JPH1142442A - 電気集塵装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 電極に高い付着力で付着する付着物を確実に
かつ短時間で除去することができるようにした電気集塵
装置を提供する。 【解決手段】 相互に５〜１０ｍｍ程度の間隔をあけて
並列に配置される平板状の複数の集塵用電極２１を備え
る集塵ユニット９に、各集塵用電極２１間の空間２８に
向けて粒径が約１〜２ｍｍのドライアイスペレット２２
をノズル１１から予め定める噴射速度で噴射して、各集
塵用電極２１の対向する表面２４ａ，２４ｂに衝突させ
ることができる洗浄ユニット１０を設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、自動車道路のトン
ネル内の煤塵を含む空気を清浄化する電気集塵装置に関
する。

【０００２】

【従来の技術】自動車道路のトンネル内の空気は、自動
車から排出される煤煙、および自動車の走行によるアス
ファルト舗装の摩耗によって生じた粉塵などの浮遊微粒
子を多く含んで汚染されている。このような汚染された
空気中にはまた、スパイクタイヤによって削られて発生
するコンクリートダストと塩化カルシウムなどの凍結防
止剤とが結合した粘度状の粒子とがトンネル内に持込ま
れ、それが走行中の自動車によって舞い上げられて撹拌
され、粘着性の浮遊微粒子も混在している。このように
トンネル内の空気には、非粘着性の微粒子と粘着性の微
粒子とが混在しており、このようなトンネル内の汚染空
気を清浄化するために、トンネル内の空気を吸引し、そ
の空気中の煤塵粒子をコロナ放電によって帯電させた
後、この帯電した煤塵粒子をクーロン力によって電気的
に吸着する電気集塵装置が用いられている。

【０００３】この電気集塵装置は、前述したように、空
気中の煤塵粒子をコロナ放電によって帯電させるための
帯電用電極、およびコロナ放電によって帯電した煤塵粒
子を電気的に吸着するための集塵用電極を備える。集塵
用電極には、上記の非粘着性の微粒子および粘着性の微
粒子が電気的に吸着されて付着するため、電気集塵装置
には電極に空気または水を吹付けて洗浄するための洗浄
装置が備えられている。

【０００４】典型的な従来の技術は、たとえば特公平６
３−５２５４０号公報に示されている。この従来の技術
では、前記集塵用電極を備える集塵ユニットの汚染空気
の流れ方向下流側に各集塵用電極間の間隙に向けて空気
を噴射する複数のエアブローノズルが設けられる。各エ
アブローノズルにはコンプレッサからエアブローライン
を介して加圧空気が供給され、前記エアブローノズルか
ら音速に近い速度で各集塵電極の層間間隙に向けて空気
を吹付け、各集塵電極に付着している付着物を払い落と
すことができるように構成されている。

【０００５】また特公平６−８５８９１号公報に示され
る他の従来の技術では、上記の特公昭６３−５２５４０
号公報の従来の技術においてエアブローでは集塵用電極
に付着した粘着性がある付着物を除去しきれないために
水洗浄方式が有効であるとして、質量の大きい水の洗浄
力を利用し、集塵用電極間に集塵部洗浄ノズルから約３
ｋｇ／ｃｍ²の水圧で洗浄水を円錐形状に拡散して噴射
し、集塵用電極の付着物を除去した後、前記集塵部洗浄
ノズルから約２ｋｇ／ｃｍ²の空気圧で空気を噴射し、
集塵用電極に付着した水滴を除去して集塵用電極の乾燥
時間を短縮することができるように構成されている。

【０００６】さらに、特公平６−４９１５４号公報に示
される他の従来の技術では、前述の特公昭６３−５２５
４０号公報に示される従来の技術のように、エアブロー
では除去しきれない粘着性の付着物に対して集塵部洗浄
ノズルから約３ｋｇ／ｃｍ²の水圧で水を集塵用電極に
噴射して付着物を除去した後、前記集塵部洗浄ノズルか
ら前記水に代えて空気を噴射して、集塵用電極に付着す
る水滴を除去し、水洗浄後の乾燥時間を短縮することが
できるように構成されている。

【０００７】上述の特公昭６３−５２５４０号公報、特
公平６−８５８９１号公報、および特公平６−４９１５
４号公報に示される各従来の技術では、集塵用電極の付
着力の高い付着物に対しては充分に除去し得ない場合が
生じ、完全に集塵用電極から付着物を除去するために
は、空気または水による洗浄時間が長くなってしまうと
いう問題がある。また上記の特公平６−８５８９１号公
報および特公平６−４９１５４号公報に示される各従来
の技術では、高圧の水を集塵用電極に吹付けて除去して
いるが、この水洗浄後に集塵用電極に付着した水を除去
して乾燥させるために集塵用電極に空気を吹付けてお
り、送風機またはコンプレッサを長時間にわたって稼働
させなければならない。そのため、このような送風機ま
たはコンプレッサを駆動するための電力消費量が大きく
なり、経済性が悪いという問題がある。

【０００８】上記の３つの従来の技術において問題とさ
れる強い付着力で付着した集塵用電極への付着物の除去
に関しては、たとえば特開昭５５−１６７０７５号公報
に示されるように、氷微粒子もしくはドライアイス粒子
または氷微粒子とドライアイス粒子とを混合して成る混
合粒子を被洗浄面に吹付けて付着物を除去する技術が周
知であり、特にドライアイス粒子を用いた場合には、前
記ドライアイス粒子は氷微粒子および水に比べて短時間
で昇華するため、乾燥時間が省略され、洗浄時間を短縮
することができるとともに、乾燥のための電力消費量も
削減でき、上記の３つの従来の技術に比べて経済性を向
上することができる。

