排ガス処理装置
【課題】排ガスの流れに沿った方向成分のイオン風の流れに対する圧力損失を低減させ、同一エネルギーにおけるイオン風の入り込み量を増加させ、ＰＭの捕集及び凝集効果を促進させることが可能な排ガス処理装置を提供することにある。
【解決手段】筒形状をなす外殻１と、外殻１内に沿って配置され、開口を有する集塵極及び集塵フィルタ層からなる集塵フィルタ装置２と、集塵フィルタ装置２の内側に形成され、ＰＭを含む排ガスが流れる排ガス通路７と、排ガス通路７中に設置され、電圧が印加されたときに集塵フィルタ装置２との間に排ガス流と直交する方向に２次流れを誘起形成するイオン風３０を発生させる放電電極４０とを備えた排ガス処理装置５０において、集塵極及び集塵フィルタ層は、一体化された１層の構造体であり、排ガス流の方向へ沿って延在し、かつ周方向に間隔を開けて配置される複数の細線ワイヤ１２により構成されている。
【解決手段】筒形状をなす外殻１と、外殻１内に沿って配置され、開口を有する集塵極及び集塵フィルタ層からなる集塵フィルタ装置２と、集塵フィルタ装置２の内側に形成され、ＰＭを含む排ガスが流れる排ガス通路７と、排ガス通路７中に設置され、電圧が印加されたときに集塵フィルタ装置２との間に排ガス流と直交する方向に２次流れを誘起形成するイオン風３０を発生させる放電電極４０とを備えた排ガス処理装置５０において、集塵極及び集塵フィルタ層は、一体化された１層の構造体であり、排ガス流の方向へ沿って延在し、かつ周方向に間隔を開けて配置される複数の細線ワイヤ１２により構成されている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ディーゼルエンジン、ガソリンエンジン等の排ガス中に含まれる粒子状物質（パティキュレートマター、以下ＰＭという）などの除去を行う排ガス処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、ディーゼルエンジン等の排ガス中のＰＭを除去して浄化処理を行うには、黒煙除去装置であるディーゼルパティキュレートフィルタ（以下、ＤＰＦという）が利用されている。しかしながら、かかるＤＰＦには、フィルタ故に次のような問題点がある。
すなわち、経時的に、フィルタの目詰まりによる圧力損失が上昇し、定期的に目詰まりの除去再生を行わないと、フィルタの目詰まりにより排気側に負荷が掛かり燃料消費率が上昇するとともに、エンジン出力の低下を来たす、などの悪影響を及ぼすことになる。しかも、このフィルタの目詰まりがさらに進行すると、エンジン停止の事態が発生するおそれがある。
【０００３】
そこで、先行技術として、コロナ放電を用いた電気式集塵装置が開発されている（例えば、特許文献１参照）。この特許文献１の電気式集塵装置は、コロナ放電に伴って発生するイオン風を有効に利用して、ＰＭを低圧力損失で処理するタイプである。
図６は、特許文献１に開示された電気式集塵装置の例を示す概略断面図である。
図６において、集塵装置１００は、筒状の外殻１と、放電極主部４及び放電極放電部３からなる放電電極４０と、開口を有する集塵極及び集塵フィルタ層からなる集塵フィルタ装置２とを備えている。放電電極４０は、高圧導線５ａ及び碍子５を介して高電圧発生装置２０に接続されている。また、碍子５は、碍子室６内に収納されている。
【０００４】
上記外殻１は筒状に形成され、その内部はＰＭを含む排ガスが流れる排ガス通路７となっており、排ガスは、排ガス通路７を放電電極４０に沿って、図６中の矢印のように流れるようになっている。このため、放電電極４０は、排ガス通路７の中央に排ガス流の方向へ沿って延在する放電極主部４と、該放電極主部４から排ガス通路７を横切って集塵フィルタ装置２の側に向かって延びる刺状に形成された複数の放電極放電部３とから構成されている。
【０００５】
このような集塵装置１００においては、高電圧発生装置２０からの高電圧を、高圧導線５ａを介して放電電極４０に印加すると、放電極主部４及び複数の放電極放電部３から集塵フィルタ装置２の集塵極に向けて飛び出すイオンに誘起されたイオン風が生じる。これによって、排ガス流中に含まれるＰＭは集塵極を通り、該ＰＭはガスとともに集塵極の外側に配置された集塵フィルタ層に導かれ、該集塵フィルタ層にてＰＭが捕集され、浄化ガスになる。
また、この構造の電気式集塵装置１００を使用すると、排ガス流中に含まれるＰＭ同士が排ガス通路７の空間、集塵極表面、及び集塵フィルタ層表面で凝集、肥大化する効果がある。したがって、集塵フィルタ装置２の集塵極及び集塵フィルタ層に到達しないで排出されるＰＭ、及び一度これら集塵極及び集塵フィルタ層に到達した後、高流速の排ガス流れによって全て再飛散し排出されるＰＭの総数は、当該集塵装置１００の入口側に比べて低下することになる。近年、排ガスに含まれる微細粒子による健康被害が問題となっており、対策として本電気式集塵装置１００を凝集装置として使用することで、排ガス中の粒子の肥大化、及び粒子個数の低下による健康被害の低減化を図っている。
【０００６】
【特許文献１】ＷＯ２００５／０２１１６１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上述した従来の電気式集塵装置１００は、通常、ＤＰＦよりも捕集率及び粒子個数低減率が低いという特性を有しているので、より捕集性及び凝集効果を向上させるような手段が求められている。
また、従来の電気式集塵装置１００では、集塵フィルタ装置２の集塵極及び集塵フィルタ層として通常の金網やフィルタ材料が使用されているので、集塵極及び集塵フィルタ層の圧損率が高く、イオン風が集塵極及び集塵フィルタ層内の開口を通るのが難しい構造となっている。そのため、従来の電気式集塵装置１００においては、排ガス中の粒子の凝集を促進させることが困難であるという問題を有している。
【０００８】
本発明は、このような実状に鑑みてなされたものであり、その目的は、排ガスの流れに沿った方向成分のイオン風の流れに対する圧力損失を低減させ、同一エネルギーにおけるイオン風の入り込み量を増加させ、ＰＭの捕集及び凝集効果を促進させることが可能な排ガス処理装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記従来技術の有する課題を解決するために、本発明は、筒形状をなす外殻と、前記外殻内に沿って配置され、開口を有する集塵極及び集塵フィルタ層からなる集塵フィルタ装置と、前記集塵フィルタ装置の内側に形成され、粒子状物質を含む排ガスが流れる排ガス通路と、前記排ガス通路中に設置され、電圧が印加されたときに前記集塵フィルタ装置との間に前記排ガス流と直交する方向に２次流れを誘起形成するイオン風を発生させる放電電極とを備えた排ガス処理装置において、前記集塵極及び集塵フィルタ層は、一体化された１層の構造体であり、排ガス流の方向へ沿って延在し、かつ周方向に間隔を開けて配置される複数の細線ワイヤにより構成されている。
【００１０】
また、本発明は、筒形状をなす外殻と、前記外殻内に沿って配置され、開口を有する集塵極及び集塵フィルタ層からなる集塵フィルタ装置と、前記集塵フィルタ装置の内側に形成され、粒子状物質を含む排ガスが流れる排ガス通路と、前記排ガス通路中に設置され、電圧が印加されたときに前記集塵フィルタ装置との間に前記排ガス流と直交する方向に２次流れを誘起形成するイオン風を発生させる放電電極とを備えた排ガス処理装置において、前記集塵極と前記集塵フィルタ層とは、別体の内外２層の構造体であり、排ガス流の方向へ沿って延在し、かつ周方向に間隔を開けて配置される複数の細線ワイヤによりそれぞれ構成され、内側層を構成する前記集塵極の細線ワイヤは、外側層を構成する前記集塵フィルタ層の細線ワイヤの間に配置されている。
【００１１】
