JP6660267B2 - セラミックフィルタの保護装着用部材 - Google Patents

Description

本発明は、セラミックフィルタの保護装着用部材に関し、例えば、隔壁型式集塵装置に用いられるセラミックフィルタの保護装着用部材に関するものである。

下水汚泥焼却炉、都市ごみ等のごみ焼却炉、産業廃棄物焼却炉、金属製錬設備等から排出される排ガス中の煤塵、有毒ガス等を除去するために、隔壁型式集塵装置を備えた排ガス処理設備が用いられている。

この排ガス処理設備に備えられる隔壁型式集塵装置は、捕集煤塵量が少ない初期段階以外は、煤塵は隔壁外面に分離され、捕集体上に堆積する。集塵率は粒子径によらず非常に高いが、捕集体における圧力損失は時間と共に増加するので、適当な間隔で堆積煤塵を除去して、連続運転を維持するようにされている。

ここで、堆積煤塵を除去する方法として圧縮空気を濾材上部から内面に瞬時に吹き込み外面に堆積した煤塵を振るい落とすパルスジェット方式等の逆洗機構を備えたものが広く知られている。

ところで、隔壁型式集塵装置の捕集体には、天然繊維製や合成繊維製の濾材を使用するバグフィルタが汎用されているが、使用温度、すなわち、処理可能な排ガスの温度に限界があるという問題があった。

この問題を克服し、低温から高温の排ガスに対応できる濾材として、近年、セラミックフィルタが用いられてきている。

ところで、セラミックフィルタは、非常に高い耐熱性（最大９００℃程度）があり、使用温度、すなわち、処理可能な排ガスの温度の制約がない反面、セラミックの特性上、非常に脆く、強度が小さいことから、輸送時、設置時、運転時の振動や衝撃のほか、地震等の外的要因によって破損しやすいという問題があった。

また、セラミックフィルタは、製造上の理由により、天然繊維製や合成繊維製の濾材を使用するバグフィルタと比較して、製品の長さに制限があるため、同じ排ガス処理能力を持たせるためには、バグフィルタより濾材の使用本数が多くなるという問題があった。

このため、セラミックフィルタを補強するための種々の保護手段が提案されている（特許文献１〜３参照。）。

このうち、特許文献１には、セラミックフィルタの下端に設けたばねの弾発力を介して上下支持部材間に垂直に圧着させたセラミックフィルタのユニット型固定装置が、また、特許文献２には、スプリングを備えた連結手段で受台と上板とを連結、締め付けることによって、セラミックフィルタを下部パッキンと上部パッキンを介して固定するようにしたセラミックフィルタのユニット型固定装置が、それぞれ記載されている。

そして、特許文献１〜２に記載されたセラミックフィルタのユニット型固定装置は、セラミックフィルタを補強することができるという一定の目的を達成することができる反面、セラミックフィルタのメンテナンスをユニット単位で行う必要があり、特に、セラミックフィルタの場合、バグフィルタより濾材の使用本数が多くなるため、メンテナンスに手数を要するという問題があった。

一方、特許文献３には、セラミックフィルタを、セラミックフィルタの中空部の内面から補強するリテーナが記載されている。具体的には、図４に示すように、このリテーナＲは、セラミックフィルタ１の中空部に通じる開口部を介してセラミックフィルタ１の中空部に挿入され、セラミックフィルタ１の中空部の内面に当接して、該内面を外側に向けて押圧することによって、セラミックフィルタ１を補強するようにしている。

そして、特許文献３に記載されたセラミックフィルタ１を補強するリテーナＲは、セラミックフィルタ１を１本単位で補強することができるという一定の目的を達成することができるものであるといえる。
その反面、セラミックフィルタ１は、製造上の理由により、セラミックフィルタ１の中空部の内面の寸法精度が悪く、寸法にばらつきがある。このため、リテーナＲを熱膨張を考慮した寸法に正確に製作しても、リテーナＲが熱膨張することによってセラミックフィルタ１が破損したり、クラックが発生するという問題があった。

