JP2014181881A - 蓄熱式ガス処理装置、及び、蓄熱式ガス処理装置の運転方法 - Google Patents

Abstract

【課題】蓄熱式ガス処理装置における回転切換弁を目標の停止位置において精度良く回転停止させるとともに安定的に回転停止状態に保持する。
【解決手段】回転切換弁１８を回転させる駆動モータ１９を制御するモータ制御手段として、回転切換弁１８を所定の回転動作パターンで切り換わり動作させる設定駆動パターンに従って駆動モータ１９の各時点における回転位置ｒｓを指令する位置指令手段３１と、駆動モータ１９の現時点における実際の回転位置ｒを検出する位置検出手段３２と、位置指令手段３１による現時点の指令回転位置ｒｓと位置検出手段による現時点の検出回転位置ｒとの偏差に応じて駆動モータ１９を駆動するモータ駆動手段３３とを設ける。
【選択図】図６

Description

本発明は塗装ブースや塗装乾燥炉からの排出空気に含まれる揮発性有機成分を燃焼させて排出空気を浄化する排出空気処理などに用いる蓄熱式ガス処理装置、及び、その蓄熱式ガス処理装置の運転方法に関する。

更に詳しくは（図９参照）、蓄熱材層を収容した複数の蓄熱室８（８ｉ，８ｏ，８ｐ，８ｓ）を設け、燃焼器５ａを備える共通の燃焼室５に蓄熱室８夫々の一端を連通させ、
蓄熱室８夫々の他端に対する接続風路を給気路１０と排気路１１とに切り換えて複数の蓄熱室８のうちの一部の蓄熱室８を給気路１０に連通する入口側蓄熱室８ｉにすると同時に、他の一部の蓄熱室８を排気路１１に連通する出口側蓄熱室８ｏにする回転切換弁１８を設け、
駆動モータ１９による回転切換弁１８の回転により、入口側蓄熱室８ｉとする蓄熱室８及び出口側蓄熱室８ｏとする蓄熱室８をともに複数の蓄熱室８のうちで順次に切り換える蓄熱式ガス処理装置、及び、その蓄熱式ガス処理装置の運転方法に関する。

つまり、この蓄熱式ガス処理装置では、入口側蓄熱室８ｉとする蓄熱室、及び、出口側蓄熱室８ｏとする蓄熱室を上記の如く回転切換弁１８により順次に切り換えることで、出口側蓄熱室８ｏとした蓄熱室８の蓄熱材層に燃焼室５からの高温の処理済ガスＧ′を通過させて、その蓄熱材層に高温処理済ガスＧ′の保有熱を蓄熱し、その後の工程では、その蓄熱室８を入口側蓄熱室８ｉにして、先の工程で蓄熱した状態にある蓄熱材層に被処理ガスＧを通過させることで、燃焼室５に導く被処理ガスＧを予熱し、これにより、燃焼室５の燃焼器５ａに要求される加熱量を低減して消費エネルギを節減する。

ところで従来、この種の蓄熱式ガス処理装置において、回転切換弁の回転位置が所定の減速位置に至ったことが減速用位置センサにより検出されると、回転切換弁を回転させる駆動モータの回転速度を０近くまで徐々に減速し、これに続き、その減速過程で回転切換弁の回転位置が所定の停止位置に至ったことが停止用位置センサにより検出されると、駆動モータを停止するとともに、回転切換弁の回転を制動するブレーキを作動させるようにしたものがある（特許文献１参照）。

特開２０１２−７８７９

しかし、回転停止に先立ち減速を行い、また、停止位置では駆動モータの停止とともにブレーキを作動させる上記の従来装置にしても、回転切換弁の重量のため回転切換弁が回転停止の際に慣性による惰行で目標の停止位置を行き過ぎて停止し、この惰行による行き過ぎ停止が原因で回転切換弁の切り換わり状態が不適切になって、給気路を通じて回転切換弁に送る被処理ガスの一部が、適切に入口側蓄熱室を通じて燃焼室に送られることなく、回転切換弁において処理済ガスを送出する排気路の側へ短絡的に漏洩し、そのことで装置のガス処理性能（換言すれば、ガス浄化性能）が低下する問題があった。

また、回転切換弁の内部を通過するガス流の影響や回転切換弁の重量バランスの影響などで回転切換弁は回転停止の後も回転力が生じて自転しようとすることからも、この種の蓄熱式ガス処理装置ではブレーキの装備が必要であるが、上記惰行のためにブレーキの劣化も早く、特に回転切換弁を所定角度ずつ間欠回転させる形式のものではブレーキの作動頻度が大きくなることで殊にブレーキの劣化が激しい。

そして、このブレーキの早期劣化にも原因して、上記惰行の距離（即ち、目標停止位置から惰行による行き過ぎ停止位置までの距離）が次第に大きくなり易く、そのことで上記のガス漏洩が一層生じ易くなって装置のガス処理性能がさらに低下するとともに、惰行時間が次第に長くなることで装置の運転効率（換言すれば、被処理ガスの単位時間あたりの処理風量）も低下する問題があった。

この実情に鑑み、本発明の主たる課題は、回転切換弁の回転駆動に合理的な駆動方式を採用することで、上記問題を効果的に解消して、ガス処理性能及び運転効率を高く安定的に保つことができる蓄熱式ガス処理装置を提供する点にある。

本発明の第１特徴構成は蓄熱式ガス処理装置に係り、その特徴は、
蓄熱材層を収容した複数の蓄熱室を設け、燃焼器を備える共通の燃焼室に前記蓄熱室夫々の一端を連通させ、
前記蓄熱室夫々の他端に対する接続風路を給気路と排気路とに切り換えて複数の前記蓄熱室のうちの一部の蓄熱室を前記給気路に連通する入口側蓄熱室にすると同時に、他の一部の蓄熱室を前記排気路に連通する出口側蓄熱室にする回転切換弁を設け、
駆動モータによる前記回転切換弁の回転により、前記入口側蓄熱室とする蓄熱室及び前記出口側蓄熱室とする蓄熱室をともに複数の前記蓄熱室のうちで順次に切り換える蓄熱式ガス処理装置であって、
前記駆動モータを制御するモータ制御手段として、前記回転切換弁を所定の回転動作パターンで切り換わり動作させる設定駆動パターンに従って前記駆動モータの各時点における回転位置を指令する位置指令手段と、
前記駆動モータの現時点における実際の回転位置を検出する位置検出手段と、
前記位置指令手段による現時点の指令回転位置と前記位置検出手段による現時点の検出回転位置との偏差に応じて前記駆動モータを駆動するモータ駆動手段とを設けてある点にある。

この構成では、位置指令手段から指令される現時点の指令回転位置と位置検出手段により検出される現時点の検出回転位置との偏差に応じモータ駆動手段が駆動モータを駆動して回転切換弁を回転させるから、駆動モータ（換言すれば、回転切換弁）が目標の停止位置に至って現時点における指令回転位置と検出回転位置との偏差がなくなった状態で、仮に先述の従来装置の如き回転切換弁の惰行による行き過ぎが生じたとしても、あるいはまた、回転切換弁の内部ガス流や重量バランスなどの影響で生じる回転力により回転切換弁が目標停止位置から自転し始めたとしても、それら回転切換弁の惰行や自転により駆動モータの現時点の検出回転位置が変化することで、現時点の指令回転位置（即ち、この時点では目標停止位置）と現時点の検出回転位置との間に偏差が発生する。

その結果、その偏差の発生に応答して直ちにモータ駆動手段が、発生偏差の解消側に駆動モータを駆動回転させる（即ち、惰行や自転の回転方向に対して逆の回転方向に駆動モータを回転させる）ことで発生偏差はその発生直後に直ちに解消され、これにより、駆動モータ（換言すれば、回転切換弁）は、実質的に惰行や自転がなかったのと同様の状態で、目標停止位置において正確に停止するとともに目標停止位置において安定的に位置保持される。

したがって、この構成によれば、惰行による行き過ぎ停止や発生回転力による自転が原因で回転切換弁の切り換わり状態が不適切になることを効果的かつ永続的に防止することができ、これにより、回転切換弁の切り換わり状態の不適切化で生じる先述の如きガス漏洩を一層確実に防止することができて、装置のガス処理性能を効果的に高めるとともに、その高いガス処理性能を安定的に保つことができ、また、惰行による運転効率の低下も回避することができて装置の運転効率も高く安定的に保つことができる。