本発明において、前記集塵フィルタ層の構造体は、２層以上配置されていることが好ましい。
【００１２】
さらに、本発明は、筒形状をなす外殻と、前記外殻内に沿って配置され、開口を有する集塵極及び集塵フィルタ層からなる集塵フィルタ装置と、前記集塵フィルタ装置の内側に形成され、粒子状物質を含む排ガスが流れる排ガス通路と、前記排ガス通路中に設置され、電圧が印加されたときに前記集塵フィルタ装置との間に前記排ガス流と直交する方向に２次流れを誘起形成するイオン風を発生させる放電電極とを備えた排ガス処理装置において、 前記集塵極及び集塵フィルタ層は、一体化された１層の筒状構造体であり、この筒状構造体には、排ガス流の方向へ沿って延在し、かつ周方向に間隔を開けて配置される複数のスリットが設けられている。
【００１３】
そして、本発明は、筒形状をなす外殻と、前記外殻内に沿って配置され、開口を有する集塵極及び集塵フィルタ層からなる集塵フィルタ装置と、前記集塵フィルタ装置の内側に形成され、粒子状物質を含む排ガスが流れる排ガス通路と、前記排ガス通路中に設置され、電圧が印加されたときに前記集塵フィルタ装置との間に前記排ガス流と直交する方向に２次流れを誘起形成するイオン風を発生させる放電電極とを備えた排ガス処理装置において、前記集塵極と前記集塵フィルタ層とは、別体の内外２層の筒状構造体であり、これら筒状構造体には、排ガス流の方向へ沿って延在し、かつ周方向に間隔を開けて配置される複数のスリットがそれぞれ設けられ、内側層を構成する前記集塵極の筒状構造体のスリットは、外側層を構成する前記集塵フィルタ層の筒状構造体のスリット間に配置されている。
【００１４】
本発明において、前記集塵フィルタ層の筒状構造体は、２層以上配置されていることが好ましい。
【００１５】
また、本発明において、前記構造体と前記外殻との間には、前記イオン風及び排ガスの流れる空間部が設けられていることが好ましい。
【発明の効果】
【００１６】
上述の如く、本発明に係る排ガス処理装置は、筒形状をなす外殻と、前記外殻内に沿って配置され、開口を有する集塵極及び集塵フィルタ層からなる集塵フィルタ装置と、前記集塵フィルタ装置の内側に形成され、粒子状物質を含む排ガスが流れる排ガス通路と、前記排ガス通路中に設置され、電圧が印加されたときに前記集塵フィルタ装置との間に前記排ガス流と直交する方向に２次流れを誘起形成するイオン風を発生させる放電電極とを備えたものであって、前記集塵極及び集塵フィルタ層は、一体化された１層の構造体であり、排ガス流の方向へ沿って延在し、かつ周方向に間隔を開けて配置される複数の細線ワイヤにより構成されているので、放電に伴い、放電電極から集塵極に向かって発生するイオン風により、排ガスに含まれるＰＭをガス流れに対して鉛直方向へ移動させて集塵極及び集塵フィルタ層に付着させて捕集する際、排ガスの流れに沿った方向成分のイオン風の流れに対する圧力損失が通常の金網やフィルタ材料よりも小さくなり、同一エネルギーにおけるイオン風の入り込み量が増加し、集塵極の表面及び集塵フィルタ層の表面にＰＭが付着しやすくなり、ＰＭの捕集及び凝集効果を促進することができる。
また、本発明の排ガス処理装置では、集塵極及び集塵フィルタ層を構成する細線ワイヤの構造体にイオン風が流れやすくなっているので、排ガスの流れ方向に対して直交する方向のイオン風の流速が速くなり、排ガス通路の空間におけるＰＭ同士の衝突が起こり、当該空間でもＰＭの凝集率を向上させることができる。
【００１７】
また、本発明に係る排ガス処理装置は、筒形状をなす外殻と、前記外殻内に沿って配置され、開口を有する集塵極及び集塵フィルタ層からなる集塵フィルタ装置と、前記集塵フィルタ装置の内側に形成され、粒子状物質を含む排ガスが流れる排ガス通路と、前記排ガス通路中に設置され、電圧が印加されたときに前記集塵フィルタ装置との間に前記排ガス流と直交する方向に２次流れを誘起形成するイオン風を発生させる放電電極とを備えたものであって、前記集塵極と前記集塵フィルタ層とは、別体の内外２層の構造体であり、排ガス流の方向へ沿って延在し、かつ周方向に間隔を開けて配置される複数の細線ワイヤによりそれぞれ構成され、内側層を構成する前記集塵極の細線ワイヤは、外側層を構成する前記集塵フィルタ層の細線ワイヤの間に配置されているので、集塵極及び集塵フィルタ層におけるより大きな付着表面積を確保することができ、ＰＭの捕集及び凝集効果をより一層促進することができる。
この効果は、集塵フィルタ層の構造体を多層に配置することにより、更に大きな付着表面積を確保することができる。
【００１８】
さらに、本発明に係る排ガス処理装置は、筒形状をなす外殻と、前記外殻内に沿って配置され、開口を有する集塵極及び集塵フィルタ層からなる集塵フィルタ装置と、前記集塵フィルタ装置の内側に形成され、粒子状物質を含む排ガスが流れる排ガス通路と、前記排ガス通路中に設置され、電圧が印加されたときに前記集塵フィルタ装置との間に前記排ガス流と直交する方向に２次流れを誘起形成するイオン風を発生させる放電電極とを備えたものであって、前記集塵極及び集塵フィルタ層は、一体化された１層の筒状構造体であり、この筒状構造体には、排ガス流の方向へ沿って延在し、かつ周方向に間隔を開けて配置される複数のスリットが設けられているので、上記発明と同様の効果を奏することができるとともに、集塵極及び集塵フィルタ層の構造体を容易に製作及び組立てることができ、製作性及び組立作業性の向上を図ることができる。
【００１９】
そして、本発明に係る排ガス処理装置は、筒形状をなす外殻と、前記外殻内に沿って配置され、開口を有する集塵極及び集塵フィルタ層からなる集塵フィルタ装置と、前記集塵フィルタ装置の内側に形成され、粒子状物質を含む排ガスが流れる排ガス通路と、前記排ガス通路中に設置され、電圧が印加されたときに前記集塵フィルタ装置との間に前記排ガス流と直交する方向に２次流れを誘起形成するイオン風を発生させる放電電極とを備えたものであって、前記集塵極と前記集塵フィルタ層とは、別体の内外２層の筒状構造体であり、これら筒状構造体には、排ガス流の方向へ沿って延在し、かつ周方向に間隔を開けて配置される複数のスリットがそれぞれ設けられ、内側層を構成する前記集塵極の筒状構造体のスリットは、外側層を構成する前記集塵フィルタ層の筒状構造体のスリット間に配置されているので、集塵極及び集塵フィルタ層におけるより大きな付着表面積を確保することができ、ＰＭの捕集及び凝集効果をより一層促進することができる。
この効果は、集塵フィルタ層の筒状構造体を多層に配置することにより、更に大きな付着表面積を確保することができる。
【００２０】
また、本発明において、前記構造体と前記外殻との間に、前記イオン風及び排ガスの流れる空間部が設けられていると、イオン風によって移動させられた排ガス中のＰＭが、空間部の存在で螺旋を描きながら構造体を繰返し出入りすることになり、ＰＭの捕集及び凝集効果を更に高めることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、本発明に係る排ガス処理装置について、図面を参照しながら、その実施形態に基づき詳細に説明する。
【００２２】
［第１実施形態］
図１は本発明の第１実施形態に係る排ガス処理装置を示す概略断面図、図２は図１におけるＡ−Ａ線断面図である。
図１及び図２において、本実施形態の排ガス処理装置５０は、筒形状をなす外殻１と、放電極主部４及び放電極放電部３からなる放電電極４０と、集塵極及び集塵フィルタ層からなる集塵フィルタ装置２とを備えている。そして、放電電極４０は、碍子室６内に配置された高圧導線５ａ及び碍子５を介して図示しない高電圧発生装置（図６参照）に接続されている。
【００２３】
