CN107708869A - 柴油机引擎废气处理用电气集尘装置的放电电极 - Google Patents

Abstract

提供一种放电电极，即使柴油机引擎废气处理用电气集尘装置的管状捕捉部的捕捉管的外径大直径化，也能够以预定的密度适合地设定电极针针对主电极的配置，并且还实现电极针的轻量化和形状维持，对高温对策也有效。其特征在于，具有由使在使用重油的柴油机引擎的废气中包含的粒状物质带电的主电极和放电电极、以及对带电后的粒状物质进行捕捉的集尘电极构成的管状捕捉部，针对将在该管状捕捉部处在轴向上短尺寸且直径不同的管状捕捉模块配置成多级的柴油机引擎废气处理装置的放电电极，在装配于主电极的外周的圆筒状的放电电极支撑筒的外周上将短尺寸的放电电极针或者低高度锯齿状放电电极板按照放射状配置而构成。

Description

柴油机引擎废气处理用电气集尘装置的放电电极

技术领域

本发明涉及船舶用、发电用、一般工业用引擎等柴油机引擎中的利用电晕放电的排放气体的电气式处理技术，特别涉及使用比重油低质的燃料的排出高温排放气体的柴油机引擎的废气处理用电气集尘装置的放电电极。

背景技术

柴油机引擎作为各种船舶、发电机以及大型建设用机械、进而各种汽车等的动力源被广泛采用，但从该柴油机引擎排出的排放气体中包含的PM(粒状物质)如众所周知的那样不仅引起大气污染，而且还是对人体极其有害的物质，所以该排放气体的净化极其重要。因此，已经大量提出柴油机引擎的燃烧方式的改善、各种排放气体过滤器的采用、利用电晕放电进行电处理的方法等，其中一部分已得到实用。

其中，作为利用电晕放电进行电处理的技术，提出有例如专利文献1记载的装置。

如图10的结构例所示专利文献1记载的使用重油以下的低质燃料的柴油机引擎废气处理装置是：在由放电电极以及集尘电极构成的管状捕捉部91中，将在轴向上短尺寸且直径不同的管状捕捉模块组合多个而构成的多级方式的结构，具体而言，将管状捕捉模块从管状捕捉部的上游部侧起做成小直径捕捉部91-1A、中直径捕捉部91-1B、大直径捕捉部91-1C这3级式。

即，在该管状捕捉部成为多级方式的柴油机引擎废气处理装置中，作为最上游侧的第1级的小直径的管状捕捉模块，具备将在固定于捕捉管91-1的小直径捕捉管91-1A-1的内部保持的放射状的第1段放电电极91-1A-2固定到共同的主电极91-2a而内置的小直径捕捉部91-1A，作为第2级的中直径的管状捕捉模块，具备将在中直径捕捉管91-1B-1的内部保持的放射状的第2段放电电极91-1B-2固定到共同的主电极91-2a而内置的中直径捕捉部91-1B，作为最下游侧的第3段的最大直径的管状捕捉模块，具备将在与捕捉管91-1共同的大直径捕捉管91-1C-1的内部保持的放射状的第3级放电电极91-1C-2固定到共同的主电极91-2a而内置的大直径捕捉部91-1C。如图11A、图11B、图12放大所示，具有该3段式的管状捕捉模块的柴油机引擎废气处理装置中的小直径捕捉部91-1A、中直径捕捉部91-1B、大直径捕捉部91-1C的各放电电极91-1A-2、91-1B-2、91-1C-2由使构成集尘电极的捕捉管91-1的轴心附近在大致全长上延伸的主电极(电极棒)91-2a和在该主电极91-2a的长度方向上以期望的间隔S′配设的放射状地突出的电极针91-2b的群构成。具体而言如图12所示，该放电电极91-2采用使例如锯齿状的放电板部(峰部)91-2e经由在主电极91-2a的轴向上延伸的基板部91-2f与主电极91-2a一体地设置的锯齿状放电电极板91-2d，经由所述基板部91-2f向主电极91-2a突出设置地构成的例子。关于这样构成的放电电极91-2，经由在捕捉管91-1的废气导入口91-1a侧设置的密封空气导入管部91-1c和在低浓度废气导出管92的入口部位处设置的密封空气导入管部91-1c中垂设的支撑体93，支撑主电极91-2a的两端部。

此外，在所述管状捕捉部91的下游侧与上游侧之间设置的旋风方式的分别捕捉单元94由旋风捕捉部94-1和来自旋风捕捉部94-1的环流配管94-2构成。该旋风捕捉部94-1由对在管状捕捉部91的捕捉管91-1的下游侧的内周面附近处设置的高浓度废气导出部91-1b中设置的高浓度废气配管95经由环流配管94-2连接的接线式旋风94-3构成，进而在接线式旋风94-3与废气导入管91-1a之间，配设有用于使接线式旋风94-3通过后的净化气体与在废气导入管91-1a内流淌的废气合流的环流配管94-2。96是送风机，97是流量控制阻尼器。

