(57)【要約】【課題】始動時以降の定格運転時も含めて排ガス中のすすを良好に除去するすす除去装置の提供。【解決手段】すすが混入した排ガス等の被処理ガスを導入し除塵部１３に供給する容器１１と、前記被処理ガスを除塵処理する除塵部１３とを備える。円筒状の容器１１は同心の円柱部１１１を有し、円柱部１１１側面に板状のガイド部材１１２を螺旋状に設けて被処理ガスが螺旋状に流通する螺旋状ガス流通路１１０を形成している。除塵部１３は、円筒配管部１３１と円錐配管部１３２とを備える。円筒配管部１３１の上部にはすす成分を除去したガスを排出するための配管１５が引き込み接続されている。円錐配管部１３２の下部には除塵粒子１８を捕集する捕集部１３３が接続されている。捕集部１３３の底部は容器１１の底部よりも高く設定され、配管１４を介して容器１１の下部と接続されることで、除塵粒子１８の容器１１への返送を可能としている。【選択図】  図１
2005351234.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
すす成分を含んだ被処理ガスが導入されると共に除塵粒子が滞留する容器と、前記被処理ガスと除塵粒子を接触させてガス中のすす成分を除去するサイクロン方式の除塵部とを備えたすす除去装置であって、
前記容器は円筒状を成し、この容器内においては同容器と同軸の円柱部が設けられ、この円柱部の側面に板状のガイド部材が螺旋状に設けられると共に前記ガイド部材の縁部が前記容器の内壁面と気密に接続されることで、前記容器の下側面部から導入された被処理ガスが除塵粒子と共に前記円柱部の側面に沿って螺旋状に流通する螺旋状ガス流通路が形成されたこと
前記除塵部は、前記容器の上端側面部から排出された被処理ガスを導入するための配管が接続された円筒配管部と、この円筒配管部の下端に接続された円錐配管部とからなり、
前記円筒配管部の上部にはすす成分を除去したガスを排出するための配管が前記円筒配管部と同軸に引き込み接続されると共に、前記円錐配管部の下部には除塵粒子を捕集するための捕集部が接続され、
前記捕集部は前記容器の下部と連絡され、前記捕集部の底部が前記容器の底部よりも高く設定されたことで、前記除塵粒子を前記容器内に新たに導入された被処理ガスに供することができること
を特徴とするすす除去装置。
【請求項２】
すす成分を含んだ被処理ガスが導入されると共に除塵粒子が滞留する容器と、前記被処理ガスと除塵粒子を接触させてガス中のすす成分を除去するサイクロン方式の除塵部とを備えたすす除去装置であって、
前記容器は円筒状を成し、この容器内においては、その天井部に同軸円筒状の除塵部が設けられ、この除塵部の側面に板状のガイド部材が螺旋状に設けられると共に前記ガイド部材の縁部が前記容器の内壁面と気密に接続されることで、前記容器の下側面部から導入された被処理ガスが除塵粒子と共に前記除塵部の側面に沿って螺旋状に流通する螺旋状ガス流通路が形成されたこと
前記除塵部は、螺旋状ガス流通路を流通した除塵粒子と被処理ガスが導入される導入口を設けると共にすす成分を除去したガスを排出するための配管が接続された円筒配管部と、この円筒配管部の下端に接続され前記除塵粒子が排出される口の内径が前記円筒配管部の内径よりも小さい円錐配管部とからなり、前記口から排出された除塵粒子は前記容器内に新たに導入された被処理ガスに供されること
を特徴とするすす除去装置。
【請求項３】
すす成分を含んだ被処理ガスが導入されると共に除塵粒子が滞留する容器と、前記被処理ガスと除塵粒子を接触させてガス中のすす成分を除去するサイクロン方式の除塵部とを備えたすす除去装置であって、
前記容器は円筒状を成し、この容器内においては、その天井部に同軸円筒状の除塵部が設けられ、この除塵部の側面に板状のガイド部材が螺旋状に設けられると共に前記ガイド部材の縁部が前記容器の内壁面と気密に接続されることで、前記容器の下側面部から導入された被処理ガスが除塵粒子と共に前記除塵部の側面に沿って螺旋状に流通する螺旋状ガス流通路が形成されたこと
前記除塵部は、螺旋状ガス流通路を流通した除塵粒子と被処理ガスが導入される導入口とすす成分を除去したガスを排出するための配管とを有する円筒配管部と、前記容器の底部において前記円筒配管部と同軸に直立する円柱部とからなり、
前記円筒配管部内においては、前記円柱部の側面に板状のガイド部材が螺旋状に設けられると共にこのガイド部材の縁部が前記円筒配管部の内壁面と気密に接続されることで除塵粒子が前記円柱部側面に沿って螺旋状に落下する螺旋流通路が形成され、この流通路から排出された除塵粒子は前記容器内に新たに導入された被処理ガスに供されること
を特徴とするすす除去装置。
【請求項４】
すす成分を含んだ被処理ガスが導入されると共に除塵粒子が滞留する容器と、前記被処理ガスと除塵粒子を接触させてガス中のすす成分を除去するサイクロン方式の除塵部とを備えたすす除去装置であって、
前記容器は円筒状を成し、この容器内においては、その天井部に同軸円筒状の除塵部が設けられ、この除塵部の側面に板状のガイド部材が螺旋状に設けられると共に前記ガイド部材の縁部が前記容器の内壁面と気密に接続されることで、前記容器の下側面部から導入された被処理ガスが除塵粒子と共に前記除塵部の側面に沿って螺旋状に流通する螺旋状ガス流通路が形成されたこと
