JPS5910355A - 電気集じん器の異常処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は電気業じん器のうち生として環境改善用に使用
される、集じん極板間隔が１０ｔ！ｊメートルを越えな
い電気業じん巷の異常処理装置に関する。この種の電気
業しん器は一般に極板間に付着した固形異物による異常
スパークや高抵抗短絡によって被補集物質が加熱される
可能性があるため、とりわけオイルミスト果じんのよう
に比較的引火しやすい物質をあつかう場合、適当な予防
保全措置をほどこすことが必要とされる。

この種の予防保全措置として第１図に示すような方法が
従来知られている。本図は荷電部と果しん部を電気的に
分離した二段式電気業しん器の例である。第１図−こお
いて１は外圧変圧器であり商用ライン電源電圧を人力す
ることにより果しんに必要な高′屯圧を出力する。この
出力を整流ユニットＤ１にて整流して電気業じん器のコ
ロナ放電部すなわち荷電部４および果じん部５に直流高
電圧を供給する。他方、これら直流高電圧の反対極側は
パス８およびパス９を介してパス７に結合されパス７は
電気業じん器の外囲器６に接合されここで接地される。

このような構成によって電気業じん器本体の荷電部４ぢ
よび果じん部５を流れる電流はそれぞれパス８およびパ
ス９を流れる電流と等しくなる。そこで荷電部４および
果じん部５を流れる電流を検出する手段としてパス８お
よびパス９からパス７に至る回路内に抵抗器１０および
１１をそれぞれそう入することにより電流値を電圧値ｌ
こ換算し、これら電圧値をコンパレータ１２および１３
を用いてそれぞれあらかじめ定めたしきい値−ｖ２およ
び−ｖｌと比較し、電圧の絶対値のいずれかがこれらし
きい値の絶対値を越えた場合、谷コンパレータの出力に
よりトランジスタ１４かａ作し、リレー１５を動作させ
て、生変圧器大刀回路のスイッチ１６をＮ除することｌ
こより電気業じん器本体への高電圧の供給を停止し、こ
の処理により′電気業しん器の荷゛ｌｌｌ８１Ｉもしく
は呆じん部−こおける発火事故を未然に防ぐというもの
である。

しかし本方式は次に示ずような欠点ヲ有する。

本発明が対象とする粂じん極板間隔が比較的小さい電気
業じん器ｆｃおいでは、スパークのように不Ｏｆｍ的Ｊ
こ発生し、びん度か大きすぎなければ危険ではない一気
的祝嫁と、極板間短絡のごとく発火危険にたたらｌこ帖
ひつく電気的現象が生じつるため、４４ＬｉζｖＬηＣ
値の大小のみで危険の度合いを判断することは本来無理
があり、そのため補助手段とし一〇コ／デン？　１７　
、および１８を抵抗器ｌＯおよびＩｌｌこそれぞれ並列
に接続する方法が用いられる。これらコンデンサはスパ
ークによりパス７を通して流出する電気エネルギを吸収
する役割と、短絡型ｉを一定時間孜収して短絡電流の発
生とコンパレータの動作との１閾に遅延を生ぜしめる役
割をはだすことにより予吃保全回路の誤動作を一応防止
するごとが出来るとされている。しかし、本回路構成に
おいで異常１元の検出感度を上げるために例えば抵抗１
１の直を大さくすると、遅延時間を変えないためζこは
コンデンサ１８の容量を減じなければならず、コンデン
サ１８の容Ｉを減じると、該コンデンサはより小量の電
荷で設定電圧値下で充電されでしまい、スパークの発生
による誤動作耐力が減じられる。逆ｌこスパークの誤動
作耐力を減少せしめないためにコンデンサの容量を減じ
なければ、遅延時間が垣くなりすぎること（こよる誤動
作が発生するというよう１こコンデンサの容量に対する
要求が相反する結果となり、そのため実用器においでた
びたび誤動作を生じるという欠点を有していた。