现有技术文献

专利文献1：日本特开2014-238086号公报

发明内容

然而，关于利用电晕放电等来电处理排放气体中的PM的上述现有的柴油机引擎废气净化装置(多级式)中的所述放电电极91-2，存在以下记载的课题。

即，在例如图11A、图11B、图12所示的放电电极91-2的情况下，使锯齿状的放电板部(山部)91-2e经由在主电极91-2a的轴向上延伸的基板部91-2f与主电极91-2a一体地设置的锯齿状放电电极板91-2d经由所述基板部91-2f向主电极91-2a突出设置地构成，所以在管状捕捉部91的捕捉管91-1的外径变大时，为了将电极针91-2b(锯齿状放电电极板91-2d)的前端和捕捉壁面91-1k的间隔W′保持在期望的尺寸，对应的电极针91-2b的径向长度H′变长而刚性降低，如果确保刚性，则不仅在重量上重，而且通常，电极针用厚度0.5mm程度的极薄板制作，所以在大型化时其形状维持也困难，特别在置于高温下时产生引起热变形等问题。另外，在该集尘部处，为了消除电场弱的死角而维持预定的放电电流密度，需要将电极针91-2b前端的圆周方向间隔L′大致恒定地保持为期望尺寸，其结果，在管状捕捉部91的捕捉管91-1的外径变大时，不得不增加电极针91-2b的个数(块数)。但是，在需要的电极针91-2b的个数(块数)变多时，每个(每块)电极针的向主电极91-2a的安装面积必然变小，难以确保向主电极91-2a的强度而难以安装。

进而，在所述现有的长尺寸(长针)的电极针91-2b(锯齿状放电电极板91-2d)的情况下，虽然电极针前端部分的电场强但捕捉壁表面处的电场弱且PM捕捉空间(电极针前端和捕捉壁间的空间)整体的电场弱，所以死角也易于形成，作用于PM的库伦力弱，存在不仅不能提高捕捉率而且从捕捉壁剥离的PM的捕捉壁面处的跳跃现象(PM反复堆积/剥离的现象)也不易发现这样的缺点。

本发明是为了克服上述现有技术的课题而完成的，想要提供一种特别在将由放电电极以及集尘电极构成的管状捕捉部在轴向上做成短尺寸并且将直径不同的管状捕捉模块在轴向上组合多个而构成的多级方式的柴油机引擎废气处理装置中，PM捕捉空间的电场/库伦力升高而PM捕捉率提高，并且，即使管状捕捉部的捕捉管的外径变大，也能够以预定的密度适合地设定电极针针对主电极的配置，并且维持电极针的刚性而还实现轻量化和形状维持，进而对高温对策也有效的放电电极。

本发明提供一种柴油机引擎废气处理用电气集尘装置的放电电极，在柴油机引擎废气处理用电气集尘装置中，具有构成使在使用重油的柴油机引擎的废气中包含的粒状物质带电的放电电极、以及对带电后的所述粒状物质进行捕捉的集尘电极的预定长度的管状捕捉部，并且所述放电电极具备由在管状捕捉部内在管轴向上配设的主电极和在该主电极中配设的放射状地突出的电极构成的电气集尘单元，在作为所述放电电极以及集尘电极的单一直径且由预定长度的主捕捉管构成的管状捕捉部中，将在轴向上短尺寸且直径不同的管状捕捉模块配置多级，其特征在于，所述配置有多级的管状捕捉模块的至少一个管状捕捉模块的放电电极由在主电极的外周上经由安装部装配的与该主电极同心圆筒状的放电电极支撑筒、和在该放电电极支撑筒的表面上在圆周方向以及管轴向上隔开期望的间隔而放射状地配置的短尺寸的放电电极针或者低高度锯齿状放电电极板构成，并且所述短尺寸的放电电极针或者低高度锯齿状放电电极板的径向长度成为10～30mm，该放电电极针或者低高度锯齿状放电电极板的前端与捕捉壁面的间隔成为30～70mm，所述管状捕捉部的最上游的管状捕捉模块的所述放电电极支撑筒的上游侧开口端部被闭塞。

