(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガス中に含まれたダスト、ミスト等の被捕集物質を帯電させる荷電手段と、
前記荷電手段によって帯電された被捕集物質に誘電体を散布するスプレー手段と、
直流電界を形成する第１、第２の電極を有し、前記スプレー手段によって散布された誘電体を前記直流電界によって誘電分極させる電界形成手段と、
前記被捕集物質を捕捉した誘電体を捕集する誘電体捕集手段と、
散布前の誘電体を接地させるための接地手段として、スプレー手段における前記誘電体の流路に該流路を横断する形態で配設された金属製ネットと、を備え、
前記金属製ネットによって前記誘電体の電荷を逃がして該誘電体を電気的に中性にするようにしたことを特徴とする除塵装置。
【請求項２】
ガス中に含まれたダスト、ミスト等の被捕集物質を帯電させる荷電手段と、
前記荷電手段によって帯電された被捕集物質に誘電体を散布するスプレー手段と、
直流電界を形成する第１、第２の電極を有し、前記スプレー手段によって散布された誘電体を前記直流電界によって誘電分極させる電界形成手段と、前記被捕集物質を捕捉した誘電体を捕集する誘電体捕集手段と、を備え、
前記第１、第２の電極の対向面に、前記ガスの流れ方向に沿って一定の間隔を空けて配列する複数のコロナ放電部をそれぞれ形成して、ガス流に直交する帯状の一様なコロナ放電を発生させ、そのコロナ放電によって前記誘電体に交互に逆極性の電荷を付与するようにしたことを特徴とする除塵装置。
【請求項３】
前記第１の電極におけるコロナ放電部の配列間隔と、前記第２の電極におけるコロナ放電部の配列間隔とが互いに等しく設定され、かつ、前記双方のコロナ放電部が前記ガスの流れ方向に沿って前記配列間隔の１／２の配列位相差を有していることを特徴とする請求項２に記載の除塵装置。
【請求項４】
前記第１、第２の電極の後方部をそれぞれ延長し、これらの延長部の一方にのみに前記コロナ放電部を前記ガスの流れ方向に沿って複数個形成したことを特徴とする請求項２または３に記載の除塵装置。
【請求項５】
ガス中に含まれたダスト、ミスト等の被捕集物質を帯電させる荷電手段と、
前記荷電手段によって帯電された被捕集物質に誘電体を散布するスプレー手段と、
直流電界を形成する第１、第２の電極を有し、前記スプレー手段によって散布された誘電体を前記直流電界によって誘電分極させる電界形成手段と、
前記被捕集物質を捕捉した誘電体を捕集する誘電体捕集手段と、を備え、
前記スプレー手段による前記誘電体の散布形態を、前記第１、第２の電極の後方部位における前記誘電体の分布が一様化されるように設定したことを特徴とする除塵装置。
【請求項６】
ガス中に含まれたダスト、ミスト等の被捕集物質を帯電させる荷電手段と、前記荷電手段によって帯電された被捕集物質に誘電体を散布するスプレー手段と、交番電界を形成する第１、第２の電極を有し、前記スプレー手段によって散布された誘電体を前記交番電界によって誘電分極させる電界形成手段と、前記被捕集物質を捕捉した誘電体を捕集する誘電体捕集手段とを備え、前記スプレー手段に、散布前の誘電体に前記被捕集物質の荷電極性とは逆極性の電荷を付与する電荷付与手段を設けたことを特徴とする除塵装置。
【請求項７】
前記電荷付与手段が、前記散布前の誘電体にイオン化された空気を供給するように構成されていることを特徴とする請求項６に記載の除塵装置。
【請求項８】
前記電荷付与手段が、前記散布前の誘電体に対して該誘電体の流通方向に直交する方向の磁束を発生する磁石と、前記磁束に基づいて発生する起電力の方向で向き合うように対向配置された一対の電極と、を備え、前記一対の電極間に生じる電界中に前記誘電体を通過させて、該誘電体に前記被捕集物質の荷電極性とは逆極性の電荷を付与させることを特徴とする請求項６に記載の除塵装置。
【請求項９】
前記スプレー手段と前記電界形成手段の対を複数段配設したことを特徴とする請求項１，２，５，６のいずれかに記載の除塵装置。
【請求項１０】
前記各スプレー手段の内、少なくとも最下流段のスプレー手段から新水を散布させ、該スプレー手段を除くスプレー手段から循環水を散布させるようにしたことを特徴とする請求項９に記載の除塵装置。
【請求項１１】
前記最下流段のスプレー手段が、前記新水を平均径５０μｍ以下に微粒化させるノズルを備えることを特徴とする請求項１０に記載の除塵装置。
【請求項１２】
前記誘電体を誘電体貯溜槽から前記スプレー手段に供給するとともに、該スプレー手段から散布された誘電体を前記貯溜槽に戻す誘電体循環系と、
前記誘電体貯溜槽に新しい誘電体を供給する誘電体供給手段と、
前記誘電体貯溜槽内の誘電体を排出する誘電体排出手段と、
前記ガス中の物質による反応生成物を吸収するための吸収剤を前記誘電体貯溜槽内に投入する吸収剤投入手段と、
前記反応生成物の濃度が一定の範囲の値を示すように前記誘電体供給手段による誘電体供給量および前記誘電体排出手段による誘電体排出量を制御し、かつ、前記誘電体のＰＨが一定の範囲の値を示すように前記吸収剤投入手段による吸収剤投入量を制御する制御手段と、
を更に付加したことを特徴とする請求項１，２，５，６のいずれかに記載の除塵装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、気体中に含まれたダスト、ミスト等を除去するための除塵装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
