JP6638365B2 - 乾式集塵装置 - Google Patents

Description

本発明は、乾式集塵装置に関する。

いわゆる、カントリーエレベータやライスセンター等の集中処理施設では、農家で収穫された玄米、麦等の穀類が集荷され、集中的に乾燥・調製され、サイロなどに貯蔵される。この際、乾燥・調製設備で前記穀物を処理する際に細かい粉塵を含んだ排風が多量に発生するので、集中処理施設には例えば、特許文献１に記載されているような乾式集塵装置が使用される。

特開２０１４−２３３７０５号公報

"環境にやさしい製品 営農施設 日本車両"、［ｏｎｌｉｎｅ］、日本車輌製造株式会社、［平成２７年１２月１０日検索］、インターネット＜ＵＲＬ：http://www.n-sharyo.co.jp/environment/harm_agl.htm#airfilter＞．

前記特許文献に記載されている乾式集塵装置は、回転する円筒ドラムの外周面にシート状のフィルタ（ろ布）が取付けられ、前記集中処理施設からの排風を円筒ドラムの外側から内部へ通過させることで粉塵を除去するものである。
前記フィルタは円筒ドラムの外周面に巻き付けられ、その端部が円筒ドラムの軸方向に沿った細長い取付け具（非特許文献１のロータリーエアーフィルター本体の写真参照。）で円筒ドラム側に押圧され、その取付け具が円筒ドラム側に固定されることで定着されている。
フィルタは一枚で円筒ドラムを一周できる大きさのものもあれば、周方向に何枚かを使用するものもある。何枚かを使用するものでは、そのつなぎ箇所ごとに前記取付け具で定着される。

排風中の粉塵は円筒ドラムに巻き付けられたフィルタの外面に捕集されるが、やがてフィルタが目詰まり状態となってくるので、フィルタの表面に近接して吸引ノズルを設け、一定時間ごとにフィルタの外面に付着した粉塵を吸引して除去している。
吸引のためのノズルには、種々のタイプがあるが、円筒ドラムの軸方向に伸びたパイプをフィルタ表面に揺動自由に接触させておき、パイプの前記接触箇所に設けたスリットから粉塵を吸引するタイプ（揺動パイプ型と称することとする）のものでは、フィルタを定着している前記取付け具が通過するたびに、前記パイプが定常位置から取付け具側へ強く引き寄せられた後、取付け具の通過に伴って反発し、さらにその反動で前記取付け具直後のフィルタを強く打ちつける現象（ハンマー現象と称することとする）が生じ、打撃の際の振動によってフィルタに捕集されていた粉塵が円筒ドラムの内側に落下して浄化後の排風中に混じってしまう問題がある。
この発明は、前記揺動パイプ型の吸引ノズルを備えた乾式集塵装置において、吸引ノズルの前記ハンマー現象を防止し、浄化後の排風に捕集後の粉塵が混じってしまうことの解決を課題とする。

上記課題を解決するため本発明は、回転する円筒ドラムの外周面にシート状のフィルタが取付け具により定着された集塵部を有し、前記フィルタに排風を通過させて排風中の粉塵を捕集する乾式集塵装置となし、前記集塵部に、捕集された粉塵をフィルタ表面から吸引して除去するノズル部材が、前記フィルタの粉塵捕集側の面に対して接触と離間可能に、かつ、前記フィルタの粉塵捕集側の面に向かって配置され、該ノズル部材のスリットは、円筒ドラムの軸方向に沿って設けられた構成とし、前記取付け具に吸引防止構造を設ける、という技術的手段を講じた。
また、前記ノズル部材は円筒ドラムの軸方向に長い吸引パイプとすることがある。

そして、前記吸引防止構造は、取付け具に形成した取付け具の表裏面方向に設けた一つ又は複数の貫通孔、取付け具の表面に設けた一つ又は複数の突起あるいはくぼみ、取付け具の表裏面方向に貫通させて形成した一つ又は複数の貫通孔に網を張った構造、あるいは取付け具の表面に設けた、円筒ドラムの回転方向前後方向へ連通する一つ又は複数のエア通路等である。

