電除塵裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種電除塵裝置,在捕捉PM時,不需要大容量的抽氣裝置,并且不會發(fā)生堵塞,即使在高風(fēng)速條件下也不易發(fā)生再次飛散,能夠發(fā)揮高除塵性能,而且發(fā)生故障的可能性低。該電除塵裝置具備:板狀電極(20),其形成有多個供PM通過的貫通孔;放電電極(30),其與該板狀電極的一個面相對配置;放電發(fā)生部,其向所述板狀電極及所述放電電極之間附加電壓,從而產(chǎn)生對所述顆粒狀物質(zhì)施加庫侖力的放電;捕捉區(qū)域,其用于捕捉PM,并且形成于所述板狀電極的與所述放電電極相對的面的相反側(cè);氣體流通區(qū)域(33),其供含有PM的氣體流通,并且形成于所述板狀電極與所述放電電極之間;以及PM回收部(50),其在所述含有PM的氣體的流通狀態(tài)下,朝向與該P(yáng)M氣體的流通方向相交的方向?qū)λ霾蹲絽^(qū)域供給回收氣體,從而使捕捉到的PM剝離并進(jìn)行回收。
【專利說明】
電除塵裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種從含有顆粒狀物質(zhì)(PM:Particulate Matter)的例如內(nèi)燃機(jī)廢氣等含PM的氣體中除去PM的電除塵裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]在從內(nèi)燃機(jī)排出的廢氣中,除了 NOx、SOx之外,還含有主要成分為碳的PM等的有害物質(zhì)。眾所周知,人類通過呼吸將PM吸入體內(nèi)的話會產(chǎn)生各種健康危害,因而期待開發(fā)出能夠有效地除去PM的PM除去裝置。
作為這樣的PM除去裝置,存在在排氣管中設(shè)置過濾器的方法,但是,存在過濾器容易堵塞,從而壓力損失大等的問題。相對于此,電除塵裝置不會堵塞,并且壓力損失小,因而適于安裝在內(nèi)燃機(jī)的排氣管中。
[0003]作為這樣的電除塵方式的PM除去裝置,已知有一種除塵裝置,例如圖14所示,在含有顆粒狀物質(zhì)的氣流中,設(shè)有放電電極201、與該放電電極201相對設(shè)置的過濾裝置202、向放電電極201及過濾裝置202之間附加高電壓的高壓電源203、用于調(diào)節(jié)從過濾裝置202通過的氣流的抽氣用送風(fēng)機(jī)204、以及用于吸引廢氣的主送風(fēng)機(jī)205(例如參照專利文獻(xiàn)I)。同樣地,已知還有一種除塵裝置,如圖15所示,其省略了抽氣用送風(fēng)機(jī)204,取而代之將氣體出口分流為兩個,并在各氣體出口處設(shè)有壓力損失調(diào)節(jié)用的風(fēng)門210 (例如參照專利文獻(xiàn)I)。
[0004]另外,已知還有一種除塵裝置,如圖16及圖17所示,在含有顆粒狀物質(zhì)的氣流中,設(shè)有放電電極201、具有與該放電電極201相對設(shè)置的對置電極207的過濾裝置202、向放電電極201及過濾裝置202之間附加高電壓的高壓電源203、以及封閉在過濾手段202內(nèi)或者其背面的封閉空間208 (例如參照專利文獻(xiàn)2)。
【現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)】
【專利文獻(xiàn)】
[0005]專利文獻(xiàn)1:日本專利特開平2-63560號公報專利文獻(xiàn)2:日本專利特開平2-184357號公報
【發(fā)明內(nèi)容】
發(fā)明所要解決的技術(shù)問題
[0006]但是,在上述專利文獻(xiàn)I所述的圖14所示的現(xiàn)有例中,通過抽氣用送風(fēng)機(jī)204來調(diào)節(jié)從過濾裝置202通過的氣體的排氣量,但是,過濾裝置202必須使用網(wǎng)眼足夠細(xì)的裝置,以便過濾亞微米級尺寸的顆粒狀物質(zhì),因此,過濾裝置202所造成的壓力損失變大,從而抽氣用送風(fēng)機(jī)204必須使用容量大的送風(fēng)機(jī)。該情況下,存在下述未解決的問題,即:如圖18所示,當(dāng)運(yùn)轉(zhuǎn)一定時間后,顆粒狀物質(zhì)209堆積在過濾裝置202中而將其堵塞,從而無法進(jìn)行除塵,因而必須頻繁地更換過濾裝置202。反之,當(dāng)抽氣用送風(fēng)機(jī)204的容量小時,存在下述未解決的問題,即:由于從過濾裝置202通過的風(fēng)量小,因此,如圖19所示,顆粒狀物質(zhì)209被集中捕捉到過濾裝置202的表面附近,該情況下,捕捉到的顆粒狀物質(zhì)209暴露在主氣流中,因此,在主氣流的風(fēng)速較高的條件下,因主氣流的阻力而使被捕捉到過濾裝置202的表面上的顆粒狀物質(zhì)剝離,從而再次飛散。
[0007]同樣地,在專利文獻(xiàn)I所述的圖15所示的現(xiàn)有例中,雖然能夠省略抽氣用送風(fēng)機(jī),但是,由于是通過壓力損失調(diào)節(jié)風(fēng)門210來調(diào)節(jié)過濾裝置202的抽氣量,因此,過濾裝置202必須使用網(wǎng)眼足夠細(xì)的裝置,以便過濾亞微米級尺寸的顆粒狀物質(zhì),因此,過濾裝置202所造成的壓力損失變大,從而必須使壓力損失調(diào)節(jié)風(fēng)門210處于大幅關(guān)閉的狀態(tài)。該情況下,由于壓力損失調(diào)節(jié)風(fēng)門210所造成的主氣流的壓力損失變大,因此,送風(fēng)機(jī)205必須使用容量大的送風(fēng)機(jī)。另外,存在下述未解決的問題,即:如圖18所示,當(dāng)運(yùn)轉(zhuǎn)一定時間后,過濾裝置202發(fā)生堵塞,從而無法進(jìn)行除塵。反之,當(dāng)壓力損失調(diào)節(jié)風(fēng)門210的關(guān)閉量較小時,送風(fēng)機(jī)205的容量較小亦可,但是存在下述未解決的問題,即:由于從過濾裝置202通過的風(fēng)量小,因此,如圖19所示,被捕捉到過濾裝置202表面上的顆粒狀物質(zhì)209會剝離從而再次飛散。另外,還存在壓力損失調(diào)節(jié)風(fēng)門210等可動機(jī)構(gòu)在高溫廢氣中發(fā)生故障的危險性非常高這一未解決的問題。
[0008]另外,在專利文獻(xiàn)2所述的圖16所示的現(xiàn)有例中,在放電電極201與對置電極207之間產(chǎn)生的離子風(fēng)所引起的二次流的最大風(fēng)速為2m/s左右。過濾裝置202必須使用網(wǎng)眼足夠細(xì)的裝置,以便過濾亞微米級尺寸的顆粒狀物質(zhì),從而過濾裝置202所造成的壓力損失大,因此,僅通過離子風(fēng)所引起的二次流很難使氣體充分通過過濾裝置202,從而如圖20所示,顆粒狀物質(zhì)209被集中捕捉到過濾裝置202的表面附近。該情況下,存在下述未解決的問題,即:由于捕捉到的顆粒狀物質(zhì)暴露在主氣流中,因此,在主氣流的風(fēng)速較高的條件下,因主氣流的阻力而使被捕捉到過濾裝置202表面上的顆粒狀物質(zhì)209剝離,從而再次飛散。
