JP2021133338A - Dust collector - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、集塵装置に関する。 The present invention relates to a dust collector.
ごみ焼却炉や下水汚泥の焼却炉等から排出される排ガスには、灰分、金属、未燃の炭素や有機物などの微細な粉塵が含まれるため、排出する際には除去処理が必要となる。この微細な粉塵を除去処理する装置の一つとして、濾過式集塵装置がある(例えば、特許文献1参照)。特許文献1に記載の濾過式集塵装置は、排ガスに含まれる塵埃を捕集して、排ガスから粉塵を除去するセラミックフィルタと、セラミックフィルタ内に挿入され、セラミックフィルタを補強するリテーナとを備える。このリテーナにより、セラミックフィルタに対する耐震性が確保されている。
Exhaust gas discharged from a waste incinerator, a sewage sludge incinerator, or the like contains fine dust such as ash, metal, unburned carbon, and organic substances, so that removal treatment is required when discharging. As one of the devices for removing the fine dust, there is a filtration type dust collector (see, for example, Patent Document 1). The filtration type dust collector described in
しかしながら、特許文献1に記載の濾過式集塵装置では、例えばセラミックフィルタの大きさによって、セラミックフィルタ内に挿入されるリテーナの大きさも変更しなければならず、装置設計が煩雑となってしまう。
However, in the filtration type dust collector described in
本発明の目的は、例えば地震が発生した場合に揺れ等でセラミックフィルタが損傷するのを、簡単な構成で防止することができる集塵装置を提供することにある。 An object of the present invention is to provide a dust collector capable of preventing damage to a ceramic filter due to shaking or the like when an earthquake occurs, for example, with a simple configuration.
本発明の集塵装置の一つの態様は、含塵空気が通過する第1室と、前記含塵空気から前記塵が除去されて、浄化された浄化空気が通過する第2室とに区画された筐体と、
前記第1室と前記第2室との間に配置され、前記含塵空気から前記塵を除去するセラミックフィルタと、該セラミックフィルタを支持する支持部とを有するフィルタユニットと、
前記筐体と前記フィルタユニットとの間に設けられ、前記筐体から前記フィルタユニットへの振動を吸収する振動吸収部とを備えることを特徴とする。
One aspect of the dust collector of the present invention is divided into a first chamber through which dust-containing air passes and a second chamber in which the dust is removed from the dust-containing air and purified air passes through. With the housing
A filter unit arranged between the first chamber and the second chamber and having a ceramic filter for removing the dust from the dust-containing air and a support portion for supporting the ceramic filter.
A vibration absorbing unit is provided between the housing and the filter unit and absorbs vibration from the housing to the filter unit.
例えば地震が発生した場合、筐体も揺れる。そして、筐体の揺れに伴う振動がフィルタユニットに伝達されそうになる。また、セラミックフィルタは、その構成上、脆弱であり、振動の程度によっては、例えば割れ(亀裂)等の損傷が生じるおそれがある。 For example, when an earthquake occurs, the housing also shakes. Then, the vibration accompanying the shaking of the housing is likely to be transmitted to the filter unit. Further, the ceramic filter is fragile due to its configuration, and depending on the degree of vibration, damage such as cracking may occur.
しかしながら、本発明によれば、筐体からの振動は、振動吸収部で吸収されて、フィルタユニットへの伝達が防止される。これにより、例えば地震が発生した場合に揺れ等でセラミックフィルタが損傷するのを防止することができる。
また、振動吸収部は、損傷防止対象であるセラミックフィルタに対して、集中して、すなわち、優先的かつ重点的に、振動吸収することができる。これにより、セラミックフィルタの大きさ、すなわち、全長や外径の大小に関わらず、簡単な構成で、セラミックフィルタへの振動伝達を防止することができる。
However, according to the present invention, the vibration from the housing is absorbed by the vibration absorbing unit to prevent transmission to the filter unit. This makes it possible to prevent the ceramic filter from being damaged by shaking or the like when an earthquake occurs, for example.
