JP5826627B2 - 吸着ロータ - Google Patents

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Description

本発明は、吸着ロータの性能が低下した場合、又は吸着ロータ表面層が目詰まりした場合であっても表面層のみ着脱することが可能な吸着ロータに関するものである。
吸着ロータは疎水性ゼオライトや活性炭を用いて揮発性有機化合物（以下ＶＯＣと書く）の吸着濃縮を行うものや、親水性ゼオライトやシリカゲルを用いて空気中の湿気を吸着し乾燥空気をつくるものなどがある。
ＶＯＣの吸着濃縮を行う吸着ロータにあっては、吸着剤として活性炭を用いたものや疎水性ゼオライトを用いたものなどがある。この中で疎水性ゼオライトを用いたものは不燃性であり、何らかの原因で吸着されたＶＯＣが発火しても大きな事故に結びつき難いという利点を有している。
また親水性ゼオライトも疎水性ゼオライトも一般に３００℃以上の耐熱性を有しており、何らかの原因で沸点の高いＶＯＣが吸着された場合に３００℃以上の高い温度の脱着空気を流すことで、吸着されたＶＯＣをほぼ完全に脱着することができる。
ＶＯＣの吸着濃縮を行う吸着ロータや湿気の吸着除去に用いられる吸着ロータは製造コストを考え、図１のように金属製の骨材ボス２、補強鉄板３、外周アングル４、外周鉄板５に一体型で製作される。一方、大型のものは直径が４ｍを越えるものがあり、このようなものは設置現場へ送る場合の取り扱い性を良くするため、図２のように複数のおうぎ形ピースに分割し設置現場で組み立てるようにしている。このような分割型吸着ロータについての技術が特許文献１に開示されている。また、ロータのクラックの発生を抑えた複数の吸着ブロックを備えた分割型吸着ロータについての技術が特許文献３に開示されている。
上記の吸着ロータは長時間運転することにより塵埃でロータ表面に目詰まりが発生した場合や塗装ミストが温度低下により気相から液相に変わることによる異物などがロータ表面に付着し、ロータ素子の劣化や性能低下が発生した場合、新しい吸着ロータへの交換が必要となる。初期製造コストが比較的安い一体型ロータは、交換スペースが無い場合、ロータを強制的に分解して新しいロータと交換することになり、交換の手間が掛かり交換のコストが増大する。一方、初期コストが比較的高い分割型ロータは、おうぎ形ピースを固定しているボルト等を外すことにより容易に新しいおうぎ形ピースと交換することができ交換のコストが減少する。なお、このようなロータの汚染などを防ぐためロータ端面に固定型集塵フィルタを備えた技術が特許文献２に開示されている。
上記のように図１の一体型吸着ロータの場合、問題無い表層面以外のロータ素子も交換することになり材料の無駄が多い。また、交換する物の重量が重くなるため、交換する際重機等が必要であり交換コストが増大するという問題がある。図２の分割型吸着ロータの場合、交換するおうぎ形ピース毎に強度を持たせる必要があるため、金属製の骨材を一体型と比較して頑丈にするため初期コストが増大するという問題がある。また、一体型吸着ロータと同様に、問題無い表層面以外のロータ素子も交換することになり材料の無駄が多い。
特許文献２に開示されたものは、固定型集塵フィルタ部分に吸脱着性能が無いため、ハニカム状吸着素子より目詰まりが発生しやすく、同じ性能のロータより幅が長くなるという問題があった。つまり、ハニカム状吸着素子の場合は、表面にVOCが付着した場合、脱着空気によって脱着されるのであるが、文献２に開示された固定型集塵フィルタ部分にVOCが付着した場合は、脱着空気によって脱着されず、目詰まりが発生し易くなる。
特開２００４−０２５１３２号公報 特開２００６−０９０５７２号公報 特開２００３−１２６６４１号公報
本発明は、吸着ロータ素子の劣化や性能低下などが発生した場合に、初期コスト及び着脱コストを大きく増大させること無く、劣化した表層面のみ着脱可能な吸着ロータを提供しようとするものである。
