(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
処理液を貯留する液溜手段と、
該液貯留手段に貯留された処理液と燃焼装置から排出された排ガスとを気液接触させ、前記排ガス中に含有するダストを前記処理液中に吸収して捕捉させる気液接触手段と、
前記気液接触手段の下流側に配置され、前記ダストを捕捉した処理液を含む処理後の排ガスから液体を分離する気液分離手段とを有する湿式排ガス浄化装置であって、
前記気液分離手段には、電気抵抗加熱式ヒータ又は燃料と燃焼用空気を燃焼させるバーナで構成された加熱手段が備えられており、
前記加熱手段により前記気液分離手段を加熱することで、当該気液分離手段で捕捉されている前記ダストを加熱することを特徴とする湿式排ガス浄化装置。
【請求項２】
前記加熱手段には、前記気液分離手段で捕捉された前記ダストを軟化させて滴下し始める粘度にさせる第１の設定温度、及び、前記ダストを自己着火させる第２の設定温度に設定する温度設定手段が備えられている請求項１に記載の湿式排ガス浄化装置。
【請求項３】
前記気液分離手段に洗浄液を噴射し、該気液分離手段に付着した前記ダストを除去する洗浄手段をさらに備えた請求項１又は請求項２に記載の湿式排ガス浄化装置。
【請求項４】
前記加熱手段は、前記気液分離手段における予め設定された少なくとも２つの領域を個別に加熱するべく配置されており、
前記洗浄手段は、前記加熱手段により加熱されている前記気液分離手段における加熱領域に洗浄水を噴射する請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の湿式排ガス浄化装置。
【請求項５】
前記燃焼装置は、ディーゼル機関であり、
前記排ガスは、前記ディーゼル機関から排出される排ガスであって該排ガスに含まれるダストはパティキュレートマターである請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の湿式排ガス浄化装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、湿式排ガス浄化装置に係り、特に、ディーゼル機関から排出される排ガス中の未燃焼炭素成分や未燃焼油分等のダストを除去可能な湿式排ガス浄化装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ディーゼルエンジン等のディーゼル機関は、軽油又はＡ重油等の液体燃料を燃焼室内に直接噴射し、蒸発した燃料が周囲の空気に拡散しながら燃焼する燃焼方法であるため、燃料と空気（酸素）との混合が不均一になりやすく、パティキュレートマター（以下、「ＰＭ」と称する。）と呼ばれる粒状物質のダストが発生する。また、一般的にディーゼル機関ではＮＯｘ（窒素酸化物）が発生しやすいが、ＮＯｘが発生しにくい領域まで燃焼温度を下げると、ＰＭの排出量が更に増大する。
【０００３】
ＰＭには、燃焼により燃料中の硫黄分が反応して生成される硫黄酸化物、燃料が燃焼する時に燃焼用空気と未接触の部分から生成する煤、及び燃焼室の壁等に付着した燃料や潤滑油に起因するＳＯＦ（Soluble Organic Fraction：燃料や潤滑油の未燃焼分）等が含まれており、呼吸器に重大な障害をもたらし、ディーゼル排ガスを浄化するうえで最も考慮すべき物質である。
【０００４】
従来、排ガス（被処理ガス）中のダストを除去して浄化する排ガス浄化装置が種々提案されている。その一例として、煙道にセラミックス製多孔質フィルタ（ＤＰＦ：ディーゼルパティキュレートフィルタ）を設置してダストを濾過捕集し、更にフィルタを加熱することにより、捕集した未燃焼炭素成分や未燃焼油分等のダストを燃焼除去する排ガス浄化装置が知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００５】
他の一例として、装置内に導入された被処理ガスに、例えば、スプレーノズルから噴霧される霧状（ミスト状）の水を接触させることにより被処理ガス中に含まれるダストを捕捉した後、気体と霧状の液体との混合雰囲気をデミスタに通過させることにより液滴を分離し、浄化された処理ガスを吸引ブロワにより系外に排出する湿式排ガス浄化装置も知られている（例えば、特許文献２及び特許文献３参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００４−１６２６２６号公報
【特許文献２】特開２００６−２３１１７０号公報
