JP2010221175A - Electric dust collector - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、空調及び産業分野で大気塵、室内の粉塵、ほこりなどを集塵する電気集塵装置に関する。 The present invention relates to an electric dust collector that collects atmospheric dust, indoor dust, dust and the like in air conditioning and industrial fields.
従来、粒子を捕集する電気集塵装置は放電電極と対向電極の対となる2つ電極より構成され、放電電極には正または負の高電圧を印加し、対向電極を接地する。放電電極と対向電極との間に高電圧を印加すると、電極間の気体の絶縁が破壊され電流が流れるようになる。これをコロナ放電という。そのコロナ放電電流が流れている領域を浮遊粒子が通過すると、コロナ放電領域を移動する電子と粒子が衝突することで浮遊粒子が電荷を帯びる。電荷を帯びた浮遊粒子は放電電極と対向電極との間に印加される高電圧により形成される電界の力を受け、対向電極に吸い寄せられ付着し浮遊粒子は除去される。 2. Description of the Related Art Conventionally, an electrostatic precipitator that collects particles is composed of two electrodes that are a pair of a discharge electrode and a counter electrode, and a positive or negative high voltage is applied to the discharge electrode to ground the counter electrode. When a high voltage is applied between the discharge electrode and the counter electrode, the gas insulation between the electrodes is broken and a current flows. This is called corona discharge. When floating particles pass through the region where the corona discharge current flows, the particles and the electrons moving in the corona discharge region collide with each other, and the floating particles are charged. Charged suspended particles receive the force of an electric field formed by a high voltage applied between the discharge electrode and the counter electrode, and are attracted and adhered to the counter electrode, and the suspended particles are removed.
電気集塵装置の集塵性能は、浮遊粒子に電子を帯電させるためのコロナ放電電流の電流量に大きく依存することが一般的に知られている。よって電気集塵装置が大型になればなるほど、より多くのコロナ放電電流が必要となる。要求されるコロナ放電電流量が多くなればなるほど、高電圧を発生させるための高圧回路にはより大きな容量が求められる。 It is generally known that the dust collection performance of an electric dust collector largely depends on the amount of corona discharge current for charging electrons to suspended particles. Therefore, the larger the electrostatic precipitator, the more corona discharge current is required. The larger the required amount of corona discharge current, the greater the capacity required for the high voltage circuit for generating a high voltage.
大型の産業設備用電気集塵装置においては、設置される現場の状況に応じて要求される集塵性能が多様多種となる。また設置現場特有の要求仕様、規格により高圧出力の範囲が指定される場合もある。よって大型設備用電気集塵装置に必要とされる高圧電源は様々な設置現場の要求に合わせるべく、都度設計都度製作のカスタム品となる場合が多く、その結果高圧電源の納期及び価格に大きな影響を与えることになる。 In a large-scale electric dust collector for industrial equipment, various dust collection performances are required depending on the situation of the installation site. In some cases, the range of high-voltage output is specified according to the specifications and standards specific to the installation site. Therefore, the high-voltage power supply required for the electrostatic precipitator for large facilities is often a custom product that is manufactured at each design in order to meet the requirements of various installation sites. Will give.
また電気集塵装置の放電電極と対向電極間において、各極板間の歪みによる極板間の絶縁距離の短縮や付着粉塵の堆積、導電性を持った異物の混入による極板間での絶縁破壊、短絡によりスパークが発生する。スパーク発生時に放電電極と対向電極板間に流れるスパーク電流は高圧電源回路の容量に比例するため、電源回路容量が大きくなれば大きくなるほどスパーク電流の値も大きくなる。スパーク時は過大電流が高圧回路内にも流れ、高圧トランス、高圧部品といった高圧回路や、高圧トランスの1次側の部品にも電気的なストレスを与えるため、回路部品の電気的ストレス緩和という面から考えると、スパーク電流を低減させるために高圧電源回路容量は小さければ小さいほど望ましいと考えられる。 Also, between the discharge electrode and the counter electrode of the electrostatic precipitator, the insulation distance between the electrode plates is shortened due to distortion between the electrode plates, the accumulation of adhering dust, and the inclusion of conductive foreign matter. Sparks are generated by destruction or short circuit. Since the spark current flowing between the discharge electrode and the counter electrode plate when the spark is generated is proportional to the capacity of the high voltage power supply circuit, the value of the spark current increases as the power supply circuit capacity increases. During sparking, excessive current flows also in the high-voltage circuit, and it also applies electrical stress to the high-voltage circuit such as the high-voltage transformer and high-voltage components and the primary-side components of the high-voltage transformer. In view of this, it is considered that the smaller the high-voltage power supply circuit capacity is, the more desirable in order to reduce the spark current.
