JP7356810B2 - Dust collection system and heat exchange equipment - Google Patents

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Description

集塵システムおよび熱交換装置 Dust collection system and heat exchange equipment

産業廃棄物や家庭ゴミ等を処理する処理施設は、焼却炉や破砕設備等から排出される含塵空気を浄化する浄化装置が設置されている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１に記載の浄化装置は、排ガスに含まれる塵埃を捕集して、排ガスから塵埃を除去するろ布（フィルタ）と、ろ布に付着した塵埃を気体噴射によりろ布から払い落とす噴射管と、噴射管から噴射される気体を加熱する加熱装置とを備える。 2. Description of the Related Art Treatment facilities that process industrial waste, household garbage, etc. are equipped with purification devices that purify dust-containing air discharged from incinerators, crushing equipment, etc. (see, for example, Patent Document 1). The purification device described in Patent Document 1 includes a filter cloth (filter) that collects dust contained in exhaust gas and removes the dust from the exhaust gas, and a jet that blows off the dust attached to the filter cloth from the filter cloth using gas jet. It includes a tube and a heating device that heats the gas injected from the injection tube.

特開２００４－８１９５８号公報Japanese Patent Application Publication No. 2004-81958

しかしながら、特許文献１に記載の浄化装置では、加熱装置が通電により発熱するよう構成されているため、例えば、通電回数や通電時に印可される電圧の大きさ等の諸条件によっては、電力を過剰に消費するという問題があった。
本発明の目的は、処理用空気加熱時の省エネルギ性に優れた集塵システムおよび熱交換装置を提供することにある。 However, in the purification device described in Patent Document 1, the heating device is configured to generate heat when energized. There was a problem of consumption.
An object of the present invention is to provide a dust collection system and a heat exchange device that are excellent in energy saving when heating processing air.

本発明の集塵システムの一つの態様は、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フィルタ部と、
前記フィルタ部に対して空気を噴出する噴出部と、
前記空気を加熱する加熱部とを備え、
前記加熱部は、前記浄化空気と前記空気との熱交換を行う熱交換部を有し、
前記熱交換部は、蓄熱材と、前記空気を貯留するタンクと、を備え、前記タンクの外側に前記蓄熱材が接するように配置されるすることを特徴とする。
One aspect of the dust collection system of the present invention is divided into a first chamber through which dust-containing air passes and a second chamber through which purified air through which the dust is removed and purified from the dust-containing air passes. a housing,
a filter section that is disposed between the first chamber and the second chamber and removes the dust from the dust-containing air;
a jetting section that jets air toward the filter section;
and a heating section that heats the air,
The heating section has a heat exchange section that exchanges heat between the purified air and the air,
The heat exchange section is characterized in that it includes a heat storage material and a tank that stores the air, and is arranged so that the heat storage material is in contact with the outside of the tank.

本発明の熱交換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フィルタ部と、
前記フィルタ部に目詰まりが生じた際、前記目詰まりを解消する空気を噴出する噴出部と、を備える集塵システムに搭載される熱交換装置であって、
前記空気を貯留するタンクと、
内側ケーシングと外側ケーシングとの間で定まり、前記浄化空気が通過する流路と、
前記タンクに接続され、前記空気を前記筐体に供給する管体と、
前記内側ケーシングと前記タンクとの間に蓄熱材が収容される収納空間と、
を備え、前記タンクに前記収納空間が接するように配置され、前記浄化空気と前記空気との熱交換を行うことを特徴とする。 One aspect of the heat exchange device of the present invention is divided into a first chamber through which dust-containing air passes and a second chamber through which purified air through which the dust is removed and purified from the dust-containing air passes. a housing,
a filter section that is disposed between the first chamber and the second chamber and removes the dust from the dust-containing air;
A heat exchange device installed in a dust collection system, comprising: a blowout section that blows out air to eliminate the clog when the filter section becomes clogged,
a tank for storing the air;
a flow path defined between an inner casing and an outer casing, through which the purified air passes ;
a pipe connected to the tank and supplying the air to the housing;
a storage space in which a heat storage material is accommodated between the inner casing and the tank;
The storage space is arranged so as to be in contact with the tank, and heat exchange is performed between the purified air and the air.

本発明によれば、浄化空気の熱を利用して、処理用空気を加熱することができる。これにより、集塵システムは、処理用空気の加熱時に電力を要さず、省エネルギ性に優れた装置となっている。 According to the present invention, processing air can be heated using the heat of purified air. As a result, the dust collection system does not require electricity when heating the processing air, making it an excellent energy-saving device.

図１は、本発明の集塵システムの作動状態（集塵動作時）を示す垂直断面図である。FIG. 1 is a vertical sectional view showing the operating state (during dust collection operation) of the dust collection system of the present invention. 図２は、本発明の集塵システムの作動状態（払落し動作時）を示す垂直断面図である。FIG. 2 is a vertical cross-sectional view showing the operating state (during a dust-off operation) of the dust collection system of the present invention.

以下、本発明の集塵システムおよび熱交換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。
図１は、本発明の集塵システムの作動状態（集塵動作時）を示す垂直断面図である。図２は、本発明の集塵システムの作動状態（払落し動作時）を示す垂直断面図である。なお、以下では、説明の都合上、図１および図２中の上側を「上（または上方）」、下側を「下（または下方）」と言う。 DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The dust collection system and heat exchange device of the present invention will be described in detail below based on preferred embodiments shown in the accompanying drawings.
FIG. 1 is a vertical sectional view showing the operating state (during dust collection operation) of the dust collection system of the present invention. FIG. 2 is a vertical cross-sectional view showing the operating state (during a dust-off operation) of the dust collection system of the present invention. Note that, hereinafter, for convenience of explanation, the upper side in FIGS. 1 and 2 will be referred to as "upper (or upper)" and the lower side will be referred to as "lower (or lower)."