これに加え、セラミックフィルタ１は、通常、隔壁型式集塵装置の筺体内を区画するシンブルプレート２と呼ばれる、セラミックフィルタ１を取り付けるための孔２１が多数開けられた、鋼板製の板部材に、セラミックフィルタ１のフランジ１１を固定して使用するようにするが、セラミックフィルタ１のフランジ１１の製作時の歪みや高温下での運転によるシンブルプレート２の変形等によって、シール部材３によるシール能力を超えて、セラミックフィルタ１のフランジ１１とシンブルプレート２とに隙間が生じやすく、シール性が低下したり（これによって、排ガスに含まれる煤塵、有毒ガス等がセラミックフィルタ１によって除去されずに、当該隙間を通って隔壁型式集塵装置の筺体のシンブルプレート２によって区画された浄化室側に漏出することになる。）、偏荷重によって、セラミックフィルタ１が破損したり、クラックが発生するという問題があった。

なお、従来の隔壁型式集塵装置においては、セラミックフィルタ１を取り付けるための孔２１の径をセラミックフィルタ１の径に近づけることによって、万一、セラミックフィルタ１のフランジ１１とシンブルプレート２とに隙間が生じた場合でも、排ガスの漏出量を抑制できるようにしていた。しかしながら、シンブルプレート２をこのように製作すると、セラミックフィルタ１の設置時に、強度が小さいセラミックフィルタ１がシンブルプレート２に接触し、破損する事故が生じやすくなるため、設置時の作業性が低下するという問題があった。

実開平６−３１８１８号公報 実開平６−８５０２１号公報 特開２０１６−１０７２００号公報

本発明は、上記従来の隔壁型式集塵装置に用いられるセラミックフィルタの有する問題点に鑑み、製作寸法が不安定なセラミックフィルタを、１本単位で補強することができるとともに、シンブルプレートに安定して取り付けることができるようにしたセラミックフィルタの保護装着用部材を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明のセラミックフィルタの保護装着用部材は、セラミックフィルタを、シンブルプレートに装着するために用いられるセラミックフィルタの保護装着用部材であって、セラミックフィルタのフランジとシンブルプレートとの間に介在して、シンブルプレートに取り付けられる固定部材と、セラミックフィルタの反フランジ側の外面に配設してセラミックフィルタを支持する支持部材と、前記固定部材と支持部材とを連結する接続部材とからなることを特徴とする。

この場合において、前記支持部材が、セラミックフィルタの底部に配設されてセラミックフィルタを支持するようにすることができる。

また、前記支持部材が、セラミックフィルタの外周面を締結してセラミックフィルタを支持するようにすることができる。

また、前記接続部材が、セラミックフィルタの長手方向にテンションを付加するテンション付加部材を備えるようにすることができる。

また、前記固定部材が、セラミックフィルタを挿入する孔を有するリング形状をし、かつ、該孔の径が、シンブルプレートのセラミックフィルタを取り付けるための孔の径より小径に形成してなるようにすることができる。

また、前記支持部材又は接続部材に、該支持部材又は接続部材を介して横置きしたセラミックフィルタの荷重を支持する荷重支持部材を取り付けるようにすることができる。

本発明のセラミックフィルタの保護装着用部材によれば、セラミックフィルタのフランジとシンブルプレートとの間に介在して、シンブルプレートに取り付けられる固定部材と、セラミックフィルタの反フランジ側の外面に配設してセラミックフィルタを支持する支持部材と、前記固定部材と支持部材とを連結する接続部材とからなるセラミックフィルタの保護装着用部材を用いてセラミックフィルタをシンブルプレートに装着するようにすることにより、製作寸法が不安定なセラミックフィルタを、１本単位で補強、具体的には、輸送時、設置時、運転時の振動や衝撃のほか、地震等の外的要因によって加わる衝撃力や運転時の温度変化による部材の変形によって加わる熱応力を確実に吸収することができるとともに、シンブルプレートに安定して取り付けることができる。

また、前記支持部材が、セラミックフィルタの底部に配設されてセラミックフィルタを支持するようにすることにより、万一セラミックフィルタにクラックが入ったり、破損した場合でも、クラックが入ったり、破損したセラミックフィルタが、セラミックフィルタの底部に配設した支持部材を介して支持されるため、クラックが拡大することを防止したり、破損したセラミックフィルタの落下を防止することができる。また、セラミックフィルタの破損した箇所に大きな開口が形成されることによる、排ガスに含まれる煤塵、有毒ガス等が一時に浄化室側に漏出することを防止することができる。

また、前記支持部材が、セラミックフィルタの外周面を締結してセラミックフィルタを支持するようにすることにより、支持部材によって支持されたセラミックフィルタの部位については、上記セラミックフィルタの底部に支持部材を配設した場合と同様の作用効果を得ることができるとともに、簡易な構造でセラミックフィルタを支持することができる。

