JP3798360B2 - 分離組立型の風向転換装置を有する四角形の蓄熱式燃焼装置、及びその風向転換方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、分離組立型の風向転換装置を有する四角形の蓄熱式燃焼装置、及びその風向転換方法に関し、詳しくは回転型の風向転換装置を蓄熱材燃焼装置から分離し、回転型の風向転換装置における回転部と固定部の摩擦力を最小化することで、摩擦によって摩耗されても処理されなかったガスが漏洩しないようにし、回転型の風向転換装置が風向転換時、未処理されたガスが排出されないようにするパージシステムを備えるようにし、蓄熱材が装着された円筒型の構造を四角形の構造にすることで、設備の小型化と、排気ガスの処理效率の向上と、補修の容易性の向上がなされた、分離された風向転換装置を附着した燃焼装置及びその風向転換方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
生産工程で発生される揮発性有機化合物や廃ガスを処理する方法として、高温(800℃程度)で燃焼させるとか触媒を利用して低い温度(350℃程度)で燃焼させることができる方法がある。
【０００３】
この時、処理されたガスは高い熱を有しているので、この廃熱を回収する方法で一般的な熱交換機を利用するとか蓄熱材を利用する方法があるが、この中で蓄熱材を利用すれば高い熱回収が可能となる。
【０００４】
このように蓄熱材を利用して燃焼させる蓄熱式燃焼装置と、触媒を利用して燃焼させる蓄熱式触媒燃焼装置があるが、蓄熱材が蓄熱する層と蓄熱された熱を放熱する層で構成されて処理され、放熱する層からガスが熱を受けて他の室で処理温度まで乗温された後、蓄熱層に熱を与えて出る方式で運転され、蓄熱層と放熱層が周期的に入れ替えられながら作動する。
【０００５】
蓄熱層と放熱層が周期的に入れ替えられるようにするためには、処理されるガスの風向を変換させてくれるバルブが必要である。これにはベッド型と円筒型がある。
【０００６】
ベッド型は一つのベッドに給気バルブと排出バルブがそれぞれ２個、あるいは3個ずつ附着されるので、バルブの数が多くなり、１〜２分の周期で変換(開き、閉り)の作動が行われるので、寿命と漏泄の問題があり、変換される瞬間に圧力変動が発生して工程において問題となる可能性がある。
【０００７】
そして、前記円筒型を利用した従来技術では大韓民国実用新案登録番号２０-１９９７１６号がある。この円筒型は蓄熱材が入っている部分が円筒型になっており、その下部中央のコア部分に蓄熱層と放熱層とを周期的に入れ替えてくれる回転型の風向転換バルブが附着されているが、蓄熱材樽の下部中央のコア部に挿入された状態になっているので、故障の時補修が大変である。また、垂直型になっているので装置全体の高さが高くなる。更に、回転体と固定部分が回転時の摩擦によって摩耗され、これによって処理されなかったガスが大気中に排出されて環境問題となる可能性もある。
【０００８】
そして、円筒型の回転式風向転換装置には、風向転換時未処理されたガスが流入される部分と処理されたガスが排出される部分が互いに替わるようになり、この時流入される部分の未処理されたガスの一部が風向転換直後に大気中に排気されることがあるという短所がある。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
上記のような問題点を解決するための本発明は、回転型の風向転換装置を蓄熱材燃焼装置から分離し、回転型の風向転換装置における回転部と固定部の摩擦力を最小化することで、摩擦によって摩耗されても処理されなかったガスが漏洩しないようにし、回転型の風向転換装置に風向転換の時未処理されたガスが排出されないようにするパージシステムを備え、蓄熱材が装着された円筒型の構造を四角形の構造にし、四角形の蓄熱材の装着を容易にし、不必要な空間を無くすことで、設備の小型化と、排気ガスの処理效率の向上と、補修の容易性の向上がなされた、分離された風向転換装置を附着した燃焼装置及びその風向転換方法を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するための本発明は、生産工程で発生する揮発性有機化合物、廃ガスを処理するように蓄熱層と、該蓄熱層の上部に触媒層を備えて、高温燃焼させて清浄な空気を大気中に排出する蓄熱式酸化燃焼装置と蓄熱式触媒酸化燃焼装置より構成された蓄熱式燃焼装置において、蓄熱層と触媒層を四角形に配列して蓄熱材を積層し、この形状に合うように外形を四角柱形態で構成した蓄熱式燃焼装置と、該蓄熱式燃焼装置の外部に水平型の構造で設けられ、分離組立されるように構成した風向転換装置より構成することを特徴とする。
【００１１】