Further, the vibration absorbing unit can absorb vibrations in a concentrated manner, that is, preferentially and intensively, with respect to the ceramic filter to be damaged. Thereby, regardless of the size of the ceramic filter, that is, the size of the total length and the outer diameter, it is possible to prevent the vibration transmission to the ceramic filter with a simple configuration.
以下、本発明の集塵装置を添付図面に示す好適な実施形態に基づいて詳細に説明する。
<第1実施形態>
図1、図2を参照して、本発明の集塵装置の第1実施形態について説明する。なお、以下では、説明の便宜上、互いに直交する3軸をX軸、Y軸およびZ軸を設定する。一例として、X軸とY軸を含むXY平面が水平となっており、Z軸が鉛直となっている。また、図1中(図4、図6についても同様)の上側を「上(または上方)」、下側を「下(または下方)」と言うことがある。
Hereinafter, the dust collector of the present invention will be described in detail based on a preferred embodiment shown in the accompanying drawings.
<First Embodiment>
A first embodiment of the dust collector of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 and 2. In the following, for convenience of explanation, the X-axis, the Y-axis, and the Z-axis are set as the three axes orthogonal to each other. As an example, the XY plane including the X-axis and the Y-axis is horizontal, and the Z-axis is vertical. Further, the upper side in FIG. 1 (the same applies to FIGS. 4 and 6) may be referred to as "upper (or upper)" and the lower side may be referred to as "lower (or lower)".
図1に示す集塵装置1は、例えば、産業廃棄物や家庭ゴミ等を処理する処理施設の他、製鉄、製鋼施設等の産業施設に設置され、焼却炉や破砕設備等(以下「焼却炉」を代表とする)から排出される含塵空気AR1を浄化するのに用いられる。この集塵装置1は、装置本体である筐体2と、含塵空気AR1に含まれる塵(埃も含む)等の異物EMを捕捉するフィルタユニット3と、処理用空気(空気)AR3を噴出する噴出部4と、浄化空気AR2を吸引する吸引部5と、振動を吸収する振動吸収部(緩衝部)6とを備えている。以下、各部の構成について説明する。
The
筐体2は、本実施形態では円錐台形状をなし、その中心軸O2がZ軸方向(鉛直方向)に沿った姿勢で支持されている。この筐体2は、内部がフィルタユニット3および振動吸収部6によって上下に2つ空間に区画されている。下側の空間は、含塵空気AR1が通過する第1室21である。上側の空間は、含塵空気AR1から塵等の異物EMが除去されて、浄化された浄化空気AR2が通過する第2室22である。なお、筐体2の形状は、円錐台形状に限定されず、例えば、四角錐台形状であってもよい。
The
筐体2の側壁部27には、筐体2の第1室21に含塵空気AR1が導入される導入管28と、筐体2の第2室22から浄化空気AR2が排出される排出管52とが接続されている。
導入管28は、第1室21に連通している。また、導入管28は、筐体2と反対側で、焼却炉に接続されている。これにより、焼却炉で生じた含塵空気AR1を、導入管28を介して、筐体2の第1室21内に導入することができる。
On the
The
排出管52は、吸引部5の一部を構成し、第2室22に連通している。吸引部5は、排出管52に対し筐体2と反対側で、排出管52に接続されたポンプ(図示せず)を有する。このポンプが作動することにより、第2室22内の浄化空気AR2を、排出管52を介して、迅速に排出することできる。
