(57)【要約】【課題】電気集塵装置の流出側の粉塵濃度を粉塵濃度計で測定し、測定した粉塵濃度に応じて集塵装置への印加電圧を調整することで集塵効率を維持しつつ消費電力を削減する構成において、粉塵濃度計が高額かつ高い頻度でメンテナンスが必要、という課題があった。【解決手段】帯電部１の高圧電極２と対向電極３の電流を測定し、その電流値の差により集塵装置内を通過する粉塵量の多寡を把握することで専用の粉塵濃度計を不要とし、粉塵濃度に応じた高圧電源の消費電力の削減を安価かつメンテナンスフリーで行える。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
それぞれに高圧電極と対向電極を交互に平行に配置した帯電部と集塵部と、
この帯電部、集塵部に電圧を印加する高圧電源とで構成される集塵装置であって、
前記帯電部の高圧電極の電流を測定する高圧電極電流測定手段と、
前記帯電部の対向電極の電流を測定する対向電極電流測定手段と、
前記高圧電極電流測定手段と前記対向電極電流測定手段で測定した電流値の差異に基づいて、前記帯電部に印加する出力電圧を調整する電圧調整手段を備えたことを特徴とする電気集塵装置。
【請求項２】
対向して配置される高圧電極と対向電極と、
前記高圧電極と対向電極間に高電圧を印加する高圧電源と、
前記高圧電極の電流を測定する高圧電極電流測定手段と、
前記対向電極の電流を測定する対向電極電流測定手段とを用い、
前記高圧電極と前記対向電極間に粉塵を通過させるとき、
前記高圧電極電流測定手段と前記対向電極電流測定手段で測定した電流値の差異に基づいて、粉塵量を推定することを特徴とする粉塵量推定方法。
【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装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、粒子を捕集する電気集塵装置は、粒子に電荷を帯びさせるための帯電部と、電荷を帯びた粒子を電界の力で引き寄せ吸引捕集する集塵部から構成されている。
【０００３】
電気集塵装置には帯電部と集塵部の高圧電極と対向電極がそれぞれ同じ電極である１段式のものと、帯電部と集塵部の高圧電極と対向電極が個別にある２段式のものがある。
１段式は構造が簡素であるが集塵効率が低くなり、２段式は構造が複雑となるが集塵効率が高い、という特徴がある。
【０００４】
従来の集塵効率を維持しつつ消費電力を削減する電気集塵装置としては、図２に示すような電気集塵装置がある。
図２の電気集塵装置は、集塵装置１０１と、集塵装置１０１に高電圧を供給する高圧電源１０２と、集塵装置１０１の風の流出側に設置した粉塵濃度計１０３と、高圧電源１０２を制御する制御装置１０４から構成されている。
【０００５】
制御装置１０４は高圧電源１０２の出力電圧を間欠的に制御できるものである。
【０００６】
粉塵濃度計１０３の信号から粉塵濃度が低いと判断された場合は、高圧電源１０２の出力電圧のＯＮ時間とＯＦＦ時間の比率（ＤＵＴＹ）を変更し、単位時間あたりの荷電時間を短くすることで集塵効率を維持しつつ電気集塵装置の消費電力を削減する、というものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平３−４２５７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
このような従来の電気集塵装置においては、粉塵濃度を測定するために専用の粉塵濃度計が必要となる。また、粉塵濃度計は光学式のものが主流であるが、光学式のものは構造が複雑なため非常に高額となる。また、レンズが汚れると粉塵量を正しく測定できないため、測定の都度レンズのメンテナンスが必要となる、という課題がある。
【０００９】
本発明はこのような従来の課題を解決するものであり、帯電部の高圧電極と対向電極に流れる電流値の差から粉塵量を推定し、その粉塵量に応じて高圧電源の出力電圧を調整する。これにより、粉塵量に応じた高圧電源の消費電力の削減を、安価かつメンテナンスフリーで行うことができる。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、
