JP3235332B2 - トンネル用電気集じん機の運転方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、自動車道路のトンネル
内空気浄化システムに適用する電気集じん機の運転方法
に関する。

【０００２】

【従来の技術】頭記したトンネル用電気集じん機が、例
えば特開平４−２４４２４９号公報に開示されて公知で
ある。図５はかかる電気集じん機（水洗浄方式）の概要
構成図であり、トンネルの換気ずい道内に設置された電
気集じん機１は、帯電部２，集じん部３，水洗浄ノズル
４，入口，出口ダンパ５，６、および帯電部２，集じん
３に給電する高電圧直流電源７から構成されている。そ
して、トンネル内の車道から換気ずい道に吸い込んだ煤
じんなどのダストを含む汚染空気を電気集じん機１に送
り込み、ここで煤じんを除去し、清浄化した空気を送風
機により再びトンネル内の車道に戻すようにしてトンネ
ル内の空気を清浄している。また、集じん部３で捕集し
たダストは、定期的に集じん運転を停止した上で、水洗
浄ノズル４より集じん部の極板に水を噴射して払い落と
して処理するようにしている。なお、水洗浄方式の他
に、加圧空気をブローしてダストを払い落とす空気洗浄
方式もある。

【０００３】一方、前記電気集じん機１における帯電部
２，集じん部３は図６のような構造である。すなわち、
帯電部２は放電線２ａと該放電線２ａに対向する接地極
板２ｂを交互に配列してなり、集じん部３は0.５mm程度
の薄鋼板で作られた多数枚の非接地極板３ａ，接地極板
３ｂを５〜６mm程度の間隙を隔てて交互に配列した平行
電極としてなる。そして、高電圧直流電源７より前記の
放電線２ａ，非接地極板３ａに電圧を印加し、この状態
で電気集じん機内に導かれた空気中のダストを帯電部２
で荷電し、集じん部３で捕集する。

【０００４】また、高電圧直流電源７は、図７で示すよ
うに、高圧トランス７ａと、ダイオード７ｂ，コンデン
サ７ｃからなる倍電圧整流回路を組合わせたものであ
り、その出力電圧を帯電部２，集じん部３に印加するよ
うにしている。ところで、前記電気集じん機において、
高電圧直流電源７より帯電部２，集じん部３に印加する
電圧はそれぞれＤＣ１１ＫＶ，5.５ＫＶの高電圧であ
り、集じん運転時には電極間のコロナ放電に伴って空気
中にオゾンが生成する。この場合に、空気中のオゾン濃
度が高くなると人体にとって有害となることから、トン
ネル内の空気環境を守るためにも極力オゾンの発生を低
く抑えることが必要である。そこで、従来のトンネル用
電気集じん機では、図６，図７に示すように帯電部２の
放電線２ａに印加する電圧は勿論のこと、集じん部３の
非接地極板３ａに印加する電圧の極性もプラス（負コロ
ナ放電よりも正コロナ放電のほうがオゾンの発生率が低
い）にしてオゾン発生を低く抑えながら集じん運転を行
うようにしているのが現状である。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、前記のよう
に集じん部３の極板３ａにプラス極性の高電圧を印加し
て集じん運転を行う場合には、オゾン発生率を低く抑え
るには有利である反面、特に極板洗浄後の集じん運転再
開時には運転状態が非常に不安定となって集じん効率が
極端に低下する問題が派生する。すなわち、集じん部の
極板洗浄（水洗浄方式）直後では極板の表面に多くの水
滴が残っており、この水滴が平行極板間の電界を乱して
スパークオーバーが頻発し、正常な運転が行えなくな
る。この場合に、印加電圧の極性がプラスであるとコロ
ナ開始電圧とスパークオーバー電圧との差が小さくて放
電が不安定となるため、放電の安定性がよいマイナス極
性に比べてスパークオーバーの発生割合も増大する傾向
を示す。同様なことは、空気洗浄方式でも、洗浄直後の
極板に凹凸状に残存した取り残しダストが原因で発生す
る。しかも、集じん部の極板間にスパークオーバーが生
じると電気集じん作用が行われなくなるので、その発生
をできる限り少なく抑える必要がある。

