JP4300532B2 - 電気集塵器の移動電極 - Google Patents

Description

本発明は電気集塵器の移動電極に係り、特に無端索条体に連結された複数枚の集塵極板が放電極の回りを周回移動するようにされた電気集塵器の移動電極に関する。

特許文献１には火力発電所のボイラー排ガスや各種炉の排ガスからダストを除去するための移動電極式電気集塵器が開示されている。図６はこの種の移動電極式電気集塵器に使われる移動電極の概略構造を示す斜視図である。上部に配置された一対の駆動スプロケットホイール１と下部に配置され一対の従動ローラ２との間には、一対の無端チェーン３、３が回転可能に張り渡されている。一対の無端チェーン３、３間に複数枚の集塵極板４，４，……が、その側縁部の中央位置を連結部５に固定されることによって連結されている。駆動スプロケットホイール１の軸６は図示しない駆動機構によって回転し、この軸６の回転が駆動スプロケットホイール１に噛み合う一対の無端チェーン３、３に伝達され、全体としてループを形成している複数枚の集塵極板４，４，……が図示しない放電極の回りを周回移動する。

図７は移動電極１０下部の配置図であり、無端チェーン３に懸架されて下降した集塵極板４は従動ローラ２の位置でＵターンし、上昇に転じる。この上昇直後の集塵極板４を挟む位置に回転ブラシ７が移動電極１０のレーン毎に配置されている。回転ブラシ７よりも上方には放電極８が配設されている。集塵極板４，４が放電極８の横を上下方向に移動する間に、放電極８からのコロナ放電によって排ガス中のダストが帯電し、各集塵極板４の表面に捕集される。回転ブラシ７が配置された位置を各集塵極板４が通過する際に、集塵極板４の表面に付着したダストが回転ブラシ７によって剥離、除去される。

すなわち、この種の移動電極式電気集塵器では、放電極８が存在する上方の集塵空間を各集塵極板４が移動する間に、各集塵極板４の表面にダストが捕集され、この集塵極板４が下降して従動ローラ２の位置でＵターンし、上昇に転じた際に集塵極板４の表面に付着したダストを回転ブラシ７によって剥離、除去することを繰り返す。このような構成によれば、集塵極板４が回転ブラシ７を通過する都度に集塵極板４の表面に付着したダストが確実に除去され、集塵極板４表面の清浄度が回復する。このため、集塵極板４表面に捕集されて堆積するダスト層の厚みを常に薄く維持できる。

電気集塵器の集塵性能は、捕集したダストの電気抵抗率の影響を大きく受ける。特にダストの電気抵抗率が１０^１２Ωｃｍ以上と高い時には、集塵極板の表面に堆積したダスト層の厚みが一定値以上になると逆電離現象が発生し、集塵性能が急激に低下する。移動電極式電気集塵器は、集塵極板４の表面に捕集されて堆積するダスト層の厚みを上述のとおり常に薄く維持できるので、逆電離現象が発生し難い。したがって、この種の移動電極式電気集塵器は高抵抗ダストを含む排ガス用に主に使われる。
特開２００１−２４６２８４号公報

しかしながら、上記構成の移動電極１０では集塵極板４をその側縁部の中間位置で連結部５によって無端チェーン３に固定する構造であるため、連結部５を集塵極板４の荷重に耐えるよう頑丈で大掛かりな構造にしなければならなかった。
また、上記構成の移動電極式電気集塵器は，図８に示したようにピッチＤで並列した放電極８に対して集塵極板４が等距離を保って移動するよう移動電極が配置される。したがって、移動電極１０を構成する駆動スプロケットホイール１や従動ローラ２の外径寸法や移動電極１０相互の離間寸法もピッチＤに合わせて配置される。

このような配置において、集塵極板４が駆動スプロケットホイール１や従動ローラ２の位置でＵターンするときの集塵極板４の両端は図８の２点鎖線で示した移動軌跡Ｘを描く。隣接するレーンの移動軌跡Ｘが交叉すると隣り合う集塵極板４同士が衝突する可能性がある。このため、集塵極板４の幅Ｗは制限を受け、通常はその幾何学的な関係から約ルート３（１．７３）Ｄ以下に抑える必要がある。このため、集塵極板４一枚当りの寸法が小さくなり、その分、部品点数が多くなってコストアップの原因になっていた。

