WO2021176881A1 - 集塵装置 - Google Patents

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WO2021176881A1
WO2021176881A1 PCT/JP2021/002341 JP2021002341W WO2021176881A1 WO 2021176881 A1 WO2021176881 A1 WO 2021176881A1 JP 2021002341 W JP2021002341 W JP 2021002341W WO 2021176881 A1 WO2021176881 A1 WO 2021176881A1
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electrode
dust collector
gas pipe
collection
collecting
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山城　啓輔
義弘 佐久間
洵 池田
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富士電機株式会社
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Definitions

  • the present invention relates to a dust collector.
  • Patent Document 1 Japanese Patent Application Laid-Open No. 2012-170869
  • Patent Document 2 Japanese Patent Application Laid-Open No. 2011-245249
  • Patent Document 3 Japanese Patent Application Laid-Open No. 2009-166006
  • the dust collector may include a gas pipe, a plurality of collecting portions, and a connecting electrode.
  • the gas to be treated may flow from the upstream side to the downstream side.
  • the plurality of collection parts may be provided in the gas pipe.
  • the plurality of collecting units may collect the target particles contained in the gas to be treated.
  • the connecting electrode may be connected to a plurality of collecting portions.
  • Each of the plurality of collectors may have a tubular outer electrode.
  • the gas to be processed may pass through the internal space of the tubular outer electrode.
  • Each of the plurality of collectors may have an inner electrode.
  • the inner electrode may be arranged coaxially with the outer electrode in the internal space.
  • the plurality of collectors may be arranged in parallel within the cross section of the gas pipe.
  • the connecting electrode may be connected to the inner electrode of each of the plurality of collectors.
  • the connecting electrode may be arranged on the downstream side of the plurality of collecting portions.
  • connection electrode may have a grid portion.
  • the grid portion may be provided with electrodes in a grid pattern.
  • the grid portion and each inner electrode may be connected.
  • the diameter of the electrodes provided in a grid pattern on the connection electrodes may be larger than the diameter of the inner electrodes.
  • the dust collector may further include a sealed portion.
  • the sealing portion may seal the space between the collecting portions in the plurality of collecting portions.
  • the sealing portion may be provided at the upstream end of the plurality of collecting portions.
  • connection electrode and the wall of the gas pipe may be larger than the inner diameter of the outer electrode.
  • the length of at least one outer electrode in the axial direction may be different from that of the other outer electrodes.
  • the outer electrode arranged at the center in the cross section of the gas pipe may be longer than the other outer electrodes.
  • Each outer electrode may have the same position at the upstream end.
  • the wall of the gas pipe may be provided with a through hole through which the connection electrode passes.
  • the dust collector may further include an accommodating portion.
  • the accommodating portion may be arranged outside the gas pipe.
  • the accommodating portion may accommodate the end of the connecting electrode that has passed through the through hole.
  • the accommodating portion may support the end of the connecting electrode.
  • the through hole may be arranged on the downstream side of the plurality of collection portions.
  • the dust collector may further include an atmospheric pressure maintaining unit.
  • the air pressure maintenance unit may maintain the air pressure in the accommodating unit higher than the air pressure in the gas pipe.
  • the radius of the through hole may be larger than the inner diameter of the outer electrode.
  • the dust collector may include a first collection unit group and a second collection unit group.
  • the first collection unit group may include a plurality of collection units.
  • the plurality of collection parts may be provided in the gas pipe.
  • the plurality of collectors may be arranged in parallel within the cross section of the gas pipe.
  • the second collection unit group may be provided on the upstream side of the first collection unit group in the gas pipe.
  • the second collection group may include a plurality of collection units.
  • the plurality of compensators may be arranged in parallel within the cross section of the gas pipe.
  • the dust collector may include a first connection electrode.
  • the first connecting electrode may be arranged on the downstream side of the first collecting unit group.
  • the first connecting electrode may be connected to each inner electrode in the first collection group.
  • the dust collector may include a second connecting electrode.
  • the second connecting electrode may be arranged between the second collection group and the first collection group.
  • the second connecting electrode may be connected to each inner electrode in the second collection group.
  • FIG. 1 It is a perspective sectional view which shows the structural example of the dust collector 1 which concerns on one Embodiment of this invention. It is a figure which shows an example of the YZ cross section of a dust collector 1. It is a figure which shows the structural example of the collecting part 110. It is a figure which shows an example of the XY cross section of the collection part 110 shown in FIG. It is a figure which shows an example of the XY cross section of the dust collector 1 along the aa'line of FIG. It is a figure which shows an example of the XY cross section of the dust collector 1 along the bb'line of FIG. It is a figure of the XY cross section which shows another example of a dust collector 1.
  • FIG. 1 is a perspective sectional view showing a configuration example of a dust collector 1 according to an embodiment of the present invention.
  • the dust collector 1 is an electric dust collector.
  • the dust collector 1 charges and collects particles such as particulate matter (PM) and black carbon (BC) contained in the gas to be treated.
  • the gas to be treated is, for example, exhaust gas emitted from an engine of a ship or the like, but is not limited to this.
  • the dust collector 1 may be used in combination with a scrubber device that removes particles such as dust by spraying a liquid on the gas to be treated.
  • a scrubber device that removes particles such as dust by spraying a liquid on the gas to be treated.
  • the particles of the gas to be treated may be further removed by the scrubber device.
  • the particles of the gas to be treated may be further removed by the dust collector 1.
  • the dust collector 1 includes a gas pipe 100 through which the gas to be treated flows from the upstream side to the downstream side, a plurality of collection units 110 for collecting target particles, and a connection electrode 120 connected to the plurality of collection units 110. To be equipped.
  • the gas to be processed flows in a predetermined direction (Z-axis direction in FIG. 1).
  • the gas pipe 100 may be provided with an upstream flange portion 101 and a downstream flange portion 102 so that the gas pipe 100 can be attached in the middle of the piping path of the gas to be processed.
  • the gas pipe 100 includes a main body 103 between the upstream flange 101 and the downstream flange 102.
  • the plurality of collection units 110 collect target particles contained in the gas to be processed.
  • the number of the plurality of collecting portions 110 to be arranged is not limited to the case of FIG.
  • Each of the plurality of collecting portions 110 includes an inner electrode 10 and an outer electrode 20.
  • the outer electrode 20 is a tubular metal electrode through which the gas to be processed passes through the internal space.
  • the inner electrode 10 is a metal electrode arranged coaxially with the outer electrode 20 in the inner space.
  • the plurality of collecting portions 110 are arranged in parallel in the cross section of the gas pipe 100. With such a configuration, it is possible to secure the amount of processing gas while reducing the pressure loss when the gas to be processed passes through the dust collector 1.
  • An in-line type dust collector may be configured by arranging a plurality of collecting portions 110 in parallel in the cross section of the gas pipe 100.
  • the in-line type may mean a configuration in which the collecting unit 110 is arranged in the gas pipe 100.
  • the collecting portion 110 maintains and secures the distance between the electrodes (gap length) in the coaxial cylindrical shape, unlike the parallel plate electrode provided with the thorns. Since the inner electrode 10 and the outer electrode 20 are formed in a coaxial cylindrical shape, the inner electrode 10 and the outer electrode 20 can be manufactured by lathe processing. Therefore, it is easy to secure the dimensional accuracy, and it is possible to accurately secure the required distance between the electrodes in the circumferential direction.
  • a plurality of collecting portions 110 having a coaxial cylindrical electrode structure are parallelized.
  • parallelizing the plurality of collection units 110 it is possible to realize a collection capacity capable of sufficiently treating the exhaust gas from the engine of an actual ship or the like.
  • connection electrode 120 is made of a conductive material such as metal.
  • the connecting electrode 120 is connected to each inner electrode 10 of the plurality of collecting portions 110.
  • the inner electrode 10, which is a plurality of high-voltage electrodes, can be collectively supported by one connection electrode 120.
  • the connection between the connection electrode 120 and each of the inner electrodes 10 may include welding, screwing, connection by a connecting member such as a joint, and the case of being integrally cast.
  • connection electrode 120 includes a portion formed in a grid pattern along the XY plane.
  • the connection electrode 120 is arranged downstream of the plurality of collection portions 110 with respect to the flow of the gas to be processed.
  • the wall of the gas pipe 100 is provided with at least two through holes 104a and 104b through which the end of the connection electrode 120 passes.
  • the through hole 104a and the through hole 104b may be provided on the side walls facing each other in the gas pipe 100.
  • the through holes 104a and 104b are arranged on the downstream side of the plurality of collecting portions 110.
  • the dust collector 1 includes at least two accommodating portions 130a and 130b.
  • the accommodating portions 130a and 130b are arranged outside the gas pipe 100.
  • the accommodating portion 130a accommodates one end of the connection electrode 120 that has passed through the through hole 104a and supports one end of the connection electrode 120.
  • the accommodating portion 130b accommodates the other end of the connection electrode 120 that has passed through the through hole 104b and supports the other end of the connection electrode 120.
  • the accommodating portion 130a may include a support portion 132a and an accommodating chamber 133a.
  • the support portion 132a supports the end portion of the connection electrode 120.
  • the support portion 132a is an insulator in one example.
  • the accommodation chamber 133a accommodates the support portion 132a.
  • the accommodation chamber 133a partitions the support portion 132a from the external space.
  • the support portion 132a may be fixed to the side surface of the gas pipe 100 or the inner surface surface of the storage chamber 133a.
  • the accommodating portion 130b includes a support portion 132b and an accommodating chamber 133b.
  • the accommodating portion 130b is configured in the same manner as the accommodating portion 130a. Therefore, the repetitive description will be omitted.
  • the connecting electrode 120 is arranged downstream of the plurality of collecting portions 110 with respect to the flow of the gas to be processed. According to such a configuration, it is possible to reduce the contamination of the connection electrode 120. When conductive PM adheres to the connection electrode 120, the connection electrode 120 becomes substantially thick, and spark discharge may occur frequently without ensuring the inequality that is a characteristic of corona discharge.
  • the connection electrode 120 even if the PM has low conductivity, when the PM adheres to or is deposited on the connection electrode 120, the deposited PM is polarized and causes a discharge called back discharge, which may cause sparks frequently. There is sex. According to this example, by reducing the contamination of the connection electrode 120 by PM, spark discharge can be avoided and corona discharge can be stably generated.
  • the through holes 104a and 104b are arranged on the downstream side of the plurality of collecting portions 110, it is possible to reduce that the inside of the accommodating portions 130a and 130b is contaminated. As a result, it is possible to prevent the support portions 132a and 132b from being soiled and the insulating properties of the support portions 132a and 132b from being impaired as much as possible. Therefore, it is possible to prevent spark discharge at the support portions 132a and 132b.
  • the dust collector 1 may further include a sealing portion 140 that seals the space between adjacent collecting portions in the plurality of collecting portions 110.
  • the sealing portion 140 prevents the gas to be treated from escaping to the downstream side through the gap between the adjacent collecting portions.
  • the cross-sectional area of the internal space of the outer electrode 20 in one collecting portion 110 arranged in the main body 103 is S, and the number of a plurality of collecting portions 110 arranged in parallel in the cross section of the gas pipe 100 is defined as S.
  • S ⁇ n the sum (S ⁇ n) of the cross-sectional area S of the internal space of the n duty is more than the cross-sectional area S g of the inner space of each pipe are respectively connected to the upstream side flange portion 101 and the downstream flange portion 102 It may be configured to be.
