JPH0450416A - エンジン用煤塵回収装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本発明は、例えばコージェネレーションシステム等に使
用されるエンジン等の排気ガスから煤塵分離装置によっ
て分離された煤塵を回収するエンジン用煤塵回収装置に
関するものである。

〈従来の技術〉 従来、コージェネレーションシステム等に使用されてい
る定置式エンジンでは特に排気ガスの浄化について考慮
されていない。

〈発明が解決しようとする課題〉 しかしながら、自動車用エンジンに排気ガス規制が求め
られ、工場の排煙にも種々の規制が課せられている今日
では、定置式エンジンの排気をそのまま大気中に放出す
ることは許されるべきではナイ。特に、ディーゼルエン
ジンにおいては、排気中に含まれる煤塵量が多いので、
−層切実に排気の浄化を図ることが求められている。

そこで、排気路の一部分に水滴を飛散させ、水滴に排気
中の煤塵を吸着させて除去するスプレー式集塵装置をエ
ンジン用煤塵回収装置として利用することを試みたが、
この場合には、水滴を飛散させるためにかなり大きい空
間を必要とする上、水滴を発生させるためのノズルや水
滴を回収する装置等が必要となり、装置が大型で高価に
なるという問題があることが分かった。

このような問題を解消するた約、例えばサイクロン等の
遠心力を利用した煤塵分離装置によって煤塵を分離した
後、分離した煤塵をドライ状態のままで回収することを
試みた。

しかし、煤塵をドライ状態で回収する場合には回収され
た煤塵を緻密に収容することが困難であり、回収装置が
却って大型になる上、ドライ状態の煤塵の処理操作では
煤塵の飛散を防止するため種々の困難を伴い、メンテナ
ンス上不利になる。

このような問題を解消するた杓、本発明者は本発明に先
立って例えば第２図に示すようなエンジン用煤塵回収装
置（以下、先行発明という）を発明した。

この先行発明では、例えばエンジン２３の排気路２４に
サイクロン等の遠心力を利用した煤塵分離装置２５を配
置して、エンジン２３の排気ガス中の煤塵を集塵し、煤
塵分離装置２５と先行発明に係る煤塵回収装置とを接続
する煤塵回収路２６に介在させた回収弁２７を關弁させ
ることにより、煤塵分離装置２５の塵溜室２５ａに集塵
された煤塵をエンジン２３の排気ガス圧で煤塵回収装置
に排出し、排出した煤塵を煤塵回収装置内で水に吸着さ
せて回収するように構成している。

即ち、密閉された水槽１内に所定の水位２まで水３を収
納して、水槽１内でその水位２よりも上側の空間を排気
回収室４としている。この排気回収室４は邪魔板７によ
って入口側の室部分５と出口側の室部分６とに区画され
、入口側の室部分５と出口側の室部分６とは邪魔板７の
下端縁と水面との間に形成される連通路８で連通される
。エンジンの排気ガスから煤塵分離装置によって分離さ
れた煤塵をその排気ガス圧で水槽１内に導入する入口管
９の終端開口１０は入口側の室部分５の下方の水３中で
開口させてあり、水槽１内の排気ガスを外部に導出する
出口１１は排気回収室４の出口側の室部分６の上部に開
口させている。

この先行発明においては、排気ガスの圧力で水槽１内の
水３が攪拌され、煤塵と接触して水に吸着される。そし
て、煤塵が除去された排気ガスの大部分が排気回収室４
の入口側の室部分５に放出され、排気回収室４０入口側
の室部分５から連通路８を経て出口側の室部分６に流れ
る。この連通路８を排気ガスが流れる時に排気ガスがＵ
字形に反転し、排気ガス中に含まれた水分、煤塵等が排
気ガス流から分離して下方の水３中に放出され、水３に
吸収ないし吸着される。このようにして煤塵、水分等が
除去された排気ガスが排気回収室４出口側の室部分６に
開口させた出口１１から外部に導出される。

しかしながら、この先行発明では、入口管９から水３中
に放出された排気ガスの一部分が水３中を通って直接出
口側の室部分６に流れ、水３中で回収し残した煤塵がそ
の排気ガスとともに出口１１から流出するおそれがあり
、煤塵の回収効率を高める上で不満が感じられる。

