JP2000283445A - 蓄熱型排ガス処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】極めて簡単な構成で、蓄熱室の給気領域から排
ガス処理室に導入された低温の未処理排ガスが蓄熱室の
排気領域へショートパスすることを防止し、必ず所定の
処理温度まで加熱できるようにする。 【解決手段】蓄熱室（４）にハニカム構造の蓄熱体
（７）を配設し、排ガス流路（８…）となる蓄熱体
（７）のハニカム流路を排ガス処理室（３）側に延長す
る延長流路（10…）を、前記蓄熱体（７）よりも目の粗
いハニカム構造体（９）のハニカム流路により形成し
た。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、塗装ブースや塗装
用乾燥炉、その他の工業用プラント等から排出される排
ガスに含まれる可燃性有害成分を直接燃焼又は触媒燃焼
させて浄化すると共に、その高温の処理済排ガスの熱を
回収して再利用する蓄熱型排ガス処理装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】この種の蓄熱型排ガス処理装置は、処理
塔の上段に、排ガス中に含まれる悪臭又は無臭の可燃性
有害成分を燃焼させて浄化する排ガス処理室が形成さ
れ、その中段に蓄熱体を配設した蓄熱室が形成され、そ
の下段に蓄熱室を通る排ガスの給排気方向を順次切り換
えるロータリーバルブが形成されている。

【０００３】蓄熱室は、放射状に例えば八つの部屋に仕
切られて、夫々に蓄熱体が配設されており、そのうち三
つの部屋が未処理排ガスを導入する給気領域となり、四
つの部屋が排ガス処理室で浄化された処理済排ガスを排
出する排気領域となり、残る一つの部屋が処理済排ガス
の一部を還流して蓄熱体の内部に残存する未処理排ガス
をパージするパージ領域となる。

【０００４】そして、これらの各部屋を、ロータリーバ
ルブにより、排気領域→給気領域→パージ領域→排気領
域の順で一定時間おきに切り換える。これにより、排ガ
ス処理室から排出される高温の処理済排ガスが排気領域
の蓄熱体を通過するときにその熱が蓄熱され、排ガス処
理室へ導入される低温の未処理排ガスが給気領域を通過
するときに蓄熱体の熱により予熱されるので、処理済排
ガスと未処理排ガスとの間で熱交換を行いながら連続的
に排ガスを浄化処理して無害無臭の処理済排ガスが得ら
れる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うに排ガス処理を行ったときに、可燃性有害成分が完全
燃焼されず、未処理状態のまま処理済排ガスに混入され
て排気領域から排出されることがあるという問題を生じ
た。

【０００６】本発明者が、その原因を究明すべく研究し
た結果、排ガスが、蓄熱室の給気領域を通り排ガス処理
室に導入されてから蓄熱室の排気領域へ排出されるまで
の通過時間が短かいと、その排ガスに含まれる可燃性有
害成分を直接燃焼できる程度の高温に加熱されないこと
があり、このような場合に、排ガスが未処理状態のまま
排出されるということが判明した。

【０００７】排ガス処理室の通過時間が短くなるのは、
例えば、給気領域やパージ領域の蓄熱体を通って排ガス
処理室に導入された未処理排ガスが、そのまま蓄熱体の
開口面に沿って流れ、排気領域へショートパスしたとき
に生ずるものと考えられる。

【０００８】また、本出願人は、蓄熱室を複数の部屋に
分割することなく、未処理排ガスを蓄熱室に導入する給
気用開口部と、処理済排ガスを排出する排気用開口部を
蓄熱室の底面に対向して形成したロータを連続回転させ
るロータリーバルブにより、給気領域と排気領域を蓄熱
室内で回転移動させながら連続的に切り換えて排ガス処
理を行う蓄熱型排ガス処理装置を提案した（特願平１０
−２６４７７４号）。

【０００９】この排ガス処理装置で、給気領域から排気
領域への未処理排ガスのショートパスを防止するために
は、蓄熱室の排ガス処理室側の開口面に、給気領域と排
気領域を仕切る仕切板をロータに同期させて回転可能に
配設しなければならず、その構成が複雑になり、設備費
が嵩むという問題があった。