【特許文献３】実開平７−０１３４２０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１に記載されている排ガス浄化装置は、ディーゼル機関から排出される排ガス中のＰＭのような数μｍ以下の粒径の微細なダストの捕集効率が低く、また、ダストの量が多い場合にはフィルタが目詰まりを起こしやすいという問題がある。
【０００８】
特許文献２に記載されている湿式排ガス浄化装置は、厨房空間から排出された被処理ガス中のオイルミストを除去するデミスタとフィルタを有し、デミスタとフィルタに付着した付着物を、加熱手段により加熱された洗浄液で洗浄する。
【０００９】
また、特許文献３に記載されている湿式排ガス浄化装置は、水ポンプから供給される洗浄水でスクラバーに付着したダストを洗浄する。デミスタの洗浄水は、装置内の溜水を用いるので他の系統から洗浄水を供給する必要がない。
【００１０】
従来の湿式排ガス浄化装置において、被処理ガスとしてディーゼル排ガスを処理する場合、以下のような問題が起こり得る。気体と霧状の液体との混合雰囲気がデミスタを通過する際、液滴は分離できる。しかし、液滴の中にはＰＭが捕捉されているため、液滴と一緒に滴下しないＰＭがデミスタに一部残留する。また、ディーゼル排ガスに含まれるＰＭは数μｍ以下の非常に小さな粒径であることから、装置内で処理水を噴霧してもＰＭがガス流に乗って処理水の噴霧液滴を容易に迂回するため、液滴と慣性衝突して捕捉されないＰＭがデミスタに付着してしまう。
【００１１】
ＰＭがデミスタに付着すると、時間経過とともにデミスタの空隙部が徐々に狭まり、デミスタを通過する排ガスの速度が低下する。この速度低下によりＰＭが更に堆積する悪循環が生じ、デミスタのガス流上流側とガス流下流側の間における圧力差（圧力損失）が高くなり、吸引ブロワの動力が増大する。
【００１２】
さらに、デミスタ内でのＰＭの堆積が増加すると目詰まりが発生し、吸引ブロワの吸引能力をオーバーして排ガス吸引不足に陥ってしまう。このデミスタの目詰まりの問題は、捕集効率の高いデミスタ（空隙率の低いデミスタ）であるほど早期に発生する。
【００１３】
このため、従来の湿式排ガス浄化装置は、スプレーノズルによりデミスタの上下方向から洗浄水を噴霧し、デミスタ内に堆積しているＰＭを洗浄・除去していた。しかし、デミスタの空隙部を塞ぐＰＭの堆積物には燃料や潤滑油の未燃焼分が含まれていることから、その堆積物は非常に高粘度であり、洗浄水に対して濡れ性が低い。
【００１４】
しかし、単に洗浄水を噴霧するだけの従来の洗浄方法では、デミスタ内に堆積しているＰＭを完全に洗浄・除去すること（デミスタを使用前の状態に洗浄・除去すること）は困難であることに加えて、洗浄に時間を要し、多量の洗浄水を消費してしまう。
【００１５】
このように、従来の湿式排ガス浄化装置では、デミスタに堆積したＰＭを完全に洗浄・除去することが困難であるため、捕集効率の高いデミスタ（空隙率の低いデミスタ）を用いることができず、排ガスの浄化効率の高い湿式排ガス浄化装置を提供できないという問題があった。
【００１６】
一方、湿式排ガス浄化装置の操業中（通ガス中）にデミスタを洗浄する場合、デミスタの全域に洗浄水を噴霧すると洗浄水の水膜がデミスタの空隙部を塞いでしまい、洗浄中にデミスタのガス流上流側とガス流下流側の間における圧力差（圧力損失）が高くなる。このため、従来は洗浄範囲を部分的に切り替えて洗浄水を噴霧していた。しかし、このような方法でも、洗浄水量が多過ぎたり洗浄時間が長過ぎたりすると、結果的に洗浄水の水膜がデミスタの空隙部を塞ぐ領域が大きくなり、洗浄中にデミスタのガス流上流側とガス流下流側の間における圧力差（圧力損失）が高くなるという問題は依然として解消できなかった。
【００１７】
したがって、本発明は、このような問題点を解決することを課題としてなされたものであり、その目的とするところは、デミスタに堆積したＰＭを容易に除去できるとともに、捕集効率の高い空隙率のデミスタを用いることが可能で、排ガスの浄化効率の高い湿式排ガス浄化装置を提供することにある。
【００１８】
また、本発明の他の目的は、湿式排ガス浄化装置の操業中にデミスタを洗浄する場合であっても、デミスタのガス流上流側とガス流下流側の間における圧力差が高くなる問題を回避できる湿式排ガス浄化装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
