(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
高圧電源装置において、
着火源になる部分と、
前記着火源になる部分を密封する密封箱と、
可燃性ガスの侵入を防ぐために、前記密封箱内に不活性ガス又はエアを封入する封入手段と、前記密封箱に隙間が生じることを防止するシール手段とのうち少なくとも一方の手段を有する防爆対策部と、
を備えており、
前記着火源となる部分は、接地開閉器であり、
前記密封箱は、保護ダクトであり、
前記防爆対策部は、前記封入手段として、前記保護ダクト内に前記不活性ガスを封入する不活性ガス封入手段を含む、
高圧電源装置。
【請求項２】
高圧電源装置において、
着火源になる部分と、
前記着火源になる部分を密封する密封箱と、
可燃性ガスの侵入を防ぐために、前記密封箱内に不活性ガス又はエアを封入する封入手段と、前記密封箱に隙間が生じることを防止するシール手段とのうち少なくとも一方の手段を有する防爆対策部と、
を備えており、
前記着火源となる部分は、絶縁油であり、
前記密封箱は、油タンクであり、
前記防爆対策部は、前記封入手段として、前記油タンク内に前記不活性ガスを封入する不活性ガス封入手段を有する、
高圧電源装置。
【請求項３】
高圧電源装置において、
着火源になる部分と、
前記着火源になる部分を密封する密封箱と、
可燃性ガスの侵入を防ぐために、前記密封箱内に不活性ガス又はエアを封入する封入手段と、前記密封箱に隙間が生じることを防止するシール手段とのうち少なくとも一方の手段を有する防爆対策部と、
を備えており、
前記着火源となる部分は、接地開閉器、低圧端子、及び絶縁油であり、
前記密封箱は、通風内圧箱であり、
前記防爆対策部は、前記封入手段として、ブロワにより、前記通風内圧箱内にエアを封入するエア封入手段を有する、
高圧電源装置。
【請求項４】
前記密封箱として、前記低圧端子を密封する低圧端子箱を更に備え、
前記防爆対策部は、前記シール手段として、前記低圧端子箱のケーブル引込口に接続されるカップリングを更に有する、
請求項３に記載の高圧電源装置。
【請求項５】
前記低圧端子箱の内部には、絶縁を保つ所定の距離だけ離間して複数の端子が配置されている、
請求項４に記載の高圧電源装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気集塵機に用いて好適な、防爆型の高圧電源装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、電気集塵機用の高圧電源装置は、周囲に可燃性ガスが存在する場所には設置されずに安全な場所に設置されていた。高圧電源装置から電気集塵機までの配線として、紙絶縁ケーブルを使用することができたからである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１１−２４０２８８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、本願の出願時点では紙絶縁ケーブルは製造中止となっており、代替品の開発もされていないのが現状である。このため、当該紙絶縁ケーブルを布設することなく高圧電源装置を設置するためには、電気集塵機の上部等の周囲に可燃性ガスが存在する場所に高圧電源装置を設置せざるを得ない。
このため、何の対策を施さなければ、高圧電源装置の着火源に可燃性ガスが触れることで、爆発の危険が伴う。そこで、高圧電源装置の着火源となる部分に対し、有効な防爆の処置を施すことが要求されている。
【０００５】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、高圧電源装置の着火源となる部分に対し、有効な防爆の処置を施すことを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するため、本発明の一態様の高圧電源装置は、
着火源になる部分と、
前記着火源になる部分を密封する密封箱と、
可燃性ガスの侵入を防ぐために、前記密封箱内に不活性ガス又はエアを封入する封入手段と、前記密封箱に隙間が生じることを防止するシール手段とのうち少なくとも一方の手段を有する防爆対策部と、
