JPH05264025A - 再生熱装置 - Google Patents
再生熱装置Info
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- JPH05264025A JPH05264025A JP5016406A JP1640693A JPH05264025A JP H05264025 A JPH05264025 A JP H05264025A JP 5016406 A JP5016406 A JP 5016406A JP 1640693 A JP1640693 A JP 1640693A JP H05264025 A JPH05264025 A JP H05264025A
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23G—CREMATION FURNACES; CONSUMING WASTE PRODUCTS BY COMBUSTION
- F23G7/00—Incinerators or other apparatus for consuming industrial waste, e.g. chemicals
- F23G7/06—Incinerators or other apparatus for consuming industrial waste, e.g. chemicals of waste gases or noxious gases, e.g. exhaust gases
- F23G7/061—Incinerators or other apparatus for consuming industrial waste, e.g. chemicals of waste gases or noxious gases, e.g. exhaust gases with supplementary heating
- F23G7/065—Incinerators or other apparatus for consuming industrial waste, e.g. chemicals of waste gases or noxious gases, e.g. exhaust gases with supplementary heating using gaseous or liquid fuel
- F23G7/066—Incinerators or other apparatus for consuming industrial waste, e.g. chemicals of waste gases or noxious gases, e.g. exhaust gases with supplementary heating using gaseous or liquid fuel preheating the waste gas by the heat of the combustion, e.g. recuperation type incinerator
- F23G7/068—Incinerators or other apparatus for consuming industrial waste, e.g. chemicals of waste gases or noxious gases, e.g. exhaust gases with supplementary heating using gaseous or liquid fuel preheating the waste gas by the heat of the combustion, e.g. recuperation type incinerator using regenerative heat recovery means
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 高温酸化により産業排出ガスの流れから汚染
物質を除去する再生熱酸化装置において、トラック輸送
可能なコンパクトなモジュール構造を実現させる。 【構成】 再生熱酸化装置１０はモジュール構造の再生
ユニット１０ａ，１０ｂ，１０ｃから構成される。再生
ベッドは１つの高温面部域と、交差ダクト２０により連
結された２つの低温面部域とを有する。ベッドは、熱交
換要素を支持しかつ内包するようにｗ字形断面を有す
る。入口ダクトは入口弁２１を含み、流入モードの間に
プロセスガスを低温面部域に導くために入口マニホルド
２３と低温面部域とに連通する。出口ダクトは出口弁２
２を含み、流出モードの間に浄化室から流出する酸化さ
れた空気を低温面部域に導くために出口マニホルド２４
と低温面部域とに連通する。
物質を除去する再生熱酸化装置において、トラック輸送
可能なコンパクトなモジュール構造を実現させる。 【構成】 再生熱酸化装置１０はモジュール構造の再生
ユニット１０ａ，１０ｂ，１０ｃから構成される。再生
ベッドは１つの高温面部域と、交差ダクト２０により連
結された２つの低温面部域とを有する。ベッドは、熱交
換要素を支持しかつ内包するようにｗ字形断面を有す
る。入口ダクトは入口弁２１を含み、流入モードの間に
プロセスガスを低温面部域に導くために入口マニホルド
２３と低温面部域とに連通する。出口ダクトは出口弁２
２を含み、流出モードの間に浄化室から流出する酸化さ
れた空気を低温面部域に導くために出口マニホルド２４
と低温面部域とに連通する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、一般的に産業システム
の排出ガス流における高温酸化汚染のための熱的再生装
置に関する。更に詳細には、本発明は、入り口／出口交
差ダクトを介して連通する再生ベッド毎の２つの低温面
領域によって、比較可能な性能の商業利用可能な装置よ
りも構造的に更にモジュール化され且つ更にコンパクト
である改善された再生式の熱的なオキシダイザーに関す
る。
の排出ガス流における高温酸化汚染のための熱的再生装
置に関する。更に詳細には、本発明は、入り口／出口交
差ダクトを介して連通する再生ベッド毎の２つの低温面
領域によって、比較可能な性能の商業利用可能な装置よ
りも構造的に更にモジュール化され且つ更にコンパクト
である改善された再生式の熱的なオキシダイザーに関す
る。
【０００２】
【従来の技術および発明が解決しようとする課題】再生
式の熱的な酸化による排出ガス流の清浄は、公知であ
る。典型的に、再生酸化装置は、熱交換要素を包含する
少なくとも２つの再生チャンバとその内部に包含される
酸化汚染物及びガスを加熱するためのヒータとを有す
る。このような装置において、清浄されるべきガスは、
先決的な熱交換ステップのためにガスを予熱する１の再
生チャンバに伝えられる。この入り口又はガス加熱再生
器から、ガスは、ガス中の汚染物を酸化するための１以
上のバーナーを包含する高温燃焼チャンバに流れる。ガ
スは、燃焼チャンバから出口又は冷却再生チャンバに伝
えられ、それは、ガスからの熱がその熱交換要素に移る
際にガスを冷却する。次いで、清浄され且つ冷却された
ガスは、外気に出口を与えるための排出スタックに導か
れる。所定時間周期の後に、再生システムを通ったガス
流れは、反転される。出口冷却ガス再生器は、入り口加
熱再生器となり、先の入り口再生器は、排出前にガスを
冷却する出口再生器として機能する。出口再生器に移さ
れた熱は、粗磁器によって再捕獲され、且つ次周期の間
に入り口ガスを予熱するのに用いられる。
式の熱的な酸化による排出ガス流の清浄は、公知であ
る。典型的に、再生酸化装置は、熱交換要素を包含する
少なくとも２つの再生チャンバとその内部に包含される
酸化汚染物及びガスを加熱するためのヒータとを有す
る。このような装置において、清浄されるべきガスは、
先決的な熱交換ステップのためにガスを予熱する１の再
生チャンバに伝えられる。この入り口又はガス加熱再生
器から、ガスは、ガス中の汚染物を酸化するための１以
上のバーナーを包含する高温燃焼チャンバに流れる。ガ
スは、燃焼チャンバから出口又は冷却再生チャンバに伝
えられ、それは、ガスからの熱がその熱交換要素に移る
際にガスを冷却する。次いで、清浄され且つ冷却された
ガスは、外気に出口を与えるための排出スタックに導か
れる。所定時間周期の後に、再生システムを通ったガス
流れは、反転される。出口冷却ガス再生器は、入り口加
熱再生器となり、先の入り口再生器は、排出前にガスを
冷却する出口再生器として機能する。出口再生器に移さ
れた熱は、粗磁器によって再捕獲され、且つ次周期の間
に入り口ガスを予熱するのに用いられる。
【０００３】再生式の酸化装置は、マジソン（Madison)
の米国特許明細書第５，０２４，８１７号及びマスター
ら（Master et al.)の米国特許明細書第４，６７１，３
４６号に開示されているように、再生チャンバを２つだ
け有し得る。しかしながら、故人ヨーク（York）の米国
特許明細書第５，０２６，２７７号及びミュラー（Muel
ler)の米国特許明細書第３，８９５，９１８号に開示さ
れたような３チャンバ設計は、流れ周期の反転に基づい
て解放される入り口再生器の未燃焼ガスの問題を軽減す
るために通常用いられる。それらの特許によって例示さ
れているように、再生酸化システムは、オッド・チャン
バ（odd chamber)がそのチャンバへの又はそこからの流
れを有しないような不動又は休止モードにあるような、
少なくとも３つの再生チャンバを組み込み得る。休止モ
ードの間において、入り口再生器のガスは、大気に対す
る未処理ガスの開放を阻止するように一掃される。
の米国特許明細書第５，０２４，８１７号及びマスター
ら（Master et al.)の米国特許明細書第４，６７１，３
４６号に開示されているように、再生チャンバを２つだ
け有し得る。しかしながら、故人ヨーク（York）の米国
特許明細書第５，０２６，２７７号及びミュラー（Muel
ler)の米国特許明細書第３，８９５，９１８号に開示さ
れたような３チャンバ設計は、流れ周期の反転に基づい
て解放される入り口再生器の未燃焼ガスの問題を軽減す
るために通常用いられる。それらの特許によって例示さ
れているように、再生酸化システムは、オッド・チャン
バ（odd chamber)がそのチャンバへの又はそこからの流
れを有しないような不動又は休止モードにあるような、
少なくとも３つの再生チャンバを組み込み得る。休止モ
ードの間において、入り口再生器のガスは、大気に対す
る未処理ガスの開放を阻止するように一掃される。
【０００４】上記最後の２つの特許は、水平流れタイプ
及び垂直流れタイプという、今日商業利用される２つの
基本タイプの再生酸化装置を示している。水平流れタイ
プの酸化装置においては、ミュラーら（Mueller et al)
の米国特許明細書第４，７７９，５４８号の図１の再現
である図１１から明らかなように、ガスは、再生チャン
バを通して水平に流れる。図１１は、中央の高温燃焼チ
ャンバ１１’と連通し且つその周りに放射状に配置され
た多数の再生チャンバ１２’を示している。各再生チャ
ンバは、その高温面領域で放射状内部保持壁１３’によ
って画成される熱交換要素のベッドと、ベッドの低温面
領域の放射状外部保持壁１４’とを有する。粗磁器への
アクセス及び付加は、チャンバ上部に配設されたドア１
５’によって為される。図１１から容易に明らかではな
いが、米国特許明細書第３，８９５，９１８号の図２及
び’５４８号の特許の図２は、内部高温保持壁から外部
低温保持壁への方向に内方傾斜される断面流れ領域を有
する再生チャンバを示している。作動中において、清浄
されるべきガスは、入り口チャンバ、すなわち開位置の
入り口バルブ３０’を有するチャンバにガスを分配する
入り口ダクトリング２４’に導かれる。次いで、ガス
は、入り口バルブを通り、低温面保持壁１４’に隣接す
る垂直ダクト１９’に流れ、そして、内部高温保持部材
１３’及び再生チャンバを通って水平に流れ、高温酸化
によってそれが清浄されるような中央燃焼チャンバ１
１’に流れ込む。次いでガスは、清浄されたガスを冷却
する出口再生チャンバを通して引かれ、出口チャンバの
開いた出口バルブ３０’を介して排出ダクトリング２
７’に引かれる。出口再生チャンバが入り口再生チャン
バとして機能するかあるいはその逆であるような時に次
の作動周期が始まる前に、入り口再生チャンバのバルブ
は、閉じられ、このチャンバ内の残余ガスは、燃焼チャ
ンバを通して排出される。このことは、入り口チャンバ
が次周期開始時に反転される時に、未清浄の残余ガスが
排出ダクトリングに直接引かれるのを阻止する。
及び垂直流れタイプという、今日商業利用される２つの
基本タイプの再生酸化装置を示している。水平流れタイ
プの酸化装置においては、ミュラーら（Mueller et al)
の米国特許明細書第４，７７９，５４８号の図１の再現
である図１１から明らかなように、ガスは、再生チャン
バを通して水平に流れる。図１１は、中央の高温燃焼チ
ャンバ１１’と連通し且つその周りに放射状に配置され
た多数の再生チャンバ１２’を示している。各再生チャ
ンバは、その高温面領域で放射状内部保持壁１３’によ
って画成される熱交換要素のベッドと、ベッドの低温面
領域の放射状外部保持壁１４’とを有する。粗磁器への
アクセス及び付加は、チャンバ上部に配設されたドア１
５’によって為される。図１１から容易に明らかではな
いが、米国特許明細書第３，８９５，９１８号の図２及
び’５４８号の特許の図２は、内部高温保持壁から外部
低温保持壁への方向に内方傾斜される断面流れ領域を有
する再生チャンバを示している。作動中において、清浄
されるべきガスは、入り口チャンバ、すなわち開位置の
入り口バルブ３０’を有するチャンバにガスを分配する
入り口ダクトリング２４’に導かれる。次いで、ガス
は、入り口バルブを通り、低温面保持壁１４’に隣接す
る垂直ダクト１９’に流れ、そして、内部高温保持部材
１３’及び再生チャンバを通って水平に流れ、高温酸化
によってそれが清浄されるような中央燃焼チャンバ１
１’に流れ込む。次いでガスは、清浄されたガスを冷却
する出口再生チャンバを通して引かれ、出口チャンバの
開いた出口バルブ３０’を介して排出ダクトリング２
７’に引かれる。出口再生チャンバが入り口再生チャン
バとして機能するかあるいはその逆であるような時に次
の作動周期が始まる前に、入り口再生チャンバのバルブ
は、閉じられ、このチャンバ内の残余ガスは、燃焼チャ
ンバを通して排出される。このことは、入り口チャンバ
が次周期開始時に反転される時に、未清浄の残余ガスが
排出ダクトリングに直接引かれるのを阻止する。
【０００５】上記設計の水平流れ酸化装置は、良好に作
動し、第１から２の理由のために高い熱回復効率、典型
的には８０〜９５％を達成する。第１に、ベッドの低温
面領域から高温面領域に流れる時にガスが加熱されるよ
うに断面領域を増大させ、反対方向に流れる時にガスが
冷却されるように断面領域を減少させるために、再生ベ
ッドの傾斜設計は、圧力を除去する。第２に、再生ベッ
ドを一掃するのに必要な放出容量は、破壊効率を改善す
る比較的寸法の現在の商用の酸化装置の中で最も小さ
い。しかしながら、このような利点にもかかわらず、水
平流れ設計にはある欠点が存在する。
動し、第１から２の理由のために高い熱回復効率、典型
的には８０〜９５％を達成する。第１に、ベッドの低温
面領域から高温面領域に流れる時にガスが加熱されるよ
うに断面領域を増大させ、反対方向に流れる時にガスが
冷却されるように断面領域を減少させるために、再生ベ
ッドの傾斜設計は、圧力を除去する。第２に、再生ベッ
ドを一掃するのに必要な放出容量は、破壊効率を改善す
る比較的寸法の現在の商用の酸化装置の中で最も小さ
い。しかしながら、このような利点にもかかわらず、水
平流れ設計にはある欠点が存在する。
【０００６】例えば、本発明が向けられた産業的応用の
ために、再生酸化装置は、典型的に、熱回復９５％で
２，０００〜２５，０００s.c.f.m.（標準立方フィート
／分）の流出物を処理可能な性能を有しなければならな
い。これらの性能のため、水平流れ酸化装置の高さは、
一般的に、１０フィートから２０フィートの範囲にあ
り、他方、幅は、２５フィートであろう。これらの酸化
装置の幅及び高さは、相当な不利益と付加的なコストを
もたらす。先ず第１に、これらの酸化装置は、標準的ト
ラック輸送の高さ及び幅制限のために、多数片で末端ユ
ーザーに船積みされ且つ現地組み立てされねばならな
い。通常の船積み寸法制限は、ユニットがトラックに積
載されるときに高さ１３フィート６インチであり、特別
な高価な護送でないときは幅１２フィート、特別な護送
が必要なときには幅１４フィートである。このような強
制により、典型的な産業用酸化装置の入り口及び出口マ
ニホルドダクト、再生チャンバ、並びに燃焼チャンバ
は、分離して船積みされねばならず、ユニットは現地組
み立てされねばならない。更に、酸化装置の高さは、流
れ制御バルブ及びアクチュエータ、機器、並びに粗磁器
積載ドア（図１１及び１２の粗磁器積載ドア１５’及び
上部バルブ３０’の配置参照のこと）のような構成要素
をアクセスするための大きなプラットホームの使用を必
要とする。プラットホームのコストは、典型的には１０
０万ドル以上である産業用酸化装置の合計金額の１０％
と同じであり得るので、膨大である。産業用再生酸化装
置を構築し分配するよりコスト経済的な方法は、工場で
酸化装置の大部分を組み立てて、プラットホームを小さ
くないしなくすことである。しかしながら、現在におい
ては、モジュール式の再生ユニットのままトラックで輸
送されるのに充分なほどコンパクトであり且つ所定の産
業性能における９５％までの高い熱回復効率を達成可能
であるような商用の再生酸化装置は無い。
ために、再生酸化装置は、典型的に、熱回復９５％で
２，０００〜２５，０００s.c.f.m.（標準立方フィート
／分）の流出物を処理可能な性能を有しなければならな
い。これらの性能のため、水平流れ酸化装置の高さは、
一般的に、１０フィートから２０フィートの範囲にあ
り、他方、幅は、２５フィートであろう。これらの酸化
装置の幅及び高さは、相当な不利益と付加的なコストを
もたらす。先ず第１に、これらの酸化装置は、標準的ト
ラック輸送の高さ及び幅制限のために、多数片で末端ユ
ーザーに船積みされ且つ現地組み立てされねばならな
い。通常の船積み寸法制限は、ユニットがトラックに積
載されるときに高さ１３フィート６インチであり、特別
な高価な護送でないときは幅１２フィート、特別な護送
が必要なときには幅１４フィートである。このような強
制により、典型的な産業用酸化装置の入り口及び出口マ
ニホルドダクト、再生チャンバ、並びに燃焼チャンバ
は、分離して船積みされねばならず、ユニットは現地組
み立てされねばならない。更に、酸化装置の高さは、流
れ制御バルブ及びアクチュエータ、機器、並びに粗磁器
積載ドア（図１１及び１２の粗磁器積載ドア１５’及び
上部バルブ３０’の配置参照のこと）のような構成要素
をアクセスするための大きなプラットホームの使用を必
要とする。プラットホームのコストは、典型的には１０
０万ドル以上である産業用酸化装置の合計金額の１０％
と同じであり得るので、膨大である。産業用再生酸化装
置を構築し分配するよりコスト経済的な方法は、工場で
酸化装置の大部分を組み立てて、プラットホームを小さ
くないしなくすことである。しかしながら、現在におい
ては、モジュール式の再生ユニットのままトラックで輸
送されるのに充分なほどコンパクトであり且つ所定の産
業性能における９５％までの高い熱回復効率を達成可能
であるような商用の再生酸化装置は無い。
【０００７】水平流れ酸化装置の他の欠点は、一方が各
再生チャンバの低温面領域、他方が高温面領域というよ
うな、２つの保持壁部材を必要とする。これらの部材
は、ある適用において起き得る腐食ガスにさらされたり
耐えねばならない高い温度のために、疲労に特に敏感で
ある。
再生チャンバの低温面領域、他方が高温面領域というよ
うな、２つの保持壁部材を必要とする。これらの部材
は、ある適用において起き得る腐食ガスにさらされたり
耐えねばならない高い温度のために、疲労に特に敏感で
ある。
【０００８】水平流れ酸化装置のフラッシング構造は、
所定欠点を有する。図１１に示すように、フラッシング
周期中に一掃されねばならない最小のフラッシング容量
は、入り口及び出口バルブ３０’，３０’の間に延びる
垂直領域１９’を有する。１０，０００s.c.f.m.という
典型的な産業性能により、バルブは、直径２フィートで
あり、垂直ダクト１９’の長さは、１０フィートであり
得る。このことは、容量を約３７立方フィートにし、そ
れは、後述するように、垂直流れ酸化装置より小さい
が、各流れ反転の前に放出されねばならない量としては
相当多い。更に、ベッド１２’及びダクト１９’内の未
清浄ガスの全容量が確実に放出されるようにするため、
独立したバッフル部材が、低温面保持壁１４’の垂直に
沿うようにフラッシング空気を分配するために通常設け
られる。典型的なバッフル部材は、典型的な水平流れタ
イプ酸化装置の再生チャンバを通した断面を示す図１２
の８１’で示されるような、フラッシング空気と連通す
る穿孔チューブを有する。
所定欠点を有する。図１１に示すように、フラッシング
周期中に一掃されねばならない最小のフラッシング容量
は、入り口及び出口バルブ３０’，３０’の間に延びる
垂直領域１９’を有する。１０，０００s.c.f.m.という
典型的な産業性能により、バルブは、直径２フィートで
あり、垂直ダクト１９’の長さは、１０フィートであり
得る。このことは、容量を約３７立方フィートにし、そ
れは、後述するように、垂直流れ酸化装置より小さい
が、各流れ反転の前に放出されねばならない量としては
相当多い。更に、ベッド１２’及びダクト１９’内の未
清浄ガスの全容量が確実に放出されるようにするため、
独立したバッフル部材が、低温面保持壁１４’の垂直に
沿うようにフラッシング空気を分配するために通常設け
られる。典型的なバッフル部材は、典型的な水平流れタ
イプ酸化装置の再生チャンバを通した断面を示す図１２
の８１’で示されるような、フラッシング空気と連通す
る穿孔チューブを有する。
【０００９】垂直流れタイプ再生酸化装置は、上記水平
流れタイプほど効率的でなく、ある別の欠点を有する。
垂直流れ酸化装置の例が、クーヘラーら（Kuechler et
al)の米国特許明細書第３，６３４，０２６号、グレン
フェル（Grenfell) の第４，６５０，４１４号、ヘブラ
ンク（Hebrank)の第４，７９３，９７４号、故人である
ヨーク（York）の第５，０２６，２７７号に開示されて
いる。米国特許明細書第５，０２６，２７７号の図１の
再現である図１３に示されているように、垂直流れタイ
プの再生酸化装置は、その上に配設された共通燃焼チャ
ンバ４１''に連結された円筒状カン１''，２''，３''を
有する。各垂直カンは、カンの直径に等しい直径を有す
る大きな閉塞スペース５''の上に配設された低温面保持
部材４''によって支持された熱交換部材を包含する。作
動中に、処理されるべきガスは、入り口又は熱的な再生
カン１''を通って上方に垂直に流れて燃焼チャンバ４
１''に流入するような、開いた入り口バルブ１０''及び
スペース５''を介して入り口ダクト１９''に流入する。
次いでガスは、出口又は冷却再生カン３''を通って下方
に垂直にチャンバ４１''を横断するように流れて大きな
閉塞スペース５''に流入し、そこから開いた出口バルブ
を介して排出ダクト２７''に流れる。流れ反転が起きる
前に、入り口再生カンは、燃焼チャンバから離れる方向
にこのカンをガスが貫流し得るようにさせる、負圧源に
それを連結することによって放出される。
流れタイプほど効率的でなく、ある別の欠点を有する。
垂直流れ酸化装置の例が、クーヘラーら（Kuechler et
al)の米国特許明細書第３，６３４，０２６号、グレン
フェル（Grenfell) の第４，６５０，４１４号、ヘブラ
ンク（Hebrank)の第４，７９３，９７４号、故人である
ヨーク（York）の第５，０２６，２７７号に開示されて
いる。米国特許明細書第５，０２６，２７７号の図１の
再現である図１３に示されているように、垂直流れタイ
プの再生酸化装置は、その上に配設された共通燃焼チャ
ンバ４１''に連結された円筒状カン１''，２''，３''を
有する。各垂直カンは、カンの直径に等しい直径を有す
る大きな閉塞スペース５''の上に配設された低温面保持
部材４''によって支持された熱交換部材を包含する。作
動中に、処理されるべきガスは、入り口又は熱的な再生
カン１''を通って上方に垂直に流れて燃焼チャンバ４
１''に流入するような、開いた入り口バルブ１０''及び
スペース５''を介して入り口ダクト１９''に流入する。
次いでガスは、出口又は冷却再生カン３''を通って下方
に垂直にチャンバ４１''を横断するように流れて大きな
閉塞スペース５''に流入し、そこから開いた出口バルブ
を介して排出ダクト２７''に流れる。流れ反転が起きる
前に、入り口再生カンは、燃焼チャンバから離れる方向
にこのカンをガスが貫流し得るようにさせる、負圧源に
それを連結することによって放出される。
【００１０】熱回復効率９５％で２，０００〜２５，０
００s.c.f.m.の産業性能を有する垂直カン形式の酸化装
置に関して、その高さは、典型的に１５〜２０フィート
の範囲であり、他方、その各々の幅又は直径は、典型的
に８〜３０フィートの範囲である。上述した同一のトラ
ック輸送制限は、垂直カン酸化装置に同様に妥当する。
清浄チャンバ、バルブ、マニホルド、及び再生式熱交換
部材を包含するカンは総て、分離して輸送され且つ現地
組み立てされねばならない。垂直カンの設計は、酸化装
置の上部部分に取着されたバルブや他の構成要素をアク
セスするためのプラットホームの使用を必要とする同一
の欠点をこうむる。
００s.c.f.m.の産業性能を有する垂直カン形式の酸化装
置に関して、その高さは、典型的に１５〜２０フィート
の範囲であり、他方、その各々の幅又は直径は、典型的
に８〜３０フィートの範囲である。上述した同一のトラ
ック輸送制限は、垂直カン酸化装置に同様に妥当する。
清浄チャンバ、バルブ、マニホルド、及び再生式熱交換
部材を包含するカンは総て、分離して輸送され且つ現地
組み立てされねばならない。垂直カンの設計は、酸化装
置の上部部分に取着されたバルブや他の構成要素をアク
セスするためのプラットホームの使用を必要とする同一
の欠点をこうむる。
【００１１】垂直流れタイプの酸化装置の他の明らかな
欠点は、最小のフラッシング容量が比較可能な性能の水
平流れ装置の容量よりも大きいので、水平流れタイプと
比較して効率が低いことにある。１０，０００s.c.f.m.