[0009]因此,本發(fā)明是著眼于上述現(xiàn)有例中未解決的問題開發(fā)而成的,其目的在于提供一種不需要大容量的抽氣裝置,并且不會發(fā)生堵塞,即使在高風(fēng)速條件下也不易發(fā)生再次飛散,且能夠發(fā)揮高除塵性能,發(fā)生故障的可能性較低的電除塵裝置。
解決技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案
[0010]為了達(dá)成上述目的,本發(fā)明所涉及的電除塵裝置的第I形態(tài)具備:板狀電極,其形成有多個供顆粒狀物質(zhì)通過的貫通孔;放電電極,其與該板狀電極的一個面相對配置;放電發(fā)生部,其向所述板狀電極及所述放電電極之間附加電壓,從而產(chǎn)生對所述顆粒狀物質(zhì)施加庫侖力的放電;捕捉區(qū)域,其用于捕捉顆粒狀物質(zhì),并且形成于所述板狀電極的與所述放電電極相對的面的相反側(cè);氣體流通區(qū)域,其供含有顆粒狀物質(zhì)的氣體流通,并且形成于所述板狀電極與所述放電電極之間;以及顆粒狀物質(zhì)回收部,其在所述含有顆粒狀物質(zhì)的氣體的流通狀態(tài)下,朝向與該含有顆粒狀物質(zhì)的氣體的流通方向相交的方向?qū)λ霾蹲絽^(qū)域供給回收氣體,從而剝離并進(jìn)行回收捕捉到的顆粒狀物質(zhì)。并且,通過所述放電而使含有顆粒狀物質(zhì)的氣體中的顆粒狀物質(zhì)帶電,從而使所述顆粒狀物質(zhì)在從所述貫通孔通過后被捕捉到所述捕捉區(qū)域中,并且通過所述回收氣體而使被捕捉到該捕捉區(qū)域中的顆粒狀物質(zhì)剝離并進(jìn)行回收。
[0011 ] 在如此構(gòu)成的情況下,通過放電電極與板狀電極之間產(chǎn)生的電暈放電、阻擋放電等放電,使含有顆粒狀物質(zhì)的氣體中的顆粒狀物質(zhì)帶電,從而通過庫侖力而使其從貫通孔通過并移動至捕捉空間內(nèi),并在捕捉空間內(nèi)被捕捉,該捕捉空間形成于板狀電極的與放電電極相反側(cè)的面上。通過朝向與含有顆粒狀物質(zhì)的廢氣的流通方向相交的方向流通的回收氣體使捕捉到的顆粒狀物質(zhì)剝離從而進(jìn)行回收,由此在含有顆粒狀物質(zhì)的廢氣的流通狀態(tài)下,能夠通過回收氣體可靠地使顆粒狀物質(zhì)剝離并進(jìn)行回收,而不會使顆粒狀物質(zhì)再次混入含有顆粒狀物質(zhì)的廢氣中。
[0012]另外,本發(fā)明涉及的電除塵裝置的第2形態(tài)中,所述放電發(fā)生部向所述板狀電極及所述放電電極之間附加直流電壓,從而產(chǎn)生電暈放電。
根據(jù)該第2形態(tài),通過板狀電極及放電電極之間產(chǎn)生的電暈放電而使PM顆粒帶電,從而施加庫侖力。
[0013]另外,本發(fā)明涉及的電除塵裝置的第3形態(tài)中,所述放電電極具備板狀電極部主體和刺狀放電部,其中,所述板狀電極部主體的剖面呈長方形,并且其剖面的長邊側(cè)與所述板狀電極相對,所述刺狀放電部形成于該板狀電極部主體的剖面的短邊側(cè)。
根據(jù)該第3形態(tài),由于放電電極的放電部由刺狀放電部構(gòu)成,因而能形成得比較粗。因此,容易加工及組裝,也能夠抑制制造成本,進(jìn)而能夠延長壽命。
[0014]另外,本發(fā)明涉及的電除塵裝置的第4形態(tài)中,所述板狀電極部主體的延伸方向與所述含有顆粒狀物質(zhì)的氣體的流通方向相交。
根據(jù)該第4形態(tài),在如此構(gòu)成的情況下,通過在多個放電電極以刺狀放電部的位置不重疊的方式進(jìn)行配置,能夠在含有顆粒狀物質(zhì)的廢氣的整個流通區(qū)域中產(chǎn)生電暈放電,從而能夠提聞顆粒狀物質(zhì)的除去率。
[0015]另外,本發(fā)明涉及的電除塵裝置的第5形態(tài)中,所述放電發(fā)生部向所述板狀電極及所述放電電極之間附加交流電壓,從而產(chǎn)生阻擋放電。
根據(jù)該第5形態(tài),通過板狀電極及放電電極之間產(chǎn)生的阻擋放電而使PM顆粒帶電,從而施加庫侖力。
[0016]另外,本發(fā)明涉及的電除塵裝置的第6形態(tài)中,所述放電電極由金屬電極和將該金屬電極覆蓋的電介質(zhì)形成為板狀,其具有沿著所述含有顆粒狀物質(zhì)的氣體的流通方向的板面。
根據(jù)該第6形態(tài),由于金屬電極被電介質(zhì)體覆蓋,因而能夠在相對的金屬電極與板狀電極之間產(chǎn)生阻擋放電等離子體柱,從而實現(xiàn)無聲放電。
[0017]另外,本發(fā)明涉及的電除塵裝置的第7形態(tài)中,所述放電電極由連接在一對端子間的發(fā)熱電阻構(gòu)成,并作為通過對該一對端子間附加電壓而使附著的顆粒狀物質(zhì)進(jìn)行燃燒的加熱器進(jìn)行工作。
根據(jù)該第7形態(tài),能夠使附著在放電電極上的顆粒狀物質(zhì)燃燒從而將其除去。
[0018]另外,本發(fā)明涉及的電除塵裝置的第8形態(tài)中,所述板狀電極與所述放電電極的組以使得所述板狀電極彼此相對的方式并列配置有多組,并且在相對的板狀電極之間形成所述捕捉區(qū)域。
根據(jù)該第8形態(tài),由于是將兩組板狀電極及放電電極的組加以組合,從而在板狀電極之間形成捕捉空間,因此,與分開設(shè)置捕捉空間的情況相比,能夠形成為寬度小的結(jié)構(gòu)。
[0019]另外,本發(fā)明所涉及的電除塵裝置的第9形態(tài)中,所述捕捉區(qū)域被方筒電極體所包圍,所述方筒電極體由相對的一對所述板狀電極和一對端板部形成,其中,一對所述端板部將該一對板狀電極的與所述回收氣體的流通方向平行的兩端部封堵。 根據(jù)該第9形態(tài),由于捕捉區(qū)域被方筒電極體包圍,并且使回收氣體在該捕捉區(qū)域中流通,從而在流通回收氣體時不會對含有顆粒狀物質(zhì)的氣體的流通狀態(tài)造成影響。
[0020]另外,本發(fā)明涉及的電除塵裝置的第10形態(tài)中,在所述捕捉區(qū)域的回收氣體流通方向的一側(cè)連接有旋風(fēng)除塵器,該旋風(fēng)除塵器上連接有吸氣裝置,通過該吸引裝置的吸引力而形成回收氣體流。
根據(jù)該第10形態(tài),由于是通過吸引回收氣體而形成的,因此,能夠可靠地防止顆粒狀物質(zhì)再次混入含有顆粒狀物質(zhì)的氣體中。
[0021]另外,本發(fā)明涉及的電除塵裝置的第11形態(tài)中,在所述捕捉區(qū)域的回收氣體流通方向的兩側(cè)分別連接有旋風(fēng)除塵器,在該各旋風(fēng)除塵器上連接有吸引裝置,通過該吸引裝置的吸引力形成雙方向的回收氣體流。
根據(jù)該第11形態(tài),由于是從捕捉區(qū)域的兩側(cè)吸引回收氣體,因而能夠提高顆粒狀物質(zhì)的回收效率。