そしてまた、回転切換弁を停止位置に保持するブレーキの装備も不要にできることで、ブレーキの劣化に対するブレーキ交換のメンテナンスを不要にすることができ、これにより、装置メンテナンスの負担も効果的に軽減することができる。

なお、上記構成の実施において回転切換弁に対するブレーキは必ずしも不装備にする必要はなく、位置指令手段と位置検出手段とモータ駆動手段とによる駆動モータの制御に支障を来たさない範囲で動作させるものであれば、例えば非常用や長期運転休止時用などのブレーキを装備してもよい。

本発明の第２特徴構成は、第１特徴構成の実施に好適な実施形態を特定するものであり、その特徴は、
前記設定駆動パターンは、設定加速時間をかけて前記駆動モータの回転速度を０から目標回転速度にまで増加させる起動加速区間部分と、この起動加速区間部分に続き設定定速時間にわたって前記駆動モータの回転速度を前記目標回転速度に保つ定速区間部分と、この定速区間部分に続き設定減速時間をかけて前記駆動モータの回転速度を前記目標回転速度から０にまで減少せる減速停止区間部分と、この減速停止区間部分に続き設定停止時間にわたって前記駆動モータの回転速度を０に保つ停止保持区間部分とに区分してある点にある。

この構成によれば、起動加速区間部分において設定加速時間をかけて駆動モータの回転速度を０（＝停止）から定速区間部分の目標回転速度にまで増加させるから、その設定加速時間として装置の運転条件に応じ適当な時間を設定しておくことで、駆動モータ（換言すれば、回転切換弁）の起動から目標回転速度までの立ち上がり過程を装置の運転条件に合致した状態で円滑にすることができる。

また同様に、減速停止区間部分において設定減速時間をかけて駆動モータの回転速度を定速区間部分の目標回転速度から０（＝停止）にまで減少させるから、その設定減速時間として同じく装置の運転条件に応じ適当な時間を設定しておくことで、駆動モータの目標回転速度から停止までの減速停止過程を装置の運転条件に合致した状態で円滑にすることができる。

したがって、この構成によれば、前述の如く回転切換弁を所定の停止位置で正確に停止させるようにしながらも、回転切換弁の切り換わり動作の動作性を一層良好にすることができる。

本発明の第３特徴構成は、第２特徴構成の実施に好適な実施形態を特定するものであり、その特徴は、
前記設定駆動パターンは設定単位パターンの繰り返しにより形成し、
この設定単位パターンを、前記起動加速区間部分と前記定速区間部分と前記減速停止区間部分と前記停止保持区間部分とに区分してある点にある。

この構成では、設定単位パターンの繰り返しにより設定駆動パターンを形成することで、駆動モータを設定単位パターンの繰り返し周期ごとに所定回転量ずつ回転させる間欠運転状態にし、これにより、回転切換弁の所定回転動作パターンでの切り換わり動作として回転切換弁を所定周期で所定角度ずつ間欠回転させることができる。

そして、設定単位パターンを前記の起動加速区間部分と定速区間部分と減速停止区間部分と停止保持区間部分とに区分することで、回転切換弁の間欠回転を滑らかで良好なものにすることができる。

本発明の第４特徴構成は、第２又は第３特徴構成の実施に好適な実施形態を特定するものであり、その特徴は、
前記位置指令手段に対して前記設定加速時間と前記設定定速時間と前記設定減速時間と前記設定停止時間との夫々を設定するパターン設定手段を設け、
前記位置指令手段は、このパターン設定手段による時間設定に応じて前記設定加速時間と前記設定定速時間と前記設定減速時間と前記設定停止時間との夫々を変更する構成にしてある点にある。

この構成によれば、例えばガス処理運転と後述の空焼き運転との運転切り換えや被処理ガスの変化などに伴う運転条件の変更に応じ適宜に設定加速時間と設定定速時間と設定減速時間と設定停止時間との夫々を設定変更して、回転切換弁を変更後の運転条件に合致した回転動作パターンで切り換わり動作させることができ、これにより、運転条件の変更に対する対応性の高い装置とすることができる。

本発明の第５特徴構成は、第４特徴構成の実施に好適な実施形態を特定するものであり、その特徴は、
前記位置指令手段は、前記設定加速時間と前記設定定速時間と前記設定減速時間との夫々が前記パターン設定手段により設定されるとともに、それら設定加速時間と設定定速時間と設定減速時間との合計時間の間における前記駆動モータの必要回転量が前記パターン設定手段により設定されると、前記合計時間の間に前記必要回転量だけ前記駆動モータを回転させるのに要する前記目標回転速度を自動演算する構成にしてある点にある。

この構成によれば、設定加速時間、設定定速時間、設定減速時間夫々の設定及び駆動モータの上記必要回転量（換言すれば、回転切換弁の必要回転角度）の設定だけで、定速区間部分における駆動モータの目標回転速度が自動的に演算されて決定されるから、それらの設定に加え、上記合計時間の間に駆動モータを必要回転量だけ回転させる（換言すれば、回転切換弁を所要回転角度だけ回転動作させる）のに要する定速区間部分における駆動モータの目標回転速度を管理者が別途演算して、算出した速度を目標回転速度として装置に設定するといった手間を省くことができ、この点で、運転条件の変更に対する対応性の一層高い装置にすることができる。

本発明の第６特徴構成は、第４特徴構成の実施に好適な実施形態を特定するものであり、その特徴は、
前記位置指令手段は、前記設定加速時間と前記設定定速時間と前記設定減速時間との合計時間の間における前記駆動モータの必要回転量が前記パターン設定手段により設定されるとともに、前記目標回転速度が前記パターン設定手段により設定されると、前記設定加速時間と前記設定定速時間と前記設定減速時間との夫々を自動演算する構成にしてある点にある。

この構成によれば、駆動モータの上記必要回転量（換言すれば、回転切換弁の必要回転角度）の設定及び定速区間部分における駆動モータの目標回転速度の設定だけで、設定加速時間と設定定速時間と設定減速時間との夫々が自動的に演算されて決定されるから、それらの設定に加え、上記合計時間の間に駆動モータを必要回転量だけ回転させる（換言すれば、回転切換弁を所要回転角度だけ回転動作させる）のに要する設定加速時間と設定定速時間と設定減速時間との夫々を管理者が別途演算して、算出した各時間を設定加速時間、設定定速時間、設定減速時間の夫々として装置に設定するといった手間を省くことができ、この点で、運転条件の変更に対する対応性の一層高い装置にすることができる。

なお、この構成の実施において、設定目標回転速度は駆動モータの定格回転速度などの固定値であってもよい。

本発明の第７特徴構成は、第１〜第６特徴構成のいずれかの蓄熱式ガス処理装置の運転方法に係り、その特徴は、
３室以上の前記蓄熱室夫々の他端を各別に連通させた３口以上の通気口を、前記回転切換弁の回転方向に等ピッチで並べて固定弁部に形成するとともに、
前記回転切換弁の前記固定弁部に対する摺接部に、前記給気路に連通する給気口とパージ路に連通するパージ口と前記排気路に連通する排気口とを、その順に前記回転切換弁の回転方向に並べて形成しておき、
前記給気路を通じて被処理ガスを前記回転切換弁に送るとともに処理済ガスを前記回転切換弁から前記排気路に送出するガス処理運転では、前記所定回転動作パターンでの前記回転切換弁の切り換わり動作として、
前記位置指令手段と前記位置検出手段と前記モータ駆動手段とによる前記駆動モータの制御により、前記回転切換弁を前記通気口の並びピッチ分ずつ間欠回転させるガス処理用の間欠回転を実施し、
このガス処理用の間欠回転により、そのガス処理用の間欠回転における回転停止ごとに前記給気口と前記パージ口と前記排気口との各々を互いに異なる前記通気口に対向連通させる形態で、それら給気口とパージ口と排気口との各々を前記回転切換弁の回転方向に並ぶ前記通気口の夫々に対して順次に対向連通させる点にある。

この構成の運転方法では、上記ガス処理用の間欠回転により、給気口とパージ口と排気口との各々に対して各別に対向連通させる通気口を順次に切り換えることで、給気口に連通する入口側蓄熱室とする蓄熱室と、パージ口に連通するパージ蓄熱室とする蓄熱室と、排気口に連通する出口側蓄熱室とする蓄熱室との夫々を３室以上の蓄熱室のうちで順次に切り換える。

