JP2013226495A - Dust collecting device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、空気中に含まれる粉塵や、水溶性油脂のミスト状物質等を分離除去する集塵装置に関する。 The present invention relates to a dust collecting apparatus that separates and removes dust contained in the air, mist-like substances of water-soluble oils and fats, and the like.
従来、サイクロン式集塵装置では、粉塵や、水溶性油脂のミスト状物質等を含む空気(排ガス)を吸引し、内部で旋回流を生じさせて、粉塵や、水溶性油脂のミスト状物質を遠心分離させて、回収している。
気流は集塵装置内の壁面に沿って旋回流を生起させながら下方に流れ、装置下部で反転して装置内部の流路を通って装置外部へ排出される。
サイクロン式集塵装置では、旋回流の速度が高いほど粉塵や、水溶性油脂のミスト状物質の分離性能は高くなることが知られている。
Conventionally, in a cyclone type dust collector, air (exhaust gas) containing dust or mist-like substances of water-soluble fats and oils is sucked and a swirling flow is generated inside to collect dust or mist-like substances of water-soluble fats and oils. It is collected by centrifugation.
The airflow flows downward while generating a swirling flow along the wall surface in the dust collector, reverses at the lower part of the apparatus, and is discharged to the outside of the apparatus through the flow path inside the apparatus.
In the cyclone type dust collector, it is known that the higher the speed of the swirl flow, the higher the separation performance of dust and mist-like substances of water-soluble fats and oils.
一般的に図8に示すように、導入ダクト011はケーシング010の内周壁に対して、接線方向に接続させることで、導入ダクト011からの排ガスがケーシング010の内周壁に衝突しないので、運動エネルギーの損失も少ない。
図8は、サイクロン集塵装置への排ガスの導入ダクト011と、サイクロン流を生起させるケーシング010との接続部の水平断面形状の概略図を示したものである。
導入ダクト011からの排ガスは乱流となって、加圧された狭い導入ダクト011から広いケーシング010内に導入されるため、ケーシング010内の導入口近傍に、排ガスとケーシング010の内壁面との間に無風エリア012が発生し、ケーシング010内での排ガスの流通抵抗が増し、流速が減少する。
Generally, as shown in FIG. 8, the
FIG. 8 shows a schematic diagram of a horizontal cross-sectional shape of a connection portion between an exhaust
Since the exhaust gas from the
サイクロン式集塵装置の導入ダクトの先行技術として特開2010−17675号公報(特許文献1)が開示されている。
特許文献1によると、吸気口から通気口外周に沿うように案内板を備えて、吸気口から流入した流入気流と環状室内で生じた旋回流との衝突を緩和させ、旋回流の圧力損失低減させる技術開示が成されている。
Japanese Unexamined Patent Application Publication No. 2010-17675 (Patent Document 1) is disclosed as a prior art of an introduction duct of a cyclone type dust collector.
According to
他の先行技術として、特開2011―74826号公報(特許文献2)が開示されている。
特許文献2によると、円筒形状のケースの周壁にその接線状においてガス導入管を接続すると共に、ケース内部の軸線上にガス導出管を設ける。ケース内においてガス導入管から導入されるガス中からオイルミストを遠心分離させる。
遠心分離によって分離されなかったガス中のオイルミストをガス導出管下部の開口部をフィルタで塞ぐように取付け、フィルタによってオイルミストを捕捉する技術が開示されている。
As another prior art, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2011-74826 (Patent Document 2) is disclosed.
According to
A technique is disclosed in which oil mist in gas that has not been separated by centrifugation is attached so that the opening at the bottom of the gas outlet pipe is closed with a filter, and the oil mist is captured by the filter.
ところが、特許文献1では、吸気口から流入した流入気流と環状室内で生じた旋回流との衝突を緩和させるために、ガイド部材を設けたものであり、構造が複雑になりコストが高くなる。また、2つの旋回流の衝突を避けるものであり、流速の低下を防ぐことができない。
また、特許文献2では、円筒状のケースの周壁にその接線上においてガス導入管を接続する構造が開示されており、サイクロン流で除去できなかったガス中のオイルミストを捕捉するためのフィルタが配設した技術であり、円筒状のケースでのサイクロン流を増速させて、遠心分離作用によるオイルミストの分離効果向上を図る技術開示がない。
However, in
Further,
そこで、本発明はこのような不具合に鑑み成されたもので、集塵装置のケーシング内への排ガス導入時の流入抵抗の低減及び、旋回流の早期生成を図り、サイクロン流を増速させて、排ガスから粉塵や、水溶性油脂等のミスト状物質を効率よく分離することを目的とする。 Therefore, the present invention has been made in view of such problems, and reduces the inflow resistance at the time of introducing exhaust gas into the casing of the dust collector and early generation of the swirl flow, thereby increasing the cyclone flow. The purpose is to efficiently separate dust and mist-like substances such as water-soluble oils and fats from exhaust gas.