そこで上記のような課題を解決するために、大型設備用電気集塵装置のカスタム高圧電源の都度設計都度製作を避けるため、汎用で市場に流通している小型高圧回路を複数組み合わせて使用することで、高圧電源の容量を大型化しつつ専用カスタムの設計製作を不要とし、大型高圧電源のコストを低減、納期を短縮し、かつスパーク電流を低減し、スパーク電流による回路部品の電気的ストレスも緩和する方法が検討されている。 Therefore, in order to solve the above-mentioned problems, in order to avoid the production of a custom high-voltage power supply for an electric dust collector for large facilities, it is necessary to use a combination of multiple small-sized high-voltage circuits that are available on the market. Therefore, the capacity of the high-voltage power supply is increased while eliminating the need for custom design and manufacturing, reducing the cost of the large-sized high-voltage power supply, shortening the delivery time, reducing the spark current, and reducing the electrical stress of circuit components due to the spark current. How to do is being studied.
従来このような大型電気集塵装置用高圧電源として、小型汎用の高圧回路を複数使用する方法としては、図4に示すような電気集塵装置がある。 Conventionally, as such a high-voltage power supply for a large electrostatic precipitator, as a method of using a plurality of small general-purpose high-voltage circuits, there is an electrostatic precipitator as shown in FIG.
図4の電気集塵装置は、電気集塵装置内に複数組並列配置された極板組み101をそれぞれ絶縁独立させる絶縁手段102と、各絶縁独立させた極板組みそれぞれに高圧を印加するための高圧回路分散手段103とにより構成されている。
The electrostatic precipitator shown in FIG. 4 applies an
各極板組101を他の極板組と絶縁独立させることで、各高圧回路分散手段103の出力が他の高圧回路分散手段の出力と干渉することなく高圧を印加することができる。この状態でスパークまたは接触による放電が発生した場合、スパークが発生した極板間には過渡電流が流れるが、高圧回路の容量自体が小さくかつ各電極が絶縁独立していることより他の高圧回路から干渉を受けることもないため過渡的な電流値はかなり低く抑えられる。よって集塵装置に要求される層電流の条件は満たしつつ、カスタム化による高圧回路の高価格長納期を避け、さらにスパーク発生時の高圧回路へのストレスを低減させることが可能となる(たとえば、特許文献1参照)。
このような従来の高圧電源回路を分散させて組み合わせて使用する方法では、高圧電源回路どうしの出力の干渉を避けるために一つの放電電極と対向電極の組み合わせを、他の電極の組み合わせから絶縁独立させる必要があり、その絶縁処理を施す際に集塵装置内部に集塵に寄与しない空間ができてしまうことで集塵性能を低下させる可能性がある、という課題がある。 In such a method of using a combination of conventional high-voltage power supply circuits in a distributed manner, the combination of one discharge electrode and the counter electrode is isolated from the combination of the other electrodes in order to avoid interference between outputs of the high-voltage power supply circuits. There is a problem that dust collection performance may be reduced by creating a space that does not contribute to dust collection inside the dust collector when performing the insulation treatment.
そこで複数の高圧回路を複数並列して使用する場合でも、各電極組み合わせを絶縁処理させずに済む電気集塵装置が要求されている。 Therefore, there is a demand for an electrostatic precipitator that does not require insulation treatment of each electrode combination even when a plurality of high-voltage circuits are used in parallel.
また複数の高圧回路の出力を放電電極に接続する場合、そのまま接続すると高圧回路の出力インピーダンスのばらつきにより、ある高圧回路から他の高圧回路へ流れる電流(以下循環電流)が流れることで印加電圧が低下し、定格電圧を負荷に印加できなくなり、また循環電流により電力を無駄に消費するという課題がある。 Also, when connecting the output of multiple high voltage circuits to the discharge electrode, if the connection is made as it is, the applied voltage is reduced by the flow of current (hereinafter circulating current) flowing from one high voltage circuit to another due to variations in the output impedance of the high voltage circuit. This causes a problem that the rated voltage cannot be applied to the load and power is wasted due to the circulating current.
