランス９の１次側の共振インダクタ１２との共
振作用により、インバータ回路５を並列共振モードで動
作させる。このとき、共振コンデンサ１３の両端の電
圧、すなわち高電圧トランス９の２次側巻線間の電圧
は、インバータ回路５におけるＩＧＢＴ５Ａ〜５Ｄのス
イッチング周波数をｆとし、共振コンデンサ１３と共振
インダクタ１２とから決まる共振周波数Ｆとし、「ｎ・
ｆ≦Ｆ≦ｍ・ｆ」の範囲内で共振させると、等価的に整
流器１の出力する電圧より高い電圧を得ることができ
る。ここで、「ｎ」と「ｍ」との数値は、出力電圧を測
定しつつ、希望する電圧が得られる数値範囲に調整する
ことにより決定される。また、高電圧トランス９の２次
巻線には、整流回路（高電圧全波整流回路）１０が接続
されている。整流回路１０は、高電圧トランス９の２次
巻線に発生する交流高電圧を直流高電圧（以下、整流電
圧とする）に変換して放電電極１１へ供給する。これに
より、放電電極１１と接地された集塵電極１２との間に
は、上記整流電圧に相当するの電圧差が発生する。ここ
で、放電電極１１と集塵電極１２とによる静電容量の容
量値は、例えば、０.０１μＦ以上であり、数ｋＨｚ以
上の変換周波数のインバータ５を用いれば十分なフィル
タ効果が見込める。

【００１８】電流検出抵抗Ｒ１は、整流回路１０及び高
電圧トランス９の２次巻線に対して直列に設けられてお
り、放電電極荷電電流測定系を構成しており、放電電極
１１へ供給される荷電電流に対応する測定電圧ＶＩを出
力する。電圧検出抵抗Ｒ２，Ｒ３は、放電電極１１と接
地点との間において直列に設けられ、荷電電圧測定系を
構成し、接続点Ｓから分圧した検出電圧ＶＳを出力す
る。以下、簡単のため、放電電極１１における荷電電圧
がピーク電圧であるときの検出電圧ＶＳをピーク電圧と
し、ＢＡＳＥ荷電区間における検出電圧ＶＳを、コロナ
放電が開始される程度の電圧として説明する。

【００１９】制御回路３１は、上記測定電圧ＶＩ及び検
出電圧ＶＳの数値に基づき、インバータ回路５を駆動
し、荷電電流を２段階で定電流制御を行う。また、制御
回路３１は、駆動回路１９，火花追従制御回路３２，定
電圧制御回路３３，短絡検出トリップ制御回路３４、定
電流制御回路１６，比較器２２，ＰＥＡＫ荷電時間設定
用タイマ２０，ＢＡＳＥ荷電時間設定用タイマ２１など
を有している。ここで、短絡検出トリップ制御回路３４
は、検出電圧ＶＳの数値を検出して、一定時間以上に渡
って短絡状態が継続した場合、トリップして接続した放
電電極１１と集塵電極１２とを切り離す制御を行う。

【００２０】駆動回路１９は、上記火花追従制御回路３
２，定電圧制御回路３３，定電流制御回路１６各々から
出力される制御信号により、インバータ５のＩＧＢＴ・
５Ａ〜５Ｄのオン時問を決定する駆動パルス幅の変調を
行う。火花追従制御回路３２は、通常に運転されている
場合に、火花放電が頻繁に起こることを検出すると、荷
電電圧を予め決められた電圧ΔＶだけ下げ、火花放電が
起こらない荷電電圧となるよう、駆動回路１９から出力
される駆動パルス幅を制御する。

【００２１】また、定電圧制御回路３３は、電気集塵機
の空気の排出口に設けられた光センサにより、排出口か
ら排出される排気の透過率を測定し、透過率の変化が飽
和する荷電電圧となるよう、駆動回路１９から出力され
る駆動パルス幅を制御する。さらに、駆動回路１９は、
定電流制御回路１６から入力される制御信号Ｃが「Ｌ」
レベルの場合、駆動パルス幅を広げてインバータ５の出
力を上昇させ、制御信号Ｃが「Ｈ」レベルの場合、駆動
パルス幅を狭めてインバータ５の高電圧トランス９の一
次側巻線へ出力する電圧を低下させる制御を行う。この
とき、インバータ５の各ＩＧＢＴのスイッチング速度
は、２０ｋＨｚ程度に設定されており、定電流制御の精
度を高いものとしている。

【００２２】定電流制御回路１６は、スイッチ（切換
器）１７を通して与えられる基準電圧（（−）端子に入
力）と、上記検出電圧ＶＩ（（＋）端子に入力）とを比
較し、この検出電圧ＶＩが基準電圧より高い場合、
「Ｈ」レベルの制御信号Ｃを出力し、一方、検出電圧Ｖ
Ｉが基準電圧より低い場合、「Ｌ」レベルの制御信号Ｃ
を出力する比較回路１８を備える。スイッチ１７は、タ
イマ２０の出力する制御信号Ｐのレベルに応じて、基準
電圧発生器７の発生する基準電圧ＶＰ，及び基準電圧発
生器８の発生する基準電圧ＶＢのいずれを、比較回路１
８の（−）端子へ供給するかを設定する。例えば、スイ
ッチ１７は、タイマ２０の出力が「Ｈ」レベルのとき、
定電流制御回路１６の（−）端子に上記基準電圧ＶＰを
供給し、タイマ２０の出力が「Ｌ」レベルのとき、定電
流制御回路１６の（−）端子に上記基準電圧ＶＢを供給
する。