本発明はかかる目的を達成するためのもので、排ガスを吸引するブロアと、該ブロアに接続され吸引された排ガスが流通する排ガスダクトと、前記排ガスダクトに導入ダクトを介して連結し、前記導入ダクトによって導かれる排ガスをサイクロン流として生起させる円筒状のケーシングと、を備えた集塵装置であって、前記導入ダクトは、排ガス導入側から排ガス流の下流側に向けて断面積が漸次小さくなるように外周側壁面と内周側壁面との間隔を変化させると共に、前記導入ダクトの前記外周側壁面は、前記ケーシングとの接線方向より排ガス導入側が前記内周側壁面側に傾斜してケーシング内に流入する排ガスに入射角度をつけるように接続されることを特徴とする。 The present invention is to achieve such an object, and is connected to a blower for sucking exhaust gas, an exhaust gas duct connected to the blower through which the exhaust gas sucked flows, and an exhaust duct connected to the exhaust gas duct. And a cylindrical casing for generating exhaust gas guided by a duct as a cyclone flow, wherein the introduction duct has a cross-sectional area that gradually decreases from the exhaust gas introduction side toward the downstream side of the exhaust gas flow. As described above, the distance between the outer peripheral side wall surface and the inner peripheral side wall surface is changed, and the outer peripheral side wall surface of the introduction duct is inclined toward the inner peripheral side wall surface from the tangential direction to the casing. It connects so that the incident angle may be given to the waste gas which flows in.
本願発明によると、導入ダクトは、排ガス導入側から排ガス流の下流側に向けて断面積が漸次小さくなるように外周側壁面と内周側壁面との間隔を変化させるため、ベンチュリー効果によって、導入される排ガスの速度を高めることができ、旋回流を効率的に生成できる。
さらに、導入ダクトの前記外周側壁面は、前記ケーシングとの接線方向より排ガス導入側が前記内周側壁面側に傾斜して設けられて、ケーシング内に流入する排ガスに入射角度をつけるようにしてケーシング内に流入するので、ケーシング内壁面での反射エネルギーによる旋回エネルギーが付与されて、旋回流を効率よく生み出すことができる。
従って、旋回流を効率よく生成することによって、遠心分離作用を強力にすることができる。
According to the present invention, the introduction duct is introduced by the venturi effect to change the interval between the outer peripheral side wall surface and the inner peripheral side wall surface so that the cross-sectional area gradually decreases from the exhaust gas introduction side toward the downstream side of the exhaust gas flow. The speed of exhaust gas can be increased, and a swirl flow can be generated efficiently.
Further, the outer peripheral side wall surface of the introduction duct is provided with the exhaust gas introduction side inclined toward the inner peripheral side wall surface side from the tangential direction to the casing so as to make an incident angle to the exhaust gas flowing into the casing. Since it flows into the inside, the swirl energy by the reflected energy on the inner wall surface of the casing is given, and the swirl flow can be efficiently generated.
Therefore, the centrifugal action can be strengthened by efficiently generating the swirl flow.
また、本願発明において好ましくは、前記接線と、前記外周側壁面とが成す角度は10±5度とするとよい。 In the present invention, preferably, an angle formed between the tangent and the outer peripheral side wall is 10 ± 5 degrees.
このような構成にすることにより、角度θを5度未満にすると、導入ダクトからケーシングに導入される排ガスは、ケーシングの導入孔下流側で、ケーシング内周面と排ガスとの間に空白部(キャビテーション)が発生して、ケーシング内でのサイクロン流速が低下する傾向がある。また、ケーシング内壁面での反射が少ないため反射エネルギーの旋回エネルギーへ与える効果が期待できない。
一方、角度θを16度以上にすると、排ガスは、ケーシング内周壁面に衝突し、ケーシング内でのサイクロン流を発生させるエネルギーが消費され、ケーシング内でのサイクロン流速が低下する。すなわち、ケーシング内壁面での反射によるエネルギー損失が大きくなり、旋回エネルギーへの付与が期待できなくなる。
By adopting such a configuration, when the angle θ is less than 5 degrees, the exhaust gas introduced from the introduction duct into the casing is located on the downstream side of the introduction hole of the casing between the inner peripheral surface of the casing and the exhaust gas. Cavitation) occurs, and the cyclone flow rate in the casing tends to decrease. Moreover, since there is little reflection on the inner wall surface of the casing, the effect of the reflected energy on the turning energy cannot be expected.
On the other hand, when the angle θ is 16 degrees or more, the exhaust gas collides with the inner peripheral wall surface of the casing, energy that generates a cyclone flow in the casing is consumed, and the cyclone flow velocity in the casing decreases. That is, energy loss due to reflection on the inner wall surface of the casing is increased, and application to turning energy cannot be expected.
