JP4083161B2 - 排ガス洗浄装置 - Google Patents

Description

本発明は、製薬会社や病院、化学工場等で使用されるドラフトで発生する排ガスを浄化処理するのに使用される排ガス洗浄装置に関し、更に詳しくは、そのドラフトの背面側に設置される排ガス洗浄装置に関する。

製薬会社や病院、化学工場等では、従来より、薬品を操作する際に発生する有毒ガスの拡散を防止するためにドラフトが使用されている。ドラフト内で加熱や化学反応といった薬品操作を行うことにより、発生する酸、アルカリなどの有毒ガスは室内に拡散することなく室外へ排出される。しかし、有毒ガスをそのまま屋外へ排出することは法律で禁止されており、このために通常はスクラバーと呼ばれる排ガス浄化装置とドラフトは組み合わされる（特許文献１）。

特開２０００−０４２３３８号公報

図４（ａ）（ｂ）は一般的なドラフトの正面図及び側面図、図５（ａ）（ｂ）は従来の代表的なスクラバー二種類について構造及び設置例を示す正面図である。

図４（ａ）（ｂ）に示すように、ドラフト１０は、薬品を載せる棚板１１を中段部に有し、薬品の出し入れをする開口部１２を棚板１１の上の正面に有する。また上面には排気口１３が設けられている。上面に設けられた排気口１３は、天井面から下方へ突出する既設ダクト２０と接続され、既設ダクト２０の途中に設けられたブロア（図示せず）により吸引される。

ドラフト１０内での薬品１４の操作により発生するガスは、ブロアによる吸引によりドラフト１０内を上昇し、排気口１３から既設ダクト２０を経て屋外へ排出される。代わりに室内の清浄な空気がドラフト内に正面側から流入する。

ドラフトから排出される排ガスを浄化するスクラバーとしては、図５（ａ）に示す別置き式と、図５（ｂ）に示す上置き式とがある。別置き式のスクラバー３０Ａは、ドラフト１０の横に並べて設置される縦長形式であり、上向きの排ガス導入口３１及び排ガス排出口３２を上面に有する。排ガス導入口３１はドラフト１０の排気口１３とダクト２１により接続され、排ガス排出口３２は既設ダクト２０とダクト２２により接続される。

ドラフト１０で発生した排ガスは、既設ダクト２０の途中に設けられたブロアによる吸引によりスクラバー３０Ａ内に導入され、スクラバー３０Ａ内で洗浄液によるシャワー処理を受けて清浄化された後、スクラバー３０Ａの外へ排出され、更に既設ダクト２０を経て屋外へ排出される。これにより、ドラフト１０で発生する排ガスが有毒ガスの場合も無害化されて屋外へ排出される。

一方、上置き式のドラフト３０Ｂは、ドラフト１０の上に載置される薄型であり、ドラフト１０の上面に設けられた排気口１３と直結され、既設ダクト２０と接続される排ガス排出口３３を上面に有する。ドラフト１０で発生した排ガスは、既設ダクト２０の途中に設けられたブロアによる吸引によりスクラバー３０Ａ内に導入され、スクラバー３０Ａ内で洗浄液によるシャワー処理を受けて清浄化された後、既設ダクト２０を経て屋外へ排出される。

ところで、ドラフトに組み合わされるスクラバーは、ドラフトの購入時に殆どがオプションとして扱われでおり、設置されない場合が多い。このため、ドラフトの設置後に改めてスクラバーを取付けることが少なくない。しかし、スクラバーを後付けする場合、従来のスクラバーには以下の問題がある。

図５（ａ）に示す別置き式のスクラバーの場合は、第１に、スクラバーを設置するためのスペースがドラフトの横に必要となる。第２に、スクラバーを横のドラフト及び既設ダクトと接続するために大がかりなダクト延長工事が必要となり、工事費が嵩む。第３に、ドラフトとスクラバーの間で給水・排水管１５の接続工事（横引き接続工事）が必要となり、これも工事費を増大させる原因になる。

一方、図５（ｂ）に示す上置き式のスクラバーの場合は、ドラフトと天井面との間に相当のスペースが必要となり、通常は必要なスペースが確保されない。このため、天井を工事して設置スペースを確保する必要があり、工事費が高くなる。更には、天井工事に伴って既設ダクトの付替え工事が必要となり、これも工事費を増大させる原因になる。

