JPS6261612A - 回転式集塵装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明はサブミクロンオーダーの非常に綱かい微粒子を
捕集する集塵装置に関し、更に詳しくは、気体の粘性を
利用して微粒子の捕集を行なう回転体を有する回転式集
塵装置に関する。

［従来の技術］ 従来、気体中に浮遊する微細な塵を捕集する手段として
、気体とともに送られてくる捕集すべき塵を多数の小孔
を有する高速回転体に衝突させて弾き飛ばし、この飛ば
された塵を集める装置がある。このような装置としては
、例えば、特公昭５６−１７１３３号に開示された回転
式集ｌｌＩ装置がある。この回転式集塵装置は、多数の
小孔を有する筒状部材と、該筒状部材の下端を閉ざす回
転体底板とを有し、軸線の周りに回転する回転体と、該
回転体を回転可能に収容し支持するハウジングとで構成
されている。この回転式集塵装置では、浮遊微粒子を含
む気体を気体導入口を経て回転体とハウジングとの間の
空間に導入し、その空間より筒状部材の小孔より外筒状
部材の内部に導く。

このとき気体に含まれている浮遊微粒子の大部分は該回
転体に衝突しで弾き飛ばされ、該筒状部材の内側に入ら
ず、もとの空間に残存し、ハウジング内壁面等に衝突す
ることで運動エネルギーを失い、ハウジングの底部に落
下する。つまり浮遊微粒子は捕集される。そして、筒状
部材の小孔を通った大部分の浮遊微粒子が除去された気
体は、回転体内より気体排出口を経て回転式集ａ＠ｍ外
へ排出される。

［発明が解決しようとする問題点］ ところで、上述した回転式集塵装置に於いては、（１）
回転体内に堆積した塵の処理の問題、（２）さらに塵の
捕集効率が高いものが求められている。

という改良すべき問題点がある。前溝（１）の問題点は
、回転体の小孔を通過する気体と共に一部の比較的粒径
の小さい微粒子が回転体内へ流入し、その微粒子の一部
は回転体の端壁上に堆積することである。この堆積した
微粒子により回転体のバランスが不均一となる。（２）
については常に求められている問題である。

そこで本発明は、回転体内に堆積した塵の処理が解決さ
れ、且つ、捕集効率が高められた回転式集塵＠置を提供
することを目的とする。

［＠照点を解決するための手段］ 本考案の回転式集１装置は、多数の小孔を有し軸檜に沿
って実質的に上下方向に延在する外側筒状部材と、該外
側筒状部材と一体的に回転する袖状部材と、該外側筒状
部材の内部に同心的に且つ相対回転可能に配設され、多
数の小孔を有し軸線に沿って実質的に上下方向に延在す
る内側筒状部材とを有し、前記軸線の周りに回転する回
転体と、前記回転体を収容し前記回転体を回転可能に支
持するとともに、前記回転体の前記外側筒状部材の外周
面側に形成された第１集塵室と、咳第１集塵室と連通し
、捕集すべき塵を含む気体を導入する気体導入部と、前
記回転体の内ｍ＊状部材の上端開口を介して外部と連通
し、塵が除去された気体を排出する気体排出部と、前記
回転体の咳外１１筒状部材および外内側筒状部材の間の
下端開口の下方に設けられた第２集ｍ室と、を有するハ
ウジングと、を具備することを特徴とする。

本発明のＵｔ式集ｍａｗは、回転体とハウジングを具備
する。

回転体は、多数の小孔を有し輪線に沿って実質的に上下
方向に延在する外側筒状部材と、該外側筒状部材と一体
的に回転する軸状部材と、該外側筒状部材の内部に同心
的に且つ相対回転可能に配設され、多数の小孔を何し輪
線に沿って実質的に上下方向に延在する内側筒状部材と
を有し、前記軸線の周りに回転する部材である。この外
ｌ筒状部材は、多数の小孔を有し、その軸線の周りに回
転し、捕集すべき塵を含む気体をその外周面に受け、こ
の小孔より気体を内側に通し小さな廖を弾き飛ばして外
側にとどめる部材である。この外側筒状部材の形状は、
望ましくは円筒、鼓型、円錐等の回転体で、安定した速
度で回転できるよう構成される。そして、小孔の大きさ
は、その形状が円形、多角形により異なるが、必ずしも
捕集しようとする塵の大きさより小さくなくてもよい。

即ち、回転することで、小孔の大きさは停止時より見か
け上小さくなる。できればこの小孔は外周面側より内周
面の方が大きいと、この小孔を通過した気体は乱流効果
が大きくなり、侵述する内ＩＱ１筒状部材でより効率よ
く腹が弾き飛ばされる。通常この小孔はプレス加工で形
成されたり、所定メツシュの金網を利用する。