また、本願発明において好ましくは、前記外周側壁面は、前記ケーシングとの接合点である第1位置から接線上を前記ケーシングの半径の1.5倍の第2位置において、前記第1位置における法線と平行で且つ、前記内周側壁面側に前記半径の1/4移動した第3位置から前記第1位置方向へ傾斜した線を含む面であるとよい。 Preferably, in the invention of the present application, the outer peripheral side wall surface is tangential from a first position, which is a joint point with the casing, at a second position that is 1.5 times the radius of the casing, and is a method in the first position. It is good for it to be a plane which is parallel to a line and includes a line inclined in the direction of the first position from the third position moved 1/4 of the radius toward the inner peripheral side wall surface.
このような構成にすることにより、導入ダクトの外周側壁面を、接線上を第1位置からケーシング半径の1.5倍の第2位置において、第1位置における法線と平行で且つ、内周側壁面側に前記半径の1/4移動した第3位置から前記第1位置方向へ傾斜した線を含む面とすることにより、導入ダクトからケーシング内周面に導入される排ガスの主流は、ケーシング内周面に対し入射角を有して導入されるため、導入孔を出た直近でケーシング内周面にガイドされて流れるので、ケーシング内周面との剥離の発生を防止して、排ガスのケーシング内でのサイクロン流の流動抵抗を抑制して、遠心分離作用を強力にすることができる。 With such a configuration, the outer peripheral side wall surface of the introduction duct is parallel to the normal line at the first position at the second position 1.5 times the casing radius from the first position on the tangential line, and the inner circumference. The mainstream of the exhaust gas introduced from the introduction duct to the inner peripheral surface of the casing is a casing including a line inclined toward the first position from the third position moved by ¼ of the radius on the side wall surface side. Since it is introduced with an incident angle with respect to the inner peripheral surface, it flows while being guided by the casing inner peripheral surface immediately after exiting the introduction hole. The flow resistance of the cyclone flow in the casing can be suppressed, and the centrifugal action can be strengthened.
また、本願発明において好ましくは、前記導入ダクトの前記内周側壁面側は、前記第3位置から前記法線と平行に前記ケーシングの中心側へ前記半径R分だけ移動した第4位置と、前記ケーシングの中心から前記接線と平行で且つ、前記半径の1/2だけ前記接線側へ平行移動させた平行線と前記ケーシング内壁面との交点である第5位置とを連結した傾斜線を含む面であり、前記外周側壁面と前記内周側壁面とで、前記導入ダクトの排ガス導入側から前記導入ダクトと前記ケーシングとの連結部に設けられた導入孔までの断面積を漸次小さく形成するとよい。 Preferably, in the present invention, the inner peripheral side wall surface side of the introduction duct is moved from the third position to the center side of the casing in parallel with the normal line by the radius R, and A plane including an inclined line that is parallel to the tangent from the center of the casing and that connects a parallel line translated to the tangential side by a half of the radius and a fifth position that is an intersection of the casing inner wall surface. In the outer peripheral side wall surface and the inner peripheral side wall surface, the cross-sectional area from the exhaust gas introduction side of the introduction duct to the introduction hole provided in the connection portion between the introduction duct and the casing may be gradually reduced. .
このような構成にすることにより、内周側壁面側を、第4位置から法線に沿って半径R分だけ移動した第5位置と、ケーシングの中心方向へ半径Rの1/2だけ接線と平行移動させた平行線とケーシング内壁面との交点である第5位置とを連結した傾斜線を含む面としたので、導入ダクトの排ガス導入側位置が導入孔に対して、ケーシングの中心側になるので、排ガスのケーシング内への入射角度が小さくなる(導入孔の外周面の接線に対し)ので、排ガスはケーシングの内壁に沿いやすくなると共に、導入ダクトの排ガス導入側から導入孔側までの断面積を漸次小さくして、且つ、排ガスにベンチュリィ作用を生起させることにより、排ガスの流速を増加させて、ケーシング内でのサイクロン流を強くして、排ガス中に含まれる廃棄物質の遠心分離が効率よく行われるようになる。 With such a configuration, the inner peripheral side wall surface side is moved from the fourth position along the normal line by the radius R, and the tangent line is ½ of the radius R toward the center of the casing. Since the plane includes an inclined line that connects the parallel line that has been translated and the fifth position, which is the intersection of the inner wall surface of the casing, the exhaust gas introduction side position of the introduction duct is closer to the center of the casing than the introduction hole. As a result, the incident angle of the exhaust gas into the casing becomes small (with respect to the tangent to the outer peripheral surface of the introduction hole), so that the exhaust gas is easy to follow along the inner wall of the casing and from the exhaust gas introduction side of the introduction duct to the introduction hole side. By gradually reducing the cross-sectional area and causing a venturi action on the exhaust gas, the flow rate of the exhaust gas is increased, the cyclone flow in the casing is strengthened, and the waste substances contained in the exhaust gas are increased. Heart separation is to be carried out efficiently.