本発明の目的は上記従来技術の欠点を改善し、集塵極板一枚当りの幅を大きくして部品点数を低減でき、かつ、集塵極板を無端索条体に連結するための連結部をコンパクトにした電気集塵器の移動電極を提供することにある。

上記目的を達成するために、本発明に係る電気集塵器の移動電極は、上方に配置された一対の上部ローラと、下方に配置された一対の下部ローラと、前記各上部ローラと各下部ローラとを結ぶように張設された一対の無端索条体と、前記一対の無端索条体に連結された複数枚の集塵極板とを有し、前記複数枚の集塵極板が放電極の回りを周回移動するようにされた電気集塵器の移動電極において、前記各集塵極板の連結部を前記集塵極板の重心よりも高い中間位置であって、上端より下部の位置に設け、前記各集塵極板を前記無端索条体に対して回動自在に連結するとともに、前記各上部ローラが前記集塵極板の移動領域外から片持軸によって支持され、前記下部ローラを駆動軸に連結するとともに、この駆動軸に回転駆動源を接続してなることを特徴とする。なお、上記無端索条体とは、チェーンの端部を連結してループ状にした無端チェーンの他、ワイヤロープのような連続索条の端部を連結してループ状に形成したものを含む広い概念である。

本発明の移動電極によれば、無端索条体には複数枚の集塵極板がその重心よりも高い位置で無端索条体に対して回動自在に連結されている。また、上部ローラが集塵極板の移動領域外から片持軸によって支持されている。このため、各集塵極板は常にその自重によって鉛直方向に垂れ下がった状態を保ちながら安定に移動する。

したがって、隣り合うレーンの集塵極板が上部ローラや下部ローラを通過する際にも、集塵極板同士が衝突する恐れはまったくない。また、上部ローラが集塵極板の移動領域外から片持軸によって支持されているので、垂れ下がった各集塵極板が上部ローラを通過する際に片持軸などが障害になることはない。このため、集塵極板の幅Ｗを大きくして、部品点数を低減することができる。また、集塵極板を無端索条体に頑丈に固定する必要がなく、単に回動自在に連結するだけでよいから、連結部をコンパクトな構造にすることができる。

また、前記各集塵極板の傾きを検出する傾き検出センサと、この傾き検出センサの検出に応じて上部ローラの各片持軸の回転数を制御する制御手段とを具備すると、無端索条体に移動速度に差が生じて、各集塵極板が傾くトラブルを回避することができる。

また、前記上部ローラの各片持軸と連結して、各片持軸を同方向、同回転数で回転させる駆動機構を付設すると、一対の無端索条体の移動速度を一致させることができるので、各集塵極板が傾くトラブルを回避することができる。

前記片持軸に隣接して回転軸を設け、この回転軸の回転を前記片持軸へ回転伝達させる伝達機構により回転の伝達をなすように構成すれば、一対の無端チェーンに移動速度を一致させることができるので、無端チェーンに連結された各集塵極板が大きく傾き、運転不能を招くことを防止できる。

前記下部ローラを１本の駆動軸により連結するとともに、この駆動軸に回転駆動源を接続するように構成すれば、駆動ホイールを直接に回転軸によって連結することができ、駆動系を簡略化できる。

図１は本発明に関連する電気集塵器の移動電極の第１実施形態を示す模式的な斜視図である。上部に配置された一対の駆動ホイール２０，２０と下部に配置された一対の従動ローラ２２，２２との間には、一対の無端チェーン２４、２４が回転可能に張り渡されている。一対の無端チェーン２４、２４には、複数枚の矩形状集塵極板２６，２６，……がその上端位置で連結部２８によって水平軸回りに自由回転できるように連結されている。なお、図１では説明の便宜上、一部の集塵極板２６については図示を省略してある。

各駆動ホイール２０，２０はそれぞれ集塵極板２６，２６の移動領域外から片持軸３０，３０によって支持され、それぞれが駆動機構３２，３２によって回転駆動される。駆動ホイール２０，２０の回転が一対の無端チェーン２４，２４に伝達され、全体としてループを形成している複数枚の集塵極板２６，２６，……が図示しない放電極の回りを周回移動する。

