JP2005058959A - 集塵装置 - Google Patents

Abstract

【課題】濾過材への濾過補助材のコートおよび除去が容易で、濾過材を繰り返し使用することが可能な集塵装置を提供する。
【解決手段】固体粒子を含有する気体Ｇ中から固体粒子を補集する集塵装置であって、濾過材２と、濾過材２に付着し、濾過材２による濾過を補助する補助濾過材３とを有し、補助濾過材は、酸化鉄の粉末からなる。
【選択図】図１

Description

本発明は、集塵装置および集塵方法に関するものである。

たとえば、工場の生産ラインや各種装置、乾燥機、焼却炉等から排出されるガス中には、煤塵その他の固体粒子が含まれており、これらを大気中に放出する前に集塵装置を用いて清浄化する必要がある。
集塵装置としては、各種の方式が知られているが、たとえば、特許文献１のように、繊維で形成された濾過材の表面に微粉末をプレコートし、濾過性能を高める技術が知られている。
特開平６−２６９６２１号公報

ところで、特許文献１に開示されたような技術では、プレコートされた微粉末と補集した固体粒子とを分離するのは難しいので、双方を共に廃棄する必要がある。補集した固体粒子が、たとえば、高価な材料等であって再利用したい場合には、プレコートされた微粉末と補集した固体粒子とを分離する必要がある。
一方、濾過を継続して行うことにより濾過材に目詰まりが発生した場合には、濾過材に堆積した粒子を除去する必要がある。この除去作業には、たとえば、振とう法、逆風法、パルスジェット法等の方法が知られているが、濾過材に堆積した粒子を除去するのは容易ではない。濾過材は、たとえば、繊維によって形成され高価であるが濾過材に堆積した粒子を除去できないと繰り返し使用することができない。

本発明は、上述した問題に鑑みてなされたものであって、その目的は、濾過補助材のコートおよび除去が容易にでき、濾過材を繰り返し使用することのできる集塵装置および集塵方法を提供することにある。

本発明の集塵装置は、固体粒子を含有する気体中から固体粒子を補集する集塵装置であって、濾過材と、前記濾過材に付着し、前記濾過材による濾過を補助する補助濾過材とを有し、前記補助濾過材は、酸化鉄の粉末からなる。

好適には、本発明の集塵装置は、前記補助濾過材を前記濾過材から磁力により吸着して回収する回収手段を有する。

さらに好適には、前記濾過材に付着した前記補助濾過材を磁化する磁化手段を有する。

本発明の集塵方法は、濾過材に濾過を補助する補助濾過材を付着させ、前記濾過材の一方側から吸気することにより、前記濾過材の他方側から当該濾過材を通過する空気に含まれる固体粒子を集める集塵方法であって、前記補助濾過材に酸化鉄の粉末を用いる。

本発明では、濾過材に酸化鉄の粉末からなる補助濾過材を付着させたのち、濾過材の一方側から吸気することにより、濾過材の他方側から濾過材を通過する空気に含まれる固体粒子が補助濾過材によって補集される。
固体粒子を補集した補助濾過材は磁力により濾過材から除去される。この補助濾過材の除去とともに、補集された固体粒子が除去され回収される。
回収された固体粒子を含む補助濾過材は、固体粒子と酸化鉄の粉末とに分離される。

本発明によれば、濾過材への濾過補助材のコートおよび除去が容易になる。この結果、濾過材を繰り返し使用することが可能となる。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
図１は、本発明の一実施形態に係る集塵装置の要部の構造を示す斜視図である。
図１において、集塵装置１は、濾過材２と、フェライト粉末３と、電磁石４と、排出ボックス８と、送風機９と、電磁石１１とを有する。
フェライト粉末３は本発明の酸化鉄の粉末からなる補助濾過材の一実施態様である。また、濾過材２は本発明の濾過材の一実施態様である。電磁石４は本発明の回収手段の一実施態様である。送風機９は本発明の吸気手段の一実施態様である。電磁石１１は本発明の磁化手段の一実施態様である。

濾過材２は、筐体５０内に内蔵されている。図１において、筐体５０は外部に開放されているが、実際には密閉されており、濾過材２は密閉空間内に置かれている。
図２は、濾過材２の構造の一例を示す図である。
図２に示すように、濾過材２は、合成繊維や無機繊維等の繊維２ａをフェルト状や織布状に加工したものである。具体的には、たとえば、木綿や羊毛等の天然繊維やポリプロピレン、ポリエステル、ポリアクリロニトリル、ポリフェニレンサルファイド、ポリアミド、ポリイミド、ポリ酢酸ビニル等の合成繊維、或いはガラス繊維を単独或いは混合してフェルト状や織布状に加工したものである。この濾過材２は、濾過材２を通過する気体中の固体粒子を捕集する。