【００１０】そこで本発明は、極めて簡単な構成で、排
ガス処理室に導入された低温の未処理排ガスが給気領域
から排気領域へショートパスすることを防止し、必ず所
定の処理温度まで加熱できるようにすることを技術的課
題としている。

【００１１】

【課題を解決するための手段】この課題を解決するため
に、本発明は、未処理排ガスを燃焼浄化させる排ガス処
理室に面して蓄熱室が形成され、排ガス処理室から排出
された高温の処理済排ガスが通過する前記蓄熱室の排気
領域と、排ガス処理室に導入される低温の未処理排ガス
が通過する前記蓄熱室の給気領域を切り換えて、処理済
排ガスと未処理排ガスとの間で熱交換を行いながら排ガ
ス処理を行う蓄熱型排ガス処理装置において、前記蓄熱
室にハニカム構造の蓄熱体が配設され、その排ガス流路
となる蓄熱体のハニカム流路を排ガス処理室側に延長す
る延長流路が、前記蓄熱体よりも目の粗いハニカム構造
体のハニカム流路により形成されたことを特徴とする。

【００１２】本発明によれば、蓄熱体の排ガス流路を排
ガス処理室側に延長する延長流路が形成されているの
で、給気領域の蓄熱体を通過して導入された排ガスは、
延長流路を通って排ガス処理室内に送り込まれた後、再
び、延長流路を通り排気領域の蓄熱体に流入する。した
がって、給気領域を通過した排ガスが、蓄熱体の開口面
に沿って排気領域へショートパスすることがない。

【００１３】この延長流路は、蓄熱体よりも目の粗いハ
ニカム構造体のハニカム流路で形成されており、蓄熱体
の排ガス流路となるハニカム流路に比して太いので、蓄
熱体に比して蓄熱効果が少なく、また、排ガスの通過抵
抗も少ない。このため、延長流路内は排ガス処理温度に
達しやすく、また、その熱が蓄熱体に伝わりやすい。

【００１４】したがって、蓄熱体を通過した未処理排ガ
スは、延長流路に導入されると高温に加熱されて燃焼反
応が開始され、排ガス処理室内に送り込まれた後、再
び、延長流路を通過するまで、所定時間を要し、その
間、高温に維持されて燃焼反応し続けるので確実に燃焼
浄化され、未処理状態のまま外部に排出されることがな
い。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて具体的に説明する。図１は本発明に係る蓄熱
型排ガス処理装置の要部を示す断面斜視図、図２はその
内部構造を示す概略説明図である。

【００１６】本例に係る蓄熱型排ガス処理装置１は、円
筒型の処理塔２の上段に排ガスを燃焼浄化する排ガス処
理室３が形成され、中段に排ガス処理室３から排出され
る処理済排ガスと排ガス処理室３に導入される未処理排
ガスの間で熱交換を行う蓄熱室４が形成され、下段に蓄
熱室４を通る排ガスの給排気方向を切り換えるロータリ
ーバルブ５が形成されて構成されている。

【００１７】排ガス処理室３は、バーナ６等の加熱装置
で未処理排ガスを所定の処理温度（７５０〜８５０℃）
まで加熱することにより、当該排ガス中に含まれる可燃
性有害成分を直接燃焼させて浄化するようになされてい
る。

【００１８】蓄熱室４は、ハニカム構造のセラミック製
又は金属製の蓄熱体７が配設され、その上端開口面が前
記排ガス処理室３に面している。この蓄熱体７は、排ガ
ス流路８…となるハニカム流路が８０セル（１平方イン
チ当たり）以上の比較的目の細かいものが用いられ、本
例では、１００セルのものが用いられている。

【００１９】また、排ガス処理室３には、前記蓄熱体７
の上端開口面に対向して、その蓄熱体７よりも目の粗い
ハニカム構造体９が配設され、前記蓄熱体７の排ガス流
路８…を排ガス処理室３内に延長する延長流路１０…
が、当該ハニカム構造体９のハニカム流路により形成さ
れている。このハニカム構造体９は、排ガス処理室３内
の処理温度に耐える耐熱性を有したセラミック又は金属
等で形成されている。また、延長流路１０…は、その内
部にバーナ６の熱が伝わって、内部温度が、未処理排ガ
スに含まれる可燃性有害成分を燃焼する排ガス処理温度
に達するように、延長流路１０…となるハニカム流路が
５０セル（１平方インチ当たり）以下の目の粗いものが
用いられ、本例では、１３セルのものが用いられてい
る。

