JPS61174956A - 異常検出装置を備えた電気集塵機 - 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】 （産業上の利用分野） この発明は直流高電圧によって空気流中の粒子を荷電さ
せてその荷電粒子を電気力により捕捉するようにした電
気集塵機に係り、特にその荷電部に発生する異常を検出
するための異常検出装置を備えた集塵機に関するもので
ある。

（従来の技術及び発明が解決しようとする問題点）従来
の電気集塵機においては、荷電部の電極板上に多量の塵
埃粒子が捕捉され、その電極板と荷電ワイヤとの間の距
離が小さ・くなったり、集塵動作時に、荷電ワイヤが電
極板に接触させられたりすると、電極板と荷電ワイヤと
の間にアーク放電が起こる危険があった。

（発明の目的） この発明は上記の事情に鑑みてなされたものであり、そ
の目的はアーク放電により電極板と荷電ワイヤとの間に
過電流が流れた時、それを検出して異常事態の発生を報
知するとともに、荷電部に対する直流高電圧の印加を停
止することができる電気集塵機を提供することにある。

（問題点を解決するための手段） 上記の目的を達成するためにこの発明においては、荷電
部に直流高電圧を印加するための高電圧発生部と、前記
荷電部に生じる異常を検出するために、前記高電圧発生
部に接続した異常検出手段と、そのＷ常検出手段から出
力される信号に基づき、異常発生を知らせる報知手段と
、異常発生時において、前記報知手段を作動させるとと
もに、前記高電圧発生部による直流高電圧の印加を停止
制御する制御手段とを備えている。

（作用） それにより、異常発生時には報知手段が作動されて異常
発生が知らされるとともに、高電圧発生部による直流高
電圧の印加が停止され、火災等の不測の事態発生を未然
に防止することができる。

また、異常の原因が集塵量の増加に基づくものである時
には、荷電部等の交換時期を容易に知ることができる。

（実施例） 以下、この発明を具体化した一実施例を図面に従って説
明する。第２．３図に示すように、電気集塵機の本体フ
レーム１は前面を開放した箱状に形成され、その後側面
において室内等の壁面に取外し可能に装着される。本体
フレーム１の前面開放部はフロントパネル２により開閉
可能に覆われている。又、本体フレーム１の下側部及び
上側部前面には多数の空気吸込み口及び空気吐出し口を
有する吸込みグリル３及び吐出しグリル４がそれぞれ装
着されている。

第３図に示すように、本体フレーム１の上側部内にはフ
ァン５が回転可能に支持され、コンデンサ誘導電動機か
らなるファンモータ６によって前記ファン５が回転され
ると、本体フレームｌ内には第２．３図に矢印で示すよ
うに前記吸込みグリル３から吐出しグリル４に向かう空
気流が形成される。本体フレーム１の下側部内には上下
の絶縁スペーサ７．８を介して電極ユニット９が着脱可
能に装着されている。

第３，４図に示すように、前記電極ユニット９の支持枠
１０はほぼ四角箱状に形成され、その上面が開放される
とともに、下面が多数の空気通過孔を備えた保護板１１
により覆われている。この支持枠１０の内部にはその下
側部において左右に＝１７−行に延びる複数（この実施
例では２本）の荷電ワイヤ１２が配設されている。各荷
電ワイヤ１２の」二方には上下に平行に延びる複数（４
枚）の負極板１３が配設されるとともに、両側外方の各
負極板１３のさらに外方及び各負極板１３間には長寸及
び短寸の正極板１４．１５が交互にかつ平行に配設され
ている。そして、長寸の各正極板１４の下側部が前記各
荷電ワイヤ１２に対向している。

また、前記各荷電ワイヤ１２及び負極板１３が電気的に
接続され、各正極板１４．１５が電気的に接続されてい
る。さらに、各正極板１４．１５は前記支持枠１０に対
して一枚ずつ着脱できるようになっている。