本発明の湿式排ガス浄化装置は、処理液を貯留する液溜手段と、該液貯留手段に貯留された処理液と燃焼装置から排出された排ガスとを気液接触させ、前記排ガス中に含有するダストを前記処理液中に吸収して捕捉させる気液接触手段と、前記気液接触手段の下流側に配置され、前記ダストを捕捉した処理液を含む処理後の排ガスから液体を分離する気液分離手段とを有する湿式排ガス浄化装置であって、前記気液分離手段には、電気抵抗加熱式ヒータ又は燃料と燃焼用空気を燃焼させるバーナで構成された加熱手段が備えられており、前記加熱手段により前記気液分離手段を加熱することで、当該気液分離手段で捕捉されている前記ダストを加熱する。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、デミスタに堆積したＰＭを容易に洗浄・除去できる。このため、捕集効率の高い空隙率のデミスタを用いることが可能となり、排ガスの浄化効率の高い湿式排ガス浄化装置を提供できるという効果を奏する。また、湿式排ガス浄化装置の操業中にデミスタを洗浄する場合であっても、デミスタのガス流上流側とガス流下流側の間における圧力差が高くなる問題を回避できる湿式排ガス浄化装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の実施の形態に係る排ガス浄化システムを示す全体構成図である。
【図２】本発明の実施の形態に係る湿式排ガス浄化装置を示す概略構成図である。
【図３】図２におけるＡ部（加熱手段）の部分拡大断面図である。
【図４】加熱手段の変形例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本発明の実施の形態に係る湿式排ガス浄化装置（以下、「スクラバー」と称する。）について、添付図面に従って説明する。以下の実施の形態では、主として船舶用、陸上走行用、陸上定置用のディーゼル機関の燃焼装置から排出される排ガス中のダストを除去するのに好適なスクラバーを説明するが、本発明は例えば、工業用のボイラやガス化炉等の燃焼装置から排出される排ガス中のダストを除去するスクラバーにも同様に採用できる。
【００２３】
以下の説明では、方向や位置を表す用語（例えば、「上部」、「下部」等）を便宜上用いるが、これらは、発明の理解を容易にするためであり、それらの用語によって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されるべきではない。
【００２４】
なお、以下の実施の形態での気液分離における「液体」とは、最終的には液体の状態となって流体中から除去されるという程度の意味であり、除去前の流体中に含まれる状態において「液体」の状態であることを必ずしも必要としない。気液分離における「液体」は、空中に浮遊する粒子ではあるものの、単独の気体分子の状態ではない全てのものを含む。また、気液分離を行うものとして「デミスタ」の用語を使用するが、本発明の「デミスタ」の概念は、「ミストセパレータ」として呼ばれるものも含む。
【００２５】
図１に示すように、符号１はディーゼルエンジンを示し、本実施の形態においては、舶用の２サイクルディーゼルエンジンを示す。ディーゼルエンジン１は、シリンダヘッドや側壁部分等に図示しない水冷ジャケットを有し、冷却水が水冷ジャケット内を流れることにより当該部分が所定温度に冷却される。
【００２６】
ディーゼルエンジン１の排気管１０には、第１の管路１００が接続されており、吸気管１１には第２の管路１１０が接続されている。図示するように、ディーゼルエンジン１には過給機２が備えられている。過給機２は、タービンロータ２０と圧縮機インペラ２１とが軸体２２により連結されて構成されている。タービンロータ２０は第１の管路１００（排気側）に接続され、圧縮機インペラ２１が第２の管路１１０（吸気側）に接続されている。
【００２７】
これにより、ディーゼルエンジン１の排ガスをタービンロータ２０に供給することで該排ガスの熱エネルギが回転エネルギに変換され、該タービンロータ２０に連結されている圧縮機インペラ２１が回転して空気（酸素を含む流体）を大気より吸引する。過給機２の圧縮機インペラ２１で圧縮された空気はエアクーラ３により冷却された後、ディーゼルエンジン１の燃焼室へ供給される。この過給機２の作用によりディーゼルエンジン１の燃焼室への充填率が高まり、該ディーゼルエンジン１の出力が増大する。
【００２８】