前記除塵部は、螺旋状ガス流通路を流通した除塵粒子と被処理ガスが導入される導入口とすす成分を除去したガスを排出するための配管とを有する円筒配管部と、前記容器の底部において前記円筒配管部と同軸に直立する上端部が円錐状を成した円柱部とからなり、
前記円筒配管部内に導入された除塵粒子は、前記円柱部と衝突しながら分離された後に前記容器内に新たに導入された被処理ガスに供されること
を特徴とするすす除去装置。
【請求項５】
すす成分を含んだ被処理ガスが導入されると共に除塵粒子が滞留する容器を備えたすす除去装置であって、
前記容器は円筒状を成し、この容器内において同容器と同軸の円柱部と、円柱部の側面に螺旋状に設けられる板状のガイド部材と、円柱部の一部を囲繞する円筒配管部とを備え、前記囲繞されているガイド部材はその縁部が円筒配管部の内壁面と気密に接続されることで、前記容器の底部から導入された被処理ガスが除塵粒子と共に前記除塵部の側面に沿って螺旋状に流通する螺旋状ガス流通路が形成され、
前螺旋状ガス流通路を通過した被処理ガスと除塵粒子が互いに接触しながら前記円柱部の側面に沿って螺旋状に容器内を上昇する過程で、
すす成分を除去されたガスは前記容器の天井部に接続された配管から系外に排出され、容器底部に分離された除塵粒子は前記容器内に新たに導入された被処理ガスに供されること
を特徴とするすす除去装置。
【請求項６】
前記導入口に、ガスの流れを前記円筒配管部の接線方向へ誘導するためのガイド板を設けたこと
を特徴とする請求項２から５のいずれか１項に記載のすす除去装置。
【請求項７】
前記容器部及び前記捕集部を加熱する加熱手段を付帯したこと
を特徴とする請求項１記載のすす除去装置。
【請求項８】
前記容器を加熱する加熱手段を付帯したこと
を特徴とする請求項２から６のいずれか１項に記載のすす除去装置。
【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等の内燃機関から排出される排気ガス中のすすを除去するための装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般にホテル、ビル等でディーゼル発電装置が使用されているが、その排気口周辺が排気ガス中に含まれるすすにより黒く変色し、美観を損ねている。その対応として、清掃、塗り替え等の対策が採られるが、多大な費用を要すると共に繰り返しその対策を実施する必要がある。そこで、近年は、ディーゼルエンジンの排気ガスに含まれているすすを除去する遠心流動層式すす除去装置などが検討されている。
【０００３】
しかしながら、従来の遠心流動層式のすす除去装置は、流動層反応器等を回転させる構造であるため、駆動力を必要とし、軸受けを設ける必要があることから高価になると共に軸受けの耐熱性や軸受け部分のガスシーリングに問題があった。
【０００４】
そこで、特許文献１に示された回転部分を要しない遠心流動式すす除去装置が発案されている。この遠心流動式すす除去装置は、実際にディーゼルエンジンを運転して排出されるすすの大部分（８０〜９０％以上）が始動時に排出されることから、ディーゼルエンジンの排ガスの排出配管にすす除去装置を接続すると共に、すす除去装置をバイパスする配管を接続し、弁の切り替えによりすす除去装置を経由することなく排ガスを排出できるように構成し、始動時（〜アイドリング）のみに、すす除去装置を経由して排ガスを排気することですす除去を行ない、その後の定格運転時等にはすす除去装置をバイパスすることで圧力損失等のエンジンヘの影響を無くするようにしている。
【特許文献１】特開２００３−３８２７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、従来の遠心流動式すす除去装置においては、圧力損失等のエンジンヘの影響（例えばエンジンストール等）を考慮した場合に、始動時以降は排ガスをバイパスしていることから、排ガス中のすすを完全に除去することができないという問題がある。
【０００６】
本発明は、かかる事情に鑑みなされたもので、その目的は、始動時以降の定格運転時も含めて、排ガス中のすすを良好に除去することのできるすす除去装置の提供にある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
そこで、請求項１記載のすす除去装置は、すす成分を含んだ被処理ガスが導入されると共に除塵粒子が滞留する容器と、前記被処理ガスと除塵粒子を接触させてガス中のすす成分を除去するサイクロン方式の除塵部とを備えたすす除去装置であって、
前記容器は円筒状を成し、この容器内においては同容器と同軸の円柱部が設けられ、この円柱部の側面に板状のガイド部材が螺旋状に設けられると共に前記ガイド部材の縁部が前記容器の内壁面と気密に接続されることで、前記容器の下側面部から導入された被処理ガスが除塵粒子と共に前記円柱部の側面に沿って螺旋状に流通する螺旋状ガス流通路が形成されたこと
前記除塵部は、前記容器の上端側面部から排出された被処理ガスを導入するための配管が接続された円筒配管部と、この円筒配管部の下端に接続された円錐配管部とからなり、