それぞれに高圧電極と対向電極を交互に平行に配置した帯電部と集塵部と、
この帯電部、集塵部に電圧を印加する高圧電源とで構成される集塵装置であって、
前記帯電部の高圧電極の電流を測定する高圧電極電流測定手段と、
前記帯電部の対向電極の電流を測定する対向電極電流測定手段と、
前記高圧電極電流測定手段と前記対向電極電流測定手段で測定した電流値の差異に基づいて、前記帯電部に印加する出力電圧を調整する電圧調整手段を備えたことを特徴としたものである。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、専用の粉塵濃度計によらず粉塵濃度を把握できるため、粉塵濃度に応じた高圧電源の消費電力の削減を安価かつメンテナンスフリーで行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の実施の形態１の構成を示す図
【図２】従来の構成を示す簡略図
【発明を実施するための形態】
【００１３】
本発明の請求項１記載の電気集塵装置は、それぞれに高圧電極と対向電極を交互に平行に配置した帯電部と集塵部と、この帯電部、集塵部に電圧を印加する高圧電源とで構成される集塵装置であって、前記帯電部の高圧電極の電流を測定する高圧電極電流測定手段と、前記帯電部の対向電極の電流を測定する対向電極電流測定手段と、前記高圧電極電流測定手段と前記対向電極電流測定手段で測定した電流値の差異に基づいて、前記帯電部に印加する出力電圧を調整する電圧調整手段を備えたことを特徴としたものである。
【００１４】
この構成において、高圧電極と対向電極の電流値の差異をから集塵装置内の粉塵量の多寡を推定し、推定した粉塵量に応じて高圧電源の出力電圧を調整する。これにより、高圧電源の消費電力の削減を安価かつメンテナンスフリーで行うことができる。
【００１５】
本発明の請求項２記載の粉塵量推定手段は、対向して配置される高圧電極と対向電極と、前記高圧電極と対向電極間に高電圧を印加する高圧電源と、前記高圧電極の電流を測定する高圧電極電流測定手段と、前記対向電極の電流を測定する対向電極電流測定手段とを用い、前記高圧電極と前記対向電極間に粉塵を通過させるとき、前記高圧電極電流測定手段と前記対向電極電流測定手段で測定した電流値の差異に基づいて、粉塵量を推定することを特徴としたものである。
【００１６】
この構成において、高圧電極と対向電極の電流値を測定してその差異を算出し、その結果から粉塵量を推定することができる。
【００１７】
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。
（実施の形態１）
図１に示すように、本発明の電気集塵装置は、帯電部１を構成する高圧電極２と対向電極３、集塵部４、帯電部１に高圧を供給する高圧電源５、集塵部４に高圧を供給する高圧電源６、高圧電極２の電流を測定する電流センサ７、対向電極３の電流を測定する電流センサ８、電流センサ７と電流センサ８で測定した電流値の差異を演算し、その結果に基づいて高圧電源５の出力電圧を調整する電圧調整器９から構成されている。
【００１８】
まず、電流センサ７の選定と配置について説明する。
【００１９】
電流センサ７は高圧部分への設置となるが、電圧調整器９は低電圧で動作しているため、電流センサ７を電圧調整器９に接続するためには、その間には高耐圧を有した接続回路が必要となる。
【００２０】
この高耐圧の接続回路は大型かつ高額となるため、安価を目的の一つとしている本発明
ではこれを避けるため、高圧電源５と高圧電極２の間を接続する高圧ケーブルに絶縁型の電流センサ（カレントトランスタイプ）を設置する。
【００２１】
この構成であれば、高圧ケーブル自体が耐圧を確保しているため、絶縁型のセンサを高圧ケーブルに直接挿入することで電流センサ７と電圧調整器９を高耐圧回路無しで接続することができる。
