JP3258610B2 - 電気集塵機及び電気集塵機の運転方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば自動車用道
路におけるトンネル等に設置されてトンネル内の汚染空
気を清浄化する電気集塵機及び電気集塵機の運転方法に
関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、例えば自動車用道路におけるトン
ネル内の汚染空気を浄化する方法として、電気集塵機に
よる方法が用いられるようになってきている。この電気
集塵機による方法は、図４に示すようにトンネル１内に
迂回隧道２を形成し、その吸気口３側に設けた集塵機室
４内に電気集塵機５ａ，５ｂを配置すると共に、その下
流側、すなわち、送気口６側に風量可変型送風機７を配
置している。上記送気口６は、トンネル１の天井部分に
設けられる。また、上記迂回隧道２内には、図示しない
が汚水処理装置、電気室等が設置される。

【０００３】上記の構成において、送風機７を作動させ
てトンネル１内から汚染空気を隧道２内に抽気し、この
抽気した汚染空気を電気集塵機５ａ，５ｂで清浄化し、
送気口６よりトンネル１内に再び送気することによって
トンネル１内の汚染空気を浄化する。また、上記トンネ
ル１内に車両の通過を検出する車両検出センサを設け、
このセンサにより検出した単位時間当りの通過車両台
数、すなわち、交通量に応じて送風機７の風量（送風機
回転数）を可変設定している。この場合、電気集塵機５
ａ，５ｂは、上記送風機７の風量に関係なく、集塵ユニ
ットに供給する電圧、電流を一定に保っている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】図５は、従来における
上記送風機７の制御と電気集塵機５ａ，５ｂの動作の関
係を示したものである。図５（ａ）に示すようにセンサ
により検出したトンネル１内の交通量が一定量以上のと
きは、送風機７を定格（１００％）で駆動し、交通量が
少ないときは、その交通量に応じて送風機７を定格以下
で駆動する。一方、電気集塵機５ａ，５ｂは、図５
（ｂ）に示すようにトンネル１内の交通量に関係なく、
直流高電圧電源から集塵ユニットに供給する電圧、電流
を一定（消費電力を一定）に保持している。

【０００５】上記のように集塵ユニットに供給する電
圧、電流を一定に保持した場合、集塵効率は図５（ｃ）
に示すように送風機７の風量に応じて変化する。すなわ
ち、電気集塵機５ａ，５ｂは、集塵する空気の流速が低
いと集塵効率が高くなるので、図５（ｃ）に示すように
送風機７の風量が定格のときは集塵効率が基準値Ａに保
たれているが、風量が定格より少なくなると、それに応
じて集塵効率が基準値Ａより高くなる。すなわち、送風
機７の風量が定格以下になると、集塵効率が必要以上に
高くなり、無駄な電力を消費する。

【０００６】一方、電気集塵機５ａ，５ｂでのオゾン発
生量は、単位ガス量あたりの電流にほぼ比例するため、
従来のように集塵ユニットに供給する電圧、電流を一定
に保持した場合、図５（ｄ）に示すように送風機７の風
量に関係なく一定に保たれる。従って、図５（ｅ）に示
すように、送風機７の風量が定格であればオゾン濃度を
基準値Ａ以下に保つことができるが、集塵ユニットの印
加電圧を定格電圧に保ったまま、送風機７の風量を定格
風量以下とすると、オゾンの発生量は一定で風量のみが
少なくなるので、その風量に応じてオゾン濃度が基準値
Ａよりも高くなる可能性がある。

【０００７】上記従来のように送風機７の風量に関係な
く、集塵ユニットの供給電圧、電流を一定に保持した場
合、送風機風量が定格風量以下になったときにオゾン濃
度が高くなり、また、無駄な消費電力を必要とするなど
の問題があった。

