(57)【要約】【課題】放電線が断線しても短絡事故が起らないようにして、電気集塵機を連続運転できるようにする。【解決手段】放電極９として放電線８を配置する位置の両端部に、巻取リール１８を対峙させて配置し、放電線８の両端部側を巻取リール１８に巻き取らせる。巻取リール１８に、放電線８に張力を与える方向の巻取力を付与するための巻取力付与機構２０を連結する。巻取力付与機構２０は、巻取リール１８の軸１９上に取り付けた小径ギヤ２１と、小径ギヤ２１に噛合させた大径ギヤ２２と、大径ギヤ２２の軸２３に組み付けたスパイラルスプリング２４とからなる。放電線８が断線すると、断線した放電線８を巻取リール１８に瞬時に巻き取らせる。【選択図】　　　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガスの流れ方向を横切るように且つガスの流れ方向に相前後するように複数の放電線を放電極として一定間隔で複数列配置すると共に、該各列の放電極を挟むようにガスの流れ方向に沿うように複数列の対向電極を一定間隔で配置して、放電極から対向電極へ向けてコロナ放電を発生させるようにしてある電気集塵機における上記各放電極を構成する放電線の両端部に、予め巻取力を付与しておき、放電線が断線したときに、断線した放電線を、両端部側に巻き取って対向電極への放電領域から退避させるように処理することを特徴とする電気集塵機における放電線の断線処理方法。
【請求項２】
ガスの流れ方向を横切るように且つガスの流れ方向に相前後するように複数の放電線を放電極として一定間隔で複数列配置すると共に、該各列の放電極を挟むようにガスの流れ方向に沿うように複数列の対向電極を一定間隔で配置して、放電極から対向電極へ向けてコロナ放電を発生させるようにしてある電気集塵機における上記各放電極の両端側支持位置に、放電線の端部側を巻き取った一対の巻取リールを取り付け、且つ該各巻取リールに巻取力を付与させる巻取力付与機構を備え、放電線が断線したときに、断線した放電線をそれぞれの巻取リールに巻き取らせるようにした構成を有することを特徴とする電気集塵機における放電線の断線処理装置。
【請求項３】
巻取力付与機構を、巻取リールの軸上に取り付けた小径ギヤと、該小径ギヤに噛合させた大径ギヤと、該大径ギヤの軸と固定部材との間に組み付けたスパイラルスプリングとからなる構成とした請求項２記載の電気集塵機における放電線の断線処理装置。
【請求項４】
小径ギヤ又は大径ギヤに係合、離脱できるようにしたラッチを備えた請求項３記載の電気集塵機における放電線の断線処理装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は排ガス中の浮遊物を帯電させて静電力で集塵し捕集させるようにした電気集塵機に用いる放電線が破断したときに直ちに除去させるようにする放電線の断線処理方法及び装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
たとえば、道路のトンネルでは、トンネル内を走行する車両から排出される排気ガス等を地上へ放出するために、トンネル壁に、地上の排気塔へ通じる排気ダクトが設けられ、該排気ダクトの途中に電気集塵機を設置して、排気ファンで吸引したトンネル内の排気ガスを、電気集塵機を通すことにより清浄化してから排気塔を通して大気へ排気するようにしている。
【０００３】
上記トンネル等で用いられる電気集塵機としては、二段式のものと一段式のものとがある。
【０００４】
二段式の電気集塵機は、図６にその一例の概略を示す如く、入口１側と出口２側を開口して内部をガス流路３としてあるハウジング４内の上記ガス流路３に、ガス５の流れ方向の上流側に帯電部６を設け、その下流側に集塵部７を設けた構成としてある。