(57)【要約】【課題】集塵機の負荷極板間に発生するスパークを検出する際、スパーク発生時に検出抵抗を流れる電流を電圧換算し、検出した電流をあらかじめ設定した閾値と比較してスパーク発生の有無を判断していた。スパーク電流値は集塵機の規模に応じて増減するため、複雑な判定回路を都度設計し評価しなければならないという課題があった。【解決手段】集塵機荷電部への印加電圧を分圧抵抗Ａ１と分圧抵抗Ｂ２により分圧する分圧生成手段と、分圧した電圧の有無応じて動作するトランジスタＡ５を備え、通常時は分圧生成電圧によりＯＮ状態であるトランジスタＡ５がスパーク発生時は生成電圧が０ＶとなりＯＦＦ状態となるため、トランジスタＡ５のＯＮ／ＯＦＦ状態を監視することによりスパークを検出できる簡便であらゆる規模の集塵機に対応したスパーク検出回路を得られる。【選択図】図１
2006126121.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
集塵機負荷荷電部の印加電圧を分圧する分圧生成手段と、前記分圧生成手段により生成した分圧の有無に応じて動作するスイッチ手段を備え、スパーク発生時の前記スイッチ手段の状態によりスパークを検出するスパーク検出回路。
【請求項２】
スイッチ手段には低駆動電流特性を持つことを特徴とする請求項１記載のスパーク検出回路。
【請求項３】
スイッチ手段としてトランジスタを備えたことを特徴とする請求項１〜２のいずれかに記載のスパーク検出回路。
【請求項４】
分圧生成手段としてスパーク時に発生する音を電圧に変換する状態変換電圧出力手段を備えたことを特徴とする請求項１記載のスパーク検出回路。
【請求項５】
分圧生成手段としてスパーク時に発生する光を電圧に変換する状態変換電圧出力手段を備えたことを特徴とする請求項１記載のスパーク検出回路。
【請求項６】
スパーク検出時電圧遮断後に負荷に印加する電圧を再度復帰させるための電圧復帰手段を設けた請求項１〜５のいずれかに記載のスパーク検出回路。
【請求項７】
スパーク検出時スイッチ手段のハンチング動作を避けるためのヒステリシス設定手段を設けた請求項１〜６のいずれかに記載のスパーク検出回路。
【請求項８】
スパーク検出後一定時間印加電圧を復帰しないための時間を管理する復帰時間調整手段を設けた請求項１〜７いずれかに記載のスパーク検出回路。
【請求項９】
電圧復帰手段には電圧復帰時の電圧と時間の関係を調整できる復帰電圧調整手段を備えたことを特徴とする請求項１〜８のいずれかに記載のスパーク検出回路。
【請求項１０】
高圧回路内で発生する電圧変化を伝達する伝達手段と、伝達した電圧を監視する監視手段を備え、スパーク発生時伝達される電圧変化を監視手段にて検知することによりスパークを検出するスパーク検出回路。
【請求項１１】
伝達手段として集塵機負荷への電圧印加配線と平行に這わせた絶縁性導電体を備えたことを特徴とする請求項１０記載のスパーク検出回路。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、空調及び産業分野で大気塵、室内の粉塵、ほこりなどを集塵する電気集塵機負荷に印加するための直流高電圧を作り出す直流高圧安定化電源のスパーク検出回路に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、電気集塵機負荷は平板の２枚組み金属極板が並列に配置されることにより構成されており、片方の極板に正の電圧または負の電圧を印加し、残りの極板を接地する。この状態で高電圧を印加することにより両極板間にコロナ電界が形成される。その電界内を粉塵が通過することにより粉塵が電荷を帯び、帯電した粉塵は極板間の電界の力を受けて極板に付着し粉塵は除去される。集塵機の継続的に使用より集塵された粉塵が極板に堆積してくると、堆積した粉塵により電極どうしが短絡を起こし、スパークが発生する。また極板への異物の付着や、極板洗浄時の極板間の絶縁低下によっても同様に絶縁破壊、短絡が起こり、スパークが発生する。
【０００３】