上記外殻１は、横向きに配置する円筒状に形成されている。外殻１の内部は、ＰＭを含む排ガスが矢印のように流れる排ガス通路７となっており、該排ガス通路７の中央部には、放電電極４０が配置されている。この放電電極４０は、排ガス通路７の中央に位置し、排ガス通路７の軸方向へ沿って延在しながら配置される軸状の放電極主部４と、該放電極主部４の軸方向に対して直交する方向で、排ガス通路７を横切って集塵フィルタ装置２の側に向かって延びるピンで刺状に形成された複数の放電極放電部３とから構成されている。
これら放電極放電部３は、図１に示すように、排ガス通路７の上流側から下流側にかけて、放電極主部４の軸心方向に沿って一定の間隔を置いて設けられている。しかも、放電極放電部３は、図２に示すように、放電極主部４の軸心方向の同一位置において、互いに先端を離した状態で溶接固定され、放電極主部４の外周面に一定の間隔を開けて放射状に配置されている。本実施形態では、同一位置で４つの放電極放電部３が設けられており、９０度間隔に配置されている。
【００２４】
一方、本実施形態の集塵フィルタ装置２は、集塵極と集塵フィルタ層とが一体化された１層の構造体である。すなわち、集塵フィルタ装置２は、図２に示すように、排ガス流の方向へ沿って延在するものであって、かつ周方向に一定の間隔を開けて配置される複数本の細線ワイヤ１２により構成されており、排ガスの流れに沿った方向成分のイオン風３０の流れに対する圧力損失を極小化する構造となっている。
細線ワイヤ１２は、導電性の材料を用いて形成されており、放電極放電部３からのイオン風３０及び排ガス中のＰＭは、図２の矢印で示すように、隣接する細線ワイヤ１２と細線ワイヤ１２との間に設けた開口となる間隙を通過するようになっている。このような間隙は、従来の集塵極及び集塵フィルタ層の開口面積と比べて大きく、放電極放電部３からのイオン風３０が流れやすく、同一エネルギーにおけるイオン風３０の入り込み量が多くなるような大きさに設定されている。
【００２５】
また、集塵フィルタ装置２の構造体は、図１に示すように、排ガス通路７の上下流端部が支持フレーム１３にそれぞれ取付けられている。これら支持フレーム１３の基端部は、先端部が排ガス通路７へ向かって突出する状態で外殻１の内周面に固定されており、集塵フィルタ装置２の構造体は、支持フレーム１３の先端部に取付けられている。そのため、集塵フィルタ装置２の構造体と外殻１の内周面との間には、イオン風３０及び排ガスが流れる空間部１４が設けられることになる。
この空間部１４は、排ガス通路７の上下流端部が支持フレーム１３によって塞がれており、イオン風３０にて移動させられた排ガス中のＰＭが、集塵フィルタ装置２の構造体を経て空間部１４に入り込み、外殻１の内周面に当たって跳ね返り、当該構造体を経て排ガス通路７に戻ることになり、空間部１４が介在した状態で、イオン風３０及び排ガスの流れにより螺旋を描きながら当該構造体を繰返し出入りできるように構成されている。
【００２６】
本実施形態の排ガス処理装置５０においては、図示しない高電圧発生装置からの高電圧を、高圧導線５ａを介して放電電極４０に印加することで、放電極主部４及び複数の放電極放電部３から外殻１の内側に位置する集塵極及び集塵フィルタ層の集塵フィルタ装置２の構造体に向けてイオンが飛び出し、該イオンに誘起されたイオン風３０が生じる。このイオン風３０によって、排ガス流中に含まれるＰＭは、集塵フィルタ装置２の構造体を構成する細線ワイヤ１２の隙間を通り、ガスとともに集塵フィルタ装置２の構造体の外側に設けられた空間部１４に導かれ、外殻１の内周面に当たって跳ね返り、細線ワイヤ１２の隙間を通って排ガス通路７に戻り、再び細線ワイヤ１２の隙間を通るような動作を繰返し、当該集塵フィルタ装置２の構造体にてＰＭが捕集かつ凝集され、浄化ガスとして下流側に導かれることになる。
【００２７】
このように、本発明の第１実施形態の排ガス処理装置５０では、集塵フィルタ装置２の集塵極及び集塵フィルタ層が一体化された１層の構造体であり、排ガス通路７中を流れる排ガス流の方向へ沿って延在しながら、周方向に一定の間隙を開けた状態で配置される複数本の細線ワイヤ１２により構成されているため、通常の金網やフィルタ材料を使用した従来の集塵極及び集塵フィルタ層に比べて、排ガスの流れに沿った方向成分のイオン風３０の流れに対する圧力損失を低減させることができる。しかも、隣接する細線ワイヤ１２間の間隙が広く形成されているため、図２に示すように、同一エネルギーにおいて、増加した量の放電極放電部３からのイオン風３０を入り込ませることができ、集塵フィルタ装置２の構造体を構成する細線ワイヤ１２の表面に排ガス中のＰＭが付着しやくなり、捕集及び凝集効果をさせることができる。その結果、本実施形態の排ガス処理装置５０を使用すれば、捕集率及び粒子個数低減率を向上させることができ、残存ＰＭの少ない浄化ガスが得られる。
【００２８】
しかも、本実施形態の集塵フィルタ装置２では、この構造体を構成する細線ワイヤ１２が、排ガス流の方向へ延在するとともに、周方向に間隔を開けながら配置され、隣接する細線ワイヤ１２の間に排ガス流の方向に沿って長く、周方向の複数箇所に形成される間隙面積が大きく取れることになるため、イオン風３０が流れやすくて、排ガス流の方向に対して直交する方向の流速が速くなり、排ガス通路７の空間においてＰＭ同士の衝突が頻繁に起こり、当該空間でもＰＭの凝集が繰返し行われることになる。
【００２９】
［第２実施形態］
図３は本発明の第２実施形態に係る排ガス処理装置を示すものであって、図１におけるＡ−Ａ線断面図である。
図３において、本実施形態の排ガス処理装置６０は、集塵フィルタ装置２の集塵極２ａと集塵フィルタ層２ｂとが別体の内外２層の構造体である。すなわち、集塵フィルタ装置２は、図３に示すように、排ガス流の方向へ沿って延在するものであって、かつ周方向に一定の間隔を開けて配置される複数本の細線ワイヤ１２ａ，１２ｂによりそれぞれ構成されており、排ガスの流れに沿った方向成分のイオン風３０の流れに対する圧力損失を極小化する構造となっている。しかも、内側層を構成する集塵極２ａの細線ワイヤ１２ａは、外側層を構成する集塵フィルタ層２ｂの細線ワイヤ１２ｂの間に配置されており、周方向へずれた位置で重ならないように設定されている。
その他の構成は上記第１実施形態と同様であり、これと同一の部材は同一の符号で示されている。
【００３０】
このように、本発明の第２実施形態の排ガス処理装置６０においては、集塵フィルタ装置２の集塵極２ａと集塵フィルタ層２ｂとが別体の内外２層の構造体であり、排ガス流の方向へ沿って延在するとともに、周方向に一定の間隔を開けて配置される複数本の細線ワイヤ１２ａ，１２ｂによりそれぞれ構成されているため、集塵極２ａの細線ワイヤ１２ａと集塵フィルタ層２ｂの細線ワイヤ１２ｂの内外２層の構造体によって大きな付着表面積を確保でき、排ガス中のＰＭが付着しやく、ＰＭの捕集及び凝集効果をより一層促進することができる。それに加えて、本実施形態の排ガス処理装置６０においても、集塵極２ａの細線ワイヤ１２ａが集塵フィルタ層２ｂの細線ワイヤ１２ｂの間に配置されているため、発生したイオン風３０を内外２層の構造体内に円滑に通過させることができ、上記第１実施形態の排ガス処理装置５０と同様の作用効果を奏することができる。なお、集塵極２ａは、導電性の材料にて形成されている。一方、集塵フィルタ層２ｂは、導電性、非導電性を問わないため、例えば、セラミック等によって形成することができる。
【００３１】
［第３実施形態］
図４は本発明の第３実施形態に係る排ガス処理装置を示すものであって、図１におけるＡ−Ａ線断面図である。
図４において、本実施形態の排ガス処理装置７０は、集塵フィルタ装置２２の集塵極と集塵フィルタ層とが一体化された１層の筒状構造体である。この集塵フィルタ装置２２の筒状構造体は、図４に示すように、排ガス流の方向へ沿って延在するとともに、周方向に一定の間隔を開けて配置される複数のスリット２３が設けられており、排ガスの流れに沿った方向成分のイオン風３０の流れに対する圧力損失を極小化する構造となっている。
