WO2020241767A1 - 電気集塵装置 - Google Patents

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WO2020241767A1
WO2020241767A1 PCT/JP2020/021155 JP2020021155W WO2020241767A1 WO 2020241767 A1 WO2020241767 A1 WO 2020241767A1 JP 2020021155 W JP2020021155 W JP 2020021155W WO 2020241767 A1 WO2020241767 A1 WO 2020241767A1
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dust
concentration
polluted gas
low
rectangular
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宗勝 古堅
滝川　一儀
廣瀬　優
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臼井国際産業株式会社
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Definitions

  • exhaust gas from diesel engines for ships, power generation, industrial use, etc., indoor dust, boilers, incinerators, welding devices, brazing devices, painting devices, welding / brazing / painting, etc. are implemented.
  • Pollution gas containing smoke, fume, dust, etc. emitted from tunnels of factories, highways, vehicle roads, etc. The pollutant gas contains fine particles, and these fine particles have a particle size. The smaller the size, the easier it is to float.
  • PM10 particle size 10 ⁇ m or less
  • PM10 particle size 10 ⁇ m or less
  • the present invention relates to an electrostatic precipitator provided with a dust collecting portion having a built-in electrostatic electrostatic precipitator (hereinafter, referred to as “ESP” for convenience of explanation) composed of a discharge electrode and a dust collecting electrode in the wake of the introduction pipe.
  • ESP built-in electrostatic electrostatic precipitator
  • Patent Documents 1 and 2 previously proposed by the present applicant are known. There is. That is, in Patent Document 1, as the outline is shown in FIG. 10, the discharge electrode 101-2 for charging the granular substance contained in the exhaust gas of the large exhaust gas diesel engine using low quality fuel of heavy oil or less, and the charging The discharge electrode 101-2 has a tubular collecting portion 101 having a predetermined length that constitutes a dust collecting electrode for collecting the granular substances, and the discharging electrode 101-2 is a collecting pipe 101- that constitutes the tubular collecting portion 101.
  • An electrostatic dust collecting means composed of a main electrode 101-2a arranged in 1 in the direction of the tube axis and a plurality of radially protruding electrode needles 101-2b spaced apart from the main electrode, and the above.
  • the granular material is granular near the axis on the downstream side of the tubular collection unit 101.
  • the low-concentration exhaust gas outlet pipe 103 for the substance is provided with the high-concentration exhaust gas lead-out section 101-1b near the inner peripheral surface on the downstream side of the tubular collection section, and the granular material high-concentration exhaust gas lead-out section 101-1b is provided with the granular substance.
  • Cyclone collecting means 102-1 for collecting substances is continuously provided, and the cyclone collecting means is composed of tangent cyclone 102-1a, and the opening degree of the damper 107 arranged in the low-concentration exhaust gas outlet pipe 103.
  • Patent Document 2 for example, as shown in outline in FIG. 11, a granular substance contained in the exhaust gas of a diesel engine using heavy oil in a tubular precipitator portion composed of a main precipitator pipe 201 having a predetermined length.
  • a tubular collecting portion 201-of a predetermined length constituting the discharge electrodes 211-1A-1, 201-2A-1, 201-3A-1, and the dust collecting electrode for collecting the charged granular substances.
  • the discharge electrode has 1, 201-2, and 201-3, and the discharge electrode is composed of a main electrode 202 arranged in the tubular precipitator in the tube axis direction and a radially protruding electrode arranged on the main electrode.
  • Tubular collectors 211-1, 201-2, 2013-3 which are provided with the configured electrostatic precipitator and are composed of the discharge electrode and the main precipitator having a single diameter and a predetermined length, which are the dust collecting electrodes.
  • a discharge electrode of a diesel engine exhaust gas treatment device in which tubular precipitators that are short in the axial direction and have different diameters are arranged in a plurality of stages, and that is an at least one tubular precipitator of the tubular precipitator arranged in the plurality of stages.
  • the discharge electrode support cylinder 211-1A- is concentric with the concentric main electrode in which the discharge electrode is attached to the outer periphery of the main electrode 202 via stays 201-1A-1e, 201-2A-1e, 201-3A-1e.
  • the above-mentioned conventional electrostatic precipitator has the following problems. That is, in the exhaust gas treatment device for a large-diameter diesel engine that uses low-quality fuel less than heavy oil described in Patent Documents 1 and 2, the tubular collecting portions 101, 201-1, 201-2, 201-
  • the area efficiency of the cross section is lower than that of the rectangular (square) cross section (comparing the rectangular (square) cross section with the side length D and the circular cross section with the diameter D D 2 : 1/4 ⁇ ⁇ D 2 and "1/4 ⁇ ⁇ ⁇ 0.7853", that is, the area equivalent to about 21% is small), so the dust collector using a collecting pipe with a circular cross section is long and has a large diameter. It had to be a large-sized device, and there was a problem that it was difficult to secure an installation space when installing the dust collector.
  • the present invention has been made to solve the above-mentioned problems of the prior art, and in particular, an introduction pipe into which polluted gas containing dust such as PM, indoor dust, flue gas, fume, and dust in diesel engine exhaust gas flows in.
  • the first electrostatic precipitator according to the present invention has a discharge electrode and a precipitator in the wake of an introduction pipe into which polluted gas containing dust such as PM, indoor dust, flue gas, fume, and dust in diesel engine exhaust gas flows.
  • the dust collector includes the discharge electrode and the dust collecting electrode and is perpendicular to the flow direction of polluted gas. It has at least one rectangular tubular body having a rectangular cross section and a predetermined length in the flow direction of pollutant gas, and the four flat wall surfaces of the rectangular tubular body are used as dust collecting electrodes and the dust collecting electrodes.
  • the discharge electrodes are arranged near the center of the rectangular tubular body while maintaining the discharge intervals at predetermined intervals in the flow direction of the polluted gas and in the direction perpendicular to the flow, and flow along the dust collecting electrodes.
  • a high-concentration polluted gas outlet that collects and discharges a high-concentration polluted gas flow that contains dust and the like in a high concentration
  • a low-concentration polluted gas flow that collects and discharges a low-concentration polluted gas flow that collects and discharges dust and the like flowing along the discharge electrode.
  • the low-concentration polluted gas lead-out section is provided at the rear portion of the rectangular tubular body, and the high-concentration polluted gas lead-out pipe is provided in the wake of the high-concentration pollutant gas lead-out section.
  • a low concentration dust collector is provided in the stream to remove dust and the like from the high-concentration exhaust gas stream, and a discharge pipe is provided in the wake of the separate dust collector, and is arranged in the wake of the low-concentration polluted gas outlet. It is characterized in that a low-concentration polluted gas is discharged as a discharge gas flow from a high-concentration polluted gas outlet pipe.
  • the dust collecting portion in the first electrostatic precipitator is composed of a module composed of a group of tubular bodies in which a plurality of the rectangular tubular bodies are laminated in parallel, and each of the rectangular tubular bodies has the high concentration pollution. It is a preferred embodiment that the gas outlet and the low-concentration polluted gas outlet are arranged in a collecting pipe shape.
  • the second electrostatic precipitator according to the present invention has a discharge electrode and a discharge electrode in the wake of the introduction pipe into which polluted gas containing dust such as diesel engine exhaust gas, PM, indoor dust, smoke exhaust, fume, and dust flows.
  • polluted gas containing dust such as diesel engine exhaust gas, PM, indoor dust, smoke exhaust, fume, and dust flows.
  • each dust collecting unit has the discharge electrode and the dust collecting electrode built-in and the flow direction of polluted gas.
  • At least one rectangular tubular body having a rectangular cross section perpendicular to and having a desired length in the pollutant gas flow direction is arranged in a plurality of stages in the pollutant gas flow direction, and the flat 4 of the rectangular tubular body is arranged.