另外，本发明提供另一种柴油机引擎废气处理用电气集尘装置的放电电极，在柴油机引擎废气处理用电气集尘装置中，具有构成使在使用重油的柴油机引擎的废气中包含的粒状物质带电的放电电极、以及对带电后的所述粒状物质进行捕捉的集尘电极的预定长度的管状捕捉部，并且所述放电电极具备由在管状捕捉部内在管轴向上配设的主电极和在该主电极中配设的放射状地突出的电极构成的电气集尘单元，在作为所述放电电极以及集尘电极的单一直径且由预定长度的主捕捉管构成的管状捕捉部中，将在轴向上短尺寸且直径不同的管状捕捉模块从该管状捕捉部的上游部侧配置小直径捕捉部、中直径捕捉部、大直径捕捉部这3段，其特征在于，所述配置有3段的管状捕捉模块的至少一个管状捕捉模块的放电电极由在主电极的外周上经由安装部装配的与该主电极同心圆筒状的放电电极支撑筒、和在该放电电极支撑筒的表面上在圆周方向以及管轴向上隔开期望的间隔而放射状地配置的短尺寸的放电电极针或者低高度锯齿状放电电极板构成，并且所述短尺寸的放电电极针或者低高度锯齿状放电电极板的径向长度成为10～30mm，该放电电极针或者低高度锯齿状放电电极板的前端与捕捉壁面的间隔成为30～70mm，所述管状捕捉部的最上游的管状捕捉模块的所述放电电极支撑筒的上游侧开口端部被闭塞。

上述本发明的柴油机引擎废气处理用电气集尘装置中的所述配置多级或者3段的管状捕捉模块的至少一个管状捕捉模块优选由放电电极和由主捕捉管构成的集尘电极构成。

进而，在所述放电电极支撑筒的外周上放射状地设置的短尺寸的放电电极针或者低高度锯齿状放电电极板优选由顶角是20度左右且形状呈现大致等腰三角形的放电电极针或者锯齿状的放电电极板、或者锥形边缘环形放电电极板或者筒形边缘环构成。此外，作为邻接的放电电极针或者锯齿状的放电电极板的前端的间隔，优选为10～50mm。

在本发明所涉及的柴油机引擎的废气处理用电气集尘装置的放电电极中，针对由放电电极以及集尘电极构成的管状捕捉部在轴向上做成短尺寸并且将直径不同的管状捕捉模块在轴向上组合多个而构成的具有多级型集尘壁构造的电气集尘装置的至少一个管状捕捉模块的放电电极，在主电极的外周上安装的与该主电极同心圆筒状的放电电极支撑筒中，装配短尺寸的放电电极针或者低高度锯齿状放电电极板而构成，并且使放电电极针或者锯齿状放电电极板的长度适当化、即从现有的长尺寸设为短尺寸，从而电极针或者电极板的前端与捕捉壁之间的电场增大，从放电电极前端引起的电晕电子的放出量增加，而死角也减少，库伦力变强，捕捉率提高，而且引起从捕捉壁剥离的PM的捕捉壁面中的跳跃现象，能够通过PM的粗大化，经由分支流路，进行旋风捕捉。

另外，在该短尺寸的放电电极针或者锯齿状放电电极板的情况下，即使管状捕捉部的捕捉管变成大直径，通过使用与该直径对应的适合的大小的放电电极支撑筒，无需增大放电电极针或者放电电极板的轴向长度，而能够将放电电极针或者放电电极板的前端和捕捉管内壁的间隔设定为期望的适当的尺寸，不仅维持电极针的刚性而实现轻量化，而且即使电极针或者电极板变成高温，也不会产生大的热变形，所以还实现形状维持。进而，能够以预定的密度，适合地设定电极针、电极板针对主电极的的配置，并且电极针、电极板针对主电极的安装也容易。另外，放电电极支撑筒如果不具有贯通孔则切断在该筒体的外侧和内侧流淌的气体流的往来，所以还有防止对集尘不利的涡流、乱流的作用，对捕捉率的提高也贡献。

附图说明

图1是示出本发明所涉及的柴油机引擎废气处理用电气集尘装置的放电电极的基本构造的概略纵剖端面图。

图2是图1所示的放电电极的概略纵剖侧面图。

图3是示出图1所示的放电电极的放电电极板的一个例子的图，(a)是锥形边缘环形放电电极板的主视图，(b)是(a)A-A线上的纵剖侧面图。

图4是示出图3所示的锥形边缘环形放电电极板的其它例的图，(a)是主视图，(b)是(a)B-B线上的纵剖侧面图。

图5是示出图4所示的锥形边缘环形放电电极板的变形例的图，(a)是主视图，(b)是(a)C-C线上的纵剖侧面图。

图6是示出图1所示的放电电极的放电电极板的其它例子的纵剖侧面图。

图7是示出本发明所涉及的柴油机引擎废气处理用电气集尘装置的放电电极的第1实施例(多级型集尘壁构造)的主要部分概略纵剖端面图。

图8是示出本发明所涉及的柴油机引擎废气处理用电气集尘装置的放电电极的第2实施例(多级型集尘壁构造)的主要部分概略纵剖端面图。

图9是示出本发明所涉及的柴油机引擎废气处理用电气集尘装置的放电电极的第3实施例(多级型集尘壁构造)的主要部分概略纵剖端面图。

图10是示出现有的多级型集尘壁构造的柴油机引擎废气处理装置的一个例子的概略纵剖面图。

图11A是将图10所示的柴油机引擎废气处理装置的放电电极放大示出的概略纵剖端面图。

图11B是将图10所示的柴油机引擎废气处理装置的放电电极放大示出的概略纵剖侧面图。

图12是将图10所示的柴油机引擎废气处理装置的放电电极放大示出的概略立体图。

(符号说明)