また、前記接続部材が、セラミックフィルタの長手方向にテンションを付加するテンション付加部材を備えるようにすることにより、輸送時、設置時、運転時の振動や衝撃のほか、地震等の外的要因によって加わる衝撃力や運転時の温度変化による部材の変形によって加わる熱応力を確実に吸収して、セラミックフィルタを安定して支持することができる。

また、前記固定部材が、セラミックフィルタを挿入する孔を有するリング形状をし、かつ、該孔の径が、シンブルプレートのセラミックフィルタを取り付けるための孔の径より小径に形成してなるようにすることにより、セラミックフィルタの設置時に、セラミックフィルタがシンブルプレートに接触し、破損する事故をなくすとともに、設置時の作業性を向上することができる。

また、前記支持部材又は接続部材に、該支持部材又は接続部材を介して横置きしたセラミックフィルタの荷重を支持する荷重支持部材を取り付けるようにすることにより、セラミックフィルタを横置きで安定して設置することができる。

本発明のセラミックフィルタの保護装着用部材の第１実施例を示す正面断面図である。 本発明のセラミックフィルタの保護装着用部材の第２実施例を示し、（ａ）は正面断面図、（ｂ）は（ａ）のＸ−Ｘ断面図である。 本発明のセラミックフィルタの保護装着用部材の第３実施例を示す正面断面図である。 従来のセラミックフィルタを、セラミックフィルタの中空部の内面から補強するリテーナを示す一部断面正面図である。

以下、本発明のセラミックフィルタの保護装着用部材の実施の形態を、図面に基づいて説明する。

図１に、本発明のセラミックフィルタの保護装着用部材の第１実施例を示す。
このセラミックフィルタ１の保護装着用部材４は、セラミックフィルタ１を、隔壁型式集塵装置の筺体内を区画するシンブルプレート２と呼ばれる、セラミックフィルタ１を取り付けるための孔２１が多数開けられた、鋼板製の板部材に、セラミックフィルタ１のフランジ１１を固定して装着するために用いられるものである。

そして、このセラミックフィルタの保護装着用部材４は、セラミックフィルタ１のフランジ１１とシンブルプレート２との間に介在して、シンブルプレート２に取り付けられる固定部材４１と、セラミックフィルタ１の反フランジ側の外面に配設してセラミックフィルタ１を支持する支持部材４２と、固定部材４１と支持部材４２とを連結する接続部材４３とからなるようにしている。

この場合において、隔壁型式集塵装置は、筺体内を区画するシンブルプレート２にセラミックフィルタ１を取り付けるようにした、従来汎用されている隔壁型式集塵装置を広く用いることができる。

この場合、特に新設の場合は、後述の保護装着用部材４の固定部材４１との関係で、シンブルプレート２に形成するセラミックフィルタ１を取り付けるための孔２１の形状を、従来のものより大きく形成することが可能となる。
これにより、セラミックフィルタ１の設置時に、セラミックフィルタ１がシンブルプレート２に接触し、破損する事故をなくすとともに、設置時の作業性を向上することができる。

セラミックフィルタ１には、従来、隔壁型式集塵装置において汎用されている、開口部にフランジ１１を備えた、有底（本実施例のように、一体のもののほか、別部材で底部の開口を閉鎖したものでもよい。）のセラミックフィルタ１を使用することができる。

固定部材４１は、セラミックフィルタ１の本体部分を挿入する孔４１ａを有する、鉄やステンレススチール等の金属製のリング形状をした部材からなる。

ここで、固定部材４１の孔４１ａの径は、シンブルプレート２のセラミックフィルタ１を取り付けるための孔２１の径より小径で、かつ、セラミックフィルタ１の径にできるだけ近づけて形成することが好ましい。
これにより、セラミックフィルタ１の設置時に、セラミックフィルタ１がシンブルプレート２に接触し、破損する事故をなくすとともに、設置時の作業性を向上することができ、さらに、セラミックフィルタ１のフランジ１１と固定部材４１とに隙間が生じた場合でも、排ガスに含まれる煤塵、有毒ガス等がセラミックフィルタ１によって除去されずに、当該隙間を通って隔壁型式集塵装置の筺体のシンブルプレート２によって区画された浄化室側に漏出する量を抑制することができる。

固定部材４１は、シール部材３１を介して、シンブルプレート２上に設置することにより、セラミックフィルタ１のフランジ１１とシンブルプレート２との間に介在するようにし、固定機構５によって、シンブルプレート２に取り付けるようにしている。
ここで、セラミックフィルタ１のフランジ１１と、固定部材４１との間にも、シール部材３２を介在するようにする。