上記筒状構造体は、導電性の材料を用いて形成されており、放電極放電部３からのイオン風３０及び排ガス中のＰＭは、各スリット２３を通過するようになっている。このようなスリット２３は、従来の集塵極及び集塵フィルタ層の開口と比べて、放電極放電部３からのイオン風３０が流れやすく、同一エネルギーにおけるイオン風３０の入り込み量が多くなるような大きさに設定されている。
【００３２】
このように、本発明の第３実施形態の排ガス処理装置７０は、集塵フィルタ装置２２の集塵極及び集塵フィルタ層が一体化された１層の筒状構造体であり、この筒状構造体には、排ガス通路７中を流れる排ガス流の方向へ沿って延在しながら、周方向に一定の間隙を開けて配置される複数のスリット２３が設けられているため、上記第１実施形態の排ガス処理装置５０と同様の作用効果が得られる上、集塵フィルタ装置２２の構造が簡単となる。したがって、集塵フィルタ装置２２を容易に製作できるとともに、組立作業も迅速に行うことができる。
【００３３】
［第４実施形態］
図５は本発明の第４実施形態に係る排ガス処理装置を示すものであって、図１におけるＡ−Ａ線断面図である。
図５において、本実施形態の排ガス処理装置８０は、集塵フィルタ装置２２の集塵極２２ａと集塵フィルタ層２２ｂとが別体の内外２層の筒状構造体である。これら集塵極２２ａ及び集塵フィルタ層２２ｂの筒状構造体は、図５に示すように、排ガス流の方向へ沿って延在するとともに、周方向に一定の間隔を開けて配置される複数のスリット２３ａ，２３ｂがそれぞれ設けられており、排ガスの流れに沿った方向成分のイオン風３０の流れに対する圧力損失を極小化する構造となっている。しかも、内側層を構成する集塵極２２ａの筒状構造体のスリット２３ａは、外側層を構成する集塵フィルタ層２２ｂの筒状構造体のスリット２３ｂ間に配置されており、周方向へずれた位置で重ならないように設定されている。
その他の構成は上記第１実施形態〜上記第３実施形態と同様であり、これと同一の部材は同一の符号で示されている。
【００３４】
このように、本発明の第４実施形態の排ガス処理装置８０は、集塵フィルタ装置２２の集塵極２２ａと及び集塵フィルタ層２２ｂとが別体の内外２層の筒状構造体であり、これら筒状構造体には、排ガス通路７中を流れる排ガス流の方向へ沿って延在しながら、周方向に一定の間隙を開けて配置される複数のスリット２３ａ，２３ｂがそれぞれ設けられているため、上記第１実施形態〜第３実施形態の排ガス処理装置５０，６０，７０と同様の作用効果が得られる。なお、集塵極２２ａは、導電性の材料にて形成されている。一方、集塵フィルタ層２２ｂは、導電性、非導電性を問わないため、例えば、セラミック等によって形成することができる。
【００３５】
以上、本発明の実施の形態につき述べたが、本発明は既述の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の技術的思想に基づいて各種の変更及び変形が可能である。
例えば、既述の実施形態の集塵フィルタ層２ｂ，２２ｂは、２層以上配置して多層とすることもできる。このような構成にすると、排ガス中のＰＭに対して更に大きな付着表面積を確保できる。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明の第１実施形態に係る排ガス処理装置を示す概略断面図である。
【図２】図１におけるＡ−Ａ線断面図である。
【図３】本発明の第２実施形態に係る排ガス処理装置を示すものであり、図１におけるＡ−Ａ線断面図である。
【図４】本発明の第３実施形態に係る排ガス処理装置を示すものであり、図１におけるＡ−Ａ線断面図である。
【図５】本発明の第４実施形態に係る排ガス処理装置を示すものであり、図１におけるＡ−Ａ線断面図である。
【図６】従来の電気式集塵装置の例を示す概略断面図である。
【符号の説明】
【００３７】
１ 外殻
２，２２ 集塵フィルタ装置
２ａ，２２ａ 集塵極
２ｂ，２２ｂ 集塵フィルタ層
３ 放電極放電部
４ 放電極主部
５ａ 高圧導線
７ 排ガス通路
１２、１２ａ，１２ｂ 細線ワイヤ
１４ 空間部
２３，２３ａ，２３ｂ スリット
３０ イオン風
４０ 放電電極
５０，６０，７０，８０ 排ガス処理装置
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ディーゼルエンジン、ガソリンエンジン等の排ガス中に含まれる粒子状物質（パティキュレートマター、以下ＰＭという）などの除去を行う排ガス処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、ディーゼルエンジン等の排ガス中のＰＭを除去して浄化処理を行うには、黒煙除去装置であるディーゼルパティキュレートフィルタ（以下、ＤＰＦという）が利用されている。しかしながら、かかるＤＰＦには、フィルタ故に次のような問題点がある。
すなわち、経時的に、フィルタの目詰まりによる圧力損失が上昇し、定期的に目詰まりの除去再生を行わないと、フィルタの目詰まりにより排気側に負荷が掛かり燃料消費率が上昇するとともに、エンジン出力の低下を来たす、などの悪影響を及ぼすことになる。しかも、このフィルタの目詰まりがさらに進行すると、エンジン停止の事態が発生するおそれがある。
【０００３】
そこで、先行技術として、コロナ放電を用いた電気式集塵装置が開発されている（例えば、特許文献１参照）。この特許文献１の電気式集塵装置は、コロナ放電に伴って発生するイオン風を有効に利用して、ＰＭを低圧力損失で処理するタイプである。
図６は、特許文献１に開示された電気式集塵装置の例を示す概略断面図である。
図６において、集塵装置１００は、筒状の外殻１と、放電極主部４及び放電極放電部３からなる放電電極４０と、開口を有する集塵極及び集塵フィルタ層からなる集塵フィルタ装置２とを備えている。放電電極４０は、高圧導線５ａ及び碍子５を介して高電圧発生装置２０に接続されている。また、碍子５は、碍子室６内に収納されている。
【０００４】
上記外殻１は筒状に形成され、その内部はＰＭを含む排ガスが流れる排ガス通路７となっており、排ガスは、排ガス通路７を放電電極４０に沿って、図６中の矢印のように流れるようになっている。このため、放電電極４０は、排ガス通路７の中央に排ガス流の方向へ沿って延在する放電極主部４と、該放電極主部４から排ガス通路７を横切って集塵フィルタ装置２の側に向かって延びる刺状に形成された複数の放電極放電部３とから構成されている。
【０００５】
このような集塵装置１００においては、高電圧発生装置２０からの高電圧を、高圧導線５ａを介して放電電極４０に印加すると、放電極主部４及び複数の放電極放電部３から集塵フィルタ装置２の集塵極に向けて飛び出すイオンに誘起されたイオン風が生じる。これによって、排ガス流中に含まれるＰＭは集塵極を通り、該ＰＭはガスとともに集塵極の外側に配置された集塵フィルタ層に導かれ、該集塵フィルタ層にてＰＭが捕集され、浄化ガスになる。
また、この構造の電気式集塵装置１００を使用すると、排ガス流中に含まれるＰＭ同士が排ガス通路７の空間、集塵極表面、及び集塵フィルタ層表面で凝集、肥大化する効果がある。したがって、集塵フィルタ装置２の集塵極及び集塵フィルタ層に到達しないで排出されるＰＭ、及び一度これら集塵極及び集塵フィルタ層に到達した後、高流速の排ガス流れによって全て再飛散し排出されるＰＭの総数は、当該集塵装置１００の入口側に比べて低下することになる。近年、排ガスに含まれる微細粒子による健康被害が問題となっており、対策として本電気式集塵装置１００を凝集装置として使用することで、排ガス中の粒子の肥大化、及び粒子個数の低下による健康被害の低減化を図っている。
【０００６】