そして、この実施例では前記各荷電ワイヤ１２及び長寸
の正極板１４により荷電部１６が構成され、その荷電部
１６に直流高電圧が印加された時には、その荷電部１６
にコロナが発生し、電極ユニット９内の空気流中の塵埃
粒子等が負に荷電される。一方、この実施例では前記負
極板１３及び短寸の正極板１５により集塵部１７が構成
され、前記空気流中の荷電粒子が負極板１３により反発
されるとともに、各正極板１４．１５により吸引されて
、それらの表裏両面に捕捉される。

第３図に示すように、前記電極ユニット９の右側におい
て本体フレーム１内には前記電極ユニット９に直流高電
圧を印加するための高電圧発生部等を収容した制御ユニ
ット１８が収容され、その出力端子１９が前記荷電ワイ
ヤ１２及び負極板１３の共通入力端子２０に接続されて
いる。

また、第２，３図に示すように、本体フレーム１の右側
面には第１図に示す交流電源２１と制御ユニット１８と
の間を電気的に接離するための電源スィッチ２２が配設
されている。第３図に示すように、前記制御ユニット１
８の上部には前記フロントパネル２により本体フレーム
ｌの前面が開放された時、第１図に示ず交流型ｔｉ！２
１と制御ユニット１８との間を電気的に切離するための
安全スイッチ２３が装着されている。さらに、第２図に
示すように、前記吸込みグリル３の右側部には歴作パネ
ル２４が装着されている。その操作パネル２４上には前
記ファン５の回転を停止するための停止スイッチ２５．
ファン５の回転による空気の吹出し量を「強」、「中」
、「弱」に切換えるだめの３咽の切換えスイッチ２６〜
２８が設けられるとともに、前記各スイッチ２６〜２８
の操作状態を確認するための表示器２９〜３１．前記荷
電部１６においてアーク放電が生じた場合等に異常発生
を報知するための表示器３２及び電極交換時期を報知す
るための表示器３３がそれぞれ設けられている。なお、
前記各スイッチ２５〜２８は自動復帰型のスイッチにて
構成され、前記各表示器２９〜３３は発光ダイオードに
て構成されている。

次に、前記制御ユニット１８に内蔵された制御回路を第
１．５．６図に従って説明する。

さて、前記フロントパネル２により安全スイッチ２３が
ＯＮされた状態で、電源スィッチ２２により制御ユニッ
ト１８に交流電源が投入されると、４個のダイオード４
０及び平滑用コンデンサ４１からなる第１整流回路４２
により整流された直流電圧が第１定電圧回路４３に印加
され、その第１定電圧回路４３から出力される約１００
ボルトの直流電圧が次段の倍電圧整流回路７２に印加さ
れる。

また、変圧器４４，４個のダイオード４５及びコンデン
サ４６からなる第２整流回路４７により整流された直流
電圧が第２定電圧回路４８に印加され、その第２定電圧
回路４８から出力される約５ボルトの直流電圧が次段の
制御回路４９に印加される。前記制御回路４９は初期設
定回路５０゜優先制御回路５１．４（［ｉｉｌのフリッ
プフロップ（以下、ＦＦという）５２〜５５等にて構成
されている。

前記初期設定回路５０の出力端子は前記優先制御回路５
１に接続されるとともに、前記各スイッチ２５〜２８は
第５，６図に示すコネクタ５７の第８〜１１端子を介し
て前記優先制御回路５１に接続されている。

第１ＦＦ５２のＱ出力端子はインバータ５６、コネクタ
５７の第５端子を介して第６図に示す前記異常停止用の
表示器３２に接続されている。第２〜第４．　Ｆ　Ｆ　
５３〜５５の各Ｑ出力端子は各インバータ５８〜６０を
介して各トランジスタ６１〜６３のベースに接続され、
各トランジスタ６１〜６３のコレクタと前記第２定電圧
回路４８の出力端子りとの間には、前記各切換えスイッ
チ２６〜２８に対応するリレーのコイルＸ１ａ−Ｘ３ａ
が接続され、かつ前記各トランジスタ６１〜６３のコレ
クタは前記コネクタ５７の第２．　３．　４端子を介し
て第６図に示す各表示器３１，３０．２９にそれぞれ接
続されている。