微細なダスト（サブミクロン粒子）やミスト等を効率良く捕集するため、本出願人は先に特開平１０−１７４８９９号に係る除塵装置を提案した。
この除塵装置は、ガス中に含まれたダスト、ミスト等の被捕集物質を帯電させる荷電手段と、この荷電手段によって帯電された被捕集物質に誘電体を散布するスプレー手段と、該スプレー手段によって散布された誘電体を誘電分極させるための電界を形成する電界形成手段と、上記被捕集物質を捕捉した誘電体を捕集する誘電体捕集手段とを備えている。
【０００３】
上記除塵装置は、電界形成手段として図２４に示す高電圧印加電極１００とアース電極２００を備え、この電極１００，２００間にダスト、ミスト等の被捕集物質（この例では、図中に黒丸で示したＳＯ３  ミスト）３００を含む排ガスと、前記スプレー手段から散布された誘電体（この例では、水ミスト）４００とを流通させる。
【０００４】
上記被捕集物質３００は、前記荷電手段によって予め例えば負に帯電されている。一方、上記誘電体４００は、電極１００，２００間に形成された直流電界によって誘電分極される。このため、上記被捕集物質９００は、各誘電体４００間に作用するクーロン力によって該誘電体４００に捕集されることになる。
【０００５】
なお、図２５に示すように、電極１００，２００間に交番電圧を印加した場合には、誘電体４００の分極極性が時間とともに変化し、また、帯電状態にある被捕集物質３００がジグザグ状に移動する。そして、被捕集物質３００は、各誘電体４００間に作用するクーロン力によって該誘電体４００に捕集される。
この先願に係る除塵装置によれば、サブミクロン粒子をコンパクトな構成にもかかわらず効率よく捕集することができる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
被捕集物質３００の捕集効率を更に向上するためには、誘電体４００が電極１００，２００の上部（後方部）まで十分に存在している必要があるが、従来の装置では、上記誘電体４００が電極１００，２００の上部（後方部）において希薄になる傾向を示す。
本発明者等は、前述の傾向が、上記スプレー手段から散布される誘電体の帯電に起因していることを見出した。
すなわち、上記スプレー手段から散布される誘電体は、それ自身が流通する管路との境界部において電荷のやり取りを行なうので、正または負に帯電する。したがって、スプレー手段からは、正または負に帯電した誘電体４００が散布されることになるが、これは、以下に述べるように、上記した傾向をもたらす要因になる。
【０００７】
図２４に対応する図２６において、誘電体４００の片部に付した丸印は、該誘電体４００の帯電状態を示している。帯電した誘電体４００が電極１００，２００間に供給されると、正に帯電した誘電体４００は電極１側に、また、負に帯電した誘電体４００は、電極２００側にそれぞれクーロン力によって引き寄せられる。それ故、誘電体４００は、電極１００，２００の上部（後方部）に到達するまでにその大半が該電極１００，２００に捕集されることになる。
【０００８】
図２７は、上記電極１００，２００間に交番電界を作用させた場合を示している。この場合には、帯電した誘電体４００が交番電界の変化周期で左右に振られながら進行するが、その際、正負の電荷を持つ誘電体４００が相互に引き合って凝集するので、電極１００，２００の上部に向かうほど誘電体４００の分布濃度が低下する。つまり、電極１００，２００間に交番電界を作用させた場合でも、やはり、電極１００，２００の上部において誘電体４００が希薄になる。
本発明の課題は、このような状況に基づき、電界形成手段の後方部における誘電体の希薄化を防止して、捕集効率を向上することができる除塵装置を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
第１の発明に係る除塵装置は、ガス中に含まれたダスト、ミスト等の被捕集物質を帯電させる荷電手段と、前記荷電手段によって帯電された被捕集物質に誘電体を散布するスプレー手段と、直流電界を形成する第１、第２の電極を有し、前記スプレー手段によって散布された誘電体を前記直流電界によって誘電分極させる電界形成手段と、前記被捕集物質を捕捉した誘電体を捕集する誘電体捕集手段とを備え、前記スプレー手段に、散布前の誘電体を接地させる接地手段を設け、この接地手段によって前記誘電体の電荷を逃がして該誘電体を電気的に中性にするようにしている。
第２の発明に係る除塵装置は、第１の発明において、前記接地手段として金属製のネットを使用し、このネットを前記スプレー手段における前記誘電体の流路に該流路を横断する態様で配設している。
第３の発明に係る除塵装置は、ガス中に含まれたダスト、ミスト等の被捕集物質を帯電させる荷電手段と、前記荷電手段によって帯電された被捕集物質に誘電体を散布するスプレー手段と、直流電界を形成する第１、第２の電極を有し、前記スプレー手段によって散布された誘電体を前記直流電界によって誘電分極させる電界形成手段と、前記被捕集物質を捕捉した誘電体を捕集する誘電体捕集手段とを備え、前記第１、第２の電極の対向面に、前記ガスの流れ方向に一定の間隔を空けて配列する複数のコロナ放電部をそれぞれ形成して、ガス流に直交する帯状の一様なコロナ放電を発生させ、そのコロナ放電によって前記誘電体に交互に逆極性の電荷を付与するようにしている。
第４の発明に係る除塵装置は、第３の発明において、前記第１の電極におけるコロナ放電部の配列間隔と、前記第２の電極におけるコロナ放電部の配列間隔とが互いに等しく設定され、かつ、前記双方のコロナ放電部が前記ガスの流れ方向に前記配列間隔の１／２の配列位相差を有した構成を有する。