また、本発明は、上記において、蓄熱層の下部に設けられ、１/２は有害ガスの給気を、また１/２は清浄な空気の排出をするように円形で多数配列された分離流路と、それぞれの前記分離流路と連結され、外壁と分離チャンババレルの間を等間隔で分離した遮断壁と、内部円周面の分離チャンババレルに形成された分離ホールより構成された分離チャンバと、前記分離チャンバの内部で回転する二重円筒型の構造で形成され、その内部に給気用と排気用に区分された分離仕切りが設けられ、一側端は周辺部分が開放形成されるが、給気境界面側にはデドジョンを、また排気境界面側にはパージジョンを対称形成され、他側端は前記分離仕切りを基準にして、給気側の１/２には円筒構造の周辺が開放されて給気口が形成され、また排気側の１/２には円筒構造の円板側が開放されて排気口が形成されたバルブ排気ケースで構成されたロータリバルブと、前記ロータリバルブを貫通して一側に連結された動力装置によって一定の速度で回転力を提供する動力軸と、前記動力軸をくるみ、一側端にはパージエア給気口が、また他側端のパージジョンにはパージエア吐出口が形成された非動力軸と、前記ロータリバルブをくるみ、給気ダクトが形成された給気チャンバ、排気ダクトが形成された排気チャンバ、パージエア給気ダクトが形成されたパージチャンバで形成されたチャンバ部より構成されることを特徴とする。
【００１２】
また、本発明は、上記において、前記ロータリバルブの一側端の周辺部分が開放形成された部分に、等間隔でバルブ等間隔仕切りを配分して形成することを特徴とする。
【００１３】
また、本発明は、上記において、前記ロータリバルブを貫通する非動力軸には非動力軸ベアリングが組立され、動力軸には動力軸ベアリングが組立されて、動力装置によって0.２〜0.5RPM程度の低速で回転するように構成することを特徴とする。
【００１４】
また、本発明は、上記において、前記ロータリバルブのバルブ排気ケースの左右側と、バルブ等間隔仕切りの左側円周面に漏泄防止用のFCDPRシールを形成してチャンバ部を密封したことを特徴とする。
【００１５】
また、本発明は、上記において、前記デドジョンにはデドジョンブロックを形成しCR シールを備えることでシーリングし、パージジョンには中央に形成されたパージエア吐出口の両側にパージゾンブロックを形成してCR シールを備えることで未処理された引入ガスと処理された排出ガスが遮断されるようにシーリングすることを特徴とする。
【００１６】
更に、上記の目的を達成するための本発明は、生産工程で発生する揮発性有機化合物、廃ガスを処理するように蓄熱層と、該蓄熱層の上部に触媒層を備えて、高温燃焼させて清浄な空気を大気中に排出する蓄熱式酸化燃焼装置と蓄熱式触媒酸化燃焼装置より構成された蓄熱式燃焼装置における風向を調整する風向転換方法において、回転型の風向転換装置を蓄熱材燃焼装置から分離し、給気ガスと排気ガスが混合されないように、回転型ロータリバルブの流路を分離仕切りと該分離仕切りの給気と排気の境界層の両方に対称で設けられた密封材が備えられたデドジョンとパージジョンに分け、各境界面は密封し、ロータリバルブの回転を利用して排気チャンバの右側に備えられたパージチャンバに清浄な外部空気がパージエア給気ダクトを介して満たされるようにし、パージエア給気口と給気流路を介して清浄な外部空気を送ることにより未処理ガスで汚染された部分が清浄な状態に掃除されるようにし、未処理ガスが火室に吹き込まれるようにして処理する方法を特徴とする。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、従来の短所を解決して本発明の目的を達成するための構成及び作用を、添付図面を参照しながら詳細に説明する。
【００１８】
本発明の説明では一般的な燃焼装置である蓄熱式酸化燃焼装置と蓄熱式触媒酸化燃焼装置(以下、‘燃焼装置’と言う)を適用した実施例を中心に説明する。
【００１９】
図１は四角柱形態のロータリ型燃焼装置及びシステムを備えた分離式回転型ロータリによる風向転換装置を備えた燃焼を図示した斜示面であり、また、図２は図１のA−A'断面を図示した断面図である。
【００２０】
図１と図２に図示されているように燃焼装置１の１/２には給気ダクト１aが設けられて、生産工程で発生される有害ガスを給気チャンバ２に給気されるようにし、給気された有害ガスは燃焼装置１の前半部に備えられたロータリバルブ２００の１/２の分配をする分離仕切り２１０及び各チャンバに給気するようになっているバルブ等間隔仕切り２１２によって分離チャンバ１００に送られるようになる。即ち、円筒型ロータリバルブ２００の１/２は給気部となり、また残った１/２は分離仕切り２１０とバルブ排気ケース２１１によって排気部となる。
【００２１】
ロータリバルブ２００の回転に従って、分離仕切り２１０、バルブ等間隔仕切り２１２、バルブ排気ケース２１１、分離チャンバ１００、分離流路１１０によって、１/２ずつに給気と排気が順次、また連続的に行われる。
【００２２】
また、前記分離仕切り２１０とバルブ等間隔仕切り２１２は給気チャンバ２の内部に位置しているが、給気と排気が正確に分離が行われるように分離仕切り２１０の左右側には上記したようにFCDPRシール２１５を利用してシーリング装置を備えることで有害ガスと清浄な空気が混合されないようにする。
【００２３】
また、給気された有害ガスは、ロータリバルブ２００と分離仕切り２１０、バルブ等間隔仕切り２１２、分離チャンバ１００、分離流路１１０によって、上部に備えられた蓄熱層１０と触媒層２０を通過して燃焼室３０で天井部に設けられたバーナー３１の熱によって燃焼される。
【００２４】
一方、前記燃焼室３０で有害ガスが燃焼されて処理が行われた清浄な空気は、前記１/２に分けられた排気部を介して触媒層２０と蓄熱層１０を通過しながら蓄熱材に蓄熱された後、分離流路１１０、分離チャンバ１００、ロータリバルブ２００のバルブ等間隔仕切り２１２、分離仕切り２１０、バルブ排気ケース２１１の右側に備えられている排気口を経って排気チャンバ３に満たされ、排気ダクト(１b)を介して大気中に排気される。