そして、内側筒状部材は、この外側筒状部材と機能、構
造ともほぼ同様のものであるが、この内ｌＩＩｗ４状部
材は心部材も回転しなくてもよい事である。例えば、こ
の内側筒状部材は後で述べるハウジングに固定されて停
止していてもよく、又は、外側筒状部材の回転力を歯車
を介して入力し外側筒状部材と反対方向に回転してもよ
い。大切な事は、この外側筒状部材と内側筒状部材の相
対速度が大きい程、塵の捕集効率がよいと言うことであ
る。

この外側筒状部材をもつ回転体は、とり込む気体の状態
く粘性、塵の含有程度等）に応じた速度で滑らかに回転
される部材である。

軸状部材はこの外側筒状部材と共に回転する部材である
。この回転は、電動機等の駆動源により回転されるのが
望ましいが、捕集すべき気体の流口を設けて、この気体
の流れを利用して回転されてもよい。

ハウジングは前記回転体を収容し、前記回転体を回転可
能に支持するとともに、前記回転体の前記外側筒状部材
の外周面側に形成された第１東屋室と、該第１東ｍ’ｉ
と連通し捕集すべき塵を含む気体を導入する気体導入部
と、前記回転体の内側筒状部材の上端開口を介して外部
と連通し、廖が排除された気体を排出する気体排出部と
、前記回転体の外１１笥状部材の内周面側の＃ｉ開口の
下方に設けられた第２集塵至とを有する装置である。

この第１集塵室は、回転体の外側筒状部材の外周面側に
形成、配置され、回転体が回転した時、この外周面に衝
突し弾き飛ばされ下降した微粒子を収集する空間である
。この第１集廖室の構造、形状等は下降した微粒子が再
び舞い上がらないように収集する機能を有すれば、その
構造、形状、大きさ等は問わない。望ましくは、この第
１集塵室がハウジングから分離して取り出させる構造で
あるとよい。又は、この第１集塵室は、捕集された微粒
子を排出する排出口及びこの排出口と対になる蓋が設け
られるとよい。そして、この排出口、塁の構造、形状、
設置場所、数等は目的により種々選択できる。又、この
第２集力室は、外１ｌＩｌ圀状部材の内周側と内側筒状
部材の外周側に設けられ、外側筒状部材の小孔を通過し
た気体が慣性力で回転しつつ、内ｍ筒状部材の外周側に
衝突し落下した粒子を収集する空間である。この第２集
ｔＩ！室も第１集塵室と同様の考え方で構成できる。

望ましくは、内側筒状部材の下端開口の下方に設けられ
、この内ｌ１ｌｌｌＢ状部材の小孔を通り抜は落下した
粒子を収集する第３集塵室を設けると、本発明の機能が
更に向上する。この第３集塵室も、前述した第１、第２
集ｎ室と同様の考え方で構成できる。

気体導入部は、捕集すべき塵を含む気体をこの外側筒状
部材の外周面へ滑らかに流体抵抗を発生することなく導
く通路に設けられた装置である。

又、気体排出部は、内ｇＩ４筒状部材の内周面に導かれ
、塵が除去された気体を本発明装置から排出する装置で
ある。

更に本発明装置の機能をより向上するには、次に述べる
シールを設ける事が望ましい。即ら、このシールは、こ
の気体導入部から流入した微粒子を含む気体が、筒状部
材の小孔を通ることなく回転体内や気体排出部へ流入す
ることを防止するシールである。つまり、ハウジングと
回転体の底板間にシールを設置するとよい。このシール
は、気体導入部から流入した気体が外側筒状部材の小孔
を通ることなく回転体内や気体排出部へ流入することを
防止できるとよい。このシールとしては、例えば、接触
によりシールするメカニカルシール等が利用できるが、
むしろ非接触式のラビリンスパツキンを用いる方式が望
ましいと思われる。

［作用］ ハウジングは、回転体を収容しかつ回転可能に保持する
。このハウジングに設けられた気体導入部からは捕集す
べき塵を含む気体がハウジング内に導かれる。例えば、
この回転体が電動機により回転されている時は、導かれ
ｌここの気体シよ回転体の外側筒状部材の外周面に当る
。従って、この膚もこの外周面に当り弾き飛ばされる。

この塵は弾き飛ばされた後、その運動エネルギーが消費
されると重力により第１集塵室に落下する。一方、一部
の廖を含む気体は外側筒状部材に設けられた多数の小孔
を通って内ｇｓ！！ｉ′ｌ状部材の外周面に入る。

この気体は慣性力とその粘性に応じて、外側筒状部材と
同じ方向に移動している。従って、この気体は内側筒状
部材の相対的に移動している事になり、この相対的な移
動により、第１集塵室に落下せずに残った塵のほとんど
は、前述した外側筒状部材で起る現象と同様に、第２集
塵室に落下する。

