JP2750089B2 - 電気集塵機の制御装置および運転起動方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、たとえばトンネル内の
空気の粉塵を集塵除去することに好適に実施される電気
集塵機の制御装置およびその運転起動方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】トンネル内の空気に含まれている粉塵を
集塵除去するために用いられる電気集塵機を洗浄するた
めに、加圧された水を吹付け、これによって電気集塵機
の電極および電極を保持する絶縁碍子などに捕集した粉
塵を除去し、こうしてトンネル粉塵の連続捕集を行って
いる。このような電極の水洗浄後の電極などが充分に乾
燥していない状態で、または夜間の電気集塵機の停止中
に前記絶縁碍子および電極などの表面に存在する粉塵が
吸湿した状態で、集塵機を起動するために、前記電極間
に高電圧を印加すると、火花放電が発生することで短絡
が起こり、起動することができないことがある。したが
って先行技術では、図１４に示すように前記電極に電気
集塵機の定常運転時の電圧、たとえば１１ｋＶ、未満の
低電圧を所定時間印加し、前記電極および前記絶縁碍子
に付着した粉塵を電極の漏れ電流によるジュール熱によ
って乾燥させて絶縁抵抗を高くした後に段階的に電圧を
上昇させ、定常運転のための高電圧を印加している。

【０００３】このような先行技術では、電気集塵機の起
動時における絶縁碍子および電極などの状態はその都度
異なり、またたとえば温度、湿度、粉塵濃度などの空気
の状態が変化しており、それに応じて粉塵の吸湿状態や
付着状態が変化し、したがって上述の短絡が生じないよ
うに粉塵を乾燥させるための低電圧を印加しなければな
らない時間はその都度異なっている。それにも拘わら
ず、先行技術では前記低電圧を印加する時間は、絶縁碍
子および電極などに付着した粉塵の吸湿状態が悪いとき
であっても短絡などを生じないようにできる、一定時間
に設定されている。したがって先行技術では、低電圧を
電極間に印加する時間が不必要に長く、そのため定常運
転に復帰するのに時間がかかるという問題がある。また
逆に前記時間を短くして定常運転へ早く復帰させようと
すると、粉塵を完全に乾燥することができず、前記短絡
が発生してしまう場合がある。起動時に低電圧を印加す
る従来技術として、特公平２−１０６が挙げられる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、起動
時において電極間の電圧を定常運転時の高電圧まで、で
きるだけ短い時間でしかも火花放電などによる短絡を生
じることなく上昇させることができるようにした、電気
集塵機の制御装置および電気集塵機の運転起動方法を提
供することである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は、第１直流電圧
発生回路２４からの電圧を印加した電極６，７間に粉塵
を含むガスを流過させて粉塵を帯電させる電気集塵機の
制御装置において、前記ガスの温度Ｔｐを検出する温度
検出手段と、電極６，７間の印加電圧Ｖｐを検出する電
圧計と、電極６，７に流れる電流Ｉｐを検出する電流計
と、温度検出手段によって検出された温度Ｔｐと電圧計
によって検出された印加電圧Ｖｐとに応答し、電極６，
７間でコロナ放電が生じていて火花放電が発生しない最
大の電流であり、印加電圧の上昇にともなって大きくな
り、また温度Ｔｐの上昇にともなって大きくなる許容最
大放電電流Ｉ１を求める第１演算手段２７と、第１演算
手段２７によって求められた許容最大放電電流Ｉ１と電
流計によって検出された電流Ｉｐとの差を求める第１減
算手段３１と、第１減算手段３１の出力に応答し、許容
最大放電電流Ｉ１が電流Ｉｐを超えるとき、電極６，７
間に印加する電圧の時間変化率が予め定める正の値Ｋｇ
であることを表す信号を導出し、許容最大放電電流Ｉ１
が電流Ｉｐ以下のとき、電極６，７間に印加する電圧を
保持させるために、時間変化率が零であることを表す信
号を導出する第１判定回路３３と、第１判定回路３３の
出力に応答して、電極６，７間に印加され第１判定回路
３３から導出された信号が表す時間変化率で変化する電
圧を表す第１電圧制御信号を導出する第１起動電圧制御
信号発生手段３５と、集塵動作時に電極６，７間に印加
するべき予め定める第１の電圧Ｖｂ未満の電圧であっ
て、かつ前記電極６，７の漏れ電流による発熱によって
除湿することができる予め定める第２の電圧を保持させ
るための第２電圧制御信号を導出する第１電圧設定手段
７２と、第１起動電圧制御信号発生手段３５からの第１
電圧制御信号が与えられる第１個別接点７５と第１電圧
設定手段７２からの第２電圧制御信号が与えられる第２
個別接点７６と共通接点７４とを有し、共通接点７４が
いずれか一方の個別接点に切換えられる第１切換えスイ
ッチ７３と、集塵動作時には共通接点７４を第１個別接
点７５に切換えて導通し、第１起動電圧制御信号発生手
段３５からの第１電圧制御信号を第１切換えスイッチ７
３を介して第１直流電圧発生回路２４に与え、集塵休止
時には共通接点７４を第２個別接点７６に切換えて導通
して、第１電圧設定手段７２からの第２電圧制御信号を
第１切換えスイッチ７３を介して第１直流電圧発生回路
２４に与える第１切換え制御回路７７とを含み、第１直
流電圧発生回路２４は、第１切換えスイッチ７３からの
第１および第２電圧制御信号に応答し、その第１および
第２電圧制御信号が表す電圧を発生することを特徴とす
る電気集塵機の制御装置である。また本発明は、第１直
流電圧発生回路２４からの電圧を印加した電極６，７間
に粉塵を含むガスを流過させて粉塵を帯電させる電気集
塵機の制御装置において、前記ガスの温度Ｔｐを検出す
る温度検出手段と、電極６，７間の印加電圧Ｖｐを検出
する電圧計と、電極６，７に流れる電流Ｉｐを検出する
電流計と、温度検出手段と電圧計との出力に応答し、電
極６，７間でコロナ放電が生じていて火花放電が発生し
ない最大の電流であって印加電圧の上昇にともなって大
きくなり、また温度Ｔｐの上昇にともなって大きくなる
許容最大放電電流を求める第１演算手段２７と、第１演
算手段２７によって求められた許容最大放電電流と、電
流計によって検出された電流Ｉｐとの差を求める第１減
算手段３１と、第１減算手段３１の出力に応答し、許容
最大放電電流Ｉ１が電流Ｉｐを超えるとき、電極６，７
間に印加する電圧の時間変化率が予め定める正の値Ｋｇ
であることを表す信号を導出し、許容最大放電電流Ｉ１
が電流Ｉｐ以下のとき、電極６，７間に印加する電圧を
保持させるために時間変化率Ｋｇが零であることを表す