図１および図２に示す集塵システム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。この集塵システム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を捕捉する捕捉部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、処理用空気ＡＲ３を加熱する加熱部６とを備えている。以下、各部の構成について説明する。 The dust collection system 1 shown in FIGS. 1 and 2 is installed, for example, in industrial facilities such as iron and steel manufacturing facilities, in addition to processing facilities that process industrial waste and household garbage, etc., and is installed in incinerators, crushing facilities, etc. It is used to purify dust-containing air AR1 discharged from an incinerator (typically an incinerator). This dust collection system 1 includes a casing 2 which is the main body of the device, a trapping section 3 that traps foreign matter EM such as dust (including dust) contained in dust-containing air AR1, and a spouting air for processing (air) AR3. A suction section 5 that sucks the purified air AR2, and a heating section 6 that heats the processing air AR3. The configuration of each part will be explained below.

筐体２は、本実施形態では四角錐台形状をなし、その中心軸Ｏ２が鉛直方向に沿った姿勢で支持されている。この筐体２は、内部が隔壁部２３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は、四角錐台形状、すなわち、垂直断面形状が台形の柱状に限定されない。 In this embodiment, the casing 2 has a truncated quadrangular pyramid shape, and is supported with its central axis O 2 aligned in the vertical direction. The interior of the casing 2 is partitioned into two vertical spaces by a partition wall 23. The lower space is the first chamber 21 through which the dust-containing air AR1 passes. The upper space is the second chamber 22 through which the purified air AR2 passes through which the foreign matter EM is removed from the dust-containing air AR1. Note that the housing 2 is not limited to the shape of a truncated quadrangular pyramid, that is, the shape of a column having a trapezoidal vertical cross section.

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、隔壁部２３よりも下側に配置され、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。 The side wall portion 27 of the casing 2 includes an introduction pipe 28 through which dust-containing air AR1 is introduced into the first chamber 21 of the casing 2, and an exhaust pipe through which purified air AR2 is discharged from the second chamber 22 of the casing 2. 52 is connected.
The introduction pipe 28 is arranged below the partition wall 23 and communicates with the first chamber 21 . Further, the introduction pipe 28 is connected to the incinerator on the side opposite to the casing 2. Thereby, the dust-containing air AR1 generated in the incinerator can be introduced into the first chamber 21 of the casing 2 via the introduction pipe 28.

排出管５２は、隔壁部２３よりも上側に配置され、第２室２２に連通している。これにより、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、すなわち、四角錐状をなす。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 is disposed above the partition wall 23 and communicates with the second chamber 22. Thereby, the purified air AR2 in the second chamber 22 can be quickly discharged via the discharge pipe 52.
The bottom portion 24 of the housing 2 has a tapered shape, that is, a square pyramid shape. Thereby, when the foreign matter EM falls as described later, the foreign matter EM can be concentrated and collected at the center of the bottom portion 24.

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 discharge pipe 25 for discharging foreign matter EM is connected to the center of the bottom portion 24 . The foreign matter EM collected at the center of the bottom portion 24 is quickly discharged to the outside via the discharge pipe 25. Thereby, it is possible to prevent foreign matter EM from remaining in the casing 2.
Further, a rotary valve 26 is installed in the discharge pipe 25. By operating the rotary valve 26, the foreign matter EM is forcibly discharged via the discharge pipe 25, and therefore the time required for discharge through the discharge pipe 25 can be shortened.

捕捉部３は、第１室２１と第２室２２との間に配置された複数のフィルタ部３１を有する。なお、フィルタ部３１の配置数は、本実施形態では複数であるが、これに限定されず、例えば、１つであってもよい。
各フィルタ部３１は、鉛直方向に沿った長尺な円筒状や角筒状に形成されている。そして、含塵空気ＡＲ１がフィルタ部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がフィルタ部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 trapping section 3 has a plurality of filter sections 31 arranged between the first chamber 21 and the second chamber 22. In addition, although the number of filter parts 31 arranged is plural in this embodiment, it is not limited to this, and may be one, for example.
Each filter part 31 is formed in the shape of a long cylinder or square tube along the vertical direction. Then, as the dust-containing air AR1 passes through the filter section 31 from the outside toward the inside, foreign matter EM contained in the dust-containing air AR1 is captured by the filter section 31, as shown in FIG. Thereby, the foreign matter EM can be removed from the dust-containing air AR1, and thus purified air AR2 is generated. This kind of operation is called "dust collection operation."

また、筐体２の隔壁部２３には、フィルタ部３１の配置数と同数の貫通孔２３１が形成されている。フィルタ部３１は、貫通孔２３１を挿通して設置されており、上部が隔壁部２３に固定されている。これにより、フィルタ部３１は、隔壁部２３から懸垂状態となって伸ばされて、異物ＥＭを捕捉する面積を十分に確保することができる。
フィルタ部３１の構成としては、特に限定されず、例えば、フィルタ部３１の形状を維持するワイヤ等で構成された芯材と、芯材に支持された不織布とを有する構成とすることができる。 Furthermore, the same number of through holes 231 as the number of filter sections 31 arranged are formed in the partition wall section 23 of the housing 2 . The filter section 31 is installed through the through hole 231 and has an upper portion fixed to the partition wall section 23 . Thereby, the filter section 31 is extended in a suspended state from the partition wall section 23, and a sufficient area for trapping foreign matter EM can be secured.
The structure of the filter section 31 is not particularly limited, and may include, for example, a core material made of a wire or the like that maintains the shape of the filter section 31, and a nonwoven fabric supported by the core material.

