(57)【要約】【課題】洗浄時刻を交通量が少なく集塵運転しなくても比較的影響の少ない洗浄に適した時間帯に固定しつつ、電極板に堆積する粉塵量から洗浄が可能かどうかを判断し、洗浄周期を自動的に可変させる。【解決手段】電気集塵機の処理風量と吸引空気の粉塵濃度と運転時間から予め設定した次回の洗浄時刻における粉塵量を予測し、予測した粉塵量と予め設定した粉塵量の上限値との比較により洗浄時刻における洗浄が延期可能かを判定する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
自動車道路トンネル内の浮遊粉塵を除去する電気集塵機において、電気集塵機の処理風量と吸引空気の粉塵濃度と運転時間の積算値から電気集塵機に流入する粉塵量を求め、この粉塵量と予め設定した次回の洗浄時刻に到達する時間から次回の洗浄時刻における粉塵量を予測し、予測した粉塵量と予め設定した粉塵量の上限値との比較により洗浄時刻における洗浄が延期可能かを判定することを特徴とする電気集塵機の洗浄制御方法。
【請求項２】
自動車道路トンネル内の浮遊粉塵を除去する電気集塵機において、電気集塵機の処理風量と吸引空気の粉塵濃度と電気集塵機の集塵率と運転時間の積算値から電気集塵機の粉塵捕集量を求め、この粉塵捕集量と予め設定した次回の洗浄時刻に到達する時間から次回の洗浄時刻における粉塵捕集量を予測し、予測した粉塵捕集量と予め設定した粉塵捕集量の上限値との比較により洗浄時刻における洗浄が延期可能かを判定することを特徴とする電気集塵機の洗浄制御方法。
【請求項３】
電気集塵機の集塵率を、処理風速と印加電圧から予測することを特徴とする請求項２に記載の電気集塵機洗浄制御方法。
【請求項４】
電気集塵機の集塵率を、処理風速と放電電流から予測することを特徴とする請求項２に記載の電気集塵機洗浄制御方法。
【請求項５】
粉塵濃度を光透過率計から求めることを特徴とする請求項１または２に記載の電気集塵機洗浄制御方法。
【請求項６】
粉塵濃度をトラフィックカウンタから求めること特徴とする請求項１または２に記載の電気集塵機洗浄制御方法。
【請求項７】
洗浄周期を固定周期とする洗浄制御方法との選択が可能であることを特徴とする請求項１または２に記載の電気集塵機洗浄制御方法。
【請求項８】
洗浄周期の上限が設定可能であることを特徴とする請求項１または２に記載の電気集塵機洗浄制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車道路トンネル内の浮遊粉塵を除去する電気集塵機の洗浄制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車道路トンネル内の空気は、自動車排ガス等の微小な粉塵で汚染されている。このような微小粉塵を除去するために、粉塵に電荷を与えて電気的に捕集する電気集塵機が広く採用されている。
【０００３】
電気集塵機は、電極板に捕集される粉塵量（以下、「粉塵捕集量」とする）が一定の限界値を越えると、捕集した粉塵が空気中に飛散する、いわゆる再飛散現象が発生し集塵率が低下するため、捕集した粉塵を洗浄除去する必要がある。
【０００４】
電気集塵機を洗浄除去する時期は、長時間タイマーによりある一定の周期を定め、自動的に洗浄を行う方法が一般的であるが、洗浄を行う時期が遅過ぎると集塵率の低下をきたし、早過ぎると洗浄水の供給や洗浄汚水の処理を頻繁に行う必要があり、不経済な運転となる恐れがある。
【０００５】
このため、最適な洗浄時期を決定する方法が特許文献１，２，３，４で提案されている。
【特許文献１】特開昭５５−９７２６４号公報
【特許文献２】特開平４−３４６８５２号公報
【特許文献３】特開２０００−２４５４７号公報
【特許文献４】特開２００６−２８１０４８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