【０００９】このような特開昭５５−１６７０７５号公
報に開示される従来の技術に類似の他の従来の技術は、
たとえば特開平２−２９７８１６号公報および特公平４
−５１２３３号公報に示されている。これらの従来の技
術では、いずれもドライアイスなどの昇華物の粒子を被
洗浄面に衝突させて、強い付着力で付着している付着物
を除去することが可能である。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】上記の特開昭５５−１
６７０７５号公報に示される従来の技術は、道路や鉄道
の沿線施設、たとえば定期的洗浄を必要とするトンネル
壁面あるいはガードレール、橋梁等の施設、あるいは建
築物等の表面の汚れ落とし、または施設の補修のための
錆落とし、または塗装落としのための技術である。また
上記の特開平２−２９７８１６号公報に示される従来の
技術は、電気機器部材の接点片の表面の付着物、もしく
は樹脂成形品から成る電気機器部材のバリ、成形粉等の
付着物を除去する清浄方法に関するものである。さらに
特公平４−５１２３３号公報に示される従来の技術は、
樹脂原料を低温粉砕する装置に付着している樹脂付着物
を除去する洗浄法に関するものである。したがって電気
集塵装置の分野においては、電極に強い付着力で付着す
る付着物を除去する技術は存在していない。

【００１１】本発明の目的は、電極に強い付着力で付着
する付着物を確実にかつ短時間で除去することができる
ようにした電気集塵装置を提供することである。

【００１２】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の本発明
は、相互に約５〜１０ｍｍの間隔をあけて並列に配置さ
れる平板状の複数の電極を備える集塵装置本体に、各電
極間の空間に向けて粒径が約１〜２ｍｍのドライアイス
の粒子をノズルから予め定める噴射速度で噴射して、各
電極の対向する表面に衝突させる洗浄手段を設けたこと
を特徴とする電気集塵装置である。

【００１３】本発明に従えば、電気集塵装置は相互に約
５〜１０ｍｍの間隔をあけて並列に配置される平板状の
複数の電極を集塵装置本体に備える。このような各電極
間の空間に向けてノズルからドライアイスの粒子が噴射
される。この噴射速度は、噴射方向に存在する各電極の
長さに応じて予め定める噴射速度に選ばれる。すなわち
ノズルから各電極の最深部にわたるすべての領域に付着
する付着物を除去し得る一定の噴射速度が選ばれる。ド
ライアイスの粒子は各電極の間隔が約５〜１０ｍｍ程度
であるため、その粒径は約１〜２ｍｍのものが好適す
る。この粒径が約１ｍｍ未満であれば、ドライアイスの
粒子は各電極の対向する表面に衝突するまでにそのほと
んどが昇華してしまい、電極の全表面を洗浄することが
不可能になってしまうとともに、付着力の強い付着物は
除去することが不能になってしまうからである。また粒
径が約２ｍｍを超えると、各電極の厚みは０．５ｍｍ程
度であるため、ドライアイスの粒子の質量が大きいため
に電極の表面への衝突エネルギも過大となり、電極を損
傷してしまうという問題が生じる。また集塵用電極の煤
塵を含むガスの流れの方向上流側には帯電用電極が設け
られ、この帯電用電極は平板状のアース電極間に線状も
しくは突起状の放電電極が配置された構成を有するた
め、ドライアイスの粒子が大きな衝突エネルギで放電電
極に衝突すると、その放電電極が破断してしまうおそれ
がある。したがってドライアイスの粒子の粒径は約１〜
２ｍｍが好適である。

【００１４】このような洗浄手段を電気集塵装置に設け
ることによって、各電極の表面に強い付着力で付着する
付着物を確実に、しかも全面にわたって除去することが
可能であり、ノズルからドライアイスの粒子を噴射させ
る洗浄時間も短くてすむ。またドライアイスの粒子は常
温で昇華するので、水洗浄のように乾燥工程を必要とせ
ず、洗浄時間を短縮することができる。さらにドライア
イスの粒子は、常温で昇華するので、吹付けられた各電
極の表面には残着物が存在せず、したがって残着物を核
として新たな付着物が発生せず、溶剤を用いて洗浄した
場合のように洗浄後に付着物が再付着するという不具合
も生じない。

【００１５】請求項２記載の本発明は、洗浄手段は、前
記ノズルから噴射されるドライアイスの粒子の噴射方向
を、集塵装置本体の各電極に沿う仮想平面に関して両側
に揺動させる揺動手段を含むことを特徴とする。

【００１６】本発明に従えば、洗浄手段は揺動手段を含
む。この揺動手段は、各電極に沿う仮想平面に関してノ
ズル自体を揺動して、あるいはノズルから噴射されるド
ライアイスの粒子の飛翔経路を屈曲もしくは弯曲させ
て、噴射方向を両側に揺動させる。これによって５〜１
０ｍｍ程度の僅かな間隔をあけて隣接する各電極の対向
する表面に対してより大きな角度でドライアイスの粒子
を衝突させることができ、各電極の表面のうちノズル近
傍の領域から最も離れた領域にわたってほぼ均一にドラ
イアイスの粒子を衝突させることが可能となり、狭い間
隔をあけて隣接する各電極間の空間内で確実に各電極の
表面を洗浄して付着物を除去することができる。

【００１７】請求項３記載の本発明は、洗浄手段は、前
記ノズルを、集塵装置本体の各電極の側縁部の各端面を
共通に含む仮想一側面から間隔をあけて各電極の厚み方
向に平行な横方向およびこの横方向に対して前記仮想一
側面上で垂直な縦方向に移動させる移動手段を含むこと
を特徴とする。