また、本願発明において好ましくは、複数の前記ケーシングを支持する櫓部材と、前記複数のケーシングの中心部に配置され、前記ケーシングの夫々の導入ダクトが接続された排ガス送風ダクトと、該排ガス送風ダクトに排ガスを圧送する排ガス圧送装置とを備えるとよい。 Further, in the present invention, preferably, a plurality of eaves members that support the plurality of casings, an exhaust gas blowing duct that is disposed at a central portion of the plurality of casings and that is connected to each introduction duct of the casing, and the exhaust gas blowing duct It is preferable to provide an exhaust gas pumping device for pumping the exhaust gas.
このような構成にすることにより、複数のケーシングの中心部に排ガス送風ダクトを配設し、その周囲にケーシングを配設して、夫々の導入ダクトを排ガス送風ダクトに接続させる構成としたので、大量の排ガスの集塵処理が同時に実施できると共に、ケーシングに排ガスを導入させるための排ガス送風ダクトが1個で対応でき、装置全体のコスト低減が可能となり、集塵装置を設置するスペースも小さくできる。 By adopting such a configuration, the exhaust gas blowing duct is disposed at the center of the plurality of casings, the casing is disposed around the casing, and the respective introduction ducts are connected to the exhaust gas blowing duct. A large amount of exhaust gas can be collected at the same time, one exhaust gas blow duct for introducing exhaust gas into the casing can be handled by one, the cost of the entire device can be reduced, and the space for installing the dust collector can also be reduced .
ケーシング外周面に対し、導入ダクトからの排ガス入射角度を、ケーシング外周面に沿うような小さい入射角度としたので、導入ダクトからケーシング内壁面に導入される排ガスの主流は、ケーシング内に流入する排ガスに入射角度をつけるようにしてケーシング内に流入するので、ケーシング内壁面での反射エネルギーによる旋回エネルギーが付与されて、旋回流を効率よく生み出すことができる。
従って、旋回流を効率よく生成することによって、遠心分離作用を強力にすることができる。
The exhaust gas incident angle from the introduction duct with respect to the outer peripheral surface of the casing is set to a small incident angle along the outer peripheral surface of the casing. Therefore, the main flow of exhaust gas introduced from the introduction duct to the inner wall surface of the casing is the exhaust gas flowing into the casing. Since it flows into the casing in such a manner that the incident angle is set at the angle, the swirling energy by the reflected energy on the inner wall surface of the casing is given, and the swirling flow can be efficiently generated.
Therefore, the centrifugal action can be strengthened by efficiently generating the swirl flow.
以下、本発明を図に示した実施形態に基づいて詳細に説明する。
但し、この実施形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは特に特定的な記載がない限り、この発明の範囲をそれのみに限定する趣旨ではなく、単なる説明例にすぎない。
Hereinafter, the present invention will be described in detail based on the embodiments shown in the drawings.
However, the dimensions, materials, shapes, relative arrangements, and the like of the components described in this embodiment are not intended to limit the scope of the present invention only to specific examples unless otherwise specifically described. Only.
(実施形態)
図5は本発明の実施形態の集塵装置5の全体概略図を示し、図6は図5の平面図を示す。
集塵装置5は、圧送された排ガスにサイクロン流を発生されるケーシング1と、該ケーシング1をケーシング1の軸線CLを上下方向に配置し、平面視(図6参照)で4個の各ケーシング1を等間隔で保持する櫓8と、4個の各ケーシング1の中心部(平面視において)に排ガスダクト6と、該排ガスダクト6に鋳物工場内の粉塵、水溶性油脂のミスト状物質等が浮遊している所謂、排ガスを吸引して、圧送する集塵ブロア7、該集塵ブロア7を駆動ベルト9aを介して駆動するモータ9と、を主に備えて構成されている。
4個の各ケーシング1と、排ガスダクト6とは各ケーシング1に配設されている本発明の導入ダクトである第1導入ダクト2によって連結されている。
各ケーシング1の下端部にはダストチャンバ14が配置されている。ダストチャンバ14は、ケーシング1内で分離された粉塵、水溶性油脂のミスト状物質等が落下してくるのを受ける受皿である。
また、51は浄化された排ガスを放出する煙突である。
(Embodiment)
FIG. 5 shows an overall schematic diagram of the dust collector 5 of the embodiment of the present invention, and FIG. 6 shows a plan view of FIG.