そこで一点に接続する前段に半導体を配置することで、電流の流れる方向を制限し出力インピーダンスの差による循環電流の発生を防ぎ、出力電圧を維持しつつ無駄な電力の消費を防ぐことができる。 Therefore, by arranging the semiconductor in the previous stage connected to one point, it is possible to limit the direction of current flow, prevent the generation of circulating current due to the difference in output impedance, and prevent wasteful power consumption while maintaining the output voltage.
また半導体には印加電圧を考慮して定格電圧を考慮したダイオード(以下高耐圧ダイオード)、あるいは定格電圧を考慮せずに別の方法で耐圧を担保するダイオード(以下低耐圧ダイオード)いずれかのダイオードを使用し電流の流れる方向を出力側方向のみに制限することで、出力電圧を維持しつつ無駄な電力の消費を防ぐことができる。 For semiconductors, either a diode that considers the rated voltage in consideration of the applied voltage (hereinafter referred to as a high voltage diode), or a diode that guarantees a withstand voltage by another method without considering the rated voltage (hereinafter referred to as low voltage diode) By limiting the direction of current flow to the output direction only, it is possible to prevent wasteful power consumption while maintaining the output voltage.
またダイオードを使用に際し、ダイオードを絶縁ケースに入れて高圧出力ケーブルの間に挿入し、ダイオード素子と大地間の絶縁を確保することで、低耐圧ダイオードを高圧出力に直列に挿入して使用することができる。 When using a diode, place the diode in an insulation case and insert it between the high-voltage output cables, and ensure insulation between the diode element and the ground, so that the low-voltage diode is inserted in series with the high-voltage output. Can do.
また放電電極と対向電極の間でスパークが発生した場合、放電電極と対向電極間に存在する静電容量及びインダクタンス成分の共振により過渡的な大電流が流れる。この過渡的な共振電流は周波数1kHz以上の周期で振動することが多く、ダイオードの周波数特性によっては過渡電流が高圧回路に逆流する可能性がある、という課題がある。 When a spark occurs between the discharge electrode and the counter electrode, a transient large current flows due to resonance of the capacitance and inductance components existing between the discharge electrode and the counter electrode. This transient resonance current often vibrates at a frequency of 1 kHz or more, and there is a problem that the transient current may flow back to the high voltage circuit depending on the frequency characteristics of the diode.
そこで1kHz以上の周波数特性を持ったダイオードを選定することで、スパーク時の過渡電流の高圧回路への逆流を防ぎ、高圧回路への電気的ストレスを防ぐことができる。 Therefore, by selecting a diode having a frequency characteristic of 1 kHz or more, it is possible to prevent a backflow of a transient current during sparking to the high voltage circuit and to prevent electrical stress to the high voltage circuit.
また挿入したダイオードの後段に、放電電極と対向電極と並列に定電圧ダイオードを挿入し、定電圧ダイオードをスパークによる過渡電流を流すバイパスルートとして使用することで、挿入したダイオードへの流れる過渡電流を低減し、ダイオード自体へのストレスを防ぐことができる。 In addition, by inserting a constant voltage diode in parallel with the discharge electrode and the counter electrode after the inserted diode, and using the constant voltage diode as a bypass route for passing a transient current due to spark, the transient current flowing to the inserted diode can be reduced. This can reduce the stress on the diode itself.
また挿入したダイオードの後段と放電電極との間に限流抵抗を挿入することで、放電電極と対向電極が完全短絡した場合に挿入したダイオードへ高圧全電圧が印加されるのを防ぐことができる。 In addition, by inserting a current limiting resistor between the subsequent stage of the inserted diode and the discharge electrode, it is possible to prevent high voltage from being applied to the inserted diode when the discharge electrode and the counter electrode are completely short-circuited. .
本発明はこのような従来の課題を解決するものであり、従来のような高圧電源回路を分散させる方法で、集塵負荷を一つの放電電極と対向電極の組み合わせを、他の電極の組み合わせから絶縁独立させることを不要とできる電気集塵装置を提供することを目的としてい。 The present invention solves such a conventional problem, and in a conventional method of dispersing a high-voltage power supply circuit, a dust collection load is changed from a combination of one discharge electrode and a counter electrode to another electrode combination. An object of the present invention is to provide an electrostatic precipitator that can be made independent of insulation.