この発明は上記の欠点を除去しでより安全かつ誤動作の
少ない電気業じん器を提供することを目的とする。

器６、バス７．８および９の構成は第１図の場合と同じ
である。本実施例においてはパス７とバス８の間（こ７
オトカプラ２ｏを、パス７とバス９の間にフォトカプラ
２１をそれぞれそう入する。フォトカプラの出力トラン
ジスタのエミッタは抵抗２２および３５谷・介しで接地
され、谷抵抗の反接地側端はそれぞれコンパレータ２３
、ならびに２４およびコンパレータ２５ならびに２６に
接続される。コンパレータ２３，２４，２５．２６の出
力端子はいずれもマイコンチップ２７の入力端子のどれ
かに１対ｌで接続される。

！イコンチツプ２７の出力端子の１つはバッファインバ
ータ２８を介してトランジスタ３ｏのベースに接続され
、トランジスタ３ｏのコレクタハリレー３２を介して直
流ｍ源に接続される。マイコンチップ２７の出力端子の
他の１つはバッファ　５− インバータ２９を介してトランジスタ３１のペースに接
続され、トランジスタ３１のコレクタはソリッドステー
トフォトリレー３３のトリガダイオード３３ａを介して
直流電源ｌこ接続される。次に本回路構成の動作原理（
ごついて説明する。

本実施例においては電気業じん器の荷電部および集じん
部を流れる電流を検出する手段としてフォトカプラ２０
および２１を用いており、これらフォトカプラの入力端
子はほは電気業しん器の荷′屯部および果じん部を流れ
る電流ζこ一致する。フォトカプラの出力電流値は入力
ｉｊＬ流値の増加に対し単調増大函数的に増加するため
、結局フォトカプラ２０および２１のエミッタ端子電圧
は電気業じん器本体の荷電部および果じん部の′−流の
増加に対し、当初単調増大函数的に増大し、供Ｉ＆直流
電圧ｖ十の値で飽和するといった変化をする。

電気業じん器本体の荷′に部および果しん部を流れる電
流値は、あらかじめ設計された適正な値の範囲があり、
これらの上限ならびをこ下限に刈応するフォトカプラ２
０．２１のエミッタ端子電圧が、　６− ゼロよりも大きく、かつ飽和電圧よりも小さくなるよう
に抵抗２２および３５の値を設定しておくことは容易で
ある。このように設定しておけばコンパレータ２３，２
４，２５．２６の出力状態を検知することにより電気東
じん器に′に流異常が生じているか否かの判定（Ｊ容易
である。さて問題は電気集じん器に電流異常が生じた場
合、それが発火等の危険をもたらす異常かそれとも率な
る過渡この点で本方式は際立った特徴８有している。

発明者の実験によると、発火等の危険をもたらす異常と
は例えは油性切Ｓｔ＋藺と繊維じんが果しん極板上に混
在した状態でスパークの発生びん度がある限度を越える
場合ならびに果しん極板間の異物がもたらす半短絡状態
が発生した場合である。このうち前者はこれ談でにも知
られている危険であるが、後者は発明者の緒実験の結果
間らかになった危険であり、その結果力１ら発明者は牛
短絡状独の検出下限として従来行なオ〕れている数ミリ
アンペアの制御では不完全であり、少くとも横用感度を
１ケタ程度上げる必要があるとの結＃Ｊを得た。