  • the wall surface is used as a dust collecting electrode, and the dust collecting electrode and the discharge interval are maintained, and the discharge electrode is held near the center of the rectangular tubular body at predetermined intervals in the flow direction of the polluted gas and in the direction perpendicular to the flow.
  • a high-concentration polluted gas outlet that collects and discharges a high-concentration polluted gas stream containing a high concentration of dust and the like flowing along the dust collecting electrode, and a low dust and the like flowing along the discharge electrode.
  • a low-concentration polluted gas outlet that collects and discharges a low-concentration polluted gas flow contained in the concentration is provided at the rear of the rectangular tubular body, and a high-concentration polluted gas outlet pipe is provided at the wake of the high-concentration polluted gas outlet.
  • the high-concentration polluted gas outlet pipe is provided with a separate dust collector having a discharge pipe so as to remove dust and the like from the high-concentration polluted gas flow and release the low-concentration polluted gas.
  • the lead-out unit is connected to the dust collector having a rectangular tubular body in the latter stage for repurification treatment or connected to the low-concentration polluted gas lead-out pipe to discharge the low-concentration polluted gas flow as a released gas flow.
  • Each of the dust collecting portions in the second electrostatic precipitator is composed of a module composed of a group of tubular bodies in which a plurality of the rectangular tubular bodies are laminated in parallel, and each of the rectangular tubular bodies has the high concentration. It is a preferred embodiment that the polluted gas leading-out portion and the low-concentration polluted gas leading-out portion are arranged in a collecting pipe shape.
  • the electrostatic precipitator according to the present invention has a rectangular cross section of the dust collecting portion, so that there is wasted space existing at the four corners of the rectangle as compared with the conventional ESP having a circular cross section. There is no (dead space that does not contribute to collection), and the area efficiency of the rectangular cross section is excellent by about 21% as described in paragraph 0005, and as a result, the volume efficiency in the installation space is excellent.
  • FIG. 6 shows a schematic explanatory view of a dust collector in which rectangular cross-section ESPs are connected in series, for example, in three stages
  • FIG. 7 shows the dust collection efficiency.
  • the total dust collection rate is 88% when the dust collection parts with a dust collection rate of 50% are connected in series in three stages.
  • the total dust collection rate is 94% when the dust collection parts with a dust collection rate of 60% are connected in series in three stages.
  • FIGS. 9a and 9b are the rectangular cross-section ESP of the present invention. It is a conceptual explanatory view of the dimension of 1 module of. Comparing both figures, it can be seen that the wasted space is reduced in the rectangular cross-section ESP.
  • the verification results of Examples 1 and 2 are shown in [Example Verification Results] described later, and the rectangular cross-section ESP of the present invention is significantly larger than the circular cross-section ESP of the prior art. It details that the miniaturization can be achieved.
  • the rectangular cross-section ESP of the present invention is particularly effective.
  • the rectangular precipitator ESP of the electrostatic precipitator according to the present invention corresponds to a collecting portion having a rectangular cross section in which a plurality of rectangular tubular bodies made of rectangular dust collecting electrodes are laminated, and a electrode support rod corresponding to the rectangular tubular body. Since the dust collecting part of the ESP, which is the main part of the electrostatic precipitator, can be easily assembled by inserting the discharge electrodes arranged in the above direction, the assembly workability is excellent and the manufacturing cost of the electrostatic precipitator is reduced. It can also be reduced.
  • FIG. 1 is an enlarged vertical sectional view taken along the line AA.
  • FIG. 1 is an enlarged vertical sectional view taken along the line BB.
  • FIG. 4 is an enlarged vertical sectional view taken along the line CC.
  • It is a schematic explanatory drawing which shows the electric dust collector which connected ESP in three stages in series as an Example by ESP of this invention. It is a figure which shows the calculation example of the dust collection rate of the electric dust collector shown in FIG. It is a schematic side view which shows the concept of the conventional circular cross-section electrostatic precipitator.
  • the first embodiment device of the present invention shown in FIGS. 1 to 3 includes exhaust gas of diesel engines for ships, power generation, industrial use, etc., indoor dust and boilers, incinerators, welding devices, brazing devices, and coating. Removes dust such as soot and dust in polluted gas containing smoke, fume, dust, etc. emitted from equipment, factories where welding, brazing, painting, etc. are performed, tunnels on highways and vehicle roads, etc.
  • the dust collecting mechanism is the same as that of Patent Documents 1 and 2 (the dust collecting mechanism is the same as that of Patent Documents 1 and 2), and the structure of the electrostatic precipitator 1 is a joint pipe 1-continuously connected to the introduction pipe 1-1 into which the polluted gas flows.
  • a dust collecting unit 1-3 in which a module consisting of a shell group of a tubular body (hereinafter, referred to as a “rectangular shell” for convenience of explanation) 4-1 to 4-9 has one stage of ESP2 is arranged.
  • a high-concentration polluted gas flow G-3 discharged along the dust collecting electrode 2-6 constituting the inner peripheral surface of each of the rectangular shells 4-1 to 4-9.
  • high-concentration polluted gas out-licensing units 1-4 in the form of collective piping are continuously provided, and each of the high-concentration polluted gas out-licensing units 1-4 is provided.
  • the high-concentration polluted gas flow G-3 is supplied to the cyclone 3-1 of the separated dust collecting unit 3 via the assembled high-concentration polluted gas outlet pipe 1-6, and the high-concentration polluted gas flow.
  • Dust and PM such as the soot and dust contained in G-3 are separated and removed with high efficiency by applying kinetic energy with a blower 3-3, and the cyclone polluted gas flow G from the discharge pipe 3-2.
  • the low-concentration polluted gas flow G-2 discharged along the line includes a low-concentration polluted gas lead-out pipe 1-7 in which a low-concentration pollutant gas lead-out unit 1-5 in the form of a collecting pipe is provided and aggregated at the rear portion, respectively, and the above-mentioned
  • a clean discharge gas flow in which dust such as soot and dust and PM are collected and removed from the outlet pipe 1-9 via the gradually reducing diameter joint pipe 1-8 connected to the rear of the low-concentration polluted gas outlet pipe. It is configured to become G-5 and be released into the atmosphere or the like.
  • the dust collecting unit 1-3 is composed of the rectangular shells 4-1 to 4-9 each containing the discharge electrode 2-5 and the dust collecting electrode 2-6 constituting the ESP2.
  • the distance between the discharge electrode 2-5 and the dust collection electrode 2-6 constituting each of the rectangular shells 4-1 to 4-9 is not particularly limited, but about 50 mm is each of the rectangular shapes.
  • the distance between the dust collecting electrodes 2-6 constituting the shells 4-1 to 4-9 and the inner surface of the high-concentration polluted gas leading-out unit 1-4 is preferably about 10 mm.
  • a large number of electrode stays 2-3 are interposed on the electrode support rods 2-2 vertically provided on the seal air introduction pipe portion 2-1.
  • a large number of electrode holders 2-4 are attached, and each of the discharge electrodes 2-5 incorporated in each of the rectangular shells 4-1 to 4-9 by the electrode holder 2-4 has a flow direction of the polluted gas and the said. Multiple are provided in the direction perpendicular to the flow.
  • the discharge electrode 2-5 is made of a linear wire, a triangular or saw blade-shaped plate material, etc. in the polluted gas, so that the flow resistance to the polluted gas flow is reduced as much as possible.
  • a metal structure having a large number of protruding shapes can be used.
  • the seal air introduction pipes 2-1 provided with the seal air introduction pipes 2-1 on both the upstream and downstream sides of the polluted gas of the dust collection part 1-3 and the dust collection electrodes 2-6 on both sides are provided.
  • a structure may be formed in which the discharge electrode is held through and held in both directions.
  • a module composed of a group of rectangular shells in which nine rectangular shells are laminated is illustrated, but it goes without saying that the module may be composed of a single shell.
