2015 Fiscal Year Research-status Report
グラディエント力を利用した電気集塵装置の異常再飛散抑制手法
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15K13928
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| Research Institution | Toyohashi University of Technology |
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Principal Investigator |
高島 和則 豊橋技術科学大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (60303707)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | 電気集塵 / 再飛散 / グラディエント力 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究課題では導電性微粒子の電気集塵による捕集で問題となる、一旦捕集された微粒子の再飛散を抑制する手法の開発ならびに、電気集塵装置の連続使用を可能にするために必要な捕集微粒子の放電プラズマによる連続的酸化処理手法の開発を目的としている。本年度は微細構造を導入した集塵電極近傍のガス流の計測と微細構造を有する集塵電極を用いた電気集塵装置のディーゼル微粒子に対する捕集効率の評価を行った。
前者では集塵電極上に多孔質の発泡セラミック板を設置した場合の電気集塵装置内部のガス流の観察とカーボン微粒子に対する捕集特性の測定を行った。セラミックの導電性が低い場合は電気集塵装置の放電電流が減少し、その結果として捕集効率の低下が見られることが分かった。一方、これを湿潤させる等によってセラミックが十分な導電性を有している場合は放電を阻害せず、セラミック板を設置しない場合と比較して同一放電電流に対して微粒子の捕集が促進されることが示された。またこのとき、ガス流れの可視化実験の結果から下流における粒子濃度の低下が見られたことから、セラミック板が捕集された微粒子の保持を高めていることが示唆された。
後者では集塵電極上に金属のメッシュを設置することによって導電性の微細構造を有する集塵電極を作成し、これを用いた電気集塵装置の特性をディーゼル排ガスを用いて評価した。その結果、金属メッシュを設置することによって捕集効率が向上することが明らかになった。また、様々な線径や開孔率のメッシュを用いた場合の集塵特性評価の結果から、メッシュ上への微粒子の堆積状態がメッシュの種類によって影響を受けることが明らかになった。今後、さらに詳細な検討を加え、メッシュの種類と集塵電極上における微粒子挙動の関係を明らかにする予定である。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
今年度はCWレーザーを照明として用いた簡易な観察装置を用いて電気集塵装置内のガスの流れの可視化を行い、集塵電極表面の加工の有無によってガス流にどのような違いが生じるのかを調べた。また、集塵電極上に金属メッシュを設置した場合の電気集塵特性の測定から金属メッシュの有無によって集塵効率がいかなる影響を受けるか実験的に調べた。
当初の研究計画で行うこととしていた電気集塵装置の集塵電極上に微細構造を導入した場合のガス流の解析に加えて、ディーゼル排ガスを用いた集塵効率の評価を行ったことから、研究は概ね順調に進展していると判断した。
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| Strategy for Future Research Activity |
今年度の研究によって集塵電極上に微細な構造を導入することによってディーゼル排ガス微粒子に対する電気集塵装置の捕集効率を高めることができる事を明らかにした。このことは微細構造によって誘起されたグラディエント力が捕集された微粒子に対して力を及ぼしている事を示唆しており、今後より詳細に表面の形状と捕集効率との関係を調べることにより最適な微細構造の最適化を図る。また当初計画に従い、グラディエント力を利用した微粒子捕集可能性の検討を進める予定である。
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| Causes of Carryover |
新規に作成する予定であった実験装置の一部を、現有する実験装置の改造により作成したことによって、装置作成に必要な材料の購入費が当初計画を下回ったため。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
必要に応じて、昨年度保留した新規実験装置の構築に必要な材料購入のために使用するとともに、研究の進展具合によって当初計画に変更が生じ、更なる研究経費が必要となった場合は次年度使用額から充当する予定である。
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