特開 2023-183875 電気集塵装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023183875

(43)【公開日】2023-12-28

(54)【発明の名称】電気集塵装置

(51)【国際特許分類】

   B03C 3/70 20060101AFI20231221BHJP

   B03C 3/40 20060101ALI20231221BHJP

   F01N 3/02 20060101ALI20231221BHJP

【ＦＩ】

B03C3/70 Z

B03C3/40 A

F01N3/02 201

【審査請求】未請求

【請求項の数】10

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022097665

(22)【出願日】2022-06-16

(71)【出願人】

【識別番号】000005234

【氏名又は名称】富士電機株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100107766

【弁理士】

【氏名又は名称】伊東 忠重

(74)【代理人】

【識別番号】100070150

【弁理士】

【氏名又は名称】伊東 忠彦

(72)【発明者】

【氏名】早瀬 悠二

(72)【発明者】

【氏名】高野 哲美

(72)【発明者】

【氏名】広瀬 禎弥

【テーマコード（参考）】

3G190

4D054

【Ｆターム（参考）】

3G190AA12

3G190BA21

3G190BA38

3G190CA21

4D054AA03

4D054BA02

4D054BC18

4D054BC31

4D054CA11

4D054EA19

(57)【要約】

【課題】ディーゼルエンジンの燃焼による排ガス中の粒子状物質を捕集する電気集塵装置であって、碍子の表面に排ガス中の粒子状物質が付着することを低減し、碍子の絶縁性を維持する電気集塵装置を提供すること。
【解決手段】本発明の一態様は、ディーゼルエンジンの燃焼による排ガス中の粒子状物質を捕集する電気集塵装置であって、前記排ガスが流入する入口と前記排ガスが流出する出口とを有し、高電圧電極が配置された筒型の筐体と、前記筐体の側面に前記筐体の軸方向に間隔を空けて設けられ、気体を前記筐体の内部に供給する複数のエアパージ部と、前記複数のエアパージ部のそれぞれに設けられ、前記高電圧電極を支持する複数の碍子と、を備え、前記複数のエアパージ部のそれぞれに供給される前記気体の流量は、前記複数のエアパージ部のそれぞれの位置における前記排ガスの圧力に応じた流量となる。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

ディーゼルエンジンの燃焼による排ガス中の粒子状物質を捕集する電気集塵装置であって、
前記排ガスが流入する入口と前記排ガスが流出する出口とを有し、高電圧電極が配置された筒型の筐体と、
前記筐体の側面に前記筐体の軸方向に間隔を空けて設けられ、気体を前記筐体の内部に供給する複数のエアパージ部と、
前記複数のエアパージ部のそれぞれに設けられ、前記高電圧電極を支持する複数の碍子と、
を備え、
前記複数のエアパージ部のそれぞれに供給される前記気体の流量は、前記複数のエアパージ部のそれぞれの位置における前記排ガスの圧力に応じた流量となる電気集塵装置。

【請求項2】

前記複数のエアパージ部のそれぞれの圧力は、前記入口の圧力よりも高く、
前記排ガスの流通方向の最も下流側に位置する前記エアパージ部に供給される前記気体の流量は、前記排ガスの流通方向の上流側に隣接する前記エアパージ部に供給される前記気体の流量よりも大きく、
前記排ガスの流通方向の最も下流側に位置する前記エアパージ部を除いて、前記複数のエアパージ部に供給される前記気体の流量は、前記排ガスの流通方向の上流側から下流側に向かうに従い小さくなる請求項１に記載の電気集塵装置。

【請求項3】

前記エアパージ部は、Ｎ個（Ｎは２以上の整数）設けられ、
前記入口側から１番目、２～（Ｎ－２）番目、（Ｎ－１）番目、Ｎ番目の前記エアパージ部に供給される前記気体の流量の分配比は、１：０．５～０．７：０．２５～０．３５：０．４０～０．４５である請求項２に記載の電気集塵装置。

【請求項4】

前記Ｎ個のエアパージ部に前記気体を供給する気体供給部と、
前記Ｎ個のエアパージ部のそれぞれに接続され、前記気体供給部から供給された前記気体を流通させるＮ個の供給管と、
を備え、
前記入口側から１番目、２～（Ｎ－２）番目、（Ｎ－１）番目、Ｎ番目の前記エアパージ部に接続される前記供給管の断面積の比は、１：０．６５～０．８５：０．３～０．５：０．３～０．５である請求項３に記載の電気集塵装置。