【００１８】本発明に従えば、前記洗浄手段はノズルを
横方向および縦方向に移動させるための移動手段を含
む。この移動手段は、各電極の側縁部の各端面を共通に
含む一仮想側面、たとえば煤塵を含むガスの流れの方向
下流側の一側面から間隔をあけて、前記ノズルを、前記
仮想一側面上で各電極の厚み方向に平行な横方向と、こ
の横方向に垂直な縦方向とに移動させることができる。

【００１９】このような移動手段によって移動するノズ
ルは、前記仮想一側面から間隔をあけて離間しており、
これによってノズルの噴射口が各電極の端面によって塞
がれてしまうことが防がれ、各電極の端面の損傷および
ノズルの目詰まりが防がれ、円滑にノズルからドライア
イスの粒子を連続的に噴射することができる。またノズ
ルと各電極の端面との間に間隔が存在しなければ、ノズ
ルから噴射されたドライアイスの粒子は電極の端面付近
の表面に衝突して表面に垂直な方向および手前側に反射
し、各電極間の空間にドライアイスの粒子が堆積してそ
の空間が塞がれてしまうおそれがある。このような不具
合が生じないように前記間隔はノズルからドライアイス
の粒子の噴射量、噴射方向および噴射速度ならびに電極
間の間隔に応じて適宜定められることが好ましい。この
ような移動手段によって連続して１または複数のノズル
からドライアイスの粒子を噴射しながら広い領域にわた
って洗浄することが可能であり、これによってノズルの
数を少なくすることができ、構成が大形化せず、安価な
製造コストまたは改良コストで本発明を実現することが
できる。

【００２０】またこの移動手段は、ノズルをノズル本体
の下流側の仮想一側面に沿って移動させる構成に限るも
のではなく、たとえば各電極間の空間が開放する領域、
すなわち上面側で前記ノズルを移動させるように構成さ
れてもよく、あるいは各電極の上流側の各端面を含む仮
想一側面側で前記ノズルを移動させるように構成されて
もよい。

【００２１】

【発明の実施の形態】図１は、本発明の実施の一形態の
電気集塵装置２の概略的構成を示す上側方から見た系統
図である。自動車道路のトンネル内の空間に連通する換
気用迂回トンネル１には、電気集塵装置２が設けられ
る。この電気集塵装置２の煤塵などの塵埃を含む空気の
流れ方向Ａ下流側には送風機３が設けられる。電気集塵
装置２は、ケーシング４の入口および出口にそれぞれ開
閉ダンパ５，６を備え、ケーシング４内には高圧電源装
置７から給電される帯電ユニット８および集塵ユニット
９ならびに洗浄ユニット１０が流れ方向Ａ上流側から下
流側にこの順序で設置される。前記帯電ユニット８およ
び集塵ユニット９を含んで集塵装置本体を構成する。

【００２２】運転時には、送風機３によって流れ方向Ａ
上流側からケーシング４内に吸込まれて導入される汚染
空気は、その汚染空気中に含まれたカーボン、砂埃およ
びコンクリート粉などの微粒子が帯電ユニット８によっ
て帯電し、集塵ユニット９によって電気的に吸着されて
捕集され、清浄化されて送風機３から流れ方向Ａ下流側
に排出され、トンネル内へ放出される。

【００２３】このようにして捕集された微粒子は、帯電
ユニット８および集塵ユニット９の各電極の表面に付着
するため、集塵ユニット９の流れ方向Ａ下流側に配置さ
れる洗浄ユニット１０からドライアイスの粒子であるド
ライアイスペレットを噴射して、電極表面に付着した微
粒子の付着物を除去している。このような洗浄工程は、
たとえば１日に１回程度行われる。洗浄ユニット１０
は、前記ドライアイスペレットを噴射するノズル１１
と、ノズル１１にペレット供給管路１２を介して前記ド
ライアイスペレットを供給するペレット供給手段１３が
設けられる。

【００２４】ケーシング４の底部には、各電極の相互に
対向する表面から剥離されて落下した付着物を回収する
ために排出プレナム１４が設けられる。この排出プレナ
ム１４には、バッグフィルタまたはサイクロンなどによ
って実現される分離回収手段１５が付着物回収管路１６
によって接続され、分離回収手段１５には吸引ファン１
７が吸引管路１８によって接続される。排出プレナム１
４の排出口には開閉ダンパ１９が設けられ、この開閉ダ
ンパ１９によって排出プレナム１４の内部空間と付着物
回収管路１６の内部空間とを連通させ、あるいは遮断さ
せることができる。

【００２５】図２は集塵ユニット９に備えられる複数の
集塵用電極２１およびノズル１１の配置状態を示す一部
の水平断面図であり、図３はノズル１１から噴射された
ドライアイスペレット２２が集塵用電極２１に衝突した
状態を示す断面図である。前述した集塵ユニット９は、
水平方向に相互に間隔ΔＬをあけて並列に配置される平
板状の複数の集塵用電極２１を備え、各電極２１間の空
間２０に向けてドライアイスペレット２２をノズル１１
のノズル孔２３から予め定める噴射速度Ｖで噴射し、各
電極２１の対向する表面２４ａ，２４ｂに衝突させて、
付着物２５を剥離して除去することができる。ここで、
各電極２１の対向する表面とは、付着物２５の付着状態
に応じて両側の表面を洗浄対象とする場合、および片側
の表面だけを洗浄対象とする場合とがあり、本実施形態
では両側の表面を洗浄する場合について説明する。