信号を導出する第１判定回路３３と、第１判定回路３３
の出力に応答し、電極６，７間に印加され、第１判定回
路３３から導出された信号が表す時間変化率で変化する
電圧を表す第１電圧制御信号を導出する第１起動電圧制
御信号発生手段３５と、前記ガスの予め定める基準温度
Ｔｂを設定する基準温度設定手段と、集塵動作時に電極
６，７間に印加すべき予め定める第１の電圧Ｖｂを設定
する第１電圧設定手段４５と、基準温度設定手段によっ
て設定された基準温度Ｔｂと第１電圧設定手段４５によ
って設定された第１の電圧Ｖｂとから、許容最大放電電
流Ｉ１未満であって基準温度Ｔｂの上昇にともなって大
きくなり、第１の電圧Ｖｂの上昇にともなって大きくな
る定常運転時の放電電流Ｉ２を求める第２演算手段４４
と、第２演算手段４４によって求められた放電電流Ｉ２
から電流計によって検出された電流Ｉｐを減算してその
差Ｅｂ Ｅｂ＝Ｉ２−Ｉｐ を求める第２減算手段４８と、第２減算手段４８の出力
に応答し、放電電流Ｉ２から電流Ｉｐを減算した差Ｅｂ
と、正の値である予め定める係数Ｋｂとの積Ｍｂを演算
する補正値演算回路５２と、第１電圧設定手段４５から
の第１の電圧Ｖｂと補正値演算回路５２の出力とに応答
し、電極６，７間の電流の変動を小さくするために第１
の電圧Ｖｂに補正値演算回路５２によって演算された積
Ｍｂを加算して補正して、その補正された電圧を発生さ
せるための第２電圧制御信号を発生する加算回路５４
と、第１の電圧Ｖｂ未満の電圧であって、前記電極６，
７の漏れ電流による発熱によって除湿することができる
予め定める第２の電圧を保持させるための第３電圧制御
信号を導出する第２電圧設定手段７２と、第１起動電圧
制御信号発生手段３５からの第１電圧制御信号が与えら
れる第１個別接点７５と第２電圧設定手段７２からの第
３電圧制御信号が与えられる第２個別接点７６と共通接
点７４とを有し、共通接点７４がいずれか一方の個別接
点に切換えられる第１切換えスイッチ７３と、集塵動作
時には共通接点７４を第１個別接点７５に切換えて導通
して、第１起動電圧制御信号発生手段３５からの第１電
圧制御信号を第１切換えスイッチ７３から出力させ、集
塵休止動作時には共通接点７４を第２個別接点７６に切
換えて導通して、第２電圧設定手段７２からの第３電圧
制御信号を第１切換えスイッチ７３から出力させる第１
切換え制御回路７７と、第１切換えスイッチ７３から出
力された第１および第３電圧制御信号のいずれか一方と
加算回路５４から出力された第２電圧制御信号とに応答
し、第１切換えスイッチ７３から出力された第１および
第３電圧制御信号の前記いずれか一方による電圧が第２
電圧制御信号による電圧未満であるとき、第１切換えス
イッチ７３から出力された第１および第３電圧制御信号
の前記いずれか一方を第１直流電圧発生回路２４に与
え、第１切換えスイッチ７３から出力された第１および
第３電圧制御信号の前記いずれか一方による電圧が第２
電圧制御信号による電圧以上であるとき、加算回路５４
から出力された第２電圧制御信号を第１直流電圧発生回
路２４に与える第１切換え手段とを含み、第１直流電圧
発生回路２４は、第１切換え手段からの第１〜第３電圧
制御信号に応答し、第１〜第３電圧制御信号が表す電圧
を発生することを特徴とする電気集塵機の制御装置であ
る。さらにまた本発明は、前記電極６，７よりもガス流
れの下流側に設けられ、粉塵を含む前記ガスを流過させ
て、粉塵を吸着させるための集塵用電極１３，１４と、
集塵用電極１３，１４間に印加される電圧を検出する集
塵用電圧計と、集塵用電極１３，１４間に流れる漏れ電
流を検出する集塵用電流計と、集塵用電圧計の出力に応
答し、電圧の上昇にともなって大きくなる許容最大漏れ
電流を求める第３演算手段２７ａと、第３演算手段２７
ａによって求められた許容最大漏れ電流と、集塵用電流
計によって検出された漏れ電流Ｉｐとの差を求める第３
減算手段３１ａと、第３減算手段３１ａの出力に応答
し、許容最大漏れ電流が漏れ電流を越えるとき、集塵用
電極１３，１４間に印加する電圧の時間変化率が予め定
める正の値Ｋｇであることを表す信号を導出し、許容最
大漏れ電流が漏れ電流以下であるとき、集塵用電極１
３，１４間に印加する電圧を保持させるために時間変化
率Ｋｇが零であることを表す信号を導出する第２判定回
路３３ａと、第２判定回路３３ａの出力に応答し、集塵
用電極１３，１４間に印加され、第２判定回路３３ａか
ら導出された信号が表す時間変化率で変化する電圧を表
す第４電圧制御信号を導出する第２起動電圧制御信号発
生手段３５ａと、前記第２の電圧を集塵休止時に保持さ
せるための第５電圧制御信号を導出する第３電圧設定手
段７２ａと、第２起動電圧制御信号発生手段３５ａから
の第４電圧制御信号が与えられる第１個別接点７５ａと
第３電圧設定手段７２ａからの第５電圧制御信号が与え
られる第２個別接点７６ａと共通接点７４ａとを有し、
共通接点７４ａがいずれか一方の個別接点に切換えられ
る第２切換えスイッチ７３ａと、集塵動作時には共通接
点７４ａを第１個別接点７５ａに切換えて導通して第２
起動電圧制御信号発生手段３５ａからの第４電圧制御信
号を第２切換えスイッチ７３ａから出力させ、集塵休止
時には共通接点７４ａを第２個別接点７６ａに切換えて
導通して第３電圧設定手段７２ａからの第５電圧制御信
号を第２切換えスイッチ７３から出力させる第２切換え
制御回路７７ａと、第２切換スイッチ７３ａから出力さ
れた第４および第５電圧制御信号に応答して、第４およ
び第５電圧制御信号が表す電圧を発生して、集塵用電極
１３，１４間に印加する第２直流電圧発生回路２４ａと
をさらに含むことを特徴とする。また本発明は、電圧を
印加した電極６，７間に粉塵を含むガスを流過させて粉
塵を帯電させる電気集塵機の運転起動方法において、集
塵休止動作時には、集塵動作時に電極６，７に印加する
べき予め定める第１の電圧未満の電圧であって、かつ前
記電極の漏れ電流による発熱によって除湿することがで
きる第２の電圧を電極６，７間に印加した状態に保ち、
集塵動作時には、前記ガスの温度Ｔｐと、電極６，７間
に印加される電圧Ｖｐと、電極６，７に流れる電流Ｉｐ
とを検出し、ガスの温度Ｔｐと電圧Ｖｐとから、電極
６，７間でコロナ放電が生じて火花放電が発生しない最
大の電流であって、ガスの温度Ｔｐの上昇にともなって
大きくなり、電圧Ｖｐの上昇にともなって大きくなる許
容最大放電電流Ｉ１を求め、許容最大放電電流Ｉ１が電
流Ｉｐを超えるとき、電極６，７間に印加する電圧を予
め定める時間変化率で上昇させ、許容最大放電電流Ｉ１
が電流Ｉｐ以下であるとき、電極６，７間に印加する電
圧を保持させることを特徴とする電気集塵機の運転起動
方法である。