の典型的な産業性能を用いることにより、ヨーク（Yor
k）に開示されたタイプの酸化装置の垂直カンの直径
は、約７フィートであり、カンの下の閉塞スペース５''
の高さは、約２フィートであろう。これは、上述した水
平流れタイプの酸化装置の１０，０００s.c.f.m.の３７
立方フィートのフラッシング容量よりも多い、８０立方
フィートという最小のフラッシング容量をもたらす。
欠点は、最小のフラッシング容量が比較可能な性能の水
平流れ装置の容量よりも大きいので、水平流れタイプと
比較して効率が低いことにある。１０，０００s.c.f.m.
の典型的な産業性能を用いることにより、ヨーク（Yor
k）に開示されたタイプの酸化装置の垂直カンの直径
は、約７フィートであり、カンの下の閉塞スペース５''
の高さは、約２フィートであろう。これは、上述した水
平流れタイプの酸化装置の１０，０００s.c.f.m.の３７
立方フィートのフラッシング容量よりも多い、８０立方
フィートという最小のフラッシング容量をもたらす。
【００１２】更に、垂直カン酸化装置は、高温面保持部
材及び低温面保持部材の両方を除去せず、図１３の４''
で示されるように、少なくとも低温面保持部材が必要と
される。ヨーク（York）の酸化装置は、ヨーク（York）
が正圧よりもむしろ入り口再生器を一掃するために負圧
を用いるので、水平流れ酸化装置には要求されないよう
な、第２ブロワ及び中継バルブ、管等の補助的構成要素
を用いる。
材及び低温面保持部材の両方を除去せず、図１３の４''
で示されるように、少なくとも低温面保持部材が必要と
される。ヨーク（York）の酸化装置は、ヨーク（York）
が正圧よりもむしろ入り口再生器を一掃するために負圧
を用いるので、水平流れ酸化装置には要求されないよう
な、第２ブロワ及び中継バルブ、管等の補助的構成要素
を用いる。
【００１３】クヘラーら（Kuechler et al) の米国特許
明細書第３，６３４，０２６号において、低温面保持部
材及び高温面保持部材を明らかに用いない実施態様が図
４に提案されている。この提案において、２つの再生管
チャンバ６１''' が区分け壁６２''' 及び中央壁６２
ａ''' によって画成されている。管は、燃焼チャンバ６
４''' 並びに連通ダクト６６''' 及び／又は６７''' と
連通し、その各々は、独立した入り口及び出口ダクト
（及びバルブ）を具えねばならない。本出願人の知る範
囲においては、そのような設計は、決して商品化され
ず、商業的に不可能である。ダクト６６''' 及び６
７''' の熱交換部材の曲面、並びに、ダクト６６''' 及
び６７''' の大きな流れ開口、区分け壁６２''' の底部
及び壁７２''' の底部の間の狭い流れ開口、及び管６
１''' の大きな流れ領域は、空気流れ経路長さに極めて
富んだ変化をもたらすであろう。空気流れ隣接壁６
２''' は明らかに、空気流れ隣接壁７２''' よりも短
い、ベッド６３''' を通した流れ経路を有し、それは、
耐え難い熱交換効率をもたらす。更に、インターロッキ
ング・サドルが熱交換部材として用いられても、ベッド
は、熱的な収縮／拡張のために、輸送中及び／又は動作
中に起きる振動のために部材が変動するのを阻止しな
い。
明細書第３，６３４，０２６号において、低温面保持部
材及び高温面保持部材を明らかに用いない実施態様が図
４に提案されている。この提案において、２つの再生管
チャンバ６１''' が区分け壁６２''' 及び中央壁６２
ａ''' によって画成されている。管は、燃焼チャンバ６
４''' 並びに連通ダクト６６''' 及び／又は６７''' と
連通し、その各々は、独立した入り口及び出口ダクト
（及びバルブ）を具えねばならない。本出願人の知る範
囲においては、そのような設計は、決して商品化され
ず、商業的に不可能である。ダクト６６''' 及び６
７''' の熱交換部材の曲面、並びに、ダクト６６''' 及
び６７''' の大きな流れ開口、区分け壁６２''' の底部
及び壁７２''' の底部の間の狭い流れ開口、及び管６
１''' の大きな流れ領域は、空気流れ経路長さに極めて
富んだ変化をもたらすであろう。空気流れ隣接壁６
２''' は明らかに、空気流れ隣接壁７２''' よりも短
い、ベッド６３''' を通した流れ経路を有し、それは、
耐え難い熱交換効率をもたらす。更に、インターロッキ
ング・サドルが熱交換部材として用いられても、ベッド
は、熱的な収縮／拡張のために、輸送中及び／又は動作
中に起きる振動のために部材が変動するのを阻止しな
い。
【００１４】以上の説明は、標準的トラック輸送で一括
して輸送され工場で組み立てされ得るモジュール式の再
生ユニット構造を有し、商用の酸化装置よりもコンパク
トで高さが低い、９５％程度の熱回復効率で２，０００
〜２５，０００s.c.f.m.の性能を有する、本発明がそれ
を提供する問題に向けられている再生式の熱的な酸化装
置を望む要求があることを示している。
して輸送され工場で組み立てされ得るモジュール式の再
生ユニット構造を有し、商用の酸化装置よりもコンパク
トで高さが低い、９５％程度の熱回復効率で２，０００
〜２５，０００s.c.f.m.の性能を有する、本発明がそれ
を提供する問題に向けられている再生式の熱的な酸化装
置を望む要求があることを示している。
【００１５】
【課題を解決するための手段】本発明の熱再生酸化装置
はこの要求を満たしまた少なくとも２つのモジュール構
造の再生ユニットを含む、産業排出ガスの流れから汚染
物質を取除くための再生熱酸化装置を提供することによ
って、従来技術の欠点を解消する。入口マニホルドが設
けられ浄化されるべきガスを再生ユニットに導く。浄化
室が少なくとも１つのバーナーを有し、これに導かれる
ガス中の汚染物質を酸化するのに十分に高い温度を保持
するようにしている。出口マニホルドが浄化室で酸化さ
れたガスを再生ユニットから導き排出する。各再生ユニ
ットは、浄化室の一部を形成する浄化室部分と、浄化室
に流れが連通するガス透過可能の熱交換要素を収容して
いる再生ベッドとを含んでいる。再生ベッドは浄化室に
近接して配設された熱交換要素の加熱面領域と、再生ベ
ッドを通過するガスの流れの方向に対し加熱面領域から
最も離れた別々の位置に配設された熱交換要素の２つの
冷却面領域とを有している。入口導管が入口マニホルド
と両方の冷却面領域とに連通し、酸化されるべきガスを
流入中冷却面領域に導くようにし、また出口導管が出口
マニホルドと両方の冷却面領域とに連通し、前記浄化室
で酸化されたガスを流入中冷却面領域から離れるよう導
くようにしている。
はこの要求を満たしまた少なくとも２つのモジュール構
造の再生ユニットを含む、産業排出ガスの流れから汚染
物質を取除くための再生熱酸化装置を提供することによ
って、従来技術の欠点を解消する。入口マニホルドが設
けられ浄化されるべきガスを再生ユニットに導く。浄化
室が少なくとも１つのバーナーを有し、これに導かれる
ガス中の汚染物質を酸化するのに十分に高い温度を保持
するようにしている。出口マニホルドが浄化室で酸化さ
れたガスを再生ユニットから導き排出する。各再生ユニ
ットは、浄化室の一部を形成する浄化室部分と、浄化室
に流れが連通するガス透過可能の熱交換要素を収容して
いる再生ベッドとを含んでいる。再生ベッドは浄化室に
近接して配設された熱交換要素の加熱面領域と、再生ベ
ッドを通過するガスの流れの方向に対し加熱面領域から
最も離れた別々の位置に配設された熱交換要素の２つの
冷却面領域とを有している。入口導管が入口マニホルド
と両方の冷却面領域とに連通し、酸化されるべきガスを
流入中冷却面領域に導くようにし、また出口導管が出口
マニホルドと両方の冷却面領域とに連通し、前記浄化室
で酸化されたガスを流入中冷却面領域から離れるよう導
くようにしている。
【００１６】このようにして、本発明は、２，０００〜
２５，０００s.c.f.m.の能力を有しまた水平流型酸化装
置で行われるのと同じの高い再生効率を達成ししかも同
時に標準トラック積荷の高さと幅の制限に合致する、再
生熱酸化装置を提供する。各再生ベッドは工場で組立て
られ一部材でトラックにより輸送されることのできるモ
ジュール構造のものである。典型的な１０，０００s.c.
f.m.酸化装置として、高さが約１０フィートで幅が約１
２フィートの３つの再生ベッドが用いられる。このコン
パクトな構造は、“Ｗ”字形断面で２つの冷却面領域が
“Ｗ”の脚の端部に設けられ加熱面領域が“Ｗ”断面の
内側中央部分に設けられている３つの再生ベッドを設け
ることにより、達成される。“Ｗ”字形断面の脚は加熱
面から冷却面の方向に内側に向って傾斜し、温度が流入
又は流出時に上昇又は下降するにつれてガスが膨張収縮
するのに適応し、それにより圧力を軽減するようにして
いる。この２つの冷却面は入口／出口交差導管により連
結され、交差導管は、流れを流入時と流出時に２つの別
々の流れ通路に分割することにより再生ベッドを通過す
る空気の流れの分配を良くする。
２５，０００s.c.f.m.の能力を有しまた水平流型酸化装
置で行われるのと同じの高い再生効率を達成ししかも同
時に標準トラック積荷の高さと幅の制限に合致する、再
生熱酸化装置を提供する。各再生ベッドは工場で組立て
られ一部材でトラックにより輸送されることのできるモ
ジュール構造のものである。典型的な１０，０００s.c.
f.m.酸化装置として、高さが約１０フィートで幅が約１
２フィートの３つの再生ベッドが用いられる。このコン
パクトな構造は、“Ｗ”字形断面で２つの冷却面領域が
“Ｗ”の脚の端部に設けられ加熱面領域が“Ｗ”断面の
内側中央部分に設けられている３つの再生ベッドを設け
ることにより、達成される。“Ｗ”字形断面の脚は加熱
面から冷却面の方向に内側に向って傾斜し、温度が流入
又は流出時に上昇又は下降するにつれてガスが膨張収縮
するのに適応し、それにより圧力を軽減するようにして
いる。この２つの冷却面は入口／出口交差導管により連
結され、交差導管は、流れを流入時と流出時に２つの別
々の流れ通路に分割することにより再生ベッドを通過す
る空気の流れの分配を良くする。
【００１７】交差導管は再生ユニットの流入時にガスを
入口マニホルドから両方の冷却面領域に導く入口導管の
一部を形成し、またガスが出口マニホルドに導かれる時
の流出中にガスを浄化室から両方の冷却面領域を通って
導く出口導管の一部を形成する。各再生ベッドの入口導
管は、入口マニホルドに連通する入口マニホルド変移導
管と、ちょう形弁のような入口流れ分割機構と、ベッド
の冷却面領域に連通する２つの冷却面変移導管とを具備
することができる。入口弁は、冷却面変移導管の一方に
直接連通して入口流れ通路の一方を形成し、また交差導
管を介して他方の冷却面変移導管に間接的に連通して他
方の入口流れ通路を形成する。同様に、各再生ベッドか
らの出口導管は、出口マニホルドに連通する出口マニホ
ルド変移導管と、ちょう形弁のような出口流れ分割機構
と、２つの冷却面変移導管とを具備することができる。
出口弁は、一方の冷却面変移導管に直列連通して出口流
れ通路の一方を形成し、また交差導管を介して他方の冷
却面変移導管に間接的に連通して出口流れ通路の他方を
形成する。入口及び出口マニホルド変移導管は、入口及
び出口弁と同様の構造とすることができる。
入口マニホルドから両方の冷却面領域に導く入口導管の
一部を形成し、またガスが出口マニホルドに導かれる時
の流出中にガスを浄化室から両方の冷却面領域を通って
導く出口導管の一部を形成する。各再生ベッドの入口導
管は、入口マニホルドに連通する入口マニホルド変移導
管と、ちょう形弁のような入口流れ分割機構と、ベッド
の冷却面領域に連通する２つの冷却面変移導管とを具備
することができる。入口弁は、冷却面変移導管の一方に
直接連通して入口流れ通路の一方を形成し、また交差導
管を介して他方の冷却面変移導管に間接的に連通して他
方の入口流れ通路を形成する。同様に、各再生ベッドか
らの出口導管は、出口マニホルドに連通する出口マニホ
ルド変移導管と、ちょう形弁のような出口流れ分割機構
と、２つの冷却面変移導管とを具備することができる。
出口弁は、一方の冷却面変移導管に直列連通して出口流
れ通路の一方を形成し、また交差導管を介して他方の冷
却面変移導管に間接的に連通して出口流れ通路の他方を
形成する。入口及び出口マニホルド変移導管は、入口及
び出口弁と同様の構造とすることができる。
【００１８】再生ベッドの“Ｗ”字形断面は垂直及び水
平の空気流要素と結合されてユニットの高さを減少し、
それにより９５％の熱効率ユニットが標準以上わずか４
から６フィートの高さの再生ベッドで達成できるように
なる。この“Ｗ”字形構造はまた磁器を所定位置に堅く
保持するが、これは加熱面又は冷却面保持部材を必要と
しないで、また磁器を取付けた後熱による磁器の膨張も
しくは収縮により又は再生ユニットが磁器を所定位置に
取付けてトラックで輸送中に生じる振動により磁器が動
く危険なしに、行われる。詰まり又は汚染による熱交換
媒体の取外し、検査及び修理は、取外す加熱面又は冷却
面がなくまた磁器が作業者の上に落下する機会がないた
め、安全かつ容易である。同様に、ユニットの減少され
た高さのため、台の上に置く必要がなくまた出入りドア
をユニットを修理するのに合理的な高さに設けることが
できる。さらに、再生ベッドの“Ｗ”字形断面はハウジ
ングを構成するのに用いられるスチール板の厚さを減少
しそのため次の２つの理由で製造コストを減少すること
ができる。
平の空気流要素と結合されてユニットの高さを減少し、
それにより９５％の熱効率ユニットが標準以上わずか４
から６フィートの高さの再生ベッドで達成できるように
なる。この“Ｗ”字形構造はまた磁器を所定位置に堅く
保持するが、これは加熱面又は冷却面保持部材を必要と
しないで、また磁器を取付けた後熱による磁器の膨張も
しくは収縮により又は再生ユニットが磁器を所定位置に
取付けてトラックで輸送中に生じる振動により磁器が動
く危険なしに、行われる。詰まり又は汚染による熱交換
媒体の取外し、検査及び修理は、取外す加熱面又は冷却
面がなくまた磁器が作業者の上に落下する機会がないた
め、安全かつ容易である。同様に、ユニットの減少され
た高さのため、台の上に置く必要がなくまた出入りドア
をユニットを修理するのに合理的な高さに設けることが
できる。さらに、再生ベッドの“Ｗ”字形断面はハウジ
ングを構成するのに用いられるスチール板の厚さを減少
しそのため次の２つの理由で製造コストを減少すること
ができる。
【００１９】（１）インターロックサドルのような典型
的な熱交換パッキングが油圧ローディングと同様のやり
方で外方への負荷を生じ、熱再生媒体の高さの各足にと
って外方の負荷の比例的増加が基部の高さに生じる。
“Ｗ”形は、従来の垂直又は水平の流れユニットに比べ
て減少された全体の高さ（６フィート以下）で熱交換媒
体を通る長い通路（９５％の熱再生に対し典型的には８
フィート平均）を可能とし、外方への力に２５％までの
減少が達成される。
的な熱交換パッキングが油圧ローディングと同様のやり
方で外方への負荷を生じ、熱再生媒体の高さの各足にと
って外方の負荷の比例的増加が基部の高さに生じる。
“Ｗ”形は、従来の垂直又は水平の流れユニットに比べ
て減少された全体の高さ（６フィート以下）で熱交換媒
体を通る長い通路（９５％の熱再生に対し典型的には８
フィート平均）を可能とし、外方への力に２５％までの
減少が達成される。
【００２０】（２）熱交換媒体の重心が垂直又は水平の
流れユニットの高さの約半分の高さとなる。これは構造
体の減少された反転モーメントをもたらし、そのため構
造体の応力が減少される。
流れユニットの高さの約半分の高さとなる。これは構造
体の減少された反転モーメントをもたらし、そのため構
造体の応力が減少される。
【００２１】本発明の交差導管は、一部が交差導管の減
少した室洗浄容積に基づく高い熱効率の達成を可能にす
る。さらに詳細には、小さな洗浄弁が交差導管の中央個
所に設けられる。洗浄弁が開かれると、空気が従来の水
平及び垂直流構造に設けられた１つの大きな容積に代わ
って２つの小さな洗浄容積に分割される。この分割され
た流れはさらに効率的であり、そして水平流構造に典型
的に必要とされるそらせ板部材をなくすことができる。
流出されなければならない小さな容積を有するだけの交
差導管自体に加えて、入口及び出口弁は従来の構造にお
けるよりも冷却面領域により接近して置かれ流出しなけ
ればならない弁の間により小さな容積をもたらすように
する。さらに、交差導管の端部は弁に向けて上方に傾斜
され流出容量を減少するのを助けるようにする。流出容
量を分配するのに用いられるそらせ板部材は弁と冷却面
領域との間の冷却面変移導管の構造に大きく基づき、省
略される。これらの導管は傾斜され弁から離れる方向に
減少した断面流れ面積を提供し、それにより容量を減少
し、背圧を減少することにより流出空気を分配するのを
助ける。したがって、冷却面変移導管は流出容量を導管
が傾斜されていなかった場合よりも早く磁器の中に押し
込み、それにより流出空気を冷却面領域にわたって分配
するためのそらせ板部材の必要をなくすことができる。
少した室洗浄容積に基づく高い熱効率の達成を可能にす
る。さらに詳細には、小さな洗浄弁が交差導管の中央個
所に設けられる。洗浄弁が開かれると、空気が従来の水
平及び垂直流構造に設けられた１つの大きな容積に代わ
って２つの小さな洗浄容積に分割される。この分割され
た流れはさらに効率的であり、そして水平流構造に典型
的に必要とされるそらせ板部材をなくすことができる。
流出されなければならない小さな容積を有するだけの交
差導管自体に加えて、入口及び出口弁は従来の構造にお
けるよりも冷却面領域により接近して置かれ流出しなけ
ればならない弁の間により小さな容積をもたらすように
する。さらに、交差導管の端部は弁に向けて上方に傾斜
され流出容量を減少するのを助けるようにする。流出容
量を分配するのに用いられるそらせ板部材は弁と冷却面
領域との間の冷却面変移導管の構造に大きく基づき、省
略される。これらの導管は傾斜され弁から離れる方向に
減少した断面流れ面積を提供し、それにより容量を減少
し、背圧を減少することにより流出空気を分配するのを
助ける。したがって、冷却面変移導管は流出容量を導管
が傾斜されていなかった場合よりも早く磁器の中に押し
込み、それにより流出空気を冷却面領域にわたって分配
するためのそらせ板部材の必要をなくすことができる。
【００２２】垂直筒構造に比べた本発明の性能の増加は
著しいが、その理由は流出容量が比較される垂直筒構造
に必要とされるよりも４０〜５０％少なく達成されまた
垂直筒構造は再生ベッドを通る断面流れ面積を調節する
ことがないからである。本発明の再生酸化装置の性能は