固定機構５は、セラミックフィルタ１（フランジ１１）の上端面に当接するように設けた押さえ板５１を、シンブルプレート２に植設したスタッドボルト等のボルト部材５２によって締結するようにしたもので、押さえ板５１と、固定部材４１との間は、ばね部材５３を介在するようにして、運転時の温度変化による部材の変形を吸収できるようにしている。
これによって、部材、特に、シンブルプレート２の変形によって生じる偏荷重によって、セラミックフィルタ１が破損したり、クラックが発生することを防止することができる。

固定機構５を構成する押さえ板５１には、セラミックフィルタ１の開口部を介してセラミックフィルタ１の中空部に挿入されるベンチュリー管６を備え、このベンチュリー管６を介して、セラミックフィルタ１の中空部に圧縮空気を吹き込み、セラミックフィルタ１の外面に堆積した煤塵を振るい落とす、逆洗を行うことができるようにしている。

支持部材４２は、鉄やステンレススチール等の金属製のものからなり、セラミックフィルタ１の反フランジ側の外面に配設してセラミックフィルタ１を支持することができるように構成する。

具体的には、本実施例に示すように、支持部材４２を、セラミックフィルタ１の底部に配設して、セラミックフィルタ１を支持するようにすることができる。

このため、支持部材４２は、セラミックフィルタ１の底部の外周面の形状に沿った半球形状（カップ形状）に形成するようにしているが、線材又は帯材をクロスさせてセラミックフィルタ１の底部を支持するようにすることもできる。

なお、筒状のセラミックフィルタ１の底部の開口を別部材で閉鎖するようにしたセラミックフィルタ１を使用する場合は、底部の開口を閉鎖する当該別部材と支持部材４２とを兼用するようにすることもできる。

これにより、万一セラミックフィルタ１にクラックが入ったり、破損した場合でも、クラックが入ったり、破損したセラミックフィルタ１が、セラミックフィルタ１の底部に配設した支持部材４２を介して支持されるため、クラックが拡大することを防止したり、破損したセラミックフィルタ１の落下を防止することができる。また、セラミックフィルタ１の破損した箇所に大きな開口が形成されることによる、排ガスに含まれる煤塵、有毒ガス等が一時に浄化室側に漏出することを防止することができる。

ところで、支持部材４２は、図２に示す本発明のセラミックフィルタの保護装着用部材の第２実施例のように、セラミックフィルタ１の長手方向の適宜箇所において、セラミックフィルタ１の外周面を締結してセラミックフィルタを支持するようにすることができる。

このため、支持部材４２は、セラミックフィルタ１の外周面の形状に沿った円環状に形成し、ばね部材又はクランプ部材等からなる締結部材４２ａによって、セラミックフィルタ１の外周面を締結するようにしている。

ここで、支持部材４２によって締結するセラミックフィルタ１の箇所は、振動等に対するセラミックフィルタ１の挙動等を考慮して、フランジ１１を基準として、セラミックフィルタ１の全長の１／２以上、好ましくは、２／３以上の位置に設定することが好ましい。

これにより、支持部材４２によって支持されたセラミックフィルタ１の部位については、上記セラミックフィルタ１の底部に支持部材４２を配設した場合と同様の作用効果を得ることができるとともに、簡易な構造でセラミックフィルタ１を支持することができる。

接続部材４３は、セラミックフィルタ１に対する気体の流通が阻害されない、具体的には、排ガス中の煤塵、有毒ガス等を除去や逆洗の支障とならないように、鉄やステンレススチール等の金属製の線材、帯材又はチェーンからなり、複数本、例えば、３〜６本程度の接続部材４３を等角度間隔に配置して、固定部材４１と支持部材４２とを連結するようにする。そして、この場合、接続部材４３には、テンションがかかった状態になるようにして、固定部材４１と支持部材４２とを連結するようにすることが好ましい。

また、接続部材４３の適宜位置（本実施例においては、支持部材４２側）に、セラミックフィルタ１の長手方向にテンションを付加する、ばね部材からなるテンション付加部材４３ａを備えるようにすることができる。
このテンション付加部材４３ａによって、輸送時、設置時、運転時の振動や衝撃のほか、地震等の外的要因によって加わる衝撃力や運転時の温度変化による部材の変形によって加わる熱応力を確実に吸収して、セラミックフィルタ１を安定して支持することができる。

