特開 2023-183876 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】P2023183876

(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 3/40 20060101AFI20231221BHJP

   F01N 3/02 20060101ALI20231221BHJP

【ＦＩ】

B03C3/40 Z

B03C3/40 A

F01N3/02 201

【審査請求】未請求

【請求項の数】9

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022097666

(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】広瀬 禎弥

(72)【発明者】

【氏名】早瀬 悠二

(72)【発明者】

【氏名】高野 哲美

【テーマコード（参考）】

3G190

4D054

【Ｆターム（参考）】

3G190AA12

3G190BA21

3G190BA41

3G190CA21

4D054AA03

4D054BA02

4D054BC18

4D054BC31

4D054BC40

(57)【要約】

【課題】高電圧平板電極の熱膨張による変形を抑制し、高電圧平板電極と接地電極との間のギャップを維持する電気集塵装置を提供すること。
【解決手段】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する筒型の筐体と、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、前記集塵部は、複数の高電圧平板電極と、前記高電圧平板電極と離隔して配置された複数の接地電極と、前記複数の高電圧平板電極を支持する高電圧支持電極とを有し、前記複数の高電圧平板電極及び前記複数の接地電極は、前記排ガスの流通方向と直交する方向に並列に配置され、前記高電圧支持電極は、前記複数の高電圧平板電極を接続し、前記複数の高電圧平板電極のそれぞれを１点で支持する。
【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する筒型の筐体と、
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、
前記集塵部は、複数の高電圧平板電極と、前記高電圧平板電極と離隔して配置された複数の接地電極と、前記複数の高電圧平板電極を支持する高電圧支持電極とを有し、
前記複数の高電圧平板電極及び前記複数の接地電極は、前記排ガスの流通方向と直交する方向に並列に配置され、
前記高電圧支持電極は、前記複数の高電圧平板電極を接続し、前記複数の高電圧平板電極のそれぞれを１点で支持する電気集塵装置。

【請求項2】

前記高電圧平板電極と直交する方向から見たとき、
前記接地電極は、前記高電圧平板電極の外縁よりも内側に位置し、前記高電圧支持電極は、前記接地電極の外縁より外側において、前記高電圧平板電極を支持する請求項１に記載の電気集塵装置。

【請求項3】

前記高電圧支持電極は、前記接地電極の外縁より外側において、前記高電圧平板電極の中央部を支持する請求項２に記載の電気集塵装置。

【請求項4】

前記高電圧平板電極は、前記高電圧支持電極が通過する貫通開口を有し、
前記高電圧支持電極は、１本の棒状の形状を有し、前記貫通開口を通過し、前記排ガスの流通方向と直交する方向に延伸する請求項３に記載の電気集塵装置。

【請求項5】

前記複数の高電圧平板電極及び前記高電圧支持電極は、１つの高電圧電極ユニットを構成し、
前記高電圧電極ユニットは、前記排ガスの流通方向に沿って複数設けられ、
隣接する前記高電圧電極ユニットの前記高電圧平板電極は、重なっている請求項４に記載の電気集塵装置。

【請求項6】

前記集塵部は、前記複数の高電圧平板電極を保持するガイドを有し、
前記ガイドは、前記高電圧支持電極と対向する平面上に設けられ、前記高電圧平板電極の端部を収容する溝部を有し、
前記溝部の底面と前記高電圧平板電極の端部は、離隔している請求項５に記載の電気集塵装置。

【請求項7】

前記ガイドは、１つの前記高電圧電極ユニットに少なくとも１個設けられている請求項６に記載の電気集塵装置。

【請求項8】

前記ガイドは、隣接する２つの前記高電圧電極ユニットの間に、少なくとも１個設けられている請求項６又は７に記載の電気集塵装置。

【請求項9】

前記ガイドは、２個以上設けられ、
前記筐体の軸に直交する方向における、前記ガイドと前記高電圧支持電極との間隔、及び、前記筐体の軸方向における、前記ガイド同士の間隔をＬ、前記高電圧平板電極と前記接地電極との間隔をｄ、前記高電圧平板電極を構成する材料の熱膨張係数をα、前記高電圧平板電極の温度変化をΔＴとしたとき、下記式（１）を満たす請求項８に記載の電気集塵装置。