筐体2の底部24は、テーパ状をなす。これにより、異物EMが、後述するように落下してきた際、その異物EMを底部24の中央部に集中して集めることができる。
The discharge pipe 52 forms a part of the suction unit 5 and communicates with the
The
底部24の中央部には、異物EMを排出する排出管25が接続されている。底部24の中央部に集められた異物EMは、排出管25を介して、外部に迅速に排出される。これにより、筐体2に異物EMが残留するのを防止することができる。
また、排出管25には、ロータリーバルブ26が設置されている。ロータリーバルブ26が作動することにより、異物EMが排出管25を介して強制的に排出され、よって、排出管25の排出時間を短縮することができる。
A
A
フィルタユニット3は、第1室21と第2室22との間に配置された複数のセラミックフィルタ31と、各セラミックフィルタ31を一括して支持するフィルタ支持部(支持部)32と、フィルタ支持部32を吊る吊り部33とを有する。
各セラミックフィルタ31は、セラミックで構成されたろ過材である。各セラミックフィルタ31は、Z軸方向に沿った円筒状または角筒状に形成されている。また、各セラミックフィルタ31の上端部は開口し、下端部は閉塞している。そして、含塵空気AR1がセラミックフィルタ31を外側から内側に向かって通過することにより、図1に示すように、含塵空気AR1に含まれる異物EMがセラミックフィルタ31に捕捉される。これにより、含塵空気AR1から異物EMを除去することができ、よって、浄化空気AR2が生成される。このような動作を「集塵動作」と言う。
The
Each
また、各セラミックフィルタ31の上端部には、外径が拡径したフランジ部311が形成されている。
各セラミックフィルタ31の大きさ(全長および外径)は、本実施形態では互い同じであるが、これに限定されず、互いに異なっていてもよい。また、セラミックフィルタ31の全長は、例えば、1m以上5m以下とすることができる。セラミックフィルタ31の外径は、例えば、100mm以上300mm以下とすることができる。
Further, a
The sizes (total length and outer diameter) of the
なお、セラミックフィルタ31の配置数は、図2に示すように本実施形態では9つであるが、これに限定されない。また、9つのセラミックフィルタ31の配置態様は、X軸方向に沿って間隔を置いて3つ、Y軸方向に沿って間隔を置いて3つであるが、これに限定されない。
As shown in FIG. 2, the number of
フィルタ支持部32は、円形の平板状をなし、水平に配置される。また、フィルタ支持部32は、複数の吊り部33によって、筐体2の天板部29から吊り下げされている。
フィルタ支持部32には、セラミックフィルタ31と同数同配置態様の貫通孔321が形成されている。各セラミックフィルタ31は、貫通孔231を挿通して設置されている。また、各セラミックフィルタ31のフランジ部311が上側からフィルタ支持部32に係合している。これにより、各セラミックフィルタ31は、懸垂状態でフィルタ支持部32に片持ち支持されるとともに、フィルタ支持部32からの脱落が防止される。各セラミックフィルタ31が懸垂状態で片持ち支持されることにより、例えば、各セラミックフィルタ31の全長をできる限り延ばして、異物EMを捕捉する面積を十分に確保することができる。
The
The
図1に示すように、セラミックフィルタ31は、異物EMを捕捉した際、当該異物EMがそのまま付着する場合がある。この場合、異物EMの付着の程度によっては、セラミックフィルタ31に目詰まりが生じるおそれがある。そこで、噴出部4により、セラミックフィルタ31の目詰まりを解消することができる。このような動作を「払落し動作」と言う。噴出部4は、処理用空気AR3を筐体2内に導入する導入管42を有する。
導入管42は、筐体2の第2室22内に挿入されている。導入管42は、筐体2と反対側で、コンプレッサ(図示せず)と接続されている。これにより、処理用空気AR3は、圧縮空気として、導入管42を通過することができる。
As shown in FIG. 1, when the
The
導入管42は、各セラミックフィルタ31に臨むノズル421を有する。各ノズル421は、導入管42を通過してきた処理用空気AR3を、当該ノズル421に対向するセラミックフィルタ31の内側に向けて噴出することができる。これにより、セラミックフィルタ31に付着した異物EMを、セラミックフィルタ31の外側に吹き飛ばして離脱させることができ、よって、セラミックフィルタ31の目詰まりを解消することができる。
なお、セラミックフィルタ31から離脱した異物EMは、筐体2の第1室21内を落下していき、筐体2の底部24に到達する。その後、異物EMは、底部24の中央部に集められて、排出管25から排出される。
The
