(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
筐体の内部に送風機，集じん部ユニット，帯電部ユニットを上下に並べて組み込み、筐体の前面下部から吸い込んだ被処理空気を帯電部ユニット，集じん部ユニットに送流して除塵した上で筐体上部より外部に放流するようにした電気集じん機であり、前記帯電部ユニットが下面を気流入口として平行に配列した極板と、ユニットの左右端に配した一対の放電線支持シャフトの間に架け渡して各極板の間に布設した２条１組の高圧放電線とからなるものにおいて、前記支持シャフトを下向き姿勢に配置し、左右の支持シャフトに対し自重で脱落可能に装荷した放電線固定金具をそれぞれ設け、左右の支持シャフトの間に放電線固定金具を介して１本の放電線をループ状に張架し、放電線の張力で放電線固定金具を支持シャフトに保持することを特徴とする電気集じん機。
【請求項２】
請求項１記載の電気集じん機において、放電線固定金具が放電線支持シャフトに対し自重で脱落可能に装荷したクリップ状金具であり、該固定金具の側面に植設した支持ピンに架け渡して放電線をループ状に張架したことを特徴とする電気集じん機。
【請求項３】
請求項１，または２記載の電気集じん機において、放電線は１本のワイヤをその両端間にテンションばねを介してループ状に接続したことを特徴とする電気集じん機。
【請求項４】
筐体の内部に送風機，集じん部ユニット，帯電部ユニットを上下に並べて組み込み、筐体の前面下部から吸い込んだ被処理空気を帯電部ユニット，集じん部ユニットに送流して除塵した上で筐体上部より外部に放流するようにした電気集じん機であり、前記帯電部ユニットが下面を気流入口として平行に配列した極板と、ユニットの左右端に配した一対の放電線支持シャフトの間に架け渡して各極板の間に布設した２条１組の高圧放電線とからなるものにおいて、前記支持シャフトを下向き姿勢に配置し、かつ各支持シャフトに放電線固定金具を自重で脱落可能に装荷するとともに、左右の放電線固定金具の少なくとも一方の放電線固定金具に対しては、その側面に揺動自在に軸支した二股状の放電線支持片を取付け、該支持片の二股先端にそれぞれテンションばねを介して他方の固定金具との間にそれぞれ２本の放電線を個別に張架し、放電線の張力で放電線固定金具を支持シャフトに保持することを特徴とする電気集じん機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、自動車道路のトンネル内に据付けてトンネル内の汚染空気を清浄化する電気集じん機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
頭記のトンネル用電気集じん機として、図４に示すような構成のものが知られている。図４において、１は前面下部に吸込グリル１ａ，前面上部に吐出グリル１ｂを配した電気集じん機の筐体、２は送風機、３は集じん部ユニット、４は帯電部ユニット、５はエアダンパ、６は各ユニットの洗浄配管であり、送風機２，集じん部ユニット３，帯電部ユニット４は筐体内部の通風経路に沿い上下段に並べて設置されている。なお、図示してないが、筐体１の内部には集じん部ユニット３，帯電部ユニット４に電圧を印加する直流高圧電源，運転制御部なども組み込まれている。
【０００３】
ここで、前記の帯電部ユニット４の構成を図５（ａ），（ｂ）  に示す。図において、４１はフレーム（外枠）、４２は平板状の接地極板、４３は放電線（０．２２〜０．２６ｍｍφのタングステンワイヤ）、４４は極板４２の支持桿、４５は碍子４６を介して支持された放電線支持桿、４７は支持桿４５に取付けた放電線固定金具であり、極板４２，放電線４３は２０ｍｍ程度の間隔を隔てて交互に配列されている。また、放電線４３は２条を１組として、その両端を前記した放電線固定金具４７の間に架け渡し、ワイヤに張力を与えた状態で張架されている。なお、７は放電線４２に電圧を印加する高圧直流電源である。
【０００４】
一方、集じん部ユニット３は、よく知られているように平板状の高圧極板と接地極板とを交互に平行配列した構成になる。
