JP2003513221A - 再生式再燃焼装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 再生式再燃焼装置（１）が公知のように上から下に向かって燃焼室、熱交換物質を充填した幾つかのセグメントに分割されている熱交換室と、熱交換室に応じてセグメントに分割されていて、これらのセグメントがそれぞれ熱交換室のセグメントと連通している分配室（６）と、回転分配器（５）とを有している。回転分配器（５）はその回転位置に応じて、浄化しようとする排ガスのための流入口（３）と熱交換室の少なくとも１つの第１のセグメントとの間の連通、および熱交換室の少なくとも１つの第２のセグメントと浄化ガスのための流出口（７４）との間の連通を形成する。この目的のために、回転分配器（５）はその上側に排ガス貫通孔（７６）と浄化ガス貫通孔（７７）とを具備していおり、両者は互いに角度をずらし、再燃焼装置（１）の軸心から異なる半径方向間隔で配置されている。分配室（６）の下側の隔壁（４４）は各々のセグメントに対して排ガスのための第１の貫通孔（８０）と、浄化ガスのための第２の貫通孔（８１）とを具備している。排ガスのための貫通孔（８０）は、再燃焼装置（１）の軸心から回転分配器（５）の排ガス貫通孔（７６）と同じ半径方向間隔を有している。同様に、浄化ガス用の貫通孔（８１）は、分配室（６）の下側隔壁（４４）内で、再燃焼装置（１）の軸心から回転分配器（５）の浄化ガス貫通孔（７７）と等しい半径方向間隔に存在している。この構造により、回転分配器（５）およびこれに付属して回転分配器（５）から、および回転分配器（５）にガスを案内する端末装置は、軸方向で特に低くなっており、しかも簡単で廉価に製造できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】 本発明は、再生式再燃焼装置であって、ハウジング内に上から下に向かって、
ａ）燃焼室と、 ｂ）熱交換物質を充填した幾つかのセグメントに分割されている熱交換室と、 ｃ）熱交換室に応じてセグメントに分割されていて、これらのセグメントがそれ
ぞれ熱交換室のセグメントと連通している分配室と、 ｄ）回転分配器と、を有しており、 この回転分配器がその回転位置に応じて、 ｄａ）浄化しようとする排ガスのための流入口と熱交換室の少なくとも１つの第
１のセグメントとの間の連通、および ｄｂ）熱交換室の少なくとも１つの第２のセグメントと浄化されたガスのための
流出口との間の連通を形成し、 さらに、この目的のために上側に少なくとも１つの排ガス貫通孔と、これに対
して角度をずらして少なくとも１つの浄化ガス貫通孔とを具備している形式のも
のに関する。

【０００２】 この種類の再生式再燃焼装置は、たとえばＥＰ０７１９９８４Ａ２またはＥＰ
０５４８６３０Ａ１に記載されている。これらの再生式再燃焼装置は回転分配器
を有しており、その上側貫通孔はすべて円形ケーキ切片状に形成されていて、い
ずれも同じ半径方向延在長さを有している。 この場合、回転分配器を通って回転分配器を貫通する種々のガスを案内するこ
とは比較的難しく、回転分配器とこれに付属しているガス案内のための端末装置
の軸方向寸法が比較的大きいことを甘受しなければならない。 一般に回転分配器のための駆動ユニットは直接回転分配器に取り付けることは
できず、間挿された駆動軸を介して回転分配器と結合されなければならない。さ
らに回転分配器内の種々の温度が、回転分配器の不均等な膨張を招く恐れがある
。

【０００３】 本発明の課題は、冒頭に記載した種類の再生式再燃焼装置を、回転分配器と、
回転分配器にガスを案内するために利用する端末装置とができるだけ単純に構成
され、特に軸方向で小さく構成されているように形成することである。

【０００４】 上記の課題は本発明に従い、 ｅ）回転分配器の排ガス貫通孔と浄化ガス貫通孔とが再燃焼装置の垂直軸心から
異なる半径方向間隔を置いて存在し、 ｆ）分配室の下側隔壁が各々のセグメントに、 ｆａ）再燃焼装置の軸心から回転分配器の排ガス貫通孔と同じ半径方向間隔を有
している排ガスのための第１の貫通孔と、 ｆｂ）再燃焼装置の軸心から回転分配器の浄化ガス貫通孔と同じ半径方向間隔を
有している浄化ガスのための第２の貫通孔とを具備していることによって解決さ
れる。

