JP2006283743A - 集塵システムにおける発電装置。 - Google Patents

Abstract

【課題】集塵システムにおいて、余裕をもたせて排風機が稼動されていることに着目し、その余裕のある排風エネルギーを回収して発電を行うことで、エネルギーの有効利用を図ること。
【解決手段】排風機を備えた集塵システムにおいて、排風機１の外気に放出するための排風ダクト２に、インペラー３を設け、該インペラー３に発電機４を連動連結してある。
【選択図】 図１

Description

本発明は、集塵システム、特に、工場全体の集塵、鋳物工場、溶鉱炉の集塵システム等で、排風機を用いた集塵システム、例えば、バグフィルター型集塵システム、サイクロン型集塵システムにおける発電に関する。

一般に、工場全体の集塵、鋳物工場、溶鉱炉の集塵システム等で、排風機を用いたバグフィルター型集塵システム、サイクロン型集塵システムにおいては、そこに用いられる排風機は、集塵機能を発揮させることを目的として用いられている。

こうした集塵システムは、例えば、次のものが提案されている。
特開２００４−１６８５１０。 特開平５−２８５３２５。

上述した集塵システムにおいては、通常、排風機は、集塵機の集塵機能を十分に発揮させることができるように、また、多少の負荷変動、例えば工場内のダクト内での詰まり等に起因する負荷変動、或いは集塵機のバグフィルターのトラブル等に起因する負荷変動が発生しても、これをカバーできるように、余裕をもたせた排風能力で稼動されている。
しかし、こうした排風は、何れにしても、これまでは単に外気放出されているだけで、無駄なエネルギーの消費となっていた。

本発明者は、かかる現状に鑑み、集塵システムにおいて、余裕をもたせて排風機が稼動されていることに着目し、その余裕のある排風エネルギーを回収して発電を行うことで、エネルギーの有効利用を図ることを目的とする。

本発明にかかる集塵システムにおける発電装置は、上記目的を達成するために、排風機１の外気に放出するための排風ダクト２に、インペラー３を設け、該インペラー３に発電機４を連動連結してある、という手段を講じた。

また、本発明にかかる集塵システムにおける発電装置は、上記目的を達成するために、排風機１の外気に放出するための排風ダクト２に、該排風ダクト１に発生する負圧によって外気を吸引するように分岐管７を設け、該分岐管７の外気への開口部７Ａにインペラー３を臨ませて設け、該インペラー３に発電機４を連動連結してある、という手段を講じた。

更に、本発明にかかる排風機を備えた集塵システムは、上記目的を達成するために、排風機１の外気に放出するための排風ダクト２の排出口２Ａにインペラー３を臨ませて設け、該インペラー３に発電機４を連動連結してある、という手段を講じた。

本発明の請求項１にかかる集塵システムにおける発電装置によれば、排風機１の排出側において、インペラー３を回転させることが出来て、排風を全て有効にインペラー３に作用させて発電を行うことが出来るので、初期設定の排風機１の余裕分を有効に回収できる利点がある。

そして、本発明の請求項２にかかる集塵システムにおける発電装置によれば、上述のごとく、初期設定の排風機１の余裕分を有効に回収できる利点がありながら、インペラー３を本来の排風ダクトのラインとは別の分岐管７の開口部７Ａに臨ませる構成を採用したことで、例えば、分岐管７に開閉ダンパーを設けることで、インペラー３や発電機４にトラブルが生じた際に、このダンパーを閉鎖して、全く圧損なく本来の排風機能を発揮させるだけの運転に切り替えることが出来る。

また、請求項３の装置によれば、上述した初期設定の排風機１の余裕分を有効に回収できる利点がありながら、インペラー３及び発電機４を既存の集塵システムに手を加えることなく、敷設することが可能であるという利点がある。

本発明の実施において、前記インペラー３にピッチ変換手段５が連結されているのが好ましい。
これによって、ピッチ調節で、排風機１にかかる負荷を調節することが可能であり、工場内の配管内部での詰まり、バグフィルターのトラブル等、圧損に変動を来たした際に、集塵機能が低下してしまわないように、このインペラー３のピッチを小さく或いはゼロに調整して圧損変動を容易に吸収させ、集塵機能を優先させることが出来る。
尚、ピッチ変換手段５のゼロピッチと同じ機能を発揮する手段として、発電機４の受動プーリーにクラッチを設け、集塵機能が低下したら、インペラー３の負荷を実質的に無負荷状態にするようにしてもより。

更に、前記排風機１とインペラー３との間に圧力ゲージ６を設け、該圧力ゲージ６が、初期設定値よりも小さな負圧を検出したときに前記ピッチ変換手段５が小さなピッチを採るようにに制御されるように構成されているのが好ましい。
これによって、上述した圧損発生の事態が生じた際に、リアルタイムで、このインペラー３のピッチを小さく或いはゼロに調整して圧損変動を吸収させ、集塵機能を優先させることが出来る。

本発明の実施例１について、図１に基づいて以下詳述する。
図１は、集塵システム及び発電装置の全体の概略図であって、ここでの集塵システムは、バグフィルター型の集塵機８による集塵システムが用いられており、工場内のダクト配管８Ａからの吸塵をバグフィルターで濾過し、排風が排風機１（例えば、２５０ＫＷ）に流れるシステムである。