前記構成の電気集じん機では、筐体１の吸込グリル１ａを通じてトンネル側から吸い込んだ被処理空気を下方から帯電部ユニット４，集じん部ユニット３を通流して清浄化した後、送風機２，吐出グリル１ｂを通じてトンネル内に放流するようにしている。ここで、帯電部ユニット４では、放電線４３に直流高電圧（例えばＤＣ１１ｋＶ）を印加し、放電線の周囲に発生するコロナ放電でここを通流する被処理空気中の煤じん粒子（ダスト）を荷電する。なお、処理風量が多いトンネル用電気集じん機では帯電部ユニット４での荷電能力を高めるために、標準仕様として放電線４３を２条ずつ１組にして各極板の間に布設するようにしている。一方、集じん部ユニット３では、高圧極板に直流高電圧（例えばＤＣ５．５ｋＶ）を印加して接地極板との間に電界を形成し、帯電部ユニット４を通過する過程で荷電されたダストをクーロン力により引き寄せて接地極板で捕集する。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、前記した従来構成のトンネル用電気集じん機では、帯電部ユニット４の放電線４３が断線した場合に次に記すような不具合が発生する。
すなわち、線径０．２ｍｍ程度のタングステンワイヤである放電線４３は、長期使用による経年劣化，あるいは極板４２へのダスト付着に伴う放電線との間のスパークが原因で運転中に不測に断線することがある。この場合に、図４のように帯電部ユニット４の気流入口を下に向けて筐体１に組み込んだ構成の電気集じん機では、断線した放電線４３の一端が放電線固定金具４７に係止したまま下方に垂れ下がると、垂れ下がった放電線４３が接地極板４２，あるいはフレーム４１などに触れてスパークを生じ、その結果として高圧電源７が短絡状態となって電気集じん機が異常停止してしまう事態に進展する。
【０００６】
この場合に、断線した放電線４３が放電線固定金具４７から完全に離脱すれば、電圧印加がなくなるので、断線した放電線が極板，フレームなどに触れてもスパークなどの異常発生のおそれがなくなる。そこで、従来より放電線の取付け構造に関して様々な対策が提案されているが、従来の取付け構造では断線した放電線の離脱動作が不完全であったり，構造が複雑になるなど、実用面で十分な信頼性に応えられるものがないのが現状である。
【０００７】
この発明は上記の点にかんがみなされたものであり、その目的は前記課題を解決し、放電線の断線が生じた場合に、断線した放電線を帯電部ユニットから確実に排除して高圧電源の異常発生を回避するようした信頼性の高い電気集じん機を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、この発明によれば、筐体の内部に送風機，集じん部ユニット，帯電部ユニットを上下に並べて組み込み、筐体の前面下部から吸い込んだ被処理空気を帯電部ユニット，集じん部ユニットに送流して除塵した上で筐体上部より外部に放流するようにした電気集じん機であり、前記帯電部ユニットが下面を気流入口として平行に配列した極板と、ユニットの左右端に配した一対の放電線支持シャフトの間に架け渡して各極板の間に布設した２条１組の高圧放電線とからなるものにおいて、前記支持シャフトを下向き姿勢に配置し、左右の支持シャフトに対し自重で脱落可能に装荷した放電線固定金具をそれぞれ設け、左右の支持シャフトの間に放電線固定金具を介して１本の放電線をループ状に張架し、放電線の張力で放電線固定金具を支持シャフトに保持する（請求項１）ものとし、具体的には次記のような態様で構成する。
【０００９】
（１）  放電線固定金具は、それ自身が放電線支持シャフトに対し自重で脱落可能に装荷したクリップ状金具となし、該固定金具の側面に植設した支持ピンに架け渡して放電線をループ状に張架する（請求項２）。
（２）  放電線は１本のワイヤをその両端間にテンションばねを介してループ状に接続する（請求項３）。
【００１０】
かかる構成によれば、常時は左右一対の固定金具の間にまたがってループ状に張架した放電線が２条の放電線として機能し、かつ放電線の張力を利用して放電線固定金具が支持シャフトに対して脱落しないように定位置に係止保持されている。一方、運転中に帯電部ユニットの放電線がそのループ上に一か所で断線すると、放電線は自重で固定金具から脱落して下方に落下するようになるとともに、放電線が弛んで固定金具の係止保持力も喪失して、固定金具が支持シャフトから離脱して断線した放電線と一緒に下方へ自重落下する。これにより、放電線，放電線固定金具への電圧印加がなくなり、接地極板，フレームとの接触に伴うスパークなどの高圧異常の発生が未然に回避される。
【００１１】