また各高圧出力を一点に接続する前段に半導体を配置することで、電流の流れる方向を制限し出力インピーダンスの差による循環電流の発生を防ぎ、出力電圧を維持しつつ無駄な電力の消費を防ぐことを目的としている。 In addition, by placing a semiconductor in the previous stage that connects each high-voltage output to a single point, it limits the direction of current flow, prevents the generation of circulating current due to the difference in output impedance, and prevents wasteful power consumption while maintaining the output voltage. The purpose is that.
また半導体には印加電圧を考慮して定格電圧を考慮したダイオード、あるいは定格電圧を考慮せずに別の方法で耐圧を担保するダイオードいずれかのダイオードを使用し電流の流れる方向を出力側方向のみに制限することで、出力電圧を維持しつつ無駄な電力の消費を防ぐことを目的としている。 For semiconductors, either a diode that takes into account the applied voltage or the rated voltage is considered, or a diode that guarantees the withstand voltage without taking into account the rated voltage, and the current flows only in the output direction. The purpose of this is to prevent wasteful power consumption while maintaining the output voltage.
またダイオードを使用に際し、ダイオードを絶縁ケースに入れて高圧出力ケーブルの間に挿入しダイオード素子と大地間の絶縁を確保することで、低耐圧ダイオードを高圧出力に直列に挿入して使用することができる。 Also, when using a diode, it is possible to insert a diode in an insulation case and insert it between high-voltage output cables to ensure insulation between the diode element and the ground, and use a low-voltage diode in series with the high-voltage output. it can.
また放電電極と対向電極の間で発生するスパークの過渡電流に対し、1kHz以上の周波数特性を持ったダイオードを選定することで、スパーク時の過渡電流の高圧回路への逆流を防ぎ、高圧回路への電気的ストレスを防ぐことを目的としている。 In addition, by selecting a diode with a frequency characteristic of 1 kHz or more against the spark transient current generated between the discharge electrode and the counter electrode, the backflow of the transient current to the high voltage circuit during sparking can be prevented and The purpose is to prevent electrical stress.
また、挿入したダイオードの後段に、放電電極と対向電極と並列に定電圧ダイオードを挿入し、定電圧ダイオードをスパークによる過渡電流を流すバイパスルートとして使用することで、挿入したダイオードへの流れる過渡電流を低減し、ダイオード自体へのストレスを防ぐことを目的としている。 In addition, by inserting a constant voltage diode in parallel with the discharge electrode and the counter electrode after the inserted diode, and using the constant voltage diode as a bypass route for passing a transient current due to spark, a transient current flowing to the inserted diode The purpose is to reduce the stress and prevent stress on the diode itself.
また、挿入したダイオードの後段と放電電極との間に限流抵抗を挿入することで、放電電極と対向電極が完全短絡した場合に挿入したダイオードへ高圧全電圧が印加されるのを防ぐことを目的としている。 Also, by inserting a current limiting resistor between the subsequent stage of the inserted diode and the discharge electrode, it is possible to prevent high voltage from being applied to the inserted diode when the discharge electrode and the counter electrode are completely short-circuited. It is aimed.
本発明の電気集塵装置は上記目的を達成するために、複数の高電圧印加手段と、放電電極と対向電極により構成される集塵手段を備え、前記複数の高電圧印加手段の高圧出力を一点接続し放電電極と接続したことを特徴とする。 In order to achieve the above object, the electric dust collector of the present invention comprises a plurality of high voltage applying means and a dust collecting means constituted by a discharge electrode and a counter electrode, and the high voltage output of the plurality of high voltage applying means is provided. One point of connection is connected to the discharge electrode.
そして本発明によれば、従来のような高圧電源回路を分散させる方法で、集塵負荷を一つの放電電極と対向電極の組み合わせを、他の電極の組み合わせから絶縁独立させることを不要とできる電気集塵装置が得られる。 According to the present invention, it is possible to eliminate the need to insulate the dust collection load from the combination of one discharge electrode and the counter electrode from the combination of the other electrodes by a conventional method of dispersing high-voltage power supply circuits. A dust collector is obtained.
また複数の高電圧印加手段の出力全てにおいて、高圧出力の一点接続する前段に半導体を挿入することを特徴とする。 Further, in all the outputs of the plurality of high voltage applying means, a semiconductor is inserted before the high voltage output is connected at one point.