【００２６】前記間隔ΔＬは、約５〜１０ｍｍであり、
またドライアイスペレット２２のノズル１１のノズル孔
２３からの噴射速度Ｖは、１００ｍ／ｓｅｃ程度であ
る。ドライアイスペレット２２の粒径は、約１〜２ｍｍ
であり、その長さは約３ｍｍである。このようにドライ
アイスペレット２２の粒径を選ぶことによって、各電極
２１の長さＬ１＝５００〜１０００ｍｍの全長にわたっ
てドライアイスペレット２２が昇華してその運動エネル
ギを減衰させることなく衝突し、各表面２４ａ，２４ｂ
に強固に付着する付着物２５を確実に剥離することがで
きる。さらに詳しく述べると、強固に付着する付着物２
５を確実に剥離することができるのは、電極の表面２４
ａに高速で衝突したドライアイスペレット２２は、付着
物２５をその運動エネルギによって破壊し、表面２４ａ
に接触するのとほぼ同時にＣＯ₂ガスを表面２４に沿っ
て放出し、このガスのガスエッジ作用によって付着物２
５を表面２４ａ，２４ｂから持上げて剥離するものであ
る。もし、ドライアイスペレット２２の粒径が小さく、
したがって質量が小さいために付着物２５に衝突すると
きの運転エネルギが小さいと、付着物２５を破壊して破
ることができず、ガスが外部へ放散してガスエッジ作用
が得られなくなってしまう。そのため、上述したように
少なくとも粒径が約１〜２ｍｍ程度は必要であり、噴射
速度Ｖは約１００ｍ／ｓｅｃ程度必要である。

【００２７】このような噴射条件を具備することによっ
て、各電極２１の流れ方向Ａ下流側の端部２１ａから上
流側の端部２１ｂにわたって確実に付着物２５を除去す
ることができる。また上述したように各電極２１間の間
隔ΔＬは約５〜１０ｍｍと小さいため、表面２４ａ，２
４ｂとノズル１１から噴射されたドライアイスペレット
２２の飛翔経路とが成す角度θ１も１〜２°程度以下と
小さく、浅い角度で表面２４ａ，２４ｂに衝突するた
め、表面２４ａ，２４ｂには飛翔方向の衝突力Ｆの表面
２４ａの法線方向の分力Ｆ１しか作用せず、付着物２５
を全面にわたって破砕することができなくなってしまう
ため、上記のようにドライアイスペレット２２の噴射条
件が選ばれる。

【００２８】またアイスペレット２２の粒径が約１ｍｍ
未満であれば、電極２１の下流側の端部２１ａ付近に付
着する付着物２５ａは除去し得ても、上流側の端部２１
ｂに付着する付着物２５にアイスペレット２２が到達す
るまでに常温で昇華してしまい、付着物２５を破砕し得
るだけの質量、したがって運動エネルギが得られなくな
ってしまう。またドライアイスペレット２２の粒径が約
２ｍｍを超えると、各電極２１間の間隔ΔＬに対して噴
射されたドライアイスペレット２２同士が近接しすぎ、
下流側の端部２１ａ付近に付着したドライアイスペレッ
ト２２に後続して噴射されたドライアイスペレット２２
が衝突して堆積し、間隔ΔＬを塞いで確実に最深部であ
る上流側の端部２１ｂまでドライアイスペレット２１を
飛翔させて付着物２５に衝突させることが不可能になっ
てしまう。このような不具合を解決するために、ドライ
アイスペレット２２の粒径および噴射速度などの噴射条
件が上記のように設定される。このような噴射条件は、
ノズル１１の先端部と各電極２１の長手方向Ａ下流側の
端部２１ａの各端面２６を含む仮想一側面２７との間隔
Ｌ２によっても左右される。この間隔Ｌ２は、１０ｍｍ
以下に選ばれ、好ましくは各電極２１の加工上の公差に
よる端面２６の凹凸を許容し得る程度の間隔として２〜
３ｍｍに選ばれる。

【００２９】図４は、汚染空気の流れ方向Ａ下流側から
見た洗浄ユニット１０の背面図であり、図５は図４の右
側から見た洗浄ユニット１０の断面図であり、図６は移
動手段３０の簡略化した系統図である。前記洗浄ユニッ
ト１０には、ノズル１１を、集塵ユニット９の各電極２
１の側縁部の各端面２６を共通に含む仮想一側面２７か
ら間隔Ｌ２をあけて各電極２１の厚み方向（図２の上下
方向）に平行な横方向Ｂおよびこの横方向Ｂに対して前
記仮想一側面２７上で垂直な縦方向Ｃに移動させること
ができる移動手段３０が設けられる。さらに具体的に述
べると、移動手段３０は、４周枠組されたハウジング３
１と、ハウジング３１内で縦方向Ｃに移動する昇降フレ
ーム３２と、ノズル１１を横方向Ｂに変位する横駆動手
段３３と、昇降フレーム３２を縦方向Ｃに移動する縦駆
動手段３４とを含む。

【００３０】ハウジング３１は、上下に相互に平行に延
びる一対の縦枠体３５，３６と、横方向Ｂに延び、各縦
枠体３５，３６の上端部を連結する上枠体３７と、横方
向Ｂに延び、各縦枠体３５，３６の下端部を連結する下
枠体３８とを有する。このようなハウジング３１内に
は、前記縦駆動手段３４が設けられる。昇降フレーム３
２は各縦枠体３５，３６間にわたって縦方向、すなわち
上下に昇降変位自在に長手方向両端部が案内される。昇
降フレーム３２の上面にはノズル１１が固定される走行
体３９が横方向Ｂに移動自在に設けられる。

【００３１】昇降フレーム３２内には、横駆動手段３３
が設けられ、走行体３９を横方向に変位する。この横駆
動手段３３は、昇降フレーム３２内の長手方向両端部に
水平な回転軸線まわりに回転自在に軸支される一対のプ
ーリ４１，４２と、各プーリ４１，４２間にわたって巻
掛けられて張架される無端状のタイミングベルト４３
と、一方のプーリ４２を所定の距離にわたって連続的お
よび断続的に回転駆動するモータ４４とを有する。この
モータ４４は、たとえばサーボモータによって実現され
る。