さらに、前記各リレーの常開接点Ｘ１ｂ−Ｘ３ｂは前記
第２定電圧回路４８と安全回路６４との間に並列接続さ
れるとともに、交流電源２１とファンモータ６との間に
並列接続されている。

そして、前記電源スィッチ２２の操作に基づき、前記初
期設定回路５０から初期設定信号が優先制御回路５１に
出力されると、その優先制御回路５１は各ＦＦ５２〜５
５にｒＬＪレヘルのリセット信号を出力する。従って、
第１ＦＦ５２のＱ出力端子からイユ／バータ５６に出力
されるｒＨＪレヘルの信号により前記異常停止表示用の
表示器３２が消灯状態に保持される。また、前記リセッ
ト信号に基づき、第２〜第４のＦＦ５３〜５５のＱ出力
端子から「■］」レベルの信号が各インバータ５８〜６
０に出力されることにより、各トランジスタ６１〜６３
がＯＦＦされ１．各リレーのコイルＸ１ａ％Ｘ２ａに対
する通電が停止されて、各常開接点Ｘｌｂ〜Ｘ３ｂが開
放状態に保持される。

また、前記停止スイッチ２５とその他のスイッチ２６〜
２８が同時に操作された時、優先制御回路５１は停止ス
イッチ２５からの信号を優先し、前記初期設定時と同様
に前記各ＦＦ５３〜５５にリセット（８号を出力する。

さらに、各切換えスイッチ２６〜２８のいずれか１つが
操作された時、例えば「強」運転用の切換えスイッチ２
６が操作された時、優先制御回路５１はそのスイッチ２
６に対応する第４ＦＦ５５のセット端子にｒＬＪレヘル
のセット信号を出力する。従って、そのＦＦ５５のＱ出
力端子からインバータ６０にｒＬＪレヘルの信号が出力
され、それにより、トランジスタ６３がＯＮされて、リ
レーコイルＸ３ａに通電される。従って、そのリレーの
常開接点Ｘ３ｂが閉成されてファンモータ６が高速回転
され、ファン５により本体フレーム１内に高速の空気流
が形成される。また、第２の定電圧回路４８と安全回路
６４との間が閉成される。

一方、「中」運転用あるいは「弱」運転用の切換えスイ
ッチ２７．２８が操作された時には、前記優先制御回路
５１の作用により第３ＦＦ５４あるいは第２ＦＦ５３の
Ｑ出力端子からインバータ５９あるいは５８にｒＬＪレ
ヘルの信号が出力される。それにより、トランジスタ６
２あるいは６１がＯＮされて、リレーコイルＸ２ａある
いはＸ１ａに通電される。従って、対応するリレーの常
開接点Ｘ２ｂあるいはＸｌｂが閉成されてファンモータ
６が中速あるいは低速回転され、ファン５により本体フ
レーム１内に中速あるいは低速の空気流が形成される。

また、前記の場合と同様に、第２の定電圧回路４８と安
全回路６４との間が閉成される。さらに、前記各コイル
Ｘ１ａ−Ｘ３ａに選択的に通電された時、対応する表示
器３１゜３０．２９が点灯される。

次に、前記安全回路６４及び異常検出回路について詳細
に説明すると、前記各リレーの常開接点＞（１ｂ−ｘ３
ｂの共通接続点にはトランジスタ６５のコレクタが接続
され、そのトランジスタ６５のエミッタが発振回路６６
に接続されている。また、このトランジスタ６５のベー
スとコレクタとの間には抵抗６７が接続されている。さ
らに、前記トランジスタ６５のベースにはトランジスタ
６８のコレクタが接続され、そのトランジスタ６８のエ
ミッタがアース線ｅに接続されている。また、前記トラ
ンジスタ６８のベースは抵抗６９を介して１ｒＩ記イン
バータ５６の入力端子に接続されでいる。

そして、前記各リレーの常開接点Ｘ１ｂ−Ｘ３ｂのいず
れかが閉成された時、前記トランジスタ６５がＯＮされ
、発振回路６６から次段のトランジスタ７０のベースに
パルス信号が入力される。