【００２３】タイマ２０は、ＰＥＡＫ荷電時間を設定す
るタイマであり、カウントアップすると、制御信号Ｐを
「Ｈ」レベルから「Ｌ」レベルに遷移させ、タイマ２１
の計時した時間をリセットする。タイマ２１は、ＢＡＳ
Ｅ荷電時間を設定するタイマであり、制御信号Ｐが
「Ｌ」レベルとなることにより計時動作をスタートさせ
る。また、タイマ２１は、計時動作がスタートすると、
制御信号Ｑを「Ｌ」レベルから「Ｈ」レベルに遷移さ
せ、タイマ２０の計時した時間をリセットする。一方、
タイマ２１は、カウントアップすると、制御信号Ｑを
「Ｈ」レベルから「Ｌ」レベルへ遷移させる。

【００２４】さらに、タイマ２０は、ダイオード２４を
介して、「Ｌ」レベルの制御信号Ｑが入力され、かつ、
ダイオード２３を介して、「Ｌ」レベルの制御信号Ｒが
入力されると、計時動作を開始する。したがって、ＰＥ
ＡＫ荷電時間設定用タイマ２０とＢＡＳＥ荷電時間設定
用タイマ２１とにおいて、ＰＥＡＫ荷電時間設定用タイ
マ２０がタイムアップすると、ＢＡＳＥ荷電時間設定用
タイマ２１の動作開始をセットし、このＢＡＳＥ荷電時
間設定用タイマ２１がタイムアップすると、ＰＥＡＫ荷
電時間設定用タイマ２０の動作開始をセットすることに
より、ＰＥＡＫ荷電時間とＢＡＳＥ荷電時間とが、図２
に示すように交互に繰り返される。

【００２５】比較器２２は、コンパレータであり、ＰＥ
ＡＫ荷電時間設定用タイマ２０のカウント動作を停止さ
せる、「Ｈ」レベルの制御信号Ｒを出力する。ここで、
比較器２２は、検出電圧ＶＳ（（−）端子に入力）と基
準電圧ＶＫ（（＋）端子に入力）との比較を行い、検出
電圧ＶＳが基準電圧ＶＫより小さくなると、制御信号Ｒ
を「Ｈ」レベルとして出力し、一方、検出電圧ＶＳが基
準電圧より大きくなると、制御信号Ｒを「Ｌ」レベルと
して出力する。

【００２６】ピーク電圧ホールド用コンデンサ２８は、
検出電圧ＶＳにおいて、正常に動作しているときの荷電
電圧のピーク電圧における電荷をダイオード３０を介し
て蓄積、すなわちピーク電圧の電圧値を記憶している。
抵抗２７と可変抵抗器２６とは、高抵抗値の抵抗器であ
って、直列に接続されており、ダイオード３０のカソー
ドと接地点との間で、ピーク電圧ホールド用コンデンサ
２８と並列に設けられている。また、抵抗２７と可変抵
抗器２６とは、設上記ピーク電圧を分圧し、この分圧さ
れた電圧を基準電圧ＶＫとして、比較器２２の（＋）端
子へ供給する。ここで、可変抵抗器２６の抵抗値を調整
して、ピーク電圧ホールド用コンデンサ２８に蓄積され
ている電圧の８０〜９０％の電圧値の基準電圧ＶＫが、
比較器２２の（＋）端子へ供給されるようにする。

【００２７】トランジスタ２９は、ｎｐｎ型のバイポー
ラトランジスタであり、ダイオード３０のカソードと接
地点との間に、ピーク電圧ホールド用コンデンサ２８と
並列に設けられている。また、トランジスタ２９は、制
御信号Ｑまたは制御信号Ｒのいずれかでも「Ｈ」レベル
となることにより、ピーク電圧ホールド用コンデンサ２
８に蓄積されている電荷を接地点に放電させる。すなわ
ち、トランジスタ２９は、制御信号Ｑまたは制御信号Ｒ
のいずれかでも「Ｈ」レベルとなることにより、ピーク
電圧ホールド用コンデンサ２８が記憶しているピーク電
圧をリセットする。したがって、ピーク電圧ホールド用
コンデンサ２８の電圧は、荷電抑制期間ではトランジス
タ２９のオンによりゼロ電圧に近い下限値にリセットさ
れ、荷電期間に入ると、その下限値から検出電圧ＶＳの
値に応じて充電され、基準電圧ＶＫも当然に検出電圧Ｖ
Ｓの値に比例した値となる。このことは重要である。負
荷電圧が大きく変化したとき、例えば逆電離現象が発生
した場合は、荷電電圧、つまり検出電圧ＶＳは通常の１
／３−１／４に低下する。また、電極間にスパークが発
生した場合には荷電電圧はほぼゼロになる。このような
場合、基準電圧ＶＫが固定の値としたときには、検出電
圧ＶＳが基準電圧ＶＫよりも小さくなってしまうので、
荷電期間になると直ぐに荷電抑制期間となってしまい、
運転を一旦停止させなくてはならなくなる。この発明で
は、基準電圧ＶＫは検出電圧ＶＳの値に比例した値にな
るので、いかなる負荷変動があっても、検出電圧ＶＳが
基準電圧ＶＫよりも低下するのは、荷電期間から荷電抑
制期間に切り替わるときであり、このとき比較回路２２
の出力信号レベルが変化するだけであるので、前述のよ
うな問題は生じない。