電気集塵機の洗浄中は集塵運転が不能となるため、実設備における洗浄時刻は交通量が少なく集塵運転しなくても比較的影響の少ない深夜の時間帯に設定されることが多い。しかしながら、特許文献１，２，３，４で提案される方法はいずれも最適な洗浄時期を判断する方法のみ示されており、判断した洗浄時期に実際に洗浄が可能かどうかは考慮されていなかった。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
請求項１記載の本発明の電気集塵機は、電気集塵機の処理風量と吸引空気の粉塵濃度と運転時間の積算値から電気集塵機に流入する粉塵量を求め、この粉塵量と予め設定した次回の洗浄時刻に到達する時間から次回の洗浄時刻における粉塵量を予測し、予測した粉塵量と予め設定した粉塵量の上限値との比較により洗浄時刻における洗浄が延期可能かを判定することを特徴とする。
【０００８】
請求項２記載の本発明の電気集塵機は、電気集塵機の処理風量と吸引空気の粉塵濃度と電気集塵機の集塵率と運転時間の積算値から電気集塵機の粉塵捕集量を求め、この粉塵捕集量と予め設定した次回の洗浄時刻に到達する時間から次回の洗浄時刻における粉塵捕集量を予測し、予測した粉塵捕集量と予め設定した粉塵捕集量の上限値との比較により洗浄時刻における洗浄が延期可能かを判定することを特徴とする。
【０００９】
請求項３記載の本発明は、請求項２に記載の電気集塵機において、電気集塵機の集塵率を、処理風速と印加電圧から予測することを特徴とする。
【００１０】
請求項４記載の本発明は、請求項２に記載の電気集塵機において、電気集塵機の集塵率を、処理風速と放電電流から予測することを特徴とする。
【００１１】
請求項５記載の本発明は、請求項１または２に記載の電気集塵機において、粉塵濃度を光透過率計から求めることを特徴とする。
【００１２】
請求項６記載の本発明は、請求項１または２に記載の電気集塵機において、粉塵濃度をトラフィックカウンタから求めること特徴とする。
【００１３】
請求項７記載の本発明は、請求項１または２に記載の電気集塵機において、洗浄周期を固定周期とする洗浄制御方法との選択が可能であることを特徴とする。
【００１４】
請求項８記載の本発明は、請求項１または２に記載の電気集塵機において、洗浄周期の上限が設定可能であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、洗浄時刻は交通量の変動等を考慮した洗浄に適した時間帯に固定しつつ、洗浄時刻における洗浄が延期可能かを判断することで、運転状況に応じて洗浄周期を自動的に可変させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
本発明の第１の実施の形態による電気集塵機は、電気集塵機の処理風量と吸引空気の粉塵濃度と運転時間の積算値から電気集塵機に流入する粉塵量を求め、この粉塵量と予め設定した次回の洗浄時刻に到達する時間から次回の洗浄時刻における粉塵量を予測し、予測した粉塵量と予め設定した粉塵量の上限値との比較により洗浄時刻における洗浄が延期可能かを判定したものである。本実施の形態によれば、洗浄時刻は交通量等を考慮した運用に支障の無い時間帯を選択しつつ、運転状況に応じて洗浄周期を自動的に延長することができる。
【００１７】
本発明の第２の実施の形態による電気集塵機は、電気集塵機の処理風量と吸引空気の粉塵濃度と電気集塵機の集塵率と運転時間の積算値から電気集塵機の粉塵捕集量を求め、この粉塵捕集量と予め設定した次回の洗浄時刻に到達する時間から次回の洗浄時刻における粉塵捕集量を予測し、予測した粉塵捕集量と予め設定した粉塵捕集量の上限値との比較により洗浄時刻における洗浄が延期可能かを判定したものである。本実施の形態によれば、電気集塵機の粉塵捕集量が把握でき、より精度良く洗浄周期を判断することができる。
【００１８】
本発明の第３の実施の形態は、第２の実施の形態による電気集塵機において、電気集塵機の集塵率を、処理風速と印加電圧から予測したものである。本実施の形態によれば、集塵率を把握するための電気集塵機流入側及び流出側の粉塵濃度測定器が不要となり、より簡便に粉塵捕集量を把握することができる。
【００１９】
