JPH0852381A - 電気集塵機の制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 電気集塵機の起動時間の短縮と、火花放電の
抑制。 【構成】 トンネル内の粉塵を含む空気の温度Ｔｐ、電
気集塵機の電極間の印加電圧Ｖｐを検出し、空気温度Ｔ
ｐをパラメータとする印加電圧Ｖｐに対する許容最大放
電電流Ｉ１を求め、許容最大放電電流Ｉ１が検出電流Ｉ
ｐを超えていれば、印加電圧Ｖｓを予め定める時間変化
率で上昇し、以下であればその印加電圧Ｖｓを低下させ
ることなく保持し、火花放電を抑制して円滑に希望する
定常運転のための高電圧Ｖｂ１に、もたらす。さらに空
気の予め定める基準温度Ｔｂと定常運転時の予め定める
印加電圧Ｖｂとによって、定常運転時の放電電流Ｉ２を
求め、この放電電流Ｉ２と検出電流Ｉｐとの差Ｅｂによ
って、設定された印加電圧Ｖｂを補正し、火花放電を抑
制して定常運転時の定電流運転を行う。

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ために好適に実施することが
できる電気集塵機の制御装置に関する。

【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
の絶縁碍子および電極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、電
極間に高電圧を印加すると、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、電
気集塵機の定常運転時の電圧、たとえば１１ｋＶ未満の
低い電圧を、所定時間印加した後に、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、また空気の状態（たとえば温度、圧力、湿
度、粉塵濃度など）が変化しており、それに応じて火花
放電の形態が変わり、したがって上述の短絡が生じない
ように低い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。それにもかかわらず、先行技術で
は低い電圧を印加する時間を比較的長い一定時間に設定
しており、これによって絶縁碍子および電極などの吸湿
状態が悪いときであっても短絡などを生じないようにし
ている。したがって先行技術では、起動のために低い電
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。

【０００４】また先行技術では、電気集塵機の定常運転
時には、電極間の印加電圧を火花放電回数で制御してお
り、すなわち予め定める時間、たとえば３０秒間内に予
め定める回数、たとえば３０回以上電極間で火花放電を
発生したことが検出されると、印加電圧を瞬時停止させ
て、定常運転時の高電圧から一定の電圧、たとえば１０
０〜２００Ｖだけ低下した電圧を印加し、その後、定常
運転時の高電圧にまで時間経過に伴って徐々に上昇して
いる。電極間に火花放電が発生すると、空気中に含まれ
ている粉塵への帯電作用がなくなり、また電極に付着集
塵されている粉塵が再飛散し、集塵効率が低下してしま
う。

【０００５】このような先行技術では、定常運転時にお
いて電気集塵機の電極間を流れる粉塵を含む空気の状態
は、たえず変化しており、その空気の状態によって火花
放電の形態が変わり、そのため火花放電を確実に検出す
ることができない。したがってこの先行技術のように、
火花放電回数のみで印加電圧を制御する構成では、火花
放電を抑制しかつ集塵効率を向上した最適な電圧を電極
間に印加して供給することはできない。電気集塵機で
は、電極間に火花放電が生じる直前の高電圧で、電極間
のコロナ放電電流が最大になり、イオン放出量が最大と
なり、これによって粉塵が荷電されて集塵効率が向上さ
れる。先行技術では、このような最適な集塵状態を保つ
ことができない。火花放電に関する先行技術として、特
開昭６１−４６５がある。