The foreign matter EM separated from the
このように、集塵装置1では、セラミックフィルタ31に異物EMが付着して、セラミックフィルタ31に目詰まりが生じた際、セラミックフィルタ31に対して、第2室22側から第1室21側に向かう処理用空気AR3を噴出することができる。これにより、払落し動作が行われて、セラミックフィルタ31の目詰まりを解消することができ、よって、集塵動作を安定して継続することができる。
As described above, in the
前述したように、集塵装置1は、振動吸収部6を備えている。振動吸収部6は、筐体2からフィルタユニット3への振動を吸収する部分である。図1に示すように、振動吸収部6は、筐体2とフィルタユニット3との間に設けられている。この振動吸収部6は、弾性体61と、弾性体61を支持する弾性体支持部62とを有する。
弾性体支持部62は、フィルタ支持部32の下方側に配置されている。弾性体支持部62は、側壁部27の内周部271に対し、例えば溶接やネジ止め等の固定方法により、固定されている。図2に示すように、弾性体支持部62は、Z軸方向から見たとき、全セラミックフィルタ31を囲む円形のリング状をなす。なお、弾性体支持部62は、例えば、筐体2と同じ材料で構成される。
As described above, the
The elastic
図1に示すように、弾性体61は、フィルタ支持部32と弾性体支持部62との間で圧縮された状態で配置されている。また、図2に示すように、弾性体61は、Z軸方向から見たとき、弾性体支持部62と同様に、全セラミックフィルタ31を囲む円形のリング状をなす。これにより、弾性体61は、フィルタ支持部32と弾性体支持部62との間の気密性を保持することができる。また、弾性体61と弾性体支持部62とにより、筐体2とフィルタユニット3とが連結することができる。
As shown in FIG. 1, the
なお、弾性体61の構成材料としては、特に限定されず、例えば、ウレタンゴム、シリコーンゴムのような各種ゴム材料や、スチレン系、ポリウレタン系等の各種熱可塑性エラストマーが挙げられ、これらのうちの1種または2種以上を混合して用いることができる。
The constituent material of the
また、外力が付与されていない自然状態での、すなわち、圧縮される以前の弾性体61の垂直断面形状としては、例えば、長方形や正方形等の四角形、円形や楕円形等の丸みを帯びた形状等が挙げられる。本実施形態では、弾性体61の垂直断面形状は、長方形であり、長辺方向がZ軸方向と平行となっている。
Further, the vertical cross-sectional shape of the
例えば地震が発生した場合、筐体2も揺れる。そして、筐体2の揺れに伴う振動がフィルタユニット3に伝達されそうになる。しかしながら、集塵装置1では、当該振動により弾性体61が弾性変形して、この振動を吸収することができる。これにより、フィルタユニット3への伝達が防止される。
セラミックフィルタ31は、その構成上、脆弱であり、振動の程度によっては、例えば割れ(亀裂)等の損傷が生じるおそれがある。
For example, when an earthquake occurs, the
The
集塵装置1では、前記のように筐体2からフィルタユニット3への振動伝達が防止される。これにより、例えば地震が発生した場合に揺れ等でセラミックフィルタ31が損傷するのを防止することができる。また、セラミックフィルタ31を囲むリング状の弾性体61を用いることにより、セラミックフィルタ31の大きさ、すなわち、全長や外径の大小に関わらず、簡単な構成で、セラミックフィルタ31への振動伝達を安定して防止することができる。
以上のように、集塵装置1は、弾性体61によって、制振対象であるセラミックフィルタ31を集中して、すなわち、優先的かつ重点的に制振する装置となっている。
In the
As described above, the
<第2実施形態>
以下、図3を参照して本発明の集塵装置の第2実施形態について説明するが、前述した実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項はその説明を省略する。
本実施形態は、振動吸収部6の構成が異なること以外は前記第1実施形態と同様である。
<Second Embodiment>
Hereinafter, the second embodiment of the dust collector of the present invention will be described with reference to FIG. 3, but the differences from the above-described embodiment will be mainly described, and the same matters will be omitted.