そして本発明によれば、各高圧出力を一点に接続する前段に半導体を配置することで、電流の流れる方向を制限し出力インピーダンスの差による循環電流の発生を防ぎ、出力電圧を維持しつつ無駄な電力の消費を防ぐことができる電気集塵装置が得られる。 According to the present invention, by arranging the semiconductor in the previous stage that connects each high-voltage output to a single point, the direction of current flow is limited, the generation of circulating current due to the difference in output impedance is prevented, and the output voltage is maintained while being wasted. It is possible to obtain an electric dust collector capable of preventing a large amount of power consumption.
また半導体は高耐圧あるいは低耐圧のダイオードであることを特徴とする。 The semiconductor is a diode having a high or low breakdown voltage.
そして本発明によれば、ダイオードを使用し電流の流れる方向を出力側方向のみに制限することで、出力電圧を維持しつつ無駄な電力の消費を防ぐことができる電気集塵装置が得られる。 According to the present invention, by using a diode and restricting the direction of current flow only to the output side direction, it is possible to obtain an electrostatic precipitator that can prevent wasteful power consumption while maintaining the output voltage.
また半導体に耐圧が高圧出力定格電圧未満の素子を使用する場合、半導体を絶縁ケースに収納し、絶縁ケースを出力高圧ケーブル間に挿入することを特徴とする。 Further, when an element having a withstand voltage lower than the high-voltage output rated voltage is used for the semiconductor, the semiconductor is housed in an insulating case, and the insulating case is inserted between output high-voltage cables.
そして本発明によれば、ダイオードを使用に際し、ダイオードを絶縁ケースに入れて高圧出力ケーブルの間に挿入しダイオード素子と大地間の絶縁を確保することで、低耐圧ダイオードを高圧出力に直列に挿入して使用することができる電気集塵装置が得られる。 According to the present invention, when a diode is used, the low voltage diode is inserted in series with the high voltage output by placing the diode in an insulation case and inserting it between the high voltage output cables to ensure insulation between the diode element and the ground. Thus, an electric dust collector can be obtained.
また使用するダイオードには周波数特性が1kHz以上の素子を使用することを特徴とする。 The diode to be used is an element having a frequency characteristic of 1 kHz or more.
そして本発明によれば、放電電極と対向電極の間で発生するスパークの過渡電流に対し、1kHz以上の周波数特性を持ったダイオードを選定することで、スパーク時の過渡電流の高圧回路への逆流を防ぎ、高圧回路への電気的ストレスを防ぐことができる電気集塵装置が得られる。 According to the present invention, by selecting a diode having a frequency characteristic of 1 kHz or more with respect to the spark transient current generated between the discharge electrode and the counter electrode, the reverse current of the transient current to the high-voltage circuit during sparking is selected. Thus, an electric dust collector capable of preventing electrical stress on the high-voltage circuit can be obtained.
また、設置したダイオードの後段において、放電電極と対向電極と並列に定電圧ダイオードを配置することを特徴とする。 Further, a constant voltage diode is arranged in parallel with the discharge electrode and the counter electrode in the subsequent stage of the installed diode.
そして本発明によれば、挿入したダイオードの後段に放電電極と対向電極と並列に定電圧ダイオードを挿入し、定電圧ダイオードをスパークによる過渡電流を流すバイパスルートとして使用することで、挿入したダイオードへの流れる過渡電流を低減し、ダイオード自体へのストレスを防ぐことができる電気集塵装置が得られる。 According to the present invention, a constant voltage diode is inserted in parallel with the discharge electrode and the counter electrode after the inserted diode, and the constant voltage diode is used as a bypass route for passing a transient current due to sparks. Thus, an electrostatic precipitator can be obtained that can reduce the transient current flowing through and prevent stress on the diode itself.
また、高圧印加出力一点接続点と放電電極との間に限流抵抗を配置することを特徴とする。 Further, a current limiting resistor is arranged between the high voltage applied output one point connection point and the discharge electrode.
そして本発明によれば、挿入したダイオードの後段と放電電極との間に限流抵抗を挿入することで、放電電極と対向電極が完全短絡した場合に挿入したダイオードへ高圧全電圧が印加されるのを防ぐことができる電気集塵装置が得られる。 According to the present invention, by inserting a current limiting resistor between the subsequent stage of the inserted diode and the discharge electrode, a high voltage full voltage is applied to the inserted diode when the discharge electrode and the counter electrode are completely short-circuited. An electric dust collector capable of preventing the occurrence of the problem is obtained.