【特許文献１】ＷＯ２００５／０２１１６１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上述した従来の電気式集塵装置１００は、通常、ＤＰＦよりも捕集率及び粒子個数低減率が低いという特性を有しているので、より捕集性及び凝集効果を向上させるような手段が求められている。
また、従来の電気式集塵装置１００では、集塵フィルタ装置２の集塵極及び集塵フィルタ層として通常の金網やフィルタ材料が使用されているので、集塵極及び集塵フィルタ層の圧損率が高く、イオン風が集塵極及び集塵フィルタ層内の開口を通るのが難しい構造となっている。そのため、従来の電気式集塵装置１００においては、排ガス中の粒子の凝集を促進させることが困難であるという問題を有している。
【０００８】
本発明は、このような実状に鑑みてなされたものであり、その目的は、排ガスの流れに沿った方向成分のイオン風の流れに対する圧力損失を低減させ、同一エネルギーにおけるイオン風の入り込み量を増加させ、ＰＭの捕集及び凝集効果を促進させることが可能な排ガス処理装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記従来技術の有する課題を解決するために、本発明は、筒形状をなす外殻と、前記外殻内に沿って配置され、開口を有する集塵極及び集塵フィルタ層からなる集塵フィルタ装置と、前記集塵フィルタ装置の内側に形成され、粒子状物質を含む排ガスが流れる排ガス通路と、前記排ガス通路中に設置され、電圧が印加されたときに前記集塵フィルタ装置との間に前記排ガス流と直交する方向に２次流れを誘起形成するイオン風を発生させる放電電極とを備えた排ガス処理装置において、前記集塵極及び集塵フィルタ層は、一体化された１層の構造体であり、排ガス流の方向へ沿って延在し、かつ周方向に間隔を開けて配置される複数の細線ワイヤにより構成されている。
【００１０】
また、本発明は、筒形状をなす外殻と、前記外殻内に沿って配置され、開口を有する集塵極及び集塵フィルタ層からなる集塵フィルタ装置と、前記集塵フィルタ装置の内側に形成され、粒子状物質を含む排ガスが流れる排ガス通路と、前記排ガス通路中に設置され、電圧が印加されたときに前記集塵フィルタ装置との間に前記排ガス流と直交する方向に２次流れを誘起形成するイオン風を発生させる放電電極とを備えた排ガス処理装置において、前記集塵極と前記集塵フィルタ層とは、別体の内外２層の構造体であり、排ガス流の方向へ沿って延在し、かつ周方向に間隔を開けて配置される複数の細線ワイヤによりそれぞれ構成され、内側層を構成する前記集塵極の細線ワイヤは、外側層を構成する前記集塵フィルタ層の細線ワイヤの間に配置されている。
【００１１】
本発明において、前記集塵フィルタ層の構造体は、２層以上配置されていることが好ましい。
【００１２】
さらに、本発明は、筒形状をなす外殻と、前記外殻内に沿って配置され、開口を有する集塵極及び集塵フィルタ層からなる集塵フィルタ装置と、前記集塵フィルタ装置の内側に形成され、粒子状物質を含む排ガスが流れる排ガス通路と、前記排ガス通路中に設置され、電圧が印加されたときに前記集塵フィルタ装置との間に前記排ガス流と直交する方向に２次流れを誘起形成するイオン風を発生させる放電電極とを備えた排ガス処理装置において、 前記集塵極及び集塵フィルタ層は、一体化された１層の筒状構造体であり、この筒状構造体には、排ガス流の方向へ沿って延在し、かつ周方向に間隔を開けて配置される複数のスリットが設けられている。
【００１３】
そして、本発明は、筒形状をなす外殻と、前記外殻内に沿って配置され、開口を有する集塵極及び集塵フィルタ層からなる集塵フィルタ装置と、前記集塵フィルタ装置の内側に形成され、粒子状物質を含む排ガスが流れる排ガス通路と、前記排ガス通路中に設置され、電圧が印加されたときに前記集塵フィルタ装置との間に前記排ガス流と直交する方向に２次流れを誘起形成するイオン風を発生させる放電電極とを備えた排ガス処理装置において、前記集塵極と前記集塵フィルタ層とは、別体の内外２層の筒状構造体であり、これら筒状構造体には、排ガス流の方向へ沿って延在し、かつ周方向に間隔を開けて配置される複数のスリットがそれぞれ設けられ、内側層を構成する前記集塵極の筒状構造体のスリットは、外側層を構成する前記集塵フィルタ層の筒状構造体のスリット間に配置されている。
【００１４】
本発明において、前記集塵フィルタ層の筒状構造体は、２層以上配置されていることが好ましい。
【００１５】
また、本発明において、前記構造体と前記外殻との間には、前記イオン風及び排ガスの流れる空間部が設けられていることが好ましい。
【発明の効果】
【００１６】
上述の如く、本発明に係る排ガス処理装置は、筒形状をなす外殻と、前記外殻内に沿って配置され、開口を有する集塵極及び集塵フィルタ層からなる集塵フィルタ装置と、前記集塵フィルタ装置の内側に形成され、粒子状物質を含む排ガスが流れる排ガス通路と、前記排ガス通路中に設置され、電圧が印加されたときに前記集塵フィルタ装置との間に前記排ガス流と直交する方向に２次流れを誘起形成するイオン風を発生させる放電電極とを備えたものであって、前記集塵極及び集塵フィルタ層は、一体化された１層の構造体であり、排ガス流の方向へ沿って延在し、かつ周方向に間隔を開けて配置される複数の細線ワイヤにより構成されているので、放電に伴い、放電電極から集塵極に向かって発生するイオン風により、排ガスに含まれるＰＭをガス流れに対して鉛直方向へ移動させて集塵極及び集塵フィルタ層に付着させて捕集する際、排ガスの流れに沿った方向成分のイオン風の流れに対する圧力損失が通常の金網やフィルタ材料よりも小さくなり、同一エネルギーにおけるイオン風の入り込み量が増加し、集塵極の表面及び集塵フィルタ層の表面にＰＭが付着しやすくなり、ＰＭの捕集及び凝集効果を促進することができる。
また、本発明の排ガス処理装置では、集塵極及び集塵フィルタ層を構成する細線ワイヤの構造体にイオン風が流れやすくなっているので、排ガスの流れ方向に対して直交する方向のイオン風の流速が速くなり、排ガス通路の空間におけるＰＭ同士の衝突が起こり、当該空間でもＰＭの凝集率を向上させることができる。
【００１７】
また、本発明に係る排ガス処理装置は、筒形状をなす外殻と、前記外殻内に沿って配置され、開口を有する集塵極及び集塵フィルタ層からなる集塵フィルタ装置と、前記集塵フィルタ装置の内側に形成され、粒子状物質を含む排ガスが流れる排ガス通路と、前記排ガス通路中に設置され、電圧が印加されたときに前記集塵フィルタ装置との間に前記排ガス流と直交する方向に２次流れを誘起形成するイオン風を発生させる放電電極とを備えたものであって、前記集塵極と前記集塵フィルタ層とは、別体の内外２層の構造体であり、排ガス流の方向へ沿って延在し、かつ周方向に間隔を開けて配置される複数の細線ワイヤによりそれぞれ構成され、内側層を構成する前記集塵極の細線ワイヤは、外側層を構成する前記集塵フィルタ層の細線ワイヤの間に配置されているので、集塵極及び集塵フィルタ層におけるより大きな付着表面積を確保することができ、ＰＭの捕集及び凝集効果をより一層促進することができる。
この効果は、集塵フィルタ層の構造体を多層に配置することにより、更に大きな付着表面積を確保することができる。
【００１８】
さらに、本発明に係る排ガス処理装置は、筒形状をなす外殻と、前記外殻内に沿って配置され、開口を有する集塵極及び集塵フィルタ層からなる集塵フィルタ装置と、前記集塵フィルタ装置の内側に形成され、粒子状物質を含む排ガスが流れる排ガス通路と、前記排ガス通路中に設置され、電圧が印加されたときに前記集塵フィルタ装置との間に前記排ガス流と直交する方向に２次流れを誘起形成するイオン風を発生させる放電電極とを備えたものであって、前記集塵極及び集塵フィルタ層は、一体化された１層の筒状構造体であり、この筒状構造体には、排ガス流の方向へ沿って延在し、かつ周方向に間隔を開けて配置される複数のスリットが設けられているので、上記発明と同様の効果を奏することができるとともに、集塵極及び集塵フィルタ層の構造体を容易に製作及び組立てることができ、製作性及び組立作業性の向上を図ることができる。