そして、この順次切り換えを行いながら、給気路を通じて送られる被処理ガスを給気口とそれに対向連通する通気口とを通じて各時点の入口側蓄熱室に通過させて、この入口側蓄熱室の室内通過過程で蓄熱材層の保有熱（即ち、出口側蓄熱室となった先の工程において燃焼室からの処理済ガスにより蓄熱材層に蓄熱した熱）により被処理ガスを予熱し、この予熱した被処理ガスを入口側蓄熱室から燃焼室に送って燃焼処理する。

また、これに併行して、燃焼室から送出される高温の処理済ガスを各時点の出口側蓄熱室に通過させて、この出口側蓄熱室の室内通過過程で高温処理済ガスの保有熱を蓄熱材層に蓄熱し、この蓄熱後の処理済ガスを出口側蓄熱室に連通する通気口とそれに対向連通する排気口とを通じて排気路に送出する。

そしてまた、この形態での被処理ガスの処理に併行して、パージ路に連通するパージ口とそれに対向連通する通気口とを通じて各時点のパージ蓄熱室（即ち、先の回転停止位置で被処理ガスが通過する入口側蓄熱室となった蓄熱室）にパージ用ガスを通過させ、これにより、そのパージ蓄熱室が次に処理済ガス通過の出口側蓄熱室に切り換わるのに先立ち、先の被処理ガス通過でパージ蓄熱室に残る被処理ガスをパージ用ガスにより掃気する。

即ち、このように回転切換弁の間欠回転により各蓄熱室に対する接続風路を切り換えることで、前述の如く回転切換弁を目標停止位置（この場合、間欠回転における各回の停止位置）において正確に停止させ得ることとも相俟って、回転切換弁を連続回転させる形式に比べ回転切換弁の切り換わり動作効率（換言すれば、各通気口に対する接続風路の切り換え効率）を効果的に高めることができ、これにより、装置の運転効率をさらに高めることができる。

本発明の第８特徴構成は、第７特徴構成の実施に好適な実施形態を特定するものであり、その特徴は、
前記給気路を通じて空焼き用の清浄空気を前記回転切換弁に送るとともに使用済空気を前記回転切換弁から前記排気路に送出する蓄熱室浄化用の空焼き運転では、前記所定回転動作パターンでの前記回転切換弁の切り換わり動作として、
前記位置指令手段と前記位置検出手段と前記モータ駆動手段とによる前記駆動モータの制御により、前記ガス処理用の間欠回転よりも各回の回転停止時間を長くした状態で、前記回転切換弁を前記通気口の並びピッチ分ずつ間欠回転させる空焼き用の間欠回転を実施し、
この空焼き用の間欠回転により、その空焼き用の間欠回転における回転停止ごとに前記給気口と前記パージ口と前記排気口との各々を互いに異なる前記通気口に対向連通させる形態で、それら給気口とパージ口と排気口との各々を前記回転切換弁の回転方向に並ぶ前記通気口の夫々に対して順次に対向連通させる点にある。

この構成の運転方法では、前述のガス処理用の間欠回転と基本的には同様に、上記空焼き用の間欠回転により、給気口とパージ口と排気口との各々に対して各別に対向連通させる通気口を順次に切り換えることで、給気口に連通する入口側蓄熱室とする蓄熱室と、パージ口に連通するパージ蓄熱室とする蓄熱室と、排気口に連通する出口側蓄熱室とする蓄熱室との夫々を３室以上の蓄熱室のうちで順次に切り換える。

そして、この順次切り換えを行いながら、給気路を通じて送られる空焼き用清浄空気を給気口とそれに対向連通する通気口とを通じて各時点の入口側蓄熱室に通過させて、この入口側蓄熱室の室内通過過程で蓄熱材層の保有熱により空焼き用清浄空気を予熱し、この予熱した空焼き用清浄空気を燃焼室に送ってさらに高温化する。

また、これに併行して、燃焼室から送出される高温の空焼き用清浄空気を各時点の出口側蓄熱室に通過させて、この出口側蓄熱室の室内通過過程で高温の空焼き用清浄空気を出口側蓄熱室及びその内部の蓄熱材層に対して浄化作用させ、この浄化作用後の使用済空気を出口側蓄熱室に連通する通気口とそれに対向連通する排気口とを通じて排気路に送出する。

即ち、この空焼き運転では、高温の空焼き用清浄空気の通過により浄化する空焼き対象蓄熱室としての出口側蓄熱室を、上記空焼き用の間欠回転により順次に切り換えることで、最終的に全ての蓄熱室に対して空焼き処理を施す。

本発明の第９特徴構成は、第７特徴構成の実施に好適な実施形態を特定するものであり、その特徴は、
前記給気路を通じて空焼き用の清浄空気を前記回転切換弁に送るとともに使用済空気を前記回転切換弁から前記排気路に送出する蓄熱室浄化用の空焼き運転では、前記所定回転動作パターンでの前記回転切換弁の切り換わり動作として、
前記位置指令手段と前記位置検出手段と前記モータ駆動手段とによる前記駆動モータの制御により、前記ガス処理用の間欠回転における回転停止位置よりも前記通気口の並びピッチの１／２分だけ外れた第１回転停止位置で前記回転切換弁を所要空焼き時間だけ回転停止させ、その後、前記回転切換弁を１８０°だけ回転させた第２回転停止位置で再び前記回転切換弁を所要空焼き時間だけ回転停止させる空焼き用の反転回転を実施し、
この空焼き用の反転回転により、前記第１回転停止位置では半数の前記通気口を前記排気口に連通させるとともに、残りの半数の通気口を前記給気口に連通させ、
前記第２回転停止位置では前記第１回転停止位置で前記排気口に連通させた半数の前記通気口を前記給気口に連通させるとともに、前記第１回転停止位置で前記給気口に連通させた残りの半数の前記通気口を前記排気口に連通させる点にある。

この構成の運転方法では、上記の第１回転停止位置において、給気路を通じて送られる空焼き用清浄空気を、給気口とそれに対向連通する半数の通気口とそれら半数の通気口に連通する入口側蓄熱室としての半数の蓄熱室とを通じ燃焼室に送って高温化する。

また、これに併行して、燃焼室から送出される高温の空焼き用清浄空気を出口側蓄熱室としての残りの半数の蓄熱室に通過させて、その室内通過過程で高温の空焼き用清浄空気をそれら出口側蓄熱室としての半数の蓄熱室及びそれらの内部の蓄熱材層に対して浄化作用させ、この浄化作用後の使用済空気をそれら出口側蓄熱室としての半数の蓄熱室に連通する半数の通気口とそれら半数の通気口に対向連通する排気口とを通じて排気路に送出する。

その後、回転切換弁を１８０°だけ回転させた第２回転停止位置では、給気路を通じて送られる空焼き用清浄空気を、給気口とそれに対向連通する半数の通気口（第１回転停止位置では排気口に対向連通した半数の通気口）とそれら半数の通気口に連通する入口側蓄熱室としての半数の蓄熱室（第１回転停止位置では出口側蓄熱室となった半数の蓄熱室）とを通じ燃焼室に送って高温化する。

また、これに併行して、燃焼室から送出される高温の空焼き用清浄空気を出口側蓄熱室としての残りの半数の蓄熱室（第１回転停止位置では入口側蓄熱室となった半数の蓄熱室）に通過させて、その室内通過過程で高温の空焼き用清浄空気をそれら出口側蓄熱室としての半数の蓄熱室及びそれらの内部の蓄熱材層に対して浄化作用させ、この浄化作用後の使用済空気をそれら出口側蓄熱室としての半数の蓄熱室に連通する半数の通気口（第１回転停止位置では給気口に対向連通した半数の通気口）とそれら半数の通気口に対向連通する排気口とを通じて排気路に送出する。

即ち、この空焼き運転では、第１回転停止位置で半数の蓄熱室を空焼き対象の蓄熱室として、それら半数の蓄熱室を高温空焼き用清浄空気の通過により空焼き処理し、これに続き、第２回転停止位置で残りの半数の蓄熱室を空焼き対象の蓄熱室として、それら残りの半数の蓄熱室を高温空焼き用清浄空気の通過により空焼き処理し、これら２工程だけで全ての蓄熱室に対して効率的に空焼き処理を施す。