[0022]另外,本發(fā)明涉及的電除塵裝置的第12形態(tài)中,在形成于所述對置電極之間的多個捕捉區(qū)域與旋風(fēng)除塵器之間,配置有僅吸引該捕捉區(qū)域的回收氣體的吸氣罩。
在如此構(gòu)成的情況下,能夠通過吸氣罩而使回收氣體僅在捕捉區(qū)域中流通,并且使回收氣體朝向與含有顆粒狀物質(zhì)的廢氣相交的方向流通,而不會對含有顆粒狀物質(zhì)的廢氣造成影響。進(jìn)而,由于能夠限定吸引位置,因而能夠控制回收氣體的流量,從而能夠小型化吸引裝置。
發(fā)明效果
[0023]根據(jù)本發(fā)明,具有多個貫通孔的板狀電極與放電電極相對配置,在板狀電極的與放電電極相反側(cè)的面上形成吸塵區(qū)域,使含有PM的氣體在板狀電極與放電電極之間流通,并向板狀電極與放電電極之間附加電壓而產(chǎn)生放電,從而使PM帶電。由此,通過庫侖力使PM從貫通孔通過并移動至捕捉空間內(nèi),從而在捕捉空間內(nèi)將PM捕捉。能夠通過朝向與含有PM的氣體的流通方向相交的方向流通的回收氣體可靠地回收捕捉到的PM,而不會使PM再次混入含有PM的氣體中。另外,無需設(shè)置大容量的抽氣用送風(fēng)機(jī)便可將回收被捕捉到捕捉區(qū)域中的PM。而且,在回收PM時,即使在高風(fēng)速條件下也不易再次飛散,從而能夠發(fā)揮高吸塵性能,而且不易發(fā)生故障。
【發(fā)明內(nèi)容】
【專利附圖】
【附圖說明】
[0024]圖1是將表示本發(fā)明所涉及的電除塵裝置的第I實施方式的框體的一部分切除后進(jìn)行表示的立體圖。
圖2是圖1中的A-A線的剖面圖。
圖3是表示能夠適用于本發(fā)明中的放電電極的立體圖。
圖4是圖1中的分離吸氣罩的B-B線的剖面圖。
圖5是表示廢氣處理系統(tǒng)的概略結(jié)構(gòu)的示意圖。
圖6是表示本發(fā)明的另一實施方式的概略結(jié)構(gòu)圖。
圖7是表示本發(fā)明的又一另一實施方式的主要部分的剖面圖。
圖8是表示本發(fā)明的第2實施方式的縱剖面圖。 圖9是圖8中的C-C線的剖面圖。
圖10是圖8的側(cè)視圖。
圖11是表示能夠適用于第2實施方式中的放電電極的圖,圖11(a)是整體立體圖,圖11(b)是將電介質(zhì)板分離后的狀態(tài)的立體圖。
圖12是表示使用第2實施方式的廢氣處理系統(tǒng)的概略結(jié)構(gòu)的示意圖。
圖13是表示電暈放電特性的特性線圖。
圖14是表不現(xiàn)有例的說明圖。
圖15是表示另一個現(xiàn)有例的說明圖。
圖16是表示又一另一個現(xiàn)有例的說明圖。
圖17是圖14中的過濾裝置的詳細(xì)結(jié)構(gòu)圖。
圖18是表示過濾裝置中的顆粒狀物質(zhì)的捕捉狀態(tài)的示意圖。
圖19是表示過濾裝置中的顆粒狀物質(zhì)的再飛散狀態(tài)的示意圖。
圖20是表示過濾裝置中的顆粒狀物質(zhì)的再飛散狀態(tài)的示意圖。
【具體實施方式】
[0025]以下,根據(jù)附圖對本發(fā)明的實施方式進(jìn)行說明。
圖1是將表示本發(fā)明的第I實施方式的框體的一部分切除后來進(jìn)行表示的立體圖。圖中,I為電除塵裝置,其能夠捕捉例如內(nèi)燃機(jī)尤其是船舶用柴油機(jī)的廢氣中所含的主要成分為碳且粒徑在100 μ m以下的顆粒狀物質(zhì)(PM:Particulate Matter)、尤其是粒徑在10 μ m 以下的懸浮顆粒狀物質(zhì)(SPM:Suspended Particulate Matter)。
[0026]該電除塵裝置I具有例如立方體狀的框體2,在該框體2內(nèi)設(shè)有多組吸塵電極40,該吸塵電極40由例如方形的板狀電極20與放電電極30的組構(gòu)成,其中,如圖2所示,放電電極30與該板狀電極20的一面保持規(guī)定間隔LI而相對。
在此,板狀電極20由沖壓板22形成,并且被配置為例如板面為垂直方向,其中,該沖壓板22的整個面上形成有多個例如圓形的貫通孔21,該貫通孔21從板狀電極20的與放電電極30相對的面貫穿至相反側(cè)的面。
[0027]另外,如圖3所示,放電電極30的剖面呈扁平的長方形,其具有例如與板狀電極20相對且沿水平方向延伸的帶狀電極主體31,并且,在該帶狀電極主體31的剖面中的端面?zhèn)燃瓷舷露嗣嫔?,沿水平方向相隔?guī)定間隔形成有多個刺狀電極部32。而且,帶狀電極主體31的剖面中的長邊側(cè)被配置為與板狀電極20相對且平行。
[0028]在此,放電電極30在垂直方向上相隔規(guī)定間隔平行地配置有多個、例如3個。 而且,吸塵電極40以其板狀電極20彼此相隔規(guī)定間隔L2而相對的關(guān)系配置有兩組。
而且,利用端板23a及23b將相對配置的板狀電極20的上下端部封閉,從而通過板狀電極20和端板23a及23b構(gòu)成左右端部敞開的方筒電極體24。
[0029]因此,方筒電極體24的內(nèi)側(cè)成為PM的捕捉區(qū)域25,在方筒電極體24外側(cè),在與板狀電極20相對的位置處配置有多個放電電極30。
因此,在相鄰的吸塵電極40公用放電電極30,并且以放電電極30、方筒電極體24、放電電極30、方筒電極體24的順序排列配置。上述放電電極30及方筒電極體24的數(shù)量根據(jù)吸塵處理的含有PM的廢氣的流量進(jìn)行設(shè)定。
[0030]另外,在方筒電極體24與放電電極30之間連接有附加例如103V?105V左右的高電壓的高壓電源45,該高壓電源45的正極與方筒電極體24連接,負(fù)極與放電電極30連接,并且,該高壓電源45的正極側(cè)接地。
因此,在方筒電極體24與放電電極30的刺狀電極部32之間產(chǎn)生電暈放電,通過電暈放電而使在形成于方筒電極體24與放電電極30之間的氣體流通區(qū)域33中流通的含有PM的廢氣中的PM帶電。
[0031]而且,通過方筒電極體24與放電電極30之間的電場而使庫侖力對PM產(chǎn)生作用,從而使PM開始朝向方筒電極體24移動。由于PM具有質(zhì)量,因此,通過慣性力而使PM從方筒電極體24的貫通孔21通過,從而被導(dǎo)入捕捉區(qū)域25中。
在該捕捉區(qū)域25中,由于氣流場非常緩慢,因而PM不易受到氣流場的影響,PM在其自身的電荷與方筒電極體24的板狀電極20之間的電位差所產(chǎn)生的電像力的作用下,朝向構(gòu)成方筒電極體24的板狀電極20的內(nèi)周面移動并附著在該內(nèi)周面從而被捕捉。
[0032]而且,在框體2的底面及頂面上形成有使含有PM的廢氣流通的廢氣導(dǎo)入口 3及廢氣排出口 4,含有PM的廢氣從廢氣導(dǎo)入口 3導(dǎo)入框體2內(nèi),并沿垂直方向朝向與放電電極30的延伸方向相交的方向從方筒電極體24的板狀電極20與放電電極30之間通過,并從廢氣排出口 4被排出。