【請求項5】

前記Ｎ個の供給管のうち、前記入口側から２～（Ｎ－２）番目の前記エアパージ部に接続される前記供給管それぞれの長さは、前記入口側から１番目の前記エアパージ部に接続される前記供給管の長さ及び前記入口側からＮ番目の前記エアパージ部に接続される前記供給管の長さのいずれよりも長い請求項４に記載の電気集塵装置。

【請求項6】

前記Ｎ個の供給管のそれぞれに設けられたＮ個のバルブと、Ｎ個の圧力計と、を備え、
前記入口側から１番目、２～（Ｎ－２）番目、（Ｎ－１）番目、Ｎ番目の前記エアパージ部に接続される前記供給管に設けられた前記バルブの開口率の比は、１：０．８～０．９：０．６５～０．７５：１である請求項４に記載の電気集塵装置。

【請求項7】

前記筐体内に設けられた、前記粒子状物質を帯電する帯電部と、
前記帯電部の前記出口側に連接し、帯電した前記粒子状物質を集塵する集塵部と、
を備え、
前記高電圧電極は、前記帯電部及び前記集塵部のそれぞれに設けられ、
前記集塵部に設けられた前記高電圧電極は、高電圧支持電極と、高電圧平板電極とを含み、
前記高電圧平板電極は、前記入口側から、（Ｎ－１）番目の前記エアパージ部とＮ番目の前記エアパージ部との間の前記筐体内に配置されている請求項３又は４に記載の電気集塵装置。

【請求項8】

前記気体供給部は、１つのブロワからなり、
前記ブロワと前記Ｎ個のエアパージ部との間に設けられた分流器を備える請求項４に記載の電気集塵装置。

【請求項9】

前記入口における前記排ガスの流量をＱｐ、前記入口の断面積をＳｇ、それぞれの前記エアパージ部の前記気体の流量をＱｐａ、それぞれの前記エアパージ部の断面積をＳｇａとしたとき、下記式（１）を満たす請求項１から３のいずれか一項に記載の電気集塵装置。
Ｑｐ／Ｓｇ ＜ Ｑｐａ／Ｓｇａ・・・（１）

【請求項10】

前記エアパージ部は、前記筐体に対して着脱可能である請求項１から３のいずれか一項に記載の電気集塵装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、電気集塵装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、接地電極と高電圧電極との間の電圧によってコロナ放電を発生させることにより、ガス中の粒子状物質を除去する電気集塵装置が知られている。このような電気集塵装置において、電気集塵装置の運転時、電気集塵装置内に流入するガス中の粒子状物質が、高電圧電極を絶縁支持する碍子に付着すると、粒子状物質を介して電気集塵装置の筐体にリーク電流が生じる。これに対して、碍子を碍子室内に収容し、碍子室へ外部から気体を加圧供給することにより、碍子室内に粒子状物質が流入することを防止するエアパージ方式が提案されている（例えば、特許文献１参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開平５－２１２３１３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかしながら、エアパージ方式を採用した従来の電気集塵装置は、ディーゼルエンジンの燃焼による排ガス中の粒子状物質を捕集する際、排ガスの脈動や温度分布により、排ガスの入口側と出口側とで圧力が変化するところ、いずれの位置においても一定の圧力又は流量でエアパージすることになる。よって、エアパージの圧力又は流量が不十分な位置において、碍子室内に粒子状物質が流入し碍子に付着して、電気集塵装置の筐体にリーク電流が生じる可能性がある。

【0005】

上記の点に鑑みて、本発明の一態様は、ディーゼルエンジンの燃焼による排ガス中の粒子状物質を捕集する電気集塵装置であって、碍子の表面における排ガス中の粒子状物質の付着を低減し、碍子の絶縁性を維持する電気集塵装置を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明の一態様は、ディーゼルエンジンの燃焼による排ガス中の粒子状物質を捕集する電気集塵装置であって、前記排ガスが流入する入口と前記排ガスが流出する出口とを有し、高電圧電極が配置された筒型の筐体と、前記筐体の側面に前記筐体の軸方向に間隔を空けて設けられ、気体を前記筐体の内部に供給する複数のエアパージ部と、前記複数のエアパージ部のそれぞれに設けられ、前記高電圧電極を支持する複数の碍子と、を備え、前記複数のエアパージ部のそれぞれに供給される前記気体の流量は、前記複数のエアパージ部のそれぞれの位置における前記排ガスの圧力に応じた流量となる。