【００２８】次に、第１の実施形態による集塵用電源の
動作例を、図１ないし図３を用いて説明する。図２と図
３は、図１の集塵用電源の動作例を示すタイミングチャ
ートである。ここで、図３（ａ）は、荷電電圧、すなわ
ち検出電圧ＶＳ（実線で示されている）及び基準電圧Ｖ
Ｋ（破線で示されている）の時刻変化を示しており、横
軸が時刻、縦軸が荷電電圧の電圧値を示している。ま
た、図３（ｂ）は、比較器２２が出力する制御信号Ｒの
電圧レベルを示しており、横軸が時刻、縦軸が電圧レベ
ルを示している。図３（ｃ）は、タイマ２０の出力する
制御信号Ｐの電圧レベルを示しており、横軸が時刻、縦
軸が電圧レベルを示している。図３（ｄ）は、荷電電流
値に対応した検出電圧ＶＩの電圧レベルを示しており、
横軸が時刻、縦軸が電圧レベルを示している。図３
（ｅ）は、定電流制御回路１６から出力される制御信号
Ｃの電圧レベルを示しており、横軸が時刻、縦軸が電圧
レベルを示している。

【００２９】以下、図３の各時刻に従い、本発明の第１
の実施形態の動作例の説明を行う。 １）時刻ｔ０〜ｔ１（ＰＥＡＫ荷電時間） ＰＥＡＫ荷電区間において、タイマ２０は、制御信号Ｐ
を「Ｈ」レベルで出力しており、スイッチ１７を通して
基準電圧ＶＰを出力させている。これにより、定電流制
御回路１６は、基準電圧ＶＰに対応して電流Ｉを定電流
制御しているため、電流Ｉは放電電極１１の荷電電圧を
ピーク電圧とする電流値となっている。このとき、ＰＥ
ＡＫ荷電区間開始時点からピーク電圧ホールド用コンデ
ンサ２８に充電される電荷が検出電圧ＶＳによって徐々
に増加し、ピーク電圧の電圧値に達する。ここで、ピー
ク電圧ホールド用コンデンサ２８にピーク電圧が記憶さ
れた時点において、基準電圧ＶＫの電圧値は上記ピーク
電圧の８０〜９０％の電圧値となっている。

【００３０】そして、タイマ２０は、電気集塵装置の負
荷状態が正常であれば、ＰＥＡＫ荷電時間ＴPをカウン
トアップして、時刻ｔ1に制御信号Ｐを「Ｈ」レベルか
ら「Ｌ」レベルへ遷移させ、スイッチ１７を通して出力
される基準電圧を基準電圧ＶＰからそれよりも低い基準
電圧ＶＢへ切り替える。また、タイマ２０は、タイマ２
１の計時動作を開始させ、荷電状態を、ＰＥＡＫ荷電区
間からＢＡＳＥ荷電区間へ移行させる。すなわち、定電
流制御回路１６は、入力される基準電圧が基準電圧ＶＢ
となり、低くなることにより、ＢＡＳＥ荷電区間におい
てはＰＥＡＫ荷電区間に比べて、放電電極１１へ供給す
る荷電電流Ｉを減少させて、定電流制御を行う。

【００３１】２）時刻ｔ１〜ｔ２（ＢＡＳＥ荷電区間） 次に、タイマ２１は制御信号Ｑを「Ｌ」レベルから
「Ｈ」レベルとして、タイマ２０をリセットするととも
に、トランジスタ２９をオン状態として、ピーク電圧ホ
ールド用コンデンサ２８に蓄積されている電荷を放電さ
せる。そして、ＢＡＳＥ荷電区間においては、タイマ２
０が、制御信号Ｐを「Ｌ」レベルで出力しており、スイ
ッチ１７を通して基準電圧ＶＢを出力させている。これ
により、定電流制御回路１６は、基準電圧ＶＢに応じて
電流Ｉを定電流制御しているため、電流Ｉは放電電極１
１の荷電電圧をコロナ放電を開始する程度の電圧とする
電流値となっている。また、このとき、基準電圧ＶＫ
は、検出電圧ＶＳ、すなわち、ほぼコロナ放電を開始す
る程度の電圧の８０〜９０％の電圧となっている。

【００３２】そして、タイマ２０は、ＢＡＳＥ荷電時間
ＴBをカウントアップして、時刻ｔ2に制御信号Ｐを
「L」レベルから「Ｈ」レベルへ遷移させ、スイッチ１
７を通して出力される基準電圧を基準電圧ＶＢから基準
電圧ＶＰへ切り替える。また、タイマ２１は、制御信号
Ｑを「Ｈ」レベルから「Ｌ」レベルへ遷移させ（このと
き制御信号Ｒは「Ｌ」レベル）、タイマ２０の計時動作
を開始させ、荷電状態を、ＰＥＡＫ荷電区間からＢＡＳ
Ｅ荷電区間へ移行させる。すなわち、定電流制御回路１
６は、入力される基準電圧が基準電圧ＶＰとなり高くな
ることにより、ＰＥＡＫ荷電区間においてＢＡＳＥ荷電
区間に比較して、放電電極１１へ供給する荷電電流Ｉを
増加させて、定電流制御を行う。