  • the cross-sectional area of the internal space of the body 103 and S a, and the area of sealing portions 140 are sealed in the XY plane and S r, S a -S r may be configured such that the above S g ..
  • the cross-sectional area S a of the main body 103 is larger than the cross-sectional area S g of each pipe connected to the upstream flange portion 101 and the downstream flange portion 102, respectively. This makes it possible to reduce the pressure loss when the gas to be treated passes through the collection unit 110.
  • Each cross-sectional area S, S g, S a is the cross-sectional area of each portion on a plane cut perpendicular to the longitudinal direction (the flow direction of untreated gas).
  • FIG. 2 is a diagram schematically showing an example of a YZ cross section of the dust collector 1.
  • FIG. 2 shows a YZ cross section passing through the support portions 132a and 132b in FIG. 1, but for convenience of explanation, the number of the plurality of collection portions 110 is shown to be smaller than that shown in FIG. There is.
  • the plurality of collecting portions 110-1, 110-2, 110-3, and 110-4 may be fixed to a common plate-shaped sealing portion 140 by welding or the like. ..
  • the edge portion of the sealed portion 140 may be fixed to the inner wall of the gas pipe 100 constituting the flue by welding or the like. That is, the plurality of collecting portions 110 may be fixed in the gas pipe 100 through a common sealing portion 140.
  • the sealing portion 140 is provided at the upstream end of the plurality of collecting portions 110. As a result, it is possible to prevent the gas to be processed from entering the space between the plurality of collecting portions 110.
  • the present invention is not limited to this case, and the sealing portion 140 may be provided at the downstream end portion of the plurality of collecting portions 110, and is provided at each of the upstream side and downstream end portions of the plurality of collecting portions 110, respectively. May be done.
  • the dust collector 1 of this example includes an atmospheric pressure maintaining unit 150.
  • the air pressure maintaining unit 150 maintains the air pressure in the accommodating chamber 133a in the accommodating unit 130a higher than the air pressure in the gas pipe 100.
  • the atmospheric pressure maintaining unit 150 may introduce an inert gas such as nitrogen into the accommodating unit 130a, or may introduce air. As a result, it is possible to prevent the gas to be processed from flowing into the storage chamber 133a through the through hole 104a.
  • the air pressure maintaining unit 150 maintains the air pressure in the accommodating chamber 133b in the accommodating unit 130b higher than the air pressure in the gas pipe 100. As a result, it is possible to prevent the gas to be processed from flowing into the storage chamber 133b through the through hole 104b.
  • the atmospheric pressure maintaining unit 150 it is possible to prevent particles in the gas to be treated from adhering to the support portions 132a, 132b and the like, which are insulators and the like, and to prevent an undesired electric discharge from occurring in the insulator and the like.
  • the dust collector 1 may be provided with a voltage application unit 152 that applies a voltage to the connection electrode 120.
  • the voltage applied by the voltage application unit 152 is applied to the inner electrode 10 in each collection unit 110 through the connection electrode 120.
  • the connection electrode 120 mechanically fixes the inner electrode 10.
  • the inner electrode 10 extends in one direction (in this example, the vertical direction).
  • One end (upper end) of the inner electrode 10 is fixed to the lattice portion where the electrodes are provided in a grid pattern in the connection electrode 120.
  • each inner electrode 10 and the connection electrode 120 of this example may form a cantilever beam in which one end of the inner electrode 10 is a fixed end and the other end is a free end.
  • the diameter W2 of the electrodes provided in a grid pattern on the connection electrode 120 is larger than the diameter W1 of the inner electrode 10. This prevents the connection electrode 120 from being distorted or bent.
  • the diameter W2 of the electrode may be the thickness in the Z-axis direction.
  • the radius R1 of the through holes 104a and 104b may be larger than the inner diameter Rb of the cylindrical outer electrode 20. This makes it possible to prevent discharge between the gas pipe 100 provided with the through holes 104a and 104b and the connection electrode 120.
  • Each collection unit 110 may have a collection electrode 30 in addition to the inner electrode 10 and the outer electrode 20. Next, the collecting unit 110 will be described.
  • FIG. 3 is a diagram showing a configuration example of the collection unit 110.
  • the outer electrode 20 has a rod shape having a length in a predetermined direction (Z-axis direction in FIG. 3), and an internal space 40 is provided inside the rod shape.
  • the outer electrode 20 of this example has a cylindrical shape.
  • the internal space 40 is connected to the external space at both ends of the outer electrode 20 in the Z-axis direction. At the end in the Z-axis direction, the gas to be processed is introduced into the internal space 40.
  • the longitudinal direction of the outer electrode 20 is the Z-axis direction, and the two orthogonal axes perpendicular to the Z-axis are the X-axis and the Y-axis.
  • the outer electrode 20 of this example surrounds the internal space 40 with a plate-shaped metal electrode.
  • the gas to be processed passes through the internal space 40.
  • the gas to be processed passes through the internal space 40 along the Z-axis direction.
  • the collecting unit 110 collects particles contained in the passing gas to be processed.
  • the inner electrode 10 is a metal electrode arranged coaxially with the outer electrode 20 in the inner space 40. That is, the inner electrode 10 is arranged at the center of the internal space 40 on the XY plane perpendicular to the Z-axis direction.
  • the center of the interior space 40 may be the geometric center of gravity of the interior space 40 on the XY plane.
  • the center of the internal space 40 is the center of the circle.
  • the inner electrode 10 has a linear shape parallel to the Z-axis direction.
  • the shape of the inner electrode 10 on the XY surface is preferably circular.
  • the inner electrode 10 may or may not have a cavity inside.
  • the distance between the inner electrode 10 and the outer electrode 20 on the XY plane is uniform over the entire Z-axis direction.
  • a reference potential is applied to the outer electrode 20.
  • the reference potential is, for example, the ground potential.
  • a predetermined high potential higher than the potential of the outer electrode 20 is applied to the inner electrode 10.
  • Each collecting unit 110 collects charged particles in a predetermined region by using Coulomb force or the like.
  • the collecting unit 110 of this example collects charged particles in the outer region of the outer electrode 20.
  • the collecting unit 110 of this example further includes a collecting electrode 30.
  • the collection electrode 30 is a tubular metal electrode having a length in the Z-axis direction, which is arranged so as to surround the outer electrode 20. In the Z-axis direction, the collection electrode 30 and the outer electrode 20 may have the same length.
  • a potential lower than that of the inner electrode 10 is applied to the collecting electrode 30.
  • the same potential as that of the outer electrode 20 may be applied to the collecting electrode 30.
  • the collection electrode 30 and the outer electrode 20 may both be grounded. In this case, the collection electrode 30 and the outer electrode 20 form a ground electrode.
  • a collection space 50 is provided between the collection electrode 30 and the outer electrode 20. Further, the plate-shaped metal electrode of the outer electrode 20 is provided with a plurality of outer electrode through holes 22. The outer electrode through hole 22 connects the internal space 40 and the collection space 50.
  • the charged particles existing in the internal space 40 move in the direction from the inner electrode 10 to the outer electrode 20 due to the Coulomb force and the ionic wind generated by the corona discharge.
  • the charged particles pass through the outer electrode through hole 22 and are collected in the collection space 50.
  • the arrangement of the collection space 50 is not limited to this example.
  • the collection space 50 may be arranged downstream of the outer electrode 20. That is, the charged particles contained in the gas to be processed after passing through the internal space 40 may be collected downstream of the outer electrode 20.
  • the cylindrical inner electrode 10 and the cylindrical outer electrode 20 are coaxially arranged without providing a plurality of protrusions on the electrodes. Therefore, it is possible to suppress the concentration of the electric field at a specific location, and it is possible to suppress the spark discharge.
  • the gas to be treated may have a high temperature. As an example, a gas to be treated at a maximum of 400 ° C. may be introduced into the collection unit 110 for a ship. As described above, even when the temperature change becomes large, it is possible to prevent the distance between the inner electrode 10 and the outer electrode 20 from becoming non-uniform because the collecting portion 110 has a cylindrical coaxial structure. Therefore, spark discharge can be suppressed.
  • FIG. 4 is a diagram showing an example of an XY cross section of the collecting unit 110.
  • the inner electrode 10, the outer electrode 20, and the collection electrode 30 are hatched with diagonal lines. In other figures, hatching of these electrodes may be omitted.
  • the inner electrode 10 is arranged at the center 12 on the XY plane of the internal space 40. That is, on the XY surface, the center 12 of the internal space 40 overlaps with the inner electrode 10. On the XY plane, it is preferable that the center of the inner electrode 10 and the center 12 of the internal space 40 coincide with each other.
  • the outer diameter of the inner electrode 10 is Ra.
  • the outer diameter of the inner electrode 10 is the radius of the inner electrode 10 on the XY plane. That is, the outer diameter of the inner electrode 10 is the distance between the center of the inner electrode 10 and the outer peripheral end 14 of the inner electrode 10.
  • the outer peripheral end 14 of the inner electrode 10 of this example is a circle along the outer circumference of the inner electrode 10.
  • the inner diameter of the outer electrode 20 is Rb.
  • the inner diameter of the outer electrode 20 is the radius of the inner wall 24 of the outer electrode 20 on the XY plane. That is, the inner diameter of the outer electrode 20 is the distance between the center 12 and the inner wall 24 of the outer electrode 20.
  • the outer electrode 20 of this example has an inner wall 24 in contact with the inner space 40 and an outer wall 26 in contact with the collection space 50. Further, the outer electrode through hole 22 of the outer electrode 20 penetrates the outer electrode 20 from the inner wall 24 to the outer wall 26.
  • the ratio Ra / Rb of the outer diameter Ra of the inner electrode 10 to the inner diameter Rb of the outer electrode 20 is smaller than 1 / e.
  • the coaxially arranged tubular electrodes have the best insulation efficiency when the ratio Ra / Rb described above is equal to 1 / e (see, for example, the following literature. "High voltage engineering", Asakura. Bookstore, by Teruya Kono, pp.28-29).
  • the ratio Ra / Rb it is preferable to increase the insulation between the inner wiring and the outer shield, so it is preferable to design the ratio Ra / Rb to be equal to 1 / e.
  • the electric field is concentrated in the vicinity of the inner electrode 10, and the electric field strength distribution from the inner electrode 10 to the outer electrode 20 becomes non-uniform.
  • Such a state is called an inequality system.
  • the electric field is concentrated in the vicinity of the inner electrode 10, so that corona discharge is likely to occur.
  • the collecting unit 110 of this example it becomes easy to uniformly generate a corona discharge in the entire internal space 40 at 360 degrees around the inner electrode 10 on the XY surface. Further, also in the Z-axis direction, it becomes easy to uniformly generate the corona discharge in the entire internal space 40. Therefore, the particles contained in the gas to be processed passing through the internal space 40 can be efficiently charged.
  • the electric field strength changes according to the distance from the protrusion. For this reason, it may be difficult to charge particles that pass through a region away from the protrusions, such as the center between two protrusions.
  • the ratio Ra / Rb may be smaller than 1 / (2e).
  • the ratio Ra / Rb may be smaller than 1 / (5e) and may be smaller than 1 / (10e).
  • the outer diameter Ra of the inner electrode 10 is 1 mm or more and 10 mm or less.
