電気集塵機の電源装置
【課題】電気集塵機の二次損傷を防ぎつつ、電極の吸湿による絶縁抵抗の低下を確実に検知することができる電気集塵機の電源装置を提供する。
【解決手段】電極１３に電力を供給する電力供給手段２５と、電極１３に電力を供給しているときにおける電圧を検出する検出手段と、前記検出手段で検出された電圧の低下が湿気に起因するものであるか否かを、電力供給手段２５よりも出力の小さい電力であって電力供給手段２５が供給する電圧の４０％〜１００％の電圧および電力供給手段２５が供給する電流の１〜３０％の電流の電力を電極１３に供給することによって判断する定電圧定電流負荷特性である判断手段とを有する。
【解決手段】電極１３に電力を供給する電力供給手段２５と、電極１３に電力を供給しているときにおける電圧を検出する検出手段と、前記検出手段で検出された電圧の低下が湿気に起因するものであるか否かを、電力供給手段２５よりも出力の小さい電力であって電力供給手段２５が供給する電圧の４０％〜１００％の電圧および電力供給手段２５が供給する電流の１〜３０％の電流の電力を電極１３に供給することによって判断する定電圧定電流負荷特性である判断手段とを有する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気集塵機の電源装置に係り、特に、電気集塵機の電極にモニタ用の電力を別途供給するものに関する。
【背景技術】
【０００２】
図６は、従来の電気集塵機１００の概略構成を示す図である。
【０００３】
電気集塵機１００は、荷電部３と集塵部５とを備えており、塵埃を含んだ空気が荷電部３を通過するときに帯電し、この帯電した塵埃を含んだ空気が、集塵部５を通過するときに、空気中の塵埃が捕捉されるようになっている。
【０００４】
より詳しく説明すると、荷電部３には、電極７と接地された電極９とが設けられており、電極７と電極９とは互いに離れ絶縁されている。そして、電極７に電源１０２から高い電圧（たとえば７ｋＶ）を印加することにより、電極７と電極９との間にコロナ放電を起こし、塵埃が帯電するようになっている。
【０００５】
また、集塵部５にも、電極１３と接地された電極１５とが設けられており、電極１３と電極１５とは互いに離れ絶縁されている。そして、電極１３に電源１０２から高い電圧（たとえば２．５ｋＶ）を印加することにより、図の態様では帯電した塵埃が電極１５で捕捉されるようになっている。
【０００６】
なお、各電極７、９、１３、１５はユニット化されて集塵セット１７を構成している。集塵セット１７は、電気集塵機１の図示しない筐体に対して着脱が容易になっており、メンテナンスの容易化等がはかられている。また、電極７や電極１３と電源１０２や筐体との絶縁を維持するための碍子１９等の絶縁部材が設けられている。
【０００７】
ところで、電極７は金属細線である場合があるが、その場合断線や、長年の使用による導電性のゴミの電極７と電気集塵機１００の筐体との間（碍子１９等のまわり）への付着によって、電極７の電圧が低下する場合（電極７の絶縁抵抗が低下する場合）がある。電極７の電圧が低下すると、電気集塵機１００の性能が悪化するだけでなく、電極７と電気集塵機１００の筐体や電極１５との間でスパーク放電などが発生し異常な状態になる。
【０００８】
そこで、電極７の電圧が基準値以下になった場合、電極７への電力の供給を停止し、電気集塵機１００を正常に動作させるためのメンテナンス（掃除等）を実施している。
【０００９】
また、天候等の影響で高い湿度の空気を電気集塵機１００が吸い込んだ場合にも、電極７と電気集塵機１００の筐体との間に付着したゴミが吸湿することにより、電極７と電気集塵機１００の筐体との間の絶縁状態が悪化し、電極７の電圧が低下する場合がある。この場合にも、電極７への電力の供給を停止するようにしている。
【００１０】
前述したような吸湿による電極７の電圧低下（吸湿による電極７の絶縁不良）は、一時的なもので、空気の湿度が下がる等すれば、数時間程度で絶縁が回復するものである。この場合、掃除等のメンテナンスは特に必要ではないが、電極７の電圧の低下が吸湿によるものであるか否か判別することができなければ、メンテナンスをする必要があり、メンテナンスをする者が集塵機１００のメンテナンスに行った時には既に絶縁が回復していて無駄なメンテナンス工数が発生する。なお、電極１３においても電極７の場合と同様に電圧の低下が発生しメンテナンスの必要が生じるものである。
【００１１】
そこで、電極７や電極１３の電圧の低下が、吸湿による各電極７、１３の絶縁抵抗の低下に起因するものであるのか否かを検出する電気集塵装置として、低格電圧の２％〜５％の低電圧を電極に印加し、電極の電圧低下が吸湿によるものか否かを判断するものが知られている（たとえば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特許第３１５０４３１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
ところで、特許文献１に記載の電気集塵機では、電極に印加する電圧が低電圧なので、電極の電圧低下が、電極に電力を供給するための給電線の切断等、電極と電気集塵機の筐体等との間の絶縁抵抗が極端に低下したことに起因するものである場合における電気集塵機の二次損傷（たとえば、過熱等による二次損傷）を防止することはできる。しかし、低電圧を印加して電極の絶縁抵抗を検知するので、前記断線等に比べて比較的大きな絶縁抵抗を維持している電極の電圧低下を検出することは難しく、吸湿による前記電極の電圧低下を検出するときの誤差が大きくなり、前記電極の吸湿による絶縁抵抗の低下を検知することができない場合があるという問題がある。
【００１３】
本発明は、前記問題点に鑑みてなされたものであり、電気集塵機の二次損傷を防ぎつつ、電極の吸湿による絶縁抵抗の低下を確実に検知することができる電気集塵機の電源装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
請求項１に記載の発明は、電極に電力を供給する電力供給手段と、前記電力供給手段で前記電極に電力を供給しているときにおける電圧もしくは前記電極の絶縁抵抗を検出する検出手段と、前記検出手段で検出された電圧の低下もしくは前記電極の絶縁抵抗の低下が湿気に起因するものであるか否かを、前記電力供給手段よりも出力の小さい電力であって前記電力供給手段が供給する電圧の４０％〜１００％の電圧および前記電力供給手段が供給する電流の１〜３０％の電流の電力を前記電極に供給することによって判断する定電圧定電流負荷特性である判断手段とを有する電気集塵機の電源装置である。
【００１５】
請求項２に記載の発明は、電極に電力を供給する第１の電力供給手段と、前記第１の電力供給手段で前記電極に電力を供給しているときにおける電圧もしくは前記電極の絶縁抵抗を検出する第１の検出手段と、前記第１の電力供給手段よりも小さい電力を、前記第１の電力供給手段が供給する電圧の４０％〜１００％の電圧および前記第１の電力供給手段が供給する電流の１％〜３０％の電流の電力を前記電極に供給する定電圧定電流負荷特性である第２の電力供給手段と、前記第２の電力供給手段で前記電極に電力を供給しているときにおける電圧もしくは前記電極の絶縁抵抗を検出する第２の検出手段と、前記第１の電力供給手段で前記電極に電力を供給しているときであって前記第１の検出手段で検出した電圧が所定の時間にわたって所定の値よりも低くなったときに、もしくは、前記電極の絶縁抵抗が所定の時間にわたって所定の値よりも小さくなったときに、前記第１の電力供給手段による前記電極への電力の供給を停止し、この停止後、前記第２の電力供給手段で前記電極に電力を供給したときにおける電圧もしくは前記電極の絶縁抵抗を前記第２の検出手段で検出し、この検出結果に応じて、前記第１の電力供給手段による前記電極への電力の供給を再開する制御手段とを有する電気集塵機の電源装置である。
