JP3610677B2

JP3610677B2 - 移動電極型電気集塵装置の回転ブラシおよびその製造方法

Info

Publication number: JP3610677B2
Application number: JP15495996A
Authority: JP
Inventors: 正広金沢; 武雄有光
Original assignee: 日立プラント建設株式会社
Priority date: 1996-05-27
Filing date: 1996-05-27
Publication date: 2005-01-19
Anticipated expiration: 2016-05-27
Also published as: JPH09313253A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、回転しつつ対象物の表面に接触して洗浄や塵埃の掻き落とし等を行う移動電極型電気集塵装置の回転ブラシおよびその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
火力発電所などにおいて、燃焼排気ガスから煤煙などの塵埃を除去する装置として、移動電極型の電気集塵装置が使用されている。この移動電極型電気集塵装置は、集塵極が複数の短冊状電極板からなり、これらの板電極をチェーンによってループを形成するように連結し、これらの電極板を周回させるとともに、周回路の途中に配設した一対の回転ブラシの間を通して表面に捕集した塵埃を回転ブラシによって掻き落とすようになっている。そして、この電気集塵装置に使用される回転ブラシは、ブラシ毛となるブラシ素線をブラシ穴に植込んだ構造であって、図５のように形成していた。
【０００３】
まず、図５（１）に示したように、２つ折にした複数本のブラシ素線１０の折曲げ部を針金１４などによって束ね、その針金１４を介してフランジ付き金属製スリーブ１２内に上方からブラシ素線１０の折曲げ部を挿入し、針金１４によって抜け止めを図ったのち、スリーブ１２の上部をかしめてブラシ素線１０をスリーブ１２に固定してブラシユニット１５を形成する。その後、図８（２）に示してあるように、半割りパイプ１６に予め螺旋状に所定のピッチで穴明けした植毛穴１８にブラシユニット１５を下方から挿入し、その後、一対の半割りパイプ１６を溶接により回転軸２０に固定する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記した回転ブラシは、ブラシユニット１５がスリーブ単位で構成されており、１本の回転ブラシにブラシユニット１５を約２０００個取り付ける必要があり、部品点数が多いばかりでなく多くの手間と工数とを必要とし、コスト高となる。しかも、ブラシユニット１５を半割りパイプ１６に挿入する際に、ブラシ素線１０の広がりを防止するためにブラシ素線１０の先端部を粘着テープ等で束ねる必要があり、ブラシ素線１０を粘着テープで束ねたり、それを解くのが大変面倒で、ブラシ素線１０を傷めるおそれもある。しかも、従来の回転ブラシは、ブラシユニット１５を内側から挿入して埋め込むようになっているため、回転軸２０の周囲に固定する半割りパイプ１６とを必要とし、ブラシが大型、重量化する欠点がある。そこで、ブラシ素線１０を長尺のチャンネル材に植毛し、このチャンネル材を回転軸の表面に溶接、固定することが考えられる。
【０００５】
ところが、移動電極型電気集塵装置に使用する回転ブラシは、ブラシ素線１０が太さ０．１５ｍｍ程度のステンレス鋼からなっており、ブラシ素線を植毛したチャンネル材を溶接したときに、溶接熱によってブラシ素線１０が脆くなり、使用中に毛折れが発生して掻き落とした塵埃（フライアッシュ）中に折れたブラシ素線１０が混入する。このため、フライアッシュ中に混入したブラシ素線１０がフライアッシュの排出、運搬装置などに噛み込んだりして破損の原因となる。また、フライアッシュは、セメントの原料として再利用されており、セメントにとって好ましくない鉄分がフライアッシュ中に混入するすると、フライアッシュの再利用が困難となる。
【０００６】