フィルタの端部を円筒ドラムに定着している取付け具に前記吸引防止構造を設けたので、円筒ドラムの回転に伴って取付け具が捕集粉塵吸引用のノズル箇所を通過しても、ノズル部材が取付け具側へ引き寄せられることがない。このため、前記のハンマー現象がなくなり、清浄化した排風中に粉塵が再び混入してしまう不都合を解消することができる。

カントリーエレベータの施設を概略で示す平面図。 乾式集塵装置の内部を機構的に示した正面図。 集塵部の構造を説明するための斜視図。 集塵部の斜視図。 取付け具の構造（例１）説明するための斜視図。 取付け具の構造（例２）説明するための斜視図。 取付け具の構造（例３）説明するための斜視図。 取付け具の構造（例４）説明するための斜視図。 ノズル部材の取付状態を説明するための斜視図。 ノズル部材の取付状態を拡大して示す斜視図。 吸引作動中のノズル部材の状況を説明するための側面図。

図１は、実施例としてカントリーエレベータ１（穀物乾燥貯蔵施設）に設けた乾式集塵装置２に関するものである。
図１のカントリーエレベータ１は、建家内設備３とサイロ群４及び前記の乾式集塵装置２とからなる。

建屋内設備３は、張込みホッパ５、粗選装置６、籾摺（もみすり）・精選装置７、精品タンク８及びこれらを連繋する揚穀機やコンベアあるいはシュート等から構成されている。
サイロ群４は、二列横隊状に配設された本サイロ９の群とそれぞれが４個の本サイロに囲まれた２基の間隙サイロ１０とからなっている。図示していないが、前記サイロ群の屋上には、全ての本サイロ９並びに間隙サイロ１０の投入口に接続する投入用ベルトコンベアが横設され、その搬送始端側にはサイロ用揚穀機が連結されている。

また、前記サイロ群のスカート部内には前記サイロ群の排出口と接続される取出用ベルトコンベア１１が配設されている。取出用ベルトコンベア１１は、建家内まで延設され、揚穀機１２にてサイロ屋上の前記投入用コンベア側と籾摺・精選装置７とに分岐して接続されている。
前記間隙サイロ１０は、上下方向の中間部を仕切り、その上部を貯留部とし、下部を乾燥部としてある。間隙サイロ１０の下部は、さらに隔壁によって送風胴と排風胴及び乾燥室に構成し、送風胴を通じて熱風発生装置からの熱風を乾燥室に送り込み、乾燥室を循環している生籾間に流通させ、流通後の排風を排風胴から排風管１３へと誘導している。
間隙サイロ１０にも投入用ベルトコンベア、取出用ベルトコンベア１１が配置され前記他の設備と連携されている。

排風管１３は、集中配管１４に集められ乾式集塵装置２へ接続される。
なお、前記籾摺・精選装置７は処理機構が外箱によって外部から遮蔽された構造とされており、これにも排風管１３が取り付けられ、集中配管１４に接続してある。すなわち、送風機によって外部から前記外箱内へ送り込まれる送風によって籾摺・精選装置７の内部で発生した粉塵を乾式集塵装置２へ誘導している。

図２に示すように、乾式集塵装置２は、格納庫１５の内部に集塵部１６と堆積粉塵排出コンベア１７が配置され、外部にサイクロン集塵装置１８が配置されている。
格納庫１５は密閉型で内部が仕切り壁１９により、上室２０と下室２１に区画され、仕切り壁１９の上方に集塵部１６が設置されている。
下室２１の右側壁には前記の集中配管１４が接続され、底部に堆積粉塵排出コンベア１７が底面をなぞるように配置されている。上室２０の左側壁には外部への排風窓２２が設けられている。