【００３３】３）時刻ｔ２〜ｔ３（ＰＥＡＫ荷電区間） 基本的な動作は、時刻ｔ0〜ｔ1におけるＰＥＡＫ荷電区
間と同様である。しかしながら、時刻ｔ3において、タ
イマ２０がタイムアップする以前に、検出電圧ＶＳの電
圧値が逆電離の発生により低下したとする。このため、
タイマ２０の計時時間ＴPSは、ＰＥＡＫ時間ＴPに比較
して短くなる。一方、タイマ２１において、計時する時
間、すなわちＢＡＳＥ時間ＴBは常に一定の値である。
そして、比較器２２は、検出電圧ＶＳの電圧値が基準電
圧ＶＫより低くなると、制御信号Ｒを「Ｌ」レベルから
「Ｈ」レベルへ遷移させ、ダイオード２３を介してタイ
マ２０へ「Ｈ」レベルの制御信号Ｒを出力することとな
る。これにより、タイマ２０はリセットされ、計時動作
を終了し、制御信号Ｐを「Ｈ」レベルから「Ｌ」レベル
へ遷移させる。

【００３４】そして、タイマ２１は、計時動作を開始
し、制御信号Ｑを「Ｌ」レベルから「Ｈ」レベルへ遷移
させる。したがって、逆電離などによるスパークが発生
すると、瞬時に荷電状態がＰＥＡＫ荷電区間からＢＡＳ
Ｅ荷電区間へ移行する。また、このとき、リセット用の
トランジスタ２９は、「Ｈ」レベルの制御信号Ｒにより
オン状態となり、ピーク電圧ホールド用コンデンサ２８
に蓄積された電荷を放電させる。これにより、比較器２
２は、制御信号Ｒを「Ｈ」レベルから「Ｌ」レベルへ遷
移させる。以下、時刻ｔ3〜ｔ4と時刻ｔ5〜ｔ6とのＢＡ
ＳＥ荷電区間は、時刻ｔ1〜ｔ2のＢＡＳＥ荷電区間にお
ける説明と同様のため、再度の説明を省略する。同様
に、時刻ｔ4〜時刻ｔ5のＰＥＡＫ荷電区間は、時刻ｔ2
〜ｔ3のＰＥＡＫ荷電区間における説明と同様のため、
再度の説明を省略する。

【００３５】上述したように、本願発明の第１の実施形
態による集塵用電源は、制御回路３１内部にＰＥＡＫ荷
電時間設定用タイマ２０と、ＢＡＳＥ荷電時間設定用タ
イマ２１が設けられ、このＰＥＡＫ荷電時間設定用タイ
マ２０がタイムアップすると、ＢＡＳＥ荷電時間設定用
タイマ２１をセットさせ、このタイマ２１がタイムアッ
プするとタイマ２０をセットすることにより、荷電状態
がＰＥＡＫ荷電区間とＢＡＳＥ荷電区間とが交互に繰り
返されるが、ＰＥＡＫ荷電区間で逆電離などによるスパ
ークが発生すると、そのＰＥＡＫ荷電を終了させて、Ｂ
ＡＳＥ荷電に移行し、荷電電圧を低下させると同時に電
流を低い値に抑制すように定電流制御を行う。これによ
り、荷電時間設定用タイマ２０が「Ｈ」レベルのとき
は、この出力に接続されたスイッチ１７が基準電圧ＶＰ
を選択し、ＰＥＡＫ荷電時間設定用タイマ２０が「Ｌ」
レベルのときは、基準電圧ＶＢが選択され、定電流制御
回路１６に入力される基準電圧は、上記基準電圧ＶＰと
上記基準電圧ＶＢとのいずれかに繰り返し切り替えられ
ることとなる。したがって、本願発明の第１の実施形態
による集塵用電源は、駆動回路１９がインバータ５の各
ＩＧＢＴのスイッチングを２０ｋＨｚと高速で行うた
め、ＰＥＡＫ荷電区間とＢＡＳＥ荷電区間との時間間
隔、すなわち間欠荷電の周期を、従来のサイリスタを用
いたインバータに比較して短くすることが可能となって
おり、スパーク又は逆電離の発生で、検出電圧ＶＳが低
下すると、瞬時にＰＥＡＫ荷電をＢＡＳＥ荷電に切り替
え、（ＰＥＡＫ荷電区間とＢＡＳＥ荷電区間とに対応し
て設定された基準電圧データに基づき、）荷電電圧、電
流を低下させるので、スパーク又は逆電離をより速やか
に消滅させることができる。

【００３６】また、本願発明の第１の実施形態による集
塵用電源は、上述したように、インバータ５の各ＩＧＢ
Ｔスイッチング速度を、２０ｋＨｚ程度に高周波化させ
たことにより、定電流制御特性の高速化が可能となり、
間欠荷電の周期を短くすることができ、ＢＡＳＥ荷電期
間からＰＥＡＫ荷電期間に移行直後の突入充電電流も、
高速な定電流制御により制御可能とし、かつ、ＢＡＳＥ
荷電期間において、荷電電流設定をＰＥＡＫ荷電期間の
数％まで減少させることにより、コロナ始発電圧近傍に
荷電電圧を維持することが可能である。