【０００８】本発明は上記の課題を解決するためになさ
れたもので、送風機風量が定格風量以下になった場合で
もオゾン濃度を基準値以下に保つことができ、且つ無駄
な電力消費を防止し得る電気集塵機及び電気集塵機の運
転方法を提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】請求項１に係る発明は、
自動車用道路におけるトンネル内の汚染空気を清浄化す
る電気集塵機において、集塵ユニットと、前記集塵ユニ
ットの下流側に設けられた風量可変型送風機と、前記集
塵ユニットに電力を供給する直流高圧電源と、前記トン
ネル内を走行する車両を検出する車両検出センサと、前
記車両検出センサの車両検出信号に基づいて単位時間当
りの交通量を算出し、交通量に応じた制御信号を出力す
る交通量検出部と、前記交通量検出部から出力される制
御信号により前記送風機の風量を制御する送風機コント
ローラと、前記交通量検出部から出力される制御信号に
より前記送風機の動作状態を判別して前記直流高圧電源
から集塵ユニットに供給される電力を制御する制御装置
とを具備し、前記制御装置は、前記送風機の風量が定格
で駆動される場合には前記直流高圧電源から定格の電力
を前記集塵ユニットに供給し、前記送風機の風量が定格
以下で駆動される場合には、それに比例して直流高圧電
源から集塵ユニットに供給する電力を低下させ、該集塵
ユニットの集塵効率を一定に保持することを特徴とす
る。

【００１０】請求項２に係る発明は、自動車用道路にお
けるトンネルの迂回隧道に直流高圧電源を備えた集塵ユ
ニットを配置すると共に、その下流側に風量可変型送風
機を配置してトンネル内の汚染空気を清浄化する電気集
塵機の運転方法において、前記トンネル内を走行する車
両を車両検出センサにより検出し単位時間当りの交通量
を算出して交通量に応じた制御信号を出力する交通量検
出手段と、前記交通量検出手段から出力される制御信号
により前記送風機の風量を制御する送風機制御手段と、
前記交通量検出手段から出力される制御信号により前記
送風機の動作状態を判別し、前記送風機の風量が定格で
駆動される場合には前記直流高圧電源から定格の電力を
前記集塵ユニットに供給し、前記送風機の風量が定格以
下で駆動される場合には、それに比例して直流高圧電源
から集塵ユニットに供給する電力を低下させ、該集塵ユ
ニットの集塵効率を一定に保持する集塵ユニット制御手
段とを備えたことを特徴とする。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の一
実施形態を説明する。図１は、送風機及び集塵ユニット
を制御する全体のシステム構成について示したものであ
る。図１において、１１は図４におけるトンネル１内を
走行する車両を検出する車両検出センサで、その検出信
号は交通量検出部１２へ送られる。この交通量検出部１
２は、車両検出センサ１１から送られてくる車両検出信
号に基づいて単位時間当りの交通量を算出し、その交通
量に応じた制御信号を送風機コントローラ１３及び電気
集塵機１４へ出力する。上記送風機コントローラ１３
は、交通量検出部１２からの制御信号に応じて送風機７
の風量、すなわち送風機回転数あるいは動翼角度を制御
する。

【００１２】また、上記交通量検出部１２から電気集塵
機１４に送られた制御信号は、制御装置２１に入力され
る。この制御装置２１は、交通量検出部１２から送られ
てくる制御信号に応じて直流高電圧電源２２から電極２
３に供給される電圧あるいは電流を制御する。すなわ
ち、制御装置２１は、送風機７の風量が定格（１００
％）で駆動される場合には、直流高電圧電源２２から定
格の電圧、電流（消費電力）を電極２３に供給し、送風
機７の風量が定格以下の場合には、それに比例して直流
高電圧電源２２から電極２３に供給される電圧、電流を
変化させる。

【００１３】図２は、上記電気集塵機１４の全体の構成
例を示したものである。図２において、３１は集塵ユニ
ットで、集塵用の電極２３、汚染空気の流入を制御する
ダンパ３２、上記電極２３及び電極支持用の絶縁碍子等
を水洗浄するための洗浄ノズル３３からなっている。