仕切り壁１９は集塵部１６の直下部分が切り欠かれて比較的大きな通孔２３となっている。
上室２０は、内部の左右の垂直壁２４、２５により、左室２６、右室２７及びその間の中室２８に区画されている。右室２７は右垂直壁２５によって他の室と隔離されており、中室２８には前記の集塵部１６が配置されている。また、左垂直壁２４には、集塵部１６における円筒ドラム２９の直径に相当する円孔３０が形成されている。したがって、左室２６は、左方が前記排風窓２２で外界に開放され、右方が前記円筒ドラム２９の左開口３１に開放されている。

サイクロン集塵装置１８は、格納庫１５の外にあって、吸引・排風ポンプ３２を備える。吸引・排風ポンプ３２の吸引側に接続された吸引パイプ３３は、前記格納庫１５の内部に延びて集塵部１６のノズル部材３４に接続されている。吸引・排風ポンプ３２の排風側はサイクロン集塵装置１８のコーン室内部に開口する。
サイクロン集塵装置１８のコーン室下部は、集塵容器３５に接続されている。また、格納庫１５の前記下室２１の底部に配置した堆積粉塵排出コンベア１７の送り出し端も前記集塵容器３５に接続されている。この場合、堆積粉塵排出コンベア１７が前記格納庫１５からサイクロン集塵装置１８に向けて突出する部分は外部へ露出しないようサイクロン集塵装置１８まで密閉されており、その密閉空間内でサイクロン集塵装置の下部とつながっている。図２において、符号３６はサイクロン集塵装置１８の排風口である。

集塵部１６（図３、図４）は、円筒ドラム２９、フレーム３７、吸引装置３８、フィルタ３９及び取付け具４０とから構成される。
円筒ドラム２９は、平行に配置された複数のリング４１を、軸方向に配置された複数の桟４２で連結して円筒形の骨組みを作り、この円筒の外周に網材４３を巻いてドラムに構成したものである。集塵規模によるが、この実施例では直径約２３００ｍｍ、長さ約５１００ｍｍである。
円筒ドラム２９の右端面は板材４４で閉鎖され、左端面は開口して前記左開口３１(図２)となっている。円筒ドラム２９には長手方向の中心軸線に沿ってドラム軸４５が配置され、ドラム軸４５は右方において前記板材４４から突出すると共に板材４４に端部が固定され、左方において、左端のリング４１に取付けたスポーク４６のハブ箇所から突出して配置され、このハブに固定されている。

フレーム３７は、方形に組まれた基台枠４７と左右の側枠４８，４９及びこれらの上部に配置された上枠５０を直方体となるように組み付けたものであり、内側に前記円筒ドラム２９がすっぽりと入る大きさである。そして、左右両側に突出した前記ドラム軸４５がフレーム３７の左右の側枠４８，４９に軸支され、左側枠４８の支持台５３に載置されたモーター５４によって、１分間に２．４〜２．６回転程度でゆっくりと回転される。

円筒ドラム２９の周面には円筒の外周面に隙間ができないようにシート状のフィルタ３９が巻き付けられ、取付け具４０で円筒ドラム２９に固定される（図４）。
フィルタ３９はパイル織物などの一般的に使用されているものを用いることができ、施設の通常稼働時に排風の通過速度が０．５〜１．０ｍとなるものを選定している。
フィルタ３９は、図４〔ロ〕に示すように、円筒ドラム２９に一端から巻き付けて他端を先の一端に少し重ねて配置した後、重合部の上から前記取付け具４０を重ね、取付け具４０を円筒ドラム２９の前記桟４２にビス止めして定着する。
円筒ドラム２９の一周方向で一枚のフィルタ３９を利用するのが好ましいが、一周方向で複数枚に分断されたフィルタ３９を用いることもある。この場合、各フィルタ３９の端部を順次重合させ、その重合箇所に取付け具４０を固定しそれぞれに定着する。