上記帯電部６は、ガス５の流れ方向を横切るように、たとえば、上下方向に延び且つガス５の流れ方向に沿い所要間隔を隔て相前後させて平行に配置した複数本（図では２本）のタングステン製放電線８を１組とする放電極９を左右方向に一定間隔で平行に複数列（図では３列）並べて配置すると共に、該各列の放電極９をそれぞれ挟む位置に、複数枚のステンレス製の平板状の対向電極１０を、ガス５の流れ方向に沿うよう平行に且つ左右方向に一定間隔となるように並べて配置し、各放電極９を放電用電源１１に接続し、各対向電極１０を接地して、放電極９と対向電極１０との間に、放電用電源１１によって直流電圧を印加することにより、放電極９から対向電極１０へ向けてコロナ放電を発生させ、各放電極９と各対向電極１０間を通過するガス５中の微粒子状物質を帯電させられるようにしてある。又、上記集塵部７は、ステンレス製の平板状の第１集塵電極１２と第２集塵電極１３を、ガス５の流れ方向と平行となるように且つ左右方向に交互に一定間隔となるように複数列配置し、且つ該各第１集塵電極１２を電界形成用の電源１４に接続し、第２集塵電極１３を接地し、第１集塵電極１２と第２集塵電極１３との間に、電源１４によって直流電圧を印加することにより、第２集塵電極１３から第１集塵電極１２に向けて高電位となる直流電界を形成させて、上記帯電部６で帯電させられた微粒子状物質が、クーロン力で第１集塵電極１２及び第２集塵電極１３に集塵されて捕集されるようにしてある。なお、放電極９としては、放電線８の単線あるいは単線の組み合せや構造が採用されている。
【０００５】
一方、一段式の電気集塵機は、集塵部だけを有するもので、基本構成は、上記二段式の電気集塵機の帯電部６とほぼ同じ構成であるが、該帯電部６よりもガス５の流れ方向の長さを長くして放電線８の数を多くしたものである。すなわち、一段式の電気集塵機は、図７にその一例の概略を示す如く、ハウジング４内のガス流路３に、複数本（図では３本）のダングステン製放電線８を１組とする放電極９を、左右方向に一定間隔で複数列（図では４列）並べて配置すると共に、該各放電極９をそれぞれ挟む位置に、ガス５の流れ方向に広幅となるように形成したステンレス製の平板状の対向電極１０を左右方向に一定間隔で平行に並べて配置して、各放電極９を放電用電源及び電界形成用の電源である電源１５に接続し、各対向電極１０を接地し、各放電極９と各対向電極１０との間に、電源１５によって直流電圧を印加することにより、放電極９から対向電極１０へ向けてコロナ放電を発生させると共に、放電極９と対向電極１０との間に電界を形成させるようにして、帯電させたガス５中の微粒子状物質を対向電極１０で集塵させて捕集させるようにしてある。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上記従来の二段式電気集塵機や一段式電気集塵機で用いられている放電極９は、タングステン製放電線８の単線あるいは単線の組み合せによるものが採用されているため、運転中に頻繁に発生する火花放電現象により放電線８がしばしば破断（断線）するという問題がある。すなわち、電気集塵機では、放電極９と対向電極１０との間の電圧が、放電極９と対向電極１０間に発生する放電がコロナ放電から火花放電に移行する直前の高い電圧であるときに、高い性能を発揮することが知られており、このような高電圧で運転した場合、ガス５の温度や微粒子の密度、放電極９の汚損状況等によって火花放電に移行してしまい、火花放電が発生すると、火花放電によってコロナ放電よりも大量に発生する熱により放電線８が溶解したり、酸化劣化し易くなって断線してしまう。放電線８が断線して対向電極１０に接触した場合には、作動不良に陥り、運転を停止して放電線８を交換しなければ、以後の運転ができなくなってしまい、しかも、放電線８は断線し易いので、交換による運転停止が頻繁に起こってしまうという問題がある。そのために、多数本のタングステン放電線を並べて用いる一段式電気集塵機には不向きとされていた。特に、放電極９に多数本のタングステン製放電線８をガスの流れ方向に用いる必要がある一段式電気集塵機の場合には、１本の放電線８が断線して対向電極１０と接触することにより、すべての放電極が使用できなくなる。
【０００７】