【発明の効果】

【0007】

本発明の一態様によれば、ディーゼルエンジンの燃焼による排ガス中の粒子状物質を捕集する電気集塵装置であって、碍子の表面における排ガス中の粒子状物質の付着を低減し、碍子の絶縁性を維持する電気集塵装置を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】一実施形態による電気集塵装置の斜視図である。

【図2】図１のＸ－Ｙ断面を示す図である。

【図3】碍子の平面図である。

【図4】エアパージ部の拡大断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

以下、本発明を実施するための形態について図面を参照しながら説明する。なお、説明の理解を容易にするため、各図面において同一の構成要素に対しては同一の符号を付して、重複する説明は省略する場合がある。

【0010】

本発明の一実施形態による電気集塵装置について説明する。

【0011】

図１は、一実施形態による電気集塵装置１の斜視図であり、図２は、図１のＸ－Ｙ断面を示す図である。本発明の一実施形態による電気集塵装置１は、ディーゼルエンジンの燃焼による排ガス（排気ガス）中の粒子状物質を捕集する。排ガスは、例えば、船舶等の移動体に搭載されるエンジンから排出される排ガスである。移動体は、船舶に限定されず、車両等でもよい。粒子状物質は、例えば、ブラックカーボン等を含む。

【0012】

図１及び図２に示すように、電気集塵装置１は、排ガスＧが流入する入口２１と排ガスＧが流出する出口２２とを有し、高電圧電極３が配置された筒型の筐体２を備える。電気集塵装置１は、図２に示すように、筐体２内に設けられた、粒子状物質を帯電する帯電部１１と、この帯電部１１の出口２２側に連接し、帯電した粒子状物質を集塵する集塵部１２とを備える。高電圧電極３は、帯電部１１及び集塵部１２のそれぞれに設けられている。帯電部１１に設けられた高電圧電極３は、高電圧棘電極３１と、高電圧支持電極３３とを含んでいてよい。集塵部１２に設けられた高電圧電極３は、高電圧平板電極３２と、高電圧支持電極３４とを含んでいてよい。

【0013】

電気集塵装置１の集塵の動作について説明する。

【0014】

まず、ディーゼルエンジンから排出される排ガスＧが帯電部１１に供給される。帯電部１１では、排ガスＧの流通方向（Ｘ軸方向）と平行に接地電極６１及び高電圧棘電極３１が配置されている。よって、隣接する接地電極６１間の高電圧棘電極３１が配置された空間を排ガスＧが流れる。なお、排ガスＧの流通方向は、筐体２の軸方向（筐体２の軸に沿う方向）に相当する。

【0015】

そして、帯電部１１を流れる排ガスＧに含まれる粒子状物質は、コロナ放電によって発生した負イオン流により帯電されて集塵部１２に送られる。集塵部１２では、排ガスＧの流通方向と平行に接地電極６２及び高電圧平板電極３２が配置されている。よって、隣接する接地電極６２の高電圧平板電極３２が配置された空間を排ガスＧが流れるため、流路抵抗を低減した状態で排ガスＧを流すことができる。

【0016】

そして、接地電極６２及び高電圧平板電極３２間に供給される直流の高電圧によって、静電界が形成され、接地電極６２が、集塵部１２を流れる排ガスＧ中の帯電された粒子状物質をクーロン力により吸引して捕集する。

【0017】

帯電部１１は、筐体２の軸（排ガスＧの流通方向）に沿って配置された複数の平板状の接地電極６１と、隣接する接地電極６１の間のそれぞれに設けられた複数の高電圧棘電極３１と、複数の高電圧棘電極３１を支持する高電圧支持電極３３とを有する。高電圧棘電極３１と接地電極６１とは、筐体２の軸と直交する方向に所定距離、離隔して交互に配置されている。