【０００６】

【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
御装置を提供することである。

【０００７】本発明の他の目的は、定常運転時におい
て、火花放電回数を低減し、しかも集塵効率を向上する
ことができるようにした電気集塵機の制御装置を提供す
ることである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、電圧を印加し
た電極間に粉塵を含むガスを流過す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、電極間の印加電圧Ｖｐを検出する電圧計と、電
極に流れる電流Ｉｐを検出する電流計と、温度検出手段
と電圧計の出力とに応答し、許容最大放電電流Ｉ１を求
める演算手段と、演算手段の出力Ｉ１と電流計の検出電
流Ｉｐとの差を求める減算手段と、減算手段の出力に応
答し、許容最大放電電流Ｉ１が検出電流Ｉｐを超えると
き、電極間に印加する電圧を予め定める時間変化率で上
昇する電圧制御信号を導出し、許容最大放電電流Ｉ１が
検出電流Ｉｐ以下のとき、電極間に印加する電圧を保持
する電圧制御信号を導出する電圧制御信号発生手段と、
電圧制御信号に応答して、電圧を発生して電極間に供給
する電圧発生手段とを含む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、電圧を印加した電極
間に粉塵を含むガスを流過する電気集塵機の制御装置に
おいて、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、定常運転時の電極間の予め定める
印加電圧Ｖｂを設定する印加電圧設定手段と、基準温度
設定手段と印加電圧設定手段との出力に応答し、定常運
転時の放電電流Ｉ２を求める演算手段と、電極に流れる
電流Ｉｐを検出する電流計と、演算手段の出力Ｉ２と電
流計の検出電流Ｉｐとの差を求める減算手段と、前記設
定された印加電圧Ｖｂを、減算手段の出力によって補正
し、その補正した電圧の電圧制御信号を導出する電圧制
御信号発生手段と、電圧制御信号に応答して、電圧を発
生して電極間に供給する電圧発生手段とを含むことを特
徴とする電気集塵機の制御装置である。また本発明は、
電圧を印加した電極間に粉塵を含むガスを流過する電気
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、定常運転時の電極間の予め定める
印加電圧Ｖｂを設定する印加電圧設定手段と、温度検出
手段と印加電圧設定手段との出力に応答し、定常運転時
の放電電流Ｉ２を求める演算手段と、電極に流れる電流
Ｉｐを検出する電流計と、演算手段の出力Ｉ２と電流計
の検出電流Ｉｐとの差を求める減算手段と、前記設定さ
れた印加電圧Ｖｂを、減算手段の出力によって補正し、
その補正した電圧の電圧制御信号を導出する電圧制御信
号発生手段と、電圧制御信号に応答して、電圧を発生し
て電極間に供給する電圧発生手段とを含むことを特徴と
する電気集塵機の制御装置である。また本発明は、電圧
を印加した電極間に粉塵を含むガスを流過する電気集塵
機の制御装置において、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、前記ガスの温度Ｔ
ｐを検出する温度検出手段と、基準温度設定手段または
温度検出手段の出力を切換えて導出する切換え手段と、
定常運転時の電極間の予め定める印加電圧Ｖｂを設定す
る印加電圧設定手段と、切換え手段からの出力と印加電
圧設定手段の出力とに応答し、定常運転時の放電電流Ｉ
２を求める演算手段と、電極に流れる電流Ｉｐを検出す
る電流計と、演算手段の出力Ｉ２と電流計の検出電流Ｉ
ｐとの差を求める減算手段と、前記設定された印加電圧
Ｖｂを、減算手段の出力によって補正し、その補正した
電圧の電圧制御信号を導出する電圧制御信号発生手段
と、電圧制御信号に応答して、電圧を発生して電極間に
供給する電圧発生手段とを含む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、電圧を印加した
電極間に粉塵を含むガスを流過す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、電極間の印加電圧Ｖｐを検出する電圧計と、電極
に流れる電流Ｉｐを検出する電流計と、温度検出手段と
電圧計の出力とに応答し、許容最大放電電流を求める第
１演算手段と、第１演算手段の出力Ｉ１と電流計の検出
電流Ｉｐとの差を求める第１減算手段と、第１減算手段
の出力に応答し、許容最大放電電流Ｉ１が検出電流Ｉｐ
を超えるとき、電極間に印加する電圧を予め定める時間
変化率で上昇する電圧制御信号を導出し、許容最大放電
電流Ｉ１が検出電流Ｉｐ以下のとき、電極間に印加する
電圧を保持する電圧制御信号を導出する第１電圧制御信
号発生手段と、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、温度検出手段と基準温度設
定手段との出力を切換えて導出する第１切換え手段と、
定常運転時の電極間の予め定める印加電圧Ｖｂを設定す
る印加電圧設定手段と、第１切換え手段からの出力と印
加電圧設定手段の出力とに応答し、定常運転時の放電電
流Ｉ２を求める第２演算手段と、第２演算手段の出力Ｉ
２と電流計の検出電流Ｉｐとの差を求める第２減算手段
と、前記設定された印加電圧Ｖｂを、第２減算手段の出
力によって補正し、その補正した電圧の電圧制御信号を
導出する第２電圧制御信号発生手段と、第１および第２
の電圧制御信号に応答し、第１電圧制御信号による電圧
Ｖｓが第２電圧制御信号による電圧Ｖｂ１未満であると
き、第１電圧制御信号を導出し、第１電圧制御信号によ
る電圧Ｖｓが第２電圧制御信号による電圧Ｖｂ１以上で
あるとき、第２電圧制御信号を導出する第２切換え手段
と、第２切換え手段からの第１または第２の電圧制御信
号に応答して、電圧を発生して電極間に供給する電圧発
生手段とを含むことを特徴とする電気集塵機の制御装置
である。