  • a configuration example of a vertically long rectangular cross-sectional shape in which each rectangular shell is arranged in parallel with the vertically elongated electrode support rod 2-2 is shown, but a horizontally long rectangular shape arranged orthogonally to the electrode support rod 2-2 is shown. It may have a cross-sectional shape, and it goes without saying that the arrangement direction of the rectangular shell does not matter.
  • Second Example Device Similar to the device of the first embodiment, the exhaust gas of diesel engines for ships, power generation, industrial use, etc., indoor dust and boilers, incinerators, welding devices, brazing devices, coating devices, welding / brazing, etc. A book using corona discharge that removes dust such as soot and dust in polluted gas containing smoke, fume, dust, etc. emitted from factories where painting is performed, tunnels on highways and vehicle roads, etc. As shown in FIGS. 4 and 5, the apparatus of the second embodiment of the present invention is controlled by being wired to an externally installed high-voltage power supply device in the wake of the joint pipe connected to the introduction pipe into which the polluted gas flow flows.
  • an externally installed high-voltage power supply device in the wake of the joint pipe connected to the introduction pipe into which the polluted gas flow flows.
  • a module consisting of a shell group of nine second rectangular shells 14-1b to 14-9b containing a dust collecting unit 11-3a, a discharge electrode 12-5b, and a dust collecting electrode 12-6b is in the second stage.
  • the nth stage is a module consisting of a group of n first rectangular shells 14-1n to 14-9n containing an ESP12b built-in dust collecting unit 11-3b, a discharge electrode 12-5n and a dust collecting electrode 12-6n.
  • the dust collecting units 11-3n containing the ESP12n of the above are arranged in series.
  • the high-concentration polluted gas flow G-13a discharged into the dust collecting portion 11-3a along the dust collecting electrode 12-6a forming the inner peripheral surface of the first rectangular shells 14-1a to 14-9a.
  • a high-concentration polluted gas lead-out pipe 11 in which a high-concentration pollutant gas lead-out portion 11-4a in the form of a collecting pipe is provided and aggregated at the rear portion respectively.
  • the high-concentration polluted gas flow G-13a is configured to be supplied to a cyclone of a separate dust collector (not shown) via -6, and the cyclone moves dust such as soot and dust and PM with a blower. It is configured to apply energy to separate and remove dust with high efficiency and discharge it to a discharge pipe (not shown).
  • the discharge electrodes 12- are arranged in the vicinity of the center of each of the first rectangular shells 14-1a to 14-9a at desired intervals in the flow direction of the polluted gas and in the direction perpendicular to the flow.
  • the second-stage dust collecting section 11-3b into which the low-concentration polluted gas flow G-12a discharged along 5a flows in is provided with a collecting pipe-shaped low-concentration polluted gas lead-out section 11-5a at the rear thereof.
  • the flow rate of the polluted gas is reduced due to the outflow of the high-concentration polluted gas G-13a, but each of the first-stage modules is the first-stage module. 1
  • the number of shells is the same as that of the rectangular shells 14-1a to 14-9a, and the shell group of the second rectangular shells 14-1b to 14-9b, which is the second stage module, is built in.
  • the high-concentration polluted gas flow G-13b flowing along the dust collecting electrodes 12-6b forming the inner peripheral surface is discharged, so that the low concentration is like a collecting pipe.
  • the high-concentration polluted gas lead-out section 11-4b is provided at the rear portion and is configured to flow into the high-concentration pollutant gas lead-out pipe 11-6, and the center of each of the second rectangular shells 14-1b to 14-9b.
  • a low-concentration polluted gas lead-out unit 11-5b in the form of a collecting pipe is provided in each rear part and collected, and the gas is sequentially flowed into the nth stage dust collecting part 11-3n which is the final stage. ..
  • the flow rate of the polluted gas is reduced due to the outflow of the high-concentration polluted gas G-13b, but each of the second rectangular shells 14-1b, which is the module of the second stage. It has the same number of shells as the shell group of ⁇ 14-9b, and contains the shell group of the nth rectangular shell 14-1n to 14-9n which is the nth stage module.
  • the n-th rectangular shells 14-1n to 14-9n also have a high-concentration polluted gas flow flowing along the dust collecting electrodes 12-6n forming the inner peripheral surface. Since G-13n is discharged, a low-concentration polluted gas lead-out unit 11-4n in the form of a collective pipe is provided at the rear portion and is configured to flow into the aggregated high-concentration pollutant gas lead-out pipe 11-6.
  • the cyclone of the separate dust collector gives kinetic energy to the dust and PM such as soot and dust with a blower to efficiently separate and remove the dust and discharge it to a lead-out pipe (not shown). There is.
  • the discharge electrodes 12- are arranged in the vicinity of the center of each of the nth rectangular shells 14-1n to 14-9n at desired intervals in the flow direction of the polluted gas and in the direction perpendicular to the flow.
  • the low-concentration polluted gas flow G-12n discharged along the 5n has a gradually reduced diameter in which low-concentration polluted gas lead-out portions 11-5n in the form of a collecting pipe are provided at the rear portions and aggregated, and are continuously provided behind the portions. Dust such as soot and dust and PM are separated and collected and removed from the outflow pipe (drawing omitted) through the connecting pipe (drawing omitted) so that it becomes a clean discharge gas flow G-15 and is released to the atmosphere. It is configured in.
  • the dust collecting portions 11-3a, 11-3b, 11-3n are the discharge electrodes 12-5a, 12-5b, 12-5n and the dust collecting electrodes 12 constituting the ESP 12a, 12b, 12n of each stage.
  • the distance between the dust collecting electrodes 12-6a, 12-6b, and 12-6n constituting the above is about 50 mm, and the first rectangular shells 14-1a to 14-9a and the second rectangular shells 14-1b to the above are also formed.
  • each of -4n is preferably about 10 mm.
  • each of the dust collecting portions 11-3a, 11-3b, 11-3n electrode support rods vertically installed on the seal air introduction pipe portions 12-1a, 12-1b, 12-1n provided on the upstream side thereof. 12-2a, 12-2b, 12-2n, and a large number of electrode holders 12-4a, 12-4b, 12 via a large number of electrode stays 12-3a, 12-3b, 12-3n provided on the electrode support rods.
  • a plurality of discharge electrodes 12-5a, 12-5b, and 12-5n are provided in the flow direction and the direction perpendicular to the flow. Further, the discharge electrodes 12-5a, 12-5b, and 12-5n also have a linear wire, a triangular shape, or a saw blade shape in the polluted gas, similarly to the discharge electrodes 2-5 of the first embodiment. It is possible to use a metal structure which is made of a plate material or the like and has a large number of protruding shapes in consideration of reducing the flow resistance to the polluted gas flow as much as possible.
  • the dust collecting section in the second and subsequent stages is sequentially miniaturized to form a cross-sectional area of the flow path.
  • the dust collector may be made smaller and cheaper by reducing the number of shells and the number of shells. Further, in the embodiment, a dust collector in which each module consists of a group of nine rectangular shells is illustrated, but the number of rectangular shells constituting the module is not particularly limited, and is appropriate according to the scale of the dust collector. You can set it.
  • the rectangular cross-section ESP of the present invention not only reduces the total length of the device but also the total volume as compared with the conventional circular cross-section ESP. It is clear that the present invention can significantly reduce the size of the device. Therefore, when the ESP is installed in a limited space such as a ship, the rectangular cross-section ESP of the present invention exerts a particularly excellent effect.