【０００５】 したがって本発明に従い、回転分配器の上側に設けた種々の貫通孔は、従来技
術におけるように単にその角位置が異なるだけでなく、再燃焼装置の軸心からの
半径方向間隔も異なっている。これにより回転分配器の上側に設けた貫通孔がす
べて分配室の下側隔壁内の同一の開口部を介して分配室のそれぞれのセグメント
と連通するのではなく、この隔壁内の別個の貫通孔を介して連通しており、これ
らの貫通孔は再燃焼装置の軸心からの半径方向間隔に基づき回転分配器の上側に
設けた１つの特殊な貫通孔に付属している。それにもかかわらず分配室の下側隔
壁内に設けたこれらすべての貫通孔は、ガス流の絞りを排除できるほど十分に大
きい。駆動ユニットは直接回転分配器に取り付けることができるので、全体とし
て軸方向全高が減る。さらに、本発明による回転分配器は等しくない温度の影響
を受けて不均等に膨張する。

【０００６】 ほとんどすべての再生式再燃焼装置においては、上記の刊行物に記載されてい
るものも含め、浄化しようとする排ガスと浄化ガスだけでなく、それ以外に掃気
空気も回転分配器を通される。掃気空気は浄化ガスの通過に利用される前に、事
前に排ガスが貫流したセグメントを浄化する。 それゆえこの再生式再燃焼装置の回転分配器は、その回転位置に応じて掃気空
気のための接続口と、熱交換室の少なくとも１つの第３のセグメントとの間の連
通も形成でき、このためにその上側に排ガス貫通孔と浄化ガス貫通孔とに対して
角度をずらして少なくとも１つの掃気空気貫通孔を有している。 このような再生式再燃焼装置は本発明に従い ａ）回転分配器の掃気空気貫通孔が再生式再燃焼装置の軸心から、排ガス貫通孔
の半径方向間隔および浄化ガス貫通孔の半径方向間隔とは異なる半径方向間隔を
置いて存在しており、 ｂ）各々のセグメントに対する分配室の下側の隔壁が掃気空気のための貫通孔を
有しており、この貫通孔が再燃焼装置の軸心から、回転分配器の掃気空気還流孔
と同じ半径方向間隔を有しているように形成できることが特に有利である。

【０００７】 回転分配器の貫通孔がそれらの角位置のみによってではなく、それらの再燃焼
装置の軸心からの半径方向間隔によっても異なるという本発明の原理の利点は、
３種類のガス流を回転分配器に誘導して通す際に特に大きいことが明らかとなる
。

【０００８】 さらに、回転分配器が上側仕切り板と下側仕切り板とを有していて、上側仕切
り板内には排ガス貫通孔と浄化ガス貫通孔とが形成されており、下側仕切り板内
には浄化しようとする排ガスのための流入口と連通している開口部が設けられて
おり、さらに当該回転分配器は隔壁を有していて、この隔壁が両仕切り板を互い
に結合していて、回転分配器内で浄化しようとする排ガスのための貫流室を少な
くとも部分的に仕切っていると合理的である。このような回転分配器は非常に簡
単に形成できる構成要素からなる。これらの構成要素は、たとえば溶接によって
互いに結合でき、そうして種々のガスのために異なる貫流路を形成できる。

【０００９】 浄化ガス貫通孔が回転分配器の上側仕切り板内で回転分配器の半径方向外方に
開いている領域を介して環状室と接続されていて、環状室それ自体は浄化ガスの
流出口と連通していると、全高の理由で有利である。これは、浄化ガス貫通孔を
通って軸方向に分配室から下方に貫通する浄化ガスが、回転分配器自体を軸方向
に完全に貫流せずに、回転分配器の内部で半径方向外方に転向されることを意味
する。したがって、このガス流のために、回転分配器の下側ではもはや接続要素
は必要とされない。