取付け具４０は、薄い金属板または合成樹脂板で形成され、円筒ドラム２９の軸方向に長い部材である。この取付け具４０は、長手方向の両側を同じ方向（内側）へ少し屈曲させ、円筒ドラム２９の円周面になじませると同時に強度を持たせている。そして、その外面側に吸引防止構造５１を設けている（図５）。
取付け具４０（実施例を符号４０ａ〜４０ｈで示している）の吸引防止構造５１は図５に示すように種々考えられる。
取付け具４０ａ、４０ｂ（図５）の吸引防止構造５１は、前記取付け具の表裏面方向に貫通した貫通孔５１ａ、５１ｂで形成してあり、取付け具４０ａでは、複数の縦方向の長孔を並設した貫通孔５１ａがビス取付け孔５２を避けて等間隔で多数形成され、また、取付け具４０ｂでは、ジグザグ状のパターンが一連につながった一つの貫通孔５１ｂがビス取付け孔５２を避けて長手方向へ形成されている。
取付け具４０ｃ、４０ｄ（図６）の吸引防止構造５１は、前記取付け具の表面に設けた突起５１ｃ、５１ｄであり、取付け具４０ｃでは複数の突起５１ｃがビス取付け孔５２を避けて均等に配置され、取付け具４０ｄでは、取付け具の長手方向へジグザグ状のパターンが一連につながった一つの突起５１ｄ（突条）がビス取付け孔５２を避けて形成されている。
なお、図示を省略するが、このような突起５１ｄ、５１ｃに替えて突起部分を逆に一つ又は複数のくぼみとしてもよい。該くぼみはノズル５７（後述）の吸い込み口幅（長さに対して短い側）よりもその幅あるいは長さの大きなものが好ましい。
取付け具４０ｅ、４０ｆ（図７）の吸引防止構造５１は、前記取付け具の表裏面方向に貫通させて形成した貫通孔に網を張った構造５１ｅ、５１ｆであり、取付け具４０ｅでは、貫通孔に網を張った構造５１ｅがビス取付け孔５２を避けてそれぞれ複数配置され、取付け具４０ｆでは、前記取付け具の長手方向へジグザグ状のパターンが一連につながった一つの貫通孔に網を張った構造５１ｆがビス取付け孔５２を避けて形成されている。
取付け具４０ｇ、４０ｈ（図８）の吸引防止構造５１は、前記円筒ドラム２９の回転方向前後方向へ連通するエア通路５１ｇであり、取付け具４０ｇでは、複数のエア通路５１ｇがビス取付け孔５２を避けて等間隔に多数形成され、取付け具４０ｈでは、前記取付け具の長手方向へ傾斜したエア通路が一連につながり、また、前記円筒ドラム２９の回転方向前後方向へ連通する一本のエア通路５１ｈがビス取付け孔５２を避けて形成されている。

前記フレーム３７の上枠５０を構成する軸方向の枠材のうち、前方の前枠材５５には吸引装置３８が取り付けられる（図４、図９−図１０）。
吸引装置３８は、前記吸引パイプ３３とノズル部材３４及び可動支持部材５６を備える。
ノズル部材３４は、この実施例において円筒ドラム２９の軸方向に長い吸引パイプであり、円筒ドラム２９の軸方向に３分割して配置されている。そして、それぞれにフィルタ３９と面する側にスリット状のノズル５７が設けられている。
ノズル部材３４は、これに固定された可動支持部材５６によって、前記前枠材５５へ回動可能に取り付けられる。すなわち、前記可動支持部材５６の先端には支持軸５８が固定され、この支持軸５８が支持部材で前枠材５５へ取付けられることにより回動可能とされている。

このため、ノズル部材３４は、前記支持軸５８を中心に上下方向（円筒ドラムの半径方向）へ揺動可能であり、通常は、その自重により、フィルタ３９側に回転してノズル５７をフィルタ３９の外面へ軽く接した状態となっている。円筒ドラム２９に対しては図１１のように、吸引方向が円筒ドラム２９の中心に向かう角度で配置される。
符号６０は調整錘であり、ノズル５７がフィルタ３９の外面に押圧される程度を調節可能としている。