そしてこの大部分の塵が除去された清浄な気体は、内側
筒状部材の多数の小孔を通過した後、それでも残った塵
の一部をこの内側筒状部材の内周面側に落下させ、ハウ
ジングに設けられる気体排出口を経て大気中又は本発明
装置と接続されるＩｆｆに放出される。

［実施例］ 以下、本発明の回転式集ＩＩ＋装置を具体的な実施例に
基づいて詳しく説明する。この回転式ＩＪｌ屋装置は、
第１図の回転体の回転中心を通る平面で切断した断面図
で示すように、回転体１０と、ハウジング２０とで構成
する。

この回転体１０は、内側筒状部材１３と、外側筒状部材
１５と、軸状部材１７とで主として構成する。内側筒状
部材１３は、盆状の下部取付金具１３１と、鍔１３３Ｗ
をもつリング状の上部取付金具１３３とにより円筒状に
固定された網目が３２メツシユのステンレス製金網１３
５で構成されている。そして、この上部取付金具１３３
の鍔１３３Ｗで後述するハウジングの上蓋２３３に固定
されている。

この内側筒状部材１３を収納する外側筒状部材１５は、
第２図の斜視図で示すように、後で述べる軸状部材１７
の駆動軸１７１に固定されるブラケット１５３Ｂに４本
の支持材１５３Ｌで固定されるリング１５３と、このリ
ング１５３と同形状のリング１５５と、このそれぞれの
リングを同心的に保持する　　　　−４本初の接続ｖＪ
１５７と、これらリング、接続材で形成された円筒状の
外部に貼り付けられた網目が３２メツシユのステンレス
製金網１５９とで構成されている。

軸状部材１７は、前述した駆動軸１７１にカップリング
１７３を介して回転力を出力し、回転速度が容易に変更
できる直流モータ１７５により主として構成されている
。

ハウジング２０は、気体導入部２１、気体排出部２３、
集塵部２５を主として構成されている。

気体導入部２１は両側に鍔２１３．２１４をもつ円筒２
１１と、この円筒２１１の側面に開けられた穴に挿入さ
れる円１８１２１５と、この円筒２１５の他端に設けら
れ、図示はしない排出ポンプの吐出口と接続される７ラ
ンジ２１７と、この円筒２１５から導入された気体を均
一に前述した金網１５９に当るように分散させる分散板
２１つとで構成されている。

気体排出部２３は、この鍔２１３に当接し、中心部に通
気孔２３１をもつ上蓋２３３と、この通気孔２３１から
の気体を導く円い缶状部材２３５と、この缶状部材２３
５の側面に開けられた穴から気体を放出する放出口２３
９に導く案内部材２３７とで構成されている。

集塵部２５はこの鍔２１４に当接し前述した各集塵室を
保持する椀状の基台２５１と、この基台２５１の周縁部
で構成される第１集塵室２５２、この基台２５１の中心
部で構成される第２集ａ室２５４を分離する同局の分離
壁２５３と、この気体の底部で前述した駆動軸１５１を
支えるころがり軸受２５５と、この第２集塵ｖ２５４の
塵をこのころがり軸受２５５側に移動しないように保護
するダストシール２５７とで構成されている。又、この
分離！！２５３と回転体１ｏの間は第３図の拡大図で示
すようにラピアンスパッキン２６０が設けられている。

このように構成されている第１実施例に於いて、本発明
装置の起動スイッチが投入されると、モータ１７５が回
転をはじめ、設定された所定の回転速度２５００ｒｐｍ
＋、：達すると排気ポンプが起動され、捕集すべき塵を
含む気体が気体導入部２１から本発明装置にとり込まれ
る。この気体は分離！ｌＩ！２５３と回転体の間隙が小
さいため金網１５９を通過しようとする。この時この気
体中に含まれる微粒子はまず金１３１５９により弾き落
とされ第１集趨室２５２に堆積する。気体の一部は粘性
により、回転体１０と共回りしようとする。そのため気
体中の微粒子は回転体１０の金網１５９に弾かれること
なく内ｍｉ状部材１３１１へ侵入しょうとする。この際
気体は回転体１０の金網１５９との速度差による断熱膨
張作用をうける。気体中に凝縮又は凝集成分を含む場合
この断熱膨張作用により気体中に含まれる微粒子を核と
して凝縮、凝集を起こす。そしてこの微粒子の径は増大
し、気流に乗りきれなくなった粒子は落下し、内側筒状
部材１と外側筒状部材１５との間隙の下方に設けられた
貫通孔１５７を経て第２集塵室２５４に堆積する。さら
に回転体１０により回転方向の速度成分を与えられた気
流中に含まれる粒子は静止している内側筒状部材１５と
の円周方向の速度差のため該金網１５９により弾き落さ
れ、第２集塵！２５４へ堆積する。