なお、このトランジスタ７０のコレクタはコンデンサ７
１を介して前記第１定電圧回路４３に接続され、そのエ
ミッタは前記アース線ｅに接続されている。また、前記
コンデンサ７１の両端には、倍電圧整流回路７２が接続
され、その倍電圧整流回路７２及び前記発振回路６６に
より高電圧発生部が構成されている。

従って、前記のパルス信号に基づき、前記トランジスタ
７０がＯＮ、ＯＦＦ制御されることにより、第１定電圧
回路４３の出力電圧が所定の周期で間欠的に倍電圧整流
回路７２に印加される。そして、その倍電圧整流回路７
２により倍増された直流電圧が前記荷電部１６及び集塵
部１７に印加され、空気流中の塵埃粒子が前記荷電部１
６において負に荷電された後、集塵部１７において正極
板１４．１５に捕捉される。

前記コンデンサ７１の一端とアース線ｅとの間にはダイ
オード７３が接続されるとともに、前記コンデンサ７１
の他端とアース線ｅとの間には抵抗７４．可変抵抗７５
及び抵抗７６からなる直列回路が接続され、一方、前記
各リレーの常開接点Ｘ１ｂ−Ｘ３ｂと、前記トランジス
タ６５のコレクタとの間には異常検出用のトランジスタ
７７のエミッタが接続されるとともに、そのトランジス
タ７７のコレクタが抵抗７８を介してアース線ｅに接続
されている。また、前記抵抗７４と可変抵抗７５との接
続点ａは抵抗７９を介し、前記異常検出用のトランジス
タ７７のベースに接続されている。さらに、このトラン
ジスタ７７のコレクタと前記抵抗７８との接続点すは第
５．６図に示すコネクタ５７の第１端子を介し、電極交
換表示用の表示器３３に接続されている。

前記接続点すには抵抗８０．２＋ＩＮのダイオード８１
．８２及び抵抗８３を介し、停止用のトランジスタ８４
のベースが接続され、そのトランジスタ８４のエミッタ
がアース線ｅに接続されるとともに、コレクタが抵抗８
５を介して前記トランジスタ７７のエミッタに接続され
ている。このトランジスタ８４のコレクタと抵抗８５と
の接続点Ｃは抵抗８６を介して前記第１ＦＦ５２のセン
ト端子に接続されている。

前記抵抗８０とダイオード８１との接続点ｄとアース線
ｅとの間にはコンデンサ８７が接続されるとともに、そ
の接続点ｄは抵抗８８．ダイオード８９を介してトラン
ジスタ９０のエミッタに接続されている。このトランジ
スタ９０のベースは前記接続点すに接続され、かっコレ
クタはアース線ｅに接続されている。

そして、前記各抵抗７４〜７６及びトランジスタ７７等
により異常検出回路８８が構成されており、前記荷電部
１６の各正極板１４．１５に多量の粒子が捕捉されて荷
電ワイヤ１２との間隔が狭まったり、外力により故意又
は偶然に狭まったりして、両者間にアーク放電が起こる
と、倍電正整流向路７２を介し、前記各抵抗７４〜７６
に過電流が流れる。この時、トランジスタ７７のベース
電位が低下して前記トランジスタ７７がＯＮされる。す
ると、第６図に示す電極交換表示用の表示器３３が点灯
され、前記正極板１４．１５の交換時期になったことが
報知される。

また、前記トランジスタ７７がＯＮされると、抵抗８０
を介してコンデンサ８７が充電され、そのコンデンサ８
７の両端間の電位が上昇することによってトランジスタ
８４がＯＮされる。すると、抵抗８６を介して第１ＦＦ
５２のセント端子に「Ｌ」レベルの信号が入力され、そ
のＦＦ５２のＱ出力端子からｒＨＪレベルの信号がイン
バータ５６に入力され、そのインバータ５６によって反
転された後、コネクタ５７の第５端子を介して、異常停
止用の表示器３２に入力され、その表示器３２が点灯さ
れる。