このように、従来のスクラバーは、設置スペースの確保や設置工事費の点で問題が多く、後付けが手控えられているのが現状である。

本発明はかかる事情に鑑みて創案されたものであり、後付けの際の設置スペースの確保が容易で、設置工事費も僅かに抑制できる、後付けが容易な排ガス洗浄装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明にかかる排ガス洗浄装置は、ドラフト内で発生する排ガスを洗浄する排ガス洗浄装置であって、ドラフトの背面に連結可能なスクラバーと、このスクラバーの正面に設けられており且つドラフトの背面の開放部から当該ドラフト内に挿入可能なガス分別導入機構とを備えており、スクラバーは、その正面下部に設けられており且つドラフト内で発生した排ガスを前記機構を通じて当該スクラバーの内部に導入するためのガス導入口と、前記内部に設けられた排ガス洗浄用のシャワーと、当該スクラバーの上部に設けられており且つシャワーにより洗浄されたガスをスクラバー外に排出するためのガス排出口とを有しており、ガス分別導入機構は、スクラバーの正面との間に隙間を空け且つ当該スクラバーの正面に沿って配列された複数の整流パネルと、この整流パネルとスクラバーの正面との間に設けられており且つ前記ガス導入口に連通するガス導入路とを有することを特徴としている。

前記整流パネルは高さ方向に位置調節可能になっていることが好ましい。
前記排ガス洗浄装置は、前記シャワーから噴出する洗浄液をタンクに貯留すると共に、その洗浄液を前記シャワーに循環させる液体供給機構を更に備え、前記液体供給機構がドラフトの下部内に設置可能になっていることが好ましい。

前記スクラバーは、内部のシャワーの下方に設けられ且つ当該シャワーから噴出された洗浄液を一時的に滞留させて排ガスとの接触を促進する接触促進部と、内部のシャワーの上方に設けられ且つガス中の液体を分離するミストセパレーターとを更に有する構成とすることができる。
また、前記スクラバーは、正面下部に前記ガス導入口が、内部に前記シャワーが設けられたボックス体である処理部と、この処理部の上端部に連設され且つ当該処理部と連通する排気部とを有しており、排気部は、一端部が前記処理部から略水平に突出し且つ前記ドラフトの上部に背面側から挿入可能なボックス体であって、その上部に前記ガス排出口が設けられている構成とすることもできる。

本発明にかかる排ガス洗浄装置においては、排ガスを下部から上部へ流通させて処理するスクラバーがドラフトの背面側にその背面に沿って設置される。このため、ドラフトの側方に設置スペースを必要としないばかりか、天井面との間に広い設置スペースを確保する必要もない。ドラフトと同じ横幅を確保できるので、奥行きを小さくでき、このことも設置スペースの低減に寄与する。

これに加え、天井面との間に広い設置スペースを必要としないことと合わせ、排ガス洗浄装置がドラフトの側方に変位しないので、既設ダクトをそのまま使用することができ、既設ダクトの延長工事や付替え工事が不要になる。すなわち、排ガス洗浄装置を後付けする場合も、上部のガス排出口を既設ダクトにそのまま接続することが可能となる。

ドラフトで発生する排ガスは、下部のガス導入口からスクラバー内に導入され、上部のガス排出口へ向けてスクラバー内を上昇する過程でシャワーにより清浄化される。このように、ドラフトの背面側を処理スペースに利用することにより、長い排ガス流路を確保でき、広い横幅を確保できることとあいまって、処理効率が向上する。

複数枚の整流パネルを高さ方向に配列した構成のガス分別導入機構をドラフト本体の正面側に設けることにより、ドラフトで発生する排ガスが、複数段に形成されたパネル間の隙間からパネル列とスクラバーとの間に一旦導入され、その後、この間を下降して下部のガス導入口からスクラバー内に導入される。これにより、比重の異なる排ガスも効率よくスクラバー内に導入され、この点からも処理効率が向上する。複数枚の整流パネルを高さ方向で位置調節可能とするならば、排ガスの成分に応じた、より効率的なガス導入が可能となる。