  • the outer diameter Ra of the inner electrode 10 may be 5 mm or less.
  • the inner diameter Rb of the outer electrode 20 is 10 mm or more and 100 mm or less.
  • the inner diameter Rb of the outer electrode 20 may be 50 mm or more.
  • the distance d between the outer peripheral end 14 of the inner electrode 10 and the inner wall 24 of the outer electrode 20 may be 40 mm or less.
  • the distance d corresponds to the difference Rb-Ra between the inner diameter Rb and the outer diameter Ra. If the distance d becomes too large, the electric field in the vicinity of the outer electrode 20 becomes weak, and it becomes difficult to charge the particles passing in the vicinity of the outer electrode 20.
  • the distance d By setting the distance d to 40 mm or less, sufficient electric field strength can be secured in the entire internal space 40. Therefore, it becomes easy to charge all the particles passing through the internal space 40.
  • the collecting unit 110 of this example further includes a combustion unit 60 that burns charged particles.
  • the combustion unit 60 is, for example, a heater.
  • the combustion unit 60 may be provided on the inner wall surface of the collection electrode 30.
  • the inner wall surface of the collection electrode 30 is a wall surface of the collection electrode 30 facing the outer electrode 20.
  • the combustion unit 60 may have an electrode that generates microwaves in the collection space 50.
  • the combustion unit 60 may control the wavelength of the microwave so that the microwave in the collection space 50 becomes a standing wave. By generating a standing wave of microwaves, energy is concentrated on the mountain part of the standing wave, and it becomes easy to burn particles. By burning the charged particles, it is possible to prevent the collection space 50 from being filled with the charged particles.
  • FIG. 5 is a diagram schematically showing an example of an XY cross section of the dust collector 1 along the line aa'of FIG.
  • the connection electrode 120 of this example includes a plurality of stretched portions 121a and 121b, and a grid portion 122.
  • the stretched portion 121a is an electrode that stretches from one side of the lattice portion 122 toward the through hole 104a.
  • the stretched portion 121b is an electrode that stretches from the other side of the lattice portion 122 facing the one side toward the through hole 104a.
  • the stretched portions 121a and 121b may be provided at positions facing each other with the lattice portion 122 interposed therebetween.
  • the grid portion 122 is a portion where electrodes are provided in a grid pattern.
  • the lattice portion 122 includes a frame portion 123 forming the contour of the lattice portion 122, and a plurality of first extending portions 124 (124-1, 124) extending in one direction in a region surrounded by the frame portion 123. -2, 124-3, 124-4) and a plurality of second stretched portions 125 extending in other directions in the region surrounded by the frame portion 123.
  • the lattice portion 122 may have a straight portion extending linearly between the extending portions 121a and 121b.
  • the pattern of the lattice portion 122 may be any pattern as long as the lattice portion 122 is connected to the inner electrode 10 of each collecting portion 110 and the lattice portion 122 can fix the position of the inner electrode 10, and is limited to the case of FIG. Not done.
  • the diameter W3 of the electrodes provided in a grid pattern on the connection electrode 120 is larger than the diameter W1 of the inner electrode 10.
  • the electrode diameter W3 may be the electrode width in the lateral direction in the XY plane.
  • the electrode thickness W2 in the Z-axis direction of the electrode is also larger than the diameter W1 of the inner electrode 10.
  • the distance Lc between the connection electrode 120 and the wall of the gas pipe 100 may be larger than the inner diameter (radius) Rb of the outer electrode 20. Further, the radius R1 of the through holes 104a and 104b is larger than the inner diameter (radius) Rb of the outer electrode 20. With such a configuration, it is possible to prevent discharge between the gas pipe 100 and the connection electrode 120.
  • FIG. 6 is a diagram schematically showing an example of an XY cross section of the dust collector 1 along the line bb'of FIG.
  • the inner electrode 10 and the sealing portion 140 are hatched with diagonal lines. In other figures, hatching of these electrodes may be omitted.
  • the sealed portion 140 has a flat plate shape.
  • the sealing portion 140 is provided with a plurality of openings 142 corresponding to the positions where the collecting portions 110 are attached.
  • the edge of the opening 142 and the outer electrode 20 may be welded together.
  • the opening 142 and the outer electrode 20 communicate with each other.
  • the end of the collecting electrode 30 may be welded to the XY plane of the sealed portion 140.
  • the sealing portion 140 covers the space between the end portion of the collection electrode 30 and the end portion of the outer electrode 20. Therefore, it is possible to prevent the gas to be processed from flowing into the collection space 50 (FIG. 4) between the collection electrode 30 and the outer electrode 20.
  • the end edge of the sealed portion 140 can be joined to the inner surface of the gas pipe 100 by welding or the like. Therefore, the position of the collecting electrode 30 and the position of the outer electrode 20 can be firmly fixed via the sealing portion 140.
  • FIG. 7 is a cross-sectional view of an XY showing another example of the dust collector 1.
  • each collection unit 110 has an inner electrode 10 and an outer electrode 20, and does not have a collection electrode 30 and a combustion unit 60.
  • the dust collector 1 shown in FIG. 7 includes a collection electrode 30 arranged so as to surround a plurality of outer electrodes 20 arranged in parallel. That is, a plurality of outer electrodes 20 are arranged in the region surrounded by one collection electrode 30.
  • the shape and size of the outer edge of the collection electrode 30 may be substantially the same as the shape and size of the inner surface of the gas pipe 100.
  • the collecting unit 110 may include a combustion unit 60 arranged so as to surround the plurality of outer electrodes 20 arranged in parallel.
  • the combustion unit 60 may be a heater provided on the inner wall surface of the collection electrode 30. According to this example, the collection electrode 30 and the combustion unit 60 of the plurality of collection units 110 can be shared.
  • connection electrode 120 has a lattice pattern different from that shown in FIG. According to the configuration shown in FIG. 7, one electrode is connected to one inner electrode 10 so as not to obstruct the flow of the gas to be processed.
  • the present invention is not limited to this case, and as shown in FIG. 5, a lattice pattern in which a plurality of electrodes are connected to one inner electrode 10 can be adopted.
  • Each outer electrode 20 is provided with an outer electrode through hole 22 shown in FIG. 4 or the like. Each outer electrode 20 may be welded to the sealing portion 140. Further, the outer electrodes 20 may be welded to each other. A charging material may be filled between the outer electrodes 20 so that no gap is formed between the outer electrodes 20.
  • the filling material may be a conductive material such as metal, or may be an insulating material such as resin.
  • FIG. 8 is a cross-sectional view of an XY showing another example of the dust collector 1.
  • a case where two through holes 104a and 104b are provided on the side wall of the gas pipe 100 is shown.
  • four through holes 104a, 104b, 104c, and 104d are provided on the side wall of the gas pipe 100.
  • the through hole 104a and the through hole 104b may be provided on a pair of side walls facing the first direction (Y-axis direction) in the gas pipe 100.
  • the through hole 104c and the through hole 104d may be provided on a pair of side walls facing the second direction (X-axis direction) in the gas pipe 100.
  • the dust collector 1 includes four accommodating portions 130a, 130b, 130c, and 130d.
  • the accommodating portions 130a, 130b, 130c, and 130d are arranged outside the gas pipe 100.
  • the accommodating portion 130a and the accommodating portion 130b face each other in the Y-axis direction.
  • the accommodating portion 130c and the accommodating portion 130d face each other in the X-axis direction.
  • the configurations of the accommodating portions 130a, 130b, 130c, and 130d are the same as those of the accommodating portions 130a, 130b shown in FIG.
  • the connection electrode 120 shown in FIG. 8 includes a grid portion 122 and a plurality of stretched portions 121a, 121b, 121c, and 121d extending from the grid portion 122.
  • the stretched portions 121a and 121b are stretched along the Y-axis direction, respectively.
  • the stretched portions 121c and 121d are stretched in the X-axis direction, respectively.
  • the accommodating portion 130c accommodates and supports the end portion of the extending portion 121c that has passed through the through hole 104c.
  • the accommodating portion 130d accommodates and supports the end portion of the extending portion 121d that has passed through the through hole 104d.
  • connection electrode 120 is fixed in the first direction and the second direction different from the first direction, the distortion and bending of the connection electrode 120 can be further reduced. In particular, it is possible to prevent twisting of the connection electrode 120 centered on the Y axis.
  • FIG. 9 is a YZ cross-sectional view schematically showing another example of the dust collector 1.
  • at least one of the plurality of outer electrodes 20 has a different axial length from the other outer electrodes.
  • the axial direction may be the longitudinal direction of the outer electrode 20 and may be the direction of the flow of the gas to be treated. In this example, the axial direction is the Z-axis direction.
  • the outer electrode 20-3 arranged at the center in the XY cross section of the gas pipe 100 is longer than the other outer electrodes.
  • the length L1 of the outer electrodes 20-3 is longer than the respective lengths L2 of the outer electrodes 20-2 and 20-4, and the respective lengths L2 of the outer electrodes 20-2 and 20-4 are The lengths of the outer electrodes 20-1 and 20-5 are longer than L3, respectively. That is, in this example, the length L1 of the outer electrode 20-3 arranged at the center in the XY cross section of the gas pipe 100 is the longest, and the length of the outer electrode 20 becomes shorter as it goes outward from the center. Become.
  • the length L1 of the outer electrode 20-3 can be lengthened to increase the dust collecting power.
  • the dust collector 1 of this example is not limited to this case, and the outer electrode 20-1 or 20-5 at the end is lengthened in the XY cross section of the gas pipe 100 at the position after the gas pipe is bent. May be good.
  • the positions of the upstream ends of the outer electrodes 20-1 to 20-5 are the same. If there is unevenness on the side on which the gas to be treated flows, the flow path may change. Therefore, by aligning the surfaces on the side on which the gas to be treated flows, the gas to be treated can easily enter the plurality of collecting portions 110 evenly.
  • FIG. 10 is a YZ cross-sectional view schematically showing an example of the dust collector 2.
  • the dust collector 2 of this example includes a first unit 4 and a second unit 5.
  • the first unit 4 and the second unit 5 correspond to the dust collector 1 described with reference to FIGS. 1 to 9, respectively.
  • the dust collector 2 includes a first collection unit group 112.
  • the first collection unit group 112 has a plurality of collection units 110-1, 110-2, 110-3, 110-4, and 110-5 (collectively referred to as collection units 110).
  • the plurality of collecting portions 110 are provided inside the gas pipe 100.
  • the plurality of collecting portions 110 are arranged in parallel in the XY cross section of the gas pipe 100.
  • the dust collector 2 includes a second collection unit group 212.
  • the second collecting unit group 212 is provided on the gas pipe 100 on the upstream side of the first collecting unit group 112.
  • the second collection unit group 212 has a plurality of collection units 210-1, 210-2, 210-3, 210-4, and 210-5 (collectively referred to as collection units 210).
  • the plurality of collecting portions 210 are provided inside the gas pipe 100.
  • the plurality of collecting portions 210 are arranged in parallel in the XY cross section of the gas pipe 100.
  • the dust collector 2 includes a first connection electrode 120 and a second connection electrode 220.
  • the first connection electrode 120 is arranged on the downstream side of the first collection unit group 112.
  • the first connecting electrode 120 is connected to each inner electrode 10 in the first collecting unit group 112.
  • the second connection electrode 220 is arranged between the second collection unit group 212 and the first collection unit group 112.