【0018】

高電圧棘電極３１は、筐体２の軸に沿う棒状の中心導体と、中心導体の外周面に等間隔に、中心導体の外周面から突出してもう設けられた複数の棘状の電極と有していてよい。中心導体の断面形状は、円形であってよく、矩形であってもよい。高電圧棘電極３１は、接地電極６１と対向する位置に設けられている。

【0019】

高電圧支持電極３３は、金属等の導電性材料で構成され、複数の高電圧棘電極３１同士を電気的に接続する。図示しない高電圧電源が高電圧導入部１９に接続され、高電圧導入部１９から高電圧支持電極３３に高電圧が印加され、高電圧支持電極３３を介して、複数の高電圧棘電極３１に高電圧が印加されてよい。高電圧棘電極３１と接地電極６１との間には、例えば－９ｋＶの直流高電圧を供給し、高電圧棘電極３１で負のコロナ放電を行わせて、排ガスＧ中に含まれる粒子状物質を帯電させる。

【0020】

集塵部１２は、筐体２の軸に沿って配置された複数の平板状の接地電極６２と、隣接する接地電極６２の間のそれぞれに設けられた複数の平板状の高電圧平板電極３２と、複数の高電圧平板電極３２を支持する高電圧支持電極３４とを有する。高電圧平板電極３２と接地電極６２とは、筐体２の軸と直交する方向に所定距離、離隔して交互に配置されている。

【0021】

高電圧平板電極３２及び接地電極６２は、例えばステンレス鋼板で形成された平板状の電極から構成される。接地電極６２の形状は、筐体２の軸に直交する方向に開口を有する箱形状であってよい。接地電極６２の形状は、箱形状であることにより、内部の捕集空間に粒子状物質を捕集する捕集箱として機能する。接地電極６２は、箱形状を有する場合、筐体２の軸方向に沿う２つの面の少なくとも一方の面に複数の捕集開口が設けられていてよい。例えば、接地電極６２は、筐体２の軸方向に沿う２つの面の少なくとも一方の面がパンチングメタルであってよい。捕集開口は、高電圧平板電極３２と接地電極６２との間の空間と、接地電極６２の捕集空間とを接続する。排ガスＧ中の帯電された粒子状物質は、クーロン力により吸引され、捕集開口から接地電極６２である捕集箱内に入り捕集される。捕集開口は、円形の縁部を有していてよい。なお、接地電極６２の形状は、箱形状に限らず、１枚の平板状であってもよい。

【0022】

高電圧支持電極３４は、金属等の導電性材料で構成され、複数の高電圧平板電極３２同士を電気的に接続する。図示しない高電圧電源が高電圧導入部１９に接続され、高電圧導入部１９から高電圧支持電極３４に高電圧が印加され、高電圧支持電極３４を介して、複数の高電圧平板電極３２に高電圧が印加されてよい。高電圧平板電極３２と接地電極６２との間には、例えば－７．５ｋＶの直流高電圧を印加する。

【0023】

電気集塵装置１は、筐体２の側面を貫通して設けられ、帯電部１１の複数の高電圧棘電極３１を接続して支持する高電圧支持電極３３を有する。高電圧支持電極３３は、高電圧棘電極３１を挟んで一対設けられ、高電圧棘電極３１の両端をそれぞれ、接続して支持している。高電圧支持電極３３は、金属等の導電性材料で構成され、複数の高電圧棘電極３１同士を電気的に接続する。図示しない高電圧電源から高電圧支持電極３３に高電圧が印加され、高電圧支持電極３３を介して、複数の高電圧棘電極３１に高電圧が印加されてよい。

【0024】

また、電気集塵装置１は、筐体２の側面を貫通して設けられ、集塵部１２の複数の高電圧平板電極３２を接続して支持する高電圧支持電極３４を有する。高電圧支持電極３４は、高電圧平板電極３２を挟んで一対設けられ、高電圧平板電極３２の両端をそれぞれ、接続して支持している。高電圧支持電極３４は、金属等の導電性材料で構成され、複数の高電圧平板電極３２同士を電気的に接続する。図示しない高電圧電源から高電圧支持電極３４に高電圧が印加され、高電圧支持電極３４を介して、複数の高電圧平板電極３２に高電圧が印加されてよい。