1、51-1A-1、51-2A-1、51-3A-1、61-1A-1、61-2A-1、61-3A-1、71-1A-1、71-2A-1、71-3A-1、71-4A-1：放电电极；2、52、62、72：主电极(电极棒)；3、51-2A-1d、51-3A-1d、61-1A-1d、61-2A-1d、61-3A-1d、71-1A-1d、71-2A-1d、71-3A-1d、71-4A-1d：圆筒状的放电电极支撑筒；5、51-2A-1e、51-3A-1e、61-1A-1e、61-2A-1e、61-3A-1e、71-2A-1e、71-3A-1e、71-4A-1e：安装部；6、51-1A-1c、51-2A-1c、51-3A-1c、61-1A-1c、61-2A-1c、61-3A-1c、71-1A-1c、71-2A-1c、71-3A-1c：放电电极针；7：捕捉管；16：锥形边缘环放电电极；16-1：环状边缘部；26：锥形边缘环放电电极；26-1：环状边缘部；26-2：泄漏孔；36：锥形边缘环放电电极；36-1：环状边缘部；36-2：泄漏孔；46：筒形边缘环形放电电极；46-1：筒体部；46-2：边缘环部；46-3：环状边缘部；51、61、71：主捕捉管；51-1、61-1、71-1：小直径捕捉部；51-1A、61-1A、71-1A：小直径捕捉管；51-2、61-2、71-2：中直径捕捉部；51-2A、61-2A、71-2A：中直径捕捉管；51-3、61-3、71-3：大直径捕捉部；51-3A、61-3A、71-3A：大直径捕捉管部；51-4、61-4、71-4：主电极支撑体；51-5、61-5、71-5：低浓度废气导出管；51-6、61-6、71-6：高浓度废气导出部；61-1A-1d′、71-1A-1d′：圆锥状盖部；61-2A-1d′、61-3A-1d′、71-2A-1d′、71-3A-1d′：截头圆锥状部；S：放电电极针前端的轴心方向间隔；L：放电电极针前端的圆周方向间隔；H：放电电极针的长度；W：直至放电电极针前端和捕捉壁面的距离；R：放电电极支撑筒的半径。

具体实施方式

图1、图2所示的本发明的管状捕捉模块的放电电极1由主电极(电极棒)2、和对该主电极2在外周上在圆周方向以及管轴向上隔开期望的间隔而放射状地配置的具有短尺寸的放电电极针6的放电电极支撑筒3构成，经由多个安装部5所述放电电极支撑筒3与该主电极2同心地装配而构成。在此，作为放电电极支撑筒3的大小(直径)，根据主电极(电极棒)2的直径或者捕捉管7的内径，考虑放电电极针6的长度、直至放电电极针6的前端和捕捉壁面的距离W，设定为适当的尺寸。此外，作为放电电极支撑筒3针对主电极2的装配手段，不限于直接经由放射状地设置的多个安装部5安装到主电极2的方式，也可以采用例如使用嵌合到主电极2的支撑环(附图省略)和安装部5而安装的方式，并且，作为安装部5，能够使用板状的部件或者棒状的部件，在使用板状的安装部的情况下，在主电极2的外周面上隔开间隔而在管轴向上装配，在使用棒状的例子的情况下，在主电极2的圆周方向以及管轴向上隔开期望的间隔而装配。

作为在放电电极支撑筒3的外周上放射状地突出设置的短尺寸的放电电极针6，能够使用例如顶角是20度左右、且形状呈现大致等腰三角形的板状部件。该放电电极针6的长度(放电电极支撑筒3的从外周面起的突出长度)H为10～30mm。其理由在于，在小于10mm时，放电电极针6前端的用于电晕放电的峰值电场弱且不能提高库伦力，难以增大向捕捉壁面的附着，另一方面，在超过30mm时，放电电极针6前端的峰值电场高，但平均电场降低而提高库伦力，难以增大向捕捉壁面的附着。

该短尺寸的放电电极针6在主电极2的轴心方向上以期望的前端间隔S并且在圆周方向上以期望的间隔L在放电电极支撑筒3的外周上放射状地突出设置。另外，作为邻接的放电电极针6的前端的轴心方向间隔S，没有特别限定，但通常优选为10～50mm。作为其理由，在小于10mm时，电场变低而不能提高库伦力，难以增大向捕捉壁面的附着，另一方面，在超过50mm时，电场弱的死点变多，平均电场降低，提高库伦力，而难以增大向捕捉壁面的附着。

