(57)【要約】【課題】クロスフロー式の縦型湿式電気集塵機において、集塵電極から落下する水滴への放電の発生を抑制する。【解決手段】ケーシング２０内に、クロスフロー式に配置した放電電極１０と集塵電極１１とを上下方向へ縦型に配置する。被清浄空気の流れ（矢印２１から流入して矢印２２に排出される）に対して、集塵電極１１の上流側に噴霧器１２を設ける。そして、集塵電極１１および放電電極１０をケーシング２０の水平方向に対して傾斜角度αを持たせて取り付ける。噴霧器１２から噴霧され集塵電極１１に付着した水分は、水滴となり集塵電極１１を伝わってその傾斜方向に流下し、集塵電極１１の端部から落下する。これにより集塵電極１１から電界内への水滴の落下を抑制することができ、放電電極から水滴に向かって発生する火花放電を抑制する。【選択図】  図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数組みの放電電極と集塵電極とを流入する塵埃・粉塵・水滴・ミストを含む含塵ガスや空気の流れ方向に対して直交するように配置し、前記放電電極と集塵電極とに向けて水分を噴霧するための噴霧器を備えたクロスフロー式の湿式電気集塵機において、
前記放電電極と集塵電極が、上下方向へ縦型に配置されると共に、水平方向に対して所定の角度を持って取り付けられていることを特徴とするクロスフロー式の湿式電気集塵機。
【請求項２】
前記放電電極は、前記下方向に配置された集塵電極にのみ放電するように設けられていることを特徴とする請求項１に記載のクロスフロー式の湿式電気集塵機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、クロスフロー構造を有した湿式電気集塵機に係り、特に、放電電極と集塵電極とを前記集塵機の上下方向へ縦型に配置したことを特徴とするクロスフロー式の湿式電気集塵機に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
電気集塵機内に流入した塵埃・粉塵・水滴・ミストを含む含塵ガスおよび空気をその集塵機の上下方向に移動させ、放電極によって帯電させた塵埃・粉塵・水滴・ミストを集塵極に集塵する、いわゆる垂直ガス流型の湿式電気集塵機としては、以下のようなものが提案されている（特許文献１参照）。
長尺の筒状に形成され集塵室に、その上部に設けられた供給口から含塵ガスが導入される。含塵ガスは、集塵室内を垂直に流下して下部に設けられた出口から外部に放出される。集塵室内には、放電極としての放電線と、集塵極としての集塵板と、スプレー装置とから成る集塵ユニットが取り付けられており、集塵板は、含塵ガスの流れに沿った上下方向へ所定の間隔を置いて配置され、その集塵板の間に放電線が懸垂配置されている。スプレー装置は集塵板の上部に集塵板および放電線に向けて取り付けられている。含塵ガスを集塵室内に導入すると共に放電線に高圧電流を印加し、含塵ガス中の塵埃・粉塵等を集塵板に付着させる。塵埃等が集塵板に十分に付着した時点で含塵ガスの導入を停止し、スプレー装置によって洗浄水を噴出させ付着した塵埃・粉塵等を洗い流す。集塵板の下部にはトラフが傾斜して設けられており、洗い流された塵埃・粉塵等は、洗浄水と共にトラフに沿って流下し外部に排出される。
【０００３】
【特許文献１】
特開平５−２３６１４号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述した従来の集塵機は、集塵板と放電線とを流入する含塵ガスや空気の流れ方向に対して平行となるように、集塵極及び放電極がそれぞれ複数個、配置されている、いわゆる平行型のものである。
しかしながら、平行型で垂直ガス流型の湿式電気集塵機は開示されているものの、集塵極と放電極とを流入する空気の流れ方向に対して直交するように複数個配置させた、いわゆクロスフロー型で垂直ガス流型の湿式電気集塵機は提案されておらず、その開発が待たれるところであった。
【０００５】
そこで本願の発明者は、図８に示すようなクロスフロー型で垂直ガス流型の湿式電気集塵機を開発した。ところがこのクロスフロー型で垂直ガス流型の湿式電気集塵機では以下のような問題があった。
【０００６】
図８に示すように電気集塵機の本体としてのケーシング２０内には、放電電極１０と集塵電極１１とが、ケーシング２０の水平方向と平行になるように、所定の間隔を置いて配置されている。塵埃・粉塵・水滴・ミストを含む含塵ガスや空気は、矢印２１から矢印２２の方向へ流れ、その流れの上流側、即ち、ケーシング２０の下側には噴霧器１２が設けられている。水滴やミストの量が多い場合は水噴霧装置は不要となる。この状態において噴霧器１２から水分を噴霧してから、電気集塵機に電源を投入すると、その水分は集塵電極１１および放電電極１０に付着する。付着水分が多くなると大きな水滴となって集塵電極１１および放電電極１０から下方に向かって落下する（図８に示す水滴ａおよび水滴ｂ）。このとき放電電極１０と集塵電極１１間には電界が存在しているので、落下する水滴ａ、ｂがこの電界内に侵入すると、水滴ａ、ｂに向かって火花放電が発生する。特に、集塵電極１１から落下する水滴ａは大きな水滴であるため、火花放電の発生する頻度が高く、連続した火花放電を発生させることもある。