【００１６】
請求項３に記載の発明は、前記第２の検出手段で検出した電圧もしくは絶縁抵抗の値を記憶する記憶手段を備え、前記制御手段は、前記第１の電力供給手段による電力の供給の停止後、前記電極に前記第２の電力供給手段で電力を所定の時間だけ供給したときにおける電圧もしくは絶縁抵抗を前記第２の検出手段で検出し、この検出値を前記記憶手段に記憶し、前記電力の供給をしてから所定の時間が経過した後に、前記電極に前記第２の電力供給手段で所定の時間だけ電力を供給し、このときの電圧もしくは絶縁抵抗を前記第２の検出手段で検出し、この検出値を前記記憶手段に記憶されている値と比較し、この比較結果に応じて、前記第１の電力供給手段による前記電極への電力の供給を再開する手段である請求項２に記載の電気集塵機の電源装置である。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、電気集塵機の二次損傷を防ぎつつ、電極の吸湿による絶縁抵抗の低下を確実に検知することができる電気集塵機の電源装置を提供することができるという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
図６は、本発明の実施形態に係る電気集塵機１の概略構成を示す図である。
【００１９】
なお、電源（電源装置）１１以外は、電気集塵機１と従来の電気集塵機１００とはほぼ同様に構成されている。したがって、図６のように、電気集塵機１の概略構成と従来の電気集塵機１００の概略構成とを同様にあらわすことができる。
【００２０】
電気集塵機１の電源装置１１について詳しく説明する。
【００２１】
図１は、本発明の実施形態に係る電源装置１１のうちで、集塵セット１７に電力を供給する部位（以下、この部位も「電源装置」という場合がある。）２３の概略構成を示す図である。
【００２２】
電源装置２３は、電気集塵機１の集塵セット１７に、電気集塵機１を稼動するための電力（たとえば、定格電圧が７ｋＶで最大電流４．４ｍＡである電力）を供給する空気清浄機用高圧電源（第１の電力供給手段）２５を備えている。空気清浄機用高圧電源２５は、絶縁トランス２７から電力の供給を受けて直流の高電圧（たとえば前述した７ｋＶ）を発生する高圧トランス２９と、高圧トランス２９で集塵セット１７に電力を供給しているときにおける電極７の電圧を検出する第１の検出手段（図示せず）とを備えている。
【００２３】
なお、第１の検出手段としては、たとえば、高圧トランス２９の３次巻き線からの出力を信号として検出する手段、高圧トランス出力を抵抗を直列に接続した中点から信号を取り出す手段などを使用することができる。
【００２４】
また、電源装置２３は、空気清浄機用高圧電源２５とは異なる電力を電極７に供給する定電圧定電流負荷特性をもつ絶縁評価用高圧電源（モニタ用の電力を供給する電源；第２の電力供給手段）３１を備えている。絶縁評価用高圧電源３１は、空気清浄機用高圧電源２５よりもはるかに小さい電力を、空気清浄機用高圧電源２５が供給する電圧（電極７に印加する前記７ｋＶの定格電圧）の４０％〜１００％の電圧（好ましくは、５０％〜９０％、より好ましくは、６０％〜８０％、さらに一層好ましくは７０％程度の電圧；たとえば４ｋＶの電圧）で、定電圧定電流負荷特性に従った電圧を電極７に供給するようになっている。なお、定電圧定電流負荷特性（定電圧定電流特性ともいう）については、出願人の出願した特開平０７−１０８１９２号公報に記載されているのでここでの説明は省略する。
【００２５】
絶縁評価用高圧電源３１が供給する電力は、絶縁不良が生じて電極７から電流の漏れが発生しても、この漏れによる温度上昇等によって、電気集塵機１に過熱等の二次的な不具合が発生しないような電力である。具体的には、絶縁評価用高圧電源３１は、空気清浄機用高圧電源２５が供給する電力の０．１％〜１０％程度の電力（好ましくは、０．２％〜５％程度の電力、さらに好ましくは、０．５％〜２％程度の電力、さらに一層好ましくは１．３％程度の電力；たとえば、定格電圧４ｋＶ×最大電流８０μＡの電力）を、電源３１が有する特性である定電圧定電流負荷特性に従った電力を電極７に供給するようになっている。
【００２６】
絶縁評価用高圧電源３１は、絶縁トランス２７から電力の供給を受けて高電圧（たとえば前述した４ｋＶ）を発生するモニタ用高圧電源３３と、モニタ用高圧電源３３で電極７に電力を供給しているときにおける電極７の電圧を検出する第２の検出手段（電圧・電流モニタ）３５とを備えている。
【００２７】
なお、第２の検出手段としては、たとえば、高圧トランス３３の３次巻き線からの出力を信号として検出する手段、高圧トランス出力を抵抗を直列に接続した中点から信号を取り出す手段などを使用することができる。
【００２８】
空気清浄機用高圧電源２５には、マイコン（ＣＰＵ）３７を含む高圧・制御回路（制御手段）３９が設けられており、絶縁評価用高圧電源３１には、マイコン（ＣＰＵ）４１を含む絶縁監視回路（制御手段）４３が設けられている。なお、マイコン３７とマイコン４１との間では、信号のやり取りができるようになっている。
【００２９】
そして、マイコン３７の制御の下、空気清浄機用高圧電源２５で集塵セット１７に電力を供給しているときであって、前記第１の検出手段で検出した電圧が所定の短い時間にわたって所定の値よりも低くなったときに、空気清浄機用高圧電源２５による集塵セット１７への電力の供給を停止するようになっている。
【００３０】
空気清浄機用高圧電源２５による集塵セット１７への電力の供給を停止した信号をマイコン３７から受けると、マイコン４１は、この停止後、電極７に絶縁評価用高圧電源３１で電力を供給したときにおける電極７の電圧を前記第２の検出手段３５で検出する。そして、詳しくは後述するが、前記検出結果に応じて、空気清浄機用高圧電源２５による集塵セット１７への電力の供給を再開するか否かの信号をマイコン３７に送るようになっている。
【００３１】
再開する信号を送った場合には、マイコン４１は、絶縁評価用高圧電源３１による電極７への電力の供給を停止し、前記再開する信号を受け取ったマイコン３７は、空気清浄機用高圧電源２５による集塵セット１７への電力の供給を再開するようになっている。
【００３２】
なお、モニタ用高圧電源３３のたとえば給電線にはダイオード４５が設けられており、高圧トランス２９のたとえば給電線にもダイオード（図示せず）が設けられており、空気清浄機用高圧電源２５による電極７への電力の供給をしているときに、モニタ用高圧電源３３に電力が供給される事態を防ぎ、絶縁評価用高圧電源３１による電極７への電力の供給をしているときに、高圧トランス２９に電力が供給される事態を防ぐようになっている。
【００３３】
ここで、空気清浄機用高圧電源２５、絶縁評価用高圧電源３１の電圧、電流特性について例を掲げて説明する。
【００３４】
図２は、空気清浄機用高圧電源２５、絶縁評価用高圧電源３１の電圧、電流特性を示す図である。
【００３５】
なお、図２の横軸は電流を表し、縦軸は電圧を表している。空気清浄機用高圧電源２５は、マイコン３７等の制御の下、図２に示すグラフＧ１のような定電圧定電流負荷特性を示すものである。グラフＧ１から理解されるように、空気清浄機用高圧電源２５は、０μＡ〜４４００μＡ（４．４ｍＡ）の間では、７ｋＶの定格電圧を供給するが、電流が４．４ｍＡになると電流が一定で電圧が低下する特性を備えている。空気清浄機用高圧電源２５の最大出力は、７ｋＶ×４．４ｍＡ＝３０．８Ｗということになる。
【００３６】