比較される能力の水平流酸化装置よりも良好であるが、
それは流出容量が減少されそのため加熱面及び冷却面保
持部材と流出そらせ板がなくなったからである。保持部
材が存在しないため、このような部材から生じる余分の
流れ抵抗がなくなり、そしてある用途において存在する
腐食性蒸気による保持部材の品質低下の重大な問題が解
消される。発生したガスに依存して、前記腐食性蒸気は
再生ベッドにおいて自動点火される。自動点火は、高い
温度のもとに変形することのある磁器を保持する加熱面
部材が存在しないため、本発明では問題とならない。
著しいが、その理由は流出容量が比較される垂直筒構造
に必要とされるよりも４０〜５０％少なく達成されまた
垂直筒構造は再生ベッドを通る断面流れ面積を調節する
ことがないからである。本発明の再生酸化装置の性能は
比較される能力の水平流酸化装置よりも良好であるが、
それは流出容量が減少されそのため加熱面及び冷却面保
持部材と流出そらせ板がなくなったからである。保持部
材が存在しないため、このような部材から生じる余分の
流れ抵抗がなくなり、そしてある用途において存在する
腐食性蒸気による保持部材の品質低下の重大な問題が解
消される。発生したガスに依存して、前記腐食性蒸気は
再生ベッドにおいて自動点火される。自動点火は、高い
温度のもとに変形することのある磁器を保持する加熱面
部材が存在しないため、本発明では問題とならない。
【００２３】
【実施例】図１から図３に示されるように本発明による
再生熱酸化装置（regenerative thermal oxidizer)１０
は、本質的に同様の構造を有するモジュール形式の３個
の再生ユニット１０ａ，１０ｂ及び１０ｃを具備する。
各モジュール形ユニット１０ａ，１０ｂ，１０ｃは、頂
部１２と底部１３とによって形成される全体的に包囲さ
れたハウジングを具備する。図８（Ａ）および（Ｂ）に
最も良く示されているように、上方ハウジング部分１２
は浄化室区域（purification chamber section）１４を
形成し、一方下方ハウジング部分１３は予め定められた
高さ位置までエネルギ回収要素または熱交換要素（『石
器 (stoneware)』）で満たされた再生ベッド１５を形成
する。上方ハウジング部分１２は一つ又は複数の端部に
おいて開放しており、この又はこれらの端部は中空の中
間区域１１に連結される。従って各ユニット１０ａ，１
０ｂ，１０ｃの浄化室区域１４は共通の浄化室を形成す
るように流れ的に連通している。浄化室内には、汚染物
質を効率的に破壊するために浄化室内のガスを必要とさ
れる温度まで加熱するように一つまたは複数のバーナ１
７が設けられる。これらのバーナ１７は、温度を上昇さ
せるための任意の他の手段、例えば電気ヒータや直接ガ
ス圧入によって置き換えられることができる。
再生熱酸化装置（regenerative thermal oxidizer)１０
は、本質的に同様の構造を有するモジュール形式の３個
の再生ユニット１０ａ，１０ｂ及び１０ｃを具備する。
各モジュール形ユニット１０ａ，１０ｂ，１０ｃは、頂
部１２と底部１３とによって形成される全体的に包囲さ
れたハウジングを具備する。図８（Ａ）および（Ｂ）に
最も良く示されているように、上方ハウジング部分１２
は浄化室区域（purification chamber section）１４を
形成し、一方下方ハウジング部分１３は予め定められた
高さ位置までエネルギ回収要素または熱交換要素（『石
器 (stoneware)』）で満たされた再生ベッド１５を形成
する。上方ハウジング部分１２は一つ又は複数の端部に
おいて開放しており、この又はこれらの端部は中空の中
間区域１１に連結される。従って各ユニット１０ａ，１
０ｂ，１０ｃの浄化室区域１４は共通の浄化室を形成す
るように流れ的に連通している。浄化室内には、汚染物
質を効率的に破壊するために浄化室内のガスを必要とさ
れる温度まで加熱するように一つまたは複数のバーナ１
７が設けられる。これらのバーナ１７は、温度を上昇さ
せるための任意の他の手段、例えば電気ヒータや直接ガ
ス圧入によって置き換えられることができる。
【００２４】ハウジング部分１３によって画定された再
生ベッド１５の断面形状は図８（Ａ）および（Ｂ）に示
されるように、中央部１３ｂに連結された二つの脚部１
３ａが設けられることにより全体的にｗ字形状をなす。
各脚部１３ａは開放した外方端部を有し、脚部１３ａの
幅は外方端部から内方端部まで徐々に広がっていき、内
方端部は中央部１３ｂと一様に併合される。中央部１３
ｂはほぼ一定の幅を有する。再生ベッド１５内の石器
は、浄化室区域１４に隣接する高温面部域１８から、脚
部１３ａの外方端部に隣接する二つの低温面部域１９ま
で延びている。高温面部域１８は浄化室１４に最も近い
石器１５の表面によって形成され、一方低温面部域１９
は、空気の流れ方向でみて浄化室１４から最も遠い位置
に配置された石器１５の二つの表面によって形成され
る。本発明の再生ベッド１５内に使用される石器は典型
的には１インチ（２．５４cm）から３インチ（７．６２
cm）の長さのサドル状部材であり、これらのサドル状部
材はエルボ形状をなす平坦な部材であって、これらの部
材は一緒に詰められ且つ互いにかみ合う。使用される石
器の量は個々のユニットにおける所望の熱エネルギ回収
率に基づいて定められる。より高い石器レベル（より多
量の石器）を用いることはより低いエネルギ損失につな
がる。下方ハウジング部分１３のｗ字形状をなす断面構
造により、石器を保持するための部材を再生ベッドの高
温面および低温面に設ける必要がなくなる。相互にかみ
合う石器の使用と共にｗ字形状をなす断面は、石器が設
置された後に、熱伝達による石器の膨張や収縮によっ
て、または例えば石器が所定の場所に配置された再生ユ
ニットを輸送するときに生じせしめられる振動によっ
て、石器が乱されたり或いは移動されたりすることがな
いことを確保する。
生ベッド１５の断面形状は図８（Ａ）および（Ｂ）に示
されるように、中央部１３ｂに連結された二つの脚部１
３ａが設けられることにより全体的にｗ字形状をなす。
各脚部１３ａは開放した外方端部を有し、脚部１３ａの
幅は外方端部から内方端部まで徐々に広がっていき、内
方端部は中央部１３ｂと一様に併合される。中央部１３
ｂはほぼ一定の幅を有する。再生ベッド１５内の石器
は、浄化室区域１４に隣接する高温面部域１８から、脚
部１３ａの外方端部に隣接する二つの低温面部域１９ま
で延びている。高温面部域１８は浄化室１４に最も近い
石器１５の表面によって形成され、一方低温面部域１９
は、空気の流れ方向でみて浄化室１４から最も遠い位置
に配置された石器１５の二つの表面によって形成され
る。本発明の再生ベッド１５内に使用される石器は典型
的には１インチ（２．５４cm）から３インチ（７．６２
cm）の長さのサドル状部材であり、これらのサドル状部
材はエルボ形状をなす平坦な部材であって、これらの部
材は一緒に詰められ且つ互いにかみ合う。使用される石
器の量は個々のユニットにおける所望の熱エネルギ回収
率に基づいて定められる。より高い石器レベル（より多
量の石器）を用いることはより低いエネルギ損失につな
がる。下方ハウジング部分１３のｗ字形状をなす断面構
造により、石器を保持するための部材を再生ベッドの高
温面および低温面に設ける必要がなくなる。相互にかみ
合う石器の使用と共にｗ字形状をなす断面は、石器が設
置された後に、熱伝達による石器の膨張や収縮によっ
て、または例えば石器が所定の場所に配置された再生ユ
ニットを輸送するときに生じせしめられる振動によっ
て、石器が乱されたり或いは移動されたりすることがな
いことを確保する。
【００２５】脚部１３ａのテーパ付き構造は、低温面１
９において最も狭く、両方の脚部１３ａがハウジング１
３の中央部１３ｂに融合するまで高温面１８に向かう方
向に徐々に広がる流通断面積を形成する。流通面積は中
央部１３ｂにおいては比較的一定である。この構造はベ
ッドを通って流れるガスの膨張または収縮に順応してベ
ッドを横切る圧力降下を低減させ、またこの構造は、流
入流れモードおよび流出流れモードにおいて横切られな
ければならない空気流れ経路長の変動を低減させる助け
となる。
９において最も狭く、両方の脚部１３ａがハウジング１
３の中央部１３ｂに融合するまで高温面１８に向かう方
向に徐々に広がる流通断面積を形成する。流通面積は中
央部１３ｂにおいては比較的一定である。この構造はベ
ッドを通って流れるガスの膨張または収縮に順応してベ
ッドを横切る圧力降下を低減させ、またこの構造は、流
入流れモードおよび流出流れモードにおいて横切られな
ければならない空気流れ経路長の変動を低減させる助け
となる。
【００２６】図１、図６、及び図８（Ａ）及び（Ｂ）に
最も良く示されるように、各再生ベッド１５の二つの低
温面部域１９は本発明の入口／出口交差ダクト(inlet/o
utlet crossover duct）２０によって連結される。交差
ダクト２０と再生ベッド１５のｗ字形状をなす断面とは
流入流れモードの間と流出流れモードの間の双方におい
て、再生ベッド１５を通る流れを二つの流れ経路に分割
し、かつこの分割された流れを再び合流させる。なお、
このことについては後に詳述する。交差ダクト２０およ
び他の流通ダクトは、ユニットが流入モード又は流出モ
ードのいずれで作動しているかに拘らず、各低温面部域
１９への等しい流れ及び各低温面部域１９からの等しい
流れを生成するように構成されている。従って交差ダク
ト２０もまた、流入モードおよび流出モードにおいて横
切られなければならない空気流れ経路長の変動を低減さ
せる助けとなる。
最も良く示されるように、各再生ベッド１５の二つの低
温面部域１９は本発明の入口／出口交差ダクト(inlet/o
utlet crossover duct）２０によって連結される。交差
ダクト２０と再生ベッド１５のｗ字形状をなす断面とは
流入流れモードの間と流出流れモードの間の双方におい
て、再生ベッド１５を通る流れを二つの流れ経路に分割
し、かつこの分割された流れを再び合流させる。なお、
このことについては後に詳述する。交差ダクト２０およ
び他の流通ダクトは、ユニットが流入モード又は流出モ
ードのいずれで作動しているかに拘らず、各低温面部域
１９への等しい流れ及び各低温面部域１９からの等しい
流れを生成するように構成されている。従って交差ダク
ト２０もまた、流入モードおよび流出モードにおいて横
切られなければならない空気流れ経路長の変動を低減さ
せる助けとなる。
【００２７】再生ユニット１０ａ，１０ｂ，１０ｃへの
空気の流れ、および再生ユニット１０ａ，１０ｂ，１０
ｃからの空気の流れは入口弁および出口弁２１および２
２によって制御される。図１および図２に最も良く示さ
れるように、各再生ベッド１５と関連する一つの入口弁
２１と一つの出口弁２２とが配置される。入口弁２１は
特別に設計された入口マニホルド移行ダクト５１を介し
て、再生熱酸化装置１０内で処理されるべきガスを受け
取る入口マニホルド２３と連通する。典型的にはこのガ
スは、大気に出る前に処理を施されなければならない塗
料スプレイなどの工業プロセスからの排気ガスである。
出口弁２２は同様に出口マニホルド移行ダクト５１を介
して出口マニホルド２４と連通し、この出口マニホルド
移行ダクト５１は入口マニホルド移行ダクト５１と同じ
構造をとることができる。一つの再生ユニットの開放し
た出口弁、浄化室、およびもう一つの再生ユニットの開
放した入口弁を介して酸化装置１０を通る処理された空
気を引くために排気送風機２５の入口側が出口マニホル
ド２４に連結される。このとき送風機２５は浄化された
空気を排気管２６にポンプ送りする。従来技術において
公知であるように排気ファン２５は、送風機２５の軸２
９を回転可能に支持するための手段２８を有するハウジ
ング２７内に取り付けられることができる。
空気の流れ、および再生ユニット１０ａ，１０ｂ，１０
ｃからの空気の流れは入口弁および出口弁２１および２
２によって制御される。図１および図２に最も良く示さ
れるように、各再生ベッド１５と関連する一つの入口弁
２１と一つの出口弁２２とが配置される。入口弁２１は
特別に設計された入口マニホルド移行ダクト５１を介し
て、再生熱酸化装置１０内で処理されるべきガスを受け
取る入口マニホルド２３と連通する。典型的にはこのガ
スは、大気に出る前に処理を施されなければならない塗
料スプレイなどの工業プロセスからの排気ガスである。
出口弁２２は同様に出口マニホルド移行ダクト５１を介
して出口マニホルド２４と連通し、この出口マニホルド
移行ダクト５１は入口マニホルド移行ダクト５１と同じ
構造をとることができる。一つの再生ユニットの開放し
た出口弁、浄化室、およびもう一つの再生ユニットの開
放した入口弁を介して酸化装置１０を通る処理された空
気を引くために排気送風機２５の入口側が出口マニホル
ド２４に連結される。このとき送風機２５は浄化された
空気を排気管２６にポンプ送りする。従来技術において
公知であるように排気ファン２５は、送風機２５の軸２
９を回転可能に支持するための手段２８を有するハウジ
ング２７内に取り付けられることができる。
【００２８】一部を切除して示した図である図３を参照
すると、再生ユニット１０ａ，１０ｂ，１０ｃの内壁と
連結部分１１とを絶縁するために耐火性材料３３が用い
られていることが示されている。表面温度に関する連邦
政府のＯＳＨＡ規則に適合するように十分な量の耐火性
材料が使用されている。
すると、再生ユニット１０ａ，１０ｂ，１０ｃの内壁と
連結部分１１とを絶縁するために耐火性材料３３が用い
られていることが示されている。表面温度に関する連邦
政府のＯＳＨＡ規則に適合するように十分な量の耐火性
材料が使用されている。
【００２９】図４は、図１では見えない酸化装置１０の
背部を示す端面図である。図４において、再生ユニット
１０ｃの浄化室区域１４にアクセスするために扉３０が
設けられている。酸化装置１０の前部、即ち再生ユニッ
ト１０ａの前部が図５に示されている。電気変圧器３１
および制御パネル３２のように本発明による実際の再生
酸化装置上に取り付けられるいくつかの構成要素が図５
に示されている。図４および図５から、本発明による再
生ユニットが特にコンパクトでかつモジュール形式の特
徴をもつことがわかる。１０，０００s.c.f.m.（１０，
０００標準立方フィート／分（２８０ｍ3 ／分))の酸化
装置では３個の再生ユニット１０ａ，１０ｂ，１０ｃが
使用され、各再生ユニットは、弁アクチュエータを含め
ないで１０フィート−６インチ（３．２０ｍ）の幅ｗ1
と、１２フィート（３．６６ｍ）の全体幅ｗ2 とを有す
る。浄化室を含めた全体高さｈ1 は１０フィート（３．
０５ｍ）である。作動に必要なすべての構成要素は工場
内でユニット上に取り付けられることができると共に１
０フィート掛ける１２フィートの包絡面内に入り、斯く
してトラックによって容易に輸送されることができると
共に現場での設置作業を最小にするモジュール形式の形
態が生成される。２５，０００s.c.f.m.（７００ｍ3 ／
分）までのより大きな容量が必要とされる場合には、追
加のモジュール形の再生ユニットが、１０フィート掛け
る１２フィートの包絡面を増大させずに追加されること
ができる。
背部を示す端面図である。図４において、再生ユニット
１０ｃの浄化室区域１４にアクセスするために扉３０が
設けられている。酸化装置１０の前部、即ち再生ユニッ
ト１０ａの前部が図５に示されている。電気変圧器３１
および制御パネル３２のように本発明による実際の再生
酸化装置上に取り付けられるいくつかの構成要素が図５
に示されている。図４および図５から、本発明による再
生ユニットが特にコンパクトでかつモジュール形式の特
徴をもつことがわかる。１０，０００s.c.f.m.（１０，
０００標準立方フィート／分（２８０ｍ3 ／分))の酸化
装置では３個の再生ユニット１０ａ，１０ｂ，１０ｃが
使用され、各再生ユニットは、弁アクチュエータを含め
ないで１０フィート−６インチ（３．２０ｍ）の幅ｗ1
と、１２フィート（３．６６ｍ）の全体幅ｗ2 とを有す
る。浄化室を含めた全体高さｈ1 は１０フィート（３．
０５ｍ）である。作動に必要なすべての構成要素は工場
内でユニット上に取り付けられることができると共に１
０フィート掛ける１２フィートの包絡面内に入り、斯く
してトラックによって容易に輸送されることができると
共に現場での設置作業を最小にするモジュール形式の形
態が生成される。２５，０００s.c.f.m.（７００ｍ3 ／
分）までのより大きな容量が必要とされる場合には、追
加のモジュール形の再生ユニットが、１０フィート掛け
る１２フィートの包絡面を増大させずに追加されること
ができる。
【００３０】本発明による入口／出口交差ダクト２０の
構造、および入口マニホルド及び出口マニホルド２３，
２４と再生ベッド１５との間の入口弁及び出口弁２１，
２２の連結は図６及び図７から確認することができる。
図６は交差ダクト２０の斜視図であり、交差ダクト２０
は、底部４１と頂部４２と対向する側部４３及び４４と
によって形成される矩形断面を有する第１の部分のダク
ト４０を具備する。交差ダクト２０の矩形部分４０は対
向する各開放端部において端部部分４５に連結され、端
部部分４５は、矩形部分４０の開放端部から全体的に一
様に延びる第２の部分のダクトを具備する。しかしなが
ら一つの重要な相違点は各端部部分４５の底部４１ａの
傾斜であり、底部４１ａは管２０の端部から離れる方向
において上向きに傾斜している。上述の１０，０００s.
c.f.m.（２８０ｍ3 ／分）の酸化装置では、底部４１ａ
は水平面に対して３０°から４５°の角度で傾斜するこ
とができる。後に詳述するように底部４１ａのこの上向
きの傾斜は、流入モードと流出モードの双方において再
生ユニットの低温面部域を通る空気の均一な流れ分布を
与える助けとなる手段の一つを構成する。
構造、および入口マニホルド及び出口マニホルド２３，
２４と再生ベッド１５との間の入口弁及び出口弁２１，
２２の連結は図６及び図７から確認することができる。
図６は交差ダクト２０の斜視図であり、交差ダクト２０
は、底部４１と頂部４２と対向する側部４３及び４４と
によって形成される矩形断面を有する第１の部分のダク
ト４０を具備する。交差ダクト２０の矩形部分４０は対
向する各開放端部において端部部分４５に連結され、端
部部分４５は、矩形部分４０の開放端部から全体的に一
様に延びる第２の部分のダクトを具備する。しかしなが
ら一つの重要な相違点は各端部部分４５の底部４１ａの
傾斜であり、底部４１ａは管２０の端部から離れる方向
において上向きに傾斜している。上述の１０，０００s.