【０００７】
そこで、本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、クロスフロー構造を備えた垂直ガス流型の湿式電気集塵機の提供を目的とするものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、請求項１に係るクロスフロー式の湿式電気集塵機の発明は、複数組みの放電電極と集塵電極とを流入する塵埃・粉塵・水滴・ミストを含む含塵ガスや空気の流れ方向に対して直交するように配置し、前記放電電極と集塵電極とに向けて水分を噴霧するための噴霧器を備えた（ガス中の水分やミスト量が多い場合には水噴霧器は不要になる）クロスフロー式の湿式電気集塵機において、前記放電電極と集塵電極が、上下方向へ縦型に配置されると共に、水平方向に対して所定の角度を持って取り付けられていることを特徴とするものである。
【０００９】
そして、請求項１に係る発明によれば、噴霧器から噴出された水分は集塵電極に捕集され、水滴となって集塵電極から下方向に落下する。このとき集塵電極が水平方向に対して一方向に所定の角度を持って取り付けられているため、水滴は集塵電極に沿ってその傾斜方向へ流下し、集塵電極の端部から下方向に落下する。従って、落下する水滴は放電電極と集塵電極とで形成される電界内に落下侵入することがなく、放電電極から水滴に向かって発生する火花放電を抑制することができる。
【００１０】
また、請求項２に係るクロスフロー式の湿式電気集塵機の発明は、請求項１に記載の発明において、前記放電電極は、前記下方向に配置された集塵電極にのみ放電するように設けられていることを特徴とするものである。
請求項２に係る発明によれば、放電電極は上方向に配置された集塵電極に放電しない構成を有しているため、集塵電極から落下してくる水滴への火花放電の発生をさらに抑制することができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係るクロスフロー式の湿式電気集塵機の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
図１は、クロスフロー式の湿式電気集塵機の内部に設けられる集塵部分の一形態を示す斜視図であり、第１集塵部と第２集塵部からなる２段の集塵部で構成されるものである。また、両集塵部とも、放電電極１０と集塵電極１１、１１と噴霧器１２とから構成されている。放電電極１０は、鋸刃状の鋭利なエッジを持つ複数の薄い金属板からなり、集塵電極１１は、放電電極１０の両側に複数の帯鋼を短冊状に組合せた通気性形状を有している。図中の矢印１３は、含塵ガスの流れる方向を表わしており、噴霧器１２は、各集塵部の上流側に配置されている。
【００１２】
クロスフロー式の電気集塵機は、図１に示すように、電気集塵機の中に流入する含塵ガスや空気の流れ方向に対して直交するように複数の放電電極１０を配置し、放電電極１０に対して含塵ガスや空気の流れ方向１３の、上流側と下流側に集塵電極１１を配置したものである。尚、図１においては、放電電極１０の上下流側に集塵電極１１、１１を配置しているが、上流側のみに集塵電極１１を配置させるものもある。
【００１３】
図２に示すクロスフロー式の電気集塵機の放電電極１０と集塵電極１１において、塵埃・粉塵・水滴・ミスト等ｍを含んだ含塵ガスは、矢印１３の方向から流入し、上流側の最初の集塵電極１１の横方を通り抜け、放電区域５で帯電し、塵埃・粉塵・水滴・ミスト等ｍが集塵電極１１に吸着される。
【００１４】
図２に示す放電電極１０と集塵電極１１との位置関係は、含塵ガスの流れる方向（矢印１３の方向）に対して放電電極１０と集塵電極１１、１１とが重なるように配置されるものであったが、この形態に限定されるものではなく、図３に示すような形態のものであってもよい。即ち、放電電極１０の上流側に配設される集塵電極１１、１１と下流側に配設される集塵電極１１、１１とは、それぞれ含塵ガスの流れる方向に対して重なるような位置に配置され、放電電極１０は、含塵ガスの流れる方向において、その集塵電極１１、１１の中間の位置に配設されるものであってもよい（いわゆる、千鳥配置となっている）。
【００１５】
