JP2016221430A - 集塵装置の使用方法及び集塵装置用ガス供給管 - Google Patents

Abstract

【課題】高い集塵効率で集塵できる集塵装置の使用方法を提供する。
【解決手段】処理室と、処理室に開口しており、ガスが導入される導入口と、処理室に開口しており、被処理ガスが排出される排出口と、処理室内に配されており、導入口と排出口とを隔離するフィルターとを備える装置本体と、導入口に取り付けられた配管とを備える集塵装置の使用方法に関する。配管の導入口側の部分と離間し、かつ、先端部が処理室内にまで至るようにガス供給管を配管内に挿入した状態で、ガス供給管を経由してガスを処理室に供給する。
【選択図】図２

Description

本発明は、集塵装置の使用方法及び集塵装置用ガス供給管に関する。

近年、排気ガスによる環境負荷を低減するために、排気ガスに対する規制が厳しくなってきている。これに伴い、排気ガスの処理装置が種々提案されている。例えば、ドライエッチングを行った際に排出される排気ガスのように、粉体を含む排気ガスの処理に際しては、排気ガスの処理装置の前段に集塵装置を設けることがある。例えば特許文献１には、集塵装置の一例が記載されている。

特許文献１に記載の集塵装置では、ガスの導入管が内側管と外側管とを有する二重構造となっている。内側管の先端は、外側管の先端と面一である。特許文献１には、ガスの導入管を二重構造とすることによって、排気ガスの導入部における固形物の析出を抑制できるため、導入管の閉塞を抑制できる旨が記載されている。導入管の閉塞を抑制できれば、導入管に析出した固形物の除去のために集塵装置を停止させなければならない頻度が低くなるため、集塵効率が向上する。

特開２０１０−１６２４３８号公報

集塵装置の導入管における固形物の析出をより効果的に抑制し、集塵装置の集塵効率をさらに向上したいという要望がある。

本発明の主な目的は、高い集塵効率で集塵できる集塵装置の使用方法を提供することにある。

本発明に係る集塵装置の使用方法は、処理室と、処理室に開口しており、ガスが導入される導入口と、処理室に開口しており、被処理ガスが排出される排出口と、処理室内に配されており、導入口と排出口とを隔離するフィルターとを備える装置本体と、導入口に取り付けられた配管とを備える集塵装置の使用方法に関する。本発明に係る集塵装置の使用方法では、配管の導入口側の部分と離間し、かつ、先端部が処理室内にまで至るようにガス供給管を配管内に挿入した状態で、ガス供給管を経由してガスを処理室に供給する。

本発明に係る集塵装置用ガス供給管は、本発明に係る集塵装置に使用されるガス供給管である。本発明に係る集塵装置用ガス供給管は、配管の先端に対する取付部を先端部に有する。本発明に係る集塵装置用ガス供給管の外径は、配管の内径よりも小さい。本発明に係る集塵装置用ガス供給管は、配管よりも長い。

本発明によれば、高い集塵効率で集塵できる集塵装置の使用方法を提供することができる。

本発明の一実施形態における集塵装置の使用態様を表す模式的断面図である。 図１のＩＩ部分を拡大した模式的断面図である。 参考例における集塵装置の使用態様を表す集塵装置の一部分の模式的断面図である。 変形例における集塵装置の使用態様を表す集塵装置の一部分の模式的断面図である。

以下、本発明を実施した好ましい形態の一例について説明する。但し、下記の実施形態は、単なる例示である。本発明は、下記の実施形態に何ら限定されない。

また、実施形態等において参照する各図面において、実質的に同一の機能を有する部材は同一の符号で参照することとする。また、実施形態等において参照する図面は、模式的に記載されたものである。図面に描画された物体の寸法の比率などは、現実の物体の寸法の比率などとは異なる場合がある。図面相互間においても、物体の寸法比率等が異なる場合がある。具体的な物体の寸法比率等は、以下の説明を参酌して判断されるべきである。

図１は、実施形態における集塵装置の使用態様を表す模式的断面図である。図２は、図１のＩＩ部分を拡大した模式的断面図である。

図１に示す集塵装置１は、ガスに含まれる粉体を集塵し、固形物の濃度が低減されたガスを供給する装置である。例えば、集塵装置１には、固形物を含まない高温のガスであって、集塵装置１内において冷却された際に固形物が析出するガスが供給されてもよい。また、集塵装置１には、固形物を含むガスが供給されてもよい。

集塵装置１は、装置本体１０を有する。装置本体１０は、筐体１１を有する。筐体１１には、処理室１２が設けられている。筐体１１には、処理室１２に開口している導入口１１ａが設けられている。具体的には、導入口１１ａは、処理室１２の天壁部１１ｃに設けられている。導入口１１ａには、導入口１１ａから上方に向かって延びる配管３１が取り付けられている。