図１に示すように、フィルタ部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、フィルタ部３１に目詰まりが生じるおそれがある。そこで、図２に示すように、噴出部４は、フィルタ部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を貯留するタンク４１と、処理用空気ＡＲ３を筐体２内に導入する導入管４２と、タンク４１と導入管４２とを接続する中継管（第２管体）４３と、導入管４２と中継管４３との間に配置された高圧空気噴出部４４とを有する。 As shown in FIG. 1, when the filter section 31 captures the foreign matter EM, the foreign matter EM may be attached as it is. In this case, depending on the degree of adhesion of the foreign matter EM, there is a possibility that the filter portion 31 may become clogged. Therefore, as shown in FIG. 2, the ejection section 4 can eliminate the clogging of the filter section 31. Such an operation is called a "wipe-off operation." The ejection part 4 includes a tank 41 that stores the processing air AR3, an introduction pipe 42 that introduces the processing air AR3 into the housing 2, and a relay pipe (second pipe body) that connects the tank 41 and the introduction pipe 42. ) 43, and a high-pressure air blowout section 44 disposed between the introduction pipe 42 and the relay pipe 43.

タンク４１は、処理用空気ＡＲ３の噴出前に処理用空気ＡＲ３を予め貯留する。タンク４１には、処理用空気ＡＲ３を供給するコンプレッサ（図示せず）が接続されており、処理用空気ＡＲ３は、圧縮空気となってタンク４１内に貯留されている。
一例として、タンク４１は、本実施形態では円筒状をなし、その中心軸Ｏ４１が水平方向に沿った姿勢で支持されている。なお、タンク４１の形状は、円筒状に限定されない。 The tank 41 stores the processing air AR3 in advance before blowing out the processing air AR3. A compressor (not shown) that supplies processing air AR3 is connected to the tank 41, and the processing air AR3 is stored in the tank 41 as compressed air.
As an example, in this embodiment, the tank 41 has a cylindrical shape, and is supported with its center axis O 41 aligned in the horizontal direction. Note that the shape of the tank 41 is not limited to a cylindrical shape.

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には、隔壁部２３の貫通孔２３１を介して、フィルタ部３１に臨むノズル４２１を複数有する。図２に示すように、各ノズル４２１は、処理用空気ＡＲ３を、当該ノズル４２１に対向するフィルタ部３１の内側に向けて噴出することができる。これにより、フィルタ部３１に付着した異物ＥＭを、フィルタ部３１の外側に吹き飛ばして離脱させることができ、よって、フィルタ部３１の目詰まりを解消することができる。
なお、フィルタ部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 introduction pipe 42 is inserted into the second chamber 22 of the housing 2 . The introduction pipe 42 has a plurality of nozzles 421 that face the filter section 31 through the through holes 231 of the partition wall section 23 . As shown in FIG. 2, each nozzle 421 can eject processing air AR3 toward the inside of the filter section 31 facing the nozzle 421. As shown in FIG. Thereby, the foreign matter EM adhering to the filter section 31 can be blown off to the outside of the filter section 31 and removed, thereby making it possible to eliminate clogging of the filter section 31.
Note that the foreign matter EM that has separated from the filter section 31 falls inside the first chamber 21 of the housing 2 and reaches the bottom 24 of the housing 2 . Thereafter, the foreign matter EM is collected at the center of the bottom portion 24 and discharged from the discharge pipe 25.

また、ノズル４２１からの処理用空気ＡＲ３により、フィルタ部３１が変形したり振動したりする。この現象も、フィルタ部３１から異物ＥＭを離脱させる原因となり得る考えられ、処理用空気ＡＲ３の吹き飛ばしと相まって、フィルタ部３１の目詰まり解消を円滑かつ迅速に行うことができる。 Furthermore, the filter section 31 is deformed and vibrates due to the processing air AR3 from the nozzle 421. This phenomenon is also considered to be a cause of detachment of the foreign matter EM from the filter section 31, and together with the blowing off of the processing air AR3, the clogging of the filter section 31 can be cleared smoothly and quickly.

中継管４３は、その一端側がタンク４１に接続され、他端側が導入管４２に接続されている。これにより、中継管４３を介してタンク４１と導入管４２とが連通し、処理用空気ＡＲ３がタンク４１から導入管４２まで流れる。
高圧空気噴出部４４は、導入管４２を介して各フィルタ部３１の内側に高圧の処理用空気ＡＲ３をパルス状に噴出することができるように構成されている。 The relay pipe 43 has one end connected to the tank 41 and the other end connected to the introduction pipe 42. As a result, the tank 41 and the introduction pipe 42 communicate with each other via the relay pipe 43, and the processing air AR3 flows from the tank 41 to the introduction pipe 42.
The high-pressure air blowout section 44 is configured to be able to blow out high-pressure processing air AR3 in a pulsed manner inside each filter section 31 via the introduction pipe 42 .

高圧空気噴出部４４は、処理用空気ＡＲ３を高圧空気供給路４４１に設けられた圧力調整弁４４２を介して圧力を調整した上で、ヘッダパイプ４４３内に貯留することができるように構成されている。そして、高圧空気噴出部４４は、ヘッダパイプ４４３内に貯留された処理用空気ＡＲ３を、導入管４２を介して、各フィルタ部３１の内側にの内側に噴出することができる。 The high-pressure air blowout section 44 is configured to adjust the pressure of the processing air AR3 via a pressure regulating valve 442 provided in the high-pressure air supply path 441, and then store it in the header pipe 443. There is. The high-pressure air blowout section 44 can blow out the processing air AR3 stored in the header pipe 443 into the inside of each filter section 31 via the introduction pipe 42.

また、ヘッダパイプ４４３内には、空気開閉弁４４４が設けられている。空気開閉弁４４４の開閉は、作動部４４５により制御可能に構成されている。作動部４４５は、制御部（図示せず）に電気的に接続されいる。そして、ヘッダパイプ４４３内に貯留された処理用空気ＡＲ３は、前記制御部により作動部４４５が制御されて、空気開閉弁４４４の開閉が設定された開閉状態となるように制御されることにより、各ノズル４２１を介してフィルタ部３１の内側にパルス状に噴出可能とされている。 Furthermore, an air on/off valve 444 is provided inside the header pipe 443 . Opening and closing of the air on-off valve 444 is configured to be controllable by an actuator 445. The actuating section 445 is electrically connected to a control section (not shown). The processing air AR3 stored in the header pipe 443 is controlled by the control unit to control the operating unit 445 so that the air on-off valve 444 is in the set open/close state. The liquid can be ejected in a pulsed manner into the filter section 31 through each nozzle 421 .