なお金網１３５を通過する粒子もこの外側筒状部材１５
を通過する場合と同様凝縮・凝集作用により成長、落下
し回転体１０の底板２６１上に堆積するが内側筒状部材
１３は固定されているため！Ｉ　１１機の故障にはいた
らない。

本第１実施例によれば、高速で回転する外ｍｔｉ状部材
と、ハウジングに固定された内側筒状部材でなる回転体
を従来装置に設けて回転式集塵装置を構成した事で、内
、外それぞれの筒状部材で塵を弾きとばす事で効率よく
廖を捕集できる。又、ＮＪ東した塵は第１集塵室、第２
集塵室に集められるため、駆動軸に不必要な荷重がかか
らないため装置の寿命も長くなる。

次に第２実施例について述べる。

第２実１／ｌｔ例は、第１実施例装置に於１ノる気体導
入部２１を、第４図の第２実施例装置を上方から見た平
面図で示すように、気体の導入を外側筒状部材の金網面
の接線方向から送り込むようにした事である。その他の
装置は第１実施例とほとんど同じである。

本第２実施例によれば、回転体は気体流入方向を対向す
る方向に回転させられる。従って、気流と回転体との相
対速度が大きくなるためより高い集塵効率が得られる。

次に第３実施例について述べる。第３実施例は、構成を
第５図の縦断面図で示すように、第１実施ｆ！４装置の
集Ｘｌ！装置の気体導入部の上流に塵粉成長装置５０を
接続したものである。この塵粉成ｒｃ装置５０は、縦に
長いハウジング５１と、気体の導入部５３と、気体の排
出部５５と、塵粉を成長させる液化性ガス供給装置１！
１５７とで構成されている。

本第３実施例によれば気体中に凝縮、凝集成分を含まな
い場合でも第１実施例で十分高い集塵効率が得られるが
さらに高い集塵効率が要求される場合、あるいはさらに
微小なサブミクロンオーダーの微粒子の集塵を要求され
る場合に有効である。

［発明の効果］ 本発明によれば、内側筒状部材と外側筒状部材と軸状部
材を持つ回転体と、ハウジングとで主として回転式集塵
装置を構成した事で、捕集された嗜が装置の動作に彰−
を与えることなく集塵でき、少なくとも二段階にＩＩす
ることで塵の集塵効率が高められる。従って、複数の回
転式集塵装置を用いていた従来の集塵システムに於いて
、より少ない台数の集り装置で集塵システムが構成でき
、コストの減少と共に設置面積の省スペース化ができる
。

そして、更に凝縮成分を含む気体、又は凝集性の高い粒
子の集塵の場合には、回転体による凝縮・凝集促進作用
により一層高い集塵効率を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の具体的な１実施例に係る回転式集ｍ装
置の回転体の中心を通る平面で切断した時の縦断面図で
ある。第２図、第３図は同実施例で用いた回転体の外側
筒状部材の斜視図、ラビリンスパツキンの縦断面図であ
る。第４図は同第２実施例に用いた気体導入部の構造を
示す平面図であり、第５図は同第３実施例に用いたか粒
成長装置と本発明９ｉｆｆとの接続構成を示すｔｉＩＷ
ｆＩ面図である。 １０・・・回転体　　　　　１３・・・内側筒状ｉ材１
５・・・外側筒状部材　　１７・・・軸状部材２０・・
・ハウジング　　　２１・・・気体導入部２３・・・気
体排出部　　　２５・・・集塵部２５２・・・第１集塵
室　　２５４・・・第２束塵室第１図 ／Ｃ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）多数の小孔を有し軸線に沿って実質的に上下方向
   に延在する外側筒状部材と、該外側筒状部材と一体的に
   回転する軸状部材と、該外側筒状部材の内部に同心的に
   且つ相対回転可能に配設され、多数の小孔を有し軸線に
   沿って実質的に上下方向に延在する内側筒状部材とを有
   し、前記軸線の周りに回転する回転体と、 前記回転体を収容し前記回転体を回転可能に支持すると
   ともに、前記回転体の前記外側筒状部材の外周面側に形
   成された第１集塵室と、該第１集塵室と連通し、捕集す
   べき塵を含む気体を導入する気体導入部と、前記回転体
   の内側筒状部材の上端開口を介して外部と連通し、塵が
   除去された気体を排出する気体排出部と、前記回転体の
   該外側筒状部材および外内側筒状部材の間の下端開口の
   下方に設けられた第２集塵室と、を有するハウジングと
   、 を具備することを特徴とする回転式集塵装置。
2. （２）内側筒状部材はハウジングに固定されている特許
   請求の範囲第１項記載の回転式集塵装置。
3. （３）内側筒状部材は軸状部材により外側筒状部材と逆
   方向に回転する特許請求の範囲第１項記載の回転式集塵
   装置。