絶縁評価用高圧電源３１も、マイコン４１等の制御の下、図２に示すグラフＧ３のような特性を示すものである。グラフＧ３から理解されるように、絶縁評価用高圧電源３１は、０μＡ〜８０μＡの間では、５ｋＶの定格電圧を供給するが、電流が８０μＡになると電流が一定で電圧が低下する特性を備えている。絶縁評価用高圧電源３１の最大出力は、５ｋＶ×８０μＡ＝０．４Ｗということになる。
【００３７】
また、電源装置２３のたとえば絶縁評価用高圧電源３１には、前記第２の検出手段３５で検出した電圧の値（マイコン４１で算出した電極７の絶縁抵抗値でもよい。）を記憶する記憶手段（メモリ；図示せず）が設けられている。
【００３８】
そして、空気清浄機用高圧電源２５による集塵セット１７への電力の供給の停止後、マイコン４１の制御の下、電極７に絶縁評価用高圧電源３１で電力を所定の短い時間だけ初めに供給したときにおける電極７の電圧を前記第２の検出手段３５で検出し、この検出値（マイコン４１で算出した電極７の絶縁抵抗値でもよい。）を前記記憶手段に記憶するようになっている。
【００３９】
次に、絶縁評価用高圧電源３１による電極７への前記初めの電力の供給をしてから所定の時間（たとえば３０分）が経過した後に、電極７に絶縁評価用高圧電源３１で所定の短い時間だけ電力を供給し、このときの電極７の電圧を前記第２の検出手段３５で検出し、この検出値（マイコン４１で算出した電極７の絶縁抵抗値でもよい。）を前記記憶手段に記憶されている値と比較するようになっている。
【００４０】
続いて、空気清浄機用高圧電源２５による集塵セットへの＋電力の供給を再開するか否かの信号をマイコン３７で送るようになっている。
【００４１】
前記比較について、前記記憶手段に記憶するものを電極７の絶縁抵抗値として、図３（空気清浄機用高圧電源２５が集塵セット１７に電力の供給を再開するか否か判断するためのグラフ）を用いて具体的に説明する。
【００４２】
図３の横軸は、基準となる絶縁抵抗（絶縁抵抗値）を示し、縦軸は復帰可能な絶縁抵抗（絶縁抵抗値）を示している。基準となる絶縁抵抗と復帰可能な絶縁抵抗との関係が図３のグラフＧ５の上側に位置しているときに、すなわち、前記初めの電力の供給をしたときの電極７の絶縁抵抗値に比べて所定の時間経過後の電極７の絶縁抵抗値が大きくなる傾向にあるときに、空気清浄機用高圧電源２５による集塵セット１７への電力の供給を再開するようになっている。
【００４３】
より詳しく説明すると、電極７の絶縁抵抗が低下し、空気清浄機用高圧電源２５で集塵セット１７に供給している電圧が基準値より低下した場合、空気清浄機用高圧電源２５の電力の供給を停止し、この停止後、絶縁評価用高圧電源３１で電極７に電力をたとえば初めに短い時間供給する。このとき電極７の絶縁抵抗が低下しているので、電極７での電圧は５ｋＶよりも低くなる（たとえば２ｋＶになる）。この低くなった電圧（２ｋＶ）と前記８０μＡの電流により電極７の絶縁抵抗（２５ＭΩ）をマイコン４１が求め、この２５ＭΩの抵抗値（基準となる絶縁抵抗）が前記記憶手段に記憶される。
【００４４】
次に、前記初めの電力の供給からたとえば、３０分経過後、絶縁評価用高圧電源３１で電極７に電力を短い時間再び供給し、前述した場合と同様にして電極７の絶縁抵抗（復帰可能な絶縁抵抗）を求める。前記求めた絶縁抵抗がたとえば、４０ＭΩであれば、電極７の絶縁抵抗の低下が吸湿によるものと判断して、空気清浄機用高圧電源２５による集塵セット１７への電力の供給を再開し、前記求めた絶縁抵抗がたとえば、長時間例えば４８時間回復しなければ電極７の絶縁抵抗の低下の原因が、吸湿以外の要因（たとえば、給電線の断線や掃除を要するひどい汚れ）によるものと判断して、空気清浄機用高圧電源２５による集塵セット１７への電力の供給を再開せず、図示しない出力手段からアラーム等の警告を発するようになっている。
【００４５】
なお、前記第１の検出手段で検出した電圧が所定の短い時間にわたって所定の値よりも低くなったときに、空気清浄機用高圧電源２５による集塵セット１７への電力の供給を停止し、この停止後、電極７に絶縁評価用高圧電源３１で電力を供給したときにおける電極７の電圧を第２の検出手段３５で検出し、この検出した値を記憶手段に記憶する代わりに、所定の値をＲＯＭ等のメモリに書き換え無しのデフォルト値として記憶しておき、前記第２の検出手段３５で検出した値が、前記デフォルト値よりも大きくなる傾向であるなら、吸湿によるものと判断するようにしてもよい。
【００４６】
次に、電気集塵機１の動作を、電極７の絶縁抵抗を用いて動作する場合を例に掲げて説明する。
【００４７】
図４は、電気集塵機１の動作を示すフローチャートである。
【００４８】
マイコン３７やマイコン４１の制御の下、空気清浄機用高圧電源２５で集塵セット１７に定格電圧（７ｋＶ）が印加され、電気集塵機１が稼動している状態（Ｓ１）で、電気集塵機１が正常に動作しているか否かを判断する（Ｓ３）。
【００４９】
前記判断で電極７に供給している電圧が低下した場合（Ｓ５）には、空気清浄機用高圧電源２５での集塵セット１７への電力の供給を停止し、絶縁評価用高圧電源３１で電極７へ電力を供給し、電極７の絶縁抵抗を測定する（Ｓ７、Ｓ９）。
【００５０】
電極７の絶縁抵抗が閾値よりも大きく問題がなければ（Ｓ７、Ｓ９）、ステップＳ１と同様にして、空気清浄機用高圧電源２５で集塵セット１７に定格電圧（７ｋＶ）印加して電気集塵機１を稼動する（Ｓ２１：空清運転）。そして、この稼動している状態で電極７の電圧低下がないか否かを前記第１の検出手段で検出し（Ｓ２３）、電圧の低下がある場合には、空気清浄機用高圧電源２５による集塵セット１７への電力の供給を停止し、図示しない出力手段で、電気集塵機１に異常が発生した旨を出力する（Ｓ２５）。
【００５１】
電極７の絶縁抵抗が閾値より小さい場合（Ｓ７：モニタ電源動作絶縁測定、Ｓ９）には、空気清浄機用高圧電源２５による集塵セット１７への電力の供給を停止し、この停止後、電極７に絶縁評価用高圧電源３１で電力を供給し電極７の電圧を第２の検出手段３５で検出し、電極７の絶縁抵抗値を求め、この求めた値を前記記憶手段に記憶する（Ｓ１１）。
【００５２】
続いて、３０分経過後（Ｓ１３）、電極７に絶縁評価用高圧電源３１で電力を再び供給し電極７の電圧を前記第２の検出手段３５で検出し、電極７の絶縁抵抗値を求め、この求めた抵抗値と、前記記憶手段に記憶した抵抗値とを比較し、電極７の絶縁抵抗値が回復したか否か（図３のように絶縁抵抗が大きくなったか否か）を判断する（Ｓ１４、Ｓ１５）。ステップＳ１５で電極７の絶縁抵抗が回復した場合、空気清浄機用高圧電源２５による集塵セット１７への供給を開始し空気清浄機を正常動作させ（Ｓ１６）、ステップＳ３へ戻る。
【００５３】
ステップＳ１５で電極７の絶縁抵抗が回復していない場合には、ステップＳ１３に戻る。絶縁測定時間が断続で、たとえば１００時間を経過したか否か、または、連続で、たとえば４８時間を経過したか否かを、図示しない計時間手段を用いて判断する（Ｓ１７）。
【００５４】
そして、ステップＳ１７で前記１００時間が経過し、または、前記４８時間が経過した場合には、図示しない出力手段で、電気集塵機１に異常が発生した旨を出力する（Ｓ１９）。
【００５５】
電気集塵機１の電源装置２３によれば、空気清浄機用高圧電源２５が供給する電圧（電気集塵機１の電極７の定格電圧）の４０％〜１００％の電圧を出力することが可能な定電圧定電流負荷特性をもつ電源で空気清浄機用高圧電源２５が供給する電力よりも小さい電力で、電極７の絶縁抵抗を検出することができるので、電気集塵機１の過熱等による二次損傷を防ぎつつ、電極７の吸湿による絶縁抵抗の低下を確実に検知することができる。
【００５６】