本発明は、前記従来技術の欠点を解消するためになされたもので、製作が容易であって、毛折れの生じにくい移動電極型電気集塵装置の回転ブラシとその製造方法を提供することを目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、本発明に係る移動電極型電気集塵装置の回転ブラシは、回転軸の周面に多数のブラシ素線が配設してある回転ブラシにおいて、前記回転軸の周方向に相互に間隔をおいて溶接固定したブラシユニットを有し、ブラシユニットは、多数のステンレス鋼製の前記ブラシ素線を植設したチャンネル状支持枠の底部コーナ部に空間が形成され、長手方向に沿って底部コーナ部の外面が間欠的に前記回転軸に点状溶接されている構成にしてある。
【０００８】
そして、本発明に係る移動電極型電気集塵装置の回転ブラシの製造方法は、凹状支持枠の底部コーナ部に空間が形成されるように多数のステンレス鋼製のブラシ素線を植設したのち、ブラシ素線を植設した前記支持枠を回転軸の周方向に相互に間隔をおいて配置し、前記空間を形成している前記底部コーナ部の外面を前記回転軸の周方向に相互に間隔をおいて溶接する構成となっている。
【０００９】
【作用】
上記のごとく構成した本発明は、多数のブラシ素線を植設したチャンネル状の支持枠を回転軸の表面に溶接するようにしているため、部品点数の大幅な削減を図ることができるとともに、回転軸へのブラシ素線の取り付けの工数を減少させることができる、回転ブラシの製作を容易に行え、コストの低減を図ることができる。また、支持枠の空所を形成した底部コーナ部の部分を回転軸に溶接するため、溶接熱がブラシ素線に伝わりにくく、溶接熱によるブラシ素線の熱損傷を避けることができる。従って、使用中における毛折れの発生を防ぐことができ、折れたブラシ素線がフライッアシュに混入して灰の運搬装置を損傷したりすることがなく、灰の再利用の障害となるのを防止することができる。
【００１０】
また、支持枠を長手方向に沿って底部コーナ部の外面を間欠的に点状に溶接すると、ブラシユニットが長尺である場合、対象物と接触したときに、ブラシユニットの中間部がずれたり撓んだりするのを防止することができる。しかも、点状に溶接することにより、ブラシ素線に与える溶接熱による影響を小さくすることができ、ブラシ素線の劣化を防止することができる。そして、ブラシユニットを回転軸にしっかり固定するために、例えばブラシユニットの両端部を連続的に溶接する場合、その溶接部に対応した部分のブラシ素線を予め除去しておくと、大きな溶接熱がブラシユニットに加わったとしても、その部分におけるブラシ素線が存在しないため、ブラシ素線を損傷することがない。
【００１１】
【発明の実施の形態】
本発明に係る移動電極型電気集塵装置の回転ブラシおよびその製造方法の好ましい実施の形態を、添付図面に従って詳細に説明する。
【００１２】
図２は、本発明に係る回転ブラシの模式図である。
図２において、回転ブラシ３０は、回転軸３２に４条のブラシユニット３４（３４ａ、３４ｂ）が螺旋状に巻き付けてある。そして、各ブラシユニット３４は、詳細を後述するように、多数のブラシ素線を長尺のチャンネル状支持枠に植毛した構造となっている。また、回転軸３２は、パイプ状の軸本体３６の両端に支持軸３８を固着した構造となっていて、軽量化が図られている。そして、一方の支持軸３８は、図示しない軸受を介してフレーム等に回転自在に支持され、他方の支持軸３８が回転ブラシ３０を回転させる駆動モータ（図示せず）に接続してある。４条のブラシユニット３４は、回転軸３２の軸心に対して周方向に９０度間隔で等間隔に配置してあって、詳細を後述するように、少なくとも両端が溶接によって軸本体３６の周面に固定してある。
【００１３】
また、ブラシユニット３４は、図２に示してあるように、軸本体３６の中央部の左側と右側とで軸本体３６への巻き付け方向が異なっており、回転ブラシ３０を回転させて電気集塵装置の移動電極に接触させたときに、回転ブラシ３０を軸心の一方向に移動させる力が作用するのを防止している。すなわち、回転ブラシ３０は、図２における軸本体３６の中央部から左側の各ブラシユニット３４ａが、回転軸３２の軸心方向から見て右巻（時計方向）に巻き付けてあり、中央部から右側の各ブラシユニット３４ｂが左巻（半時計方向）に巻き付けてある。
【００１４】
各ブラシユニット３４は、図１（１）に示したように、支持枠４０と多数のブラシ素線４２とを有していて、支持枠４０によって多数のブラシ素線４２を挟持している。支持枠４０は、例えばステンレス鋼板などの金属から構成してあって、ブラシ素線４２を挟持する前、すなわち初期状態においては正面視凹状をなし、図１（１）において紙面に直交した方向に延在する長尺物に形成してある。一方、ブラシ素線４２は、例えば直径が０．１５ｍｍ程度のステンレスの細線からなっていて、２つ折にされた折曲げ部が適宜の太さの芯線４４を抱えた状態で支持枠４２内に上部開口から挿入配置され、支持枠４０に植設される。