ディーゼルエンジン１からＮＯｘの発生量を抑制する手段として、燃焼排ガスの一部を吸気側へ導入する排気再循環（ＥＧＲ）が用いられる。図示するように、ＥＧＲを適用したディーゼルエンジン１は第１の管路１００と第２の管路１１０とをバイパスするように接続された第３の管路１２０を有する。第３の管路１２０には、ガス流上流側から順にディーゼルエンジン１の排ガス中に含まれるＰＭを処理水と接触させて捕捉するスクラバー４と、スクラバー４で浄化された処理ガスを吸引する吸引ブロワ７と、該処理ガスを冷却するガスクーラ８が接続されており、ディーゼルエンジン１の排ガスの一部（例えば、全排ガス量の３割に相当する排ガス量）を第２の管路１１０に還流させて該ディーゼルエンジン１に再循環するようにしてある。なお、スクラバー４では排ガスと処理水を接触させてＳＯｘ（硫黄酸化物）を捕捉することができる。
【００２９】
次に、本実施の形態のスクラバー４について、図２及び図３を参照して説明する。スクラバー４は、縦型の筒状に形成され、下部ケーシング４ａと、下部ケーシング４ａの上部に設けられた上部ケーシング４ｂとを有する。
【００３０】
下部ケーシング４ａの底部には、処理水（処理液）４０を貯留する液貯留部４１が形成されている。液貯留部４１には、処理水４０を所定温度に加温するヒータ４２が設置されているとともに、下部ケーシング４ａの外側をグラスウール等の断熱材で外装し、処理水４０が例えば、６０℃に保持されるようにしてある。
【００３１】
液貯留部４１の上方位置であって下部ケーシング４ａの側壁には、ディーゼルエンジン１の排ガス（以下、「被処理ガス」と称する。）をスクラバー４内に導入する被処理ガス導入管４３が接続されている。
【００３２】
液貯留部４１の上方位置には、スクラバー４内に導入された被処理ガスに対し下向きに霧状の処理水（処理液）４０を噴霧する気液接触手段としてのスプレーノズル４４が配置されている。スプレーノズル４４には液貯留部４１内の処理水４０を移送するための循環ポンプ４５を有する循環配管４５１が接続されている。これにより、スプレーノズル４４から噴霧された処理水４０を液貯留部４１内に回収して循環させるようにしてある。図示のとおり、スプレーノズル４４に移送される処理水４０はフィルタ４５２により不純物が除去される。なお、スプレーノズル４４から噴霧される処理水４０の流量は、バルブ４５３の開度を調節することにより適宜に変更できる。
【００３３】
本実施の形態では、スプレーノズル４４から噴霧される霧状の処理水４０を被処理ガスに接触させているが、これに代えて液貯留部４１内の処理水４０をバブリングさせて気体と霧状の液体との混合雰囲気を作り、これを被処理ガスに接触させてもよい。
【００３４】
上部ケーシング４ｂの上部には、スクラバー４により浄化された処理ガスを排出する処理ガス排出管４６が接続されている。
【００３５】
上部ケーシング４ｂ内には、気液分離手段としてのデミスタがガス流路４７に沿って２つ配置されている。各デミスタはガス流上流からガス流下流に向かってデミスタ５０、デミスタ５１とされている。ガス流上流側のデミスタ５０と、ガス流下流側のデミスタ５１は、それぞれ所定距離をもって配置されている。なお、デミスタの個数は、スクラバー４における被処理ガスの処理量や被処理ガスの性状等に応じて適宜に変更できる。
【００３６】
デミスタ５０，５１は、柔軟な金属素線を互いに絡め合わせて波形に形成し、その波形が互い違いになるように円板状の部材を重ね合わせた構造物である。デミスタ５０，５１は、下部ケーシング４ａ内から送り込まれてきた気体と霧状の液体との混合雰囲気をデミスタ５０，５１に通過させることにより液滴を分離する機能を有する。
【００３７】
ここで、デミスタ５０における空隙率と、デミスタ５１における空隙率は、略同一でも構わないが、ガス流上流側のデミスタ５０が目詰まりしやすい場合もあることから、ガス流上流側のデミスタ５０の空隙率を、ガス流下流側のデミスタ５１の空隙率よりも高く設定することが好ましい。なお、デミスタ５０（５１）における「空隙率」とは、例えば、金属素線で構成される格子の目の粗さであり、目が粗いほど空隙率が高いことを意味する。
【００３８】
図２に示すように、本実施の形態のデミスタ５０，５１には、加熱手段であるヒータが組み込まれている。デミスタ５０，５１を加熱するためのヒータは、例えばシーズヒータ等の電気抵抗加熱式ヒータである。ヒータは、デミスタ５０，５１の中央領域を加熱する内側ヒータ５２と、デミスタ５０，５１の外周領域を加熱する外側ヒータ５３とに区画されている。内側ヒータ５２と外側ヒータ５３はそれぞれ、電源回路（図示せず）と電気的に接続され、熱電対５０１，５１１から出力される温度信号に基づき、各ヒータ５２，５３の出力が制御手段（図示せず）により個別に制御される。制御手段には、デミスタ５０（５１）内に堆積している油分を含んだＰＭが低粘度となる第１の設定温度と、該油分を含んだＰＭが自己着火する第２の設定温度が設定されている。本実施の形態では、第１の設定温度は例えば、６０℃であり、第２の設定温度は６００℃以上である。第１の設定温度と第２の設定温度は切り替え可能に構成されている。