c.f.m.（２８０ｍ3 ／分）の酸化装置では、底部４１ａ
は水平面に対して３０°から４５°の角度で傾斜するこ
とができる。後に詳述するように底部４１ａのこの上向
きの傾斜は、流入モードと流出モードの双方において再
生ユニットの低温面部域を通る空気の均一な流れ分布を
与える助けとなる手段の一つを構成する。
【００３１】図６に示されるように、交差ダクト２０の
端部部分４５は位置４２ａにおいて開放していて入口弁
２１または出口弁２２の下方弁ハウジング４６の一部
（約半分）を受容する。下方弁ハウジング部分４６の他
の半分、即ち図６及び図７において後方の半分は低温面
移行ダクト４７に連結され、この低温面移行ダクト４７
は再生ベッド１５の低温面部域１９の一つに通じる。各
低温面移行ダクト４７は、二つの三角形の側部４９と一
つの矩形の頂部４８とによって形成される断面流れ領域
を有する楔形状のダクトを具備する。流通面積は弁ハウ
ジング６０に向かう方向において増大する。楔形状をな
すダクト４７の頂部４８および側部４９には、脚部１３
ａの開放した頂部に設けられた同様のフランジ（図１お
よび図７参照）に連結されるためのフランジ４８ａおよ
び４９ａが夫々設けられる。移行ダクト４７の頂部４８
は開口部４８ｂを有し、石器要素１の安全かつ容易な保
守のためにアクセス扉５０がこの開口部４８ｂ内に密封
的に設けられる。１０，０００s.c.f.m.（２８０ｍ3 ／
分）から２５，０００s.c.f.m.（７００ｍ3 ／分）の容
量ではモジュール形式の再生ベッドは典型的には地盤
（酸化装置の周囲の平面）から上方に４フィート（１．
２２ｍ）から６フィート（１．８３ｍ）の高さを有する
ので、このアクセス扉５０または弁２１，２２にアクセ
スするためにプラットフォームを形成する必要はない。
石器要素が使用中に非有機化合物によって汚染される可
能性があると予想される場合には、石器アクセス扉が図
１において参照符号５０ａで示されるように下方ハウジ
ング部分１３内に設けられることができる。
端部部分４５は位置４２ａにおいて開放していて入口弁
２１または出口弁２２の下方弁ハウジング４６の一部
（約半分）を受容する。下方弁ハウジング部分４６の他
の半分、即ち図６及び図７において後方の半分は低温面
移行ダクト４７に連結され、この低温面移行ダクト４７
は再生ベッド１５の低温面部域１９の一つに通じる。各
低温面移行ダクト４７は、二つの三角形の側部４９と一
つの矩形の頂部４８とによって形成される断面流れ領域
を有する楔形状のダクトを具備する。流通面積は弁ハウ
ジング６０に向かう方向において増大する。楔形状をな
すダクト４７の頂部４８および側部４９には、脚部１３
ａの開放した頂部に設けられた同様のフランジ（図１お
よび図７参照）に連結されるためのフランジ４８ａおよ
び４９ａが夫々設けられる。移行ダクト４７の頂部４８
は開口部４８ｂを有し、石器要素１の安全かつ容易な保
守のためにアクセス扉５０がこの開口部４８ｂ内に密封
的に設けられる。１０，０００s.c.f.m.（２８０ｍ3 ／
分）から２５，０００s.c.f.m.（７００ｍ3 ／分）の容
量ではモジュール形式の再生ベッドは典型的には地盤
（酸化装置の周囲の平面）から上方に４フィート（１．
２２ｍ）から６フィート（１．８３ｍ）の高さを有する
ので、このアクセス扉５０または弁２１，２２にアクセ
スするためにプラットフォームを形成する必要はない。
石器要素が使用中に非有機化合物によって汚染される可
能性があると予想される場合には、石器アクセス扉が図
１において参照符号５０ａで示されるように下方ハウジ
ング部分１３内に設けられることができる。
【００３２】図７は本発明による再生ユニット１０ａ，
１０ｂ，１０ｃの一つの部分立面図であって、入口弁２
１または出口弁２２の一つの弁ハウジング６０とその対
応する入口マニホルド２３または出口マニホルド２４と
の典型的な連結、および弁ハウジング６０と交差ダクト
２０および低温面移行ダクト４７との典型的な連結を示
している。弁ハウジング６０は、底部部分４６と、図９
に示される弁本体６１と、頂部部分６２とを具備する。
交差ダクト２０の端部部分４５および移行ダクト４７の
頂部４８への底部部分４６の連結は明らかである。頂部
弁ハウジング部分６２は入口マニホルド移行ダクトまた
は出口マニホルド移行ダクト５１によって入口マニホル
ド管２３または出口マニホルド管２４に連結される。入
口または出口マニホルド移行ダクト５１は、マニホルド
２３，２４に連結された上方ダクト部分５２と、頂部部
分６２に連結された下方ダクト部分５３とを具備する。
下方ダクト部分５３は垂直な側壁５４と傾斜した側壁５
５とを具備し、この傾斜した側壁５５は、１０，０００
s.c.f.m.（２８０ｍ3 ／分）の酸化装置において典型的
には水平面に対して３０°の角度をなす。下方ダクト部
分５３は、後述するように等しい空気流れ経路を生成す
るように構成される。図１にはエルボ２３ａの形態をと
る選択自由な低温面移行ダクト部分が示されており、こ
のエルボ２３ａは、弁２１，２２をマニホルド２３，２
４に連結するために移行ダクト５１の代わりに用いられ
ることができる。いずれの場合にも移行ダクト部分は等
しい空気流れ経路を生成するように構成される。
１０ｂ，１０ｃの一つの部分立面図であって、入口弁２
１または出口弁２２の一つの弁ハウジング６０とその対
応する入口マニホルド２３または出口マニホルド２４と
の典型的な連結、および弁ハウジング６０と交差ダクト
２０および低温面移行ダクト４７との典型的な連結を示
している。弁ハウジング６０は、底部部分４６と、図９
に示される弁本体６１と、頂部部分６２とを具備する。
交差ダクト２０の端部部分４５および移行ダクト４７の
頂部４８への底部部分４６の連結は明らかである。頂部
弁ハウジング部分６２は入口マニホルド移行ダクトまた
は出口マニホルド移行ダクト５１によって入口マニホル
ド管２３または出口マニホルド管２４に連結される。入
口または出口マニホルド移行ダクト５１は、マニホルド
２３，２４に連結された上方ダクト部分５２と、頂部部
分６２に連結された下方ダクト部分５３とを具備する。
下方ダクト部分５３は垂直な側壁５４と傾斜した側壁５
５とを具備し、この傾斜した側壁５５は、１０，０００
s.c.f.m.（２８０ｍ3 ／分）の酸化装置において典型的
には水平面に対して３０°の角度をなす。下方ダクト部
分５３は、後述するように等しい空気流れ経路を生成す
るように構成される。図１にはエルボ２３ａの形態をと
る選択自由な低温面移行ダクト部分が示されており、こ
のエルボ２３ａは、弁２１，２２をマニホルド２３，２
４に連結するために移行ダクト５１の代わりに用いられ
ることができる。いずれの場合にも移行ダクト部分は等
しい空気流れ経路を生成するように構成される。
【００３３】弁ハウジング６０の構造、およびダクト部
分５３および交差ダクト端部部分４５への弁ハウジング
６０の連結が図９により詳細に示されている。図９は、
図７において円で囲まれた部分ａの拡大図である。図９
には底部ハウジング部分４６と頂部ハウジング部分６２
との間に配置された弁本体６１が示されている。下方弁
ハウジング部分４６は環状フランジ６４から形成され、
この環状フランジ６４はその内周部において管状のダク
ト部分６５に連結される。この管状ダクト部分６５は、
交差ダクト端部部分４５の頂部４２ａ内の開口部、およ
び低温面移行ダクト４７の頂部４８内の開口部に連結さ
れる。この連結は図６及び図７に最も良く示されてい
る。上方弁ハウジング部分６２は環状フランジ６３を具
備し、この環状フランジ６３は、フランジ６４に平行に
配置された第１の脚部６３ａと、第１脚部６３ａに直角
に配置された第２の脚部６３ｂとを有する。第２脚部６
３ｂは、マニホルド移行ダクト５１の最下部５６がその
中に連結される内側開口部を形成する。環状の弁本体６
１は、弁本体６１の上方部分および下方部分とフランジ
６３，６４の内側面との間にガラス繊維テープ等のガス
ケット材料６９を挿入することによって形成された密封
的な連結によって二つのフランジ６３と６４との間に保
持される。全体の弁組体は複数のねじ付きロッド６６お
よびナット６７，６８によって所定の位置に取り付けら
れる。ナット６８はフランジ６４内およびフランジ脚部
６３ａ内の周方向に間隔を隔てて形成された開口部６９
に溶接されることができる。一方、ナット６７は、設置
中にフランジ６４および脚部６３ａの他の側面上に適切
にトルクをかけて締められるゆるんだナットであること
ができる。弁２１，２２を構成しかつ弁２１，２２をダ
クトに連結するための従来技術で公知の他の適切な手段
が、上述の特定の構造の代わりに用いられることができ
る。
分５３および交差ダクト端部部分４５への弁ハウジング
６０の連結が図９により詳細に示されている。図９は、
図７において円で囲まれた部分ａの拡大図である。図９
には底部ハウジング部分４６と頂部ハウジング部分６２
との間に配置された弁本体６１が示されている。下方弁
ハウジング部分４６は環状フランジ６４から形成され、
この環状フランジ６４はその内周部において管状のダク
ト部分６５に連結される。この管状ダクト部分６５は、
交差ダクト端部部分４５の頂部４２ａ内の開口部、およ
び低温面移行ダクト４７の頂部４８内の開口部に連結さ
れる。この連結は図６及び図７に最も良く示されてい
る。上方弁ハウジング部分６２は環状フランジ６３を具
備し、この環状フランジ６３は、フランジ６４に平行に
配置された第１の脚部６３ａと、第１脚部６３ａに直角
に配置された第２の脚部６３ｂとを有する。第２脚部６
３ｂは、マニホルド移行ダクト５１の最下部５６がその
中に連結される内側開口部を形成する。環状の弁本体６
１は、弁本体６１の上方部分および下方部分とフランジ
６３，６４の内側面との間にガラス繊維テープ等のガス
ケット材料６９を挿入することによって形成された密封
的な連結によって二つのフランジ６３と６４との間に保
持される。全体の弁組体は複数のねじ付きロッド６６お
よびナット６７，６８によって所定の位置に取り付けら
れる。ナット６８はフランジ６４内およびフランジ脚部
６３ａ内の周方向に間隔を隔てて形成された開口部６９
に溶接されることができる。一方、ナット６７は、設置
中にフランジ６４および脚部６３ａの他の側面上に適切
にトルクをかけて締められるゆるんだナットであること
ができる。弁２１，２２を構成しかつ弁２１，２２をダ
クトに連結するための従来技術で公知の他の適切な手段
が、上述の特定の構造の代わりに用いられることができ
る。
【００３４】弁ハウジング６０は弁部材７０を内包し、
この弁部材７０は、図７に最も良く示されるようにこの
図の平面に対して垂直をなす軸線回りに回転可能となっ
ている。図９には、弁本体６１の二つの異なる内径部分
６１ａ，６１ｂの間に形成された段部７１と金属対金属
の密封的な接触状態にある弁部材７０の図示された部分
の周辺部が示されている。図９に示される矢印の方向に
おける弁の回転は、弁座７１から離れる方向に弁部材７
０を移動させることによって弁を開放させる。反対向き
の同様の弁座が弁の直径方向に対向する側（図示しな
い）上に設けられることは当然である。このような弁は
一般的に段部着座形のバタフライ弁と称される。このよ
うな弁の一例がPenningtonによる米国特許明細書第４，
６５８，８５３号に記載されており、この米国特許明細
書中の開示は参照されることにより本明細書に組み込ま
れる。この米国特許明細書に従って構成された弁は、そ
の優れた耐漏洩特性のために、本発明の再生熱酸化装置
の入口弁および出口弁として使用されるのに特に適して
いる。本発明で使用されることができる他のバタフライ
弁がBenedickによる米国特許明細書第４，２４８，８４
１号および第４，２５２，０７０号に開示されている。
しかしながら、当業者にとって容易に明らかであるよう
に、更に別のタイプの弁または流れ分割機構が上述のバ
タフライ弁の代わりに用いられることができる。
この弁部材７０は、図７に最も良く示されるようにこの
図の平面に対して垂直をなす軸線回りに回転可能となっ
ている。図９には、弁本体６１の二つの異なる内径部分
６１ａ，６１ｂの間に形成された段部７１と金属対金属
の密封的な接触状態にある弁部材７０の図示された部分
の周辺部が示されている。図９に示される矢印の方向に
おける弁の回転は、弁座７１から離れる方向に弁部材７
０を移動させることによって弁を開放させる。反対向き
の同様の弁座が弁の直径方向に対向する側（図示しな
い）上に設けられることは当然である。このような弁は
一般的に段部着座形のバタフライ弁と称される。このよ
うな弁の一例がPenningtonによる米国特許明細書第４，
６５８，８５３号に記載されており、この米国特許明細
書中の開示は参照されることにより本明細書に組み込ま
れる。この米国特許明細書に従って構成された弁は、そ
の優れた耐漏洩特性のために、本発明の再生熱酸化装置
の入口弁および出口弁として使用されるのに特に適して
いる。本発明で使用されることができる他のバタフライ
弁がBenedickによる米国特許明細書第４，２４８，８４
１号および第４，２５２，０７０号に開示されている。
しかしながら、当業者にとって容易に明らかであるよう
に、更に別のタイプの弁または流れ分割機構が上述のバ
タフライ弁の代わりに用いられることができる。
【００３５】使用される弁機構の種類に拘らず、弁は、
図１および図２において参照符号７２で示されるような
液体式、気体式、または電気式のアクチュエータによっ
て、或いは他の適切な手段によって作動されることがで
きる。作動において弁２１と弁２２とは、一方が入口マ
ニホルド入口に連結され、他方が出口マニホルドに連結
されるという点を除いて同様に作動する。いずれの場合
にも弁は、弁部材７０が肩状座部７１に当接するその水
平位置にあるときに完全に閉鎖される。弁部材７０は、
図７では部分的に開放された位置で示されており、図２
における参照符号２１および図６ではその完全に開放さ
れた垂直位置で示されている。図６および図７からわか
るように、完全な開放位置では弁部材７０は、交差ダク
ト端部部分４５と移行ダクト４７及び５１とによって形
成される高圧空気空間を本質的に半分に分割する。流入
モードおよび流出モードの双方の作動において、空気
は、二つの分離した流れ経路を介して高温面部域１８と
低温面部域１９との間を導かれる。一方の流れ経路は低
温面部域１９の一つと開放した入口弁または出口弁とを
直接的に介する経路であり、他方の流れ経路は他の低温
面部域１９と交差ダクト２０とを介する経路である。図
６および図８（Ｂ）に示される流れ経路１及び２は、再
生ユニットが流出モードにあるとき、即ち浄化室１４か
らの酸化された空気が、排気のために再生ベッド１５を
通って出口マニホルド２４へ流れるにつれて冷却されて
いくときの流れの分割の特徴を示している。図８（Ｂ）
を参照すると、浄化室１４からの空気はベッド部分１３
ｂを通って流れ、脚部１３ａによって二つの流れ経路１
及び２に分割される。脚部１３ａはガスを二つの低温面
部域１９に導く。図６における流れ経路１は、一つの低
温面部域１９から、ダクト４７、入口弁２１の閉鎖した
即ち水平位置にある弁部材７０（図６には示されていな
いが図８（Ｂ）には示されている）の下方、交差ダクト
２０、および開放した出口弁２２の近い方の側を介して
出口マニホルド２４に至る流れを辿る。図６に示される
第２の流れ経路２は、他方の低温面部域１９から出て他
方のダクト４７を介して出口弁２２の開放した弁部材７
０の右側または遠い方の側に通じ、更に出口マニホルド
２４内に達する、より直接的な経路である。また、図８
（Ａ）に示される矢印には、流入モードの間における流
れ経路を示すために参照符号１及び２が付されている。
図８（Ａ）に示されるように、入口弁２１および出口弁
２２の位置が反転され（入口弁２１が開放されると共に
出口弁２２がここでは閉鎖される）、空気は経路１及び
２を介して反対向きに、即ち低温面部域１９から浄化室
１４に向けて流れる。
図１および図２において参照符号７２で示されるような
液体式、気体式、または電気式のアクチュエータによっ
て、或いは他の適切な手段によって作動されることがで
きる。作動において弁２１と弁２２とは、一方が入口マ
ニホルド入口に連結され、他方が出口マニホルドに連結
されるという点を除いて同様に作動する。いずれの場合
にも弁は、弁部材７０が肩状座部７１に当接するその水
平位置にあるときに完全に閉鎖される。弁部材７０は、
図７では部分的に開放された位置で示されており、図２
における参照符号２１および図６ではその完全に開放さ
れた垂直位置で示されている。図６および図７からわか
るように、完全な開放位置では弁部材７０は、交差ダク
ト端部部分４５と移行ダクト４７及び５１とによって形
成される高圧空気空間を本質的に半分に分割する。流入
モードおよび流出モードの双方の作動において、空気
は、二つの分離した流れ経路を介して高温面部域１８と
低温面部域１９との間を導かれる。一方の流れ経路は低
温面部域１９の一つと開放した入口弁または出口弁とを
直接的に介する経路であり、他方の流れ経路は他の低温
面部域１９と交差ダクト２０とを介する経路である。図
６および図８（Ｂ）に示される流れ経路１及び２は、再
生ユニットが流出モードにあるとき、即ち浄化室１４か
らの酸化された空気が、排気のために再生ベッド１５を
通って出口マニホルド２４へ流れるにつれて冷却されて
いくときの流れの分割の特徴を示している。図８（Ｂ）
を参照すると、浄化室１４からの空気はベッド部分１３
ｂを通って流れ、脚部１３ａによって二つの流れ経路１
及び２に分割される。脚部１３ａはガスを二つの低温面
部域１９に導く。図６における流れ経路１は、一つの低
温面部域１９から、ダクト４７、入口弁２１の閉鎖した
即ち水平位置にある弁部材７０（図６には示されていな
いが図８（Ｂ）には示されている）の下方、交差ダクト
２０、および開放した出口弁２２の近い方の側を介して
出口マニホルド２４に至る流れを辿る。図６に示される
第２の流れ経路２は、他方の低温面部域１９から出て他
方のダクト４７を介して出口弁２２の開放した弁部材７
０の右側または遠い方の側に通じ、更に出口マニホルド
２４内に達する、より直接的な経路である。また、図８
（Ａ）に示される矢印には、流入モードの間における流
れ経路を示すために参照符号１及び２が付されている。
図８（Ａ）に示されるように、入口弁２１および出口弁
２２の位置が反転され（入口弁２１が開放されると共に
出口弁２２がここでは閉鎖される）、空気は経路１及び
２を介して反対向きに、即ち低温面部域１９から浄化室
１４に向けて流れる。
【００３６】再生ベッド１５内における最も効率的な熱
交換を提供するために、これらの流れ経路の各々を介し
た流量、即ち単位時間当たりに処理される空気の量はほ
ぼ同じでなければならない。もしそうでなければ、再生
ベッド１５の一方の側は他方の側よりもより高温で作動
することになる。一般的に云って、貧弱な設計のマニホ
ルド系では最大流量において１０％までの流量の変動が
起こりうる。本発明では、流量間の変動は３％以上であ
ることはなく、できるだけ０％に近いことが好ましい。
交換を提供するために、これらの流れ経路の各々を介し
た流量、即ち単位時間当たりに処理される空気の量はほ
ぼ同じでなければならない。もしそうでなければ、再生
ベッド１５の一方の側は他方の側よりもより高温で作動
することになる。一般的に云って、貧弱な設計のマニホ
ルド系では最大流量において１０％までの流量の変動が
起こりうる。本発明では、流量間の変動は３％以上であ
ることはなく、できるだけ０％に近いことが好ましい。
【００３７】流れ経路に拘らずに空気の流れを釣り合わ
せて均一な圧力降下を確保するために、交差ダクト２０
を通る流れを流れやすくすると共に低温面の上方の弁を
直接的に介した流れを流れにくくするようにいくつかの
ステップがとられた。このような手段を講じなければ、
直接的な流れ経路は交差ダクト２０を介した流れ経路よ
りも全体的に短くかつ容易な経路であるので、直接的な
流れ経路を介した空気の流量がより大きくなる。本発明
でとられた第１の手段は図６および図７に最も良く示さ
れており、図６および図７には、交差ダクト２０の流通
断面積が移行ダクト４７の流通断面積よりも大きいこと
が示されている。本発明でとられた第２の手段は、図７
および図９に示されるように弁本体部６５の高さを減少
させたことである。弁本体部６５の高さが減少されるの
で、移行ダクト４７の楔形状のために移行ダクト４７の
流通断面積は交差ダクト２０の流通断面積よりも大きい
割合で減少される。第３の項目は交差ダクト２０の方向
に関し、この方向は、流れを下方弁ハウジング部分６０
内に向かわせるのを助けるように構成されている。上述
のように図６は、端部部分４５の底部４１ａが弁本体に
向けて上方に傾斜していることを示している。これによ
り、経路１を介して流れる空気はより大きな半径で曲が
り、斯くして交差ダクト２０から弁内への空気の流れが
流れやすくなる。これとは反対に、移行ダクト４７が空
気を絞るので低温面部域から経路２を介して流れる空気
は弁内に流入するのがより困難である。移行ダクト４７
内では空気は弁ハウジングとほぼ同じ高さで導かれてい
き、この空気は上方に向けて鋭く、ほぼ９０°で曲がっ
て弁を通って流れるようにならなければならない。最後
の手段は移行ダクト５２に関し、この移行ダクト５２も
また、交差ダクト２０からの空気流が移行ダクト４７か
らの空気流よりも有利になるように構成されている。図
７からわかるように、例えば出口弁２２が開放している
とき（流出モード）、移行ダクト４７からの空気は弁の
右側を通ってまっすぐな壁部分５４に沿って流れ、この
空気は出口マニホルド２４内に排出されるために９０°
で曲がらなければならない。しかしながら、交差ダクト
２０を介して弁の左側から流れてくる空気は、典型的に
は水平面に対して３０°の角度をなす傾斜部分５５のた
めに同じように鋭い９０°の曲がりをせず、この傾斜部
分５５は、より優しく空気を案内すると共に空気がそこ
を通して流れることができるより大きな領域を与える。
同様に流入モードでは、空気が入口マニホルド２３から
入口弁２１内へ反対向きに流れるときに、部分５３と部
分５４との間の上述の傾斜の差異により、空気は移行ダ
クト４７内へよりも交差ダクト２０内へ流れやすい。
せて均一な圧力降下を確保するために、交差ダクト２０
を通る流れを流れやすくすると共に低温面の上方の弁を
直接的に介した流れを流れにくくするようにいくつかの
ステップがとられた。このような手段を講じなければ、
直接的な流れ経路は交差ダクト２０を介した流れ経路よ
りも全体的に短くかつ容易な経路であるので、直接的な
流れ経路を介した空気の流量がより大きくなる。本発明
でとられた第１の手段は図６および図７に最も良く示さ
れており、図６および図７には、交差ダクト２０の流通
断面積が移行ダクト４７の流通断面積よりも大きいこと
が示されている。本発明でとられた第２の手段は、図７
および図９に示されるように弁本体部６５の高さを減少