【００３７】さらに、本願発明の第１の実施形態による
集塵用電源は、ダイオード３０を通してピーク電圧ホー
ルド用コンデンサ２８を、検出電圧ＶＳにより充電し、
この充電電圧は可変抵抗器２６と抵抗器２７にて分圧さ
れ、測定電圧におけるピーク電圧に比較して10〜20％減
衰させ、基準電圧ＶＫとして比較器２２の（＋）端子へ
出力させ、比較器２２が基準電圧ＶＫより検出電圧ＶＳ
の低いことを検知すると、制御信号Ｒを「Ｈ」レベルと
し、ダイオード２３を介してＰＥＡＫ荷電時間設定用タ
イマ２０をリセットし、ＢＡＳＥ荷電区間に移行するた
め、ＰＥＡＫ荷電区間中に逆電離現象等により荷電電圧
が低下した場合、不用なコロナ電力（電流Ｉ）の注入を
制限して、逆電離現象の進行を防止でき、かつ、ＰＥＡ
Ｋ荷電時間中に火花放電が発生した場合にも比較器２２
の（−）端子に接続された検出電圧ＶＳ、すなわち荷電
電圧が急激に低下するので同様に、荷電状態をＰＥＡＫ
荷電区間からＢＡＳＥ荷電区間に移行させ、火花の頻発
を防止することが可能となる。

【００３８】＜第２の実施形態＞第２の実施形態による
集塵用電源は、第１の実施形態の図１の構成において、
制御回路３１がＣＰＵ（中央処理装置）やマイクロコン
ピュータなどを用いて、ソフトウエア処理にて構成され
た以外、同様の構成である。図４の第２の実施形態の構
成において、図１の第１の実施形態の構成と同様なもの
には同一の符号を付し、再度の説明を省略する。制御回
路２１は、駆動回路１９，Ｉ／Ｏ回路４６，ＣＰＵ・４
７，ＲＡＭ（Randum Access Memory）・４８，ＲＯＭ
（Read Only Memory）・４９，Ａ／Ｄ・５０，及び図示
しないが火花追従制御，定電圧制御，短絡検出トリップ
制御などのソフトウェアを記憶したＲＯＭから構成され
ている。

【００３９】ＣＰＵ・４７は、ＲＯＭ・４９に記憶され
ているプログラム及び所定のデータに基づき、制御回路
２１の各回路の制御を行う。ＲＯＭ・４９には、上記プ
ログラムの他に、基準電圧データＤＰ（第１の実施形態
の基準電圧ＶＰに対応），基準電圧データＤＢ（第１の
実施形態の基準電圧ＶＢに対応），ＰＥＡＫ荷電区間の
ＰＥＡＫ時間ＴP，ＢＡＳＥ荷電区間のＢＡＳＥ時間ＴB
等が記憶されている。Ａ／Ｄ・５０は、Ａ／Ｄコンバー
タであり、荷電電圧に対応する検出電圧ＶＳ、及び出力
電流に対応する検出電圧ＶＩを、各々デジタルデータに
変換して、それぞれ電圧データＤＳ，電圧データＤＩと
して出力する。ＲＡＭ・４８は、計算結果の一時記憶の
データを格納する。Ｉ／Ｏ回路４６は、ＣＰＵ・４７の
制御により、駆動回路１９に対して制御信号Ｃ（第１の
実施形態の定電流制御回路１６の出力する制御信号Ｃと
同様）を出力する。ここで、制御信号Ｃの論理レベルに
よる駆動回路１９の動作は、第１の実施形態と同様であ
る。

【００４０】また、ＣＰＵ・４７は、Ａ／Ｄ・５０が所
定の期間毎において、Ａ／Ｄ変換する電圧データＤＳに
０.８〜０.９を乗算して、基準電圧データＤＫとして格
納する。このとき、ＣＰＵ・４７は、ＰＥＡＫ荷電区間
において、電圧データＤＳが最も高い電圧、すなわちピ
ーク電圧のときの電圧値に基づいた基準電圧データＤＳ
を保持する。さらに、ＣＰＵ・４７は、ＲＡＭ・４８に
設けられた計時時間を記憶させるタイマ格納部に、ＰＥ
ＡＫ荷電区間及びＢＡＳＥ荷電区間において計時する毎
に、順次、この計時した時間を時刻データとして格納す
る。

【００４１】また、ＣＰＵ・４７は、ＰＥＡＫ荷電区間
において、上記時刻データとＰＥＡＫ荷電区間のＰＥＡ
Ｋ時間ＴPとを比較し、時刻データがＰＥＡＫ時間を超
えると、荷電状態をＰＥＡＫ荷電区間からＢＡＳＥ荷電
区間へ移行させ、上記タイマ格納部の時刻データをリセ
ットする。一方、ＣＰＵ・４７は、ＢＡＳＥ荷電区間に
おいて、上記時刻データとＢＡＳＥ荷電区間のＢＡＳＥ
時間ＴBとを比較し、時刻データがＢＡＳＥ時間を超え
ると、荷電状態をＢＡＳＥ荷電区間からＰＥＡＫ荷電区
間へ移行させ、タイマ格納部の時刻データをリセットす
る。