  • Electrostatic precipitator 1-1 Introduction pipe 1-2, 1-8 Subdivision pipe 1-3, 11-3, 11-3a, 11-3b, 11-3n Dust collector 1-4 , 11-4a, 11-4b, 11-4n High-concentration polluted gas lead-out unit 1-5, 11-5a, 11-5b, 11-5n Low-concentration pollutant gas lead-out unit 1-6, 11-6 High-concentration pollutant gas Derivation pipe 1-7, 11-7 Low concentration polluted gas Derivation pipe 1-9 Outlet pipe 2, 12a, 12b, 12n Electrostatic precipitator (ESP) 2-1, 12-1a, 12-1b, 12-1n Seal air introduction tube 2-2, 12-2a, 12-2b, 12-2n Electrode support rods 2-3, 12-3a, 12-3b, 12-3n Electrode stays 2-4, 12-4a, 12-4b, 12-4n Electrode holders 2-5, 12-5a, 12-5b, 12-5n Discharge electrodes 2-6, 12-6a, 12-6b , 12-6n Dust

Landscapes

  • Electrostatic Separation (AREA)

Abstract

大排気量ディーゼルエンジン用排ガス処理用電気集塵装置であっても、当該集塵装置の小型化を実現して設置スペースを容易に確保できる、容積効率の優れた電気集塵装置の提供。　ディーゼルエンジン排ガス中のＰＭ、室内粉塵、排煙、ヒューム、塵埃等のダストを含有する汚濁ガスが流入する導入管の後流に、放電電極及び集塵電極よりなる静電気式の電気集塵機構を内蔵する集塵部を備えた電気集塵装置において、内面を捕集壁面とする捕集管を矩形筒状体で構成し、該矩形筒状体の平坦な４壁面を集塵電極とすると共に該集塵電極と放電間隔を保持して放電電極を配置して構成することを特徴とする。

Description

電気集塵装置
　本発明は、船舶用、発電用、産業用等のディーゼルエンジンの排気ガスや、室内粉塵、ボイラ、焼却炉、溶接装置、ろう付装置、塗装装置、溶接・ろう付・塗装等が実施される工場、高速道路や車両用道路のトンネル等から放出される排煙、ヒューム、塵埃等を含有する汚濁ガス（該汚濁ガスには微細な粒子が含まれており、この微細な粒子は粒径が小さいほど浮遊しやすく、例えば、ＰＭ１０（粒子径１０μｍ以下）は浮遊粒子状物質として知られ、大気中を浮遊し重力で地表に落ちることはほとんどない）中の前記ＰＭ（粒状物質）、煤塵、ヒューム、粉塵等のダストを除去するコロナ放電を利用した静電気式の電気集塵装置に係り、より詳しくは特にディーゼルエンジン排ガス中のＰＭ、室内粉塵、排煙、ヒューム、塵埃等を含有する汚濁ガスの導入管の後流に放電電極及び集塵電極よりなる静電気式の電気集塵機構（以下、説明の便宜上「ＥＳＰ」と称する）を内蔵する集塵部を備えた電気集塵装置に関する。
　コロナ放電を利用して静電気的にディーゼルエンジン排気ガス中のＰＭ、煤塵、ヒューム、粉塵等のダストを処理する方法としては、例えば本出願人が先に提案した特許文献１、２が知られている。
　即ち、特許文献１には、図１０にその概略を示すように、重油以下の低質燃料を使用する大排気量ディーゼルエンジンの排ガス中に含まれる粒状物質に帯電させる放電電極１０１－２、及び帯電された前記粒状物質を捕集する集塵電極を構成する所定長さの管状捕集部１０１を有し、かつ前記放電電極１０１－２は前記管状捕集部１０１を構成する捕集管１０１－１内に管軸方向に配設された主電極１０１－２ａと該主電極に間隔配設された放射状に突出する複数本の電極針１０１－２ｂとによって構成された電気集塵手段と、前記管状捕集部１０１から剥離した粒状物質を分別して捕集するサイクロン方式の分別捕集手段１０２を備えたディーゼルエンジン用排ガス処理装置において、前記管状捕集部１０１の下流側の軸心付近に粒状物質の低濃度排ガス導出管１０３を、同管状捕集部の下流側の内周面付近に高濃度排ガス導出部１０１－１ｂをそれぞれ設け、粒状物質の高濃度排ガス導出部１０１－１ｂに前記粒状物質を捕集するサイクロン捕集手段１０２－１を連設するとともに、該サイクロン捕集手段を接線式サイクロン１０２－１ａで構成し、前記低濃度排ガス導出管１０３に配設したダンパー１０７の開度を制御することにより前記接線式サイクロン１０２－１ａへの排ガス流入速度を制御する仕組みとなし、さらに前記捕集管１０１－１の長さをＬ、該捕集管の内径をＤとした場合、その関係が５Ｄ≦Ｌ≦１５Ｄの条件を満たすことを特徴とする重油以下の低質燃料を使用する大排気量ディーゼルエンジン用排ガス処理装置が提案されている。
　又、特許文献２には、例えば図１１にその概略を示すように、所定長さの主捕集管２０１よりなる管状捕集部に、重油を使用するディーゼルエンジンの排ガス中に含まれる粒状物質に帯電させる放電電極２０１－１Ａ－１、２０１－２Ａ－１、２０１－３Ａ－１、及び帯電された前記粒状物質を捕集する集塵電極を構成する所定長さの管状捕集部２０１－１、２０１－２、２０１－３を有し、かつ前記放電電極は管状捕集部内に管軸方向に配設された主電極２０２と該主電極に配設された放射状に突出する電極とによって構成された電気集塵手段を備え、前記放電電極及び集塵電極である単一径で所定長さの主捕集管よりなる管状捕集部２０１－１、２０１－２、２０１－３に、軸方向に短寸で径の異なる管状捕集モジュールを複数段に配置したディーゼルエンジン排ガス処理装置の放電電極であって、前記複数段に配置した管状捕集モジュールの少なくとも一つの管状捕集モジュールの放電電極が主電極２０２の外周にステー２０１－１Ａ－１ｅ、２０１－２Ａ－１ｅ、２０１－３Ａ－１ｅを介して取着された同主電極と同心円筒状の放電電極支持筒２０１－１Ａ－１ｄ、２０１－２Ａ－１ｄ、２０１－３Ａ－１ｄと、該放電電極支持筒の表面に周方向及び管軸方向に所望の間隔を隔てて放射状に配置された短尺の放電電極針２０１－１Ａ－１ｃ、２０１－２Ａ－１ｃ、２０１－３Ａ－１ｃあるいは低高さ鋸刃状放電電極板とで構成され、かつ前記短尺の放電電極針あるいは低高さ鋸刃状放電電極板の径方向長さが１０～３０ｍｍ、当該放電電極針あるいは低高さ鋸刃状放電電極板の先端と捕集壁面との間隔が３０～７０ｍｍとなし、前記管状捕集部の最上流の管状捕集モジュールの前記放電電極支持筒の上流側開口端部が円錐状蓋部２０１－１Ａ－１ｄ´、２０１－２Ａ－１ｄ´、２０１－３Ａ－１ｄ´により閉塞されていることを特徴とするディーゼルエンジン排ガス処理用電気集塵装置の放電電極が本出願人により提案されている。