また、排気ガスが水３中から出口側の室部分６に放出さ
れる際に排気ガスの気泡が弾けて出口側の室部分６に水
分が放散される結果、出口１１から導出される排気ガス
に含有される水分が多くなり、出口１１に接続される後
段の排気路等が発錆したり、腐食したりするという問題
もある。

本発明は、上記の事情を考慮してなされたものであり、
煤塵の回収効率が高く、しかも、水分の少ない排気ガス
を放出するようにしたエンジン用煤塵回収装置を提供す
ることを目的とするものである。

く課題を解決するための手段〉 本発明は、次のように構成されたエンジン用煤塵回収装
置を前提としている。

即ち、例えば第１図に示すように、密閉された水槽１内
に所定の水位２まで水３を収納するとともに、水槽１内
でその水位２よりも上側に排気回収室４を形成し、 排気回収室４内に排気回収室４を入口側の室部分５と出
口側の室部分６とに区画する邪魔板７を設け、 この邪魔板７の下端縁を所定の水位２よりも高く位置さ
せて排気回収室４の人口側の室部分５と出口側の室部分
６との下部どうしを連通させる連通路８を形成し、 エンジン２３の排気ガスから煤塵分離装置２４によって
分離された煤塵をその排気ガス圧で水槽１内に導入する
入口管９の終端開口１０を入口側の室部分５の下方の水
３中で開口させ、水槽１内の排気ガスを外部に導出する
出口１１を排気回収室４の出口側の室部分６の上部に開
口させたエンジン用煤塵回収装置を前提としている。

そして、本発明は、係るエンジン用煤塵回収装置におい
て、上記の目的を達成するため、次のような手段を講じ
ている。

即ち、例えば第１図に示すように、水槽１の底１２から
排気回収室４の入口側の室部分５に立ち上げた別の邪魔
板１３を設け、この邪魔板１３と水槽１の天井壁１４と
の間に別の連通路１５を形成し、 排気回収室４の入口側の室部分５の邪魔板１３よりも入
口側に排気ガス流路を横断する多孔板１６を設け、 邪魔板１３よりも入口側の水３中に人口管９の終端開口
１０を開口させる、という手段を講じている。

く作　　用〉 本発明においては、邪魔板１３よりも反出口側の水３中
に開口させた入口管９の終端開口１０から煤塵を含んだ
排気ガスが気泡状になって水３中に放出され、水３を勢
い良く攪拌しながら排気回収室４に向かう。ここで、邪
魔板１３よりも出口側の水３中に流れようとする気泡は
邪魔板１３によって遮られ、邪魔板１３に沿って上方の
排気回収室４の入口側の室部分５に向は変えられる。従
って、入口管９の終端開口１０から水中に放出された排
気ガスが排気回収室４の出口側の室部分６に直接流れる
ことが防止される。そして、排気ガスは邪魔板１３より
も入口側の水３を勢い良く攪拌し、その気泡が水３中を
流れる間に水と接触した排気ガス中の煤塵が水に吸着さ
れる。

また、邪魔板１３よりも入口側で水３中から排気回収室
４の入口側の室部分５に排気ガスが放出される際に、排
気ガスの気泡が弾けて水分が排気回収室４の人口側の室
部分５に放出される。水３中で水３に接触しなかった煤
塵は、排気回収室４の入口側の室部分５に放出された後
、これらの水分と接触して吸着され、更に、邪魔板１３
よりも入口側で排気ガス流路を横断する多孔板１６にこ
の水分が吸着することにより、水分とともに多孔板１６
に次々と回収される。加えて、排気ガスがこの多孔板１
６を通過する際に多孔板１６に付着している水分に接触
した煤塵はその水分に吸着されて回収される。そして、
多孔板１６に回収された水分が集合して一定以上の水滴
に成長すると、煤塵を含んだ水滴として下方の水３中に
落下する。

多孔板１６を通過した水分及び煤塵を含んだ排気ガスは
、邪魔板１３の上方の連通路１５を通る時に方向転換を
する。この方向転換の際に、水分及び煤塵が慣性によっ
て排気ガスの流れから放出される。放出された水分及び
煤塵は、例えば下流側の邪魔板７に当たって付着する。