  • the second connecting electrode 220 is connected to each inner electrode 10 in the second collecting unit group 212.
  • the dust collector 2 may include first accommodating portions 130a and 130b and second accommodating portions 230a and 230b.
  • the second accommodating portion 230a accommodates one end of the connection electrode 220 that has passed through the through hole 204a and supports one end of the connection electrode 220.
  • the second accommodating portion 230b accommodates the other end of the connection electrode 220 that has passed through the through hole 204b and supports the other end of the connection electrode 220.
  • the configuration of the first accommodating portions 130a and 130b is the same as the configuration shown in FIG. Therefore, the repetitive description will be omitted.
  • the plurality of collecting parts 110 in the first collecting part group 112 and the plurality of collecting parts 210 in the second collecting part group 212 are separated from each other. Specifically, each outer electrode 20 in the first collection unit group 112 and each outer electrode 20 in the second collection unit group 212 are separated. Further, each collection electrode 30 in the first collection unit group 112 and each collection electrode 30 in the second collection unit group 212 are also separated.
  • the collecting portion is divided into a collecting portion 110 and a collecting portion 210 and arranged in a plurality of stages, so that the length of the inner electrode 10 per one can be reduced. Can be shortened. Further, the length of the outer electrode 20 per one and the length of the collection electrode 30 per one can be shortened. Therefore, while maintaining the distance between the electrodes between the inner electrode 10 and the outer electrode 20 to avoid spark discharge, the collection ability can be substantially increased in the same manner as when the length of the collection portion in the longitudinal direction is increased. Can be enhanced.
  • each inner electrode 10 in the first collecting unit group 112 and each inner electrode 10 in the second collecting unit group 212 do not have to be mechanically connected. However, not limited to this case, each inner electrode 10 in the first collecting unit group 112 and each inner electrode 10 in the second collecting unit group 212 may be connected. In this case as well, each outer electrode 20 in the first collection unit group 112 and each outer electrode 20 in the second collection unit group 212 may be separated. That is, at least one of the inner electrode 10 and the outer electrode 20 may be separated from the collecting part 110 of the first collecting part group 112 and the collecting part 210 in the second collecting part group 212.
  • FIG. 11 is a YZ cross-sectional view schematically showing another example of the dust collector 2.
  • the density of the grid (mesh) in the second connection electrode 220 located upstream of the first connection electrode 120 is sparser than the density of the grid in the first connection electrode 120.
  • the inner diameter (radius) Rb of the outer electrode 20 of the second collecting unit group 212 located upstream of the first collecting unit group 112 is the inner diameter (radius) of the outer electrode 20 of the first collecting unit group 112. Greater than Rb. Due to these characteristics, it is possible to reduce the contamination of the upstream unit to which particles such as particulate matter (PM) and black carbon (BC) are likely to adhere.
  • PM particulate matter
  • BC black carbon
  • FIG. 12 is a YZ cross-sectional view schematically showing another example of the dust collector 1.
  • the longitudinal directions of the inner electrodes 10-1, 10-2, 10-3, and 10-4 of the plurality of collecting portions 110-1, 110-2, 110-3, and 110-4 are vertical. The direction is different from the direction.
  • the inner electrode 10 and the outer electrode 20 are arranged so as to extend in the vertical direction.
  • the dust collector 1 of the present invention is not limited to this case.
  • the Z-axis direction is the vertical direction.
  • the inner electrodes 10-1, 10-2, 10-3, and 10-4 of the plurality of collecting portions 110 extend in the Y-axis direction orthogonal to the vertical direction.
  • the gas pipe 100 extends in the Y-axis direction. Therefore, the gas to be processed flows along the Y-axis direction.
  • the dust collector 1 of this example includes a first connection electrode 120-1 and a second connection electrode 120-2.
  • the first connection electrode 120-1 is connected to one ends of the inner electrodes 10-1, 10-2, 10-3, and 10-4 of the plurality of collecting portions 110 by welding or the like.
  • the second connection electrode 120-2 is connected to the other ends of the inner electrodes 10-1, 10-2, 10-3, and 10-4 by welding or the like.
  • a double-sided beam is configured in which both one end and the other end of the inner electrode 10-1 are fixed ends. As a result, it is possible to prevent the inner electrode 10 from bending due to gravity in the vertical direction, and it is possible to stably generate a corona discharge.
  • the present invention is not limited to this case, and depending on the rigidity or length of the inner electrode 10, the second connection electrode 120-2 may be omitted and a cantilever structure may be adopted.
  • the first connection electrode 120-1 is a connection electrode that is connected to each inner electrode 10 of the plurality of collection portions 110 and is arranged on the downstream side of the plurality of collection portions 110.
  • the first connecting electrode 120-1 is arranged downstream of the plurality of collecting portions 110-1, 110-2, 110-3, and 110-4 (collectively referred to as collecting portions 110). Will be done.