筐体１１には、処理室１２に開口している排出口１１ｂが設けられている。この排出口１１ｂも、処理室１２の天壁部１１ｃに設けられている。排出口１１ｂには、排出管４０が接続されている。排出管４０は、処理室１２から上方に向かって延びている。

処理室１２内には、フィルター（バグフィルター）１３が設けられている。このフィルター１３により導入口１１ａと排出口１１ｂとが隔離されている。

集塵装置１には、例えば粉体などの固形分を含むガス、又は固形分を含まない高温のガスであって、集塵装置１内において冷却されて固形分が発生するガスが導入口１１ａから処理室１２に供給される。処理室１２に供給されたガスに含まれる固形物は、フィルター１３により濾取される。それにより固形分濃度が低減されたガスが生成する。その固形分濃度が低減されたガスが、排出口１１ｂ及び排出管４０を経由して集塵装置１から排出される。

次に、主として図２を参照しながら集塵装置１の使用方法について説明する。

まず、集塵装置用ガス供給管３２を用意する。集塵装置用ガス供給管３２は、処理室１２にガスを供給するための配管である。集塵装置用ガス供給管３２の外径は、配管３１の内径よりも小さい。集塵装置用ガス供給管３２は、配管３１よりも長い。

集塵装置用ガス供給管３２は、一方側の先端部に、配管３１の先端に対する取付部３２ａを有する。この取付部３２ａを配管３１の先端部に取り付けることにより、配管３１内に集塵装置用ガス供給管３２を取り付ける。上述のように、集塵装置用ガス供給管３２の外径が配管３１の内径よりも小さい。このため、集塵装置用ガス供給管３２は、配管３１の導入口１１ａ側の部分と離間する。すなわち、集塵装置用ガス供給管３２と配管３１との間にギャップが形成される。また、上述のように、集塵装置用ガス供給管３２は、配管３１よりも長いため、取付部３２ａを配管３１の先端に固定することにより、集塵装置用ガス供給管３２の他方側の先端部３２ｂが処理室１２内に至る。そのように集塵装置用ガス供給管３２を取り付けた状態で、集塵装置用ガス供給管３２を経由してガスを処理室１２に供給する。

ところで、固形物を含むガスや、冷却されることにより固形物を発生させるガスが集塵装置に導入される場合、固形物により導入管が閉塞してしまうおそれがある。導入管が閉塞すると、集塵装置を一旦停止させ、導入管を閉塞させている固形物を除去するメンテナンス作業が必要となる。従って、集塵装置の稼働率が低下し、その結果、集塵効率も低下する。

例えば、導入管を二重管構造とすることにより、ガスが通過する内側管と外側管との間に、熱伝導率の低い気体層を設けることができる。このため、内側管内の温度が低下することを抑制することができる。このため、冷却されることにより固形物を発生させるガスが集塵装置に導入された場合であっても、内側管内に固形物が堆積し、内側管が閉塞することを抑制することができる。

内側管は、処理室よりも細いため、固形物により閉塞しやすい。この観点からは、内側管を極力短くすることが好ましいものと考えられる。従って、図３に示すように、内側管１３２の処理室１１２側の先端部を、処理室１１２内にまで延設せず、天壁部１１１ｃの内面と面一とすることが好ましいと考えられる。

しかしながら、本発明者らが鋭意研究した結果、内側管の処理室側の先端部を処理室の天壁部の内面と面一とした場合には、内側管に固形物が堆積することによる内側管の閉塞を十分に抑制できないことが見出された。その理由としては、以下の理由が考えられる。すなわち、内側管は、処理室よりも細い。このため、整流に近い状態で内側管内を流動してきたガスは、処理室に至った瞬間に拡散し、乱流が発生する。これにより、固形物を含むガスが内側管１３２と外側管１３１との間に流入し、そのギャップ１３３に堆積していく。ギャップ１３３が、気体よりも熱伝導率の高い固形物で埋まると、外側管１３１、ギャップ１３３に埋まった固形物及び内側管１３２を経由して内側管１３２内の熱が放熱しやすくなる。その結果、内側管１３２内の温度が低下する。従って、内側管１３２内において固形物が析出しやすくなり、内側管１３２が固形物により閉塞しやすくなる。

一方、本実施形態では、配管３１の導入口１１ａ側の部分と離間し、かつ、先端部が処理室１２内にまで至るように集塵装置用ガス供給管３２を配管３１に送入した状態で、集塵装置用ガス供給管３２を経由してガスを処理室１２に供給する。このため、乱流は、集塵装置用ガス供給管３２と配管３１との間のギャップ３３よりも下方の部分において発生する。すなわち、乱流が生じる部分とギャップ３３との間の距離が長い。よって、ガスの乱流が発生した場合であっても、固形分がギャップ３３に流入しにくい。従って、ギャップ３３が固形分により埋まりにくい。その結果、熱伝導率の低いギャップ３３が長期間にわたって維持され、集塵装置用ガス供給管３２内における固形物の体積も長期間にわたって抑制される。従って、本実施形態の集塵装置１の使用方法では、メンテナンス作業を行う頻度を少なくでき、集塵装置１を高い稼働効率で稼働させることができる。その結果、優れた集塵効率を実現することができる。