そして、邪魔板７の表面に付着した水分が適当な大きさ
の水滴に成長すると、煤塵を含んだ水滴として邪魔板７
の下縁から水３中に落下する。

邪魔板１３の上側の連通路１５を通過した排気ガスは更
に邪魔板７の下方の連通路８を通過して排気回収室４の
出口側の室部分６に流れる。そして、連通路８を通過す
る際に方向転換をしながら、水分及び煤塵を慣性で水３
中に突入させる。

く実　施　例〉 以下、本発明の実施例を図面に基づき説明する。

第１図は本発明の一実施例に係るエンジン用煤塵回収装
置の縦断面図である。この煤塵回収装置は、例えば定置
設置されたコージェネレーションのエンジン２３の排気
路２４に介在させた煤塵分離装置２５の塵溜室２５ａに
煤塵回収路２６を介して接続される。この煤塵分離装置
２４で排気ガスから分離された煤塵は煤塵回収路２６に
介在させた回収弁２７を開弁することにより、排気ガス
の圧力によって煤塵回収路２６を通ってこの煤塵回収装
置に圧送されて来る。具体的には、煤塵分離装置で分離
した煤塵に排気ガスの一部分を注入することにより排気
ガスを媒体とする流体として煤塵がこの煤塵回収装置に
圧送されて来る。

この煤塵回収装置の構成のうち、次の構成は先行発明と
共通している。

即ち、密閉された水槽１内に所定の水位２まで水３を収
納するとともに、水槽１内でその水位２よりも上側に排
気回収室４を形成しである。

また、排気回収室４内には排気回収室４を入口側の室部
分５と出口側の室部分６とに区画する邪魔板７を設け、
この邪魔板７の下端縁を所定の水位２よりも高く位置さ
せて排気回収室４の人口側の室部分５と出口側の室部分
６との下部どうしを連通させる連通路８を形成しである
。

更に、エンジンの排気ガスから煤塵分離装置によって分
離された煤塵をその排気ガス圧で水槽１内に導入する入
口管９の終端開口１０を入口側の室部分５の下方の水３
中で開口させる一方、水槽１内の排気ガスを外部に導出
する出口１１を排気回収室４の出口側の室部分６の上部
に開口させである。

この煤塵回収装置は上記の先行発明の構成に加えて更に
次のように構成している。

即ち、水槽１の底１２から排気回収室４の人口側の室部
分５に立ち上げた別の邪魔板１３を設け、この邪魔板１
３と水槽１の天井壁１４との間に別の連通路１５を形成
している。

また、排気回収室４の入口側の室部分５の邪魔板１３よ
りも入口側に排気ガス流路を横断する多孔板１６を設け
ている。

ここで、多孔板１６としては、流路抵抗が小さいものが
好ましく、例えば、金属、合成樹脂等で作られたパンチ
ングボードや網が使用される。

また、多孔板１６は排気回収室４の入口側の室部分５の
邪魔板１３よりも入口側の排気ガス流路を横断するよう
に設ければよいが、ここでは、邪魔板１３と邪魔板７と
の間における水分及び煤塵の回収効率を高めるため、邪
魔板１３と邪魔板７との間の排気ガス流路も横断するよ
うに、邪魔板７から邪魔板１３の上縁に接して排気回収
室４の入口側の端壁１７の近傍までの範囲にわたって一
連の多孔板１６を水平に設置しである。

そして、入口管９の終端開口１０は邪魔板１３よりも入
口側の水３中で開口させである。

なお、水槽１の出口側部分には、ポールタップ式の水位
調整槽１８が付設される。この水位調整槽１８は、水面
に浮上する浮体くボール）１９とこれによって開閉され
る止水弁２０とを備え、この止水弁２０は例えば外部の
水道等の水源に接続される。

また、前記水位調整槽１８と水槽１とは通水孔２１によ
って連通させてあり、上記邪魔板１３の水中部分には、
その両側を連通させる通水孔２２を形成しである。

更に、水槽１の底部には回収弁２８を介して回収水路２
９が接続される。

この煤塵回収装置においては、水槽１内にポールタップ
式の水位調整槽１８によって設定される所定の水位２ま
で水３が貯留され、その水３中に煤塵がエンジンの排気
ガス圧によって放出される。