【数1】

【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機の電極に用いられる平板電極は、電極自体の重量や振動を考慮して２点以上で支持することが一般的である。

【0003】

例えば、特許文献１には、複数の平板状の集塵電極（接地電極）、複数の平板状の加電電極、第１スリーブ、第２スリーブ、第１支持棒、第２支持棒、第１ナット、第２ナットを含む電気集塵装置が開示されている。第１支持棒は、各集塵電極および各第１スリーブに共通に挿通され、軸線方向両端部にねじ部が設けられる。また、第２支持棒は、各加電電極および各第２スリーブに共通に挿通され、軸線方向両端部にねじ部が設けられる。第１および第２支持棒は、両側に配置される一対の電極主板に形成される透孔をそれぞれ挿通し、各ねじ部が外側方に突出している。これらのねじ部には、第１および第２ナットが螺着され、その締付け力によって各集塵電極および各加電電極が上段、中段、下段において複数点で結束され、１つの電極ユニットを構成している。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２００６－７１１２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかしながら、従来の電気集塵装置では、船舶等の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の集塵に適用した場合、最大で４００℃付近の高温にさらされるところ、平板電極は、２点以上で支持されているため、熱膨張による伸びに対して拘束され、電極間のギャップ方向に湾曲し変形する。特に、高電圧電極としての平板電極は、より温度が高くなり変形し易い。平板電極が変形し、電極間のギャップが変化すると、電気集塵装置の集塵性能が低下する可能性がある。さらに、平板電極の変形が進展して電極間のギャップがなくなり、高電圧電極と接地電極とが接触すると、電界をかけることができなくなり、電気集塵装置は、集塵機能を喪失する可能性がある。

【0006】

上記の点に鑑みて、本発明の一態様は、高電圧平板電極の熱膨張による変形を抑制し、高電圧平板電極と接地電極との間のギャップ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】

【0007】

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する筒型の筐体と、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、前記集塵部は、複数の高電圧平板電極と、前記高電圧平板電極と離隔して配置された複数の接地電極と、前記複数の高電圧平板電極を支持する高電圧支持電極とを有し、前記複数の高電圧平板電極及び前記複数の接地電極は、前記排ガスの流通方向と直交する方向に並列に配置され、前記高電圧支持電極は、前記複数の高電圧平板電極を接続し、前記複数の高電圧平板電極のそれぞれを１点で支持する電気集塵装置である。

【発明の効果】

【0008】

本発明の一態様によれば、高電圧平板電極の熱膨張による変形を抑制し、高電圧平板電極と接地電極との間のギャップを維持する電気集塵装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】第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断面における帯電部及び集塵部を模式的に示す図である。

【図3】第一実施形態による電気集塵装置の集塵部を示す平面図である。

【図4】第一実施形態による電気集塵装置の集塵部を示す側面図である。

【図5】第二実施形態による電気集塵装置の集塵部を示す平面図である。

【図6】第三実施形態による電気集塵装置の集塵部を示す正面図である。

【図7】第三実施形態による電気集塵装置の集塵部を示す平面図である。

【図8】第三実施形態による電気集塵装置の集塵部を示す側面図である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

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。

【0011】

＜第一実施形態＞
図１は、第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断面における帯電部１１及び集塵部１２を模式的に示す図である。本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とを有する筒型の筐体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。

【0013】

電気集塵装置１は、筐体２の側面に筐体２の軸方向（筐体２の軸に沿う方向、又はＸ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、後述する高電圧棘電極３１及び高電圧平板電極３２を支持する複数の碍子（図示なし）とを備えている。エアパージ部４は、少なくとも４つ設けられていることが好ましい。エアパージ部４は、図１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。