この排風機１の外気に放出するための排風ダクト２に、インペラー３を設けてある。そして、このインペラー３には、発電機４、ここでは交流発電機が連動連結されている。この連結は、ここでは、ベルト伝導機構９を介して連動連結されている。しかし、これに代えて、チェーン或いは軸伝導方式を採用してよいことは勿論である。

また、前記インペラー３には、ピッチ変換手段５が連結されている。ここで、インペラー４のピッチが、ゼロから所定値の間で自在に調節される。このピッチ変換手段５は、通常のサーボ機構を用いたプロペラの可変ピッチの機構と何等変るものではないので、ここでの詳細説明は省略する。

更に、前記排風機１とインペラー３との間に圧力ゲージ６を設け、該圧力ゲージ６が、初期設定値よりも小さな負圧を検出したときに前記ピッチ変換手段５が小さなピッチを採るように制御されるように構成されている。この圧力ゲージ６で、排風機１が通常運転で発生している負圧を規準とし、これよりも圧損が大きく変動した場合、例えばマイナス１０ｍｍ〜２０ｍｍ程度（集塵機の規模によって変る）の圧損変動を捉えて、制御する方式を採る。制御システムは、マイクロコンピューター１３を用いた制御になるが、公知の制御方式であるので、ここでの詳細説明は省略する。

この実施例では、交流発電を行うので、発電後は、直流への変換器１０を介して蓄電器１４に蓄電する方式を採っている。勿論、交流でも、直流発電でも直ちに転用する方式を採ってもよい。

こうした２５０ＫＷの排風機１の場合、７％〜１０％程度の余裕をもって稼動されているので、集塵負荷に変動のない状態において、且つ、集塵機８の機能を低下させることなく、これを回収すれば、例えば、８％の回収として、２０ＫＷ程度の電力が得られる。従って、大型の集塵機になれば、大出力の排風機を使用するので、回収される電力はより大きなものとなる。

この実施例２にいては、図２に示す如く、排風機を備えた集塵システムにおいて、排風機１の外気に放出するための排風ダクト２に、該排風ダクト１に発生する負圧によって外気を吸引するように分岐管７を設け、該分岐管７の外気への開口部７Ａにインペラー３を臨ませて設け、そして、該インペラー３に発電機４を連動連結してある。
なお、ピッチ変換手段５を設ける等の基本的構成、については、上記実施例１と同じである。

これによって、排風機１の排気によって生じる負圧が分岐管７に発生して、その開口部７Ａに吸引負圧が生じ、ここに望ませたインペラー３がその吸引風によって回転されることになる。

この分岐管７の付け根には、開閉ダンパー７Ｂが設けられ、集塵システムのトラブル等による負荷変動等、圧損が発生した場合に、インペラー３の負荷を無くする必要が生じるので、これに応じて分岐管７を閉鎖することができる。

この実施例３については、図３に示す如く、排風機を備えた集塵システムにおいて、排風機１の外気に放出するための排風ダクト２の排出口２Ａにインペラー３を臨ませて設け、該インペラー３に発電機４を連動連結してある。
そして、ピッチ変換手段５を設ける等の基本的構成、については、上記実施例１と同じである。

また、前記インペラー３は、地上から排風ダクト２の上部開口にまで延びる支柱１２に設けられる。また、この実施例では、発電機４も前記支柱１２の上部に設けてある。しかし、発電機４を地上に設置し、インペラー３の回転を軸、ベルト等の伝導手段を介して伝達するようにしてもよい。

本発明によれば、余裕をもたせた稼動を行っている排風機を備えた集塵システムが既存する全ての工場、施設等に適用出来るので、その適用範囲は広く、また、回収された電力は、直ちに転用されても、また、蓄電されて利用されてもよく、その利用範囲も広いものである。

実施例１における装置の全体の概略図。 実施例２における装置の全体の概略図。 実施例３における封筒の正面図である。

符号の説明

１：排風機
２：排風ダクト
２Ａ：排出口
３：インペラー
４：発電機
５：ピッチ変換手段
６：圧力ゲージ
７：分岐管
７Ａ：開口部

Claims (5)

1. 排風機を備えた集塵システムにおいて、
   排風機１の外気に放出するための排風ダクト２に、インペラー３を設け、
   該インペラー３に発電機４を連動連結してある、
   集塵システムにおける発電装置。
2. 排風機を備えた集塵システムにおいて、
   排風機１の外気に放出するための排風ダクト２に、該排風ダクト１に発生する負圧によって外気を吸引するように分岐管７を設け、
   該分岐管７の外気への開口部７Ａにインペラー３を臨ませて設け、
   該インペラー３に発電機４を連動連結してある、
   集塵システムにおける発電装置。
3. 排風機を備えた集塵システムにおいて、
   排風機１の外気に放出するための排風ダクト２の排出口２Ａにインペラー３を臨ませて設け、
   該インペラー３に発電機４を連動連結してある、
   集塵システムにおける発電装置。
4. 前記インペラー３にピッチ変換手段５が連結されている、
   請求項１乃至請求項３の何れか１項に記載の集塵システムにおける発電装置。
5. 前記排風機１とインペラー３との間に圧力ゲージ６を設け、該圧力ゲージ６が、初期設定値よりも小さな負圧を検出したときに前記ピッチ変換手段５が小さなピッチを採るように制御されるように構成されている、
   請求項１乃至請求項３の何れか１項に記載の集塵システムにおける発電装置。

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