【００１０】 このために構成は、回転分配器の上側仕切り板が浄化しようとする排ガスのた
めの貫流室を部分的に仕切っている、回転分配器の円筒状の隔壁よりも大きい半
径を有しており、さらに上側仕切り板内の浄化ガス貫通孔が半径方向で隔壁を越
え出ている領域に存在しているようにすることができる。このような回転分配器
には浄化ガスのための本来の意味の貫流室は含まれておらず、それによって製作
コストはさらに減少する。

【００１１】 最後に、回転分配器を通して案内される掃気空気で作業する再生式再燃焼装置
に対して推奨される本発明の構成においては、回転分配器が中空のハブを有して
おり、ハブの内室がその下側端部の近傍では掃気空気接続口と連通し、それとは
反対側の端部では回転分配器の掃気空気貫流室と連通しており、この掃気空気貫
流室に回転分配器の上側仕切り板の掃気空気貫通孔が開口している。このように
構成することによって、回転分配器の中空ハブはスペースを節約しながら掃気空
気のための流路として利用される。

【００１２】 以下に、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明する。 図１で、再生式再燃焼装置は、全体が参照符号１で示されている。その基本的
な構造と基本的な作用方式は、以下に別途指摘しない限り、ＥＰ０５４８６３０
１またはＥＰ０７１９９８４Ａ２に記載されており、明確にその参照を求める。

【００１３】 図１には再燃焼装置の下側の領域だけが示されているが、ここには浄化しよう
とする排ガスのための流入口３がある。排ガスはほぼ水平に延びている流入管路
４を通って供給される。流入管路４は再燃焼装置のハウジング２を基準にして半
径方向内側の端部が閉じられていて、そこで上方に向けられた開口部５０を有し
ている。 この開口部５０の上に環状接続板５１の開口部５２が載っているので、両開口
部５０、５２を通って排気が上方に貫流できる。接続板５１の外側縁部は円筒状
のハウジング壁５３を介して、分配室６を下方に閉じている水平に延びた隔壁４
４と結合されている。

【００１４】 ハウジング壁５３に囲まれて、下方は接続板５１で閉じられ、上方は隔壁４４
によって閉じられた空間に回転分配器５が収容されており、この回転分配器５は
駆動装置５４を利用してハウジング２の軸心を中心に連続的または段階的に回動
できる。回転スライド５は下側の環状仕切り板５５と上側の円形仕切り板５６と
を有しており、後者の方が前者より直径が大きい。 下側の仕切り板５５の外縁部から円筒状壁５７が上側の仕切り板５６まで延び
ており、このようにして回転分配器５の内部に位置している空間５８を仕切って
いる。空間５８は半径方向内側では、下に向かって円錐形に細くなっている環状
隔壁５９と、回転分配器５の中空ハブ６０とによって仕切られている。

【００１５】 隔壁５９と中空ハブ６０とによって囲まれた空間６１は、ハブ６０の外套面の
上側領域に設けた窓６２を通してハブ６０の内室と連通している。この内室はま
たハブ６０の下側領域に設けた類似の窓６３を通して流入室６４と連通している
。流入室６４それ自体は水平管路６５を介して掃気空気接続口６６と結合されて
いる。

【００１６】 回転分配器５の下側仕切り板５５は大きめの開口部６７を有しているので、回
転分配器５の内部の空間５８はすべての回転位置で接続板５１の開口部５２を通
して流入管路４と連通できる。 回転分配器５の下側仕切り板５５の外側縁部は、ばねリング６８を介して剛性
的な圧縮リング６９と結合しており、圧縮リング６９の下側には１つ以上のシー
リング７０が埋設されている。これらのシーリング７０はばねリング６８によっ
て接続板５１の上側面に押し当てられる。このようにすることによって、ばね板
６８は軸方向の伸びの差を補償するが、公知の再燃焼装置では別個の補償器が使
用される。

【００１７】 ハウジング壁５３と回転スライド５の円筒状壁５７との間には環状室７２が形
成されていて、水平管路７３を介して浄化ガスのための流出口７４と接続されて
いる。浄化ガスはこの流出口７４から、図示されない送風機を利用して吸引され
る。