また、洗浄液をシャワーに循環させる液体供給機構をドラフトの下部内に配置し、ドラフトの下部を液体供給機構の設置スペースに利用することにより、外寸の増大を伴うことなく液体供給機構がコンパクトに設置される。

本発明にかかる排ガス洗浄装置は、下部から上部へ排ガスを流通させるスクラバーをドラフトの背面側に配置する背面設置型としたことにより、ドラフトの側方及び上方にスペースを必要とせず、スペース確保が容易なドラフトの背面側を有効に活用できる。しかも、奥行きを小さく抑制できる。これらのため、後付けの際の設置スペースの確保が容易であり、これによる工事費の低減も期待できる。また、既設ダクトをそのまま使用できる場合が多く、この点からも工事費を抑制することができる。したがって後付けの際のコストが安くなり、後付けがすこぶる容易となる。

以下に本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。図１は本発明の実施形態にかかる排ガス洗浄装置の使用状態を示す側面図、図２は同装置の正面図、図３は同装置の側面図である。

本実施形態にかかる排ガス洗浄装置は、図１に示すように、例えば既設のドラフト１０の背面側に後付けされる。ドラフト１０は、前述したとおり、高さ及び横幅に比して奥行きが比較的小さい直方体のキャビネットであり、薬品を載せる棚板１１を中段部に有し、棚板１１より上の正面側には、薬品の出し入れをする開口部１２を有している（図４参照）。ドラフト１０の背面側のパネル及び最上部の排気口近傍はスクラバーとの連結のために除去されている。

ドラフト１０に組み合わされる排ガス洗浄装置は、ドラフト１０の背面側に設置されるスクラバー本体４０と、ドラフト１０の棚板１１より下の下部内に配置される液体供給機構５０と、スクラバー本体４０の正面側に若干の隙間をあけて配置されるガス分別導入機構６０とを備えている。スクラバー本体４０、液体供給機構５０及びガス分別導入機構６０は、側面から見てＬ字形状のフレーム（図示せず）に搭載されている。

スクラバー本体４０は、前記フレームの垂直部に取付けられている。このスクラバー本体４０は、図２及び図３に示すように、ドラフト１０の背面側に垂直に配置される処理部４１と、処理部４１の上端側に連設された水平な排気部４２とを有している。処理部４１は、ドラフト１０と同じ幅で奥行きが小さい薄型のボックスであり、ドラフト１０の棚１１より上側の部分に背面側から連結されている。処理部４１の上面は、ドラフト１０の上面よりやや下側にあって全面的に開口しており、上側の水平な排気部４２内に連通している。

処理部４１の最下部の正面には１組の横長のガス導入口４３，４３が設けられている。処理部４１の上部内には、全幅にわたってシャワー４４が設けられている。シャワー４４は、水平なヘッダ管に所定間隔で取付けた複数の下向きの散水ノズルを有しており、複数の散水ノズルから噴出する洗浄液により、処理部４１内を上昇する排ガスを洗浄処理する。

一方、処理部４１の下部内には、シャワー４４から噴出された洗浄液を一時的に滞留させて排ガスとの接触を促進する１組の接触促進部４５，４５が、シャワー４４の下側に位置して設けられている。接触促進部４５，４５は、ここでは多数の微細樹脂片を高密度で充填することにより構成されている。処理部４１の最上部内には、排ガスに含まれる液体を分離するミストセパレーター４６が、シャワー４４の上側に位置して設けられている。処理部４１の内底面は、使用後の洗浄液の排出を促進するために、一方の側端部から他方の側端部へかけて下降傾斜しており、下流側の端部には垂直な液排出管４８が設けられている。

排気部４２は、処理部４１の真上から正面側へ水平に突出しており、その上面がドラフト１０の上面と同一レベルとなるように、ドラフト１０の最上部に背面側から挿入されている。排気部４２の上面には、ガス排出口４７が上向きに設けられている。ガス排出口４７は、既設ダクト２０（図４参照）と直結できるように、横方向の位置が改造前のドラフト１０における排気口の横方向位置に一致し、スクラバー本体４０の背面からの距離が改造前のドラフト１０における排気口１３の背面からの距離に一致し、高さが改造前のドラフト１０における排気口１３の高さに一致している。