ノズル部材３４は、上方に向けて２本の導入パイプ６１を突出させており、その上部は可撓性のある樹脂チューブ６２となっている。
一方、前記吸引パイプ３３は、ノズル部材３４の上方箇所で供給パイプ６３を２方向に分岐して突出させており、それぞれの供給パイプ６３に前記樹脂チューブ６２が接続されている。樹脂チューブ６２は可撓性を有するので、樹脂チューブ６２によりノズル部材３４は、支持軸５８を中心にして弾性的に上下に移動することができる。

そして、完成された集塵部１６は前記のように、格納庫１５の上室２０に納められる。このとき、円筒ドラム２９の左開口３１の周縁を構成するリング４１には、左垂直壁２４の円孔３０の周縁との間に円筒ドラム２９の回転に大きな影響を与えない隙間閉塞材６４を配置する。また、右側の板材４４と右垂直壁２５との間にも前記の隙間閉塞材６４を配置する。これにより、格納庫１５内部の下室２１は、仕切り壁１９に設けた通孔２３とフィルタ３９を介した円筒ドラム２９の内部空間を通じてのみ上室２０と連通することができる。

図１のカントリーエレベータ１が稼働すると、籾摺・精選装置７や間隙サイロ１０の乾燥部などで発生する粉塵が送風装置の圧力で排風管１３から集中配管１４に集められ、乾式集塵装置２に集められる。
籾摺・精選装置７や間隙サイロ１０ばかりでなく、必要に応じて張込みホッパ５や本サイロ９あるいは揚穀機等の内部を排風管１３に連通させて、これらの空間における粉塵も乾式集塵装置２へ集めることができる。

乾式集塵装置２（図２）では円筒ドラム２９がモーター５４により駆動されて回転しており、集中配管１４から下室２１に導入された粉塵を含む排風は、通孔２３を通じて上室２０の中室２８に入り、そこからフィルタ３９を介して円筒ドラム２９の内部に通過する。その際、排風中の粉塵がフィルタ３９の外面に捕捉され、粉塵が除去された清浄な排風が円筒ドラム２９の左開口３１から排出され、排風窓２２から外部へ放出される。
そして、円筒ドラム２９のフィルタ表面に捕集された粉塵は吸引装置３８のノズル５７で吸引されて除去され、フィルタ３９の目詰まりが防止される。吸引された捕集粉塵は吸引パイプ３３を通じてサイクロン集塵装置１８に集められ、除塵された後、清浄な排風だけがサイクロンの排風口３６から排出される。除塵された粉塵は集塵容器３５に集積する。
また、格納庫１５内部の床に堆積する粉塵は、堆積粉塵排出コンベア１７で格納庫１５の外に導かれ、前記の集塵容器３５に納められる。

このとき、吸引装置３８のノズル５７はフィルタ３９の面に対して接しているがフィルタ３９は通気性が高いので円筒ドラム２９の回転に格別の支障は生じない。また、フィルタ３９の端部を定着している取付け具４０が回転してきた時も円筒ドラム２９表面の厚さの変化により多少の抵抗はあるが、ノズル部材３４自体が上下方向に揺動できるのと、取付け具４０の表面に前記の吸引防止構造５１が設けられていることにより、ノズル５７が近接してもエアを取り込む十分な隙間が残るため、ノズル部材３４が強く取付け具４０側へ引き込まれるということがない。
このため、取付け具４０がノズル部材３４の下方を通過してもノズル部材３４が激しく上下に振動する従来のハンマー現象が解消する。その結果、せっかく捕集した粉塵が円筒ドラム２９の内側に落下して清浄な排風が再び汚れてしまうという事態を回避できる。

