JPH10331623A - 無電界排気ガス冷却クリーン方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】エンジンやタービン等の排気ガス中のカーボン
粉末等の小さな固形微粒子や窒素酸化物等のガスを確実
に分離、捕集できる無電界排気ガスの冷却クリーン方法
を提供する。 【解決手段】装置本体１のエアー挿入口４からエアー流
通路２に入った排気ガスに、第１ノズル５等により水の
微粒子から成るマイクロゾルを噴霧し、当該マイクロゾ
ルの気化熱により当該排気ガスを冷却させるとともにこ
のエアーの中でマイクロゾルの微粒子を単極帯電させ、
エアー中のカーボン粉末等の微粒子や窒素酸化物、一酸
化炭素等のガスと上記単極帯電したマイクロゾルとを相
互に吸着、結合させ、これらの凝集した粒子を含む排気
ガスを第１粒子分離装置７等に通し、粒径の大きくなっ
た粒子を捕集し、排気ガスのなかの微粒子を取り除くこ
とにより排気ガスをクリーン化する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、エンジンやター
ビン等の排気ガス、又は焼却炉等の燃焼排気ガスを無電
界にし、かつ冷却させてクリーン化する、排気ガスの冷
却、クリーン方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、エンジン等の排気ガスにはすすの
成分であるカーボン粒子や、窒素酸化物のガスが多く含
まれている。そこでこれらの排気ガスをエンジンの外
で、触媒を用いて再燃焼させ、カーボン又はＣＯを炭酸
ガスにしたり、ＮＯｘはＮ₂にして放出する方法や高圧
放電によって帯電した流動性粘着物質に付着させて除去
する方法等が採られている。前者の方法だと触媒の耐久
性に問題が有り、また空気を加熱しなければならず、設
備等にコストがかかり、また維持等にも手間がかかる。
また後者の方法では流動性粘着物質に付着したカーボン
が凝集して大きくなり、燃焼しにくくなるため再利用が
しにくい。従ってこれらの流動性粘着物質の廃棄が問題
となっている。

【０００３】そこで特開平９−３８４４８に開示された
ような燃焼排気ガスの冷却、浄化方法が開発された。こ
れは高温の排気ガスを外気に排出する経路において、適
宜の密閉したチャンバー内で当該排気ガスを循環使用す
る水に接触させて当該排気ガスを冷却させるとともに排
気ガス中のカーボン粉末等の固形微粒子及び一酸化炭素
等の有害ガスを分解、吸着させる燃焼排気ガスの冷却及
び浄化方法である。また上記の経路において、適宜の密
閉したチャンバー内で当該排気ガスを界面活性剤等の分
散剤及び消泡剤を少量添加した水を循環させて接触さ
せ、当該排気ガスを冷却させるとともに、排気ガス中の
カーボン粉末等の固形微粒子及び一酸化炭素等の有害ガ
スを分解、吸着させる方法である。

【０００４】この方法を自動車のエンジンの排気ガスに
適用した場合、エンジンからの排気ガスの温度は２００
゜〜３００゜Ｃ代（ガスタービンの排気ガス等は３００
度Ｃ乃至５００度Ｃの場合もある）に達する。この排気
ガスを適宜のチャンバー内で水に接触させることによ
り、その熱で当該水が気化し、この気化熱によって排気
ガス自体の温度が下がる。一方当該排気ガスの中に含ま
れているガス状の水分は排気ガス自体の温度の降下によ
り凝集し、液化する。この液化により体積を減少させ、
減圧する。また排気ガス中のカーボン粉末等の固形微粒
子を分解させて水に吸着させ、これにより固形微粒子を
排気ガスから分離させる。