【００２０】ロータリーバルブ５は、未処理排ガスを蓄
熱室４に導入させる給気用開口部１１inと、処理済排ガ
スを蓄熱室４から排出させる排気用開口部１１out と、
パージ用開口部１１ｐ，１１ｐを蓄熱室４の底面と対向
させて形成したロータ１２が、バルブケーシング１３内
に回転可能に配設されて成る。

【００２１】このロータ１２には、その回転軸１２ａの
軸方向に沿って、バルブケーシング１３内を、給気用開
口部１１inに連通した給気室１４inと、パージ用開口部
１１ｐ，１１ｐに連通したパージ室１４ｐと、排気用開
口部１１out に連通した排気室１４out に仕切る回転円
板１５ａ，１５ｂが所定間隔で取り付られている。

【００２２】また、給気室１４inには塗装用乾燥炉など
の排ガス発生源から未処理排ガスを送給する給気ダクト
１６inが接続され、排気室１４out には処理済排ガスを
外部へ排出する排気ダクト１６out が接続され、当該排
気ダクト１６outから分岐されたパージダクト１６ｐが
パージ室１４ｐに接続されている。

【００２３】なお、ロータ１２は、モータなどを駆動源
とする駆動装置１７により１〜２ｒｐｍで連続的に回転
駆動され、これにより、給気領域４inと排気領域４out
とパージ領域４ｐが、蓄熱室４内で回転移動されて連続
的に切り換えられる。

【００２４】以上が本発明の一例構成であって、次にそ
の作用を説明する。まず、排ガス処理室３を７５０〜８
５０℃の所定温度に加熱した後、ロータ１２を１ｒｐｍ
で回転させながら、給気ダクト１６inを介して塗装用乾
燥炉などの排ガス発生源から未処理排ガスを送給する。

【００２５】未処理排ガスは、給気ダクト１６in−給気
室１４in−給気用開口部１１in−蓄熱室４の給気領域４
inを通り、排ガス処理室３に導入され、排ガス処理室３
で７５０〜８５０℃に加熱される。そして、可燃性有害
成分が直接燃焼された処理済排ガスは、蓄熱室４の排気
領域４out −排気用開口部１１out −排気室１４out −
排気ダクト１６out を通り、外部に排出される。

【００２６】排ガス処理をしている間、ロータ１２の回
転に伴い給気領域４inと排気領域４out が蓄熱室４内で
回転移動するので、高温の処理済排ガスが排気領域４ou
t となった蓄熱体７を通過する際にその熱が蓄熱され、
低温の未処理排ガスが給気領域４inとなった蓄熱体７…
を通過する際に蓄熱体７の熱により予熱される。これに
より、処理済排ガスと未処理排ガスの間で効率良く熱交
換が行われ、９５％の熱効率で連続的に排ガス処理を行
うことができる。

【００２７】排ガス処理室３では、給気領域４inとなる
蓄熱体７を通過してきた未処理排ガスが、その排ガス流
路８…に連通する延長流路１０…に案内され、延長流路
１０…を通過した後に反転され、排気領域４out に連通
する延長流路１０…に案内されて蓄熱体７まで流下され
る逆Ｕ字状の流線Ｆに沿って流れる。

【００２８】これにより、給気領域４inを通過した排ガ
スが、蓄熱体７の開口面に沿って排気領域４out へショ
ートパスすることがなく、排ガス処理室３を通過するま
でに所定時間を要し、その間に、確実に所定の処理温度
まで加熱されて燃焼浄化されるので、未処理状態のまま
外部に排出されることがない。

【００２９】また、延長流路１０…は、蓄熱体７よりも
目の粗いハニカム構造体９のハニカム流路で形成されて
おり、蓄熱体７の排ガス流路８となるハニカム流路に比
して太いので、蓄熱体７に比して蓄熱効果が少なく、ま
た、排ガスの通過抵抗も少ない。このため、延長流路１
０…内は排ガス処理温度に達しやすく、また、その熱が
蓄熱体７に伝わりやすい。したがって、蓄熱体７を通過
した未処理排ガスは、延長流路１０…に導入されると高
温に加熱されて燃焼反応が開始され、排ガス処理室３内
に送り込まれた後、再び、延長流路１０…を通過するま
で、所定時間を要し、その間、高温に維持されて燃焼反
応し続けるので確実に浄化処理される。