【００１９】
そして、本発明に係る排ガス処理装置は、筒形状をなす外殻と、前記外殻内に沿って配置され、開口を有する集塵極及び集塵フィルタ層からなる集塵フィルタ装置と、前記集塵フィルタ装置の内側に形成され、粒子状物質を含む排ガスが流れる排ガス通路と、前記排ガス通路中に設置され、電圧が印加されたときに前記集塵フィルタ装置との間に前記排ガス流と直交する方向に２次流れを誘起形成するイオン風を発生させる放電電極とを備えたものであって、前記集塵極と前記集塵フィルタ層とは、別体の内外２層の筒状構造体であり、これら筒状構造体には、排ガス流の方向へ沿って延在し、かつ周方向に間隔を開けて配置される複数のスリットがそれぞれ設けられ、内側層を構成する前記集塵極の筒状構造体のスリットは、外側層を構成する前記集塵フィルタ層の筒状構造体のスリット間に配置されているので、集塵極及び集塵フィルタ層におけるより大きな付着表面積を確保することができ、ＰＭの捕集及び凝集効果をより一層促進することができる。
この効果は、集塵フィルタ層の筒状構造体を多層に配置することにより、更に大きな付着表面積を確保することができる。
【００２０】
また、本発明において、前記構造体と前記外殻との間に、前記イオン風及び排ガスの流れる空間部が設けられていると、イオン風によって移動させられた排ガス中のＰＭが、空間部の存在で螺旋を描きながら構造体を繰返し出入りすることになり、ＰＭの捕集及び凝集効果を更に高めることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、本発明に係る排ガス処理装置について、図面を参照しながら、その実施形態に基づき詳細に説明する。
【００２２】
［第１実施形態］
図１は本発明の第１実施形態に係る排ガス処理装置を示す概略断面図、図２は図１におけるＡ−Ａ線断面図である。
図１及び図２において、本実施形態の排ガス処理装置５０は、筒形状をなす外殻１と、放電極主部４及び放電極放電部３からなる放電電極４０と、集塵極及び集塵フィルタ層からなる集塵フィルタ装置２とを備えている。そして、放電電極４０は、碍子室６内に配置された高圧導線５ａ及び碍子５を介して図示しない高電圧発生装置（図６参照）に接続されている。
【００２３】
上記外殻１は、横向きに配置する円筒状に形成されている。外殻１の内部は、ＰＭを含む排ガスが矢印のように流れる排ガス通路７となっており、該排ガス通路７の中央部には、放電電極４０が配置されている。この放電電極４０は、排ガス通路７の中央に位置し、排ガス通路７の軸方向へ沿って延在しながら配置される軸状の放電極主部４と、該放電極主部４の軸方向に対して直交する方向で、排ガス通路７を横切って集塵フィルタ装置２の側に向かって延びるピンで刺状に形成された複数の放電極放電部３とから構成されている。
これら放電極放電部３は、図１に示すように、排ガス通路７の上流側から下流側にかけて、放電極主部４の軸心方向に沿って一定の間隔を置いて設けられている。しかも、放電極放電部３は、図２に示すように、放電極主部４の軸心方向の同一位置において、互いに先端を離した状態で溶接固定され、放電極主部４の外周面に一定の間隔を開けて放射状に配置されている。本実施形態では、同一位置で４つの放電極放電部３が設けられており、９０度間隔に配置されている。
【００２４】
一方、本実施形態の集塵フィルタ装置２は、集塵極と集塵フィルタ層とが一体化された１層の構造体である。すなわち、集塵フィルタ装置２は、図２に示すように、排ガス流の方向へ沿って延在するものであって、かつ周方向に一定の間隔を開けて配置される複数本の細線ワイヤ１２により構成されており、排ガスの流れに沿った方向成分のイオン風３０の流れに対する圧力損失を極小化する構造となっている。
細線ワイヤ１２は、導電性の材料を用いて形成されており、放電極放電部３からのイオン風３０及び排ガス中のＰＭは、図２の矢印で示すように、隣接する細線ワイヤ１２と細線ワイヤ１２との間に設けた開口となる間隙を通過するようになっている。このような間隙は、従来の集塵極及び集塵フィルタ層の開口面積と比べて大きく、放電極放電部３からのイオン風３０が流れやすく、同一エネルギーにおけるイオン風３０の入り込み量が多くなるような大きさに設定されている。
【００２５】
また、集塵フィルタ装置２の構造体は、図１に示すように、排ガス通路７の上下流端部が支持フレーム１３にそれぞれ取付けられている。これら支持フレーム１３の基端部は、先端部が排ガス通路７へ向かって突出する状態で外殻１の内周面に固定されており、集塵フィルタ装置２の構造体は、支持フレーム１３の先端部に取付けられている。そのため、集塵フィルタ装置２の構造体と外殻１の内周面との間には、イオン風３０及び排ガスが流れる空間部１４が設けられることになる。
この空間部１４は、排ガス通路７の上下流端部が支持フレーム１３によって塞がれており、イオン風３０にて移動させられた排ガス中のＰＭが、集塵フィルタ装置２の構造体を経て空間部１４に入り込み、外殻１の内周面に当たって跳ね返り、当該構造体を経て排ガス通路７に戻ることになり、空間部１４が介在した状態で、イオン風３０及び排ガスの流れにより螺旋を描きながら当該構造体を繰返し出入りできるように構成されている。
【００２６】
本実施形態の排ガス処理装置５０においては、図示しない高電圧発生装置からの高電圧を、高圧導線５ａを介して放電電極４０に印加することで、放電極主部４及び複数の放電極放電部３から外殻１の内側に位置する集塵極及び集塵フィルタ層の集塵フィルタ装置２の構造体に向けてイオンが飛び出し、該イオンに誘起されたイオン風３０が生じる。このイオン風３０によって、排ガス流中に含まれるＰＭは、集塵フィルタ装置２の構造体を構成する細線ワイヤ１２の隙間を通り、ガスとともに集塵フィルタ装置２の構造体の外側に設けられた空間部１４に導かれ、外殻１の内周面に当たって跳ね返り、細線ワイヤ１２の隙間を通って排ガス通路７に戻り、再び細線ワイヤ１２の隙間を通るような動作を繰返し、当該集塵フィルタ装置２の構造体にてＰＭが捕集かつ凝集され、浄化ガスとして下流側に導かれることになる。
【００２７】
このように、本発明の第１実施形態の排ガス処理装置５０では、集塵フィルタ装置２の集塵極及び集塵フィルタ層が一体化された１層の構造体であり、排ガス通路７中を流れる排ガス流の方向へ沿って延在しながら、周方向に一定の間隙を開けた状態で配置される複数本の細線ワイヤ１２により構成されているため、通常の金網やフィルタ材料を使用した従来の集塵極及び集塵フィルタ層に比べて、排ガスの流れに沿った方向成分のイオン風３０の流れに対する圧力損失を低減させることができる。しかも、隣接する細線ワイヤ１２間の間隙が広く形成されているため、図２に示すように、同一エネルギーにおいて、増加した量の放電極放電部３からのイオン風３０を入り込ませることができ、集塵フィルタ装置２の構造体を構成する細線ワイヤ１２の表面に排ガス中のＰＭが付着しやくなり、捕集及び凝集効果をさせることができる。その結果、本実施形態の排ガス処理装置５０を使用すれば、捕集率及び粒子個数低減率を向上させることができ、残存ＰＭの少ない浄化ガスが得られる。
【００２８】
しかも、本実施形態の集塵フィルタ装置２では、この構造体を構成する細線ワイヤ１２が、排ガス流の方向へ延在するとともに、周方向に間隔を開けながら配置され、隣接する細線ワイヤ１２の間に排ガス流の方向に沿って長く、周方向の複数箇所に形成される間隙面積が大きく取れることになるため、イオン風３０が流れやすくて、排ガス流の方向に対して直交する方向の流速が速くなり、排ガス通路７の空間においてＰＭ同士の衝突が頻繁に起こり、当該空間でもＰＭの凝集が繰返し行われることになる。