【0014】

帯電部１１は、筐体２の軸に沿って（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。

【0015】

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。

【0016】

帯電部１１は、複数の高電圧棘電極３１を支持する図示しない高電圧支持電極を有する。高電圧支持電極は、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２に示す高電圧電源５１が、図１に示す高電圧導入部１９に接続され、高電圧導入部１９から高電圧支持電極に高電圧が印加され、高電圧支持電極を介して、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。なお、高電圧電極の形状は、高電圧棘電極３１の形状に限らず、平板状であってもよい。

【0017】

集塵部１２は、複数の平板状の高電圧平板電極３２と、高電圧平板電極３２と離隔して配置された複数の接地電極６２とを有する。複数の高電圧平板電極３２及び複数の接地電極６２は、排ガスＧの流通方向と直交する方向に並列に配置されている。換言すると、複数の平板状の高電圧平板電極３２が、隣接する接地電極６２の間のそれぞれに配置され、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。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、又はＸ軸方向）に相当する。

【0018】

次に、電気集塵装置１の集塵の動作について説明する。

【0019】

まず、図２に示すように、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。

【0020】

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間の高電圧平板電極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。

【0021】

そして、接地電極６２と高電圧平板電極３２の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。

【0022】

次に、集塵部１２について、詳細に説明する。図３は、第一実施形態による電気集塵装置１の集塵部１２を示す平面図であり、図４は、第一実施形態による電気集塵装置１の集塵部１２を示す側面図である。

【0023】

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を有していてよい。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６２１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構成されていてよい。捕集開口６２1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６２１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６２１は、図４に示すように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。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。

【0024】

集塵部１２は、複数の高電圧平板電極３２を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、複数の高電圧平板電極３２を接続し、複数の高電圧平板電極３２のそれぞれを１点で支持する。この構成により、高電圧平板電極３２は、例えば、ディーゼルエンジンの稼働下において、熱膨張により伸びても拘束されないため、高電圧平板電極３２と接地電極６２との間のギャップ方向に湾曲することを抑制することができる。よって、電気集塵装置１は、高電圧平板電極３２の熱膨張による変形を抑制し、高電圧平板電極３２と接地電極６２との間のギャップを維持することができる。

【0025】

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２に示す高電圧電源５２が、図１に示す高電圧導入部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。

【0026】

図４に示すように、高電圧平板電極３２に直交する方向（Ｙ軸方向）から見たとき、接地電極６２は、高電圧平板電極３２の外縁よりも内側に位置し、高電圧支持電極３４は、接地電極６２の外縁より外側において、高電圧平板電極３２を支持することが好ましい。換言すると、接地電極６２の外形の寸法は、高電圧平板電極３２の外形の寸法よりも小さく、高電圧支持電極３４は、接地電極６２の外縁より外側において、高電圧平板電極３２を支持することが好ましい。即ち、高電圧支持電極３４は、接地電極６２を回避し、接地電極６２を貫通しない位置に設けられている。高電圧支持電極３４が、接地電極６２を貫通する構成の場合、高電圧支持電極３４と接地電極６２との間に不平等電界場が形成され、粒子状物質を捕集するための静電界の形成を妨害する。本実施形態の電気集塵装置１は、高電圧支持電極３４が、接地電極６２を貫通しない位置に設けられていることにより、不平等電界場の形成を抑制し、集塵部１２の集塵性能を維持しつつ、複数の高電圧平板電極３２を１点で支持することができる。

【0027】

高電圧支持電極３４は、高電圧平板電極３２の中央部を支持することが好ましい。換言すると、高電圧支持電極３４は、高電圧平板電極３２のＸ軸方向を二等分する中心線上を支持することが好ましい。この構成により、複数の高電圧平板電極３２のそれぞれを１点で安定して支持することができる。よって、電気集塵装置１は、高電圧平板電極３２の熱膨張による変形をより抑制し、高電圧平板電極３２と接地電極６２との間のギャップをより維持することができる。

【0028】

高電圧平板電極３２は、高電圧支持電極３４が通過する貫通開口を有し、高電圧支持電極３４は、１本の棒状の形状を有し、貫通開口を通過し、図３に示すように、排ガスＧの流通方向と直交する方向に延伸することが好ましい。この構成により、高電圧支持電極３４は、複数の高電圧平板電極３２のそれぞれを１点で容易に支持することができる。よって、電気集塵装置１は、高電圧平板電極３２の熱膨張による変形をより抑制し、高電圧平板電極３２と接地電極６２との間のギャップをより維持することができる。