【０００５】上記エンジンからの排気ガス中の水分が約
３６０度Ｃ以上である場合、ガス体であり、１ｇ分子当
たり２２．４リットル以上の体積を持っているが、これ
が冷却されて水滴になると１８ミリリットルに縮小す
る。このため計算上は一種の吸引ポンプとなり、エンジ
ンからの排気ガスの排出を容易にする。この減圧分は２
２４００分の１８で約１２００分の１になる。この様な
減圧がエンジンの吸気を促し、エンジンは完全燃焼に近
くなり、必要以上の温度に上昇しないため、一酸化炭素
や窒素酸化物等の発生が極度に抑えられる。またＮＯｘ
はＯ₂と化合して硝酸となり、水の中に溶ける。そして
次ぎにくる排気ガスのＣＯをＣＯ₂にする酸化剤として
働く。また排気ガス中の油分は分散粒子となり、上記窒
素酸化物を吸着する働きがある。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながらこの方法
では、排気ガス中のカーボン粉末等の固形微粒子を分解
させて水に吸着させ、これにより固形微粒子を排気ガス
から分離させるものであるが、この方法では粒径の大き
な微粒子は水と吸着し、分離が容易であるが、粒径の小
さな微粒子まで捕集することは難しい。

【０００７】そこでこの発明はこれらの点に鑑みてなさ
れたものであり、エンジンやタービン等の排気ガス中の
カーボン粉末等の小さな固形微粒子や窒素酸化物等のガ
スをも確実に分離、捕集できる無電界排気ガスの冷却ク
リーン方法を提供し上記課題を解決しようとするもので
ある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】そこで請求項１項の発明
は、吸引装置により装置本体のエアー挿入口から入った
排気ガスに、水の微粒子から成るマイクロゾルを噴霧す
る。この霧化による断熱膨張と蒸気化熱による冷却効果
により排気ガスは冷却する。また排気ガスの中は水分の
高温過飽和状態となる。従って水の微粒子の凝集時の発
熱が抑えられ、気化熱が大きく働き、冷却効果が生じ
る。これらの水のマイクロゾルの微粒子は上記気化によ
って浮遊中に約５０μ以下になり、＋−等量に単極帯電
し易い状態となる。これには予め噴霧するマイクロゾル
の粒径を約１５０μ以下とするとよい。また一方当該排
気ガスの中に含まれているガス状の水分は排気ガス自体
の温度の降下により凝集し、液化する。また一方排気ガ
スの中のカーボン粉末等の微粒子も帯電し易い。そこで
これらのカーボン粉末等の微粒子と逆の極に単極帯電し
たマイクロゾルとが相互に吸引、結合して粒径が大きな
水滴となる。また水のマイクロゾルの微粒子は単極帯電
しない場合もあるが、カーボン粉末等の微粒子が静電誘
導により帯電している場合が多く、これらの帯電した粒
子に引き付けられて、凝集する。また上記水のマイクロ
ゾルの微粒子は窒素酸化物、一酸化炭素等のガスを吸着
する。

【０００９】これらの凝集して粒径が大きくなった粒子
乃至は水滴を含む排気ガスを粒子分離装置に通し、これ
らの微粒子を捕集し、排気ガスのなかの微粒子を取り除
くことにより排気ガスを冷却し、クリーン化するととも
に無電界とする方法とした。上記粒子分離装置では、水
が付着しやすい水の膜を設けており、上記凝集して粒径
が大きくなった粒子乃至は水滴はこの水の膜に付着し、
排気ガスと分離される。ここで上記マイクロゾルは水の
粒子から成るものであるが、好ましくは電気抵抗が１０
⁵〜１０¹⁰Ω程度の純水を使用し、排気ガスの中のカー
ボン粉末等の微粒子とマイクロゾルとが遭遇する際、マ
イクロゾルの粒径が約５０μ以下である方が、単極帯電
しやすい。また窒素酸化物（ＮＯｘ）はＯ₂と化合して
一部は硝酸又は亜硝酸となり、水の中に溶ける。そして
次ぎにくる排気ガスのＣＯをＣＯ₂にする酸化剤として
働く。また排気ガス中の油分は分散粒子となり、上記窒
素酸化物を吸着する働きがある。