另外，直至放电电极针6的前端和捕捉管7的捕捉壁面(内壁面)的距离W为30～70mm。其理由在于，在小于30mm时，在组装时，担心放电电极针6的前端与捕捉管7的捕捉壁面(内壁面)接触、干扰，在运转中，由于船体的摇晃、引擎的振动，放电电极针6的前端易于与捕捉管7的捕捉壁面(内壁面)引起接触、干扰，另一方面，在超过70mm时，放电间隔宽，所以为了维持高的电场来得到大的库伦力，需要高电压/高输出电源，并且由于是高电压，在各部中需要高的绝缘性，装置变得昂贵，并且在维持/管理中也需要大量的工时。

此外，根据柴油机引擎废气处理装置的规模以及管状捕捉模块的配置位置、构成集尘电极的捕捉管7的大小(直径)等，适宜地决定上述放电电极支撑筒3的半径R、放电电极针6的长度H、放电电极针6的圆周方向间隔L、直至放电电极针6的前端和捕捉管7的捕捉壁面(内壁面)的距离W。特别是，考虑与捕捉管7的捕捉壁面电场的关系，来设定放电电极针6的长度H。

另外，作为本发明中的放电电极，能够代替所述图1、2所示的放电电极针6而使用例如图3、图4、图5所示的锥形边缘环形放电电极16、26、36、图6所示的筒形边缘环形放电电极板46。图3所示的锥形边缘环形放电电极16由在外周具有锥形状的环状边缘部16-1的环构成，图4所示的锥形边缘环形放电电极26由在锥形状的环状边缘部26-1的周壁部具有用于减小该边缘部的排放气体的流淌阻力的泄漏孔26-2的环构成，使该泄漏孔26-2的圆周方向位置的相位不同而组合多个，图5所示的锥形边缘环形放电电极36由在锥形状的环状边缘部36-1的周壁部具有比所述泄漏孔26-2大的泄漏孔36-2的环构成，与锥形边缘环形放电电极16、锥形边缘环形放电电极26组合。另外，将这些锥形边缘环形放电电极16、26、36分别在放电电极支撑筒3中隔开期望的间隔根据需要组合期望数并外嵌固定，从而能够在放电电极支撑筒3的外周上放射状地突出设置锥形状的环状边缘部16-1、26-1、36-1。此外，在该锥形边缘环放电电极16、26、36的情况下，放电电极支撑筒3的锥形边缘部16-1、26-1、36-1的长度为与所述图1、图2所示的放电电极针6的长度H相当的相同的长度，邻接的锥形边缘环放电电极16、26、36的边缘部16-1、26-1、36-1的间隔为与放电电极针6的前端的间隔S相当的相同的长度。

另外，图6所示的筒形边缘环形放电电极46是在筒体部46-1的一端处使该筒体端部优选按照锐角折曲而在圆周方向上形成锥形状的边缘环部46-2并将其周缘作为环状边缘部46-3的结构，能够用厚度0.5mm左右的薄板或者管材制作。在该筒形边缘环形放电电极46的情况下，通过不与放电电极支撑筒3相互抵接地外嵌固定筒体部46-1，在放电电极支撑筒3的外周上放射状地突出设置边缘环部46-2。在该筒形边缘环形放电电极46的情况下，边缘环部46-2的长度为与所述图1、图2所示的放电电极针6的长度H相当的相同的长度，邻接的筒形边缘环形放电电极46的边缘环部46-2的间隔为与放电电极针6的前端的间隔S相当的相同的长度。此外，在此示出了将单体的筒形电极板组合多个而形成的筒形边缘环形放电电极，但也可以做成在放电电极支撑筒3上螺旋状地缠绕具有边缘环部46-2的带状板而形成的筒形边缘环形放电电极(附图省略)。

在上述结构的本发明的放电电极的情况下，在主电极2的外周上安装的与该主电极2同心圆筒状的放电电极支撑筒3中，用短尺寸的放电电极针6、或者锥形边缘环形放电电极16、26、36、筒形边缘环放电电极46构成，所以即使管状捕捉模块的捕捉管7的尺寸(直径)变大，通过使用与该尺寸对应的大小的放电电极支撑筒3，不仅该电极针、电极板的刚性显著变高，针对振动等的抗变形强度变大，确保耐久性，而且即使电极针或者电极板暴露于高温，也不会产生大的热变形，并且还实现形状维持，环状的边缘部在圆周方向上连续，所以不易产生电场弱的死点，放电电流可大电流化，有效电场强度也变大，粒子被可靠地带电而得到库伦力而被捕捉。另外，能够将短尺寸的放电电极针6或者锥形边缘环形放电电极16、26、36、筒形边缘环形放电电极46的前端和捕捉管7内壁的间隔W设定为期望的适当的尺寸，所以维持放电电极针或者放电电极板的高的刚性并且实现轻量化。进而，能够以预定的密度，适合地设定电极针6、锥形边缘环放电电极16、26、36、筒形边缘环形放电电极46针对主电极2的配置、即短尺寸的放电电极针6、锥形边缘环形放电电极16、26、36、或者筒形边缘环形放电电极46的长度H、放电电极针6、锥形边缘环放电电极16、26、36、或者筒形边缘环放电电极46的前端的轴心方向间隔S以及圆周方向间隔L，能够防止电场的弱的死点的发生，并且短尺寸的放电电极针6、锥形边缘环放电电极16、26、36、或者筒形边缘环放电电极46针对主电极2的安装也容易。另外，放电电极支撑筒3如果不具有贯通孔则切断在该筒体的外侧和内侧流淌的气体流的往来，所以还有防止对集尘不利的涡流、乱流的作用，对捕捉率的提高也贡献。