The present embodiment is the same as the first embodiment except that the configuration of the
図3に示すように、本実施形態では、振動吸収部6は、4つのダンパ63を有する。各ダンパ63は、側壁部27の外側に配置され、側壁部27とフィルタ支持部32とを連結している。また、各ダンパ63は、伸縮可能なエアダンパ(ガスダンパ)やオイルダンパ等で構成される。そして、各ダンパ63が伸縮することにより、筐体2からの振動を吸収することができる。
As shown in FIG. 3, in the present embodiment, the
また、4つのダンパ63は、Z軸方向から見たとき、9つのセラミックフィルタ31の群を中心として、これらのセラミックフィルタ31の周りに間隔を置いて、すなわち、等間隔に配置されている。これにより、各セラミックフィルタ31への振動伝達を安定して防止することができる。なお、ダンパ63の配置数は、本実施形態では4つであるが、これに限定されない。
Further, when viewed from the Z-axis direction, the four
<第3実施形態>
以下、図4、図5を参照して本発明の集塵装置の第3実施形態について説明するが、前述した実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項はその説明を省略する。
本実施形態は、振動吸収部6の構成が異なること以外は前記第1実施形態と同様である。
<Third Embodiment>
Hereinafter, a third embodiment of the dust collector of the present invention will be described with reference to FIGS. 4 and 5, but the differences from the above-described embodiments will be mainly described, and the same matters will be omitted. ..
The present embodiment is the same as the first embodiment except that the configuration of the
図4、図5に示すように、本実施形態では、振動吸収部6は、4つの球体64と、各球体64を一括して支持する球体支持部65とを有する。
4つの球体64は、Z軸方向から見たとき、9つのセラミックフィルタ31の群を中心として、これらのセラミックフィルタ31の周りに間隔を置いて、すなわち、等間隔に配置されている。球体64の構成材料としては、特に限定されず、例えば、ステンレス鋼等の硬質の金属材料を用いることができる。
As shown in FIGS. 4 and 5, in the present embodiment, the
When viewed from the Z-axis direction, the four
各球体64は、フィルタ支持部32と球体支持部65との間で挟持されている。球体支持部65は、側壁部27の内周部271に対し、例えば溶接やネジ止め等の固定方法により、固定されている。また、球体支持部65は、Z軸方向から見たとき、全セラミックフィルタ31を囲む円形のリング状をなす。なお、球体支持部65は、例えば、筐体2と同じ材料で構成される。
Each
球体支持部65の上面には、球体64が1つずつ収納、配置される凹部651が形成されている。各凹部651の垂直断面形状は、円弧状または弓なりに湾曲している、すなわち、丸みを帯びている。一方、フィルタ支持部32の下面には、凹部651に対向する位置に、凹部324が形成されている。各凹部324の垂直断面形状も、凹部651と同様に、円弧状または弓なりに湾曲している、すなわち、丸みを帯びている。そして、各球体64は、凹部651と凹部324との間で転がることができる。
On the upper surface of the
地震が発生した際、筐体2は、球体支持部65ごと揺れる。このとき、球体支持部65は、フィルタ支持部32に対して、例えば水平方向に移動することとなる。この移動に伴って、球体支持部65の凹部651と、フィルタ支持部32の凹部324との間では、球体64が転がる。これにより、筐体2からフィルタユニット3への振動が迅速に吸収され、よって、各セラミックフィルタ31の損傷が防止される。
以上のように、本実施形態の集塵装置1は、球体64によって、免震対象であるセラミックフィルタ31を集中して、すなわち、優先的かつ重点的に免震する装置となっている。
When an earthquake occurs, the
As described above, the
なお、集塵装置1は、フィルタ支持部32と球体支持部65との間を封止するシール部材11を備える。シール部材11は、弾性材料で構成され、上下方向に伸縮することができる。
The
<第4実施形態>
以下、図6を参照して本発明の集塵装置の第4実施形態について説明するが、前述した実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項はその説明を省略する。
本実施形態は、フィルタユニット3のフィルタ支持部32の構成が異なること以外は前記第1実施形態と同様である。
<Fourth Embodiment>
Hereinafter, a fourth embodiment of the dust collector of the present invention will be described with reference to FIG. 6, but the differences from the above-described embodiment will be mainly described, and the same matters will be omitted.