【0025】

電気集塵装置１は、筐体２の側面に筐体２の軸方向に間隔を空けて設けられ、気体を筐体２の内部に供給する複数のエアパージ部４と、複数のエアパージ部４のそれぞれに設けられ、高電圧電極３を支持する複数の碍子５とを備えている。

【0026】

エアパージ部４は、筒型の形状を有し、筐体２内部と連通している。エアパージ部４は、筐体２とは別体であり、筐体２の側面に、例えばボルト及びナット等により締結して取り付けられている。即ち、エアパージ部４は、筐体２に対して着脱可能となっている。よって、碍子５が排ガスＧ中の粒子状物質によって汚損されることがあっても、エンジンを停止し電気集塵装置１を冷却した後、エアパージ部４を筐体２から取り外し、汚損された碍子５のみを新しい碍子５に交換することで、電気集塵装置１を容易に復旧させることができる。

【0027】

エアパージ部４の数は、高電圧支持電極３３、３４を支持する碍子５の数と同じである。エアパージ部４の数は、少なくとも３つ設けられていることが好ましい。エアパージ部４は、図２に示すように、筐体２の軸に対して対称に４対、即ち８つ設けられていてもよい。

【0028】

図３は、碍子５の平面図である。碍子５を構成する材料としては、例えば、ＰＥＥＫ樹脂、セラミック、高耐熱樹脂ＦＲＰ材等が挙げられる。碍子５は、図３に示すように、円盤状の形状を有し、中心軸に沿う方向に貫通する開口５１と、平面視で周縁部に設けられた複数の締結穴５２と、中心に設けられた１つの支持穴５３とを有する。開口５１は、エアパージ部４に導入された気体を流通させるための開口である。開口５１は、複数設けられていてよく、例えば、２つ、３つ、又は４つ設けられていてもよい。開口５１は、碍子５の中心に対して回転対称となる位置に設けられていてよく、本実施形態では、４つの開口５１が、４回対称となる位置に設けられている。締結穴５２は、碍子５をエアパージ部４の筐体に取り付ける際、ボルト等を嵌合させ締結可能な穴である。支持穴５３は、高電圧支持電極３３、３４を嵌合させ取り付けるための穴である。

【0029】

図４は、エアパージ部４７の拡大断面図である。図４に示すように、碍子５は、エアパージ部４７の気体の流入口４７１側において、碍子５の上面又は下面が筐体２の軸に沿うようにボルト及びナット等で締結して取り付けられている。そして、高電圧支持電極３４の端部が、碍子５の支持穴５３に嵌合することにより、碍子５は、高電圧支持電極３４を絶縁すると共に支持している。高電圧支持電極３４は、碍子５の支持穴５３に嵌合し、さらにネジ等により碍子５に固定されていてもよい。なお、エアパージ部４７と、碍子５及び高電圧支持電極３４の配置関係は、他のエアパージ部４１～４６、４８においても同様である。

【0030】

エアパージ部４は、接地電極としての給電管６３を有する。高電圧支持電極３４は、エアパージ部４の給電管６３の中央に配置され、給電管６３の内周面から均一な距離で離隔している。よって、複数のエアパージ部４１～４８において、高電圧支持電極３３、３４は同じ絶縁距離で支持されている。

【0031】

エアパージ部４の流入口４７１から導入された気体は、図４に矢印で示すように、碍子５の開口５１を通過し、給電管６３内部から筐体２の内部に向かって流れる。

【0032】

電気集塵装置１は、図２に示すように、複数のエアパージ部４（エアパージ部４１～４４）に気体を供給する気体供給部７と、複数のエアパージ部４のそれぞれに接続され、気体供給部７から供給された気体を流通させる複数の供給管８（供給管８１～８４）とを備えていてよい。換言すると、供給管８の一端は、エアパージ部４の流入口４７１に接続され、供給管８の他端は、気体供給部７に接続されていてよい。

【0033】

気体供給部７は、１つのブロワからなり、電気集塵装置１は、ブロワと複数のエアパージ部４との間に設けられた分流器１３を備えていてよい。換言すると、供給管８の一端は、エアパージ部４の流入口４７１に接続され、供給管８の他端は、分流器１３に接続されていてよい。電気集塵装置１は、１つのブロワを備えることにより、複数のエアパージ部に対して複数のブロアを用いた場合と比較して、製造コストを低減することができる。