【００２５】
また、上記したように有害ガスが給気されているチャンバでロータリバルブが転換されるによって発生するしかない有害ガスを完全に処理することができるパージエアシステムを備える。
【００２６】
即ち、有害ガスが給気されて処理過程を経っていた蓄熱材チャンバにロータリバルブ２００の転換によって未処理される有害ガス（分離チャンバ１００〜蓄熱層１０の間で給気されていた有害ガス）を除去し、排気部に転換されるようにするパージエアシステムは、残留している有害ガスを除去するために、ロータリバルブ２００の回転を利用して排気チャンバ３右側に備えられたパージチャンバ４に清浄な外部空気がパージエア給気ダクト４００を介して満たされるようにし、パージエア給気口４０１と給気流路４０２を経ってパージエア吐出口４０３に吐出させることで、未処理された有害ガスを燃焼室３０に送って燃焼するようにすると共に、有害ガスが残留していたチャンバは清浄な状態となり、その後に排気されるようにし、ロータリバルブ２００によって順次に継続作用するようになる。
【００２７】
図３は本発明の重要部分であるロータリバルブを詳細に説明するための斜示面である。図３に示されているように、ロータリバルブ２００の内部には分離仕切り２１０、バルブ排気ケース２１１の反対側の給気口２２１、バルブ等間隔仕切り２１２、バルブ開口部２１３が備えられているので、１/２は給気部となり、また残った１/２はバルブ排気ケース２１１の右側に備えられた排気口を介して排気される排気部となる。
【００２８】
即ち、バルブ排気ケース２１１が開孔されたロータリバルブ２００の１/２では、給気された有害ガスが上記した分離チャンバ１００と蓄熱層１０、触媒層２０を経って燃焼された後、清浄な空気で酸化されて、前記の触媒層２０、蓄熱層１０、分離流路１１０、分離チャンバ１００、ロータリバルブ２００の残り１/２を介して大気中に排気される。
【００２９】
より詳しく説明すると、ロータリバルブ２００の左側外周面にはバルブ等間隔仕切り２１２が設けられ、中央にはバルブ排気ケース２１１と給気と排気を分離する分離仕切り２１０が設けられて、バルブ排気ケース２１１の１/２は給気口２１１となり、また残った１/２の側面が排気口となるようにする。
【００３０】
また、右側部分にはパージシステムを運用するようにパージエア給気口４０１、給気流路４０２、パージエア吐出口４０３が備えられている。
【００３１】
また、分離チャンバ１００の構成において、燃焼装置の下部に設けられるように円形に形成された外壁１０１があり、内部には分離チャンババレル１０３があり、分離チャンババレル１０３の内部円周面には分離ホール１０２が備えられている。
【００３２】
分離チャンババレル１０３の内部円周面に備えられた分離ホール１０２と、分離ホール１０２の間から外壁１０１までは等間隔に配分されて遮断壁１０４が設けられている。
【００３３】
前記分離チャンバ１００の内部円周面に備えられた分離チャンババレル１０３の等間隔分離ホール１０２はロータリバルブ２００の回転によって給気部となることもでき、排気部となることもでき、分離チャンババレル１０３の内部面にはロータリバルブ２００の非動力軸３００が組立されることができるように非動力軸ベアリング３０１が備えられている。
【００３４】
即ち、前記非動力軸ベアリング３０１にロータリバルブ２００の非動力軸３００が組立され、動力軸３１０はパージチャンバ４の右側に備えられた動力軸ベアリング３１１に組立されて、動力装置５００によって回転される。
【００３５】
図４は図２のB−B'側面を図示した断面図である。図４に示されているように、分離チャンバ１００に備えられている分離チャンババレル１０３の内部円周面の分離ホール１０２とロータリバルブ２００のバルブ開口部２１３が組立されて回転し、有害ガスの給気と清浄な空気の排気が順次に繰り返す過程で間隔２１４を介して混合することを防止する。
【００３６】
即ち、１/２で給気と排気が分離される分割部には、それぞれデドジョン２５０とパージジョン２６０を設け、分離チャンババレル１０３の分離ホール１０２より幅を広く形成して、低速で回転するロータリバルブ２００の回転によって給気と排気が重複されながら混合されることを防止するように対称でデドジョン２５０とパージジョン２６０を備え、言い換えれば、排気されているチャンバは給気される有害ガスがすぐ入り込むことができないようにデドジョン２５０を備え、デドジョンブロック２５１にCR シール２５２を備えてシーリングを完璧にし、残った１/２の対称でパージジョン２６０を構成し、パージゾンブロック２６１にCR シール２６２備えてシーリングをし、中央部にパージエア吐出口４０３を備えて、有害ガスが給気されているチャンバがパージエアを給気してチャンバが清浄な状態となるようにした後、排気されることができるようにして未処理された有害ガスが大気中に排気されないようにする。
【００３７】
図５は図２のC−C'側面を図示した断面図である。図５に示されているように、給気チャンバ２に備えられたロータリバルブ２００の断面として、１/２はバルブ排気ケース２１１を配分して分離仕切り２１０を備え、境界面を完璧に蜜閉できるFCDPRシール２１５を設けて、１/２は有害ガスが給気され、１/２は清浄な空気が排気されるようにする。
