JP2010178610A - Power recovery apparatus in dust collector with exhauster - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、集塵、鋳物工場、溶鉱炉を備えた工場等の工場全体の集塵を行う排風機を用いた集塵装置における電力回収装置に関する。 The present invention relates to a power recovery device in a dust collector using a wind exhauster that collects dust in a whole factory such as a dust collector, a foundry, and a factory equipped with a blast furnace.
一般に、工場全体の集塵、鋳物工場、溶鉱炉の集塵装置等として、排風機を用いたバグフィルター型集塵システム、サイクロン型集塵装置が用いられているが、そこに用いられる排風機は、集塵機能を発揮させるために必須のものである。 In general, bag filter type dust collection systems and cyclone type dust collectors using exhaust fans are used as dust collectors for the entire factory, foundries, blast furnaces, etc., but the exhaust fans used there are Indispensable for exhibiting the dust collecting function.
こうした集塵装置は、例えば、次のものが提案されている。
上述した集塵装置においては、通常、排風機は、集塵機の集塵機能を十分に発揮させることができるように、また、多少の負荷変動、例えば工場内のダクト内での詰まり等に起因する負荷変動、或いは集塵機のバグフィルターのトラブル等に起因する負荷変動が発生しても、これをカバーできるように、余裕をもたせた排風能力(吸引力)で稼動されている。
しかし、こうした排風は、何れにしても、これまでは単に外気に放出されているだけで、無駄なエネルギーの消費となっていた。In the dust collector described above, the exhaust fan normally has a load caused by a slight load fluctuation, for example, clogging in a duct in a factory so that the dust collecting function of the dust collector can be sufficiently exerted. Even if there is a fluctuation or a load fluctuation caused by a bug filter trouble of the dust collector, etc., it is operated with an exhaust capacity (suction force) with a margin so that it can be covered.
However, in any case, such exhaust air has been merely discharged to the outside air, and has been wasted energy consumption.
そこで、本発明者は、上述した集塵装置の排風のエネルギーを回収することを考え、次の発明を提案した。
上述した電力回収装置は、集塵機の排風機の出口にインペラ−(回転羽根)を臨ませる構成とされており、これによって、従前において外気に放出されていた排風機の排風エネルギーを少なからず回収できるようになったが、インペラ−を設置した排風ダクトが排風機の出口に密着連結されていた為に、インペラ−の抵抗が直接集塵機に作用する割合が高く、インペラ−による負荷が排風機の駆動力に影響し、エネルギーの回収は同時に排風機の駆動損失、即ち、集塵機の集塵機能の低下を招くことになっていた。 The above-described power recovery device has a structure in which an impeller (rotary blade) is allowed to face the outlet of the dust collector's exhaust fan, thereby recovering a considerable amount of exhaust energy from the exhaust fan that has been released to the outside in the past. However, since the exhaust duct with the impeller was tightly connected to the outlet of the exhaust fan, the impeller resistance directly acts on the dust collector, and the load due to the impeller is high. However, the energy recovery at the same time leads to a drive loss of the exhaust fan, that is, a decrease in the dust collecting function of the dust collector.
又、排風機の出口から排出されるエアは、所定の速度を持つが、同時に風圧(静圧・動圧)も有しているが、その動圧は、風速度の2乗に比例するものであるので、インペラ−に衝突するときの速度が高い程、インペラ−に対するエネルギー変換効率が高くなるものであるが、上述の従前の構成によれば、排風機の出口から排出されるエアの速度は、排風機の出口速度そのままであり、何らかの増速のための工夫が望まれる。 In addition, the air discharged from the outlet of the exhaust fan has a predetermined speed, but also has a wind pressure (static pressure / dynamic pressure), but the dynamic pressure is proportional to the square of the wind speed. Therefore, the higher the speed at the time of collision with the impeller, the higher the energy conversion efficiency for the impeller. According to the above-described configuration, the speed of the air discharged from the outlet of the exhaust fan Is the outlet speed of the exhaust fan as it is, and some device for speeding up is desired.