【００３２】縦駆動手段３４は、一方の縦枠体３６の長
手方向両端部に水平な回転軸線まわりに回転自在に設け
られる一対のスプロケットホイール４５，４６と、各ス
プロケットホイール４５，４６間にわたって巻掛けられ
て張架される昇降用チェーン４７と、他方の縦枠体３５
の長手方向両端部に水平な回転軸線まわりに回転自在に
設けられる一対のスプロケットホイール４８，４９と、
各スプロケットホイール４８，４９間にわたって巻掛け
られて張架される昇降用チェーン５０と、上枠体３７の
長手方向両端部に各縦枠体３５，３６の上端部に配置さ
れる各スプロケットホイール４５，４８とを同軸に連結
される一対のスプロケットホイール５１，５２と、各ス
プロケットホイール５１，５２間にわたって巻掛けられ
て張架される動力伝達用チェーン５３と、一方の縦枠体
３６の上部に配置された２つのスプロケットホイール４
５，５１に出力軸が連結されて回転駆動する縦移動用モ
ータ５４とを有する。

【００３３】各縦枠体３５，３６内に設けられる各昇降
用チェーン４７，５０の内張架部分５５と外張架部分５
６とが連結され、昇降フレーム３２を縦方向Ｃに昇降変
位させることができる。

【００３４】ノズル１１には可撓性のホース６１の一端
部が接続され、このノズル１１の他端部には前記ペレッ
ト供給管路１２が接続される。

【００３５】図７は、移動手段３０によるノズル１１の
洗浄経路を示す集塵ユニット９を下流側から見た図であ
り、図７（１）はノズル１１が各集塵用電極２１の全幅
にわたって幅方向Ｂに移動した後に横一列分だけ縦方向
Ｃへ移動する動作を繰返して上部６３から下部６４へ洗
浄する経路を示し、図７（２）はノズル１１が各集塵用
電極２１の全高さにわたって、縦方向Ｃに移動した後に
縦一列分だけ横方向Ｂへ移動する動作を繰返して一側部
６５から他側部６６へ洗浄する経路を示す。

【００３６】ノズル１１は、前述したように、移動手段
３０によって横方向Ｂおよび縦方向Ｃに移動することが
でき、このようなノズル１１によって集塵ユニット９の
流れ方向Ａ下流側から上流側に向けてドライアイスペレ
ット２２が吹付けられる。

【００３７】洗浄動作が開始されるにあたっては、ノズ
ル１１は、図７（１）に示されるように、集塵ユニット
９の上部６３の一側部６５寄りの近傍の初期値Ｐ₀ に配
置され、動作の開始とともに縦方向Ｃ下方へ最上列まで
下降し、その後、一側部６５から他側部６６に向かって
全幅にわたって横方向Ｂに移動しながら洗浄し、他側部
６６側で横一列分だけ下降して２列目に移り、他側部６
６から一側部６５に向けて全幅にわたって横方向に移動
しながら洗浄する。このような動作を繰返しながら集塵
ユニット９の上部６３から下部６４にわたって洗浄動作
を行う。

【００３８】横方向Ｂへの移動速度はＶ_B＝５０〜２０
０ｍｍ／ｓｅｃに選ばれ、縦方向Ｃへの移動速度はＶ_C
＝５０〜２００ｍｍ／ｓｅｃに選ばれる。またノズル１
１からはドライアイスペレット２２がドライアイスペレ
ット供給手段１３から噴射速度Ｖ_P＝１００〜１５０ｍ
／ｓｅｃで一定の方向に噴射され、各集塵用電極２１の
全幅Ｌ１にわたって表面２４ａ，２４ｂにほぼ均一に当
接し、付着物２５が除去される。

【００３９】上述の図７（１）に示される横方向Ｃの洗
浄動作では、ノズル１１から噴射されるドライアイスペ
レット２２が各集塵用電極２１の端面２６（図２参照）
に頻繁に当接するため、各集塵用電極２１間の空間２０
内への吹込み量が減少してしまう。そのため、図７
（２）に示されるように、ノズル１１を一側部６５か他
側部６６に向かって縦方向Ｃに順次的に移動させながら
縦１列毎に洗浄を行うことによって、各集塵用電極２１
の端面２６にノズル１１から噴射されたドライアイスペ
レットが当接する回数を格段に少なくすることができ、
実質的に洗浄に寄与しない無駄なドライアイスペレット
の使用を少なくして、より効率的に洗浄動作を行うこと
ができる。

【００４０】図８は、揺動手段７０の具体的構成を示す
断面図である。前記洗浄ユニット１０、揺動手段７０を
備える。すなわち、昇降フレーム３２上を横方向Ｂに移
動自在に設けられる前記走行体３９は、中空箱状であっ
て、この走行体３９内には揺動手段７０が設けられる。
この揺動手段７０は走行体３９の底部７１に固定される
揺動モータ７２と、揺動モータ７２の出力軸に固定され
るホロア７３と、ホロア７３に下端部が嵌まり込み、ホ
ロア７３の軸線からずれた軸線を有する軸７４と、走行
体３９の上板７５上で変位自在に設けられ、軸７４の上
端部が固定される摺動板７６と、ノズル１１を先端部近
傍で摺動板７６に固定するブラケット７７と、ノズル１
１の後端部近傍に取付けられるブラケット７８と、後端
側ブラケット７８が固定され、硬質ゴムなどの可撓性お
よび弾発性を有する材料から成る直円柱状の支持片７９
と、支持片７９の下端部が固定され、走行体３９の底部
７１に溶接して取付けられる取付片８０とを有する。