このスパークをそのままの状態で電圧を印加したまま放置すると、負荷間に短絡電流が流れ続け、過電流となり高圧回路、低圧回路、さらには負荷の破損に至る。そのためにスパークを確実に検知し、スパーク検出時は集塵負荷への電圧印加を確実に遮断する必要がある。このスパーク時に高圧回路を流れる電流は負荷の規模、電源側の規模に応じて増減し、また極板間の絶縁破壊の程度によっても変化するため、集塵機固有のスパーク電流を定義することは容易ではない。
【０００４】
従来、このようなスパーク検出回路として、例えば、図１２に示すように高圧出力の正極または負極と接地極の間に負荷１０１と電流検出抵抗１０２を直列に挿入し、負荷を通して電流検出抵抗を流れる電流により発生する電位差ＶＬを負荷電流としていた。この検出電流をあらかじめ設定しておいた閾値と比較してスパーク発生の有無を判定していた（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平５−１４２２６７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
このような従来のスパーク検出回路では、集塵機の規模に応じてスパーク発生時に高圧回路内を流れる電流値が変化するため、検出抵抗の選定から判定閾値の決定、比較判定するための回路設計、集塵機負荷実機による回路の評価まで一連の設計評価を集塵機負荷の規模が変わる都度実施しなければならないという課題があり、また同一の集塵機負荷でも極板間の絶縁破壊の程度により発生するスパークの電流値が異なり、これがあらかじめ設定しなければならない閾値の決定を困難にしているという課題がある。そこで集塵機規模を変更する都度発生する複雑な回路設計と評価を不要とする簡便なスパーク検出回路が要求されている。
【０００６】
また、集塵機の集塵効率は負荷電流量が多ければ多いほど高くなる傾向があり、分圧抵抗を高圧回路に組み込む際、負荷電流を減らさないために分圧抵抗の抵抗値を大きくし分圧抵抗に流れる電流値を極力小さくする必要がある。具体的には分圧抵抗に供給する電流は負荷電流の５％以下が望ましく、集塵機の負荷電流が１０ｍＡの場合は０．５ｍＡ程度となる。電源容量を大きくすれば負荷電流を維持した上で分圧抵抗へ電流を流すことも可能であるが、集塵機負荷のインピーダンスと分圧抵抗とのバランスを取ることが難しく、電源自体のコストも上がるので実用的でない。よって分圧抵抗には高抵抗値抵抗を使う必要があり、スイッチ手段には集塵効率に影響を与えないため極力小さい電流で動作する＝低駆動電流特性を持つことが要求されている。
【０００７】
また、スイッチ手段には検出回路のコストを下げるため安価な物が要求されている。
【０００８】
また、高電圧を分圧抵抗にて分圧しているため、分圧抵抗が破損した場合高電圧がそのままスイッチ手段に印加されるという課題がある。そこで高電圧より絶縁を確保した電圧生成手段が要求されている。
【０００９】
また、通常の検出回路では検出までの動作時間に回路の特性上定数による遅れが発生するという課題がある。そこでスパークをより早く検出するスパーク検出回路が要求されている。
【００１０】
また、スパーク発生時負荷間電圧（この時０Ｖ）によりスイッチ手段をＯＦＦし、スイッチ手段自身にて印加電圧を停止しているため、そのままでは印加電圧を復帰することができないという課題がある。そこでスパーク検出から負荷印加電圧遮断後に印加電圧を復帰させる電圧復帰手段が要求されている。
【００１１】
また、スパーク発生時、負荷間電圧の急峻な変化によりスイッチ手段がハンチングするという課題がある。そこでハンチングを防止するハンチング防止手段が要求されている。
【００１２】
また、スパーク発生後印加電圧を復帰するまでの間の間隔が短すぎると、スパークを繰り返すという課題がある。そこで発生から復帰までの時間を調整できる復帰時間調整手段が要求されている。
【００１３】
またスパーク検出後電圧を復帰する際、瞬時に最大値まで復帰すると再度スパークが発生しやすいという課題がある。そこで復帰電圧と時間の関係を調整できる復帰電圧調整手段が要求されている。
【００１４】
また、負荷への印加電圧が高電圧であるため、検出回路部品にも高耐圧が要求され、部品コストが上がるという課題がある。そこで高圧部に直接関与しない検出回路が要求されている。
【００１５】