そこで、本発明は、一部の放電線が断線したとしても、直ちに電気集塵機全体が作動不良を起してしまうような事態の発生を防止することができるように、放電線の断線部を処理することができるようにしようとするものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記課題を解決するために、ガスの流れ方向を横切るように且つガスの流れ方向に相前後するように複数の放電線を放電極として一定間隔で複数列配置すると共に、該各列の放電極を挟むようにガスの流れ方向に沿うように複数列の対向電極を一定間隔で配置して、放電極から対向電極へ向けてコロナ放電を発生させるようにしてある電気集塵機における上記各放電極を構成する放電線の両端部に、予め巻取力を付与しておき、放電線が断線したときに、断線した放電線を、両端部側に巻き取って対向電極への放電領域から退避させるように処理する電気集塵機における放電線の断線処理方法とし、又、ガスの流れ方向を横切るように且つガスの流れ方向に相前後するように複数の放電線を放電極として一定間隔で複数列配置すると共に、該各列の放電極を挟むようにガスの流れ方向に沿うように複数列の対向電極を一定間隔で配置して、放電極から対向電極へ向けてコロナ放電を発生させるようにしてある電気集塵機における上記各放電極の両端側支持位置に、放電線の端部側を巻き取った一対の巻取リールを取り付け、且つ該各巻取リールに巻取力を付与させる巻取力付与機構を備え、放電線が断線したときに、断線した放電線をそれぞれの巻取リールに巻き取らせるようにした構成を有する電気集塵機における放電線の断線処理装置とする。
【０００９】
火花放電の発生等で放電線が断線すると、断線した放電線は、両端部側が巻取力付与機構によって巻取力が付与されている巻取リールに巻き取られるため、断線した放電線が対向電極へ接して短絡を起してしまうような事態の発生を未然に防ぐことができる。
【００１０】
又、巻取力付与機構を、巻取リールの軸上に取り付けた小径ギヤと、該小径ギヤに噛合させた大径ギヤと、該大径ギヤの軸と固定部材との間に組み付けたスパイラルスプリングとからなる構成とすることにより、巻取力付与機構をコンパクトな構造として製作することができる。
【００１１】
更に、小径ギヤ又は大径ギヤに係合、離脱できるようにしたラッチを備えた構成とすることにより、ラッチを小径ギヤ又は大径ギヤに係合させると巻取リールの巻き戻し方向の回転を停止させることができるので、放電線のセットを容易に行うことができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
【００１３】
図１（イ）（ロ）は本発明の実施の一形態を示すもので、図２又は図３に示したものと同様な構成としてある電気集塵機において、各放電線８の両端部に、予め巻取力を付与しておくようにし、放電線８が断線したときに、該断線部の両側に残存する放電線８を両端部の位置で巻き取って対向電極１０に対する放電領域となる対向電極１０間の位置から瞬時に退避させるようにする。
【００１４】
詳述すると、図２又は図３の電気集塵装置において、放電極９としてタングステンの単線又は単線を組み合せてなる放電線８の上下両端部を支持する位置に、一端に開口１７ａを有する箱又はフレーム構造のケース１７を、上記開口１７ａが上下に対向するように配置して、各々上下のホルダー１６に固定し、該各ケース１７内の開口１７ａ側位置に、巻取リール（プーリ）１８を配設して、該巻取リール１８の軸１９をケース１７の側板部に回転自在に支持させ、且つ上記各巻取リール１８に、開口１７ａを通して導入した放電線８の両端を固定して、放電線８の両端部側を巻取リール１８に所要量巻き付けるようにし、更に、上記巻取リール１８に巻取力を付与するための巻取力付与機構２０を連結して、放電線８に張力を与える方向に回転させて巻取力を付与するようにする。
【００１５】
上記巻取力付与機構２０は、図１（ロ）に拡大して示す如く、巻取リール１８の軸１９に取り付けた小径ギヤ２１と、ケース１７内の反開口１７ａ側位置となる奥側位置に配置して上記小径ギヤ２１に噛合させた大径ギヤ２２と、ケース１７の内壁に突設したピン２７に一端を固定し且つケース１７の側板部に回転自在に支持させた大径ギヤ２２の軸２３に他端を固定してケース１７内に収納させたスパイラルスプリング２４と、基端部をケース１７の内壁に上下方向へ回動自在に取り付けて先端部を大径ギヤ２２に噛合させるようにしたラッチ２５とからなり、大径ギヤ２２の軸２３の一端部をケース１７外へ突出させて該突出部に形成した角頭部２３ａにボックスレンチ型の操作具２６を嵌めて、該操作具２６の回転操作で軸２３を回転させることにより、スパイラルスプリング２４を巻き締め、その反力（弾発力）を軸２３から大径ギヤ２２、小径ギヤ２１、リール軸１９を介し巻取リール１８に伝えることにより、放電線８に張力を掛ける方向に回転する巻取力を巻取リール１８に付与できるようにしてあり、更に、巻取リール１８の逆転を上記ラッチ２５で止めるようにしてある。
