JP2012149709A - 切換弁及びガス処理システム - Google Patents

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Abstract

【課題】切換弁を小型化する。
【解決手段】切換弁はケース50と、ケース50に対して回転可能に取り付けられた弁部材を備える。ケース50は、仕切り壁63により内部空間が2室に仕切られると共に、上面壁57には4つの吸気孔57A〜57Dが形成されている。一方、弁部材は、吸気側弁体71と排気側弁体73の2枚の弁体を有している。吸気側弁体71には、軸部材75を中心に90度回転するに伴って、吸気孔57A〜57Dに選択整合する吸気側連絡孔72が形成されている。また、排気側弁体73には吸気側の室とは反対側の室を排気路である下部ボックス90へ連通させる排気側連絡孔74が形成されている。
【選択図】図9

Description

本発明は、切換弁及びそれを利用したガス処理システムに関する。
二塔蓄熱式の脱臭処理装置では、熱処理後の廃ガスから熱回収した熱を、未処理ガスの予熱に回している。この種の装置は、ガスの流路を切り換えるときに、装置内に取り込まれた未処理ガスが大気中にリークする恐れがあるため、パージガスを流すことで未処理ガスのリークを防止する構成となっている。しかし、そのような機構を実現するには、配管ごとに切換弁を設ける必要があり、切換弁の数がどうしても多くなる。この点を鑑み、下記特許文献1には、弁体の回転動作を利用して接続先の切り換えを行うことで、複雑なガス流路の切り換えを切換弁(流路切替弁20)により実現させる提案がされている。
特開2004−60926号公報
しかしながら、上記構成の切換弁(流路切替弁20)は3つの流路切替弁20a、20b、20cを軸方向に設けた集合弁となっており、流路切替弁20が軸方向に長くなり、3つの切替弁20a、20b、20cを設けていることから配管数が多い。また、流路切替弁20は3塔蓄熱式の脱臭処理装置に特化した構成であり、2塔蓄熱式の脱臭処理装置への適用が困難である。
本発明は上記のような事情に基づいて完成されたものであって、切換弁の小型化を目的とする。
第一の発明は、筒型のケースと、前記ケースに対して回転可能に取り付けられた弁部材とを備えた切換弁であって、前記ケースは、前記ケースの中心部を通り内部空間を第一室と第二室とに仕切る仕切り壁と、前記ケースの一方側の端面を閉止する第一閉止部材と、前記第一閉止部材を貫通し、前記第一室に連通するN個の吸気孔からなる第一吸気孔群と、前記第一閉止部材を貫通し、前記第二室に連通するN個の吸気孔からなる第二吸気孔群と、前記ケースの外周壁に形成され前記第一室に連通する第一ガス出入口と、前記ケースの外周壁に形成され前記第二室に連通する第二ガス出入口とを備え、前記弁部材は、前記仕切り壁の中央に設けられた軸孔に挿通された軸部材と、前記第一閉止部材に対して向かい合って配置され、前記軸部材と一体回転する吸気側弁体と、前記ケースの他方側の端面側に配され、前記軸部材と一体的に回転する排気側弁体とを備え、前記第一、第二吸気孔群に属する2N個の吸気孔は、前記軸部材を中心とする同一円上において360/2N度間隔で形成され、前記吸気側弁体は、前記軸部材を360/2N度ピッチで回転させたときに、2N個の前記吸気孔に選択的に整合する吸気側連絡孔を有し、前記吸気側連絡孔に整合する吸気孔のみ開放し、不整合となる他の吸気孔を閉止する構成であり、前記弁部材の前記排気側弁体は、前記軸部材を360/2N度ピッチで回転させたときに、前記吸気孔を通じて吸気可能となる吸気側の室とは反対側の室を排気路へ連通させる排気側連絡孔を有するところに特徴を有する。
第二の発明は、第一の発明に記載の切換弁であって、前記第一閉止部材には、前記第一吸気孔群として第一ガスを吸気する第一吸気孔と第二ガスを吸気する第二吸気孔の2つの吸気孔と、前記第二吸気孔群として第一ガスを吸気する第三吸気孔と第二ガスを吸気する第四吸気孔の2つの吸気孔とを合わせた合計4つの吸気孔が90度ピッチで形成され、前記軸部材を90度ピッチで回転させるに伴って、前記4つの吸気孔に対して前記吸気側弁体の前記吸気側連絡孔が選択的に整合するところに特徴を有する。
第三の発明は、第二の発明に記載の切換弁であって、前記ケースの他方側の端面を閉止する第二閉止部材を備え、かつ前記第二閉止部材に対して向かい合うように前記排気側弁体を配置した構成であると共に、前記第二閉止部材には、前記第一閉止部材側に形成された4つの吸引孔に各々対応した位置に4つの排気孔がそれぞれ形成され、前記排気側弁体の前記排気側連絡孔は、前記吸気側弁体の前記吸気側連絡孔に対して180度位置がずれていて、前記軸部材を90度ピッチで回転させるに伴って、前記吸気側連絡孔と整合する吸気孔に対して180度位置がずれた排気孔に整合するところに特徴を有する。
第一、第二、第三の発明では、単一の弁部材により、吸気ガスの切り換えと、ガス流路の切り換えを行う。従って、2つの切換機能を別々の弁部材を利用して行う場合や、2つの切換機能を複数の弁部材を使用して実現する構成に比べて、弁部材の使用個数を少なく出来る。よって、従来構造の流路切替弁に比べて小型化することが可能である。また、弁部材の個数が少なく出来るので、その分、配管数を削減できる。
本発明は、前記ケースの一方側の端面を閉止する第一閉止部材に対し、吸気するN種のガスに対応して、第一吸気孔群としてN個の吸気孔と、第二吸気孔群としてN個の吸気孔の合計2N個の吸気孔を360/2N度間隔で形成した請求項1に記載の切換弁と、
前記ガスを熱処理する加熱処理室と、前記加熱処理室にそれぞれ連通する第一蓄熱室と第二蓄熱室と、を具備したガス処理装置と、前記第一蓄熱室と前記切換弁に形成された前記第一ガス出入口とを接続する第一ガス管と、前記第二蓄熱室と前記切換弁に形成された前記第二ガス出入口とを接続する第二ガス管と、前記切換弁の前記弁部材を、前記軸部材を中心に360/2N度ピッチづつ回転させることにより、前記弁部材の吸気側連絡孔を前記第一閉止部材に形成した2N個の吸気孔に対して選択的に整合させる駆動装置とを備えたところに特徴を有するガス処理システムである。このガス処理システムでは、N種のガスをガス処理装置の加熱処理室に選択的に導入することが可能となる。そして、導入された各ガスを加熱処理室にて熱分解出来る。しかも、このガス処理システムでは、弁部材が180度回転するごとに、ガスの流れが反転するので、第一蓄熱室、第二蓄熱室を順に予熱できる。そのため、未処理ガスは、第一蓄熱室又は第二蓄熱室で事前に温めてから熱加熱処理室に取り込まれることになるので、ヒータ等の出力を下げることが可能となり、熱効率がよい。
この発明の実施態様として、以下の構成がこの好ましい。