  • the second connection electrode 120-2 is arranged on the upstream side of the plurality of collecting portions 110.
  • the dust collector 1 has at least four accommodating portions 130-1, 130-2, and 130-3, 130-4.
  • the accommodating portions 130-1 and 130-2 function as a pair of accommodating portions.
  • the accommodating portion 130-1 accommodates one end portion of the connection electrode 120-1 that has passed through the through hole 104-1 and supports one end portion of the connection electrode 120-1.
  • the accommodating portion 130-2 accommodates the other end portion of the connection electrode 120-1 that has passed through the through hole 104-2 and supports the other end portion of the connection electrode 120-1.
  • the through holes 104-1 and the through holes 104-2 are the same as the through holes 104a and 104b described above.
  • the accommodating portion 130-1 includes a support portion 132-1 and an accommodating chamber 133-1
  • the accommodating portion 130-2 includes a support portion 132-2 and an accommodating chamber 133-2.
  • the configurations of the support portions 132-1 and 132-2 and the accommodation chambers 133-1 and 133-2 are the same as the configurations of the support portions 132a and 132b and the accommodation chambers 133a and 133b shown in FIG.
  • the accommodating portion 130-3 accommodates one end portion of the connection electrode 120-2 that has passed through the through hole 104-3, and supports one end portion of the connection electrode 120-2.
  • the accommodating portion 130-4 accommodates the other end portion of the connection electrode 120-2 that has passed through the through hole 104-4 and supports the other end portion of the connection electrode 120-2.
  • the through holes 104-3 and the through holes 104-4 are the same as the through holes 104a and 104b described above.
  • the accommodating portion 130-3 includes a support portion 132-3 and an accommodating chamber 133-3, and the accommodating portion 130-4 includes a support portion 132-4 and an accommodating chamber 133-4.
  • the configurations of the support portions 132-3, 132-4 and the accommodation chambers 133-3 and 133-4 are the same as the configurations of the support portions 132a and 132b and the accommodation chambers 133a and 133b shown in FIG.
  • first stretched part 125 ... second stretched part, 130 ... accommodating part, 132 ... support part 133 ⁇ ⁇ Containment chamber, 140 ⁇ ⁇ Sealed part, 142 ⁇ ⁇ Opening, 150 ⁇ ⁇ Pressure maintenance part, 152 ⁇ ⁇ Voltage application part, 204 ⁇ ⁇ Through hole, 210 ⁇ ⁇ Collection part, 212 ⁇ ⁇ Second collection Group, 220 ... connection electrode, 230 ... accommodating part

Landscapes

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Abstract

集塵装置は、処理対象ガスが上流側から下流側に流れるガス管と、ガス管に設けられ、処理対象ガスに含まれる対象粒子を捕集する複数の捕集部と、複数の捕集部と接続される接続電極と、を備える。複数の捕集部のそれぞれは、内部空間を処理対象ガスが通過する筒状の外側電極と、内部空間において外側電極と同軸に配置された内側電極とを有し、複数の捕集部は、ガス管の断面内において並列に配置されており、接続電極は、複数の捕集部のそれぞれの内側電極と接続され、且つ、複数の捕集部よりも下流側に配置されている。

Description

集塵装置
　本発明は、集塵装置に関する。
　従来、同軸円筒型の電極構造を用いてコロナ放電を発生させ、処理対象ガス中の粒子状物質を帯電させて集塵する集塵装置が提案されている（例えば、特許文献１、２参照）。また、複数のトゲ電極が設けられた平行平板を多層に配置した電極構成を有する集塵装置も提案されている（例えば、特許文献３参照）。
　特許文献１　特開２０１２－１７０８６９号公報
　特許文献２　特開２０１１－２４５４２９号公報
　特許文献３　特開２００９－１６６００６号公報
解決しようとする課題
　集塵装置においては、処理対象ガスが集塵装置内を通過するときの圧力損失を軽減しつつ、コロナ放電を安定して発生させることが望ましい。
一般的開示
　上記課題を解決するために、本発明の第１の態様においては、集塵装置を提供する。集塵装置は、ガス管と、複数の捕集部と、接続電極とを備えてよい。ガス管は、処理対象ガスが上流側から下流側に流れてよい。複数の捕集部は、ガス管に設けられてよい。複数の捕集部は、処理対象ガスに含まれる対象粒子を捕集してよい。接続電極は、複数の捕集部と接続されてよい。複数の捕集部のそれぞれは、筒状の外側電極を有してよい。筒状の外側電極の内部空間を処理対象ガスが通過してよい。複数の捕集部のそれぞれは、内側電極を有してよい。内側電極は、内部空間において外側電極と同軸に配置されてよい。複数の捕集部は、ガス管の断面内において並列に配置されてよい。接続電極は、複数の捕集部のそれぞれの内側電極と接続されてよい。接続電極は、複数の捕集部よりも下流側に配置されてよい。
　接続電極は、格子部を有してよい。格子部は、電極が格子状に設けられてよい。格子部と、それぞれの内側電極とが接続されてよい。
　接続電極において格子状に設けられた電極の直径は、内側電極の直径よりも大きくてよい。
　集塵装置は、密閉部を更に備えてよい。密閉部は、複数の捕集部において、捕集部間の空間を密閉してよい。
　密閉部は、複数の捕集部の上流側の端部に設けられてよい。
　接続電極と、ガス管の壁との距離は、外側電極の内径よりも大きくてよい。
　少なくとも一つの外側電極は、軸方向における長さが他の外側電極と異なってよい。
　複数の外側電極のうち、ガス管の断面において最も中央に配置された外側電極は、他の外側電極よりも長くてよい。
　それぞれの外側電極は、上流側の端部の位置が同一であってよい。
　ガス管の壁には、接続電極が通過する貫通孔が設けられてよい。集塵装置は、収容部を更に備えてよい。収容部は、ガス管の外部に配置されてよい。収容部は、貫通孔を通過した接続電極の端部を収容してよい。収容部は、接続電極の端部を支持してよい。貫通孔は、複数の捕集部よりも下流側に配置されてよい。
　集塵装置は、気圧維持部を更に備えてよい。気圧維持部は、収容部内の気圧を、ガス管内の気圧よりも高く維持してよい。
　貫通孔の半径は、外側電極の内径よりも大きくてよい。
　集塵装置は、第１の捕集部群と、第２の捕集部群とを備えてよい。第１の捕集部群は、複数の捕集部を備えてよい。複数の捕集部は、ガス管に設けられてよい。複数の捕集部は、ガス管の断面内において並列に配置されてよい。第２の捕集部群は、ガス管において第１の捕集部群よりも上流側に設けられてよい。第２の捕集部群は、複数の捕集部を備えてよい。複数の補償部は、ガス管の断面内において並列に配置されてよい。集塵装置は、第１の接続電極を備えてよい。第１の接続電極は、第１の捕集部群よりも下流側に配置されてよい。第１の接続電極は、記第１の捕集部群におけるそれぞれの内側電極と接続されてよい。集塵装置は、第２の接続電極を備えてよい。第２の接続電極は、第２の捕集部群と第１の捕集部群との間に配置されてよい。第２の接続電極は、第２の捕集部群におけるそれぞれの内側電極と接続されてよい。
　なお、上記の発明の概要は、本発明の必要な特徴の全てを列挙したものではない。また、これらの特徴群のサブコンビネーションもまた、発明となりうる。
本発明の一つの実施形態に係る集塵装置１の構成例を示す斜視断面図である。 集塵装置１のＹＺ断面の一例を示す図である。 捕集部１１０の構成例を示す図である。 図３に示した捕集部１１０のＸＹ断面の一例を示す図である。 図１のａ－ａ´線に沿った集塵装置１のＸＹ断面の一例を示す図である。 図１のｂ－ｂ´線に沿った集塵装置１のＸＹ断面の一例を示す図である。 集塵装置１の他の例を示すＸＹ断面の図である。 集塵装置１の他の例を示すＸＹ断面の図である。 集塵装置１の他の例を示すＹＺ断面図である。 集塵装置２の一例を示すＹＺ断面図である。 集塵装置２の他の例を示すＹＺ断面図である。 集塵装置１の他の例を示すＹＺ断面図である。
　以下、発明の実施の形態を通じて本発明を説明するが、以下の実施形態は請求の範囲にかかる発明を限定するものではない。また、実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。
　図１は、本発明の一つの実施形態に係る集塵装置１の構成例を示す斜視断面図である。集塵装置１は、電気集塵機である。集塵装置１は、処理対象ガスに含まれる粒子状物質（ＰＭ）およびブラックカーボン（ＢＣ）等の粒子を帯電させて捕集する。処理対象ガスは、例えば船舶等のエンジンから排出される排ガスであるが、これに限定されない。
　集塵装置１は、処理対象ガスに液体を噴霧することで塵等の粒子を除去するスクラバ装置と組み合わせて用いられてもよい。一例として、集塵装置１により処理対象ガスの粒子を除去した後に、スクラバ装置において処理対象ガスの粒子を更に除去してよい。または、スクラバ装置において処理対象ガスの粒子を除去した後に、集塵装置１により処理対象ガスの粒子を更に除去してもよい。
　集塵装置１は、処理対象ガスが上流側から下流側に流れるガス管１００と、対象粒子を捕集する複数の捕集部１１０と、複数の捕集部１１０と接続される接続電極１２０とを備える。本例において、所定の方向（図１ではＺ軸方向）に処理対象ガスが流れる。
　ガス管１００は、処理対象ガスの配管経路の途中に取り付けることができるように、上流側フランジ部１０１および下流側フランジ部１０２を備えてよい。本例では、ガス管１００は、上流側フランジ部１０１および下流側フランジ部１０２の間に本体部１０３を備える。