【００４１】前記揺動モータ７２は、たとえば空気圧モ
ータによって実現される。このモータ７２の出力軸が回
転駆動されると、これに伴ってホロア７３および軸７４
がホロア７３の回転軸線まわりに回転駆動される。この
とき軸７４はホロア７３の回転軸線から偏心距離ｅだけ
離れた位置で回転する。偏心距離ｅは、たとえば０．１
〜１．０ｍｍの範囲内でノズル１１内からドライアイス
ペレット２２の噴射状態を見て適宜設定される。ホロア
７３の回転によってノズル１１の先端部側が振動し、基
端部側は支持片７９によって前記先端側の揺動を許容し
た状態でノズル１７の基端部を支持している。

【００４２】このような揺動手段７０によって、ノズル
１１から噴射されるドライアイスペレット２２の噴射方
向を、各集塵用電極２１の表面２４ａ，２４ｂに沿う仮
想平面８１（図２参照）に対して両側に揺動させること
ができる。このようなノズル１１の揺動動作は、前記横
駆動手段３３によるノズル１１の横方向Ｂの移動速度Ｖ
_B および各集塵用電極２１の表面２４ａ，２４ｂへの付
着物の付着状態によって決定され、３〜２０Ｈｚ程度の
範囲で適宜設定される。

【００４３】このような揺動手段７０によってノズル１
１の噴射方向を各集塵用電極２１ａの下流側の端部２１
ａから上流側の端部２１ｂにわたって全面にドライアイ
スペレット２２を衝突させることができ、ノズル１１を
移動手段３０によって連続的に移動させながらドライア
イスペレット２２を噴射しても、表面２４ａ，２４ｂの
全面から付着物２５を確実に除去することが可能とな
る。

【００４４】図９は、本発明の実施の他の形態のノズル
１１ａの先端部８３付近の断面図である。本実施の形態
のノズル１１ａは、先端部８３が直円筒状に形成され、
この先端部８３の内径は複数の空間２８を挟む各一対の
集塵用電極２１の対向する表面２４ａ，２４ｂよりも大
きく選ばれる。先端部８３内には、周方向に等間隔をあ
けて複数（本実施の形態では４）のリブ８４によって先
端部８３の中心軸線上に同軸に配置される略円錐台状の
中央ブロック８５が設けられる。この中央ブロック８５
は、ドライアイスペレット２２の噴射方向上流側の一端
部８６が半球状に形成され、噴射方向Ｄ下流側の他端部
８７に近接するにつれて拡径して形成される。この他端
部８７の外周面と先端部８３の内周面との間には、一半
径線上で間隔ｍを有する環状のノズル孔２３ａが形成さ
れる。

【００４５】中央ブロック８５によって、ノズル孔２３
ａから噴出したドライアイスペレットは、外周部近傍で
矢符８８で示されるように半径方向外方に拡がり、また
中央ブロック８５の他端部８７における軸線に垂直な端
面８９よりも下流側では、伴流によってドライアイスペ
レット２２は半径方向内方に引き寄せられる。このよう
にしてノズル先端から噴射されるドライアイスペレット
２２の拡がり角θ２を大きくして、ほぼ均一にドライア
イスペレットを噴射することができる。このような拡が
り角θ２は、中央ブロック８５を軸線方向に移動させて
中央ブロック８５の端面８９と先端部８３の端面９１と
の軸線方向の間隔ΔＬ１を変化させ、たとえば間隔ΔＬ
１を小さくするように中央ブロック８５を形成または配
置したときには拡がり角θ２は大きくなり、また間隔Δ
Ｌ１を大きくなるように中央ブロック８５を形成しまた
は移動させたときには拡がり角θ２を小さくすることが
できる。

【００４６】前記中央ブロック８５の他端部８７におけ
る外周面と先端部８３との間隔ｍは、ドライアイスペレ
ット２２の粒径よりもわずかに大きく選ばれる。したが
ってドライアイスペレット２２が中央ブロック８５と先
端部８３との間を通過するとき、ドライアイスペレット
２２の輸送流体である乾燥空気が漏洩する隙間を少なく
することができ、噴射直後のドライアイスペレットの失
速を防ぐことができる。

【００４７】このようなノズル１１ａを前述の実施の形
態のノズル１１に代えて用いることによって、一度に広
い領域にドライアイスペレットを噴射することができ、
これによって移動手段３０によるノズル１１ａの移動速
度を大きくして、洗浄時間を短縮することができる。

【００４８】また本発明の実施のさらに他の形態とし
て、図９に示される直円筒状の先端部８３を有するノズ
ル１１ａに代えて、ノズル孔が噴射方向に拡開する構成
であってもよい。このようなノズルを用いることによっ
て、さらに広い噴射領域に拡散してドライアイスペレッ
トを噴射することができる。

【００４９】本発明の実施のさらに他の形態として、図
１０に示されるように、中央にドライアイスペレット２
２が輸送用流体である乾燥空気によって噴射される第１
ノズル孔９３と、第１ノズル孔９３よりも半径方向外方
で開口し、中心軸線に向けて空気を噴射する複数（本実
施の形態では２）の第２ノズル孔９４ａ，９４ｂとが形
成されるノズル１１ｂを用いるようにしてもよい。各第
２ノズル孔９４ａ，９４ｂには、図示しない空気圧源か
ら個別に空気が供給され、これらの第２ノズル孔９４
ａ，９４ｂから噴射される空気の強さ、すなわち吐出圧
または吐出量を変化させることによって中央の第１ノズ
ル孔９３から一定の噴射量で噴射されるドライアイスペ
レットおよびその輸送流体の向きを変化させ、希望する
交番周期で対向する各集塵用電極２１の表面２４ａ，２
４ｂ間に交互に当接させることができる。