前記円筒配管部の上部にはすす成分を除去したガスを排出するための配管が前記円筒配管部と同軸に引き込み接続されると共に、前記円錐配管部の下部には除塵粒子を捕集するための捕集部が接続され、
前記捕集部は前記容器の下部と連絡され、前記捕集部の底部が前記容器の底部よりも高く設定されたことで、前記除塵粒子を前記容器内に新たに導入された被処理ガスに供することができることを特徴とする。
【０００８】
請求項２記載のすす除去装置は、すす成分を含んだ被処理ガスが導入されると共に除塵粒子が滞留する容器と、前記被処理ガスと除塵粒子を接触させてガス中のすす成分を除去するサイクロン方式の除塵部とを備えたすす除去装置であって、
前記容器は円筒状を成し、この容器内においては、その天井部に同軸円筒状の除塵部が設けられ、この除塵部の側面に板状のガイド部材が螺旋状に設けられると共に前記ガイド部材の縁部が前記容器の内壁面と気密に接続されることで、前記容器の下側面部から導入された被処理ガスが除塵粒子と共に前記除塵部の側面に沿って螺旋状に流通する螺旋状ガス流通路が形成されたこと
前記除塵部は、螺旋状ガス流通路を流通した除塵粒子と被処理ガスが導入される導入口を設けると共にすす成分を除去したガスを排出するための配管が接続された円筒配管部と、この円筒配管部の下端に接続され前記除塵粒子が排出される口の内径が前記円筒配管部の内径よりも小さい円錐配管部とからなり、前記口から排出された除塵粒子は前記容器内に新たに導入された被処理ガスに供されることを特徴とする。
【０００９】
請求項３記載のすす除去装置は、すす成分を含んだ被処理ガスが導入されると共に除塵粒子が滞留する容器と、前記被処理ガスと除塵粒子を接触させてガス中のすす成分を除去するサイクロン方式の除塵部とを備えたすす除去装置であって、
前記容器は円筒状を成し、この容器内においては、その天井部に同軸円筒状の除塵部が設けられ、この除塵部の側面に板状のガイド部材が螺旋状に設けられると共に前記ガイド部材の縁部が前記容器の内壁面と気密に接続されることで、前記容器の下側面部から導入された被処理ガスが除塵粒子と共に前記除塵部の側面に沿って螺旋状に流通する螺旋状ガス流通路が形成されたこと
前記除塵部は、螺旋状ガス流通路を流通した除塵粒子と被処理ガスが導入される導入口とすす成分を除去したガスを排出するための配管とを有する円筒配管部と、前記容器の底部において前記円筒配管部と同軸に直立する円柱部とからなり、
前記円筒配管部内においては、前記円柱部の側面に板状のガイド部材が螺旋状に設けられると共にこのガイド部材の縁部が前記円筒配管部の内壁面と気密に接続されることで除塵粒子が前記円柱部側面に沿って螺旋状に落下する螺旋流通路が形成され、この流通路から排出された除塵粒子は前記容器内に新たに導入された被処理ガスに供されることを特徴とする。
【００１０】
請求項４記載のすす除去装置は、すす成分を含んだ被処理ガスが導入されると共に除塵粒子が滞留する容器と、前記被処理ガスと除塵粒子を接触させてガス中のすす成分を除去するサイクロン方式の除塵部とを備えたすす除去装置であって、
前記容器は円筒状を成し、この容器内においては、その天井部に同軸円筒状の除塵部が設けられ、この除塵部の側面に板状のガイド部材が螺旋状に設けられると共に前記ガイド部材の縁部が前記容器の内壁面と気密に接続されることで、前記容器の下側面部から導入された被処理ガスが除塵粒子と共に前記除塵部の側面に沿って螺旋状に流通する螺旋状ガス流通路が形成されたこと
前記除塵部は、螺旋状ガス流通路を流通した除塵粒子と被処理ガスが導入される導入口とすす成分を除去したガスを排出するための配管とを有する円筒配管部と、前記容器の底部において前記円筒配管部と同軸に直立する上端部が円錐状を成した円柱部とからなり、
前記円筒配管部内に導入された除塵粒子は、前記円柱部と衝突しながら分離された後に前記容器内に新たに導入された被処理ガスに供されることを特徴とする。
【００１１】
請求項５記載のすす除去装置は、すす成分を含んだ被処理ガスが導入されると共に除塵粒子が滞留する容器を備えたすす除去装置であって、
前記容器は円筒状を成し、この容器内において同容器と同軸の円柱部と、円柱部の側面に螺旋状に設けられる板状のガイド部材と、円柱部の一部を囲繞する円筒配管部とを備え、前記囲繞されているガイド部材はその縁部が円筒配管部の内壁面と気密に接続されることで、前記容器の底部から導入された被処理ガスが除塵粒子と共に前記除塵部の側面に沿って螺旋状に流通する螺旋状ガス流通路が形成され、
前螺旋状ガス流通路を通過した被処理ガスと除塵粒子が互いに接触しながら前記円柱部の側面に沿って螺旋状に容器内を上昇する過程で、
すす成分を除去されたガスは前記容器の天井部に接続された配管から系外に排出され、容器底部に分離された除塵粒子は前記容器内に新たに導入された被処理ガスに供されることを特徴とする。
【００１２】
請求項２から５のいずれか１項に記載のすす除去装置においては、前記導入口には、ガスの流れを前記円筒配管部の接線方向へ誘導するためのガイド板を設けるとよい。
【００１３】
