JP2015223570A - 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の集塵部の構成としては、放電電極と対向電極が粒子の流れる方向に平行に配置される。 Conventionally, as a configuration of a dust collection unit of an electric dust collector that collects particles, a discharge electrode and a counter electrode are arranged in parallel to a direction in which particles flow.
そして、放電電極と対向電極との間に高圧を印加すると両電極間にコロナ放電電流(以下放電電流)が流れる。 When a high voltage is applied between the discharge electrode and the counter electrode, a corona discharge current (hereinafter referred to as discharge current) flows between the electrodes.
その放電電流が流れる領域を浮遊粒子が通過すると、放電電流の流れに沿って移動するイオンと浮遊粒子が衝突することで浮遊粒子は電荷を帯びる。 When floating particles pass through a region where the discharge current flows, the floating particles collide with ions moving along the discharge current flow, and the floating particles are charged.
帯電した浮遊粒子は、放電電極と対向電極の間に発生している電界の力で対向電極に吸い寄せられ捕集される。 Charged suspended particles are attracted and collected by the counter electrode by the force of the electric field generated between the discharge electrode and the counter electrode.
集塵部では高圧を扱うため感電に対して十分な配慮が必要となるが、感電からの保護の方法としては、集塵部そのものを絶縁物で覆う方法と、板金で覆ってその板金を接地する方法がある。 Since the dust collector handles high pressures, it is necessary to pay sufficient attention to electric shocks. To protect against electric shock, the dust collector itself is covered with an insulator, and the sheet metal is covered with a sheet metal. There is a way to do it.
小型軽量の集塵部には、集塵部の固定への強度がさほど必要とされないため、固定部も覆う部分も絶縁物を用いることが多い。 Since a small and light dust collecting portion does not require much strength for fixing the dust collecting portion, an insulating material is often used for both the fixing portion and the covering portion.
しかし、重量の重い集塵部については、その重量を支えるために強度の高い金属製の構造物が必要となることが多いため、最終の組みあがった状態では覆っている板金と対向電極が金属製の固定物を介して電気的に接続される構造がほとんどである。 However, for heavy dust collection parts, a strong metal structure is often required to support the weight, so the metal plate and counter electrode that are covered in the final assembled state are made of metal. Most of the structures are electrically connected via fixed objects made of metal.
定常使用において、放電電極と対向電極が導電性の異物などにより短絡することがあるが、覆う部分が板金製で対向電極と電気的に接続される構造だと、放電電極の電位がそのまま装置外郭に現れることになる。 In steady use, the discharge electrode and the counter electrode may be short-circuited due to conductive foreign matter. However, if the covered part is made of sheet metal and is electrically connected to the counter electrode, the potential of the discharge electrode remains as is Will appear.
従って、装置外郭を接地線に接続することが感電防止の観点から必ず必要となる。 Therefore, it is always necessary to connect the outer shell of the device to the ground line from the viewpoint of preventing electric shock.
従来のこのような筐体や対向電極の接地を確実に行う方法としては、図4に示すような電気集塵装置がある。 As a conventional method for reliably grounding the casing and the counter electrode, there is an electrostatic precipitator as shown in FIG.
図4の電気集塵装置は、接地点と高圧電源101の接地端子102を接地母線103で接続し、接地端子102と筐体104を接地線105で接続するとともに、電気集塵装置を載せている架構支柱106も別に接地線107で筐体104と接続する。
In the electrostatic precipitator of FIG. 4, the grounding point and the
さらに、筐体104に沿って複数の箇所で集塵部の筐体と電気的接続を取りながら張り巡らした銅線108を接地端子102と接続する。これにより、各集塵極と筐体全体を確実に接地電位に保つ、というものである。(特許文献1参照)
Furthermore, the
このような従来の電気集塵装置においては、接地線の先端を地中に埋め込むなどの工事が行われる。しかし、使用状況等によっては、接地線の断線、地中の状況の変化による接地抵抗の低下などの発生の恐れがある。接地抵抗が低下すると、電気集塵装置本体の外郭に高電圧が現れるため、この状態で人が電気集塵装置に触れると感電する危険がある。 In such a conventional electrostatic precipitator, construction such as embedding the tip of the ground wire in the ground is performed. However, depending on the usage conditions, etc., there is a risk that the grounding wire may be disconnected, or the grounding resistance may be reduced due to changes in the underground conditions. When the grounding resistance is reduced, a high voltage appears on the outer surface of the electric dust collector main body, and there is a risk of electric shock if a person touches the electric dust collector in this state.