図２は上記構成の移動電極１８を備えた移動電極式電気集塵装置の主要構成を示した正面図である。集塵空間には複数の放電極３４，３４，……が所定の間隔で並列に配置され、これらの放電極３４を１個置きに取り囲むようにして複数の移動電極１８が配置されている。無端チェーン２４に連結されて下降した集塵極板２６は従動ローラ２２の位置でもその自重によって鉛直方向に垂れ下がった状態を保ちながら上昇に転じる。この上昇直後の集塵極板２６を挟む位置に回転ブラシ３６が移動電極１８のレーン毎に配置されている。

高抵抗ダストを含む被処理ガスが紙面に対して垂直方向に流れる。回転ブラシ３６よりも上方の集塵空間を集塵極板２６，２６が放電極３４の横を上下方向に移動する間に、放電極３４からのコロナ放電によって被処理中のダストが帯電し、各集塵極板２６の表面に捕集される。回転ブラシ３６が配置された位置を各集塵極板２６が通過する際に、集塵極板２６の表面に付着したダストが回転ブラシ３６によって剥離、除去される。

すなわち、この種の移動電極式電気集塵器では、放電極３４が存在する上方の集塵空間を各集塵極板２６が常に鉛直状態を保ちながら移動する間に、各集塵極板２６の表面にダストが捕集され、この集塵極板２６が下降して従動ローラ２２の位置から上昇に転じた直後に集塵極板２６の表面に付着したダストを回転ブラシ３６によって剥離、除去することを繰り返す。集塵極板２６が上昇して駆動ホイール２０を通過する際にもその自重によって鉛直方向に垂れ下がった状態を保ちながら下降に転じる。

上述のとおり、本実施形態の移動電極１８によれば、無端索条体である無端チェーン２４、２４には、複数枚の集塵極板２６，２６，……が周回方向の一端部すなわち、上端位置で連結部２８によって回動自在に連結されている。また、上部ローラである駆動ホイール２０が集塵極板２６の移動領域外から片持軸３０によって支持されている。このため、各集塵極板２６は常にその自重によって鉛直方向に垂れ下がった状態を保ちながら安定に移動する。

したがって、隣り合うレーンの集塵極板２６が駆動ホイール２０や従動ローラ２２を通過する際にも、集塵極板２６同士が衝突する恐れはまったくない。また、駆動ホイール２０が集塵極板２６の移動領域外から片持軸３０によって支持されているので、垂れ下がった各集塵極板２６が駆動ホイール２０を通過する際に片持軸３０などが障害になることはない。このため、集塵極板２６の幅Ｗを大きくして、部品点数を低減することができる。また、連結部２８は集塵極板２６を頑丈に固定する必要がなく、単に集塵極板２６を無端チェーン２４、２４に対して回動自在に連結するだけでよいから、コンパクトな構造にすることができる。

なお、上記構成の移動電極１８では一対の駆動ホイール２０がそれぞれ別個の駆動機構３２によって回転駆動される。このため、駆動機構３２を構成する電動機の軸滑りなどによって、一対の駆動ホイール２０の回転速度が一致しなくなる可能性がある。駆動ホイール２０の回転速度が一致しないと、各駆動ホイール２０の回転によって駆動される一対の無端チェーン２４に移動速度に差が生じて、無端チェーン２４に連結された各集塵極板２６が大きく傾き、運転不能を招く恐れがある。

図３は上記のトラブルを回避するための構成を示した説明図である。移動電極１８は、移動する集塵極板２６の傾きを検出するための傾き検出センサ３８を備えており、傾き検出センサ３８の検出結果は制御器４０に送信される。制御器４０では集塵極板２６の傾きがなくなるように、駆動機構３２，３２に付設された回転数調整手段（例えばインバータ）４２の少なくとも一方を制御する。