本発明の第４の実施の形態は、第２の実施の形態による電気集塵機において、電気集塵機の集塵率を、処理風速と放電電流から予測したものである。本実施の形態によれば、集塵率を把握するための電気集塵機流入側及び流出側の粉塵濃度測定器が不要となり、より簡便に粉塵捕集量を把握することができる。
【００２０】
本発明の第５の実施の形態は、第１または第２の実施の形態による電気集塵機において、粉塵濃度を光透過率計から求めたものである。本実施の形態によれば、粉塵濃度測定器が不要となり、より簡便に粉塵量を把握することができる。
【００２１】
本発明の第６の実施の形態は、第１または第２の実施の形態による電気集塵機において、粉塵濃度をトラフィックカウンタから求めたものである。本実施の形態によれば、粉塵濃度測定器が不要となり、より簡便に粉塵量を把握することができる。
【００２２】
本発明の第７の実施の形態は、第１または第２の実施の形態による電気集塵機において、洗浄周期を固定周期とする洗浄制御方法との選択を可能としたものである。本実施の形態によれば、洗浄周期を固定とする必要が生じた場合にも対応することができる。
【００２３】
本発明の第８の実施の形態は、第１または第２の実施の形態による電気集塵機において、洗浄周期の上限設定を可能としたものである。本実施の形態によれば、洗浄周期を必要以上に延長しないようにすることができる。
【実施例】
【００２４】
以下、本発明の一実施例について図面に基づいて説明する。
【００２５】
図１は、本実施例による電気集塵機設備を示す概要図である。
【００２６】
１はトンネル本坑、２はトンネル本坑１内と連通する吸込口３と吐出口４を有した集塵ダクト、５は集塵ダクト２に設けられた電気集塵機、６はトンネル本坑１から集塵ダクト２内の電気集塵機５へ汚染空気を供給する送風機、７は吸込口３から集塵ダクト２に吸込まれる空気の光透過率を検出する光透過率計、８は光透過率計７で検出された空気の光透過率を粉塵濃度に換算する粉塵濃度演算回路、９は粉塵濃度と電気集塵機５の処理風量と運転時間から、運転開始時から予め設定した次回の洗浄時刻までの電気集塵機５に流入する粉塵量を予測する粉塵量演算回路、１０は予め設定した粉塵量上限値１１と比較する比較装置、１２は比較装置１０からの信号により電気集塵機５に洗浄指令を送信する制御盤である。
【００２７】
上記構成において、電気集塵機５と送風機６が運転されると、トンネル本坑１内の汚染空気が吸込口３より集塵ダクト２内に吸込まれ、電気集塵機５によりトンネル本坑１内の浮遊粉塵は電気集塵機５の電極板に捕集される。電気集塵機５に流入する粉塵量を把握するためには、時々刻々と変動する粉塵濃度を把握する必要がある。粉塵濃度を把握するためには粉塵濃度計を設置すれば良いが、本実施例では電気集塵機５が設置される殆ど全てのトンネルに設置される光透過率計７を利用して粉塵濃度を算出する。光透過率と粉塵濃度には相関関係があるため、本制御方法のために新たに粉塵濃度計を追加することなく、粉塵濃度の把握が可能となる。尚、自動車から排出される浮遊粉塵の殆どが大型車から排出されるため、粉塵濃度は大型車の交通量とも相関関係があると言われている。よって、光透過率計７の代わりに大型車交通量を測定するトラフィックカウンタのデータを用いて粉塵濃度を算出しても良い。トラフィックカウンタも電気集塵機５が設置される殆ど全てのトンネルに設置されるものである。
【００２８】
次に、洗浄時刻における洗浄延期可否の判定方法を図２、３の例を用いて説明する。本実施例においては、例として洗浄時刻は毎日０時、粉塵量上限値１１は５００ｇとしている。図２において、１月２日０時の洗浄時刻に到達した段階では、粉塵量は約４００ｇと粉塵量上限値１１を下回っているが、運転開始時刻から洗浄時刻までの粉塵量の推移から翌日（１月３日）０時の次回洗浄時刻に到達する前には粉塵量上限値１１を上回ると予想される。このため、図２に示す例の場合、１月２日０時の洗浄時刻に洗浄を実施すべきである。一方、図３において、１月２日０時の洗浄時刻に到達した段階では、粉塵量は約２００ｇと粉塵量上限値１１を下回っており、かつ運転開始時刻から洗浄時刻までの粉塵量の推移から翌日（１月３日）０時の次回洗浄時刻においても粉塵量上限値１１を下回ると予想される。このため、図３に示す例の場合、１月２日０時の洗浄時刻における洗浄を延期可能と判定できる。このように、予め設定した洗浄時刻に到達した時点で、洗浄を実施すべきか否か（洗浄を延期可能かどうか）を判定するには、次回の洗浄時刻における粉塵量を予測して、この予測した粉塵量と予め設定した粉塵量上限値１１とを比較装置１０により比較する。