【0034】

ブロワは、筐体２の入口２１における排ガスＧの圧力よりも高い排圧（静圧）を有することが好ましい。筐体２の入口２１における排ガスＧの圧力の平均値が、大気圧より数ｋＰａ高いことから、ブロワの排圧は、１０ｋＰａ以上であることが好ましい。これにより、各エアパージ部４１～４８と筐体２との境界において、排ガスＧの圧力よりもエアパージの圧力を高くすることができるため、排ガスＧ中の粒子状物質のエアパージ部４への流入が抑制され、粒子状物質の碍子５への付着が低減する。

【0035】

また、電気集塵装置１は、複数の供給管８のそれぞれに設けられた複数のバルブ９と、複数の圧力計１４とを備えていてよい。この構成により、電気集塵装置１は、気体供給部７の故障や電源喪失等、エンジンが稼働状態であるにも関わらず、エアパージが不良となった場合、圧力計１４の値により不良となったことを認知することができ、全てのバルブ９を閉鎖することで、気体供給部７、分流器１３、及び圧力計１４の機器類を保護することができる。

【0036】

バルブ９は、例えば、ボールバルブであってよく、供給管８の径と同じ口径を有することが好ましい。複数のバルブ９及び複数の圧力計１４は、分流器１３と複数のエアパージ部４との間の複数の供給管８のそれぞれに設けられていてよい。なお、エアパージ部４とバルブ９の間の供給管８は分岐しておらず、又エアパージ部４とバルブ９の間には計器は設けられていない。

【0037】

複数のエアパージ部４１～４８のそれぞれに供給される気体の流量は、複数のエアパージ部４１～４８のそれぞれの位置における排ガスＧの圧力に応じた流量となる。この構成により、排ガスＧの脈動等により筐体２内の位置によって異なる排ガスＧの圧力に応じて、エアパージ部４１～４８のそれぞれに供給される気体の流量を、排ガスＧがエアパージ部に流入しない流量となるよう個別に設定することができる。よって、碍子５の表面にディーゼルエンジンの燃焼による排ガスＧ中の粒子状物質が付着することを低減し、碍子５の絶縁性を維持することができる。なお、複数のエアパージ部４１～４８のそれぞれの位置における排ガスの圧力は、２箇所以上で同じであってもよく、この場合、複数のエアパージ部４１～４８のそれぞれに供給される気体の流量は、対応する２箇所以上で同じであってよい。

【0038】

複数のエアパージ部４１～４８のそれぞれの圧力は、入口２１の圧力よりも高いことが好ましい。また、排ガスＧの流通方向の最も下流側に位置するエアパージ部４４、４８に供給される気体の流量は、排ガスＧの流通方向の上流側に隣接するエアパージ部４３、４７に供給される気体の流量よりも大きいことが好ましい。さらに、排ガスＧの流通方向の最も下流側に位置するエアパージ部４４、４８を除いて、複数のエアパージ部４１～４３、４５～４７に供給される気体の流量は、排ガスＧの流通方向の上流側から下流側に向かうに従い小さくなることが好ましい。この場合、碍子５の表面にディーゼルエンジンの燃焼による排ガスＧ中の粒子状物質が付着することをより低減し、碍子５の絶縁性をより維持することができる。

【0039】

入口２１における排ガスＧの流量をＱｐ、入口２１の断面積をＳｇ、それぞれのエアパージ部４の気体の流量をＱｐａ、それぞれのエアパージ部４の断面積をＳｇａとしたとき、下記式（１）を満たすことが好ましい。
Ｑｐ／Ｓｇ ＜ Ｑｐａ／Ｓｇａ・・・（１）

【0040】

上記式を満たすことにより、排ガスＧ中の粒子状物質がエアパージ部４に流入することを抑制するため、碍子５に付着することをより低減し、碍子５の絶縁性をより維持することができる。

【0041】

エアパージ部４は、Ｎ個（Ｎは２以上の整数）設けられているとすると、入口２１側から１番目、２～（Ｎ－２）番目、（Ｎ－１）番目、Ｎ番目のエアパージ部４に供給される気体の流量の分配比は、１：０．５～０．７：０．２５～０．３５：０．４０～０．４５であることが好ましい。これにより、碍子５の表面にディーゼルエンジンの燃焼による排ガスＧ中の粒子状物質が付着することをより低減し、碍子５の絶縁性をより維持することができる。