The dust collector 5 includes a
Each of the four
A dust chamber 14 is disposed at the lower end of each
図1は本発明の実施形態にかかるサイクロン型集塵機の本体部であるケーシング1の概略図である。
ケーシング1は、後述するヘッド部11に設けられた導入孔11aへ連結して、鋳物工場等の粉塵、砂型の離型剤として使用される水溶性油脂のミスト状物質等が浮遊している排ガスをケーシング内に導入する第1導入ダクト2と、該第1導入ダクト2によって導入された排ガスに旋回運動を生起させると共に、上部が仕切壁11bにて閉塞された円筒状のヘッド部11と、ヘッド部11に連続し、重力方向下方に向け縮径された円錐形に形成されると共に、最下端に重力方向下方に開口したダスト排出部13を有した円錐部12と、ヘッド部11の上部にヘッド部11と区画して隣設され、該ヘッド部11と同径に形成された円筒状の再処理部16と、下端部が円錐部12に開口し、上端部が再処理部16に開口し、円錐部12の排ガスを円筒状の中空部を介して再処理部16内に導入し、該再処理部16内で再度排ガスのサイクロン流を生起させる第2導入ダクト17と、を備えている。
FIG. 1 is a schematic view of a
The
さらに、該円筒状の中空部の軸線をケーシング1の軸線CLに同軸上に配置した排ガス導出管15と、再処理部16の外周面に鋳物工場等の粉塵、水溶性油脂のミスト状物質等が除去された排ガスを排出する排出ダクト18とを備えて構成されている。
Further, the exhaust
図2は図1の第1導入ダクト2のZ−Z矢視断面図を示す。
本発明の導入ダクトである第1導入ダクト2は、ヘッド部11の外周面に接するように配置された外周側壁面21と、該外周側壁面21に対向すると共に、交差する方向の面を有し、排ガス導入側から導入孔11a側に向かい、断面積が小さくなるように配置された内周側壁面22とで閉断面を形成している。
外周側壁面21は、ヘッド部11の外周面の第1位置P1における接線kに対し、該接線k上を第1位置P1からヘッド部11の半径Rの1.5R移動した第2位置P2、該第2位置P2から、第1位置P1における法線nと平行で且つ、内周側壁面22に半径Rの1/4R移動した第3位置P3を決め、該第3位置P3から第1位置P1と連結した線mを含んだ面となっている。
FIG. 2 shows a cross-sectional view of the
The
The outer peripheral side wall surface 21 is moved from the first position P1 to the tangent line k at the first position P1 of the outer peripheral surface of the
このような構造にすることで、即ち、ヘッド部11のケーシング内壁面23に対して、第1導入ダクト2の外周側壁面21を傾斜させて連結することで、外周側壁面21に沿って流れる排ガスは、導入孔11a近傍のケーシング内壁面に対し傾斜を有してヘッド部11内に導入されることになる。
このようにケーシング1のヘッド部11内に流入する排ガスに入射角度をつけるようにして流入するので、ケーシング内壁面での反射エネルギーによる旋回エネルギーが付与されて、旋回流を効率よく生み出すことができる。
従って、排ガスは導入孔11aを通過した時点で、ヘッド部11の内壁面によってサイクロン流としてのX矢視方向に流れを効率よく生起させるものである。
By making such a structure, that is, by connecting the outer peripheral side wall surface 21 of the
In this way, the exhaust gas flowing into the
Therefore, when the exhaust gas passes through the
また、内周側壁面22は、第3位置から第1位置P1における法線nと平行にヘッド部11の軸線CL側へ半径R分だけ移動した第4位置P4と、ヘッド部11の軸線CL側から接線kと平行で、且つ、半径Rの1/2Rだけ接線k側に移動した平行線jとケーシング内壁面23との交点である第5位置P5とを連結した傾斜線22aを含んだ面となっている。
そして、第1位置P1と第5位置P5間の断面部を含む部分が導入孔11aとなっている。
その結果、第1導入ダクト2は、外周側壁面21と内周側壁面22が排ガス導入側から導入孔11aまでの間の断面形状が小さくなる形状になっており、導入される排ガス流はベンチュリィ効果により増速されると共に、第1位置P1に向けて噴出される。
尚、第1導入ダクト2の断面形状は矩形状、円、又は楕円形状でも同様の効果を得られるものである。
Further, the inner peripheral
And the part including the cross-sectional part between the 1st position P1 and the 5th position P5 becomes the
As a result, the
In addition, the same effect can be obtained even if the cross-sectional shape of the
そして、本発明者は、種々の試験の結果、これは、入射角度θを小さく、即ち、接線に近い傾斜(入射角)にすると、導入ダクト2からケーシング1に導入される排ガスは、ケーシング1の導入孔11a下流側で、ケーシング内壁面23と排ガスとの間に無風エリア(空白部)が発生して、ケーシング1内での流動抵抗が増加すると共に、サイクロン流形成区間が短くなりサイクロン流速が低下する。また、ケーシング内壁面での反射が少ないため反射エネルギーの旋回エネルギーへ付与効果が期待できない。
一方、角度θを16度以上にすると、排ガスは、ケーシング内壁面23に衝突し、ケーシング内でのサイクロン流を発生させるエネルギーが衝突により消費され、ケーシング内でのサイクロン流速が低下することが判明した。すなわち、ケーシング内壁面での反射によるエネルギー損失が大きくなり、旋回エネルギーへの付与が期待できなくなる。
As a result of various tests, the inventor has found that the exhaust gas introduced into the
On the other hand, when the angle θ is set to 16 degrees or more, the exhaust gas collides with the casing
図7は、接線kと第3位置P3から第1位置P1と連結した線mを含んだ面、即ち外周側壁面21とが成す角度θを変化させた場合の、ケーシング1(ヘッド部11)内における排ガスの流速を測定し、その結果を示したものである。
条件としては、第1導入ダクト2からの風量Q=30m3/分として行った。
中心の円は風速を表わし、外輪になるほど風速は速い。放射状の線は全周を36等分したケーシング内壁面23の測定位置を示している。
FIG. 7 shows the casing 1 (head portion 11) when the angle θ formed between the surface including the line tangent k and the line m connected from the third position P3 to the first position P1, that is, the outer peripheral side wall surface 21, is changed. The flow rate of the exhaust gas in the inside is measured and the result is shown.