第５の発明に係る除塵装置は、第３または第４の発明において、前記第１、第２の電極の後方部をそれぞれ延長し、これらの延長部の一方にのみに前記コロナ放電部を前記ガスの流れ方向に複数個形成している。
第６の発明に係る除塵装置は、ガス中に含まれたダスト、ミスト等の被捕集物質を帯電させる荷電手段と、前記荷電手段によって帯電された被捕集物質に誘電体を散布するスプレー手段と、直流電界を形成する第１、第２の電極を有し、前記スプレー手段によって散布された誘電体を前記直流電界によって誘電分極させる電界形成手段と、前記被捕集物質を捕捉した誘電体を捕集する誘電体捕集手段とを備え、前記スプレー手段によって散布される誘電体の分布を、前記第１、第２の電極の後方部位における前記誘電体の分布が一様化されるように設定している。
第７の発明に係る除塵装置は、ガス中に含まれたダスト、ミスト等の被捕集物質を帯電させる荷電手段と、前記荷電手段によって帯電された被捕集物質に誘電体を散布するスプレー手段と、交番電界を形成する第１、第２の電極を有し、前記スプレー手段によって散布された誘電体を前記交番電界によって誘電分極させる電界形成手段と、相対向して配設され、前記スプレー手段によって散布された誘電体を誘電分極させるための交番電界を形成する第１および第２の電極と、前記被捕集物質を捕捉した誘電体を捕集する誘電体捕集手段とを備え、前記スプレー手段に、散布前の誘電体に前記被捕集物質の荷電極性とは逆極性の電荷を付与する電荷付与手段を設けている。
第８の発明に係る除塵装置は、第７の発明において、前記電荷付与手段が、前記散布前の誘電体にイオン化された空気を供給するように構成されている。
第９の発明に係る除塵装置は、第７の発明において、前記電荷付与手段が、前記散布前の誘電体に対して該誘電体の流通方向に直交する方向の磁気を作用させるように構成されている。
第１０の発明に係る除塵装置は、第１、第３、第６、第７の発明のいずれかにおいて、前記スプレー手段と前記電界形成手段の対を複数段配設するようにしている。
第１１の発明に係る除塵装置は、第１０の発明において、前記各スプレー手段の内、少なくとも最下流段のスプレー手段から新水を散布させ、該スプレー手段を除くスプレー手段から循環水を散布させるようにしている。
第１２の発明に係る除塵装置は、第１１の発明において、最下流段のスプレー手段が、前記新水を平均径５０μｍ以下に微粒化させるノズルを備えている。
第１３の発明に係る除塵装置は、第１、第３、第６、第７の発明のいずれかにおいて、前記誘電体を誘電体貯溜槽から前記スプレー手段に供給するとともに、該スプレー手段から散布された誘電体を前記貯溜槽に戻す誘電体循環系と、前記誘電体貯溜槽に新しい誘電体を供給する誘電体供給手段と、前記誘電体貯溜槽内の誘電体を排出する誘電体排出手段と、前記ガス中の物質による反応生成物を吸収するための吸収剤を前記誘電体貯溜槽内に投入する吸収剤投入手段と、前記反応生成物の濃度が一定の範囲の値を示すように前記誘電体供給手段による誘電体供給量および前記誘電体排出手段による誘電体排出量を制御し、かつ、前記誘電体のＰＨが一定の範囲の値を示すように前記調整剤投入手段による調整剤投入量を制御する制御手段とを更に付加している。
第１４の発明に係る除塵方法は、ガス中に含まれたダスト、ミスト等の被捕集物質を帯電させる第１のステップと、前記第１のステップを経た前記ガスを下方から上方に流通させる第２のステップと、前記下方から上方に流通するガス中に含まれた被捕集物質に誘電体を散布する第３のステップと、前記散布された誘電体を誘電分極させ、この分極によるクーロン力で該誘電体に前記被捕集物質を捕捉させる第４のステップと、前記被捕集物質を捕捉した誘電体を捕集する第５のステップとを含んでいる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明が適用される除塵装置の全体構成を示す概略縦断面図である。この除塵装置は、予備荷電部１、スプレー部２および集塵部３を備えている。
予備荷電部１は、図２に示したように、平行に配列する複数枚のアース電極４（正極）と、これらのアース電極４間に配設した放電電極（負極）５とを備えている。放電電極５は、複数本（この例では、３本）の導電性ロッド５ａをアース電極４に平行する面内に鉛直に配設し、これらのロッド５ａの上下方向に沿って多数のトゲ部５ｂを適宜間隔で配列形成した構成を有する。
【００１１】
スプレー部２は、図３に示すように、集塵部３の下方に多数の誘電体散布用ノズル６を配列させてある。各ノズル６は、水平に配列する複数の管７に適宜間隔で形成されている。
図１に示したように、管７は、管１３を介して誘電体貯留槽８に接続されているので、該管１３に介在させたポンプＰによって貯留槽８内の誘電体（この例では水）１０を汲み上げれば、ノズル６からミスト状の誘電体１０が散布される。
上記集塵部３は、図３に示すように、平行に配列する複数枚のアース電極１１と、これらのアース電極１１間に介在させた高電圧印加電極１２とを有する。
【００１２】
上記構成の除塵装置においては、図１に矢印で示すように、予備架電部１に除塵処理すべき排ガス（例えば、石炭、重油等を燃焼させた際に発生する排ガス）が導入される。この排ガスは、図２に示したアース電極４と放電電極５との間を通過するが、その際、該排ガス中に含まれたダスト、ミスト等の被捕集物質が上記各電極４，５間で発生するコロナ放電によって電荷を与えられる。なお、この例では、上記電荷の付与によって被捕集物質が負に帯電する。