【００３９】
デミスタ５０（５１）に組み込まれる内側ヒータ５２と外側ヒータ５３は、例えば図３（ａ）に示すように、デミスタ５０（５１）を構成する円板状の部材５００（５１０）間に、ヒータ素線５２５を挟み込んでデミスタ５０（５１）内に組み込んでもよい。また、例えば図３（ｂ）に示すように、デミスタ５０（５１）を構成する円板状の部材５００（５１０）内に、ヒータ素線５２５を編みこむようにしてデミスタ内に組み込むことも可能である。
【００４０】
本実施の形態では、デミスタ５０（５１）に組み込まれるヒータはデミスタ５０（５１）の中央領域を加熱する内側ヒータ５２と、デミスタ５０（５１）の外周領域を加熱する外側ヒータ５３とに区画した例を説明したが、これは単なる一例であってこれに限定するものではない。例えば、加熱する区画を更に細分化してもよいし、１つのヒータでデミスタ５０（５１）の全部を加熱することも可能である。
【００４１】
なお、本実施の形態では、デミスタ５０（５１）を加熱するための加熱手段として、デミスタ５０（５１）内に組み込まれる電気抵抗加熱式ヒータを例示したが、これは単なる一例であってこれに限定するものではない。電気抵抗加熱式ヒータに代えて、ガスバーナ又はオイルバーナでデミスタ５０（５１）を加熱してもよい。その具体例を図４に示す。図示するように、デミスタ５０（５１）が取り付けられている上部ケーシング４ｂの側壁に、バーナ取り付けフランジ４００を介してバーナ（ガス燃焼式又はオイル燃焼式）５２６を設置し、デミスタ５０（５１）の側方から該デミスタ５０（５１）全体を加熱してもよい。この場合、バーナ５２６の燃焼容量を制御できる燃焼制御装置（図示せず）を組み込むことが好ましい。このように加熱手段を構成することにより、第１の設定温度を選択した場合にはデミスタ５０（５１）内に堆積している油分を含んだＰＭを低粘度にすることができ、第２の設定温度を選択した場合には該油分を含んだＰＭを燃焼（バーンアウト）できる。
【００４２】
図２戻り、上部ケーシング４ｂの側壁には、各デミスタ５０、５１の内部に目詰まりが発生しているか否かを確認するため圧力計５４０，５４１が接続されている。圧力計５４０，５４１は各デミスタ５０、５１のガス流上流側とガス流下流側の間における圧力差（圧力損失）を測定するようにしてある。
【００４３】
デミスタ５０，５１に対しては、該デミスタ５０，５１を洗浄するための洗浄スプレーノズル（洗浄手段）が設けられている。具体的に、ガス流上流近傍からデミスタ５０の中央領域に向けて上向きに洗浄水（洗浄液）を噴霧する２つの洗浄スプレーノズル５５ａａと、デミスタ５０の外周領域に向けて上向きの洗浄水を噴霧する２つの洗浄スプレーノズル５５ａｂが配置されている。また、デミスタ５０のガス流下流近傍には、該デミスタ５０の中央領域に向けて下向きに洗浄水を噴霧する２つの洗浄スプレーノズル５５ｂａと、デミスタ５０の外周領域に向けて下向きの洗浄水を噴霧する２つのスプレーノズル５５ｂｂが配置されている。
【００４４】
さらに、デミスタ５１のガス流下流近傍には、該デミスタ５１の中央領域に向けて下向きの洗浄水を噴霧する２つの洗浄スプレーノズル５５ｃａと、デミスタ５１の外周領域に向けて下向きの洗浄水を噴霧する２つのスプレーノズル５５ｃｂが配置されている。
【００４５】
洗浄スプレーノズル５５ａａ，５５ａｂのそれぞれを接続する分岐配管Ｌ１には、バルブＶ１，Ｖ２が設けられており、これらのバルブＶ１，Ｖ２の開閉をそれぞれ独立して制御することによりスプレーノズル５５ａａ，５５ａｂの両方を同時に使用したり、いずれか一方を選択して使用したりできる。洗浄スプレーノズル５５ｂａ，５５ｂｂのそれぞれを接続する分岐配管Ｌ１にもバルブＶ３，Ｖ４が設けられ、同様にスプレーノズル５５ｂａ，５５ｂｂの両方を同時に使用したり、いずれか一方を選択して使用したりできる。
【００４６】
同様に、洗浄スプレーノズル５５ｃａ，５５ｃｂのそれぞれを接続する分岐配管Ｌ１にもバルブＶ５，Ｖ６が設けられており、スプレーノズル５５ｃａ，５５ｃｂの両方を同時に使用したり、いずれか一方を選択して使用したりできるようにしてある。
【００４７】