ギャップ３３に固形分が流入することを抑制する観点からは、集塵装置用ガス供給管３２の処理室１２内に位置する部分の長さＬ１が１ｃｍ以上となるようにすることが好ましく、５ｃｍ以上となるようにすることがより好ましい。但し、集塵装置用ガス供給管３２の処理室１２内に位置する部分の長さＬ１を長くしすぎると、冷却効果が低い場合がある。従って、長さＬ１が３０ｃｍ以下となるようにすることが好ましい。

また、ギャップ３３に固形分が流入することを抑制する観点からは、集塵装置用ガス供給管３２の処理室１２内に位置する部分の長さ（Ｌ１）は、集塵装置用ガス供給管３２の内径（Ｒ１）の０．１倍以上であることが好ましく、０．３倍以上であることがより好ましい。但し、上述の通り、長さＬ１が長すぎると、冷却効果が低い場合がある。従って、長さＬ１は、内径Ｒ１の１．０倍以下であることが好ましく、０．８倍以下であることがより好ましい。

また、集塵装置用ガス供給管３２と配管３１との間のギャップ３３の距離をＬ２としたときにＬ２／Ｌ１が０．１以上であることが好ましく、０．２以上であることがより好ましい。但し、Ｌ２／Ｌ１が大きすぎると、配管が大きくなりすぎる場合がある。従って、Ｌ２／Ｌ１は、１．０以下であることが好ましく、０．８以下であることがより好ましい。

なお、詳細には、距離Ｌ２は、ギャップ３３のうち、導入管３０の装置本体１０に対して接続された部分の距離をいう。

以下、本発明の好ましい実施形態の他の例について説明する。以下の説明において、上記第１の実施形態と実質的に共通の機能を有する部材を共通の符号で参照し、説明を省略する。

（変形例）
図４は、変形例に係る集塵装置１ａの一部分の模式的断面図である。

上記実施形態では、集塵装置用ガス供給管３２と配管３１との両方が直管により構成されている例について説明した。但し、本発明は、これに限定されない。例えば、図４に示すように、配管３１が処理室１２側に向かって拡径している部分を有していてもよい。この場合、配管３１と集塵装置用ガス供給管３２との間のギャップ３３を大きくすることができる。よって、ギャップ３３が固形物により埋まることをより効果的に抑制することができる。

１，１ａ 集塵装置
１０ 装置本体
１１ 筐体
１１ａ 導入口
１１ｂ 排出口
１１ｃ 天壁部
１２ 処理室
１３ フィルター
３１ 配管
３２ 集塵装置用ガス供給管
３２ａ 取付部
３２ｂ 先端部
３３ ギャップ
４０ 排出管

Claims (6)

1. 処理室と、前記処理室に開口しており、ガスが導入される導入口と、前記処理室に開口しており、被処理ガスが排出される排出口と、前記処理室内に配されており、前記導入口と前記排出口とを隔離するフィルターとを備える装置本体と、前記導入口に取り付けられた配管とを備える集塵装置の使用方法であって、
   前記配管の前記導入口側の部分と離間し、かつ、先端部が前記処理室内にまで至るようにガス供給管を前記配管内に挿入した状態で、前記ガス供給管を経由してガスを前記処理室に供給する、集塵装置の使用方法。
2. 前記ガス供給管の前記処理室内に位置する部分の長さ（Ｌ１）が、前記ガス供給管の内径（Ｒ１）の０．１倍以上１．０倍以下となるように前記ガス供給管を前記配管内に挿入した状態で、前記ガス供給管を経由してガスを前記処理室に供給する、請求項１に記載の集塵装置の使用方法。
3. 前記ガス供給管の前記処理室内に位置する部分の長さをＬ１とし、前記ガス供給管と前記配管との間の距離をＬ２としたときに、Ｌ２／Ｌ１が０．１以上１．０以下となるように前記ガス供給管を前記配管内に挿入した状態で、前記ガス供給管を経由してガスを前記処理室に供給する、請求項１又は２に記載の集塵装置の使用方法。
4. 温度が低くなったときに固形分が発生するガスを前記ガス供給管から導入する、請求項１〜３のいずれか一項に記載の集塵装置の使用方法。
5. 固形分を含むガスを前記ガス供給管から導入する、請求項１〜３のいずれか一項に記載の集塵装置の使用方法。
6. 請求項１〜５のいずれか一項に記載の集塵装置に使用されるガス供給管であって、
   前記配管の先端に対する取付部を先端部に有し、
   外径が前記配管の内径よりも小さく、
   前記配管よりも長い、集塵装置用ガス供給管。