ここで、エンジンの排気ガス圧によって放出される煤煙
は、排気ガスを媒体とする流体として水３中に圧入され
る。

即ち、邪魔板１３よりも反出口側の水３中に開口させた
入口管９の終端開口１０から多量の煤塵を含んだ排気ガ
スが気泡状になって水３中に放出され、排気回収室４に
向かう。ここで、邪魔板１３よりも出口側の水３中に流
れようとする気泡は邪魔板１３によって遮られ、邪魔板
１３に沿って上方の排気回収室４の人口側の室部分５に
向は変えられる。従って、人口管９の終端開口１０から
水中に放出された排気ガスが排気回収室４の出口側の室
部分６に直接流れることが防止される。そして、排気ガ
スが邪魔板１３よりも入口側の水３を激しく攪拌し、そ
の気泡が水３中を流れる間に水と接触した煤塵が水に吸
着される。

多量の煤塵を含んだ排気ガスが入口管９から放出される
スペースは、水槽１全体よりも狭い邪魔板１３よりも入
口側の部分であるので、水３中に放出された排気ガスと
水３との接触効率は水３が水槽１全体にわたって自由に
流動できる例えば上記の先行発明の場合よりも格段に高
くなり、水３中での煤塵の回収効率も格段に高くなる。

また、邪魔板１３よりも入口側で水３中から排気回収室
４の入口側の室部分５に排気ガスが放出される際に、排
気ガスの気泡が弾けて水分が排気回収室４の人口側の室
部分５に放出される。水３中で水３に接触しなかった煤
塵は、排気回収室４の入口側の室部分５に放出された後
、これらの水分と接触して吸着され、更に、邪魔板１３
よりも人口側で排気ガス流路を横断する多孔板１６にこ
の水分が吸着することにより、水分とともに多孔板１６
に次々と回収される。加えて、排気ガスがこの多孔板１
６を通過する際に多孔板１６に付着している水分に接触
した煤塵はその水分に吸着されて回収される。そして、
多孔板１６に回収された水分が集合して一定以上の水滴
に成長すると、煤塵を含んだ水滴として下方の水３中に
落下する。

多孔板１６を通過した水分及び煤塵を含んだ排気ガスは
、邪魔板１３の上方の連通路１５を通る際に方向転換を
する。この方向転換の際に、水分及び煤塵が慣性によっ
て排気ガスの流れから放出される。放出された水分及び
煤塵は、例えば下流側の邪魔板７や水槽１の天井壁１４
に当たって付着する。そして、邪魔板７の表面に付着し
た水分が適当な大きさの水滴に成長すると煤塵を含んだ
水滴として邪魔板７の下縁から水３中に落下する。

また、この実施例では、多孔板１６が邪魔板１３と邪魔
板７との間の排気ガス流路も横断するように設置してい
るので、水３中、邪魔板１３よりも上流側の多孔板１６
及び連通路１５を通過して水分及び煤塵を除去された排
気ガスに残留する水分及び煤塵が邪魔板１３と邪魔板７
との間で多孔板１６を通過することにより一層確実に除
去されることになり、水分及び煤塵の回収効率が一層高
められる。

邪魔板１３の上側の連通路１５を通過した排気ガスは更
に邪魔板７の下方の連通路８を通過して排気回収室４の
出口側の室部分６に流れる。そして、連通路８を通過す
る際に方向転換をしながら、排気ガス中に残留する水分
及び煤塵を慣性で水３中に突入させて排気ガスから分離
する。

このように、この実施例に係る煤塵回収装置は、■排気
ガスを水３中に導いて排気ガス中の煤塵を水３に吸着さ
せて回収し、 ■水３中から排気回収室４に放出された排気ガスに残留
する煤塵をその放出に伴って発生する水分とともに多孔
板１６に吸着させて回収し、■更に排気ガスに残留する
煤塵及び水分を連通路１５を通過する時に慣性によって
分離し、■なお排気ガスに残留する煤塵及び水分を邪魔
板１３と邪魔板７との間で多孔板１６に吸着させて回収
し、 ■最後に排気ガスに残留する煤塵及び水分を連通路８を
通過させることにより慣性で除去する、という５段階の
煤塵除去を行っている。しかも、第」段階で排気ガスの
放出によって攪拌される水３の量を少なくすることによ
り、排気ガスと水３との接触効率を一層高めて煤塵の回
収効率を高めている。従って、煤塵の回収効率を極めて
高くすることができる。