を備える。
【０００７】
前記着火源となる部分は、接地開閉器であり、
前記密封箱は、保護ダクトであり、
前記防爆対策部は、前記封入手段として、前記保護ダクト内に前記不活性ガスを封入する不活性ガス封入手段を含むことができる。
【０００８】
前記着火源となる部分は、低圧端子であり、
前記密封箱は、低圧端子箱であり、
前記防爆対策部は、前記シール手段として、前記低圧端子箱のケーブル引込口に接続されるカップリングを含むことができる。
【０００９】
前記低圧端子箱の内部には、絶縁を保つ所定の距離だけ離間して複数の端子が配置されているようにすることができる。
【００１０】
前記着火源となる部分は、絶縁油であり、
前記密封箱は、油タンクであり、
前記防爆対策部は、前記封入手段として、前記油タンク内に前記不活性ガスを封入する不活性ガス封入手段を有することができる。
【００１１】
前記着火源となる部分は、接地開閉器、低圧端子、及び絶縁油であり、
前記密封箱は、通風内圧箱であり、
前記防爆対策部は、前記封入手段として、ブロワにより、前記通風内圧箱内にエアを封入するエア封入手段を有することができる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、高圧電源装置の着火源となる部分に対し、有効な防爆の処置を施すことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の一実施形態の防爆型高圧電源装置が設けられた湿式電気集塵機の概略構成を示す断面図である。
【図２】図１の湿式電気集塵機の筺体内部の概略構成を示す斜視図である。
【図３】図１の湿式電気集塵機のうち防爆型高圧電源装置の構成を示す断面図である。
【図４】図３の防爆型高圧電源装置に設けられる低圧端子箱及びカップリングの構成を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。
【００１５】
図１は、本発明の一実施形態の防爆型高圧電源装置２０１が設けられた湿式電気集塵機１１の概略構成を示す断面図である。
具体的には、図１（Ａ）及び図１（Ｂ）は、湿式電気集塵機１１の外観の概略構成を示す断面図であり、相互に略垂直の別々の方向からみた断面図である。なお、防爆型高圧電源装置２０１は、図１（Ａ）において破線部分で示されている。
【００１６】
湿式電気集塵機１１には、上部ケーシング１１１と、集塵極１２２と、下部ケーシング１１３と、架構１１４と、防爆型高圧電源装置２０１と、が設けられている。
上部ケーシング１１１と、集塵極１２２と、下部ケーシング１１３とが上方からその順番で組み合わされることによって、湿式電気集塵機１１の筺体が構成される。湿式電気集塵機１１の筺体は、架構１１４により、地上から所定距離だけ上方に離間して固定されている。湿式電気集塵機１１の筺体の材質は、本実施形態では導電性のＦＲＰ（繊維強化プラスチック：Ｆｉｂｅｒ  Ｒｅｉｎｆｏｒｃｅｄ  Ｐｌａｓｔｉｃｓ）が採用されている。
【００１７】
防爆型高圧電源装置２０１は、湿式電気集塵機１１の筺体の上部（図１（Ａ）の破線で示した部分）に設置される。
湿式電気集塵機１１の筺体の上部は、可燃性ガス等が存在する場所となる。また、防爆型高圧電源装置２０１潜在的に着火源を有する。そこで、本実施形態の防爆型高圧電源装置２０１には、従来の高圧電源装置と比較して有効な防爆処置が施されている。なお、防爆措置の具体的な内容については、図３及び４を用いて後述する。
【００１８】
図２は、湿式電気集塵機１１の筺体内部の概略構成を示す斜視図である。
【００１９】
図２に示すように、湿式電気集塵機１１の筺体内部には、上部グリッド１２１と、集塵極１２２と、下部グリッド１２３と、電極ロッド１２４と、放電線１２５と、ウェイト１２６と、上向きスプレーノズル１２７と、洗浄用配管１２８と、が設けられている。
【００２０】
上部グリッド１２１と、集塵極１２２と、下部グリッド１２３とは、図２に示すように、上方からその順番で相互に所定距離だけ離間して、水平方向に相互に略平行となるように、配設されている。