本発明は、このような従来の課題を解決するものであり、集塵機規模を変更する都度発生する複雑な回路設計と評価を不要とする簡便なスパーク検出回路を提供することを目的としている。
【００１６】
また、スイッチ手段の低駆動電流特性により集塵効率に影響を与えないスパーク検出回路を提供することを目的としている。
【００１７】
また、安価なスイッチ手段による低コストのスパーク検出回路を提供することを目的としている。
【００１８】
また、スパーク時発生する音を電圧に変換する状態変換電圧出力手段にて、負荷電圧より絶縁を確保した電圧生成手段を備えたスパーク検出回路を提供することを目的としている。
【００１９】
また、スパーク時発生する光を電圧に変換する状態変換電圧出力手段にて、光を直接検知することにより動作遅れのないスパーク検出回路を目的としている。
【００２０】
また、スパーク検出から負荷印加電圧遮断後に印加電圧を復帰させる電圧復帰手段を備えたスパーク検出回路を提供することを目的としている。
【００２１】
また、スイッチ手段のハンチングを防止するハンチング防止手段を備えたスパーク検出回路を提供することを目的としている。
【００２２】
また、スパーク発生から復帰までの時間を調整できる復帰時間調整手段を備えたスパーク検出回路を提供することを目的としている。
【００２３】
また、スパーク検出後瞬時に最大電圧を印加することにより発生するスパークを防止するために復帰電圧の電圧値と時間を調整できる復帰電圧調整手段を備えたスパーク検出回路を提供することを目的としている。
【００２４】
また、高電圧部品を使用しない検出手段を備えたスパーク検出回路を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００２５】
本発明のスパーク検出回路は上記目的を達成するために、集塵機負荷荷電部への印加電圧を分圧する分圧生成手段と、分圧の有無に応じて動作するスイッチ手段を備え、スパーク発生時のスイッチ手段の状態によりスパークを検出できることを特徴とする。
【００２６】
そして本発明によれば、集塵機規模を変更する都度発生する複雑な回路設計と評価を不要とする簡便なスパーク回路が得られる。
【００２７】
また、スイッチ手段には低駆動電流特性を持つことを特徴とする。
【００２８】
そして本発明によれば、集塵効率に影響を与えないスパーク検出回路が得られる。
【００２９】
また、スイッチ手段にはトランジスタを備えたことを特徴とする。
【００３０】
そして本発明によれば、安価なスイッチ手段によるコストのかからないスパーク検出回路が得られる。
【００３１】
また、電圧生成手段としてスパーク時に発生する音を電圧に変換する状態変換電圧出力手段を備えたことを特徴とする。
【００３２】
そして本発明によれば、高電圧回路から絶縁を確保したスパーク検出回路が得られる。
【００３３】
また、電圧生成手段としてスパーク時に発生する光を電圧に変換する状態変換電圧出力手段を備えたことを特徴とする。
【００３４】
そして本発明によれば、光を直接検知することにより動作遅れのないスパーク検出回路が得られる。
【００３５】
また、スパーク検出時電圧遮断後に負荷に印加する電圧を再度復帰させるための電圧復帰手段を設けたことを特徴とする。
【００３６】
そして本発明によれば、電圧遮断後も負荷への印加電圧を自動的に復帰できるスパーク検出回路が得られる。
【００３７】
また、スパーク検出時スイッチ手段のハンチング動作を避けるためのヒステリシス設定手段を設けたことを特徴とする。
【００３８】
そして本発明によれば、スイッチ手段のハンチング動作を防止したスパーク検出回路が得られる。
【００３９】
また、スパーク検出後一定時間印加電圧を復帰しないための時間を管理する復帰時間調整手段を設けたことを特徴とする。
【００４０】
そして本発明によれば、連続的なスパークを抑制できるスパーク検出回路が得られる。
【００４１】
また、電圧復帰手段には電圧復帰時の電圧と時間の関係を調整できる復帰電圧調整手段を備えたことを特徴とする。
【００４２】
そして本発明によれば、復帰電圧を調整することにより復帰時のスパークを防ぐスパーク検出回路が得られる。
【００４３】