【００２９】
粉塵量演算回路９において、次回の洗浄時刻における粉塵量を予測する方法は色々考えられるが、本実施例では洗浄時刻における粉塵量と運転時間から時間あたりの平均粉塵量を算出し、この平均粉塵量が次回の洗浄時刻まで継続すると仮定して粉塵量を予測している。
【００３０】
尚、本実施例では比較装置１０における比較対象は粉塵量（運転開始時から予め設定した次回の洗浄時刻までの電気集塵機５に流入する粉塵量）としたが、電気集塵機５の集塵率をも考慮することで、比較対象を粉塵捕集量とすることもできる。比較対象を粉塵捕集量とすることで、電気集塵機５の電極板に捕集された粉塵量をより精確に把握でき、洗浄実施の判定をより精確に行うことができる。
【００３１】
集塵率の算出は、直接的には電気集塵機５の吸込側、吐出側の粉塵濃度を粉塵濃度計にて検出し、その濃度差から求める形となるが、集塵率は電気集塵機５の処理風速及び放電電流と相関関係があることが知られている。処理風速は、送風機６の運転風量指令から演算が可能であり、放電電流は電気集塵機５に高電圧を供給する高圧発生盤（図示せず）の電流計から読み込むことができる。このように電気集塵機５の処理風速と放電電流を用いることで、新たに設備を追加することなく集塵率の算出が可能となる。
【００３２】
尚、放電電流は印加電圧と相関関係があるため、放電電流の代わりに印加電圧を用いて集塵率を算出しても良い。
【００３３】
本実施例において、洗浄時刻における洗浄延期の可否判定方法について説明したが、電気集塵機５の設置環境によっては、汚染空気中に腐食性物質が含まれる場合もある。このような場合には、粉塵量の多少に関わらず定期的に洗浄を実施することが好ましい。このような場合には、本実施例で説明した洗浄周期の可変制御方法と、洗浄周期を固定周期とする洗浄制御方法との選択を可能とすることで定期的な洗浄にも対応することができる。
【００３４】
また、洗浄周期の上限設定を可能とすることにより、腐食性物質等の定期的洗浄除去に対応しつつ、設定した洗浄周期上限の範囲内で流入粉塵量に応じて洗浄周期を最適に設定することができる。図４に洗浄周期の上限設定を備えた洗浄周期制御フローの一例を示す。
【００３５】
このように電気集塵機５に流入する粉塵量を求め、この粉塵量と予め設定した次回の洗浄時刻に到達する時間から次回の洗浄時刻における粉塵量を予測し、予測した粉塵量と予め設定した粉塵量の上限値との比較により洗浄時刻における洗浄が延期可能かを判定することで、洗浄時刻は交通量等を考慮した運用に支障の無い時間帯を選択しつつ、運転状況に応じて最適な周期で洗浄を実施することができる。
【産業上の利用可能性】
【００３６】
本発明は、自動車道路トンネル内に浮遊する微小粉塵に電荷を与えて電気的に捕集する電気集塵機に適している。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本実施例による電気集塵機設備を示す概要図
【図２】本実施例による電気集塵機の洗浄延期可否を決める一例の説明グラフ
【図３】本実施例による電気集塵機の洗浄延期可否を決める一例の説明グラフ
【図４】本実施例による洗浄周期制御フロー図
【符号の説明】
【００３８】
１    トンネル本坑
２    集塵ダクト
３    吸込口
４    吐出口
５    電気集塵機
６    送風機
７    光透過率計
８    粉塵濃度演算回路
９    粉塵量演算回路
１０  比較装置
１１  粉塵量上限値
１２  制御盤
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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