また、噴出部４は、圧力検出部（図示せず）によって第１室２１内の圧力と第２室２２内の圧力との差が設定値（閾値）以上となったと検出された場合、フィルタ部３１に異物ＥＭが付着して目詰まりが生じているとみなして、閉状態にある高圧空気噴出部４４（空気開閉弁４４４）を一時的に開状態とする。これにより、各ノズル４２１から処理用空気ＡＲ３をパルス状に噴出することができ、フィルタ部３１の目詰まりが解消される。なお、高圧空気噴出部４４の開閉タイミングは、圧力検出部での検出結果に基づいて制御されるのに限定されず、例えば、時間の経過に基づいて制御されてもよい、すなわち、所定時間経過後に高圧空気噴出部４４を閉状態から一時的に開状態としてもよい。 In addition, when the pressure detection unit (not shown) detects that the difference between the pressure in the first chamber 21 and the pressure in the second chamber 22 is equal to or higher than a set value (threshold value), the ejection unit 4 filters the It is assumed that the part 31 is clogged with foreign matter EM, and the high-pressure air jetting part 44 (air on-off valve 444), which is in the closed state, is temporarily opened. Thereby, the processing air AR3 can be ejected in a pulsed manner from each nozzle 421, and the clogging of the filter section 31 is eliminated. Note that the opening/closing timing of the high-pressure air blowout section 44 is not limited to being controlled based on the detection result of the pressure detection section, and may be controlled based on the passage of time, that is, when a predetermined period of time has elapsed. Afterwards, the high-pressure air blowout section 44 may be temporarily changed from the closed state to the open state.

このように、集塵システム１では、フィルタ部３１に異物ＥＭが付着して、フィルタ部３１に目詰まりが生じた際、フィルタ部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、フィルタ部３１の目詰まりを解消する処理を行うことができ、よって、集塵動作を安定して継続することができる。 In this manner, in the dust collection system 1, when the foreign matter EM adheres to the filter section 31 and the filter section 31 becomes clogged, the filter section 31 is moved from the second chamber 22 side to the first chamber 21 side. It is possible to blow out the processing air AR3 towards. Thereby, the process of eliminating clogging of the filter section 31 can be performed, and therefore, the dust collection operation can be stably continued.

ところで、含塵空気ＡＲ１および浄化空気ＡＲ２中に含まれるＳＯ３がフィルタ部３１付近で酸露点に達するとフィルタ部３１上で結露する場合がある。この結露は、フィルタ部３１の上部で顕著に発現する傾向にあり、フィルタ部３１の劣化の原因となるという不具合があった。
そこで、集塵システム１では、このような不具合を解消可能に構成されている。以下、この構成および作用について説明する。 By the way, when SO 3 contained in the dust-containing air AR1 and the purified air AR2 reaches the acid dew point near the filter section 31, dew condensation may occur on the filter section 31. This dew condensation tends to conspicuously appear on the upper part of the filter section 31, which causes the problem of deterioration of the filter section 31.
Therefore, the dust collection system 1 is configured to be able to eliminate such problems. This configuration and operation will be explained below.

前述したように、集塵システム１は、加熱部６を備えている。図１および図２に示すように、加熱部６は、タンク４１に貯留されている処理用空気ＡＲ３を加熱することができ、特に、浄化空気ＡＲ２の熱を処理用空気ＡＲ３を加熱する熱に交換する熱交換部６１を有する。一般的に、含塵空気ＡＲ１は、例えば１２０℃～７００℃に加熱された状態で、第１室２１内に流入する。そして、含塵空気ＡＲ１から異物ＥＭが除去された浄化空気ＡＲ２も、温度がほぼそのまま維持された状態となっている。熱交換部６１は、この浄化空気ＡＲ２の熱を利用することができる。 As mentioned above, the dust collection system 1 includes the heating section 6. As shown in FIGS. 1 and 2, the heating unit 6 can heat the processing air AR3 stored in the tank 41, and in particular converts the heat of the purified air AR2 into heat for heating the processing air AR3. It has a heat exchange section 61 for exchanging heat. Generally, the dust-containing air AR1 flows into the first chamber 21 while being heated to, for example, 120°C to 700°C. The temperature of the purified air AR2 from which the foreign matter EM has been removed from the dust-containing air AR1 is also maintained at almost the same temperature. The heat exchange section 61 can utilize the heat of this purified air AR2.

熱交換部６１は、集塵システム１に搭載される熱交換装置であり、本実施形態では、内側ケーシング６２と、内側ケーシング６２の外側に配置された外側ケーシング（ケーシング）６３と、外側ケーシング６３内と排出管５２内とを接続する第１接続管（第１管体）６４と、外側ケーシング６３の外側に配置された水蒸気用タンク（水用タンク）６５と、内側ケーシング６２内と水蒸気用タンク６５内とを接続する第２接続管（接続管）６６と、第２接続管６６の途中に設置されたバルブ６７と、内側ケーシング６２内に収納された蓄熱材６８とを有する。 The heat exchange unit 61 is a heat exchange device installed in the dust collection system 1, and in this embodiment, includes an inner casing 62, an outer casing (casing) 63 disposed outside the inner casing 62, and an outer casing 63. A first connecting pipe (first pipe body) 64 that connects the inside of the inner casing 62 and the inside of the discharge pipe 52, a water vapor tank (water tank) 65 arranged outside the outer casing 63, and a first connecting pipe (first pipe body) 64 that connects the inside of the inner casing 62 with the inside of the discharge pipe 52; It has a second connecting pipe (connecting pipe) 66 that connects the inside of the tank 65, a valve 67 installed in the middle of the second connecting pipe 66, and a heat storage material 68 housed in the inner casing 62.