この目的は抵抗３５の値を数十キロオームζこ設定する
ことによって実現しつる。他方、スパークが発生した場
合、１１ｆ流の瞬時値は数キロアンペアに達することが
あるが、この電流はフォトカプラｌこ直接流入せず、−
たんコンデンサ１８にたくわえられてのち、フォトカプ
ラ２１．抵抗３６をへて放電される。このとき抵抗３６
はフォトカプラ２１の保護抵抗の役割をする。フォトカ
プラ保−の目的のみから考えれはこの抵抗の値は大きい
ほど良いが、他方化じつる来しん極板の完全短絡の際の
短ＭＩ′＃／を流（集じん部電気主回路には一般に保護
抵抗を入れるが、インピダンス電圧降下を防ぐためこの
抵抗値には限界があり数ミリアンペア流れることは通常
さけられない）によっても抵抗３６の両端に高′１圧が
発生しない程度に小さい抵抗値でなければならない。こ
のためスパーク発生時にホトカプラ入力端を流れる′＃
ｌｔ流値は前出の半短絡状態の検出限界よりも大きい値
となるのが普通である。従ってフォトカプラ２１のエミ
ッタ端子電圧は、スパーク発生のたびに飽和電圧に達す
ることとなる。従ってマイコンチップ２７はこれを−た
んは異常と判断するのであるが、この状Ｍはスパーク終
了とほぼ同時に解除され、それに要する時間は１ｍｓよ
りも小さい。−男手短絡状態が発生しこれが持続する場
合コンパレータの出力状態は前者と同一であるが時間的
φこは１ｍｓを越えて継続し、これら時間の差異により
果しん極板間にスパークが発生したのか、半短絡状態に
あるのかの明瞭な判別が可能である。さらにマイク日コ
ンピュータ内蔵のタイマ機能とメモリ機能を用いればス
パークの発生ひん度も足置的に検知出来、スパークひん
度が危険限界を越えた場合、これをも明瞭に判別しつる
。

なお半短絡状態の発生又はスパークひん度の過剰をマイ
クロコンピュータがｇ織した場合、自動的に電源停止、
メンテナンス要求の表示をするのであるが、これらの危
険状態は−たん電圧ｆａ＃ｔするとそれだけで回復する
こともあるのでこうし　９− た事態にそなえ、ソリッドステートホトリレー３３によ
って１度電源を切り一たん装置を休ませてのち再投入を
し、もし回復しない場合のみリレー３２を切ることｌこ
よってリレー３４の自己ホールドを解除して装置ｉｔを
停止し、メンテナンス要求の表示をする。

つぎに、本発明の実施例におけるマイクロコンピュータ
２７の動作を第３図に示すゼネラルフローチャートにも
とづいて説明する。８１〜８３３はステップを示すもの
で、ステップ８１で起ｍ＋かけ、ステップＳ２で必要な
初期化を行なってから、ステップＳ３で第２図のソリッ
ドステート７オトリレー（ＳＩＲ）３３をＯＮさせるべ
く、バッファインバータ２９を介してトランジスタ３１
を導通させる。ソリッドステート７オトリレー（８８Ｒ
）３３は公知のもので、トリガーダイオード３３ａに電
圧か印加されればＯＮ、その逆ならばＯＦＦである。つ
いでステップＳ４にて所定時間（実施例では１００ｍ５
）の時限をとったのち、ステップＳ５で電流の異常有無
を検査する。具体的−１〇− には第２図のコンパレータ２３〜２６の出力を同時にチ
ェックする。異常がなけれ（ｆこのステップＳ５を繰返
すが、異常がある場合ｌこはそれがどのコンパレータの
出力かを晃ｄこいく。談ずステップＳ６で集じん部の′
ｗＩＬ流不足（コンパレータ２６の出力あす）、ステッ
プＳ７で果しん部の電流過剰（コンパレータ２５の出力
あり）を調べる。

集じん部の″Ｋｌ！ｉＩ＋、不足の場合はステップ８２
３１こ飛び、再度信号を取り込んで、ステップ８２４に
てコンパレータ２３〜２６の出力有無を見る。異常がな
ければステップＳ５ｆこ戻る。異常があれば所定の異常
検知予定数をプリセットしであるレジスタからｒｌＪを
減算し、ゼロでなければステップ８５＃こ戻る。ゼｐで
あれば異常検知数が所定数に達したとしてステップ８２
６にてソリッドステート７オトリレー（ＳＳＲ）３３を
ＯＦＦさせ、ステップ８２７で所定時間（実施例で（ｉ
１秒間）詩画をとって再びステップ８２８でＳ　Ｂ　Ｉ
ｔ　３３をＯＮさせる。ステップ８２９で所定時間（実
施例では１００　ｍ５ｅｃ　）待ったのち、ステップ３
０で電流異常がなおも生じるか否かを見る。異常か生じ
なければステップＳ５に戻り、なおも異常が生じるよう
であればステップ５３２ｃこて装Ｗ、を停止（リレー３
２によるＩｌｆ源断）およびブザー吹鳴等を行ないステ
ップ８３３で終了する。