また、高圧回路内で発生する電圧変化を伝達する伝達手段と、伝達した電圧を監視する監視手段を備え、スパーク発生時伝達される電圧変化を監視手段にて検知することによりスパークを検出することを特徴とする。
【００４４】
そして本発明によれば、高電圧部品を使用しないコストのかからないスパーク検出回路が得られる。
【００４５】
また、伝達手段として集塵機負荷への電圧印加配線と平行に這わせた絶縁性導電体を備えたことを特徴とする。
【００４６】
そして本発明によれば、簡単に敷設することのできるスパーク検出回路が得られる。
【発明の効果】
【００４７】
本発明によれば、集塵機規模を変更する都度発生する複雑な回路設計と評価を不要とする簡便なスパーク検出回路を提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４８】
本発明の請求項１記載の発明は、上記目的を達成するために、集塵機負荷荷電部への印加電圧を分圧する分圧生成手段と、分圧の有無に応じて動作するスイッチ手段を備え、スパーク発生時のスイッチ手段のＯＮ／ＯＦＦ状態によりスパークを検出できるという特徴としたものであり、集塵機規模が変更される場合その都度スパークの電流値が変わるため検出回路をスパーク電流値に応じて変更する必要があり、その度に発生する複雑な回路設計と評価が必要となるが、それらを不要とできる簡便なスパーク回路が得られるという作用を有する。
【００４９】
本発明の請求項２記載の発明は、請求項１記載のスパーク検出回路において、スイッチ手段には低駆動電流特性を持つことを特徴としたものであり、集塵効率に影響を与えないスパーク検出回路が得られるという作用を有する。
【００５０】
本発明の請求項３記載の発明は、請求項１〜２記載のスパーク検出回路において、スイッチ手段にはトランジスタを備えたことを特徴としたものであり、スイッチ手段が安価であるためにコストのかからないスパーク検出回路が得られるという作用を有する。
【００５１】
本発明の請求項４記載の発明は、請求項１〜３記載のスパーク検出回路において電圧生成手段としてスパーク時に発生する音を電圧に変換する状態変換電圧出力手段を備えたことを特徴としたものであり、高電圧回路から絶縁を確保したスパーク検出回路が得られるという作用を有する。
【００５２】
本発明の請求項５記載の発明は、請求項１〜３記載のスパーク検出回路において分圧生成手段としてスパーク時に発生する光を電圧に変換する状態変換電圧出力手段を備えたことを特徴としたものであり、光を直接検知することにより動作遅れのないスパーク検出回路が得られるという作用を有する。
【００５３】
本発明の請求項６記載の発明は、請求項１〜５記載のスパーク検出回路において、スパーク検出時電圧遮断後に負荷に印加する電圧を再度復帰させるための電圧復帰手段を設けたことを特徴としたものであり、電圧遮断後も負荷への印加電圧を自動的に復帰できるスパーク検出回路が得られるという作用を有する。
【００５４】
本発明の請求項７記載の発明は、請求項１〜６記載のスパーク検出回路において、スパーク検出時スイッチ手段のハンチング動作を避けるためのヒステリシス設定手段を設けたことを特徴としたものであり、スイッチ手段のハンチング動作を防止したスパーク検出回路が得られるという作用を有する。
【００５５】
本発明の請求項８記載の発明は、請求項１〜７記載のスパーク検出回路において、スパーク検出後一定時間印加電圧を復帰しないための時間を管理する復帰時間調整手段を設けたことを特徴としたものであり、連続的なスパークを抑制できるスパーク検出回路が得られるという作用を有する。
【００５６】
本発明の請求項９記載の発明は、請求項１〜８記載のスパーク検出回路において、電圧復帰手段には電圧復帰時の電圧と時間の関係を調整できる復帰電圧調整手段を備えたことを特徴としたものであり、復帰電圧を調整することにより復帰時のスパークを防ぐスパーク検出回路が得られるという作用を有する。
【００５７】
本発明の請求項１０記載の発明は、高圧回路内で発生する電圧変化を伝達する伝達手段と、伝達した電圧を監視する監視手段を備え、スパーク発生時伝達される電圧変化を監視手段にて検知することによりスパークを検出することを特徴としたものであり、高電圧部品を使用しないコストのかからないスパーク検出回路が得られるという作用を有する。