濾過材２の一方面には、フェライト粉末３が堆積している。濾過材２は、繊維２ａのみで形成されており、この繊維２ａの網目間隔より小さい微細な固体粒子は捕集することができない。このため、濾過材２の一方面に予めフェライト粉末３をコートしておくことにより、繊維２ａの網目間隔より小さい微細な固体粒子を補集することができる。すなわち、フェライト粉末３は濾過材２を補助して濾過性能を高める補助濾過材として機能する。

フェライト粉末３には、たとえば、使用済のテレビジョン受像機をリサイクルする時に取り外された偏向ヨーク、フライバックトランス等のコアのフェライトを微粉砕した粉末を用いることができる。このように、解体したテレビジョン受像機から排出される偏向ヨーク、フライバックトランス等のコアを再利用することにより、非常に低コストでフェライト粉末３が得られる。

図１において、電磁石４は、濾過材２のフェライト粉末３を付着した側に対向して配置されており、矢印で示す上下方向Ａ１，Ａ２に移動可能に保持されている。
電磁石４は、電力を供給することにより磁界を発生し、濾過材２に堆積したフェライト粉末３を吸着する。
電磁石４は、昇降ガイド５によって上下方向Ａ１，Ａ２にガイドされている。
また、電磁石４は、ループ状の昇降ワイヤー７に連結されており、昇降ワイヤー７を昇降モータ６により走行させることにより、電磁石４は上下方向Ａ１，Ａ２に昇降する。

電磁石１１は、電力を供給することにより磁界を発生し、濾過材２に堆積したフェライト粉末３を磁化する。フェライト粉末３を磁化するのは、固体粒子を含む気体Ｇ中に磁性を有する粒子が存在する場合に、この粒子を確実に補集するためである。

排出ボックス８は、補集した固体粒子を含む濾過材２に堆積したフェライト粉末３を電磁石４の吸着力によって濾過材２から剥離したのちに回収するためのものである。

送風機９は、補集すべき固体粒子を含む気体Ｇを吸気管１０筐体５０内に取り込み、補集すべき固体粒子が除去された気体Ｇｃを筐体５０外へ排出するために設けられている。
送風機９は、具体的には、図３に示すように、モータ９ａと遠心ファン９ｂとを備えている。モータ９ａを駆動すると、遠心ファン９ｂが回転し、この遠心ファン９ｂによって気体Ｇｃが遠心ファン９ｂの排気口９ｃから排出される。この遠心ファン９ｂによる排気により、濾過材２側が吸気される。吸気管１０を通じて吸引された気体Ｇは、濾過材２を通過し、遠心ファン９ｂの排気口９ｃから排出される。
なお、遠心ファン９ｂの排気口９ｃには、磁石９ｄが設けられている。この磁石９ｄは、濾過材２を通過したフェライト粉末３を吸着し、フェライト粉末３が外部に放散されるのを防ぐ。

次に、上記構成の集塵装置１を用いた集塵方法の一例について説明する。
まず、濾過材２にフェライト粉末３が付着していない状態で、送風機９を駆動する。なお、この状態では、吸気管１０から補集すべき固体粒子は集塵装置１内に導入されていないものとする。
送風機９を駆動したのち、吸気管１０を通じて所定量のフェライト粉末３を供給する。フェライト粉末３は、吸引されて濾過材２の一方側の面に付着し、堆積する。このフェライト粉末３が濾過材２の一方面にプレコートされた状態が、図２に示した状態である。

フェライト粉末３の濾過材２へのプレコートが完了したのち、吸気管１０を通じて、補集すべき固体粒子を含む気体Ｇを供給する。
集塵装置１に気体Ｇが導入されると、気体Ｇに含まれる固体粒子は、濾過材２へプレコートされたフェライト粉末３の層によって補集され、濾過された気体Ｇｃが排出される。

上記のような方法で集塵を継続すると、補集した固体粒子によってフェライト粉末３がプレコートされた濾過材２が目詰まりを起こす。目詰まりを起こすと、濾過効率が低下する。
このため、送風機９の駆動を停止したのち、電磁石４に電力を供給し、図４に示すように、電磁石４を下降させる。
電磁石４を下降させると、補集した固体粒子を含むフェライト粉末３Ａが濾過材２から剥離され、電磁石４に吸着される。電磁石４への電力供給を停止すると、電磁石４に付着した補集した固体粒子を含むフェライト粉末３Ａが排出ボックス７内に落下し、排出ボックス７に回収される。

本実施形態では、排出ボックス７に回収した補集した固体粒子を含むフェライト粉末３Ａを図５に示すような分離装置を用いて分離する。なお、補集する固体粒子が非磁性材料である場合について分離する。
図５に示す分離装置２０は、マグネットローラ２２、ローラ２７、非磁性ベルト２１、フェライト用ボックス２４、非磁性体用ボックス２５等から構成される。
非磁性ベルト２１は、非磁性材料で形成されており、マグネットローラ２２とローラ２７との間に巻回されている。
マグネットローラ２２およびローラ２７の少なくとも一方は、図示しない駆動モータで駆動される。これにより、非磁性ベルト２１は、矢印方向に走行する。
マグネットローラ２２は、磁石が設けられており、フェライト等の磁性材料に磁力を及ぼす。
フェライト用ボックス２４および非磁性体用ボックス２５は、マグネットローラ２２の下方に配置されている。フェライト用ボックス２４は、非磁性体用ボックス２５よりも非磁性ベルト２１の走行方向の下流側に配置されている。