【０００６】

【作用】電気集塵機では粉塵を含むガス、たとえば空気
が流過する電極間に電圧を印加してコロナ放電を発生
し、粉塵粒子を帯電させ、帯電した粉塵粒子を電極に静
電力によって移動して集塵が行われる。集塵効率は一般
に、コロナ放電電流が大きいほど良好である。コロナ放
電電流は電極間の印加電圧が高いほど大きくなり、さら
に高くすると火花放電の形態に移行する。コロナ放電電
流は、電極間を流れるガスの温度が高くなると、電極間
の印加電圧が同じであっても大きくなる。

【０００７】本発明に従えば、電気集塵機の制御装置
は、集塵休止動作時には、第１切換え制御回路７７が第
１切換えスイッチ７３を切換えて導通させることによっ
て、第１電圧設定手段７２から導出される第２電圧制御
信号を第１直流電圧発生回路２４に与え、粉塵を帯電さ
せるための電極６，７に第２の電圧を印加させる。この
第２の電圧は、集塵動作時に電極６，７に印加するべき
予め定める第１の電圧未満の電圧であって、この第２の
電圧を印加した電極では、その漏れ電流による発熱によ
って電極６，７を除湿することができる。すなわち、集
塵休止動作時に、前記電極６，７に常に低電圧が印加さ
れることによって電極６，７にジュール熱を発生させ、
電極６，７に密着した粉塵を常に乾燥させる。ゆえに、
電極６，７表面を常に除湿することができる。集塵休止
動作時から集塵動作時に切換えられたとき、第１切換え
制御回路７７が第１切換えスイッチ７３を切換えて導通
させることによって、第１直流電圧発生回路２４に与え
る電圧制御信号を、第２電圧制御信号から第１電圧制御
信号に切換える。集塵動作時には、温度検出手段は、粉
塵を含むガス、たとえば空気の温度Ｔｐを検出し、また
電圧計は、電極に印加されている電圧Ｖｐを検出し、電
流計は、電極に流れる電流を検出する。第１演算手段２
７は、たとえばメモリのテーブルを参照して、たとえば
温度Ｔｐをパラメータとして、電圧Ｖｐに対する電極の
許容最大放電電流Ｉ１を求める。第１減算手段３１は、
第１演算手段２７からの許容最大放電電流Ｉ１と、電流
計によって検出された電流Ｉｐとを比較して、その大小
関係を検出する。第１判定回路３３は、第１減算手段３
１の出力に応答して電極６，７に印加する電圧の時間変
化率を定め、その時間変化率ｄＶ／ｄｔを表す信号を出
力する。第１切換え制御回路７７は、切換えスイッチ７
３を切換えて、判定回路３３から出力された信号が表す
時間変化率ｄＶ／ｄｔで変化する印加電圧を表し、第１
起動電圧制御信号発生手段３５が出力した第１電圧制御
信号を、第１直流電圧発生回路２４に与える。これによ
って、第１直流電圧発生回路２４は、許容最大放電電流
Ｉ１が電流Ｉｐを超える間、予め定める値Ｋｇである時
間変化率ｄＶ／ｄｔで電極６，７間に印加する電圧を上
昇させる。また、第１直流電圧発生回路２４は、許容最
大放電電流Ｉ１が電流Ｉｐ以下になれば、電極６，７に
印加する電圧を保持する。すなわち、電極６，７間の前
記電圧を低下させることなく、一定に保ったままとす
る。ゆえに、電極６，７に実際に流れる電流Ｉｐが許容
最大放電電流Ｉ１を超えないように、印加電圧が上昇さ
れる。このような動作によって、ガスの温度と電極６，
７間の電流とに基づいて、集塵休止動作時から集塵動作
に切換えるための印加電圧の上昇パターンまたは上昇率
が決定される。この上昇パターンに従って電圧を上昇さ
せる場合、火花放電を起こさずに、印加電圧を定常運転
のための高電圧まで上昇させることができる。また、集
塵休止動作時に電極表面が除湿され乾燥しているので、
電極を上昇させるとき、電極表面が吸湿していることに
起因して生じる火花放電を生じることなく短時間で、電
極６，７間の電圧を定常運転のための高電圧まで上昇さ
せることができる。したがって、電圧を増加させる間
に、火花放電を発生させることを防止して、電気集塵機
を円滑に起動することができる。さらにまた本発明に従
えば、電気集塵機の制御装置は、第１〜第３電圧制御信
号を生成する。第１電圧制御信号は、温度検出手段２
１、電圧計、電流計の出力に応答して、第１演算手段２
７、第１減算手段３１、第１判定回路３３、および第１
起動電圧制御信号発生手段３５によって、請求項１と同
様に生成される。第３電圧制御信号は、第２電圧設定手
段７２から出力される。第２電圧制御信号は、集塵動作
時内で定常運転を行う間に、電極６，７間のコロナ放電
を生じさせるための放電電流Ｉ２の変動が小さくなって
ほぼ一定になるように、定電流制御を行うために生成さ
れる。定電流制御では、粉塵を含むガスの基準温度Ｔｂ
と定常運転時に電極間に印加すべき第１の電圧Ｖｂとを
予め設定する。第２演算手段４４は、第１の電圧Ｖｂに
対する放電電流特性をガスの基準温度Ｔｂをパラメータ
として決定し、第１の電圧Ｖｂに対する定常運転時の放
電電流Ｉ２を求める。第２減算手段４８は、第２演算手
段４４の出力である放電電流Ｉ２から、電極間のコロナ
放電のための電流であって電流計によって検出された電
流Ｉｐを減算した差Ｅｂを求める。補正値演算回路５２
は、差Ｅｂと係数Ｋｂとの積を求める。加算回路５４
は、補正値演算回路５２によって求められた積Ｍｂを第
１の電圧Ｖｂに加算することによって、第１の電圧Ｖｂ
を補正して、補正された第１の電圧Ｖｂ１を表す第２電
圧制御信号を導出する。集塵休止動作時には、第１切換
え制御回路７７が第１切換えスイッチ７３を切換えて導
通させることによって、第１切換えスイッチ７３から第
２電圧設定手段７２からの第３電圧制御信号が出力され
る。ゆえに、第１切換え手段は、第２電圧設定手段７２
から導出された第３電圧制御信号を第１直流電圧発生回
路２４に与え、第１直流電圧発生回路２４に前述の第２
の電圧を発生させる。ゆえに、請求項１と同じ理由によ
って、粉塵を帯電させるための電極６，７表面が常に除
湿される。集塵休止動作時から集塵動作時に切換えられ
ると、第１切換え制御回路７７が第１切換えスイッチ７
３を切換えて導通させることによって、第１切換えスイ
ッチ７３から、第１起動電圧制御信号発生手段３５から
の第１電圧制御信号が出力される。集塵動作時の開始直
後には、第１切換え手段によって、第１起動電圧制御信
号発生手段３５からの第１電圧制御信号が第１直流電圧
発生回路２４に与えられる。これによって、第１直流電
圧発生回路２４は、第１電圧制御信号が表す起動のため
の電圧Ｖｓを電極６，７間に印加する。この電圧Ｖｓが
第２電圧制御信号が表す補正された第１の電圧Ｖｂ１以
上になった後、第１切換え手段は、加算回路５４からの
第２電圧制御信号を第１直流電圧発生回路２４に与え
る。これによって、第１直流電圧発生回路２４は、補正
された第１の電圧Ｖｂ１を発生する。これによって、集
塵休止時から集塵動作に切換えるために電圧を上昇させ
るとき、電極６，７表面が除湿され乾燥しており、かつ
上述のように電圧が制御させるので、請求項１と同じ理
由によって、火花放電を生じることなく短時間で、電極
６，７間の電圧を第１の電圧Ｖｂまで上昇させることが
できる。このように、第１切換え制御回路７７および第
１切換えスイッチ７３ならびに第１切換え手段の働きに
よって、集塵休止動作から集塵動作の定常運転に、円滑
に移行することができる。また、定常運転時には、第１
直流電圧発生回路２４は、補正された第１の電圧Ｖｂ１
を発生する。この補正された第１の電圧Ｖｂ１は、たと
えば、放電電流Ｉ２が電流Ｉｐを超えていれば、積Ｍｂ
が正の値なので第１の電圧Ｖｂよりも上昇されており、
また放電電流Ｉ２が電流Ｉｐ以下であれば積Ｍｂが零ま
たは負の値なので、第１の電圧Ｖｂよりも減少されてい
る。これによって、第２電圧制御信号に応答して、第１
直流電圧発生回路２４から発生される電圧が、電流Ｉｐ
に応答して制御される。このような動作によって、第２
電圧制御信号が第１直流電圧発生回路２４に与えられて
いる間、電極６，７間の電流がほぼ一定となるように定
常運転が行われる。これによって、定常運転時に電極
６，７間に火花放電が発生することを防止することがで
きる。また、コロナ放電電流を火花放電が生じない最大
の電流未満に保つことができるので、電極６，７間のイ
オン放出量を大きくことができる。ゆえに、集塵効率を
良好にすることができる。特に本発明では、粉塵を含む
ガスの温度Ｔｐが高くなったときであっても、電極６，
７間の実際の放電電流は、第２演算手段４４によって求
められた放電電流Ｉ２に保たれたままである。このとき
電極６，７間に印加される電圧が一定であるとすれば、
温度が上昇することによって、電極６，７間の放電電流
が増大することになる。このとき請求項２の電気集塵機
の制御装置では、上述のように、放電電流Ｉ２が、実際
に電極に流れる電流Ｉｐ未満になって、かつその差Ｅｄ
（＝Ｉ２−Ｉｐ）が大きくなるので、第１の電圧Ｖｂが
低く補正されることになる。要約すると、ガスの温度Ｔ
ｐが高くなったときには、放電電流は一定に保たれたま
まであって、電極６，７に印加される電圧が低下する。
これによって、ガスの温度Ｔｐが変化したときに、電極
６，７間の火花放電を防止することができる。ゆえに、
さらに集塵効率を良好にすることができる。また本発明
に従えば、電気集塵機は、請求項１，２の前記電極６，
７間を流過した粉塵を集塵するために、集塵用電極１
３，１４を備える。この集塵用電極１３，１４には、集
塵用の第２直流電圧発生回路２４ａによって電圧が印加
される。この電圧は、第２切換え制御回路７７ａによる
第２切換えスイッチ７３ａの切換えによって、第２起動
電圧制御信号発生手段３５ａから導出された第４電圧制
御信号および第３電圧設定手段７２ａから導出された第
５電圧制御信号によって制御される。具体的には、この
電圧は、集塵休止動作時には第２の電圧Ｖｈであり、集
塵動作時には、許容最大漏れ電流が集塵用電極１３，１
４に流れる漏れ電流を越えるとき上昇され、漏れ電流が
許容最大漏れ電流以上になると、そのときの電圧に保持
される。このように、集塵用電極１３，１４に印加され
る電圧は、請求項１，２と同様に、集塵用電極１３，１
４間で火花放電が生じないように制御され、その制御の
ための構成が請求項１，２の電極６，７の制御のための
構成よりも簡略化されている。したがって、集塵部の構
成を簡略化して、製品コストを減少させることができ
る。

【０００８】さらにまた本発明に従えば、電気集塵機の
運転起動方法では、集塵休止動作時には、粉塵を帯電さ
せるための電極６，７間に第２の電圧を印加させる。こ
れによって、集塵休止動作時に、請求項１と同じ理由に
よって、電極に密着した粉塵を常に乾燥させる。また、
集塵動作時には、ガスの温度と電極間に印加される電圧
と電極間に流れる電流とから許容最大放電電流Ｉ１を算
出し、実際に電極間に流れる電流Ｉｐが許容最大放電電
流Ｉ１を越えないように、電極６，７間に印加する電圧
を増加させる。これによって、集塵休止動作から集塵動
作に切換えるために電圧を上昇させるとき、電極６，７
表面が除湿され乾燥しているので、請求項１と同じ理由
から、火花放電を生じることなく短時間で、電極６，７
に印加される電圧を定常運転のための電圧まで上昇させ
ることができる。ゆえに、電気集塵機を円滑に起動する
ことができる。