つまり、短絡等により電極７の絶縁抵抗が極端に低下した場合であっても、絶縁評価用高圧電源３１から供給される電力が小さいので、過熱等の二次損傷を防止することができ、一方、吸湿による電極７の絶縁不良の場合には、絶縁評価用高圧電源３１から供給される電圧が、電気集塵機１の電極７の定格電圧の４０％〜１００％という従来に比べてかなり高い電圧であるので、電極７の絶縁抵抗を誤差が少ない状態で的確に検出することができ、絶縁抵抗の低下に要因が吸湿によるものか否かがわかる。そして、集塵セット１７の掃除等無駄なメンテナンス工数が発生することを防止することができる。
【００５７】
また、電気集塵機１の電源装置２３によれば、空気清浄機用高圧電源２５による電力の供給の停止後、電極７に絶縁評価用高圧電源３１で電力をたとえば初めに所定の時間だけ供給したときにおける電極７の電圧を前記第２の検出手段３５で検出し、この検出値を前記記憶手段に記憶し、次の検出値と比較するので、電極７の絶縁不良が吸湿によるものか否かをより正確に判断することができる。
【００５８】
すなわち、吸湿によって電極７に絶縁不良が発生するときの電極７の絶縁抵抗（前記第２の検出手段３５によって検出した電圧）は、電極７、ガイシ等の汚れ具合、前記第１の検出手段の検出誤差、電気集塵機１の設置場所等の要因によって変動する。したがって、空気清浄機用高圧電源２５による電力の供給の停止後、電極７に絶縁評価用高圧電源３１で電力を初めに所定の時間だけ供給したときにおける電極７の電圧の値（絶縁抵抗値）は、変動するのである。
【００５９】
このように変動する電極７の電圧を基準電圧（基準抵抗）として、所定の時間経過後、次に絶縁評価用高圧電源３１で電極７に電力を供給したときに電圧（絶縁抵抗）を検出し、この検出した電圧（絶縁抵抗の値）を前記基準電圧（基準抵抗）と比較するので、電極７やガイシ等の汚れ具合等にかかわらず、電極７の絶縁不良が吸湿によるものか否かを的確に判断することができる。
【００６０】
なお、電気集塵機１に湿度センサを設け、継続して、所定の湿度よりも下がった時間を計測し、この計測した時間が所定の時間よりも長くなったときに、たとえば２回目の電極７の絶縁抵抗を検出して、電極７の絶縁抵抗の低下が吸湿によるものか否かを判断してもよい。このようにして判断することにより、電極７の絶縁抵抗の低下の要因をより的確に判断することができる。
【００６１】
ところで、前記第２の検出手段３５は、フォトカプラを用いて電極７の電圧を検出するように構成されている。したがって、ノイズの影響を受け難くなっている。
【００６２】
ここで、フォトカプラを用いた構成を、図５を用いて詳しく説明する。
【００６３】
前記構成は、フォトトランジスタ５１と、このフォトトランジスタ５１の出力電圧が供給されるコンパレータ５３と、コンパレータ５３の出力が入力されるフォトトランジスタ５５とを備えている。なお、コンパレータ５３には、電圧電流モニタ３５からの信号（高圧電源高圧モニタ信号）が入力されるようになっている。
【００６４】
マイコン４１の制御の下、フォトトランジスタ５１に、図５の（ａ）に示すような光がＬＥＤ等の発光手段を用いて入力されると、フォトトランジスタ５１から図５の（ｂ）に示すような電圧波形が出力され、この出力された電圧波形が、コンパレータ５３に入力される。コンパレータ５３で図５の（ｂ）に示すような電圧波形と電圧電流モニタ３５からの信号の電圧波形とが比較され、図５の（ｂ）に示す電圧の値が、電圧電流モニタ３５からの信号の電圧より高い場合にのみ、フォトトランジスタ５５から出力信号が出され、この出力信号をマイコン４１で検出し、電極７の絶縁状態を検出するようになっている。なお、各マイコン３７、４１間の信号のやりとりも、フォトカプラを用いて同様に行ってもよいし、前記第１の検出手段が、フォトカプラを用いて電極７の電圧を検出するように構成されていてもよい。
【００６５】
なお、電気集塵機１の電源装置２３は、電極に電力を供給する電力供給手段と、前記電力供給手段で前記電極に電力を供給しているときにおける電圧もしくは前記電極の絶縁抵抗を検出する検出手段と、この検出手段で検出された電圧の低下もしくは前記電極の絶縁抵抗の低下が湿気に起因するものであるか否かを、前記電力供給手段よりも出力の小さい電力であって前記電力供給手段が供給する電圧の４０％〜１００％の電圧を出力することが可能な定電圧定電流負荷特性をもつ電源での電力を前記電極に供給することによって判断する判断手段とを有する電気集塵機の電源装置の例である。
【図面の簡単な説明】
【００６６】
【図１】本発明の実施形態に係る電源装置のうちで、集塵部の電極に電力を供給する電源装置の概略構成を示す図である。
【図２】空気清浄機用高圧電源、絶縁評価用高圧電源の電圧、電流特性を示す図である。
【図３】空気清浄機用高圧電源が電極に電力の供給を再開するか否か判断するためのグラフを示す図である。
【図４】電気集塵機の動作を示すフローチャートである。
【図５】フォトカプラを用いた検出手段の概略構成を示す図である。
【図６】本発明の実施形態に係る電気集塵機（従来の電気集塵機）の概略構成を示す図である。
【符号の説明】
【００６７】
１ 電気集塵機
１３ 電極
２３ 電源装置
２５ 空気清浄機用高圧電源（第１の電力供給手段）
３１ 絶縁評価用高圧電源（第２の電力供給手段）
３９、４３ 制御手段
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気集塵機の電源装置に係り、特に、電気集塵機の電極にモニタ用の電力を別途供給するものに関する。
【背景技術】
【０００２】
図６は、従来の電気集塵機１００の概略構成を示す図である。
【０００３】
電気集塵機１００は、荷電部３と集塵部５とを備えており、塵埃を含んだ空気が荷電部３を通過するときに帯電し、この帯電した塵埃を含んだ空気が、集塵部５を通過するときに、空気中の塵埃が捕捉されるようになっている。
【０００４】
より詳しく説明すると、荷電部３には、電極７と接地された電極９とが設けられており、電極７と電極９とは互いに離れ絶縁されている。そして、電極７に電源１０２から高い電圧（たとえば７ｋＶ）を印加することにより、電極７と電極９との間にコロナ放電を起こし、塵埃が帯電するようになっている。
【０００５】
また、集塵部５にも、電極１３と接地された電極１５とが設けられており、電極１３と電極１５とは互いに離れ絶縁されている。そして、電極１３に電源１０２から高い電圧（たとえば２．５ｋＶ）を印加することにより、図の態様では帯電した塵埃が電極１５で捕捉されるようになっている。
【０００６】
なお、各電極７、９、１３、１５はユニット化されて集塵セット１７を構成している。集塵セット１７は、電気集塵機１の図示しない筐体に対して着脱が容易になっており、メンテナンスの容易化等がはかられている。また、電極７や電極１３と電源１０２や筐体との絶縁を維持するための碍子１９等の絶縁部材が設けられている。
【０００７】
ところで、電極７は金属細線である場合があるが、その場合断線や、長年の使用による導電性のゴミの電極７と電気集塵機１００の筐体との間（碍子１９等のまわり）への付着によって、電極７の電圧が低下する場合（電極７の絶縁抵抗が低下する場合）がある。電極７の電圧が低下すると、電気集塵機１００の性能が悪化するだけでなく、電極７と電気集塵機１００の筐体や電極１５との間でスパーク放電などが発生し異常な状態になる。
【０００８】
そこで、電極７の電圧が基準値以下になった場合、電極７への電力の供給を停止し、電気集塵機１００を正常に動作させるためのメンテナンス（掃除等）を実施している。
【０００９】
また、天候等の影響で高い湿度の空気を電気集塵機１００が吸い込んだ場合にも、電極７と電気集塵機１００の筐体との間に付着したゴミが吸湿することにより、電極７と電気集塵機１００の筐体との間の絶縁状態が悪化し、電極７の電圧が低下する場合がある。この場合にも、電極７への電力の供給を停止するようにしている。
【００１０】