上記のような分離装置２０の投入口２３から補集した固体粒子を含むフェライト粉末３Ａを投入する。
投入口２３から投入された補集した固体粒子を含むフェライト粉末３Ａは、走行する非磁性ベルト２１上に落下する。
補集した固体粒子を含むフェライト粉末３Ａは、マグネットローラ２２の位置に到達すると、フェライト粉末３のみがマグネットローラ２２の磁力を受けて走行する非磁性ベルト２１上に吸着される。
補集した粒子１００は非磁性材料なので、マグネットローラ２２上での非磁性ベルト２１の進行に伴って重力の作用により落下する。この補集した粒子１００が落下する位置に非磁性体用ボックス２５が配置されており、補集した粒子１００はこの非磁性体用ボックス２５に回収される。

マグネットローラ２２の磁力を受けて非磁性ベルト２１に付着するフェライト粉末３は、非磁性ベルト２１が進行に伴ってマグネットローラ２２から離れると、フェライト粉末３も非磁性ベルト２１から離れて落下する。フェライト粉末３が落下する位置にフェライト用ボックス２４が配置されており、フェライト粉末３はこのフェライト用ボックス２４に回収される。
このように、フェライト粉末３の磁性を利用して、非磁性体と落下位置を異ならせることにより、容易に分離が可能となる。
フェライト用ボックス２４に回収されたフェライト粉末３は、再び濾過材２を補助する補助濾過材として使用可能である。

以上のように、本実施形態によれば、フェライト粉末３の濾過材２へのプレコートおよび除去を非常に容易に行うことができる。
また、本実施形態によれば、回収したフェライト粉末３と補集した固体粒子とを容易に分離することができるため、フェライト粉末３および／または補集した固体粒子の再利用射が可能となる。
また、本実施形態、濾過材２の周辺に電磁石１１を配置し、プレコートされたフェライト粉末を磁化することにより、磁性体の粒子を効率良く捕集できる。

本発明は上述した実施形態に限定されない。
上述した実施形態では、濾過材２は、合成繊維、ガラス繊維等を用いる場合について説明したが、金属でできた網でもよく、この場合フェライトの粒子の大きさが網目より大きいものを一度網に吸着させ、さらにフェライト粉末微粉を吸着させる。こうしてできた濾過材は耐熱性が高く、たとえば、ステンレス製の網であれば数百度まで耐えられるので高温の燃焼ガスを冷却することなく精密に濾過できる。
また、集塵機１本体の内部に分離装置を内蔵させ、粒子の堆積量に応じて堆積物の剥離、分離、プレコートを自動的に行うようにすれば稼働率も上がりまた人件費も削減できる。

本発明の一実施形態に係る集塵装置の要部の構造を示す斜視図である。 濾過材２の断面構造の一例を示す図である。 送風機９の構造の一例を示す図である。 集塵装置において電磁石を下降させ、フェライト粉末を回収した状態を示す斜視図である。 分離装置の一例を示す図である。

符号の説明

１…集塵装置、２…濾過材、３…フェライト粉末、４…電磁石、９…送風機、１０…吸気管、２０…分離装置。

Claims (8)

1. 固体粒子を含有する気体中から固体粒子を補集する集塵装置であって、
   濾過材と、
   前記濾過材に付着し、前記濾過材による濾過を補助する補助濾過材とを有し、
   前記補助濾過材は、酸化鉄の粉末からなる
   集塵装置。
2. 前記濾過材の一方側から吸気する吸気手段を有する
   請求項１に記載の集塵装置。
3. 前記補助濾過材を前記濾過材から磁力により吸着して回収する回収手段を有する
   請求項１に記載の集塵装置。
4. 前記回収手段によって回収された前記補助濾過材から当該補助濾過材の磁性を利用して前記補助濾過材が補集した固体粒子を分離する分離手段を有する
   請求項３に記載の集塵装置。
5. 前記濾過材に付着した前記補助濾過材を磁化する磁化手段を有する
   請求項１に記載の集塵装置。
6. 濾過材に濾過を補助する補助濾過材を付着させ、前記濾過材の一方側から吸気することにより、前記濾過材の他方側から当該濾過材を通過する空気に含まれる固体粒子を集める集塵方法であって、
   前記補助濾過材に酸化鉄の粉末を用いる
   集塵方法。
7. 前記補助濾過材を前記濾過材から磁力により吸着して回収し、
   回収した前記補助濾過材に含まれる固体粒子を分離する
   請求項６に記載の集塵方法。
8. 前記濾過材に付着した前記補助濾過材を磁化し、
   前記濾過材を通過する空気に含まれる磁性材を補集する
   請求項７に記載の集塵方法。
   
   

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