【００３８】
また、前記のロータリバルブ２００はギアドモータと減速機(以下、‘動力装置'と言う)によって、約０.２〜０.５RPM程度の低速で回転しながら上記したように給気と排気の動作が順次に繰り返すようになって蓄熱層１０触媒層２０を一定の温度に維持するので、給気される有害ガスが蓄熱材によって予熱されることで燃焼時間が減らされ、また熱エネルギーを蓄熱するシステムでエネルギー費用が低減される。
【００３９】
前記の動力装置５００はロータリバルブ２００の右側末端に締結されており、ロータリバルブ２００の軸と平行に設置が容易になるように出力軸を自由に選択することができるウォーム減速機を採択し、ロータリバルブ２００と動力装置５００の伝逹方式はローラーチェーンを用いる。
【００４０】
前記での説明は図面に示されたロータリバルブ２００のバルブ等間隔仕切り２１２を備えることを原則にして説明したが、１/２ずつに給気と排気を分離する部分の他にはバルブ等間隔仕切り２１２を設けなくても機能には全く異常が起こらないため備えなくてもよい。
【００４１】
本発明は上述した特定の望ましい実試例に限定されず、請求の範囲で請求する本発明の要旨を一脱することなく、当該発明が属する技術分野で通常の知識を持った者なら誰でも多様な変形実施が可能なことは勿論であり、そのような変形は請求の範囲に記載の範囲内にある。
【００４２】
【発明の効果】
上記したように本発明はロータリバルブの回転によって連続的に有害ガスの給気が行われ、有害ガスが完全に燃焼されて清浄な空気に処理され、また処理過程で残留している有害ガスをパージエアシステムによって処理することで、未処理された有害ガスが大気中に排気されなくすることで、環境汚染を予防する効果を有する。
【００４３】
また、前記ロータリバルブによって風向が変換されることで蓄熱層を一定の温度に維持し、給気される有害ガスを予熱し、蓄熱層を通過するガスを燃焼することによって、有害ガスの完全な燃焼が行われて蓄熱層は燃焼ガスの廃熱を吸収して蓄熱された状態で、新たに給気される有害ガスに蓄熱された熱を利用することでエネルギー費用を低減する効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】四角柱形態のロータリ型燃焼装置及びシステムを備えた分離式回転型ロータリによる風向転換装置を備えた燃焼を図示した斜示面である。
【図２】図１のA−A'断面を図示した断面図である。
【図３】本発明の重要部分であるロータリバルブを詳細に説明するための斜示面である。
【図４】図２のB−B'側面を図示した断面図である。
【図５】図２のC−C'側面を図示した断面図である。
【符号の説明】
１ 燃焼装置
１ａ 給気ダクト
１ｂ 排気ダクト
２ 給気チャンバ
３ 排気チャンバ
４ パージチャンバ
１０ 蓄熱層
２０ 触媒層
３０ 燃焼室
３１ バーナー
１００ 分離チャンバ
１０１ 外壁
１０２ 分離ホール
１０３ 分離チャンババレル
１０４ 遮断壁
１１０ 分離流路
１１１ バルブホール
２００ ロータリバルブ
２１０ 分離仕切り
２１１ バルブ排気ケース
２１２ バルブ等間隔仕切り
２１３ バルブ開口部
２１４ 間隔
２１５ FCDPRシール
２２１ 給気口
２２２ 排気口
２５０ デドジョン
２５１ デドジョンブロック
２５２ CR シール
２６０ パージジョン
２６１ パージジョンブロック
２６２ CR シール
３００ 非動力軸
３０１ 非動力軸ベアリング
３１０ 動力軸
３１１ 動力軸ベアリング
４００ パージエア給気ドクト
４０１ パージエア給気口
４０２ 給気流路
４０３ パージエア吐出口
５００ 動力装置
【発明の属する技術分野】
本発明は、分離組立型の風向転換装置を有する四角形の蓄熱式燃焼装置、及びその風向転換方法に関し、詳しくは回転型の風向転換装置を蓄熱材燃焼装置から分離し、回転型の風向転換装置における回転部と固定部の摩擦力を最小化することで、摩擦によって摩耗されても処理されなかったガスが漏洩しないようにし、回転型の風向転換装置が風向転換時、未処理されたガスが排出されないようにするパージシステムを備えるようにし、蓄熱材が装着された円筒型の構造を四角形の構造にすることで、設備の小型化と、排気ガスの処理效率の向上と、補修の容易性の向上がなされた、分離された風向転換装置を附着した燃焼装置及びその風向転換方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
生産工程で発生される揮発性有機化合物や廃ガスを処理する方法として、高温(800℃程度)で燃焼させるとか触媒を利用して低い温度(350℃程度)で燃焼させることができる方法がある。
【０００３】
この時、処理されたガスは高い熱を有しているので、この廃熱を回収する方法で一般的な熱交換機を利用するとか蓄熱材を利用する方法があるが、この中で蓄熱材を利用すれば高い熱回収が可能となる。
【０００４】
このように蓄熱材を利用して燃焼させる蓄熱式燃焼装置と、触媒を利用して燃焼させる蓄熱式触媒燃焼装置があるが、蓄熱材が蓄熱する層と蓄熱された熱を放熱する層で構成されて処理され、放熱する層からガスが熱を受けて他の室で処理温度まで乗温された後、蓄熱層に熱を与えて出る方式で運転され、蓄熱層と放熱層が周期的に入れ替えられながら作動する。
【０００５】