【００１０】請求項２項の発明は、装置本体のエアー挿
入口から入った排気ガスに、界面活性剤等の分散剤及び
消泡剤を少量添加した水の微粒子から成るマイクロゾル
を噴霧し、当該マイクロゾルの気化熱により当該排気ガ
スを冷却させる。また排気ガスの中は水分の高温過飽和
状態となる。従って水の微粒子の凝集時の発熱が抑えら
れ、気化熱が大きく働き、冷却効果が生じる。この排気
ガスの中でマイクロゾルの微粒子は気化により約５０μ
以下となり、単極帯電し易くなる。これには予め噴霧す
るマイクロゾルの粒径を約１５０μ以下とするとよい。
また排気ガスの中のカーボン粉末等の微粒子も単極帯電
し易い。そこでエアー中のカーボン粉末等の単極帯電し
た微粒子と上記単極帯電したマイクロゾルとが相互に吸
引、結合する。また水のマイクロゾルの微粒子は単極帯
電しない場合もあるが、カーボン粉末等の微粒子が帯電
している場合が多く、これらの帯電した粒子に引き付け
られて、凝集する。また上記水のマイクロゾルの微粒子
は窒素酸化物、一酸化炭素等のガスを吸着する。そして
これらの凝集した粒子を含む排気ガスを粒子分離装置に
通し、粒径の大きくなった粒子を捕集し、排気ガスのな
かの微粒子を取り除くことにより排気ガスをクリーン化
する、無電界排気ガス冷却クリーン方法とした。なおこ
の粒子分離装置は上記請求項１項の発明のものと同様の
ものである。

【００１１】この請求項２項の発明では、上記請求項１
項の作用に加え、排気ガスとマイクロゾルの形で接触さ
せる水に界面活性剤等の分散剤及び消泡剤を少量添加し
たことにより排気ガス中のカーボン粉末等の固形微粒子
を上記分散剤の分散作用によりバラバラにし、より小さ
なクラスターとし、次ぎにくる排気ガスの中の微粒子、
その他の活性のあるガス体（例えば一酸化炭素、窒素酸
化物等）、重金属等を素早く吸着する核になって排気ガ
スからこれらの微粒子を分離する。

【００１２】請求項３項の発明は、吸引装置により装置
本体のエアー挿入口から入った排気ガスと、水を加熱し
て成る蒸気とを混ぜる。排気ガスとこの蒸気とが混ざる
ことにより気化が進み温度が下がる。この排気ガスの中
は水分の高温過飽和状態となり、従って水の微粒子の凝
集時の発熱が抑えられ、気化熱が大きく働き、冷却効果
が生じる。また蒸気の粒径はこれらの気化により約５０
μ以下となる。これには予め排気ガスと混ぜる蒸気の微
粒子の粒径を約１５０μ以下とするとよい。そしてこの
蒸気の粒子は高温過飽和状態の中で純度の高い微粒子の
ため、また粒径が約５０μ以下であるため、＋−等量に
単極帯電し易い。また一方排気ガスの中のカーボン粒子
等の微粒子も帯電している。そこでこれらのカーボン粒
子等の微粒子と逆の極に単極帯電した粒子とが相互に吸
引、結合して粒径が大きくなる。また蒸気の微粒子は単
極帯電しない場合もあるが、カーボン粉末等の微粒子が
帯電している場合が多く、これらの帯電した粒子に引き
付けられて、凝集する。また蒸気の微粒子は窒素酸化
物、一酸化炭素等のガスを吸着する。これらの凝集して
粒径が大きくなった粒子乃至は水滴を含むエアーを粒子
分離装置に通し、これらの粒子を捕集し、排気ガスのな
かの微粒子を取り除くことにより排気ガスを冷却し、ク
リーン化するとともに無電界とする方法とした。なおこ
の粒子分離装置は上記請求項１項の発明のものと同様の
ものである。

【００１３】請求項４項の発明は、吸引装置により装置
本体のエアー挿入口から入った排気ガスに、水の微粒子
から成るマイクロゾルを噴霧させる。これにより霧化に
よる断熱膨張と蒸気化熱による冷却効果により排気ガス
は冷却する。また排気ガスの中は水分の高温過飽和状態
となる。従って水の微粒子の凝集時の発熱が抑えられ、
気化熱が大きく働き、冷却効果が生じる。またこれらの
水のマイクロゾルの微粒子は上記気化によって約５０μ
以下になり、＋−等量に単極帯電し易い状態となる。こ
れには予め噴霧するマイクロゾルの粒径を約１５０μ以
下とするとよい。そこで排気ガス中のカーボン粒子等の
帯電した微粒子と逆の極に単極帯電したマイクロゾルと
が相互に吸引、結合して粒径が大きな水滴となる。また
水のマイクロゾルの微粒子は単極帯電しない場合もある
が、カーボン粉末等の微粒子が帯電している場合が多
く、これらの帯電した粒子に引き付けられて、凝集す
る。また上記水のマイクロゾルの微粒子は窒素酸化物、
一酸化炭素等のガスを吸着する。これらの凝集して粒径
が大きくなった粒子乃至は水滴を含む排気ガスを粒子分
離装置に通す。この粒子分離装置は当該排気ガスの挿通
方向と平行に複数枚の板体を間隔をあけて相対向して並
べ、これらの各板体の間隔を二層流が生じる巾とし、こ
の二層流式粒子分離装置により微粒子を捕集し、排気ガ
スのなかの微粒子を取り除くことにより排気ガスを冷却
し、クリーン化するとともに無電界とする方法とした。