前述したような吸湿による電極７の電圧低下（吸湿による電極７の絶縁不良）は、一時的なもので、空気の湿度が下がる等すれば、数時間程度で絶縁が回復するものである。この場合、掃除等のメンテナンスは特に必要ではないが、電極７の電圧の低下が吸湿によるものであるか否か判別することができなければ、メンテナンスをする必要があり、メンテナンスをする者が集塵機１００のメンテナンスに行った時には既に絶縁が回復していて無駄なメンテナンス工数が発生する。なお、電極１３においても電極７の場合と同様に電圧の低下が発生しメンテナンスの必要が生じるものである。
【００１１】
そこで、電極７や電極１３の電圧の低下が、吸湿による各電極７、１３の絶縁抵抗の低下に起因するものであるのか否かを検出する電気集塵装置として、低格電圧の２％〜５％の低電圧を電極に印加し、電極の電圧低下が吸湿によるものか否かを判断するものが知られている（たとえば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特許第３１５０４３１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
ところで、特許文献１に記載の電気集塵機では、電極に印加する電圧が低電圧なので、電極の電圧低下が、電極に電力を供給するための給電線の切断等、電極と電気集塵機の筐体等との間の絶縁抵抗が極端に低下したことに起因するものである場合における電気集塵機の二次損傷（たとえば、過熱等による二次損傷）を防止することはできる。しかし、低電圧を印加して電極の絶縁抵抗を検知するので、前記断線等に比べて比較的大きな絶縁抵抗を維持している電極の電圧低下を検出することは難しく、吸湿による前記電極の電圧低下を検出するときの誤差が大きくなり、前記電極の吸湿による絶縁抵抗の低下を検知することができない場合があるという問題がある。
【００１３】
本発明は、前記問題点に鑑みてなされたものであり、電気集塵機の二次損傷を防ぎつつ、電極の吸湿による絶縁抵抗の低下を確実に検知することができる電気集塵機の電源装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
請求項１に記載の発明は、電極に電力を供給する電力供給手段と、前記電力供給手段で前記電極に電力を供給しているときにおける電圧もしくは前記電極の絶縁抵抗を検出する検出手段と、前記検出手段で検出された電圧の低下もしくは前記電極の絶縁抵抗の低下が湿気に起因するものであるか否かを、前記電力供給手段よりも出力の小さい電力であって前記電力供給手段が供給する電圧の４０％〜１００％の電圧および前記電力供給手段が供給する電流の１〜３０％の電流の電力を前記電極に供給することによって判断する定電圧定電流負荷特性である判断手段とを有する電気集塵機の電源装置である。
【００１５】
請求項２に記載の発明は、電極に電力を供給する第１の電力供給手段と、前記第１の電力供給手段で前記電極に電力を供給しているときにおける電圧もしくは前記電極の絶縁抵抗を検出する第１の検出手段と、前記第１の電力供給手段よりも小さい電力を、前記第１の電力供給手段が供給する電圧の４０％〜１００％の電圧および前記第１の電力供給手段が供給する電流の１％〜３０％の電流の電力を前記電極に供給する定電圧定電流負荷特性である第２の電力供給手段と、前記第２の電力供給手段で前記電極に電力を供給しているときにおける電圧もしくは前記電極の絶縁抵抗を検出する第２の検出手段と、前記第１の電力供給手段で前記電極に電力を供給しているときであって前記第１の検出手段で検出した電圧が所定の時間にわたって所定の値よりも低くなったときに、もしくは、前記電極の絶縁抵抗が所定の時間にわたって所定の値よりも小さくなったときに、前記第１の電力供給手段による前記電極への電力の供給を停止し、この停止後、前記第２の電力供給手段で前記電極に電力を供給したときにおける電圧もしくは前記電極の絶縁抵抗を前記第２の検出手段で検出し、この検出結果に応じて、前記第１の電力供給手段による前記電極への電力の供給を再開する制御手段とを有する電気集塵機の電源装置である。
【００１６】
請求項３に記載の発明は、前記第２の検出手段で検出した電圧もしくは絶縁抵抗の値を記憶する記憶手段を備え、前記制御手段は、前記第１の電力供給手段による電力の供給の停止後、前記電極に前記第２の電力供給手段で電力を所定の時間だけ供給したときにおける電圧もしくは絶縁抵抗を前記第２の検出手段で検出し、この検出値を前記記憶手段に記憶し、前記電力の供給をしてから所定の時間が経過した後に、前記電極に前記第２の電力供給手段で所定の時間だけ電力を供給し、このときの電圧もしくは絶縁抵抗を前記第２の検出手段で検出し、この検出値を前記記憶手段に記憶されている値と比較し、この比較結果に応じて、前記第１の電力供給手段による前記電極への電力の供給を再開する手段である請求項２に記載の電気集塵機の電源装置である。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、電気集塵機の二次損傷を防ぎつつ、電極の吸湿による絶縁抵抗の低下を確実に検知することができる電気集塵機の電源装置を提供することができるという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
図６は、本発明の実施形態に係る電気集塵機１の概略構成を示す図である。
【００１９】
なお、電源（電源装置）１１以外は、電気集塵機１と従来の電気集塵機１００とはほぼ同様に構成されている。したがって、図６のように、電気集塵機１の概略構成と従来の電気集塵機１００の概略構成とを同様にあらわすことができる。
【００２０】
電気集塵機１の電源装置１１について詳しく説明する。
【００２１】
図１は、本発明の実施形態に係る電源装置１１のうちで、集塵セット１７に電力を供給する部位（以下、この部位も「電源装置」という場合がある。）２３の概略構成を示す図である。
【００２２】
電源装置２３は、電気集塵機１の集塵セット１７に、電気集塵機１を稼動するための電力（たとえば、定格電圧が７ｋＶで最大電流４．４ｍＡである電力）を供給する空気清浄機用高圧電源（第１の電力供給手段）２５を備えている。空気清浄機用高圧電源２５は、絶縁トランス２７から電力の供給を受けて直流の高電圧（たとえば前述した７ｋＶ）を発生する高圧トランス２９と、高圧トランス２９で集塵セット１７に電力を供給しているときにおける電極７の電圧を検出する第１の検出手段（図示せず）とを備えている。
【００２３】
なお、第１の検出手段としては、たとえば、高圧トランス２９の３次巻き線からの出力を信号として検出する手段、高圧トランス出力を抵抗を直列に接続した中点から信号を取り出す手段などを使用することができる。
【００２４】
また、電源装置２３は、空気清浄機用高圧電源２５とは異なる電力を電極７に供給する定電圧定電流負荷特性をもつ絶縁評価用高圧電源（モニタ用の電力を供給する電源；第２の電力供給手段）３１を備えている。絶縁評価用高圧電源３１は、空気清浄機用高圧電源２５よりもはるかに小さい電力を、空気清浄機用高圧電源２５が供給する電圧（電極７に印加する前記７ｋＶの定格電圧）の４０％〜１００％の電圧（好ましくは、５０％〜９０％、より好ましくは、６０％〜８０％、さらに一層好ましくは７０％程度の電圧；たとえば４ｋＶの電圧）で、定電圧定電流負荷特性に従った電圧を電極７に供給するようになっている。なお、定電圧定電流負荷特性（定電圧定電流特性ともいう）については、出願人の出願した特開平０７−１０８１９２号公報に記載されているのでここでの説明は省略する。
【００２５】