本発明は、吸着ロータ素子の劣化や性能低下などが発生した場合に、吸着ロータの表層面のみ着脱可能とすることを最も主要な特徴とする。
本発明の吸着ロータは、金属製骨材の構造を変更することにより、吸着ロータ表層面のみ着脱が可能とした。そして、外径等の変更が無いため、既設の吸着ロータにも導入できるという利点がある。
吸着ロータを幅方向に分割して重ねることにより、吸着ロータ素子のハニカム同士がずれてハニカム内部で風の流れに乱流が起こる。そのことにより、ハニカム内部の風の流れが層流である一体型や分割型吸着ロータと比較して、吸着材が担持されているハニカムに満遍なく風が当り性能向上につながる。
また、着脱する部分は表層面のみであるため、重量が軽い。よってこの着脱する部品は、ボルトのみで固定可能となり着脱する際、特殊工具の必要が無く、作業不慣れな人でも容易に着脱できるものとなった。これによって、一体型や分割型の吸着ロータと比較して交換時間がほぼ３分の１に短縮でき、コストの低減につながる。また、空気中の湿気を吸着し乾燥空気をつくる場合や塗装負荷の小さい場合など被処理空気が人体に影響を与えないレベルであれば、運転しながらでも着脱可能となる。
図１は従来の一体型吸着ロータの斜視図である。 図２は従来の分割型吸着ロータの斜視図である。 図３は実施例の一体型部分分割型吸着ロータの斜視図である。（実施例１） 図４は従来の吸着ロータと実施例の吸着ロータにてトルエン除去率を比較したグラフである。 図５は従来の吸着ロータと実施例の吸着ロータのハニカム内の空気の流れを表した図である。 図６は実施例の吸着ロータ着脱部分の拡大図である。（実施例１） 図７は実施例の一体型部分分割型吸着ロータ外周部分の斜視図である。（実施例２） 図８は実施例の一体型部分分割型吸着ロータ外周部分の斜視図である。（実施例２） 図９は実施例の一体型部分分割型吸着ロータ外周部分の斜視図である。（実施例２）
本発明は、ロータ素子の劣化や性能低下などが発生した場合に、吸着ロータの表層面のみを着脱可能とすることにより、初期コスト及び着脱コストを増大させること無く着脱可能な吸着ロータを提供できるという目的を、容易に実現した。
（実施例１）
従来の一体型吸着ロータは図１に示す形状であり、おうぎ型ハニカムの吸着ロータ素子１を金属製の骨材であるボス２、補強鉄板３、外周アングル４、外周鉄板５にて一体型でロータに固定されている。本発明の実施例１の一体型部分分割型吸着ロータは図３、図６に示す形状であり、一体型吸着ロータ素子１の上部を保護する着脱吸着ロータ素子６が重ねられるよう金属製の骨材をロータ素子の幅方向に長くし、外周鉄板固定金具７にてボルトで固定されている。着脱吸着ロータ素子６の重量が軽いため、ボルトのみで固定可能となり、着脱する際、特殊な工具を用いる必要が無く、作業不慣れな人でも容易に着脱できる。また、ロータ軸方向からの着脱も可能となり、チャンバー内から着脱吸着ロータ素子の着脱ができ、防護服を着用した上で人が入ることが可能な空気条件であれば運転しながらの着脱も可能となり、重機等の必要も無く着脱に関わるコストを抑えることができる。
（実施例２）
本発明の実施例２を図７、８、９に沿って説明する。吸着ロータの直径が４ｍを越えるなど大きくなると着脱吸着ロータ素子６の重量が重くなるため分割して吸着ロータを製作するとよい。図７のように一体型吸着ロータ素子１の上部を保護する着脱吸着ロータ素子６が重ねられるよう、金属製骨材３ａをロータ素子の幅方向に重ねる。その後、図８のように金属製骨材３ａへ着脱吸着ロータ素子６をはめ込む。その後、図９のように吸着ロータ外周側より着脱素子用外周鉄板８で着脱吸着ロータ素子６を押さえ込み、外周鉄板固定用金具７にてボルトで固定する。実施例１でも同様であるが外周アングル４と着脱吸着ロータ素子６の重なる部分Ａにより処理空気や再生空気のリークが抑えられるため、着脱吸着ロータ素子６の外周側の構造を頑丈にする必要やコーキングなどを大量に塗布してリークを防止する必要が無くなる。