【００１４】請求項５項の発明は、吸引装置により装置
本体のエアー挿入口から入った排気ガスと、水を加熱し
て成る蒸気とを混ぜる。排気ガスとこの蒸気とが混ざる
ことにより気化が進み温度が下がる。また排気ガスの中
は水分の高温過飽和状態となる。従って水の微粒子の凝
集時の発熱が抑えられ、気化熱が大きく働き、冷却効果
が生じる。またこれらの気化により蒸気の粒径も約５０
μ以下となる。これには予め排気ガスと混ぜる蒸気の微
粒子の粒径を約１５０μ以下とするとよい。この蒸気の
微粒子は過飽和状態の中で純度の高い微粒子のため、＋
−等量に単極帯電し易く、排気ガス中のカーボン粉末等
の帯電した微粒子と上記単極帯電した粒子とが相互に吸
引、結合して粒径が大きくなる。また蒸気の微粒子は単
極帯電しない場合もあるが、カーボン粉末等の微粒子が
帯電している場合が多く、これらの帯電した粒子に引き
付けられて、凝集する。また蒸気の微粒子は窒素酸化
物、一酸化炭素等のガスを吸着する。これらの凝集して
粒径が大きくなった粒子を含む排気ガスを粒子分離装置
に通す。この粒子分離装置は当該排気ガスの挿通方向と
平行に複数枚の板体を間隔をあけて相対向して並べ、こ
れらの各板体の間隔を二層流が生じる巾とし、この二層
流式粒子分離装置により微粒子を捕集し、エアーのなか
の微粒子を取り除くことにより排気ガスを冷却し、クリ
ーン化するとともに無電界とする方法とした。

【００１５】

【発明の実施の形態例】以下この発明の実施の形態例を
図に基づいて説明する。まずこの発明の装置につき図１
に基づいて説明すると、装置本体１の上部にはエアー流
通路２を蛇行形状に設け、また下部には水のタンク３を
設けている。このエアー流通路２の一端にはエアー挿入
口４を設け、このエアー挿入口４につづき、水を噴霧す
る第１ノズル５を有する第１噴霧室６が、またこの第１
噴霧室６につづき、第１粒子分離装置室７が設けられて
いる。

【００１６】さらに純水を噴霧する第２ノズル８を有す
る第２噴霧室９が設けられ、これにつづいて第２粒子分
離装置室１０が設けられている。またこの第２粒子分離
装置室１０につづき第３粒子分離装置室１１、さらにエ
アー排気口１２が夫々設けられている。このエアー排気
口１２の手前のエアー流通路２には外気取り入れ口１２
ａが設けられている。また上記タンク３は第１タンク３
ａと第２タンク３ｂとに分かれている。第１タンク３ａ
には液注入口１３から電気抵抗が１０⁵〜１０¹⁰Ω程度
の純水が注入されている。そしてこの第１タンク３ａか
らフィルター１４ａを介してポンプ１４により純水を引
上げ、これを上記第２ノズル８から第２噴霧室９に粒径
１５０μ以下であって粒径を均一にそろえたマイクロゾ
ルとして噴霧するようになっている。