請求項１記載のすす除去装置においては、前記容器部及び前記捕集部を加熱する加熱手段を付帯するとよい。また、請求項２から６のいずれか１項に記載のすす除去装置においては、前記容器を加熱する加熱手段を付帯するとよい。
【発明の効果】
【００１４】
本発明のすす除去装置は、回転等の可動部が無く、駆動力、軸受等に起因する問題が生じないので、圧力損失等のエンジンヘの影響（例えばエンジンストール等）無く、排ガス中のすすを完全に除去することができる。特に、発電機用のエンジンにとってエンジンストールは発電停止につながるので、本発明はこのエンジンに有効である。したがって、本発明によれば、始動時以降の定格運転時も含めて、排ガス中のすすを良好に除去することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。
【００１６】
（実施形態例１）
図１は実施形態例１に係るすす除去装置を示した概略構成図である。
【００１７】
本実施形態例のすす除去装置は、すすが混入した排ガス等の被処理ガスを導入し除塵部１３に供給する容器１１と、導入した前記被処理ガスを除塵処理する除塵部１３とを備える。
【００１８】
容器１１は、円筒状を成し、この円筒体内に同円筒体と同心の円柱部１１１が設けられ、さらに円柱部１１１側面に板状のガイド部材１１２を螺旋状に設けることで、被処理ガスが前記側面に沿って螺旋状に流通する螺旋状ガス流通路１１０が形成されている。容器１１は、被処理ガスを導入するための配管１０を備えている。配管１０は、エル字型の配管が採用され、容器１１の下端部付近の側面に接続されている。
【００１９】
除塵部１３は、除塵粒子１８と被処理ガスとを接触して被処理ガス中のすすを捕集する除塵手段であり、サイクロン方式を採用し、円筒配管部１３１と円錐配管部１３２とを備える。円筒配管部１３１の上部にはすす成分を除去したガスを排出するための配管１５が円筒配管部１３１内部まで引き込み接続されている。また、円錐配管部１３２の下部には除塵粒子１８を捕集するための捕集部１３３が接続されている。
【００２０】
除塵部１３は、円筒配管部１３１が配管１２を介して容器１１と接続されることで、容器１１からの被処理ガスと除塵粒子１８の導入を可能としている。また、捕集部１３３の底部は、容器１１の底部よりも高く設定され、配管１４を介して容器１１の下部と接続されることで、除塵粒子１８の容器１１への返送を可能としている。
【００２１】
除塵粒子１８としては、流動性に優れ、煤塵捕集のために表面積が大きく、多孔質であるものが望ましく、例えば珪砂の他、石灰石コークス、鉄鉱石、焼結鉱、ボーキサイト等の鉱石類、若しくはアルミナ等のセラミックス類等の粒子が例示される。また、これらの粒子にＣｕ，Ｍｎ等の金属類からなる触媒を直接担持したものや、ゼオライトにＣｕ，Ｍｎ等の触媒を把持したものを採用するとよい。このとき、前記触媒を担持していない前記粒子に前記触媒を把持した前記粒子を一部混入（少なくとも２０〜５０％程度）して使用してもよい。
【００２２】
また、排ガスの温度が高温（例えば４００℃程度）の場合には、除塵粒子１８に前記触媒を使用または混合して使用すると、粒子が捕集したすす成分を、排ガスの熱と触媒作用とによって燃焼除去することができる。したがって、除塵粒子１８の交換、洗浄等を頻繁に行なう必要がないかまたは不要とすることができる。また、この除塵粒子１８を用いることで排ガス及びすす成分に含まれるＮＯｘの除去にも寄与する。
【００２３】
除塵粒子１８の具体的なものとしては珪砂に触媒（Ｃｕを把持したアルミナ）を２０〜５０％程度混合したものがある。また、この粒子の粒径としては０．３〜０．４ｍｍ程度のものがあるが、粒径は使用環境（処理する排ガスのガス圧等）に応じて適宜に設定すればよい。尚、図１〜図５においては、理解を容易とするために除塵粒子を誇張表現している。
【００２４】
図１を参照しながら本実施形態例の動作例について説明する。  被処理ガスが配管１０から流入すると、被処理ガスは、容器１１内の底部に堆積した除塵粒子１８をその被処理ガスのガス圧により巻上げながら、螺旋状ガス流路１１０を上昇する。このとき、被処理ガスは螺旋状ガス流路１１０を流通している間に、巻上げた粒子によって被処理ガスに含まれるすす成分が捕集されるとともに、螺旋状に流通することによる遠心力等で十分な流速を確保（流速低下を抑制）したまま、除塵部１３に供給される。排ガス圧が弱い場合でも流速低下が抑制されるため、圧力損失によるエンジンヘの影響を防止することができる。
【００２５】
除塵部１３では、図６（ａ）に示した平断面図のように、被処理ガスのガス流が接線方向に導入されることで、除塵部１３内部で回転運動が生じ、この回転運動によって生じる（重力の数百倍〜数千倍）遠心力によって粒子が沈降し、ガスとガス中の粒子とが分離される。そして、除塵部１３の内部はその下方の側面がテーパ状となっているので、重量の重い除塵粒子１８が除塵部１３を循環する際にその内壁面に衝突する機会が多くなり、この衝突によって運動エネルギーを喪失及び減少するので、除塵粒子１８の下方への落下が促進され、被処理ガスと除塵粒子１８との分離がより効率的なものとなる。
【００２６】