絶縁評価用高圧電源３１が供給する電力は、絶縁不良が生じて電極７から電流の漏れが発生しても、この漏れによる温度上昇等によって、電気集塵機１に過熱等の二次的な不具合が発生しないような電力である。具体的には、絶縁評価用高圧電源３１は、空気清浄機用高圧電源２５が供給する電力の０．１％〜１０％程度の電力（好ましくは、０．２％〜５％程度の電力、さらに好ましくは、０．５％〜２％程度の電力、さらに一層好ましくは１．３％程度の電力；たとえば、定格電圧４ｋＶ×最大電流８０μＡの電力）を、電源３１が有する特性である定電圧定電流負荷特性に従った電力を電極７に供給するようになっている。
【００２６】
絶縁評価用高圧電源３１は、絶縁トランス２７から電力の供給を受けて高電圧（たとえば前述した４ｋＶ）を発生するモニタ用高圧電源３３と、モニタ用高圧電源３３で電極７に電力を供給しているときにおける電極７の電圧を検出する第２の検出手段（電圧・電流モニタ）３５とを備えている。
【００２７】
なお、第２の検出手段としては、たとえば、高圧トランス３３の３次巻き線からの出力を信号として検出する手段、高圧トランス出力を抵抗を直列に接続した中点から信号を取り出す手段などを使用することができる。
【００２８】
空気清浄機用高圧電源２５には、マイコン（ＣＰＵ）３７を含む高圧・制御回路（制御手段）３９が設けられており、絶縁評価用高圧電源３１には、マイコン（ＣＰＵ）４１を含む絶縁監視回路（制御手段）４３が設けられている。なお、マイコン３７とマイコン４１との間では、信号のやり取りができるようになっている。
【００２９】
そして、マイコン３７の制御の下、空気清浄機用高圧電源２５で集塵セット１７に電力を供給しているときであって、前記第１の検出手段で検出した電圧が所定の短い時間にわたって所定の値よりも低くなったときに、空気清浄機用高圧電源２５による集塵セット１７への電力の供給を停止するようになっている。
【００３０】
空気清浄機用高圧電源２５による集塵セット１７への電力の供給を停止した信号をマイコン３７から受けると、マイコン４１は、この停止後、電極７に絶縁評価用高圧電源３１で電力を供給したときにおける電極７の電圧を前記第２の検出手段３５で検出する。そして、詳しくは後述するが、前記検出結果に応じて、空気清浄機用高圧電源２５による集塵セット１７への電力の供給を再開するか否かの信号をマイコン３７に送るようになっている。
【００３１】
再開する信号を送った場合には、マイコン４１は、絶縁評価用高圧電源３１による電極７への電力の供給を停止し、前記再開する信号を受け取ったマイコン３７は、空気清浄機用高圧電源２５による集塵セット１７への電力の供給を再開するようになっている。
【００３２】
なお、モニタ用高圧電源３３のたとえば給電線にはダイオード４５が設けられており、高圧トランス２９のたとえば給電線にもダイオード（図示せず）が設けられており、空気清浄機用高圧電源２５による電極７への電力の供給をしているときに、モニタ用高圧電源３３に電力が供給される事態を防ぎ、絶縁評価用高圧電源３１による電極７への電力の供給をしているときに、高圧トランス２９に電力が供給される事態を防ぐようになっている。
【００３３】
ここで、空気清浄機用高圧電源２５、絶縁評価用高圧電源３１の電圧、電流特性について例を掲げて説明する。
【００３４】
図２は、空気清浄機用高圧電源２５、絶縁評価用高圧電源３１の電圧、電流特性を示す図である。
【００３５】
なお、図２の横軸は電流を表し、縦軸は電圧を表している。空気清浄機用高圧電源２５は、マイコン３７等の制御の下、図２に示すグラフＧ１のような定電圧定電流負荷特性を示すものである。グラフＧ１から理解されるように、空気清浄機用高圧電源２５は、０μＡ〜４４００μＡ（４．４ｍＡ）の間では、７ｋＶの定格電圧を供給するが、電流が４．４ｍＡになると電流が一定で電圧が低下する特性を備えている。空気清浄機用高圧電源２５の最大出力は、７ｋＶ×４．４ｍＡ＝３０．８Ｗということになる。
【００３６】
絶縁評価用高圧電源３１も、マイコン４１等の制御の下、図２に示すグラフＧ３のような特性を示すものである。グラフＧ３から理解されるように、絶縁評価用高圧電源３１は、０μＡ〜８０μＡの間では、５ｋＶの定格電圧を供給するが、電流が８０μＡになると電流が一定で電圧が低下する特性を備えている。絶縁評価用高圧電源３１の最大出力は、５ｋＶ×８０μＡ＝０．４Ｗということになる。
【００３７】
また、電源装置２３のたとえば絶縁評価用高圧電源３１には、前記第２の検出手段３５で検出した電圧の値（マイコン４１で算出した電極７の絶縁抵抗値でもよい。）を記憶する記憶手段（メモリ；図示せず）が設けられている。
【００３８】
そして、空気清浄機用高圧電源２５による集塵セット１７への電力の供給の停止後、マイコン４１の制御の下、電極７に絶縁評価用高圧電源３１で電力を所定の短い時間だけ初めに供給したときにおける電極７の電圧を前記第２の検出手段３５で検出し、この検出値（マイコン４１で算出した電極７の絶縁抵抗値でもよい。）を前記記憶手段に記憶するようになっている。
【００３９】
次に、絶縁評価用高圧電源３１による電極７への前記初めの電力の供給をしてから所定の時間（たとえば３０分）が経過した後に、電極７に絶縁評価用高圧電源３１で所定の短い時間だけ電力を供給し、このときの電極７の電圧を前記第２の検出手段３５で検出し、この検出値（マイコン４１で算出した電極７の絶縁抵抗値でもよい。）を前記記憶手段に記憶されている値と比較するようになっている。
【００４０】
続いて、空気清浄機用高圧電源２５による集塵セットへの＋電力の供給を再開するか否かの信号をマイコン３７で送るようになっている。
【００４１】
前記比較について、前記記憶手段に記憶するものを電極７の絶縁抵抗値として、図３（空気清浄機用高圧電源２５が集塵セット１７に電力の供給を再開するか否か判断するためのグラフ）を用いて具体的に説明する。
【００４２】
図３の横軸は、基準となる絶縁抵抗（絶縁抵抗値）を示し、縦軸は復帰可能な絶縁抵抗（絶縁抵抗値）を示している。基準となる絶縁抵抗と復帰可能な絶縁抵抗との関係が図３のグラフＧ５の上側に位置しているときに、すなわち、前記初めの電力の供給をしたときの電極７の絶縁抵抗値に比べて所定の時間経過後の電極７の絶縁抵抗値が大きくなる傾向にあるときに、空気清浄機用高圧電源２５による集塵セット１７への電力の供給を再開するようになっている。
【００４３】
より詳しく説明すると、電極７の絶縁抵抗が低下し、空気清浄機用高圧電源２５で集塵セット１７に供給している電圧が基準値より低下した場合、空気清浄機用高圧電源２５の電力の供給を停止し、この停止後、絶縁評価用高圧電源３１で電極７に電力をたとえば初めに短い時間供給する。このとき電極７の絶縁抵抗が低下しているので、電極７での電圧は５ｋＶよりも低くなる（たとえば２ｋＶになる）。この低くなった電圧（２ｋＶ）と前記８０μＡの電流により電極７の絶縁抵抗（２５ＭΩ）をマイコン４１が求め、この２５ＭΩの抵抗値（基準となる絶縁抵抗）が前記記憶手段に記憶される。
【００４４】
次に、前記初めの電力の供給からたとえば、３０分経過後、絶縁評価用高圧電源３１で電極７に電力を短い時間再び供給し、前述した場合と同様にして電極７の絶縁抵抗（復帰可能な絶縁抵抗）を求める。前記求めた絶縁抵抗がたとえば、４０ＭΩであれば、電極７の絶縁抵抗の低下が吸湿によるものと判断して、空気清浄機用高圧電源２５による集塵セット１７への電力の供給を再開し、前記求めた絶縁抵抗がたとえば、長時間例えば４８時間回復しなければ電極７の絶縁抵抗の低下の原因が、吸湿以外の要因（たとえば、給電線の断線や掃除を要するひどい汚れ）によるものと判断して、空気清浄機用高圧電源２５による集塵セット１７への電力の供給を再開せず、図示しない出力手段からアラーム等の警告を発するようになっている。
【００４５】