【０００９】

【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、その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。

【００１０】本発明に従えば、粉塵を含むガス、たとえ
ば空気の温度Ｔｐを温度検出手段によって検出し、また
電極間に印加されている電圧Ｖｐを電圧計で検出し、こ
の検出温度Ｔｐと検出電圧Ｖｐとによって演算手段２７
では、たとえばガス温度Ｔｐをパラメータとする印加電
圧Ｖｐに対する電極間の許容最大放電電流Ｉ１を、メモ
リのテーブルなどによって求め、減算手段３１では、演
算手段２７の出力である許容最大放電電流Ｉ１と電流計
によって検出された電極間の検出電流Ｉｐとの大小関係
を減算手段によって比較して検出し、許容最大放電電流
Ｉ１が検出電流Ｉｐを超えれば、予め定める時間変化率
で電極間に印加する電圧を上昇し、こうして電極間の放
電電流Ｉｐが許容値Ｉ１を超えないように印加電圧を上
昇させる。許容最大放電電流Ｉ１が検出された電流Ｉｐ
以下であれば、印加電圧を保持し、すなわちその電極間
の電圧を低下させることなく、一定に保ったままとす
る。こうして電極間に火花放電を起こさずに、印加電圧
を最短の時間で定常運転のための高電圧まで上昇させる
ことができる。こうしてガス温度と放電電流とに基づい
て、印加電圧の上昇パターンまたは上昇率が決定され、
電気集塵機の円滑な起動が行われる。

【００１１】また本発明に従えば、定常運転時には、電
極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動作が行われる。すなわち粉塵を含
むガスの予め定める基準温度Ｔｂ、たとえば２５℃を基
準温度設定手段で設定し、また定常運転時の電極間に印
加する電圧Ｖｂを、たとえば１１ｋＶに印加電圧設定手
段で設定し、このような基準温度Ｔｂと予め定められた
印加電圧Ｖｂとによって、演算手段４４では、たとえば
ガス温度Ｔｂをパラメータとする印加電圧Ｖｂに対する
放電電流特性をメモリのテーブルとしてストアしておく
ことなどによって、定常運転時の放電電流Ｉ２を求め、
減算手段４８では、演算手段４４の出力である放電電流
Ｉ２と電流計によって検出された電極間のコロナ放電の
ための検出された放電電流Ｉｐとの差Ｅｂを減算手段４
８で求め、その減算手段４８の出力によって、印加電圧
設定手段で設定された印加電圧Ｖｂを補正し、たとえば
放電電流Ｉ２が検出電流Ｉｐを超えていれば、設定され
た印加電圧を上昇するように補正し、また放電電流Ｉ２
が検出電流Ｉｐ以下であれば、設定印加電圧を減少し、
こうして電極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の火花放電回数を
大幅に低減することができ、集塵効率を良好にすること
ができる。

【００１２】特に本発明では、粉塵を含むガスの温度が
高くなったときであっても、電極間の放電電流値は、演
算手段４４によって求められた放電電流Ｉ２に保たれた
ままであり、このとき電極間の印加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、電極間の放電電
流が増大することになり、こうして放電電流Ｉ２が電極
に流れる電流Ｉｐ未満であって、かつその差（＝Ｉ２−
Ｉｐ）が大きくなり、したがって設定印加電圧Ｖｂが低
く補正されることになる。要約すると、ガス温度が高く
なったときには、放電電流値は一定に保たれたままであ
って、印加電圧が低下する。したがって火花放電回数を
大幅に低減することができるのである。