The present embodiment is the same as the first embodiment except that the configuration of the
図6に示すように、本実施形態では、フィルタ支持部32は、下方に向かって延びる腕部325と、腕部325に設けられ、セラミックフィルタ31の下側を支持する下側支持部322とを有する。下側支持部322は、セラミックフィルタ31が貫通する貫通孔323を有する。これにより、下側支持部322による支持状態が安定する。
As shown in FIG. 6, in the present embodiment, the
このように、本実施形態では、フィルタ支持部32は、セラミックフィルタ31を懸垂状態で両持ち支持するよう構成されている。これにより、セラミックフィルタ31に対するフィルタ支持部32の支持状態が安定する。また、セラミックフィルタ31が補強される。この補強は、セラミックフィルタ31の損傷防止に寄与する。
As described above, in the present embodiment, the
以上、本発明の集塵装置を図示の実施形態について説明したが、本発明は、これに限定されるものではなく、集塵装置を構成する各部は、同様の機能を発揮し得る任意の構成のものと置換することができる。また、任意の構成物が付加されていてもよい。 Although the dust collector of the present invention has been described above with reference to the illustrated embodiment, the present invention is not limited to this, and each part constituting the dust collector has an arbitrary configuration capable of exhibiting the same function. Can be replaced with one. Further, any component may be added.
また、本発明の集塵装置は、前記各実施形態のうちの、任意の2以上の構成(特徴)を組み合わせたものであってもよい。
また、セラミックフィルタ31は、前記各実施形態では懸垂状態で支持されているが、これに限定されず、例えば、水平に倒した状態で支持されていてもよい。
Further, the dust collector of the present invention may be a combination of any two or more configurations (features) of the above-described embodiments.
Further, the
1 集塵装置
2 筐体
21 第1室
22 第2室
24 底部
25 排出管
26 ロータリーバルブ
27 側壁部
271 内周部
28 導入管
29 天板部
3 フィルタユニット
31 セラミックフィルタ
311 フランジ部
32 フィルタ支持部(支持部)
321 貫通孔
322 下側支持部
323 貫通孔
324 凹部
325 腕部
33 吊り部
4 噴出部
42 導入管
421 ノズル
5 吸引部
52 排出管
6 振動吸収部(緩衝部)
61 弾性体
62 弾性体支持部
63 ダンパ
64 球体
65 球体支持部
651 凹部
11 シール部材
AR1 含塵空気
AR2 浄化空気
AR3 処理用空気(空気)
EM 異物
O2 中心軸
1
321 Through
61
EM foreign matter O2 central axis
Claims (9)
前記第1室と前記第2室との間に配置され、前記含塵空気から前記塵を除去するセラミックフィルタと、該セラミックフィルタを支持する支持部とを有するフィルタユニットと、
前記筐体と前記フィルタユニットとの間に設けられ、前記筐体から前記フィルタユニットへの振動を吸収する振動吸収部とを備えることを特徴とする集塵装置。 A housing partitioned into a first chamber through which dust-containing air passes and a second chamber in which the dust is removed from the dust-containing air and purified purified air passes through.
A filter unit arranged between the first chamber and the second chamber and having a ceramic filter for removing the dust from the dust-containing air and a support portion for supporting the ceramic filter.
A dust collector provided between the housing and the filter unit and provided with a vibration absorbing unit that absorbs vibration from the housing to the filter unit.
前記支持部は、前記セラミックフィルタを懸垂状態で片持ち支持する請求項1〜7のいずれか1項に記載の集塵装置。 The ceramic filter has a tubular shape and has a tubular shape.
The dust collector according to any one of claims 1 to 7, wherein the support portion cantileverably supports the ceramic filter in a suspended state.
前記支持部は、前記セラミックフィルタを懸垂状態で両持ち支持する請求項1〜7のいずれか1項に記載の集塵装置。
The ceramic filter has a tubular shape and has a tubular shape.
The dust collector according to any one of claims 1 to 7, wherein the support portion supports the ceramic filter by holding it in a suspended state.
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