【００１４】上記電極２３には、直流高電圧電源２２か
ら直流高電圧が印加される。この直流高電圧電源２２
は、制御装置２１からの制御指令に従って所定の電圧を
電極２３に印加する。上記直流高電圧電源２２は、図示
しないが、交流電圧を高圧トランスにより昇圧し、その
二次側コイルに発生した高電圧を整流して直流高電圧を
得ている。

【００１５】また、上記ダンパ３２には、空気配管３４
が接続され、この空気配管３４の途中に電磁弁３５が設
けられる。この電磁弁３５は、制御装置２１からの制御
指令によりオン／オフ制御され、それに応じてダンパ３
２が開閉操作される。

【００１６】更に、上記洗浄ノズル３３には、水配管３
６が接続され、この水配管３６の途中に電磁弁３７が設
けられる。この電磁弁３７は、制御装置２１からの制御
指令によりオン／オフ制御される。電磁弁３７がオンす
ることによって洗浄ノズル３３から水が噴霧されて洗浄
が行なわれる。また、上記制御装置２１は、上記したよ
うに交通量検出部１２から送られてくる制御信号に応じ
て直流高電圧電源２２の出力電圧あるいは電流を制御す
る。

【００１７】次に、上記交通量検出部１２から出力され
る制御信号に基づく制御装置２１の制御動作について図
３を参照して説明する。図１における交通量検出部１２
は、車両検出センサ１１から送られてくる車両検出信号
に基づいて単位時間当りの交通量を算出し、その交通量
に応じた制御信号を送風機コントローラ１３及び電気集
塵機１４へ出力する。

【００１８】すなわち、交通量検出部１２は、車両検出
センサ１１により検出したトンネル１内の交通量が一定
量以上のときは、図３（ａ）に示すように送風機コント
ローラ１３を介して送風機７を定格（１００％）で駆動
し、交通量が少ないときは、その交通量に応じて送風機
７を定格以下で駆動する。また、交通量検出部１２は、
送風機７に対するものと同様の制御信号を制御装置２１
に出力する。この制御装置２１は、図３（ｂ）に示すよ
うに送風機７が定格（１００％）で駆動される場合は、
直流高電圧電源２２から電極２３に定格の電圧、電流を
出力させ、送風機７が定格以下で駆動される場合には、
それに比例して直流高電圧電源２２から電極２３に供給
する電圧、電流を変化（低下）させる。従って、送風機
７が定格以下で駆動される場合には、電気集塵機の消費
電力を低減することができる。

【００１９】そして、上記のように送風機７の風量の変
化に比例して電極２３への印加電圧、電流を変化させる
ことにより、図３（ｃ）に示すように集塵効率を一定値
に、つまり、送風機７の風量が定格であっても、また、
定格以下の場合であっても集塵効率を常に基準値Ａに保
つことができる。

【００２０】一方、電気集塵機でのオゾン発生量は、単
位ガス量当りの電流にほぼ比例するため、上記したよう
に送風機風量の変化に応じて電極２３への印加電圧、電
流を変化させることにより、図３（ｄ）に示すように送
風機７の風量の低下にともなってオゾン発生量が減少す
る。

【００２１】従って、図３（ｅ）に示すように、送風機
風量を定格風量以下にした場合でも、オゾン濃度を一定
濃度（基準値Ａ）以下に保つことができる。なお、上記
実施形態では、交通量検出部１２から出力される制御信
号により制御装置２１が動作するようにしたが、その
他、例えば送風機７の風量をセンサあるいは送風機コン
トローラ１３の出力信号から検出して制御装置２１を作
動させるようにしても、上記実施形態と同様の効果を得
ることができる。