各分岐配管Ｌ１は、バルブＶ７，Ｖ８を有する分岐配管Ｌ２、温水供給配管５６を介して洗浄液加熱手段である給湯器６０に接続されている。給湯器６０は洗浄水が例えば、６０℃の温水になるように設定してある。これにより、洗浄スプレーノズル５５ａａ，５５ａｂ、５５ｂａ，５５ｂｂ及び５５ｃａ，５５ｃｂから加温された洗浄水が噴霧される。
【００４８】
なお、本実施の形態では、各ヒータ５２，５３の加熱により、デミスタ５０（５１）内に堆積している油分を含んだＰＭを第１の設定温度又は第２の設定温度で加熱した際、液体状に軟化して滴下し始めているＰＭを洗い流すこと、又は該ＰＭを燃焼除去した後の残留物を完全に除去することを目的として、加温された洗浄水を用いているが、これに限定するものではない。上記残留物の除去には常温の洗浄水でも十分に目的を達成できる。
【００４９】
なお、スプレーノズルの設置個数は、スクラバー４における被処理ガスの処理量、スクラバー４及びデミスタ５０，５１のサイズや、所望する洗浄範囲等に応じて適宜に変更できる。
【００５０】
本実施の形態では、給湯器６０で加温された洗浄水を作り、それを洗浄スプレーノズル５５ａａ，５５ａｂ、５５ｂａ，５５ｂｂ及び５５ｃａ，５５ｃｂに供給する例を説明しているがこれに限定するものではなく、他の熱媒体と熱交換することにより加温された洗浄水を得てもよい。具体的には、図２に示すように例えば、ディーゼルエンジン１の排ガス顕熱を回収するための熱交換器６５を別途設け、洗浄水供給源７０から供給される常温の洗浄水を熱交換器６５に供給することで約６０℃に加温された洗浄水を作り、これを洗浄スプレーノズル５５ａａ，５５ａｂ、５５ｂａ，５５ｂｂ及び５５ｃａ，５５ｃｂに供給してもよい。この場合、熱交換器６５はディーゼルエンジン１の排ガス顕熱を回収するものに代えて、ディーゼルエンジン１の冷却水（約８０〜９０℃）の顕熱を回収するものであってもよい。
【００５１】
また、図示するように、バルブ６７１を有する配管６７を循環配管４５１から分岐させて該配管６７を温水供給配管５６に接続し、液貯留部４１に貯留されている約６０℃の処理水４０を洗浄スプレーノズル５５ａａ，５５ａｂ、５５ｂａ，５５ｂｂ及び５５ｃａ，５５ｃｂに供給してもよい。
【００５２】
次に、上述のように構成されたスクラバー４の作動について、図１及び図２を参照して説明する。図１に示すように、先ず、ディーゼルエンジン１を起動すると、該ディーゼルエンジン１から排出される排ガスは排気管１０にて静圧され、第１の管路１００を経て過給機２に導かれる。
【００５３】
過給機２では、排ガスの持つ熱エネルギが回転エネルギに変換され、タービンロータ２０に連結されている圧縮機インペラ２１が回転して空気（酸素を含む流体）を大気より吸引する。過給機２の圧縮機インペラ２１で圧縮された空気はエアクーラ３により冷却された後、ディーゼルエンジン１の燃焼室へ供給される。一方、過給機２より排出された排ガスは、図示しない排気消音器を介して大気放散される。
【００５４】
一方、ディーゼルエンジン１の排ガスの一部（例えば、全排ガス量の３割に相当する排ガス量）は、被処理ガスとして第３の管路１２０を介してスクラバー４に導入される。スクラバー４では、被処理ガスに処理水を接触させることにより、被処理ガス中に含まれるＰＭが捕捉される。このスクラバー４での被処理ガスの処理については図２を用いて後述する。そして、スクラバー４で浄化された処理ガスは吸引ブロワ７により排出されるとともに、ガスクーラ８で所定温度に冷却され、第２の管路１１０を介してディーゼルエンジン１に再循環される。
【００５５】
図２に示すように、スクラバー４内に導入された被処理ガスは、スプレーノズル４４から噴霧された霧状の処理水４０（約６０℃）と向流接触する。これにより、被処理ガス中に含まれるＰＭが処理水４０中に吸収されて捕捉される。その後、気体と霧状の液体（処理水４０）との混合雰囲気は、ガス流路４７に沿って上部ケーシング４ｂ内の気液分離手段としてのデミスタ５０，５１に送り込まれる。下部ケーシング４ａ内から送り込まれてきた気体と霧状の液体との混合雰囲気がデミスタ５０，５１を通過することにより液滴が分離され、該液滴が下部ケーシング４ａ内の液貯留部４１に回収される。一方、デミスタ５０，５１を通過することにより浄化された処理ガスは、吸引ブロワ（図示せず）により排出される。
【００５６】
［背景技術］の説明で述べたように、気体と霧状の液体との混合雰囲気がデミスタ５０，５１を通過する際、該デミスタ５０，５１で液滴は分離される。しかし、液滴の中にはＰＭが捕捉されているため、液滴と一緒に滴下しないＰＭがデミスタ５０，５１に一部残留する。また、ディーゼル排ガスに含まれるＰＭは数μｍ以下の非常に小さな粒径であることから、装置内で処理水を噴霧してもＰＭがガス流に乗って処理水の噴霧液滴を容易に迂回するため、液滴と慣性衝突して捕捉されないＰＭがデミスタに付着してしまう。