それと同時に、前記第１ＦＦ５２のＱ出力端子からのｒ
　Ｉ（Ｊレベルの信号は抵抗６９を介してトランジスタ
６８のベースに入力され、そのトランジスタ６８がＯＮ
される。それによって、トランジスタ６５がＯＦＦされ
、前記発振回路６６の作動が停止される。従って、荷電
部１２及び集塵部１７に対する直流高電圧の供給が停止
される。また、前記トランジスタ８４がＯＮされた時、
抵抗８０による電圧降下が生じてトランジスタ９０のベ
ース電位が低下すると、トランジスタ９０がＯＮされ、
抵抗８８及びダイオード８９を介してコンデンサ８７の
電荷が放電される。

なお、前記抵抗８０．コンデンサ８７．トランジスタ８
４．第１ＦＦ５２．トランジスタ６８等により、安全回
路６４が構成され、異常停止用及び電極交換用の表示器
３２．３３により報知手段が構成されている。さらに、
前記制御回路４９及び安全回路６４により制御手段が構
成されている。

次に、上記のように構成された電気集塵機の作用を説明
する。

さて、フロントパネル２により安全スイッチ２３がＯＮ
された状態で、電源スィッチ２２により制御ユニット１
８に交流電源が投入されると、第１整流回路４２により
整流された直流電圧が第１定電圧回路４３に印加され、
その第１定電圧回路４３から出力される約１００ボルト
の直流電圧が次段の倍電圧整流回路４２に印加される。

また、第２整流回路４７により整流された直流電圧が第
２定電圧回路４８に印加され、その第２定電圧回路４８
から出力される約５ボルトの直流電圧が次段の制御回路
４９に印加される。

次に、各切換えスイッチ２６〜２８のいずれか１つが操
作された時、例えば「強」運転用の切換えスイッチ２６
が操作された時、優先制御回路５１はそのスイッチ２６
に対応する第４ＦＦ５５のセント端子にｒＬＪレヘレベ
セント信号を出力する。従って、そのＦＦ５５のＱ出力
端子からインバータ６０にｒＬＪレヘレベ信号が出力さ
れ、それにより、トランジスタ６３がＯＮされて、リレ
ーコイルＸ３ａに通電される。従って、そのリレーの常
開接点Ｘ３ｂが閉成されてファンモータ６が高速回転さ
れ、ファン５により本体フレーム１内に高速の空気流が
形成される。また、第２の定電圧回路４８と安全回路６
４との間が閉成される。

また、「強」運転用の表示器２９が点灯される。

そして、前記リレーの常開接点Ｘ３ｂが閉成されること
により、トランジスタ６５がＯＮされ、全１辰回路６６
から次段のトランジスタ７０のベースにパルス信号が入
力される。

このパルス信号に基づき、前記トランジスタ７０がＯＮ
、ＯＦＦ制御され、第１定電圧回路４３の出力電圧が所
定の周期で間欠的に倍電圧整流回路７２に印加される。

そして、その倍電圧整流回路７２により倍増された直流
電圧が前記荷電部１６及び集塵部１７に印加され、空気
流中の塵埃粒子が前記荷電部１６において負に荷電され
た後、集塵部１７において正極板１４．１５に捕捉され
る。

この集塵動作の進行に伴い、荷電部１６の各正極板１４
．１５に多量の粒子が捕捉されて荷電ワイヤ１２との間
隔が挟まり、両者間にアーク放電が起こると、倍電圧整
流回路７２を介し、異常検出回路８８の各抵抗７４〜７
６に過電流が流れる。

この時、トランジスタ７７がＯＮされる。すると、第６
図に示す電極交換表示用の表示器３３が点灯され、前記
正極板１４．１５の交換時期になったことが報知される
。

また、前記トランジスタ７７がＯＮされた後においても
集塵機を継続して運転すると、前述した過電流に基づき
、抵抗８０を介してコンデンサ８７が充電され、そのコ
ンデンサ８７の両端間の電位が上昇することによってト
ランジスタ８４がＯＮされる。すると、抵抗８６を介し
て第１ＦＦ５２のセント端子にｒＬＪレベルの信号が入
力され、そのＦＦ５２のＱ出力端子からｒＨＪレヘレベ
信号がインバータ５６に入力され、そのインバータ５６
によって反転された後、コネクタ５７の第５端子を介し
て、異常停止用の表示器３２に入力され、その表示器３
２が点灯される。