【００１５】
すなわち、内部にブラシ素線４２の折曲げ部が配置された支持枠４０は、ブラシ素線４２の抜けを防止するために上端部がかしめられ、ブラシ素線４２の折曲げ部の上方を挟持している。そして、かしめる際には、支持枠４０内の底部両側コーナ部にブラシ素線４２が存在しないように、支持枠４０とブラシ素線４２との位置決めが行われ、支持枠４０をかしめてブラシ素線４２を植設したときに、支持枠４０の底部コーナ部に空間４６が形成され、ブラシユニット３０を回転軸３２に溶接する際に、溶接熱がブラシ素線４２に伝わりにくくしてブラシ素線４２が劣化するのを防止できるようにしてある。
【００１６】
すなわち、ブラシユニット３４は、支持枠４０を介して回転軸３２に溶接固定されるが、支持枠４０の溶接は、図１（１）に溶接部４８として示してあるように、支持枠４０に形成した空間４６の外側である支持枠４０の底部折曲げ部５０の外面がすみ肉溶接される。このため、溶接部の支持枠４０とブラシ素線４２との間に形成された空間によって、溶接熱が直接ブラシ素線４２に伝わるのを防ぐことができ、ブラシ素線４２の溶接熱による劣化を防止できる。そして、支持枠４０は、この実施の形態の場合、図１（２）、（３）に示したように、長手方向の両端部がＴＩＧ溶接などによって一定の長さ（例えば２０ｍｍ）にわたって連続的に溶接され、この連続溶接部５２によって回転軸３２にしっかり固定される。また、支持枠４０は、回転ブラシ３０が回転しつつ移動電極に接触した際に、ブラシユニット３４の中央部が撓んでずれたりするのを防止するために、両側の折曲げ部５０外面が長手方向に沿って適宜の間隔でいわゆるタップ溶接部５４によって点状にすみ肉溶接してある。このタップ溶接部５４は、ブラシ素線４２への熱的影響を小さくするために、両側を交互に、すなわち千鳥状に行ってもよい。
【００１７】
さらに、ブラシユニット３４は、溶接熱の影響を受けやすい連続溶接部５２に対応した位置のブラシ素線４２が長さａにわたって予め除去してあり、大きな溶接熱が加わったとしても、ブラシ素線４２の溶接熱の影響が及ばないようにしてある。そして、右巻のブラシユニット３４ａと左巻のブラシユニット３４ｂとは、軸本体３６の長手方向中央部において図１（３）に示したように、両者のブラシ素線４２が側面視で長さｂだけ重なるようにしてあって、両者間に、回転軸３２の軸方向において間隙が生じないようになっていて、塵埃の掻き落とし漏れが生ずるのを防止している。
【００１８】
なお、ブラシユニット３４を回転軸３２に溶接する場合、ブラシユニット３４を予め所定の螺旋状に形成したのち、螺旋状ブラシユニット３４を回転軸３２の集面に配置して溶接を行ってもよいし、直線状のブラシユニット３４を螺旋状に曲げつつ溶接を行ってもよい。
【００１９】
このように構成した実施の形態においては、ブラシユニット３４がチャンネル状の支持枠４０に多数のブラシ素線４２を植設した構造となっていて、支持枠４０を介して回転軸３２に溶接固定するようにしているため、部品点数と組立工数の大幅な削減を行うことができ、回転ブラシ３０の製作が容易となって大幅なコストの低減を図ることができる。しかも、ブラシユニット３４の溶接固定は、支持枠４０の内部に形成した空間４６の外側部を溶接して行うため、支持枠４０に与えられた溶接熱が直接ブラシ素線４２に伝わるのを防止できるとともに、溶接熱の一部が空間４６を介して大気中に放散され、支持枠４０に植設したブラシ素線４２への溶接熱の影響を小さくすることができ、ブラシ素線４２の溶接熱による劣化が防止されて使用による毛折れの発生を防ぐことができる。この結果、ブラシ素線４２が折れてフライアシュに混入するのを防ぐことができ、ブラシ素線４２の灰中への混入に伴う灰の排出、搬送装置の破損をなくすことができ、またフライアッシュの再利用の障害となることがない。
【００２０】
なお、前記実施の形態においては、ブラシユニット３４の両端部を連続溶接部５２によって溶接し、その間をタップ溶接部５４によって点状に溶接した場合について説明したが、このタップ溶接部５４を省略してもよい。
【００２１】
図３は、他の実施の形態の一部の展開図を示したものである。図３のように、ブラシユニット３４の両端部とこれらの中間の１〜数箇所を連続溶接部５２によって溶接するようにしてもよい。この場合、４条のブラシユニット３４の、中間の溶接部の位置を相互にずらすとともに、連続溶接部に対応した部分のブラシ素線４２を切断等によって予め除去し、ブラシ素線４２の溶接熱による劣化を防止する。