【００１８】 図３に示すように、回転分配器５の上側仕切り板５６は仮想的に１１個の円形
ケーキ切片状の扇形に分割されており、それぞれ約３２．７°の角度を包摂して
いる。これらの扇形の１つでは、仕切り板５６の中心の比較的近傍に第１の貫通
孔７５が設けられている。貫通孔７５は幾何学的に環として理解されてよく、後
に明らかになるように、掃気空気の貫流に用いられる。この開口部７５を包含し
ている扇形に続く扇形には貫通孔がない。 しかしこの扇形には、第２の環セグメント状の貫通孔７６を有する３つの扇形
が続いている。この開口部７６は、後で明らかになるように、浄化したい排ガス
の貫流に用いられる。貫通孔７６の半径方向内側に位置している仕切り線は、貫
通孔７５の半径方向外側に位置している仕切り線より半径が大きい。

【００１９】 回転分配器５の上側仕切り板５６の、貫通孔７６を包含している扇形には、再
び貫通孔のない扇形が続いている。この扇形には、時計方向で４つの扇形が続い
ており、これらの扇形を貫通して第３の環セグメント状の貫通孔７７が延びてい
る。やはり後に明らかになるように、この貫通孔７７は浄化空気の誘導に用いら
れる。貫通孔７７の弧状の内側仕切り線は、やはり回転分配器５の上側仕切り板
５６の中心から、貫通孔７６の半径方向外側の仕切り線よりも大きい間隔を置い
て延びている。貫通孔７７を包含している、時計方向に見て最後の扇形と、掃気
空気貫通孔７５を包含している扇形との間には、再び上側仕切り板５６の貫通孔
のない扇形が位置している。

【００２０】 回転分配器５の上側仕切り板５６の掃気空気貫通孔７５は、回転分配器５の隔
壁５９によって囲まれた空間６１と連通している。上側仕切り板５６内の貫通孔
７６は、回転分配器５の空間５８と連通している。最後に、上側仕切り板５６の
浄化ガス貫通孔７７が位置している領域は、回転分配器７２の円筒状壁５７を半
径方向に越え出て、この壁５７とハウジング壁５３、ひいては浄化ガスのための
接続口７４との間の環状空間と連通している。

【００２１】 図２に示すように、回転分配器５の上方に位置している分配室６は１１個の隔
壁４９により、やはり約３２．７°の角度を取り囲んでいる１１個のセグメント
に分割されている。隔壁４９は内側の管部７８からハウジング２の壁まで延びて
いる。分配室６を下に向かって閉じている隔壁４４は各々の扇形に、分配室６の
１つのセグメントに付属している３つの貫通孔７９、８０、８１を異なる半径方
向間隔で包含している。

【００２２】 隔壁４４の中心に最も近い貫通孔７９は半径方向内側が管部７８によって仕切
られていて、半径方向外側の弧状の仕切り線を有しており、その半径は回転分配
器５の上側仕切り板５６内の掃気空気貫通孔７５の外側仕切り線の半径に等しい
。

【００２３】 この隔壁４４の最も内側の貫通孔７９の半径方向外側に位置している、各々の
扇形の別の開口部８０の半径方向内側の仕切り線は、回転分配器５の貫通孔７６
の半径方向内側の仕切り線と半径が等しく、またその半径方向外側の仕切り線の
半径は、この貫通孔７６の半径方向外側の仕切り線の半径と等しい。

【００２４】 最後に、分配室６の隔壁４４の各々の扇形に設けた半径方向最も外側に位置す
る貫通孔８１は、半径方向で回転分配器５の上側仕切り板５６内の貫通孔７７と
同じ領域を覆っている。 分配室６の上方の、図１にもはや図示されていない再燃焼装置１の領域には、
公知のように熱交換室が存在している。熱交換室は、分配室６に応じて１１個の
セグメントに分割されている。これらのセグメントは、分配室と熱交換室との間
にある隔壁内の貫通孔を介して分配室６の１１個のセグメントと連通している。
最後に、熱交換室の上方には燃焼室があり、その中に一般にはバーナーが配置さ
れている。

【００２５】 上述した熱的再燃焼装置の作用は、次の通りである。 浄化しようとする排ガスを流入口３および流入管路４、さらに流入管路４内に
設けた開口部５０、接続板５１内の開口部５２、そして回転分配器５内の下側開
口部６７を通って回転分配器５の環状空間５８内にもたらされる。ここから浄化
しようとする排ガスが回転分配器５の上側仕切り板５６内の貫通孔７６を通って
、しかもちょうど回転分配器５の貫通孔７６と連通している、隔壁４４の扇形内
の貫通孔８０を通って分配室６の特定のセグメント内に流入する。