【００４２】ここで、ＣＰＵ・４７は、ＰＥＡＫ荷電区
間において、電圧データＤＩと基準電圧ＶＰとを比較
し、電圧データＤＩが基準電圧データＤＰより大きい場
合、制御信号Ｃを「Ｈ」レベルとして出力し、電圧デー
タＤＩが基準電圧データＤＰより小さい場合、制御信号
Ｃを「Ｌ」レベルとして出力する。また、ＣＰＵ・４７
は、ＢＡＳＥ荷電区間において、電圧データＤＩと基準
電圧ＶＢとを比較し、電圧データＤＩが基準電圧データ
ＤＢより大きい場合、制御信号Ｃを「Ｈ」レベルとして
出力し、電圧データＤＩが基準電圧データＤＢより小さ
い場合、制御信号Ｃを「Ｌ」レベルとして出力する。さ
らに、ＣＰＵ・４７は、ＰＥＡＫ荷電区間において、基
準データＤＫと電圧データＤＳとを比較し、この電圧デ
ータＤＳが基準データＤＫより小さくなると、強制的
に、ＰＥＡＫ荷電区間からＢＡＳＥ荷電区間へ、荷電状
態を移行させる。

【００４３】次に、第２の実施形態による集塵用電源の
動作例を、図４及び図５を用いて説明する。図５は、図
４の集塵用電源の動作例を示すフローチャートである。
ステップＳ１において、ＣＰＵ・４７は、ＰＥＡＫ荷電
区間の開始時点で、ＲＡＭ・４８の基準電圧データＤＫ
をリセット（０Ｖとする）し、処理をステップＳ２へ進
める。次に、ステップＳ２において、ＣＰＵ・４７は、
計時処理を開始し、タイマ記憶部に時刻データを書き込
むとともに、より高い基準電圧データＤＫ（ピーク電圧
の時点の）を、上書きして記憶させる。また、ＣＰＵ・
４７は、電圧データＤＩと比較する基準電圧データをＤ
Ｐに設定し、処理をステップＳ３へ進める。これによ
り、ＣＰＵ・４７は、ＢＡＳＥ荷電区間において、電圧
データＤＩと電圧データＤＢとを比較し、駆動回路１９
を制御する駆動信号Ｃを、対応する論理レベル（「Ｈ」
レベルまたは「Ｌ」レベル）で出力する。

【００４４】そして、ステップＳ３において、ＣＰＵ・
４７は、電圧データＤＳと基準電圧データＤＫとを比較
し、電圧データＤＳが基準電圧ＤＫより大きいことを検
出した場合、処理をステップＳ４へ進め、電圧データＤ
Ｓが基準電圧ＤＫより小さいことを検出した場合、処理
をステップＳ５へ進める。次に、ステップＳ４におい
て、ＣＰＵ・４７は、上記時刻データがＰＥＡＫ時間Ｔ
Pに達したか否かの判定を行う。このとき、ＣＰＵ・４
７は、時刻データがＰＥＡＫ時間に達したことを検出し
た場合、処理をステップＳ５へ進め、一方、時刻データ
がＰＥＡＫ時間に達していないことを検出した場合、処
理をステップＳ３へ戻す。

【００４５】次に、ステップＳ５において、ＣＰＵ・４
７は、タイマ記憶部をリセットして、新たに時刻の計時
処理を開始し、時刻データをタイマ記憶部に書き込む。
また、ＣＰＵ・４７は、電圧データＤＩと比較する基準
電圧データをＤＢに設定し、処理をステップＳ６へ進め
る。これにより、ＣＰＵ・４７は、ＢＡＳＥ荷電区間に
おいて、電圧データＤＩと電圧データＤＢとを比較し、
駆動回路１９を制御する駆動信号Ｃを、対応する論理レ
ベルで出力する。そして、ステップＳ６において、ＣＰ
Ｕ・４７は、上記時刻データとＢＡＳＥ時間ＴBとの比
較を行う。このとき、ＣＰＵ・４７は、時刻データがＢ
ＡＳＥ時間ＴBに達したことを検出した場合、処理をス
テップＳ１へ進め、時刻データがＢＡＳＥ時間ＴBに達
していないことを検出した場合、ステップＳ６の処理を
繰り返す。

【００４６】上述したように、本願発明の第２の実施形
態による集塵用電源は、ＣＰＵ・４７がＰＥＡＫ荷電区
間において、時刻データと、ＰＥＡＫ時間ＴPとを比較
し、時刻データがＰＥＡＫ時間ＴPを越える（タイムア
ップ）すると、荷電状態をＰＥＡＫ荷電区間からＢＡＳ
Ｅ荷電区間に移行し、ＢＡＳＥ荷電区間において、時刻
データとＢＡＳＥ時間ＴBとを比較し、時刻データがＢ
ＡＳＥ時間ＴBを越える（タイムアップ）すると、荷電
状態をＢＡＳＥ荷電区間からＰＥＡＬ荷電区間に移行す
るため、荷電状態としてＰＥＡＫ荷電区間とＢＡＳＥ荷
電区間とが交互に繰り返される。これにより、ＰＥＡＫ
荷電区間のときは、電圧データＤＩと比較する基準電圧
データとして基準電圧データＤＰが選択され、ＢＡＳＥ
荷電区間のときは、電圧データＤＩと比較する基準電圧
データとして基準電圧データＤＢが選択され、荷電状態
により、電圧データＤＩと比較する基準電圧データは、
上記基準電圧データＤＰと上記基準電圧データＤＢとの
いずれかに繰り返し切り替えられることとなる。したが
って、本願発明の第２の実施形態による集塵用電源は、
駆動回路１９がインバータ５の各ＩＧＢＴのスイッチン
グを２０ｋＨｚと高速で行うため、ＰＥＡＫ荷電区間と
ＢＡＳＥ荷電区間との時間間隔、すなわち間欠荷電の周
期を、従来のサイリスタを用いたインバータに比較して
短くすることが可能となっており、ＰＥＡＫ荷電区間と
ＢＡＳＥ荷電区間とに対応して設定された基準電圧デー
タに基づき、放電電極１１に供給される電流Ｉの定電流
制御の精度を向上させ、荷電電圧の制御を高速に行うこ
とができる。

