JP4461418B2 - 集塵機用プレダスト分離装置 - Google Patents

Description

本発明は、集塵機の前段に設置され、該集塵機に接続される装置であって、熱粒子が含まれる含塵気体から熱粒子を分離した後、該分離した熱粒子を冷却して熱エネルギーを減少することにより、該分離された熱粒子による堆積ダストの発火を防止する集塵機用プレダスト分離装置に関する。

従来、熱粒子が含まれる含塵気体から熱粒子を分離する技術はサイクロン式が一般的である（例えば、特許文献１参照）。また該分離された熱粒子を冷却して熱エネルギーを減少するものも公知にされている（例えば、特許文献２参照）。

特開平５−１０４０３３号公報（第２頁、第１図） 特開２００１−６２２２０号公報（第１頁、第１−２図）

しかし、特許文献１のようなサイクロン式のものは、装置の大きさが大きく、設置スペースが大きくなるという問題があり、また、圧力損失が大きくなるという問題もある。また特許文献２のものは、分離された熱粒子をローラで押し潰して圧延し、面積を広げて吸熱する方式であり、この方式は構造が複雑になるため、メンテナンス性が悪くなるという問題がある。
本発明は、上記の問題に鑑みて成されたもので、設置スペース及び圧力損失を小さくすることができると共に、構造が簡単でメンテナンス性が良い集塵機用プレダスト分離装置を提供することを目的とする。

上記の目的を達成するために本発明における集塵機用プレダスト分離装置は、熱粒子が含まれる含塵気体が入口部から流入され、該流入された含塵気体の流れを一方向に向けながら流速を加速させる加速室と、該加速室に連通連結され、該加速室から流入する加速された前記含塵気体に渦流を発生させて該含塵気体から前記熱粒子を分離させる分離室と、該分離室に連通連結された冷却室と、該冷却室において前記分離室の熱粒子排出部の下方に配設されると共に該熱粒子排出部から落下する前記熱粒子を受ける熱粒子受け体を有し、該熱粒子受け体を振動させる熱粒子振動手段と、を具備することを特徴とする。

また本発明における集塵機用プレダスト分離装置は、前記加速室内部には傾斜部材が設けられ、該傾斜部材によって前記流入された含塵気体の流れを一方向に向けながら流速を加速させることを特徴とする。

さらに本発明における集塵機用プレダスト分離装置は、前記分離室は、対向すると共に下方に向かうにしたがって互いに内側に向かう傾斜仕切部材、及び、該傾斜仕切部材の上方に位置する上位仕切部材を備え、該傾斜仕切部材及び上位仕切部材によって前記加速室から流入する加速された前記含塵気体に渦流を発生させて該含塵気体から前記熱粒子を分離させることを特徴とする。

さらに本発明における集塵機用プレダスト分離装置は、前記熱粒子振動手段が、前記熱粒子受け体と、該熱粒子受け体を支持する付勢手段と、前記熱粒子受け体に連結された偏心部材と、該偏心部材に連結されたモータと、を具備するものであることを特徴とする。

さらに本発明における集塵機用プレダスト分離装置は、前記熱粒子受け体の一部又は全部が、多数の開口が穿設された受け部材の裏面に、各網目開口面積が該受け部材の各開口面積より小さくなっている金網を少なくとも２層取り付けた構造にされていることを特徴とする。

さらに本発明における集塵機用プレダスト分離装置は、前記熱粒子受け体の一部又は全部が３層構造にされ、該３層構造の１層目は多数の開口が穿設された受け部材、２層目は各網目開口面積が該受け部材の各開口面積より小さくなっている第１金網、３層目は該第１金網より網目が粗い第２金網であることを特徴とする。

さらに本発明における集塵機用プレダスト分離装置は、前記熱粒子受け体が傾斜されており、且つ、該熱粒子受け体における前記分離室の熱粒子排出部直下は１層の開口の無い受け部材にされており、且つ、該熱粒子受け体における前記分離室の熱粒子排出部直下より下流は３層構造にされ、該３層構造の１層目は多数の開口が穿設された受け部材、２層目は各網目開口面積が該受け部材の各開口面積より小さくなっている第１金網、３層目は該第１金網より網目が粗い第２金網であることを特徴とする。