蓄熱材６８は、蓄熱時に、蓄熱媒体（ＣａＯＨ２）を加熱して蓄熱生成物（ＣａＯ）と生成気体（水分：Ｈ２Ｏ）に分離し、放熱時には、蓄熱生成物(ＣａＯ)と反応気体(Ｈ２Ｏ)を反応して蓄熱媒体（ＣａＯＨ２）を生成し、生成気体と反応気体として水を用いる材料である。このような蓄熱材６８は、例えば調達が容易である。 The heat storage material 68 heats the heat storage medium (CaOH 2 ) during heat storage and separates it into a heat storage product (CaO) and a generated gas (moisture: H 2 O), and during heat dissipation, it separates the heat storage product (CaO) and the reaction gas. It is a material that reacts (H 2 O) to produce a heat storage medium (CaOH 2 ) and uses water as the produced gas and the reaction gas. Such a heat storage material 68 is easy to procure, for example.

内側ケーシング６２は、タンク４１と同様に、円筒状をなし、タンク４１と同心的に配置されている。そして、タンク４１と内側ケーシング６２との間で蓄熱材６８を収納する収納空間６２１が画成される。これにより、蓄熱材６８がタンク４１の外側に接して配置される。なお、収納空間６２１には、タンク４１内の処理用空気ＡＲ３を加熱するのに十分な量の蓄熱材６８が充填されている。また、内側ケーシング６２には、収納空間６２１内の圧力を調整する調圧用バルブが設けられていてもよい。 Like the tank 41, the inner casing 62 has a cylindrical shape and is arranged concentrically with the tank 41. A storage space 621 for storing the heat storage material 68 is defined between the tank 41 and the inner casing 62. Thereby, the heat storage material 68 is placed in contact with the outside of the tank 41. Note that the storage space 621 is filled with a sufficient amount of heat storage material 68 to heat the processing air AR3 in the tank 41. Further, the inner casing 62 may be provided with a pressure regulating valve that regulates the pressure within the storage space 621.

外側ケーシング６３も円筒状をなし、内側ケーシング６２と同心的に配置されている。そして、内側ケーシング６２と外側ケーシング６３との間で浄化空気ＡＲ２が通過する流路６３１が構成される。流路６３１は、第１接続管６４に連通している。これにより、排出管５２からの浄化空気ＡＲ２が、第１接続管６４で分岐されて、流路６３１に流入することができる。 The outer casing 63 also has a cylindrical shape and is arranged concentrically with the inner casing 62. A flow path 631 through which the purified air AR2 passes is formed between the inner casing 62 and the outer casing 63. The flow path 631 communicates with the first connecting pipe 64 . Thereby, the purified air AR2 from the discharge pipe 52 can be branched at the first connecting pipe 64 and can flow into the flow path 631.

また、流路６３１は、第１接続管６４と反対側で、浄化空気ＡＲ２を排出する排出口６３２を有する。これにより、浄化空気ＡＲ２は、流路６３１内では、上流側の第１接続管６４側から下流側の排出口６３２側まで円滑に通過することができ、その際、内側ケーシング６２の外側に接することもできる。 Further, the flow path 631 has an outlet 632 on the opposite side from the first connecting pipe 64 for discharging the purified air AR2. As a result, the purified air AR2 can smoothly pass through the flow path 631 from the first connecting pipe 64 side on the upstream side to the discharge port 632 side on the downstream side, and at that time, it comes into contact with the outside of the inner casing 62. You can also do that.

また、排出口６３２は、排出管５２の第１接続管６４が分岐している部分よりも下流側に接続されている。これにより、排出口６３２が排出管５２と連通することとなり、排出口６３２を通過した浄化空気ＡＲ２は、排出管５２に戻ることができる。
なお、排出管５２の下流側には、触媒塔や活性炭塔（図示せず）が配置される場合がある。これにより、排出管５２を通過してきた浄化空気ＡＲ２に対して、物理吸着以外の化学浄化を行うことができる。 Further, the discharge port 632 is connected to the downstream side of the part of the discharge pipe 52 where the first connecting pipe 64 branches. As a result, the discharge port 632 communicates with the discharge pipe 52, and the purified air AR2 that has passed through the discharge port 632 can return to the discharge pipe 52.
Note that a catalyst tower or an activated carbon tower (not shown) may be arranged downstream of the discharge pipe 52. Thereby, chemical purification other than physical adsorption can be performed on the purified air AR2 that has passed through the exhaust pipe 52.

また、前述したように、タンク４１と、内側ケーシング６２と、外側ケーシング６３とは、同心的に配置されている。これにより、蓄熱材６８を介した熱の行き来が、できる限り無駄なく迅速に行われる。すなわち、浄化空気ＡＲ２が内側ケーシング６２の全周にわたって接することができ、よって、浄化空気ＡＲ２の熱を内側ケーシング６２の内側の蓄熱材６８に過不足なく迅速に伝えることができる。また、蓄熱材６８が熱を発した際には、その熱をタンク４１の全周にわたって処理用空気ＡＲ３に過不足なく迅速に伝えることができる。 Further, as described above, the tank 41, the inner casing 62, and the outer casing 63 are arranged concentrically. Thereby, heat is transferred quickly and without waste through the heat storage material 68. That is, the purified air AR2 can be in contact with the entire circumference of the inner casing 62, and therefore the heat of the purified air AR2 can be quickly transferred to the heat storage material 68 inside the inner casing 62 in just the right amount. Further, when the heat storage material 68 generates heat, the heat can be quickly transferred to the processing air AR3 over the entire circumference of the tank 41.