【０００９】

【実施例】図１は、本発明の一実施例の電気集塵機の制
御装置の一部の構成を示すブロック図である。この電気
集塵機は、図２に示されるように車道用トンネル１の側
壁に連通した電気集塵機用トンネル２内に、参照符３で
示されるようにして配置される。この集塵機用トンネル
２内には、送風機１７および制御装置１０が設けられ、
これによって車道用トンネル１内の粉塵を含む汚染空気
をトンネル２にバイパスして縦流換気システムを構成す
る。これによって空気中の粉塵を除去した清浄化した空
気を、車道用トンネル１の空間に吹出す。これによって
車道用トンネル１内の見通し距離の改善を行うことがで
きる。

【００１０】電気集塵機３は、図３の平面図に示される
ように、帯電部４と集塵部５とを備える。図４は、帯電
部４の正面図である。間隔をあけて配置された平板状の
複数の電極６間に放電線である複数の電極７が配置され
る。平板状の電極６は、ライン８を介して接地される。
放電線である電極７は、ライン９に接続され、制御装置
１０から正の電圧が印加されて供給される。これらの電
極６，７間に流れる放電電流は、電流計１１によって検
出され、電極６，７間の電圧は電圧計１２によって検出
される。

【００１１】帯電部４の下流側には、集塵部５が配置さ
れる。この集塵部５は、その正面が図５に示されるよう
に、平板状の複数の電極１３，１４が対向して交互に配
置される。一方の電極１３は、ライン１５を介して接地
される。他方の電極１４は、ライン１６を介して制御装
置１０に接続され、正の電圧が与えられる。こうして粉
塵を含む空気が帯電部４の電極６，７間に流過すること
によって、その粉塵がコロナ放電によって帯電され、こ
の帯電された粉塵が集塵部５の電極１３，１４に静電力
で付着して集塵される。電極６，７；１３，１４は、一
定期間毎に、加圧水の噴射によって水洗浄されて粉塵が
捕集されて払い落とされる。

【００１２】これらの電極１３，１４間に流れる漏れ電
流は、電流計１９によって検出され、電極１３，１４間
の電圧は電圧計２０によって検出される。集塵機用トン
ネル２を流れる空気の温度は、温度検出手段２１によっ
て検出される。

【００１３】図６は、電気集塵機３の制御装置１０の全
体の構成を示すブロック図である。電気集塵機３の帯電
部４のために、帯電部用制御回路２２と火花制御回路２
３と直流電圧発生回路２４とが備えられる。同様にして
集塵部５のために、集塵部用制御回路２２ａと火花制御
回路２３ａと直流電圧発生回路２４ａが備えられる。温
度検出手段２１の出力は帯電部用制御回路２２に与えら
れる。帯電部４の電流計１１の出力は帯電部用制御回路
２２に与えられるとともに、ライン２５を介して火花制
御回路２３に与えられる。帯電部４の電圧計１２の出力
は帯電部用制御回路２２に与えられる。また同様にして
集塵部５における電流計１９の出力は集塵部用制御回路
２２ａに与えられるとともに、火花制御回路２３ａにラ
イン２５ａを介して与えられる。集塵部５の電圧計２０
の出力は集塵部用制御回路２２ａに与えられる。このよ
うな集塵部５に関する各構成要素２３ａ，２４ａは、帯
電部４のための各構成要素２３，２４と同様な構成を有
している。

【００１４】再び図１を参照して、電気集塵機３の帯電
部４のための帯電部用制御回路２２において、演算手段
２７には、温度検出手段２１によって検出された空気の
温度Ｔｐを表す信号が与えられ、また電圧計１２によっ
て検出された電極６，７間の電圧Ｖｐからフィルタ２８
を介する出力が与えられる。フィルタ２８は、電圧計１
２の出力の不所望な変動をなくす働きをする。演算手段
２７は、空気の検出温度Ｔｐをパラメータとした電極
６，７間の印加電圧と許容最大放電電流Ｉ１の図７に示
される特性をメモリのテーブルとして備えている。印加
電圧の上昇に伴って、許容最大放電電流Ｉ１が大きくな
り、また空気の温度Ｔｐの上昇に伴って、印加電圧が一
定であっても、放電電流Ｉ１が増大する。図７のライン
２９の特性に比べてライン３０の特性は、空気の温度Ｔ
ｐが高いときの特性である。許容最大放電電流Ｉ１は、
帯電部４の電極６，７間でコロナ放電が生じており、火
花放電が発生しない最大の電流をいう。

【００１５】演算手段２７の出力は、減算回路３１に与
えられる。この減算回路３１には、電流計１１によって
検出された電極６，７間の放電電流Ｉｐがフィルタ３２
によって不所望な変動がなくされて、減算回路３１に与
えられる。減算回路３１は、演算手段２７によって求め
られた許容最大放電電流Ｉ１から電流計１１によって検
出された検出電流Ｉｐを減算して、その差Ｅｇを求め
る。

【００１６】 Ｅｇ ＝ Ｉ１ − Ｉｐ …（１） 判定回路３３は、減算回路３１の出力Ｅｇに応答し、 Ｅｇ ＞ ０ …（２） であるならば、起動時の電極６，７間に印加すべき電圧
Ｖの予め定める時間変化率Ｋｇを表す信号を出力する。

【００１７】

【数１】

【００１８】また Ｅｇ ≦ ０ …（４） であれば、起動時に電極６，７間に印加すべき電圧Ｖの
時間変化率を式（５）で示されるように零とし、その印
加電圧Ｖを保持する。

【００１９】

【数２】

【００２０】こうして許容最大放電電流Ｉ１が検出電流
Ｉｐを超えるとき、すなわち検出電流Ｉｐが許容最大放
電電流Ｉ１未満であるときには、時間変化率Ｋｇで上昇
する印加電圧を表す信号を導出し、また許容最大放電電
流Ｉ１が検出電流Ｉｐ以下のとき、すなわち検出電流Ｉ
ｐが許容最大放電電流Ｉ１以上であるときには、印加電
圧を現状維持とする。この時間変化率Ｋｇは、時間変化
率測定手段３４によって、手動で調整して設定すること
ができる。

【００２１】減算回路３１は、電流Ｉ１，Ｉｐの大小関
係を比較して検出する機能のみを有していてもよい。

【００２２】判定回路３３の出力は起動電圧制御信号発
生手段３５に与えられ、電極６，７間に印加する印加電
圧Ｖｓを表す電圧制御信号をライン７８に導出する。図
８は、起動電圧制御信号発生手段３５から導出される電
圧制御信号の表す印加電圧Ｖｓの時間経過を示す図であ
る。集塵休止動作時から予め電極６，７間に印加されて
いる第２の電圧Ｖｈから、前述の式（３）で示される時
間変化率で印加電圧を上昇し、その後時間変化率を式
（５）で示されるように零とする。このような動作によ
って、電極６，７間の印加電圧を時間経過に伴って上昇
してゆく。時間変化率Ｋｇは、たとえば２００Ｖ／ｓｅ
ｃであってもよい。

【００２３】切換えスイッチ７３の一方の個別接点７５
と他方の個別接点７６には、共通接点７４が切換え制御
回路７７によって操作されるように構成されている。個
別接点７５には起動電圧制御信号発生手段３５からの電
極６，７間に印加する印加電圧Ｖｓを表す信号が、また
個別接点７６には第２電圧設定手段７２からの第２の電
圧Ｖｈを表す信号が与えられる。前記第２の電圧Ｖｈは
後述する第１の電圧Ｖｂより小さく、コロナ放電を生じ
ない程度の大きさの電圧である。また前記第２の電圧Ｖ
ｈは手動で調整して設定することができる。切換え制御
回路７７は、外部からの指令に応答して切換えスイッチ
７３を切換える。切換え制御回路７７は、外部指令がた
とえば「入」のときには、共通接点７４を個別接点７５
に切換えて起動電圧制御信号発生手段３５からの信号を
導通する。逆に外部指令がたとえば「切」のときには、
共通接点７４を個別接点７６に切換え、前記第２の電圧
Ｖｈを表す制御信号を導通する。以上の動作によって、
集塵休止動作中は、電極６，７間に前記第２の電圧Ｖｈ
を印加することによって電極に漏れ電流によるジュール
熱を発生させ、電極表面に付着した粉塵などを乾燥させ
て電極表面の除湿を行うことができる。

【００２４】集塵機３の帯電部４の定常運転時の印加電
圧は、次のようにして定められる。切換えスイッチ３８
の一方の個別接点３９と他方の個別接点４０には、共通
接点４１が切換えてたとえば手動によって操作されるよ
うに構成されており、一方の個別接点３９には、基準温
度設定手段４２からの基準温度Ｔｂ、たとえば２５℃を
表す信号がライン４３を介して与えられる。もう１つの
個別接点４０には、温度検出手段２１による検出温度Ｔ
ｐを表す信号が、電圧制御のために与えられる。基準温
度設定手段４２からライン４３を介して一方の個別接点
３９に与えられる信号は、定電流制御のために用いられ
る。切換えスイッチ３８の共通接点４１の出力は演算手
段４４に与えられる。この演算手段４４にはまた、電圧
設定手段４５からの定常運転時の設定電圧Ｖｂ、たとえ
ば１１ｋＶを表す信号が、ライン４６を介して与えられ
る。