また、帯電部ユニットの放電線支持構造として、この発明によれば、支持シャフトを下向き姿勢に配置し、かつ各支持シャフトに放電線固定金具を自重で脱落可能に装荷するとともに、左右の放電線固定金具の少なくとも一方の放電線固定金具に対しては、その側面に揺動自在に軸支した二股状の放電線支持片を取付け、該支持片の二股先端にそれぞれテンションばねを介して他方の固定金具との間にそれぞれ２本の放電線を個別に張架し、放電線の張力で放電線固定金具を支持シャフトに保持する構成（請求項４）がある。
【００１２】
この構成によれば、常時は二股状の放電線支持片が２本の放電線に引っ張られて横向き姿勢に保持され、かつ放電線固定金具もテンションばねに引っ張られて支持シャフトに保持されている。ここで、運転中に左右の放電線支持シャフトの間に張架した２本の放電線のうち一方の放電線が断線すると、二股状の放電線支持片に加わっていた放電線張力のバランスが崩れてその軸支点を中心に揺動し、かつこの動きに伴い断線した放電線，および健全な放電線が支持片の先端から抜け出て離脱するようになるとともに、放電線の張力で支持シャフトに支えていた固定金具の保持力も喪失し、その結果として左右の固定金具が支持シャフトから離脱して放電線とともに下方に自重落下する。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態を図示の実施例に基づいて説明する。なお、各実施例の図中で図５に対応する同一部材には同じ符号が付してある。
〔実施例１〕
図１（ａ）  〜（ｃ）  はこの発明の請求項１ないし３に対応する実施例を示すものである。この実施例においては、帯電部ユニット４に組み込まれた左右一対の放電線支持桿４５に対して、放電線４３が次のように布設されている。すなわち、放電線支持桿４５の軸上には接地極板４２の間に突き出すように板状の放電線支持シャフト４８が下向き姿勢に取付けられており、各支持シャフト４８の先端に装荷した放電線固定金具４７を介して１本の放電線４３がループ状に張架されている。これにより、左右の支持シャフト４８の間に架け渡した放電線４３は１本であるが、接地極板４２に対しては放電線４３のループの上辺と下辺とが２条の放電線として機能することになる。
【００１４】
ここで、放電線４３は、１本のワイヤの両端がテンションばね４９を介してループ状に接続されている。一方、放電線固定金具４７は、その詳細構造を図１（ｂ），（ｃ）  で表すように、支持シャフト４８を外側から抱え込むようにした二つ折り構造のベース板４７ａと、その折り返し側の側縁中央に溶接した横向きの係合スリーブ４７ｂと、該スリーブ４７ｂ，およびベース板４７ａの上下二箇所を含む３か所に植設した放電線の支持ピン４７ｃを備えた構造になる。なお、固定金具４７は右側と左側とが逆向きな形状に作られている。また、固定金具４７の係合スリーブ４７ｂに対向して支持シャフト４８の外側縁には円弧状の浅い係合凹溝４８ａが形成されている。
【００１５】
かかる構成で、帯電部ユニット４に放電線４３を張架する場合には、まずループ状に接続した放電線４３を左右の固定金具４７の間にまたがって３本の放電線支持ピン４７の外周側に架け渡す。次に、固定金具４７のベース板４７ａを左右の支持シャフト４８に嵌め込んだ上で、係合スリーブ４７ｂを支持シャフト４８の係合凹溝４８ａに係合して定位置に掛け止めする。この放電線取付け状態では、テンションばね４９の引っ張りばね力で放電線４３に張力が加わり、この張力を受けた左右の固定金具４７が支持シャフト４８に係合保持される。なお、固定金具４７は単独で支持シャフト４８に装荷しようとしても、固定金具自身の自重で支持シャフト４８から脱落する。
【００１６】
次に、前記した放電線の取付け構造で、電気集じん機の運転中に放電線４３が断線した場合の動作を図２（ａ）  〜（ｄ）  で説明する。
すなわち、図２（ａ）  の張架状態でループ状の放電線４３がＰ点で断線すると、放電線４３は断線箇所を境に左右に広がり、これにテンションばね４９の重量も加わって下方に滑り落ちるようになる（図２（ｂ）  ）。同時に固定金具４７に加わっていた放電線の張力による係合保持力が喪失し、これにより固定金具４７は支持シャフト４８から脱落し（図２（ｃ）  ）、図２（ｄ）  のように放電線４３と一緒に帯電部ユニット４から抜け出て下方に自重落下するようになる。
【００１７】
この結果、放電線４３，固定金具４７への電圧印加がなくなり、落下途上で放電線４３，固定金具４７が極板４２，あるいはフレーム４１に接触しても、スパークなどの高圧異常の生じるおそれがない。なお、断線した放電線４３を新品の放電線に付け替える場合には、電気集じん機の運転を停止した上で、先記した手順により行うものとする。