As a condition, the air volume Q from the
The circle at the center represents the wind speed. A radial line indicates a measurement position of the casing
図7(A)はθ=10度の場合を示し、排ガス導入ダクトから導入された排ガスは、第1位置P1において流速が一番速く、第1位置P1からPX位置の範囲で流速が高いが、それ以後は略均一となり効率的な遠心分離作用が生起されるサイクロン流が発生していることが解った。
第1位置P1からPX位置の範囲は効率的なサイクロン流になるまでの調整期間と判断できる。
図7(B)はθ=15度の場合を示し、第1導入ダクト2から導入された排ガスは、第1位置P1より10度手前側が一番速く、位置PY1から位置PY2の間で急激に流速が減少している。
これは入射角(θ=15度)が大きいため第1位置P1近傍においてケーシング内壁面23に衝突して、排ガス流が一時的にサイクロン流に変換されるのを妨げられるためと判断した。
しかし、位置PY2以降は円形に近い流速に戻っており、(A)よりは劣るが、目標を達成する旋回流であることが分かった。
図7(C)はθ=17度の場合を示し、排ガス導入ダクトから導入された排ガスは、第1位置P1から位置PD1(30度手前側)が一番速く、第1位置P1近傍から位置PD2にかけて排ガスの流速が急激に減速し、その後の下流側領域における流速の変化が激しく、乱れたサイクロン流になっていることが判る。
従って、サイクロン流による効果的な遠心分離作用が期待できない。
FIG. 7A shows the case of θ = 10 degrees, and the exhaust gas introduced from the exhaust gas introduction duct has the highest flow velocity at the first position P1, and the flow velocity is high in the range from the first position P1 to the PX position. After that, it was found that a cyclone flow was generated that was substantially uniform and caused an efficient centrifugal action.
The range from the first position P1 to the PX position can be determined as an adjustment period until an efficient cyclone flow is achieved.
FIG. 7B shows the case of θ = 15 degrees, and the exhaust gas introduced from the
This was determined to be because the incident angle (θ = 15 degrees) was large, and it collided with the casing
However, after position PY2, it returned to the flow velocity close to a circle, and although it was inferior to (A), it turned out that it is a swirl flow which achieves a target.
FIG. 7C shows the case of θ = 17 degrees, and the exhaust gas introduced from the exhaust gas introduction duct is the fastest from the first position P1 to the position PD1 (30 degrees before), and is located from the vicinity of the first position P1. It can be seen that the flow velocity of the exhaust gas rapidly decelerates toward PD2, and the change in the flow velocity in the downstream region is severe, resulting in a turbulent cyclone flow.
Therefore, an effective centrifugal separation action by the cyclone flow cannot be expected.
図7(D)はθ=5度の場合を示し、第1導入ダクト2から導入された排ガスは、位置PZ1近傍で一番速い流速が表れているが、流速の値はθ=10度より低くなっている。その後は略全域で一定の流速となっている。
これは、入射角度θが小さくなることにより、第1導入ダクト2の導入孔11a部分での断面積が大きくなりベンチュリィ効果が(A)のθ=10度より減じたことと、最速位置が第1位置P1から位置PZ位置に移動していることから、第1位置P1部分にケーシング内壁面3と排ガス流との間に初期の無風エリア(図8参照)発生の兆候が出ているものと推定する。
しかし、全般的に均一な流速となっており、効率的な遠心分離作用が生起されるサイクロン流が発生していることが解った。
図7(E)はθ=3度の場合を示し、排ガス導入ダクトから導入された排ガスは、P1から30度下流側のPE1位置で一番速い流速が表れている。そして、位置PE1から位置PE2位置にかけて急激に流速が減じている。
これは、入射角θがケーシング内壁面23に対し接線方向に近くなり、第1位置P1位置に無風エリアが発生し、当該部における流動抵抗が大きくなり、その影響が位置PE1で増速されたものと推定する。
また、排ガス流の下流側においても、その後の下流側領域における流速の変化が激しく、乱れたサイクロン流になっていることが分かる。
従って、サイクロン流による効果的な遠心分離作用が期待できない。
以上の結果から、接線kと第1位置P1と第3位置P3とを結ぶ線mとの成す角度θは、θ=10±5度とすることで、本発明の効果が得られることが分かった。
FIG. 7D shows the case of θ = 5 degrees, and the exhaust gas introduced from the
This is because when the incident angle θ is reduced, the cross-sectional area at the
However, it was found that a cyclone flow was generated, in which the flow rate was generally uniform and an efficient centrifugal action occurred.