一般にディーゼルエンジンから排出される排ガス中のすすは非常に細かいため、サイクロン方式の除塵手段単独での除去が困難であるといわれているが、本実施形態に係るすす除去装置においては除塵粒子１８によってすすを捕集した状態としているため、単独のサイクロン方式の除塵手段によって粒子の分離を良好に行うことができ、すすを除去した排ガスを効率的に除塵手段上部から排出することができる。
【００２７】
一方、除塵粒子１８によって捕集されたすすは、排ガスが高温（例えば４００℃程度）の場合にはガス流通流路１１０や除塵部１３を流通している間に排ガスの熱と除塵粒子１８の触媒作用によって燃焼除去されるので、除塵部１３下端には除塵粒子１８のみが回収されることになる。
【００２８】
また、除塵部１３の下端は容器１１と配管１４によって連絡しているので、除塵部１３下端に到達した除塵粒子１８は、容器１１入口に再び供給される。
【００２９】
さらに、被処理ガス温度がすすを燃焼するに不十分な場合には、容器１１または除塵部１３の全部若しくは一部に、被処理ガスを加熱するヒータ等の加熱手段１６，１７を設けることにより、被処理ガス温度を昇温（例えば４００℃程度）してすすの燃焼除去を促進するようにしてもよい。
【００３０】
また、被処理ガスが低温の場合においては、除塵粒子１８によってすすを捕集した状態のままとし、任意の期間で除塵粒子１８を交換したり、任意の期間で除塵粒子１８からすすを洗浄除去するようにしてもよい。この場合の除塵粒子１８としては、触媒は必要としないため、珪砂のみ等からなるものを採用すればよい。
【００３１】
（実施形態例２）
図２は実施形態例２に係るすす除去装置を示した概略構成図である。（ａ）は被処理ガスが供給される容器内部を示した概略構成図で、（ｂ）は除塵部内部を示した概略構成図である。
【００３２】
本実施形態例のすす除去装置は、実施形態例１と同様のサイクロン方式を採用しているが、実施形態例１と異なるところは容器と除塵部とを同軸に配置した構造となっている点である。すなわち、被処理ガスが供給される円筒状の容器２１内の天井部に同容器と同軸円筒状の除塵部２２が設けられている。
【００３３】
容器２１は、実施形態例１と同様に、被処理ガスを導入するための配管２０を備えている。配管２０は、エル字型の配管が採用され、容器２１の下端部付近の側面に接続されている。容器２１上部には除塵部２２内のすす成分を除去したガスを排出するための配管２４が除塵部２２内部まで引き込み接続されている。
【００３４】
除塵部２２は、その側面に板状のガイド部材２３が螺旋状に設けられ、除塵粒子２６と混合した被処理ガスが前記側面に沿って螺旋状に流通する螺旋状ガス流通路２２０が形成させていると共に、上方の側面に前記被処理ガスを導入するための導入口２２１が形成されている。これにより、螺旋状ガス流通路２２０へのガス流入は接線方向から行われるようになると共に、除塵部２２へのガス流入も接線方向に行われるようになるので、螺旋状ガス流通路２２０から除塵部２２へ流入したガスが、除塵部２２内で良好に回転運動し、この回転運動の遠心力による粒子沈降でガスとガス中の粒子との分離が良好に行われる。また、除塵部２２は、図２（ｂ）に示された断面図のように、途中から内径が下端部方向に逐次小さくなる構造となっている。
【００３５】
また、除塵部２２は、円筒配管部と円錐配管部とからなる。円筒配管部は、螺旋状ガス流通路２２０を流通した除塵粒子２６と被処理ガスが導入される導入口を設けると共にすす成分を除去したガスを排出するための配管が接続される。円錐配管部は前記円筒配管部の下端に接続され除塵粒子２６が排出される口の内径が前記円筒配管部の内径よりも小さくなっている。そして、排出された除塵粒子２６は容器２１内に新たに導入された被処理ガスに供されるようになっている。
【００３６】
さらに、螺旋状ガス流路２２０上端の導入口２２１には、螺旋状ガス流路２２から除塵部２２内へのガス流入が損失無く接線方向に行われるように、必要に応じてガイド板２２２を設けるとよい（図６（ｂ））。
【００３７】
図２を参照しながら本実施形態例の動作例について説明する。  被処理ガスが配管２０から流入すると、被処理ガスは、容器２１内底部に堆積した除塵粒子２６をその被処理ガスのガス圧により巻上げながら、螺旋状ガス流路２２０を上昇する。このとき、被処理ガスは螺旋状ガス流通路２２０を流通している間に、巻上げた粒子によって被処理ガスに含まれるすす成分が捕集されるとともに、螺旋状に流通することによる遠心力等で十分な流速を確保（流速低下を抑制）したまま、導入口２２１を介して除塵部２２内に導入される。排ガス圧が弱い場合でも流速低下が抑制されるため、圧力損失によるエンジンヘの影響を防止することができる。
【００３８】
除塵部２２では、図６（ｂ）に示した平断面図のように、被処理ガスのガス流が接線方向に導入されることで、除塵部２２内部で回転運動が生じ、この回転運動によって生じる遠心力によって粒子が沈降し、ガスとガス中の粒子とが分離される。そして、除塵部２２の下方がテーパ状となっているので（図２（ｂ））、重量の重い除塵粒子２６が除塵部２２を循環する際にその内壁面に衝突する機会が多くなり、この衝突によって運動エネルギーを喪失及び減少するので、除塵粒子２６の下方への落下が促進され、被処理ガスと除塵粒子２６との分離がより効率的なものとなる。