ガス処理装置の側面図 ガス処理装置の平面図 切換弁装置の側面視断面図 切換弁装置の側面視断面図 回転弁体の分解斜視図 駆動モータ部分の制御ブロック図 駆動モータの駆動パターンを示すグラフ ガス処理運転における回転切換弁の切り換わり動作の説明図 ガス処理運転におけるガス流れの説明図 空焼き運転における回転切換弁の切り換わり動作の説明図 空焼き運転におけるガス流れの説明図

図１，図２は蓄熱式ガス処理装置を示し、この蓄熱式ガス処理装置は、室壁１の内壁面に断熱材２を付設した直方体形状の断熱室３と、その横一側方に設置した切換弁装置４とを備え、断熱室３の内部は、互いに開放された上側の燃焼室５とその下に位置する蓄熱室領域６とに区分し、燃焼室５には燃焼器としてのバーナ５ａを配備してある。

断熱室３における燃焼室５下方の蓄熱室領域６には、その領域を耐熱金属製の内部仕切壁７により区画することで、それぞれの上端部が燃焼室５に対して開口する６室の蓄熱室８を区画形成してあり、この区画形成において６室の蓄熱室８は全て横一列に並べた状態に配置してある。

各蓄熱室８には、ハニカム構造にした通気性の蓄熱材層８ａを配備してあり、各蓄熱室８の下部は、蓄熱材層８ａに対する通風用のチャンバ部分８ｂ（小室部分）にしてある。

各蓄熱室８の下部チャンバ部分８ｂは、各別の通気路９を通じて切換弁装置４に接続してあり、また、切換弁装置４には、揮発性有機成分などを含む被処理ガスＧを切換弁装置４に送る給気路１０を接続するとともに、断熱室３における燃焼室５で処理して浄化した処理済ガスＧ′を切換弁装置４から送出する排気路１１を接続してある。

切換弁装置４は、図９に示す如く６室の蓄熱室８のうち、隣り合う２室を被処理ガスＧが通過する入口側蓄熱室８ｉとし、他の隣り合う２室を処理済ガスＧ′が通過する出口側蓄熱室８ｏとし、他の１室をパージ用ガスＧ″が通過するパージ蓄熱室８ｐにし、残りの１室をガス通過を遮断した遮風蓄熱室８ｓとして、それら４種の蓄熱室８ｉ，８ｏ，８ｐ，８ｓを６室の蓄熱室８のうちでサイクル的に順次に切り換えるものである。

つまり、切換弁装置４は、基本的には、給気路１０から送られる被処理ガスＧを、２本の通気路９を通じて２室の入口側蓄熱室８ｉ夫々の下部チャンバ部分８ｂに送ることで、その被処理ガスＧをそれら入口側蓄熱室８ｉ夫々の蓄熱材層８ａに対し上向きに通過させてバーナ５ａ運転状態の燃焼室５に導く。

また、これに伴い、燃焼室５から他の２室の出口側蓄熱室８ｏに送り出されてそれら出口側蓄熱室８ｏ夫々の蓄熱材層８ａを下向きに通過する高温の処理済ガスＧ′を、それら出口側蓄熱室８の下部チャンバ部分８ｂから他の２本の通気路９を通じ切換弁装置４に戻して排気路１１へ送出する。

そして、このガス処理運転において、上記４種の蓄熱室８ｉ，８ｏ，８ｐ，８ｓをサイクル的に順次に切り換えることで、先の工程において高温処理済ガスＧ′の通過により蓄熱された出口側蓄熱室８ｏの蓄熱材層８ａを、後の工程では入口側蓄熱室８ｉの蓄熱材層８ａにして、その蓄熱材層８ａに被処理ガスＧを通過させることで、燃焼室５に導く被処理ガスＧを予熱し、これにより、燃焼室５において被処理ガスＧを燃焼により処理するのに要するバーナ５ａの燃焼量を低減する。

また、切換弁装置４は、４種の蓄熱室８ｉ，８ｏ，８ｐ，８ｓのサイクル的な順次切り換えとして、入口側蓄熱室８ｉにした蓄熱室８は次に出口側蓄熱室８ｏに切り換えるのに先立ちパージ蓄熱室８ｐに切り換えて、そのパージ蓄熱室８ｐにパージ用ガスＧ″（本例では燃焼室５から送出される処理済ガスＧ′の一部）を通過させることで、入口側蓄熱室８ｉからの切り換えにおいて蓄熱材層８ａに残る未処理の被処理ガスＧをパージ用ガスＧ″により掃気する。

この切換弁装置４は、蓄熱室８の横一列の並び方向に対して平面視で直交する方向で断熱室３の横一側方に配置し、また、切換弁装置４から延出する６本の通気路９は全て、断熱室３の縦室壁１のうち切換弁装置４の側に位置する１つの縦室壁１に接続して各蓄熱室８の下部チャンバ部分８ｂに開口させてある。

そして、断熱室３の縦室壁１のうち切換弁装置４とは反対側に位置する縦室壁１には、６室の全ての蓄熱室８に対する各別の点検保守用扉１２を蓄熱室８列とともに横一列に並べて配設してある。

切換弁装置４の具体的な構造については図３〜図５に示すように、切換弁装置４は、蓄熱室８の横一列の並び方向に対して平面視で直交する方向に延びる回転軸１４を備え、この回転軸１４を中心として断熱室３の側から順に分配器１５と弁体器１６と気室器１７とを並設して構成してある。

弁体器１６には回転切換弁１８を収容してあり、この回転切換弁１８は、ギア減速機１９Ａを介して回転軸１４の一端に連結した駆動モータ１９による駆動により回転軸１４と一体的に回転し、これに対し、回転軸１４が貫通する分配器１５、弁体器１６、気室器１７は、回転軸１４及び回転切換弁１８の回転を許す状態にして固定されている。

回転切換弁１８は、回転軸１４に対して直交する姿勢の円板状の弁板２０を備え、一方分配器１５は、回転軸１４に対して直交する姿勢で回転切換弁１８の弁板２０に対して対向する固定弁部としての受板２１を備えており、弁板２０は、受板２１に対する回転切換弁１８の摺接部として、回転切換弁１８の回転に伴い受板２１に対する摺接状態（厳密にはシール部材を介した近接対向状態）で回転する。

分配器１５には、各蓄熱室８の下部チャンバ部分８ｂに対して各通気路９を通じ各別に連通させた６室の分配室２２を回転軸１４周りに並べて区画形成してあり、分配器１５における受板２１には、これら分配室２２を受板２１において各別に開口させる通気口２２ａを回転軸１４周りで等ピッチｐに並べて形成してある。

また、分配器１５には、円筒状のパージ用分配室２２′を上記分配室２２の環状列の中央部において回転軸１４周りに区画形成し、分配器１５の受板２１には、このパージ用分配室２２′を受板２１において開口させるパージ用通気口２２ａ′を上記通気口２２ａの環状列の中央部において回転軸１４周りに形成してある。

そして、分配器１５における円筒状のパージ用分配室２２′には、分配器１５に接続したパージ路２８を常時連通させてある。

一方、回転切換弁１８の内部には、給気室２３と排気室２４とパージ用室２５とを回転軸１４周りに並べて区画形成してあり、給気室２３は、回転切換弁１８の回転にかかわらず、弁体器１６に接続した給気路１０に対し、弁体器１６の内部空間１６ａ及び回転切換弁１８の周部に形成した流入口２６を通じて常時連通する。

また、排気室２４は、回転弁体１８の回転にかかわらず、気室器１７に接続した排出路１１に対し、気室器１７の内部空間１７ａ及び回転切換弁１８の底部に形成した流出口２７を通じて常時連通する。

回転切換弁１８の弁板２０には、回転切換弁１８の回転において、分配器１５の受板２１における隣り合わない２つの通気口２２ａに対して同時かつ各別に遮蔽状態に正対する第１及び第２の２つの遮風板部分２０ａ，２０ｂを形成してあり、これら第１及び第２の遮風板部分２０ａ，２０ｂのうち第１遮風板部分２０ａには、回転切換弁１８内のパージ用室２５を弁板２０において開口させる入口側のパージ口２５ａを形成してある。

