(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数個の突起を備えた放電線の両端部が放電枠に固定された電気集塵装置の放電極において、前記放電線の端部を包み込むとともに、前記放電線の少なくとも１つの突起の基端部を包み込み、当該突起の先端を外部に露出させるようにした保護キャップを取り付けたことを特徴とする電気集塵装置の放電極。
【請求項２】
前記保護キャップは非導電性であり、２つ割り構造を形成している一対のキャップ部材が前記放電線の端部を両面から挟むようにして、弾性作用を有する鈎によって結合されたことを特徴とする請求項１に記載の電気集塵装置の放電極。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は電気集塵装置の放電極に係り、特にボイラーや焼却炉の排ガスなどを処理するための大型の乾式電気集塵装置の放電極に関する。
【０００２】
【従来の技術】
この種の乾式電気集塵装置では、一般に図５に示したような放電極が採用されている。放電極１は主に導電性の放電枠２と多数本の導電性の放電線３とによって構成される。放電枠２は縦パイプ２Ａと横パイプ２Ｂとを溶接によって格子状に組んだものであり、図示の放電枠２では３×４の合計１２個の格子枠が形成されている。各格子枠にはそれぞれ３本の放電線３がその両端部を横パイプ２Ｂに溶接などによって固定され、放電枠２に対して鉛直方向に渡し掛けてある。したがって、図示の放電極１では１２×３の合計３６本の放電線３を備えている。放電極１はサポート４を介して懸垂され、図示しない電源と接続することによって高電圧が印加される。放電線３としては丸線や角線を用いた線状のもの、帯状のものなどが採用されている。
【０００３】
放電極１は図６（１）に示したように、電気集塵装置のケーシング内で集塵極板５と交互に配列される。放電極１に高電圧が印加することによって、放電極１と集塵極板５との間にコロナ放電が生起される。このコロナ放電によってケーシング内を通過するガス中のダストが帯電し、集塵極板５に引き寄せられて付着する。集塵極板５に付着、堆積したダストは、集塵極板５に設けた図示しない槌打手段を所定の時間間隔で作動させることによって、集塵極板５から払い落される。なお、コロナ放電を安定に維持するために  放電極１にも槌打ロッド６が設けられており、この槌打ロッド６を前記集塵極板５とは別個に槌打することによって、放電線３に付着したダストを払い落とす。
大型の乾式電気集塵装置では、上記したような放電極１が一ユニットあたり数十〜数百枚、取り付けられる。したがって、放電線の本数に換算すると、一ユニットあたり数千本の放電線３が用いられることになる。
【０００４】
ところで、この種の電気集塵装置において、上記した放電極１の槌打を行うと、放電線３にはそのつどハンマリングによる強大な衝撃応力が作用する。このような衝撃応力が長期間の運転によって頻繁に繰り返し作用すると、放電線３が疲労破壊を起こして、破断する可能性がある。そして、この破断した放電線が自重で変形し、図６（２）に示したように隣接の集塵極板５に接触することがある。一ユニットあたり数千本の放電線３の内の一本だけが破断しても、上記のように集塵極板５に接触すると、短絡によって荷電異常が生じ、ユニット全体の運転停止という事態になる（例えば、特許文献１参照。）。
【０００５】
このような放電線の破断事故は、ハンマリングによる衝撃応力のみならず、被処理ガスの温度や性状に起因する腐食環境や通電による電気的な影響も大きいとされており、破断の原因究明を困難にしている。このため、放電線の破断事故を完全になくすることは実用上、難しい状況にある。
【０００６】
【特許文献１】
特開平１０−１１３５７５号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明はこのような背景のもとで生まれたものであり、本発明の目的は上記従来技術の問題点を改善し、放電線の破断が発生した場合でも、装置全体の運転停止という事態を高い確率で回避することができる電気集塵装置の放電極を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するために、本発明に係る電気集塵装置の放電極は、複数個の突起を備えた放電線の両端部が放電枠に固定された電気集塵装置の放電極において、前記放電線の端部を包み込むとともに、前記放電線の少なくとも１つの突起の基端部を包み込み、当該突起の先端を外部に露出させるようにした保護キャップを取り付けたことを特徴とする。
【０００９】
また、本発明に係る電気集塵装置の放電極は、上記の構成において、前記保護キャップは非導電性であり、２つ割り構造を形成している一対のキャップ部材が前記放電線の端部を両面から挟むようにして、弾性作用を有する鈎によって結合されたことを特徴とする。
【００１０】