【０００６】本発明は上記の点にかんがみなされたもの
であり、その目的は、帯電部と集じん部からなる二段式
電気集じん機を対象に、定常の集じん運転時におけるオ
ゾンの発生を低く抑えつつ、安定した運転の下で高い集
じん効率が維持できるようにしたトンネル用電気集じん
機の運転方法を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的は、まず本発明
の参考手段により、次記のような運転方法を採用するこ
とにより達成される。・ 帯電部の放電線に印加する電圧をプラス極性に、集じ
ん部の非接地極板に印加する電圧をマイナス極性に定め
て集じん運転を行う。

【０００８】そして、上記目的は、本発明による次記の
運転方法により達成される。 ・ 帯電部の放電線に印加する電圧をプラス極性に固定の
まま、定常の集じん運転時には集じん部の非接地極板に
印加する電圧をプラス極性とし、集じん部の極板洗浄後
における集じん運転再開時に、一時的に集じん部に印加
する電圧をマイナス極性となるように極性転換して集じ
ん運転を行う。そして、集じん部に対する印加電圧の極
性転換は、高電圧直流電源の整流回路に組み込んだダイ
オードの極性を切り替えて行うことが好ましい。

【０００９】

【作用】電気集じん機の運転に伴って生じるオゾンのう
ち、その大半が放電線に高電圧を印加する帯電部でのコ
ロナ放電により発生する。したがって、集じん部に印加
する電圧の極性に関係なく常に帯電部に印加する電圧を
プラス極性に保持し、正コロナ放電によりダストを荷電
することで、帯電部でのオゾン発生率を低めに抑えるこ
とができる。

【００１０】一方、集じん部に印加する電圧をマイナス
極性に設定すれば、特に極板洗浄直後に極板表面に残存
する水滴，取り残しダストに起因して集じん運転再開時
に発生するスパークオーバーを低く抑えて安定した運転
が維持できる。しかも、集じん部でのオゾン発生率は元
々低く、かつ集じん部の長い極板間を通過する間に生成
したオゾンが分解されることもあり、これにより電気集
じん機から流出する空気中のオゾン濃度を低めに抑える
ことができる。

【００１１】また、集じん部に対する極板洗浄後の集じ
ん運転再開時におけるるスパークオーバーの発生し易い
立ち上げ時間帯（集じん運転の再開に伴う機内通風で洗
浄水の残留水滴，あるいは取り残しダストが極板表面か
ら排除されるまでの時間帯）に集じん部の印加電圧を一
時的にプラス極性に転換し、それ以外の定常な集じん運
転時にはオゾン発生率の低いプラス極性とすることによ
り、極板洗浄後の集じん運転再開時においてはスパーク
オーバーの発生を良好に抑制しつつ、トータル的にオゾ
ンの発生をより一層低めることができて有利である。

【００１２】また、この場合に高電圧直流電源の整流回
路に組み込んだダイオードの極性を反転切り替えする
か、あるいは逆極性に並列接続して整流回路に組み込ん
だ２組のダイオードを指令により切り替えることによ
り、集じん部への印加電圧の極性転換を簡単に行うこと
ができる。

【００１３】

【実施例】以下、本発明の実施例と参考例とを図面に基
づいて説明する。なお、実施例、参考例の図中で図６，
図７に対応する同一部品には同じ符号が付してある。参考例： 図１において、高電圧直流電源７より帯電部２の放電線
２ａに印加する電圧（ＤＣ１１ＫＶ）の極性をオゾン発
生率の低いプラス極性とするのに対し、集じん部３の非
接地極板３ａに印加する電圧（ＤＣ5.５ＫＶ）の極性を
放電の安定性がよいマイナス極性として集じん運転を行
う。