【００３９】
一方、除塵粒子２６によって捕集されたすすは、排ガスが高温（例えば４００℃程度）の場合にはガス流通流路２２０や除塵部２２を流通している間に排ガスの熱と除塵粒子２６の触媒作用によって燃焼除去されるので、除塵部２２下端には除塵粒子２６のみが回収されることになる。この回収された除塵粒子２６は配管２０を介して導入された被処理ガスに供される。
【００４０】
さらに、被処理ガス温度がすすを燃焼するに不十分な場合には、実施形態１と同様に、容器２１の全部に、被処理ガスを加熱するヒータ等の加熱手段２５を設けることにより、被処理ガス温度を昇温（例えば４００℃程度）してすすの燃焼除去を促進するようにしてもよい。
【００４１】
また、被処理ガスが低温の場合においては、除塵粒子２６によってすすを捕集した状態のままとし、任意の期間で除塵粒子２６を交換したり、任意の期間で除塵粒子２６からすすを洗浄除去するようにしてもよい。この場合の除塵粒子２６としては、触媒は必要としないため、珪砂のみ等からなるものを採用すればよい。
【００４２】
（実施形態例３）
図３は実施形態例３に係るすす除去装置を示した概略構成図である。（ａ）は被処理ガスが供給される容器内部を示した概略構成図で、（ｂ）は除塵部内部を示した概略構成図である。
【００４３】
実施形態例３及び４に係るすす除去装置は、実施形態例２と同様に、螺旋状ガス流路とサイクロン方式を導入した除塵手段とを同軸に配置した二重構造としたものであり、実施形態例２との差異点は除塵手段の構造にある。
【００４４】
実施形態例１及び２における除塵部１３，２２は、除塵手段内の下方側面をテーパ状とすることで、除塵粒子１８，２６が前記塵手段内を循環する際に除塵手段内の壁面に衝突する機会が多くなり、この衝突によって運動エネルギーが喪失され、除塵粒子の下方への落下を促進するものである。
【００４５】
一方、実施形態例３に係るすす除去装置は、図３（ａ）及び（ｂ）に示されたように、すす成分を含んだ被処理ガスが導入されると共に除塵粒子が滞留する容器３１と、前記被処理ガスと除塵粒子を接触させてガス中のすす成分を除去するサイクロン方式の除塵部３２とを備える。
【００４６】
容器３１は円筒状を成し、この容器内の天井部に同軸円筒状の除塵部３２が設けられ、この除塵部３２の側面に板状のガイド部材３３が螺旋状に設けられると共にガイド部材３３の縁部が容器３１の内壁面と気密に接続されることで、容器３１の下側面部から導入された被処理ガスが除塵粒子３６と共に除塵部３２の側面に沿って螺旋状に流通する螺旋状ガス流通路３２０が形成されている。
【００４７】
除塵部３２は、螺旋状ガス流通路３２０を流通した除塵粒子３６と被処理ガスが導入される導入口３２１とすす成分を除去したガスを排出するための配管３４とを有する円筒配管部と、容器３１の底部において円筒配管部と同軸に直立する円柱部３２２とからなる。
【００４８】
前記円筒配管部内においては、円柱部３２２の側面に板状のガイド部材３２３が螺旋状に設けられると共にこのガイド部材３２３の縁部が前記円筒配管部の内壁面と気密に接続されることで除塵粒子３６が円柱部３２２側面に沿って螺旋状に落下する螺旋流通路３２４が形成されている。
【００４９】
尚、本実施形態例においても、実施形態例２と同様に、螺旋状ガス流通路３２０上端の導入口３２１に、螺旋状ガス流通路３２０から除塵部３１内へのガス流入が損失無く接線方向に行われるように、必要に応じてガイド板を設けるとよい（図６（ｂ））。
【００５０】
図３を参照しながら本実施形態例の動作例について説明する。
【００５１】
被処理ガスが配管３０から流入すると、被処理ガスは、容器３１内底部に堆積した除塵粒子３６をその被処理ガスのガス圧により巻上げながら、螺旋状ガス流路３２０を上昇する。このとき、被処理ガスは螺旋状ガス流通路３２０を流通している間に、巻上げた粒子によって被処理ガスに含まれるすす成分が捕集されるとともに、螺旋状に流通することによる遠心力等で十分な流速を確保（流速低下を抑制）したまま、導入口３２１を介して除塵部３２内に導入される。排ガス圧が弱い場合でも流速低下が抑制されるため、圧力損失によるエンジンヘの影響を防止することができる。
【００５２】
除塵部３２では、図６（ｂ）に示した平断面図のように、被処理ガスのガス流が接線方向に導入されることで、除塵部３２内部で回転運動が生じ、この回転運動によって生じる遠心力によって粒子が沈降し、ガスとガス中の粒子とが分離される。また、除塵部３２内にはガイド部材３２３を備えた円柱部３２２が設けられているので、（図３（ｂ））、重量の重い除塵粒子３６が除塵部３２を循環する際にその内壁面に衝突する機会が多くなり、この衝突によって運動エネルギーを喪失及び減少するので、除塵粒子３６の下方への落下が促進され、被処理ガスと除塵粒子３６との分離がより効率的なものとなる。
【００５３】
一方、除塵粒子３６によって捕集されたすすは、排ガスが高温（例えば４００℃程度）の場合にはガス流通流路３２０や除塵部３２を流通している間に排ガスの熱と除塵粒子３６の触媒作用によって燃焼除去されるので、除塵部３２下端には除塵粒子３６のみが回収されることになる。この回収された除塵粒子３６は配管３０を介して導入された被処理ガスに供される。