本発明者は、かかる現状に鑑み、集塵装置の排風のエネルギーを、集塵機に負荷をかけることなく、より一層効率的に回収できるようにすることを目的とする。 In view of the current situation, the present inventor has an object to enable the energy of the exhaust air from the dust collector to be collected more efficiently without imposing a load on the dust collector.
本発明にかかる集塵装置における電力回収装置は、上記目的を達成するために、
排風機(1)を備えた集塵装置における電力回収装置であって、
排風機(1)の排出口(2)に臨ませ、所定の間隔(L)を隔てて増速用ダクト(4)を設け、
前記増速用ダクト(4)の排出口(4A)にインペラ−(6)を臨ませて設け、
前記インペラ−(6)に発電機(7)を連動連結した、
という手段を講じた。In order to achieve the above object, the power recovery device in the dust collector according to the present invention provides:
A power recovery device in a dust collector equipped with a wind exhauster (1),
Facing the discharge port (2) of the exhaust fan (1), providing a speed increasing duct (4) with a predetermined interval (L),
The impeller (6) is provided facing the discharge port (4A) of the speed increasing duct (4),
A generator (7) is linked to the impeller (6).
I took the steps.
本発明において、集塵装置とは、バグフィルター型、サイクロン型等、排風機を用いるものであれば、既存の集塵機が全て含まれる。
また、発電機としては、直流発電機、交流発電機の何れでもよい。
そして、インペラ−としては、2枚羽、3枚羽等、適宜の羽根枚数、或いは形状等、既存の羽根であれば全て含まれる。
また、増速用ダクト(4)としえては、実施例の如く構造的工夫による増速のほか、ヒーターを敷設して、排風を過熱膨張させ、増速を図るような手段もこれに含まれる。In the present invention, the dust collector includes all existing dust collectors as long as it uses a wind filter such as a bag filter type or a cyclone type.
The generator may be either a DC generator or an AC generator.
The impeller includes all existing blades, such as two blades, three blades, etc., or an appropriate number of blades or shape.
Further, the speed increasing duct (4) includes not only speed increasing by a structural device as in the embodiment, but also means for increasing the speed by laying a heater to overheat and expand the exhaust air. It is.
本発明によれば、集塵装置の排風機のエネルギーを、集塵機に負荷をかけることなく、より一層効率的に回収でき、試作機の実験によれば、排風機の消費エネルギーを8−13%程度回収できたものである。 According to the present invention, the energy of the exhaust fan of the dust collector can be recovered more efficiently without imposing a load on the dust collector. According to the experiment of the prototype, the energy consumption of the exhaust fan is 8-13%. It was something that could be recovered.
前記増速用ダクト(4)の内径(R2)を前記排出口(2)の内径(R1)よりも大に構成してあるのが好ましい。
このように構成することで、排風機(1)の排出口(2)より出た排風は、自らの動圧により、膨張して増速することが可能であり、速度の2乗に比例する風圧エネルギーを有効にりようしてインペラ−(6)を回転させることができる。It is preferable that the inner diameter (R2) of the speed increasing duct (4) is larger than the inner diameter (R1) of the discharge port (2).
With this configuration, the wind exhaust from the exhaust port (2) of the exhaust fan (1) can be expanded and accelerated by its own dynamic pressure, and is proportional to the square of the speed. The impeller (6) can be rotated so as to make the wind pressure energy effective.
本発明の実施において、前記増速用ダクト(4)の排出口(4A)と前記インペラ−(6)との間において外気に連通する間隙(C)が設けられていることが好ましい。
このように、前記増速用ダクト(4)の排出口(4A)と前記インペラ−(6)との間において外気に連通する間隙(C)が設けられることで、前記増速用ダクト(4)とインペラ−(6)のハウジングとは気密連結ではなく、従って、インペラ−(6)の負荷は、前記排風機(1)の負荷にはならず、この間隙(C)により緩衝されることになり、前記増速用ダクト(4)の導入による風速の増加を得ることができながら、上述の排風機(1)の排出口(2)に、所定の間隔(L)を隔てて増速用ダクト(4)を設けたことと相まって、前記排風機(1)の負荷を増大させることなく、電力の回収を行い得る。In the implementation of the present invention, it is preferable that a gap (C) communicating with the outside air is provided between the discharge port (4A) of the speed increasing duct (4) and the impeller (6).