FIG. 7E shows the case of θ = 3 degrees, and the exhaust gas introduced from the exhaust gas introduction duct shows the fastest flow velocity at the PE1 position 30 degrees downstream from P1. Then, the flow velocity decreases rapidly from the position PE1 to the position PE2.
This is because the incident angle θ is close to the tangential direction with respect to the casing
Moreover, it turns out that the change of the flow velocity in the downstream area | region after that is also the downstream of exhaust gas flow, and becomes a turbulent cyclone flow.
Therefore, an effective centrifugal separation action by the cyclone flow cannot be expected.
From the above results, it is understood that the effect of the present invention can be obtained by setting the angle θ formed between the tangent line k and the line m connecting the first position P1 and the third position P3 to θ = 10 ± 5 degrees. It was.
図3はヘッド部11の上部に配設された再処理部16の斜視図を示し、図4は図3の平面図を示す。再処理部16は、該ヘッド部11と仕切壁11bによって仕切られている。
排ガス導出管15の上端部は、再処理部16内に排ガスのサイクロン流を生起させる第2導入ダクト17が排ガス導出管15と同径で、且つ、円筒状に形成されている。該第2導入ダクト17は、再処理部16の上下方向(重力方向)中間部まで突出し、上端を閉塞する閉塞面17aと、第2導入ダクト17の外周面に、軸線CLに対して直角方向に開口した噴出口17bと、該噴出口17bから排出された排ガスが排出ダクト18に直接流れ込まないように再処理内壁面16aまで延出.した垂直遮蔽板17dと、該垂直遮蔽板17dの上辺に連続し、排出ダクト18とは反対方向で、噴出口17bの開口幅(円周方向)の略全幅で、且つ再処理内壁面16aまで延出.した水平遮蔽板17cとを有している。
FIG. 3 is a perspective view of the reprocessing unit 16 disposed on the top of the
At the upper end of the exhaust
上記のように形成されたケーシング1における排ガスの流れについて説明する。
集塵ブロア7によって吸引された排ガスは、排ガスダクト6内を圧送されて第1導入ダクト2を介してケーシング1のヘッド部11に導入される。
第1導入ダクト2は既述の通り、該第1導入ダクト2の外周側壁面21がヘッド部11の第1位置P1のケーシング内壁面23に対して傾斜した状態で配設されているので、外周側壁面21に沿って流入する排ガスは、導入孔11aを通過した時点で、ケーシング内壁面23によってサイクロン流としての流れを有することになる。
The flow of the exhaust gas in the
The exhaust gas sucked by the
As described above, the
一方、第1導入ダクト2の内周側壁面22は、第5位置P5と第6位置P6とを結んだ傾斜線22aを含んだ面とし、且つ、第1導入ダクト2の排ガス導入側が半径Rと同じ開口となっているのに対し、導入孔11aとの連結部は第2位置P2と第6位置P6間を含む孔部で断面積が狭くなる形状になっている。
従って、第1導入ダクト2の排ガス導入側から導入孔11a側にかけて、断面積の小さくなる割合に従って、排ガスの流速は速くなり、且つ、排ガス流の主流(中心)は第2位置P2近傍をめがけてケーシング内壁面23に噴出される。
その結果、排ガスは、ヘッド部11の導入孔11a近傍からケーシング内壁面23によってサイクロン流に誘導され、速いサイクロン流になり、排ガス中に含まれている粉塵、水溶性油脂のミスト状物質等が遠心分離作用によって効率よく分離・除去される。
除去された粉塵、水溶性油脂のミスト状物質等は、ケーシング内壁面23を伝わり下方へ流れて、ダスト排出部13からダストチャンバ14へと排出される。
On the other hand, the inner peripheral
Therefore, from the exhaust gas introduction side of the
As a result, the exhaust gas is guided to the cyclone flow from the vicinity of the
The removed dust, mist-like substances of water-soluble oils and fats flow along the
ヘッド部11でサイクロン流となった排ガスは、下側の径が小さくなる円錐部12側へ旋回しながら降りていく。
円錐部12は径が小さくなるに従い流速が増し、径の中心部の圧力が低くなり、排ガスは反転して該中心部を上方へ向かって排ガス導出管15内を旋回しながら再処理部16側へ流れるようになる。
円錐部12で加速された排ガスのサイクロン流は更に、排ガス中に含まれている質量の小さい粉塵、水溶性油脂のミスト状物質等を分離する。
The exhaust gas that has become a cyclone flow at the
As the diameter of the conical portion 12 decreases, the flow velocity increases, the pressure at the central portion of the diameter decreases, and the exhaust gas reverses and swivels in the exhaust
The cyclone flow of the exhaust gas accelerated by the conical part 12 further separates dust having a small mass, mist-like substances of water-soluble oils and fats, etc. contained in the exhaust gas.