【００５４】
また、被処理ガス温度がすすを燃焼するに不十分な場合には、実施形態１と同様に、容器３１の全部に、被処理ガスを加熱するヒータ等の加熱手段３５を設けることにより、被処理ガス温度を昇温（例えば４００℃程度）してすすの燃焼除去を促進するようにしてもよい。
【００５５】
さらに、被処理ガスが低温の場合においては、除塵粒子３６によってすすを捕集した状態のままとし、任意の期間で除塵粒子３６を交換したり、任意の期間で除塵粒子からすすを洗浄除去するようにしてもよい。この場合の除塵粒子３６としては、触媒は必要としないため、珪砂のみ等からなるものを採用すればよい。
【００５６】
（実施形態例４）
図４は実施形態例４に係るすす除去装置を示した概略構成図である。（ａ）は被処理ガスが供給される容器内部を示した概略構成図で、（ｂ）は除塵部内部を示した概略構成図である。
【００５７】
本実施形態例のすす除塵装置における除塵部４２は、実施形態例３に示された円柱部３２２に代えて、図４（ｂ）に示しめされた円柱部４２２を備えている。円柱部４２２は、実施形態例３のようなガイド部材３２３を設けていないが、その上端部は円錐状を成している。本実施形態においては、この円柱部４２２が除塵粒子４６の障害物となって、除塵粒子４６の下方への落下を促進している。尚、本実施形態例においても、実施形態例２と同様に、螺旋状ガス流通路４２０上端の導入口４２１に、螺旋状ガス流通路４２０から除塵部４２へのガス流入が損失無く接線方向に行われるように、必要に応じてガイド板を設けるとよい（図６（ｂ））。
【００５８】
図４を参照しながら本実施形態例の動作例について説明する。
【００５９】
被処理ガスが配管４０から流入すると、被処理ガスは、容器４１内底部に堆積した除塵粒子４６をその被処理ガスのガス圧により巻上げながら、螺旋状ガス流路４２０を上昇する。このとき、被処理ガスは螺旋状ガス流通路４２０を流通している間に、巻上げた粒子によって被処理ガスに含まれるすす成分が捕集されるとともに、螺旋状に流通することによる遠心力等で十分な流速を確保（流速低下を抑制）したまま、導入口４２１を介して除塵部４２内に導入される。排ガス圧が弱い場合でも流速低下が抑制されるため、圧力損失によるエンジンヘの影響を防止することができる。
【００６０】
除塵部４２内では、図６（ｂ）に示した平断面図のように、被処理ガスのガス流が接線方向に導入されることで、除塵部４２内部で回転運動が生じ、この回転運動によって生じる遠心力によって粒子が沈降し、ガスとガス中の粒子とが分離される。また、除塵部４２内には上端部が円錐状を成している円柱部４２２が設けられているので、（図４（ｂ））、重量の重い除塵粒子４６が除塵部４２を循環する際にその内壁面に衝突する機会が多くなり、この衝突によって運動エネルギーを喪失及び減少するので、除塵粒子４６の下方への落下が促進され、被処理ガスと除塵粒子４６との分離がより効率的なものとなる。
【００６１】
一方、除塵粒子４６によって捕集されたすすは、排ガスが高温（例えば４００℃程度）の場合にはガス流通流路４２０や除塵部４２を流通している間に排ガスの熱と除塵粒子４６の触媒作用によって燃焼除去されるので、除塵部４２下端には除塵粒子４６のみが回収されることになる。この回収された除塵粒子４６は配管４０を介して導入された被処理ガスに供される。
【００６２】
また、被処理ガス温度がすすを燃焼するに不十分な場合には、実施形態１と同様に、容器４１の全部に、被処理ガスを加熱するヒータ等の加熱手段４５を設けることにより、被処理ガス温度を昇温（例えば４００℃程度）してすすの燃焼除去を促進するようにしてもよい。
【００６３】
さらに、被処理ガスが低温の場合においては、除塵粒子４６によってすすを捕集した状態のままとし、任意の期間で除塵粒子４６を交換したり、任意の期間で除塵粒子からすすを洗浄除去するようにしてもよい。この場合の除塵粒子４６としては、触媒は必要としないため、珪砂のみ等からなるものを採用すればよい。
【００６４】
（実施形態例５）
図５は実施形態例５に係るすす除去装置を示した概略構成図である。（ａ）は被処理ガスが供給される容器内部を示した概略構成図で、（ｂ）は前記容器内に設けられた円柱部の断面を示した概略構成図である。
【００６５】
本実施形態例のすす除去装置も、容器とサイクロン方式を採用した除塵部とを同軸に配置した二重構造としたものではあるが、実施形態例２〜４とは逆に、螺旋状ガス流通路が内側に、除塵部が外側に配置されるよう構成したものである。
【００６６】
すなわち、図５（ｂ）に示されたように、本実施形態例のすす除去装置は、被処理ガスが供給される容器５１の底部に同容器と同軸の円柱部５２と、円柱部５２の側面に螺旋状に設けられる板状のガイド部材５３と、円柱部５２の一部を囲繞する円筒配管部５４とを備える。このとき、円筒配管部５４によって囲繞されているガイド部材５３はその縁部が円筒部５４の内壁面と気密に接続されて螺旋状ガス流通路５２０が形成されている。
【００６７】