【００２２】
次に、電気集塵装置で粉塵を捕集するプロセスについて説明する。
【００２３】
まず、帯電部１で高圧電極２と対向電極３の間に高圧を印加することで、コロナ放電を発生させる。コロナ放電が発生している領域にはコロナ電流が流れ、ここを粉塵が通過すると粉塵はコロナ電流の電子と衝突することで電荷を帯びる。
【００２４】
電荷を帯びた粒子は集塵部４の電極間に発生している電界の作用で電極に引き寄せられ捕集される。この作用により、集塵装置を通過した空気は粉塵が除去された清浄な空気となる。このときの電極間に印加する高圧の出力電圧については、安全性の観点からは低いほうが望ましいが、適正な処理風量と処理風速、集塵効率を得るためには８ｋＶ以上が必要となる。
【００２５】
次に、本発明の特徴について説明する。
【００２６】
帯電部１でコロナ電流により帯電した粉塵は、そのまま電子と結合した状態で集塵部４へと流れていく。すなわち、帯電部１の高圧電極２と対向電極３の間で一部電子が失われる、ということである。さらに言い換えれば、高圧電極２に流れる電流と対向電極３に流れる電流の間には失われた電子の分の電流値の差異を生じることを指す。
【００２７】
帯電部１の電極間を通過する粉塵量が多い場合は、粉塵への帯電量が多くなり失われる電子の量も増えるため、高圧電極２と対向電極３の電流値の差異が大きくなる。この場合は、帯電部１を通過する粉塵量が多いと判断することができる。
【００２８】
逆に、高圧電極２と対向電極３の電流値の差異が小さい場合は、粉塵への帯電量が少ないので失われる電子の量が少ないことから、粉塵量が少ないと判断できる。
【００２９】
このように、高圧電極２と対向電極３それぞれに流れる電流値の差異から、集塵装置内を通過する粉塵量の多寡を推定することができる。
【００３０】
そして、上述の通り、電圧調整器９は、電流センサ７と電流センサ８で測定した電流値の差異を演算し、その結果に基づいて粉塵量を推定し高圧電源５の出力電圧を調整する。粉塵量が少ないと判断された場合は、帯電部１の粉塵への荷電能力に余力があると考えてよく、荷電能力を削減しても集塵効率を維持することができる。従って、高圧電源５の出力電圧を低くすることで、集塵効率を維持しつつ帯電部１の消費電力を削減することが可能となる。また、粉塵量が多いときには、電圧調整器９は、帯電部１への出力電圧を上げる処理を行なう。
【００３１】
なお、上記の説明では、帯電部１への出力電圧の調整を出力電圧の低減で行っているが、出力電圧のＤＵＴＹを変更して行っても同様の効果が得られる。
【００３２】
また、粉塵量が少ないと判断された場合は帯電部１への出力電圧のみならず、集塵部４への出力電圧も同時に低減してもよく、消費電力の削減をすることができる。
【００３３】
なお、本発明は、粉塵に対し帯電部１で荷電し、集塵部４で捕集する２段式の集塵装置でその効果を発揮することができる。
【００３４】
また、本実施の形態における帯電部１での電流測定を応用して、高圧電極２と対向電極３間に流れる粉塵濃度の推定（計測）を行なうことができる。すなわち、一定の風速、所定の印加電圧のもとで所定の粉塵濃度の空気を帯電部１内に流したときの高圧電極２に流れる電流と対向電極３に流れる電流の差を記憶しておく。この記憶されたテーブルと、実際に測定するときに高圧電極２に流れる電流と対向電極３に流れる電流の差を対比させて流れる粉塵濃度を推定することができる。
【産業上の利用可能性】
【００３５】
本発明は、産業設備の電気集塵装置に適用できる。
【符号の説明】
【００３６】
１  帯電部
２  高圧電極
３  対向電極
４  集塵部
５  高圧電源
６  高圧電源
７  電流センサ
８  電流センサ
９  電圧調整器
【図１】
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【図２】
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