着脱吸着ロータ素子を重ねる方向については、塗装ミストなど、吸着ロータ処理入口側の目詰まりが予想される場合は処理入口側に重ねるようにし、加熱重合により吸着ロータ再生入口側の劣化が予想される場合は再生入口側を着脱可能にする。また、着脱後の着脱吸着ロータ素子は、焼成再生することによって再利用することも可能であるが、幅が広すぎると焼成時温度が上がりすぎて焼損するため幅を１００ｍｍ以下にすることが望ましい。
着脱吸着ロータ素子については、素子に付着した高沸点物質のポリマー化が懸念される場合、触媒素子を使用してもよい。触媒量が多いとロータ素子表面での発火の危険性があるが、本発明のように着脱吸着ロータ素子部分の幅を比較的薄く触媒量を少なくすることにより発火の危険性を少なくすることができる。また、処理するＶＯＣの組成が多少変わった場合でも、着脱吸着ロータ素子に使用する疎水性ゼオライトをその組成にあった疎水性ゼオライトへ変更することも可能となる。
ハニカム内での風の流れが当初の乱流から層流に変わるまでの距離である助走区間Ｘｅはレイノルズ数Ｒｅとハニカムの相当直径ｄを使って下記の数式１によって求まるということが既に分かっている。例えば、ハニカム高さ１．８ｍｍ、ハニカムピッチ３．４ｍｍで風速２ｍ/ｓの場合、助走区間Ｘｅは１５．９７ｍｍとなる。ハニカム内の風の流れが乱流の場合、風の中に含まれる塵埃や塗装ミストなどがハニカムに付着する確率が高くなる。従って着脱吸着ロータ素子の幅は、上記の助走区間以上でロータ幅の半分以下とする。
Figure 0005826627
図４は従来の一体型又は分割型ＶＯＣ吸着ロータと本発明の一体型部分分割型ＶＯＣ吸着ロータにて、横軸にトルエン濃度を縦軸にトルエン除去率をプロットした性能データのグラフである。従来の吸着ロータより本発明の吸着ロータの方のトルエン除去性能が良くなっている。これは、吸着ロータハニカム内の空気の流れを図５に示すように（ａ）が従来の一体型又は分割型吸着ロータで空気の流れが層流になっているのに対して、本発明（ｂ）では、ハニカムを幅方向で分割することによりハニカム同士にズレが生じて内部で乱流が起こり、吸着剤が担持されているハニカムに満遍なく処理する空気が当り性能向上につながった。このことは、着脱吸着ロータ素子６のハニカムサイズを一体型吸着ロータ素子１より小さくすることによって成してもよい。
本発明によれば、吸着ロータ素子の劣化や性能低下などが発生した場合であっても、吸着ロータの表層面のみ着脱し、性能をほぼ新品の状態にすることが可能な吸着ロータを提供することができる。
１ 吸着ロータ素子
２ ボス
３ 補強鉄板
４ 外周アングル
５ 外周鉄板
６ 着脱吸着ロータ素子
７ 外周鉄板固定金具
８ 着脱素子用外周鉄板

Claims (5)

  1. ボスに結合された固定状態の固定ハニカム状吸着素子と、着脱自在の着脱ハニカム素子とを有し、前記着脱ハニカム状吸着素子は前記固定ハニカム吸着素子よりも薄く形成され、さらに前記着脱ハニカム状吸着素子は複数のおうぎ形に分割され、前記固定ハニカム吸着素子は前記分割された着脱ハニカム状吸着素子を装着するため金属で作られた骨材を有し、この骨材に前記分割された着脱ハニカム状吸着素子を装着したことを特徴とする吸着ロータ。
  2. 着脱ハニカム状吸着素子が吸着ロータ処理入口側に位置することを特徴とする請求項１記載の吸着ロータ。
  3. 着脱ハニカム状吸着素子が吸着ロータ再生入口側に位置することを特徴とする請求項１記載の吸着ロータ。
  4. 着脱ハニカム状吸着素子が吸着ロータの周方向に移動させることで骨材から脱離するようにしたことを特徴とする請求項１記載の吸着ロータ。
  5. 前記着脱ハニカム状吸着素子のハニカムサイズが前記固定ハニカム状吸着素子のハニカムサイズより小さいことを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の吸着ロータ
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