させたことである。弁本体部６５の高さが減少されるの
で、移行ダクト４７の楔形状のために移行ダクト４７の
流通断面積は交差ダクト２０の流通断面積よりも大きい
割合で減少される。第３の項目は交差ダクト２０の方向
に関し、この方向は、流れを下方弁ハウジング部分６０
内に向かわせるのを助けるように構成されている。上述
のように図６は、端部部分４５の底部４１ａが弁本体に
向けて上方に傾斜していることを示している。これによ
り、経路１を介して流れる空気はより大きな半径で曲が
り、斯くして交差ダクト２０から弁内への空気の流れが
流れやすくなる。これとは反対に、移行ダクト４７が空
気を絞るので低温面部域から経路２を介して流れる空気
は弁内に流入するのがより困難である。移行ダクト４７
内では空気は弁ハウジングとほぼ同じ高さで導かれてい
き、この空気は上方に向けて鋭く、ほぼ９０°で曲がっ
て弁を通って流れるようにならなければならない。最後
の手段は移行ダクト５２に関し、この移行ダクト５２も
また、交差ダクト２０からの空気流が移行ダクト４７か
らの空気流よりも有利になるように構成されている。図
７からわかるように、例えば出口弁２２が開放している
とき（流出モード）、移行ダクト４７からの空気は弁の
右側を通ってまっすぐな壁部分５４に沿って流れ、この
空気は出口マニホルド２４内に排出されるために９０°
で曲がらなければならない。しかしながら、交差ダクト
２０を介して弁の左側から流れてくる空気は、典型的に
は水平面に対して３０°の角度をなす傾斜部分５５のた
めに同じように鋭い９０°の曲がりをせず、この傾斜部
分５５は、より優しく空気を案内すると共に空気がそこ
を通して流れることができるより大きな領域を与える。
同様に流入モードでは、空気が入口マニホルド２３から
入口弁２１内へ反対向きに流れるときに、部分５３と部
分５４との間の上述の傾斜の差異により、空気は移行ダ
クト４７内へよりも交差ダクト２０内へ流れやすい。
【００３８】上述の説明から容易に明らかであると思わ
れるが、本発明による再生熱酸化装置の全体の作動につ
いて以下に説明する。各再生ユニット１０ａ，１０ｂ，
１０ｃは関連する入口ダクトと、出口ダクトと、一つの
入口／出口交差ダクト２０とを有する。入口ダクトは入
口弁２１と、入口弁２１を入口マニホルド２３と連通さ
せる入口マニホルド移行ダクト５１とを具備する。出口
ダクトは出口弁２２と、出口弁２２を出口マニホルド２
４と連通させる出口マニホルド移行ダクト５１とを具備
する。交差ダクト２０は入口弁２１と出口弁２２との間
に連結され、交差ダクト２０は、流入モードの間には入
口ダクトの一部を形成し、流出モードの間には出口ダク
トの一部を形成する。再生ユニットは予め定められた時
間サイクルに従って流入モードと流出モードとの間で周
期的に作動され、この時間サイクルにおいて一つの再生
ユニットは常に流入モードであり、一つの再生ユニット
は流出モードであり、第３の再生ユニットは流入モー
ド、流出モード、または休止モード（デッドモード）の
いずれかである。休止モードでは、第３の再生ユニット
が一つのモードからもう一つのモードに変わるときに入
口弁２１と出口弁２２の双方が閉鎖される。休止モード
の間に、処理されていないガスが排気されるのを防止す
るためにフラッシング作動が起きる。斯くして、一つの
再生ユニットが流出モードから流入モードに切り換わっ
た後すぐに、既に流入モードにある他の再生ユニットが
流出モードに切り換わる。この後すぐに、既に流出モー
ドにあるチャンバが流入モードに切り換わり、このよう
なパターンが引き続く。休止モードを組み込んだ周期的
な作動パターンは高い熱エネルギ回収を維持するため、
円滑なモード移行を確保するため、および二つの再生ベ
ッドユニットと関連する圧力スパイクを低減させるため
に必要である。ユニット１０のモジュール構造により、
より大きな流量を取り扱うために、ユニットの高さまた
は幅を増大させずに５個またはそれ以上の個数の再生室
を持つより大きな酸化装置を有することができる。この
タイプの酸化装置において最高の効率を達成するため
に、奇数個の再生室を設けて、半分の再生室が常に流入
モードにあり、半分の再生室が流出モードにあり、奇数
の再生室が三つの作動位相のいずれかにあるようにすべ
きである。
れるが、本発明による再生熱酸化装置の全体の作動につ
いて以下に説明する。各再生ユニット１０ａ，１０ｂ，
１０ｃは関連する入口ダクトと、出口ダクトと、一つの
入口／出口交差ダクト２０とを有する。入口ダクトは入
口弁２１と、入口弁２１を入口マニホルド２３と連通さ
せる入口マニホルド移行ダクト５１とを具備する。出口
ダクトは出口弁２２と、出口弁２２を出口マニホルド２
４と連通させる出口マニホルド移行ダクト５１とを具備
する。交差ダクト２０は入口弁２１と出口弁２２との間
に連結され、交差ダクト２０は、流入モードの間には入
口ダクトの一部を形成し、流出モードの間には出口ダク
トの一部を形成する。再生ユニットは予め定められた時
間サイクルに従って流入モードと流出モードとの間で周
期的に作動され、この時間サイクルにおいて一つの再生
ユニットは常に流入モードであり、一つの再生ユニット
は流出モードであり、第３の再生ユニットは流入モー
ド、流出モード、または休止モード（デッドモード）の
いずれかである。休止モードでは、第３の再生ユニット
が一つのモードからもう一つのモードに変わるときに入
口弁２１と出口弁２２の双方が閉鎖される。休止モード
の間に、処理されていないガスが排気されるのを防止す
るためにフラッシング作動が起きる。斯くして、一つの
再生ユニットが流出モードから流入モードに切り換わっ
た後すぐに、既に流入モードにある他の再生ユニットが
流出モードに切り換わる。この後すぐに、既に流出モー
ドにあるチャンバが流入モードに切り換わり、このよう
なパターンが引き続く。休止モードを組み込んだ周期的
な作動パターンは高い熱エネルギ回収を維持するため、
円滑なモード移行を確保するため、および二つの再生ベ
ッドユニットと関連する圧力スパイクを低減させるため
に必要である。ユニット１０のモジュール構造により、
より大きな流量を取り扱うために、ユニットの高さまた
は幅を増大させずに５個またはそれ以上の個数の再生室
を持つより大きな酸化装置を有することができる。この
タイプの酸化装置において最高の効率を達成するため
に、奇数個の再生室を設けて、半分の再生室が常に流入
モードにあり、半分の再生室が流出モードにあり、奇数
の再生室が三つの作動位相のいずれかにあるようにすべ
きである。
【００３９】流出モードにある再生ユニットは浄化室１
４から流れる酸化された空気を冷却するので、この再生
ユニットは熱を蓄える。この熱は、再生ユニットが流入
モードに切り換わったときに、入ってくるプロセスガス
を予熱するのに用いられる。排気ファン２５からの吸引
を利用することにより、プロセス空気がその源から入口
マニホルド２３内に引かれる。図２、図７および図８
（Ａ）を参照すると、プロセス空気は、流入モードにあ
る再生ユニット、例えば図２において再生ユニット１０
ｂの開放した入口弁２１に流入するまで入口マニホルド
２３を通って流れる。弁部材７０は垂直方向に向いてお
り（但し、上述のように任意の弁の方向または空気流を
半分に分割する流れ分割装置が用いられることができ
る）、その結果流れの半分は交差ダクト２０を介して閉
鎖した出口弁２２の下の低温面部域１９へ流れ（図８
（Ａ）における矢印１を参照）、流れの半分は入口マニ
ホルド２３の直接下方の他の低温面部域１９に流れる
（図８（Ａ）における矢印２を参照）。プロセス空気は
再生ベッド１５の両方の脚部１３ａ内に均等に分割され
る。この分割された流れは中央部１３ｂにおいて再生ベ
ッド１５内で合流される。再生ベッド１５内の石器は、
上述した事前の予熱工程のおかけでプロセス空気を浄化
室１４の温度に近い温度まで加熱する。流れが再生ベッ
ド１５から高温面部域１８を介して浄化室１４内に通っ
た後、バーナ１７は温度を典型的には１５００°Ｆ（８
１６℃）から１８００°Ｆ（９８２℃）の範囲の酸化レ
ベルに維持する。次いで、酸化された空気は一つまたは
複数の連結部分１１を介して、流出モードにある再生ユ
ニット、例えば再生ユニット１０ｃの高温面部域１８を
通って引かれる。
４から流れる酸化された空気を冷却するので、この再生
ユニットは熱を蓄える。この熱は、再生ユニットが流入
モードに切り換わったときに、入ってくるプロセスガス
を予熱するのに用いられる。排気ファン２５からの吸引
を利用することにより、プロセス空気がその源から入口
マニホルド２３内に引かれる。図２、図７および図８
（Ａ）を参照すると、プロセス空気は、流入モードにあ
る再生ユニット、例えば図２において再生ユニット１０
ｂの開放した入口弁２１に流入するまで入口マニホルド
２３を通って流れる。弁部材７０は垂直方向に向いてお
り（但し、上述のように任意の弁の方向または空気流を
半分に分割する流れ分割装置が用いられることができ
る）、その結果流れの半分は交差ダクト２０を介して閉
鎖した出口弁２２の下の低温面部域１９へ流れ（図８
（Ａ）における矢印１を参照）、流れの半分は入口マニ
ホルド２３の直接下方の他の低温面部域１９に流れる
（図８（Ａ）における矢印２を参照）。プロセス空気は
再生ベッド１５の両方の脚部１３ａ内に均等に分割され
る。この分割された流れは中央部１３ｂにおいて再生ベ
ッド１５内で合流される。再生ベッド１５内の石器は、
上述した事前の予熱工程のおかけでプロセス空気を浄化
室１４の温度に近い温度まで加熱する。流れが再生ベッ
ド１５から高温面部域１８を介して浄化室１４内に通っ
た後、バーナ１７は温度を典型的には１５００°Ｆ（８
１６℃）から１８００°Ｆ（９８２℃）の範囲の酸化レ
ベルに維持する。次いで、酸化された空気は一つまたは
複数の連結部分１１を介して、流出モードにある再生ユ
ニット、例えば再生ユニット１０ｃの高温面部域１８を
通って引かれる。
【００４０】図８（Ｂ）は、入口弁２１が閉鎖されかつ
出口弁２２が開放される流出モードを示している。図８
（Ｂ）に示されるように浄化室１４からの流れは、再生
ベッド１５内の二つの脚部１３ａにより均等に分割され
て両方の低温面部域１９を通って放出される。浄化され
たガスが流出モードの再生ベッド１５を通過するにつれ
て、この浄化されたガスは、酸化された空気から再生ベ
ッド１５内の石器への熱伝達によって冷却される。入口
弁２１が閉鎖されているので、図８（Ｂ）において経路
１を介して流れるガスは入口弁２１の下を通って交差ダ
クト２０内へ、更に出口弁２２へと運ばれる。経路２を
介して流れるガスは他方の脚部１３ａを介して、図６に
最も良く示されているように開放した出口弁２２の他方
の側へ直接的に運ばれる。次いでこれら二つの流れ経路
は、ガスが出口弁２２を通過して移行ダクト５１内へ、
更に出口マニホルド２４へと流れるときに再び合流す
る。出口マニホルド２４から、浄化された排出ガスは出
口マニホルド２４を通って送風機（ブロワ）２５へ、更
に最後に排気管２６へと進行する。
出口弁２２が開放される流出モードを示している。図８
（Ｂ）に示されるように浄化室１４からの流れは、再生
ベッド１５内の二つの脚部１３ａにより均等に分割され
て両方の低温面部域１９を通って放出される。浄化され
たガスが流出モードの再生ベッド１５を通過するにつれ
て、この浄化されたガスは、酸化された空気から再生ベ
ッド１５内の石器への熱伝達によって冷却される。入口
弁２１が閉鎖されているので、図８（Ｂ）において経路
１を介して流れるガスは入口弁２１の下を通って交差ダ
クト２０内へ、更に出口弁２２へと運ばれる。経路２を
介して流れるガスは他方の脚部１３ａを介して、図６に
最も良く示されているように開放した出口弁２２の他方
の側へ直接的に運ばれる。次いでこれら二つの流れ経路
は、ガスが出口弁２２を通過して移行ダクト５１内へ、
更に出口マニホルド２４へと流れるときに再び合流す
る。出口マニホルド２４から、浄化された排出ガスは出
口マニホルド２４を通って送風機（ブロワ）２５へ、更
に最後に排気管２６へと進行する。
【００４１】脚部１３ａのテーパ付き構造は、ガスが低
温面部域１９から高温面部域１８に流れるときにガスの
温度が上昇するにつれて増大していく流通断面積を提供
することによって、またはガスが高温面部域１８から低
温面部域１９に流れるときに減少していく流通断面積を
提供することによって、空気の流れ経路の長さの変動を
低減させる助けとなる。換言すれば、脚部１３ａのテー
パ付き流通領域は、流入モード（図８（Ａ））において
ガスが石器によって加熱されるにつれてガスが膨張する
ための追加の空間を提供すると共に、流出モード（図８
（Ｂ））においてガスが冷却されて収縮するにつれて流
れ経路を低減させる。
温面部域１９から高温面部域１８に流れるときにガスの
温度が上昇するにつれて増大していく流通断面積を提供
することによって、またはガスが高温面部域１８から低
温面部域１９に流れるときに減少していく流通断面積を
提供することによって、空気の流れ経路の長さの変動を
低減させる助けとなる。換言すれば、脚部１３ａのテー
パ付き流通領域は、流入モード（図８（Ａ））において
ガスが石器によって加熱されるにつれてガスが膨張する
ための追加の空間を提供すると共に、流出モード（図８
（Ｂ））においてガスが冷却されて収縮するにつれて流
れ経路を低減させる。
【００４２】汚染物質の破壊効率を向上させるために、
図２および図３に示されるように小さなフラッシング弁
３４が各交差ダクト２０に連結されることができる。こ
れらのフラッシング弁３４もまたバタフライ形の弁であ
ることができるが、フラッシング弁３４には耐漏洩特性
が組み込まれる必要がない。フラッシング弁３４は交差
ダクト２０の長さの中間に配置されることができ、入口
弁２１および出口弁２２と同様に任意の適切な液体式、
気体式、または電気式の手段によって作動されることが
できる。流入モードと流出モードとの間の休止モードの
間に入口弁２１と出口弁２２の両方が閉鎖されたとき
に、フラッシング弁３４が開放して、周囲の空気が送風
機２５によって再生ベッド１５を通して引かれてこの空
気が未だ燃やされていないプロセスガスを交差ダクト２
０、移行ダクト４７、および再生ベッド１５を介して急
激に流すことを許容する。この代わりに、浄化されたガ
スをフラッシング空気として利用するようにフラッシン
グ弁３４が排気管２６に連結されることができる。いず
れの場合にもフラッシング弁３４を交差ダクト２０の中
間の位置に配置することはフラッシング空気流の分割を
生み出し、その結果単一のフラッシング空気流を用いた
場合よりも効率的なフラッシングが得られる。また、交
差ダクト端部部分４５の傾斜した底部４１ａはフラッシ
ングされる容積を減少させる助けとなり、移行ダクト４
７のテーパ付き形状も同様の効果を有する。再生ユニッ
ト１０ａ，１０ｂ及び１０ｃのコンパクトな構造のため
に各再生ユニットの最小フラッシング容積は非常に小さ
く、典型的には１０，０００s.c.f.m.（２８０ｍ3 ／
分）の容量の酸化装置において３２立方フィート（０．
９０ｍ3 ）である。上述のように１０，０００s.c.f.m.
の垂直かん酸化装置及び水平流れ酸化装置において夫々
８０s.c.f.m.（２．２４ｍ3 ／分）および３７s.c.f.m.
（１．０４ｍ3 ／分）の最小フラッシング容積が用いら
れており、本発明の最小フラッシング容積は相当する容
量の垂直かん酸化装置の最小フラッシング容積よりも全
体的に４０％から５０％小さく、また相当する容量の水
平流れ酸化装置の最小フラッシング容積よりも１０％か
ら１５％小さい。
図２および図３に示されるように小さなフラッシング弁
３４が各交差ダクト２０に連結されることができる。こ
れらのフラッシング弁３４もまたバタフライ形の弁であ
ることができるが、フラッシング弁３４には耐漏洩特性
が組み込まれる必要がない。フラッシング弁３４は交差
ダクト２０の長さの中間に配置されることができ、入口
弁２１および出口弁２２と同様に任意の適切な液体式、
気体式、または電気式の手段によって作動されることが
できる。流入モードと流出モードとの間の休止モードの
間に入口弁２１と出口弁２２の両方が閉鎖されたとき
に、フラッシング弁３４が開放して、周囲の空気が送風
機２５によって再生ベッド１５を通して引かれてこの空
気が未だ燃やされていないプロセスガスを交差ダクト２
０、移行ダクト４７、および再生ベッド１５を介して急
激に流すことを許容する。この代わりに、浄化されたガ
スをフラッシング空気として利用するようにフラッシン
グ弁３４が排気管２６に連結されることができる。いず
れの場合にもフラッシング弁３４を交差ダクト２０の中
間の位置に配置することはフラッシング空気流の分割を
生み出し、その結果単一のフラッシング空気流を用いた
場合よりも効率的なフラッシングが得られる。また、交
差ダクト端部部分４５の傾斜した底部４１ａはフラッシ
ングされる容積を減少させる助けとなり、移行ダクト４
７のテーパ付き形状も同様の効果を有する。再生ユニッ
ト１０ａ，１０ｂ及び１０ｃのコンパクトな構造のため
に各再生ユニットの最小フラッシング容積は非常に小さ
く、典型的には１０，０００s.c.f.m.（２８０ｍ3 ／
分）の容量の酸化装置において３２立方フィート（０．
９０ｍ3 ）である。上述のように１０，０００s.c.f.m.
の垂直かん酸化装置及び水平流れ酸化装置において夫々
８０s.c.f.m.（２．２４ｍ3 ／分）および３７s.c.f.m.
（１．０４ｍ3 ／分）の最小フラッシング容積が用いら
れており、本発明の最小フラッシング容積は相当する容
量の垂直かん酸化装置の最小フラッシング容積よりも全
体的に４０％から５０％小さく、また相当する容量の水
平流れ酸化装置の最小フラッシング容積よりも１０％か
ら１５％小さい。
【００４３】また、移行ダクト４７は水平流れタイプの
酸化装置に対して重要な利点を生み出す。水平流れタイ
プの酸化装置は典型的には、低温面の長さに沿ってフラ
ッシング空気を分配するために図１２において参照符号
８１で示されるように垂直な分配そらせ板を必要とす
る。低温面移行ダクト４７のテーパ付き形状（図６参
照）はこのような分配そらせ板の必要性をなくする。な
ぜならば、フラッシング容積が交差ダクト２０から閉鎖
した弁２１，２２の下方を通って移行ダクト４７に流れ
るときに、移行ダクト４７の連続的に減少する流通断面
積は背圧が増大することによりフラッシング空気を広げ
ようとするからである。これはまた、移行ダクト４７に
テーパが付いていない場合よりも迅速にフラッシング空
気を石器内に流入させる傾向をもつ。
酸化装置に対して重要な利点を生み出す。水平流れタイ
プの酸化装置は典型的には、低温面の長さに沿ってフラ
ッシング空気を分配するために図１２において参照符号
８１で示されるように垂直な分配そらせ板を必要とす
る。低温面移行ダクト４７のテーパ付き形状（図６参
照）はこのような分配そらせ板の必要性をなくする。な
ぜならば、フラッシング容積が交差ダクト２０から閉鎖
した弁２１，２２の下方を通って移行ダクト４７に流れ
るときに、移行ダクト４７の連続的に減少する流通断面
積は背圧が増大することによりフラッシング空気を広げ
ようとするからである。これはまた、移行ダクト４７に
テーパが付いていない場合よりも迅速にフラッシング空
気を石器内に流入させる傾向をもつ。
【００４４】図１０に選択自由な半円形の流れ分割器８
０の使用が示されている。この流れ分割器８０は、弁部
材７０がその開放した垂直位置にあるときに弁部材７０
が二つの流れ経路を分割する助けとなるように（図６の
経路１及び２を参照）、弁部材７０の下方に向いて配置
される。このような流れ分割器８０の使用は、経路１及
び２からの流れ容積を均等にし、二つの流れ経路内のガ
スが弁の下方で混合することを防止し、米国特許明細書
第４，６５８，８５３号に記載されているタイプの段部
に着座するバタフライ弁が使用されないときには特に有
利である。
０の使用が示されている。この流れ分割器８０は、弁部
材７０がその開放した垂直位置にあるときに弁部材７０
が二つの流れ経路を分割する助けとなるように（図６の
経路１及び２を参照）、弁部材７０の下方に向いて配置
される。このような流れ分割器８０の使用は、経路１及
び２からの流れ容積を均等にし、二つの流れ経路内のガ
スが弁の下方で混合することを防止し、米国特許明細書
第４，６５８，８５３号に記載されているタイプの段部
に着座するバタフライ弁が使用されないときには特に有
利である。
【図１】３つのモジュール式再生ユニットが酸化装置の
入り口マニホルド側から突出するように描かれた、本発
明の基本原理に基づいて構築された再生式の熱的な酸化
装置の斜視図である。
入り口マニホルド側から突出するように描かれた、本発
明の基本原理に基づいて構築された再生式の熱的な酸化
装置の斜視図である。
【図２】モジュール式再生ユニットの１つと関係する入
り口及び出口マニホルドバルブを示している、図１に示
された酸化装置の要部断面平面図である。
り口及び出口マニホルドバルブを示している、図１に示
された酸化装置の要部断面平面図である。
【図３】酸化装置に具えられた絶縁物の幾つかを示して
いる、図１に示された酸化装置の要部断面立面図であ
る。
いる、図１に示された酸化装置の要部断面立面図であ
る。
【図４】清浄チャンバ部分の１つへのアクセス用のドア
が示されている、（図１では見ることができない）ユニ
ットの後端面図である。
が示されている、（図１では見ることができない）ユニ
ットの後端面図である。
【図５】実際の酸化装置に取着される幾つかの構成要素
が描かれている、（図１で見ることができる）ユニット
の前面図である。
が描かれている、（図１で見ることができる）ユニット
の前面図である。
【図６】入り口及び出口マニホルドバルブハウジングに
対するその連結部を示している本発明の入り口／出口交
差ダクトの斜視図である。
対するその連結部を示している本発明の入り口／出口交
差ダクトの斜視図である。
【図７】再生ベッド及び交差ダクトに対するバルブハウ
ジング底部並びに入り口及び出口マニホルドの１つに対
するバルブハウジング頭部の連結部を示している本発明
の再生ベッドの要部立面図である。
ジング底部並びに入り口及び出口マニホルドの１つに対
するバルブハウジング頭部の連結部を示している本発明
の再生ベッドの要部立面図である。
【図８】再生ベッドを通しての流れパターンを示してい
る図２の８−８線に沿う図解的断面図であり、同図
（Ａ）は、入り口モードの場合、同図（Ｂ）は、出口モ
ードの場合を示す図である。
る図２の８−８線に沿う図解的断面図であり、同図
（Ａ）は、入り口モードの場合、同図（Ｂ）は、出口モ
ードの場合を示す図である。
【図９】図７で“ａ”で示されたバルブハウジング詳細
の要部拡大断面図である。
の要部拡大断面図である。
【図１０】マニホルドバルブと再生ベッドの間に配設さ
れた補助的な流れ分流装置の使用を示している本発明の
再生ベッドの図解的断面図である。
れた補助的な流れ分流装置の使用を示している本発明の