以上、実施例について説明した。
吸引装置３８の取付構造及びノズル５７の形態は実施例のものに限定されない。
取付け具４０における吸引防止構造５１は例として挙げたもの以外であってもよく、ノズル５７が近接した際にエアを十分に取り込める空隙が残る構造であればよい。

１ カントリーエレベータ
２ 乾式集塵装置
３ 建屋内設備
４ サイロ群
５ 張込みホッパ
６ 粗選装置
７ 籾摺・精選装置
８ 精品タンク
９ 本サイロ
１０ 間隙サイロ
１１ 取出用ベルトコンベア
１２ 揚穀機
１３ 排風管
１４ 集中配管
１５ 格納庫
１６ 集塵部
１７ 堆積粉塵排出コンベア
１８ サイクロン集塵装置
１９ 仕切り壁
２０ 上室
２１ 下室
２２ 排風窓
２３ 通孔
２４ 左垂直壁
２５ 右垂直壁
２６ 左室
２７ 右室
２８ 中室
２９ 円筒ドラム
３０ 円孔
３１ 左開口
３２ 吸引・排風ポンプ
３３ 吸引パイプ
３４ ノズル部材
３５ 集塵容器
３６ サイクロンの排風口
３７ フレーム
３８ 吸引装置
３９ フィルタ
４０ 取付け具
４１ リング
４２ 桟
４３ 網材
４４ 板材
４５ ドラム軸
４６ スポーク
４７ 基台枠
４８ 左側枠
４９ 右側枠
５０ 上枠
５１ 吸引防止構造
５２ ビス取付け孔
５３ 支持台
５４ モーター
５５ 前枠材
５６ 可動支持部材
５７ ノズル
５８ 支持軸
６０ 調整錘
６１ 導入パイプ
６２ 樹脂チューブ
６３ 供給パイプ
６４ 隙間閉塞材

Claims (8)

1. 回転する円筒ドラムの外周面にシート状のフィルタが取付け具で定着された集塵部を有し、前記フィルタに排風を通過させて排風中の粉塵を捕集する乾式集塵装置であって、
   前記集塵部に、前記フィルタの粉塵捕集側の面に対して接触と離間可能に配置され、前記フィルタの粉塵捕集側の面に接触して捕集された粉塵をフィルタ表面から吸引して除去するノズル部材が配置されており、該ノズル部材のスリットは、円筒ドラムの軸方向に沿って設けられており、
   前記取付け具に吸引防止構造を設けてある、
   ことを特徴とした乾式集塵装置。
2. 前記ノズル部材は、前記フィルタの粉塵捕集側の面に向かって付勢された状態で配置されていることを特徴とした請求項１に記載の乾式集塵装置。
3. 前記ノズル部材が円筒ドラムの軸方向に長い吸引パイプであることを特徴とした請求項１又は２に記載の乾式集塵装置。
4. 前記吸引防止構造が、取付け具に形成した取付け具の表裏面方向に設けた一つ又は複数の貫通孔であることを特徴とした請求項１乃至請求項３のうちいずれか１項に記載の乾式集塵装置。
5. 前記吸引防止構造が、取付け具の表面に設けた一つ又は複数の突起であることを特徴とした請求項１乃至請求項３のうちいずれか１項に記載の乾式集塵装置。
6. 前記吸引防止構造が、取付け具の表裏面方向に貫通させて形成した一つ又は複数の貫通孔に網を張った構造であることを特徴とした請求項１乃至請求項３のうちいずれか１項に記載の乾式集塵装置。
7. 前記吸引防止構造が、取付け具の表面に設けた、円筒ドラムの回転方向前後方向へ連通する一つ又は複数のエア通路であることを特徴とした請求項１乃至請求項３のうちいずれか１項に記載の乾式集塵装置。
8. 前記吸引防止構造が、取付け具の表面に設けた一つ又は複数のくぼみであることを特徴とした請求項１乃至請求項３のうちいずれか１項に記載の乾式集塵装置。

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