【００２５】演算手段４４は、図９に示されるように、
切換えスイッチ３８の共通接点４１を介する信号によっ
て表される空気の温度をパラメータとした帯電部４にお
ける印加電圧Ｖｂと放電電流Ｉ２の特性を、メモリのテ
ーブルとして有している。切換えスイッチ３８の共通接
点４１、個別接点３９に導通して接続している定電流制
御時では、セットされた基準温度Ｔｂと設定電圧Ｖｂと
から、帯電部４における設定された放電電流Ｉ２を表す
信号を導出して減算回路４８に与える。図９のライン４
９の特性に比べて、ライン５０の特性は、帯電部４にお
ける粉塵を含む空気の温度が高いときの特性である。ラ
イン４９，５０の各特性は、図７に関連して述べた許容
最大放電電流未満であって、かつ近似した値を有してい
る。これによってコロナ放電電流を大きくして、イオン
放出量を大きくすることができ、空気に含まれている粉
塵の帯電を効率よく行うことができ、集塵効率が高ま
る。

【００２６】減算回路４８には、帯電部４の電流計１１
の検出電流Ｉｐを表す信号が、上述のようにフィルタ３
２を介して与えられる。減算回路４８は、演算手段４４
から出力される定常運転時の放電電流Ｉ２と検出電流Ｉ
ｐの差Ｅｂを減算して求める。

【００２７】 Ｅｂ ＝ Ｉ２ − Ｉｐ …（６） 補正値演算回路５２は、減算回路４８の出力Ｅｂと、係
数設定回路５３で設定された係数Ｋｂとの積Ｍｂを演算
して求める。

【００２８】 Ｍｂ ＝ Ｋｂ ・ Ｅｂ …（７） 係数設定回路５３によって設定される係数Ｋｂは、０〜
１の間の値であってもよく、また１を超える値であって
もよく、正の値である。この係数Ｋｂは、手動操作によ
って調整することができる。補正値演算回路５２の出力
は、加算回路５４に与えられ、ライン４６を介する電圧
設定手段４５からの設定電圧Ｖｂとともに加算されて、
定常運転時の補正された印加電圧Ｖｂ１を表す電圧制御
信号をライン５５に導出する。こうして補正値演算回路
５２と加算回路５４とは、設定された印加電圧Ｖｂを補
正して定常運転のための電圧制御信号を発生する手段を
構成する。

【００２９】ライン７８、切換スイッチ７３およびライ
ン３６を介する起動電圧制御信号発生手段３５からの起
動時の印加電圧Ｖｓを表す信号と加算回路５４からの定
常時の印加電圧Ｖｂ１を表す定常運転電圧制御信号と
は、切換え回路５７のスイッチ５８および５９を介して
加算回路６０に与えられ、その加算回路６０の出力は、
印加電圧Ｖ０を表す電圧制御信号として、火花制御回路
２３にライン６１を介して与えられる。切換え回路５７
は、ライン３６，５５の出力に応答し、 Ｖｓ ＜ Ｖｂ１ …（８） であれば、スイッチ５８を導通し、スイッチ５９を遮断
し、また Ｖｓ ≧ Ｖｂ１ …（９） であるときには、スイッチ５８を遮断し、スイッチ５９
を導通する。こうして起動時の印加電圧Ｖｓが定常運転
時の印加電圧Ｖｂ１に達するまでは、そのライン３６を
介する印加電圧Ｖｓを表す電圧制御信号がライン６１を
介して火花制御回路２３に与えられる。またその起動時
の印加電圧Ｖｓが定常運転時の印加電圧Ｖｂ１に達し、
起動が終了すると、スイッチ５８，５９が切換えられ
て、その定常運転時の印加電圧Ｖｂ１を表す電圧制御信
号がライン６１を介して火花制御回路２３に与えられ
る。一度定常運転時の印加電圧Ｖｂ１に切換えれば、停
止するまでＶｂ１を火花制御回路２３に与える。切換え
回路５７とスイッチ５８，５９とは、切換え手段を構成
する。

【００３０】定常運転時の印加電圧Ｖｂ１は、電気集塵
機３を流過する空気の温度が上昇し、この結果、電流計
１１によって検出される電流Ｉｐが、増大し、基準温度
Ｔｂに対応して演算手段４４から導出される放電電流Ｉ
２を超えると、減算回路４８の出力Ｅｂが負値となり、
したがって、定常運転のための印加電圧Ｖｂ１が低下さ
れる結果になる。空気温度が低下すれば、これとは逆の
動作が行われる。こうして切換えスイッチ３８の共通接
点４１が個別接点３９に導通されている状態では、定常
運転時には、印加電圧Ｖｂ１が制御されて、その帯電部
４の放電電流Ｉｐの変動が小さくされ、上述のように定
電流制御が達成される。

【００３１】また、定常運転時には、集塵動作、集塵休
止動作および集塵停止動作の３つの状態を手動で切換え
ることができる。交通量が少なく粉塵濃度の低い夜間な
どでは集塵動作から集塵休止動作に切換えて電極表面の
除湿を行う。粉塵濃度が予め定める一定濃度を超えた場
合には自動的に集塵動作に切換わり、電極間に印加され
る電圧を上昇させる。このとき電極表面は常に除湿され
乾燥しているため、火花放電を生じることなく短時間で
前記電圧を第１の電圧Ｖｂまで上昇させることができ
る。また電極の洗浄または装置の点検などを行う場合に
は集塵停止動作に切換え、電極６，７間の印加電圧を０
Ｖとする。

【００３２】図１０は電気集塵機３の集塵部５のための
集塵部用制御回路２２ａの電気的構成を示すブロック図
である。帯電部用制御回路２２と集塵部用制御回路２２
ａは類似の構成を有している。

【００３３】演算手段２７ａには、電圧計２０によって
検出された電極１３，１４間の電圧Ｖｐがフィルタ２８
ａによって不所望な変動がなくされて、与えられる。演
算手段２７ａは電極１３，１４間の印加電圧と許容最大
漏れ電流Ｉ１の、図１１の２９ａに示されるように、印
加電圧の上昇に伴って許容最大漏れ電流Ｉ１が大きくな
るような特性をメモリのテーブルとして備えている。ま
た演算手段２７と異なり、演算手段２７ａの備える印加
電圧と許容最大漏れ電流Ｉ１との特性は空気温度に左右
されない。

【００３４】演算手段２７ａの出力は、減算回路３１ａ
に与えられる。この減算回路３１ａには、電流計１９に
よって検出された電極１３，１４間の漏れ電流Ｉｐがフ
ィルタ３２ａによって不所望な変動がなくされて、減算
回路３１に与えられる。減算回路３１ａは、前述の式
（１）のように演算手段２７ａによって求められた許容
最大漏れ電流Ｉ１から電流計１９によって検出された検
出電流Ｉｐを減算して、その差Ｅｇを求める。

【００３５】判定回路３３ａは、減算回路３１ａの出力
Ｅｇに応答し、前述の式（２）に示すようにＥｇ＞０で
あるならば、前述の式（３）で示す起動時の電極１３，
１４間に印加すべき電圧Ｖの予め定める時間変化率Ｋｇ
を表す信号を出力する。また、前述の式（４）に示すよ
うに、Ｅｇ≦０であるならば、起動時に電極１３，１４
間に印加すべき電圧Ｖの時間変化率を前述の式（５）で
示されるように零とし、その印加電圧Ｖを保持する。こ
の時間変化率Ｋｇは、時間変化率測定手段３４ａによっ
て、手動で調整して設定することができる。

【００３６】また減算回路３１ａは、電流Ｉ１，Ｉｐの
大小関係を比較して検出する機能のみを有していてもよ
い。

【００３７】判定回路３３ａの出力は起動電圧制御信号
発生手段３５ａに与えられ、電極１３，１４間に印加す
る電圧Ｖｓを表す電圧制御信号をライン７８ａに導出す
る。図１２は、起動電圧制御信号発生手段３５ａから導
出される電圧制御信号の表す印加電圧Ｖｓの時間経過を
示す図であり、図８に類似のものである。

【００３８】切換えスイッチ７３ａの一方の個別接点７
５ａには、起動電圧発生手段３５ａからの印加電圧Ｖｓ
を表す信号が、他方の個別接点７６ａには第２電圧設定
手段７２ａからの第２の電圧Ｖｈを表す信号が与えられ
る。切換えスイッチ７３ａは、切換え制御手段７７ａに
よって操作される。切換え制御手段７７ａは、外部から
の指令に応答して切換えスイッチ７３ａを切換える。