【００２９】
［第２実施形態］
図３は本発明の第２実施形態に係る排ガス処理装置を示すものであって、図１におけるＡ−Ａ線断面図である。
図３において、本実施形態の排ガス処理装置６０は、集塵フィルタ装置２の集塵極２ａと集塵フィルタ層２ｂとが別体の内外２層の構造体である。すなわち、集塵フィルタ装置２は、図３に示すように、排ガス流の方向へ沿って延在するものであって、かつ周方向に一定の間隔を開けて配置される複数本の細線ワイヤ１２ａ，１２ｂによりそれぞれ構成されており、排ガスの流れに沿った方向成分のイオン風３０の流れに対する圧力損失を極小化する構造となっている。しかも、内側層を構成する集塵極２ａの細線ワイヤ１２ａは、外側層を構成する集塵フィルタ層２ｂの細線ワイヤ１２ｂの間に配置されており、周方向へずれた位置で重ならないように設定されている。
その他の構成は上記第１実施形態と同様であり、これと同一の部材は同一の符号で示されている。
【００３０】
このように、本発明の第２実施形態の排ガス処理装置６０においては、集塵フィルタ装置２の集塵極２ａと集塵フィルタ層２ｂとが別体の内外２層の構造体であり、排ガス流の方向へ沿って延在するとともに、周方向に一定の間隔を開けて配置される複数本の細線ワイヤ１２ａ，１２ｂによりそれぞれ構成されているため、集塵極２ａの細線ワイヤ１２ａと集塵フィルタ層２ｂの細線ワイヤ１２ｂの内外２層の構造体によって大きな付着表面積を確保でき、排ガス中のＰＭが付着しやく、ＰＭの捕集及び凝集効果をより一層促進することができる。それに加えて、本実施形態の排ガス処理装置６０においても、集塵極２ａの細線ワイヤ１２ａが集塵フィルタ層２ｂの細線ワイヤ１２ｂの間に配置されているため、発生したイオン風３０を内外２層の構造体内に円滑に通過させることができ、上記第１実施形態の排ガス処理装置５０と同様の作用効果を奏することができる。なお、集塵極２ａは、導電性の材料にて形成されている。一方、集塵フィルタ層２ｂは、導電性、非導電性を問わないため、例えば、セラミック等によって形成することができる。
【００３１】
［第３実施形態］
図４は本発明の第３実施形態に係る排ガス処理装置を示すものであって、図１におけるＡ−Ａ線断面図である。
図４において、本実施形態の排ガス処理装置７０は、集塵フィルタ装置２２の集塵極と集塵フィルタ層とが一体化された１層の筒状構造体である。この集塵フィルタ装置２２の筒状構造体は、図４に示すように、排ガス流の方向へ沿って延在するとともに、周方向に一定の間隔を開けて配置される複数のスリット２３が設けられており、排ガスの流れに沿った方向成分のイオン風３０の流れに対する圧力損失を極小化する構造となっている。
上記筒状構造体は、導電性の材料を用いて形成されており、放電極放電部３からのイオン風３０及び排ガス中のＰＭは、各スリット２３を通過するようになっている。このようなスリット２３は、従来の集塵極及び集塵フィルタ層の開口と比べて、放電極放電部３からのイオン風３０が流れやすく、同一エネルギーにおけるイオン風３０の入り込み量が多くなるような大きさに設定されている。
【００３２】
このように、本発明の第３実施形態の排ガス処理装置７０は、集塵フィルタ装置２２の集塵極及び集塵フィルタ層が一体化された１層の筒状構造体であり、この筒状構造体には、排ガス通路７中を流れる排ガス流の方向へ沿って延在しながら、周方向に一定の間隙を開けて配置される複数のスリット２３が設けられているため、上記第１実施形態の排ガス処理装置５０と同様の作用効果が得られる上、集塵フィルタ装置２２の構造が簡単となる。したがって、集塵フィルタ装置２２を容易に製作できるとともに、組立作業も迅速に行うことができる。
【００３３】
［第４実施形態］
図５は本発明の第４実施形態に係る排ガス処理装置を示すものであって、図１におけるＡ−Ａ線断面図である。
図５において、本実施形態の排ガス処理装置８０は、集塵フィルタ装置２２の集塵極２２ａと集塵フィルタ層２２ｂとが別体の内外２層の筒状構造体である。これら集塵極２２ａ及び集塵フィルタ層２２ｂの筒状構造体は、図５に示すように、排ガス流の方向へ沿って延在するとともに、周方向に一定の間隔を開けて配置される複数のスリット２３ａ，２３ｂがそれぞれ設けられており、排ガスの流れに沿った方向成分のイオン風３０の流れに対する圧力損失を極小化する構造となっている。しかも、内側層を構成する集塵極２２ａの筒状構造体のスリット２３ａは、外側層を構成する集塵フィルタ層２２ｂの筒状構造体のスリット２３ｂ間に配置されており、周方向へずれた位置で重ならないように設定されている。
その他の構成は上記第１実施形態〜上記第３実施形態と同様であり、これと同一の部材は同一の符号で示されている。
【００３４】
このように、本発明の第４実施形態の排ガス処理装置８０は、集塵フィルタ装置２２の集塵極２２ａと及び集塵フィルタ層２２ｂとが別体の内外２層の筒状構造体であり、これら筒状構造体には、排ガス通路７中を流れる排ガス流の方向へ沿って延在しながら、周方向に一定の間隙を開けて配置される複数のスリット２３ａ，２３ｂがそれぞれ設けられているため、上記第１実施形態〜第３実施形態の排ガス処理装置５０，６０，７０と同様の作用効果が得られる。なお、集塵極２２ａは、導電性の材料にて形成されている。一方、集塵フィルタ層２２ｂは、導電性、非導電性を問わないため、例えば、セラミック等によって形成することができる。
【００３５】
以上、本発明の実施の形態につき述べたが、本発明は既述の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の技術的思想に基づいて各種の変更及び変形が可能である。
例えば、既述の実施形態の集塵フィルタ層２ｂ，２２ｂは、２層以上配置して多層とすることもできる。このような構成にすると、排ガス中のＰＭに対して更に大きな付着表面積を確保できる。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明の第１実施形態に係る排ガス処理装置を示す概略断面図である。
【図２】図１におけるＡ−Ａ線断面図である。
【図３】本発明の第２実施形態に係る排ガス処理装置を示すものであり、図１におけるＡ−Ａ線断面図である。
【図４】本発明の第３実施形態に係る排ガス処理装置を示すものであり、図１におけるＡ−Ａ線断面図である。
【図５】本発明の第４実施形態に係る排ガス処理装置を示すものであり、図１におけるＡ−Ａ線断面図である。
【図６】従来の電気式集塵装置の例を示す概略断面図である。
【符号の説明】
【００３７】
１ 外殻
２，２２ 集塵フィルタ装置
２ａ，２２ａ 集塵極
２ｂ，２２ｂ 集塵フィルタ層
３ 放電極放電部
４ 放電極主部
５ａ 高圧導線
７ 排ガス通路
１２、１２ａ，１２ｂ 細線ワイヤ
１４ 空間部
２３，２３ａ，２３ｂ スリット
３０ イオン風
４０ 放電電極
５０，６０，７０，８０ 排ガス処理装置
【特許請求の範囲】
【請求項１】
筒形状をなす外殻と、前記外殻内に沿って配置され、開口を有する集塵極及び集塵フィルタ層からなる集塵フィルタ装置と、前記集塵フィルタ装置の内側に形成され、粒子状物質を含む排ガスが流れる排ガス通路と、前記排ガス通路中に設置され、電圧が印加されたときに前記集塵フィルタ装置との間に前記排ガス流と直交する方向に２次流れを誘起形成するイオン風を発生させる放電電極とを備えた排ガス処理装置において、
前記集塵極及び集塵フィルタ層は、一体化された１層の構造体であり、排ガス流の方向へ沿って延在し、かつ周方向に間隔を開けて配置される複数の細線ワイヤにより構成されていることを特徴とする排ガス処理装置。