【００１３】
予備架電部１を通過した排ガスは、図１に示したガス吸収ゾーン１５に流入した後、上方に向かって流通し、スプレー部２から散布された誘電体１０と共に集塵部３に導入される。
散布された誘電体１０は、集塵部３の電極１１，１２（図３参照）間に作用する直流電界もしくは交流電界によって誘電分極される。したがって、負に帯電した上記被捕集物質は、各誘電体１０間に作用するクーロン力によって該誘電体１０に付着することになる。
なお、被捕集物質が付着した誘電体は、デミスタ等で構成された誘電体捕集部１６で回収される。したがって、誘電体捕集部１６からは被捕集物質が除かれた清浄なガスが排出される。
【００１４】
ところで、本除塵装置は、有害ガスの処理に適用されるため、散布された誘電体１０が有害ガスの一部を吸収することになる。すなわち、例えば、含塵ガスがＳＯｘ等の有害ガスを含んでいる場合には、誘電体１０を循環使用している間に該誘電体１０が上記ＳＯｘ等を吸収する。
このように、誘電体１０が有害ガスを吸収すると、該誘電体１０のＰＨ値が低下するため、腐食等の問題を生じる。そこで、本除塵装置では、バルブ５０を介在させた新水供給管５１と、バルブ５２を介在させた排水管５３と、バルブ５４を介在させた吸収剤供給管５５と、上記各バルブ５０，５２および５４を制御するコントローラ５６等を設けて、上記の問題を解決するようにしている。
【００１５】
すなわち、貯留槽８内の誘電体１０には、含塵ガス中に含まれたＳＯｘ等の吸収量（処理量）に応じた反応生成物が含まれることになる。そこで、コントローラ５６は、上記反応生成物の液中濃度を検出する濃度センサ５７の出力に基づいて、該液中濃度がある一定範囲の値を示すように上記バルブ５０，５２を制御する。つまり、槽８への新水の注入量と該槽８からの誘電体１０の排出量を調節する。
また、コントローラ５６は、槽８内の誘電体１０のＰＨ濃度を検出するＰＨセンサ５８の出力に基づいて、該ＰＨ濃度がある一定範囲の値を示すようにバルブ５４を制御する。つまり、上記反応生成物を吸収する吸収剤（例えば、ＮａＯＨ，Ｍｇ等）の槽８への投入量を調整する。
上記のように上記反応生成物の液中濃度と誘電体１０のＰＨを管理すれば、上記腐食等を防止できるだけでなく、誘電体１０の有害ガス吸収作用を利用して該有害ガスを積極的に除去することができる。
なお、上記においては、濃度センサ５７の出力に基づいて上記反応生成物の液中濃度を管理しているが、この濃度センサ５７を用いることなくこの濃度管理を行なうことも可能である。
すなわち、上記液中濃度の平均的な増加度合いは、実験等によって予め知られるので、その増加度合いに対応する槽８への新しい誘電体（新水）の注入量および槽８からの誘電体の排出量を予め決定し、この注入量および排出量が実現されるように上記バルブ５０，５２を制御すれば、上記反応生成物の液中濃度をある一定範囲の値にすることができる。
【００１６】
まず、図３に示した電極１１，１２間に直流電界を形成した場合の実施形態について説明する。
（実施形態１）
前述したように、スプレー部２から散布された誘電体１０は正または負に帯電している。そして、この誘電体１０の帯電は、上記集塵部３の電極１１，１２間に直流電界が形成されている場合に、図２６を用いて説明した前述の理由（電極への誘電体の付着）により上記被捕集物質の捕集効率を低下させる。
【００１７】
そこで、この実施形態１の除塵装置は、前記スプレー部２を図４に示したように構成している。このスプレー部は、ノズル６内にアースネット１７を配設するとともに、管７内におけるノズル６の配設位置よりも若干上流側の部位にアースネット１８を配設してある。
アースネット１７，１８は、金属からなり、誘電体１０の流路を横断する態様で設けられている。管７およびノズル６は接地されており、したがって、これらに取付けられたアースネット１７および１８も接地されている。
管７を流通する帯電した誘電体１０は、アースネット１７，１８の網目を通過する際に除電され、その結果、ノズル６からは除電された、つまり、電気的に中性な誘電体１０が散布されることになる。
【００１８】
上記ノズル６から散布された除電処理済みの誘電体１０は、図３に示した電１１，１２間に導入された際に、該電極１１，１２間の直流電界によるクーロン力を受けない。したがって、そのほとんどが電極１１，１２に捕捉されることなく該電極１１，１２の上部（後部）に向って移動し、その結果、電極１１，１２の上部においても誘電体１０による被捕集物質の捕集が効率良く実行される。
なお、上記アースネット１７，１８を除電手段として使用すれば、誘電体１０の流通を妨げることなく良好な除電効果を得ることができる。
【００１９】
上記スプレー部２において、図５に示すような二流体ノズル６０を使用することも可能である。この二流体ノズル６０は、導入管６１を介してその側方から誘電体１０を導入するとともに、その下方に連続する空気供給管６２を介して加圧空気を導入するので、その先端から誘電体１０を散布することができる。
【００２０】
この二流体ノズル６０を適用する場合には、上記導入管６１の出口部分にアースネット２０を配設するとともに、管７内におけるノズル６０の配設位置よりも若干上流側の部位にアースネット２１を配設する。これにより、ノズル６０からは、図４に示したノズル６と同様に、除電された誘電体１０が散布される。
【００２１】