【００２１】
集塵極１２２は、図２に示すように、角筒を単位（以下、このような単位を「極室」と呼ぶ）として、複数の極室を繰り返し連続して配置することによって構成される。
具体的には、以下、略水平方向のうち、一方向を「縦方向」と呼び、縦方向に直角な方向を「横方向」と呼ぶ。この場合、縦方向にｐ個の単位を繰り返し連続して配置させ、横方向にｑ個の単位を繰り返し連続して配置させること（以下、「ｐ×ｑ」と表現する）によって、集塵極１２２が構成される。
【００２２】
ここで、ｐとｑとは独立した任意の整数値であり、本実施形態では、図２に示すように、集塵極１２２の極室の個数はｐ×ｑ＝３×３個とされている。
【００２３】
また、集塵極１２２のように、角筒の集合体として構成される集塵極は、一般的に「角筒型集塵極」と呼ばれており、単位体積当たりの集塵極面積が大きいため、コンパクトな設計が可能になるという特長を有している。
なお、集塵極１２２の材質は、本実施形態では、導電性のＦＲＰが採用されている。
【００２４】
このような集塵極１２２に対する放電極は、本実施形態では、電極ロッド１２４及び放電線１２５により構成されている。
電極ロッド１２４は、図２に示すように、集塵極１２２の所定の極室の中央内部を略垂直方向に貫通するように配設され、上端部が上部グリッド１２１に固定され、下端部が下部グリッド１２３に固定される。
【００２５】
放電線１２５は、図２に示すように、上部グリッド１２１から吊下げられ、集塵極１２２の所定の極室の中央内部を略垂直方向に貫通するように配設される。放電線１２５はまた、弛まないだけの張力を持たすように、下部グリッド１２３の上部に設けられたウェイト１２６に接続される。
【００２６】
電極ロッド１２４には、防爆型高圧電源装置２０１から負極の直流高電圧Ｖが直接印加される。一方、放電線１２５には、防爆型高圧電源装置２０１からの負極の直流高電圧Ｖが、電極ロッド１２４及び上部グリッド１２１を介して印加される。
【００２７】
上向きスプレーノズル１２７は、集塵極１２２の各極室の四隅の上方に配設され、洗浄用配管１２８に流通している洗浄水を、略垂直上向き方向に微細の霧として噴出する。
ここで、「霧」とは、ミクロンオーダーの直径を有する水滴が、１ｃｍ３の空間中に数個乃至数１００個程度含まれている状態をいう。本実施形態では、洗浄水が、直径が約２００〜８００ミクロンの水滴として、上向きスプレーノズル１２７から略垂直上向き方向に噴出される。
【００２８】
集塵極１２２の各極室の四隅の上方に配設された上向きスプレーノズル１２７の各々から噴出された霧は、集塵極１２２の各極室の側面全体を覆う水膜となる。即ち、上向きスプレーノズル１２７から霧として噴出された洗浄水によって、集塵極１２２の各極室の側面には濡れ壁が形成される。これにより、集塵極１２２に付着したミストやダスト等の微粒子の成長を防止すると共に、これらの微粒子を従来よりも確実に洗浄除去することが可能になる。
なお、図１に示すように、従来の湿式電気集塵機と同様に、集塵極１２２の上端部から所定距離だけ離間した上方の所定位置に、下向きスプレーノズル１２９を設けるようにしてもよい。
【００２９】
次に、上述した湿式電気集塵機１１に設置される防爆型高圧電源装置２０１における防爆処置について説明する。
【００３０】
図３は、図１湿式電気集塵機１１のうち防爆型高圧電源装置２０１の構成を示す断面図である。
【００３１】
防爆型高圧電源装置２０１には、油タンク２２１と、保護ダクト２２２と、接地開閉器２２３と、低圧端子箱２２４と、カップリング２２５と、電線管２２６と、通風内圧箱２２７と、圧力計２２８と、安全弁２２９と、第１不活性ガス封入部３０１と、第２不活性ガス封入部３０２と、ブロワ３０３と、が設けられている。
【００３２】
油タンク２２１は、絶縁油が注入されるための、金属製のタンクである。絶縁油は、外部から侵入してきた可燃性ガスと接触することで着火源となり得るため、第１不活性ガス封入部３０１は油タンク２２１内に不活性ガスＧＮを封入する。即ち、油タンク２２１内には、絶縁油が密封され、さらにその上に不活性ガスＧＮが密封されることになる。これにより、外部からの可燃性ガスが絶縁油に接触することを防止できる。なお、不活性ガスＧＮとしては、例えば窒素を採用することができる。