このような構成では、図４に示すように、放電電極１０のエッジ４から出たコロナ放電は、上流側、下流側共に２つの集塵電極１１、１１に向かって飛び、放電区域５がジグザグに含塵ガスの流路を横断した状態になる。従って、帯電の弱い箇所６は、ほぼ放電区域５に囲われた状態になるので、含塵ガス中の塵埃・粉塵・水滴・ミスト等ｍは、ほとんど帯電され集塵電極１１に吸着される。これにより、空気浄化の効率が向上する。尚、放電電極１０の両側辺に形成されているエッジ４は、図２に示すものと同じ構成を有している。
【００１６】
本発明に係るクロスフロー式の湿式電気集塵機は、上述したような構成を有する集塵部分を電気集塵機の本体内（以下、ケーシング内ともいう）に上下方向へ縦型に設けたものである。図５に、その一形態を示す。尚、図５は、図１に示した集塵部分をケーシング内に設置した場合でいうと、集塵部分を図１の矢印１５方向から見たときのものに相当している。
【００１７】
クロスフロー式の湿式電気集塵機の本体となるケーシング２０は、円柱状あるいは角柱状の外観を有している。ケーシング２０内には、空間部が形成されており、その空間部には、図５における上下方向、即ち、ケーシング２０の上下方向に放電電極１０と集塵電極１１が所定の間隔を置いて配置されている。含塵ガスは、ケーシング２０の下方側から矢印２１の方向へ流入し、集塵部分を通り抜けて、ケーシング２０の上方側から矢印２２の方向へ排出される。また、含塵ガスが上から入り下に排出される実施例もある。
【００１８】
放電電極１０の両側辺には、上述した形態の場合と同じように、鋸刃状の鋭利なエッジ４が形成されている。放電電極１０の上側と下側、即ち、含塵ガスの流れる方向に対して上流側と下流側には、集塵電極１１が、放電電極１０に対向して配置されている。ぞれぞれの放電電極１０、集塵電極１１には、ケーシング２０の奥方向（図５の裏方向）に、同形状を有した放電電極１０、集塵電極１１が複数配置されている。そして、ケーシング２０の下方側、即ち、含塵ガスの流れの上流側には、放電電極１０、集塵電極１１に向かって水分を噴霧するための噴霧器１２が設けられている。（但し、ガス中の水滴やミスト量を多量に含む場合は水噴霧器は不要になる。）電気集塵システムの電源がオンされると、先ず噴霧器１２から水分が噴霧され、その後、放電電極１０と集塵電極１１間に帯電の強い放電区域５が発生する。電気集塵機の電源がオンされると、放電電極１０と集塵電極１１間に帯電の強い放電区域５が発生すると共に、噴霧器１２から水分が噴霧される。
【００１９】
集塵電極１１の幅Ｗ’は、ケーシング２０の幅Ｗよりも狭く形成されている。そして、集塵電極１１は、ケーシング２０内にケーシングの水平方向に対して所定の角度αを有するように傾斜して配設されている。いずれの集塵電極１１も一方向に傾斜しており、これらの集塵電極１１の一端部は、ケーシング２０内に傾斜角度αを有して形成されている支持台２３に取り付けられている。
尚、放電電極１０は集塵電極１１に対向して、即ち、集塵電極１１と平行に設けられているので、放電電極１０もケーシング２０の水平方向に対し角度αだけ傾斜して配設されることになる。
【００２０】
図５に示すように、集塵電極１１および放電電極１０をケーシング２０の水平方向に対して傾斜角度を持たせて取り付けると、ガス中の水分やミストおよび噴霧器１２から噴霧され集塵電極１１に付着した水分は大きな水滴になり集塵電極１１を伝わってその傾斜方向に流下する。そして、集塵電極１１の端部から落下することとなる。集塵電極１１から、放電電極と集塵電極とで形成されている電界内への水滴の落下を抑制し、放電電極から水滴に向かって発生する火花放電を抑制する。落下した水滴はケーシング２０内に形成された水滴貯留空間部２６に貯留され、適宜、排出口２７からケーシング２０の外部に排出される。また、放電電極１０に付着した水分も水滴となり放電電極１０を伝わって傾斜方向に流下するが、放電電極１０はその両側辺に鋭利なエッジ４を有する構造であるため、その大部分は各エッジ４から小さな水滴となって落下するので火花放電の発生頻度も少なく不具合とはならない。
【００２１】
所定の角度αとしては、実験、測定の結果、α＝５°〜１８°に設定することにより、火花放電の発生頻度を抑制することができた。
【００２２】
尚、図５にはケーシング２０の上下方向に、二つの放電電極１０とそれらに対向する三つの集塵電極１１を配置し、その下流側に噴霧器１２を設けた形態（この組合せにより一つの集塵ユニットを構成する形態）が示されているが、電気集塵機内に配設される集塵ユニットの数は、含塵ガスの汚れ具合、要求される集塵率との関係でそれぞれ適した形態に設定することができる。
【００２３】
図６に示す形態では、放電電極の一側辺のみにエッジ４を設けている。このような特徴を有する、いわゆる片刃型放電電極１０’の場合、一つの片刃型放電電極１０’に対して、片刃型放電電極１０’のエッジ４の形成されている側（含塵ガスの流れに対して下流側）に対向して一つの集塵電極１１を配置して一段の集塵部を構成している。そして、この集塵部をケーシング２０の上下方向に二段配設し、その下流側に噴霧器１２を設けた組合せにより一つの集塵ユニットを構成している。