図４は本発明に関連する電気集塵器の移動電極の第２実施形態を示す模式的な側面図である。図４において図１と同一の符号を付した要素は、第１実施形態で説明した要素と同一の構成，機能を有しており、その説明を省略する。本実施形態に係る片持軸４４には駆動ホイール２０以外に第１のスプロケット４６を備えている。駆動ホイール２０の上方には一対の第２のスプロケット４８を備えた回転軸５０が配置され、この回転軸５０は駆動機構５２によって回転駆動される。回転軸５０の回転を伝達するための機構が設けられている。すなわち、各第１のスプロケット４６と各第２のスプロケット４８とがスプロケットチェーン５４によって連結されている。したがって、駆動機構５２の駆動力が回転軸５０、第２のスプロケット４８、第１のスプロケット４６、片持軸４４、駆動ホイール２０の順に伝達され、一対の駆動ホイール２０，２０が同一方向、同一回転数で回転する。このため、一対の無端チェーン２４に移動速度を一致させることができるので、図３に示したようなトラブル回避策を講じる必要がない。

図５は本発明に係る電気集塵器の移動電極を示す模式的な側面図である。図５において図１と同一の符号を付した要素は、関連する第１実施形態で説明した要素と同一の構成，機能を有しており、その説明を省略する。本実施形態では、下部ローラとしての一対の従動ローラ２２Ａ，２２Ａを１本の回転駆動軸に連結するとともに、この回転駆動軸に回転駆動源を接続してなるものである。すなわち、第１実施形態とは逆に一対の駆動ホイール２０Ａ，２０Ａが下部に配置され、一対の従動ローラ２２Ａ，２２Ａが上部に配置されている。一対の駆動ホイール２０Ａ，２０Ａは回転軸５６によって連結され、回転軸５６は駆動機構５８によって回転駆動される。

各従動ローラ２２Ａ，２２Ａはそれぞれ集塵極板２６の移動領域外から片持軸６０，６０によって支持されている。一対の無端チェーン２４、２４には、複数枚の集塵極板２６，２６，……がその重心よりも高い中間位置で連結部２８によって回動自在に連結されている。

この本発明の移動電極によれば、駆動ホイール２０Ａ，２０Ａを下部に配置した。このため、駆動ホイール２０Ａ，２０Ａを直接に回転軸５６によって連結することができ、駆動系を簡略化できる。また、集塵極板２６の連結部２８を中間位置の上部であって、上端より下部の位置に設けたので、集塵極板２６の幅Ｗが同一の場合に、集塵極板２６が駆動ホイール２０Ａや従動ローラ２２Ａを通過する際の集塵極板２６の下端高さを高くすることができ、移動電極のスペース効率を向上させるのに役立つ。

本発明に関連する移動電極の第１実施形態を示す模式的な斜視図である。 本発明に係る移動電極を備えた移動電極式電気集塵装置の主要構成を示した正面図である。 本発明に関連する移動電極の第１実施形態の説明図である。 本発明に関連する移動電極の第２実施形態を示す模式側面図である。 本発明に係る移動電極を示す模式側面図である。 従来技術に係る移動電極の概略構造を示す斜視図である。 従来技術に係る移動電極の下部の配置図である。 従来技術に係る移動電極の問題点を説明するための模式側面図である。

符号の説明

１８………移動電極、２０，２０Ａ………駆動ホイール、２２，２２Ａ………従動ローラ、２４………無端チェーン、２６………集塵極板、２８………連結部、３０………片持軸、３２………駆動機構、３４………放電極、３６………回転ブラシ、３８………傾き検出センサ、４０………制御器、４２………回転数調整手段、４４………片持軸、４６………第１のスプロケット、４８………第２のスプロケット、５０………回転軸、５２………駆動機構、５４………スプロケットチェーン、５６………回転軸、５８………駆動機構、６０………片持軸。

Claims (1)

1. 上方に配置された一対の上部ローラと、下方に配置された一対の下部ローラと、前記各上部ローラと各下部ローラとを結ぶように張設された一対の無端索条体と、前記一対の無端索条体に連結された複数枚の集塵極板とを有し、前記複数枚の集塵極板が放電極の回りを周回移動するようにされた電気集塵器の移動電極において、前記各集塵極板の連結部を前記集塵極板の重心よりも高い中間位置であって、上端より下部の位置に設け、前記各集塵極板を前記無端索条体に対して回動自在に連結するとともに、前記各上部ローラが前記集塵極板の移動領域外から片持軸によって支持され、前記下部ローラを駆動軸に連結するとともに、この駆動軸に回転駆動源を接続してなることを特徴とする電気集塵器の移動電極。

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