また、油タンク２２１に圧力計２２８を取付けることにより、油タンク２２１内の内圧を管理することができる。具体的には、例えば油タンク２２１内の温度や圧力の特性に基づいて日常の点検を実施し、内圧が正常であるか否かを確認することにより管理することができる。
【００３３】
保護ダクト２２２は、電極ロッド１２４を保護するためのダクトである。湿式電気集塵機１１の稼働に伴い、保護ダクト２２２の内部には電荷が溜まるため、定期的なメンテナンス時において接地開閉器２２３から電荷が放電される。この接地開閉器２２３の可動接点部は、外部から侵入してきた可燃性ガスと接触することで着火源となり得る。そこで、接地開閉器２２３を内蔵する保護ダクト２２２の内部に対して、第２不活性ガス封入部３０２は不活性ガスＧＮを封入する。これにより、外部から保護ダクト２２２内部への可燃性ガスの侵入を防止すること、即ち接地開閉器２２３への可燃性ガスの接触を防止することができる。
【００３４】
低圧端子箱２２４は、電線管２２６に囲まれた電源ケーブルＣが接続されている。電源ケーブルの引込口は、可燃性ガスが侵入する隙間が生じ得るため、低圧端子箱２２４内の低圧端子Ｔａ及び低圧端子Ｔｂ（後述する図４参照）は着火源となり得る。
このため、低圧端子箱２２４の電源ケーブル引込口には、可燃性ガスが侵入する隙間が生じることを防止するシール手段として、カップリング２２５が使用される。これにより、外部から低圧端子箱２２４内部への可燃性ガスの侵入を防止すること、即ち低圧端子Ｔａ及び低圧端子Ｔｂへの可燃性ガスの接触を防止することができる。
【００３５】
また、着火源となり得る低圧端子箱２２４内部の低圧端子Ｔａ及び低圧端子Ｔｂは、絶縁を保つ所定の距離だけ離間して配置される。即ち、低圧端子Ｔａ及びＴｂは、低圧端子箱２２４内の環境（湿度、汚れ等）によって絶縁効果に変動が生じるため、端子Ｔａと端子Ｔｂとの間の距離を、電圧に応じて、短絡しないように絶縁を保てるだけ離隔される。
なお、低圧端子ＴａとＴｂとを離隔することによる絶縁保持方法、及びカップリング２２５を用いたシール方法の具体的な内容については、図４を参照して後述する。
【００３６】
通風内圧箱２２７は、上述した着火源となり得る油タンク２２１、接地開閉器２２３、及び低圧端子箱２２４を内蔵する。ブロワ３０３は、通風内圧箱２２７の内部にエアＡを封入する。これにより、通風内圧箱２２７内の気圧は大気圧よりも高くなるため、通風内圧箱２２７の内部に可燃性ガスが侵入すること、即ち着火源なり得る部分への可燃性の接触を防止することができる。このように、通風内圧箱２２７は、さらに高い水準での防爆が実現できる。
このように、通風内圧箱２２７内の気圧を大気圧よりも高くするように管理する必要が生じる。このため、通風内圧箱２２７には圧力計２２８を取付けることにより内圧を管理している。また、安全弁２２９を取付けることにより内圧の異常時に作動するようにすることができる。
【００３７】
図４は、図３の防爆型高圧電源装置２０１のうち低圧端子箱２２４及びカップリング２２５の構成を示す断面図である。
【００３８】
低圧端子箱２２４は、その内部に低圧端子Ｔａ及び低圧端子Ｔｂを有している。
電源ケーブルＣは、低圧端子箱２２４の電源ケーブル引込口から低圧端子箱２２４内に引込まれる。そして、低圧端子箱２２４の内部において、電源ケーブルＣのうち、電源ケーブルＣａの端部は低圧端子Ｔａと、電源ケーブルＣｂの端部は低圧端子Ｔｂと、夫々接続される。
ここで、上述した様に、低圧端子Ｔａ及び低圧端子Ｔｂは、着火源となり得る。即ち、仮に低圧端子箱２２４内に可燃性ガスが流入し、低圧端子Ｔａと低圧端子Ｔｂとの間で短絡が生じると、爆発してしまうおそれがある。
そこで、低圧端子Ｔａと低圧端子Ｔｂとの間の距離Ｗは、電圧に応じて、短絡しないように絶縁を保てるだけ離隔されている。このようにして、短絡に伴い生じ得る爆発を防ぐための対策が施されている。