【0029】

複数の高電圧平板電極３２を支持する構成の他の例では、高電圧支持電極３４は、複数の把持部を有し、高電圧支持電極３４の複数の把持部のそれぞれは、複数の高電圧平板電極３２のそれぞれの１点を把持していてもよい。具体的には、把持部は、フック等の吊り金具、又はクリップ等の開閉可能な弾性部材であってよい。把持部がフックである場合、フックを高電圧平板電極３２の貫通開口に引っ掛けることにより、複数の高電圧平板電極３２のそれぞれを１点で支持することができる。又、把持部がクリップである場合、高電圧平板電極３２は貫通開口を有していなくてもよく、クリップで高電圧平板電極３２を挟むことにより、複数の高電圧平板電極３２のそれぞれを１点で支持することができる。

【0030】

なお、帯電部１１の高電圧電極として、高電圧棘電極３１に替えて高電圧平板電極を用いた場合、複数の高電圧平板電極を支持する構成として、上述の集塵部１２の複数の高電圧平板電極３２を支持する構成と同様の構成を適用してもよい。具体的には、帯電部１１は、複数の高電圧平板電極を支持する高電圧支持電極を有していてよく、高電圧支持電極は、複数の高電圧平板電極を接続し、複数の高電圧平板電極のそれぞれを１点で支持していてよい。

【0031】

＜第二実施形態＞
図５は、第二実施形態による電気集塵装置１の集塵部１２を示す平面図である。第二実施形態による電気集塵装置１は、第一実施形態の集塵部１２を直列に拡張した構成を有する。複数の高電圧平板電極３２及び１つの高電圧支持電極３４は、１つの高電圧電極ユニットＵを構成していてよい。また、高電圧電極ユニットＵは、排ガスＧの流通方向に沿って複数設けられ、隣接する高電圧電極ユニットＵの高電圧平板電極３２は、重なっていてよい。具体的には、集塵部１２は、隣接する高電圧電極ユニットＵの高電圧平板電極３２の互いの端部が重なった接続部３２１を有する。接続部３２１では、隣接する高電圧電極ユニットＵの高電圧平板電極３２の端部同士は、接触し、互いに接触面上を摺動可能な状態である。換言すると、隣接する高電圧電極ユニットＵの高電圧平板電極３２の端部同士は、接触し、且つ固定されていない。そして、高電圧電極ユニットＵは、排ガスＧの流通方向に沿って、直列に接続されている。

【0032】

この構成により、高電圧平板電極３２は、熱膨張により伸びても、隣接する高電圧電極ユニットＵの高電圧平板電極３２の端部同士が突き合わされて干渉することがなく、高電圧平板電極３２と接地電極６２との間のギャップ方向に湾曲することを抑制することができる。よって、電気集塵装置１は、高電圧平板電極３２と接地電極６２との間のギャップ方向における、高電圧平板電極３２の熱膨張による変形を抑制し、高電圧平板電極３２と接地電極６２との間のギャップを維持した上で、排ガスの処理容量の増加に応じて集塵部１２を容易に拡張することができる。別の観点では、集塵部１２の高電圧平板電極３２は、排ガスの処理容量の増加に応じて長尺化するところ、高電圧電極ユニットＵ毎に分割することにより、高電圧平板電極３２と接地電極６２との間のギャップ方向における、高電圧平板電極３２の熱膨張による変形を抑制し、高電圧平板電極３２と接地電極６２との間のギャップを維持することができる。このように、集塵部１２を排ガスＧの流通方向に延長することにより、排ガスの処理容量の増加に応じて電気集塵装置１の集塵性能を向上させることができる。

【0033】

一方、集塵部１２を排ガスＧの流通方向と直交する方向に、並列に拡張する場合、筐体２の断面積を増やす必要がある。筐体２の断面積が増えると、筐体２内の圧力が低下する。これに対して、本実施例の電気集塵装置１は、集塵部１２を排ガスＧの流通方向に沿って直列に延長することにより、筐体２の断面積を維持したまま、排ガスの処理容量の増加に応じて集塵部１２を容易に拡張することができるため、筐体２内の圧力を維持することができる。