[0033]另外,在框體2的例如左端面上,形成有多個與方筒電極體24的內(nèi)周面相對的多個開口部5,在右端面上配置有作為僅從方筒電極體24內(nèi)面?zhèn)任厥諝怏w的PM回收部的分離吸氣罩50。如圖4所示,該分離吸氣罩50具有分離吸氣通道52,該分離吸氣通道52與方筒電極體24的內(nèi)周面連通,并與另一端的吸氣口 51連通。另外,為了便于理解實施例的說明,在圖1中,以框體2及方筒電極體24的右端面與分離吸氣罩50相互分離的方式進(jìn)行描繪。但是,在實施例的實際構(gòu)成中,如圖4所示,框體2及方筒電極體24的右端面與分離吸氣罩50并未分離。分離吸氣罩50被配置為與框體2及方筒電極體24的右端面連接。
[0034]而且,分離吸氣罩50的吸氣口 51與旋風(fēng)除塵器60的回收口 61連通。該旋風(fēng)除塵器60用于對被吸入其中的捕捉到的PM與回收氣體的混合流體進(jìn)行固氣分離,并且在形成于框體60a頂部的吸氣口 63上連接有作為吸氣裝置的送風(fēng)機(jī)64。而且,通過使送風(fēng)機(jī)64進(jìn)行工作,從而通過該送風(fēng)機(jī)64從旋風(fēng)除塵器60的吸氣口 63吸引氣體,由此從回收口61吸入捕捉到的PM與回收氣體的混合流體并進(jìn)行固氣分離。分離后的PM落入下方的PM回收部62中從而被回收,分離后的回收氣體從上方的吸氣口 63經(jīng)由送風(fēng)機(jī)64返回至電除塵裝置I底面?zhèn)鹊膹U氣導(dǎo)入口 3。
[0035]進(jìn)而,由于旋風(fēng)除塵器60經(jīng)由分離吸氣罩50與方筒電極體24內(nèi)側(cè)的捕捉區(qū)域25連接,因此,通過使送風(fēng)機(jī)64進(jìn)行工作,從而從框體2的開口部5吸入外部空氣以作為回收氣體,該回收氣體朝向與含有PM的廢氣正交的方向通過捕捉區(qū)域25。因此,使在捕捉區(qū)域25中被捕捉的PM剝離,并與回收氣體一同經(jīng)由分離吸氣罩50供給至旋風(fēng)除塵器60中。
[0036]接著,對于上述第I實施方式的動作進(jìn)行說明。
首先,如圖5中所示意的,經(jīng)由管道等氣體流通部71將電除塵裝置I的框體2的廢氣導(dǎo)入口 3連接到船舶用柴油機(jī)等的含PM氣體排出裝置70上,同樣經(jīng)由管道等的氣體流通部72將框體2的廢氣排出口 4連接到煙囪等的氣體排出部73上。
[0037]當(dāng)以該狀態(tài)使含PM氣體排出裝置70工作時,從該含PM氣體排出裝置70排出含有PM的廢氣,該含有PM的廢氣被導(dǎo)入電除塵裝置I的框體2上的廢氣導(dǎo)入口 3中。
通過從高壓電源45向方筒電極體24與放電電極30之間附加高電壓,從而產(chǎn)生從放電電極30的刺狀電極部32的前端朝向構(gòu)成方筒電極體24的放電電極30橫向貫穿含有PM的氣體的氣體流通區(qū)域33的電暈放電。
[0038]因此,通過電暈放電而使含有PM的氣體中所含的PM帶電。然后,通過方筒電極體24與放電電極30之間的電場而使庫侖力對PM產(chǎn)生作用,從而使PM開始朝向構(gòu)成方筒電極體24的板狀電極20移動。由于PM具有質(zhì)量,因此,通過慣性力而使PM從板狀電極20的貫通孔21直接通過,從而被導(dǎo)入內(nèi)部的捕捉區(qū)域25中。
在該捕捉區(qū)域25中,由于氣流場非常緩慢,因而PM不易受到氣流場的影響,PM在其自身的電荷與方筒電極體24的板狀電極20之間的電位差所產(chǎn)生的電像力的作用下,朝向板狀電極20的內(nèi)周面移動并附著在該內(nèi)周面從而被捕捉。
[0039]由此,PM被捕捉到板狀電極20的內(nèi)周面上,當(dāng)每隔規(guī)定時間使送風(fēng)機(jī)64進(jìn)行工作時,從框體2的開口部5吸入外部空氣以作為回收氣體,該回收氣體朝向與含有PM的廢氣的流通方向正交的方向通過捕捉區(qū)域25。因此,使在捕捉區(qū)域25中被捕捉的PM剝離,并與回收氣體一同經(jīng)由分離吸氣罩50供給至旋風(fēng)除塵器60中。在此,通過將板狀電極20的貫通孔21的開口率設(shè)定為20%?40%,將開口部5的開口率設(shè)定為90%以上,從而能夠增大板狀電極20的貫通孔21處的流動阻力(passage resistance),從而將回收氣體對于含有PM的廢氣的吸引減少至最小限度。因此,即使增大回收氣體的流速,也不會吸入含有PM的廢氣,并且能夠有效地使被捕捉到板狀電極20內(nèi)周面上的PM剝離并朝向分離吸氣罩50排出。
[0040]此時,在分離吸氣罩50中,回收氣體吸引通道(分離吸氣通道52)僅形成在與方筒電極體24的內(nèi)周面相對的位置處。因此,由于回收氣體吸引通道未在方筒電極體24之間的含PM廢氣流道中開口,因此,能夠可靠地防止直接吸入含有PM的廢氣。
另外,到達(dá)分離吸氣罩50中的剝離的PM與回收氣體的混合流體從回收口 61被導(dǎo)入旋風(fēng)除塵器60內(nèi),并在其中進(jìn)行固氣分離。然后,分離后的PM落入底部的PM回收部62中從而被回收,而分離后的含有少量PM的回收氣體從吸氣口 63被吸入送風(fēng)機(jī)64中,從而返回至框體2的廢氣導(dǎo)入口 3附近的氣體流通部71中。
[0041]由此,根據(jù)上述第I實施方式,由于是在捕捉區(qū)域25中捕捉PM,而該捕捉區(qū)域25夾著含PM廢氣的流道與板狀電極形成于相反側(cè),因此,通過在含有PM的廢氣的流通狀態(tài)下,朝向與含PM廢氣的流通方向相交的方向?qū)Σ蹲絽^(qū)域25內(nèi)供給回收氣體,從而能夠使捕捉到的PM剝離從而可靠地進(jìn)行回收,而不會使捕捉到的PM再次混入含有PM的廢氣中。
[0042]此時,僅使廢氣從構(gòu)成方筒電極體24的板狀電極20與放電電極30之間的氣體流道通過即可,無需設(shè)置作為抽氣單元的送風(fēng)機(jī)等。另外,由于也不需要設(shè)置會妨礙廢氣流動的風(fēng)門等,因而能夠減少廢氣的壓力損失。
進(jìn)而,無論P(yáng)M的粒徑為多大均可將形成于板狀電極20上的貫通孔21的直徑形成為較大的直徑,因此,與此相應(yīng)地也能夠減小壓力損失。而且,PM被捕捉到構(gòu)成捕捉區(qū)域25的方筒電極體24的板狀電極20的內(nèi)周面上。因此,能夠捕捉到與板狀電極20的表面積相對應(yīng)的大量的PM,并且,貫通孔21極其不易堵塞,從而能夠可靠地防止因為堵塞而對捕捉造成影響。
[0043]進(jìn)而另外,由于捕捉區(qū)域25的氣流場小,因此,PM 一旦被捕捉就不易再次飛散到廢氣流道中。另外,由于在電除塵裝置I中不存在風(fēng)門或者送風(fēng)機(jī)等的可動部,因此,能夠獲得發(fā)生故障的可能性極低等各種效果。
而且,板狀電極20能夠利用沖孔金屬(punching metal),并且僅利用端板23a及23b將其上端及下端連結(jié)便可形成方筒電極體24,而無需進(jìn)行倒圓角(rounding)或者彎折等金屬板加工,從而能夠大幅降低加工成本。