特許第５８６３０８７号 特開２０１７－９５２号
　しかしながら、上記した従来の静電気式の電気集塵装置には、以下に記載する課題がある。
　即ち、前記特許文献１、２に記載された重油以下の低質燃料を使用する大排気量ディーゼルエンジン用排ガス処理装置にあっては、管状捕集部１０１、２０１－１、２０１－２、２０１－３を構成する内面を捕集壁面とする捕集管は、断面が円形であってその内径Ｄに対する長さＬの比率はＬ＝５Ｄ～１５Ｄの長尺を必要としており、かつ前記管状捕集部の断面が円形であるが故に断面が矩形（正方形）のものに比べて断面の面積効率が悪く（辺の長さＤの矩形（正方形）断面と直径Ｄの円径断面を比較するとＤ２：１／４・πＤ２であり“１／４・π≒０．７８５３”即ち約２１％相当の面積が小さい）、そのため円形断面の捕集管を用いた集塵装置は長尺で大径の大型な装置とならざるを得ず、集塵装置の設置に際し設置スペースの確保に困難を要するという課題を有していた。
　本発明は、上記した従来技術の課題を解消するためになされたもので、特にディーゼルエンジン排ガス中のＰＭ、室内粉塵、排煙、ヒューム、塵埃等のダストを含有する汚濁ガスが流入する導入管の後流に放電電極及び集塵電極よりなる静電気式の電気集塵機構を内蔵する集塵部を備えた電気集塵装置であって、前記管状捕集部を構成する内面を捕集壁面とする捕集管を、従来の円形断面の捕集管に替えて矩形断面の捕集管を採用することにより、装置の小型化を実現して設置スペースにおける容積効率の優れた電気集塵装置を提案しようとするものである。
　本発明に係る第１の電気集塵装置は、ディーゼルエンジン排ガス中のＰＭ、室内粉塵、排煙、ヒューム、塵埃等のダストを含有する汚濁ガスが流入する導入管の後流に放電電極及び集塵電極よりなる静電気式の電気集塵機構を内蔵する集塵部を備えた電気集塵装置において、前記集塵部は、前記放電電極及び前記集塵電極を内蔵し汚濁ガスの流れ方向に直角な断面が矩形をなすとともに汚濁ガスの流れ方向に所定長さを有する矩形筒状体を少なくとも１個有し、前記矩形筒状体の平坦な４壁面を集塵電極とすると共に該集塵電極と放電間隔を保持して前記放電電極を前記矩形筒状体の中央付近に前記汚濁ガスの流れ方向及び該流れ直角方向に各々所定の間隔を保持して配置し、前記集塵電極に沿って流れるダスト等を高濃度に含有する高濃度汚濁ガス流を集合し排出する高濃度汚濁ガス導出部と、前記放電電極に沿って流れるダスト等を低濃度に含有する低濃度汚濁ガス流を集合し排出する低濃度汚濁ガス導出部を前記矩形筒状体の後部に各々設けると共に、前記高濃度汚濁ガス導出部の後流に高濃度汚濁ガス導出配管を設け、さらに前記高濃度汚濁ガス導出配管の後流に高濃度排ガス流からダスト等を除去する分別集塵部を設けると共に該分別集塵部の後流に排出管を配設し、前記低濃度汚濁ガス導出部の後流に配設した低濃度汚濁ガス導出配管より低濃度汚濁ガスを放出ガス流として放出させる構成となしたことを特徴とするものである。
　前記第１の電気集塵装置における前記集塵部は、前記矩形筒状体を並列に複数積層した筒状体群よりなるモジュールにより構成され、かつ各々の前記矩形筒状体に前記高濃度汚濁ガス導出部及び前記低濃度汚濁ガス導出部が集合配管状に配設されていることを好ましい態様とするものである。
　又、本発明に係る第２の電気集塵装置は、ディーゼルエンジン排ガス、ＰＭ、室内粉塵、排煙、ヒューム、塵埃等のダストを含有する汚濁ガスが流入する導入管の後流に放電電極及び集塵電極よりなる静電気式の電気集塵機構を内蔵する集塵部を複数備えた電気集塵装置において、前記各集塵部は、前記放電電極及び前記集塵電極を内蔵し汚濁ガスの流れ方向に直角な断面が矩形をなすとともに汚濁ガスの流れ方向に所望の長さを有する少なくとも一個の矩形筒状体を汚濁ガスの流れ方向に複数段配設し、前記矩形筒状体の平坦な４壁面を集塵電極とするとともに該集塵電極と放電間隔を保持して前記放電電極を前記矩形筒状体の中央付近に前記汚濁ガスの流れ方向及び該流れ直角方向に各々所定の間隔を保持して配置し、前記集塵電極に沿って流れるダスト等を高濃度に含有する高濃度汚濁ガス流を集合し排出する高濃度汚濁ガス導出部と、前記放電電極に沿って流れるダスト等を低濃度に含有する低濃度汚濁ガス流を集合し排出する低濃度汚濁ガス導出部を前記矩形筒状体の後部に各々設け、さらに前記高濃度汚濁ガス導出部の後流に高濃度汚濁ガス導出配管を接続するとともに、該高濃度汚濁ガス導出配管には排出管を有する分別集塵部を設けて高濃度汚濁ガス流からダスト等を除去せしめて放出させるように構成され、かつ前記低濃度汚濁ガス導出部を後段の矩形筒状体を有する集塵部に接続させて再浄化処理もしくは低濃度汚濁ガス導出管に接続させて低濃度汚濁ガス流を放出ガス流として放出させる構成となしたことを特徴とするものである。
　前記第２の電気集塵装置における前記集塵部は、前記矩形筒状体を並列に複数積層した筒状体群よりなるモジュールにより各々構成され、かつ各々の前記矩形筒状体に前記高濃度汚濁ガス導出部及び前記低濃度汚濁ガス導出部が集合配管状に配設されていることを好ましい態様とするものである。
　本発明に係る電気集塵装置は、基本的に集塵部に搭載される静電気式の電気集塵機構により前記特許文献２の静電集塵機構と同様にダスト等が集塵される。従来技術の問題点と本発明の効果を図８ａ、図８ｂ、図９ａ、図９ｂに基づいて以下に説明する。なお、下記（イ）、（ロの１）、（ロの２）は図８ａ、図８ｂと対応している。
（イ）．本発明に係る電気集塵装置は、図８ａに示すように集塵捕集部の断面が矩形であることにより、従来の円形断面のＥＳＰと比較し、矩形の四隅部分に存在する無駄なスペース（捕集に寄与しないデッドスペース）が無く、矩形断面の面積効率は段落０００５に記載の通り約２１％優れ、その結果、設置スペースにおける容積効率に優れる。
（ロの１）．従来技術の円形断面ＥＳＰでは、径の異なる捕集管（小径捕集管～大径捕集管）の円筒状捕集壁の外側を通過するダストへのコロナ放電＋クーロン力発生＋捕集面付着を発生させることのできない無駄なスペースが存在したが、本発明の矩形断面ＥＳＰではこの無駄なスペースが存在しないので設置スペースにおける容積効率に優れる。
（ロの２）．従来技術の円形断面ＥＳＰでは、円筒状の放電電極支持筒内面側を通過するダストへのコロナ放電＋クーロン力発生＋捕集面付着を発生させることのできない無駄なスペースが存在したが、本発明の矩形断面ＥＳＰではこの無駄なスペースが存在しないので設置スペースにおける容積効率に優れる。
（ハ）．加えて、本発明の矩形断面ＥＳＰを直列に複数段連結させた装置（実施例２、図４、図５に対応）と従来技術の円形断面ＥＳＰ（図１１に対応）の装置の主寸法を示し、本発明の効果を定量的に比較する。
　まず、矩形断面ＥＳＰを直列に複数段連結させた場合の集塵効率に対する効果を示す。矩形断面ＥＳＰを直列に例えば３段連結させた集塵装置の概略説明図を図６に、集塵効率を図７に示す。
