JP2012149709A - 切換弁及びガス処理システム - Google Patents
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Abstract
【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。
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。
・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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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)。
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。
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。
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。
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)
- 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。 - 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。 - 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。 - 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。 - 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。 - 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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