[0044]另外,由于是將放電電極30及板狀電極20的組以兩組板狀電極相對的方式加以組合,從而在板狀電極20之間形成捕捉區(qū)域25,因此,與在每組放電電極30及板狀電極20的組中都設(shè)置捕捉區(qū)域時相比,由于只有一個捕捉空間即可,因而能夠縮短寬度方向的間隔,從而能夠形成為寬度小的結(jié)構(gòu)。
另外,放電電極30的帶狀電極主體31朝向與含有PM的廢氣的流通方向相交的方向延伸,并且在流通方向上排列配置有多個。因此,能夠?qū)⒏鞣烹婋姌O30的刺狀放電部的配置位置朝向與含有PM的廢氣的流通方向正交的方向偏移而進(jìn)行配置。由此,能夠在與含有PM的廢氣的流通方向正交的整個區(qū)域內(nèi)產(chǎn)生電暈放電,從而能夠提高含有PM的廢氣的PM除去率。
[0045]另外,放電電極30只要形成比較粗的刺狀電極部32即可,而無需形成細(xì)針狀電極部,因此,容易加工且能夠延長壽命。
另外,作為除塵電極構(gòu)造,也考慮了下述構(gòu)造,即:使放電電極形成有棒狀部和形成于其外周側(cè)的多個針狀電極部,并以將該放電電極包圍的方式配置形成有多個貫通孔的圓筒電極部。該情況下,通過向放電電極與圓筒電極部之間附加高電壓而產(chǎn)生電暈放電,由此使在圓筒電極部的內(nèi)周面?zhèn)攘魍ǖ暮蠵M的廢氣中的PM帶電,從而使其朝向圓筒電極外側(cè)的捕捉空間移動。通過朝向例如與含有PM的廢氣的流通方向相同的方向進(jìn)行送風(fēng),而將在該捕捉空間中捕捉到的PM吹起來,從而進(jìn)行回收。
[0046]在如此構(gòu)成的情況下,由于是通過送風(fēng)而將在捕捉空間中捕捉到的PM吹起來,因此,被吹起來的PM大部分不會從與送風(fēng)相對的吸氣口被吸入。因此,有可能再次混入在圓筒電極內(nèi)側(cè)流動的含有PM的廢氣中而被釋放到大氣中,從而有可能導(dǎo)致捕捉到的PM的回收效率降低。另外,圓筒電極等的加工成本高,并且,為了處理大量的含有PM的廢氣,必須組合多個電除塵部,從而對于組裝精度的要求較高。進(jìn)而,與刺狀電極部相比,放電電極采用針狀電極部時有可能導(dǎo)致壽命縮短。
[0047]相對于此,在上述第I實施方式中,如上所述,能夠通過同時設(shè)有板狀電極20和放電電極30的簡單結(jié)構(gòu)來形成除塵電極。而且,在捕捉區(qū)域內(nèi),通過朝向與其外側(cè)的含有PM的廢氣相交的方向進(jìn)行吸引而形成回收氣流,因此,能夠通過回收氣體可靠地防止從板狀電極20的內(nèi)周面剝離后的PM再次混入含有PM的廢氣中。
[0048]另外,在上述第I實施方式中,對于在方筒電極體24的一側(cè)的開口部設(shè)有分離吸氣罩50而從方筒電極體24的一側(cè)吸引回收氣體的情況進(jìn)行了說明,但是,本發(fā)明并不限定于上述結(jié)構(gòu)。即,作為第I實施方式的變形例,也可以形成為:如圖6所示,在方筒電極體24的軸向中央部的上下端部形成有吸氣用開口部80,該吸氣用開口部80分別沿著端板23a及23b延伸并與外部空氣連通。而且,在方筒電極體24兩端的開口部分別經(jīng)由分離吸氣罩50與旋風(fēng)除塵器60連接,并且,該旋風(fēng)除塵器60與作為吸氣裝置的送風(fēng)機(jī)64連接。
[0049]該情況下,由于在捕捉區(qū)域25的兩端配置有回收氣體吸引部,因此,能夠增強(qiáng)回收氣體的吸引效果,從而能夠更加有效地使捕捉到的PM剝離并回收。
另外,在上述第I實施方式中,對于由兩個板狀電極20和端板23a、23b形成方筒電極體24的情況進(jìn)行了說明,但是,只要板狀電極20相隔規(guī)定間隔L2相對即可,可以形成為任意的筒構(gòu)造。
[0050]另外,在上述第I實施方式中,對于將兩組除塵電極40加以組合而構(gòu)成方筒電極體24的情況進(jìn)行了說明,但是,當(dāng)僅設(shè)有I組除塵電極40便可實現(xiàn)PM除去率時,也可以如圖7所示那樣構(gòu)成。即,也可以使板狀電極20與放電電極30相隔規(guī)定間隔LI相對,并且在板狀電極20的與放電電極30相反的一側(cè)配置封閉板81 (也可以將框體2的側(cè)壁兼作封閉板81),該封閉板81將端板23a、23b的端部之間連接,從而構(gòu)成內(nèi)部形成有捕捉區(qū)域25的方筒電極體24。
[0051]進(jìn)而,在上述第I實施方式中,對于含有PM的廢氣的流通方向與回收氣體的流通方向正交的情況進(jìn)行了說明,但是,本發(fā)明并不限定于此,只要上述兩個流通方向相交即可。
另外,在上述第I實施方式中,對于含有PM的廢氣沿垂直方向從電除塵裝置I的底面朝向頂面流通的情況進(jìn)行了說明,但是,本發(fā)明并不限定于此,也可以將分離吸氣罩50設(shè)為底面?zhèn)榷购蠵M的廢氣沿水平方向流通,可以任意地設(shè)定含有PM的廢氣的流通方向。
[0052]接著,參照圖8?圖11對本發(fā)明的第2實施方式進(jìn)行說明。
在該第2實施方式中,將放電電極與板狀電極之間產(chǎn)生的放電從電暈放電變更為阻擋放電。
即,在第2實施方式中,如圖9及圖10所示,電除塵裝置I的具有導(dǎo)電性的框體100被形成為長方體狀。即,框體100具有長度方向為左右方向的正面板部1la及背面板部1lb0另外,框體100還具有連接正面板部1la及背面板部1lb的上下端部之間的頂面板部1lc及底面板部101d、以及連接正面板部1la及1lb的左右端部之間的左側(cè)面板部1le及右側(cè)面板部1lf。
[0053]而且,如圖8所示,在正面板部1la及背面板部1lb上,在左右方向上相隔規(guī)定間隔L3形成有例如6個沿前后方向延伸的長方形開口部102a及102b。這些開口部102a及102b的寬度L4被設(shè)定為小于規(guī)定間隔L3。
另外,如圖8所示,在頂面板部1lc及底面板部1ld上,形成有由正面板部101a、背面板部101b、左側(cè)面板部1le以及右側(cè)面板部1lf圍成的長方形開口部102c及102d。
[0054]如圖9所示,正面板部1la的開口部102a與例如剖面呈方形的廢氣流通管103a連接,該廢氣流通管103a與上述船舶用柴油機(jī)等的含PM氣體排出裝置70連接。
另外,背面板部1lb的開口部102b同樣與剖面呈方形的廢氣流通管103b連接,該廢氣流通管103b與上述氣體排出部73連接
[0055]如圖8及圖9所示,在框體100內(nèi),在除了正面板部1la及背面板部1lb的開口部102a及102b以外的其他位置間,排列配置有5個結(jié)構(gòu)與上述第I實施方式中的方筒電極體24相同的方筒電極體110。因此,方筒電極體110沿著廢氣流通方向而配置,并且,方筒電極體110彼此間在與廢氣流通方向正交的方向上相隔與開口部102a及102b的寬度L4相等的規(guī)定間隔。