蓄熱層と放熱層が周期的に入れ替えられるようにするためには、処理されるガスの風向を変換させてくれるバルブが必要である。これにはベッド型と円筒型がある。
【０００６】
ベッド型は一つのベッドに給気バルブと排出バルブがそれぞれ２個、あるいは3個ずつ附着されるので、バルブの数が多くなり、１〜２分の周期で変換(開き、閉り)の作動が行われるので、寿命と漏泄の問題があり、変換される瞬間に圧力変動が発生して工程において問題となる可能性がある。
【０００７】
そして、前記円筒型を利用した従来技術では大韓民国実用新案登録番号２０-１９９７１６号がある。この円筒型は蓄熱材が入っている部分が円筒型になっており、その下部中央のコア部分に蓄熱層と放熱層とを周期的に入れ替えてくれる回転型の風向転換バルブが附着されているが、蓄熱材樽の下部中央のコア部に挿入された状態になっているので、故障の時補修が大変である。また、垂直型になっているので装置全体の高さが高くなる。更に、回転体と固定部分が回転時の摩擦によって摩耗され、これによって処理されなかったガスが大気中に排出されて環境問題となる可能性もある。
【０００８】
そして、円筒型の回転式風向転換装置には、風向転換時未処理されたガスが流入される部分と処理されたガスが排出される部分が互いに替わるようになり、この時流入される部分の未処理されたガスの一部が風向転換直後に大気中に排気されることがあるという短所がある。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
上記のような問題点を解決するための本発明は、回転型の風向転換装置を蓄熱材燃焼装置から分離し、回転型の風向転換装置における回転部と固定部の摩擦力を最小化することで、摩擦によって摩耗されても処理されなかったガスが漏洩しないようにし、回転型の風向転換装置に風向転換の時未処理されたガスが排出されないようにするパージシステムを備え、蓄熱材が装着された円筒型の構造を四角形の構造にし、四角形の蓄熱材の装着を容易にし、不必要な空間を無くすことで、設備の小型化と、排気ガスの処理效率の向上と、補修の容易性の向上がなされた、分離された風向転換装置を附着した燃焼装置及びその風向転換方法を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するための本発明は、生産工程で発生する揮発性有機化合物、廃ガスを処理するように蓄熱層と、該蓄熱層の上部に触媒層を備えて、高温燃焼させて清浄な空気を大気中に排出する蓄熱式酸化燃焼装置と蓄熱式触媒酸化燃焼装置より構成された蓄熱式燃焼装置において、蓄熱層と触媒層を四角形に配列して蓄熱材を積層し、この形状に合うように外形を四角柱形態で構成した蓄熱式燃焼装置と、該蓄熱式燃焼装置の外部に水平型の構造で設けられ、分離組立されるように構成した風向転換装置より構成することを特徴とする。
【００１１】
また、本発明は、上記において、蓄熱層の下部に設けられ、１/２は有害ガスの給気を、また１/２は清浄な空気の排出をするように円形で多数配列された分離流路と、それぞれの前記分離流路と連結され、外壁と分離チャンババレルの間を等間隔で分離した遮断壁と、内部円周面の分離チャンババレルに形成された分離ホールより構成された分離チャンバと、前記分離チャンバの内部で回転する二重円筒型の構造で形成され、その内部に給気用と排気用に区分された分離仕切りが設けられ、一側端は周辺部分が開放形成されるが、給気境界面側にはデドジョンを、また排気境界面側にはパージジョンを対称形成され、他側端は前記分離仕切りを基準にして、給気側の１/２には円筒構造の周辺が開放されて給気口が形成され、また排気側の１/２には円筒構造の円板側が開放されて排気口が形成されたバルブ排気ケースで構成されたロータリバルブと、前記ロータリバルブを貫通して一側に連結された動力装置によって一定の速度で回転力を提供する動力軸と、前記動力軸をくるみ、一側端にはパージエア給気口が、また他側端のパージジョンにはパージエア吐出口が形成された非動力軸と、前記ロータリバルブをくるみ、給気ダクトが形成された給気チャンバ、排気ダクトが形成された排気チャンバ、パージエア給気ダクトが形成されたパージチャンバで形成されたチャンバ部より構成されることを特徴とする。
【００１２】
また、本発明は、上記において、前記ロータリバルブの一側端の周辺部分が開放形成された部分に、等間隔でバルブ等間隔仕切りを配分して形成することを特徴とする。
【００１３】
また、本発明は、上記において、前記ロータリバルブを貫通する非動力軸には非動力軸ベアリングが組立され、動力軸には動力軸ベアリングが組立されて、動力装置によって0.２〜0.5RPM程度の低速で回転するように構成することを特徴とする。
【００１４】
また、本発明は、上記において、前記ロータリバルブのバルブ排気ケースの左右側と、バルブ等間隔仕切りの左側円周面に漏泄防止用のFCDPRシールを形成してチャンバ部を密封したことを特徴とする。
【００１５】
また、本発明は、上記において、前記デドジョンにはデドジョンブロックを形成しCR シールを備えることでシーリングし、パージジョンには中央に形成されたパージエア吐出口の両側にパージゾンブロックを形成してCR シールを備えることで未処理された引入ガスと処理された排出ガスが遮断されるようにシーリングすることを特徴とする。
【００１６】