再処理部16側に流出してきた排ガスは、排ガス導出管15の先端部に設けられた第2導入ダクト17の噴出口17bから再処理部16内に噴出する。噴出口17bから噴出した排ガスは、垂直遮蔽板17dと水平遮蔽板17cによって矢印Y方向にサイクロン流になって流れる。
サイクロン流は、上昇して第2導入ダクト17の閉塞面17aより上方位置にある排出ダクト18の排出口18aから排出される排ガスと、排出口18aを横切って再処理部16内を旋回する排ガスとに分かれる。
The exhaust gas that has flowed out to the reprocessing unit 16 side is ejected into the reprocessing unit 16 from the ejection port 17 b of the
The cyclone flow rises and the exhaust gas discharged from the
従って、排ガスが希薄に成ることにより、排ガス中の微粒の粉塵、水溶性油脂のミスト状物質等が分離し易くなり、集塵装置としての性能を更に向上させることができる。
尚、再処理部16で分離された粉塵、水溶性油脂のミスト状物質等は図示されない配管によってダストチャンバ14に導出される。
Therefore, when the exhaust gas becomes diluted, fine particles in the exhaust gas, mist-like substances of water-soluble fats and oils and the like can be easily separated, and the performance as a dust collector can be further improved.
The dust separated by the reprocessing unit 16 and the mist-like substance of water-soluble oils and fats are led out to the dust chamber 14 by piping not shown.
以上記載のように、第1導入ダクト2は、排ガス導入側からヘッド部11の導入孔11aまでの断面積を漸次縮小させ、排ガスの流速を向上させると共に、その主流をヘッド部11の接線に対し所定の範囲の傾斜角を有して導入させることにより、ヘッド部11内でのサイクロン流の発生時期を早くさせるとともに、反射エネルギーの旋回エネルギーへの付与効果を得ることによって、サイクロン流を強くすることができる。これによって、粉塵、水溶性油脂のミスト状物質等の遠心分離効果を大きくすることができる。
また、本発明の実施形態において、ケーシング1を4個等間隔に配置して、その中心部に排ガスダクト6を配置した櫓8を組んだ組合せにしたので、各、ケーシング1と排ガスダクト6との中心間距離が短く、且つ大量の排ガスの集塵が可能であり、設置スペースも小さくてすみ、装置としてのコスト低減が可能となる。
As described above, the
Further, in the embodiment of the present invention, four
大気中に含まれる粉塵や、水溶性油脂のミスト状物質を分離除去擦る集塵装置に利用できる。 It can be used in a dust collector that separates and removes dust contained in the atmosphere and mist-like substances of water-soluble oils and fats.
1 ケーシング
2 第1導入ダクト(導入ダクト)
5 集塵装置
6 排ガスダクト
7 集塵ブロア
8 櫓
9 モータ
11 ヘッド部
12 円錐部
13 排出部
14 ダストチャンバ
15 排ガス導出管
16 再処理部
17 第2ダクト
18 排出ダクト
21 外周側壁面
22 内周側壁面
23 ケーシング内壁面
P1 第1位置
P2 第2位置
P3 第3位置
P4 第4位置
P5 第5位置
k 接線
m 第3位置P3から第1位置P1と連結した線第2接線
R 半径
1 casing 2 first introduction duct (introduction duct)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 5
Claims (5)
該ブロアに接続され吸引された排ガスが流通する排ガスダクトと、
前記排ガスダクトに導入ダクトを介して連結し、前記導入ダクトによって導かれる排ガスをサイクロン流として生起させる円筒状のケーシングと、を備えた集塵装置であって、
前記導入ダクトは、排ガス導入側から排ガス流の下流側に向けて断面積が漸次小さくなるように外周側壁面と内周側壁面との間隔を変化させると共に、前記導入ダクトの前記外周側壁面は、前記ケーシングとの接線方向より排ガス導入側が前記内周側壁面側に傾斜してケーシング内に流入する排ガスに入射角度をつけるように接続されることを特徴とする集塵装置。 A blower for sucking exhaust gas;
An exhaust gas duct that is connected to the blower and through which the exhaust gas sucked flows;
A dust collector comprising: a cylindrical casing that is connected to the exhaust gas duct via an introduction duct, and that causes the exhaust gas guided by the introduction duct to be generated as a cyclone flow;
The introduction duct changes the interval between the outer peripheral side wall surface and the inner peripheral side wall surface so that the cross-sectional area gradually decreases from the exhaust gas introduction side toward the downstream side of the exhaust gas flow, and the outer peripheral side wall surface of the introduction duct is The dust collector is connected so that the exhaust gas introduction side inclines toward the inner peripheral side wall surface side from the tangential direction to the casing and makes an incident angle to the exhaust gas flowing into the casing.
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CN107755104A (en) * | 2017-11-17 | 2018-03-06 | 陆文光 | A kind of efficient cyclone separator |
CN116272136A (en) * | 2023-05-18 | 2023-06-23 | 西安万珍农业科技有限公司 | Dust collection device for feed production |
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