また、煤塵の除去の第２段階以降の４段階にわたって排
気ガス中の水分を除去しているので、水分も高効率に除
去することができ、出口１１に接続される後段の排気路
等の発錆、腐食等を防止することができる。

更に、煤塵を水に溶解させて回収するので、煤塵を乾燥
状態で回収する場合に比べて例えば１０分の１程度の小
体積の水に溶解して回収することができ、装置の小型化
を図ることができる。

〈発明の効果〉 以上のように、本発明のエンジン用煤塵回収装置によれ
ば、煤塵分離装置によって排気ガスから分離された煤塵
を排気ガスの圧力で水中に注入し、水に煤塵を吸着させ
て回収するので、煤塵をドライ状態で回収する場合に比
べて小容積の水に多量の煤塵を回収することができ、煤
塵回収装置を小型にできる。

また煤塵を水に接触させて水に吸着させ、水中から排気
回収室に放出された排気ガスに残留する煤塵をその放出
に伴って排気回収室内に発生する水分に吸着させ、排気
回収室内で煤塵を吸着した水分を排気回収室内の多孔板
に付着させて更に煤塵を回収し、多孔板を通過した排気
ガス中の煤塵を少なくとも２つの連通路にわたって蛇行
させることにより排気ガスから残存煤塵を慣性で分離し
て回収させるので、煤塵の回収効率が極めて高くなる。

しかも、排気ガスの気泡が弾けることにより排気回収室
内に放出された水分が、多孔板を通過する際に多孔板に
吸着され、更にこの後に排気ガス中に残っている水分は
排気ガスが排気回収室内で少なくとも２つの連通路にわ
たって蛇行することにより排気ガスから慣性で分離され
るので、煤塵回収装置の出口から放出される排気ガス中
の水分を減少させて、煤塵回収装置の後段に接続される
排気路等の発錆、腐食等を防止することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例に係るエンジン用煤塵回収装
置の縦断面図であり、第２図は先行発明の一実施例に係
るエンジン用煤塵回収装置の縦断面図である。 １・・・水槽、２・・・水位、３・・・水、４・・・排
気回収室、５・・・入口側の室部分、６・・・出口側の
室部分、？・・・邪魔板、８・・・連通路、９・・・入
り口管、１０・・・終端開口、１１・・・出口、１２・
・・底、１３・・・邪魔板、１４・・・天井壁、１５・
・・連通路、１６は多孔板。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、密閉された水槽（１）内に所定の水位（２）まで水
   （３）を収納するとともに、水槽（１）内でその水位（
   ２）よりも上側に排気回収室（４）を形成し、 排気回収室（４）内に排気回収室（４）を入口側の室部
   分（５）と出口側の室部分（６）とに区画する邪魔板（
   ７）を設け、 この邪魔板（７）の下端縁を所定の水位（２）よりも高
   く位置させて排気回収室（４）の入口側の室部分（５）
   と出口側の室部分（６）との下部どうしを連通させる連
   通路（８）を形成し、エンジン（２３）の排気ガスから
   煤塵分離装置（２４）によって分離された煤塵をその排
   気ガス圧で水槽（１）内に導入する入口管（９）の終端
   開口（１０）を入口側の室部分（５）の下方の水（３）
   中で開口させ、 水槽（１）内の排気ガスを外部に導出する出口（１１）
   を出口側の室部分（６）の上部に開口させたエンジン用
   煤塵回収装置において、 水槽（１）の底（１２）から排気回収室（４）の入口側
   の室部分（５）に立ち上げた別の邪魔板（１３）を設け
   、この邪魔板（１３）と水槽（１）の天井壁（１４）と
   の間に別の連通路（１５）を形成し、排気回収室（４）
   の入口側の室部分（５）の邪魔板（１３）よりも入口側
   に排気ガス流路を横断する多孔板（１６）を設け、 邪魔板（１３）よりも入口側の水（３）中に入口管（９
   ）の終端開口（１０）を開口させる ことを特徴とするエンジン用煤塵回収装置