なお本発明における熱粒子としては、例えば、火の粉、火花、ヒューム等が挙げられる。

本発明は、熱粒子が含まれる含塵気体が入口部から流入され、該流入された含塵気体の流れを一方向に向けながら流速を加速させる加速室と、該加速室に連通連結され、該加速室から流入する加速された前記含塵気体に渦流を発生させて該含塵気体から前記熱粒子を分離させる分離室と、該分離室に連通連結された冷却室と、該冷却室において前記分離室の熱粒子排出部の下方に配設されると共に該熱粒子排出部から落下する前記熱粒子を受ける熱粒子受け体を有し、該熱粒子受け体を振動させる熱粒子振動手段と、を具備するようにしたから、設置スペース及び圧力損失を小さくすることができると共に、構造が簡単でメンテナンス性が良い装置にすることができる等種々の効果がある。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳しく説明する。図２において、入口部１ａから熱粒子（本実施形態では火の粉）が含まれる含塵気体が流入される流入室１の下部には、該流入された含塵気体の流れを一方向に向けながら流速を加速させる加速室２が連通連結されている。なお該加速室２内部には傾斜部材３が設けられ、該傾斜部材３によって前記流入された含塵気体の流れを一方向に向けながら流速を加速させるようになっている。

また前記加速室２下部には、該加速室２から流入する加速された前記含塵気体に渦流を発生させて該含塵気体から前記熱粒子を分離させる分離室４が連通連結されている。なお該分離室４は、対向すると共に下方に向かうにしたがって互いに内側に向かう傾斜仕切部材５ａ、５ｂ、及び、該傾斜仕切部材５ａ、５ｂの上方に位置する上位仕切部材５ｃを備え、該傾斜仕切部材５ａ、５ｂ及び上位仕切部材５ｃによって前記加速室２から流入する加速された前記含塵気体に渦流を発生させて該含塵気体から前記熱粒子を分離させるようになっている。

また前記分離室４は両側の側板４ａ、４ａ（図１参照）における前記傾斜仕切部材５ａ、５ｂの上方に穿設された吸引口４ｂ、４ｂを介して流出室６に連通されており、該流出室６における出口部６ａは図示されない集塵機に連通接続されている。 また前記分離室４下部には、熱粒子振動手段７で該分離室４から落下する前記熱粒子の熱エネルギーを振動によって減少させる冷却室８が連通連結されている。

なお前記熱粒子振動手段７は前記分離室４から落下する前記熱粒子を受ける熱粒子受け体９を振動させるものであり、ここで該熱粒子振動手段７について説明する。図３において、前記分離室４から落下する前記熱粒子を受ける熱粒子受け体９は、付勢手段としてのコイルばね１０、１０に支持されており、該コイルばね１０、１０は前記冷却室８内に取り付けられた支持部材１１、１１に支持されている。なお前記コイルばね１０、１０は前記熱粒子受け体９の平面四隅下部に配置されている。また前記熱粒子受け体９は下部に固定された連結部材１２を介して偏心部材１３に連結されており、該偏心部材１３は前記冷却室８外に配設されたモータ１４に連結されている。

なお前記熱粒子受け体９は傾斜されており、傾斜角度は５度にされている。また該熱粒子受け体９の一部が３層構造にされている。具体的には図４に示すように、該熱粒子受け体９における前記分離室４の熱粒子排出部４ｃ直下は１層の開口の無い受け部材１５ａにされており、且つ、該熱粒子受け体９における前記分離室４の熱粒子排出部４ｃ直下より下流は３層構造にされている。そして、該３層構造の１層目は多数の開口１５ｃ、１５ｃが穿設された受け部材１５ｂ（本実施形態ではパンチングメタル）、２層目は各網目開口面積が該受け部材１５ｂの各開口面積より小さくなっている第１金網１６、３層目は該第１金網１６より網目が粗い第２金網１７になっている。なお本実施形態では、該第１金網１６の網目は２０メッシュ、該第２金網１７の網目は８メッシュにされている。また該第１金網１６及び第２金網１７は着脱可能にされている。

また前記冷却室８内における前記熱粒子受け体９の下方には、該熱粒子受け体９から落下する前記熱粒子を回収する熱粒子回収箱１８が配置されている。

このように構成されたものの作動について説明する。まず、出口部６ａに連通接続された図示されない集塵機の吸引作用を受けて、入口部１ａから熱粒子が含まれる含塵気体が流入室１に流入される。そして、加速室２内部の傾斜部材３によって該流入された含塵気体の流れを一方向に向けながら流速を加速させる。