【作用】
本発明は上記した放電線の破断が、放電枠との固定部付近である端部で発生し易く、放電線の中間部では殆ど発生しないこと、並びに放電線の上端部が破断した場合に短絡事故に繋がり易いことに着目してなされたものである。
すなわち、放電線の端部を包み込む保護キャップを取り付けたことによって、仮に放電線の端部が破断した場合でも、保護キャップが存在するために、破断した放電線の動きが拘束され、隣接の集塵極板に接触することを防止できる。このため、短絡による装置全体の運転停止という事態が発生することを高い確率で回避することができる。
【００１１】
また、保護キャップは複数個の突起を備えた放電線の端部を包み込むとともに、前記放電線の少なくとも１つの突起の基端部を包み込み、当該突起の先端を外部に露出させるようにしたので、突起の放電作用が阻害されることはない。また、突起自体が保護キャップの落下を防止する役目を果たしている。
【００１２】
また、保護キャップは非導電性であり、２つ割り構造を形成している一対のキャップ部材が前記放電線の端部を両面から挟むようにして、弾性作用を有する鈎によって結合するようになっている。このため、キャップ部材の結合をワンタッチで実現できる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
図１は本発明に係る電気集塵装置の放電極の実施形態を示す部分側面図である。放電極１０は主に導電性の放電枠１２と多数本の導電性の放電線１４とによって構成される。放電枠１２は鋼製の縦パイプ１２Ａと横パイプ１２Ｂとを溶接によって格子状に組んだものであり、各格子枠にはそれぞれ複数本(図示の場合、７本)の放電線１４がその両端部を横パイプ１２Ｂに溶接によって固定され、放電枠１２に対して鉛直方向に渡し掛けてある。各放電線１４,１４，…の両端部にはそれぞれ各端部を包み込む保護キャップ１６が取り付けられている。
【００１４】
図２は放電線１４の両端部を示しており、（１）は正断面図、(２)は側断面図である。横パイプ１２Ｂの上方には上側の放電線１４の下端部が固定され、下方には下側の放電線１４の上端部が固定されている。放電線１４は主要部分が帯板であり、この帯板の鉛直方向に複数個の突起１８，１９が一定間隔に、かつ隣り合う突起１８と突起１９が互い違いの方向となるように形成されている。すなわち、図２（１）において左側に形成された突起１８の先端は図示されない左方向の集塵極板に向いており、右側に形成された突起１９の先端は図示されない右方向の集塵極板に向いている。したがって、放電線１４に高電圧が印加されると、各突起１８，１９の先端からコロナ放電電流が流れ、所定勾配の均一な電場が形成される。
【００１５】
上側の放電線１４の帯板下端側にはピン棒２０が溶接によって固定され、ピン棒２０の下端が横パイプ１２Ｂの上面に溶接によって固定されている。また、下側の放電線１４の帯板上端側にはピン棒２２が溶接によって固定され、ピン棒２２の上端が横パイプ１２Ｂの下面に形成された孔に差し込まれ溶接によって固定されている。このような横パイプ１２Ｂと放電線１４との溶接固定構造によって、高圧電源からの高電圧が放電枠１２の縦パイプ１２Ａと横パイプ１２Ｂを介して各放電線１４に印加される。
【００１６】
放電線１４の両端部には、それぞれ各端部を包み込む保護キャップ１６が取り付けられている。なお、図２では下側の放電線１４の上端部に取り付けた保護キャップ１６のみを図示しており、上側の放電線１４の下端部に取り付けた保護キャップ１６は省略してある。この保護キャップ１６は非導電性の合成樹脂製であり、破断が予想される放電線端部の範囲を全て包み込むように取り付けられる。図２に示された状態では、横パイプ１２Ｂの下面と下側の放電線１４の帯板上端との間に挟まれたピン棒２２の部分が最も破断し易い。したがって、保護キャップ１６はこの最も破断し易い範囲を確実に包み込むように、保護キャップ１６の上端を極力、横パイプ１２Ｂの下面に接近させて取り付けられる。
【００１７】
保護キャップ１６は図３に示したようにキャップ１６Ａ、１６Ｂとからなる２つ割り構造とされている。キャップ１６Ａはピン棒２２を包み込むための半円筒状のピン棒収容部２４と、このピン棒収容部２４の左右に設けられたフランジ２６を備え、フランジ２６には合計６箇所の鈎孔２８が設けられている。キャップ１６Ｂは放電線１４の帯板部を包み込むための帯板収容部３０と、この帯板収容部３０の左右に設けられたフランジ３２を備え、フランジ３２には前記鈎孔２８と対応した位置に合計６箇所の鈎３４が設けられている。また、キャップ１６Ｂには放電線１４の突起１８と突起１９の貫通部３６，３８が設けられている。
【００１８】