再生ベッドの図解的断面図である。
【図１１】伝統的な水平流れタイプの再生酸化装置の、
図解的な要部破断斜視図である。
図解的な要部破断斜視図である。
【図１２】フラッシング空気を分配するためのバッフル
管の使用を示している伝統的な水平流れタイプの酸化装
置の図解的断面図である。
管の使用を示している伝統的な水平流れタイプの酸化装
置の図解的断面図である。
【図１３】伝統的な垂直流れタイプの再生酸化装置の、
要部破断斜視図である。
要部破断斜視図である。
【図１４】米国特許明細書第３，６３４，０２６号に提
案された再生式の熱的な酸化装置の一実施例の断面図で
ある。
案された再生式の熱的な酸化装置の一実施例の断面図で
ある。
１０…再生熱酸化装置 １３ａ…脚部 １４…浄化室 １５…再生ベッド １８…高温面部域 １９…低温面部域 ２０…交差ダクト ２１…入口弁 ２２…出口弁
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成５年３月８日
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正内容】
【書類名】 明細書
【発明の名称】 再生熱装置
【特許請求の範囲】
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は全体的に、産業システム
の排出ガス流中の汚染物質の高温酸化のための熱的再生
装置に関する。本発明は特に、再生ベッド毎に入口／出
口交差ダクトを介して流れ的に連通する２つの低温面部
域を有することによって、比較可能な容量の商業利用可
能な再生装置よりも構造的に更にモジュール化され且つ
更にコンパクトになっている改善された再生熱酸化装置
に関する。
の排出ガス流中の汚染物質の高温酸化のための熱的再生
装置に関する。本発明は特に、再生ベッド毎に入口／出
口交差ダクトを介して流れ的に連通する２つの低温面部
域を有することによって、比較可能な容量の商業利用可
能な再生装置よりも構造的に更にモジュール化され且つ
更にコンパクトになっている改善された再生熱酸化装置
に関する。
【０００２】
【従来の技術および発明が解決しようとする課題】再生
式の熱的な酸化作用による排出ガス流の浄化は公知であ
る。典型的には、再生酸化装置は、熱交換要素を内包す
る少なくとも２つの再生室と、ガスを加熱しかつガス中
に含まれる汚染物質を酸化するためのバーナとを具備す
る。このような装置において浄化されるべきガスは再生
室の一つに導かれ、この再生室は事前の熱交換工程のた
めにこのガスを予熱する。この入口またはガス加熱再生
器から、ガスは、ガス中の汚染物質を酸化するための一
つ以上のバーナを包含する高温燃焼室に流れる。ガス
は、燃焼室から出口または冷却再生室に導かれ、この冷
却再生室は、ガスからの熱がその熱交換要素に伝達され
る際にガスを冷却する。次いで、浄化され且つ冷却され
たガスは、大気に出ていくための排気管に導かれる。予
め定められた時間周期の後に、再生システムを通るガス
の流れは反転される。出口冷却ガス再生器は入口加熱再
生器となり、以前の入口再生器は排出前にガスを冷却す
る出口再生器として機能する。出口再生器に伝達された
熱は、その石器によって再捕獲され、且つ次周期の間に
入口ガスを予熱するのに用いられる。
式の熱的な酸化作用による排出ガス流の浄化は公知であ
る。典型的には、再生酸化装置は、熱交換要素を内包す
る少なくとも２つの再生室と、ガスを加熱しかつガス中
に含まれる汚染物質を酸化するためのバーナとを具備す
る。このような装置において浄化されるべきガスは再生
室の一つに導かれ、この再生室は事前の熱交換工程のた
めにこのガスを予熱する。この入口またはガス加熱再生
器から、ガスは、ガス中の汚染物質を酸化するための一
つ以上のバーナを包含する高温燃焼室に流れる。ガス
は、燃焼室から出口または冷却再生室に導かれ、この冷
却再生室は、ガスからの熱がその熱交換要素に伝達され
る際にガスを冷却する。次いで、浄化され且つ冷却され
たガスは、大気に出ていくための排気管に導かれる。予
め定められた時間周期の後に、再生システムを通るガス
の流れは反転される。出口冷却ガス再生器は入口加熱再
生器となり、以前の入口再生器は排出前にガスを冷却す
る出口再生器として機能する。出口再生器に伝達された
熱は、その石器によって再捕獲され、且つ次周期の間に
入口ガスを予熱するのに用いられる。
【０００３】再生酸化装置は、マスター（Master) 他の
米国特許明細書第４，６７１，３４６号およびマジソン
（Madison)の米国特許明細書第５，０２４，８１７号に
開示されているように、再生室を２つだけ有し得る。し
かしながら、ミュラー（Mueller)の米国特許明細書第
３，８９５，９１８号および故人ヨーク（York）の米国
特許明細書第５，０２６，２７７号に開示されているよ
うな３つの再生室を有する構造が、流れ周期の反転に際
して入口再生器内の未燃焼ガスが解放される問題を軽減
するために通常用いられる。これらの特許によって例示
されているように、再生酸化システムは、オッド・チャ
ンバ（odd chamber)がそのチャンバへの又はそのチャン
バからの流れを有しないような休止モード（デッドモー
ド又はアイドルモード）にあるような、少なくとも３つ
の再生チャンバ（再生室）を組み込み得る。休止モード
の間において、入口再生器内に存在するガスは、大気に
対する未処理ガスの解放を阻止するために一掃される。
米国特許明細書第４，６７１，３４６号およびマジソン
（Madison)の米国特許明細書第５，０２４，８１７号に
開示されているように、再生室を２つだけ有し得る。し
かしながら、ミュラー（Mueller)の米国特許明細書第
３，８９５，９１８号および故人ヨーク（York）の米国
特許明細書第５，０２６，２７７号に開示されているよ
うな３つの再生室を有する構造が、流れ周期の反転に際
して入口再生器内の未燃焼ガスが解放される問題を軽減
するために通常用いられる。これらの特許によって例示
されているように、再生酸化システムは、オッド・チャ
ンバ（odd chamber)がそのチャンバへの又はそのチャン
バからの流れを有しないような休止モード（デッドモー
ド又はアイドルモード）にあるような、少なくとも３つ
の再生チャンバ（再生室）を組み込み得る。休止モード
の間において、入口再生器内に存在するガスは、大気に
対する未処理ガスの解放を阻止するために一掃される。
【０００４】上述の最後の２つの特許は、水平流れタイ
プ及び垂直流れタイプという、今日商業利用される２つ
の基本タイプの再生酸化装置を示している。水平流れタ
イプの酸化装置においては、ミュラー（Mueller)他の米
国特許明細書第４，７７９，５４８号の図１の再現であ
る図１１から明らかなように、ガスは再生室を通して水
平に流れる。図１１は、中央の高温燃焼室１１’と流れ
的に連通し且つ高温燃焼室１１’の周りに放射状に配置
された複数の再生室１２’を示している。各再生室は熱
交換要素のベッドを具備し、これらの熱交換要素は、ベ
ッドの高温面部域における半径方向内方の保持壁１３’
と、ベッドの低温面部域における半径方向外方の保持壁
１４’とによって閉じ込められている。石器の装填およ
び石器へのアクセスは、再生室の頂部に配設された扉１
５’によって為される。図１１からは容易に明らかでは
ないが、米国特許明細書第４，７７９，５４８号の図２
および米国特許明細書第３，８９５，９１８号の図２
は、内側高温面保持壁から外側低温面保持壁に向かう方
向において内方にテーパが付けられた流通断面積を有す
る再生室を示している。作動中において、浄化されるべ
きガスは、入口再生室、即ち開放位置にある入口弁３
０’を有する再生室にガスを分配する入口ダクトリング
２４’内に導かれる。次いでガスは、入口弁を通って低
温面保持壁１４’に隣接する垂直ダクト１９’内に流入
し、次いで再生室および内側高温面保持部材１３’を通
って水平に流れて中央の燃焼室１１’内に流入し、この
燃焼室１１’においてガスは高温酸化によって浄化され
る。次いでガスは、浄化されたガスを冷却する出口再生
室を通して引かれ、更に出口室の開放した出口弁３０’
を介して排出ダクトリング２７’を通して引かれる。出
口再生室が入口再生室として、また入口再生室が出口再
生室として機能する次の作動サイクルが始まる前に、入
口再生室の弁が閉鎖されてこの入口再生室内の残留ガス
が燃焼室を介して急激に流される。このことは、次サイ
クルの開始時に入口室内の弁が反転されたときに浄化さ
れていない残留ガスが排出ダクトリング内に直接的に引
かれることを防止する。
プ及び垂直流れタイプという、今日商業利用される２つ
の基本タイプの再生酸化装置を示している。水平流れタ
イプの酸化装置においては、ミュラー（Mueller)他の米
国特許明細書第４，７７９，５４８号の図１の再現であ
る図１１から明らかなように、ガスは再生室を通して水
平に流れる。図１１は、中央の高温燃焼室１１’と流れ
的に連通し且つ高温燃焼室１１’の周りに放射状に配置
された複数の再生室１２’を示している。各再生室は熱
交換要素のベッドを具備し、これらの熱交換要素は、ベ
ッドの高温面部域における半径方向内方の保持壁１３’
と、ベッドの低温面部域における半径方向外方の保持壁
１４’とによって閉じ込められている。石器の装填およ
び石器へのアクセスは、再生室の頂部に配設された扉１
５’によって為される。図１１からは容易に明らかでは
ないが、米国特許明細書第４，７７９，５４８号の図２
および米国特許明細書第３，８９５，９１８号の図２
は、内側高温面保持壁から外側低温面保持壁に向かう方
向において内方にテーパが付けられた流通断面積を有す
る再生室を示している。作動中において、浄化されるべ
きガスは、入口再生室、即ち開放位置にある入口弁３
０’を有する再生室にガスを分配する入口ダクトリング
２４’内に導かれる。次いでガスは、入口弁を通って低
温面保持壁１４’に隣接する垂直ダクト１９’内に流入
し、次いで再生室および内側高温面保持部材１３’を通
って水平に流れて中央の燃焼室１１’内に流入し、この
燃焼室１１’においてガスは高温酸化によって浄化され
る。次いでガスは、浄化されたガスを冷却する出口再生
室を通して引かれ、更に出口室の開放した出口弁３０’
を介して排出ダクトリング２７’を通して引かれる。出
口再生室が入口再生室として、また入口再生室が出口再
生室として機能する次の作動サイクルが始まる前に、入
口再生室の弁が閉鎖されてこの入口再生室内の残留ガス
が燃焼室を介して急激に流される。このことは、次サイ
クルの開始時に入口室内の弁が反転されたときに浄化さ
れていない残留ガスが排出ダクトリング内に直接的に引
かれることを防止する。
【０００５】上述の構造の水平流れ酸化装置は、良好に
作動し、主に次の２つの理由によって高い熱回収効率、
典型的には８０〜９５％の熱回収効率を達成する。第１
に、再生ベッドのテーパ付き構造は、ガスがベッドの低
温面部域から高温面部域に流れるときにガスが加熱され
るにつれて増大する断面積を与え、かつガスが反対方向
に流れるときにガスが冷却されるにつれて減少する断面
積を与えることによって圧力を解放する。第２に、再生
ベッドを一掃するのに必要なフラッシング容積が、相当
する寸法の今日までに市販されている酸化装置の中で最
も小さく、これにより破壊効率が改善される。しかしな
がら、このような利点にも拘らず、水平流れ構造には或
る欠点が存在する。
作動し、主に次の２つの理由によって高い熱回収効率、
典型的には８０〜９５％の熱回収効率を達成する。第１
に、再生ベッドのテーパ付き構造は、ガスがベッドの低
温面部域から高温面部域に流れるときにガスが加熱され
るにつれて増大する断面積を与え、かつガスが反対方向
に流れるときにガスが冷却されるにつれて減少する断面
積を与えることによって圧力を解放する。第２に、再生
ベッドを一掃するのに必要なフラッシング容積が、相当
する寸法の今日までに市販されている酸化装置の中で最
も小さく、これにより破壊効率が改善される。しかしな
がら、このような利点にも拘らず、水平流れ構造には或
る欠点が存在する。
【０００６】例えば、本発明が向けられた産業的応用の
ために、再生酸化装置は典型的には、９５％の熱回収で
２，０００から２５，０００s.c.f.m.（標準立方フィー
ト／分)(５６から７００ｍ3 ／分）の流出流を処理でき
る容量を有していなければならない。このような容量の
ために水平流れ酸化装置の高さは一般的に１０フィート
（３．０５ｍ）から２０フィート（６．１０ｍ）の範囲
にあり、一方幅は２５フィート（７．６２ｍ）である。
これらの酸化装置の高さ及び幅はかなりの不利益と追加
のコストとをもたらす。まず第１に、標準的なトラック
配達における高さ及び幅の制限のために、これらの酸化
装置は多数の部分に分けて末端ユーザ（エンドユーザ）
に輸送されて現場で組み立てられなければならない。一
般的な輸送寸法の制限は、ユニットがトラック上に積載
される場合に、高さに対して１３フィート−６インチ
（４．１１ｍ）であり、幅に対しては、高価な特別の護
送（ｅｓｃｏｒｔ）が用いられない場合に１２フィート
（３．６６ｍ）であり、高価な護送が用いられる場合に
は１４フィート（４．２７ｍ）である。これらの制約に
より、典型的な産業用酸化装置の燃焼室、再生室、およ
び入口および出口マニホルドダクトは別々に輸送されな
ければならず、ユニットが現地で組み立てられなければ
ならない。更に、酸化装置の高さにより、流れ制御弁お
よびアクチュエータ、機器類、および石器装填扉（図１
１および図１２における上方弁３０’および石器装填扉
１５’の位置を参照）のような構成要素にアクセスする
ために大きなプラットフォームの使用が必要とされる。
プラットフォームのコストは、典型的には１００万ドル
以上である産業用酸化装置の合計コストの１０％程度を
占める可能性があるので、このプラットフォームのコス
トは重要である。産業用再生酸化装置を建造しかつ配達
するためのより費用有効性の高い方法は、酸化装置ので
きるだけ多くの部分を工場内で組み立て、かつプラット
フォームの形成を最小化またはなくすことである。しか
しながら今日までのところ、モジュール式の再生ユニッ
トの形でトラックによって輸送されるのに十分なほどコ
ンパクトであり且つ所与の産業上の容量において９５％
までの高い熱回収効率を達成しうるような商業利用可能
な再生酸化装置は開発されていない。
ために、再生酸化装置は典型的には、９５％の熱回収で
２，０００から２５，０００s.c.f.m.（標準立方フィー
ト／分)(５６から７００ｍ3 ／分）の流出流を処理でき
る容量を有していなければならない。このような容量の
ために水平流れ酸化装置の高さは一般的に１０フィート
（３．０５ｍ）から２０フィート（６．１０ｍ）の範囲
にあり、一方幅は２５フィート（７．６２ｍ）である。
これらの酸化装置の高さ及び幅はかなりの不利益と追加
のコストとをもたらす。まず第１に、標準的なトラック
配達における高さ及び幅の制限のために、これらの酸化
装置は多数の部分に分けて末端ユーザ（エンドユーザ）
に輸送されて現場で組み立てられなければならない。一
般的な輸送寸法の制限は、ユニットがトラック上に積載
される場合に、高さに対して１３フィート−６インチ
（４．１１ｍ）であり、幅に対しては、高価な特別の護
送（ｅｓｃｏｒｔ）が用いられない場合に１２フィート
（３．６６ｍ）であり、高価な護送が用いられる場合に
は１４フィート（４．２７ｍ）である。これらの制約に
より、典型的な産業用酸化装置の燃焼室、再生室、およ
び入口および出口マニホルドダクトは別々に輸送されな
ければならず、ユニットが現地で組み立てられなければ
ならない。更に、酸化装置の高さにより、流れ制御弁お
よびアクチュエータ、機器類、および石器装填扉（図１
１および図１２における上方弁３０’および石器装填扉
１５’の位置を参照）のような構成要素にアクセスする
ために大きなプラットフォームの使用が必要とされる。
プラットフォームのコストは、典型的には１００万ドル
以上である産業用酸化装置の合計コストの１０％程度を
占める可能性があるので、このプラットフォームのコス
トは重要である。産業用再生酸化装置を建造しかつ配達
するためのより費用有効性の高い方法は、酸化装置ので
きるだけ多くの部分を工場内で組み立て、かつプラット
フォームの形成を最小化またはなくすことである。しか
しながら今日までのところ、モジュール式の再生ユニッ
トの形でトラックによって輸送されるのに十分なほどコ
ンパクトであり且つ所与の産業上の容量において９５％
までの高い熱回収効率を達成しうるような商業利用可能
な再生酸化装置は開発されていない。
【０００７】水平流れ酸化装置の別の欠点は、各再生室
の高温面部域に一つ、低温面部域にもう一つの計二つの
保持壁部材を必要とするという点である。これらの保持
壁部材は、耐えねばならない高温のため、および或る適
用分野において発生しうる腐食性ガスへの露呈のため
に、摩耗を特に受けやすい。
の高温面部域に一つ、低温面部域にもう一つの計二つの
保持壁部材を必要とするという点である。これらの保持
壁部材は、耐えねばならない高温のため、および或る適
用分野において発生しうる腐食性ガスへの露呈のため
に、摩耗を特に受けやすい。
【０００８】また、水平流れ酸化装置のフラッシング配
置は或る欠点を有する。図１１に示されるようにフラッ
シングサイクル中に一掃されなければならない最小フラ
ッシング容積は、入口弁３０’と出口弁３０’間に延び
る垂直領域１９’からなる。１０，０００s.c.f.m.（２
８０ｍ3 ／分）という典型的な産業用容量において、弁
の直径は２フィート（０．６１ｍ）であり、垂直ダクト
１９’の長さは１０フィート（３．０５ｍ）でありう
る。これは約３７立方フィート（１．０４ｍ3 ）の容積
を生み出し、この容積は、後述するように垂直流れ酸化
装置の場合よりは小さいが、流れの各反転の前に急激に
流されなければならないかなり大きな容積であると云え
る。更に、ベッド１２’内およびダクト１９’内の浄化
されていないガスの全容積が急激に流されることを確保
するために、独立したバッフル部材（そらせ部材）が、
低温面保持壁１４’の垂直方向の広がりに沿ってフラッ
シング空気を分配するように通常設けられる。典型的な
バッフル部材は、典型的な水平流れタイプの酸化装置の
再生室を通る断面図を示す図１２において参照符号８
１’で表わされるような、フラッシング空気と連通する
穴付き管を具備する。
置は或る欠点を有する。図１１に示されるようにフラッ
シングサイクル中に一掃されなければならない最小フラ
ッシング容積は、入口弁３０’と出口弁３０’間に延び
る垂直領域１９’からなる。１０，０００s.c.f.m.（２
８０ｍ3 ／分）という典型的な産業用容量において、弁
の直径は２フィート（０．６１ｍ）であり、垂直ダクト
１９’の長さは１０フィート（３．０５ｍ）でありう
る。これは約３７立方フィート（１．０４ｍ3 ）の容積
を生み出し、この容積は、後述するように垂直流れ酸化
装置の場合よりは小さいが、流れの各反転の前に急激に
流されなければならないかなり大きな容積であると云え
る。更に、ベッド１２’内およびダクト１９’内の浄化
されていないガスの全容積が急激に流されることを確保
するために、独立したバッフル部材（そらせ部材）が、
低温面保持壁１４’の垂直方向の広がりに沿ってフラッ
シング空気を分配するように通常設けられる。典型的な
バッフル部材は、典型的な水平流れタイプの酸化装置の
再生室を通る断面図を示す図１２において参照符号８
１’で表わされるような、フラッシング空気と連通する
穴付き管を具備する。
【０００９】垂直流れタイプの再生酸化装置は全体的
に、上述の水平流れタイプの酸化装置ほど効率的でな
く、或る別の欠点を有する。垂直流れ酸化装置の例が、
クヘラー（Kuechler）他の米国特許明細書第３，６３
４，０２６号、グレンフェル（Grenfell) の米国特許明
細書第４，６５０，４１４号、ヘブランク（Hebrank)の
米国特許明細書第４，７９３，９７４号、および故人で
あるヨーク（York）の米国特許明細書第５，０２６，２
７７号に開示されている。米国特許明細書第５，０２
６，２７７号の図１の再現である図１３に示されている
ように、垂直流れタイプの再生酸化装置は円筒状のかん
１''，２''，３''を具備し、これらの円筒状のかん
１''，２''，３''はそれらの上方に配置された共通の燃
焼室４１''に連結されている。各垂直かんは、かんの直
径に等しい直径を有する大きな閉塞空間５''の上方に配
置された低温面保持部材４''によって支持された熱交換
材料を包含する。作動中に、処理されるべきガスは、入
口ダクト１９''を通って開放した入口弁１０''および空
間５''を介して流れ、このガスは、入口または加熱再生
かん１''を通って垂直方向上方に流れて燃焼室４１''内
に流入する。次いでガスは燃焼室４１''を横切って流
れ、出口または冷却再生かん３''を通って垂直方向下方
に流れて大きな閉塞空間５''内に流入し、このガスは閉
塞空間５''から開放した出口弁を介して排出ダクト２
７''へ流れる。流れの反転が起きる前に、入口再生かん
を負圧源に連結することによって入口再生かん内が一掃
され、このときガスはこの負圧源によりこの入口再生か
ん内を燃焼室から離れる方向に貫流せしめられる。
に、上述の水平流れタイプの酸化装置ほど効率的でな
く、或る別の欠点を有する。垂直流れ酸化装置の例が、
クヘラー（Kuechler）他の米国特許明細書第３，６３
４，０２６号、グレンフェル（Grenfell) の米国特許明
細書第４，６５０，４１４号、ヘブランク（Hebrank)の
米国特許明細書第４，７９３，９７４号、および故人で
あるヨーク（York）の米国特許明細書第５，０２６，２
７７号に開示されている。米国特許明細書第５，０２
６，２７７号の図１の再現である図１３に示されている
ように、垂直流れタイプの再生酸化装置は円筒状のかん
１''，２''，３''を具備し、これらの円筒状のかん
１''，２''，３''はそれらの上方に配置された共通の燃
焼室４１''に連結されている。各垂直かんは、かんの直
径に等しい直径を有する大きな閉塞空間５''の上方に配
置された低温面保持部材４''によって支持された熱交換
材料を包含する。作動中に、処理されるべきガスは、入
口ダクト１９''を通って開放した入口弁１０''および空
間５''を介して流れ、このガスは、入口または加熱再生
かん１''を通って垂直方向上方に流れて燃焼室４１''内
に流入する。次いでガスは燃焼室４１''を横切って流
れ、出口または冷却再生かん３''を通って垂直方向下方
に流れて大きな閉塞空間５''内に流入し、このガスは閉
塞空間５''から開放した出口弁を介して排出ダクト２
７''へ流れる。流れの反転が起きる前に、入口再生かん
を負圧源に連結することによって入口再生かん内が一掃
され、このときガスはこの負圧源によりこの入口再生か
ん内を燃焼室から離れる方向に貫流せしめられる。
【００１０】熱効率回収９５％で２，０００s.c.f.m.