　複数の捕集部１１０は，処理対象ガスに含まれる対象粒子を捕集する。配置される複数の捕集部１１０の数は、図１の場合に限定されない。複数の捕集部１１０のそれぞれは、内側電極１０および外側電極２０を備える。外側電極２０は、内部空間を処理対象ガスが通過する筒状の金属電極である。内側電極１０は、内部空間において外側電極２０と同軸に配置される金属電極である。複数の捕集部１１０は、ガス管１００の断面内において並列に配置されている。このような構成によって、集塵装置１を処理対象ガスが通過するときの圧力損失を低下させつつ、処理ガス量を確保する事ができる。なお、複数の捕集部１１０がガス管１００の断面内において並列に配置されることによってインライン型の集塵装置を構成してよい。インライン型とは、ガス管１００内に捕集部１１０を配置した構成を意味してよい。
　捕集部１１０は、トゲが設けられた平行平板電極と異なり、同軸円筒形状において電極間距離（ギャップ長）を維持確保する。内側電極１０および外側電極２０が同軸円筒形状に構成されているので、内側電極１０および外側電極２０を旋盤加工によって製造することができる。このため、寸法精度の確保が容易であり、円周方向の必要な電極間距離を精度よく確保する事ができる。
　本例では、同軸円筒電極構造を持つ複数の捕集部１１０が並列化される。複数の捕集部１１０を並列化することで、実際の船舶等のエンジンからの排ガスを十分に処理できる捕集能力を実現することができる。
　接続電極１２０は、金属等の導電性材料で形成されている。接続電極１２０は、複数の捕集部１１０のそれぞれの内側電極１０と接続される。一つの接続電極１２０によって、複数の高圧電極である内側電極１０をまとめて支持することができる。接続電極１２０とそれぞれの内側電極１０との接続には、溶接、螺合、ジョイント等の接続部材による接続、および一体的に鋳造される場合が含まれてよい。
　本例では、接続電極１２０は、ＸＹ平面に沿った格子状に形成された部分を含む。接続電極１２０は、複数の捕集部１１０よりも、処理対象ガスの流れに関して下流側に配置されている。
　ガス管１００の壁には、接続電極１２０の端部が通過する少なくとも２つの貫通孔１０４ａ、１０４ｂが設けられる。貫通孔１０４ａと貫通孔１０４ｂは、ガス管１００において互いに対向する側壁に設けられてよい。貫通孔１０４ａ、１０４ｂは、複数の捕集部１１０よりも下流側に配置されている。
　集塵装置１は、少なくとも２つの収容部１３０ａ、１３０ｂを備える。収容部１３０ａ、１３０ｂは、ガス管１００の外部に配置される。収容部１３０ａは、貫通孔１０４ａを通過した接続電極１２０の一端部を収容して、接続電極１２０の一端部を支持する。同様に、収容部１３０ｂは、貫通孔１０４ｂを通過した接続電極１２０の他端部を収容して、接続電極１２０の他端部を支持する。
　具体的には、収容部１３０ａは、支持部１３２ａおよび収容室１３３ａを備えてよい。支持部１３２ａは、接続電極１２０の端部を支持する。支持部１３２ａは、一例において碍子である。収容室１３３ａは、支持部１３２ａを収容する。収容室１３３ａは、支持部１３２ａを外部空間から区画する。支持部１３２ａは、ガス管１００の側面または収容室１３３ａの内側面に固定されてよい。収容部１３０ｂは、支持部１３２ｂおよび収容室１３３ｂを備える。収容部１３０ｂは、収容部１３０ａと同様に構成される。したがって、繰り返しの説明を省略する。
　複数の捕集部１１０によって、処理対象ガスに含まれる粒子状物質（ＰＭ）およびブラックカーボン（ＢＣ）等の粒子が捕集される。したがって、複数の捕集部１１０より下流側の処理対象ガスは、複数の捕集部１１０より上流側の処理対象ガスに比べて粒子状物質（ＰＭ）やブラックカーボン（ＢＣ）等の粒子が少ない。接続電極１２０が複数の捕集部１１０よりも、処理対象ガスの流れに関して下流側に配置される。このような構成によれば、接続電極１２０が汚損されるのを軽減することができる。接続電極１２０に導電性のＰＭが付着すると実質的に接続電極１２０が太くなり、コロナ放電の特徴である不平等性を確保できずにスパーク放電が頻発する可能性がある。また、導電性が低いＰＭであっても接続電極１２０にＰＭが付着または堆積すると、ＰＭが誘電体であるため、堆積したＰＭが分極してバックディスチャージと呼ばれる放電を起こし、スパークを頻発する可能性がある。本例によれば、接続電極１２０が、ＰＭによって汚損されるのを軽減することによって、スパーク放電を回避して、安定的にコロナ放電を発生することができる。
　また、貫通孔１０４ａ、１０４ｂが複数の捕集部１１０よりも下流側に配置されることによって収容部１３０ａ、１３０ｂ内が汚損されるのを軽減することができる。これにより支持部１３２ａ、１３２ｂが汚損されて、支持部１３２ａ、１３２ｂの絶縁性が損なわれることを可及的に防止することができる。したがって、支持部１３２ａ、１３２ｂにおいてスパーク放電することを防止することができる。
　集塵装置１は、複数の捕集部１１０において、隣接する捕集部間の空間を密閉する密閉部１４０を更に備えてよい。密閉部１４０は、隣接する捕集部間の隙間を通じて処理対象ガスが下流側に抜けることを防止する。
　本体部１０３内に配置される１本の捕集部１１０における外側電極２０の内部空間の断面積をＳとし、ガス管１００の断面内において並列に配置される複数の捕集部１１０の本数をｎとすると、ｎ本分の内部空間の断面積Ｓの合計（Ｓ×ｎ）が、上流側フランジ部１０１および下流側フランジ部１０２にそれぞれ接続される各配管の内部空間の断面積Ｓｇ以上になるように構成されてよい。本体部１０３の内部空間の断面積をＳａとし、ＸＹ面において密閉部１４０が密閉している面積をＳｒとすると、Ｓａ―Ｓｒが、Ｓｇ以上となるように構成されてよい。この場合、本体部１０３の断面積Ｓａは、上流側フランジ部１０１および下流側フランジ部１０２にそれぞれ接続される各配管の断面積Ｓｇより大きい。これによって、処理対象ガスが捕集部１１０内を通過するときの圧力損失を軽減することができる。各断面積Ｓ、Ｓｇ、Ｓａは、長手方向（処理対象ガスの流れ方向）に垂直に切った面における各部分の断面積である。
　図２は、集塵装置１のＹＺ断面の一例を模式的に示す図である。図２は、図１における支持部１３２ａ、１３２ｂを通るＹＺ断面を示しているが、説明の便宜上、複数の捕集部１１０の数が、図１に示された構成に比べて少なく示されている。
　複数の捕集部１１０－１、１１０－２、１１０－３、および１１０－４（総称して捕集部１１０と称する）は、共通の板状の密閉部１４０に溶接等により固定されてよい。密閉部１４０の縁部は、煙道を構成するガス管１００の内壁に溶接等により固定されてよい。すなわち、複数の捕集部１１０は、共通の密閉部１４０を通じてガス管１００内に固定されてよい。密閉部１４０は、複数の捕集部１１０の上流側の端部に設けられる。これにより、複数の捕集部１１０の間の空間に処理対象ガスが入り込むことを防止することができる。但し、この場合に限られず、密閉部１４０は、複数の捕集部１１０の下流側端部に設けられてもよく、複数の捕集部１１０の上流側および下流側の各端部にそれぞれ設けられてもよい。
　本例の集塵装置１は、気圧維持部１５０を備える。気圧維持部１５０は、収容部１３０ａにおける収容室１３３ａ内の気圧をガス管１００内の気圧よりも高く維持する。気圧維持部１５０は、収容部１３０ａの内部に、窒素等の不活性ガスを導入してよく、空気を導入してもよい。これにより、貫通孔１０４ａを通って収容室１３３ａの内部に処理対象ガスが流入することを抑制できる。同様に、気圧維持部１５０は、収容部１３０ｂにおける収容室１３３ｂ内の気圧をガス管１００内の気圧よりも高く維持する。これにより、貫通孔１０４ｂを通って、収容室１３３ｂの内部に処理対象ガスが流入することを抑制できる。気圧維持部１５０によれば、碍子等である支持部１３２ａ、１３２ｂ等に処理対象ガス中の粒子が付着することを抑制し、碍子等において望ましくない放電が生じるのを防止することができる。
　集塵装置１には、接続電極１２０に電圧を印加する電圧印加部１５２が設けられてよい。電圧印加部１５２によって印加された電圧は、接続電極１２０を通じて各捕集部１１０における内側電極１０に印加される。また、接続電極１２０は、機械的に内側電極１０を固定する。本例では、内側電極１０は、一の方向（本例においては、鉛直方向）に延びている。接続電極１２０において格子状に電極が設けられた格子部に内側電極１０の一端（上端）が固定されている。換言すれば、本例の各内側電極１０と接続電極１２０とは、内側電極１０の一端が固定端とされ、他端が自由端とされる片持ち梁を構成してよい。片持ち梁の構造を採用することによって、集塵装置１を適用するエンジンの特性や運転負荷状況に応じた集塵性能を確保することが容易になる。
　接続電極１２０において格子状に設けられた電極の直径Ｗ２は、内側電極１０の直径Ｗ１よりも大きい。これによって、接続電極１２０が歪んだり撓んだりすることを防止する。本例において、接続電極１２０の断面形状が円形でない場合、電極の直径Ｗ２は、Ｚ軸方向の厚みであってよい。本例の接続電極１２０の厚みを厚くすることによって、接続電極１２０が歪んだり撓んだりすることを防止する。これにより、接続電極１２０が複数の内側電極１０を吊り下げた場合であっても、内側電極１０を吊り下げる角度が変化しないので、内側電極１０と外側電極２０とを平行に保つことができる。本例では、内側電極１０と外側電極２０の間のギャップを予め定められた距離に保つことができるので、コロナ放電を安定して発生することができる。
　貫通孔１０４ａ、１０４ｂの半径Ｒ１は、円筒状の外側電極２０の内径Ｒｂより大きくてよい。これにより、貫通孔１０４ａ、１０４ｂの設けられているガス管１００と接続電極１２０との間で放電することを防止することができる。
　各捕集部１１０は、内側電極１０および外側電極２０に加えて、捕集用電極３０を有してよい。次に、捕集部１１０について説明する。
　図３は、捕集部１１０の構成例を示す図である。図３において、外側電極２０は、予め定められた方向（図３ではＺ軸方向）に長手を有する棒形状であり、棒形状の内部に内部空間４０が設けられている。本例の外側電極２０は円筒状である。
　内部空間４０は、外側電極２０のＺ軸方向の両端において外部空間と繋がっている。Ｚ軸方向の端部において、内部空間４０に処理対象ガスが導入される。本明細書では、外側電極２０の長手方向をＺ軸方向として、Ｚ軸と垂直な２つの直交軸をＸ軸およびＹ軸とする。本例の外側電極２０は、内部空間４０の周囲を板状の金属電極で囲んでいる。
　内部空間４０を、処理対象ガスが通過する。本例では、Ｚ軸方向に沿って処理対象ガスが内部空間４０を通過する。捕集部１１０は、通過する処理対象ガスに含まれる粒子を捕集する。
　内側電極１０は、内部空間４０において、外側電極２０と同軸に配置された金属電極である。つまり内側電極１０は、Ｚ軸方向と垂直なＸＹ面において、内部空間４０の中心に配置されている。内部空間４０の中心とは、ＸＹ面における内部空間４０の幾何学的な重心であってよい。ＸＹ面における内部空間４０が円形状の場合、内部空間４０の中心は、当該円の中心である。内側電極１０は、Ｚ軸方向に平行な直線形状である。内側電極１０のＸＹ面における形状は円であることが好ましい。内側電極１０は、内部に空洞を有してよく、有していなくてもよい。内側電極１０と、外側電極２０とのＸＹ面における距離は、Ｚ軸方向の全体にわたって均一である。
　外側電極２０には、基準電位が印加される。基準電位は例えば接地電位である。内側電極１０には、外側電極２０の電位より高い、所定の高電位が印加される。各電極に所定の電位を印加することで、内側電極１０と外側電極２０との間の内部空間４０においてコロナ放電が発生する。これにより、内部空間４０を通過する処理対象ガスに含まれる粒子を帯電させることができる。
　各捕集部１１０は、クーロン力等を利用して、帯電した粒子を予め定められた領域に捕集する。本例の捕集部１１０は、外側電極２０の外側の領域に、帯電した粒子を捕集する。本例の捕集部１１０は、捕集用電極３０を更に備える。捕集用電極３０は、外側電極２０を囲んで配置された、Ｚ軸方向に長手を有する筒状の金属電極である。Ｚ軸方向において、捕集用電極３０と外側電極２０は、同一の長さを有してよい。捕集用電極３０には、内側電極１０より低い電位が印加される。捕集用電極３０には、外側電極２０と同一の電位が印加されてよい。たとえば、捕集用電極３０と外側電極２０とは共に接地されてよい。この場合、捕集用電極３０と外側電極２０とが接地電極を構成する。
　捕集用電極３０と外側電極２０との間には、捕集空間５０が設けられる。また、外側電極２０の板状の金属電極には、複数の外側電極貫通孔２２が設けられている。外側電極貫通孔２２は、内部空間４０と、捕集空間５０とを接続する。
　内部空間４０に存在する帯電粒子は、クーロン力、および、コロナ放電により発生するイオン風により、内側電極１０から外側電極２０に向かう方向に移動する。帯電粒子は、外側電極貫通孔２２を通過して捕集空間５０に捕集される。なお、捕集空間５０の配置は、本例に限定されない。捕集空間５０は、外側電極２０よりも下流に配置されていてもよい。つまり、内部空間４０を通過した後の処理対象ガスに含まれる帯電粒子を、外側電極２０よりも下流において捕集してもよい。