・前記切換弁として、前記第一閉止部材に対して第一吸気孔から第四吸気孔の4つの吸気孔を形成し、前記第一吸気孔と前記第三吸気孔を通じて第一ガスとして未処理ガスを吸気し、前記第二吸気孔と前記第四吸気孔を通じて前記第二ガスとしてパージガスを吸気する請求項2又は請求項3に記載の切換弁を備え、前記駆動装置は、前記切換弁の前記弁部材を、前記軸部材を中心に90度づつ回転させることにより、前記弁部材の吸気側連絡孔を前記第一閉止部材に形成した前記4つの吸気孔に対して選択的に整合させる構成とする。この構成では未処理ガスを第一蓄熱室側から流して熱処理した後、第二蓄熱室側から排気する工程と、パージガスを第一蓄熱室側から流して、装置内の未処理ガスを熱処理しつつ第二蓄熱室側から排気する第二工程と、未処理ガスを第二蓄熱室側から流して熱処理した後、第一蓄熱室側から排気する第三工程と、パージガスを第二蓄熱室側から流して、装置内の未処理ガスを熱処理しつつ第一蓄熱室側から排気する第四工程を1サイクルとして未処理ガスに対するガス処理が行われる。すなわち、この構成では、切換弁により未処理ガスの流れを反転させるときに、パージガスが蓄熱室内に残留する未処理ガスを一掃する。そのため、流路を切り換えた時(ガスの流れを反転させた時)に、未処理ガスが逆流してリークすることがない。
・また、前記排気路に負圧を作用させることによりガスを吸引する吸引手段を設けること好ましい。このような構成にすれば、特別な送風手段を設けなくても、開口を形成しておくだけでパージガスを自動吸引できる。
本発明によれば、切換弁を小型化できる。
本発明の実施形態1においてガス処理システムのシステム構成を示す図 切換弁の斜視図 同じく切換弁の斜視図 ケースの水平断面図 切換弁の構造を模式的に表した図 ケースの上部側を示す斜視図 弁部材の第一停止位置を示す図 ガスの流通経路を示す図(第一工程) 吸気孔57A、57Cを通る切換弁の断面図(第一工程) 弁部材の第二停止位置を示す図 ガスの流通経路を示す図(第二工程) 吸気孔57B、57Dを通る切換弁の断面図(第二工程) 弁部材の第三停止位置を示す図 ガスの流通経路を示す図(第三工程) 吸気孔57A、57Cを通る切換弁の断面図(第三工程) 弁部材の第四停止位置を示す図 ガスの流通経路を示す図(第四工程) 吸気孔57B、57Dを通る切換弁の断面図(第四工程) 上部ボックスの下面図 実施形態2における弁体の構造を示す図
<実施形態1>
本発明の実施形態1を図1ないし図19によって説明する。本発明のガス処理システムSは蓄熱式燃焼脱臭装置10と切換装置30と誘引通風機(本発明の「吸引手段」に相当)39とを備えた構成となっている。
1.蓄熱式燃焼脱臭装置10の説明
蓄熱式燃焼脱臭装置(本発明の「ガス処理装置」に相当)10は、加熱処理室15を有する装置本体11と、第一蓄熱室21と、第二蓄熱室25とを備えてなる。加熱処理室15は装置本体の奥側(図1では下側)に設けられている。加熱処理室15には、ヒータ17が設けられていて、未処理ガス(例えば、工場の廃ガス等の臭気ガス)を、熱処理(熱分解)する構成となっている。尚、未処理ガスは臭気ガス以外にも、VOC等の大気汚染ガスやフロン等の温室効果ガスであってもよい。
第一、第二蓄熱室21、25は、図1中において左右に並んで設けられている。これら第一、第二蓄熱室21、25には、未処理ガスの導入口となる入口側に、蓄熱材を収容した蓄熱層を設け、蓄熱層の奥側に未処理ガスの熱分解を促進させるための触媒層を設けている。そして、これら第一蓄熱室21と第二蓄熱室25は、装置本体11の加熱処理室15にそれぞれ連通している。
2.切換装置30の説明
切換装置30は蓄熱式燃焼脱臭装置10に流すガスの種類(具体的には、未処理ガスとパージガス)の切り換えと、ガス流路の切り換えを行う役割を果たすものであり、切換弁40と駆動装置100とから構成されている。切換弁40はケース50と、ケース50に対して回転可能に取り付けられた弁部材70と、上部ボックス80と、下部ボックス(本発明の「排気路」に相当)90とを備える。
ケース50は金属製であって角筒型(外形は概ねブロック型)をしている。ケース50の内周壁53は円形となっていて、ケース50には円形の内部空間55が形成されている。
また、ケース50の上面には上面壁(本発明の「第一閉止部材」に相当する)57が形成されると共に、ケース50の下面には下面壁(本発明の「第二閉止部材」に相当する)67が設けられており、上下双方の端面を閉じている。尚、ケース50の上面が本発明の「一方側の端面」に相当し、ケース50の下面が本発明の「他方側の端面」に相当する。
ケース50内には仕切り壁63が設けられている。仕切り壁63は、ケース50の中心部CTを通り、ケース50の内部空間55を左右に仕切っている。別の言い方をすれば、仕切り壁63は、ケース50の軸線Lに平行な仕切り面63A、63Bを持つ板状の壁であり、ケース50の内部空間55を軸線Lに垂直な切断面内にて2分割している(図4参照)。尚、仕切り壁63の壁端は、ケース50の上面壁57と下面壁67にそれぞれ達していて、ケース50の内部空間55をその全高に渡って完全に仕切っている。
以下、ケース50のうち、仕切り壁63により仕切られた右側の室を第一室61と呼び、仕切り壁63により仕切られた左側の室を第二室65と呼ぶものとする(図4参照)。
また、ケース50の中心部CTには軸孔63Cが形成されている。軸孔63Cは、上面壁57の中央、仕切り壁63の中央、下面壁67の中央をそれぞれ貫通しており、後述する軸部材75を挿通させる構成となっている。
次に、ケース50の外周壁51には、第一ガス出入口51Aと第二ガス出入口51Bが設けられている。第一ガス出入口51Aは第一室61に対応していて、第一室61に連通している。この第一ガス出入口51Aは第一ガス管33によって、第一蓄熱室21の入口に接続されている。
また、第二ガス出入口51Bは第二室65に対応していて、第二室65に連通している。この第二ガス出入口51Bは、第二ガス管35によって、第二蓄熱室25の入口に接続されている(図1、図2)。
また、ケース50の上面壁57には、図6に示すように浅い環状の段差58が形成されていて、中央側が円盤状に凹んだ形状となっている。そして、上面壁57には、軸部材75を挿通させる軸孔63Cを中心として4つの吸気孔57A、57B、57C、57Dが形成(段差58の内側に形成)されている。4つの吸気孔57A〜57Dは、孔の中心が同一円上にあって、周方向に等間隔で90度づつ離して設けられている。これら4つの吸引孔57A〜57Dは上面壁57を貫通しており、第一吸気孔57Aと第二吸気孔57Bがケース50内の第一室61に連通し、第三吸気孔57Cと第四吸気孔57Dがケース50内の第二室65に連通する構成となっている。