接下来，根据图7～图9，说明将本发明的放电电极应用于具有多级方式的集尘壁的柴油机引擎废气处理用电气集尘装置的放电电极。

关于在图7中作为第1实施例(多级型集尘壁构造)示出的柴油机引擎废气处理用电气集尘装置，在将配置于主捕捉管51内的管状捕捉模块从管状捕捉部的上游部侧做成小直径捕捉部51-1、中直径捕捉部51-2、大直径捕捉部51-3这3段式的柴油机引擎废气处理装置中，在除了小直径捕捉部51-1以外的中直径捕捉部51-2以及大直径捕捉部51-3处，配置用与上述同样的短尺寸的放电电极针或者低高度锯齿状放电电极板构成的放电电极51-2A-1、51-3A-1而构成。

在中直径捕捉部51-2的中直径捕捉管51-2A内配置的放电电极51-2A-1由具有在主电极(电极棒)52的外周上在圆周方向以及管轴向上隔开期望的间隔而放射状地配置的长度H是10～30mm的短尺寸的放电电极针51-2A-1c的半径R是300mm的放电电极支撑筒51-2A-1d构成，该放电电极支撑筒51-2A-1d是经由多个安装部51-2A-1e与该主电极52同心地装配而构成的。直至放电电极针51-2A-1c的前端和中直径捕捉管51-2A的捕捉壁面(内壁面)为止的距离W是30～70mm。

另外，在与大直径捕捉部51-3的主捕捉管51共同的大直径捕捉管部51-3A处配置的放电电极51-3A-1与在所述中直径捕捉部51-2处配置的放电电极51-2A-1的放电电极支撑筒51-2A-1d同样地由具有在主电极(电极棒)52的外周上在圆周方向以及管轴向上隔开期望的间隔而放射状地配置的长度H是10～30mm的短尺寸的放电电极针51-3A-1c的半径R是400mm的放电电极支撑筒51-3A-1d构成，该放电电极支撑筒51-3A-1d也是经由多个安装部51-3A-1e与该主电极52同心地装配而构成的。直至放电电极针51-3A-1c的前端和与主捕捉管51共同的大直径捕捉管部51-3A的捕捉壁面(内壁面)为止的距离W与上述同样地是30～70mm。

此外，在小直径捕捉部51-1的小直径捕捉管51-1A内配置的放电电极51-1A-1由在主电极(电极棒)52的外周上隔开期望的间隔而放射状地配置的短尺寸的放电电极针51-1A-1c构成。

在图中，51-4是主电极支撑体，51-5是低浓度废气导出管，51-6是高浓度废气导出部。

关于在图8中作为第2实施例(多级型集尘壁构造)示出的柴油机引擎废气处理用电气集尘装置，在将配置于主捕捉管61内的管状捕捉模块从管状捕捉部的上游部侧做成小直径捕捉部61-1、中直径捕捉部61-2、大直径捕捉部61-3这3段式的柴油机引擎废气处理装置中，在小直径捕捉部61-1、中直径捕捉部61-2以及大直径捕捉部61-3处，配置用与上述同样的短尺寸的放电电极针或者低高度锯齿状放电电极板构成的放电电极61-1A-1、61-2A-1、61-3A-1而构成。在此，在小直径捕捉部61-1的小直径捕捉管61-1A内配置的放电电极61-1A-1与具有与上述同样的结构的放电电极同样地，由具有在主电极(电极棒)62的外周上在圆周方向以及管轴向上隔开期望的间隔而放射状地配置的长度H是10～30mm的短尺寸的放电电极针61-1A-1c的半径R是200mm的放电电极支撑筒61-1A-1d构成，并且该放电电极支撑筒61-1A-1d在上游侧开口端部处，形成用于阻止废气流入到该放电电极支撑筒内的圆锥状盖部61-1A-1d′而使该端部闭塞，经由多个安装部61-1A-1e与该主电极62同心地装配而构成。放电电极针61-2A-1c的前端至小直径捕捉管61-1A的捕捉壁面(内壁面)的距离W是30～70mm。此外，用圆锥状盖部构成所述闭塞部的原因在于使捕捉管61内的废气的流动平滑而不产生阻力。