【００１４】これにより、集じん運転の全期間を通して
帯電部２でのオゾン発生を低く抑えつつ、集じん部３で
は極板洗浄直後におけるスパークオーバーの発生を抑制
して運転の安定化，集じん効率の向上化が図れる。 実施例： 図１において、高電圧直流電源７より帯電部２の放電線
２ａに印加する電圧の極性をオゾン発生率の低いプラス
極性に固定したままとする。一方、集じん部３の非接地
極板３ａに印加する電圧（ＤＣ5.５ＫＶ）の極性は、図
４のフローチャートで表すように、定常の集じん運転時
には帯電部２（印加電圧をプラス極性に固定）と同様に
印加電圧をプラス極性とし、極板洗浄後の集じん運転再
開時における立ち上げ時間帯（水洗浄方式で洗浄後に極
板の表面に取り残された水滴，あるいは空気洗浄方式で
の取り残しダストが集じん運転再開による通風で排除さ
れるまでの時間）では、一時的に印加電圧の極性をマイ
ナス極性に切り替えてスパークオーバーの発生を抑え、
ここで立ち上げ時間が経過すると、再び電圧極性をオゾ
ン発生率の少ないプラス極性に戻して定常な集じん運転
に移行させる。

【００１５】この場合の電圧極性の転換は、例えば図２
で示すように、高電圧直流電源７の整流回路に逆並列に
接続した２組のダイオード７ｂ-1，７ｂ-2，および高電
圧リレーの切換接点７ｄを組み込んでおき、極性切換指
令に基づきダイオード７ｂ-1，７ｂ-2のいずれかを整流
回路に投入する。これにより、集じん部３に印加する電
圧の極性をプラスとマイナスの間で簡単に転換できる。

【００１６】また、図３は集じん部に印加する電圧極性
と運転電圧の安定性に付いて、発明者等が行った実証試
験結果を示し、横軸は集じん部印加電圧，縦軸はスパー
クオーバー発生回数を表している。図３から明らかなよ
うに、極板洗浄後の集じん運転再開時において、集じん
部３の印加電圧をプラスからマイナス極性に切換えるこ
とにより、プラス極性のまま集じん運転した場合に比べ
てスパークオーバー発生回数が１８回から5.５回に大幅
減少して運転電圧が安定する。

【００１７】この実施例によれば、先記した参考例と比
べて、定常な集じん運転時には集じん部の印加電圧をプ
ラス極性としたので、極板洗浄後の集じん運転再開時に
おけるスパークオーバーの発生を抑えつつ、トータル的
にはオゾンの発生率をより一層改善できる。

【００１８】

【発明の効果】以上述べたように、本発明の運転方法を
採用することにより、集じん運転時に発生するオゾンの
発生率を低く抑えてトンネル内の空気中におけるオゾン
濃度の上昇を防ぎつつ、一方では集じん部の極板洗浄後
の集じん運転再開時におけるスパークオーバーの発生を
抑え、安定した運転電圧の下で高い集じん効率を確保す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例による電気集じん機の帯電部，
集じん部，および高電圧直流電源との接続回路図

【図２】図１における高電圧直流電源の回路図

【図３】集じん部に対する印加電圧，極性とスパークオ
ーバー発生回数との関係を表す特性図

【図４】本発明の実施例２に対応する運転方法のフロー
チャート図

【図５】トンネル用電気集じん機の概要構成図

【図６】従来の電気集じん機における帯電部，集じん
部，および高電圧直流電源との接続回路を表す図

【図７】図６における高電圧直流電源の回路図

【符号の説明】

２ 帯電部 ２ａ 放電線 ３ 集じん部 ３ａ 非接地極板 ７ 高電圧直流電源 ７ｂ，７ｂ-1，７ｂ-2 ダイオード

フロントページの続き (56)参考文献 特開 平５−237381（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−36857（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−39313（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B03C 3/00 - 3/88

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】自動車道路のトンネル内空気浄化システム
   に適用する電気集じん機の運転方法であり、電気集じん
   機が帯電部と集じん部からなるものにおいて、帯電部の
   放電線に印加する電圧をプラス極性に固定のまま、定常
   の集じん運転時には集じん部の非接地極板に印加する電
   圧をプラス極性とし、集じん部の極板洗浄後における集
   じん運転再開時に、一時的に集じん部に印加する電圧を
   マイナス極性となるように極性転換して集じん運転を行
   うことを特徴とするトンネル用電気集じん機の運転方
   法。
2. 【請求項２】請求項１記載の運転方法において、高電圧
   直流電源の整流回路に組み込んだダイオードの極性を切
   り替えて集じん部の印加電圧を極性転換することを特徴
   とするトンネル用電気集じん機の運転方法。