本発明はこのような課題を解決するものであり、接地線が確実に接続されてない状況であっても、電気集塵装置が配置される地面を基準とし、その基準に対して外郭の電位を測定し、測定電圧が危険電圧となった場合に集塵部への高電圧の供給を停止する。 The present invention solves such a problem, and even in a situation where the ground wire is not securely connected, the ground on which the electrostatic precipitator is placed is used as a reference, and the potential of the outer shell with respect to the reference When the measured voltage becomes dangerous voltage, supply of high voltage to the dust collector is stopped.
これにより、接地線の接続が不完全な場合でも感電の危険がない電気集塵装置を提供することができる。 Accordingly, it is possible to provide an electrostatic precipitator that does not pose a risk of electric shock even when the connection of the ground wire is incomplete.
本発明は、
放電電極と対向電極を対向して配置し空気中の浮遊粒子を帯電させて集塵する集塵部と、前記放電電極に高圧を供給する高圧電源と、
前記高圧電源をON/OFFする高圧電源制御手段と、
前記集塵部を覆い、前記対向電極と電気的に接続された外郭と、
固有の基準電位極を備えた電圧測定手段を備え、
前記電圧測定手段は、前記基準電位極と前記外郭間の電圧を測定し、
前記電圧測定手段の測定値が予め設定された閾値以上を検出した場合、前記高圧電源制御手段が前記高圧電源をOFFすることを特徴としたものである。
The present invention
A dust collection part that arranges the discharge electrode and the counter electrode facing each other and collects dust by charging suspended particles in the air; a high-voltage power source that supplies high pressure to the discharge electrode;
High voltage power supply control means for turning on and off the high voltage power supply;
An outer shell covering the dust collecting portion and electrically connected to the counter electrode;
A voltage measuring means with a unique reference potential electrode;
The voltage measuring means measures a voltage between the reference potential electrode and the outer shell,
The high-voltage power supply control means turns off the high-voltage power supply when the measured value of the voltage measurement means detects a predetermined threshold value or more.
上記の構成により、電気集塵装置本体の接地抵抗が低下した場合でも、電気集塵装置が設置されている地面を基準に電気集塵装置の装置外郭の電位を測定することにより感電の危険の有無を判断し、感電の危険がある場合には高圧電源の出力をOFFすることで、感電の恐れのない電気集塵装置を提供することができる。 With the above configuration, even when the grounding resistance of the electrostatic precipitator body decreases, the potential of the electric shock can be reduced by measuring the electric potential of the electrostatic precipitator device with reference to the ground where the electrostatic precipitator is installed. If there is a risk of electric shock when the presence or absence is determined, an electric dust collector that does not cause electric shock can be provided by turning off the output of the high-voltage power supply.
本発明の一形態に係る電気集塵装置は、放電電極と対向電極を対向して配置し空気中の浮遊粒子を帯電させて集塵する集塵部と、前記放電電極に高圧を供給する高圧電源と、前記高圧電源をON/OFFする高圧電源制御手段と、前記集塵部を覆い、前記対向電極と電気的に接続された外郭と、固有の基準電位極を備えた電圧測定手段を備え、前記電圧測定手段は、前記基準電位極と前記外郭間の電圧を測定し、前記電圧測定手段の測定値が予め設定された閾値以上を検出した場合、前記高圧電源制御手段が前記高圧電源をOFFすることを特徴としたものである。 An electrostatic precipitator according to an embodiment of the present invention includes a dust collector that disposes a discharge electrode and a counter electrode so as to face each other and collects dust by charging suspended particles in the air, and a high pressure that supplies high pressure to the discharge electrode. A power supply, a high-voltage power supply control means for turning on / off the high-voltage power supply, a shell that covers the dust collecting part and is electrically connected to the counter electrode, and a voltage measuring means having a unique reference potential electrode The voltage measuring means measures the voltage between the reference potential electrode and the outer shell, and when the measured value of the voltage measuring means detects a predetermined threshold value or more, the high voltage power supply control means turns on the high voltage power supply. It is characterized by being turned off.