なお、前記第１の検出手段で検出した電圧が所定の短い時間にわたって所定の値よりも低くなったときに、空気清浄機用高圧電源２５による集塵セット１７への電力の供給を停止し、この停止後、電極７に絶縁評価用高圧電源３１で電力を供給したときにおける電極７の電圧を第２の検出手段３５で検出し、この検出した値を記憶手段に記憶する代わりに、所定の値をＲＯＭ等のメモリに書き換え無しのデフォルト値として記憶しておき、前記第２の検出手段３５で検出した値が、前記デフォルト値よりも大きくなる傾向であるなら、吸湿によるものと判断するようにしてもよい。
【００４６】
次に、電気集塵機１の動作を、電極７の絶縁抵抗を用いて動作する場合を例に掲げて説明する。
【００４７】
図４は、電気集塵機１の動作を示すフローチャートである。
【００４８】
マイコン３７やマイコン４１の制御の下、空気清浄機用高圧電源２５で集塵セット１７に定格電圧（７ｋＶ）が印加され、電気集塵機１が稼動している状態（Ｓ１）で、電気集塵機１が正常に動作しているか否かを判断する（Ｓ３）。
【００４９】
前記判断で電極７に供給している電圧が低下した場合（Ｓ５）には、空気清浄機用高圧電源２５での集塵セット１７への電力の供給を停止し、絶縁評価用高圧電源３１で電極７へ電力を供給し、電極７の絶縁抵抗を測定する（Ｓ７、Ｓ９）。
【００５０】
電極７の絶縁抵抗が閾値よりも大きく問題がなければ（Ｓ７、Ｓ９）、ステップＳ１と同様にして、空気清浄機用高圧電源２５で集塵セット１７に定格電圧（７ｋＶ）印加して電気集塵機１を稼動する（Ｓ２１：空清運転）。そして、この稼動している状態で電極７の電圧低下がないか否かを前記第１の検出手段で検出し（Ｓ２３）、電圧の低下がある場合には、空気清浄機用高圧電源２５による集塵セット１７への電力の供給を停止し、図示しない出力手段で、電気集塵機１に異常が発生した旨を出力する（Ｓ２５）。
【００５１】
電極７の絶縁抵抗が閾値より小さい場合（Ｓ７：モニタ電源動作絶縁測定、Ｓ９）には、空気清浄機用高圧電源２５による集塵セット１７への電力の供給を停止し、この停止後、電極７に絶縁評価用高圧電源３１で電力を供給し電極７の電圧を第２の検出手段３５で検出し、電極７の絶縁抵抗値を求め、この求めた値を前記記憶手段に記憶する（Ｓ１１）。
【００５２】
続いて、３０分経過後（Ｓ１３）、電極７に絶縁評価用高圧電源３１で電力を再び供給し電極７の電圧を前記第２の検出手段３５で検出し、電極７の絶縁抵抗値を求め、この求めた抵抗値と、前記記憶手段に記憶した抵抗値とを比較し、電極７の絶縁抵抗値が回復したか否か（図３のように絶縁抵抗が大きくなったか否か）を判断する（Ｓ１４、Ｓ１５）。ステップＳ１５で電極７の絶縁抵抗が回復した場合、空気清浄機用高圧電源２５による集塵セット１７への供給を開始し空気清浄機を正常動作させ（Ｓ１６）、ステップＳ３へ戻る。
【００５３】
ステップＳ１５で電極７の絶縁抵抗が回復していない場合には、ステップＳ１３に戻る。絶縁測定時間が断続で、たとえば１００時間を経過したか否か、または、連続で、たとえば４８時間を経過したか否かを、図示しない計時間手段を用いて判断する（Ｓ１７）。
【００５４】
そして、ステップＳ１７で前記１００時間が経過し、または、前記４８時間が経過した場合には、図示しない出力手段で、電気集塵機１に異常が発生した旨を出力する（Ｓ１９）。
【００５５】
電気集塵機１の電源装置２３によれば、空気清浄機用高圧電源２５が供給する電圧（電気集塵機１の電極７の定格電圧）の４０％〜１００％の電圧を出力することが可能な定電圧定電流負荷特性をもつ電源で空気清浄機用高圧電源２５が供給する電力よりも小さい電力で、電極７の絶縁抵抗を検出することができるので、電気集塵機１の過熱等による二次損傷を防ぎつつ、電極７の吸湿による絶縁抵抗の低下を確実に検知することができる。
【００５６】
つまり、短絡等により電極７の絶縁抵抗が極端に低下した場合であっても、絶縁評価用高圧電源３１から供給される電力が小さいので、過熱等の二次損傷を防止することができ、一方、吸湿による電極７の絶縁不良の場合には、絶縁評価用高圧電源３１から供給される電圧が、電気集塵機１の電極７の定格電圧の４０％〜１００％という従来に比べてかなり高い電圧であるので、電極７の絶縁抵抗を誤差が少ない状態で的確に検出することができ、絶縁抵抗の低下に要因が吸湿によるものか否かがわかる。そして、集塵セット１７の掃除等無駄なメンテナンス工数が発生することを防止することができる。
【００５７】
また、電気集塵機１の電源装置２３によれば、空気清浄機用高圧電源２５による電力の供給の停止後、電極７に絶縁評価用高圧電源３１で電力をたとえば初めに所定の時間だけ供給したときにおける電極７の電圧を前記第２の検出手段３５で検出し、この検出値を前記記憶手段に記憶し、次の検出値と比較するので、電極７の絶縁不良が吸湿によるものか否かをより正確に判断することができる。
【００５８】
すなわち、吸湿によって電極７に絶縁不良が発生するときの電極７の絶縁抵抗（前記第２の検出手段３５によって検出した電圧）は、電極７、ガイシ等の汚れ具合、前記第１の検出手段の検出誤差、電気集塵機１の設置場所等の要因によって変動する。したがって、空気清浄機用高圧電源２５による電力の供給の停止後、電極７に絶縁評価用高圧電源３１で電力を初めに所定の時間だけ供給したときにおける電極７の電圧の値（絶縁抵抗値）は、変動するのである。
【００５９】
このように変動する電極７の電圧を基準電圧（基準抵抗）として、所定の時間経過後、次に絶縁評価用高圧電源３１で電極７に電力を供給したときに電圧（絶縁抵抗）を検出し、この検出した電圧（絶縁抵抗の値）を前記基準電圧（基準抵抗）と比較するので、電極７やガイシ等の汚れ具合等にかかわらず、電極７の絶縁不良が吸湿によるものか否かを的確に判断することができる。
【００６０】
なお、電気集塵機１に湿度センサを設け、継続して、所定の湿度よりも下がった時間を計測し、この計測した時間が所定の時間よりも長くなったときに、たとえば２回目の電極７の絶縁抵抗を検出して、電極７の絶縁抵抗の低下が吸湿によるものか否かを判断してもよい。このようにして判断することにより、電極７の絶縁抵抗の低下の要因をより的確に判断することができる。
【００６１】
ところで、前記第２の検出手段３５は、フォトカプラを用いて電極７の電圧を検出するように構成されている。したがって、ノイズの影響を受け難くなっている。
【００６２】
ここで、フォトカプラを用いた構成を、図５を用いて詳しく説明する。
【００６３】
前記構成は、フォトトランジスタ５１と、このフォトトランジスタ５１の出力電圧が供給されるコンパレータ５３と、コンパレータ５３の出力が入力されるフォトトランジスタ５５とを備えている。なお、コンパレータ５３には、電圧電流モニタ３５からの信号（高圧電源高圧モニタ信号）が入力されるようになっている。
【００６４】
マイコン４１の制御の下、フォトトランジスタ５１に、図５の（ａ）に示すような光がＬＥＤ等の発光手段を用いて入力されると、フォトトランジスタ５１から図５の（ｂ）に示すような電圧波形が出力され、この出力された電圧波形が、コンパレータ５３に入力される。コンパレータ５３で図５の（ｂ）に示すような電圧波形と電圧電流モニタ３５からの信号の電圧波形とが比較され、図５の（ｂ）に示す電圧の値が、電圧電流モニタ３５からの信号の電圧より高い場合にのみ、フォトトランジスタ５５から出力信号が出され、この出力信号をマイコン４１で検出し、電極７の絶縁状態を検出するようになっている。なお、各マイコン３７、４１間の信号のやりとりも、フォトカプラを用いて同様に行ってもよいし、前記第１の検出手段が、フォトカプラを用いて電極７の電圧を検出するように構成されていてもよい。
【００６５】