ドラフト１０の棚板１１より下の下部内に配置される液体供給機構５０は、前記フレームの水平部に搭載されている。この液体供給機構５０は、洗浄液を貯留するタンク５１と、タンク５１内の洗浄液を加圧してスクラバー本体４０内のシャワー４４へ供給するポンプ５２とを有している。タンク５１には、液面計５３が設けられており、使用済みの洗浄液がスクラバー本体４０の処理部４１から液排出管４８を経て導入されると共に、洗浄液の消費に応じて新しい洗浄液が供給される。これにより、タンク５１内の液面レベルは一定に管理される。

スクラバー本体１０の正面側に若干の隙間をあけて配置されるガス分別導入機構６０は、前記フレームの垂直部にスクラバー本体４０と共に取付けられている。このガス分別導入機構６０は、高さ方向に配列された複数枚の整流パネル６１，６１・・を有している。複数枚の整流パネル６１，６１・・は、スクラバー本体４０の全幅にわたって延びる横に長い縦板であり、高さ方向で高さ調節を独立に行えるようになっている。これにより、隣接する整流パイル６１，６１の隙間の大きさが、各段で独立に調節可能とされている。

次に、本実施形態にかかる排ガス洗浄装置の使用方法を、既設のドラフト１０に後付けする場合を例にとって説明する。

ドラフト１０を元の設置位置から移動させ、背面側のパネルを除去すると共に、排気口１３を除去する。そのドラフト１０に背面側から排ガス洗浄装置を取付ける。これにより、スクラバー本体４０はドラフト１０の背面側に連結され、液体供給機構５０はドラフト１０の棚板１１より下の下部内に設置される。また、ガス分別導入機構６０はスクラバー本体４０の正面側に若干の隙間をあけて配置される。

これらの組立工事が終わると、ドラフト１０を排ガス洗浄装置と共に元の位置に戻す。ドラフト１０は、元の設置位置と比べてスクラバー本体４０の奥行き分だけ正面側へ移動する。スクラバー本体４０のガス排出口４７は、元のドラフト１０の排気口１３と同じところに位置する。これにより、天井及び天井から突出する既設ダクト２０を改造することなく、その既設ダクト２０にスクラバー本体４０のガス排出口４７を接続することが可能となる。また、既設ダクト２０との接続と共に、ドラフト１０と液体供給機構５０との間で、給水・排水管の接続工事をドラフト１０の内部で行う。

こうして排ガス洗浄装置の設置工事が完了する。

排ガス洗浄装置の設置工事が完了したドラフト１０内の棚板１１の上で薬品１４を操作する。このとき既設ダクト２０の途中に設けられたブロア（図示せず）を作動させる。これにより、ドラフト１０内がスクラバー本体４０内を介して吸引される。また、液体供給機構５０内のポンプ５２を作動させる。これにより、スクラバー本体４０の処理部４１内ではシャワー４４から洗浄液が散布される。

この結果、ドラフト１０内での薬品１４の操作に伴って発生する排ガスは、先ずガス分別導入機構６０における複数枚の整流パネル６１，６１・・の各間に形成された複数のスリット状の隙間を通って、整流パネル６１，６１・・とスクラバー本体４０との間に流入し、この間を下降してスクラバー本体４０の処理部４１内に下部のガス導入口４３，４３から流入する。

ここで、複数のスリット状の隙間は高さ方向で複数段に形成されている。また、整流パネル６１，６１・・の高さ方向での位置調節により、複数のスリット状の隙間は高さ及びスリット幅が任意に調節される。これらのため、発生ガスの各種成分が比重別に分かれて効率よく整流パネル６１，６１・・の背面側へ流入し、スクラバー本体４０の処理部４１内へ流入する。

スクラバー本体４０の処理部４１内に流入した排ガスは、処理部４１内を上昇し、この過程でシャワー４４から噴出される洗浄液と向流接触し、洗浄化される。このとき、シャワー４４の下に配置された接触促進部４５では、ガスと洗浄液との接触が促進され、清浄化が進む。洗浄化された排ガスは、シャワー４４の上に配置されたミストセパレータ４６で液体分が分離除去され、排気部４２のガス排出口４７からスクラバー本体４０の外へ排出される。