【００５０】このように各表面２４ａ，２４ｂに第１ノ
ズル孔９３から噴射されるドライアイスペレットを交互
に集中的に当接させることができるので、高い洗浄効果
を達成することができる。

【００５１】また各第２ノズル孔９４ａ，９４ｂは、第
１ノズル孔９３を外囲するようにして円弧状に形成され
る。これによって第１ノズル孔９３から噴射されたドラ
イアイスペレット２２の噴射流が、第１ノズル孔９３か
ら噴出直後に拡がって拡散することが防がれ、噴出流の
運動エネルギが放散することなく各集塵用電極２１ａ，
２１ｂの表面２４ａ，２４ｂに衝突させて、大きな洗浄
効果を得ることができる。しかも、第２ノズル孔９４
ａ，９４ｂによって、第１ノズル孔９３から噴射される
ドライアイスペレット２２の噴射流の向きを微小に変化
させることができるので、ノズル１１ｂ自体を揺動させ
る必要がなく、構成が簡略化される。

【００５２】図１０に示されるノズル１１ｂは、第２ノ
ズル孔９４ａ，９４ｂが出射端において第１ノズル孔９
３の外周に周方向に円弧状に延びて形成されたけれど
も、本発明の実施のさらに他の形態として、複数の円形
の第２ノズル孔を第１ノズル孔９３の周囲に周方向に等
間隔をあけて複数形成されてもよい。このような円形の
第２ノズル孔によって、第１ノズル孔９３から噴射され
るドライアイスペレット２２の噴射流を任意の方向に微
小角変位させて噴射することが可能となり、したがって
左右方向だけでなく、上下方向および斜め方向にも噴射
流の角度を変えてドライアイスペレット２２の噴射流を
拡開させずに、細いままで、各集塵用電極２１の表面２
４ａ，２４ｂに集中的に衝突させて、付着物が粘着性の
微粒子および非粘着性の微粒子に拘わらず、大きな洗浄
エネルギで剥離することができ、洗浄効果が向上され
る。

【００５３】以上の実施の各形態では、集塵ユニット９
の洗浄について説明したけれども、帯電ユニット８に対
しても上記の洗浄ユニット１０によって同様に洗浄する
ことができる。この場合には、複数の平板状のアース電
極間に線状の放電電極が設けられているため、ノズル１
１から噴射されるドライアイスペレットの噴射圧を上記
集塵ユニット９の場合に比べて低くし、あるいは噴射圧
は変えずに粒径を小さくして洗浄することによって、放
電電線の破断を防ぎ、かつ確実に付着物を除去すること
ができる。

【００５４】

【発明の効果】請求項１記載の本発明によれば、電気集
塵装置は相互に約５〜１０ｍｍの間隔をあけて並列に配
置される平板状の複数の電極を集塵装置本体に備える。
このような各電極間の空間に向けてノズルからドライア
イスの粒子が噴射される。この噴射速度は、噴射方向に
存在する各電極の長さに応じて予め定める噴射速度に選
ばれる。すなわちノズルから各電極の最深部にわたるす
べての領域に付着する付着物を除去し得る一定の噴射速
度が選ばれる。ドライアイスの粒子は各電極の間隔が約
５〜１０ｍｍ程度であるため、その粒径は約１〜２ｍｍ
のものが好適する。この粒径が約１ｍｍ未満であれば、
ドライアイスの粒子は各電極の対向する表面に衝突する
までにそのほとんどが昇華してしまい、電極の全表面を
洗浄することが不可能になってしまうとともに、付着力
の強い付着物は除去することが不能になってしまうから
である。また粒径が約２ｍｍを超えると、各電極の厚み
は０．５ｍｍ程度であるため、ドライアイスの粒子の質
量が大きいために電極の表面への衝突エネルギも過大と
なり、電極を損傷してしまうという問題が生じる。また
集塵用電極の煤塵を含むガスの流れの方向上流側には帯
電用電極が設けられ、この帯電用電極は平板状のアース
電極間に線状もしくは突起状の放電電極が配置された構
成を有するため、ドライアイスの粒子が大きな衝突エネ
ルギで放電電極に衝突すると、その放電電極が破断して
しまうおそれがある。したがってドライアイスの粒子の
粒径は約１〜２ｍｍが好適である。

【００５５】このような洗浄手段を電気集塵装置に設け
ることによって、各電極の表面に強い付着力で付着する
付着物を確実に、しかも全面にわたって除去することが
可能であり、ノズルからドライアイスの粒子を噴射させ
る洗浄時間も短くてすむ。またドライアイスの粒子は常
温で昇華するので、水洗浄のように乾燥工程を必要とせ
ず、洗浄時間を短縮することができる。さらにドライア
イスの粒子は、常温で昇華するので、吹付けられた各電
極の表面には残着物が存在せず、したがって残着物を核
として新たな付着物が発生せず、溶剤を用いて洗浄した
場合のように洗浄後に付着物が再付着するという不具合
も生じない。

【００５６】請求項２記載の本発明によれば、洗浄手段
は揺動手段を含む。この揺動手段は、各電極に沿う仮想
平面に関してノズル自体を揺動して、あるいはノズルか
ら噴射されるドライアイスの粒子の飛翔経路を屈曲もし
くは弯曲させて、噴射方向を両側に揺動させる。これに
よって５〜１０ｍｍ程度の僅かな間隔をあけて隣接する
各電極の対向する表面に対してより大きな角度でドライ
アイスの粒子を衝突させることができ、各電極の表面の
うちノズル近傍の領域から最も離れた領域にわたってほ
ぼ均一にドライアイスの粒子を衝突させることが可能と
なり、狭い間隔をあけて隣接する各電極間の空間内で確
実に各電極の表面に付着した付着物を除去することがで
きる。