　本例の捕集部１１０によれば、電極に複数の突起を設けずに、円柱状の内側電極１０と、円筒状の外側電極２０とを同軸に配置している。このため、特定の箇所に電界が集中することを抑制でき、スパーク放電を抑制できる。また、捕集部１１０においては、処理対象ガスが高温の場合がある。一例として、船舶用の捕集部１１０には、最大で４００℃の処理対象ガスが導入される場合がある。このように、温度変化が大きくなった場合でも、捕集部１１０が円筒同軸状の構造を有することで、内側電極１０と外側電極２０との距離が不均一になることを抑制できる。このため、スパーク放電を抑制できる。
　図４は、捕集部１１０のＸＹ断面の一例を示す図である。図４においては、内側電極１０、外側電極２０および捕集用電極３０に斜線のハッチングを付している。他の図では、これらの電極に対するハッチングを省略する場合がある。
　内側電極１０は、内部空間４０のＸＹ面における中心１２に配置されている。つまり、ＸＹ面において、内部空間４０の中心１２が内側電極１０と重なっている。ＸＹ面において、内側電極１０の中心と、内部空間４０の中心１２は一致していることが好ましい。
　図４に示すように、内側電極１０の外径をＲａとする。内側電極１０の外径とは、ＸＹ面における内側電極１０の半径である。つまり、内側電極１０の外径とは、内側電極１０の中心と、内側電極１０の外周端１４との距離である。本例の内側電極１０の外周端１４は、内側電極１０の外周に沿った円である。
　図４に示すように、外側電極２０の内径をＲｂとする。外側電極２０の内径とは、ＸＹ面における外側電極２０の内壁２４の半径である。つまり、外側電極２０の内径とは、中心１２と、外側電極２０の内壁２４との距離である。本例の外側電極２０は、内部空間４０に接する内壁２４と、捕集空間５０に接する外壁２６とを有する。また、外側電極２０の外側電極貫通孔２２は、内壁２４から外壁２６まで、外側電極２０を貫通している。
　内側電極１０の外径Ｒａと、外側電極２０の内径Ｒｂとの比Ｒａ／Ｒｂは、１／ｅより小さい。ただしｅは、自然対数の底であり、ｅ＝２．７１８２８である。これにより、内部空間４０においてコロナ放電を安定して形成できる。
　同軸に配置された筒状電極においては、上述した比Ｒａ／Ｒｂが１／ｅと等しいときが、最も絶縁効率がよいことが知られている（例えば下記文献参照。「高電圧工学」、朝倉書店、河野照哉著、ｐｐ．２８－２９）。例えば、同軸ケーブル等においては、内側配線と外側シールドとの絶縁性を高くすることが好ましいので、比Ｒａ／Ｒｂが１／ｅと等しくなるように設計することが好ましい。
　比Ｒａ／Ｒｂが、１／ｅと等しい場合、内側電極１０から外側電極２０まで、電界強度分布が均一になりやすくなる。このような状態を、準平等系と称する。準平等系においては、絶縁破壊は発生しにくくなるが、絶縁破壊した場合にはスパーク放電が直ちに発生し、コロナ放電を発生させることができない。
　比Ｒａ／Ｒｂを、１／ｅより小さくすると、内側電極１０の近傍に電界が集中し、内側電極１０から外側電極２０までの電界強度分布が不均一になる。このような状態を、不平等系と称する。不平等系においては、内側電極１０の近傍に電界が集中するので、コロナ放電を発生させやすくなる。
　本例の捕集部１１０においては、ＸＹ面において、内側電極１０の周囲３６０度の内部空間４０全体にコロナ放電を均一に発生させることが容易になる。また、Ｚ軸方向においても、内部空間４０全体に均一にコロナ放電を発生させることが容易になる。このため、内部空間４０を通過する処理対象ガスに含まれる粒子を、効率よく帯電させることができる。これに対して、平板電極に突起を設けてコロナ放電させる方式では、突起からの距離に応じて電界強度が変化する。このため、２つの突起間の中央等のような、突起から離れた領域を通過する粒子を帯電させることが困難な場合がある。
　比Ｒａ／Ｒｂが、１／ｅより小さいほど、コロナ放電を安定して発生させることができる。比Ｒａ／Ｒｂは、１／（２ｅ）より小さくてよい。比Ｒａ／Ｒｂは、１／（５ｅ）より小さくてよく、１／（１０ｅ）より小さくてもよい。
　一例として、内側電極１０の外径Ｒａは、１ｍｍ以上、１０ｍｍ以下である。内側電極１０の外径Ｒａは、５ｍｍ以下であってもよい。外側電極２０の内径Ｒｂは、１０ｍｍ以上、１００ｍｍ以下である。外側電極２０の内径Ｒｂは、５０ｍｍ以上であってよい。
　また、内側電極１０の外周端１４と、外側電極２０の内壁２４との距離ｄは、４０ｍｍ以下であってよい。距離ｄは、内径Ｒｂと外径Ｒａとの差Ｒｂ－Ｒａに相当する。距離ｄが大きくなりすぎると、外側電極２０の近傍における電界が弱くなり、外側電極２０の近傍を通過する粒子を帯電させることが難しくなる。距離ｄを４０ｍｍ以下とすることで、内部空間４０の全体において、十分な電界強度を確保できる。このため、内部空間４０を通過する全ての粒子を帯電させやすくなる。
　本例の捕集部１１０は、図３において説明した構成に加えて、帯電粒子を燃焼させる燃焼部６０を更に備える。燃焼部６０は、例えばヒーターである。燃焼部６０は、捕集用電極３０の内壁面に設けられてよい。捕集用電極３０の内壁面とは、捕集用電極３０の壁面のうち、外側電極２０と向かい合う壁面である。他の例では、燃焼部６０は、捕集空間５０にマイクロ波を発生させる電極を有してもよい。燃焼部６０は、捕集空間５０におけるマイクロ波が定在波となるように、マイクロ波の波長を制御してよい。マイクロ波の定在波が発生することで、定在波の山の部分にエネルギーが集中し、粒子を燃焼させやすくなる。帯電粒子を燃焼させることで、捕集空間５０に帯電粒子が充満することを抑制できる。
　図５は、図１のａ－ａ´線に沿った集塵装置１のＸＹ断面の一例を模式的に示す図である。本例の接続電極１２０は、複数の延伸部１２１ａ、１２１ｂ、および格子部１２２を備える。延伸部１２１ａは、格子部１２２の一辺から貫通孔１０４ａに向かって延伸する電極である。同様に、延伸部１２１ｂは、格子部１２２の該一辺と対向する他辺から貫通孔１０４ａに向かって延伸する電極である。延伸部１２１ａ、１２１ｂは、格子部１２２を挟んで対向する位置に設けられてよい。
　格子部１２２は、電極が格子状に設けられた部分である。本例では、格子部１２２は、格子部１２２の輪郭を構成する枠部１２３と、枠部１２３に囲まれた領域において一の方向に延伸する複数の第１延伸部１２４（１２４－１、１２４－２、１２４－３、１２４－４）と、枠部１２３に囲まれた領域において他の方向に延伸する複数の第２延伸部１２５を含む。さらに、格子部１２２は、延伸部１２１ａ、１２１ｂ間において直線状に延びる直線部を有してよい。但し、格子部１２２のパターンは、格子部１２２が各捕集部１１０の内側電極１０と接続されて格子部１２２が内側電極１０の位置を固定できるパターンであればよく、図５の場合に限定されない。
　接続電極１２０において格子状に設けられた電極の直径Ｗ３は、内側電極１０の直径Ｗ１より大きい。なお、電極の直径Ｗ３は、ＸＹ平面内での短手方向の電極幅であってよい。図２で示したように電極のＺ軸方向の電極の厚みＷ２も、内側電極１０の直径Ｗ１より大きい。このように構成することによって、接続電極１２０が歪んだり撓んだりすることを防止することができる。したがって、接続電極１２０によって、各内側電極１０の位置および延伸する角度が固定される。これにより、内側電極１０と外側電極２０との間の電極間距離が維持されて、安定的なコロナ放電を発生することができる。
　接続電極１２０と、ガス管１００の壁との距離Ｌｃは、外側電極２０の内径（半径）Ｒｂより大きくてよい。また、貫通孔１０４ａ、１０４ｂの半径Ｒ１は、外側電極２０の内径（半径）Ｒｂより大きい。このように構成することによって、ガス管１００と接続電極１２０との間で放電することを防止することができる。
　図６は、図１のｂ－ｂ´線に沿った集塵装置１のＸＹ断面の一例を模式的に示す図である。図６においては、内側電極１０および密閉部１４０には、斜線のハッチングを付している。他の図では、これらの電極に対するハッチングを省略する場合がある。
　図６に示されるように、密閉部１４０は平板形状である。密閉部１４０には、各捕集部１１０が取り付けられる位置に対応して複数の開口１４２が設けられている。開口１４２の端縁と外側電極２０とが溶接されてよい。これによって、開口１４２と外側電極２０とが連通する。捕集用電極３０の端部は、密閉部１４０のＸＹ平面に溶接されてよい。これによって、捕集用電極３０の端部と外側電極２０の端部との間を密閉部１４０が覆う。したがって、捕集用電極３０と外側電極２０との間の捕集空間５０（図４）に処理対象ガスが流入することを防止することができる。
　溶接等によって、密閉部１４０の端縁をガス管１００の内面に接合することができる。したがって、密閉部１４０を介して、捕集用電極３０の位置と外側電極２０の位置をしっかりと固定することができる。
　図７は、集塵装置１の他の例を示すＸＹ断面の図である。本例においては、それぞれの捕集部１１０は、内側電極１０および外側電極２０を有しており、捕集用電極３０および燃焼部６０を有していない。
　図７に示される集塵装置１は、並列に配置された複数の外側電極２０を囲んで配置された捕集用電極３０を備える。つまり、一つの捕集用電極３０が囲む領域内に、複数の外側電極２０が配置されている。捕集用電極３０の外縁の形状およびサイズは、ガス管１００の内側面の形状およびサイズとほぼ同一であってよい。捕集部１１０は、並列に配置された複数の外側電極２０を囲んで配置された燃焼部６０を備えてもよい。燃焼部６０は、捕集用電極３０の内壁面に設けられたヒーターであってよい。本例によれば、複数の捕集部１１０の捕集用電極３０および燃焼部６０を共通化できる。
　図７に示されるように、接続電極１２０は、図５に示される場合とは異なる格子パターンを有している。図７に示される構成によれば、処理対象ガスの流れを妨げないように、１つの内側電極１０には１本の電極が接続される。但し、この場合に限られず、図５に示されるように１つの内側電極１０に複数本の電極が接続される格子パターンを採用することもできる。
　それぞれの外側電極２０には、図４等に示した外側電極貫通孔２２が設けられている。それぞれの外側電極２０は、密閉部１４０に溶接されてよい。また、それぞれの外側電極２０は互いに溶接されてもよい。外側電極２０どうしの間隙が生じないように、外側電極２０の間には、充電材料が充填されてよい。充填材料は金属等の導電材料であってよく、樹脂等の絶縁材料であってもよい。
　図８は、集塵装置１の他の例を示すＸＹ断面の図である。図５および図７に示される集塵装置１では、ガス管１００の側壁に２つの貫通孔１０４ａ、１０４ｂが設けられている場合が示された。図８に示される例では、ガス管１００の側壁に４つの貫通孔１０４ａ、１０４ｂ、１０４ｃ、１０４ｄが設けられている。貫通孔１０４ａと貫通孔１０４ｂは、ガス管１００において第１方向（Ｙ軸方向）に対向する１対の側壁に設けられてよい。貫通孔１０４ｃと貫通孔１０４ｄは、ガス管１００において第２方向（Ｘ軸方向）に対向する１対の側壁に設けられてよい。
　集塵装置１は、４つの収容部１３０ａ、１３０ｂ、１３０ｃ、および１３０ｄを備える。収容部１３０ａ、１３０ｂ、１３０ｃ、および１３０ｄは、ガス管１００の外部に配置される。収容部１３０ａおよび収容部１３０ｂは、Ｙ軸方向において対向している。収容部１３０ｃおよび収容部１３０ｄは、Ｘ軸方向において対向している。各収容部１３０ａ、１３０ｂ、１３０ｃ、および１３０ｄの構成は、図５に示された各収容部１３０ａ、１３０ｂと同様である。
　図８に示される接続電極１２０は、格子部１２２と、格子部１２２から延びる複数の延伸部１２１ａ、１２１ｂ、１２１ｃ、１２１ｄとを備える。延伸部１２１ａ、１２１ｂは、それぞれＹ軸方向に沿って延伸する。延伸部１２１ｃ、１２１ｄは、それぞれＸ軸方向に延伸する。収容部１３０ｃは、貫通孔１０４ｃを通過した延伸部１２１ｃの端部を収容して支持する。同様に、収容部１３０ｄは、貫通孔１０４ｄを通過した延伸部１２１ｄの端部を収容して支持する。本例によれば、第１方向および第１方向と異なる第２方向において接続電極１２０が固定されるので、接続電極１２０の歪みおよび撓みをさらに軽減することができる。特に、Ｙ軸を中心軸とする接続電極１２０の捻じれが生じることを防止することができる。
　図９は、集塵装置１の他の例を模式的に示すＹＺ断面図である。本例では、複数の外側電極２０のうち少なくとも一つの外側電極は、軸方向における長さが他の外側電極と異なる。軸方向とは、外側電極２０の長手方向であってよく、処理対象ガスの流れの方向であってよい。本例では、軸方向は、Ｚ軸方向である。複数の外側電極２０－１から２０－５のうち、ガス管１００のＸＹ断面において最も中央に配置された外側電極２０－３が、他の外側電極よりも長い。
　本例では、外側電極２０－３の長さＬ１は、外側電極２０－２、２０－４のそれぞれの長さＬ２より長く、外側電極２０－２、２０－４のそれぞれの長さＬ２は、外側電極２０－１、２０－５のそれぞれの長さＬ３より長い。すなわち、本例においては、ガス管１００のＸＹ断面において最も中央に配置された外側電極２０－３の長さＬ１が最も長く、中央から離れて外側にいくほど、外側電極２０の長さが短くなる。
　本例によれば、ガス管１００の中央は、処理対象ガスが流れやすいので、外側電極２０－３の長さＬ１を長くして、集塵力を高くすることができる。但し、本例の集塵装置１は、この場合に限られず、ガス管が屈曲した後の箇所においては、ガス管１００のＸＹ断面において端の外側電極２０－１または２０－５を長くしてもよい。