【００１７】また上記第２タンク３ｂには上記第１噴霧
室６、第１粒子分離装置室７、第２噴霧室９、第２粒子
分離装置室１０及び第３粒子分離装置室１１から夫々ド
レイン排出パイプ１５ａ、１５ｂ、１５ｃが導入され、
夫々の部屋のドレインを集める構成と成っている。そし
てこの第２タンク３ｂから揚水パイプ１６により図外の
ポンプを介して水を引上げ、第１ノズル５から第１噴霧
室６に粒径１５０μ以下であって粒径を均一にそろえた
マイクロゾルを噴霧するように成っている。また装置本
体１のエアー排気口１２につづき、ブロアー１７を設
け、このブロアー１７により、上記エアー流通路２のエ
アーの流れを作っている。このブロアー１７につづき、
エアーを均一化する拡散ボックス１８を備えている。

【００１８】上記各粒子分離装置室７、１０、１１内の
粒子分離装置は図２に示す如く、エアーの流れる方向に
略平行な多数の薄板１９を間隔をあけて相対向して並べ
設け、これらの各隣接する薄板１９の間隔を極めて小さ
くし、二層流の生じる間隔とする。各薄板１９の間にエ
アーを流すと、図３に示す如く、エアーの流れの中に各
薄板１９の表面に沿って固定層２０が生じ、これらの間
に流動層２１ができる。この固定層２０は粘度が高く、
流動層２１内の微粒子はこれらの固定層２０に当たって
減速される。これにより各粒子分離装置をエアーが通る
と、エアー中の固形微粒子の一部は上記固定層２０に接
触して減速し、下方に落下していく。この粒子分離装置
の薄板１９の素材は、木の板、金属板、有機材料から成
る板、カーボン繊維等の無機材料から成る板、ウッドセ
ラミックから成る板等がある。

【００１９】これにより複数の粒子分離装置室７、１
０、１１を通過すると、排気ガス中の微粒子がエアーか
ら分離される構成となっている。

【００２０】つぎにこの発明の方法を説明する。上記ブ
ロアー１７の吸引力により装置本体１のエアー挿入口４
から排気ガスが吸引され、第１噴霧室６に入る。この際
の排気ガスの温度は２００゜〜３００゜Ｃ代である。そ
こでは第２タンク３ｂから汲み上げた水を第１ノズル５
により粒径１５０μ以下であってかつ粒径の均一なマイ
クロゾルとして噴霧される。またこれにより第１噴霧室
６内は水分の高温過飽和状態となり、従って水の微粒子
の凝集時の発熱が抑えられ、気化熱が大きく働き、冷却
効果が生じる。この霧化による断熱膨張と蒸気化熱によ
る冷却効果により排気ガスは冷却される。またこの中で
の水のマイクロゾルの粒子は気化により約５０μ以下に
なり、＋−等量に単極帯電し易くなる。そこで排気ガス
の中の単極帯電したカーボン粉末等の微粒子と逆の極に
単極帯電したマイクロゾルとが相互に吸引、結合して粒
径が大きな水滴となる。また水のマイクロゾルの微粒子
は単極帯電しない場合もあるが、カーボン粉末等の微粒
子が帯電している場合が多く、これらの帯電した粒子に
引き付けられて凝集し、大きな水滴となる。また上記マ
イクロゾルの微粒子は窒素酸化物、一酸化炭素等のガス
を吸着する。

【００２１】これらの凝集して粒径が大きくなった水滴
を含む排気ガスを第１粒子分離装置室７に通し、ここで
上述の如く微粒子を捕集し、排気ガスのなかの微粒子を
取り除く。そして排気ガスはさらに第２噴霧室９に入る
と、第１タンク３ａから汲み上げた純水が第２ノズル８
から再び粒径１５０μ以下であってかつ粒径の均一なマ
イクロゾルとして噴霧される。ここで再び霧化による断
熱膨張と蒸気化熱による冷却効果により排気ガスはさら
に冷却される。これにより第２噴霧室９内は水分の過飽
和状態となり、この中での水のマイクロゾルの粒子は気
化により約５０μになり＋−等量に単極帯電し易い。そ
こで排気ガスの中の単極帯電したカーボン粉末等の微粒
子と逆の極に単極帯電したマイクロゾルとが相互に吸
引、結合して粒径が大きな水滴となる。そしてこの水滴
を含んだ排気ガスは第２粒子分離装置室１０及び第３粒
子分離装置室１１に入っていき、水滴は落下して分離さ
れ、エアーのみがエアー排気口１２から出ていく。その
際エアー排気口１２の手前に設けた外気取り入れ口１２
ａから外気が入り、さらにエアーは温度が降下し、この
状態の排気ガスは外気温とあまり変わらず、夏の暑い時
（３４度Ｃ前後）でも３８〜４０度Ｃ以下であり、冬の
寒い時（５度Ｃ前後）では１０数度Ｃになる。