また、弁板２０において、これら第１及び第２の遮風板部分２０ａ，２０ｂどうしの間の一対の弁板部分のうち、回転切換弁１８の回転において第１遮風板部分２０ａよりも先行する先行側の弁板部分には、回転切換弁１８内の給気室２３を弁板２０において開口させる給気口２３ａを形成してあり、同様に、回転切換弁１８の回転において第１遮風板部分２０ａよりも後行する後行側の弁板部分には、回転切換弁１８内の排気室２４を弁板２０において開口させる排気口２４ａを形成してある。

そしてまた、弁板２０において、給気口２３ａと第１遮風板部分２０ａと排気口２４ａと第２遮風板部分２０ｂとの環状列の中央部には、回転切換弁１８内のパージ用室２５における回転軸１４回りの部分を弁板２０において開口させる出口側のパージ口２５ｂを形成してある。

この構成により、図８，図９に示すように、回転切換弁１８の回転に伴い、分配器１５の受板２１における各通気口２２ａに対して、回転切換弁１８の弁板２０における給気口２３ａ（図において薄いグレー部分）と、入口側のパージ用口２５ａと、排気口２４ａ（図において濃いグレー部分）と、開口のない第２遮風板部分２０ｂとを、その順で順次に対向させる。

また、分配器１５の受板２１における中央部のパージ用通気口２２ａ′に対しては、回転切換弁１８の弁板２０における出口側のパージ口２５ｂを回転切換弁１８の回転にかかわらず常に対向連通させる。

これにより、給気路１０から送られる被処理ガスＧは、回転切換弁１８の周部流入口２６から回転切換弁１８の給気室２３に導入するのに続き、弁板２０における給気口２３ａとそれに対して対向連通状態にある通気口２２ａとを通じて入口側蓄熱室８ｉとする蓄熱室８に送る。

また、これに併行して、出口側蓄熱室８ｏとする蓄熱室８から送出される処理済ガスＧ′は、弁板２０における排気口２４ａとそれに対して対向連通状態にある通気口２２ａとを通じて回転切換弁１８の排気室２４に導入し、それに続き、回転切換弁１８の底部流出口２７を通じて排気路１１へ送出する。

そしてまた、パージ蓄熱室８ｐとする蓄熱室８を通過したパージ用ガスＧ″（燃焼室５から送出される処理済ガスＧ′の一部）は、弁板２０における入口側のパージ口２５ａとそれに対して対向連通状態にある通気口２２ａとを通じて回転切換弁１８のパージ用室２５に導入し、それに続き、弁板２０における出口側のパージ口２５ｂとそれに対して常に対向連通する受板２１のパージ用通気口２２ａ′とを通じ分配器１５のパージ用分配室２２′に導入してパージ路２８に送出する。

なお、パージ路２８に送出されたパージ用ガスＧ″（即ち、残留被処理ガスＧを含んだパージ用ガスＧ″）はパージ路２８を通じ給気路１０の被処理ガスＧに混合することで再処理する。

更に、受板２１における１つの通気口２２ａは開口のない第２遮風板部分２０ｂの正対により閉塞し、これにより、その閉塞通気口２２ａに対応する蓄熱室８を遮風蓄熱室８ｓとして、その蓄熱室８に対するガス通過を遮断する。

このように各蓄熱室８に対する接続風路を切り換える切換弁装置４において、回転切換弁１８の弁板２０における第１及び第２の遮風板部分２０ａ，２０ｂと給気口２３ａと排気口２４ｂとは、それらの相対的な配置関係として、第１及び第２の遮風板部分２０ａ，２０ｂの各々が、１つの通気口２２ａに正対したとき、その正対通気口２２ａの回転方向前後に位置する２つずつの通気口２２ａのうちの一方の２つの通気口２２ａが給気口２３ａに対して全開になり、かつ、他方の２つの通気口２２ａが排気口２４ａに対して全開になる配置関係にしてある。

換言すれば、本例の蓄熱式ガス処理装置では、入口側のパージ口２５ａを形成する第１遮風板部分２０ａ、及び、開口のない第２遮風板部分２０ｂのいずれも、１つの通気口２２ａに正対した状態において、その１つの通気口２２ａに対してのみ遮風作用するだけの遮風幅θａ，θｂ（中心角）しか備えないものにしてある。

即ち、この配置関係にすることで、給気口２３ａ及び排気口２４ａの回転方向における開口幅θｓ，θｒ（中心角）を極力大きく確保して、給気口２３ａとそれに対して対向連通する通気口２２ａとで形成される給気側通気路の断面積、及び、排気口２４ａとそれに対して対向連通する通気口２２ａとで形成される排気側通気路の断面積の夫々を大きく確保し、これにより、それら給気側通気路及び排気側通気路を通じて被処理ガスＧや処理済ガスＧ′を通気抵抗の小さい状態で円滑に通気することができるようにしてある。

また、この配置関係を採るのに対し、この蓄熱式ガス処理装置では、ギア減速機１９Ａを介して回転軸１４及び回転切換弁１８を回転させる駆動モータ１９に対する制御によりガス処理運転中は図８の（ａ）〜（ｂ）に示す如く、第１及び第２の遮風板部分２０ａ，２０ｂの各々が１つの通気口２２ａに正対する回転位置を間欠回転における各回の停止位置とした状態で、回転切換弁１８を通気口２２ａの並びピッチｐ分ずつ間欠的に回転させるようにしてある。

即ち、入口側のパージ口２５ａを形成した第１遮風板部分２０ａ，及び、開口のない第２遮風板部分２０ｂの夫々が回転切換弁１８の回転動作により各１つの通気口２２ａに対し順次に正対（閉塞）することにおいて、その正対が生じるごとに回転停止させる状態で回転切換弁１８を間欠回転させる。

そして、このようにガス処理運転において回転切換弁１８を間欠回転させることで、上記の如く給気口２３ａ及び排気口２４ａの開口幅θｓ，θｒを大きく確保しながらも、１つの通気口２２ａに対して給気口２３ａと入口側パージ口２５ａとが同時に対向連通することで生じる給気口２３ａと入口側パージ口２５ａとの間でのガス漏洩、及び、１つの通気口２２ａに対して排気口２４ａと入口側パージ口２５ａとが同時に対向連通することで生じる排気口２４ａと入口側パージ口２５ａとの間でのガス漏洩を防止して、被処理ガスＧの一部が処理されることなく処理済みガスＧ′に混入することを防止する。

なお、分配器１５の受板２１には、通気口２２ａを１つずつ囲む形態で回転切換弁１８の弁板２０と分配器１５の受板２１との間をシールするパッキンを付設してあり、このパッキンは回転切換弁１８の回転に伴い弁板２０に対して摺接することでシール機能を保持する。

回転切換弁１８を上記の如く間欠回転させるのに、駆動モータ１９の制御にはいわゆるサーボモータシステムを採用してあり、図６に示す如く、駆動モータ１９に対するモータ制御手段として、回転切換弁１８を所定の回転動作パターンで切り換わり動作させる設定駆動パターンＬｓ（図７参照）に従って駆動モータ１９の各時点ｔにおける回転位置ｒｓを指令する位置指令手段としてのシーケンサ３１を設けてある。

また、駆動モータ１９の現時点における実際の回転位置ｒを検出する位置検出手段としてのエンコーダ３２を設けるとともに、シーケンサ３１による現時点の指令回転位置ｒｓとエンコーダ３２による現時点の検出回転位置ｒとの位置偏差Δｒ（＝ｒｓ−ｒ）に応じて駆動モータ１９を駆動するモータ駆動手段としてのサーボアンプ３３を設けてある。

なお、より具体的に説明すると、位置指令手段としてのシーケンサ３１は、駆動モータ１９の各時点ｔにおける回転位置ｒｓ（即ち、図７において設定駆動パターンＬｓを示すグラフと各時点ｔを示す縦線とにより囲まれる部分の面積に相当）の指令として、図７に示す如き設定駆動パターンＬｓによって与えられる各時点ｔにおける指令回転速度ｖｓに応じた周波数の指令パルス信号ｐｓｓを発信するものにしてある。

これに対し、モータ駆動手段としてのサーボアンプ３３は、位置検出手段としてのエンコーダ３２による現時点の検出回転位置ｒの単位時間当たりの変化量（即ち、現時点のモータ回転速度ｖ）に応じた周波数のフィードバックパルス信号ｐｓｆを帰還情報として生成し、そして、現時点における指令パルス信号ｐｓｓとフィードバックパルス信号ｐｓｆとの信号数の差Δｐｓ（いわゆる溜りパルス）を上記位置偏差Δｒとして、そのパルス信号数の差Δｐｓに応じて駆動モータ１９の回転速度ｖを調整するものにしてある。