本発明によれば、複数の高圧回路の各出力にダイオードを挿入することで各高圧回路どうしの出力の干渉を防ぎ、各放電電極と対向電極を他の電極と絶縁独立を不要とできる電気集塵装置を提供することができる。 According to the present invention, by inserting a diode into each output of a plurality of high-voltage circuits, interference between outputs of each high-voltage circuit can be prevented, and each discharge electrode and the counter electrode can be made independent of the other electrodes. A dust device can be provided.
本発明の請求項1記載の発明は、上記目的を達成するために、複数の高電圧印加手段と、放電電極と対向電極により構成される集塵手段を備え、前記複数の高電圧印加手段の高圧出力を一点接続し放電電極と接続したことを特徴としたものであり、従来のような高圧電源回路を分散させる方法で、集塵負荷を一つの放電電極と対向電極の組み合わせを、他の電極の組み合わせから絶縁独立させることを不要とできるという作用を有する。
In order to achieve the above object, the invention according to
本発明の請求項2記載の発明は、上記目的を達成するために、また複数の高電圧印加手段の出力全てにおいて、高圧出力の一点接続する前段に半導体を挿入することを特徴としたものであり、各高圧出力を一点に接続する前段に半導体を配置することで、電流の流れる方向を制限し出力インピーダンスの差による循環電流の発生を防ぎ、出力電圧を維持しつつ無駄な電力の消費を防ぐことができるという作用を有する。
The invention described in
本発明の請求項3、4、5記載の発明は、上記目的を達成するために、また半導体は高耐圧あるいは低耐圧のダイオードであることを特徴としたものであり、ダイオードを使用し電流の流れる方向を出力側方向のみに制限することで、出力電圧を維持しつつ無駄な電力の消費を防ぐことができるという作用を有する。
In order to achieve the above object, the invention according to
本発明の請求項6記載の発明は、上記目的を達成するために、半導体に耐圧が高圧出力定格電圧未満の素子を使用する場合、半導体を絶縁ケースに収納し、絶縁ケースを出力高圧ケーブル間に挿入することを特徴としたものであり、ダイオードを使用に際し、ダイオードを絶縁ケースに入れて高圧出力ケーブルの間に挿入しダイオード素子と大地間の絶縁を確保することで、低耐圧ダイオードを高圧出力に直列に挿入して使用することができるという作用を有する。 According to a sixth aspect of the present invention, in order to achieve the above object, when an element having a withstand voltage less than the high voltage output rated voltage is used for the semiconductor, the semiconductor is accommodated in an insulating case, and the insulating case is placed between the output high voltage cables. When using a diode, place the diode in an insulation case and insert it between the high-voltage output cables to ensure insulation between the diode element and the ground. It has the effect that it can be used by being inserted in series with the output.
本発明の請求項7記載の発明は、上記目的を達成するために、使用するダイオードには周波数特性が1kHz以上の素子を使用することを特徴としたものであり、放電電極と対向電極の間で発生するスパークの過渡電流に対し、1kHz以上の周波数特性を持ったダイオードを選定することで、スパーク時の過渡電流の高圧回路への逆流を防ぎ、高圧回路への電気的ストレスを防ぐことができるという作用を有する。
The invention according to
本発明の請求項8記載の発明は、上記目的を達成するために、設置したダイオードの後段において、放電電極と対向電極と並列に定電圧ダイオードを配置することを特徴としたものであり、挿入したダイオードの後段に放電電極と対向電極と並列に定電圧ダイオードを挿入し、定電圧ダイオードをスパークによる過渡電流を流すバイパスルートとして使用することで、挿入したダイオードへの流れる過渡電流を低減し、ダイオード自体へのストレスを防ぐことができるという作用を有する。 In order to achieve the above object, the invention according to claim 8 is characterized in that a constant voltage diode is arranged in parallel with the discharge electrode and the counter electrode in the subsequent stage of the installed diode. By inserting a constant voltage diode in parallel with the discharge electrode and the counter electrode at the subsequent stage of the diode, and using the constant voltage diode as a bypass route for flowing transient current due to spark, the transient current flowing to the inserted diode is reduced, It has the effect that stress on the diode itself can be prevented.