　　　　　矩形断面ＥＳＰを直列に複数段連結させた場合の集塵率
＜検証条件＞
　　集塵率η（％）；５０％、６０％、７０％
　　トータル集塵率；ηT （％）［ηT ＝１－（１－η）ｎ］
　　連結段数ｎ；３段
＜結果＞
(1).集塵率５０％の集塵捕集部を直列に３段連結させた場合のトータル集塵率は８８％。
(2).集塵率６０％の集塵捕集部を直列に３段連結させた場合のトータル集塵率は９４％。
(3).集塵率７０％の集塵捕集部を直列に３段連結させた場合のトータル集塵効率９８％。
　上記の結果より、矩形断面ＥＳＰを複数段連結させるとトータル集塵率は上記の通り上昇することが明らかである。従って、実用設備においては、集塵装置の規模、製造、設置、操業等の観点からは、１台当たりのＥＳＰの長さを短尺にして、短尺のＥＳＰを複数段連結させることでトータル集塵率の向上をはかることが実用的である。
（ニ）．本発明と従来技術のＥＳＰの大きさの概念的な比較を以下に示す。
　図８ａ、図８ｂは前記したように従来技術（特許文献２）の円形断面ＥＳＰに無駄スペースが存在することを示す概念的な説明図であり、図９ａ、図９ｂは本発明の矩形断面ＥＳＰの１モジュールの寸法の概念的な説明図である。両図を比較すると、矩形断面ＥＳＰでは無駄スペースが減少していることが見られる。
　本発明の優位性については、後述の［実施例検証結果］において、実施例１及び実施例２の検証結果を示し、本発明の矩形断面ＥＳＰは従来技術の円形断面ＥＳＰに比べ、装置の大幅な小型化がはかられることを詳述している。船舶のように限られたスペースにＥＳＰを設置する場合には、本発明の矩形断面ＥＳＰは特に効果がある。
（ホ）．本発明に係る電気集塵装置の矩形断面ＥＳＰは、矩形の集塵電極よりなる矩形筒状体が複数積層された断面矩形の捕集部に、電極支持棒に前記矩形筒状体に各々対応して配置された放電電極を挿入することにより電気集塵装置の主要部であるＥＳＰの集塵部を容易に組み立てることができるので、組み立て作業性にも優れ、電気集塵装置の製造コストの低減も可能となる。
本発明の第１実施例装置の全体構成の要部を示す概略縦断面図である。 図１Ａ－Ａ線上の拡大縦断面図である。 図１Ｂ－Ｂ線上の拡大縦断面図である。 本発明の第２実施例装置の全体構成の要部を示す概略縦断面図である。 図４Ｃ－Ｃ線上の拡大縦断面図である。 本発明のＥＳＰによる実施例として、ＥＳＰを直列に３段連結させた電気集塵装置を示す概略説明図である。 図６に示す電気集塵装置の集塵率の計算例を示す図である。 従来の円形断面電気集塵装置の概念を示す概略側面図である。 従来の円形断面電気集塵装置の概念を示す概略軸断面図である。 本発明の矩形断面の電気集塵装置の概念を示す概略側面である。 本発明の矩形断面の電気集塵装置の概念を示す概略軸断面図である。 従来の電気集塵装置の一例を示す概略図である。 従来の電気集塵装置の他の例を示す概略図である。
I．第１実施例装置（ＥＳＰ１段方式）：
　図１～図３に示す本発明の第１実施例装置は、船舶用、発電用、産業用等のディーゼルエンジンの排気ガスや、室内粉塵やボイラ、焼却炉、溶接装置、ろう付装置、塗装装置、溶接・ろう付・塗装等が実施される工場、高速道路や車両用道路のトンネル等から放出される排煙、ヒューム、塵埃等を含有する汚濁ガス中の煤塵や粉塵等のダストを除去するコロナ放電を利用したもので（集塵メカニズムは特許文献１及び２と同様）、その電気集塵装置１の構造は前記汚濁ガスが流入する導入管１－１に連設した継管１－２の後流に、外部に設置された高圧電源装置（図示せず）により制御される高圧電源の供給を受けている放電電極２－５及び集塵電極２－６を内蔵した９個の矩形筒状体（以下、説明の便宜上「矩形シェル」と称する）４－１～４－９のシェル群よりなるモジュールが１段のＥＳＰ２を内蔵する集塵部１－３が配置されている。
　前記集塵部１－３には、前記各矩形シェル４－１～４－９の内周面を構成する前記集塵電極２－６に沿って排出される高濃度汚濁ガス流Ｇ－３に含有されている前記煤塵や粉塵等のダストやＰＭを除去するため、集合配管状の高濃度汚濁ガス導出部１－４が連設され、該高濃度汚濁ガス導出部１－４に各々設けられかつ集合させた高濃度汚濁ガス導出配管１－６を介して該高濃度汚濁ガス流Ｇ－３が分別集塵部３のサイクロン３－１に供給されるように構成され、高濃度汚濁ガス流Ｇ－３に含有されている前記煤塵や粉塵等のダストやＰＭをブロアー３－３にて運動エネルギーを付与して高効率に分離集塵除去して排出管３－２よりサイクロン汚濁ガス流Ｇ－４として後述する導出管１－９へ排出される構成となしている。
　一方、前記各矩形シェル４－１～４－９の中央付近を前記汚濁ガスの流れ方向及び該流れ直角方向に各々所望の間隔を保持して複数配設されている前記放電電極２－５に沿って排出される低濃度汚濁ガス流Ｇ－２は、集合配管状の低濃度汚濁ガス導出部１－５をその後部に各々設けかつ集合させた低濃度汚濁ガス導出配管１－７、及び前記低濃度汚濁ガス導出配管の後方に連設した徐々に縮径する継管１－８を介して導出管１－９より煤塵や粉塵等のダストやＰＭが集塵除去された清浄な放出ガス流Ｇ－５となって大気等に放出されるように構成されている。
　又、前記集塵部１－３は図２に示すように、前記ＥＳＰ２を構成する放電電極２－５及び集塵電極２－６を各々内蔵した各矩形シェル４－１～４－９より構成されており、前記放電電極２－５と前記各矩形シェル４－１～４－９を構成する前記集塵電極２－６との間隔は特に限定するものではないが５０ｍｍ程度が、前記各矩形シェル４－１～４－９を構成する前記集塵電極２－６と高濃度汚濁ガス導出部１－４の内面との間隔は１０ｍｍ程度が各々好ましい。
　さらに、前記集塵部１－３の上流側には、図１に示すようにシールエアー導入管部２－１に垂設した電極支持棒２－２に多数の電極ステー２－３を介して多数の電極ホルダー２－４が取付けられ、前記電極ホルダー２－４により前記各矩形シェル４－１～４－９に内蔵された各々の前記放電電極２－５が前記汚濁ガスの流れ方向及び該流れ直角方向に複数設けられている。又、前記放電電極２－５は汚濁ガス中に直線状の針金、三角形状もしくは鋸刃状の板材等で造られており、汚濁ガス流に対する流過抵抗が可及的に小さくなるよう配慮したうえで多数突出した形状を呈した金属製の構造物を用いることができる。
　なお、集塵部１－３の汚濁ガスの上流及び下流の両側にシールエアー導入管部２－１を設け、かつ集塵電極２－６を両側に設けたシールエアー導入管部２－１を貫通させて放電電極を両持ち状態の構造としてもよい。又、ここでは、９個の矩形シェルを積層させた矩形シェル群より成るモジュールを例示したが、モジュールは単一のシェルにより構成されたものでもよいことはいうまでもない。さらに、各矩形シェルが垂設した電極支持棒２－２と平行に配置された縦長の矩形断面形状の構成例を示したが、電極支持棒２－２と直交して配置された横長の矩形断面形状の構成であってもよく、矩形シェルの配設方向は方向性を問わないことはいうまでもない。