Thus, by providing the gap (C) communicating with the outside air between the discharge port (4A) of the speed increasing duct (4) and the impeller (6), the speed increasing duct (4 ) And the housing of the impeller (6) are not hermetically connected, so the load of the impeller (6) is not the load of the exhaust fan (1) but is buffered by this gap (C) While increasing the wind speed by introducing the speed increasing duct (4), the speed is increased at a predetermined interval (L) at the discharge port (2) of the exhaust fan (1). Combined with the provision of the duct (4), the electric power can be recovered without increasing the load of the exhaust fan (1).
また、前記増速用ダクト(4)の前記排風機(1)の排出口(2)側に臨む吸引口(4B)の内径(R3)が、前記増速用ダクト(4)の内径(R2)よりも大になるようにフード型に構成され、その開口部(4C)が前記排風機(1)の排出口(2)を所定の間隔(L)を隔てて被覆するように設けられていることが好ましい。
このように、前記増速用ダクト(4)をフード型に構成し、その開口部(4C)が前記排風機(1)の排出口(2)を所定の間隔(L)を隔てて被覆するようにに設けられたことで、そのフード部位の開口部(4C)から外気をエジェクト作用で吸引して取り込むことができ、前記増速用ダクト(4)が大径であることによる排風の自然膨張による増速と相まって、風量を増加させた状態でインペラ−(6)を回転させることができる。Further, the inner diameter (R3) of the suction port (4B) facing the discharge port (2) side of the exhaust fan (1) of the speed increasing duct (4) is the inner diameter (R2) of the speed increasing duct (4). ), And the opening (4C) is provided so as to cover the discharge port (2) of the blower (1) at a predetermined interval (L). Preferably it is.
In this way, the speed increasing duct (4) is configured in a hood shape, and the opening (4C) covers the exhaust port (2) of the exhaust fan (1) with a predetermined interval (L). Thus, the outside air can be sucked and taken in from the opening (4C) of the hood part by an ejecting action, and the speed increasing duct (4) has a large diameter. The impeller (6) can be rotated in a state where the air volume is increased in combination with the acceleration due to natural expansion.
本発明の実施例について、図1乃至図3に基づいて以下詳述する。
図1は、集塵装置における電力回収装置の全体の概略図であって、ここでの集塵装置は、バグフィルター型の集塵機10が用いられており、工場内の各所に配置されたダクト配管11から吸引された粉塵をバグフィルターで濾過し、排風だけが排風機1(例えば、250KWの電動機駆動)から排出されるように構成されている。
図1は、集塵装置における電力回収装置の全体の概略図であって、ここでの集るものであり、次のように構成されている。
即ち、排風機1の排出口2に臨ませ、所定の間隔Lを隔てて増速用ダクト4を設けてある。そして、該増速用ダクト4の内径R2は、前記排出口2の内径R1よりも大に構成しており、断面積比で10%前後大きくなるようにされている。前記間隔Lは、後述のインペラ−6の負荷が前記排風機1の負荷とならないようにする緩衝機能と、排風機の排風に伴う自らの膨張に起因する増速に際して、外気を取り込む機能を発揮させるためのものである。
上記の増速用ダクト4としては、図示していないが、この外側(又は内側に)にヒーターを敷設し、以って、通過する排風を過熱、膨張させることで、増速を図ることもできるのであり、こうした増速手段もこれに含まれる。An embodiment of the present invention will be described in detail below with reference to FIGS.