　本例では、それぞれの外側電極２０－１から２０－５は、上流側の端部の位置が同一である。処理対象ガスが流入する側に凹凸があると、流路が変わってしまう場合ある。したがって、処理対象ガスが流入する側の面を揃えることによって、処理対象ガスが複数の捕集部１１０に均等に入りやすい。
　図１０は、集塵装置２の一例を模式的に示すＹＺ断面図である。本例の集塵装置２は、第１ユニット４および第２ユニット５を備える。第１ユニット４および第２ユニット５は、それぞれ図１から図９において説明した集塵装置１に対応する。
　集塵装置２は、第１捕集部群１１２を備える。第１捕集部群１１２は、複数の捕集部１１０－１、１１０－２、１１０－３、１１０－４、および１１０－５（捕集部１１０と総称する）を有する。複数の捕集部１１０は、ガス管１００内部に設けられる。複数の捕集部１１０は、ガス管１００のＸＹ断面内において並列に配置される。
　集塵装置２は、第２捕集部群２１２を備える。第２捕集部群２１２は、ガス管１００において第１捕集部群１１２よりも上流側に設けられる。第２捕集部群２１２は、複数の捕集部２１０－１、２１０－２、２１０－３、２１０－４、および２１０－５（捕集部２１０と総称する）を有する。複数の捕集部２１０は、ガス管１００内部に設けられる。複数の捕集部２１０は、ガス管１００のＸＹ断面内において並列に配置される。
　集塵装置２は、第１の接続電極１２０および第２の接続電極２２０を備える。第１の接続電極１２０は、第１捕集部群１１２よりも下流側に配置される。第１の接続電極１２０は、第１捕集部群１１２におけるそれぞれの内側電極１０と接続される。第２の接続電極２２０は、第２捕集部群２１２と第１捕集部群１１２との間に配置される。第２の接続電極２２０は、第２捕集部群２１２におけるそれぞれの内側電極１０と接続される。
　集塵装置２は、第１の収容部１３０ａ、１３０ｂ、第２の収容部２３０ａ、２３０ｂを備えてよい。第２の収容部２３０ａは、貫通孔２０４ａを通過した接続電極２２０の一端部を収容して、接続電極２２０の一端部を支持する。同様に、第２の収容部２３０ｂは、貫通孔２０４ｂを通過した接続電極２２０の他端部を収容して、接続電極２２０の他端部を支持する。第１の収容部１３０ａ、１３０ｂの構成は、図２に示した構成と同様である。したがって、繰り返しの説明を省略する。
　図１０の構成によれば、第１捕集部群１１２における複数の捕集部１１０と、第２捕集部群２１２における複数の捕集部２１０とがそれぞれ分離されている。具体的には、第１捕集部群１１２におけるそれぞれの外側電極２０と、第２捕集部群２１２におけるそれぞれの外側電極２０とが分離されている。また、第１捕集部群１１２におけるそれぞれの捕集用電極３０と、第２捕集部群２１２におけるそれぞれの捕集用電極３０も分離されている。
　捕集部１１０の長手方向の長さが長くなりすぎると、内側電極１０と外側電極２０との間の電極間距離の維持が難しい。この点、本実施形態のように、捕集部が、捕集部１１０と捕集部２１０とに分割されて、複数段に配置されることによって、一本あたりの内側電極１０の長さを短くすることができる。また、一本あたりの外側電極２０の長さ、および一方あたりの捕集用電極３０の長さを短くすることができる。したがって、内側電極１０と外側電極２０との間の電極間距離を維持してスパーク放電を回避しつつ、実質的に捕集部の長手方向の長さを長くした場合と同様に捕集能力を高めることができる。
　以上のように、第１捕集部群１１２における各内側電極１０と、第２捕集部群２１２における各内側電極１０とは、機械的に繋がっていなくてよい。但し、この場合に限られず、第１捕集部群１１２における各内側電極１０と、第２捕集部群２１２における各内側電極１０とは繋がっていてもよい。この場合も、第１捕集部群１１２における各外側電極２０と、第２捕集部群２１２における各外側電極２０とは分離されていてよい。すなわち、第１捕集部群１１２の捕集部１１０と、第２捕集部群２１２における捕集部２１０とは、内側電極１０および外側電極２０の少なくとも一方が分離されてよい。
　図１１は、集塵装置２の他の例を模式的に示すＹＺ断面図である。本例においては、第１の接続電極１２０より上流側に位置する第２の接続電極２２０における格子（メッシュ）の密度が、第１の接続電極１２０における格子の密度より疎である。また、第１捕集部群１１２より上流側に位置する第２捕集部群２１２の外側電極２０の内径（半径）Ｒｂは、第１捕集部群１１２の外側電極２０の内径（半径）Ｒｂより大きい。これらの特徴により、粒子状物質（ＰＭ）やブラックカーボン（ＢＣ）等の粒子が付着しやすい上流側のユニットが汚れることを軽減することができる。
　図１２は、集塵装置１の他の例を模式的に示すＹＺ断面図である。本例において、複数の捕集部１１０－１、１１０－２、１１０－３、１１０－４のそれぞれの内側電極１０－１、１０－２、１０－３、および１０－４の長手方向は鉛直方向と異なる方向である。内側電極１０と外側電極２０との電極間距離（ギャップ）を確保するためには、内側電極１０と外側電極２０が鉛直方向に延びるように配置されることが望ましい。内側電極１０を鉛直方向に延びるように配置することによって、内側電極１０の自重による変形とそれによる電極間距離の偏りを起きにくくすることができる。しかしながら、本発明の集塵装置１は、この場合に限られない。
　図１２に示される例において、Ｚ軸方向が鉛直方向である。一例において、複数の捕集部１１０のそれぞれの内側電極１０－１、１０－２、１０－３、および１０－４は、鉛直方向に直交するＹ軸方向に延びている。本例において、ガス管１００は、Ｙ軸方向に延びている。したがって、Ｙ軸方向に沿って処理対象ガスは流れる。
　本例の集塵装置１は、第１の接続電極１２０－１および第２の接続電極１２０－２を備える。第１の接続電極１２０－１は、複数の捕集部１１０のそれぞれの内側電極１０－１、１０－２、１０－３、および１０－４の一端と溶接等によって接続される。第２の接続電極１２０－２は、それぞれの内側電極１０－１、１０－２、１０－３、および１０－４の他端と溶接等によって接続される。本例においては、内側電極１０－１の一端および他端が共に固定端とされる両持ち梁を構成している。これによって鉛直方向の重力によって内側電極１０が撓むことを防止することができ、安定的にコロナ放電を発生することができる。但し、この場合に限られず、内側電極１０の剛性または長さによっては、第２の接続電極１２０－２を省略して、片持ち梁構造を採用してもよい。この場合、第１の接続電極１２０－１が、複数の捕集部１１０のそれぞれの内側電極１０と接続され、且つ、複数の捕集部１１０よりも下流側に配置される接続電極となる。
　本例では、第１の接続電極１２０－１は、複数の捕集部１１０－１、１１０－２、１１０－３、および１１０－４（捕集部１１０と総称する）よりも下流側に配置される。第２の接続電極１２０－２は、複数の捕集部１１０よりも上流側に配置される。集塵装置１は、少なくとも４つの収容部１３０－１、１３０－２、および１３０－３、１３０－４を有する。収容部１３０－１および１３０－２は、一対の収容部として機能する。収容部１３０－１は、貫通孔１０４－１を通過した接続電極１２０－１の一端部を収容して、接続電極１２０－１の一端部を支持する。同様に、収容部１３０－２は、貫通孔１０４－２を通過した接続電極１２０－１の他端部を収容して、接続電極１２０－１の他端部を支持する。貫通孔１０４－１および貫通孔１０４－２は、上述した貫通孔１０４ａおよび１０４ｂと同様である。また、収容部１３０－１は、支持部１３２－１および収容室１３３－１を備え、収容部１３０－２は、支持部１３２－２および収容室１３３－２を備える。支持部１３２－１、１３２－２、収容室１３３－１、１３３－２の構成は、図２に示される支持部１３２ａ、１３２ｂ、収容室１３３ａ、１３３ｂの構成と同様である。
　収容部１３０－３は、貫通孔１０４－３を通過した接続電極１２０－２の一端部を収容して、接続電極１２０－２の一端部を支持する。同様に、収容部１３０－４は、貫通孔１０４－４を通過した接続電極１２０－２の他端部を収容して、接続電極１２０－２の他端部を支持する。貫通孔１０４－３および貫通孔１０４－４は、上述した貫通孔１０４ａおよび１０４ｂと同様である。収容部１３０－３は、支持部１３２－３および収容室１３３－３を備え、収容部１３０－４は、支持部１３２－４および収容室１３３－４を備える。支持部１３２－３、１３２－４、収容室１３３－３、１３３－４の構成は、図２に示される支持部１３２ａ、１３２ｂ、収容室１３３ａ、１３３ｂの構成と同様である。
　以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。上記実施の形態に、多様な変更または改良を加えることが可能であることが当業者に明らかである。その様な変更または改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、請求の範囲の記載から明らかである。
１・・集塵装置、２・・集塵装置、４・・第１ユニット、５・・第２ユニット、１０・・内側電極、１２・・中心、１４・・外周端、２０・・外側電極、２２・・外側電極貫通孔、２４・・内壁、２６・・外壁、３０・・捕集用電極、４０・・内部空間、５０・・捕集空間、６０・・燃焼部、１００・・ガス管、１０１・・上流側フランジ部、１０２・・下流側フランジ部、１０３・・本体部、１０４・・貫通孔、１１０・・捕集部、１１２・・第１捕集部群、１２０・・接続電極、１２１・・延伸部、１２２・・格子部、１２３・・枠部、１２４・・第１延伸部、１２５・・第２延伸部、１３０・・収容部、１３２・・支持部、１３３・・収容室、１４０・・密閉部、１４２・・開口、１５０・・気圧維持部、１５２・・電圧印加部、２０４・・貫通孔、２１０・・捕集部、２１２・・第２捕集部群、２２０・・接続電極、２３０・・収容部

Claims (13)

  1. 　処理対象ガスが上流側から下流側に流れるガス管と、
    　前記ガス管に設けられ、前記処理対象ガスに含まれる対象粒子を捕集する複数の捕集部と、
    　前記複数の捕集部と接続される接続電極と、
    　を備え、
    　前記複数の捕集部のそれぞれは、
    　内部空間を前記処理対象ガスが通過する筒状の外側電極と、
    　前記内部空間において前記外側電極と同軸に配置された内側電極と
    　を有し、
    　前記複数の捕集部は、前記ガス管の断面内において並列に配置されており、
    　前記接続電極は、前記複数の捕集部のそれぞれの前記内側電極と接続され、且つ、前記複数の捕集部よりも下流側に配置されている集塵装置。
  2. 　前記接続電極は、電極が格子状に設けられた格子部を有し、
    　前記格子部と、それぞれの前記内側電極とが接続されている
    　請求項１に記載の集塵装置。
  3. 　前記接続電極において前記格子状に設けられた前記電極の直径は、前記内側電極の直径よりも大きい
    　請求項２に記載の集塵装置。
  4. 　前記複数の捕集部において、捕集部間の空間を密閉する密閉部を更に備える
    　請求項１から３のいずれか一項に記載の集塵装置。
  5. 　前記密閉部は、前記複数の捕集部の前記上流側の端部に設けられる
    　請求項４に記載の集塵装置。
  6. 　前記接続電極と、前記ガス管の壁との距離は、前記外側電極の内径よりも大きい
    　請求項１から５のいずれか一項に記載の集塵装置。
  7. 　少なくとも一つの前記外側電極は、軸方向における長さが他の前記外側電極と異なる
    　請求項１から６のいずれか一項に記載の集塵装置。
  8. 　複数の前記外側電極のうち、前記ガス管の断面において最も中央に配置された前記外側電極は、他の前記外側電極よりも長い
    　請求項７に記載の集塵装置。
  9. 　それぞれの前記外側電極は、上流側の端部の位置が同一である
    　請求項７または８に記載の集塵装置。
  10. 　前記ガス管の壁には、前記接続電極が通過する貫通孔が設けられ、
    　前記ガス管の外部に配置され、前記貫通孔を通過した前記接続電極の端部を収容して、前記接続電極の端部を支持する収容部を更に備え、
    　前記貫通孔は、前記複数の捕集部よりも下流側に配置されている
    　請求項１から９のいずれか一項に記載の集塵装置。
  11. 　前記収容部内の気圧を、前記ガス管内の気圧よりも高く維持する気圧維持部を更に備える
    　請求項１０に記載の集塵装置。
  12. 　前記貫通孔の半径は、前記外側電極の内径よりも大きい
    　請求項１０または１１に記載の集塵装置。
  13. 　前記ガス管に設けられ、前記ガス管の断面内において並列に配置された複数の前記捕集部を有する第１の捕集部群と、
    　前記ガス管において前記第１の捕集部群よりも上流側に設けられ、前記ガス管の断面内において並列に配置された複数の前記捕集部を有する第２の捕集部群と、
    　前記第１の捕集部群よりも下流側に配置され、前記第１の捕集部群におけるそれぞれの前記内側電極と接続される第１の前記接続電極と、
    　前記第２の捕集部群と前記第１の捕集部群との間に配置され、前記第２の捕集部群におけるそれぞれの前記内側電極と接続される第２の前記接続電極と
    　を備える請求項１から１２のいずれか一項に記載の集塵装置。
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