【００１６】
なお、放電線８への放電用電源は、たとえば、巻取リール１８及び軸１９を導電材製として、ケース１７を貫通させて突出させた軸１９の一端にスリップリングを介して接続する等、任意の型式を採用することができる。
【００１７】
因に、本実施の形態では、上下で対峙する巻取リール１８間の放電線８の長さ（放電領域長さ）Ｌを１ｍとした場合、ケース１７の長さＨ、幅Ｗ、奥行Ｄをそれぞれ６０ｍｍ、２０ｍｍ、４０ｍｍとして、巻取リール１８の直径を３０ｍｍ、小径ギヤ２１の直径を１０ｍｍ、大径ギヤ２２の直径を３０ｍｍとし、大径ギヤ２２の軸２３を２．５回転させてスパイラルスプリング２４を巻き締めることで放電線８に１ｋｇ程度の張力が掛けられるようにしてあると共に、放電線８が如何なる位置で断線してもすべてを巻取リール１８で巻き取れるようにしてある。
【００１８】
上下の巻取リール１８間に所要の張力を掛けた状態に放電線８をセットする場合は、先ず、ラッチ２５を大径ギヤ２２に係合させて巻取リール１８が巻き戻し方向に回転（逆転）しないような状態にしておいて、操作具２６を軸２３の端部の角頭部２３ａに嵌め、操作具２６の回転操作で軸２３を回転させてスパイラルスプリング２４を適度に巻き締めるようにし、次に、上下で対峙する巻取リール１８に放電線８を少なくとも１回以上巻き付けて弛みのないようにしてから、ラッチ２５を外すようにする。ラッチ２５を外すと、スパイラルスプリング２４の巻き締め反力が大径ギヤ２２及び小径ギヤ２１を介して巻取リール１８に作用するので、巻取リール１８に巻取方向への回転力が付与されることで放電線８に所要の張力が掛けられると同時に、放電線８の張力で巻取リール１８の巻取方向の回転が拘束される。
【００１９】
上記のように放電線８をセットして電気集塵機の運転を行っている場合において、火花放電の発生等により放電線８が断線する事態が発生すると、放電線８の張力による巻取リール１８の巻取方向の回転拘束力が解放されるため、断線した放電線８は両端側の巻取リール１８に瞬時に自動的に巻き取られることになる。この際、巻取リール１８に巻取力を付与している巻取力付与機構２０は、巻取リール１８よりも径の小さい小径ギヤ２１と、該小径ギヤ２１よりも径の大きい大径ギヤ２２と、該大径ギヤ２２を回転させるようにしたスパイラルスプリング２４との組み合せとして、スパイラルスプリング２４の巻き締め反力に基づく大径ギヤ２２の回転量が小径ギヤ２１を介して巻取リール１８に増幅されて伝えられることにより、巻取リール１８では、放電線８の放電領域長さＬ以上の長さの放電線８を巻き取ることができるように設定してあるため、放電線８が如何なる位置で断線しても、すべてを巻取リール１８で巻き取ることができて、対向電極１０（図２、図３参照）への放電領域から退避させるように処理することができる。したがって、断線した放電線８が対向電極１０に接して短絡を起してしまうような事態の発生を未然に防ぐことができるため、断線が全体の放電線８のうちの一部に発生しただけであるときには、電気集塵機全体としての作動が不良になることはないので、断線した放電線８を直ちに交換する必要はなく、長時間連続した運転が可能となる。
【００２０】
上記において、巻取リール１８に巻取力を付与する巻取力付与機構２０は、大小のギヤ２２，２１とスパイラルスプリング２４との組み合せによるコンパクトな構造であるため、巻取リール１８及び巻取力付与機構２０をケース１７に収納させた状態として、既存の電気集塵機に支障なく組み付けることができる。又、セットされた放電線８は、スパイラルスプリング２４の巻き締め量（巻き込み量）によって張力を変えることができるので、適切な張力を与えることによって、良好にコロナ放電を発生させることができると共に、運転中の振動現象を最小に抑えることができる。