【００５７】請求項３記載の本発明によれば、前記洗浄
手段はノズルを横方向および縦方向に移動させるための
移動手段を含む。この移動手段は、各電極の側縁部の各
端面を共通に含む一仮想側面、たとえば煤塵を含むガス
の流れの方向下流側の一側面から間隔をあけて、前記ノ
ズルを、前記仮想一側面上で各電極の厚み方向に平行な
横方向と、この横方向に垂直な縦方向とに移動させるこ
とができる。

【００５８】このような移動手段によって移動するノズ
ルは、前記仮想一側面から間隔をあけて離間しており、
これによってノズルの噴射口が各電極の端面によって塞
がれてしまうことが防がれ、各電極の端面の損傷および
ノズルの目詰まりが防がれ、円滑にノズルからドライア
イスの粒子を連続的に噴射することができる。またノズ
ルと各電極の端面との間に間隔が存在しなければ、ノズ
ルから噴射されたドライアイスの粒子は電極の端面付近
の表面に衝突して表面に垂直な方向および手前側に反射
し、各電極間の空間にドライアイスの粒子が堆積してそ
の空間が塞がれてしまうおそれがある。このような不具
合が生じないように前記間隔はノズルからドライアイス
の粒子の噴射量、噴射方向および噴射速度ならびに電極
間の間隔に応じて適宜定められることが好ましい。この
ような移動手段によって連続して１または複数のノズル
からドライアイスの粒子を噴射しながら広い領域にわた
って洗浄することが可能であり、これによってノズルの
数を少なくすることができ、構成が大形化せず、安価な
製造コストまたは改良コストで本発明を実現することが
できる。

【００５９】またこの移動手段は、ノズルをノズル本体
の下流側の仮想一側面に沿って移動させる構成に限るも
のではなく、たとえば各電極間の空間が開放する領域、
すなわち上面側で前記ノズルを移動させるように構成さ
れてもよく、あるいは各電極の上流側の各端面を含む仮
想一側面側で前記ノズルを移動させるように構成されて
もよい。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の一形態の電気集塵装置２の概略
的構成を示す系統図である。

【図２】集塵用ユニット９に備えられる複数の集塵用電
極２１およびノズル１１の配置状態を示す一部の水平断
面図である。

【図３】ノズル１１から噴射されたドライアイスペレッ
ト２２が集塵用電極２１に衝突した状態を示す断面図で
ある。

【図４】汚染空気の流れ方向Ａ下流側から見た移動手段
３０の背面図である。

【図５】図４の右側から見た移動手段３０の側面図であ
る。

【図６】移動手段３０の簡略化した系統図である。

【図７】移動手段３０によるノズル１１の洗浄経路を示
す集塵ユニット９を下流側から見た図であり、図７
（１）はノズル１１が各集塵用電極２１の全幅にわたっ
て横方向Ｂに移動した後に横一列分だけ縦方向Ｃへ移動
する動作を繰返して上部６３から下部６４へ洗浄する経
路を示し、図７（２）はノズル１１が各集塵用電極２１
の全高さにわたって縦方向Ｃに移動した後に縦一列分だ
け横方向Ｂへ移動する動作を繰返して一側部６５から他
側部６６へ洗浄する経路を示す。

【図８】揺動手段７０の具体的構成を示す断面図であ
る。

【図９】本発明の実施の他の形態のノズル１１ａの先端
部８３付近の断面図である。

【図１０】本発明の実施のさらに他の形態のノズル１１
ｂの先端部８３ａ付近の斜視図である。

【符号の説明】

２ 電気集塵装置 ３ 送風機 ４ ケーシング ５，６ 開閉ダンパ ８ 帯電ユニット ９ 集塵ユニット １０ 洗浄ユニット １１，１１ａ，１１ｂ ノズル ２１，２１ａ，２１ｂ 集塵用電極 ２２ ドライアイスペレット ２３ ノズル孔 ２４ａ，２４ｂ 表面 ２５ 付着物 ２６ 端面 ２７ 仮想一側面 ２８ 空間 ３０ 移動手段 ３２ 昇降フレーム ３９ 走行体 ７０ 揺動手段 ８１ 仮想平面

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 富久 辰己 兵庫県神戸市中央区東川崎町３丁目１番１ 号 川崎重工業株式会社神戸工場内 (72)発明者 政本 憲一 兵庫県神戸市中央区東川崎町３丁目１番１ 号 川崎重工業株式会社神戸工場内

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 相互に約５〜１０ｍｍの間隔をあけて並
   列に配置される平板状の複数の電極を備える集塵装置本
   体に、各電極間の空間に向けて粒径が約１〜２ｍｍのド
   ライアイスの粒子をノズルから予め定める噴射速度で噴
   射して、各電極の対向する表面に衝突させる洗浄手段を
   設けたことを特徴とする電気集塵装置。
2. 【請求項２】 洗浄手段は、前記ノズルから噴射される
   ドライアイスの粒子の噴射方向を、集塵装置本体の各電
   極に沿う仮想平面に関して両側に揺動させる揺動手段を
   含むことを特徴とする請求項１記載の電気集塵装置。
3. 【請求項３】 洗浄手段は、前記ノズルを、集塵装置本
   体の各電極の側縁部の各端面を共通に含む仮想一側面か
   ら間隔をあけて各電極の厚み方向に平行な横方向および
   この横方向に対して前記仮想一側面上で垂直な縦方向に
   移動させる移動手段を含むことを特徴とする請求項１ま
   たは２記載の電気集塵装置。