【0042】

また、Ｎ個のエアパージ部４に気体を供給する気体供給部７と、Ｎ個のエアパージ部４のそれぞれに接続され、気体供給部７から供給された気体を流通させるＮ個の供給管８とを備える場合、入口２１側から１番目、２～（Ｎ－２）番目、（Ｎ－１）番目、Ｎ番目のエアパージ部４に接続される供給管８の断面積の比は、１：０．６５～０．８５：０．３～０．５：０．３～０．５であることが好ましい。また、それぞれの供給管８が接続される、分流器１３のそれぞれの接続口の断面積の比も、１：０．６５～０．８５：０．３～０．５：０．３～０．５であることが好ましい。これにより、規格内の供給管８又は分流器１３を利用することができるため、碍子５の表面にディーゼルエンジンの燃焼による排ガスＧ中の粒子状物質が付着することを低減すると共に、電気集塵装置１の製造コストを低減することができる。

【0043】

上述の断面積の比（１：０．６５～０．８５：０．３～０．５：０．３～０．５）を満たす供給管８を用いて、上述のＮ個のエアパージ部に供給される気体の流量の分配比（１：０．５～０．７：０．２５～０．３５：０．４０～０．４５）とするために、供給管８の長さを調整してもよく、バルブ９の開口率を調整してもよい。

【0044】

供給管８の長さを調整する場合、Ｎ個のエアパージ部４に接続されるＮ個の供給管８のうち、入口２１側から２～（Ｎ－２）番目のエアパージ部４に接続される供給管８の長さは、入口２１側から１番目のエアパージ部４に接続される供給管８の長さ及び入口２１側からＮ番目のエアパージ部４に接続される供給管８の長さのいずれよりも長いことが好ましい。これにより、碍子５の表面にディーゼルエンジンの燃焼による排ガスＧ中の粒子状物質が付着することをさらに低減し、碍子５の絶縁性をさらに維持することができる。なお、供給管８の長さとは、電気集塵装置１が、分流器１３を備える場合、分流器１３からエアパージ部４までの全長を意味する。電気集塵装置１が、分流器１３を備えない場合、供給管８の長さとは、気体供給部７からエアパージ部４までの全長を意味する。

【0045】

具体的には、例えば、入口２１側から１番目、２～（Ｎ－２）番目、（Ｎ－１）番目、Ｎ番目のエアパージ部４に接続されるＮ個の供給管８それぞれの長さの比は、１：１～１．２：１～１．３：０．５～０．６であってよい。

【0046】

一方、Ｎ個の供給管８のそれぞれに設けられたＮ個のバルブ９と、Ｎ個の圧力計１４とを備え、Ｎ個の供給管８の長さが同じで、Ｎ個のバルブ９の開口率を調整する場合、入口２１側から１番目、２～（Ｎ－２）番目、（Ｎ－１）番目、Ｎ番目の前記エアパージ部４に設けられたバルブ９の開口率の比は、１：０．８～０．９：０．６５～０．７５：１であることが好ましく、１：０．８５：０．７０：１であることがより好ましい。１番目、２～（Ｎ－２）番目、（Ｎ－１）番目、Ｎ番目の前記エアパージ部４に設けられたバルブ９の開口率の比が、１：０．８～０．９：０．６５～０．７５：１であることにより、碍子５の表面にディーゼルエンジンの燃焼による排ガスＧ中の粒子状物質が付着することをさらに低減し、碍子５の絶縁性をさらに維持することができる。

【0047】

エアパージ部４は、Ｎ個設けられているとすると、集塵部１２の高電圧平板電極３２は、入口２１側から、（Ｎ－１）番目のエアパージ部４とＮ番目のエアパージ部４との間の筐体２内に配置されていることが好ましい。これにより、排ガスＧの流速（圧力）が最も小さくなった位置に集塵部１２が配置されるため、排ガスＧ中の粒子状物質が集塵されやすく、碍子５の表面にディーゼルエンジンの燃焼による排ガスＧ中の粒子状物質が付着することをさらに低減し、碍子５の絶縁性をさらに維持することができる。