さらに、低圧端子箱２２４の電源ケーブル引込口には、可燃性ガスが侵入する隙間が生じることを防止するシール手段として、カップリング２２５が取り付けられている。これにより、外部から低圧端子箱２２４内部への可燃性ガスの侵入を防止すること、即ち低圧端子Ｔａ及び低圧端子Ｔｂへの可燃性ガスの接触を防止することができる。
【００３９】
カップリング２２５は、スクリュー部２２５ａと、カップリング部２２５ｂと、ショートユニオン部２２５ｃとの３つの部材を含むように構成され、低圧端子箱２２４の電源ケーブル引込口におけるシール手段として用いられる。
具体的には、まずスクリュー部２２５ａが低圧端子箱２２４のケーブル引込口にねじ込んで取付けられ、次に電源ケーブルがスクリュー部２２５ａ、カップリング部２２５ｂ、及びショートユニオン部２２５ｃを通され、最後にスクリュー部２２５ａとカップリング部２２５ｂとが密着された状態で、ショートユニオン部２２５ｃがスクリュー部２２５ａにねじ込まれることにより取付けられる。これにより、電源ケーブル引込口に可燃性ガスが侵入する隙間が生じることを防ぐことができる。
【００４０】
以上本発明の一実施形態について説明したが、本発明は、上記の実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれるものである。
【００４１】
例えば、上述した実施形態では、不活性ガスＧＮの一例として窒素が挙げられているが、窒素に限定されない。防爆という目的を達成できる不活性ガスであれば他のものを採用してもよい。
【００４２】
また、上述した実施形態では、低圧端子箱２２４のケーブル引込口の隙間から可燃性ガスが侵入することを防ぐためのシール手段として、ケーブル引込口にカップリング２２５を接続する方法が採用されているが、カップリング２２５に限定されない。ケーブル引込口に隙間が生じることを防ぐという目的を達成できれば他の方法を採用してもよい。
【００４３】
換言すると、本発明が適用される湿式電気集塵機の防爆型高圧電源装置は、次のような構成を有すれば、各種各様な実施の形態を取ることができる。
即ち、本発明が適用される湿式電気集塵機の防爆型高圧電源装置（例えば図３の防爆型高圧電源装置２０１）は、
着火源になる部分（例えば図３の接地開閉器２２３、図４の低圧端子Ｔａ及びＴｂ、絶縁油）と、
前記着火源になる部分を密封する密封箱（例えば図３の油タンク２２１、保護ダクト２２２、低圧端子箱２２４、通風内圧箱２２７）と、
可燃性ガスの侵入を防ぐために、前記密封箱内に不活性ガス（例えば図３の不活性ガスＧＮ）又はエア（例えば図３のエアＡ）を封入する封入手段と、前記密封箱（例えば図４の低圧端子箱２２４）に隙間が生じることを防止するシール手段とのうち少なくとも一方の手段を持つ防爆対策部（例えば図３の第１不活性ガス封入部３０１、第２不活性ガス封入部３０２、ブロワ３０３、図４のカップリング２２５）と、
を備える。
これにより、高圧電源装置の着火源となる部分に対し、有効な防爆の処置を施すことができる。
【符号の説明】
【００４４】
１１  湿式電気集塵機，  １１１  上部ケーシング，  １１３  下部ケーシング，  １１４  架構，  １２１  上部グリッド，  １２２  集塵極，  １２３  下部グリッド，  １２４  電極ロッド，  １２５  放電線，  １２６  ウェイト，  １２７  上向きスプレーノズル，  １２８  洗浄用配管，  １２９  下向きスプレーノズル，  ２０１  防爆型高圧電源装置，  ２２１  油タンク，  ２２２  保護ダクト，  ２２３  接地開閉器，  ２２４  低圧端子箱，  ２２５，２２５ａ，２２５ｂ，２２５ｃ  カップリング，  ２２６  電線管，  ２２７  通風内圧箱，  ２２８  圧力計，  ２２９  安全弁，  ３０１，３０２  不活性ガス供給部，  ３０３  ブロワ，  Ｃ，Ｃａ，Ｃｂ  電源ケーブル，  ＧＮ  不活性ガス，  Ｔａ，Ｔｂ  低圧端子，  Ｗ  低圧端子Ｔａと低圧端子Ｔｂとの間の距離
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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