このキャップ１６Ａとキャップ１６Ｂとを放電線１４の上端部を両面から挟むように接近させる。図４（１）に示した状態からフランジ３２に設けた鈎３４をフランジ２６の鈎孔２８に差し込む。その結果、鈎３４の弾性作用によって、図４（２）に示したようにフランジ２６とフランジ３２の結合をワンタッチで実現できる。この結果、保護キャップ１６は放電線１４上端のピン棒２２と帯板上端部とこの帯板上端部に設けられた２つの突起１８，１９の基端部とを包み込む。なお、突起１８又は１９は図２（１）に図示されたようにそれぞれ貫通部３６又は３８を貫通して、その先端部が保護キャップ１６の外部に露出する。したがって、保護キャップ１６を取り付けても、この位置の２つの突起１８，１９の放電作用が阻害されることはない。また、突起１８，１９自体が保護キャップ１６の下方への落下を防止する役目を果たしている。
【００１９】
上記の構成において、保護キャップ１６によって包み込まれた放電線１４の上端部が何らかの原因によって破断したと仮定する。予想される破断の代表的な位置を図２（１）にＸ，Ｙとして示す。破断Ｘは帯板部の破断であり、破断Ｙはピン棒２２の破断である。実際には破断Ｙが多く、破断Ｘの可能性は極めて小さい。これらの破断Ｘ，Ｙが生じても、横パイプ１２Ｂに固定された上側の破断端部が、保護キャップ１６を保持した下側の破断端部の動きを拘束する。このため、上端が破断面である放電線１４が自重で倒れ込むことを防止し、図６(２)に示したような集塵極板と接触現象を回避できる。したがって、短絡による装置全体の運転停止という最悪の事態を回避することができる。また、破断Ｘ，Ｙによって上方の横パイプ１２Ｂと上端が破断面である放電線１４との導電が損なわれるが、破断した放電線１４の下端部が図示されない下方の横パイプと導通しているので、破断した放電線１４も依然として通常の放電機能を発揮する。
【００２０】
図１に示したように、放電線１４の下端部においても同様に保護キャップ１６が取り付けられる。しかしながら、放電線１４の下端部が破断した時には、放電線１４の大部分が上方から自重で懸垂された状態になるので、破断した放電線の下端部が集塵極板と接触する可能性は比較的低い。したがって、場合によっては、下端部側の保護キャップ１６の取り付けを省略することができる。
【００２１】
また、前記したように放電線１４の中間部で破断が発生することは殆どない。したがって、本発明においては放電線１４の上端部のみを保護キャップ１６で包み込むだけでも、放電線の破断による装置全体の運転停止という事態をかなり高い確率で回避することができる。
【００２２】
この実施形態では、保護キャップ１６が２つ割り構造とされ、放電線１４の上端部を両面から挟むようにして取り付けることができるので、新設の電気集塵装置のみならず、既設の電気集塵装置の放電極に対しても、当該保護キャップ１６を容易に装着できる。また、必要に応じて当該保護キャップ１６を放電極から容易に取り外すこともできる。
【００２３】
また、この実施形態では保護キャップ１６として非導電性の合成樹脂製のものを使用している。このため、破断した放電線１４が端部に保護キャップ１６に保持したまま撓んで仮に集塵極板と接触しても、放電線端部と集塵極板との間に非導電性の保護キャップ１６の層が介在することになる。したがって、保護キャップ１６が絶縁層として機能するので短絡現象による悪影響を最小限に抑えることができる。しかしながら、本発明に係る保護キャップ１６は前記した非導電性の合成樹脂製のものに限定されない。高温の環境においては、耐熱性を考慮し導電性の金属製とすることもできる。
【００２４】
なお、保護キャップ１６を透明な材料で形成するとともに、パッキンを用いて内部にダストが侵入しない構造にすることが好ましい。このようにすると、保守点検時に保護キャップ１６の外面を拭うだけで、内部の放電線の破断状況を目視で判別できるので便利である。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明に係る電気集塵装置の放電極の実施形態を示す部分側面図である。
【図２】  放電線１４の両端部を示す図であり、（１）は正断面図、(２)は側断面図である。
【図３】  保護キャップ１６の形状を示す分解斜視図である。
【図４】  ２つ割り構造の保護キャップ１６の結合状況を示す部分断面図である。
【図５】  従来の電気集塵装置に係る放電極の一般的な構造を示す側面図である。
【図６】  従来の電気集塵装置に係る放電極と集塵極板との関係を説明するための正面図である。
【符号の説明】
１０………放電極、１２………放電枠、１２Ａ………縦パイプ、１２Ｂ………横パイプ、１４………放電線、１６………保護キャップ、１８，１９………突起、２０，２２………ピン棒。
【図１】
0003678277.tif 000002
【図２】
0003678277.tif 000003
【図３】
0003678277.tif 000004
【図４】
0003678277.tif 000005
【図５】
0003678277.tif 000006
【図６】
0003678277.tif 000007