（実施形態２）
図６は、前記集塵部３の電極１１および１２の対向面に前記ガスの流れ方向に配列する複数のコロナ放電部１１０および１２０をそれぞれ形成した実施形態を示している。なお、この実施形態でも、電極１１，１２間に直流電界が形成されている。
図７に示すように、コロナ放電部１１０および１２０は、いずれもその間隔がＬに設定されているものの、排ガスの流れ方向については互いにＬ／２の配列位相差を有している。
コロナ放電部１１０および１２０は、それぞれ小突起１１０ａおよび１２０ａをガス流に直交する方向にピッチＰで密に配設した構成を有する。したがって、図８に示すように、コロナ放電部１１０（１２０）から、対向電極１２（１１）に対して帯状のコロナ電流を供給することができる。
【００２２】
図６において、電極１１，１２間に進行した誘電体１０は、その初期帯電極性が負である場合、電極１１，１２間の直流電界に基づくクーロン力を受けて電極１１側に移行することになる。
コロナ放電部１１０および１２０は、対向電極との間のコロナ放電によって正電荷および負電荷をそれぞれ放出する。したがって、電極１１側に移行した誘電体１０は、コロナ放電部１１０から放出される電荷によって正に帯電し、その結果、今度は電極１２側に移行する。そして、この電極１２側に移行した誘電体１０は、コロナ放電部１２０から放出される電荷によって負に帯電するので、再び電極１２側に移行することになる。つまり、誘電体１０は、交互に逆極性の電荷を付与されながら移行する。
【００２３】
かくして、誘電体１０（この例では、水ミスト）は、ジグザグ状に移行しながら電極１１，１２間を上方に進み、かつ、該電極１１，１２間に作用する電界によって誘電分極する。一方、黒丸で示した被捕集物質（この例では、ＳＯ３  ミスト）９は、ガス流を横断する方向（図６の左右方向）にほとんど移動しない。この結果、各誘電体１０は、相互間に作用するクーロン力によって被捕集物質９を捕集しながらジグザグ状に進行することになる。
【００２４】
誘電体１０は、その粒径が被捕集物質９の粒径に比して格段に大きいので、単位時間単位重量当たりに受ける電荷の量が被捕集物質９に比して相当に大きくなる。誘電体１０をジグザグ状に進行させながら被捕集物質９を捕集するという上記の作用は、上記単位時間単位重量当たりに受ける電荷量の相違によって得られるものである。
コロナ放電部１１０，１２０の放電によって生じた電荷を利用するこの実施形態２によれば、誘電体１０を電極１１，１２の上方まで存在させることができるので、被捕集物質９の捕集効率が向上する。
【００２５】
なお、上記コロナ放電部１１０，１２０の配列間隔Ｌを一定以上小さく設定すると、該放電部１１０，１２０相互が対向して局部的に高い電界がスポット状にが形成されることになるので、火花放電が発生する虞がある。そこで、上記配列間隔Ｌは、Ｌ≧ｄ（ｄは電極１１，１２の間隔）となるように設定することが望ましい。
【００２６】
ところで、この実施形態２では、電極１１，１２の上端（後端）を適宜長さＤだけ延長し、電極１２の延長部のみにコロナ放電部１２０を形成している。このように構成すれば、被捕集物質９を捕獲して電極１１，１２の延長部に到達した誘電体１０が最終的に電極１１に引き寄せられて捕集されるので、つまり、電極１１の延長部が誘電体１０を捕集する機能を持つことになるので、図１に示したデミスタ１６を省略することが可能になる。
なお、電極１１の延長部のみにコロナ放電部１１０を形成しても良く、この場合、被捕集物質９を捕獲した誘電体１０が最終的に電極１２に引き寄せられて捕集されることになる。
【００２７】
図９は、上記コロナ放電部１１０，１２０を構成する小突起１１０ａ，１２０ａの一例を示した平面図であり、また、図１０および図１１は、それぞれ図９のＡ−Ａ断面図およびＢ−Ｂ断面図である。これらの図に示す小突起１１０ａ，１２０ａは、電極１１，１２を構成する金属板に切り起こし加工を施すことによって三角状に形成してある。これらの小突起１１０ａ，１２０ａは、鋭利な先端を有するので、電界を集中させる上で有利である。
【００２８】
図１２は、小突起１１０ａ，１２０ａの他の例を示した平面図であり、また、図１３および図１４は、それぞれ図１２のＣ−Ｃ断面図およびＤ−Ｄ断面図である。この小突起１１０ａ，１２０ａは、電極１１，１２にトゲ状のスタッドを溶接することによって形成している。
【００２９】
図１５は、コロナ放電部１１０，１２０の他の構成を示した平面図であり、また、図１６および図１７は、それぞれ図１５のＥ−Ｅ断面図およびＦ−Ｆ断面図である。このコロナ放電部１１０，１２０は、電極１１，１２の両サイドに溶接等の手段で固着した導電性の電極補強管１９ａと、導電性のワイヤ取付ピース１９ｂを介して各電極補強管１９ａ間に張設した線径の小さな導電性のワイヤ１９ｃとで構成されている。
このコロナ放電部１１０，１２０によれば、該各放電部１１０，１２０のワイヤ１９ｃから対向電極１２，１１に対してそれぞれ帯状のコロナ電流を供給することができる。
【００３０】
図１８は、上記電極１１，１２間に直流電界が形成され、かつ、スプレー部２から散布された誘電体１０が負に帯電している場合の集塵部３における該誘電体１０の分布態様を示している。この図に示すように、電極１１，１２の下部区域における誘電体１０の分布は一様であるが、上部区域においては、電極１１側に誘電体１０が多く分布する。これは、負に帯電した誘電体１０が電極１１，１２の上部に移行するに伴って正電極１１側に引かれるからである。