設定駆動パターンＬｓ（図７参照）は、回転切換弁１８の間欠回転における１回分の回転動作に対応する設定単位パターンＬの繰り返しにより形成してあり、また、この設定単位パターンＬは、起動加速区間部分ｄ１と定速区間部分ｄ２と減速停止区間部分ｄ３と停止保持区間部分ｄ４とに区分してある。

起動加速区間部分ｄ１は、設定加速時間Ｔ１をかけて駆動モータ１９の回転速度ｖ（具体的には指令回転速度ｖｓ）を０から目標回転速度ｖｍにまで増加させる部分であり、この起動加速区間部分ｄ１に続く定速区間部分ｄ２は、設定定速時間Ｔ２にわたって駆動モータｖの回転速度ｖ（指令回転速度ｖｓ）を目標回転速度ｖｍに保つ部分である。

また、この定速区間部分ｄ２に続く減速停止区間部分ｄ３は、設定減速時間Ｔ３をかけて駆動モータ１９の回転速度ｖ（指令回転速度ｖｓ）を目標回転速度ｖｍから０にまで減少せる部分であり、この減速停止区間部分ｄ３に続く停止保持区間部分ｄ４は、設定停止時間Ｔ４にわたって駆動モータ１９の回転速度ｖ（指令回転速度ｖｓ）を０に保つ部分である。

３４は設定駆動パターンＬｓを設定するパターン設定手段としての設定器であり、この設定器３４に対する入力により、設定加速時間Ｔ１、設定定速時間Ｔ２、設定減速時間Ｔ３、設定停止時間Ｔ４の夫々をシーケンサ３１に対して設定するとともに、設定加速時間Ｔ１と設定定速時間Ｔ２と設定減速時間Ｔ３との合計時間Ｔｖの間における駆動モータ１９の必要回転量ｎｐ（即ち、回転切換弁１８を通気口２２の並びピッチｐ分だけ回転動作させるのに必要なモータ回転量）をシーケンサ３１に対して設定する。

これに対し、シーケンサ３１は、パターン設定手段としての設定器３４により上記の各時間Ｔ１〜Ｔ４とともに必要回転量ｎｐが設定されると、定速区間部分ｄ２における目標回転速度ｖｍを自動演算して、その演算した目標回転速度ｖｍと設定された４つの時間Ｔ１〜Ｔ４とにより設定駆動パターンＬｓを決定し、その決定した設定駆動パターンＬｓを記憶保管する。

即ち、前述のガス処理運転では、これらシーケンサ３１とエンコーダ３２とサーボアンプ３３とによるモータ制御で駆動モータ１９を設定駆動パターンＬｓに従って間欠回転させることにより、回転切換弁１８を上記４つの設定時間Ｔ１〜Ｔ４の和に等しい間欠周期Ｔｃで通気口２２の並びピッチｐ分ずつ精度良く間欠回転させて、その間欠回転における各回の停止位置（即ち、第１及び第２の遮風板部分２０ａ，２０ｂの各々が１つの通気口２２ａに対して正対する回転位置）で設定停止時間Ｔ４だけ回転切換弁１８を精度良く回転停止状態に保持するようにしてある。

次に、この蓄熱式ガス処理装置の空焼き運転について説明すると、この種の蓄熱式ガス処理装置では、ガス処理運転において各蓄熱室８の室内で被処理ガスＧ中のヤニ成分が凝結して室内各部（特に予熱前の被処理ガスＧが流入する蓄熱材層８ａの下部）に付着し、その付着量が次第に増加するため、適時にガス処理運転に代えて、清浄な高温空気を各蓄熱室８に通過させることで、付着した凝結ヤニ成分を蒸散又は乾燥剥離させてあるいは酸化分解して除去するいわゆる蓄熱室浄化用の空焼き運転を行なう必要がある。

このため、前記シーケンサ３１に対する上位制御器である運転制御器３５は、付与されるガス処理運転指令に応じて前述の如くシーケンサ３１により駆動モータ１９をガス処理運転用の設定駆動パターンＬｓ（図７参照）に従って間欠回転させるのに対し、ガス処理運転の終了指令が付与されると、次の（イ）〜（ホ）の制御動作をもって空焼き運転を自動的に実施するものにしてある。

（イ）塗装ブースや塗装乾燥炉の操業が終了するなどして被処理ガスＧの発生が無くなりガス処理運転の終了指令が付与されると、燃焼室５におけるバーナ５ａの運転を停止してガス処理運転を終了するとともに、それに続いて、燃焼室５及び各蓄熱室８における室壁や蓄熱材層８ａなどの熱容量部が未だ高温である状態下（即ち、燃焼室５や各蓄熱室８の熱容量部にガス処理運転時からの高温残熱が未だ十分に残る状態下）において空焼き運転を開始する。

（ロ）この空焼き運転では、ガス処理運転用の設定駆動パターンＬｓとともにシーケンサ３１に対して予め設定してある空焼き運転用の設定駆動パターンＬｋに従ってシーケンサ３１、エンコーダ３２、サーボアンプ３３により駆動モータ１９を制御することで、図１０の（ａ）に示す如く、回転切換弁１８を先ずガス処理運転時の間欠回転における回転停止位置よりも通気口２２の並びピッチｐの１／２分だけ外れた第１回転停止位置Ｓ１（即ち、半数の３つの通気口２２ａが給気口２３ａに連通し、残りの半数の通気口２２ａが排気口２４ａに連通する回転位置）まで回転させて、その第１回転停止位置Ｓ１において回転切換弁１８を設定前半空焼き時間Ｔａにわたり回転停止状態に保持する。

（ハ）また、給気路１０周りのダンパ１０ａ，１０ｂを切り換え操作して、被処理ガスＧに代えて外気などの常温の空焼き用清浄空気ＯＡを給気路１０を通じて切換弁装置４に送る状態に送風系統を切り換える。

つまり、回転切換弁１８を上記の第１回転停止位置Ｓ１で回転停止させた状態において、常温の空焼き用清浄空気ＯＡを給気路１０を通じて切換弁装置４に送ることにより、図１１の（ａ）に示す如く、６室の蓄熱室８のうち、隣接状態にある半数の３室の蓄熱室８を入口側蓄熱室８ｉにするとともに、同じく隣接状態にある残りの半数の蓄熱室８を出口側蓄熱室８ｏとして、それら３室の入口側蓄熱室８ｉに常温の空焼き用清浄空気ＯＡを流入させる。

これにより、入口側蓄熱室８ｉに流入した常温の空焼き用清浄空気ＯＡは、それら半数の入口側蓄熱室８ｉからバーナ５ａが運転停止状態にある燃焼室５を経て出口側蓄熱室８ｏを通過する過程で、先のガス処理運転時から各室に残る高温残熱により次第に温度上昇して所要の空焼き温度以上の高温の空焼き用清浄空気ＯＡになり、この高温化した空焼き用清浄空気ＯＡの通過により、空焼き運転前半工程として、先ず出口側蓄熱室８ｏとした半数の蓄熱室８を空焼き対象蓄熱室にした状態で、それら空焼き対象蓄熱室８ｏの室内（特に、蓄熱材層８ａの下部）に付着する凝結ヤニ成分を蒸散又は乾燥剥離させてあるいは酸化分解して除去する。

（ニ）上記の設定前半空焼き時間Ｔａが経過すると、空焼き運転用の設定駆動パターンＬｋに従ってシーケンサ３１、エンコーダ３２、サーボアンプ３３により駆動モータ１９を制御することで、図１０の（ｂ）に示す如く、回転切換弁１８を半回転（１８０度）だけ回転させた第２回転停止位置Ｓ２まで回転させ、その第２回転停止位置Ｓ２において回転切換弁１８を設定後半空焼き時間Ｔｂにわたり再び回転停止状態に保持する。

つまり、この半回転により、先の空焼き運転前半工程で入口側蓄熱室８ｉであった半数の蓄熱室８を出口側蓄熱室８ｏに切り換えるとともに、先の空焼き運転前半工程で出口側蓄熱室８ｏとして空焼き処理を終了した残りの半数の蓄熱室８を入口側蓄熱室８に切り換え、これにより、図１１の（ｂ）に示す如く、空焼き運転後半工程として、空焼き運転前半工程と同様、高温化した空焼き用清浄空気ＯＡの通過により、出口側蓄熱室８ｏとした残りの半数の蓄熱室８を空焼き対象蓄熱室にした状態で、それら空焼き対象蓄熱室の室内に付着する凝結ヤニ成分を蒸散又は乾燥剥離させてあるいは酸化分解して除去する。