次に、分離室４で加速室２から流入する加速された含塵気体に渦流を発生させて該含塵気体から熱粒子を分離させる。この点につき詳述すると、該加速室２から加速されて流入する熱粒子を含む含塵気体は、傾斜仕切部材５ａによって質量の大きい熱粒子の大半が含塵気体と分離され、該質量の大きい熱粒子の大半は傾斜仕切部材５ａ外側の開口Ｋ１から下方の熱粒子排出部４ｃの方に落下する。そして、該分離された含塵気体は傾斜仕切部材５ａ、５ｂ及び上位仕切部材５ｃによって流れの向きが変えられて渦流となり、これにより該含塵気体中に残留する質量の大きい熱粒子は分離され、傾斜仕切部材５ａ、５ｂ間の開口Ｋ２から下方の熱粒子排出部４ｃの方に落下する。また該質量の大きい熱粒子が分離された含塵気体は、吸引口４ｂ、４ｂを介して流出室６に流出され、該流出室６における出口部６ａから前記図示されない集塵機に吸引される。なお前記渦流で含塵気体と分離しなかった質量の小さい熱粒子は、前記渦流に滞留することにより、又は、流出室６に流出される際に前記吸引口４ｂ、４ｂに対向する流出室６のケーシング壁面と衝突することにより消火されて含塵気体と共に前記図示されない集塵機に吸引されるため、該集塵機の火災は防止される。

次に、冷却室８において、熱粒子振動手段７で分離室４から落下する前記熱粒子の熱エネルギーを振動によって減少させる。この点につき詳述すると、熱粒子受け体９はモータ１４の作動により偏心部材１３を介して縦横に振動される。熱粒子排出部４ｃから落下する前記熱粒子は、振動により前記１層の開口の無い受け部材１５ａに接触しながら熱エネルギーが減少され、下流へ移動される。該下流へ移動された前記熱粒子は、前記多数の開口１５ｃ、１５ｃが穿設された受け部材１５ｂ、第１金網１６及び第２金網１７によって該下流に滞留するが、これにより該受け部材１５ｂ、第１金網１６及び第２金網１７に接触しながら、さらに熱エネルギーが減少される。該熱エネルギーが減少された前記熱粒子は振動により徐々に第１金網１６及び第２金網１７を通過して落下し、下方の熱粒子回収箱１８に回収され、冷却室８から適宜取り出される。

なお本実施形態では熱粒子受け体９の一部が、１層目は多数の開口１５ｃ、１５ｃが穿設された受け部材１５ｂ、２層目は各網目開口面積が該受け部材１５ｂの各開口面積より小さくなっている第１金網１６、３層目は第１金網１６より網目が粗い第２金網１７で構成する３層構造になっているが、熱粒子受け体９の全部を該３層構造にするようにしてもよい。また上述したように、第１金網１６より第２金網１７のほうが網目が粗い、即ち、第２金網１７より第１金網１６のほうが網目が細かいと、前記熱粒子の動きが各網目に拘束された各網目開口内だけでの動きになりにくいため、該熱粒子の動きが、より活発になり前記熱エネルギーの減少に有利になって好ましいが、これに限定されるものではなく、第１金網１６と第２金網１７が同じ網目、又は、第２金網１７より第１金網１６のほうが網目が粗くてもよい。さらに金網は２層に限定されるものではなく、２層より多く（例えば、３層、４層等）てもよい。即ち、熱粒子受け体９は、その一部又は全部が、多数の開口１５ｃ、１５ｃが穿設された受け部材１５ｂの裏面に、各網目開口面積が該受け部材１５ｂの各開口面積より小さくなっている金網を少なくとも２層取り付けた構造にされていればよい。