【００２４】
含塵ガスはケーシング２０の下方側から矢印２１方向へ流入し、集塵部分を通りケーシング２０の上方側から矢印２２の方向へ排出される。電気集塵システムの電源がオンされると、先ず、噴霧器１２から水分が噴霧される。放電電極１０’と集塵電極１１間には帯電の強い放電区域５が発生しているので、含塵ガス内の塵埃・粉塵・水滴・ミスト等は集塵電極１１に集塵される。
【００２５】
この形態においても、片刃型放電電極１０’および集塵電極１１はケーシング２０の水平方向に対して所定の角度αだけ傾斜して取り付けられており、集塵電極１１に付着した水分は、水滴となって集塵電極１１の傾斜方向へ流下し、集塵電極１１の端部から落下する。従って、その作用効果は、上述した図５の形態と同様の作用効果を得ることができる。
【００２６】
上述した形態では、放電電極１０が、鋸刃状の鋭利なエッジを持つ複数の薄い金属板からなり、集塵電極１１が、放電電極１０の両側に複数の帯鋼を短冊状に組合せた通気性形状を有したものについて説明したが、この形態に限定されるものではなく、集塵電極に付着した水滴となった水分を確実に水滴貯留空間部２６へ誘導する集塵電極の形態として図７に示すものを挙げることができる。
図７は、図６に示す形態のクロスフロー式の電気集塵機において、集塵電極に付着した水滴を誘導するための溝を形成したことを特徴とするものである。
【００２７】
図７は、図６でいうと、Ｅ−Ｅ線における断面図に相当するものである。片刃型放電電極１０’に対向して溝３１を有した集塵電極１１’が配置されて一段の集塵部が構成されている。また、集塵部は二段配設され、その下流側に噴霧器１２が設けられて一つの集塵ユニットが構成されている。図７では二つの集塵ユニットが配置されている。さらに、片刃型放電電極１０’および集塵電極１１’は、図７において左右方向へ、所定の間隔を置いて複数配置されている。
【００２８】
片刃型放電電極１０’および集塵電極１１’はケーシング２０の水平方向に対して所定の角度αだけ傾斜して取り付けられているため、集塵電極１１’に付着した水分は、水滴となって集塵電極１１の傾斜方向へ流下する。このとき水滴は各集塵電極１１’に形成された溝３１に誘導されて集塵電極１１’の端部まで流下し、端部から水滴貯留空間部２６へ落下する。尚、その他の作用効果は、上述した図５および図６の形態と同様の作用効果を得ることができる。
【００２９】
【発明の効果】
本願の請求項１に係るクロスフロー式の電気集塵機によれば、集塵電極に捕集された水滴を、集塵電極に沿ってその傾斜方向へ流下させ、集塵電極の端部から下方向に落下させることができる。従って、放電電極と集塵電極とで形成される電界内への水滴の落下を防止することができ、放電電極から水滴に向かって発生する火花放電を抑制し、電極間の荷電状況を安定させることができ、集塵性能を向上させることができる。また、縦型として使用できることにより、例えば、縦型形状を有する煙突内部および湿式排煙脱硫装置の上部等にも採用することができ、使用用途を広げることができる。
【００３０】
また、本願の請求項２に係るクロスフロー式の電気集塵機によれば、放電電極は、下方向に配置された集塵電極にのみ放電する構成を有しているため、集塵電極から落下してくる水滴への火花放電の発生をさらに抑制することができ、電極間の荷電状況を安定させることができ、集塵性能を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る、クロスフロー式の湿式電気集塵機の集塵部分の一形態を示す図である。
【図２】放電電極と集塵電極間の放電の様子の一形態を示す図である。
【図３】放電電極と集塵電極の配置の一形態を示す図である。
【図４】図４に示す放電電極と集塵電極間の放電の様子を示す図である。
【図５】本発明に係る、クロスフロー式の湿式電気集塵機の一形態を示す図である。
【図６】本発明に係る、クロスフロー式の湿式電気集塵機の別の一形態を示す図である。
【図７】本発明に係る、クロスフロー式の湿式電気集塵機の別の一形態を示す図である。
【図８】本発明に係るクロスフロー式の湿式電気集塵機と対比するための別の形態を示す図である。
【符号の説明】
４    エッジ
５    放電区域
１０  放電電極
１０’    片刃型放電電極
１１、１１’  集塵電極
１２  噴霧器
２０  ケーシング
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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