集じん部の電流が過剰の場合ｌこは、ステップ８７から
ステップＳ８へ進み、過剰状態がたとえば２０ｍ５ｅｃ
以上続くか否かを児、続けば短絡発生とみなしてソリッ
ドステート７オトリレー（ＳＳＲ）３３ｉＯＦＦする。

その後のステップ８１０〜８１３は前記したステップ８
２７〜８３０と同一思想で、′電源を−たん切ることに
よる回復を狙ったものである。ステップ８３０で電流過
剰状態が消減ずればステップ８５に戻るが、消減しなけ
ればステップ８３２へ飛び装置１ｌｌｉを停止させる。

ステップＳ８で電流過剰状態が２０ｔｎｓｅｃ以下の短
見的なもの（スパーク）である場合には、ステップ８１
４でスパークひん度をたとえば５回／秒程度の基準にも
とづいて調べ、びん度過剰なら装置停止、低ひん度なら
正常とみなしてステップ８５へ戻る。

果しん部′ｋＬ流が不足でも過剰でもない場合には荷電
部異常であるが、＃型部の＊ｍ不足の場合（ステップ５
１５）および電流の過不足のない場合（ステップ８５の
あやまりあるいはきわめて短時間の１を流異常の場合）
は、ステップ８２３へ飛鳥荷′＃１１１ｆＢ電流過剰と
ステップ８１６で利足された場合には、ステップ８１７
で過剰状態がたとえば２Ｑｍｓｅｃ以上絖くか否かを見
て、続けば短絡発生とみなしてステップ８１８〜５２１
Ｃ８２６〜Ｓ２９．８９〜８１２と同じサブルーチン）
へ進み、電源しやＷｒ丹投入後の回復状態を見る。ステ
ラ７ｓ２２で１！１１復と判定されればステップ８５へ
戻り、なおも電流過剰と判定されれば装置停止となる。

荷電部′電流過剰の持続時間が２０ｍ５ｅｃ以下ならば
、ステップ８１７からステップ８３１へ飛ンでスパーク
ひん贋を調べ、過びん度なら装置停止、低びん度ならス
テップ８５へ［ル。

以上の説明から判るようｉこ、 １３− この発明では電気集じん器において果しん部電気回路内
にフォトカプラをそう人し、該ホトカプラの出力電流を
抵抗を用いて電圧に変換しこの電圧をコンパレータＩこ
導き、コンパレータの出力し。

ベルの時間的変化の特徴からスパークと短絡又は半短絡
状態とを識別する構成としたため、半短絡電流の検出電
流感度を高め、かつスパークとの識別を明瞭に行ない、
スパークの発生ひん度を定量的に認識し、これらの総合
的効果により従来方式よりもはるかに安全腿が高く、又
、７誤動作の少い電気粟じん器制御が実現できるという
効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来方法の実施例のブロック側図、第２図は本
発明の実施例のブロック勝因、′ＷＪ３図は本発明の実
施例のゼネラルフローチャート例である０ ４：荷電部、５：集じん部、２（Ｊ、２１ニアオドカブ
ラ、２３〜２６：コンパレータ、２７：マイクロコンピ
ュータ、３３；ソリッドステートフ１４− オ　ト　リ　レー　（ＳＳＲ）　　。 −１５−

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １）電気業しん器の荷電部ないしは集じん部の電流を電
   圧に変換する手段と、該手段の出力電圧を設足電圧と比
   較する比較手段と、該比較手段の出力の有無および出力
   の持続時間を判別する判別手段と、この判別手段の判別
   結果にもとづ台電気果しん器の電源を短時間しＪＰ断再
   投入する手段と、前記判別手段の判別結果にもとづき電
   気業しん器の電源を永久しゃ断する手段とを備えたこと
   を特徴とする電気乗じん器の異常処理装置。