【００３９】切換え回路５７ａには、印加電圧設定手段
４５ａからライン４６ａを介して設定電圧Ｖｂが、ま
た、起動電圧制御信号発生手段３５ａからライン７８
ａ、切換えスイッチ７３ａ，ライン３６ａを介して印加
電圧Ｖｓを表す信号が与えられる。切換え回路５７ａ
は、前記印加電圧設定手段４５ａと起動電圧制御信号発
生手段３５ａとの出力に応答し、 Ｖｓ ＜ Ｖｂ …（10） であればスイッチ５８ａを導通し、スイッチ５９ａを遮
断する。また Ｖｓ ≧ Ｖｂ …（11） であるときには、スイッチ５８ａを遮断し、スイッチ５
９ａを導通する。これによって、起動時の印加電圧Ｖｓ
が設定電圧Ｖｂに達するまではライン３６ａを介する印
加電圧Ｖｓを表す電圧制御信号がライン６１ａを介して
火花制御回路２３ａに与えられ、また印加電圧Ｖｓが設
定電圧Ｖｂに達するとスイッチ５８ａ，５９ａが切換え
られてその定常運転時の印加電圧Ｖｂを表す電圧制御信
号がライン６１ａを介して火花制御回路２３ａに与えら
れる。これによって起動時には起動電圧制御信号発生手
段３５ａからの出力が火花制御回路２３ａに入力され、
起動が終了すると印加電圧設定手段４５ａからの出力が
火花制御回路２３ａに入力される。また火花制御回路２
３ａと直流電圧発生手段２４ａとは図１の火花制御回路
２３および直流電圧発生手段２４と同様の動作を行い、
集塵部５の電極１３，１４間の印加電極を制御する。こ
れによって、帯電部用制御回路２２より簡単な構成の回
路を用いて集塵部を制御することができる。したがって
製品コストを減少させることができる。

【００４０】火花制御回路２３では、電流計１１の放電
電流Ｉｐを表す信号がライン２５を介して与えられ、こ
れによってその電流Ｉｐが増大すれば、火花放電が発生
したものと検出することができ、予め定める時間毎の火
花放電回数がカウンタ６３によって計数される。設定回
路６４は、前記予め定める時間中の火花放電回数を予め
設定し、比較回路６５は、カウンタ６３の計数値が、設
定回路６４で設定した予め定める値以上になると、電極
６，７間への電圧の供給を休止し、または供給電圧を一
旦低下して再上昇するための印加電圧Ｖ０ａを表す信号
を、ライン６６を介して直流電圧発生回路２４に与え
る。直流電圧発生回路２４は、ライン６６を介する印加
電圧Ｖ０ａが帯電部４の電極６，７間に与えられるよう
に、高電圧を発生する。

【００４１】図１３は、火花制御回路２３の動作を説明
するための波形図である。ライン６１を介して火花制御
回路２３に与えられる電圧制御信号の表す印加電圧Ｖ０
は、図１３において仮想線で示され、またライン６６を
介して出力される電圧制御信号の表す印加電圧Ｖ０ａ
は、図１３において実線で示されている。図１３の時刻
ｔ１，ｔ２の各動作は、前述の図８に関連して述べたと
おりであり、起動時において時間経過に伴って印加電圧
Ｖｓが上昇してゆく。時刻ｔ１２において、前述の式
（９）で示されるように起動のための印加電圧Ｖｓが上
昇して起動動作が終了した後には、切換え手段５７の働
きによって、印加電圧Ｖｂ１を表す定常運転のための電
圧制御信号がライン６１を介して火花制御回路２３に与
えられる。

【００４２】時刻ｔ４において帯電部４の電極６，７間
で火花が発生すると、電流計１１の検出電流Ｉｐが大き
くなり、これによって火花発生が検出され、印加電圧Ｖ
０ａを瞬時に零となるように印加電圧の供給を休止す
る。また時刻ｔ５〜ｔ６に示されるように、予め定める
時間内に火花発生回数が予め定める値以上になると、電
極６，７間の印加する電圧を、ΔＶ１、たとえば２００
Ｖだけ低下し、その後時間経過に伴って印加電圧を上昇
する。設定回路６４によって設定される値は、たとえば
３０秒間に１０回の火花放電回数であってもよい。

【００４３】時刻ｔ７〜ｔ８に示されるようにたとえば
約１分間にわたり連続的に火花放電が発生されたときに
は印加電圧Ｖ０ａを時間経過に伴って低下してゆき、そ
の後の時間ｔ８では印加電圧を０とし、この印加電圧Ｖ
０ａを零とする時間を予め定める時間、たとえば１分間
とする。その後時刻ｔ９では印加電圧を時間経過に伴っ
て上昇してゆく。時刻ｔ１０で電極６，７の短絡が電圧
計１２の出力によって検出され、その時間が時刻ｔ１０
ａまでのたとえば約２．５秒間継続したときには、その
後の時刻ｔ１１までの、たとえば１分間印加電圧Ｖ０ａ
を休止する。時刻ｔ１１から再び印加電圧Ｖ０ａを上昇
する。時刻ｔ１２以降で電極および絶縁碍子に付着した
粉塵が多くなり短絡が継続して発生されることが検出さ
れると、電気集塵機３の運転を継続することは不可能に
なるので、時刻ｔ１２からたとえば５〜１０分間経過し
た時刻ｔ１３では電気集塵機３の電極６，７；１３，４
に圧力水を噴射して水洗浄を行うべきことを指令する信
号を時刻ｔ１３において、火花制御回路２３が導出して
水洗浄手段によって水洗浄を行う。この水洗浄後におい
ては、電極表面を乾燥させた後、再び前述の時刻ｔ１以
降の集塵のための起動動作が繰返される。また一度吸湿
した粉塵を加熱乾燥すると固形化するため除去は困難と
なるが、本発明においては粉塵は常に乾燥した状態に保
たれるため電極に付着した粉塵が固形化することはない
ので、除去が容易となり洗浄に要する時間を短縮するこ
とができる。

【００４４】切換えスイッチ３８の共通接点４１を個別
接点４０に切換えて導通すると、演算手段４４は、空気
の検出温度Ｔｐをパラメータとする設定電圧Ｖｂに対応
した定常運転時の放電電流Ｉ２を表す信号を導出し、こ
の放電電流Ｉ２は、空気温度Ｔｐの変化に連動して変化
するので、印加電圧Ｖｂ１の変動が小さくなる。こうし
て定電圧制御が行われる。

【００４５】本発明の他の実施例として、補正値演算手
段５２が省略され、減算回路４８の出力が加算回路５４
に直接に与えられるようにしてもよい。制御装置１０
は、マイクロコンピュータなどによって実現されるよう
にしてもよい。

【００４６】定常運転時における帯電部４の電極６，７
間に印加される電圧は、直流１０〜１２ｋＶであり、た
とえば前述のように１１ｋＶであってもよく、また集塵
部５では、電極１３，１４間の定常運転時における印加
電圧は、たとえば直流５〜６ｋＶに選ばれる。

【００４７】また本発明は、帯電部４および集塵部５の
両方において、切換えスイッチ７３および切換え制御回
路７７による切換え制御を行い、集塵休止動作時に電極
６，７；１３，１４間に第２の電圧Ｖｈを印加している
が、集塵部用制御回路２２ａのみに第２電圧設定手段７
２ａ、切換えスイッチ７３ａおよび切換え制御回路７７
ａを設置し、帯電部用の制御回路２２ではライン７８と
ライン３６とを接続して集塵部５のみで切換え制御を行
い、電極１３，１４間に第２の電圧を印加するようにし
てもよい。

【００４８】本発明は、上述のようにトンネル内の空気
を再利用する換気システムに関連して実施されてもよい
けれども、トンネル換気に限らず、たとえば脱硝装置の
入口ガスの粉塵を除去するために本発明が実施されても
よく、その他の広範囲の技術分野において本発明が実施
される。