[0056]如圖8所示,上述方筒電極體110被形成為頂面及底面敞開的長方體狀。另外,在方筒電極體110的左右側(cè)面上配置有板狀電極112a及112b,并且,板狀電極112a及112b的外側(cè)表面之間的間隔與上述規(guī)定間隔L3相等。與上述第I實施方式中的板狀電極20同樣地,上述板狀電極112a及112b分別由沖壓板114形成,并且被配置為例如板面為垂直方向且朝向前后方向即廢氣流通方向延伸,其中,該沖壓板114的整個面上形成有多個例如圓形的貫通孔113。
[0057]另外,在左右兩端的方筒電極體110的外側(cè),相隔規(guī)定間隔L4而配置有方筒電極體115,該方筒電極體115僅在與方筒電極體110相對的面上形成板狀電極112c。與方筒電極體110同樣地,上述方筒電極體115也被形成為頂面及底面敞開的長方體狀。
如圖8所示,在上述方筒電極體110及115的上端側(cè)分別形成有回收氣體導(dǎo)入口 116,該回收氣體導(dǎo)入口 116與外部空氣直接連通從而導(dǎo)入回收氣體,并且其開口率被設(shè)定為90%以上。
[0058]而且,方筒電極體110彼此間以及方筒電極體110與方筒電極體115之間成為氣體流通區(qū)域117,在該氣體流通區(qū)域117中,從廢氣流通管103a供給的廢氣朝向后方流通。在各氣體流通區(qū)域117的左右方向中央部處,以分別與板狀電極112a及112b、112c及112a、112b及112c相對的方式配置有放電電極120。
[0059]放電電極120被形成為沿廢氣流通方向的長方形板狀。如圖11所示,該放電電極120具有陶瓷加熱器的結(jié)構(gòu),該陶瓷加熱器具有內(nèi)置于作為電介質(zhì)的氧化鋁或者氮化硅的陶瓷片121中且呈蜿蜒狀地形成于平面上的發(fā)熱電阻122。在發(fā)熱電阻122上,在其上方的前后位置處的起始端及終端上形成有端子連接焊盤123a及123b。在上述端子連接焊盤123a及123b中,通過錫焊等連接有朝向外部延伸的引線端子124a及124b。也就是說,放電電極120具有發(fā)熱電阻122被作為電介質(zhì)體的陶瓷片121所覆蓋的結(jié)構(gòu)。
[0060]如圖8所示,各放電電極120由耐熱絕緣墊片125和耐熱絕緣墊片126支撐,其中,耐熱絕緣墊片125配置在框體2的頂面板部1lc的開口部102c側(cè),耐熱絕緣墊片126配置在方筒電極體110的下端之間、方筒電極體115及110的下端之間、以及方筒電極體110及方筒電極體115的下端之間。
而且,如圖8及圖9所示,各放電電極120的引線端子124a及124b以通過按壓彈簧129向下方按壓的狀態(tài)與高壓供電棒128a及128b電連接,其中,該高壓供電棒128a及128b以在前后方向相隔規(guī)定間隔的方式平行地架設(shè)在高壓支撐絕緣子127a及127b之間,該高壓支撐絕緣子127a及127b配置于框體2的頂面板部1lc的左右端部側(cè)。
[0061]如圖9所示,高壓供電棒128a及128b與作為放電發(fā)生部的阻擋放電發(fā)生部130連接。該阻擋放電發(fā)生部130具有高耐壓功率繼電器131、高耐壓功率繼電器132以及高壓交流電源133的串聯(lián)電路,其中,高耐壓功率繼電器131連接在高壓供電棒128a及128b之間,高耐壓功率繼電器132連接在該高耐壓功率繼電器131的一端與高壓供電棒128a的連接點和接地之間,高壓交流電源133產(chǎn)生例如1kV的高交流電壓。進(jìn)而,高壓交流電源133與地線之間與框體100相連。
[0062]另外,如圖9所示,高壓供電棒128a及128b上連接有加熱控制部135。該加熱控制部135具有低壓交流電源138,該低壓交流電源138經(jīng)由高耐壓功率繼電器136及137分別與高壓饋電棒128a及128b連接,并且產(chǎn)生例如54V左右的低交流電壓。 而且,從高壓交流電源133輸出高交流電壓,從而使高耐壓功率繼電器131及132處于通電狀態(tài)(導(dǎo)通狀態(tài)),由此向放電電極120與板狀電極112a?112c之間附加高交流電壓。由此,在放電電極120與板狀電極112a?112c之間產(chǎn)生阻擋放電等離子柱。
[0063]在該放電電極120與板狀電極112a?112c之間流通有含有PM顆粒的廢氣。因此,當(dāng)含有PM顆粒的廢氣通過阻擋放電等離子柱時,會使其中所含的PM帶電,從而通過介質(zhì)阻擋放電維持電壓所產(chǎn)生的電場而對PM施加庫侖力,由此使其朝向成為接地電極的板狀電極112a?112c側(cè)移動。另外,被施加庫侖力的PM并非全部朝向板狀電極112a?112c移動,PM中的一部分有時朝向放電電極120移動。
[0064]朝向板狀電極112a?112c移動的PM從形成于板狀電極112a?112c上的貫通孔111被捕捉到方筒電極體110內(nèi)。
另外,關(guān)于附著在放電電極120上的PM,通過定期解除高耐壓功率繼電器131及132的通電狀態(tài)而停止向放電電極120附加高交流電壓,取而代之地使高耐壓功率繼電器136及137處于通電狀態(tài)而向放電電極120的引線端子124a及124b附加低交流電壓,從而使放電電極120作為陶瓷加熱器進(jìn)行工作。由此,放電電極120在I分鐘?2分鐘左右被加熱至800 0C,從而將附著在其表面上的PM完全燃燒而除去。
[0065]另外,形成于框體100的底面板部1ld上的開口部102c與吸氣罩140連接。該吸氣罩140僅與方筒電極體110及115的底部的開口部118連通,而與氣體流通區(qū)域117被耐熱絕緣墊片126分開。
雖未圖示,但是,與上述第I實施方式同樣地,該吸氣罩140的吸氣口 141與旋風(fēng)除塵器60的回收口 61連通。在該旋風(fēng)除塵器60上,形成于框體60a頂部的吸氣口 63與作為吸氣裝置的送風(fēng)機(jī)64相連接。而且,通過使送風(fēng)機(jī)64進(jìn)行工作,從而通過該送風(fēng)機(jī)64從旋風(fēng)除塵器60的吸氣口 63吸引氣體,由此從回收口 61吸入捕捉到的PM與回收氣體的混合流體并進(jìn)行固氣分離。分離后的PM落入下方的PM回收部62中從而被回收,分離后的回收氣體從上方的吸氣口 63經(jīng)由送風(fēng)機(jī)64返回至連接在電除塵裝置I正面?zhèn)鹊膹U氣流通管103a 中。
[0066]接著,對于上述第2實施方式的動作進(jìn)行說明。
首先,如圖12中所示意的,將連接在電除塵裝置I的框體100上的廢氣流通管103a連接到船舶用柴油機(jī)等的含PM氣體排出裝置70上,并將連接在框體100上的廢氣流通管103b連接到煙囪等的氣體排出部73上。
在該狀態(tài)下,通過電除塵裝置I的阻擋放電發(fā)生部130的高壓交流電源133產(chǎn)生例如1kV的高交流電壓,并且使高耐壓功率繼電器131及132處于通電狀態(tài),從而將高交流電壓133產(chǎn)生的高交流電壓經(jīng)由高壓供電棒128a及128b附加到放電電極120與成為接地電極的方筒電極體110及115之間。