（５６ｍ3 ／分）から２５，０００s.c.f.m.（７００ｍ
3 ／分）の産業的容量を有する垂直かんタイプの酸化装
置について、この酸化装置の高さは典型的には１５フィ
ート（４．５７ｍ）から２０フィート（６．１０ｍ）の
範囲にあり、一方各かんの幅または直径は典型的には８
フィート（２．４４ｍ）から３０フィート（９．１４
ｍ）の範囲にあることができる。従って、上述した同一
のトラック輸送制限が垂直かん酸化装置にも等しく当て
はまる。再生熱交換材料、マニホルド、弁、および浄化
室を含むかんのすべては分離して輸送されて現地で組み
立てられなければならない。また、垂直かんの構造は、
酸化装置の上部部分に取り付けられた弁および他の構成
要素にアクセスするためにプラットフォームの使用を必
要とするという水平流れ酸化装置の場合と同じ欠点を有
する。
（５６ｍ3 ／分）から２５，０００s.c.f.m.（７００ｍ
3 ／分）の産業的容量を有する垂直かんタイプの酸化装
置について、この酸化装置の高さは典型的には１５フィ
ート（４．５７ｍ）から２０フィート（６．１０ｍ）の
範囲にあり、一方各かんの幅または直径は典型的には８
フィート（２．４４ｍ）から３０フィート（９．１４
ｍ）の範囲にあることができる。従って、上述した同一
のトラック輸送制限が垂直かん酸化装置にも等しく当て
はまる。再生熱交換材料、マニホルド、弁、および浄化
室を含むかんのすべては分離して輸送されて現地で組み
立てられなければならない。また、垂直かんの構造は、
酸化装置の上部部分に取り付けられた弁および他の構成
要素にアクセスするためにプラットフォームの使用を必
要とするという水平流れ酸化装置の場合と同じ欠点を有
する。
【００１１】垂直流れタイプの酸化装置の他の重要な欠
点は、最小のフラッシング容積が比較可能な容量の水平
流れ装置の最小フラッシング容積よりもずっと大きいの
で、水平流れタイプと比較して効率が低いことにある。
１０，０００s.c.f.m.（２８０ｍ3 ／分）という典型的
な産業用容量を用いる場合、Yorkによって開示されたタ
イプの酸化装置の垂直かんの直径は典型的には約７フィ
ート（２．１３ｍ）であり、一方かんの下の閉塞空間
５''の高さは約２フィート（０．６１ｍ）である。これ
は、上述した１０，０００s.c.f.m.（２８０ｍ3 ／分）
の水平流れタイプの酸化装置における３７立方フィート
（１．０４ｍ3 ）というフラッシング容積よりもずっと
大きい約８０立方フィート（２．２４ｍ3 ）という最小
フラッシング容積を生み出す。
点は、最小のフラッシング容積が比較可能な容量の水平
流れ装置の最小フラッシング容積よりもずっと大きいの
で、水平流れタイプと比較して効率が低いことにある。
１０，０００s.c.f.m.（２８０ｍ3 ／分）という典型的
な産業用容量を用いる場合、Yorkによって開示されたタ
イプの酸化装置の垂直かんの直径は典型的には約７フィ
ート（２．１３ｍ）であり、一方かんの下の閉塞空間
５''の高さは約２フィート（０．６１ｍ）である。これ
は、上述した１０，０００s.c.f.m.（２８０ｍ3 ／分）
の水平流れタイプの酸化装置における３７立方フィート
（１．０４ｍ3 ）というフラッシング容積よりもずっと
大きい約８０立方フィート（２．２４ｍ3 ）という最小
フラッシング容積を生み出す。
【００１２】更に、垂直かん酸化装置は、高温面保持部
材及び低温面保持部材の両方を除去せず、図１３におい
て参照符号４''で示されるように、少くとも低温面保持
部材が必要とされる。また、Yorkによる酸化装置は入口
再生器内を一掃するために正圧よりもむしろ負圧を用い
るので、Yorkによる酸化装置は、第２の送風機（ブロ
ワ）および付随する弁、導管等のように水平流れ酸化装
置では必要とされない追加の構成要素を使用する。
材及び低温面保持部材の両方を除去せず、図１３におい
て参照符号４''で示されるように、少くとも低温面保持
部材が必要とされる。また、Yorkによる酸化装置は入口
再生器内を一掃するために正圧よりもむしろ負圧を用い
るので、Yorkによる酸化装置は、第２の送風機（ブロ
ワ）および付随する弁、導管等のように水平流れ酸化装
置では必要とされない追加の構成要素を使用する。
【００１３】Kuechler他の米国特許明細書第３，６３
４，０２６号の図４に、明らかに高温面保持部材および
低温面保持部材の使用を必要としない実施例が提案され
ている。この提案では二つの再生管室６１''' が分割壁
６２''' と中央壁６２ａ''' とによって形成される。こ
れらの再生管室は燃焼室６４''' および連通ダクト６
６''' および／または６７''' と連通し、各連通ダクト
には別々の入口ダクトおよび出口ダクト（および弁）が
設けられなければならない。本出願人の知る範囲ではこ
のような構造は決して商品化されておらず、このような
構造は商業的に不可能であるように思われる。ダクト６
６''' 及び６７''' 内の熱交換材料の地滑り状の側面、
ダクト６６''' 及び６７''' 内の大きな流れ開口、分割
壁６２''' の底部と壁７２''' の底部との間の狭い流れ
開口、および管室６１''' の大きな流れ領域は、空気流
れ経路長に大きな変動をもたらすであろう。空気流れ的
に隣接する壁６２''' は明らかに、空気流れ的に隣接す
る壁７２''' よりもずっと短い、ベッド６３''' を通る
流れ経路を有し、これにより許容し難い熱交換効率がも
たらされる。更に、たとえ熱交換材料として互いにかみ
合うサドル状部材が用いられたとしても、ベッドは、輸
送中に発生する振動のために材料が移動すること、およ
び／または熱収縮／熱膨張のために作動中に材料が移動
することを阻止しないであろう。
４，０２６号の図４に、明らかに高温面保持部材および
低温面保持部材の使用を必要としない実施例が提案され
ている。この提案では二つの再生管室６１''' が分割壁
６２''' と中央壁６２ａ''' とによって形成される。こ
れらの再生管室は燃焼室６４''' および連通ダクト６
６''' および／または６７''' と連通し、各連通ダクト
には別々の入口ダクトおよび出口ダクト（および弁）が
設けられなければならない。本出願人の知る範囲ではこ
のような構造は決して商品化されておらず、このような
構造は商業的に不可能であるように思われる。ダクト６
６''' 及び６７''' 内の熱交換材料の地滑り状の側面、
ダクト６６''' 及び６７''' 内の大きな流れ開口、分割
壁６２''' の底部と壁７２''' の底部との間の狭い流れ
開口、および管室６１''' の大きな流れ領域は、空気流
れ経路長に大きな変動をもたらすであろう。空気流れ的
に隣接する壁６２''' は明らかに、空気流れ的に隣接す
る壁７２''' よりもずっと短い、ベッド６３''' を通る
流れ経路を有し、これにより許容し難い熱交換効率がも
たらされる。更に、たとえ熱交換材料として互いにかみ
合うサドル状部材が用いられたとしても、ベッドは、輸
送中に発生する振動のために材料が移動すること、およ
び／または熱収縮／熱膨張のために作動中に材料が移動
することを阻止しないであろう。
【００１４】従って、２，０００s.c.f.m.（５６ｍ3 ／
分）から２５，０００s.c.f.m.（７００ｍ3 ／分）の容
量と９５％までの熱回収効率とを有し、商業的に利用可
能な既存の酸化装置よりも高さがより低く且つよりコン
パクトであり、かつ工場内で組み立てられてまとまった
一つの部分として標準的なトラック配達によって輸送さ
れることができるようなモジュール形式の再生ユニット
構造を有する再生熱酸化装置が必要とされており、本発
明はこのような再生熱酸化装置を提供するという問題に
向けられている。
分）から２５，０００s.c.f.m.（７００ｍ3 ／分）の容
量と９５％までの熱回収効率とを有し、商業的に利用可
能な既存の酸化装置よりも高さがより低く且つよりコン
パクトであり、かつ工場内で組み立てられてまとまった
一つの部分として標準的なトラック配達によって輸送さ
れることができるようなモジュール形式の再生ユニット
構造を有する再生熱酸化装置が必要とされており、本発
明はこのような再生熱酸化装置を提供するという問題に
向けられている。
【００１５】
【課題を解決するための手段】本発明の熱再生酸化装置
はこの要求を満たし、また本発明の熱再生酸化装置は、
少くとも２つのモジュール構造の再生ユニットを具備す
る、産業排出ガスの流れから汚染物質を取除くための再
生熱酸化装置を提供することによって、従来技術の欠点
を解消する。入口マニホルドが浄化されるべきガスを再
生ユニットに導くために設けられる。浄化室は、浄化室
に導かれるガス中の汚染物質を酸化するのに十分に高い
温度を維持するために少くとも１つのバーナを有する。
出口マニホルドが浄化室内で酸化されたガスを再生ユニ
ットから導き排出する。各再生ユニットは、浄化室の一
部を形成する浄化室区域と、浄化室と流れ的に連通する
ガス透過可能の熱交換要素を内包した再生ベッドとを具
備する。再生ベッドは、浄化室に隣接して配置された熱
交換要素の高温面部域と、再生ベッドを通過するガスの
流れの方向に関し高温面部域から最も離れた別々の位置
に配置された熱交換要素の２つの低温面部域とを有す
る。入口ダクトが入口マニホルドと両方の低温面部域と
に連通し、流入モードの間に酸化されるべきガスを低温
面部域に導くようにし、また出口ダクトが出口マニホル
ドと両方の低温面部域とに連通し、流出モードの間に前
記浄化室内で酸化されたガスを低温面部域から離れるよ
う導くようにしている。
はこの要求を満たし、また本発明の熱再生酸化装置は、
少くとも２つのモジュール構造の再生ユニットを具備す
る、産業排出ガスの流れから汚染物質を取除くための再
生熱酸化装置を提供することによって、従来技術の欠点
を解消する。入口マニホルドが浄化されるべきガスを再
生ユニットに導くために設けられる。浄化室は、浄化室
に導かれるガス中の汚染物質を酸化するのに十分に高い
温度を維持するために少くとも１つのバーナを有する。
出口マニホルドが浄化室内で酸化されたガスを再生ユニ
ットから導き排出する。各再生ユニットは、浄化室の一
部を形成する浄化室区域と、浄化室と流れ的に連通する
ガス透過可能の熱交換要素を内包した再生ベッドとを具
備する。再生ベッドは、浄化室に隣接して配置された熱
交換要素の高温面部域と、再生ベッドを通過するガスの
流れの方向に関し高温面部域から最も離れた別々の位置
に配置された熱交換要素の２つの低温面部域とを有す
る。入口ダクトが入口マニホルドと両方の低温面部域と
に連通し、流入モードの間に酸化されるべきガスを低温
面部域に導くようにし、また出口ダクトが出口マニホル
ドと両方の低温面部域とに連通し、流出モードの間に前
記浄化室内で酸化されたガスを低温面部域から離れるよ
う導くようにしている。
【００１６】このようにして、本発明は、２，０００s.
c.f.m.（５６ｍ3 ／分）から２５，０００s.c.f.m.（７
００ｍ3 ／分）の容量を有しまた水平流れタイプの酸化
装置で達成される熱回収効率と同じくらい高い熱回収効
率を達成ししかも同時に標準的なトラック積荷の高さ及
び幅の制限に適合する、再生熱酸化装置を提供する。各
再生ベッドは工場で組み立てられ一部材でトラックによ
り輸送されることのできるモジュール構造のものであ
る。典型的な１０，０００s.c.f.m.（２８０ｍ3／分）
の酸化装置として、高さが約１０フィート（３．０５
ｍ）で幅が約１２フィート（３．６６ｍ）の３つの再生
ベッドが用いられる。このコンパクトな構造は、各再生
ベッドをｗ字形断面に形成してこの“ｗ”の脚部の端部
に２つの低温面部域を設けると共にｗ字断面の内側中央
部に高温面部域を設けることによって達成される。ｗ字
形断面の脚部は高温面から低温面に向かう方向において
内方にテーパが付いていて、流入モード又は流出モード
において温度が上昇又は下降するにつれてガスが膨張お
よび収縮するのに適応するようになっており、それによ
り圧力を軽減するようにしている。これらの２つの低温
面は入口／出口交差ダクトによって連結され、交差ダク
トは、流入モードと流出モードの双方において流れを２
つの別々の流れ経路に分割することにより再生ベッドを
通る空気の流れの分配を良くする。
c.f.m.（５６ｍ3 ／分）から２５，０００s.c.f.m.（７
００ｍ3 ／分）の容量を有しまた水平流れタイプの酸化
装置で達成される熱回収効率と同じくらい高い熱回収効
率を達成ししかも同時に標準的なトラック積荷の高さ及
び幅の制限に適合する、再生熱酸化装置を提供する。各
再生ベッドは工場で組み立てられ一部材でトラックによ
り輸送されることのできるモジュール構造のものであ
る。典型的な１０，０００s.c.f.m.（２８０ｍ3／分）
の酸化装置として、高さが約１０フィート（３．０５
ｍ）で幅が約１２フィート（３．６６ｍ）の３つの再生
ベッドが用いられる。このコンパクトな構造は、各再生
ベッドをｗ字形断面に形成してこの“ｗ”の脚部の端部
に２つの低温面部域を設けると共にｗ字断面の内側中央
部に高温面部域を設けることによって達成される。ｗ字
形断面の脚部は高温面から低温面に向かう方向において
内方にテーパが付いていて、流入モード又は流出モード
において温度が上昇又は下降するにつれてガスが膨張お
よび収縮するのに適応するようになっており、それによ
り圧力を軽減するようにしている。これらの２つの低温
面は入口／出口交差ダクトによって連結され、交差ダク
トは、流入モードと流出モードの双方において流れを２
つの別々の流れ経路に分割することにより再生ベッドを
通る空気の流れの分配を良くする。
【００１７】交差ダクトは、再生ユニットの流入モード
の間にガスを入口マニホルドから両方の低温面部域に導
く入口ダクトの一部を形成し、またガスが出口マニホル
ドに導かれる流出モードの間にガスを浄化室から両方の
低温面部域を通って導く出口ダクトの一部を形成する。
各再生ベッドの入口ダクトは、入口マニホルドに連通す
る入口マニホルド移行ダクトと、バタフライ弁のような
入口流れ分割機構と、ベッドの低温面部域に連通する２
つの低温面移行ダクトとを具備することができる。入口
弁は、低温面移行ダクトの一方に直接的に連通して流入
流れ経路の一方を形成し、また交差ダクトを介して他方
の低温面移行ダクトに間接的に連通して他方の流入流れ
経路を形成する。同様に、各再生ベッドからの出口ダク
トは、出口マニホルドに連通する出口マニホルド移行ダ
クトと、バタフライ弁のような出口流れ分割機構と、２
つの低温面移行ダクトとを具備することができる。出口
弁は、一方の低温面移行ダクトに直接的に連通して流出
流れ経路の一方を形成し、また交差ダクトを介して他方
の低温面移行ダクトに間接的に連通して他方の流出流れ
経路を形成する。入口マニホルド移行ダクト及び出口マ
ニホルド移行ダクトは同様の構造を有することができ、
入口弁及び出口弁も同様の構造を有することができる。
の間にガスを入口マニホルドから両方の低温面部域に導
く入口ダクトの一部を形成し、またガスが出口マニホル
ドに導かれる流出モードの間にガスを浄化室から両方の
低温面部域を通って導く出口ダクトの一部を形成する。
各再生ベッドの入口ダクトは、入口マニホルドに連通す
る入口マニホルド移行ダクトと、バタフライ弁のような
入口流れ分割機構と、ベッドの低温面部域に連通する２
つの低温面移行ダクトとを具備することができる。入口
弁は、低温面移行ダクトの一方に直接的に連通して流入
流れ経路の一方を形成し、また交差ダクトを介して他方
の低温面移行ダクトに間接的に連通して他方の流入流れ
経路を形成する。同様に、各再生ベッドからの出口ダク
トは、出口マニホルドに連通する出口マニホルド移行ダ
クトと、バタフライ弁のような出口流れ分割機構と、２
つの低温面移行ダクトとを具備することができる。出口
弁は、一方の低温面移行ダクトに直接的に連通して流出
流れ経路の一方を形成し、また交差ダクトを介して他方
の低温面移行ダクトに間接的に連通して他方の流出流れ
経路を形成する。入口マニホルド移行ダクト及び出口マ
ニホルド移行ダクトは同様の構造を有することができ、
入口弁及び出口弁も同様の構造を有することができる。
【００１８】再生ベッドのｗ字形断面は、ユニットの高
さを減少させるように垂直空気流要素と水平空気流要素
の双方を組み込み、その結果９５％の熱効率のユニット
が、地盤から上方にわずか４フィート（１．２２ｍ）か
ら６フィート（１．８３ｍ）の再生ベッド高さで達成さ
れることができる。このｗ字形構造はまた石器を所定の
位置にしっかりと保持するが、これは、高温面保持部材
または低温面保持部材を必要としないで、また石器を取
り付けた後熱による石器の膨張もしくは収縮により又は
石器を所定位置に取り付けた再生ユニットをトラックで
輸送中に生じる振動により石器が動く危険なしに、行わ
れる。詰まり又は汚染による熱交換媒体の取り外し、検
査及び修理は、取り外す高温面又は低温面がなくまた石
器が作業者の上に落下する可能性がないため、安全かつ
容易である。同様に、ユニットの減少された高さのた
め、プラットフォームを形成する必要がなくまたユニッ
トを修理するのに合理的な高さにアクセス扉を設けるこ
とができる。更に、再生ベッドのｗ字形断面は、次の２
つの理由により、再生ベッドのハウジングを製造するの
に用いられる鋼の量を減少させることを可能にし、斯く
して製造コストを低減させることができる。
さを減少させるように垂直空気流要素と水平空気流要素
の双方を組み込み、その結果９５％の熱効率のユニット
が、地盤から上方にわずか４フィート（１．２２ｍ）か
ら６フィート（１．８３ｍ）の再生ベッド高さで達成さ
れることができる。このｗ字形構造はまた石器を所定の
位置にしっかりと保持するが、これは、高温面保持部材
または低温面保持部材を必要としないで、また石器を取
り付けた後熱による石器の膨張もしくは収縮により又は
石器を所定位置に取り付けた再生ユニットをトラックで
輸送中に生じる振動により石器が動く危険なしに、行わ
れる。詰まり又は汚染による熱交換媒体の取り外し、検
査及び修理は、取り外す高温面又は低温面がなくまた石
器が作業者の上に落下する可能性がないため、安全かつ
容易である。同様に、ユニットの減少された高さのた
め、プラットフォームを形成する必要がなくまたユニッ
トを修理するのに合理的な高さにアクセス扉を設けるこ
とができる。更に、再生ベッドのｗ字形断面は、次の２
つの理由により、再生ベッドのハウジングを製造するの
に用いられる鋼の量を減少させることを可能にし、斯く
して製造コストを低減させることができる。
【００１９】（１）互いにかみ合うサドル状部材のよう
な典型的な熱交換パッキングが油圧ローディングと同様
のやり方で外方への負荷を生じ、熱回収媒体の高さの各
足に対して外方の負荷の比例的増加が基部の高さに生じ
る。Ｗ字形状は、従来の垂直又は水平の流れユニットに
比べて減少された全体の高さ（６フィート（１．８３
ｍ）以下）で熱交換媒体を通る長い経路（９５％の熱回
収に対し典型的には８フィート（２．４４ｍ）平均）を
可能とするので、外方への力の２５％までの減少が達成
される。
な典型的な熱交換パッキングが油圧ローディングと同様
のやり方で外方への負荷を生じ、熱回収媒体の高さの各
足に対して外方の負荷の比例的増加が基部の高さに生じ
る。Ｗ字形状は、従来の垂直又は水平の流れユニットに
比べて減少された全体の高さ（６フィート（１．８３
ｍ）以下）で熱交換媒体を通る長い経路（９５％の熱回
収に対し典型的には８フィート（２．４４ｍ）平均）を
可能とするので、外方への力の２５％までの減少が達成
される。
【００２０】（２）熱交換媒体の重心が垂直又は水平の
流れユニットの高さの約半分の高さとなる。これは構造
体の減少された転倒モーメントをもたらし、そのため構
造体の応力が減少される。
流れユニットの高さの約半分の高さとなる。これは構造
体の減少された転倒モーメントをもたらし、そのため構
造体の応力が減少される。
【００２１】本発明の交差ダクトは、交差ダクトの減少
した室フラッシング容積を一因として高い熱効率の達成
を可能にする。さらに詳細には、小さなフラッシング弁
が交差ダクトの中間箇所に設けられる。フラッシング弁
が開かれると、空気は従来の水平及び垂直流れ構造に設
けられた１つの大きなフラッシング容積に代わって２つ
の小さなフラッシング容積に分割される。この分割され
た流れはさらに効率的であり、そして水平流れ構造に典
型的に必要とされるそらせ部材（バッフル部材）をなく
すことができる。急激に流されなければならない小さな
容積を有するだけの交差ダクト自体に加えて、入口弁及
び出口弁は従来の構造におけるよりも低温面部域により
接近して配置され、斯くして急激に流されなければなら
ない弁の間のより小さな容積をもたらすようにする。さ
らに、交差ダクトの端部は、フラッシング容積を減少さ
せる助けとなるように弁に向けて上方に傾斜せしめられ
ることができる。フラッシング容積を分配するのに用い
られるそらせ部材は弁と低温面部域との間の低温面移行
ダクトの構造に大きく基づき、なくされる。これらの低
温面移行ダクトは、弁から離れる方向において減少して
いく断面流れ面積を提供するようにテーパが付けられ、
それにより容積を減少させると共に、背圧を増大させる
ことによりフラッシング空気を分配するのを助ける。し
たがって、低温面移行ダクトは、ダクトにテーパが付け
られていない場合よりも迅速にフラッシング容積を石器
内に押し込み、それによりフラッシング空気を低温面部
域にわたって分配するためのそらせ部材の必要をなく
す。
した室フラッシング容積を一因として高い熱効率の達成
を可能にする。さらに詳細には、小さなフラッシング弁
が交差ダクトの中間箇所に設けられる。フラッシング弁
が開かれると、空気は従来の水平及び垂直流れ構造に設
けられた１つの大きなフラッシング容積に代わって２つ
の小さなフラッシング容積に分割される。この分割され
た流れはさらに効率的であり、そして水平流れ構造に典
型的に必要とされるそらせ部材（バッフル部材）をなく
すことができる。急激に流されなければならない小さな
容積を有するだけの交差ダクト自体に加えて、入口弁及
び出口弁は従来の構造におけるよりも低温面部域により
接近して配置され、斯くして急激に流されなければなら
ない弁の間のより小さな容積をもたらすようにする。さ
らに、交差ダクトの端部は、フラッシング容積を減少さ
せる助けとなるように弁に向けて上方に傾斜せしめられ
ることができる。フラッシング容積を分配するのに用い
られるそらせ部材は弁と低温面部域との間の低温面移行
ダクトの構造に大きく基づき、なくされる。これらの低
温面移行ダクトは、弁から離れる方向において減少して
いく断面流れ面積を提供するようにテーパが付けられ、
それにより容積を減少させると共に、背圧を増大させる
ことによりフラッシング空気を分配するのを助ける。し
たがって、低温面移行ダクトは、ダクトにテーパが付け
られていない場合よりも迅速にフラッシング容積を石器
内に押し込み、それによりフラッシング空気を低温面部
域にわたって分配するためのそらせ部材の必要をなく
す。
【００２２】垂直かん構造に比べた本発明の性能の増加
は著しいが、その理由はフラッシング容積が比較される
垂直かん構造において必要とされるフラッシング容積よ
りも４０％から５０％少なく達成されまた垂直かん構造
は再生ベッドを通る断面流れ面積を調節することがない
からである。本発明の再生酸化装置の性能は比較される
容量の水平流れ酸化装置の性能よりも良好であるが、そ
れはフラッシング容積が減少されまた高温面保持部材及
び低温面保持部材とフラッシング用そらせ部材がなくな
ったからである。保持部材が存在しないため、このよう
な保持部材から生じる余分の流れ抵抗がなくなり、そし
てある用途において存在する腐食性蒸気による保持部材
の品質低下という重大な問題が解消される。含まれるガ
スに依存して、前記腐食性蒸気は再生ベッド内で自己着
火することができる。自己着火は、高い温度のもとに変
形することのある石器を保持する高温面部材が存在しな
いため、本発明では問題とならない。
は著しいが、その理由はフラッシング容積が比較される
垂直かん構造において必要とされるフラッシング容積よ
りも４０％から５０％少なく達成されまた垂直かん構造
は再生ベッドを通る断面流れ面積を調節することがない
からである。本発明の再生酸化装置の性能は比較される
容量の水平流れ酸化装置の性能よりも良好であるが、そ
れはフラッシング容積が減少されまた高温面保持部材及
び低温面保持部材とフラッシング用そらせ部材がなくな
ったからである。保持部材が存在しないため、このよう
な保持部材から生じる余分の流れ抵抗がなくなり、そし
てある用途において存在する腐食性蒸気による保持部材
の品質低下という重大な問題が解消される。含まれるガ
スに依存して、前記腐食性蒸気は再生ベッド内で自己着
火することができる。自己着火は、高い温度のもとに変