另外，在中直径捕捉部61-2的中直径捕捉管61-2A内配置的放电电极61-2A-1由具有在主电极(电极棒)62的外周上在圆周方向以及管轴向上隔开期望的间隔而放射状地配置的短尺寸的放电电极针61-2A-1c的放电电极支撑筒61-2A-1d构成，所述放电电极支撑筒61-2A-1d在上游侧端部处具有截头圆锥状部61-2A-1d′，经由多个安装部61-2A-1e与该主电极62同心地装配而构成。

进而，在大直径捕捉部61-3的大直径捕捉管部61-3A内配置的放电电极61-3A-1与在所述中直径捕捉部61-2处配置的放电电极61-2A-1的放电电极支撑筒61-2A-1d同样地，由具有在主电极(电极棒)62的外周上在圆周方向以及管轴向上隔开期望的间隔而放射状地配置的短尺寸的放电电极针61-3A-1c的放电电极支撑筒61-3A-1d构成，该放电电极支撑筒61-3A-1d也与所述中直径捕捉部61-2的放电电极支撑筒61-2A-1d同样地在上游侧端部中具有截头圆锥状部61-3A-1d′，经由多个安装部61-3A-1e与该主电极62同心地装配而构成。

在图中，61-4是主电极支撑体，61-5是低浓度废气导出管，61-6是高浓度废气导出部。

在图9中作为第3实施例(多级型集尘壁构造)示出的柴油机引擎废气处理用电气集尘装置是在所述图8所示的第2实施例的柴油机引擎废气处理用电气集尘装置的小直径捕捉部61-1中，进而在小直径捕捉管71-1A与主捕捉管71之间，设置有在内外两面上具有由短尺寸的放电电极针或者低高度锯齿状放电电极板构成的放电电极71-4A-1的放电电极支撑筒71-4A-1d，除此以外，具有与所述第2实施例同样的结构的柴油机引擎废气处理用电气集尘装置。

即，关于该装置，在将配置于主捕捉管71内的管状捕捉模块从管状捕捉部的上游部侧做成小直径捕捉部71-1、中直径捕捉部71-2、大直径捕捉部71-3这3段式的柴油机引擎废气处理装置中，在小直径捕捉部71-1、中直径捕捉部71-2以及大直径捕捉部71-3处，配置用与上述同样的短尺寸的放电电极针或者低高度锯齿状放电电极板构成的放电电极71-1A-1、71-2A-1、71-3A-1而构成。在此，在小直径捕捉部71-1的小直径捕捉管71-1A内配置的放电电极71-1A-1与具有与上述同样的结构的放电电极同样地，由具有在主电极(电极棒)72的外周上在圆周方向以及管轴向上隔开期望的间隔而放射状地配置的长度H是10～30mm的短尺寸的放电电极针71-1A-1c的半径R是200mm的放电电极支撑筒71-1A-1d构成，并且该放电电极支撑筒71-1A-1d在上游侧开口端部处，形成用于阻止废气流入到该放电电极支撑筒内的圆锥状盖部71-1A-1d′而使该端部闭塞，经由多个安装部71-1A-1e与该主电极72同心地装配而构成。直至放电电极针71-1A-1c的前端和小直径捕捉管71-1A的捕捉壁面(内壁面)为止的距离W是30～70mm。另外，本装置进而在小直径捕捉管71-1A与主捕捉管71之间，经由安装部71-4A-1e与该主电极72同心地装配有在内外两面上具有由短尺寸的放电电极针或者低高度锯齿状放电电极板构成的放电电极71-4A-1的放电电极支撑筒71-4A-1d。此外，在小直径捕捉管71-1A与主捕捉管71之间设置该放电电极支撑筒71-4A-1d的原因在于，在比小直径捕捉管71-1A更靠外侧的废气流中，反复进行小直径捕捉部71-1和中直径捕捉部71-2和/或大直径捕捉部71-3的至少合计2次(通过小直径捕捉管71-1A和放电电极支撑筒71-4A-1d之间并且通过中直径捕捉管71-2A内的排放气体是3次)的带电/捕捉，而进一步促进PM的块状化/浓缩/分离。

另外，在中直径捕捉部71-2的中直径捕捉管71-2A内配置的放电电极71-2A-1由具有在主电极(电极棒)72的外周上在圆周方向以及管轴向上隔开期望的间隔而放射状地配置的长度H是10～30mm的短尺寸的放电电极针71-2A-1c的半径R是300mm的放电电极支撑筒71-2A-1d构成，所述放电电极支撑筒71-2A-1d在上游侧端部处具有截头圆锥状部71-2A-1d′，经由多个安装部71-2A-1e与该主电极72同心地装配而构成。