【００５７】
ＰＭがデミスタ５０，５１に付着すると、時間経過とともにデミスタ５０，５１の空隙部が徐々に狭まり、デミスタ５０，５１を通過する排ガスの速度が低下する。この速度低下によりＰＭが更に堆積する悪循環が生じ、デミスタ５０，５１のガス流上流側とガス流下流側の間における圧力差（圧力損失）が高くなるとともに、吸引ブロワ（図示せず）の動力が増大してスクラバー４の排ガス浄化効率が低下することになる。
【００５８】
デミスタ５０，５１の目詰まりによるスクラバー４の操業停止を回避するため、スクラバー４の操業中は各デミスタ５０、５１のガス流上流側とガス流下流側の間における圧力差（圧力損失）を測定する圧力計５４０，５４１の指示値を常時又は一定時間毎に監視することが好ましい。
【００５９】
操業中にその指示値が所定値以上を示した場合、該当するデミスタ５０（５１）に目詰まりが発生している蓋然性が高い。本動作説明では、デミスタ５０に目詰まりが発生したと仮定して説明する。この場合、先ず、給湯器６０を起動する。次に、デミスタ５０の中央領域を加熱する内側ヒータ５２を通電させる。内側ヒータ５２の加熱温度を第１の設定温度に選択した場合、デミスタ５０の中央領域内に堆積している油分を含んだＰＭは内側ヒータ５２の温度上昇に伴って低粘度の液体状になり滴下し始める。一方、内側ヒータ５２の加熱温度を第２の設定温度に選択した場合、該油分を含んだＰＭは燃焼（バーンアウト）し、デミスタ５０の中央領域には燃焼後の残留物が付着した状態となる。
【００６０】
その後、分岐配管Ｌ２のバルブＶ７を開にし、洗浄スプレーノズル５５ａａ、５５ｂａと連通している分岐配管Ｌ１のバルブＶ２，Ｖ３を開く。そうすると、デミスタ５０のガス流上流側とガス流下流側から該デミスタ５０の中央領域に対し約６０℃に加温された洗浄水が噴霧される。内側ヒータ５２を第１の設定温度に選択した場合、油分を含んだＰＭは低粘度の液体状になり滴下し始めているため、洗浄水により容易に洗い流される。内側ヒータ５２を第２の設定温度に選択した場合、該油分を含んだＰＭは燃焼（バーンアウト）するため、デミスタ５０の中央領域内に付着していた燃焼後の残留物は短時間でしかも、極少量の洗浄水で簡単に洗い流される。
【００６１】
このように、デミスタ５０の中央領域を第１の設定温度と第２の設定温度のいずれかで加熱した場合であっても、極少量の洗浄水で上記堆積物を除去できるので、洗浄水の水膜がデミスタの空隙部を塞ぐという現象を抑制でき、その結果、デミスタ５０のガス流上流側とガス流下流側の間における圧力差（圧力損失）の上昇を抑えることができる。
【００６２】
デミスタ５０の中央領域内に堆積していた油分を含むＰＭが完全に除去されると、内側ヒータ５２への通電を停止し、分岐配管Ｌ２のバルブＶ７と分岐配管Ｌ１のバルブＶ２，Ｖ３を閉にして洗浄スプレーノズル５５ａａ、５５ｂａへの洗浄水の供給を停止させる。
【００６３】
次に、デミスタ５０の外周領域を加熱する外側ヒータ５３を通電させる。外側ヒータ５３の加熱温度を第１の設定温度に選択した場合、デミスタ５０の外側領域内に堆積している油分を含んだＰＭは外側ヒータ５３の温度上昇に伴って低粘度の液体状になり滴下し始める。一方、外側ヒータ５３の加熱温度を第２の設定温度に選択した場合、該油分を含んだＰＭは燃焼（バーンアウト）し、デミスタ５０の外周領域には燃焼後の残留物が付着した状態となる。
【００６４】
その後、分岐配管Ｌ２のバルブＶ７を開にし、洗浄スプレーノズル５５ａｂ、５５ｂｂと連通している分岐配管Ｌ１のバルブＶ１，Ｖ４を開く。そうすると、デミスタ５０のガス流上流側とガス流下流側から該デミスタ５０の外周領域に対し約６０℃に加温された洗浄水が噴霧される。この場合も同様に、外側ヒータ５３を第１の設定温度に選択した場合、油分を含んだＰＭは低粘度の液体状になり滴下し始めているため、洗浄水により容易に洗い流される。外側ヒータ５３を第２の設定温度に選択した場合、該油分を含んだＰＭは燃焼（バーンアウト）するため、デミスタ５０の外周領域内に付着していた燃焼後の残留物は短時間でしかも、極少量の洗浄水で簡単に洗い流される。
【００６５】