このように、電極１１，１２の上部区域において誘電体１０の分布に偏りが発生すると、この上部区域における比捕集物質の捕集効率が低下する。
【００３１】
（実施形態３）
図１９は、上記の点を改善した本発明の実施形態を示している。この実施形態では、電極１１，１２の間隔を拡大して、スプレー部の左右のノズル６を実質的に電極１１，１２の中間点よりも電極１２側に寄せてある。
この構成によれば、電極１２の周辺に左右双方のノズル６から散布された誘電体１０が供給されることになるので、該電極１２側に誘電体１０が多く分布することになる。
【００３２】
誘電体１０は、負に帯電しているので、正電極１１側からの引力を受けながら集塵部３の上方に移行する。したがって、当初、電極１２側に多く分布していた誘電体１０は、図示するように、集塵部３の上部において一様化されることになる。
この実施形態３によれば、集塵部３の上部（後方部）に誘電体１０を偏りなく存在させることができるので、該上部においても被捕集物質９を十分に捕集することが可能であり、その結果、捕集効率が向上する。
なお、誘電体１０が正に帯電している場合にも、電極１１，１２の後方部位における誘電体１０の分布が一様化されるようにスプレー部から散布される誘電体の分布を設定する。
【００３３】
次に、図３に示した電極１１，１２間に交番電界を形成した場合の実施形態について説明する。
（実施形態４）
電極１１，１２間に交番電界を形成した場合には、図２７を用いて説明したように、誘電体１０相互が凝集するという現象が発生する。この誘電体１０の凝集を防止するためには、該ミスト１０を予め同一極性に帯電させておけば良い。なぜなら、その帯電によって誘電体１０相互が反発し合うからである。
【００３４】
そこで、この実施形態４の除塵装置は、前記スプレー部２を図２０に示したように構成している。このスプレー部２は、帯電した誘電体１０を得るため、管７におけるノズル６よりも若干上流側の位置に荷電部２５を設けている。この荷電部２５は、先端が管７内で開口する空気供給管２６と、この空気供給管２６内に突出する電極２７と、該電極２７に正の高電圧を印加する直流電源２８とを備えている。
【００３５】
上記空気供給管２６に加圧空気が導入されると、この空気に電極２７から正の電荷が付与されるので、該空気が＋イオン化される。この＋イオン化された空気は、空気供給管２６の先端から気泡として管１０内の誘電体１０中に注入されるので、該誘電体１０が空気の＋イオンによって正に帯電し、その結果、ノズル６からは正に帯電した誘電体１０が散布される。
この正に帯電した誘電体１０は、相互間に反発力が作用するので、図３に示した集塵部３の電極１１，１２間において凝集することがない。したがって、集塵部３の上部にも誘電体１０が十分に存在することになって、被捕集物質９の捕集効率が向上する。
【００３６】
図２１に示すスプレー部２は、帯電した誘電体１０を得るための手段として磁石３１，３２を用いている。この磁石３１，３２は、管７におけるノズル６よりも若干上流側の位置に、互いの先端部が管７の内部において対向する態様で配設してある。なお、磁石３１，３２は、電気絶縁性と非磁性を有したケース３３内に収容されている。
【００３７】
上記磁石３１，３２間には、図２２に示したように磁束Ｂが発生する。誘電体（この例では、水）１０は、この磁束Ｂの方向Ｚに直交した方向Ｘに流通するので、これらの方向Ｘ，Ｚに直交した方向（Ｙ方向）の起電力ｅが発生することになる。なお、上記起電力ｅはローレンツの法則に基づいて発生する。
誘電体１０中のイオンおよび電子は、その極性に応じて上記起電力ｅの方向あるいはそれと反対の方向に移動する。電極３３Ａおよび３３Ｂは、上記起電力ｅの方向に直交する態様で誘電体１０の流路の一側および他側に配設してある。そして、起電力ｅの方向とは逆の方向に位置された電極３３Ａを接地してある。
【００３８】
誘電体１０は、上記起電力ｅによって電極３３Ａ，３３Ｂ間に生じた電界中を通過する。したがって、誘電体１０中の負イオンおよび電子は接地電極３３Ａを介して流出し、その結果、電極３３Ａ，３３Ｂ間を通過した誘電体１０中には正イオンが残存することになる。つまり、誘電体１０は、電極３３Ａ，３３Ｂ間を通過することによって正に帯電する。
【００３９】
正に帯電した誘電体１０は、図２１に示したノズル６に供給されるので、このノズルからは正に帯電した誘電体１０が散布されることになる。そしてこの正に帯電した誘電体１０は、前述したように、凝集することなく集塵部３の上部まで移行するので、該上部における誘電体１０の欠乏が回避される。
図２０および図２１に示した実施形態では、予備荷電部１における被捕集物質９の帯電極性が負であることに基づいて、誘電体１０を正に帯電させているが、該被捕集物質９の帯電極性が正である場合には、誘電体１０が負に帯電される。なお、この場合、図２０および図２１に示した帯電手段に準じた帯電手段を用いて誘電体１０を負に帯電させることができる。
【００４０】
（実施形態５）
図２３は、スプレー部２と集塵部３の対をガスの流れ方向に沿って複数段（この例では２段）配設した実施形態を示している。なお、この実施形態は、集塵部３の電極１１，１２間に直流電界、交番電界のいずれを形成する場合でも適用可能である。
この構成によれば、１段目の集塵部３で捕集し得なかった被捕集物質が２段目の集塵部３において捕集されるので、きわめて高い集塵率が得られる。
【００４１】