FIG. 1 is a schematic view of an entire power recovery device in a dust collector, and the dust collector here uses a bag filter
FIG. 1 is a schematic diagram of an entire power recovery device in a dust collector, which is collected here, and is configured as follows.
That is, the speed increasing duct 4 is provided at a predetermined interval L so as to face the discharge port 2 of the
Although not shown in the drawing, the speed increasing duct 4 is provided with a heater on the outside (or on the inside), and thus, the exhaust air passing therethrough is overheated and expanded to increase the speed. These speed-up means are included in this.
また、前記増速用ダクト4の排出口4Aにインペラ−6を臨ませて設け、前記インペラ−6に発電機7(ここでは直流発電機)を連動連結してある。前記インペラ−6は、ここでは、図示の如く、3枚羽根のものが使用されている。この発電機7により発電された電力は、蓄電池8に充電される。尤も、交流発電機を設置する場合には、直接その電力を利用したり、整流器を介して蓄電池に充電させたりすることができる。
そして、上記前記増速用ダクト4の排出口4Aと前記インペラ−6との間において外気に連通する間隙Cが設けられており、インペラ−6の負荷が前記排風機1の負荷とならないように緩衝の機能を果す。An
A gap C communicating with the outside air is provided between the
前記増速用ダクト4を更に具体的に説明すると、前記排風機1の排出口2側に臨む吸引口4Bの内径R3が、前記増速用ダクト4の内径R2よりも大になるようにフード型に構成され、その開口部4Cが前記排風機1の排出口2を所定の間隔Lを隔てて被覆するように設けられているのである。 The speed increasing duct 4 will be described more specifically. A hood such that the inner diameter R3 of the
このように構成されているので、排風機1が稼動し、集塵機10を作動させて集塵機能を発揮させながら、その排風が排出口2から排出されると、該増速用ダクト4に向けて吹き出されるが、その際、該増速用ダクト4は、前記排出口2よりも大径に構成され、そこに間隔Lが設けられているので、排出口2から噴出された動圧のある排風は、自ら膨張しつつ増速し、同時に、間隔Lから外気をエジェクト作用により吸引して風量を増加させながら、インペラ−6に衝突することになり、これを回転させ、以って、発電機7を駆動回転させるのである。これによって、従前に排風が大気に放出されていたのを有効に利用してそのエネルギーを回収できることになる。 Since the
(変形例)
図4乃至図6に示すように、ここでの構成も基本的には上記実施例を同じである。
即ち、図4は、集塵装置における電力回収装置の全体の概略図であって、ここでの集塵装置も、同様にバグフィルター型の集塵機10が用いられており、工場内の各所に配置されたダクト配管11からの吸塵をバグフィルターで濾過し、排風機1(例えば、250KWの電動機駆動)に吸引されるように構成されたものである。(Modification)
As shown in FIGS. 4 to 6, the configuration here is basically the same as that in the above embodiment.