更に、上記の目的を達成するための本発明は、生産工程で発生する揮発性有機化合物、廃ガスを処理するように蓄熱層と、該蓄熱層の上部に触媒層を備えて、高温燃焼させて清浄な空気を大気中に排出する蓄熱式酸化燃焼装置と蓄熱式触媒酸化燃焼装置より構成された蓄熱式燃焼装置における風向を調整する風向転換方法において、回転型の風向転換装置を蓄熱材燃焼装置から分離し、給気ガスと排気ガスが混合されないように、回転型ロータリバルブの流路を分離仕切りと該分離仕切りの給気と排気の境界層の両方に対称で設けられた密封材が備えられたデドジョンとパージジョンに分け、各境界面は密封し、ロータリバルブの回転を利用して排気チャンバの右側に備えられたパージチャンバに清浄な外部空気がパージエア給気ダクトを介して満たされるようにし、パージエア給気口と給気流路を介して清浄な外部空気を送ることにより未処理ガスで汚染された部分が清浄な状態に掃除されるようにし、未処理ガスが火室に吹き込まれるようにして処理する方法を特徴とする。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、従来の短所を解決して本発明の目的を達成するための構成及び作用を、添付図面を参照しながら詳細に説明する。
【００１８】
本発明の説明では一般的な燃焼装置である蓄熱式酸化燃焼装置と蓄熱式触媒酸化燃焼装置(以下、‘燃焼装置’と言う)を適用した実施例を中心に説明する。
【００１９】
図１は四角柱形態のロータリ型燃焼装置及びシステムを備えた分離式回転型ロータリによる風向転換装置を備えた燃焼を図示した斜示面であり、また、図２は図１のA−A'断面を図示した断面図である。
【００２０】
図１と図２に図示されているように燃焼装置１の１/２には給気ダクト１aが設けられて、生産工程で発生される有害ガスを給気チャンバ２に給気されるようにし、給気された有害ガスは燃焼装置１の前半部に備えられたロータリバルブ２００の１/２の分配をする分離仕切り２１０及び各チャンバに給気するようになっているバルブ等間隔仕切り２１２によって分離チャンバ１００に送られるようになる。即ち、円筒型ロータリバルブ２００の１/２は給気部となり、また残った１/２は分離仕切り２１０とバルブ排気ケース２１１によって排気部となる。
【００２１】
ロータリバルブ２００の回転に従って、分離仕切り２１０、バルブ等間隔仕切り２１２、バルブ排気ケース２１１、分離チャンバ１００、分離流路１１０によって、１/２ずつに給気と排気が順次、また連続的に行われる。
【００２２】
また、前記分離仕切り２１０とバルブ等間隔仕切り２１２は給気チャンバ２の内部に位置しているが、給気と排気が正確に分離が行われるように分離仕切り２１０の左右側には上記したようにFCDPRシール２１５を利用してシーリング装置を備えることで有害ガスと清浄な空気が混合されないようにする。
【００２３】
また、給気された有害ガスは、ロータリバルブ２００と分離仕切り２１０、バルブ等間隔仕切り２１２、分離チャンバ１００、分離流路１１０によって、上部に備えられた蓄熱層１０と触媒層２０を通過して燃焼室３０で天井部に設けられたバーナー３１の熱によって燃焼される。
【００２４】
一方、前記燃焼室３０で有害ガスが燃焼されて処理が行われた清浄な空気は、前記１/２に分けられた排気部を介して触媒層２０と蓄熱層１０を通過しながら蓄熱材に蓄熱された後、分離流路１１０、分離チャンバ１００、ロータリバルブ２００のバルブ等間隔仕切り２１２、分離仕切り２１０、バルブ排気ケース２１１の右側に備えられている排気口を経って排気チャンバ３に満たされ、排気ダクト(１b)を介して大気中に排気される。
【００２５】
また、上記したように有害ガスが給気されているチャンバでロータリバルブが転換されるによって発生するしかない有害ガスを完全に処理することができるパージエアシステムを備える。
【００２６】
即ち、有害ガスが給気されて処理過程を経っていた蓄熱材チャンバにロータリバルブ２００の転換によって未処理される有害ガス（分離チャンバ１００〜蓄熱層１０の間で給気されていた有害ガス）を除去し、排気部に転換されるようにするパージエアシステムは、残留している有害ガスを除去するために、ロータリバルブ２００の回転を利用して排気チャンバ３右側に備えられたパージチャンバ４に清浄な外部空気がパージエア給気ダクト４００を介して満たされるようにし、パージエア給気口４０１と給気流路４０２を経ってパージエア吐出口４０３に吐出させることで、未処理された有害ガスを燃焼室３０に送って燃焼するようにすると共に、有害ガスが残留していたチャンバは清浄な状態となり、その後に排気されるようにし、ロータリバルブ２００によって順次に継続作用するようになる。
【００２７】
図３は本発明の重要部分であるロータリバルブを詳細に説明するための斜示面である。図３に示されているように、ロータリバルブ２００の内部には分離仕切り２１０、バルブ排気ケース２１１の反対側の給気口２２１、バルブ等間隔仕切り２１２、バルブ開口部２１３が備えられているので、１/２は給気部となり、また残った１/２はバルブ排気ケース２１１の右側に備えられた排気口を介して排気される排気部となる。
【００２８】
即ち、バルブ排気ケース２１１が開孔されたロータリバルブ２００の１/２では、給気された有害ガスが上記した分離チャンバ１００と蓄熱層１０、触媒層２０を経って燃焼された後、清浄な空気で酸化されて、前記の触媒層２０、蓄熱層１０、分離流路１１０、分離チャンバ１００、ロータリバルブ２００の残り１/２を介して大気中に排気される。