本発明の請求項9記載の発明は、上記目的を達成するために、高圧印加出力一点接続点と放電電極との間に限流抵抗を配置することを特徴としたものであり、挿入したダイオードの後段と放電電極との間に限流抵抗を挿入することで、放電電極と対向電極が完全短絡した場合に挿入したダイオードへ高圧全電圧が印加されるのを防ぐことができるという作用を有する。 According to a ninth aspect of the present invention, in order to achieve the above object, a current limiting resistor is arranged between the high voltage applied output single point connection point and the discharge electrode, and the inserted diode By inserting a current limiting resistor between the subsequent stage and the discharge electrode, it is possible to prevent a high-voltage full voltage from being applied to the inserted diode when the discharge electrode and the counter electrode are completely short-circuited. .
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
(実施の形態1)
図1は本発明の実施の形態1による電気集塵装置の構成を示している。図1に示すように、高電圧印加手段として複数の高圧回路1と、集塵手段としての放電電極2と対向電極3、半導体としてのダイオード4により構成されている。
(Embodiment 1)
FIG. 1 shows the configuration of an electrostatic precipitator according to
複数の高圧回路1の出力段にそれぞれダイオード4を挿入する。これらダイオード4の後段(カソード)で高圧印加手段の出力を一点接続し、放電電極2と接続する。
The
高圧回路1にはそれぞれ出力のインピーダンス差が存在する。ダイオード4がない場合、そのインピーダンス差により高圧回路の出力間に電位差が発生し、出力インピーダンスの高いほうから出力インピーダンスの低い方に電流が流れる。この循環電流が流れることで一点接続後の高圧出力電圧は低下することになる。
The high-
また、放電電極2と対向電極3の間に流れる放電電流は大きければ大きいほど集塵性能は上がるとされているが、この循環電流は放電電流と無関係で別のルートに流れるため、集塵性能に寄与することなくただ消費されるのみとなる。インピーダンス差が大きければ大きいほど印加電圧は下がり、循環電流が増えることになる。
In addition, it is said that the larger the discharge current flowing between the
そこでダイオード4を高圧回路1の出力段に、一点接続する前段に挿入する。ダイオード4の作用により電流が放電電極2から高圧回路側に逆流することがなくなり、循環電流の発生を防ぐことで印加電圧の低下を防ぎつつ、無駄な電力の消費を防ぐことができる。
Therefore, the
ダイオード4に高耐圧ダイオードを使用する場合は、ダイオード自体が耐圧を持っているため高圧側に配置する場合でも特別絶縁に配慮する必要はないが、高耐圧品は高価かつその特殊性ゆえ入手性がよくない、という側面がある。そこで今回汎用安価で入手性も優れる低耐圧のダイオードを使用することを考える。
When a high voltage diode is used for the
低耐圧ダイオードを絶縁ケースに入れて大地間との絶縁を確保し、高圧回路1の各出力と放電電極2を接続する高圧ケーブルの中間に挿入するようにする。挿入位置は高圧回路1の各出力点と、一点接続する間までに挿入する。
A low-voltage diode is placed in an insulation case to ensure insulation from the ground, and is inserted in the middle of a high-voltage cable connecting each output of the high-
放電電極2と対向電極3の間に流れる放電電流は、大型電気集塵装置であってもその印加電圧の高さより必要とされる電流値はmAオーダーの電流値であることがほとんどである。よって大地間との絶縁さえ確保できれば、順電流が低いため汎用の低圧ダイオードを使用することができる。ここではダイオード4を絶縁ケースに入れて高圧ケーブル間に挟み込む方法を提示しているが、高圧回路基板上でもダイオード4と大地間で絶縁を確保できる方法があれば、その方法で実施しても問題ない。
As for the discharge current flowing between the
また放電電極2と対向電極3の間でスパークが発生すると、短い時間ではあるが過渡的な大電流が流れる。この過渡電流は放電電極2と対向電極3の間に存在する静電容量と、高圧回路1と放電電極2、対向電極3を接続するケーブル内のインダクタンス成分により構成される共振電流であるが、ピークの電流値は定格電流の数十倍以上となる。この過渡電流はμsecオーダーの時間内に減衰振動する性質を持つ。この過渡電流は振動電流なのでプラスマイナス交互に流れるために負荷側から高圧回路側にも電流が流れ、ピーク値が高いために高圧回路、また高圧トランスを介しての1次側低圧回路にも電気的なストレスを与える。今回使用するダイオード4に高周波特性を持つ素子を選定し、周波数特性としては1kHz以上のものを選定することで、過渡電流の振動周期に対応することができる。ダイオード4が過渡電流の振動周期に対応することで、スパーク過過渡電流を負荷側に逆流することを防止し、高圧回路及び1次側低圧回路へのストレスを低減させることができる。
When a spark is generated between the
(実施の形態2)
図2は本発明の実施の形態2による電気集塵装置の構成を示している。図2に示すように、高電圧印加手段として複数の高圧回路1、集塵手段としての放電電極2と対向電極3、半導体としてのダイオード4、定電圧ダイオード6より構成されている。