タンク４１、内側ケーシング６２、外側ケーシング６３の構成材料としては、特に限定されず、例えば、アルミニウム等のような熱伝導率（熱伝導性）が比較的高い金属材料を用いるのが好ましい。
また、水蒸気用タンク６５は、第２接続管６６を介して、内側ケーシング６２内、すなわち、収納空間６２１と連通している。そして、水蒸気用タンク６５と内側ケーシング６２との間が密閉空間になっている。これにより、前述した生成気体および反応気体としての水蒸気は、水蒸気用タンク６５内と収納空間６２１内との間を行き来することができる。そして、水蒸気用タンク６５内には、蓄熱材６８から発生した水蒸気（生成気体）が収納空間６２１から排出された際、当該水蒸気を一時的に液体の状態で貯留することができる。また、収納空間６２１内には、水蒸気用タンク６５内に貯留された液体を水蒸気（反応気体）として供給することができる。 The constituent materials of the tank 41, the inner casing 62, and the outer casing 63 are not particularly limited, and it is preferable to use a metal material with relatively high thermal conductivity, such as aluminum, for example.
Further, the water vapor tank 65 communicates with the inside of the inner casing 62, that is, with the storage space 621 via a second connecting pipe 66. The space between the water vapor tank 65 and the inner casing 62 is a sealed space. Thereby, the generated gas and the water vapor as the reaction gas described above can go back and forth between the inside of the water vapor tank 65 and the inside of the storage space 621. In the water vapor tank 65, when the water vapor (generated gas) generated from the heat storage material 68 is discharged from the storage space 621, the water vapor can be temporarily stored in a liquid state. Further, the liquid stored in the steam tank 65 can be supplied as steam (reactive gas) into the storage space 621.

第２接続管６６の途中には、バルブ６７が設置されている。バルブ６７は、水蒸気の往来の許可と、往来の停止とを切り換える。バルブ６７は、作動部４４５と同様に、制御部（図示せず）に電気的に接続されており、当該制御部により制御される。
また、第２接続管６６には、その途中から分岐した分岐管７１を介して、真空ポンプ７２が接続されている。 A valve 67 is installed in the middle of the second connecting pipe 66. The valve 67 switches between allowing the passage of water vapor and stopping the passage. Like the actuating section 445, the valve 67 is electrically connected to a control section (not shown) and is controlled by the control section.
Further, a vacuum pump 72 is connected to the second connecting pipe 66 via a branch pipe 71 branched from the middle thereof.

また、水蒸気用タンク６５の外側は、第３接続管６９を介して、排出管５２と接続されている。第３接続管６９の途中には、バブル７０が設置されている。熱交換部６１における放熱時には、水蒸気用タンク６５を加温する必要がある。そのため、バルブ７０を開状態とすることにより、排出管５２からの浄化空気ＡＲ２により、水蒸気用タンク６５を加温することができる。一方、熱交換部６１における蓄熱時には、バルブ７０を閉状態とする。これにより、水蒸気用タンク６５内は、大気と同じ温度となり、凝縮されて、冷却される。なお、水蒸気用タンク６５内の冷却には、例えば、炉体に用いる冷却水、含塵空気ＡＲ１を冷却する冷却水等を用いてもよい。 Further, the outside of the water vapor tank 65 is connected to the discharge pipe 52 via a third connecting pipe 69. A bubble 70 is installed in the middle of the third connecting pipe 69. When dissipating heat in the heat exchange section 61, it is necessary to heat the water vapor tank 65. Therefore, by opening the valve 70, the water vapor tank 65 can be heated by the purified air AR2 from the discharge pipe 52. On the other hand, when heat is stored in the heat exchange section 61, the valve 70 is closed. As a result, the inside of the steam tank 65 has the same temperature as the atmosphere, is condensed, and is cooled. Note that cooling water used for the furnace body, cooling water for cooling the dust-containing air AR1, or the like may be used to cool the inside of the water vapor tank 65, for example.

次に、熱交換部６１における蓄熱のメカニズムについて、図１を参照しつつ説明する。
バルブ６７が開状態となっており、この状態で真空ポンプ７２を作動させることにより、水蒸気用タンク６５、第２接続管６６および内側ケーシング６２（収納空間６２１）内は、真空状態となる。そして、流路６３１を通過する浄化空気ＡＲ２により、蓄熱材６８が加熱される。これにより、内側ケーシング６２内の圧力が上昇し、蓄熱材６８は、蓄熱生成物と生成気体（水蒸気）とに分離する。蓄熱生成物は、収納空間６２１に残る。また、前述したようにバルブ６７が開状態となっていることにより、生成気体は、第２接続管６６を介して、水蒸気用タンク６５内に流入する。そして、蓄熱材６８の反応が進行していき、所定量の蓄熱生成物により熱を蓄熱することができる。その後、バルブ６７を閉状態とするのが好ましい。 Next, the mechanism of heat storage in the heat exchange section 61 will be explained with reference to FIG. 1.
The valve 67 is in an open state, and by operating the vacuum pump 72 in this state, the water vapor tank 65, the second connecting pipe 66, and the inside of the inner casing 62 (storage space 621) are brought into a vacuum state. Then, the heat storage material 68 is heated by the purified air AR2 passing through the flow path 631. As a result, the pressure within the inner casing 62 increases, and the heat storage material 68 is separated into a heat storage product and a generated gas (steam). The heat storage product remains in the storage space 621. Further, as described above, since the valve 67 is in the open state, the generated gas flows into the water vapor tank 65 via the second connecting pipe 66. Then, the reaction of the heat storage material 68 progresses, and heat can be stored by a predetermined amount of heat storage product. After that, it is preferable to close the valve 67.