II．第２実施例装置（ＥＳＰｎ段方式）：
　前記第１実施例装置と同様に、船舶用、発電用、産業用等のディーゼルエンジンの排気ガスや、室内粉塵やボイラ、焼却炉、溶接装置、ろう付装置、塗装装置、溶接・ろう付・塗装等が実施される工場、高速道路や車両用道路のトンネル等から放出される排煙、ヒューム、塵埃等を含有する汚濁ガス中の煤塵や粉塵等のダストを除去するコロナ放電を利用した本発明の第２実施例装置は図４及び図５に示すように、汚濁ガス流が流入する導入管に連接した継管の後流に、外部に設置された高圧電源装置に配線されて制御された高圧電源の供給を受けている放電電極１２－５ａ及び集塵電極１２－６ａを内蔵した９個の第１矩形シェル１４－１ａ～１４－９ａのシェル群よりなるモジュールが第１段のＥＳＰ１２ａを内蔵する集塵部１１－３ａ、放電電極１２－５ｂ及び集塵電極１２－６ｂを内蔵した９個の第２矩形シェル１４－１ｂ～１４－９ｂのシェル群よりなるモジュールが第２段のＥＳＰ１２ｂを内蔵する集塵部１１－３ｂ、放電電極１２－５ｎ及び集塵電極１２－６ｎを内蔵したｎ個の第１矩形シェル１４－１ｎ～１４－９ｎのシェル群よりなるモジュールが第ｎ段のＥＳＰ１２ｎを内蔵する集塵部１１－３ｎがそれぞれ直列に配置されている。
　前記集塵部１１－３ａには、前記第１矩形シェル１４－１ａ～１４－９ａの内周面を構成する前記集塵電極１２－６ａに沿って排出される高濃度汚濁ガス流Ｇ－１３ａに含有されている前記煤塵や粉塵等のダストやＰＭを除去するため、集合配管状の高濃度汚濁ガス導出部１１－４ａをその後部に各々設けられかつ集合させた高濃度汚濁ガス導出配管１１－６を介して該高濃度汚濁ガス流Ｇ－１３ａが図示しない分別集塵部のサイクロンに供給されるように構成され、前記サイクロンにて前記煤塵や粉塵等のダストやＰＭをブロアーにて運動エネルギーを付与して高効率に分離集塵除去して図示しない導出管へ排出される構成となしている。
　一方、前記各第１矩形シェル１４－１ａ～１４－９ａの中央付近を前記汚濁ガスの流れ方向及び該流れ直角方向に各々所望の間隔を保持して複数配設されている前記放電電極１２－５ａに沿って排出される低濃度汚濁ガス流Ｇ－１２ａが流入する第２段目の集塵部１１－３ｂは、集合配管状の低濃度汚濁ガス導出部１１－５ａをその後部に各々設けかつ集合させた構成となしており、その集塵部１１－３ｂは、汚濁ガスの流量が高濃度汚濁ガスＧ－１３ａの流出により減少しているが、第１段のモジュールである前記各第１矩形シェル１４－１ａ～１４－９ａのシェル群と同数のシェル数であり第２段のモジュールである第２矩形シェル１４－１ｂ～１４－９ｂのシェル群を内蔵している。
　前記第２矩形シェル１４－１ｂ～１４－９ｂでは、内周面を構成する集塵電極１２－６ｂに沿って流れる高濃度汚濁ガス流Ｇ－１３ｂが排出されてくるので、集合配管状の低濃度汚濁ガス導出部１１－４ｂをその後部に各々設けかつ集合させた高濃度汚濁ガス導出配管１１－６に流入させる構成となすとともに、前記各第２矩形シェル１４－１ｂ～１４－９ｂの中央付近を前記汚濁ガスの流れ方向及び該流れ直角方向に各々所望の間隔を保持して複数配設されている前記放電電極１２－５ｂに沿って流れる低濃度汚濁ガス流Ｇ－１２ｂが排出されてくるので、集合配管状の低濃度汚濁ガス導出部１１－５ｂをその後部に各々設けかつ集合させて順次最終の段であるｎ段目の集塵部１１－３ｎに流入させる構成となしている。前記ｎ段目の集塵部１１－３ｎは、汚濁ガスの流量が高濃度汚濁ガスＧ－１３ｂの流出により減少しているが、第２段のモジュールである前記各第２矩形シェル１４－１ｂ～１４－９ｂのシェル群と同数のシェル数であり第ｎ段のモジュールである第ｎ矩形シェル１４－１ｎ～１４－９ｎのシェル群を内蔵している。
　前記第ｎ矩形シェル１４－１ｎ～１４－９ｎでも前記第２矩形シェル１４－１ｂ～１４－９ｂと同様に、内周面を構成する集塵電極１２－６ｎに沿って流れる高濃度汚濁ガス流Ｇ－１３ｎが排出されてくるので、集合配管状の低濃度汚濁ガス導出部１１－４ｎをその後部に各々設けかつ集合させた高濃度汚濁ガス導出配管１１－６に流入させる構成となすとともに、図示しない分別集塵部のサイクロンにて前記煤塵や粉塵等のダストやＰＭをブロアにて運動エネルギーを付与して高効率に分離集塵除去して図示しない導出管へ排出される構成となしている。
　一方、前記各第ｎ矩形シェル１４－１ｎ～１４－９ｎの中央付近を前記汚濁ガスの流れ方向及び該流れ直角方向に各々所望の間隔を保持して複数配設されている前記放電電極１２－５ｎに沿って排出される低濃度汚濁ガス流Ｇ－１２ｎは、集合配管状の低濃度汚濁ガス導出部１１－５ｎをその後部に各々設けかつ集合させてその後方に連設した徐々に縮径する継管（図面省略）を介して流出管（図面省略）より煤塵や粉塵等のダストやＰＭが分離集塵除去された清浄な放出ガス流Ｇ－１５となって大気等に放出されるように構成されている。
　又、前記各集塵部１１－３ａ、１１－３ｂ、１１－３ｎは、前記各段のＥＳＰ１２ａ、１２ｂ、１２ｎを構成する放電電極１２－５ａ、１２－５ｂ、１２－５ｎ及び集塵電極１２－６ａ、１２－６ｂ、１２－６ｎを各々内蔵した各第１矩形シェル１４－１ａ～１４－９ａ、第２矩形シェル１４－１ｂ～１４－９ｂ、第ｎ矩形シェル１４－１ｎ～１４－９ｎを構成する前記集塵電極１２－６ａ、１２－６ｂ、１２－６ｎとの間隔は５０ｍｍ程度が、又、前記各第１矩形シェル１４－１ａ～１４－９ａ、第２矩形シェル１４－１ｂ～１４－９ｂ、第ｎ矩形シェル１４－１ｎ～１４－９ｎを構成する前記集塵電極１２－６ａ、１２－６ｂ、１２－６ｎ内面と高濃度汚濁ガス導出部１１－４ａ、１１－４ｂ、１１－４ｎとの各々の間隔は１０ｍｍ程度が各々好ましい。
　又、前記各集塵部１１－３ａ、１１－３ｂ、１１－３ｎには、その上流側に設けたシールエアー導入管部１２－１ａ、１２－１ｂ、１２－１ｎに垂設した電極支持棒１２－２ａ、１２－２ｂ、１２－２ｎ、該電極支持棒に設けた多数の電極ステー１２－３ａ、１２－３ｂ、１２－３ｎを介して多数の電極ホルダー１２－４ａ、１２－４ｂ、１２－４ｎにより、前記各第１矩形シェル１４－１ａ～１４－９ａ、第２矩形シェル１４－１ｂ～１４－９ｂ、第ｎ矩形シェル１４－１ｎ～１４－９ｎに内蔵された各々の前記汚濁ガスの流れ方向及び該流れ直角方向に複数の放電電極１２－５ａ、１２－５ｂ、１２－５ｎが設けられている。さらに、前記放電電極１２－５ａ、１２－５ｂ、１２－５ｎも、前記第１実施例装置の放電電極２－５と同様に、汚濁ガス中に直線状の針金、三角形状もしくは鋸刃状の板材等で造られており、汚濁ガス流に対する流過抵抗が可及的に小さくなるよう配慮したうえで多数突出した形状を呈した金属製の構造物を用いることができる。
　なお、各シェルから高濃度汚濁流が分岐流下することにより低濃度汚濁ガス流の流量は順次減少するので、第２段以降の集塵部では当該集塵部を順次小型化して流路断面積の減少やシェル数の減少等を行って集塵装置の小型化及び低廉化をはかってもよい。又、実施例では各モジュールがそれぞれ９個の矩形シェル群よりなる集塵装置を例示したが、モジュールを構成する矩形シェルの個数は特に限定するものではなく、集塵装置の規模に応じて適宜設定すればよい。