それと同時に、前記第１ＦＦ５２のＱ出力端子からのｒ
ＨＪレベルの信号は抵抗６９を介してトランジスクロ８
のベースに入力され、そのトランジスタ６８がＯＮされ
る。それによって、トランジスタ６５がＯＦＦされ、前
記発振回路６６の作動が停止される。従って、荷電部１
２及び集塵部１７に対する直流高電圧の供給が停止され
る。

従って、上記のように、集塵量の増加に基づいて高電圧
の供給が停止された時には、電源スィッチ２２をＯＦＦ
にして、ファンモータ６を（車止した後、フロントパネ
ル２により本体フレーム１の前面を開放して、電極ユニ
７ト９を取外し、使用済の正極板１４．１５を最適の時
期に新しいものと交換することができ、各正極板１４．
１５を有効に使用することができる。

さらに、集塵機の運転中において、外力によって故意ま
たは偶然に荷電ワイヤ１２と正極板１４との間隔が狭め
られた場合にも、前記の場合と同様に荷電部１２に生じ
る過電流が異常検出回路８８にて検出され、各表示器３
２．３３が点灯されるとともに、荷電部１２及び集塵部
１７に対する直流高電圧の供給が停止される。従って、
この集塵機は安全に使用することができる。

発明の効果 以上、詳述したようにこの発明は荷電部に直流高電圧を
印加するための高電圧発生部と、前記荷電部に生じる異
常を検出するために、前記高電圧発生部に接続した異常
検出手段と、その異常検出手段から出力される信号に基
づき、異常発生を知らせる報知手段と、異常発生時にお
いて、前記報知手段を作動させるとともに、前記高電圧
発生部による直流高電圧の印加を停止制御する制御手段
とを設けたので、アーク放電により電極板と荷電ワイヤ
との間に過電流が流れた時、それを検出して異常事態の
発生を報知するとともに、荷電部に対する直流高電圧の
印加を停止することができ、安全に使用することができ
る。また、異常の原因が集塵量の増加に基づくものであ
る場合には、集塵用の極板の交換時期を的確に知ること
ができるという優れた効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明を具体化した電気集塵機における電気
ブロック図、第２図は集塵機の外観を示・す斜視図、第
３図はフロントパネルを取外した状態の集塵機の正面図
、第４図は荷電部等を示す断面図、第５図及び第６図は
電気回路図である。 図において、■は本体フレーム、１６は荷電部、１７は
集塵部、３２．３３は表示器（前記３２゜３３により報
知手段が構成されている）、４９は制御回路、６４は安
全回路（前記４９．６４により制御手段が構成されてい
る）、６６は発振回路、７２は倍電圧整流回路（前記６
６．７２により高電圧発生部が構成されている）、８８
は異常検出手段としての異常検出手段である。 特許出願人　　　ブラザー精密工業　株式会社代理人　
　　　　　　　弁理士　　、巴１）博宣ｊ１ｇ図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、本体フレーム（１）の空気通路中の粒子に電荷を与
   えるための荷電部（１６）と、その荷電部（１６）によ
   り荷電された粒子を電気力により集塵するための集塵部
   （１７）とを備えた電気集塵機において、 前記荷電部（１６）に直流高電圧を印加するための高電
   圧発生部（６６、７２）と、 前記荷電部（１６）に生じる異常を検出するために、前
   記高電圧発生部（６６、７２）に接続した異常検出手段
   （８８）と、 その異常検出手段（８８）から出力される信号に基づき
   、異常発生を知らせる報知手段（３２、３３）と、 異常発生時において、前記報知手段（３２、３３）を作
   動させるとともに、前記高電圧発生部（６６、７２）に
   よる直流高電圧の印加を停止制御する制御手段（４９、
   ６４）と からなることを特徴とする異常検出装置を備えた電気集
   塵機。