【００４９】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、電気集塵
機は、第１直流電圧発生回路２４からの電圧を印加した
電極６，７間に、粉塵を含むガスを流過させて粉塵を帯
電させる。この電気集塵機の制御装置は、集塵休止動作
時には、集塵動作時に電極６，７間に印加するべき予め
定める第１の電圧未満である第２の電圧を印加する。こ
れによって、集塵休止動作時に、電極６，７の漏れ電流
によってジュール熱を発生させて、電極６，７表面を常
に除湿することができる。集塵休止動作時から集塵動作
時に切換えられたとき、既に電極６，７表面が除湿され
ている。第１演算手段２７は、ガスの温度をパラメータ
として、電極６，７に印加された電圧Ｖｐに対する電極
６，７間の許容最大放電電流Ｉ１を求める。電極６，７
間に印加される電圧は、許容最大放電電流Ｉ１が電極
６，７に流れる電流Ｉｐを超える間、予め定める時間変
化率で上昇される。また、電極６，７に印加される電圧
は、許容最大放電電流Ｉ１が電流Ｉｐ以下になればその
まま保たれる。これによって、火花放電を生じることな
く短時間で、電極６，７間の電圧を定常運転のための高
電圧まで上昇させることができる。したがって、電気集
塵機を円滑に起動することができる。また本発明によれ
ば、電気集塵機の制御装置は、集塵休止動作時には、粉
塵を帯電させるための電極６，７間に第２の電圧を発生
させて、電極６，７表面を常に除湿させる。集塵休止動
作時から集塵動作時に切換えられた直後、放電電流が許
容最大放電電流を越えないように上昇パターンが定めら
れた起動のための電圧Ｖｓが電極６，７間に印加され
る。この電圧Ｖｓが第１の電圧Ｖｂ以上になった後、直
流電圧発生回路２４は、定常運転を行う。集塵動作中に
定常運転を行う間には、ガスの温度に応答して、電極
６，７間のコロナ放電を生じさせる放電電流Ｉ２がほぼ
一定になるように定電流制御が行われる。これによっ
て、集塵休止時から集塵動作に切換えるために電圧を上
昇させるとき、火花放電を生じることなく短時間で、電
極６，７間の電圧を第１の電圧Ｖｂまで上昇させること
ができる。また、定常運転時には、ガスの温度が上昇し
たときに火花放電が発生することを防止することがで
き、さらに集塵効率を良好にすることができる。さらに
また本発明によれば、電気集塵機は、帯電用の電極６，
７に加えて集塵用の電極１３，１４を備える。この集塵
用の電極１３，１４に印加される電圧を制御するための
構成は、帯電用の電極６，７を制御するための構成より
も簡略化されている。したがって、電気集塵機の製品コ
ストを減少させることができる。

【００５０】さらにまた本発明によれば、電気集塵機の
運転起動方法では、集塵休止動作時には、粉塵を帯電さ
せるための前記電極６，７間に第２の電圧を印加させ
る。また、集塵動作時には、ガスの温度と電極６，７間
に印加される電圧と電極６，７に流れる電流とから許容
最大放電電流を算出し、実際に電極６，７に流れる電流
が許容最大放電電流を越えないように、電極６，７間の
電圧を増加させる。このように、電極６，７に低電圧を
常に印加するので、電極６，７にジュール熱を発生させ
て、電極６，７に密着した粉塵を常に乾燥させた状態に
保つことによって、電極６，７表面を除湿することがで
きる。このため、火花放電を生じることなく、短時間
に、第２の電圧から第１の電圧まで電圧を上昇させて、
前記電気集塵機を集塵動作の状態に移行させることがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の電気集塵機の制御装置の帯
電部の起動のための構成を示すブロック図である。

【図２】本発明の一実施例の電気集塵機の制御装置が関
連して実施されるトンネル内空気を再利用する換気シス
テムの構成を簡略化して示す水平断面図である。

【図３】電気集塵機３の帯電部４および集塵部５の構成
を簡略化して示す平面図である。

【図４】電気集塵機３の帯電部４の構成を簡略化して示
す正面図である。

【図５】電気集塵機３の集塵部５の構成を簡略化して示
す正面図である。

【図６】電気集塵機３の制御装置１０の全体の構成を示
すブロック図である。

【図７】図１に示される演算手段２７の動作を説明する
ための印加電圧Ｖｂと放電電流Ｉ１との関係を示すグラ
フである。

【図８】帯電部４における起動時の印加電圧Ｖｓの時間
経過を示す図である。

【図９】図１における定常運転のための演算手段４４の
動作を説明するための印加電圧Ｖｂと放電電流Ｉ２との
関係を示すグラフである。

【図１０】本発明の一実施例の電気集塵機の制御装置の
集塵部の起動のための構成を示すブロック図である。

【図１１】図１０に示される演算手段２７ａの動作を説
明するための印加電圧Ｖｂと漏れ電流Ｉ１との関係を示
すグラフである。

【図１２】集塵部５における起動時の印加電圧Ｖｓの時
間経過を示す図である。

【図１３】火花制御回路２３の動作を説明するための印
加電圧Ｖ０，Ｖ０ａを示す図である。

【図１４】従来技術における帯電部４の起動時の印加電
圧Ｖｓの時間経過を示す図である。

【符号の説明】

１ 車道用トンネル ２ 電気集塵機用トンネル ３ 電気集塵機 ４ 帯電部 ５ 集塵部 ６，７；１３，１４ 電極 １０ 制御装置 １１，１９ 電流計 １２，２０ 電圧計 ２１ 温度検出手段 ２２ 帯電部用制御回路 ２２ａ 集塵部用制御回路 ２３，２３ａ 火花制御回路 ２４，２４ａ 直流電圧発生手段 ２７，４４；２７ａ 演算手段 ３１，４８；３１ａ 減算回路 ３３，３３ａ 判定手段 ３５，３５ａ 起動電圧制御信号発生手段 ３８，７３；７３ａ 切換えスイッチ ４２ 基準温度設定手段 ４５，４５ａ 印加電圧設定手段 ５２ 補正値演算手段 ５４，６０；６０ａ 加算回路 ５７，５７ａ 切換え回路 ７２，７２ａ 第２電圧設定手段 ７７，７７ａ 切換え制御回路

フロントページの続き (56)参考文献 特開 平５−337398（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−110351（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−174952（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−52381（ＪＰ，Ａ) 実公 平６−7798（ＪＰ，Ｙ２) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) B03C 3/00 - 3/88