上記構成により、電気集塵装置が配置された地面と板金製の装置外郭の電位差を測定し、感電の危険の有無を判定し、感電の危険がある場合は高圧電源の出力をOFFすること
で、感電を防ぐことができる。
With the above configuration, by measuring the potential difference between the ground where the electrostatic precipitator is placed and the sheet metal outer shell, determine the risk of electric shock, and turn off the output of the high-voltage power supply if there is a risk of electric shock. Can prevent electric shock.
また、前記電圧測定手段は非接触型の表面電位計としてもよい。この構成により、接触型の測定回路では必要となる高耐圧の測定回路を不要とでき、測定回路を安全な低圧回路で構成することができる。 Further, the voltage measuring means may be a non-contact type surface potential meter. With this configuration, a high-breakdown-voltage measurement circuit that is necessary for a contact-type measurement circuit can be eliminated, and the measurement circuit can be configured with a safe low-voltage circuit.
また、前記電圧測定手段は前記外郭の内部に設置してもよい。この構成により、屋外に電気集塵装置が設置される場合であっても測定部が風雨の影響を受けず、また、汚れも防止できるため、長期間にわたり正確に装置外郭の電位を測定することができる。
また、前記電圧測定手段は前記外郭と前記基準電位極との間に抵抗体を挿入し、その抵抗体の両端電圧を測定してもよい。この構成により、装置外郭の電位の測定回路を簡素かつ安価に構成することができる。
The voltage measuring means may be installed inside the outer shell. With this configuration, even when an electrostatic precipitator is installed outdoors, the measurement unit is not affected by wind and rain, and it can also prevent contamination, so it can accurately measure the external potential of the device over a long period of time. Can do.
Further, the voltage measuring means may insert a resistor between the outer shell and the reference potential electrode, and measure the voltage across the resistor. With this configuration, it is possible to simply and inexpensively configure a circuit for measuring the potential of the outer shell of the apparatus.
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。
(実施の形態1)
図1は、本発明の第一の実施の形態による電気集塵装置の構成を示している。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
(Embodiment 1)
FIG. 1 shows the configuration of an electrostatic precipitator according to the first embodiment of the present invention.
図1に示すように、本実施の形態の電気集塵装置は、放電電極1と対向電極2より構成される集塵部3と、この集塵部3を覆う外郭6を有している。外郭6は、金属製であり、好ましくは、内部をほぼ覆うような板金製となっている。さらに、本実施の形態の電気集塵装置は、高圧電源4、コントローラ5、表面電位計7を備えている。放電電極1には、高圧電源4が高圧を供給する。コントローラ5は、高圧電源制御手段であり、高圧電源4のON/OFFを制御している。対向電極2は、外郭6を支える金属製の土台11と金属製の棒10により固定されていて、外郭6と電気的に接続されている。そして、表面電位計7は、電圧計測手段であり、基準電位となる地面に基準電位極8を固定し、この基準電位と外郭6の電位差を測定するものである。また、基準電位極8の据付は、電気集塵装置本体の接地とは別に行うものである。すなわち、表面電位計7は、電気集塵装置本体とは、見かけ上、別の基準電位(接地電位)を持つことになる。
As shown in FIG. 1, the electrostatic precipitator of the present embodiment has a
次に、本実施の形態の電気集塵装置の動作について説明する。 Next, the operation of the electric dust collector of this embodiment will be described.