なお上述したように、分離室４は、対向すると共に下方に向かうにしたがって互いに内側に向かう傾斜仕切部材５ａ、５ｂ、及び、該傾斜仕切部材５ａ、５ｂの上方に位置する上位仕切部材５ｃを備え、該傾斜仕切部材５ａ、５ｂ及び上位仕切部材５ｃによって前記加速室２から流入する加速された前記含塵気体に渦流を発生させて該含塵気体から前記熱粒子を分離させるようになっているから、該熱粒子を前記渦流により含塵気体から効率よく分離させることができると共に、同等の能力を持つサイクロン式のものに比べて装置がコンパクトになり省スペース化できる。さらに該サイクロン式のものに比べて圧力損失を小さくすることができるため、低維持費である。

また前記熱粒子の冷却に熱粒子振動手段７を用い、該熱粒子振動手段７及び前記熱粒子受け体９を上述した構成にすることにより、前記熱粒子の熱エネルギーを効率よく確実に減少させることができるため、該熱粒子に伴う火災を確実に防止することができる。さらに構造が簡単でメンテナンス性が非常に良い装置にすることができる。

本発明の実施形態を示す全体図で、一部破断して示した斜視図である。 図１におけるＡ−Ａ矢視図である。 熱粒子振動手段の詳細図である。 熱粒子受け体の詳細を示す断面図である。

符号の説明

１ａ 入口部
２ 加速室
３ 傾斜部材
４ 分離室
４ｃ 熱粒子排出部
５ａ ５ｂ 傾斜仕切部材
５ｃ 上位仕切部材
７ 熱粒子振動手段
８ 冷却室
９ 熱粒子受け体
１０ 付勢手段
１３ 偏心部材
１４ モータ
１５ａ １層の開口の無い受け部材
１５ｂ 多数の開口が穿設された受け部材
１５ｃ 開口
１６ 第１金網
１７ 第２金網

Claims (7)

1. 熱粒子が含まれる含塵気体が入口部から流入され、該流入された含塵気体の流れを一方向に向けながら流速を加速させる加速室と、該加速室に連通連結され、該加速室から流入する加速された前記含塵気体に渦流を発生させて該含塵気体から前記熱粒子を分離させる分離室と、該分離室に連通連結された冷却室と、該冷却室において前記分離室の熱粒子排出部の下方に配設されると共に該熱粒子排出部から落下する前記熱粒子を受ける熱粒子受け体を有し、該熱粒子受け体を振動させる熱粒子振動手段と、を具備することを特徴とする集塵機用プレダスト分離装置。
2. 前記加速室内部には傾斜部材が設けられ、該傾斜部材によって前記流入された含塵気体の流れを一方向に向けながら流速を加速させることを特徴とする請求項１記載の集塵機用プレダスト分離装置。
3. 前記分離室は、対向すると共に下方に向かうにしたがって互いに内側に向かう傾斜仕切部材、及び、該傾斜仕切部材の上方に位置する上位仕切部材を備え、該傾斜仕切部材及び上位仕切部材によって前記加速室から流入する加速された前記含塵気体に渦流を発生させて該含塵気体から前記熱粒子を分離させることを特徴とする請求項１又は２のいずれかに記載の集塵機用プレダスト分離装置。
4. 前記熱粒子振動手段が、前記熱粒子受け体と、該熱粒子受け体を支持する付勢手段と、前記熱粒子受け体に連結された偏心部材と、該偏心部材に連結されたモータと、を具備するものであることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の集塵機用プレダスト分離装置。
5. 前記熱粒子受け体の一部又は全部が、多数の開口が穿設された受け部材の裏面に、各網目開口面積が該受け部材の各開口面積より小さくなっている金網を少なくとも２層取り付けた構造にされていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の集塵機用プレダスト分離装置。
6. 前記熱粒子受け体の一部又は全部が３層構造にされ、該３層構造の１層目は多数の開口が穿設された受け部材、２層目は各網目開口面積が該受け部材の各開口面積より小さくなっている第１金網、３層目は該第１金網より網目が粗い第２金網であることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の集塵機用プレダスト分離装置。
7. 前記熱粒子受け体が傾斜されており、且つ、該熱粒子受け体における前記分離室の熱粒子排出部直下は１層の開口の無い受け部材にされており、且つ、該熱粒子受け体における前記分離室の熱粒子排出部直下より下流は３層構造にされ、該３層構造の１層目は多数の開口が穿設された受け部材、２層目は各網目開口面積が該受け部材の各開口面積より小さくなっている第１金網、３層目は該第１金網より網目が粗い第２金網であることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の集塵機用プレダスト分離装置。