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 第１直流電圧発生回路２４からの電圧を
   印加した電極６，７間に粉塵を含むガスを流過させて粉
   塵を帯電させる電気集塵機の制御装置において、 前記ガスの温度Ｔｐを検出する温度検出手段と、 電極６，７間の印加電圧Ｖｐを検出する電圧計と、 電極６，７に流れる電流Ｉｐを検出する電流計と、 温度検出手段によって検出された温度Ｔｐと電圧計によ
   って検出された印加電圧Ｖｐとに応答し、電極６，７間
   でコロナ放電が生じていて火花放電が発生しない最大の
   電流であり、印加電圧の上昇にともなって大きくなり、
   また温度Ｔｐの上昇にともなって大きくなる許容最大放
   電電流Ｉ１を求める第１演算手段２７と、 第１演算手段２７によって求められた許容最大放電電流
   Ｉ１と電流計によって検出された電流Ｉｐとの差を求め
   る第１減算手段３１と、 第１減算手段３１の出力に応答し、許容最大放電電流Ｉ
   １が電流Ｉｐを超えるとき、電極６，７間に印加する電
   圧の時間変化率が予め定める正の値Ｋｇであることを表
   す信号を導出し、許容最大放電電流Ｉ１が電流Ｉｐ以下
   のとき、電極６，７間に印加する電圧を保持させるため
   に、時間変化率が零であることを表す信号を導出する第
   １判定回路３３と、 第１判定回路３３の出力に応答して、電極６，７間に印
   加され第１判定回路３３から導出された信号が表す時間
   変化率で変化する電圧を表す第１電圧制御信号を導出す
   る第１起動電圧制御信号発生手段３５と、 集塵動作時に電極６，７間に印加するべき予め定める第
   １の電圧Ｖｂ未満の電圧であって、かつ前記電極６，７
   の漏れ電流による発熱によって除湿することができる予
   め定める第２の電圧を保持させるための第２電圧制御信
   号を導出する第１電圧設定手段７２と、 第１起動電圧制御信号発生手段３５からの第１電圧制御
   信号が与えられる第１個別接点７５と第１電圧設定手段
   ７２からの第２電圧制御信号が与えられる第２個別接点
   ７６と共通接点７４とを有し、共通接点７４がいずれか
   一方の個別接点に切換えられる第１切換えスイッチ７３
   と、 集塵動作時には共通接点７４を第１個別接点７５に切換
   えて導通し、第１起動電圧制御信号発生手段３５からの
   第１電圧制御信号を第１切換えスイッチ７３を介して第
   １直流電圧発生回路２４に与え、集塵休止時には共通接
   点７４を第２個別接点７６に切換えて導通して、第１電
   圧設定手段７２からの第２電圧制御信号を第１切換えス
   イッチ７３を介して第１直流電圧発生回路２４に与える
   第１切換え制御回路７７とを含み、 第１直流電圧発生回路２４は、第１切換えスイッチ７３
   からの第１および第２電圧制御信号に応答し、その第１
   および第２電圧制御信号が表す電圧を発生することを特
   徴とする電気集塵機の制御装置。
2. 【請求項２】 第１直流電圧発生回路２４からの電圧を
   印加した電極６，７間に粉塵を含むガスを流過させて粉
   塵を帯電させる電気集塵機の制御装置において、 前記ガスの温度Ｔｐを検出する温度検出手段と、 電極６，７間の印加電圧Ｖｐを検出する電圧計と、 電極６，７に流れる電流Ｉｐを検出する電流計と、 温度検出手段と電圧計との出力に応答し、電極６，７間
   でコロナ放電が生じていて火花放電が発生しない最大の
   電流であって印加電圧の上昇にともなって大きくなり、
   また温度Ｔｐの上昇にともなって大きくなる許容最大放
   電電流を求める第１演算手段２７と、 第１演算手段２７によって求められた許容最大放電電流
   と、電流計によって検出された電流Ｉｐとの差を求める
   第１減算手段３１と、 第１減算手段３１の出力に応答し、許容最大放電電流Ｉ
   １が電流Ｉｐを超えるとき、電極６，７間に印加する電
   圧の時間変化率が予め定める正の値Ｋｇであることを表
   す信号を導出し、許容最大放電電流Ｉ１が電流Ｉｐ以下
   のとき、電極６，７間に印加する電圧を保持させるため
   に時間変化率Ｋｇが零であることを表す信号を導出する
   第１判定回路３３と、 第１判定回路３３の出力に応答し、電極６，７間に印加
   され、第１判定回路３３から導出された信号が表す時間
   変化率で変化する電圧を表す第１電圧制御信号を導出す
   る第１起動電圧制御信号発生手段３５と、 前記ガスの予め定める基準温度Ｔｂを設定する基準温度
   設定手段と、 集塵動作時に電極６，７間に印加すべき予め定める第１
   の電圧Ｖｂを設定する第１電圧設定手段４５と、 基準温度設定手段によって設定された基準温度Ｔｂと第
   １電圧設定手段４５によって設定された第１の電圧Ｖｂ
   とから、許容最大放電電流Ｉ１未満であって基準温度Ｔ
   ｂの上昇にともなって大きくなり、第１の電圧Ｖｂの上
   昇にともなって大きくなる定常運転時の放電電流Ｉ２を
   求める第２演算手段４４と、 第２演算手段４４によって求められた放電電流Ｉ２から
   電流計によって検出された電流Ｉｐを減算してその差Ｅ
   ｂ Ｅｂ＝Ｉ２−Ｉｐ を求める第２減算手段４８と、 第２減算手段４８の出力に応答し、放電電流Ｉ２から電
   流Ｉｐを減算した差Ｅｂと、正の値である予め定める係
   数Ｋｂとの積Ｍｂを演算する補正値演算回路５２と、 第１電圧設定手段４５からの第１の電圧Ｖｂと補正値演
   算回路５２の出力とに応答し、電極６，７間の電流の変
   動を小さくするために第１の電圧Ｖｂに補正値演算回路
   ５２によって演算された積Ｍｂを加算して補正して、そ
   の補正された電圧を発生させるための第２電圧制御信号
   を発生する加算回路５４と、 第１の電圧Ｖｂ未満の電圧であって、前記電極６，７の
   漏れ電流による発熱によって除湿することができる予め
   定める第２の電圧を保持させるための第３電圧制御信号
   を導出する第２電圧設定手段７２と、 第１起動電圧制御信号発生手段３５からの第１電圧制御
   信号が与えられる第１個別接点７５と第２電圧設定手段
   ７２からの第３電圧制御信号が与えられる第２個別接点
   ７６と共通接点７４とを有し、共通接点７４がいずれか
   一方の個別接点に切換えられる第１切換えスイッチ７３
   と、 集塵動作時には共通接点７４を第１個別接点７５に切換
   えて導通して、第１起動電圧制御信号発生手段３５から
   の第１電圧制御信号を第１切換えスイッチ７３から出力
   させ、集塵休止動作時には共通接点７４を第２個別接点
   ７６に切換えて導通して、第２電圧設定手段７２からの
   第３電圧制御信号を第１切換えスイッチ７３から出力さ
   せる第１切換え制御回路７７と、 第１切換えスイッチ７３から出力された第１および第３
   電圧制御信号のいずれか一方と加算回路５４から出力さ
   れた第２電圧制御信号とに応答し、第１切換えスイッチ
   ７３から出力された第１および第３電圧制御信号の前記
   いずれか一方による電圧が第２電圧制御信号による電圧
   未満であるとき、第１切換えスイッチ７３から出力され
   た第１および第３電圧制御信号の前記いずれか一方を第
   １直流電圧発生回路２４に与え、第１切換えスイッチ７
   ３から出力された第１および第３電圧制御信号の前記い
   ずれか一方による電圧が第２電圧制御信号による電圧以
   上であるとき、加算回路５４から出力された第２電圧制
   御信号を第１直流電圧発生回路２４に与える第１切換え
   手段とを含み、 第１直流電圧発生回路２４は、第１切換え手段からの第
   １〜第３電圧制御信号に応答し、第１〜第３電圧制御信
   号が表す電圧を発生することを特徴とする電気集塵機の
   制御装置。
3. 【請求項３】 前記電極６，７よりもガス流れの下流側
   に設けられ、粉塵を含む前記ガスを流過させて、粉塵を
   吸着させるための集塵用電極１３，１４と、 集塵用電極１３，１４間に印加される電圧を検出する集
   塵用電圧計と、 集塵用電極１３，１４間に流れる漏れ電流を検出する集
   塵用電流計と、 集塵用電圧計の出力に応答し、電圧の上昇にともなって
   大きくなる許容最大漏れ電流を求める第３演算手段２７
   ａと、 第３演算手段２７ａによって求められた許容最大漏れ電
   流と、集塵用電流計によって検出された漏れ電流Ｉｐと
   の差を求める第３減算手段３１ａと、 第３減算手段３１ａの出力に応答し、許容最大漏れ電流
   が漏れ電流を越えるとき、集塵用電極１３，１４間に印
   加する電圧の時間変化率が予め定める正の値Ｋｇである
   ことを表す信号を導出し、許容最大漏れ電流が漏れ電流
   以下であるとき、集塵用電極１３，１４間に印加する電
   圧を保持させるために時間変化率Ｋｇが零であることを
   表す信号を導出する第２判定回路３３ａと、 第２判定回路３３ａの出力に応答し、集塵用電極１３，
   １４間に印加され、第２判定回路３３ａから導出された
   信号が表す時間変化率で変化する電圧を表す第４電圧制
   御信号を導出する第２起動電圧制御信号発生手段３５ａ
   と、 前記第２の電圧を集塵休止時に保持させるための第５電
   圧制御信号を導出する第３電圧設定手段７２ａと、 第２起動電圧制御信号発生手段３５ａからの第４電圧制
   御信号が与えられる第１個別接点７５ａと第３電圧設定
   手段７２ａからの第５電圧制御信号が与えられる第２個
   別接点７６ａと共通接点７４ａとを有し、共通接点７４
   ａがいずれか一方の個別接点に切換えられる第２切換え
   スイッチ７３ａと、 集塵動作時には共通接点７４ａを第１個別接点７５ａに
   切換えて導通して第２起動電圧制御信号発生手段３５ａ
   からの第４電圧制御信号を第２切換えスイッチ７３ａか
   ら出力させ、集塵休止時には共通接点７４ａを第２個別
   接点７６ａに切換えて導通して第３電圧設定手段７２ａ
   からの第５電圧制御信号を第２切換えスイッチ７３から
   出力させる第２切換え制御回路７７ａと、 第２切換スイッチ７３ａから出力された第４および第５
   電圧制御信号に応答して、第４および第５電圧制御信号
   が表す電圧を発生して、集塵用電極１３，１４間に印加
   する第２直流電圧発生回路２４ａとをさらに含むことを
   特徴とする請求項１または２に記載の電気集塵機の制御
   装置。
4. 【請求項４】 電圧を印加した電極６，７間に粉塵を含
   むガスを流過させて粉塵を帯電させる電気集塵機の運転
   起動方法において、 集塵休止動作時には、集塵動作時に電極６，７に印加す
   るべき予め定める第１の電圧未満の電圧であって、かつ
   前記電極の漏れ電流による発熱によって除湿することが
   できる第２の電圧を電極６，７間に印加した状態に保
   ち、 集塵動作時には、 前記ガスの温度Ｔｐと、電極６，７間に印加される電圧
   Ｖｐと、電極６，７に流れる電流Ｉｐとを検出し、 ガスの温度Ｔｐと電圧Ｖｐとから、電極６，７間でコロ
   ナ放電が生じて火花放電が発生しない最大の電流であっ
   て、ガスの温度Ｔｐの上昇にともなって大きくなり、電
   圧Ｖｐの上昇にともなって大きくなる許容最大放電電流
   Ｉ１を求め、 許容最大放電電流Ｉ１が電流Ｉｐを超えるとき、電極
   ６，７間に印加する電圧を予め定める時間変化率で上昇
   させ、許容最大放電電流Ｉ１が電流Ｉｐ以下であると
   き、電極６，７間に印加する電圧を保持させることを特
   徴とする電気集塵機の運転起動方法。