【００２２】なお上記実施の形態例では、水又は純水を
１５０μ以下の粒径のマイクロゾルとして、エアー流通
経路２において二箇所で噴霧し、夫々において粒子分離
装置室を通して微粒子を分離しているが、これに限らず
適宜回数の噴霧及び粒子分離装置による微粒子の除去及
び冷却を繰り返しても良い。また上記実施の形態例で
は、排気ガスのなかの水滴又は微粒子を除去する方法と
して二層流式粒子分離装置を用いたが、これに限らずセ
ラミックス、金属、石等の球体又は塊を重ねた中を排気
ガスを通す粒子分離装置等、適宜の粒子分離装置を用い
ても良い。またこれらの各粒子分離装置において、この
方法を繰返し連続して行えば各粒子分離装置は湿度の高
い排気ガスが通過するため、水の膜が形成される。また
強いて各粒子分離装置に常時又は断続的に水をかけてお
き、水の膜を形成しておいてもよい。この様にすれば排
気ガス中の水滴が付着しやすく、微粒子の捕集がより容
易である。

【００２３】この場合、表面張力をコントロールして水
が膜に成りやすいようにする。これにはマイクロゾルに
する水に界面活性剤を入れる場合と粒子分離板そのもの
の表面に界面活性剤を塗布して、その表面張力をコント
ロールする場合がある。またこの装置の最終段階では湿
度が過飽和の状態でエアーがでてくるので、末端の粒子
分離装置では超撥水性の表面加工した分離板等を用いる
ことによって効率良く除湿できる。この超撥水性の表面
はフッ素、シリコン系の化合物又はその共重合体の膜を
形成することにより、分離板等の表面に水の膜が出来に
くくなるようにし、分離板等に当たった水分を水滴にし
て下方に落として、排気ガスの除湿をして外部に排気す
るようにしてもよい。

【００２４】また上記実施の形態例では水又は純水から
成るマイクロゾルとしたが、水に界面活性剤等の分散剤
及び消泡剤を少量添加したものをマイクロゾルとする場
合もある。また上記実施の形態例では、水をマイクロゾ
ルにして噴霧しているが、これには水を高圧エアーを使
ってミスト化する方法、ポンプの水圧を利用してミスト
化する方法、流入空気圧及び流速を利用してミスト化す
る方法等、適宜の方法が使用できる。またこれらに替え
て、水を加熱して蒸気を作りこれとエアーとを混ぜて送
る方法もある。いずれの場合も、排気ガス中のカーボン
粉末等の微粒子と遭遇する際は、水の微粒子の粒径が約
５０μ以下となっていると単極帯電しやすく、この状態
にすることが好ましい。

【００２５】

【発明の効果】請求項１項の発明は、水を噴霧すると霧
化した状態で断熱膨張による温度の降下と蒸気化熱によ
る冷却効果により排気ガスは冷却される。また水を微粒
子化し、これにより水の微粒子が単極帯電するため、排
気ガスに含まれるカーボン粒子等の微粒子がこれと結合
し、より大きな粒径の水滴にして、この大きな粒径の水
滴を粒子分離装置に通し、排気ガスと分離させるもの
で、従来の如く、微粒子を取り除くためフィルターの網
目を小さくする必要がない。しかもどんな粒径の微粒子
でも、大径の微粒子にして捕集するため、捕集乃至は除
去が極めて容易かつ確実である。また排気ガス中の窒素
酸化物や一酸化炭素等のガスは水の微粒子に吸着されて
解け、エアーから除去される。従ってこれらの水の噴霧
による冷却と微粒子の捕集を繰り返すことにより容易に
排気ガスを冷却するとともに排気ガスの中のカーボン粉
末等の固形微粒子や窒素酸化物、一酸化炭素等の有毒ガ
スを除去できる。