上述と同様に、デミスタ５０の外周領域を第１の設定温度と第２の設定温度のいずれかで加熱した場合であっても、極少量の洗浄水で上記堆積物を除去できるので、洗浄水の水膜がデミスタの空隙部を塞ぐという現象を抑制でき、その結果、デミスタ５０のガス流上流側とガス流下流側の間における圧力差（圧力損失）の上昇を抑えることができる。デミスタ５０の外周領域内に堆積していた油分を含むＰＭが完全に洗浄・除去されると、外側ヒータ５３への通電を停止し、分岐配管Ｌ２のバルブＶ７と分岐配管Ｌ１のバルブＶ１，Ｖ４を閉にして洗浄スプレーノズル５５ａｂ、５５ｂｂへの洗浄水の供給を停止させる。
【００６６】
なお、デミスタ５１に堆積している油分を含んだＰＭを洗浄・除去する場合も上述と同様の手順で実施するため、説明を省略する。
【００６７】
なお、上述した各デミスタ５０、５１のガス流上流側とガス流下流側の間における圧力差（圧力損失）の計測、デミスタ５０（５１）の目詰まりの判定、及び加温された洗浄水の噴霧は、作業者が実施してもよいし、例えば、スクラバー４の制御手段（図示せず）が圧力測定データを取り込んでデミスタ５０（５１）の目詰まりの判定を行った後、各ヒータの通電及び加温された洗浄水の噴霧制御を実行してもよい。
【００６８】
洗浄スプレーノズル５５ａａ，５５ａｂ、５５ｂａ，５５ｂｂ及び５５ｃａ，５５ｃｂによる洗浄水の噴霧は、デミスタ５０（５１）に対して上下方向から互いに同時に噴霧してもよいし、同時でなくてもよい。また、これらの噴霧時間は互いに重ならせてもよいし、重ならせなくてもよい。さらに、デミスタ５０（５１）に対して洗浄水を連続的に噴霧してもよいし、所定時間毎に間欠噴霧することも可能である。
【００６９】
このように、本実施の形態のスクラバー４によれば、デミスタ５０（５１）を加熱するための加熱手段により内部に堆積している油分を含んだＰＭを自己着火温度（６００℃以上）まで昇温させ、ＰＭを燃焼（バーンアウト）させる。洗浄水（常温又は加温）の噴霧は、デミスタ５０（５１）に燃焼後の残留物が付着した状態で実行するので、除去に要する洗浄時間と洗浄水量が極僅かで済む。また、洗浄水が極少量に抑えられるので、洗浄水の水膜がデミスタ５０（５１）の空隙部を塞ぐという現象を抑制でき、その結果、デミスタ５０（５１）のガス流上流側とガス流下流側の間における圧力損失の上昇を抑えることができる。除去された後のデミスタ５０（５１）は新品にほぼ近い状態で再使用できる。
【００７０】
上述のように洗浄・除去された後のデミスタ５０（５１）は新品にほぼ近い状態で再使用できるため、デミスタ５０（５１）のガス流上流側とガス流下流側の間における圧力差（圧力損失）の増大、圧力損失が高くなること起因する吸引ブロワ７の動力が増大、及び吸引ブロワ７の吸引能力をオーバーして排ガス吸引不足に陥るという問題を回避できる。また、本実施の形態のようにディーゼルエンジン１の排ガスの一部を該ディーゼルエンジン１に再循環させる場合であっても、排ガス再循環量が不足する事態に陥ることはない。
【００７１】
従来、空隙率の低い（捕集効率の高い）デミスタは早期に目詰まりして使用することが困難であったが、本実施の形態ではデミスタ５０（５１）内に堆積している油分を含んだＰＭの洗浄・除去を容易にできるため、空隙率の低い（捕集効率の高い）ものを使用できる。これにより、スクラバー４の脱塵性能が向上する。スクラバー４の脱塵性能が向上するため、該スクラバー４の下流側に配置されている吸引ブロワ７、ガスクーラ８、及びこれらと接続しているディーゼルエンジン１に混入するダストを極めて少なくできる。その結果、それらの設備のメンテナンスが容易になるとともに、寿命を延ばすことができる
【００７２】
今回、開示した実施の形態は例示であってこれに制限されるものではない。本発明は、上記で説明した範囲ではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲での全ての変更を含む。
【符号の説明】
【００７３】
１  ディーゼルエンジン
２  過給機
３  エアクーラ
４  スクラバー
４ａ  下部ケーシング
４ｂ  上部ケーシング
７  吸引ブロワ
８  ガスクーラ
４０  処理水
４１  液貯留部
４４  スプレーノズル
４７  ガス流路
５０，５１  デミスタ
５２  内側ヒータ
５３  外側ヒータ
５５ａａ，５５ａｂ，５５ｂａ，５５ｂｂ  洗浄スプレーノズル
５５ｃａ，５５ｃｂ  洗浄スプレーノズル
５２６  バーナ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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