【００５８】
本発明の請求項１１記載の発明は、伝達手段として集塵機負荷への電圧印加配線と平行に這わせた絶縁性導電体を備えたことを特徴としたものであり、簡単に敷設することのできるスパーク検出回路が得られるという作用を有する。
【００５９】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。
【００６０】
（実施の形態１）
図１は本発明の実施の形態１によるスパーク検出回路の構成を示している。図１に示すように、負荷荷電部に印加されている高電圧を分圧生成手段である分圧抵抗Ａ１と分圧抵抗Ｂ２により高圧と低圧に分圧し、低圧側の分圧抵抗Ｂ２の両端電圧をスイッチ手段であるトランジスタＡ５のベースに印加する（以下ベース電圧と表現）。負荷荷電部とは、高圧電源の出力と極板との接続点を示す。低圧側の分圧抵抗Ｂ２とトランジスタＡ５のベースとの間にはトランジスタＡ５のベースに流れる電流値を定格以内に抑えるため、電流制限抵抗Ａ３を挿入する。また、トランジスタのコレクタ−エミッタ間に導通がある状態をトランジスタのＯＮ状態と定義し、コレクタ−エミッタ間に導通がない場合をトランジスタのＯＦＦ状態と定義する。トランジスタＡ５のコレクタ側には、トランジスタＡ５がＯＮ状態である時コレクタ−エミッタ間に電流を流すための電源を供給する安定化電源を接続する。安定化電源とトランジスタＡ５のコレクタとの間にはコレクタ−エミッタ間に流れる電流（以下コレクタ電流と表現）を定格以内に抑えるために電流制限抵抗Ｂ４を挿入する。また、トランジスタＡ５がＯＮ状態である時、トランジスタＡ５のＯＮ状態を有電圧信号として出力するために、コレクタ−グランド間に抵抗Ａ６を挿入し、コレクタ電流が抵抗Ａ６を流れることによる電圧降下分を有電圧信号として出力するようにする。定常時負荷荷電部に正常に電圧が印加されている状態ではトランジスタＡ５のベース電圧はトランジスタＡ５の動作電圧以上の電圧である必要があり、定常時トランジスタＡ５はＯＮ状態であるものとする。スパークが発生すると負荷間が短絡するため、負荷荷電部に印加される電圧は瞬時に０Ｖとなり、それにより分圧抵抗Ａ１、分圧抵抗Ｂ２の両端電圧も０Ｖとなる。それによりトランジスタＡ５のベース電圧も０Ｖとなり、トランジスタＡ５のベース電圧が動作電圧を下回り、トランジスタＡ５はＯＦＦ状態となる。この時トランジスタＡ５のエミッタより取り出している有電圧信号出力も０Ｖになる。有電圧信号が０Ｖになることによりスパークを検出することができる。
【００６１】
すなわち分圧生成手段である分圧抵抗Ａ１、分圧抵抗Ｂ２により、分圧抵抗Ａ１および分圧抵抗Ｂ２に電圧が印加されている時はトランジスタＡ５がＯＮ状態であり、スパーク発生により分圧抵抗Ａ１と分圧抵抗Ｂ２の両端電圧が０ＶとなるとトランジスタＡ５がＯＦＦ状態となるため、それによりスパークを検出できることとなる。トランジスタＡ５の状態にはＯＮ状態とＯＦＦ状態があり、ＯＮ状態であればスパークが無く、ＯＦＦ状態であればスパークしていることとなり、トランジスタＡ５の状態を監視するだけでスパークを検出できることになる。
【００６２】
なお、実施の形態１ではスイッチ手段には集塵効率に影響を与えないため極力小さい電流で動作する＝低駆動電流特性を持つトランジスタを用いたが、同様の特性を持つ半導体素子を用いても同様の効果が得られるのはいうまでもない。
【００６３】
（実施の形態２）
図２および図３は本発明の実施の形態２によるスパーク検出回路の構成と状態変換電圧出力手段の構成を示している。
【００６４】
なお、実施の形態１同一部分については同一の符号を記し、詳細な説明は省略する。
【００６５】
図２において状態変換手段は定常時にトランジスタＡ５がＯＮとなるように電圧を出力し、スパーク発生時はスパークによる光を検知してトランジスタＡ５がＯＦＦとなるように電圧出力を停止するようにするものとする。
【００６６】