次に、ケース50の下面壁67には、やや深い環状の段差68が形成されていて、中央側が円盤状に凹んだ形状となっている。そして、下面壁67には、軸部材75を挿通させる軸孔63Cを中心として、4つの排気孔67A、67B、67C、67Dが形成(段差68の内側に形成)されている。4つの排気孔67A〜67Dは、孔の中心が同一円上にあって、周方向に等間隔で90度づつ離して設けられている。これら4つの排気孔67A〜67Dは下面壁67を上下に貫通しており、第一排気孔67Aと第二排気孔67Bがケース50内の第一室61に連通し、第三排気孔67Cと第四排気孔67Dがケース50内の第二室65に連通する構成となっている。
尚、第一吸気孔57Aと第一排気孔67Aは周方向について同じ位置にある。また、同様に第二吸気孔57Bと第二排気孔67Bの組、第三吸気孔57Cと第三排気孔67Cの組、第四吸気孔57Dと第四排気孔67Dの組も、吸気孔と排気孔は周方向について同じ位置にある。
弁部材70は吸気側弁体71と、排気側弁体73と、軸部材75とを備える。軸部材75は金属製であって、ケース50の軸孔63Cに挿通されており、切換弁40の中心を上下方向に貫通している。上部ボックス80と下部ボックス90にはそれぞれ軸受け(図略)が設けられており、軸部材75は、上部ボックス80、下部ボックス90に設けられた軸受けによって、回転可能に支持されている。
両弁体71、73は金属製またはカーボン製であって円板型をしている。吸気側弁体71は、軸部材75に対して回転止め(軸部材75を挿通させる孔が角孔となっている)されていて、軸部材75と一体的に回転する構造となっている。吸気側弁体71はケース50に形成された上面壁57と、上部ボックス80の下面壁87に挟まれるようにして、両壁57、87の間に水平に配置されている(図9参照)。尚、係る構成により、本発明の「前記第一閉止部材(ここでは、上面壁57)に対して向かい合って配置された吸気側弁体」具現化している。
そして、この実施形態では、後述するように上部ボックス80の下部に、環状のフランジ88が形成されていて、両壁57、87の間に配置された吸気側弁体71を内側に収容する構成となっている。尚、上部ボックス80の下面壁87には、軸孔63Cを中心として、4つの吸気側貫通孔87A〜87Dが形成されている。これら4つの吸気側貫通孔87A〜87Dは、ケース50の上面壁57に形成された4つの吸気孔57A〜57Dにそれぞれ対応しており、対応するものと同じ位置に形成されている。
さて、吸気側弁体71には円形(吸気孔57A、57Cに取り付けたパッキンP1、P2の内径とほぼ同径の円形)の吸気側連絡孔72が形成されている。そして、軸部材75を中心に吸気側弁体71を90度づつ回転させると、吸気側連絡孔72はケース50側の4つの吸気孔57A〜57Dと上部ボックス80側の4つの吸気側貫通孔87A〜87Dに選択的に整合して、整合した吸気孔57A〜57Dと吸気側貫通孔87A〜87Dを開放する構成となっている。逆に言えば、不整合となる吸気孔57A〜57Dと吸気側貫通孔87A〜87Dは、吸気側弁体71により閉じられる構成となっている(図5、図7、図8参照)。
また、図9に示すように、ケース50の上面壁57の第一吸気孔57Aと第三吸気孔57CにはパッキンP1、P2が取り付けられている。また、上部ボックス80の下面壁87の第一吸気側貫通孔87Aと第三吸気側貫通孔87CにはパッキンP3、P4が取り付けられている。各パッキンP1〜P4はテフロン樹脂製であり段付きの筒型をしている。各パッキンP1〜P4は先端に形成したシール部Sを吸気側弁体71側に突出させつつ、各孔の内側に嵌め合されている。尚、図5はパッキンP3、P4を省略した図としてあり、また図6はパッキンP2を省略した図としてある。
そして、各パッキンP1〜P4のシール部Sは、一定の弾性力を持って吸気側弁体71に密着するようになっている。具体的には、吸気側弁体71が後述する第一停止位置(図7に示す位置であって吸気側連絡孔72が第一吸気孔57Aと第一吸気側貫通孔87Aに整合する位置)に静止した状態では、パッキンP3のシール部Sが吸気側連絡孔72の孔縁に対して上側から密着し、パッキンP1のシール部Sが吸気側連絡孔72の孔縁に対して下側から密着する(図9参照)。これにより、第一吸気側貫通孔87Aと吸気側連絡孔72との間がパッキンP3により全周に渡って気密され、また吸気側連絡孔72と第一吸気孔57Aとの間がパッキンP1により全周に渡って気密される構造となっている。
また、吸気側弁体71が後述する第三停止位置(図13に示す位置であって吸気側連絡孔72が第三吸気孔57Cと第三吸気側貫通孔87Cに整合する位置)に静止した状態では、パッキンP4のシール部Sが吸気側連絡孔72の孔縁に対して上側から密着し、パッキンP2のシール部Sが吸気側連絡孔72の孔縁に対して下側から密着する(図15参照)。これにより、第三吸気側貫通孔87Cと吸気側連絡孔72との間がパッキンP4により全周に渡って気密され、また吸気側連絡孔72と第三吸気孔57Cとの間がパッキンP2により全周に渡って気密される構造となっている。
次に、排気側弁体73は、図9に示すようにケース50の下面壁67に形成された段差68の内側に嵌合しており、下面壁67の中央部に下から重なるように配置されている。排気側弁体73は、軸部材75に取り付けられたスプリング78により上方に押されており、一定の接圧をもって下面壁67に下から水平に接している。尚、係る構成により本発明の「前記第二閉止部材(ここでは下面壁67)に対して向かい合うように前記排気側弁体を配置した構成」を具現化している。
そして、排気側弁体73は、吸気側弁体71と同じく軸部材75に対して回転止め(軸部材75を挿通させる孔が角孔となっている)されていて、軸部材75と一体的に回転する。また排気側弁体73には、円形(排気孔67A〜67Dとほぼ同径の円形)の排気側連絡孔74が形成されている。排気側連絡孔74は、吸気側連絡孔72に対して180度ずれた位置(回転した位置)に設けられている(図7参照)。
そして、軸部材75を中心に排気側弁体73を90度づつ回転させると、排気側連絡孔74が4つの排気孔67A〜67Dに選択的に整合して、整合した排気孔67A〜67Dを後述する下部ボックス90に連通させる構成となっている。逆に言えば、不整合となる排気孔67A〜67Dは、排気側弁体73により閉じられる構成となっている。
次に未処理ガスを導入する上部ボックス80について説明する。上部ボックス80筒型をしており、上下両端面を上面壁81と下面壁87でそれぞれ閉止した形状となっている。上部ボックス80の外周壁83には接続口84が形成されていて、そこには、未処理ガス(臭気ガス)を導入するための導入管31が接続されている(図1、図3)。これにより、導入管31を通じて上部ボックス80の内部に未処理ガスが不図示の設備から導入される構成となっている。
また、上部ボックス80の下面壁87には、軸孔63Cを中心として、4つの吸気側貫通孔87A、87B、87C、87Dが開口している(図5参照)。これら4つの吸気側貫通孔87A〜87Dは、ケース50の上面壁57に形成された4つの吸気孔57A〜57Dに対応していて、周方向に等間隔で90度づつ離して設けられている。