こうして、ドラフト１０内での薬品１４の操作に伴って発生する排ガスが清浄化され、無害化されて大気中へ放出される。本実施形態にかかる排ガス洗浄装置の優位性は以下のとおりである。

スクラバー本体４０は、ドラフト１０と同じ横幅及び高さを有し、比較的大きな処理空間を確保できる。スクラバー本体４０の正面側に複数枚の整流パネル６１，６１・・からなるガス分別導入機構６０を設けたことにより、ガス導入効率が高い。これらのために、高い処理効率を確保できる。また、処理効率が高いことにより奥行きを小さく抑制でき、スクラバー本体４０の設置箇所がドラフト１０の背面側であることとあいまって、設置スペースの確保が大変容易である。

スクラバー本体４０はドラフト１０の上にも横にもはみ出さず、既設ダクト２０をそのまま使用できる。このため、天井工事や既設ダクト２０の延長工事が不要であり、設置工事費が安価となる。したがって後付けが容易である。

本発明の実施形態にかかる排ガス洗浄装置の使用状態を示す側面図である。 同装置の正面図である。 同装置の側面図である。 （ａ）は一般的なドラフトの正面図、（ｂ）は同ドラフトの側面図である。 （ａ）及び（ｂ）は従来の代表的なスクラバー二種類について構造及び設置例を示す正面図である。

符号の説明

１０ ドラフト
１３ 排気口
２０ 既設ダクト
３０Ａ 別置き式のスクラバー
３０Ｂ 上置き式のスクラバー
４０ スクラバー本体
４１ 処理部
４２ 排気部
４３ ガス導入口
４４ シャワー
４７ ガス排出口
４８ 液排出管
５０ 液体供給機構
５１ タンク
５２ ポンプ
６０ ガス分別導入機構
６１ 整流パネル

Claims (5)

1. ドラフト内で発生する排ガスを洗浄する排ガス洗浄装置において、
   ドラフトの背面に連結可能なスクラバーと、
   このスクラバーの正面に設けられており且つドラフトの背面の開放部から当該ドラフト内に挿入可能なガス分別導入機構とを備えており、
   スクラバーは、その正面下部に設けられており且つドラフト内で発生した排ガスを前記機構を通じて当該スクラバーの内部に導入するためのガス導入口と、
   前記内部に設けられた排ガス洗浄用のシャワーと、
   当該スクラバーの上部に設けられており且つシャワーにより洗浄されたガスをスクラバー外に排出するためのガス排出口とを有しており、
   ガス分別導入機構は、スクラバーの正面との間に隙間を空け且つ当該スクラバーの正面に沿って配列された複数の整流パネルと、この整流パネルとスクラバーの正面との間に設けられており且つ前記ガス導入口に連通するガス導入路とを有することを特徴とする排ガス洗浄装置。
2. 請求項１記載の排ガス洗浄装置において、
   前記整流パネルは高さ方向に位置調節可能であることを特徴とする排ガス洗浄装置。
3. 請求項１記載の排ガス洗浄装置において、
   前記シャワーから噴出する洗浄液をタンクに貯留すると共に、その洗浄液を前記シャワーに循環させる液体供給機構を更に備えており、この液体供給機構がドラフトの下部内に設置可能になっていることを特徴とする排ガス洗浄装置。
4. 請求項１記載の排ガス洗浄装置において、
   スクラバーは、内部のシャワーの下方に設けられ且つ当該シャワーから噴出された洗浄液を一時的に滞留させて排ガスとの接触を促進する接触促進部と、内部のシャワーの上方に設けられ且つガス中の液体を分離するミストセパレーターとを更に有することを特徴とする排ガス洗浄装置。
5. 請求項１記載の排ガス洗浄装置において、
   スクラバーは、正面下部に前記ガス導入口が、内部に前記シャワーが設けられたボックス体である処理部と、この処理部の上端部に連設され且つ当該処理部と連通する排気部とを有しており、
   排気部は、一端部が前記処理部から略水平に突出し且つ前記ドラフトの上部に背面側から挿入可能なボックス体であって、その上部に前記ガス排出口が設けられていることを特徴とする排ガス洗浄装置。

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