なお、電気集塵機１の電源装置２３は、電極に電力を供給する電力供給手段と、前記電力供給手段で前記電極に電力を供給しているときにおける電圧もしくは前記電極の絶縁抵抗を検出する検出手段と、この検出手段で検出された電圧の低下もしくは前記電極の絶縁抵抗の低下が湿気に起因するものであるか否かを、前記電力供給手段よりも出力の小さい電力であって前記電力供給手段が供給する電圧の４０％〜１００％の電圧を出力することが可能な定電圧定電流負荷特性をもつ電源での電力を前記電極に供給することによって判断する判断手段とを有する電気集塵機の電源装置の例である。
【図面の簡単な説明】
【００６６】
【図１】本発明の実施形態に係る電源装置のうちで、集塵部の電極に電力を供給する電源装置の概略構成を示す図である。
【図２】空気清浄機用高圧電源、絶縁評価用高圧電源の電圧、電流特性を示す図である。
【図３】空気清浄機用高圧電源が電極に電力の供給を再開するか否か判断するためのグラフを示す図である。
【図４】電気集塵機の動作を示すフローチャートである。
【図５】フォトカプラを用いた検出手段の概略構成を示す図である。
【図６】本発明の実施形態に係る電気集塵機（従来の電気集塵機）の概略構成を示す図である。
【符号の説明】
【００６７】
１ 電気集塵機
１３ 電極
２３ 電源装置
２５ 空気清浄機用高圧電源（第１の電力供給手段）
３１ 絶縁評価用高圧電源（第２の電力供給手段）
３９、４３ 制御手段
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電極に電力を供給する電力供給手段と、
前記電力供給手段で前記電極に電力を供給しているときにおける電圧もしくは前記電極の絶縁抵抗を検出する検出手段と、
前記検出手段で検出された電圧の低下もしくは前記電極の絶縁抵抗の低下が湿気に起因するものであるか否かを、前記電力供給手段よりも出力の小さい電力であって、前記電力供給手段が供給する電圧の４０％〜１００％の電圧および前記電力供給手段が供給する電流の１％〜３０％の電流の電力を前記電極に供給することによって判断する定電圧定電流負荷特性である判断手段と、
を有することを特徴とする電気集塵機の電源装置。
【請求項２】
電極に電力を供給する第１の電力供給手段と、
前記第１の電力供給手段で前記電極に電力を供給しているときにおける電圧もしくは前記電極の絶縁抵抗を検出する第１の検出手段と、
前記第１の電力供給手段よりも小さい電力であって、前記第１の電力供給手段が供給する電圧の４０％〜１００％の電圧および前記第１の電力供給手段が供給する電流の１％〜３０％の電流の電力を前記電極に供給する定電圧定電流負荷特性である第２の電力供給手段と、
前記第２の電力供給手段で前記電極に電力を供給しているときにおける電圧もしくは前記電極の絶縁抵抗を検出する第２の検出手段と、
前記第１の電力供給手段で前記電極に電力を供給しているときであって前記第１の検出手段で検出した電圧が所定の時間にわたって所定の値よりも低くなったときに、もしくは、前記電極の絶縁抵抗が所定の時間にわたって所定の値よりも小さくなったときに、前記第１の電力供給手段による前記電極への電力の供給を停止し、この停止後、前記第２の電力供給手段で前記電極に電力を供給したときにおける電圧もしくは前記電極の絶縁抵抗を前記第２の検出手段で検出し、この検出結果に応じて、前記第１の電力供給手段による前記電極への電力の供給を再開する制御手段と、
を有することを特徴とする電気集塵機の電源装置。
【請求項３】
前記第２の検出手段で検出した電圧もしくは絶縁抵抗の値を記憶する記憶手段を備え、
前記制御手段は、前記第１の電力供給手段による電力の供給の停止後、前記電極に前記第２の電力供給手段で電力を所定の時間だけ供給したときにおける電圧もしくは絶縁抵抗を前記第２の検出手段で検出し、この検出値を前記記憶手段に記憶し、前記電力の供給をしてから所定の時間が経過した後に、前記電極に前記第２の電力供給手段で所定の時間だけ電力を供給し、このときの電圧もしくは絶縁抵抗を前記第２の検出手段で検出し、この検出値を前記記憶手段に記憶されている値と比較し、この比較結果に応じて、前記第１の電力供給手段による前記電極への電力の供給を再開する手段であることを特徴とする請求項２に記載の電気集塵機の電源装置。
【請求項１】
電極に電力を供給する電力供給手段と、
前記電力供給手段で前記電極に電力を供給しているときにおける電圧もしくは前記電極の絶縁抵抗を検出する検出手段と、
前記検出手段で検出された電圧の低下もしくは前記電極の絶縁抵抗の低下が湿気に起因するものであるか否かを、前記電力供給手段よりも出力の小さい電力であって、前記電力供給手段が供給する電圧の４０％〜１００％の電圧および前記電力供給手段が供給する電流の１％〜３０％の電流の電力を前記電極に供給することによって判断する定電圧定電流負荷特性である判断手段と、
を有することを特徴とする電気集塵機の電源装置。
【請求項２】
電極に電力を供給する第１の電力供給手段と、
前記第１の電力供給手段で前記電極に電力を供給しているときにおける電圧もしくは前記電極の絶縁抵抗を検出する第１の検出手段と、
前記第１の電力供給手段よりも小さい電力であって、前記第１の電力供給手段が供給する電圧の４０％〜１００％の電圧および前記第１の電力供給手段が供給する電流の１％〜３０％の電流の電力を前記電極に供給する定電圧定電流負荷特性である第２の電力供給手段と、
前記第２の電力供給手段で前記電極に電力を供給しているときにおける電圧もしくは前記電極の絶縁抵抗を検出する第２の検出手段と、
前記第１の電力供給手段で前記電極に電力を供給しているときであって前記第１の検出手段で検出した電圧が所定の時間にわたって所定の値よりも低くなったときに、もしくは、前記電極の絶縁抵抗が所定の時間にわたって所定の値よりも小さくなったときに、前記第１の電力供給手段による前記電極への電力の供給を停止し、この停止後、前記第２の電力供給手段で前記電極に電力を供給したときにおける電圧もしくは前記電極の絶縁抵抗を前記第２の検出手段で検出し、この検出結果に応じて、前記第１の電力供給手段による前記電極への電力の供給を再開する制御手段と、
を有することを特徴とする電気集塵機の電源装置。
【請求項３】
前記第２の検出手段で検出した電圧もしくは絶縁抵抗の値を記憶する記憶手段を備え、
前記制御手段は、前記第１の電力供給手段による電力の供給の停止後、前記電極に前記第２の電力供給手段で電力を所定の時間だけ供給したときにおける電圧もしくは絶縁抵抗を前記第２の検出手段で検出し、この検出値を前記記憶手段に記憶し、前記電力の供給をしてから所定の時間が経過した後に、前記電極に前記第２の電力供給手段で所定の時間だけ電力を供給し、このときの電圧もしくは絶縁抵抗を前記第２の検出手段で検出し、この検出値を前記記憶手段に記憶されている値と比較し、この比較結果に応じて、前記第１の電力供給手段による前記電極への電力の供給を再開する手段であることを特徴とする請求項２に記載の電気集塵機の電源装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２００８−６８２０７（Ｐ２００８−６８２０７Ａ）
【公開日】平成２０年３月２７日（２００８．３．２７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−２４９５１５（Ｐ２００６−２４９５１５）
【出願日】平成１８年９月１４日（２００６．９．１４）
【出願人】（３９１００９３７２）ミドリ安全株式会社 (201)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年３月２７日（２００８．３．２７）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年９月１４日（２００６．９．１４）
【出願人】（３９１００９３７２）ミドリ安全株式会社 (201)
【Ｆターム（参考）】
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