【００２６】また焼却炉等の燃焼ガスの場合、炭酸ガス
等の酸性物質及び灰分としてのカルシウム、マグネシウ
ム、ナトリウム、鉄分等の酸化物が排気ガスの中に入っ
てきた場合、これらと水とが反応してアルカリ性液とな
り、プラスイオン、マイナスイオンとしての微粒子とし
て活用でき、特にダイオキシン等の有害な塩素化合物を
吸収して無害化することができる。さらに水の微粒子を
単極帯電させて、上述の様に逆の極に帯電したカーボン
粉末等の排気ガスの中の微粒子と結合させるため、無電
荷の状態となる。それ故排気ガスを冷却、浄化させると
ともに無電界にさせる、極めて効率の良い方法である。

【００２７】請求項２項の発明は、請求項１項の発明の
効果に加え、排気ガスとマイクロゾルの形で接触させる
水に界面活性剤等の分散剤及び消泡剤を少量添加したこ
とにより排気ガス中のカーボン粉末等の固形微粒子を上
記分散剤の分散作用によりバラバラにし、より小さなク
ラスターとし、次ぎにくる排気ガスの中の微粒子、その
他の活性のあるガス体（例えば一酸化炭素、窒素酸化物
等）、重金属等を素早く吸着する核になって排気ガスか
らこれらの微粒子を分離する。従って排気ガス中のカー
ボン粉末等の固形微粒子や有害ガスの吸着、分解をより
確実なものにできる。

【００２８】請求項３項の発明は、排気ガスに蒸気を混
ぜると、蒸気はさらに気化し、この気化熱による冷却効
果により排気ガスは冷却される。また水を加熱して蒸気
化して微粒子とし、これにより水の微粒子がエアー中で
単極帯電するため、排気ガスに含まれるカーボン粉末等
の微粒子がこれと結合し、より大きな粒径の水滴にし
て、この大きな粒径の水滴を粒子分離装置に通し、排気
ガスと分離させるもので、従来の如く、微粒子を取り除
くためフィルターの網目を小さくする必要がない。しか
もどんな粒径の微粒子でも、大径の微粒子にして捕集す
るため、捕集乃至は除去が極めて容易、かつ確実であ
る。また排気ガス中の窒素酸化物や一酸化炭素等のガス
は水の微粒子に吸着されて解け、エアーから除去され
る。従ってこれらの蒸気の噴霧による冷却と微粒子の捕
集を繰り返すことにより容易に排気ガスを冷却するとと
もに排気ガスの中のカーボン粉末等の微粒子や窒素酸化
物、一酸化炭素等の有毒ガスを除去できる。さらに水の
微粒子を単極帯電させて、上述の様に逆の極に帯電した
カーボン粉末等の排気ガスの中の微粒子と結合させるた
め、無電荷の状態となる。それ故排気ガスを冷却、浄化
させるとともに無電界にさせる、極めて効率の良い方法
である。

【００２９】請求項４項の発明は、上記請求項１項の発
明の効果に加え、排気ガスを薄板を排気ガスの流れと平
行に並べた二層流式粒子分離装置に通すため、従来の網
目によるフィルターと異なり、目詰まりが生じにくくま
たこの粒子分離装置に通すために特別に圧力をかける必
要がない。

【００３０】請求項５項の発明は、上記請求項２項の発
明の効果に加え、排気ガスを薄板を排気ガスの流れと平
行に並べた二層流式粒子分離装置に通すため、従来の網
目によるフィルターと異なり、目詰まりが生じにくくま
たこの粒子分離装置に通すために特別に圧力をかける必
要がない。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施の形態例の概略構成図である。

【図２】この発明の二層流フィルターの斜視図である。

【図３】この発明の二層流フィルターの機能原理図であ
る。

【符号の説明】

１ 装置本体 ２ エアー流通
路 ３ タンク ４ エアー挿入
口 ５ 第１ノズル ６ 第１噴霧室 ７ 第１フィルター室 ８ 第２ノズル ９ 第２噴霧室 １０ 第２フィル
ター室 １１ 第３フィルター室 １２ エアー排
気口 １７ ブロアー １９ 薄板 ２０ 固定層 ２１ 流動層