［実施例検証結果］
　次に、本発明の矩形断面ＥＳＰと従来技術の円形断面ＥＳＰの装置の大きさの比較を示し、本発明の優位性について説明する。
　以下に、船舶用ディーゼルエンジン向けに検証した結果の比較を示す。
＜エンジン条件＞
　・エンジン出力：２，５００ｋＷ
　・排ガス流量（ガス温度３００℃）：３０，０００ｍ３/Ｈｒ
　１．ＥＳＰ検証条件
　　●目標ＥＳＰ集塵率：５０％
　　●ＥＳＰ内排ガス流速：１０ｍ／ｓ
　２．検証結果
　　●検証した結果を表１に示す。　
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
　１．ＥＳＰ検証条件
　　●目標ＥＳＰ集塵率：８８％
　　●ＥＳＰ内排ガス流速：１０ｍ／ｓ
　２．検証結果
　　●検証した結果を表２に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
　上記の実施例１及び実施例２の検証結果から明らかのように、本発明の矩形断面ＥＳＰは従来の円形断面ＥＳＰに比べ装置の全長が減少するのみならず、全体容積も減少しており、本発明により装置の大幅な小型化がはかられることが明白である。従って、船舶のように限られたスペースにＥＳＰを設置する場合には、本発明の矩形断面ＥＳＰは特に優れた効果を発揮する。
１、１１ａ、１１ｂ、１１ｎ　　電気集塵装置
１－１　　導入管
１－２、１－８　　継管
１－３、１１－３、１１－３ａ、１１－３ｂ、１１－３ｎ　　集塵部
１－４、１１－４ａ、１１－４ｂ、１１－４ｎ　　高濃度汚濁ガス導出部
１－５、１１－５ａ、１１－５ｂ、１１－５ｎ　　低濃度汚濁ガス導出部
１－６、１１－６　　高濃度汚濁ガス導出配管
１－７、１１－７　　低濃度汚濁ガス導出配管
１－９　　導出管
２、１２ａ、１２ｂ、１２ｎ　　電気集塵機構（ＥＳＰ）
２－１、１２－１ａ、１２－１ｂ、１２－１ｎ　　シールエアー導入管部
２－２、１２－２ａ、１２－２ｂ、１２－２ｎ　　電極支持棒
２－３、１２－３ａ、１２－３ｂ、１２－３ｎ　　電極ステー
２－４、１２－４ａ、１２－４ｂ、１２－４ｎ　　電極ホルダー
２－５、１２－５ａ、１２－５ｂ、１２－５ｎ　　放電電極
２－６、１２－６ａ、１２－６ｂ、１２－６ｎ　　集塵電極
３　　分別集塵部
３－１　　サイクロン
３－２　　排出管
３－３　　ブロアー
４－１、４－２、４－３、４－４、４－５、４－６、４－７、４－８、４－９　　矩形シェル
１４－１ａ、１４－２ａ、１４－３ａ、１４－４ａ、１４－５ａ、１４－６ａ、１４－７ａ、１４－８ａ、１４－９ａ　　第１矩形シェル
１４－１ｂ、１４－２ｂ、１４－３ｂ、１４－４ｂ、１４－５ｂ、１４－６ｂ、１４－７ｂ、１４－８ｂ、１４－９ｂ　　第２矩形シェル
１４－１ｎ、１４－２ｎ、１４－３ｎ、１４－４ｎ、１４－５ｎ、１４－６ｎ、１４－７ｎ、１４－８ｎ、１４－９ｎ　　第ｎ矩形シェル
Ｇ－１　　汚濁ガス流
Ｇ－２、Ｇ－１２ａ、Ｇ－１２ｂ、Ｇ－１２ｎ　　低濃度汚濁ガス流
Ｇ－３、Ｇ－１３ａ、Ｇ－１３ｂ、Ｇ－１３ｎ　　高濃度汚濁ガス流
Ｇ－４　　サイクロン汚濁ガス流
Ｇ－５、Ｇ－１５　　放出ガス流

Claims (4)

  1. 　ディーゼルエンジン排ガス中のＰＭ、室内粉塵、排煙、ヒューム、塵埃等のダストを含有する汚濁ガスが流入する導入管の後流に、放電電極及び集塵電極よりなる静電気式の電気集塵機構を内蔵する集塵部を備えた電気集塵装置において、前記集塵部は、前記放電電極及び前記集塵電極を内蔵し汚濁ガスの流れ方向に直角な断面が矩形をなすとともに汚濁ガスの流れ方向に所定長さを有する矩形筒状体を少なくとも１個有し、前記矩形筒状体の平坦な４壁面を集塵電極とすると共に該集塵電極と放電間隔を保持して前記放電電極を前記矩形筒状体の中央付近に前記汚濁ガスの流れ方向及び該流れ直角方向に各々所定の間隔を保持して配置し、前記集塵電極に沿って流れるダスト等を高濃度に含有する高濃度汚濁ガス流を集合し排出する高濃度汚濁ガス導出部と、前記放電電極に沿って流れるダスト等を低濃度に含有する低濃度汚濁ガス流を集合し排出する低濃度汚濁ガス導出部を前記矩形筒状体の後部に各々設けると共に、前記高濃度汚濁ガス導出部の後流に高濃度汚濁ガス導出配管を設け、さらに前記高濃度汚濁ガス導出配管の後流に高濃度汚濁ガス流からダスト等を除去する分別集塵部を設けると共に該分別集塵部の後流に排出管を配設し、前記低濃度汚濁ガス導出部の後流に配設した低濃度汚濁ガス導出配管より低濃度汚濁ガスを放出ガス流として放出させる構成となしたことを特徴とする電気集塵装置。
  2. 　前記集塵部は、前記矩形筒状体を並列に複数積層した筒状体群よりなるモジュールにより構成され、かつ各々の前記矩形筒状体に前記高濃度汚濁ガス導出部及び前記低濃度汚濁ガス導出部が集合配管状に配設されていることを特徴とする請求項１に記載の電気集塵装置。
  3. 　ディーゼルエンジン排ガス、ＰＭ、室内粉塵、排煙、ヒューム、塵埃等のダストを含有する汚濁ガスが流入する導入管の後流に、放電電極及び集塵電極よりなる静電気式の電気集塵機構を内蔵する集塵部を複数備えた電気集塵装置において、前記各集塵部は、前記放電電極及び前記集塵電極を内蔵し汚濁ガスの流れ方向に直角な断面が矩形をなすとともに汚濁ガスの流れ方向に所望の長さを有する少なくとも一個の矩形筒状体を汚濁ガスの流れ方向に複数段配設し、前記矩形筒状体の平坦な４壁面を集塵電極とするとともに該集塵電極と放電間隔を保持して前記放電電極を前記矩形筒状体の中央付近に前記汚濁ガスの流れ方向及び該流れ直角方向に各々所定の間隔を保持して配置し、前記集塵電極に沿って流れるダスト等を高濃度に含有する高濃度汚濁ガス流を集合し排出する高濃度汚濁ガス導出部と、前記放電電極に沿って流れるダスト等を低濃度に含有する低濃度汚濁ガス流を集合し排出する低濃度汚濁ガス導出部を前記矩形筒状体の後部に各々設け、さらに前記高濃度汚濁ガス導出部の後流に高濃度汚濁ガス導出配管を接続するとともに、該高濃度汚濁ガス導出配管には排出管を有する分別集塵部を設けて高濃度汚濁ガス流からダスト等を除去せしめて放出させるように構成され、かつ前記低濃度汚濁ガス導出部を後段の矩形筒状体を有する集塵部に接続させて再浄化処理もしくは低濃度汚濁ガス導出管に接続させて低濃度汚濁ガス流を放出ガス流として放出させる構成となしたことを特徴とする電気集塵装置。
  4. 　前記集塵部は、前記矩形筒状体を並列に複数積層した筒状体群よりなるモジュールにより各々構成され、かつ各々の前記矩形筒状体に前記高濃度汚濁ガス導出部及び前記低濃度汚濁ガス導出部が集合配管状に配設されていることを特徴とする請求項３に記載の電気集塵装置。
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