この実施形態では、１段目のスプレー部２に供給する誘電体１０として循環水を使用し、２段目のスプレー部２に供給する誘電体１０として新水を使用している。このようにすれば、デミスタ１６からの誘電体１０中に含まれる有害物質の流出が可及的に抑制される。
この実施形態においても、図１に示す除塵装置と同様にバルブ５０，５２，５４、コントローラ５６およびセンサ５７，５８等を有した誘電体給排手段および吸収剤投入手段を設けてあるので、誘電体１０中の反応生成物の濃度を一定範囲の濃度に調整することができるとともに、該誘電体１０のＰＨを一定範囲の値に調整することができる。ただし、この実施形態では、新水供給バルブ５０を２段目のスプレー部２の供給管７に設けてある。
なお、この実施形態では、スプレー部２と集塵部３の対の配設段数が２であるが、この配設段数を３以上に設定することも可能であり、その場合、少なくとも最終段のスプレー部２に新水を供給すれば良い。
また、有害物質の流出が問題ない場合は、最終段のスプレー部２においても循環水をスプレーできることはいうまでもない。
【００４２】
上記新水を誘電体１０として散布するスプレー部２のノズル６としては、新水の使用量の低減と除塵効率の向上を図る上で、該新水を平均径５０μｍ以下に微粒化できる機能を有したものを使用することが望ましい。以下、その理由について説明する。
【００４３】
ＳＯ３  等のような微細なダストまたはミストが被捕集物質である場合、この被捕集物質を効率よく捕集するためには、水ミストをできるだけ被捕集物質に接近させて浮遊させれば良い。
そして、水ミストを被捕集物質に接近させて浮遊させるには、該水ミストをできるだけ小さく微粒化する必要がある。なぜなら、同じ量の誘電体を散布する場合でも、該水ミストの粒子が小さいほどその散在個数が増して、結果的に、水ミストを被捕集物質に接近させることができるからである。
【００４４】
新水は、異物が存在しないため、ノズル６として該新水を例えば平均径５０μｍ以下に微粒化できる機能を有したものを用いることが可能である。そのような機能を有するノズルとしては、噴霧圧力が高圧（例えば、５ｋｇ／ｃｍ２  Ｇ）でかつ異物通過径を１ｍｍ以下の微細な大きさにした１流体ノズルや、アシスト空気を併用する２流体ノズル等が公知である。
【００４５】
なお、循環水中に捕集された物質の固形分等が不純物として存在するため、この循環水を誘電体として用いる場合には、ノズルの異物通過径を小さくすることができない。それ故、循環水の散布には、汎用の１流体ノズルや２流体ノズルを適用せざるを得ず、その場合、得られる水ミストの平均径が小さいものでも１００μｍ〜２００μｍ程度のレベルになる。
【００４６】
平均径が１７０μｍの水ミストを散布する一般的なノズルを用いた場合と、平均径が２０μｍの水ミストを散布することができる特殊ノズルを用いた場合とでは、同一の除塵効率を得るための必要水量が大きく相違し、実験では、後者を使用した場合の必要水量が前者を使用した場合のそれの１／８以下に低減されることが確認されている。
【００４７】
循環水は多量使用が可能である。しかし、新水は、ユーティリティを低減する必要性からも、その使用量を少なくすることが必要である。そこで、図２５に示した実施形態では、循環水を誘電体１０として散布する１段目のスプレー部２のノズル６として汎用のものを、また、新水を誘電体１０として散布する２段目のスプレー部２のノズル６として、該新水を平均径５０μｍ以下に微粒化できるものをそれぞれ使用し、それによって、ノズルのつまりを生じることなく高い除塵効率を維持するとともに、新水の使用量を低減するようにしている。
【００４８】
以上で説明した各実施形態では、散布する誘電体１０として水を適用しているが、この誘電体１０は被捕集物質９の組成に応じて適宜選択される。すなわち、例えば、被捕集物質９を含むガスが塩化水素あるいは二酸化硫黄等の酸性ガスの場合には、誘電体１０として水酸化ナトリウムの水溶液に代表されるアルカリ性の吸収液等が適用され、ガス吸収も併せて行ない得る。
また、散布する誘電体１０は、液体に限定されず、例えば、帯電機能を有した活性炭等の粉体を誘電体として適用することも可能である。そして、水等の液体からなる誘電体と上記粉体からなる誘電体を同時に散布すること、あるいは、両者の混合物を散布することも可能である。
【００４９】
更に、上記各実施形態では、誘電体１０を上方向に散布しているが、この誘電体１０を下方向もしくは水平方向に散布しても良い。
更にまた、上記各実施形態では、予備荷電部１を通過した排ガスを下方から上方に向う流路に沿って移動させているが、該排ガスを横向きの流路に沿って移動させることも可能である。
ただし、上記排ガスを下方から上方に向う流路に沿って移動させた方が捕集物質の捕集効率を向上する上で有利である。なぜなら、上記排ガス中の被捕集物質が重力の作用による分布の偏りを生じないで、均一に分散することになるからである。
【００５０】
【発明の効果】
第１の発明によれば、スプレー手段から電気的に中性な誘電体が散布されるので、散布された誘電体が電界形成手段の電極に捕捉されることが抑制される。したがって、電界形成部の後方区域における誘電体の欠乏が防止されて、被捕集物質の捕集効率が向上する。
第２の発明によれば、アースネット１７，１８を除電手段として使用しているので、誘電体の流通を妨げることなく良好な除電効果を得ることができる。
第３の発明によれば、コロナ放電部の放電によって生じた電荷の作用で誘電体が電界形成手段の後方区域までジグザグ状に進行するので、被捕集物質を極めて効率良く捕集することができる。