また、上部ボックス80の下面壁87の外縁部には、下向きに突出するフランジ88が形成されている。フランジ88は環状をしており、吸気側弁体71より一回り大きな形状なっている。
上部ボックス80は、フランジ88を下に向けた状態でケース50の上面壁57に取り付けられていて、図9に示すようにフランジ88の内側に吸気側弁体71を収容させる構造となっている。そして、上記した吸気側弁体71の吸気側連絡孔72が吸気側貫通孔87Aに整合すると、吸気側貫通孔87Aが開いた状態になることから、上部ボックス内の未処理ガスをケース50の第一室61側に導入でき、また、吸気側弁体71の吸気側連絡孔72が吸気側貫通孔87Cに整合すると、吸気側貫通孔87Cが開いた状態になることから、上部ボックス80内の未処理ガスをケース50の第二室65側に導入することができる。
また、上部ボックス80には吸気側貫通孔87Bに対応してエア取込孔89Bと隔壁86Bが形成され、吸気側貫通孔87Dに対応してエア取込孔89Dと隔壁86Dが形成されている(図12参照)。
エア取込孔89Bは上部ボックス80の外周壁83のうち、吸気側貫通孔87Bに対応する位置に形成されている(図2参照)。隔壁86Bは上部ボックス80の内部に形成されていて、図19に示すように吸気側貫通孔87Bの周囲を取り囲む扇型をしている。隔壁86Bの壁端(扇の先端)は、径方向外向きに延びていて、エア取込孔89Bの外側の位置で、外周壁83に連続している。この隔壁86Bは、エア取込孔89Bから取り込まれるパージガス(エア)を吸気側貫通孔87Bに導入する導入路を形成すると共に、該導入路を上部ボックス80の内部空間(未処理ガスが取り込まれる空間)80Aと隔絶する役割を果たす。
一方、エア取込孔89Dは上部ボックス80の外周壁83のうち、吸気側貫通孔87Dに対応する位置に形成されている(図3参照)。隔壁86Dは、図19に示すように吸気側貫通孔87Dの周囲を取り囲む扇型をしている。隔壁86Dの壁端(扇の先端)は、径方向外向きに延びていて、エア取込孔89Dの外側の位置で、外周壁83に連続している。この隔壁86Dは、エア取込孔89Bから取り込まれるパージガス(エア)を、吸気側貫通孔87Dに導入する導入路を形成すると共に、該導入路を上部ボックス80の内部空間(未処理ガスが取り込まれる空間)80Aと隔絶する役割を果たす。尚、図5(切換弁の構造を示す模式図)では、吸気側貫通孔87A〜87Dが下面壁87に形成されている点を解り易くするため、隔壁86B、86Dの一部を省略した図面としてある。
そして、上部ボックス80は、ケースの上面壁57に対して外周壁83の端面を複数本のボルト(図略)で固定することにより、ケース50の上面壁57に対して全周を隙間なく圧着させている。これにて、ケース50との合わせ面Fが気密される構成となっている。
下部ボックス90は、ケース50の外形よりひと回り小さな筒型をしていて、上方に開口している。図9に示すように、下部ボックス90は開口を上に向けた状態で、ケース50の下面壁67に固定されている。また、下部ボックス90の外周壁93の上端面には突壁95が全周に渡って形成されている。係る突壁95は、ケース50の下面壁67に形成された段差68の内側に隙間なく嵌合していて、ケース50と下部ボックス90との合わせ面を気密している。
また、下部ボックス90の外周壁93には接続口94が開口している。この接続口94には、処理済みのガスを排出するための排出管37が接続されている。そして、排出管37には誘引通風機39が設けられて、排出管37を介して切換弁40の下部ボックス90に負圧を作用させる構成となっている(図1、図3参照)。これにより、切換弁40や蓄熱式燃焼脱臭装置10対して常時負圧が作用することとなる。
駆動装置100はモータの動力を、軸部材75伝達することによって弁部材70を回転(軸線Lを中心に回転)させるものであり、上部ボックス80の上側に取り付けられている。
本実施形態では、駆動装置100によって、弁部材70を90度ピッチで回転させることにより、吸気側弁体71に形成された吸気側連絡孔72を、4つの吸気孔57A〜57Dに選択的に整合させる。
このようにすることで、吸気側連絡孔72と整合した吸気孔57A〜57Dからの吸気が可能となり、整合した吸気孔57A〜57Dを通じて、それに対応した室に対して未処理ガス又はパージガスが吸気される。
一方、排気側弁体73の排気側連絡孔74は、吸気側連絡孔72に対して180度位置がずれている。そのため、吸気側連絡孔72が第一室61側に位置している場合(すなわち第一室が吸気側の室になる場合)、排気側連絡孔74は、その逆側となる第二室65側に位置して、ケース50の下面壁67に形成された排気孔67C又は排気孔67Dと整合する。従って、この場合には、第二室65側が下部ボックス90と連通状態となり、第一室61側は下部ボックス90への連通を遮断される(図9、図12参照)。
一方、吸気側連絡孔72が第二室65側に位置している場合(すなわち、第二室が吸気側の室になる場合)、排気側連絡孔74はその逆側となる第一室61側に位置して、ケース50の下面壁67に形成された排気孔67A又は排気孔67Bと整合する。従って、この場合には、第一室61側が下部ボックス90と連通状態となり、第二室65側は下部ボックス90への連通を遮断される(図15、図18参照)。
3.動作説明
上記のガス処理システムSは、以下に説明する4つの工程を1サイクルとして、未処理ガス(例えば、工場の廃ガス等の臭気ガス)を脱臭処理するものである。
(a)第一工程
第一工程において、弁部材70のポジションは、吸気孔57A及び吸気側貫通孔87Aに対して吸気側連絡孔72が整合する第一停止位置(図7に示す位置)となる。そのため、ケース50の上面壁57に形成された吸気孔57A〜57Dのうち、吸気孔57B〜57Dは吸気側弁体71により全て閉じられ、吸気側連絡孔72に整合する吸気孔57Aだけが開放状態となる。また、上部ボックス80の下面壁87に形成された吸気側貫通孔87A〜87Dのうち、吸気側貫通孔87B〜87Dは吸気側弁体71により全て閉じられ、吸気側連絡孔72に整合する吸気側貫通孔87Aだけが開放状態となる。
そのため、導入管31を通って上部ボックス80の内部空間80A内に取り込まれた未処理の臭気ガスは、開放する吸気側貫通孔87A、吸気側連絡孔72、吸気孔57Aを通って第一室61に吸気される(取り込まれる)。第一室61に取り込まれた未処理の臭気ガスは、図1にて実線で示すように、第一ガス管33を通って第一蓄熱室21に入る。その後、未処理の臭気ガスは、加熱処理室15にて熱処理(熱分解)される。尚、加熱処理室15の温度は、概ね250℃〜500℃である。