【００１３】また本発明に従えば、電気集塵機の定常運
転時に、粉塵を含むガスの温度を温度検出手段によって
検出し、その検出温度と、印加電圧設定手段によって設
定された予め定める印加電圧とによって定常運転時の放
電電流Ｉ２を求め、この放電電流Ｉ２と電流計の検出電
流Ｉｐとの大小関係、または差に基づいて、設定印加電
圧を補正する。これによって放電電流Ｉ２が、ガス温度
Ｔｐの変化に連動して変化し、したがって電極間に印加
される電圧の変動が小さくなり、定電圧制御が行われ
る。すなわち、定常時の設定印加電圧Ｖｂは一定であ
り、ガスの温度が変化することによって、演算手段で得
られる放電電流Ｉ２が変化し、この演算手段で得られる
放電電流Ｉ２が、実際の値、すなわち検出電流Ｉｐと一
致しているのであれば、それらの差Ｅｂ（＝Ｉ２−Ｉ
ｐ）は零または一定値であり、これによって電極間に与
えられる電圧が設定印加電圧Ｖｂまたはその設定印加電
圧Ｖｂに対応する一定値に保たれる。こうして上述のよ
うに定電圧制御が行われる。

【００１４】さらに本発明に従えば、起動のために電極
間に与える電圧Ｖｓが、定常運転のために電極間に与え
られる電圧Ｖｂ１以上になるまでは、その起動のための
電圧Ｖｓが電極間に与えられ、円滑に起動から定常運転
に第２切換え手段の働きによって移行することができ
る。

【００１５】

【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２の空間に吹出す。これによって
車道用トンネル２内の見通し距離の改善を行うことがで
きる。

【００１６】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とから成る。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。

【００１７】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、水が噴射されて水洗浄されて粉塵が捕集さ
れて払い落とされる。

【００１８】これらの電極１３，１４間に流れる放電電
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。

【００１９】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、火花制御
回路２３ａ、直流高電圧発生回路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および
集塵部用制御回路２２ａにそれぞれ与えられる。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２２ａ，２３ａ，２４ａは、帯電部
４のための各構成要素２２，２３，２４と同様な構成を
有している。

【００２０】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されたい放電電流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の特
性のライン２９に比べてライン３０の特性は、空気の温
度Ｔｐ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。

【００２１】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。

【００２２】 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。

【００２３】

【数１】

【００２４】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。

【００２５】

【数２】

【００２６】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。

【００２７】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。

【００２８】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間に印加する電圧Ｖ
ｓを表す電圧制御信号をライン３６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。時刻ｔ１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
ように零とし、また同様に時刻ｔ２，ｔ３から時間変化
率Ｋｇで印加電圧を上昇し、その後時間変化率を零とす
る。このような動作を繰り返して、電極６，７間の印加
電圧を時間経過にともなって上昇してゆく。時間変化率
Ｋｇは、たとえば２００Ｖ／ｓｅｃであってもよい。

【００２９】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。

【００３０】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。

【００３１】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。

【００３２】 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。

【００３３】 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。

【００３４】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 …（９） 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 …（10） 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、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。

【００３５】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。

【００３６】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を介して高電圧発生回路２４に与える。
高電圧発生回路２４は、ライン６６を介する印加電圧Ｖ
０ａ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。

【００３７】図１０は、火花発生回路２３の動作を説明
するための波形図である。ライン６１を介して火花発生
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１０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１０において実線で示されている。図１０の時刻
ｔ１，ｔ２，ｔ３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ｔ３ａにおいて、前述
の式１０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。

【００３８】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。

【００３９】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Ｖ０ａ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ｔ１０ａ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以降で短絡が継
続して発生されることが検出されると、時刻ｔ１２から
たとえば約５〜１０分間経過した時刻ｔ１３では、電気
集塵機３の電極６，７；１３，１４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、再び前述
の時刻ｔ１以降の集塵のための起動動作が繰り返され
る。

【００４０】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。

【００４１】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。

【００４２】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。

【００４３】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。

【００４４】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、電気集塵
機の起動時に、粉塵を含むガスの温度Ｔｐと、電極間の
印加電圧Ｖｐとによって、たとえばガス温度をパラメー
タとする印加電圧Ｖｐに対応する許容最大放電電流Ｉ１
を演算手段２７によって求め、この許容最大放電電流Ｉ
１と電流計の検出電流Ｉｐとの大小関係によって、許容
最大放電電流Ｉ１が検出電流Ｉｐを超えれば、電極間に
印加する電圧を予め定める時間変化率で上昇し、以下で
あれば電極間に印加する電圧を保持し、こうして起動時
における電極間の放電電流が許容値である許容最大放電
電流Ｉ１を超えないように電極間の印加電圧Ｖｓを上昇
させることができるようになり、これによって火花放電
を起こさずに、最短の時間で印加電圧を定常運転時の高
電圧まで上昇させることができるようになる。