【００２９】
より詳しく説明すると、ロータリバルブ２００の左側外周面にはバルブ等間隔仕切り２１２が設けられ、中央にはバルブ排気ケース２１１と給気と排気を分離する分離仕切り２１０が設けられて、バルブ排気ケース２１１の１/２は給気口２１１となり、また残った１/２の側面が排気口となるようにする。
【００３０】
また、右側部分にはパージシステムを運用するようにパージエア給気口４０１、給気流路４０２、パージエア吐出口４０３が備えられている。
【００３１】
また、分離チャンバ１００の構成において、燃焼装置の下部に設けられるように円形に形成された外壁１０１があり、内部には分離チャンババレル１０３があり、分離チャンババレル１０３の内部円周面には分離ホール１０２が備えられている。
【００３２】
分離チャンババレル１０３の内部円周面に備えられた分離ホール１０２と、分離ホール１０２の間から外壁１０１までは等間隔に配分されて遮断壁１０４が設けられている。
【００３３】
前記分離チャンバ１００の内部円周面に備えられた分離チャンババレル１０３の等間隔分離ホール１０２はロータリバルブ２００の回転によって給気部となることもでき、排気部となることもでき、分離チャンババレル１０３の内部面にはロータリバルブ２００の非動力軸３００が組立されることができるように非動力軸ベアリング３０１が備えられている。
【００３４】
即ち、前記非動力軸ベアリング３０１にロータリバルブ２００の非動力軸３００が組立され、動力軸３１０はパージチャンバ４の右側に備えられた動力軸ベアリング３１１に組立されて、動力装置５００によって回転される。
【００３５】
図４は図２のB−B'側面を図示した断面図である。図４に示されているように、分離チャンバ１００に備えられている分離チャンババレル１０３の内部円周面の分離ホール１０２とロータリバルブ２００のバルブ開口部２１３が組立されて回転し、有害ガスの給気と清浄な空気の排気が順次に繰り返す過程で間隔２１４を介して混合することを防止する。
【００３６】
即ち、１/２で給気と排気が分離される分割部には、それぞれデドジョン２５０とパージジョン２６０を設け、分離チャンババレル１０３の分離ホール１０２より幅を広く形成して、低速で回転するロータリバルブ２００の回転によって給気と排気が重複されながら混合されることを防止するように対称でデドジョン２５０とパージジョン２６０を備え、言い換えれば、排気されているチャンバは給気される有害ガスがすぐ入り込むことができないようにデドジョン２５０を備え、デドジョンブロック２５１にCR シール２５２を備えてシーリングを完璧にし、残った１/２の対称でパージジョン２６０を構成し、パージゾンブロック２６１にCR シール２６２備えてシーリングをし、中央部にパージエア吐出口４０３を備えて、有害ガスが給気されているチャンバがパージエアを給気してチャンバが清浄な状態となるようにした後、排気されることができるようにして未処理された有害ガスが大気中に排気されないようにする。
【００３７】
図５は図２のC−C'側面を図示した断面図である。図５に示されているように、給気チャンバ２に備えられたロータリバルブ２００の断面として、１/２はバルブ排気ケース２１１を配分して分離仕切り２１０を備え、境界面を完璧に蜜閉できるFCDPRシール２１５を設けて、１/２は有害ガスが給気され、１/２は清浄な空気が排気されるようにする。
【００３８】
また、前記のロータリバルブ２００はギアドモータと減速機(以下、‘動力装置'と言う)によって、約０.２〜０.５RPM程度の低速で回転しながら上記したように給気と排気の動作が順次に繰り返すようになって蓄熱層１０触媒層２０を一定の温度に維持するので、給気される有害ガスが蓄熱材によって予熱されることで燃焼時間が減らされ、また熱エネルギーを蓄熱するシステムでエネルギー費用が低減される。
【００３９】
前記の動力装置５００はロータリバルブ２００の右側末端に締結されており、ロータリバルブ２００の軸と平行に設置が容易になるように出力軸を自由に選択することができるウォーム減速機を採択し、ロータリバルブ２００と動力装置５００の伝逹方式はローラーチェーンを用いる。
【００４０】
前記での説明は図面に示されたロータリバルブ２００のバルブ等間隔仕切り２１２を備えることを原則にして説明したが、１/２ずつに給気と排気を分離する部分の他にはバルブ等間隔仕切り２１２を設けなくても機能には全く異常が起こらないため備えなくてもよい。
【００４１】
本発明は上述した特定の望ましい実試例に限定されず、請求の範囲で請求する本発明の要旨を一脱することなく、当該発明が属する技術分野で通常の知識を持った者なら誰でも多様な変形実施が可能なことは勿論であり、そのような変形は請求の範囲に記載の範囲内にある。
【００４２】
【発明の効果】
上記したように本発明はロータリバルブの回転によって連続的に有害ガスの給気が行われ、有害ガスが完全に燃焼されて清浄な空気に処理され、また処理過程で残留している有害ガスをパージエアシステムによって処理することで、未処理された有害ガスが大気中に排気されなくすることで、環境汚染を予防する効果を有する。
【００４３】