熱処理後のガスは、その後、第二蓄熱室25にて熱回収された後、第二ガス管35を通って、ケース50の第二室65に取り込まれる。そして、この第一工程では、弁部材70のポジションが第一停止位置にあり、排気側弁体73の排気側連絡孔74が第二室65側に位置して第三排気孔67Cと整合する。そのため、第二室65が第三排気孔67C、排気側連絡孔74を通じて下部ボックス90の内部に連通する(図8、図9参照)。
そして、切換弁40には誘引通風機39により負圧が常時作用している。従って、熱処理後のガスは、第二室65を通って下部ボックス90に取り込まれ、その後、排出管37より排出される。尚、この第一工程は、予め設定された設定時間(例えば、2分50秒)行われる。
そして、設定時間が経過すると、駆動装置100が作動して、弁部材70を第一停止位置から、図7中のR方向に90度回転させ、吸気側貫通孔87B及び吸気孔57Bに対して吸気側連絡孔72が整合する第二停止位置(図10に示す位置)に停止させる。
(b)第二工程
第二停止位置では、上部ボックス80の下面壁87に形成された吸気側貫通孔87A〜87Dのうち、吸気側貫通孔87A、87C、87Dは吸気側弁体71により全て閉じられ、吸気側連絡孔72に整合する吸気側貫通孔87Bだけが開放状態となる。また、ケース50の上面壁57に形成された吸気孔57A〜57Dのうち、吸気孔57A、57C、57Dは吸気側弁体71により全て閉じられ、吸気側連絡孔72に整合する吸気孔57Bだけが開放状態となる。
従って、第一室61には、吸気側連絡孔72からパージガス(フレッシュエア)が吸気される(取り込まれる)。より詳しく言えば、上部ボックス80に形成されたエア取込孔89Bから吸気側貫通孔87B、吸気側連絡孔72、吸気孔57Bを通って、第一室61にパージガスが取り込まれる(図11、図12参照)。尚、パージガス(フレッシュエア)が取り込まれるのは、誘引通風機39で吸引され、切換弁40内が負圧になるからである。このように本実施形態では、誘引通風機39の作用により、特別な送風手段を設けなくても、パージガスが自動的に吸引されるようになっている。
第一室61に取り込まれたパージガスは、図1にて実線で示すように、第一ガス管33を通って、第一蓄熱室21側に流れてゆく。そのため、第一蓄熱室21に残る未処理の臭気ガスは、加熱処理室15に流れてゆき、加熱処理室15にて熱処理された後、第二蓄熱室25、切換弁40の第二室65に取り込まれる。そして、この第二工程では、弁部材70のポジションが第二停止位置にあり、排気側弁体73の排気側連絡孔74が第二室65側に位置して、第四排気孔67Dと整合する。そのため、第二室65が第四排気孔67D、排気側連絡孔74を通じて下部ボックス90の内部に連通する(図11、図12参照)。
そして、切換弁40には誘引通風機39により負圧が常時作用している。従って、熱処理後のガスは、第二室65を通って下部ボックス90に取り込まれ、その後、排出管37より排出される。これにより、第一蓄熱室21内の未処理の臭気ガスは一掃され、脱臭装置10の内部にパージガスだけが流通する状態になる。
尚、この第二工程は、予め設定された設定時間(例えば、10秒)行われる。そして、設定時間が経過すると、駆動装置100が作動して、弁部材70を第二停止位置から図中のR方向に90度回転させ、吸気側貫通孔87C及び吸気孔57Cに対して吸気側連絡孔72が整合する第三停止位置(図13に示す位置)に停止させる。
(c)第三工程
第三停止位置では、上部ボックス80の下面壁87に形成された吸気側貫通孔87A〜87Dのうち、吸気側貫通孔87A、87B、87Dは吸気側弁体71により全て閉じられ、吸気側連絡孔72に整合する吸気側貫通孔87Cだけが開放状態となる。また、ケース50の上面壁57に形成された吸気孔57A〜57Dのうち、吸気孔57A、57B、57Dは吸気側弁体71により全て閉じられ、吸気側連絡孔72に整合する吸気孔57Cだけが開放状態となる。
そのため、導入管31を通って上部ボックス80内に取り込まれた未処理の臭気ガスは、開放する吸気側貫通孔87C、吸気側連絡孔72、吸気孔57Cを通って第二室65に吸気される(取り込まれる)。第二室65に取り込まれた未処理の臭気ガスは、図1にて破線で示すように、第二ガス管35を通って、熱回収により予熱された第二蓄熱室25に入る。このように第三工程では第一工程、第二工程に対してガスの流れが反転し、第二蓄熱室25側から臭気ガスが取り込まれる。その後、未処理の臭気ガスは、加熱処理室15にて熱処理(熱分解)される。
熱処理後のガスはその後、第一蓄熱室21にて熱回収された後、第一ガス管33を通って、ケース50の第一室61に取り込まれる。そして、この第三工程では、弁部材70のポジションが第三停止位置にあり、排気側弁体73の排気側連絡孔74が第一室61側に位置して第一排気孔67Aと整合する(図14、図15)。そのため、第一室61が、第一排気孔67A、排気側連通孔74を通じて下部ボックス90の内部に連通する。
そして、切換弁40には誘引通風機39により負圧が常時作用している。従って、熱処理後のガスは、第一室61を通って下部ボックス90に取り込まれ、その後、排出管37より排出される。尚、この第三工程は、予め設定された設定時間(例えば、2分50秒)行われる。そして、設定時間が経過すると、駆動装置100が作動して、弁部材70を第三停止位置から図13中のR方向に90度回転させ、吸気側貫通孔87D及び吸気孔57Dに対して吸気側連絡孔72が整合する第四停止位置(図16に示す位置)に停止させる。
(d)第四工程
第四停止位置では、上部ボックス80の下面壁87に形成された吸気側貫通孔87A〜87Dのうち、吸気側貫通孔87A〜87Cは吸気側弁体71により全て閉じられ、吸気側連絡孔72に整合する吸気側貫通孔87Dだけが開放状態となる。また、ケース50の上面壁57に形成された吸気孔57A〜57Dのうち、吸気孔57A〜57Cは吸気側弁体71により全て閉じられ、吸気側連絡孔72に整合する吸気孔57Dだけが開放状態となる。従って、第二室65には、吸気側連絡孔72からパージガス(フレッシュエア)が吸気される(取り込まれる)。より詳しく言えば、上部ボックス80に形成されたエア取込孔89Dから吸気側貫通孔87D、吸気側連絡孔72、吸気孔57Dを通って、第二室65にパージガスが取り込まれる(図17、図18参照)。
第二室65に取り込まれたパージガスは、図1にて破線で示すように、第二ガス管35を通って、第二蓄熱室25側に流れてゆく。そのため、第二蓄熱室25に残る未処理の臭気ガスは、加熱処理室15に流れてゆき、加熱処理室15にて熱処理された後、第一蓄熱室21、切換弁40の第一室61に取り込まれる。そして、この第四工程では、弁部材70のポジションが第四停止位置にあり、排気側弁体73の排気側連絡孔74が第一室61側に位置して、第二排気孔67Bと整合する。そのため、第一室61が第二排気孔67B、排気側連絡孔74を通じて下部ボックス90の内部に連通する(図17、図18参照)。