【0034】

また、隣接する高電圧電極ユニットＵの高電圧平板電極３２の端部同士の間に隙間が生じないため、接続部３２１の電界分布が一様となり、集塵部１２の集塵性能を維持しつつ、排ガスの処理容量の増加に応じて集塵部１２を容易に拡張し、電気集塵装置１の集塵性能を向上させることができる。

【0035】

隣接する高電圧電極ユニットＵの高電圧平板電極３２は、筐体２の軸と直交する方向（Ｙ軸方向）における配置が交互となるよう重なっていてよい。この構成により、電気集塵装置１は、高電圧平板電極３２と接地電極６２との間のギャップ方向における、高電圧平板電極３２の熱膨張による変形をより抑制し、高電圧平板電極３２と接地電極６２との間のギャップをより維持した上で、排ガスの処理容量の増加に応じて集塵部１２を容易に拡張することができる。

【0036】

なお、接地電極６２は、複数の高電圧電極ユニットＵを横断する共通の部材であってよく、１つの高電圧電極ユニットＵ毎に設けられていてもよい。

【0037】

＜第三実施形態＞
図６は、第三実施形態による電気集塵装置１の集塵部１２を示す正面図であり、図７は、第三実施形態による電気集塵装置１の集塵部を示す平面図であり、図８は、第三実施形態による電気集塵装置１の集塵部を示す側面図である。

【0038】

集塵部１２は、図６から図８に示すように、複数の高電圧平板電極３２を保持するガイド１５を有していてよい。第三実施形態による電気集塵装置１は、ガイド１５以外の構成は、第一実施形態又は第二実施形態と同様である。ガイド１５としては、丸棒、パイプ材等を用いることができる。ガイド１５を構成する材料としては、ステンレス鋼等の耐腐食性を有する材料が好ましい。

【0039】

ガイド１５は、図６に示すように、高電圧支持電極３４と対向する平面上に設けられ、高電圧平板電極３２の端部を収容する溝部１５１を有する。また、溝部１５１の底面と高電圧平板電極３２の端部は、離隔している。複数の高電圧平板電極３２は、高電圧支持電極３４により１点で支持されている。支持が片持ちであると、支持されている側と対向する平面上において、高電圧平板電極３２が、排ガスの脈動等により高電圧平板電極３２と接地電極６２との間のギャップ方向（Ｙ軸方向）に振れ易くなる。本実施形態の電気集塵装置１は、ガイド１５により高電圧平板電極３２のギャップ方向の振れを規制することができるため、排ガスの脈動等による高電圧平板電極３２の振れを抑制することができる。また、溝部１５１の底面と高電圧平板電極３２の端部が離隔していることにより、高電圧平板電極３２が、熱膨張により伸びても、ガイド１５の底面と当接し座屈することを抑制し、高電圧平板電極３２と接地電極６２との間のギャップ方向に湾曲することを抑制することができる。よって、電気集塵装置１は、高電圧平板電極３２と接地電極６２との間のギャップ方向における、高電圧平板電極３２の熱膨張による変形をより抑制し、高電圧平板電極３２と接地電極６２との間のギャップをより維持することができる。

【0040】

ガイド１５は、具体的には、図８に示すように、高電圧平板電極３２と直交する方向から見たとき、接地電極６２の外縁より外側において、高電圧平板電極３２を保持していてよい。即ち、ガイド１５は、接地電極６２を回避し、接地電極６２を貫通しない位置に設けられている。ガイド１５が、接地電極６２を貫通する構成の場合、ガイド１５と接地電極６２との間に不平等電界場が形成され、粒子状物質を捕集するための静電界の形成を妨害する。本実施形態の電気集塵装置１は、ガイド１５が、接地電極６２を貫通しない位置に設けられていることにより、不平等電界場の形成を抑制し、集塵部１２の集塵性能を維持しつつ、高電圧平板電極３２の振れを抑制すると共に、高電圧平板電極３２と接地電極６２との間のギャップを維持することができる。