また、前記ロータリバルブによって風向が変換されることで蓄熱層を一定の温度に維持し、給気される有害ガスを予熱し、蓄熱層を通過するガスを燃焼することによって、有害ガスの完全な燃焼が行われて蓄熱層は燃焼ガスの廃熱を吸収して蓄熱された状態で、新たに給気される有害ガスに蓄熱された熱を利用することでエネルギー費用を低減する効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】四角柱形態のロータリ型燃焼装置及びシステムを備えた分離式回転型ロータリによる風向転換装置を備えた燃焼を図示した斜示面である。
【図２】図１のA−A'断面を図示した断面図である。
【図３】本発明の重要部分であるロータリバルブを詳細に説明するための斜示面である。
【図４】図２のB−B'側面を図示した断面図である。
【図５】図２のC−C'側面を図示した断面図である。
【符号の説明】
１ 燃焼装置
１ａ 給気ダクト
１ｂ 排気ダクト
２ 給気チャンバ
３ 排気チャンバ
４ パージチャンバ
１０ 蓄熱層
２０ 触媒層
３０ 燃焼室
３１ バーナー
１００ 分離チャンバ
１０１ 外壁
１０２ 分離ホール
１０３ 分離チャンババレル
１０４ 遮断壁
１１０ 分離流路
１１１ バルブホール
２００ ロータリバルブ
２１０ 分離仕切り
２１１ バルブ排気ケース
２１２ バルブ等間隔仕切り
２１３ バルブ開口部
２１４ 間隔
２１５ FCDPRシール
２２１ 給気口
２２２ 排気口
２５０ デドジョン
２５１ デドジョンブロック
２５２ CR シール
２６０ パージジョン
２６１ パージジョンブロック
２６２ CR シール
３００ 非動力軸
３０１ 非動力軸ベアリング
３１０ 動力軸
３１１ 動力軸ベアリング
４００ パージエア給気ドクト
４０１ パージエア給気口
４０２ 給気流路
４０３ パージエア吐出口
５００ 動力装置
Claims (3)
- 蓄熱式燃焼装置の外部に設けられ、分離組立されるように構成した風向転換装置であって、
蓄熱層の下部に設けられ、１ / ２は有害ガスの給気を、また１ / ２は清浄な空気の排出をするように円形で多数配列された分離流路と、
それぞれの前記分離流路と連結され、外壁と分離チャンババレルの間を等間隔で分離した遮断壁と、内部円周面の分離チャンババレルに形成された分離ホールより構成された分離チャンバと、
前記分離チャンバの内部で回転する二重円筒型の構造で形成され、その内部に給気用と排気用に区分された分離仕切りが設けられ、一側端は周辺部分が開放形成されるが、給気境界面側にはデドジョンを、また排気境界面側にはパージジョンを対称形成され、他側端は前記分離仕切りを基準にして、給気側の１ / ２には円筒構造の周辺が開放されて給気口が形成され、また排気側の１ / ２には円筒構造の円板側が開放されて排気口が形成されたバルブ排気ケースで構成されたロータリバルブと、
前記ロータリバルブを貫通して一側に連結された動力装置によって一定の速度で回転力を提供する動力軸と、
前記動力軸をくるみ、一側端にはパージエア給気口が、また他側端のパージジョンにはパージエア吐出口が形成された非動力軸と、
前記ロータリバルブをくるみ、給気ダクトが形成された給気チャンバ、排気ダクトが形成された排気チャンバ、パージエア給気ダクトが形成されたパージチャンバで形成されたチャンバ部より構成され、
且つ、前記ロータリバルブの一側端の周辺部分が開放形成された部分に、等間隔でバルブ等間隔仕切りを配分して形成し、
且つ、前記ロータリバルブのバルブ排気ケースの左右側と、バルブ等間隔仕切りの左側円周面に漏泄防止用の FCDPR シールを形成してチャンバ部を密封してなり、
且つ、前記デドジョンにはデドジョンブロックを形成し CR シールを備えることでシーリングし、パージジョンには中央に形成されたパージエア吐出口の両側にパージゾンブロックを形成して CR シールを備えることで未処理された引入ガスと処理された排出ガスが遮断されるようにシーリングしたことを特徴とする分離組立型の風向転換装置。 - 前記ロータリバルブを貫通する非動力軸には非動力軸ベアリングが組立され、動力軸には動力軸ベアリングが組立されて、動力装置によって０ . ２〜０ . ５ RPM 程度の低速で回転するように構成することを特徴とする請求項１に記載の分離組立型の風向転換装置。
- 生産工程で発生する揮発性有機化合物、廃ガスを処理するように蓄熱層と、該蓄熱層の上部に触媒層を備えて、高温燃焼させて清浄な空気を大気中に排出する蓄熱式酸化燃焼装置と蓄熱式触媒酸化燃焼装置より構成された蓄熱式燃焼装置における風向を調整する風向転換方法において、
回転型の風向転換装置を蓄熱材燃焼装置から分離し、給気ガスと排気ガスが混合されないように、回転型ロータリバルブの流路を分離仕切りと該分離仕切りの給気と排気の境界層の両方に対称で設けられた密封材が備えられたデドジョンとパージジョンに分け、各境界面は密封し、ロータリバルブの回転を利用して排気チャンバの右側に備えられたパージチャンバに清浄な外部空気がパージエア給気ダクトを介して満たされるようにし、パージエア給気口と給気流路を介して清浄な外部空気を送ることにより未処理ガスで汚染された部分が清浄な状態に掃除されるようにし、未処理ガスが火室に吹き込まれるようにして処理する方法を特徴とする分離組立型の風向転換装置を有する蓄熱式燃焼装置の風向転換方法。
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