【００２２】
図４は、さらに他の実施の形態を模式的に示したものである。この実施の形態においては、軸本体３６の周面に、ブラシユニット３４の支持枠４０の形状に合せたあり溝５６が形成してあり、このあり溝５６に支持枠４０が嵌合させてある。そして、各支持枠４０は、両端部の空間４６を形成している底部コーナ部が溶接部４８によって軸本体３６に固定してある。このように構成すると、ブラシユニット３４の溶接箇所を少なくすることができ、製作が容易となるとともに、ブラシ素線４２の熱的影響をより小さくすることができる。なお、あり溝５６と支持枠４０との間隙を小さくすることにより、ブラシユニット３４をあり溝５６内に固定するための溶接を省略するようにしてもよい。
【００２３】
そして、前記実施の形態においては、回転軸３２に４条のブラシユニット３４を螺旋状に巻き付けた場合について説明したが、回転軸３２に取り付けるブラシユニット３４の数は、必要に応じて任意に選択することができる。また、前記実施の形態においては、軸本体３６の中央部両側においてブラシユニット３４の巻き付け方向を異ならせた場合について説明したが、軸本体３６の全体にわたって同一方向に巻き付けてもよいし、螺旋状でなく直線状に取り付けてもよい。そして、前記実施の形態においては、移動電極型電気集塵装置にしようする回転部ブラシについて説明したが、他の用途の回転ブラシにも適用することができる。
【００２４】
【発明の効果】
以上に説明したように、本発明によれば、ブラシユニットがチャンネル状の支持枠に多数のブラシ素線を植設した構造となっていて、支持枠を介して回転軸の表面に溶接するようにしているため、部品点数と組立工数とを大幅に削減でき、回転ブラシの製作が容易となって大幅なコストの低減を図ることができる。また、支持枠に形成した空所を外側を介して回転軸に溶接するため、溶接熱がブラシ素線に伝わりにくく、溶接熱によるブラシ素線の熱損傷を避けることができる。従って、使用中における毛折れの発生を防ぐことができ、折れたブラシ素線がフライッアシュに混入して灰の運搬装置を損傷したりすることがなく、灰の再利用の障害となるのを防止することができる。
【００２５】
また、長手方向に沿った支持枠の底部コーナ部外面を間欠的に点状に溶接したことにより、ブラシユニットが長尺である場合、対象物と接触したときに、ブラシユニットの中間部が撓んでずれたりするのを防止することができる。しかも、点状に溶接することにより、ブラシ素線に与える溶接熱による影響を小さくすることができ、ブラシ素線の劣化を防止することができる。そして、ブラシユニットを回転軸にしっかり固定するために、ブラシユニットの両端部などを連続的に溶接する場合、その溶接部に対応した部分のブラシ素線を予め除去しておくと、大きな溶接熱がブラシユニットに加わったとしても、その部分におけるブラシ素線が存在しないため、ブラシ素線を損傷することがない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係るブラシユニットの正面図および回転ブラシの説明図である。
【図２】本発明の実施の形態に係る回転ブラシの全体を示す模式図である。
【図３】他の実施の形態を示す一部展開図である。
【図４】さらに他の実施の形態を示す模式図である。
【図５】従来のブラシユニットの断面図と回転ブラシの製造方法を説明する図である。
【符号の説明】
３０回転ブラシ
３２回転軸
３４ブラシユニット
４０支持枠
４２ブラシ素線
４４芯線
４６空間
４８溶接部
５２連続溶接部
５４タップ溶接部

Claims

回転軸の周面に多数のブラシ素線が配設してある回転ブラシにおいて、前記回転軸の周方向に相互に間隔をおいて溶接固定したブラシユニットを有し、ブラシユニットは、多数のステンレス鋼製の前記ブラシ素線を植設したチャンネル状支持枠の底部コーナ部に空間が形成され、長手方向に沿って底部コーナ部の外面が間欠的に前記回転軸に点状溶接されていることを特徴とする移動電極型電気集塵装置の回転ブラシ。
凹状支持枠の底部コーナ部に空間が形成されるように多数のステンレス鋼製のブラシ素線を植設したのち、ブラシ素線を植設した前記支持枠を回転軸の周方向に相互に間隔をおいて配置し、前記空間を形成している前記底部コーナ部の外面を前記回転軸の周方向に相互に間隔をおいて溶接することを特徴とする移動電極型電気集塵装置の回転ブラシの製造方法。