図３において状態変換電圧出力手段は光センサと信号反転回路とそれらを駆動するための安定化電源を備え、定常時はスパークによる光が発生していないため光センサからの出力は無い状態であり、その出力の無い状態は信号反転回路にて反転され、信号反転回路より有電圧信号が出力されている。この有電圧信号により、定常時トランジスタＡ５がＯＮ状態となる。スパークが発生するとその光を光センサが検知し、光センサより光検出信号が出力される。出力された検出信号は信号反転回路内にて反転され有電圧信号は０Ｖとなる。トランジスタＡ５への有電圧信号が０ＶになることによりトランジスタＡ５がＯＦＦ状態となり、スパークが発生したことを検知することができる。
【００６７】
なお、実施の形態２ではスイッチ手段には集塵効率に影響を与えないため極力小さい電流で動作する＝低駆動電流特性を持つトランジスタを用いたが、同様の特性を持つ半導体素子を用いても同様の効果が得られるのはいうまでもない。
【００６８】
また、実施の形態２ではスパーク時に発生する光を状態変換電圧出力手段に用いたが、スパーク時に発生する音を用いても同様の効果が得られるのはいうまでもない。
【００６９】
（実施の形態３）
図４は本発明の実施の形態３によるスパーク検出回路の構成を示している。
【００７０】
なお、実施の形態１、あるいは２と同一部分については同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。
【００７１】
図４においてトランジスタＡ５のエミッタより出力されている有電圧信号は電圧復帰手段及び継電器Ａ７に並列に接続され、継電器Ａ７は高圧電源の１次側を開閉することにより高圧電源への電力供給を停止し、負荷荷電部への印加電圧をＯＮ／ＯＦＦするものとする。スパーク発生時、トランジスタＡ５がＯＦＦ状態となることによりトランジスタＡ５のエミッタからの有電圧信号が０Ｖとなり、継電器Ａ７のコイル電圧は０Ｖとなり継電器Ａ７がＯＦＦし、高圧電源の１次側は開状態となり、負荷荷電部への印加電圧は０Ｖとなる。この時トランジスタＡ５のエミッタからの有電圧信号が０Ｖであることを受信した電圧復帰手段は継電器Ａ７をＯＮするためにパルス電圧を継電器Ａ７のコイルに出力し、それにより継電器Ａ７がＯＮとなり、高圧電源の１次側は閉状態となり、負荷への印加電圧が復帰する。負荷荷電部への印加電圧が復帰するとトランジスタＡ５へのベース電圧が動作電圧以上となり、トランジスタＡ５がＯＮ状態となり、スパークが発生する前の状態    （定常状態）に復帰する。
【００７２】
図５において電圧復帰手段はパルス電圧出力回路を駆動するための電源を供給する安定化電源と、パルス電圧出力回路を備え、パルス電圧出力回路はトランジスタＡ５からのスパーク検出信号（有電圧信号が０Ｖに変化）を受けると、継電器Ａ７のコイルに継電器Ａ７をＯＮするためのパルス電圧を出力する。これにより継電器Ａ７がＯＮ状態となり負荷荷電部への印可電圧を復帰することができる。
【００７３】
なお、実施の形態３ではスイッチ手段には集塵効率に影響を与えないため極力小さい電流で動作する＝低駆動電流特性を持つトランジスタを用いたが、同様の特性を持つ半導体素子を用いても同様の効果が得られるのはいうまでもない。
【００７４】
（実施の形態４）
図６は本発明の実施の形態４によるスパーク検出回路の構成を示している。
【００７５】
なお、実施の形態１乃至３のいずれかと同一部分については同一の符号を記し、詳細な説明は省略する。
【００７６】
図６においてトランジスタＢ１２、Ｃ１４及び抵抗Ｂ８、制限抵抗Ｃ９、Ｄ１０、Ｅ１１、Ｆ１３を用いて、従来より知られているシュミット・トリガ回路を構成する。定常時トランジスタＡ５がＯＮ状態である時、制限抵抗Ｂ４にトランジスタＡ５のコレクタ電流が流れることにより制限抵抗Ｂ４の両端に電位差が発生し、トランジスタＣ１４がＯＮ状態となる。制限抵抗Ｂ４にはトランジスタＡ５のコレクタ電流による電圧降下分がトランジスタＣ１４の動作電圧以上となるような抵抗値を選定する。トランジスタＣ１４がＯＮ状態となるとトランジスタＣ１４のコレクタ電流がトランジスタＢ１２のベースに流れ、制限抵抗Ｆ１３により電位差が発生し、トランジスタＢ１２がＯＮ状態となる。制限抵抗Ｆ１３にはトランジスタＣ１４のコレクタ電流による電圧降下分がトランジスタＢ１２の動作電圧以上となるような抵抗値を選定する。