ところで、上記実施例においては、セラミックフィルタ１を縦置きで使用する例について説明したが、セラミックフィルタの保護装着用部材４を使用することによって、セラミックフィルタ１を横置きで使用することもできる。

この場合、図３に示す本発明のセラミックフィルタの保護装着用部材の第３実施例のように、支持部材４２又は接続部材４３に、支持部材４２又は接続部材４３を介して横置きしたセラミックフィルタ１の荷重を支持する荷重支持部材、具体的には、上方からセラミックフィルタ１の荷重を支持する荷重支持部材７１や下方からセラミックフィルタ１の荷重を支持する荷重支持部材７２を取り付けるようにすることができる。
これにより、セラミックフィルタ１を横置きで安定して設置することができる。

上記複数の実施例で説明したように、セラミックフィルタの保護装着用部材４を用いてセラミックフィルタ１をシンブルプレート２に装着するようにすることにより、製作寸法が不安定なセラミックフィルタ１を、１本単位で補強、具体的には、輸送時、設置時、運転時の振動や衝撃のほか、地震等の外的要因によって加わる衝撃力や運転時の温度変化による部材の変形によって加わる熱応力を確実に吸収することができるとともに、シンブルプレート２に安定して取り付けることができる。

このため、セラミックフィルタの保護装着用部材４は、運転時だけでなく、セラミックフィルタ１の輸送時や設置時に前もって装着しておくことによって、輸送時や設置時の振動や衝撃を吸収して、セラミックフィルタ１にクラックが入ったり、破損することを防止することが好ましい。

以上、本発明のセラミックフィルタの保護装着用部材について、複数の実施例に基づいて説明したが、本発明は上記実施例に記載した構成に限定されるものではなく、各実施例に記載した構成を適宜組み合わせる等、その趣旨を逸脱しない範囲において適宜その構成を変更することができるものである。

また、本発明のセラミックフィルタの保護装着用部材は、シンブルプレート等の隔壁型式集塵装置の基本構造に依存するものではないものであることから、新設の隔壁型式集塵装置のほか、既設の隔壁型式集塵装置にも容易に適用することができる。

本発明のセラミックフィルタの保護装着用部材は、製作寸法が不安定なセラミックフィルタを、１本単位で補強することができるとともに、シンブルプレートに安定して取り付けることができるという特性を有していることから、隔壁型式集塵装置に適用されるセラミックフィルタの保護装着用部材として好適に用いることができる。

１ セラミックフィルタ
１１ フランジ
２ シンブルプレート
２１ 孔
３１ シール部材
３２ シール部材
４ セラミックフィルタの保護装着用部材
４１ 固定部材
４２ 支持部材
４３ 接続部材
４３ａ テンション付加部材
５ 固定機構
６ ベンチュリー管
７１ 荷重支持部材
７２ 荷重支持部材

Claims (5)

1. セラミックフィルタを、シンブルプレートに装着するために用いられるセラミックフィルタの保護装着用部材であって、セラミックフィルタのフランジとシンブルプレートとの間に介在して、シンブルプレートに取り付けられる固定部材と、セラミックフィルタの反フランジ側の外面に配設してセラミックフィルタを支持する支持部材と、前記固定部材と支持部材とを連結する接続部材とからなり、該接続部材が、セラミックフィルタの長手方向のテンションを付加するテンション付加部材を、接続部材の途中又は端部に連結部として備えてなることを特徴とするセラミックフィルタの保護装着用部材。
2. 前記支持部材が、セラミックフィルタの底部に配設されてセラミックフィルタを支持することを特徴とする請求項１に記載のセラミックフィルタの保護装着用部材。
3. 前記支持部材が、セラミックフィルタの外周面を締結してセラミックフィルタを支持することを特徴とする請求項１に記載のセラミックフィルタの保護装着用部材。
4. 前記固定部材が、セラミックフィルタを挿入する孔を有するリング形状をし、かつ、該孔の径が、シンブルプレートのセラミックフィルタを取り付けるための孔の径より小径に形成してなることを特徴とする請求項１、２又は３に記載のセラミックフィルタの保護装着用部材。
5. 前記支持部材又は接続部材と固定側との間に、該支持部材又は接続部材を介して横置きしたセラミックフィルタの荷重を支持する荷重支持部材を備えてなることを特徴とする請求項１、２、３又は４に記載のセラミックフィルタの保護装着用部材。

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