空焼き運転の前半工程及び後半工程のいずれにおいても、空焼き対象蓄熱室としての出口側蓄熱室８ｏを通過した後の使用済みの空焼き用空気ＯＡ′（即ち、除去したヤニ成分を含む状態になった高温空気）は処理済ガスＧ′と同様、切換弁装置４から排気路１１を通じて装置外に送出する。

（ホ）設定後半空焼き時間Ｔｂの経過により空焼き運転は実質的に終了するが、その後、各蓄熱室８及び燃焼処理室５の熱容量部が所定の低温状態になるまで、冷却運転として常温の清浄空気ＯＡを各蓄熱室８及び燃焼室５に通過させる運転を継続し、各蓄熱室８及び燃焼室５の熱容量部が所定の低温状態になると常温清浄空気ＯＡの通風を停止して装置の運転を停止し、次のガス処理運転の開始指令を待つ。

上記した空焼き運転の前半工程及び後半工程のいずれにおいても、回転切換弁１８の弁板２０における入口側のパージ口２５ａは、分配器１５における受板２１のうち第１遮風板部分２０ａが跨る２つの通気口２２ａどうしの間の受板部分に正対して、その受板部分により閉塞（半閉塞状態を含む）されるように配設してあり、これにより、空焼き運転下にある燃焼室５において残熱により高温化した空焼き用清浄空気ＯＡの一部が入口側のパージ用口２５ａを通過することを防止する。

なお、ガス処理運転では例えば一回転当たり９０秒の平均回転速度で回転弁体１８を通気口２２ａの並びピッチｐずつ間欠回転させるのに対し、上記空焼き運転において設定前半空焼き時間Ｔａは例えば１８分程度に設定するとともに、設定後半空焼き時間Ｔｂは例えば３０分程度に設定してある。

換言すれば、残熱を利用する上記空焼き運転では、入口側蓄熱室８ｉとする蓄熱室８及び出口側蓄熱室８ｏ（空焼き対象蓄熱室）とする蓄熱室８の夫々を回転切換弁１８によりガス処理運転での切り換え周期よりも長い切り換え周期Ｔａ，Ｔｂで切り換えるように、また、残熱量の減少に応じて前半工程の切り換え周期Ｔａよりも後半工程の切り換え周期Ｔｂを長くするようにしてある。

そしてまた、残熱を利用する上記空焼き運転では、切換弁装置４に対する空焼き用清浄空気ＯＡの供給風量を、導入ファン１０ｃのファンモータに対するインバータ制御などにより、ガス処理運転での切換弁装置４に対する被処理ガスＧの供給風量より小風量（例えば１／４風量）に制限してあり、この風量制限により、残熱による空焼き用清浄空気ＯＡの昇温を効率化する。

〔別実施形態〕
次に本発明の別の実施形態を列記する。

上述の実施形態では、残熱利用の空焼き運転を前半工程と回転切換弁１８を半回転させた状態での後半工程とに分けて実施する例を示したが、これに代え、ガス処理運転用の設定駆動パターンＬｓと同様に前記した設定単位パターンＬの繰り返しにより形成し、かつ、ガス処理運転用の設定駆動パターンＬｓに比べて停止保持区間部分ｄ４の設定停止時間Ｔ４を十分に大きくして間欠周期Ｔｃ′を十分に大きくした空焼き運転用の設定駆動パターンＬｋを用いて空焼き運転を行うようにしてもよい。

つまり、この空焼き運転では、上記空焼き運転用の設定駆動パターンＬｋに従ってシーケンサ３１、エンコーダ３２、サーボアンプ３３により駆動モータ１９を制御することで、所定回転動作パターンでの回転切換弁１８の切り換わり動作として、ガス処理運転での間欠回転よりも各回の回転停止時間（即ち、設定停止時間Ｔ４）を長くした状態で、回転切換弁１８を通気口２２の並びピッチｐ分ずつ間欠回転させて、弁板２０における給気口２３ａと入口側のパージ口２５ａと排気口２４ａとの各々を受板２１における通気口２２ａの夫々に対して順次に対向連通させる形態で空焼き運転を行う。
なお、この場合、ガス処理運転時と空焼き運転時とで回転切換弁１８の回転方向を逆にしてもよい。

前述の実施形態で示したように空焼き運転を前半工程と回転切換弁１８を半回転させた状態での後半工程とに分けて実施する場合、あるいは、上記の如く、回転切換弁１８を通気口２２ａの並びピッチｐずつ間欠回転させながら空焼き運転を実施する場合のいずれにしても、前述の如き残熱利用の空焼き運転に代え、燃焼室５における燃焼器５ａの運転により空焼き用清浄空気ＯＡを高温化する形態で空焼き運転を行うようにしてもよい。

前述の実施形態では、空焼き運転において設定前半空焼き時間Ｔａの経過時点で回転切換弁１８を１８０°だけ回転させ、また、上記の空焼き運転では十分に大きな間欠周期Ｔｃ′で回転切換弁１８を間欠回転させるが、これに代え、空焼き対象の蓄熱室８である出口側蓄熱室８ｏから送出される使用済の空焼き用空気ＯＡ′の温度を適当箇所で検出し、この検出温度が設定完了温度まで上昇したときに回転切換弁１８を回転動作させる形態で空焼き運転を実施するようにしてもよい。

前述の実施形態では、位置指令手段としてのシーケンサ３１を、設定駆動パターンＬｓに従った駆動モータ１９の各時点ｔにおける回転位置ｒｓの指令として、設定駆動パターンＬｓによって与えられる各時点ｔにおける指令回転速度ｖｓに応じた周波数の指令パルス信号ｐｓｓを発信するものにしたが、これに限らず、位置指令手段３１には、設定駆動パターンＬｓに従った駆動モータ１９の各時点ｔにおける回転位置ｒｓを表し得るものであれば、どのような形態の信号の発信をもって駆動モータ１９の各時点ｔにおける回転位置ｒｓを指令するものにしてもよい。

また、前述の実施形態では、位置指令手段としてのシーケンサ３１を、設定加速時間Ｔ１と設定定速時間Ｔ２と設定減速時間Ｔ３との夫々がパターン設定手段としての設定器３４により設定されるとともに、それら設定加速時間Ｔ１と設定定速時間Ｔ２と設定減速時間Ｔ３との合計時間Ｔｖの間における駆動モータ１９の必要回転量ｎがパターン設定手段としての設定器３４により設定されると、その合計時間Ｔｖの間に前記必要回転量ｎだけ駆動モータ１９を回転させるのに要する定速区間部分ｄ２の目標回転速度ｖｍを自動演算して決定するものにしたが、これに限らず、位置指令手段３１は、設定加速時間Ｔ１と設定定速時間Ｔ２と設定減速時間Ｔ３との合計時間Ｔｖの間における駆動モータ１９の必要回転量ｎがパターン設定手段３４により設定されるとともに、定速区間部分ｄ２における目標回転速度ｖｍがパターン設定手段３４により設定されると、設定加速時間Ｔ１と設定定速時間Ｔ２と設定減速時間Ｔ３との夫々を自動演算して決定するものにしてもよい。

本発明の実施において蓄熱室８の室数は６室に限られるものではなく、また、蓄熱室８の配置も横一列に限らず種々の配置形態を採用することができる。

前述の実施形態では、回転切換弁１８を横向き軸芯周りで回転させる状態に配置する例を示したが、回転切換弁１８は縦軸芯周りや斜め軸芯周りで回転させる状態に配置してもよい。

本発明による蓄熱式ガス処理装置で処理する被処理ガスＧは、塗装ブースや塗装乾燥炉からの排出空気に限られるものではなく、燃焼により処理し得るものであれば、どのようなガスであってもよい。