[0067]因此,在放電電極120與方筒電極體110、115的板狀電極112a?112c之間產(chǎn)生阻擋放電等離子柱,從而產(chǎn)生阻擋放電。由于以放電電極120作為電極的發(fā)熱電阻122被作為電介質(zhì)體的陶瓷片121覆蓋,因此,該阻擋放電是不會產(chǎn)生火花的無聲放電。
在該產(chǎn)生阻擋放電的狀態(tài)下,使含有PM顆粒的廢氣從放電電極120與板狀電極112a?112c之間流過。于是,當(dāng)含有PM顆粒的廢氣通過阻擋放電等離子柱時,使其中所含的PM帶電,從而通過阻擋放電維持電壓所產(chǎn)生的電場對PM施加庫侖力,由此使其朝向成為接地電極的板狀電極112a?112c側(cè)移動。另外,被施加庫侖力的PM并非全部朝向板狀電極112a?112c移動,PM中的一部分可能朝向放電電極120移動。
[0068]與上述第I實施方式同樣地,朝向板狀電極112a?112c移動的PM從形成于板狀電極112a?112c上的貫通孔111被導(dǎo)入方筒電極體110及115內(nèi)的捕捉區(qū)域中。
在該捕捉區(qū)域中,由于氣流場非常緩慢,因而PM不易受到氣流場的影響,PM在其自身的電荷與方筒電極體110及115的板狀電極112a?112c之間的電位差所產(chǎn)生的電像力的作用下,朝向板狀電極112a?112c的內(nèi)周面移動并附著在該內(nèi)周面,從而被捕捉。
[0069]由此,當(dāng)在PM被捕捉到板狀電極112a?112c的內(nèi)周面上的狀態(tài)下,每隔規(guī)定時間間斷地使送風(fēng)機(jī)64進(jìn)行工作時,從框體100的回收氣體導(dǎo)入口 116吸入外部空氣以作為回收氣體。該回收氣體朝向與含有PM的廢氣的流通方向正交的方向通過方筒電極體110及115的捕捉區(qū)域。因此,使在捕捉區(qū)域中被捕捉的PM剝離,并與回收氣體一同經(jīng)由吸氣罩140被供給至旋風(fēng)除塵器60中。
[0070]在此,通過將板狀電極112a?112c的貫通孔113的開口率設(shè)定為20%?40%,將方筒電極體110及115的回收氣體導(dǎo)入口 116的開口率設(shè)定為90%以上,從而能夠增大板狀電極20的貫通孔21處的流動阻力(passage resistance),從而將回收氣體對于含有PM的廢氣的吸引減少至最小限度。因此,即使增大回收氣體的流速,也不會吸入含有PM的廢氣,從而能夠有效地使被捕捉到板狀電極112a?112c內(nèi)周面上的PM剝離并朝向吸氣罩140排出。
[0071]此時,由于氣體流通區(qū)域117被耐熱絕緣墊片126封閉,因而吸氣罩140僅與方筒電極體110及115的底面連通。因此,能夠可靠地防止吸氣罩140直接吸入在氣體流通區(qū)域117中流通的含有PM的廢氣。
另外,到達(dá)吸氣罩140的剝離的PM與回收氣體的混合流體從吸氣口 141導(dǎo)入旋風(fēng)除塵器60內(nèi),并在其中對混合氣體進(jìn)行固氣分離。然后,分離后的PM落入底部的PM回收部62中從而被回收,而分離后的含有少量PM的回收氣體從吸氣口 63被吸入送風(fēng)機(jī)64中,從而返回與框體100相連結(jié)的廢氣流通管103a的開口部102a附近。
[0072]另一方面,通過每隔規(guī)定時間使放電發(fā)生部130的高耐壓功率繼電器131及132從通電狀態(tài)恢復(fù)為非通電狀態(tài),從而停止向高壓供電棒128a及128b供給高交流電壓。
在該狀態(tài)下,使加熱控制部135的高耐壓功率繼電器136及137成為通電狀態(tài),從而將從低電壓交流電源138輸出的低交流電壓供給高壓供電棒128a及128b。被供給至該高壓供電棒128a及128b的低交流電壓經(jīng)由各放電電極120的引線端子124a及124b被附加到發(fā)熱電阻122兩端的端子連接焊盤123a及123b上。因此,放電電極120作為陶瓷加熱器進(jìn)行工作,從而在I?2分鐘內(nèi)將表面溫度加熱至400°C?800°C。
[0073]因此,將附著在放電電極120的陶瓷片121的表面上的PM完全燃燒從而除去。 由此,在上述第2實施方式中,在放電電極120與板狀電極112a?112c之間形成阻擋放電等離子柱從而產(chǎn)生阻擋放電,此時,以放電電極120作為電極的發(fā)熱電阻122被作為電介質(zhì)體的陶瓷片121覆蓋。因此,放電電流從發(fā)熱電阻122透過陶瓷片121流動,從而在陶瓷片121本身發(fā)生絕緣破壞之前,不產(chǎn)生火花,即無聲放電。
[0074]而且,陶瓷片121的耐熱溫度能夠承受作為加熱器工作的400°C?800°C,因此,SP使含有PM的廢氣的溫度超過300°C,也能夠進(jìn)行無火花的電除塵。 另外,在如第I實施方式那樣在放電電極30與板狀電極20之間產(chǎn)生電暈放電時,放電特性如圖13所示。在該圖13中,以特性線Lll表示火花放電電壓,以特性線L12表示電暈放電起始電壓,以特性線L13表示氣體密度比。
[0075]由該圖13明確可知,在使用電暈放電的情況下,當(dāng)含有PM的廢氣溫度在150°C以下時,火花放電電壓并不怎么降低,但是,當(dāng)含有PM的廢氣溫度超過150°C時,火花放電電壓相對于廢氣溫度上升的降低率變高。
另一方面,與此相反,電暈放電起始電壓在含有PM的廢氣溫度超過150°C時的電壓降低率小于含有PM的廢氣溫度在150°C以下時的電壓降低率,廢氣溫度為250°C左右的電暈放電起始電壓降低至廢氣溫度為常溫時的電暈放電起始電壓的2/3以下。
[0076]因此,在使用電暈放電的情況下,當(dāng)廢氣溫度超過250°C時火花放電電壓降低,因此,為了避免產(chǎn)生火花而提高電暈放電電壓是有限制的,并且,電暈放電起始電壓降低,從而施加給PM的庫侖力變小,由此導(dǎo)致除塵性能降低。
但是,在如上述第2實施方式那樣采用阻擋放電時,由于放電電極120的電極部被作為電介質(zhì)體的陶瓷片121覆蓋,因此,不易產(chǎn)生火花放電,即使含有PM的廢氣的溫度超過300 0C,除塵性能也不會降低,從而能夠獲得良好的除塵效果。
[0077]另外,能夠增大放電電極120與板狀電極112a?112c相對的面積,并且,與第I實施方式中的電暈放電時產(chǎn)生的離子淋浴柱(1n shower column)相比,能夠提高所產(chǎn)生的阻擋放電等離子柱的密度,從而能夠提高除塵效率。
另外,在上述第2實施方式中,對于放電電極120使用陶瓷加熱器的情況進(jìn)行了說明,但是,本發(fā)明并不限定于此,覆蓋平板電極的電介質(zhì)也可以使用例如鈦酸鋇等的強(qiáng)電介質(zhì)體。總而言之,只要是耐熱性高的電介質(zhì)體即可,可以使用任意的電介質(zhì)體。
[0078]另外,在上述第2實施方式中,對于用于回收捕捉到的PM的回收氣體的流通方向與含有PM的廢氣的流通方向正交的情況進(jìn)行了說明,但是,本發(fā)明并不限定于此,只要含有PM的廢氣與回收氣體朝向相互相交的方向流通即可。