【００２１】
なお、大径ギヤ２２に係合、離脱できるように備えたラッチ２５は、必要不可欠なものではないが、上述したように、巻取リール１８間に放電線８をセットするときに巻取リール１８の逆転を防止させるようにする上で有利であり、又、巻取リール１８の逆転を防止するためには小径ギヤ２１に係合させるようにしてもよいこと、更に、上記実施の形態では、巻取リール１８の巻取力付与機構２０として、大小のギヤ２２，２１とスパイラルスプリング２４との組み合せについて示したが、放電線８の放電領域長さが短いような場合は、巻取リール１８の軸１９にスパイラルスプリング２４を巻取力付与機構２０として直接連結するようにしてもよいこと、又、巻取力付与機構２０としては、上記の構造以外のものを採用してもよいこと、その他本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。
【００２２】
【発明の効果】
以上述べた如く、本発明によれば、次の如き優れた効果を発揮する。
（１）ガスの流れ方向を横切るように且つガスの流れ方向に相前後するように複数の放電線を放電極として一定間隔で複数列配置すると共に、該各列の放電極を挟むようにガスの流れ方向に沿うように複数列の対向電極を一定間隔で配置して、放電極から対向電極へ向けてコロナ放電を発生させるようにしてある電気集塵機における上記各放電極を構成する放電線の両端部に、予め巻取力を付与しておき、放電線が断線したときに、断線した放電線を、両端部側に巻き取って対向電極への放電領域から退避させるように処理する電気集塵機における放電線の断線処理方法とし、又、ガスの流れ方向を横切るように且つガスの流れ方向に相前後するように複数の放電線を放電極として一定間隔で複数列配置すると共に、該各列の放電極を挟むようにガスの流れ方向に沿うように複数列の対向電極を一定間隔で配置して、放電極から対向電極へ向けてコロナ放電を発生させるようにしてある電気集塵機における上記各放電極の両端側支持位置に、放電線の端部側を巻き取った一対の巻取リールを取り付け、且つ該各巻取リールに巻取力を付与させる巻取力付与機構を備え、放電線が断線したときに、断線した放電線をそれぞれの巻取リールに巻き取らせるようにした構成を有する電気集塵機における放電線の断線処理装置としてあるので、放電線が断線した場合に、断線した放電線を、巻取リールにて瞬時に巻き取ることができて、断線した放電線が対向電極に接して短絡を起してしまうような事態の発生を未然に防ぐことができ、これにより、一部の放電線が断線しても直ちに交換を行う必要がなくなり、長時間連続した運転を行うことができる。
（２）巻取力付与機構を、巻取リールの軸上に取り付けた小径ギヤと、該小径ギヤに噛合させた大径ギヤと、該大径ギヤの軸と固定部材との間に組み付けたスパイラルスプリングとからなる構成とすることにより、コンパクトな構造として製作することができ、既存の電気集塵機に対しても支障なく採用することができて有利となる。
（３）小径ギヤ又は大径ギヤに係合、離脱できるようにしたラッチを備えた構成とすることにより、ラッチを小径ギヤ又は大径ギヤに係合させると、巻取リールの巻き戻し方向の回転を止めることができるため、放電線のセットを容易に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の電気集塵機における放電線の断線処理装置の実施の一形態を示すもので、（イ）は全体の概要図、（ロ）は部分拡大斜視図である。
【図２】従来の二段式電気集塵機の一例を示す概略平面図である。
【図３】従来の一段式電気集塵機の一例を示す概略平面図である。
【符号の説明】
５　ガス
８　放電線
９　放電極
１８　巻取リール
１９　軸
２０　巻取力付与機構
２１　小径ギヤ
２２　大径ギヤ
２３　軸
２４　スパイラルスプリング
２５　ラッチ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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