そして、切換弁40には誘引通風機39により負圧が常時作用している。従って、熱処理後のガスは、第一室61を通って下部ボックス90に取り込まれ、その後、排出管37より排出される。これにより、第二蓄熱室25内の未処理の臭気ガスは一掃され、脱臭装置10の内部にパージガスだけが流通する状態になる。
尚、この第四工程は、予め設定された設定時間(例えば、10秒)行われる。そして、設定時間が経過すると、駆動装置100が作動して、弁部材70を、第四停止位置から、図中のR方向に90度回転させる。これにて、弁部材70のポジションは、第一停止位置に戻り、第四工程に続いて、第一工程が行われる。
第一工程では、上記したように上部ボックス80の下面壁87に形成された吸気側貫通孔87A〜87Dのうち、吸気側貫通孔87B〜87Dは吸気側弁体71により全て閉じられ、吸気側連絡孔72に整合する吸気側貫通孔87Aだけが開放状態となる。また、ケース50の上面壁57に形成された吸気孔57A〜57Dのうち、吸気孔57B〜57Dは吸気側弁体71により全て閉じられ、吸気側連絡孔72に整合する吸気孔57Aだけが開放状態となる。
そのため、未処理の臭気ガスは、吸気側貫通孔87A、吸気側連絡孔72、吸気孔57Aを通って第一室61に取り込まれた後、図1にて実線で示すように、第一ガス管33を通って、熱回収により予熱された第一蓄熱室21に入る。このように第一工程では第三工程、第四工程に対してガスの流れが反転し、第一蓄熱室21側から臭気ガスが取り込まれる。その後、未処理の臭気ガスは、加熱処理室15にて熱処理(熱分解)される。
熱処理後のガスは、その後、第二蓄熱室25にて熱回収された後、第二ガス管35を通って、ケース50の第二室65に取り込まれる。その後、熱処理後のガスは、下部ボックス90を経由して排出管37から排出される。
そして、設定時間が経過すると、駆動装置100が作動して、弁部材70を第一停止位置から90度回転させ、第二停止位置(図10に示す位置)に停止させる。これにより、第一工程に続いて第二工程が行われ、その後、第三工程、第四工程が順に行われる。このように、ガス処理システムSは、4つの工程を1サイクルとして、未処理ガスを脱臭処理する。
4.効果説明
本ガス処理システムSは、熱回収した熱を利用して蓄熱室21、25を予熱する。そのため、未処理ガスは、蓄熱室21、25で事前に温めてから熱加熱処理室15に取り込まれることになるので、ヒータ17の出力を下げることが可能となり、熱効率がよい。しかも、切換弁40によりガスの流れを反転させるときには、パージガスを流して、蓄熱室21、25内に残留する未処理の臭気ガスを一掃するようにしてある。そのため、流路を切り換えた時に、未処理の臭気ガスが逆流してリークすることがない。
また、このものでは、単一の弁部材70により、ケース50の各室61、65に対して吸気する吸気ガス(未処理の臭気ガス、パージガス)の切り換えと、ガス流路の切り換え(具体的には、第二工程と第三工程の間、第四工程と第一工程の間で、ガスの流れを反転させることを意味する)を行っている。従って、2つの切換機能を別々の弁部材を利用して行う場合や2つの切換機能を複数の弁部材を利用して実現する場合に比べて、切換弁40を小型化(特に、軸線L方向に関し小型化が可能)することが可能であり、また、配管数が削減できる。
また、実施形態1では、ケース50の下面壁67に4つの排気孔67A〜67Dを設けた例を示した。排気孔67A〜67Dは、排気路である下部ケーシング90に対してケース50に設けられた2室61、63を選択的に連通させることにより、室内のガスを排気させるものである。従って、必ずしも4孔必要というわけではなく、第一室61側に対応して1孔と、第二室65側に対応して1孔の少なくとも2孔でよい。しかし、そのした場合、孔自体は大孔となるため、排気側弁体73と下面壁67の接触面積が少なくなり、排気側弁体73が摩耗し易くなる。この点、実施形態1のように排気孔を4孔にしておくことで、接触面積が広くなるので、排気側弁体73が摩耗し難くなる。
また、実施形態1では、排出管37に誘引通風機39を設けることにより、切換弁40や蓄熱式燃焼脱臭装置10に対して常時負圧を作用させた。そのため、ケース50の上面壁57にパージ用の吸気孔57B、57Dを形成しておくだけで、ケース50の各室61、63にパージガス(フレッシュエア)を吸気することが可能となった。尚、切換弁40に負圧を作用させる構造以外にも、例えば、切換弁40に正圧を与える構造(切換弁40の上流側に送風機を設けてガスを正圧により上流から押し流す構造)とすることが可能である。しかし、ガスを正圧で押し流す構造にすると、臭気ガス用の送風機に加えて、パージガス用の送風機を専用に設ける必要があることから、実施形態1の構成に比べて構造が複雑になり、コスト高となる。
<実施形態2>
本発明の実施形態2を図20によって説明する。実施形態1では、切換弁40の例として、ケース50の上面壁57に90度間隔で4つの吸気孔57A〜57Dを形成したものを例示した。これは、切換弁40に対して吸気されるガスの種類が、未処理の臭気ガスとパージガスの2種類であるからであった。吸気孔の個数は4個に限定されるものではなく2N個に拡張することが可能であり、切換弁に対してN種類のガスを選択的に吸気させることが可能である。
例えば、N=3の場合の切換弁140であれば、図20に示すようにケース50の上面壁57に対して157A〜157Fの6個の吸気孔を、軸孔63Cを中心に60度間隔で形成する。具体的には、第一室61に対応して157A〜157Cの3孔を形成し、第二室に対応して157D〜157Fの3孔を形成する。
また、上部ボックス80の下面壁87に形成する吸気側貫通孔についても吸気孔と同様に187A〜187Fの6個とし、これら各孔187A〜187Fを各吸気孔157A〜157Fと同じ位置に60度間隔で形成する。加えて、ケース50の下面壁67に形成する排気孔も6孔とし、それら6つの排気孔を、各吸気孔157A〜157Fと同じ位置に60度間隔で形成する。
また、弁部材70については、図20に示すように、吸気側弁体71と排気側弁体73に吸気側連絡孔72と排気側連絡孔74を、180度角度をずらして形成する。
そして、3種のガスを切り換える場合には、各ガスを導入するための導入管31を、上部ボックス80の各吸気側貫通孔187A〜187Fに対して直接接続する。例えば3種のガスとして、第1〜第3の未処理ガスを吸気する場合であれば、第1未処理ガスの導入管31の先端を二股状にして吸気側貫通孔187Aと吸気側貫通孔187Dに接続し、第2未処理ガスの導入管31の先端を二股状にして吸気側貫通孔187Bと吸気側貫通孔187Eに接続し、第3未処理ガスの導入管31の先端を二股状にして吸気側貫通孔187Cと吸気側貫通孔187Fに接続する。尚、この場合、上部ボックス80のうち外周壁83や上面壁81は不要である。