【００２６】 次いで、排ガスは分配室６上に位置している熱交換室の対応するセグメントを
横断し、その際に公知のように排ガス中に含まれている不純物の発火点近くまで
加熱される。それから熱交換室の上にある燃焼室内でこれらの不純物の再燃焼が
行われる。これにより不純物を取り除かれた高温の燃焼ガス（ここでは単に「浄
化ガス」と呼ぶ）が、熱交換室の特定のセグメントを通って再び下方に誘導され
、上昇する排ガスによってあらかじめ加熱された熱交換物質との熱交換に入り、
それによって冷却される。 燃焼ガスは熱交換室から出て分配室６の対応するセグメントに入る。これらの
セグメントは、それらの半径方向外側に位置している貫通孔８１が、分配室５内
の貫通孔７７と連通している。ここから浄化ガスが回転分配器５とハウジング壁
５３との間の環状室７２内に流入し、そこから管路７３および浄化ガス流出口７
４を通って流出する。

【００２７】 同時に掃気空気接続口６６と管路６５を介して浄化な空気（形成された浄化空
気の一部であってもよい）が、流入室６４内に導入される。この掃気目的に用い
られる浄化な空気は、さらに窓６３を通って回転分配器５の中空ハブ６０の内室
に流入し、ハブ６０の上側領域の窓６２を通って回転分配器５の貫流室６１内に
流入し、そこから回転分配器５の上側仕切り板５６内の貫通孔７５と、これと連
通している分配室６のセグメントの半径方向最も内側に位置している貫通孔７９
とを通って上方の熱交換室のセグメントに流入する。ここで掃気空気の働きによ
り、先に排ガスが貫流した際にこのセグメント内に残った排ガスの残滓が、燃焼
室内に洗い出され、そこで再燃焼される。

【００２８】 詳しく図示しない実施例では、掃気空気の流れは逆方向に行われる。このとき
掃気空気は掃気空気接続口６６を通して吸引される。 回転分配器５の上側仕切り板５６内の閉じた扇形は公知のように、分配室６の
下側隔壁４４内の貫通孔７９、８０、８１が、回転分配器５の２つの貫通孔７５
、７６、７７と同時に連通し、それによって、浄化機能を損ねるガスバイパスが
形成されることがないようにしている。

【図面の簡単な説明】

【図１】 再生式再燃焼装置の下側領域の垂直軸方向断面図である。

【図２】 図１の線ＩＩ−ＩＩによる断面図である。

【図３】 図１の再燃焼装置の回転分配器の平面図である。

───────────────────────────────────────────────────── 【要約の続き】 の排ガス貫通孔（７６）と同じ半径方向間隔を有してい る。同様に、浄化ガス用の貫通孔（８１）は、分配室 （６）の下側隔壁（４４）内で、再燃焼装置（１）の軸 心から回転分配器（５）の浄化ガス貫通孔（７７）と等 しい半径方向間隔に存在している。この構造により、回 転分配器（５）およびこれに付属して回転分配器（５） から、および回転分配器（５）にガスを案内する端末装 置は、軸方向で特に低くなっており、しかも簡単で廉価 に製造できる。