また、生成気体は、水蒸気であり、そのほとんどが水蒸気用タンク６５内に流入することとなる。そして、前述したように水蒸気用タンク６５内を冷却することより、当該水蒸気用タンク６５内の水蒸気は、液体となって、水蒸気用タンク６５内に貯留される。 Further, the generated gas is water vapor, and most of it flows into the water vapor tank 65. By cooling the inside of the water vapor tank 65 as described above, the water vapor in the water vapor tank 65 becomes liquid and is stored in the water vapor tank 65.

次に、熱交換部６１における放熱のメカニズムについて、図２を参照しつつ説明する。
バルブ６７を再度開状態とする。また、前述したように排出管５２からの浄化空気ＡＲ２により水蒸気用タンク６５が加温されることにより、水蒸気用タンク６５内の圧力が上昇する。これにより、水蒸気用タンク６５内の液体が気化して反応気体として収納空間６２１に供給される。反応気体は、水蒸気であり、収納空間６２１内の蓄熱生成物（例えば前述した酸化カルシウム）と接触して、蓄熱生成物との間で発熱反応が生じる。これにより、タンク４１内に向かって熱が放出される。 Next, the mechanism of heat radiation in the heat exchange section 61 will be explained with reference to FIG. 2.
The valve 67 is opened again. Further, as described above, the water vapor tank 65 is heated by the purified air AR2 from the discharge pipe 52, so that the pressure inside the water vapor tank 65 increases. As a result, the liquid in the water vapor tank 65 is vaporized and supplied to the storage space 621 as a reaction gas. The reaction gas is water vapor, and when it comes into contact with the heat storage product (for example, the aforementioned calcium oxide) in the storage space 621, an exothermic reaction occurs with the heat storage product. As a result, heat is released into the tank 41.

タンク４１内の処理用空気ＡＲ３は、タンク４１内に向かって放出された熱によって加熱される。この処理用空気ＡＲ３は、前記のようにフィルタ部３１に付着した異物ＥＭの吹き飛ばしに供される。また、処理用空気ＡＲ３は、蓄熱材６８により加熱されてるため、フィルタ部３１に当たると、当該フィルタ部３１を加熱（加温）することができる。これにより、フィルタ部３１上でＳＯ３が結露するのが防止される。その結果、フィルタ部３１の劣化が防止され、フィルタ部３１を長期にわたって安定して使用することができる。 The processing air AR3 in the tank 41 is heated by the heat released into the tank 41. This processing air AR3 is used to blow off foreign matter EM attached to the filter section 31 as described above. Further, since the processing air AR3 is heated by the heat storage material 68, when it hits the filter section 31, it can heat (warm up) the filter section 31. This prevents SO 3 from condensing on the filter section 31. As a result, deterioration of the filter section 31 is prevented, and the filter section 31 can be used stably for a long period of time.

以上のように、集塵システム１は、蓄熱材６８を有する熱交換部６１により、浄化空気ＡＲ２の熱を利用して、処理用空気ＡＲ３を加熱することができる。これにより、集塵システム１は、処理用空気ＡＲ３の加熱に電力を要さず、省エネルギ性に優れた装置となっている。
また、処理用空気ＡＲ３の加熱に電力を要さない構成は、電力を要する構成に比べて、構造を簡単にすることができ、集塵システム１の小型化にも寄与する。 As described above, the dust collection system 1 can heat the processing air AR3 using the heat of the purified air AR2 by the heat exchange section 61 having the heat storage material 68. As a result, the dust collection system 1 does not require electric power to heat the processing air AR3, making it an excellent energy-saving device.
Further, a configuration that does not require electric power to heat the processing air AR3 can have a simpler structure than a configuration that requires electric power, and contributes to miniaturization of the dust collection system 1.

以上、本発明の集塵システムおよび熱交換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、集塵システムおよび熱交換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。
なお、集塵システム１は、図示の構成では集塵動作と払落し動作とをそれぞれタイミングをずらして行っているが、これに限定されず、集塵動作を行いつつ、払落し動作を行うこともできる。 Although the dust collection system and heat exchange device of the present invention have been described above with reference to the illustrated embodiments, the present invention is not limited thereto, and each part constituting the dust collection system and heat exchange device may be It can be replaced with any configuration that can perform the function. Moreover, arbitrary components may be added.
In the illustrated configuration, the dust collection system 1 performs the dust collection operation and the dust removal operation at different timings, but the present invention is not limited to this, and the dust collection operation may be performed while the dust collection operation is performed. You can also do it.

また、集塵システム１が複数ある場合、これらの集塵システム１が１つの蒸気用タンク６５を兼用する、すなわち、共用することもできる。
また、蓄熱材は、タンクの外側に設けられるのに限定されず、例えば、タンクから離間した状態で配置されてもよい。 Moreover, when there are multiple dust collection systems 1, these dust collection systems 1 can also use one steam tank 65, that is, they can also be used in common.
Further, the heat storage material is not limited to being provided outside the tank, and may be placed apart from the tank, for example.

１ 集塵システム
２ 筐体
２１ 第１室
２２ 第２室
２３ 隔壁部
２３１ 貫通孔
２４ 底部
２５ 排出管
２６ ロータリーバルブ
２７ 側壁部
２８ 導入管
３ 捕捉部
３１ フィルタ部
３２ 排出管
４ 噴出部
４１ タンク
４２ 導入管
４２１ ノズル
４３ 中継管（第２管体）
４４ 高圧空気噴出部
４４１ 高圧空気供給路
４４２ 圧力調整弁
４４３ ヘッダパイプ
４４４ 空気開閉弁
４４５ 作動部
５ 吸引部
５２ 排出管
６ 加熱部
６１ 熱交換部
６２ 内側ケーシング
６２１ 収納空間
６３ 外側ケーシング（ケーシング）
６３１ 流路
６３２ 排出口
６４ 第１接続管（第１管体）
６５ 水蒸気用タンク（水用タンク）
６６ 第２接続管（接続管）
６７ バルブ
６８ 蓄熱材
６９ 第３接続管
７０ バルブ
７１ 分岐管
７２ 真空ポンプ
ＡＲ１ 含塵空気
ＡＲ２ 浄化空気
ＡＲ３ 処理用空気
ＥＭ 異物
Ｏ２ 中心軸
Ｏ４１ 中心軸