第４の発明によれば、電界形成部の各電極におけるコロナ放電が対向しないので、火花放電の発生を抑制することができる。
第５の発明によれば、電界形成部の電極の延長部において誘電体を捕集することができるので、デミスタを省略することが可能になる。
第６の発明によれば、電界形成部の後方区域に誘電体を偏りなく存在させることができるので、捕集効率が向上する。
第７の発明によれば、散布された誘電体相互間に反発力が作用するので、電界形成部における誘電体の凝集が防止されて捕集効率が向上する。
第８の発明によれば、イオン化された空気を介して誘電体が帯電され、また、第９の発明によれば、磁気の作用で誘電体が帯電される。
第１０の発明によれば、各段の集塵部において被捕集物質が捕集されるので、きわめて高い集塵率が得られる。
第１１の発明によれば、少なくとも最下流段のスプレー手段から新水が散布されるので、捕集効率が一層向上する。したがって、特に有害物質の流出を防止する上で有効である。
第１２の発明によれば、スプレー手段のノズルのつまりを生じることなく高い除塵効率を維持することができ、併せて、新水の使用量を低減できる。
第１３の発明によれば、誘電体の劣化を防止することができるとともに、有害ガスを積極的に吸収除去することができる。
第１４の発明によれば、被捕集物質の荷電処理を終えたガスが下方から上方に移動されるので、該被捕集物質が重力の作用による分布の偏りを生じない。このため、被捕集物質が均一に分散して効率良く捕集される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る除塵装置の全体構成を示した概略縦断面図。
【図２】予備荷電部の構成を示した概略斜視図。
【図３】集塵部の構成を示した概略斜視図。
【図４】スプレー部の構成を示した断面図。
【図５】スプレー部の他の構成を示した断面図。
【図６】集塵部の他の構成を示した概略断面図。
【図７】コロナ放電部の構成を例示した概略斜視図。
【図８】コロナ放電部の放電の態様を例示した部分斜視図。
【図９】コロナ放電部を構成する小突起の構成を示す平面図。
【図１０】図９のＡ−Ａ断面図。
【図１１】図９のＢ−Ｂ断面図。
【図１２】コロナ放電部を構成する小突起の他の構成を示す平面図。
【図１３】図１２のＣ−Ｃ断面図。
【図１４】図１２のＤ−Ｄ断面図。
【図１５】コロナ放電部の他の構成を示した平面図。
【図１６】図１５のＥ−Ｅ断面図。
【図１７】図１５のＦ−Ｆ断面図。
【図１８】集塵部における誘電体の一般的な分布態様を示した概略断面図。
【図１９】本発明の除塵装置における誘電体の散布態様を例示した概略断面図。
【図２０】本発明の除塵装置に使用するスプレー部の構成を示した断面図。
【図２１】本発明の除塵装置に使用するスプレー部の他の構成を示した断面図。
【図２２】図２１に示したスプレー部の作用を説明する斜視図。
【図２３】本発明係る除塵装置の他の実施形態を示した概略断面図。
【図２４】直流電界中における一般的な集塵の原理を示す説明図。
【図２５】交番電界中における一般的な集塵の原理を示す説明図。
【図２６】従来の除塵装置における直流電界中での誘電体の挙動を例示した説明図。
【図２７】従来の除塵装置における交番電界中での誘電体の挙動を例示した説明図。
【符号の説明】
１  予備荷電部
２  スプレー部
３  集塵部
４  放電電極
６  ノズル
９  被捕集物質
１０  誘電体
１１，１２  電極
１２ａ，１２ｂ  コロナ放電極
１７，１８，２０，２１  アースネット
２５  荷電部
３１，３２  磁石
３３Ａ，３３Ｂ  電極
５０，５２，５４  バルブ
５６  コントローラ
５７  濃度検出センサ
５８  ＰＨ検出センサ
１１０，１２０  コロナ放電部
１１０ａ，１２０ａ  小突起
【図１】
0003564366.tif 000002
【図２】
0003564366.tif 000003
【図３】
0003564366.tif 000004
【図４】
0003564366.tif 000005
【図５】
0003564366.tif 000006
【図６】
0003564366.tif 000007
【図７】
0003564366.tif 000008
【図８】
0003564366.tif 000009
【図９】
0003564366.tif 000010
【図１０】
0003564366.tif 000011
【図１１】
0003564366.tif 000012
【図１２】
0003564366.tif 000013
【図１３】
0003564366.tif 000014
【図１４】
0003564366.tif 000015
【図１５】
0003564366.tif 000016
【図１６】
0003564366.tif 000017
【図１７】
0003564366.tif 000018
【図１８】
0003564366.tif 000019
【図１９】
0003564366.tif 000020
【図２０】
0003564366.tif 000021
【図２１】
0003564366.tif 000022
【図２２】
0003564366.tif 000023
【図２３】
0003564366.tif 000024
【図２４】
0003564366.tif 000025
【図２５】
0003564366.tif 000026
【図２６】
0003564366.tif 000027
【図２７】
0003564366.tif 000028