(Embodiment 2)
FIG. 2 shows the configuration of an electrostatic precipitator according to
定電圧ダイオード6を高圧回路1の各出力の一点接続点と、放電電極2の間で、放電電極2及び対向電極3と並列に挿入する。
The
定電圧ダイオード6を挿入することで、スパーク時に発生する過渡電流がダイオード4に流れる電流を定電圧ダイオード6にも流し消費させるようにする。これによりダイオード4に流れる過渡電流を緩和し、ダイオード4への電気的ストレスを軽減でき、ダイオード4への電気的負担を軽減することで、ダイオード4に期待される過渡電流の逆流防止効果をより高めることができる。
By inserting the
ここでは定電圧ダイオードの使用を提示しているが、同様の作用を持つ半導体であれば何を使っても差し支えない。また放電電極2と対向電極3の間に印加される電圧値によっては、1本の定電圧ダイオードで実現が難しいがある。この場合は複数の定電圧ダイオードを直列に接続することで高い印加電圧にも対応することができる。
Although the use of a constant voltage diode is presented here, any semiconductor can be used as long as it has a similar function. Further, depending on the voltage value applied between the
(実施の形態3)
図3は本発明の実施の形態3による電気集塵装置の構成を示している。図3に示すように、高電圧印加手段として複数の高圧回路1、集塵手段としての放電電極2と対向電極3、半導体としてのダイオード4、定電圧ダイオード6、限流抵抗7により構成されている。
(Embodiment 3)
FIG. 3 shows the configuration of an electrostatic precipitator according to
図3に示すように、高圧回路1の各出力の出力接続点と、放電電極2との間に限流抵抗7を挿入する。放電電極2と対向電極3とが導電性の異物の混入等により完全短絡した場合、高圧回路出力に抵抗成分がないとダイオード4に印加全電圧がかかる可能性がある。そこで限流抵抗7を挿入しておくと、放電電極2と対向電極3が完全短絡した場合でも限流抵抗7で印加電圧を分担するため、ダイオード4に印加全電圧がかかることを防ぐことができる。なお、限流抵抗7は両端に全電圧がかかることを考慮して、そのスペックを選定する必要がある。
As shown in FIG. 3, a current limiting
また限流抵抗7を配置する位置としては、放電電極2と対向電極3が短絡した際のダイオード4への全電圧印加を防止する目的ならば高圧回路のどの部分に配置してもかまわないが、限流抵抗7によりスパーク時の過渡電流も消費されダイオード4への負担も小さくなるため、ダイオード4の後段に配置する方がスパーク電流に対するダイオード4及び高圧回路へのストレス低減、という点でより効果が高い。
The current limiting
本発明は、浮遊粒子を捕集する大型の電気集塵装置に適用できる。 The present invention can be applied to a large electrostatic precipitator that collects suspended particles.
1 高圧回路
2 放電電極
3 対向電極
4 ダイオード
5 絶縁ケース
6 定電圧ダイオード
7 限流抵抗
DESCRIPTION OF
Claims (9)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2009073320A JP2010221175A (en) | 2009-03-25 | 2009-03-25 | Electric dust collector |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2009073320A JP2010221175A (en) | 2009-03-25 | 2009-03-25 | Electric dust collector |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2010221175A true JP2010221175A (en) | 2010-10-07 |
Family
ID=43038939
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2009073320A Pending JP2010221175A (en) | 2009-03-25 | 2009-03-25 | Electric dust collector |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JP2010221175A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN107716108A (en) * | 2017-09-30 | 2018-02-23 | 北京东方计量测试研究所 | A kind of electrostatic air purification dust collecting electrode electric charge release control device and disposal box |
-
2009
- 2009-03-25 JP JP2009073320A patent/JP2010221175A/en active Pending
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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CN107716108A (en) * | 2017-09-30 | 2018-02-23 | 北京东方计量测试研究所 | A kind of electrostatic air purification dust collecting electrode electric charge release control device and disposal box |
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