【0041】

ガイド１５は、１つの高電圧電極ユニットＵに少なくとも１個設けられていることが好ましい。これにより、集塵部１２が拡張されても、高電圧平板電極３２と接地電極６２との間のギャップ方向への高電圧平板電極３２の振れをより抑制することができる。図７に示す例では、ガイド１５は、１つの高電圧電極ユニットＵに２個設けられており、隣接する２つの高電圧電極ユニットＵで１つのガイド１５を共有している。

【0042】

ガイド１５は、隣接する２つの高電圧電極ユニットＵの間に、少なくとも１個設けられていることが好ましい。これにより、接続部３２１において、隣接する高電圧電極ユニットＵの高電圧平板電極３２は、重なった状態を維持することができる。よって、集塵部１２が拡張されても、高電圧平板電極３２が高電圧平板電極３２と接地電極６２との間のギャップ方向に湾曲することを抑制すると共に、高電圧平板電極３２と接地電極６２との間のギャップ方向への高電圧平板電極３２の振れをさらに抑制することができる。

【0043】

なお、図７及び図８で示す例では、複数の高電圧電極ユニットＵを有する第二実施形態の集塵部１２にガイド１５を設ける例を示したが、単一の高電圧平板電極３２及び高電圧支持電極３４からなる第一実施形態の集塵部１２にガイド１５を設けてもよい。

【0044】

ガイド１５は、図８に示すように、２個以上設けられ、筐体２の軸に直交する方向における、ガイド１５と高電圧支持電極３４との間隔、及び、筐体２の軸方向（Ｘ軸方向）における、ガイド１５同士の間隔をＬ、高電圧平板電極３２と接地電極６２との間隔をｄ、高電圧平板電極３２を構成する材料の熱膨張係数をα、高電圧平板電極３２の温度変化をΔＴとしたとき、下記式（１）を満たすことが好ましい。なお、ガイド１５と高電圧支持電極３４との間隔Ｌとは、ガイド１５の中心と高電圧支持電極３４の中心との間隔を意味する。ガイド１５同士の間隔をＬとは、隣接するガイド１５の中心間の間隔を意味する。

【0045】

【数1】

【0046】

例えば、高電圧支持電極３４を構成する材料をＳＵＳ３０４（４００℃での熱膨張係数１８．４×１０^－６[１／℃]）とし、高電圧平板電極３２と接地電極６２との間のギャップを３０ｍｍとした場合、高電圧平板電極３２の温度変化が４００℃のとき、Ｌ＜４９３ｍｍとなる。

【0047】

高電圧平板電極３２は、熱膨張により伸びて、ガイド１５と当接することにより座屈し、高電圧平板電極３２と接地電極６２との間のギャップ方向に湾曲する場合がある。このような場合においても、上記式（１）を満たすことにより、高電圧平板電極３２と接地電極６２との間のギャップがなくなり、高電圧平板電極３２と接地電極６２とが接触することを回避することができる。よって、電気集塵装置１は、高電圧平板電極３２と接地電極６２との間に電界がかけられず、集塵機能を喪失することを防ぐことができる。

【0048】

なお、図８に示す例では、筐体２の軸に直交する方向（Ｚ軸方向）において、一方側（上方側）に高電圧支持電極３４、他方側（下方側）にガイド１５が配置されているが、他方側（上方側）にガイド１５、一方側（下方側）に高電圧支持電極３４が配置されていてもよい。

【0049】

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。

【0050】

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】

【0051】

１ 電気集塵装置
１１ 帯電部
１２ 集塵部
１５ ガイド
１５１ 溝部
１９ 高電圧導入部
２ 筐体
２１ 入口
２２ 出口
３１ 高電圧棘電極
３２ 高電圧平板電極
３２１ 接続部
３４ 高電圧支持電極
４ エアパージ部
５１、５２ 高電圧電源
６１、６２ 接地電極
６２１ 捕集開口
Ｕ 高圧電極ユニット

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】