そして、弁部材70を60度ピッチで回転させて、第一室61側の3つの吸気孔157A〜157Cと第二室側の3つの吸気孔157D〜157Fに対して吸気孔連絡孔72を選択的に整合させれば、吸気ガスとして第1〜第3の3種の未処理ガスを切り換え可能となり、これら3種の未処理ガスをケース50の各室61、65に選択的に吸気できる。尚、吸気孔157A〜157Cが、本発明の「N個の吸気孔からなる第一吸気孔群」に相当する。また、吸気孔157D〜157Fが、本発明の「N個の吸気孔からなる第二吸気孔群」に相当する。
以下、N=3の切換弁140を使用して、蓄熱式燃焼脱臭装置10に3種のガスを選択的に吸気するようにしたガス処理システムSについて説明を行う。尚、3種のガスは高濃度の未処理ガス(臭気ガス)、低濃度の未処理ガス(臭気ガス)と、パージガス(フレッシュエア)の3種とする。また、高濃度の未処理ガスと低濃度の未処理ガスは、異なるガス、同じガスのどちらでもよく種類は問わない。すなわち、用途の異なる設備やラインから排出されるガスを処理する場合であれば、未処理ガスの種類は異なることになる。又、未処理ガスを排出する廃ダクトが複数あり、それに繋がる未処理ガスの排出源の数が違えば、同じガスで濃度の異なる場合がある。
実施形態2のガス処理システムSは、実施形態1で説明したガス処理システムSと基本構成は同じであり、蓄熱式燃焼脱臭装置10と、切換弁140と、駆動装置100とを備えた構成である。蓄熱式燃焼脱臭装置10は実施形態1と同じ構成である。
切換換140は、上部ボックス80の各吸気側貫通孔187A〜187Fに対する各導入管31の接続構造と、各孔(吸気側貫通孔、吸気孔、排気孔)の個数を除けば、実施形態1で説明したN=2の切換弁40と同じ構成であり、ケース50と、ケース50に対して回転可能に取り付けられた弁部材70と、上部ボックス80と、下部ボックス90とから構成されている。
ここで、上部ボックス80の各吸気側貫通孔187A〜187Fに対する各導入管31の接続構造を説明しておくと、吸気側貫通孔187Aと187Cには高濃度の未処理ガスを導入する導入管(高濃度の未処理ガスを排出する設備の配管)の先端が共通接続され、吸気側貫通孔187Bと187Eには低濃度の未処理ガスを導入する導入管(低濃度の未処理ガスを排出する設備の配管)の先端が共通接続されている。また、吸気孔側貫通孔187Cと吸気側貫通孔187Fはパージ用であり、実施形態1の場合と同様に大気開放されている。
また、切換弁140のケース50の外周壁51には、実施形態1と同様に第一室61に対応して第一ガス出入口51Aが設けられ、第二室65に対応して第二ガス出入口51Bが設けられている。そして、第一ガス出入口51Aは第一ガス管33によって第一蓄熱室21の入口に接続されている。また、第二ガス出入口51Bは、第二ガス管35によって、第二蓄熱室25の入口に接続されている。
また、切換弁140の下部ボックス90の外周壁93には、実施形態1と同様に接続口94が開口していて、そこには処理済みのガスを排出するための排出管37が接続されている。そして、排出管37には誘引通風機39が設けられていて、排出管37を介して切換弁40に対して負圧を作用させる構成となっている。
次に実施形態2のガス処理システムSの作用について説明を行う。実施形態2のガス処理システムSでは、駆動装置100を駆動させて、弁部材70を図20に示す第一停止位置(吸気側弁体71の吸気側連絡孔72が吸気孔157Aに対して整合する位置)から図中のR方向に60度づつ回転させる。
これにより、弁部材70が第一停止位置から180度回転するまでの間に、157A〜157Cの3つの吸気孔が順に開放するから、ケース50の第一室61に対して高濃度の未処理ガス、低濃度の未処理ガス、パージガスが順に吸気される。そのため、高濃度の未処理ガス、低濃度の未処理ガス、パージガスは第一ガス管33を通って図1の第一蓄熱室21から蓄熱式燃焼脱臭装置10に対して取り込まれ、加熱処理室15にて熱処理(熱分解)された後、第二蓄熱室25、第二ガス管35、ケース50の第二室65を通って排気管37より排気される。
そして、弁部材70を更に回転させると(180度〜360度)、今度は157D〜157Fの3つの吸気孔が順に開放するから、ケース50の第二室65に対して高濃度の未処理ガス、低濃度の未処理ガス、パージガスが順に吸気される。そのため、高濃度の未処理ガス、低濃度の未処理ガス、パージガスは第二ガス管35を通って、図1の第二蓄熱室25から蓄熱式燃焼脱臭装置10に対して取り込まれ、加熱処理室15にて熱処理(熱分解)された後、第一蓄熱室21、第一ガス管33、ケース50の第一室61を通って排気管37より排気される。
そして、このガス処理システムSでは、高濃度の未処理ガスとパージガスとの間に低濃度の未処理ガスを介在させていることから、パージガスと未処理ガスとの濃度差が小さくなる。そのため、ガスの流れを反転させる時に蓄熱式燃焼脱臭装置10内の駐留ガスが仮に排気されたとしても、排気時の放出濃度を小さくすることが可能であり、環境負荷が低減できる。
また、吸気する3種のガスを、通常風量の未処理ガス(臭気ガス)と、低風量の未処理ガス(臭気ガス)と、パージガス(フレッシュエア)の3種とし、これらの各ガスを蓄熱式燃焼脱臭装置10に対して順に導入する構成にすれば、以下の効果が得られる。すなわち、通常風量の未処理ガスとパージガスの間に低風量の未処理ガスを挟むことで、パージガスと未処理ガスとの風量差が大きくなる。そのため、パージ時間を短くでき処理効率がアップする。また低風量の未処理ガスは、高濃度ガスにすることが好ましい。というのも、高濃度ガスが大風量で蓄熱式燃焼脱臭装置10に流入すると、燃焼部が過昇温となって、炉体の損傷や、触媒燃焼を採用した場合は触媒が劣化する。そのために別途、小風量に切り換える制御手段が必要となる。そのため、常時、高濃度が想定されるガスの排出ラインでは、配管径を小さくし、予め小風量で流入させ、反応器内に単位時間あたりに流入するガスの燃焼カロリーを平均化できれば、過昇温(異常加熱)を防ぐことが出来る。
尚、ガス処理システムSは、誘引通風機39により切換弁140と蓄熱式燃焼脱臭装置10に対して負圧を作用させる構成になっている。そのため、切換弁140の各吸気側貫通孔187A〜187Fの大きさ並びに吸気孔157A〜157Fの大きさや、各吸気側貫通孔187A、187B、187D、157Eに接続される各導入管31の径を変えて圧力損失(配管抵抗)を変化させてやれば、蓄熱式燃焼脱臭装置10に流れる各ガスの風量を変えることが出来る。
<他の実施形態>
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれる。
(1)実施形態1では、排気管37に誘引通風機39を設けて処理済みガスを負圧で吸引する例を示したが、切換弁40の上流側に送風機を設けて、処理済みガスを正圧で押し出して排出するようにしてもよい。