That is, FIG. 4 is a schematic diagram of the entire power recovery device in the dust collector, and the dust collector here also uses a bag filter
上記電力回収装置は、前記排風機1から排出される排風のエネルギーを回収するものであり、同様に次のように構成されている。
即ち、排風機1の排出口2に臨ませ、所定の間隔Lを隔てて増速用ダクト4を設けてある。そして、該増速用ダクト4の内径R2は、前記排出口2の内径R1よりも大に構成しており、断面積比で15%前後大きくなるようにされている。前記間隔Lは、後述のインペラ−6の負荷が前記排風機1の負荷とならないようにする緩衝機能と、排風機の排風に伴う自らの膨張に起因する増速に際して、外気を取り込む機能を発揮させるためのものである。The power recovery device recovers the energy of the exhaust air discharged from the
That is, the speed increasing duct 4 is provided at a predetermined interval L so as to face the discharge port 2 of the
また、前記増速用ダクト4の排出口4Aにインペラ−6を臨ませて設け、前記インペラ−6に発電機7(ここでは直流発電機)を連動連結してある。前記インペラ−6は、ここでは、図6に示す如く、2枚羽根のものが使用されている。この発電機7により発電された電力は、蓄電池8に充電される。尤も、上記実施例と同様に、交流発電機を設置する場合には、直接その電力を利用したり、整流器を介して蓄電池に充電させたりすることができる。
そして、上記前記増速用ダクト4の排出口4Aと前記インペラ−6との間において外気に連通する間隙Cが設けられており、インペラ−6の負荷が前記排風機1の負荷とならないように緩衝の機能を果す。An
A gap C communicating with the outside air is provided between the
前記増速用ダクト4を更に具体的に説明すると、前記排風機1の排出口2側に臨む吸引口4Bの内径R3が、前記増速用ダクト4の内径R2よりも大になるようにフード型に構成され、その開口部4Cが前記排風機1の排出口2を所定の間隔Lを隔てて被覆するように設けられているのである。 The speed increasing duct 4 will be described more specifically. A hood such that the inner diameter R3 of the
本発明によれば、従前に廃棄されていた集塵機用の排風機の排風エネルギーを回収して発電に利用することができ、その電力回収装置は、種々の集塵機の排風機に適用できるので、その応用範囲は広いものである。 According to the present invention, it is possible to collect the exhaust energy of the dust collector exhaust fan that has been disposed of before and use it for power generation, and the power recovery device can be applied to various dust collector exhaust fans, Its application range is wide.
1:排風機
2:排出口
4:増速用ダクト
4C:増速用ダクトの開口部
4A:増速用ダクトの排出口
6:インペラ−
7:発電機
C:間隙
L:間隔
R1:排出口の内径
R2:増速用ダクトの内径
R3:吸引口の内径1: exhaust fan 2: discharge port 4: speed increasing duct 4C: speed increasing
7: Generator C: Gap L: Interval R1: Inner diameter of discharge port R2: Inner diameter of speed increasing duct R3: Inner diameter of suction port
Claims (4)
排風機(1)の排出口(2)に臨ませ、所定の間隔(L)を隔てて増速用ダクト(4)を設け、
前記増速用ダクト(4)の排出口(4A)にインペラ−(6)を臨ませて設け、
前記インペラ−(6)に発電機(7)を連動連結したことを特徴とする、
排風機を備えた集塵装置における電力回収装置。A power recovery device in a dust collector equipped with a wind exhauster (1),
Facing the discharge port (2) of the exhaust fan (1), providing a speed increasing duct (4) with a predetermined interval (L),
The impeller (6) is provided facing the discharge port (4A) of the speed increasing duct (4),
A generator (7) is interlocked and connected to the impeller (6),
An electric power recovery device in a dust collector equipped with an exhaust fan.
請求項1又は請求項2に記載の排風機を備えた集塵装置における電力回収装置。A gap (C) communicating with outside air is provided between the discharge port (4A) of the speed increasing duct (4) and the impeller (6).
The electric power collection | recovery apparatus in a dust collector provided with the exhaust fan of Claim 1 or Claim 2.
請求項1乃至請求項3の何れか1項に記載の排風機を備えた集塵装置における電力回収装置。The inner diameter (R3) of the suction port (4B) facing the discharge port (2) of the exhaust fan (1) of the speed increasing duct (4) is larger than the inner diameter (R2) of the speed increasing duct (4). The opening (4C) is provided so as to cover the discharge port (2) of the exhaust fan (1) at a predetermined interval (L). Characterized by the
The electric power collection | recovery apparatus in a dust collector provided with the exhaust fan of any one of Claim 1 thru | or 3.
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2014196738A (en) * | 2013-03-04 | 2014-10-16 | 日新技研株式会社 | Exhaust air power generation device |
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2009
- 2009-01-30 JP JP2009041454A patent/JP2010178610A/en active Pending
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JP2014196738A (en) * | 2013-03-04 | 2014-10-16 | 日新技研株式会社 | Exhaust air power generation device |
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