トランジスタＢ１２がＯＮするとトランジスタＡ５のコレクタ電流は抵抗Ｂ８を流れずにトランジスタＢ１２を流れるため、抵抗Ｂ８の両端は短絡された状態と同じになる。よってトランジスタＡ５がＯＮ状態からＯＦＦ状態へ変化するための電圧は、抵抗Ａ６の両端電圧と動作電圧を和した電圧となる。スパーク発生時トランジスタＡ５がＯＦＦ状態となると、トランジスタＡ５のコレクタ電流が０Ａとなり、トランジスタＣ１４のベース電圧も０Ｖとなるため、トランジスタＣ１４はＯＦＦ状態となる。トランジスタＣ１４がＯＦＦ状態となるとトランジスタＣ１４のコレクタ電流も０Ａとなり、トランジスタＢ１２のベース電圧も０Ｖとなり、トランジスタＢ１２はＯＦＦ状態となる。トランジスタＢ１２がＯＦＦ状態となることにより抵抗Ｂ８の両端の短絡状態は解除される。よってトランジスタＡ５がＯＦＦ状態からＯＮ状態に変化するための電圧は、抵抗Ａ６と抵抗Ｂ８の両端電圧と動作電圧を和した電圧以上が必要となる。トランジスタＡ５がＯＮ状態からＯＦＦ状態へ変化する電圧と、ＯＦＦ状態からＯＮ状態へ変化するための電圧値が異なることにより、トランジスタＡ５のハンチング動作を防ぐことができる。ハンチングを防ぐための電圧差は抵抗Ａ６と抵抗Ｂ８の選定により任意に選択することができる。
【００７７】
なお、実施の形態４ではスイッチ手段には集塵効率に影響を与えないため極力小さい電流で動作する＝低駆動電流特性を持つトランジスタを用いたが、同様の特性を持つ半導体素子を用いても同様の効果が得られるのはいうまでもない。
【００７８】
（実施の形態５）
図７は本発明の実施の形態５によるスパーク検出回路の構成を示している。
【００７９】
なお、実施の形態２同一部分については同一の符号を記し、詳細な説明は省略する。
【００８０】
図７において復帰時間調整手段はスパーク発生時、トランジスタＡ５のエミッタからの有電圧信号が０Ｖに変化したことを受信すると、受信直後より予め定められた一定時間までの間は電圧復帰手段への出力信号を維持し、一定時間経過後に電圧復帰手段への出力を停止するものとする。復帰時間調整手段からの出力信号が０Ｖであることを受信した電圧復帰手段は継電器Ａ７をＯＮするためにパルス電圧を継電器Ａ７のコイルに出力し、それにより継電器Ａ７がＯＮとなり、負荷荷電部への印加電圧が復帰する。負荷荷電部への印加電圧が復帰するとトランジスタＡ５へのベース電圧が動作電圧以上となりトランジスタＡ５がＯＮ状態となり、スパークが発生する前の状態（定常状態）に復帰する。これによりスパーク検出後一定時間は出力を停止し、一定時間後に再度出力を復帰させることができる。この一定時間の選定については１〜３秒程度が望ましい。１秒以下だと電圧復帰時にスパークが発生する場合はスパークとスパークの間隔が短くなり、高圧回路、高圧トランス、高圧部品へのストレスが大きくなる。３秒以上すると停止時間が長くなることにより集塵機の稼働時間が低下し、総合的な集塵効率の低下に繋がる。よって復帰時間を１〜３秒に設定することで、高圧トランス、高圧部品へのストレスを低減し、総合的な集塵効率も維持することができる。
【００８１】
図８において復帰時間調整手段はタイマＩＣと復帰時間調整回路とタイマＩＣを駆動するための電源を供給する安定化電源を備え、スパーク検出信号を受けたタイマＩＣはその直後より復帰時間調整回路により定められた時間内は電圧復帰手段への出力を停止し、時間経過後に電圧復帰手段への信号を出力する。復帰時間調整回路は主に抵抗とコンデンサより構成され、その時定数で復帰時間を任意に決定することができる。
【００８２】
（実施の形態６）
図９は本発明の実施の形態６によるスパーク検出回路の構成を示している。
【００８３】
なお、実施の形態５と同一部分については同一の符号を記し、詳細な説明は省略する。
【００８４】
図９においてトランジスタＡ５のエミッタより出力されている有電圧信号は復帰電圧調整手段に接続され、復帰電圧調整手段とトライアックＡ１５を接続し、トライアックＡ１５の制御は復帰電圧調整手段より行うものとする。トライアックＡ１５は高圧電源の１次側を位相制御することにより高圧電源への電力を増減させ、負荷荷電部への電力を増減させることができる。スパーク発生時、トランジスタＡ５がＯＦＦ状態となることによりトランジスタＡ５のエミッタからの有電圧信号が０Ｖとなると、０Ｖを受信した復帰電圧調整手段は一旦トライアックＡ１５への出力を停止し、一定時間経過後にトライアックＡ１５への出力を段階的に増加させていく。これにより、高圧電源１次側の電力は段階的に増加し、負荷荷電部への印可電力も段階的に増加させることができる。