1 Dust collection system 2 Housing 21 First chamber 22 Second chamber 23 Partition wall part 231 Through hole 24 Bottom part 25 Discharge pipe 26 Rotary valve 27 Side wall part 28 Introductory pipe 3 Capture part 31 Filter part 32 Discharge pipe 4 Spout part 41 Tank 42 Introductory pipe 421 Nozzle 43 Relay pipe (second pipe body)
44 High pressure air blowout part 441 High pressure air supply path 442 Pressure adjustment valve 443 Header pipe 444 Air on/off valve 445 Actuation part 5 Suction part 52 Discharge pipe 6 Heating part 61 Heat exchange part 62 Inner casing 621 Storage space 63 Outer casing (casing)
631 Flow path 632 Discharge port 64 First connection pipe (first pipe body)
65 Water vapor tank (water tank)
66 Second connecting pipe (connecting pipe)
67 Valve 68 Heat storage material 69 Third connecting pipe 70 Valve 71 Branch pipe 72 Vacuum pump AR1 Dust-containing air AR2 Purified air AR3 Processing air EM Foreign matter O 2 central axis O 41 central axis

Claims (7)

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フィルタ部と、
前記フィルタ部に対して空気を噴出する噴出部と、
前記空気を加熱する加熱部とを備え、
前記加熱部は、前記浄化空気と前記空気との熱交換を行う熱交換部を有し、
前記熱交換部は、蓄熱材と、前記空気を貯留するタンクと、を備え、前記タンクの外側に前記蓄熱材が接するように配置される集塵システム。 a casing divided into a first chamber through which dust-containing air passes, and a second chamber through which purified air through which the dust is removed from the dust-containing air passes;
a filter section that is disposed between the first chamber and the second chamber and removes the dust from the dust-containing air;
a jetting section that jets air toward the filter section;
and a heating section that heats the air,
The heating section has a heat exchange section that exchanges heat between the purified air and the air,
The heat exchange unit includes a heat storage material and a tank for storing the air, and the dust collection system is arranged such that the heat storage material is in contact with the outside of the tank. 前記筐体には、前記第２室に連通し、前記浄化空気が排出される排出管が接続されており、
前記熱交換部は、前記タンクとの間で前記蓄熱材を収納する内側ケーシングと、前記浄化空気が前記内側ケーシングの外側に接しつつ通過する流路を構成する外側ケーシングと、前記外側ケーシング内と前記排出管内とを接続する接続管とを有する請求項１に記載の集塵システム。 An exhaust pipe that communicates with the second chamber and discharges the purified air is connected to the housing,
The heat exchange section includes an inner casing that accommodates the heat storage material between the tank and the outer casing, an outer casing that forms a flow path through which the purified air passes while contacting the outside of the inner casing, and an inside of the outer casing. The dust collection system according to claim 1 , further comprising a connecting pipe that connects the inside of the discharge pipe. 前記蓄熱材は、蓄熱時に蓄熱媒体を加熱して蓄熱生成物と水に分離し、放熱時には蓄熱生成物と水分を反応させて蓄熱媒体を生成する請求項２に記載の集塵システム。 The dust collection system according to claim 2 , wherein the heat storage material heats the heat storage medium during heat storage to separate it into a heat storage product and water, and generates the heat storage medium by reacting the heat storage product and water during heat release. 前記熱交換部は、前記内側ケーシングから前記水を受け入れるとともに、前記内側ケーシングに対して前記水を供給する請求項３に記載の集塵システム。 The dust collection system according to claim 3 , wherein the heat exchange section receives the water from the inner casing and supplies the water to the inner casing. 前記タンクと、前記内側ケーシングと、前記外側ケーシングとは、同心的に配置されている請求項２～４のいずれか１項に記載の集塵システム。 The dust collection system according to any one of claims 2 to 4, wherein the tank, the inner casing, and the outer casing are arranged concentrically. 前記水を貯留する水用タンクと、前記水用タンク内と前記内側ケーシング内とを接続する接続管と、を備え、前記水用タンクと前記内側ケーシングとの間が密閉空間になっている請求項３または４に記載の集塵システム。 A claim comprising: a water tank for storing the water; and a connecting pipe connecting the inside of the water tank and the inside of the inner casing, and a space between the water tank and the inner casing is a sealed space. The dust collection system according to item 3 or 4 . 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フィルタ部と、
前記フィルタ部に対して空気を噴出する噴出部と、を備える集塵システムに搭載される熱交換装置であって、
前記空気を貯留するタンクと、
内側ケーシングと外側ケーシングとの間で定まり、前記浄化空気が通過する流路と、
前記タンクに接続され、前記空気を前記筐体に供給する管体と、
前記内側ケーシングと前記タンクとの間に蓄熱材が収容される収納空間と、
を備え、前記タンクに前記収納空間が接するように配置され、前記浄化空気と前記空気との熱交換を行う熱交換装置。 a casing divided into a first chamber through which dust-containing air passes, and a second chamber through which purified air through which the dust is removed from the dust-containing air passes;
a filter section that is disposed between the first chamber and the second chamber and removes the dust from the dust-containing air;
A heat exchange device installed in a dust collection system including a blowout section that blows air out to the filter section,
a tank for storing the air;
a flow path defined between an inner casing and an outer casing, through which the purified air passes;
a pipe connected to the tank and supplying the air to the housing;
a storage space in which a heat storage material is accommodated between the inner casing and the tank;
A heat exchange device, which is arranged so that the storage space is in contact with the tank, and performs heat exchange between the purified air and the air.
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