另外,在上述第2實施方式中,含有PM的廢氣的流通方向并不限于水平方向,可以是包括垂直方向在內(nèi)的任意方向。進(jìn)而,在上述第2實施方式中,也可以與上述第I實施方式中的圖6同樣地相對配置一對吸氣罩,并且在中間部的框體100上設(shè)置回收氣體導(dǎo)入口。
[0079]另外,在上述第I及第2實施方式中,對于吸氣裝置使用送風(fēng)機(jī)64的情況進(jìn)行了說明,但是,本發(fā)明并不限定于此,也可以使用真空噴射器等的其他吸引裝置。
另外,在上述第I及第2實施方式中,對于除去從柴油機(jī)排出的廢氣中所含的PM的情況進(jìn)行了說明,但是,本發(fā)明并不限定于此,可以從任意的含有PM的氣體中除去PM。
【工業(yè)上的實用性】
[0080]根據(jù)本發(fā)明,能夠提供一種不需要大容量的抽氣裝置,并且不會發(fā)生堵塞,即使在高風(fēng)速條件下也不易發(fā)生再次飛散,能夠發(fā)揮高除塵性能,而且發(fā)生故障的可能性低的電除塵裝置。
(標(biāo)號說明)
[0081]I……電除塵裝置、2……框體、3……氣體導(dǎo)入口、4……氣體排出口、5……開口部、20……板狀電極、21……貫通孔、22……沖孔金屬、23a、23b……端板、24……方筒電極體、30......放電電極、31......帶狀電極主體、32......刺狀電極部、33......氣體流通區(qū)域、40……除塵電極、50……分離吸氣罩、60……旋風(fēng)除塵器、62……PM回收部、64……送風(fēng)機(jī)、
100......框體、103a、103b......廢氣流通管、110、115......方筒電極體、112a?112c......板狀電極、117……氣體流通區(qū)域、120……放電電極、121……陶瓷片、122……發(fā)熱電阻、124a、124b……引線端子、128a、128b……高壓供電棒、130……阻擋放電發(fā)生部、131、132……高耐壓功率繼電器、133……高壓交流電源、135……加熱控制部、136、137……高耐壓功率繼電器、138……低壓交流電源
【權(quán)利要求】
1.一種電除塵裝置,其特征在于,具備: 板狀電極,其形成有多個供顆粒狀物質(zhì)通過的貫通孔; 放電電極,其與該板狀電極的一個面相對配置; 放電發(fā)生部,其向所述板狀電極及所述放電電極之間附加電壓,從而產(chǎn)生對所述顆粒狀物質(zhì)施加庫侖力的放電; 捕捉區(qū)域,其用于捕捉顆粒狀物質(zhì),并且形成于所述板狀電極的與所述放電電極相對的面的相反側(cè); 氣體流通區(qū)域,其供含有顆粒狀物質(zhì)的氣體流通,并且形成于所述板狀電極與所述放電電極之間;以及 顆粒狀物質(zhì)回收部,其在所述含有顆粒狀物質(zhì)的氣體的流通狀態(tài)下,朝向與該含有顆粒狀物質(zhì)的氣體的流通方向相交的方向?qū)λ霾蹲絽^(qū)域供給回收氣體,從而剝離并進(jìn)行回收捕捉到的顆粒狀物質(zhì), 通過所述放電而使含有顆粒狀物質(zhì)的氣體中的顆粒狀物質(zhì)帶電,從而使所述顆粒狀物質(zhì)在從所述貫通孔通過后被捕捉到所述捕捉區(qū)域中,并且通過所述回收氣體而使被捕捉到該捕捉區(qū)域中的顆粒狀物質(zhì)剝離并進(jìn)行回收。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電除塵裝置,其特征在于, 所述放電發(fā)生部向所述板狀電極及所述放電電極之間附加直流電壓,從而產(chǎn)生電暈放電。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電除塵裝置,其特征在于, 所述放電電極具備板狀電極部主體和刺狀放電部,其中,所述板狀電極部主體的剖面呈長方形,并且其剖面的長邊側(cè)與所述板狀電極相對,所述刺狀放電部形成于該板狀電極部主體的剖面的短邊側(cè)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的電氣集成裝置,其特征在于, 所述板狀電極部主體的延伸方向與所述含有顆粒狀物質(zhì)的氣體的流通方向相交。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電除塵裝置,其特征在于, 所述放電發(fā)生部向所述板狀電極及所述放電電極之間附加交流電壓,從而產(chǎn)生阻擋放電。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的電除塵裝置,其特征在于, 所述放電電極由金屬電極和將該金屬電極覆蓋的電介質(zhì)形成為板狀,其具有沿著所述含有顆粒狀物質(zhì)的氣體的流通方向的板面。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的電除塵裝置,其特征在于, 所述放電電極由連接在一對端子間的發(fā)熱電阻構(gòu)成,并作為通過對該一對端子間附加電壓而使附著的顆粒狀物質(zhì)進(jìn)行燃燒的加熱器進(jìn)行工作。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電除塵裝置,其特征在于, 所述板狀電極與所述放電電極的組以使得所述板狀電極彼此相對的方式并列配置有多組,并且在相對的板狀電極之間形成所述捕捉區(qū)域。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電除塵裝置,其特征在于, 所述捕捉區(qū)域至少具有相對的一對所述板狀電極和一對端板部并被形成為方筒狀,其中,一對所述端板部將該一對板狀電極的與所述回收氣體的流通方向平行的兩端部封堵。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的電除塵裝置,其特征在于, 在所述捕捉區(qū)域的回收氣體流通方向的一側(cè)連接有旋風(fēng)除塵器,該旋風(fēng)除塵器上連接有吸氣裝置,通過該吸引裝置的吸引力而形成回收氣體流。
11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的電除塵裝置,其特征在于, 在所述捕捉區(qū)域的回收氣體流通方向的兩側(cè)分別連接有旋風(fēng)除塵器,在該各旋風(fēng)除塵器上連接有吸引裝置,通過該吸引裝置的吸引力形成雙方向的回收氣體流。
12.根據(jù)權(quán)利要求10或11所述的電除塵裝置,其特征在于, 在形成于所述對置電極之間的多個捕捉區(qū)域與旋風(fēng)除塵器之間,配置有僅吸引該捕捉區(qū)域的回收氣體的吸氣罩。
【文檔編號】B03C3/74GK104271248SQ201380024136
【公開日】2015年1月7日 申請日期:2013年4月18日 優(yōu)先權(quán)日:2012年7月31日
【發(fā)明者】乾貴志, 川上一美, 吉田將隆, 三塚康史 申請人:富士電機(jī)株式會社