【実施例0048】

電気集塵装置１に、エアパージ部４を、筐体の軸に対して対称に４対、即ち８つ搭載した。ブロワとして、１０ｋＰａ以上の排圧を有するブロワを選定した。そして、全てのエアパージ部４１～４８の圧力が電気集塵装置１の入口２１における排ガスＧの圧力を上回るように設定した。電気集塵装置１の入口２１における排ガスＧの流量をＱｐ、入口２１の断面積をＳｇ、それぞれのエアパージ部４１～４８の気体の流量をＱｐａ、それぞれのエアパージ部４１～４８の断面積をＳｇａとしたとき、下記式（１）を満たすようにエアパージ部を設計した。
Ｑｐ／Ｓｇ ＜ Ｑｐａ／Ｓｇａ・・・（１）

【0049】

そして、熱流体解析より、筐体の軸に対して一方側に位置する４つのエアパージ部４５～４８に供給される気体の流量の分配比は、電気集塵装置１の入口２１側から順に、１：０．５７：０．２９：０．４３（以下、分配比（２）とする。）が好ましいことを見出した。なお、筐体の軸に対して他方側に位置する４つのエアパージ部４１～４４についても同様である。

【0050】

４つのエアパージ部４５～４８に接続される４つの供給管８１～８４それぞれの断面積の比は、経済合理性の観点から規格内の径の供給管を利用するため、電気集塵装置１の入口２１側から順に、１：０．７１：０．４３：０．４３とした。また、それぞれの供給管８１～８４が接続される、分流器１３の４つの接続口それぞれの断面積の比も、電気集塵装置１の入口２１側から順に、１：０．７１：０．４３：０．４３とした。なお、筐体２の軸に対して他方側に位置する４つのエアパージ部４１～４４に接続される供給管、及び当該供給管が接続される、分流器の４つの接続口についても同様にした。

【0051】

４つのエアパージ部４５～４８に接続される４つの供給管８１～８４のうち、電気集塵装置１の入口２１側から２番目のエアパージ部４２に接続される供給管８２の長さ及び３番目のエアパージ部４３に接続される供給管８３の長さを、入口２１側から１番目のエアパージ部４１に接続される供給管８１の長さ及び４番目のエアパージ部４４に接続される供給管８４の長さのいずれよりも長くすることにより、上述の分配比（２）を実現することができた。具体的には、４つのエアパージ部４１、４２、４３、４４に接続される４つの供給管８１、８２、８３、８４それぞれの長さの比は、入口２１側から順に、１：１．２：１．２：０．６とした。なお、筐体２の軸に対して他方側に位置する４つのエアパージ部４１～４４に接続される供給管についても同様にした。

【0052】

４つのエアパージ部４５～４８に接続される４つの供給管８１～８４の長さを同じ長さとし、４つのエアパージ部４に接続される供給管８１～８４に設けられた４つのバルブ９１、９２、９３、９４それぞれの開口率の比は、入口２１側から順に、１：０．８０：０．６７：１とすることにより、上述の分配比（２）を実現することができた。なお、筐体２の軸に対して他方側に位置する４つのエアパージ部４１～４４に接続される供給管に設けられた４つのバルブについても同様にした。

【0053】

本実施形態の電気集塵装置１は、船舶用電気集塵装置を含む。また、電気集塵装置１は、船舶の他、鉄道車両等の大型の車両用、発電用、産業用等のディーゼルエンジンに適用することができる。

【0054】

以上の通り、実施形態を説明したが、上記実施形態は、例として提示したものであり、上記実施形態により本発明が限定されるものではない。上記実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の組み合わせ、省略、置き換え、変更などを行うことが可能である。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると共に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

【符号の説明】

【0055】

１ 電気集塵装置
２ 筐体
２１ 入口
２２ 出口
３ 高電圧電極
３１ 高電圧棘電極
３２ 高電圧平板電極
３３、３４ 高電圧支持電極
４、４１、４２、４３、４４、４５、４６、４７、４８ エアパージ部
４７１ 流入口
５ 碍子
５１ 開口
５２ 締結穴
５３ 支持穴
６ 接地電極
６１、６２ 接地電極
６３ 給電管
７ 気体供給部
８、８１、８２、８３、８４ 供給管
９、９１、９２、９３、９４ バルブ
１１ 帯電部
１２ 集塵部
１３ 分流器
１４ 圧力計
１９ 高電圧導入部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】