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 再生式再燃焼装置であって、ハウジング内に上から下に向か
   って、 ａ）燃焼室と、 ｂ）熱交換物質を充填した幾つかのセグメントに分割されている熱交換室と、 ｃ）熱交換室に応じてセグメントに分割されていて、これらのセグメントがそれ
   ぞれ熱交換室のセグメントと連通している分配室と、 ｄ）回転分配器と、を有しており、 この回転分配器がその回転位置に応じて、 ｄａ）浄化しようとする排ガスのための流入口と熱交換室の少なくとも１つの第
   １のセグメントとの間の連通および ｄｂ）熱交換室の少なくとも１つの第２のセグメントと、浄化されたガスのため
   の流出口との間の連通を形成し、 さらに、この目的のために上側に少なくとも１つの排ガス貫通孔と、これに対
   して角度をずらして少なくとも１つの浄化ガス貫通孔とを具備している形式のも
   のにおいて、 ｅ）回転分配器（５）の排ガス貫通孔（７６）と浄化ガス貫通孔（７７）とが再
   燃焼装置（１）の垂直軸心から異なる半径方向間隔を置いて存在し、 ｆ）分配室（６）の下側隔壁（４４）が各々のセグメントに、 ｆａ）再燃焼装置（１）の軸心から回転分配器（５）の排ガス貫通孔（７６）と
   同じ半径方向間隔を有している排ガスのための第１の貫通孔（８０）と、 ｆｂ）再燃焼装置（１）の軸心から回転分配器（５）の浄化ガス貫通孔（７７）
   と同じ半径方向間隔を有している浄化ガスのための第２の貫通孔（８１）とを具
   備していることを特徴とする再生式再燃焼装置。
2. 【請求項２】 回転分配器がさらにその回転位置に応じて、掃気空気のため
   の接続口と、熱交換室の少なくとも１つの第３のセグメントとの間の連通を形成
   し、その目的のためにその上側に少なくとも１つの掃気空気貫通孔を有しており
   、この掃気空気貫通孔が排ガス貫通孔と浄化ガス貫通孔とに対して角度がずれて
   いることを特徴とする請求項１記載の再生式再燃焼装置において、 ａ）回転分配器（５）の掃気空気貫通孔（７５）が再生式再燃焼装置（１）の軸
   心から、排ガス貫通孔（７６）の半径方向間隔および浄化ガス貫通孔（７７）の
   半径方向間隔とは異なる半径方向間隔を置いて存在しており、 ｂ）各々のセグメントに対する分配室（６）の下側の隔壁（４４）が掃気空気の
   ための貫通孔（７９）を有しており、この貫通孔（７９）が再燃焼装置（１）の
   軸心から、回転分配器（５）の掃気空気還流孔（７５）と同じ半径方向間隔を有
   していることを特徴とする再生式再燃焼装置。
3. 【請求項３】 回転分配器（５）が上側の仕切り板（５６）と下側の仕切り
   板（５５）とを有していて、 上側の仕切り板（５６）内には排ガス貫通孔（７６）と浄化ガス貫通孔（７７）
   と、場合によっては掃気空気貫通孔（７５）とが形成されており、 下側の仕切り板（５５）内には浄化しようとする排ガスのための流入口（３）と
   連通している開口部（６７）が設けられており、 さらに当該回転分配器（５）は隔壁（５７）を有していて、この隔壁（５７）が
   両仕切り板（５５、５６）を互いに結合していて、回転分配器（５）内で浄化し
   ようとする排ガスのための貫流室（５８）を少なくとも部分的に仕切っているこ
   とを特徴とする請求項１または２記載の再生式再燃焼装置。
4. 【請求項４】 浄化ガス貫通孔（７７）が回転分配器（６）の上側の仕切り
   板（５６）内で回転分配器（５）の半径方向外方に開いている領域を介して環状
   室（７２）と接続されており、 環状室（７２）それ自体は浄化されたガスの流出口（７４）と連通していること
   を特徴とする請求項１から３のいずれか１項記載の再生式再燃焼装置。
5. 【請求項５】 回転分配器（５）の上側の仕切り板（５６）が浄化しようと
   する排ガスのための貫流室（５８）を部分的に仕切っている、回転分配器（５）
   の円筒状壁（５７）よりも大きい半径を有しており、さらに上側の仕切り板（５
   ６）内の浄化ガス貫通孔（７７）が半径方向で壁（５７）を越え出ている領域に
   存在していることを特徴とする請求項４記載の再生式再燃焼装置。
6. 【請求項６】 回転分配器（５）が中空のハブ（６０）を有しており、ハブ
   （６０）の内室がその下側端部の近傍では掃気空気接続口（６６）と連通し、そ
   れと反対側の端部では回転分配器（５）の掃気空気貫流室（６１）と連通してお
   り、この掃気空気貫流室（６１）に回転分配器（５）の上側仕切り板（５６）の
   掃気空気貫通孔（７５）が開口していることを特徴とする請求項２から５のいず
   れか１項記載の再生式再燃焼装置。