【請求項２】
筒形状をなす外殻と、前記外殻内に沿って配置され、開口を有する集塵極及び集塵フィルタ層からなる集塵フィルタ装置と、前記集塵フィルタ装置の内側に形成され、粒子状物質を含む排ガスが流れる排ガス通路と、前記排ガス通路中に設置され、電圧が印加されたときに前記集塵フィルタ装置との間に前記排ガス流と直交する方向に２次流れを誘起形成するイオン風を発生させる放電電極とを備えた排ガス処理装置において、
前記集塵極と前記集塵フィルタ層とは、別体の内外２層の構造体であり、排ガス流の方向へ沿って延在し、かつ周方向に間隔を開けて配置される複数の細線ワイヤによりそれぞれ構成され、内側層を構成する前記集塵極の細線ワイヤは、外側層を構成する前記集塵フィルタ層の細線ワイヤの間に配置されていることを特徴とする排ガス処理装置。
【請求項３】
前記集塵フィルタ層の構造体は、２層以上配置されていることを特徴とする請求項２に記載の排ガス処理装置。
【請求項４】
筒形状をなす外殻と、前記外殻内に沿って配置され、開口を有する集塵極及び集塵フィルタ層からなる集塵フィルタ装置と、前記集塵フィルタ装置の内側に形成され、粒子状物質を含む排ガスが流れる排ガス通路と、前記排ガス通路中に設置され、電圧が印加されたときに前記集塵フィルタ装置との間に前記排ガス流と直交する方向に２次流れを誘起形成するイオン風を発生させる放電電極とを備えた排ガス処理装置において、
前記集塵極及び集塵フィルタ層は、一体化された１層の筒状構造体であり、この筒状構造体には、排ガス流の方向へ沿って延在し、かつ周方向に間隔を開けて配置される複数のスリットが設けられていることを特徴とする排ガス処理装置。
【請求項５】
筒形状をなす外殻と、前記外殻内に沿って配置され、開口を有する集塵極及び集塵フィルタ層からなる集塵フィルタ装置と、前記集塵フィルタ装置の内側に形成され、粒子状物質を含む排ガスが流れる排ガス通路と、前記排ガス通路中に設置され、電圧が印加されたときに前記集塵フィルタ装置との間に前記排ガス流と直交する方向に２次流れを誘起形成するイオン風を発生させる放電電極とを備えた排ガス処理装置において、
前記集塵極と前記集塵フィルタ層とは、別体の内外２層の筒状構造体であり、これら筒状構造体には、排ガス流の方向へ沿って延在し、かつ周方向に間隔を開けて配置される複数のスリットがそれぞれ設けられ、内側層を構成する前記集塵極の筒状構造体のスリットは、外側層を構成する前記集塵フィルタ層の筒状構造体のスリット間に配置されていることを特徴とする排ガス処理装置。
【請求項６】
前記集塵フィルタ層の筒状構造体は、２層以上配置されていることを特徴とする請求項５に記載の排ガス処理装置。
【請求項７】
前記構造体と前記外殻との間には、前記イオン風及び排ガスの流れる空間部が設けられていることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の排ガス処理装置。
【請求項１】
筒形状をなす外殻と、前記外殻内に沿って配置され、開口を有する集塵極及び集塵フィルタ層からなる集塵フィルタ装置と、前記集塵フィルタ装置の内側に形成され、粒子状物質を含む排ガスが流れる排ガス通路と、前記排ガス通路中に設置され、電圧が印加されたときに前記集塵フィルタ装置との間に前記排ガス流と直交する方向に２次流れを誘起形成するイオン風を発生させる放電電極とを備えた排ガス処理装置において、
前記集塵極及び集塵フィルタ層は、一体化された１層の構造体であり、排ガス流の方向へ沿って延在し、かつ周方向に間隔を開けて配置される複数の細線ワイヤにより構成されていることを特徴とする排ガス処理装置。
【請求項２】
筒形状をなす外殻と、前記外殻内に沿って配置され、開口を有する集塵極及び集塵フィルタ層からなる集塵フィルタ装置と、前記集塵フィルタ装置の内側に形成され、粒子状物質を含む排ガスが流れる排ガス通路と、前記排ガス通路中に設置され、電圧が印加されたときに前記集塵フィルタ装置との間に前記排ガス流と直交する方向に２次流れを誘起形成するイオン風を発生させる放電電極とを備えた排ガス処理装置において、
前記集塵極と前記集塵フィルタ層とは、別体の内外２層の構造体であり、排ガス流の方向へ沿って延在し、かつ周方向に間隔を開けて配置される複数の細線ワイヤによりそれぞれ構成され、内側層を構成する前記集塵極の細線ワイヤは、外側層を構成する前記集塵フィルタ層の細線ワイヤの間に配置されていることを特徴とする排ガス処理装置。
【請求項３】
前記集塵フィルタ層の構造体は、２層以上配置されていることを特徴とする請求項２に記載の排ガス処理装置。
【請求項４】
筒形状をなす外殻と、前記外殻内に沿って配置され、開口を有する集塵極及び集塵フィルタ層からなる集塵フィルタ装置と、前記集塵フィルタ装置の内側に形成され、粒子状物質を含む排ガスが流れる排ガス通路と、前記排ガス通路中に設置され、電圧が印加されたときに前記集塵フィルタ装置との間に前記排ガス流と直交する方向に２次流れを誘起形成するイオン風を発生させる放電電極とを備えた排ガス処理装置において、
前記集塵極及び集塵フィルタ層は、一体化された１層の筒状構造体であり、この筒状構造体には、排ガス流の方向へ沿って延在し、かつ周方向に間隔を開けて配置される複数のスリットが設けられていることを特徴とする排ガス処理装置。
【請求項５】
筒形状をなす外殻と、前記外殻内に沿って配置され、開口を有する集塵極及び集塵フィルタ層からなる集塵フィルタ装置と、前記集塵フィルタ装置の内側に形成され、粒子状物質を含む排ガスが流れる排ガス通路と、前記排ガス通路中に設置され、電圧が印加されたときに前記集塵フィルタ装置との間に前記排ガス流と直交する方向に２次流れを誘起形成するイオン風を発生させる放電電極とを備えた排ガス処理装置において、
前記集塵極と前記集塵フィルタ層とは、別体の内外２層の筒状構造体であり、これら筒状構造体には、排ガス流の方向へ沿って延在し、かつ周方向に間隔を開けて配置される複数のスリットがそれぞれ設けられ、内側層を構成する前記集塵極の筒状構造体のスリットは、外側層を構成する前記集塵フィルタ層の筒状構造体のスリット間に配置されていることを特徴とする排ガス処理装置。
【請求項６】
前記集塵フィルタ層の筒状構造体は、２層以上配置されていることを特徴とする請求項５に記載の排ガス処理装置。
【請求項７】
前記構造体と前記外殻との間には、前記イオン風及び排ガスの流れる空間部が設けられていることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の排ガス処理装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１０−２２９５０（Ｐ２０１０−２２９５０Ａ）
【公開日】平成２２年２月４日（２０１０．２．４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−１８８１９７（Ｐ２００８−１８８１９７）
【出願日】平成２０年７月２２日（２００８．７．２２）
【出願人】（０００００６２０８）三菱重工業株式会社 (10,378)
【出願人】（５０１３７０３７０）三菱重工環境・化学エンジニアリング株式会社 (175)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年２月４日（２０１０．２．４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年７月２２日（２００８．７．２２）
【出願人】（０００００６２０８）三菱重工業株式会社 (10,378)
【出願人】（５０１３７０３７０）三菱重工環境・化学エンジニアリング株式会社 (175)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]