进而，在大直径捕捉部71-3的大直径捕捉管部71-3A内配置的放电电极71-3A-1与在所述中直径捕捉部71-2处配置的放电电极71-2A-1的放电电极支撑筒71-2A-1d同样地，由具有在主电极(电极棒)72的外周上在圆周方向以及管轴向上隔开期望的间隔而放射状地配置的长度H是10～30mm的短尺寸的放电电极针71-3A-1c的半径R是400mm的放电电极支撑筒71-3A-1d构成，该放电电极支撑筒71-3A-1d也与所述中直径捕捉部71-2的放电电极支撑筒71-2A-1d同样地在上游侧端部中具有截头圆锥状部71-3A-1d′，经由多个安装部71-3A-1e与该主电极72同心地装配而构成。

在图中，71-4是主电极支撑体，71-5是低浓度废气导出管，71-6是高浓度废气导出部。

此外，上述本发明的、在管轴向上将短尺寸且直径不同的管状捕捉模块配置多级的多级方式柴油机引擎废气处理用电气集尘装置的放电电极、即由在主电极的外周上经由安装部装配的圆筒状的放电电极支撑筒、和在该放电电极支撑筒的表面上在圆周方向以及管轴向上隔开期望的间隔而放射状地配置的短尺寸的放电电极针或者低高度锯齿状放电电极板构成的放电电极当然根据该柴油机引擎废气处理用电气集尘装置的规模、或者主捕捉管的大小(管径等)、主电极的剖面形状、直径等，选择该放电电极支撑筒、放电电极针或者低高度锯齿状放电电极板的剖面形状、大小等来制作。

Claims (4)

1.一种柴油机引擎废气处理用电气集尘装置的放电电极，在该柴油机引擎废气处理用电气集尘装置中，具有构成使包含于使用重油的柴油机引擎的废气中的粒状物质带电的放电电极、以及捕捉带电后的所述粒状物质的集尘电极的预定长度的管状捕捉部，并且所述放电电极具备由在管状捕捉部内在管轴向上配置的主电极和在该主电极处配置的放射状地突出的电极构成的电气集尘单元，在作为所述放电电极以及集尘电极的单一直径且由预定长度的主捕捉管构成的管状捕捉部处，将在轴向上短尺寸且直径不同的管状捕捉模块配置多级，所述柴油机引擎废气处理用电气集尘装置的放电电极的特征在于：

所述配置成多级的管状捕捉模块的至少一个管状捕捉模块的放电电极由在主电极的外周上经由安装部装配的与该主电极同心圆筒状的放电电极支撑筒、和在该放电电极支撑筒的表面上在圆周方向以及管轴向上隔开期望的间隔而放射状地配置的短尺寸的放电电极针或者低高度锯齿状放电电极板构成，并且所述短尺寸的放电电极针或者低高度锯齿状放电电极板的径向长度为10～30mm，该放电电极针或者低高度锯齿状放电电极板的前端与捕捉壁面的间隔为30～70mm，所述管状捕捉部的最上游的管状捕捉模块的所述放电电极支撑筒的上游侧开口端部被闭塞。

2.一种柴油机引擎废气处理用电气集尘装置的放电电极，在该柴油机引擎废气处理用电气集尘装置中，具有构成使包含于使用重油的柴油机引擎的废气中的粒状物质带电的放电电极、以及捕捉带电后的所述粒状物质的集尘电极的预定长度的管状捕捉部，并且所述放电电极具备由在管状捕捉部内在管轴向上配置的主电极和在该主电极处配置的放射状地突出的电极构成的电气集尘单元，在作为所述放电电极以及集尘电极的单一直径且由预定长度的主捕捉管构成的管状捕捉部处，将在轴向上短尺寸且直径不同的管状捕捉模块从该管状捕捉部的上游部侧配置小直径捕捉部、中直径捕捉部、大直径捕捉部这3段，其特征在于：

所述配置成3段的管状捕捉模块的放电电极由在主电极的外周上经由安装部装配的与该主电极同心圆筒状的放电电极支撑筒、和在该放电电极支撑筒的表面上在圆周方向以及管轴向上隔开期望的间隔而放射状地配置的短尺寸的放电电极针或者低高度锯齿状放电电极板构成，并且所述短尺寸的放电电极针或者低高度锯齿状放电电极板的径向长度为10～30mm，该放电电极针或者低高度锯齿状放电电极板的前端与捕捉壁面的间隔为30～70mm，所述管状捕捉部的最上游的管状捕捉模块的所述放电电极支撑筒的上游侧开口端部被闭塞。

3.根据权利要求1或者2所述的柴油机引擎废气处理用电气集尘装置的放电电极，其特征在于：所述配置成多级或者3段的管状捕捉模块的至少一个管状捕捉模块由放电电极和由主捕捉管构成的集尘电极构成。

4.根据权利要求1～3中的任意一项所述的柴油机引擎废气处理用电气集尘装置的放电电极，其特征在于：在所述放电电极支撑筒的外周上放射状地设置的短尺寸的放电电极针或者低高度锯齿状放电电极板由锥形边缘环或者筒形边缘环构成。