本発明による蓄熱式ガス処理装置は、各種分野において種々のガス処理に使用することができる。

８ａ 蓄熱材層
８ 蓄熱室
５ａ 燃焼器
５ 燃焼室
１０ 給気路
１１ 排気路
８ｉ 入口側蓄熱室
８ｏ 出口側蓄熱室
１８ 回転切換弁
１９ 駆動モータ
Ｌｓ 設定駆動パターン
ｒｓ 指令回転位置
３１ 位置指令手段
ｒ 検出回転位置
３２ 位置検出手段
Δｒ 偏差
３３ モータ駆動手段
ｖ 回転速度
ｖｍ 目標回転速度
ｄ１ 起動加速区間部分
ｄ２ 定速区間部分
ｄ３ 減速停止区間部分
ｄ４ 停止保持区間部分
Ｔ１ 設定加速時間
Ｔ２ 設定定速時間
Ｔ３ 設定減速時間
Ｔ４ 設定停止時間
Ｌ 設定単位パターン
３４ パターン設定手段
２２ａ 通気口
ｐ 並びピッチ
２１ 固定弁部
２０ 摺接部
２３ａ 給気口
２８ パージ路
２５ａ パージ口
２４ａ 排気口
Ｇ 被処理ガス
Ｇ′ 処理済ガス
ＯＡ 空焼き用清浄空気
ＯＡ′ 使用済空気
Ｓ１ 第１回転停止位置
Ｓ２ 第２回転停止位置
Ｔａ，Ｔｂ 空焼き時間

Claims (9)

1. 蓄熱材層を収容した複数の蓄熱室を設け、燃焼器を備える共通の燃焼室に前記蓄熱室夫々の一端を連通させ、
   前記蓄熱室夫々の他端に対する接続風路を給気路と排気路とに切り換えて複数の前記蓄熱室のうちの一部の蓄熱室を前記給気路に連通する入口側蓄熱室にすると同時に、他の一部の蓄熱室を前記排気路に連通する出口側蓄熱室にする回転切換弁を設け、
   駆動モータによる前記回転切換弁の回転により、前記入口側蓄熱室とする蓄熱室及び前記出口側蓄熱室とする蓄熱室をともに複数の前記蓄熱室のうちで順次に切り換える蓄熱式ガス処理装置であって、
   前記駆動モータを制御するモータ制御手段として、前記回転切換弁を所定の回転動作パターンで切り換わり動作させる設定駆動パターンに従って前記駆動モータの各時点における回転位置を指令する位置指令手段と、
   前記駆動モータの現時点における実際の回転位置を検出する位置検出手段と、
   前記位置指令手段による現時点の指令回転位置と前記位置検出手段による現時点の検出回転位置との偏差に応じて前記駆動モータを駆動するモータ駆動手段とを設けてある蓄熱式ガス処理装置。
2. 前記設定駆動パターンは、設定加速時間をかけて前記駆動モータの回転速度を０から目標回転速度にまで増加させる起動加速区間部分と、この起動加速区間部分に続き設定定速時間にわたって前記駆動モータの回転速度を前記目標回転速度に保つ定速区間部分と、この定速区間部分に続き設定減速時間をかけて前記駆動モータの回転速度を前記目標回転速度から０にまで減少せる減速停止区間部分と、この減速停止区間部分に続き設定停止時間にわたって前記駆動モータの回転速度を０に保つ停止保持区間部分とに区分してある請求項１記載の蓄熱式ガス処理装置。
3. 前記設定駆動パターンは設定単位パターンの繰り返しにより形成し、
   この設定単位パターンを、前記起動加速区間部分と前記定速区間部分と前記減速停止区間部分と前記停止保持区間部分とに区分してある請求項２記載の蓄熱式ガス処理装置。
4. 前記位置指令手段に対して前記設定加速時間と前記設定定速時間と前記設定減速時間と前記設定停止時間との夫々を設定するパターン設定手段を設け、
   前記位置指令手段は、このパターン設定手段による時間設定に応じて前記設定加速時間と前記設定定速時間と前記設定減速時間と前記設定停止時間との夫々を変更する構成にしてある請求項２又は３記載の蓄熱式ガス処理装置。
5. 前記位置指令手段は、前記設定加速時間と前記設定定速時間と前記設定減速時間との夫々が前記パターン設定手段により設定されるとともに、それら設定加速時間と設定定速時間と設定減速時間との合計時間の間における前記駆動モータの必要回転量が前記パターン設定手段により設定されると、前記合計時間の間に前記必要回転量だけ前記駆動モータを回転させるのに要する前記目標回転速度を自動演算する構成にしてある請求項４記載の蓄熱式ガス処理装置。
6. 前記位置指令手段は、前記設定加速時間と前記設定定速時間と前記設定減速時間との合計時間の間における前記駆動モータの必要回転量が前記パターン設定手段により設定されるとともに、前記目標回転速度が前記パターン設定手段により設定されると、前記設定加速時間と前記設定定速時間と前記設定減速時間との夫々を自動演算する構成にしてある請求項４記載の蓄熱式ガス処理装置。
7. 請求項１〜６のいずれか１項に記載した蓄熱式ガス処理装置の運転方法であって、
   ３室以上の前記蓄熱室夫々の他端を各別に連通させた３口以上の通気口を、前記回転切換弁の回転方向に等ピッチで並べて固定弁部に形成するとともに、
   前記回転切換弁の前記固定弁部に対する摺接部に、前記給気路に連通する給気口とパージ路に連通するパージ口と前記排気路に連通する排気口とを、その順に前記回転切換弁の回転方向に並べて形成しておき、
   前記給気路を通じて被処理ガスを前記回転切換弁に送るとともに処理済ガスを前記回転切換弁から前記排気路に送出するガス処理運転では、前記所定回転動作パターンでの前記回転切換弁の切り換わり動作として、
   前記位置指令手段と前記位置検出手段と前記モータ駆動手段とによる前記駆動モータの制御により、前記回転切換弁を前記通気口の並びピッチ分ずつ間欠回転させるガス処理用の間欠回転を実施し、
   このガス処理用の間欠回転により、そのガス処理用の間欠回転における回転停止ごとに前記給気口と前記パージ口と前記排気口との各々を互いに異なる前記通気口に対向連通させる形態で、それら給気口とパージ口と排気口との各々を前記回転切換弁の回転方向に並ぶ前記通気口の夫々に対して順次に対向連通させる蓄熱式ガス処理装置の運転方法。
8. 前記給気路を通じて空焼き用の清浄空気を前記回転切換弁に送るとともに使用済空気を前記回転切換弁から前記排気路に送出する蓄熱室浄化用の空焼き運転では、前記所定回転動作パターンでの前記回転切換弁の切り換わり動作として、
   前記位置指令手段と前記位置検出手段と前記モータ駆動手段とによる前記駆動モータの制御により、前記ガス処理用の間欠回転よりも各回の回転停止時間を長くした状態で、前記回転切換弁を前記通気口の並びピッチ分ずつ間欠回転させる空焼き用の間欠回転を実施し、
   この空焼き用の間欠回転により、その空焼き用の間欠回転における回転停止ごとに前記給気口と前記パージ口と前記排気口との各々を互いに異なる前記通気口に対向連通させる形態で、それら給気口とパージ口と排気口との各々を前記回転切換弁の回転方向に並ぶ前記通気口の夫々に対して順次に対向連通させる請求項７記載の蓄熱式ガス処理装置の運転方法。
9. 前記給気路を通じて空焼き用の清浄空気を前記回転切換弁に送るとともに使用済空気を前記回転切換弁から前記排気路に送出する蓄熱室浄化用の空焼き運転では、前記所定回転動作パターンでの前記回転切換弁の切り換わり動作として、
   前記位置指令手段と前記位置検出手段と前記モータ駆動手段とによる前記駆動モータの制御により、前記ガス処理用の間欠回転における回転停止位置よりも前記通気口の並びピッチの１／２分だけ外れた第１回転停止位置で前記回転切換弁を所要空焼き時間だけ回転停止させ、その後、前記回転切換弁を１８０°だけ回転させた第２回転停止位置で再び前記回転切換弁を所要空焼き時間だけ回転停止させる空焼き用の反転回転を実施し、
   この空焼き用の反転回転により、前記第１回転停止位置では半数の前記通気口を前記排気口に連通させるとともに、残りの半数の通気口を前記給気口に連通させ、
   前記第２回転停止位置では前記第１回転停止位置で前記排気口に連通させた半数の前記通気口を前記給気口に連通させるとともに、前記第１回転停止位置で前記給気口に連通させた残りの半数の前記通気口を前記排気口に連通させる請求項７記載の蓄熱式ガス処理装置の運転方法。

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