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 装置本体のエアー挿入口から入った排気
   ガスに、水の微粒子から成るマイクロゾルを噴霧し、当
   該マイクロゾルの気化熱により当該排気ガスを冷却させ
   るとともにこのエアーの中でマイクロゾルの微粒子を単
   極帯電させ、エアー中のカーボン粉末等の微粒子や窒素
   酸化物、一酸化炭素等のガスと上記単極帯電したマイク
   ロゾルとを相互に吸着、結合させ、これらの凝集した粒
   子を含む排気ガスを粒子分離装置に通し、粒径の大きく
   なった粒子を捕集し、排気ガスのなかの微粒子を取り除
   くことにより排気ガスをクリーン化することを特徴とす
   る、無電界排気ガス冷却クリーン方法。
2. 【請求項２】 装置本体のエアー挿入口から入った排気
   ガスに、界面活性剤等の分散剤及び消泡剤を少量添加し
   た水の微粒子から成るマイクロゾルを噴霧し、当該マイ
   クロゾルの気化熱により当該排気ガスを冷却させるとと
   もにこのエアーの中でマイクロゾルの粒子を単極帯電さ
   せ、エアー中のカーボン粉末等の微粒子や窒素酸化物、
   一酸化炭素等のガスと上記単極帯電したマイクロゾルと
   を相互に吸着、結合させ、これらの凝集した粒子を含む
   排気ガスを粒子分離装置に通し、粒径の大きくなった粒
   子を捕集し、排気ガスのなかの微粒子を取り除くことに
   より排気ガスをクリーン化することを特徴とする、無電
   界排気ガス冷却クリーン方法。
3. 【請求項３】 装置本体のエアー挿入口から入った排気
   ガスと、水を加熱して成る蒸気とを混ぜ、当該蒸気の気
   化熱により当該排気ガスを冷却させるとともにこの蒸気
   の微粒子を単極帯電させ、排気ガス中のカーボン粉末等
   の微粒子や窒素酸化物、一酸化炭素等のガスと上記単極
   帯電した粒子とを相互に吸着、結合させ、これらの凝集
   した粒子を含む排気ガスを粒子分離装置に通し、粒径の
   大きくなった粒子を捕集し、排気ガスのなかの微粒子を
   取り除くことにより排気ガスをクリーン化することを特
   徴とする、無電界排気ガス冷却クリーン方法。
4. 【請求項４】 装置本体のエアー挿入口から入った排気
   ガスに、水の微粒子から成るマイクロゾルを噴霧し、当
   該マイクロゾルの気化熱により当該排気ガスを冷却させ
   るとともにこの排気ガスの中でマイクロゾルの粒子を単
   極帯電させ、排気ガス中のカーボン粉末等の微粒子や窒
   素酸化物、一酸化炭素等のガスと上記単極帯電したマイ
   クロゾルとを相互に吸着、結合させ、これらの凝集した
   粒子を含む排気ガスを、当該排気ガスの挿通方向と平行
   に複数枚の板体を間隔をあけて相対向して並べ、これら
   の各板体の間隔を二層流が生じる巾とした粒子分離装置
   に通し、この二層流式粒子分離装置により粒径の大きく
   なった粒子を捕集し、排気ガスのなかの微粒子を取り除
   くことにより排気ガスをクリーン化することを特徴とす
   る、無電界排気ガス冷却クリーン方法。
5. 【請求項５】 装置本体のエアー挿入口から入った排気
   ガスと、水を加熱して成る蒸気とを混ぜ、当該蒸気の気
   化熱により当該排気ガスを冷却させるとともにこの蒸気
   の粒子を単極帯電させ、排気ガス中のカーボン粒子等の
   微粒子や窒素酸化物、一酸化炭素等のガスと上記単極帯
   電した粒子とを相互に吸着、結合させ、これらの凝集し
   た粒子を含むエアーを、当該エアーの挿通方向と平行に
   複数枚の板体を間隔をあけて相対向して並べ、これらの
   各板体の間隔を二層流が生じる巾とした粒子分離装置に
   通し、この二層流式粒子分離装置により粒径の大きくな
   った粒子を捕集し、排気ガスのなかの微粒子を取り除く
   ことにより排気ガスをクリーン化することを特徴とす
   る、無電界排気ガス冷却クリーン方法。