【００４７】また、本願発明の第２の実施形態による集
塵用電源は、上述したように、インバータ５の各ＩＧＢ
Ｔスイッチング速度を、２０ｋＨｚ程度に高周波化させ
たことにより、定電流制御特性の高速化が可能となり、
間欠荷電の周期を短くすることができ、ＢＡＳＥ荷電期
間からＰＥＡＫ荷電期間に移行直後の突入充電電流も、
高速な定電流制御により制御可能とし、かつ、ＢＡＳＥ
荷電期間において、荷電電流設定をＰＥＡＫ荷電期間の
数％まで減少させることにより、コロナ始発電圧近傍に
荷電電圧を維持することが可能である。

【００４８】本願発明の第２の実施形態による集塵用電
源は、ＣＰＵ・４７が電圧データＤＳに対して、０.８
〜０.９を乗算して、基準電圧データＤＫとして、測定
電圧におけるピーク電圧に比較して10〜20％減衰させ、
この基準電圧データＤＫと電圧データＤＳとを比較し
て、基準電圧データＤＫより電圧データＤＳの低いこと
を検知すると、強制的にＰＥＡＫ荷電区間からＢＡＳＥ
荷電区間に移行させるため、ＰＥＡＫ荷電区間中に逆電
離現象等により荷電電圧が低下した場合、不用なコロナ
電力（電流Ｉ）の注入を制限して、逆電離現象の進行を
防止でき、かつ、ＰＥＡＫ荷電時間中に火花放電が発生
した場合にも比較器２２の（−）端子に接続された検出
電圧ＶＳ、すなわち荷電電圧が急激に低下するので同様
に、荷電状態をＰＥＡＫ荷電区間からＢＡＳＥ荷電区間
に移行させ、火花放電の頻発を防止することが可能とな
る。

【００４９】以上、本発明の一実施形態を図面を参照し
て詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限ら
れるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設
計変更等があっても本発明に含まれる。例えば、インバ
ータ５の制御を駆動パルス幅制御で説明したが、インバ
ータ５の前にＩＧＢＴなどのスイッチング素子からなる
降圧チョッパ回路を接続し、その降圧チョッパ回路の出
力電圧を制御して、又はインバータの周波数制御を行っ
て荷電電圧を制御しても良い。なお、スイッチ１７は機
械的な切替えスイッチとして示したが、ＦＥＴのような
制御可能な半導体素子を複数個並列接続したものと、こ
れらをタイマ２０からの制御信号Ｐに基づいて選択して
オンさせる駆動回路とからなっても良い。また、基準電
圧ＶＫは、実施例では各ＢＡＳＥ荷電期間の直ぐ前のＰ
ＥＡＫ荷電期間のピーク電圧としたが、例えばＰＥＡＫ
荷電期間のピーク電圧程度の電圧値とＢＡＳＥ荷電期間
のＢＡＳＥ荷電電圧との中間程度の電圧値、つまり適当
な固定の直流電圧であっても良い。さらにまた、ＢＡＳ
Ｅ荷電電圧は、一例としてコロナ放電開始電圧よりも幾
分大きい電圧として説明したが、コロナ放電開始電圧よ
りも幾分大きい電圧からゼロＶの間の任意の電圧であれ
ば良い。

【００５０】

【発明の効果】本発明の集塵用電源装置によれば、間欠
荷電のＰＥＡＫ荷電区間およびＢＡＳＥ荷電区間の荷電
電流（荷電電流Ｉ）をそれぞれ別のパラメータとして制
御可能となり、ＰＥＡＫ荷電およびＢＡＳＥ荷電の安定
した荷電制御が可能となる。また、本発明の集塵用電源
によれば、間欠荷電時の逆電離現象を荷電電圧の低下を
捕らえて検出し、ＰＥＡＫ荷電区間の時間幅を制限し、
無効な荷電電流による逆電離現象を防止して集塵効率を
上げることができる。本発明では高周波インバータ回路
を用いているので、ＰＥＡＫ荷電用の電源とＢＡＳＥ荷
電用の電源の双方を必要とせず、ＰＥＡＫ荷電電圧を出
力し得る電源だけがあれば、高周波インバータ回路を周
期的に交互に高周波でパルス幅制御することにより、Ｐ
ＥＡＫ荷電電圧とＢＡＳＥ荷電電圧の双方を出力するこ
とができ、更に一層、電気集塵用電源の小型化が可能
で、経済性に優れたものを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の第１の実施形態による集塵用電源の
構成例を示すブロック図である。