本実施の形態の電気集塵装置は、図示しない送風機の運転によって、内部に粉塵・ほこり(以降、浮遊粒子)を含んだ空気を取り入れる。取り入れられた浮遊粒子は、高圧電圧を印加された放電電極1からの放電によって帯電される。帯電された浮遊粒子は、反対の電位となっている対向電極2に引き寄せられて付着し、除去される。そして、電気集塵装置からは、浮遊粒子を除去した清浄空気が排出されるのである。
The electric dust collector of the present embodiment takes in air containing dust and dust (hereinafter, suspended particles) by operating a blower (not shown). The incorporated suspended particles are charged by the discharge from the
ここで、通常の電気集塵の使用において、放電電極1と対向電極2が導電性の異物により接触したり、また、振動や衝撃などにより放電電極1または対向電極2が変形すると、放電電極1と対向電極2の間の絶縁抵抗が極端に下がることがある。
Here, in normal use of electrostatic dust collection, when the
このとき、外郭6と対向電極2は、構造上電気的に接続されているため、外郭6には対向電極2の電圧がそのまま現れることとなる。外郭6が接地線により確実に接地されている場合は、対向電極2の電圧が外郭6にそのまま現れても接地線を通して電流が流れるため、外郭6に人が触れても感電する危険はない。
At this time, since the
ところが、接地線の接続が不完全で接地抵抗が下がると、外郭6に高電圧が現れ、非常に危険な状態となる。
However, when the connection of the grounding wire is incomplete and the grounding resistance is lowered, a high voltage appears in the
ここで、本実施の形態による最も特徴的な部分について説明する。すなわち、上記のよ
うな危険な状態を避けるため、本実施の形態の電気集塵装置においては、以下のような動作を行う。
Here, the most characteristic part according to the present embodiment will be described. That is, in order to avoid the dangerous state as described above, the electric dust collector of the present embodiment performs the following operation.
本実施の形態の電気集塵装置は、表面電位計7により外郭6の電位、すなわち、表面電位計7の基準電位と外郭6の間の電位差を測定する。
In the electrostatic precipitator of the present embodiment, the surface
表面電位計7は非接触で測定できるセンサで直接高圧に接触することなく電圧を測定できるため、高耐圧の回路を不要とでき、測定回路を安全に構成することができる。
Since the
表面電位計7の出力,すなわち、測定された電位差は、コントローラ5に入力される。コントローラ5では、表面電位計7の出力と予め設定された閾値を比較する。ここで、予め設定する閾値は、感電の危険がない電圧を設定しておく。この閾値は、例えばIEC60950−1で定められているDC60Vに設定するとよい。
The output of the
そして、外郭6の測定電位が閾値以上になった場合、コントローラ5は高圧電源4の出力をOFFする。
When the measured potential of the
以上のように、外郭6には人が感電しうる危険電圧が現れることはないため、接地が確実でない場合でも安全な電機集塵装置を提供することができる。
As described above, since no dangerous voltage that can cause an electric shock appears in the
なお、本実施の形態においては、集塵部3によって、浮遊粒子の帯電、集塵を行う一段式の電気集塵装置で説明したが、荷電部を別途設けた二段式の電気集塵装置においても適用することができる。
In the present embodiment, the single-stage electrostatic precipitator that charges and collects suspended particles by the
また、放電電極、対向電極の形状などについては、平行平板電極など、どのような形態であっても構わない。特に、放電電極については、放電線、トゲ電極など、どのような形態であっても構わない。 The shape of the discharge electrode and the counter electrode may be any form such as a parallel plate electrode. In particular, the discharge electrode may have any form such as a discharge line or a thorn electrode.
また、外郭6は、金属製として説明したが、一部を樹脂あるいは別の絶縁体で構成しても構わない。
(実施の形態2)
図3を用いて、本発明の第二の実施の形態による電気集塵装置について説明する。第一の実施の形態と同じ構成については同一の符号を付し、詳細な説明を省略する。
Further, although the
(Embodiment 2)
The electrostatic precipitator according to the second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.