【００２２】

【発明の効果】以上詳記したように本発明によれば、集
塵ユニットの下流側に風量可変型送風機を設けてなる電
気集塵機において、上記送風機の風量変化に比例して集
塵ユニットに印加する電圧又は電流を変化させるように
したので、送風機風量が定格風量以下になった場合でも
オゾン濃度を基準値以下に保つことができ、且つ無駄な
電力消費を防止して省エネ運転を行なうことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態に係る電気集塵機及び送風
機の制御システムを示すブロック図。

【図２】同実施形態における電気集塵機の全体の構成を
示す図。

【図３】同実施形態における制御装置の送風機風量に基
づく制御動作を説明するための図。

【図４】本発明の対象とする電気集塵機によりトンネル
内の汚染空気を浄化する場合の構成例を示す図。

【図５】従来における送風機の制御と電気集塵機の動作
との関係を示す図。

【符号の説明】

１ トンネル ２ 迂回隧道 ３ 吸気口 ４ 集塵機室 ５ａ，５ｂ 電気集塵機 ６ 送気口 ７ 送風機 １１ 車両検出センサ １２ 交通量検出部 １３ 送風機コントローラ １４ 電気集塵機 ２１ 制御装置 ２２ 直流高電圧電源 ２３ 電極 ３１ 集塵ユニット

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 上田 泰稔 兵庫県高砂市荒井町新浜２丁目１番１号 三菱重工業株式会社高砂研究所内 (56)参考文献 特開 平３−160232（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−35947（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−193150（ＪＰ，Ａ) 特開 昭64−22363（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−126212（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−337397（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−126210（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−138071（ＪＰ，Ａ) 実開 昭60−136750（ＪＰ，Ｕ) (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】 自動車用道路におけるトンネル内の汚染
   空気を清浄化する電気集塵機において、 集塵ユニットと、前記集塵ユニットの下流側に設けられ
   た風量可変型送風機と、前記集塵ユニットに電力を供給
   する直流高圧電源と、前記トンネル内を走行する車両を
   検出する車両検出センサと、前記車両検出センサの車両
   検出信号に基づいて単位時間当りの交通量を算出し、交
   通量に応じた制御信号を出力する交通量検出部と、前記
   交通量検出部から出力される制御信号により前記送風機
   の風量を制御する送風機コントローラと、前記交通量検
   出部から出力される制御信号により前記送風機の動作状
   態を判別して前記直流高圧電源から集塵ユニットに供給
   される電力を制御する制御装置とを具備し、 前記制御装置は、前記送風機の風量が定格で駆動される
   場合には前記直流高圧電源から定格の電力を前記集塵ユ
   ニットに供給し、前記送風機の風量が定格以下で駆動さ
   れる場合には、それに比例して直流高圧電源から集塵ユ
   ニットに供給する電力を低下させ、該集塵ユニットの集
   塵効率を一定に保持することを特徴とする電気集塵機。
2. 【請求項２】 自動車用道路におけるトンネルの迂回隧
   道に直流高圧電源を備えた集塵ユニットを配置すると共
   に、その下流側に風量可変型送風機を配置してトンネル
   内の汚染空気を清浄化する電気集塵機の運転方法におい
   て、 前記トンネル内を走行する車両を車両検出センサにより
   検出し単位時間当りの交通量を算出して交通量に応じた
   制御信号を出力する交通量検出手段と、前記交通量検出
   手段から出力される制御信号により前記送風機の風量を
   制御する送風機制御手段と、前記交通量検出手段から出
   力される制御信号により前記送風機の動作状態を判別
   し、前記送風機の風量が定格で駆動される場合には前記
   直流高圧電源から定格の電力を前記集塵ユニットに供給
   し、前記送風機の風量が定格以下で駆動される場合に
   は、それに比例して直流高圧電源から集塵ユニットに供
   給する電力を低下させ、該集塵ユニットの集塵効率を一
   定に保持する集塵ユニット制御手段とを備えたことを特
   徴とする電気集塵装置の運転方法。