【図２】 図１に示す第１の実施形態における集塵用電
源の動作例を説明するタイミングチャートである。

【図３】 図１に示す第１の実施形態における集塵用電
源の動作例を説明するタイミングチャートである。

【図４】 本発明の第２の実施形態による集塵用電源の
構成例を示すブロック図である。

【図５】 図４に示す第２の実施形態における集塵用電
源の動作例を示すフローチャートである。

【符号の説明】

１ 整流器 ２ チョークコイル ３，１１，５０，５６ コンデンサ ４ フィルタ回路 ５ インバータ回路 ５Ａ，５Ｂ，５Ｃ，５Ｄ ＩＧＢＴ ６Ａ，６Ｂ，６Ｃ，６Ｄ ダイオード ７、８ 基準電圧発生手段 ９ 高電圧トランス １０ 全波整流ダイオード（整流回路） １１ 放電電極 １２ 共振インダクタ １３ 共振コンデンサ １４ 集塵電極 １６ 定電流制御回路 １７ スイッチ １８ 駆動回路 ２０ ＰＥＡＫ荷電時間設定用タイマ ２１ ＢＡＳＥ荷電時間設定用タイマ ２２ 比較器 ２６ 可変抵抗器 ２７ 抵抗器 ２８ ピーク電圧ホールド用コンデンサ ２９ トランジスタ ３０ ダイオード ３１ 定電流制御回路 ３２ 火花追従制御回路 ３３ 定電圧制御回路 ３４ 短絡検出トリップ制御回路 ４６ Ｉ／Ｏ回路 ４７ ＣＰＵ ４８ ＲＡＭ ４９ ＲＯＭ ５０ Ａ／Ｄ Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３ 検出抵抗

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 5H007 AA00 BB00 CA01 CB05 CB09 CC09 DA05 DB01 DC02 DC05 EA08 FA03 FA14 FA18

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 交流電源を整流した直流電圧で運転する
   高周波インバータ部の高周波出力電圧を、高電圧トラン
   スと高電圧整流器とを通して直流高電圧に変換し、直流
   高電圧出力端子を介して、この直流高電圧を放電電極と
   集塵電極との間の容量に荷電する電気集塵用電源装置で
   あって、 前記直流高電圧出力端子を流れる荷電電流が定電流にな
   るように制御する定電流制御部と、 前記直流高電圧出力端子において前記荷電電流を検出
   し、検出されたこの荷電電流を検出電流として出力する
   電流検出回路と、 前記直流高電圧出力端子において放電電極と集塵電極と
   の間の荷電電圧を検出し、検出された荷電電圧を検出電
   圧ＶＳとして出力する電圧検出回路とを具備し、 前記定電流制御部が前記検出電圧ＶＳに応じて、前記検
   出電流が第１の設定値または、この第１の設定値より小
   さい第２の設定値のいずれかの電流値となるように、前
   記高周波インバータ部を定電流制御することを特徴とす
   る電気集塵用電源。
2. 【請求項２】 前記直流高電圧出力端子を流れる荷電電
   流を検出して電流検出信号を得ると共に、荷電期間と荷
   電抑制期間との間で切り替わる毎に前記第１の電流基準
   値と第２の電流基準値との間で切替えを行い、前記荷電
   期間において前記電流検出信号と前記第１の電流基準値
   とを比較し、前記電流検出信号が前記第１の電流基準値
   と等しくなるように前記荷電電流を定電流制御し、一
   方、前記荷電抑制期間において前記電流検出信号と前記
   第２の電流基準値とを比較し、前記電流検出信号が前記
   第２の電流基準値と等しくなるように前記荷電電流を定
   電流制御することを特徴とする請求項１に記載の電気集
   塵用電源。
3. 【請求項３】 電気集塵部を流れる荷電電流を検出する
   荷電電流検出手段と、 第１の電流基準値を出力する第１の電流基準手段と、 第１の電流基準値よりも低い第２の電流基準値を出力す
   る第２の電流基準手段と、 前記荷電電流検出手段からの電流検出信号を、前記第１
   の電流基準値または第２の電流基準値のいずれかとを比
   較する比較回路と、 前記電気集塵部に印加される荷電電圧の大きさにより前
   記切替え信号を発生する切替え信号発生回路と、 この切替え信号を受けて、前記比較回路に電流基準値を
   供給する電流基準手段を、前記第１の電流基準手段と第
   ２の電流基準手段とで交互に切り替える切替え手段とを
   有し、 前記切替え信号が前記第１の電流基準手段を選択する期
   間において、前記直流高電圧出力端子を流れる出力電流
   が第１の電流値になるように前記高周波インバータ部を
   駆動し、前記切替え信号が前記第２の電流基準手段を選
   択する期間において、前記電気集塵部を流れる出力電流
   が第１の電流値よりも小さい第２の電流値になるよう
   に、前記荷電電流を定電流制御することを特徴とする請
   求項１または請求項２のいずれかに記載の電気集塵用電
   源。
4. 【請求項４】 前記切替え信号発生回路は、前記検出電
   圧ＶＳと、下限値から上昇してこの検出電圧ＶＳに対応
   した値となる基準電圧ＶＫとを比較する比較回路と、前
   記荷電期間を設定する手段と、前記荷電抑制期間を設定
   する手段とを備えたことを特報とする請求項３に記載の
   電気集塵用電源。
5. 【請求項５】 前記手段がタイマであることを特徴とす
   る請求項４に記載の電気集塵用電源
6. 【請求項６】 前記切換手段が前記荷電時間の長さを、
   前記切換信号に基づき調整することを特徴とする請求項
   １から請求項３のいずれかに記載の電気集塵用電源。