【００３０】なお、処理済排ガスの一部は、排気ダクト
１６out からパージダクト１６ｐを通りパージ室１４ｐ
に供給され、パージ用開口部１１ｐ，１１ｐに対向する
蓄熱室４のパージ領域４ｐを通って排ガス処理室３に導
入される。給気領域４inであった蓄熱体７内に残存する
未処理排ガスは、ロータ１２の回転に伴い当該蓄熱体７
がパージ領域４ｐとなったときに排ガス処理室３に圧し
込まれる。

【００３１】そして、給気領域４inを通過した未処理排
ガスと同様に、延長流路１０…を通過した後に反転さ
れ、再び延長流路１０に案内されて蓄熱体７まで流下さ
れる逆Ｕ字状の流線Ｆに沿って流れる。したがって、排
ガス処理室３を通過するまでに所定時間を要し、その間
に、確実に所定の処理温度まで加熱されて燃焼浄化され
るので、未処理状態のまま外部に排出されることがな
い。

【００３２】

【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、蓄
熱体よりも目の粗いハニカム構造体を用いて蓄熱体の排
ガス流路を排ガス処理室内に延長する延長流路を形成す
るという極めて簡単な構成で、給気領域から排気領域へ
のショートパスを確実に防止することができるという大
変優れた効果を有する。

【００３３】また、延長流路は、蓄熱体よりも目の粗い
ハニカム構造体のハニカム流路で形成され、蓄熱体の排
ガス流路となるハニカム流路に比して太いので、延長流
路内は排ガス処理温度に達しやすく、また、その熱が蓄
熱体に伝わりやすい。したがって、蓄熱体を通過した未
処理排ガスは、延長流路に導入されると高温に加熱され
て燃焼反応が開始され、排ガス処理室内に送り込まれた
後、再び、延長流路を通過するまで、所定時間を要し、
その間、高温に維持されて燃焼反応し続け、確実に浄化
処理されるという大変優れた効果も有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る蓄熱型排ガス処理装置の要部を示
す断面斜視図。

【図２】その内部構造を示す概略説明図。

【符号の説明】

１・・・・蓄熱型排ガス処理装置 ３・・・・排ガス
処理室 ４・・・・蓄熱室 ４in・・・給気領
域 ４out ・・排気領域 ５・・・・ロータ
リーバルブ ７・・・・蓄熱体 ８・・・・排ガス
流路 ９・・・・ハニカム構造体 １０・・・・延長流
路

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 佐 野 善 博 愛知県豊田市柿本町一丁目９番地 トリニ ティ工業株式会社内 Ｆターム(参考） 3K078 AA05 BA17 CA09 EA01

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】未処理排ガスを燃焼浄化させる排ガス処理
   室（３）に面して蓄熱室（４）が形成され、排ガス処理
   室（３）から排出された高温の処理済排ガスが通過する
   前記蓄熱室（４）の排気領域（４out ）と、排ガス処理
   室（３）に導入される低温の未処理排ガスが通過する前
   記蓄熱室（４）の給気領域（４in）を切り換えて、処理
   済排ガスと未処理排ガスとの間で熱交換を行いながら排
   ガス処理を行う蓄熱型排ガス処理装置において、 前記蓄熱室（４）にハニカム構造の蓄熱体（７）が配設
   され、その排ガス流路（８…）となる蓄熱体（７）のハ
   ニカム流路を排ガス処理室（３）側に延長する延長流路
   （10…）が、前記蓄熱体（７）よりも目の粗いハニカム
   構造体（９）のハニカム流路により形成されたことを特
   徴とする蓄熱型排ガス処理装置。
2. 【請求項２】前記延長流路（10…）の内部温度が、未処
   理排ガスに含まれる可燃性有害成分を燃焼処理する排ガ
   ス処理温度に設定されて成る請求項１記載の蓄熱型排ガ
   ス処理装置。
3. 【請求項３】前記延長流路（10…）が排ガス処理室
   （３）内に延長されて成る請求項１又は２記載の蓄熱型
   排ガス処理装置。