【００１８】
〔実施例２〕
次に、この発明の請求項４に対応する実施例を図３（ａ），（ｂ）  に示す。この実施例においては、左右の放電線支持桿４５に連結して下向きに伸びた放電線支持シャフト４８に対して、２本の放電線４３が放電線固定金具４７を介して平行に張架されている。ここで、固定金具４７は先記実施例１と同様に、基本的には二つ折りのベース板４７ａで支持シャフ４８を外側から抱え込んで支持するようにした構造になる。また、右側の固定金具については、ベース板４７ａに設けた係合スリーブ４７ｂに二股状の放電線支持片４７ｄが揺動自在（３６０°回転自在）に軸支されている。これに対して右側の固定金具には、ベース板４７ａの内側側縁に放電線の係止部４７ｅが形成されている。そして、左右の固定金具４７の間に２本の放電線４３を張架するには、放電線４３の右端を前記係止部４７ｅに引っ掛け、左端をテンションばね４９を介して図示のように二股状支持片４７ｄの先端に引っ掛ける。
【００１９】
この張架状態では、テンションばね４９のばね力で２本の放電線４３に張力が加わり、左右の固定金具４７が内側に引き寄せられて支持シャフト４８に係合保持される。また、二股状の放電線支持片４７ｄは、その二股先端に同じ引っ張り力が働いて図示のような横向き姿勢に保たれている。
ここで、２本の放電線４３の一方，例えば上側の放電線が断線すると、張力バランスが崩れて放電線支持片４７ｄが反時計方向に揺動して下側の健全な放電線に結合したテンションばね４９が支持片４７ｄの先端から抜け出て離脱する。同時に左右の固定金具４７に今まで加わっていた係合保持力（内側への引っ張り力）が喪失し、これにより実施例１と同様に固定金具４７が支持シャフト４８から脱落し、放電線４３，テンションばね４９と一緒に帯電部ユニット４から下方に自重落下する。なお、下側の放電線が断線した場合には、二股状の放電線支持片４７ｄが時計方向に揺動し、上側の健全な放電線４３に連結したテンションばね４９が放電線支持片４７ｄから外れ、これにより前記と同様に放電線４３が固定金具４７と一緒に帯電部ユニット４から下方に自重落下する。
【００２０】
【発明の効果】
以上述べたように、この発明によれば、帯電部ユニットに組み込んだ放電線が電気集じん機の運転中に不測に断線した場合には、断線した放電線を放電線固定金具と一緒に高圧電源に接続されている放電線支持シャフトから即時に離脱させ、帯電部ユニットより下方へ確実に自重落下させることができる。これにより、自重落下する放電線，固定金具への電圧印加が無くなり、落下過程で放電線，固定金具が帯電部ユニットの極板，フレームに触れてもスパークなどの高圧異常の発生，およびこれに起因する電気集じん機非常停止の事態を回避して保守面での信頼性向上が図れる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施例１に対応する実施例の構成図であり、（ａ）  は帯電部ユニットの内部構造を表す縦断側面図、（ｂ）  は（ａ）  図における放電線固定金具，放電線支持シャフトの分解斜視図、（ｃ）  は放電線固定金具の平面図
【図２】図１の実施例による放電線の断線時における落下動作の説明図であり、（ａ）  ないし（ｄ）  はその動作経過の各状態を表す図
【図３】この発明の実施例２に対応する実施例の構成図であり、（ａ）  は帯電部ユニットの内部構造を表す縦断側面図、（ｂ）  は（ａ）  図における放電線固定金具，放電線支持シャフトの分解斜視図
【図４】この発明の実施対象となる電気集じん機の全体構成を表す縦断側面図
【図５】図４における帯電部ユニットの構造図であり、（ａ）  は底面図、（ｂ）  は側面図
【符号の説明】
１    電気集じん機の筐体
２    送風機
３    集じん部ユニット
４    帯電部ユニット
４１    フレーム
４２    極板
４３    放電線
４５    放電線支持桿
４７    放電線固定金具
４７ａ  ベース板
４７ｂ  係合スリーブ
４７ｃ  放電線の支持ピン
４７ｄ  二股状の放電線支持片
４８    放電線支持シャフト
４９    テンションばね
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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