本実施形態例のすす除去装置は、被処理ガスを曲がり配管５０を介して容器５１の底部から導入する形態を採っており、円柱部５２の底部付近に空洞部を設け、この空洞部に形成された開口部５２１から被処理ガスを容器５１に導入している。
【００６８】
尚、本実施形態例においても、実施形態例２と同様に、開口部５２１に、螺旋状ガス流通路５２０におけるガスの流通が損失無く接線方向に行われるように、必要に応じてガイド板５２２を設けるとよい（図６（ｃ））。
【００６９】
図５を参照しながら本実施形態の動作例について説明する。
【００７０】
配管５０を介して供給された被処理ガスは導入口５２１から容器５１内に導入される。被処理ガスは、容器５１内底部に堆積した除塵粒子５７をその被処理ガスのガス圧により巻上げながら、円筒配管部５４内に形成された螺旋状ガス流路５２０を上昇する。このとき、被処理ガスは、螺旋状ガス流通路５２０及び円柱部５２側面付近を流通している間に巻上げた粒子によって被処理ガスに含まれるすす成分が捕集されるとともに、螺旋状に流通することによる遠心力等で十分な流速を確保（流速低下を抑制）したまま排出部５５まで達し、その後、系外（容器５１）に排出される。尚、排ガス圧が弱い場合でも流速低下が抑制されるため、圧力損失によるエンジンヘの影響を防止することができる。
【００７１】
容器５１内では、図６（ｃ）に示した平断面図のように被処理ガスのガス流が接線方向に導入されることで回転運動が生じ、この回転運動によって生じる遠心力によって粒子が沈降し、ガスとガス中の粒子とが分離される。また、円柱部５２はガイド部材５３を備えているので（図５（ｂ））、重量の重い除塵粒子５７が容器５１を循環する際にその内壁面に衝突する機会が多くなり、この衝突によって運動エネルギーを喪失及び減少するので、除塵粒子５７の下方への落下が促進され、被処理ガスと除塵粒子５７との分離がより効率的なものとなる。
【００７２】
一方、除塵粒子５７によって捕集されたすすは、排ガスが高温（例えば４００℃程度）の場合にはガス流通流路５２０、円筒配管部５４及び円柱部５２側面付近を流通している間に排ガスの熱と除塵粒子５７の触媒作用によって燃焼除去されるので、容器５１の底部には除塵粒子５７のみが回収されることになる。この回収された除塵粒子５７は配管５０を介して導入された被処理ガスに供される。
【００７３】
また、被処理ガス温度がすすを燃焼するに不十分な場合には、実施形態例１と同様に、容器５１の全部に、被処理ガスを加熱するヒータ等の加熱手段５６を設けることにより、被処理ガス温度を昇温（例えば４００℃程度）してすすの燃焼除去を促進するようにしてもよい。
【００７４】
さらに、被処理ガスが低温の場合においては、除塵粒子５７によってすすを捕集した状態のままとし、任意の期間で除塵粒子５７を交換したり、任意の期間で除塵粒子からすすを洗浄除去するようにしてもよい。この場合の除塵粒子５７としては、触媒は必要としないため、珪砂のみ等からなるものを採用すればよい。
【図面の簡単な説明】
【００７５】
【図１】実施形態例１に係るすす除去装置の概略構成図。
【図２】実施形態例２に係るすす除去装置を示した概略構成図で、特に（ａ）は被処理ガスが供給される容器内部を示した概略構成図、（ｂ）は除塵部内部を示した概略構成図。
【図３】実施形態例３に係るすす除去装置を示した概略構成図で、特に（ａ）は被処理ガスが供給される容器内部を示した概略構成図、（ｂ）は除塵部内部を示した概略構成図。
【図４】実施形態例４に係るすす除去装置を示した概略構成図で、特に（ａ）は被処理ガスが供給される容器内部を示した概略構成図、（ｂ）は除塵部内部を示した概略構成図。
【図５】実施形態例５に係るすす除去装置を示した概略構成図で、特に（ａ）は被処理ガスが供給される容器内部を示した概略構成図で、（ｂ）は前記容器内に設けられた円柱部の断面を示した概略構成図。
【図６】すす除去装置内における被処理ガスの流れの説明図で、特に（ａ）は実施形態例１の説明図（ｂ）は実施形態例２〜４の説明図（ｃ）は実施形態例５の説明図。
【符号の説明】
【００７６】
１０，１２，１４，１５…配管、１１…容器、１１０…螺旋状ガス流通路、１３…除塵部、１６，１７…加熱手段、１８…除塵粒子
２０，２４…配管、２１…容器、２２…除塵部、２２０…螺旋状ガス流通路、２３…ガイド部材、２５…加熱手段、２６…除塵粒子
３０，３４…配管、３１…容器、３２…除塵部、３２０…螺旋状ガス流通路、３２２…円柱部、３２４…螺旋流通路、３３…ガイド部材、３５…加熱手段、３６…除塵粒子
４０，４４…配管、４１…容器、４２…除塵部、４２０…螺旋状ガス流通路、４２２…円柱部、４３…ガイド部材、４５…加熱手段、４６…除塵粒子
５０，５５…配管、５１…容器、５２…円柱部、５２０…螺旋状ガス流通路、５３…ガイド部材、５４…円筒配管部、５６…加熱手段、５７…除塵粒子
【図１】
2005351234.tif 000003
【図２】
2005351234.tif 000004
【図３】
2005351234.tif 000005
【図４】
2005351234.tif 000006
【図５】
2005351234.tif 000007
【図６】
2005351234.tif 000008