(2)実施形態1では、弁部材70の吸気側弁体71を、ケース外側にあたる上面壁57の上側に配した例を示した。吸気側弁体71は上面壁57に形成した吸気孔57A〜57Dを選択的に開放できればよく、例えばケース内側にあたる上面壁57の下側に取り付けることも可能である。尚、この場合、ケース50の上面壁57に形成した吸気孔57Aや吸気孔57Dに対して導入管31の先端を直接接続する構成にすれば、上部ボックス80を廃止することが可能である。また、上記実施形態1では、弁部材70の排気側弁体73を、ケース外側にあたる下面壁57の下側に配した例を示した。排気側弁体73は下面壁57に形成した排気孔57A〜57Dに選択的に開放できればよく、例えばケース内側にあたる下面壁57の上側に取り付けることも可能である。
(3)実施形態1では、ケース50に下面壁67を設けて、ケースの下面を閉止する構造をとった。下面壁67は必ずしも必要ではなく、下面壁67を廃止して、ケース50の下面を排気側弁体73で直接閉じるようにしてもよい。
10…蓄熱式燃焼脱臭装置(本発明の「ガス処理装置」に相当)
15…加熱処理室
21…第一蓄熱室
25…第二蓄熱室
31…導入管
33…第一ガス管
35…第二ガス管
37…排出管
39…誘引通風機(吸引手段)
40…切換弁
50…ケース
51…外周壁
51A…第一ガス出入口
51B…第二ガス出入口
57…上面壁(本発明の「第一閉止部材」に相当)
57A…第一吸気孔(本発明の「第一吸気孔群」を構成)
57B…第二吸気孔(本発明の「第一吸気孔群」を構成)
57C…第三吸気孔(本発明の「第二吸気孔群」を構成
57D…第四吸気孔(本発明の「第二吸気孔群」を構成)
61…第一室
63…仕切り壁
65…第二室
67…下面壁(本発明の「第二閉止部材」に相当)
67A〜67D…排気孔
70…弁部材
71…吸気側弁体
72…吸気側連絡孔
73…排気側弁体
74…排気側連絡孔
75…軸部材
80…上部ボックス
87…下面壁
87A〜87D…吸気側貫通孔
90…下部ボックス(本発明の「排気路」に相当)
100…駆動装置

Claims (6)

  1. 筒型のケースと、前記ケースに対して回転可能に取り付けられた弁部材とを備えた切換弁であって、
    前記ケースは、
    前記ケースの中心部を通り内部空間を第一室と第二室とに仕切る仕切り壁と、
    前記ケースの一方側の端面を閉止する第一閉止部材と、
    前記第一閉止部材を貫通し、前記第一室に連通するN個の吸気孔からなる第一吸気孔群と、
    前記第一閉止部材を貫通し、前記第二室に連通するN個の吸気孔からなる第二吸気孔群と、
    前記ケースの外周壁に形成され前記第一室に連通する第一ガス出入口と、
    前記ケースの外周壁に形成され前記第二室に連通する第二ガス出入口とを備え、
    前記弁部材は、
    前記仕切り壁の中央に設けられた軸孔に挿通された軸部材と、
    前記第一閉止部材に対して向かい合って配置され、前記軸部材と一体回転する吸気側弁体と、
    前記ケースの他方側の端面側に配され、前記軸部材と一体的に回転する排気側弁体とを備え、
    前記第一、第二吸気孔群に属する2N個の吸気孔は、前記軸部材を中心とする同一円上において360/2N度間隔で形成され、
    前記弁部材の吸気側弁体は、前記軸部材を360/2N度ピッチで回転させたときに、2N個の前記吸気孔に選択的に整合する吸気側連絡孔を有し、前記吸気側連絡孔に整合する吸気孔のみ開放し、不整合となる他の吸気孔を閉止する構成であり、
    前記弁部材の前記排気側弁体は、前記軸部材を360/2N度ピッチで回転させたときに、前記吸気孔を通じて吸気可能となる吸気側の室とは反対側の室を排気路へ連通させる排気側連絡孔を有する構成であることを特徴とする切換弁。
  2. 前記第一閉止部材には、前記第一吸気孔群として第一ガスを吸気する第一吸気孔と第二ガスを吸気する第二吸気孔の2つの吸気孔と、前記第二吸気孔群として第一ガスを吸気する第三吸気孔と第二ガスを吸気する第四吸気孔の2つの吸気孔とを合わせた合計4つの吸気孔が90度ピッチで形成され、
    前記軸部材を90度ピッチで回転させるに伴って、前記4つの吸気孔に対して前記吸気側弁体の前記吸気側連絡孔が選択的に整合することを特徴とする請求項1に記載の切換弁。
  3. 前記ケースの他方側の端面を閉止する第二閉止部材を備え、かつ前記第二閉止部材に対して向かい合うように前記排気側弁体を配置した構成であると共に、
    前記第二閉止部材には、前記第一閉止部材側に形成された4つの吸引孔に各々対応した位置に4つの排気孔がそれぞれ形成され、
    前記排気側弁体の前記排気側連絡孔は、前記吸気側弁体の前記吸気側連絡孔に対して180度位置がずれていて、前記軸部材を90度ピッチで回転させるに伴って、前記吸気側連絡孔と整合する吸気孔に対して180度位置がずれた排気孔に整合することを特徴とする請求項2に記載の切換弁。
  4. 前記ケースの一方側の端面を閉止する第一閉止部材に対し、吸気するN種のガスに対応して、第一吸気孔群としてN個の吸気孔と、第二吸気孔群としてN個の吸気孔の合計2N個の吸気孔を360/2N度間隔で形成した請求項1ないし請求項3のいずれか一項に記載の切換弁と、
    前記ガスを熱処理する加熱処理室と、前記加熱処理室にそれぞれ連通する第一蓄熱室と第二蓄熱室と、を具備したガス処理装置と、
    前記第一蓄熱室と前記切換弁に形成された前記第一ガス出入口とを接続する第一ガス管と、
    前記第二蓄熱室と前記切換弁に形成された前記第二ガス出入口とを接続する第二ガス管と、
    前記切換弁の前記弁部材を、前記軸部材を中心に360/2N度ピッチづつ回転させることにより、前記弁部材の吸気側連絡孔を前記第一閉止部材に形成した2N個の吸気孔に対して選択的に整合させる駆動装置とを備えたガス処理システム。
  5. 前記切換弁として、前記第一閉止部材に対して第一吸気孔から第四吸気孔の4つの吸気孔を形成し、前記第一吸気孔と前記第三吸気孔を通じて第一ガスとして未処理ガスを吸気し、前記第二吸気孔と前記第四吸気孔を通じて前記第二ガスとしてパージガスを吸気する請求項2又は請求項3に記載の切換弁を備え、
    前記駆動装置は、前記切換弁の前記弁部材を、前記軸部材を中心に90度づつ回転させることにより、前記弁部材の吸気側連絡孔を前記第一閉止部材に形成した前記4つの吸気孔に対して選択的に整合させることを特徴とする請求項4に記載のガス処理システム。
  6. 前記排気路に負圧を作用させることによりガスを吸引する吸引手段を設けたことを特徴とする請求項4又は請求項5に記載のガス処理システム。
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