【００４５】また本発明によれば、定常運転時には、粉
塵を含むガスの予め定める基準温度Ｔｂと、定常運転時
の電極間の予め定める印加電圧Ｖｂとに基づく演算手段
における放電電流特性に従って、放電電極間の定常運転
時の実際の放電電流が、演算手段４４から求められる放
電電流Ｉ２を超えないように、設定された印加電圧Ｖｂ
を補正し、これによって定常運転時の火花放電回数を大
幅に低減することができるようになり、しかも集塵効率
を向上することができる。特にガス温度が高くなったと
き、放電電流値はそのままで、印加電圧を前述の先行技
術に比べて低くすることができるようになり、大幅に火
花放電回数の低減が可能になり、定電流運転が可能とな
る。

【００４６】また本発明によれば、定常運転時には、粉
塵を含むガスの温度Ｔｐを温度検出手段によって検出
し、この検出温度Ｔｐと、定常運転時の予め定める印加
電圧Ｖｂとに基づいて、放電電流特性に従い、演算手段
４４によって放電電流Ｉ２を求め、この演算手段４４に
よって求められた放電電流Ｉ２と電流計の検出電流Ｉｐ
の大小関係によって前記設定印加電圧Ｖｂを補正するよ
うにし、定電圧運転を行うことができる。

【００４７】さらに本発明によれば、起動時に第１演算
手段２７を用いて電極間の印加電圧Ｖｓを定め、また定
常運転時の印加電圧Ｖｂ１は、第１切換え手段３８によ
って選択された検出ガス温度Ｔｐまたは基準温度Ｔｂ
と、定常運転時の設定印加電圧Ｖｂとに基づいて第２演
算手段４４で求められる放電電流Ｉ２によって設定印加
電圧Ｖｂを補正し、こうして定常運転時の定電流制御ま
たは定電圧制御を切換えて行うことができるようにし、
さらに起動時の第１電圧制御信号発生手段３３，３５に
よって定められる起動時の印加電圧Ｖｓが、定常運転時
のための第２電圧制御信号発生手段５２，５３，５４に
よって定められる印加電圧Ｖｂ１に達すると、第２切換
え手段５７，５８，５９の働きによって起動状態から定
常運転に円滑に移行することができるようになる。

【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の構成を示す簡略化し
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】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。

【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 演算手段 ３１，４８ 減算回路 ３３ 判定手段 ３５ 起動電圧制御信号発生手段 ３８ 切換えスイッチ ４２ 基準温度設定手段 ４５ 印加電圧設定手段 ５２ 補正値演算手段 ５４，６０ 加算回路 ５７ 切換え回路