【００８５】
図１０において復帰電圧調整手段はトライアックＡ１５の位相制御を実施する位相制御ＩＣと、位相制御ＩＣへの出力を段階的に制御するＣＰＵと、周波数同期を取るための相検出回路と、トライアックＡ１５への信号を出力する信号出力回路と、それぞれの回路を駆動するための電源を供給する安定化電源を備え、トライアックＡ１５へのゲート信号を調整することにより、負荷に印加する電力を調整することができる。スパーク発生時、スパーク検出信号を受信したＣＰＵがその直後より一定時間位相制御ＩＣへの出力を停止し、一定時間経過後に０から段階的に位相制御ＩＣへの出力を増加させる。位相制御ＩＣではＣＰＵからの指示に従い、ゲート出力信号を調整し、その調整された信号が出力信号回路をとおりトライアックＡ１５のゲートに出力される。それにより負荷荷電部への印加電力を段階的に増加させることができる。具体的な段階的調整に関しては、集塵機の規模等により異なるため一概には言えないが、一定時間（実施の形態５に記載の１〜３秒）経過後より、定常時印加電圧の７０％〜８０％までを瞬時に復帰し、復帰する瞬間に発生するスパークを抑えつつ、１０〜２０秒程度かけて１００％までリニアに変化させる方法が有効であることが確認できている。
【００８６】
なお、実施の形態６では１次側の電力を調整するためにトライアックを用いたがサイリスタを用いても同様の効果が得られるのはいうまでもない。
【００８７】
（実施の形態７）
図１１は本発明の実施の形態７によるスパーク検出回路の構成を示している。
【００８８】
図１１において負荷への電圧印加配線と平行に伝達手段である電線を這わせ、その平行に這わせた電線に電圧監視手段（例えばパルスカウンター）を接続する。スパーク時に発生するサージ電圧により、電圧印加配線から平行に這わせた電線にパルス電圧が重畳される。そのパルス電圧を電圧監視手段で受信することによりスパークを検出することができる。
【００８９】
なお、実施の形態１の検出回路に実施の形態７のスパーク検出回路を備えることは差し支えない。
【産業上の利用可能性】
【００９０】
本発明は、電気集塵機以外に点火プラグ等スパークが発生する装置にも適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００９１】
【図１】本発明の実施の形態１によるスパーク検出回路の構成図
【図２】本発明の実施の形態２によるスパーク検出回路の構成図
【図３】同状態変換電圧出力手段の構成図
【図４】本発明の実施の形態３によるスパーク検出回路の構成図
【図５】同電圧復帰手段の構成図
【図６】本発明の実施の形態４によるスパーク検出回路の構成図
【図７】本発明の実施の形態５によるスパーク検出回路の構成図
【図８】同復帰時間調整手段の構成図
【図９】本発明の実施の形態６によるスパーク検出回路の構成図
【図１０】同復帰電圧調整手段の構成図
【図１１】本発明の実施の形態７によるスパーク検出回路の構成図
【図１２】従来例のスパーク検出回路の構成図
【符号の説明】
【００９２】
１  分圧抵抗Ａ
２  分圧抵抗Ｂ
３  制限抵抗Ａ
４  制限抵抗Ｂ
５  トランジスタＡ
６  抵抗Ａ
【図１】
2006126121.tif 000003
【図２】
2006126121.tif 000004
【図３】
2006126121.tif 000005
【図４】
2006126121.tif 000006
【図５】
2006126121.tif 000007
【図６】
2006126121.tif 000008
【図７】
2006126121.tif 000009
【図８】
2006126121.tif 000010
【図９】
2006126121.tif 000011
【図１０】
2006126121.tif 000012
【図１１】
2006126121.tif 000013
【図１２】
2006126121.tif 000014