本実施の形態による電気集塵装置の特徴的な部分は、第一の実施の形態の表面電位計7に対し、図3に示すように、表面電位計7を外郭6の内部に配置している。
A characteristic part of the electrostatic precipitator according to the present embodiment is that the surface
このような構成により、電気集塵装置が屋外に設置された場合でも、表面電位計7は風雨の影響を避けることができ、外郭6の電位を継続的に安定して測定することができる。
With such a configuration, even when the electrostatic precipitator is installed outdoors, the
なお、表面電位計7を外郭6の内部に配置する場合は、表面電位計7の測定部の汚れを防止するため、電気集塵装置の風路から外して配置するとよい。
(実施の形態3)
図4を用いて、本発明の第三の実施の形態による電気集塵装置について説明する。第一、第二の実施の形態と同じ構成については同一の符号を付し、詳細な説明を省略する。
In addition, when arrange | positioning the
(Embodiment 3)
The electrostatic precipitator according to the third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The same components as those in the first and second embodiments are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.
本実施の形態による電気集塵装置の特徴的な部分は、第一、第二の実施の形態の表面電位計7に対し、図4に示すように、外郭6と基準電位極8との間に抵抗9を設け、この抵抗9の両端の電位差を電圧測定器7bが測定するものである。
A characteristic part of the electrostatic precipitator according to this embodiment is that the surface
コントローラ5は、電圧測定器7bが測定した電位差が予め設定した閾値を超えた場合に感電の危険があると判定し、高圧電源4の出力をOFFする。閾値は、第一の実施の形態と同様、DC60Vに設定するとよい。
The
また、抵抗9の抵抗値については、抵抗値が大きすぎると抵抗9に電流が流れず電圧を測定する回路へ流れる電流の影響が無視できなくなるため精度の高い測定ができなくなる。また、抵抗値が低すぎると定常時の消費電流が大きくなり高圧回路の損失が大きくなる。したがって、抵抗9の抵抗値の設定については、実際の人体の抵抗値も考慮し100kΩ〜1MΩに設定するのが望ましい。 As for the resistance value of the resistor 9, if the resistance value is too large, no current flows through the resistor 9, and the influence of the current flowing to the circuit for measuring the voltage cannot be ignored. On the other hand, if the resistance value is too low, the current consumption during steady operation increases and the loss of the high-voltage circuit increases. Accordingly, the resistance value of the resistor 9 is preferably set to 100 kΩ to 1 MΩ in consideration of the actual human resistance value.
本発明は、外郭が板金で構成される家庭用及び産業用電気集塵装置に適用できる。 The present invention can be applied to household and industrial electric dust collectors whose outer shells are made of sheet metal.
1 放電電極
2 対向電極
3 集塵部
4 高圧電源
5 コントローラ
6 外郭
7 表面電位計
7b電圧測定器
8 基準電位極
9 抵抗
10 金属製の棒
11 金属製の土台
DESCRIPTION OF
Claims (4)
前記高圧電源をON/OFFする高圧電源制御手段と、
前記集塵部を覆い、前記対向電極と電気的に接続された外郭と、
固有の基準電位極を備えた電圧測定手段を備え、
前記電圧測定手段は、前記基準電位極と前記外郭間の電圧を測定し、
前記電圧測定手段の測定値が予め設定された閾値以上を検出した場合、前記高圧電源制御手段が前記高圧電源をOFFすることを特徴とする電気集塵装置。 A dust collection part that arranges the discharge electrode and the counter electrode facing each other and collects dust by charging suspended particles in the air; a high-voltage power source that supplies high pressure to the discharge electrode;
High voltage power supply control means for turning on and off the high voltage power supply;
An outer shell covering the dust collecting portion and electrically connected to the counter electrode;
A voltage measuring means with a unique reference potential electrode;
The voltage measuring means measures a voltage between the reference potential electrode and the outer shell,
The electrostatic precipitator according to claim 1, wherein when the measured value of the voltage measuring means detects a predetermined threshold value or more, the high voltage power supply control means turns off the high voltage power supply.
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