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 電圧を印加した電極間に粉塵を含むガス
   を流過す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、 電極間の印加電圧Ｖｐを検出する電圧計と、 電極に流れる電流Ｉｐを検出する電流計と、 温度検出手段と電圧計の出力とに応答し、許容最大放電
   電流Ｉ１を求める演算手段と、 演算手段の出力Ｉ１と電流計の検出電流Ｉｐとの差を求
   める減算手段と、 減算手段の出力に応答し、許容最大放電電流Ｉ１が検出
   電流Ｉｐを超えるとき、電極間に印加する電圧を予め定
   める時間変化率で上昇する電圧制御信号を導出し、許容
   最大放電電流Ｉ１が検出電流Ｉｐ以下のとき、電極間に
   印加する電圧を保持する電圧制御信号を導出する電圧制
   御信号発生手段と、 電圧制御信号に応答して、電圧を発生して電極間に供給
   する電圧発生手段とを含むことを特徴とする電気集塵機
   の制御装置。
2. 【請求項２】 電圧を印加した電極間に粉塵を含むガス
   を流過する電気集塵機の制御装置において、 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、 定常運転時の電極間の予め定める印加電圧Ｖｂを設定す
   る印加電圧設定手段と、 基準温度設定手段と印加電圧設定手段との出力に応答
   し、定常運転時の放電電流Ｉ２を求める演算手段と、 電極に流れる電流Ｉｐを検出する電流計と、 演算手段の出力Ｉ２と電流計の検出電流Ｉｐとの差を求
   める減算手段と、 前記設定された印加電圧Ｖｂを、減算手段の出力によっ
   て補正し、その補正した電圧の電圧制御信号を導出する
   電圧制御信号発生手段と、 電圧制御信号に応答して、電圧を発生して電極間に供給
   する電圧発生手段とを含むことを特徴とする電気集塵機
   の制御装置。
3. 【請求項３】 電圧を印加した電極間に粉塵を含むガス
   を流過す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、 定常運転時の電極間の予め定める印加電圧Ｖｂを設定す
   る印加電圧設定手段と、 温度検出手段と印加電圧設定手段との出力に応答し、定
   常運転時の放電電流Ｉ２を求める演算手段と、 電極に流れる電流Ｉｐを検出する電流計と、 演算手段の出力Ｉ２と電流計の検出電流Ｉｐとの差を求
   める減算手段と、 前記設定された印加電圧Ｖｂを、減算手段の出力によっ
   て補正し、その補正した電圧の電圧制御信号を導出する
   電圧制御信号発生手段と、 電圧制御信号に応答して、電圧を発生して電極間に供給
   する電圧発生手段とを含むことを特徴とする電気集塵機
   の制御装置。
4. 【請求項４】 電圧を印加した電極間に粉塵を含むガス
   を流過する電気集塵機の制御装置において、 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、 前記ガスの温度Ｔｐを検出する温度検出手段と、 基準温度設定手段または温度検出手段の出力を切換えて
   導出する切換え手段と、 定常運転時の電極間の予め定める印加電圧Ｖｂを設定す
   る印加電圧設定手段と、 切換え手段からの出力と印加電圧設定手段の出力とに応
   答し、定常運転時の放電電流Ｉ２を求める演算手段と、 電極に流れる電流Ｉｐを検出する電流計と、 演算手段の出力Ｉ２と電流計の検出電流Ｉｐとの差を求
   める減算手段と、 前記設定された印加電圧Ｖｂを、減算手段の出力によっ
   て補正し、その補正した電圧の電圧制御信号を導出する
   電圧制御信号発生手段と、 電圧制御信号に応答して、電圧を発生して電極間に供給
   する電圧発生手段とを含むことを特徴とする電気集塵機
   の制御装置。
5. 【請求項５】 電圧を印加した電極間に粉塵を含むガス
   を流過す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、 電極間の印加電圧Ｖｐを検出する電圧計と、 電極に流れる電流Ｉｐを検出する電流計と、 温度検出手段と電圧計の出力とに応答し、許容最大放電
   電流を求める第１演算手段と、 第１演算手段の出力Ｉ１と電流計の検出電流Ｉｐとの差
   を求める第１減算手段と、 第１減算手段の出力に応答し、許容最大放電電流Ｉ１が
   検出電流Ｉｐを超えるとき、電極間に印加する電圧を予
   め定める時間変化率で上昇する電圧制御信号を導出し、
   許容最大放電電流Ｉ１が検出電流Ｉｐ以下のとき、電極
   間に印加する電圧を保持する電圧制御信号を導出する第
   １電圧制御信号発生手段と、 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、 温度検出手段と基準温度設定手段との出力を切換えて導
   出する第１切換え手段と、 定常運転時の電極間の予め定める印加電圧Ｖｂを設定す
   る印加電圧設定手段と、 第１切換え手段からの出力と印加電圧設定手段の出力と
   に応答し、定常運転時の放電電流Ｉ２を求める第２演算
   手段と、 第２演算手段の出力Ｉ２と電流計の検出電流Ｉｐとの差
   を求める第２減算手段と、 前記設定された印加電圧Ｖｂを、第２減算手段の出力に
   よって補正し、その補正した電圧の電圧制御信号を導出
   する第２電圧制御信号発生手段と、 第１および第２の電圧制御信号に応答し、第１電圧制御
   信号による電圧Ｖｓが第２電圧制御信号による電圧Ｖｂ
   １未満であるとき、第１電圧制御信号を導出し、第１電
   圧制御信号による電圧Ｖｓが第２電圧制御信号による電
   圧Ｖｂ１以上であるとき、第２電圧制御信号を導出する
   第２切換え手段と、 第２切換え手段からの第１または第２の電圧制御信号に
   応答して、電圧を発生して電極間に供給する電圧発生手
   段とを含むことを特徴とする電気集塵機の制御装置。