形することのある石器を保持する高温面部材が存在しな
いため、本発明では問題とならない。
【００２３】
【実施例】図１から図３に示されるように本発明による
再生熱酸化装置（regenerative thermal oxidizer)１０
は、本質的に同様の構造を有するモジュール形式の３個
の再生ユニット１０ａ，１０ｂ及び１０ｃを具備する。
各モジュール形ユニット１０ａ，１０ｂ，１０ｃは、頂
部１２と底部１３とによって形成される全体的に包囲さ
れたハウジングを具備する。図８（Ａ）および（Ｂ）に
最も良く示されているように、上方ハウジング部分１２
は浄化室区域（purification chamber section）１４を
形成し、一方下方ハウジング部分１３は予め定められた
高さ位置までエネルギ回収要素または熱交換要素（『石
器 (stoneware)』）で満たされた再生ベッド１５を形成
する。上方ハウジング部分１２は一つ又は複数の端部に
おいて開放しており、この又はこれらの端部は中空の中
間区域１１に連結される。従って各ユニット１０ａ，１
０ｂ，１０ｃの浄化室区域１４は共通の浄化室を形成す
るように流れ的に連通している。浄化室内には、汚染物
質を効率的に破壊するために浄化室内のガスを必要とさ
れる温度まで加熱するように一つまたは複数のバーナ１
７が設けられる。これらのバーナ１７は、温度を上昇さ
せるための任意の他の手段、例えば電気ヒータや直接ガ
ス圧入によって置き換えられることができる。
再生熱酸化装置（regenerative thermal oxidizer)１０
は、本質的に同様の構造を有するモジュール形式の３個
の再生ユニット１０ａ，１０ｂ及び１０ｃを具備する。
各モジュール形ユニット１０ａ，１０ｂ，１０ｃは、頂
部１２と底部１３とによって形成される全体的に包囲さ
れたハウジングを具備する。図８（Ａ）および（Ｂ）に
最も良く示されているように、上方ハウジング部分１２
は浄化室区域（purification chamber section）１４を
形成し、一方下方ハウジング部分１３は予め定められた
高さ位置までエネルギ回収要素または熱交換要素（『石
器 (stoneware)』）で満たされた再生ベッド１５を形成
する。上方ハウジング部分１２は一つ又は複数の端部に
おいて開放しており、この又はこれらの端部は中空の中
間区域１１に連結される。従って各ユニット１０ａ，１
０ｂ，１０ｃの浄化室区域１４は共通の浄化室を形成す
るように流れ的に連通している。浄化室内には、汚染物
質を効率的に破壊するために浄化室内のガスを必要とさ
れる温度まで加熱するように一つまたは複数のバーナ１
７が設けられる。これらのバーナ１７は、温度を上昇さ
せるための任意の他の手段、例えば電気ヒータや直接ガ
ス圧入によって置き換えられることができる。
【００２４】ハウジング部分１３によって画定された再
生ベッド１５の断面形状は図８（Ａ）および（Ｂ）に示
されるように、中央部１３ｂに連結された二つの脚部１
３ａが設けられることにより全体的にｗ字形状をなす。
各脚部１３ａは開放した外方端部を有し、脚部１３ａの
幅は外方端部から内方端部まで徐々に広がっていき、内
方端部は中央部１３ｂと一様に併合される。中央部１３
ｂはほぼ一定の幅を有する。再生ベッド１５内の石器
は、浄化室区域１４に隣接する高温面部域１８から、脚
部１３ａの外方端部に隣接する二つの低温面部域１９ま
で延びている。高温面部域１８は浄化室１４に最も近い
石器１５の表面によって形成され、一方低温面部域１９
は、空気の流れ方向でみて浄化室１４から最も遠い位置
に配置された石器１５の二つの表面によって形成され
る。本発明の再生ベッド１５内に使用される石器は典型
的には１インチ（２．５４cm）から３インチ（７．６２
cm）の長さのサドル状部材であり、これらのサドル状部
材はエルボ形状をなす平坦な部材であって、これらの部
材は一緒に詰められ且つ互いにかみ合う。使用される石
器の量は個々のユニットにおける所望の熱エネルギ回収
率に基づいて定められる。より高い石器レベル（より多
量の石器）を用いることはより低いエネルギ損失につな
がる。下方ハウジング部分１３のｗ字形状をなす断面構
造により、石器を保持するための部材を再生ベッドの高
温面および低温面に設ける必要がなくなる。相互にかみ
合う石器の使用と共にｗ字形状をなす断面は、石器が設
置された後に、熱伝達による石器の膨張や収縮によっ
て、または例えば石器が所定の場所に配置された再生ユ
ニットを輸送するときに生じせしめられる振動によっ
て、石器が乱されたり或いは移動されたりすることがな
いことを確保する。
生ベッド１５の断面形状は図８（Ａ）および（Ｂ）に示
されるように、中央部１３ｂに連結された二つの脚部１
３ａが設けられることにより全体的にｗ字形状をなす。
各脚部１３ａは開放した外方端部を有し、脚部１３ａの
幅は外方端部から内方端部まで徐々に広がっていき、内
方端部は中央部１３ｂと一様に併合される。中央部１３
ｂはほぼ一定の幅を有する。再生ベッド１５内の石器
は、浄化室区域１４に隣接する高温面部域１８から、脚
部１３ａの外方端部に隣接する二つの低温面部域１９ま
で延びている。高温面部域１８は浄化室１４に最も近い
石器１５の表面によって形成され、一方低温面部域１９
は、空気の流れ方向でみて浄化室１４から最も遠い位置
に配置された石器１５の二つの表面によって形成され
る。本発明の再生ベッド１５内に使用される石器は典型
的には１インチ（２．５４cm）から３インチ（７．６２
cm）の長さのサドル状部材であり、これらのサドル状部
材はエルボ形状をなす平坦な部材であって、これらの部
材は一緒に詰められ且つ互いにかみ合う。使用される石
器の量は個々のユニットにおける所望の熱エネルギ回収
率に基づいて定められる。より高い石器レベル（より多
量の石器）を用いることはより低いエネルギ損失につな
がる。下方ハウジング部分１３のｗ字形状をなす断面構
造により、石器を保持するための部材を再生ベッドの高
温面および低温面に設ける必要がなくなる。相互にかみ
合う石器の使用と共にｗ字形状をなす断面は、石器が設
置された後に、熱伝達による石器の膨張や収縮によっ
て、または例えば石器が所定の場所に配置された再生ユ
ニットを輸送するときに生じせしめられる振動によっ
て、石器が乱されたり或いは移動されたりすることがな
いことを確保する。
【００２５】脚部１３ａのテーパ付き構造は、低温面１
９において最も狭く、両方の脚部１３ａがハウジング１
３の中央部１３ｂに融合するまで高温面１８に向かう方
向に徐々に広がる流通断面積を形成する。流通面積は中
央部１３ｂにおいては比較的一定である。この構造はベ
ッドを通って流れるガスの膨張または収縮に順応してベ
ッドを横切る圧力降下を低減させ、またこの構造は、流
入流れモードおよび流出流れモードにおいて横切られな
ければならない空気流れ経路長の変動を低減させる助け
となる。
９において最も狭く、両方の脚部１３ａがハウジング１
３の中央部１３ｂに融合するまで高温面１８に向かう方
向に徐々に広がる流通断面積を形成する。流通面積は中
央部１３ｂにおいては比較的一定である。この構造はベ
ッドを通って流れるガスの膨張または収縮に順応してベ
ッドを横切る圧力降下を低減させ、またこの構造は、流
入流れモードおよび流出流れモードにおいて横切られな
ければならない空気流れ経路長の変動を低減させる助け
となる。
【００２６】図１、図６、及び図８（Ａ）及び（Ｂ）に
最も良く示されるように、各再生ベッド１５の二つの低
温面部域１９は本発明の入口／出口交差ダクト(inlet/o
utlet crossover duct）２０によって連結される。交差
ダクト２０と再生ベッド１５のｗ字形状をなす断面とは
流入流れモードの間と流出流れモードの間の双方におい
て、再生ベッド１５を通る流れを二つの流れ経路に分割
し、かつこの分割された流れを再び合流させる。なお、
このことについては後に詳述する。交差ダクト２０およ
び他の流通ダクトは、ユニットが流入モード又は流出モ
ードのいずれで作動しているかに拘らず、各低温面部域
１９への等しい流れ及び各低温面部域１９からの等しい
流れを生成するように構成されている。従って交差ダク
ト２０もまた、流入モードおよび流出モードにおいて横
切られなければならない空気流れ経路長の変動を低減さ
せる助けとなる。
最も良く示されるように、各再生ベッド１５の二つの低
温面部域１９は本発明の入口／出口交差ダクト(inlet/o
utlet crossover duct）２０によって連結される。交差
ダクト２０と再生ベッド１５のｗ字形状をなす断面とは
流入流れモードの間と流出流れモードの間の双方におい
て、再生ベッド１５を通る流れを二つの流れ経路に分割
し、かつこの分割された流れを再び合流させる。なお、
このことについては後に詳述する。交差ダクト２０およ
び他の流通ダクトは、ユニットが流入モード又は流出モ
ードのいずれで作動しているかに拘らず、各低温面部域
１９への等しい流れ及び各低温面部域１９からの等しい
流れを生成するように構成されている。従って交差ダク
ト２０もまた、流入モードおよび流出モードにおいて横
切られなければならない空気流れ経路長の変動を低減さ
せる助けとなる。
【００２７】再生ユニット１０ａ，１０ｂ，１０ｃへの
空気の流れ、および再生ユニット１０ａ，１０ｂ，１０
ｃからの空気の流れは入口弁２１および出口弁２２によ
って制御される。図１および図２に最も良く示されるよ
うに、各再生ベッド１５と関連する一つの入口弁２１と
一つの出口弁２２とが設けられる。入口弁２１は特別に
設計された入口マニホルド移行ダクト５１を介して、再
生熱酸化装置１０内で処理されるべきガスを受け取る入
口マニホルド２３と連通する。典型的にはこのガスは、
大気に出る前に処理を施されなければならない塗料スプ
レイなどの工業プロセスからの排気ガスである。出口弁
２２は同様に出口マニホルド移行ダクト５１を介して出
口マニホルド２４と連通し、この出口マニホルド移行ダ
クト５１は入口マニホルド移行ダクト５１と同じ構造を
とることができる。一つの再生ユニットの開放した出口
弁、浄化室、およびもう一つの再生ユニットの開放した
入口弁を介して酸化装置１０を通るプロセス空気を引く
ために排気送風機２５の入口側が出口マニホルド２４に
連結される。このとき送風機２５は浄化された空気を排
気管２６にポンプ送りする。従来技術において公知であ
るように排気ファン２５は、送風機２５の軸２９を回転
可能に支持するための手段２８を有するハウジング２７
内に取り付けられることができる。
空気の流れ、および再生ユニット１０ａ，１０ｂ，１０
ｃからの空気の流れは入口弁２１および出口弁２２によ
って制御される。図１および図２に最も良く示されるよ
うに、各再生ベッド１５と関連する一つの入口弁２１と
一つの出口弁２２とが設けられる。入口弁２１は特別に
設計された入口マニホルド移行ダクト５１を介して、再
生熱酸化装置１０内で処理されるべきガスを受け取る入
口マニホルド２３と連通する。典型的にはこのガスは、
大気に出る前に処理を施されなければならない塗料スプ
レイなどの工業プロセスからの排気ガスである。出口弁
２２は同様に出口マニホルド移行ダクト５１を介して出
口マニホルド２４と連通し、この出口マニホルド移行ダ
クト５１は入口マニホルド移行ダクト５１と同じ構造を
とることができる。一つの再生ユニットの開放した出口
弁、浄化室、およびもう一つの再生ユニットの開放した
入口弁を介して酸化装置１０を通るプロセス空気を引く
ために排気送風機２５の入口側が出口マニホルド２４に
連結される。このとき送風機２５は浄化された空気を排
気管２６にポンプ送りする。従来技術において公知であ
るように排気ファン２５は、送風機２５の軸２９を回転
可能に支持するための手段２８を有するハウジング２７
内に取り付けられることができる。
【００２８】一部を切除して示した図である図３を参照
すると、再生ユニット１０ａ，１０ｂ，１０ｃの内壁と
連結部分１１とを絶縁するために耐火性材料３３が用い
られていることが示されている。表面温度に関する連邦
政府のＯＳＨＡ規則に適合するように十分な量の耐火性
材料が使用されている。
すると、再生ユニット１０ａ，１０ｂ，１０ｃの内壁と
連結部分１１とを絶縁するために耐火性材料３３が用い
られていることが示されている。表面温度に関する連邦
政府のＯＳＨＡ規則に適合するように十分な量の耐火性
材料が使用されている。
【００２９】図４は、図１では見えない酸化装置１０の
背部を示す端面図である。図４において、再生ユニット
１０ｃの浄化室区域１４にアクセスするために扉３０が
設けられている。酸化装置１０の前部、即ち再生ユニッ
ト１０ａの前部が図５に示されている。電気変圧器３１
および制御パネル３２のように本発明による実際の再生
酸化装置上に取り付けられるいくつかの構成要素が図５
に示されている。図４および図５から、本発明による再
生ユニットが特にコンパクトでかつモジュール形式の特
徴をもつことがわかる。１０，０００s.c.f.m.（１０，
０００標準立方フィート／分（２８０ｍ3 ／分))の酸化
装置では３個の再生ユニット１０ａ，１０ｂ，１０ｃが
使用され、各再生ユニットは、弁アクチュエータを含め
ないで１０フィート−６インチ（３．２０ｍ）の幅ｗ1
と、１２フィート（３．６６ｍ）の全体幅ｗ2 とを有す
る。浄化室を含めた全体高さｈ1 は１０フィート（３．
０５ｍ）である。作動に必要なすべての構成要素は工場
内でユニット上に取り付けられることができると共に１
０フィート掛ける１２フィートの包絡面内に入り、斯く
してトラックによって容易に輸送されることができると
共に現場での設置作業を最小にするモジュール形式の形
態が生成される。２５，０００s.c.f.m.（７００ｍ3 ／
分）までのより大きな容量が必要とされる場合には、追
加のモジュール形の再生ユニットが、１０フィート掛け
る１２フィートの包絡面を増大させずに追加されること
ができる。
背部を示す端面図である。図４において、再生ユニット
１０ｃの浄化室区域１４にアクセスするために扉３０が
設けられている。酸化装置１０の前部、即ち再生ユニッ
ト１０ａの前部が図５に示されている。電気変圧器３１
および制御パネル３２のように本発明による実際の再生
酸化装置上に取り付けられるいくつかの構成要素が図５
に示されている。図４および図５から、本発明による再
生ユニットが特にコンパクトでかつモジュール形式の特
徴をもつことがわかる。１０，０００s.c.f.m.（１０，
０００標準立方フィート／分（２８０ｍ3 ／分))の酸化
装置では３個の再生ユニット１０ａ，１０ｂ，１０ｃが
使用され、各再生ユニットは、弁アクチュエータを含め
ないで１０フィート−６インチ（３．２０ｍ）の幅ｗ1
と、１２フィート（３．６６ｍ）の全体幅ｗ2 とを有す
る。浄化室を含めた全体高さｈ1 は１０フィート（３．
０５ｍ）である。作動に必要なすべての構成要素は工場
内でユニット上に取り付けられることができると共に１
０フィート掛ける１２フィートの包絡面内に入り、斯く
してトラックによって容易に輸送されることができると
共に現場での設置作業を最小にするモジュール形式の形
態が生成される。２５，０００s.c.f.m.（７００ｍ3 ／
分）までのより大きな容量が必要とされる場合には、追
加のモジュール形の再生ユニットが、１０フィート掛け
る１２フィートの包絡面を増大させずに追加されること
ができる。
【００３０】本発明による入口／出口交差ダクト２０の
構造、および入口マニホルド２３及び出口マニホルド２
４と再生ベッド１５との間の入口弁２１及び出口弁２２
の連結は図６及び図７から確認することができる。図６
は交差ダクト２０の斜視図であり、交差ダクト２０は、
底部４１と頂部４２と対向する側部４３及び４４とによ
って形成される矩形断面を有する第１の部分のダクト４
０を具備する。交差ダクト２０の矩形部分４０は対向す
る各開放端部において端部部分４５に連結され、端部部
分４５は、矩形部分４０の開放端部から全体的に一様に
延びる第２の部分のダクトを具備する。しかしながら一
つの重要な相違点は各端部部分４５の底部４１ａの傾斜
であり、底部４１ａは管２０の端部から離れる方向にお
いて上向きに傾斜している。上述の１０，０００s.c.f.
m.（２８０ｍ3 ／分）の酸化装置では、底部４１ａは水
平面に対して３０°から４５°の角度で傾斜することが
できる。後に詳述するように底部４１ａのこの上向きの
傾斜は、流入モードと流出モードの双方において再生ユ
ニットの低温面部域を通る空気の均一な流れ分布を与え
る助けとなる手段の一つを構成する。
構造、および入口マニホルド２３及び出口マニホルド２
４と再生ベッド１５との間の入口弁２１及び出口弁２２
の連結は図６及び図７から確認することができる。図６
は交差ダクト２０の斜視図であり、交差ダクト２０は、
底部４１と頂部４２と対向する側部４３及び４４とによ
って形成される矩形断面を有する第１の部分のダクト４
０を具備する。交差ダクト２０の矩形部分４０は対向す
る各開放端部において端部部分４５に連結され、端部部
分４５は、矩形部分４０の開放端部から全体的に一様に
延びる第２の部分のダクトを具備する。しかしながら一
つの重要な相違点は各端部部分４５の底部４１ａの傾斜
であり、底部４１ａは管２０の端部から離れる方向にお
いて上向きに傾斜している。上述の１０，０００s.c.f.
m.（２８０ｍ3 ／分）の酸化装置では、底部４１ａは水
平面に対して３０°から４５°の角度で傾斜することが
できる。後に詳述するように底部４１ａのこの上向きの
傾斜は、流入モードと流出モードの双方において再生ユ
ニットの低温面部域を通る空気の均一な流れ分布を与え
る助けとなる手段の一つを構成する。
【００３１】図６に示されるように、交差ダクト２０の
端部部分４５は位置４２ａにおいて開放していて入口弁
２１または出口弁２２の下方弁ハウジング４６の一部
（約半分）を受容する。下方弁ハウジング部分４６の他
の半分、即ち図６及び図７において後方の半分は低温面
移行ダクト４７に連結され、この低温面移行ダクト４７
は再生ベッド１５の低温面部域１９の一つに通じる。各
低温面移行ダクト４７は、二つの三角形の側部４９と一
つの矩形の頂部４８とによって形成される断面流れ領域
を有する楔形状のダクトを具備する。流通面積は弁ハウ
ジング６０に向かう方向において増大する。楔形状をな
すダクト４７の頂部４８および側部４９には、脚部１３
ａの開放した頂部に設けられた同様のフランジ（図１お
よび図７参照）に連結されるためのフランジ４８ａおよ
び４９ａが夫々設けられる。移行ダクト４７の頂部４８
は開口部４８ｂを有し、石器要素１の安全かつ容易な保
守のためにアクセス扉５０がこの開口部４８ｂ内に密封
的に設けられる。１０，０００s.c.f.m.（２８０ｍ3 ／
分）から２５，０００s.c.f.m.（７００ｍ3 ／分）の容
量ではモジュール形式の再生ベッドは典型的には地盤
（酸化装置の周囲の平面）から上方に４フィート（１．
２２ｍ）から６フィート（１．８３ｍ）の高さを有する
ので、このアクセス扉５０または弁２１，２２にアクセ
スするためにプラットフォームを形成する必要はない。
石器要素が使用中に非有機化合物によって汚染される可
能性があると予想される場合には、石器アクセス扉が図
１において参照符号５０ａで示されるように下方ハウジ
ング部分１３内に設けられることができる。
端部部分４５は位置４２ａにおいて開放していて入口弁
２１または出口弁２２の下方弁ハウジング４６の一部
（約半分）を受容する。下方弁ハウジング部分４６の他
の半分、即ち図６及び図７において後方の半分は低温面
移行ダクト４７に連結され、この低温面移行ダクト４７
は再生ベッド１５の低温面部域１９の一つに通じる。各
低温面移行ダクト４７は、二つの三角形の側部４９と一
つの矩形の頂部４８とによって形成される断面流れ領域
を有する楔形状のダクトを具備する。流通面積は弁ハウ
ジング６０に向かう方向において増大する。楔形状をな
すダクト４７の頂部４８および側部４９には、脚部１３
ａの開放した頂部に設けられた同様のフランジ（図１お
よび図７参照）に連結されるためのフランジ４８ａおよ
び４９ａが夫々設けられる。移行ダクト４７の頂部４８
は開口部４８ｂを有し、石器要素１の安全かつ容易な保
守のためにアクセス扉５０がこの開口部４８ｂ内に密封
的に設けられる。１０，０００s.c.f.m.（２８０ｍ3 ／
分）から２５，０００s.c.f.m.（７００ｍ3 ／分）の容
量ではモジュール形式の再生ベッドは典型的には地盤
（酸化装置の周囲の平面）から上方に４フィート（１．
２２ｍ）から６フィート（１．８３ｍ）の高さを有する
ので、このアクセス扉５０または弁２１，２２にアクセ
スするためにプラットフォームを形成する必要はない。
石器要素が使用中に非有機化合物によって汚染される可
能性があると予想される場合には、石器アクセス扉が図
１において参照符号５０ａで示されるように下方ハウジ
ング部分１３内に設けられることができる。
【００３２】図７は本発明による再生ユニット１０ａ，
１０ｂ，１０ｃの一つの部分立面図であって、入口弁２
１または出口弁２２の一つの弁ハウジング６０とその対
応する入口マニホルド２３または出口マニホルド２４と
の典型的な連結、および弁ハウジング６０と交差ダクト
２０および低温面移行ダクト４７との典型的な連結を示
している。弁ハウジング６０は、底部部分４６と、図９
に示される弁本体６１と、頂部部分６２とを具備する。
交差ダクト２０の端部部分４５および移行ダクト４７の
頂部４８への底部部分４６の連結は明らかである。頂部
弁ハウジング部分６２は入口マニホルド移行ダクトまた
は出口マニホルド移行ダクト５１によって入口マニホル
ド管２３または出口マニホルド管２４に連結される。入
口または出口マニホルド移行ダクト５１は、マニホルド
２３，２４に連結された上方ダクト部分５２と、頂部部
分６２に連結された下方ダクト部分５３とを具備する。
下方ダクト部分５３は垂直な側壁５４と傾斜した側壁５
５とを具備し、この傾斜した側壁５５は、１０，０００
s.c.f.m.（２８０ｍ3 ／分）の酸化装置において典型的
には水平面に対して３０°の角度をなす。下方ダクト部
分５３は、後述するように等しい空気流れ経路を生成す
るように構成される。図１にはエルボ２３ａの形態をと
る選択自由な低温面移行ダクト部分が示されており、こ
のエルボ２３ａは、弁２１，２２をマニホルド２３，２
４に連結するために移行ダクト５１の代わりに用いられ
ることができる。いずれの場合にも移行ダクト部分は等
しい空気流れ経路を生成するように構成される。
１０ｂ，１０ｃの一つの部分立面図であって、入口弁２
１または出口弁２２の一つの弁ハウジング６０とその対
応する入口マニホルド２３または出口マニホルド２４と
の典型的な連結、および弁ハウジング６０と交差ダクト
２０および低温面移行ダクト４７との典型的な連結を示
している。弁ハウジング６０は、底部部分４６と、図９
に示される弁本体６１と、頂部部分６２とを具備する。
交差ダクト２０の端部部分４５および移行ダクト４７の
頂部４８への底部部分４６の連結は明らかである。頂部
弁ハウジング部分６２は入口マニホルド移行ダクトまた
は出口マニホルド移行ダクト５１によって入口マニホル
ド管２３または出口マニホルド管２４に連結される。入
口または出口マニホルド移行ダクト５１は、マニホルド
２３，２４に連結された上方ダクト部分５２と、頂部部
分６２に連結された下方ダクト部分５３とを具備する。
下方ダクト部分５３は垂直な側壁５４と傾斜した側壁５
５とを具備し、この傾斜した側壁５５は、１０，０００
s.c.f.m.（２８０ｍ3 ／分）の酸化装置において典型的
には水平面に対して３０°の角度をなす。下方ダクト部
分５３は、後述するように等しい空気流れ経路を生成す
るように構成される。図１にはエルボ２３ａの形態をと
る選択自由な低温面移行ダクト部分が示されており、こ
のエルボ２３ａは、弁２１，２２をマニホルド２３，２
４に連結するために移行ダクト５１の代わりに用いられ
ることができる。いずれの場合にも移行ダクト部分は等
しい空気流れ経路を生成するように構成される。
【００３３】弁ハウジング６０の構造、およびダクト部
分５３および交差ダクト端部部分４５への弁ハウジング
６０の連結が図９により詳細に示されている。図９は、
図７において円で囲まれた部分ａの拡大図である。図９
には底部ハウジング部分４６と頂部ハウジング部分６２
との間に配置された弁本体６１が示されている。下方弁
ハウジング部分４６は環状フランジ６４から形成され、
この環状フランジ６４はその内周部において管状のダク
ト部分６５に連結される。この管状ダクト部分６５は、
交差ダクト端部部分４５の頂部４２ａ内の開口部、およ
び低温面移行ダクト４７の頂部４８内の開口部に連結さ
れる。この連結は図６及び図７に最も良く示されてい
る。上方弁ハウジング部分６２は環状フランジ６３を具
備し、この環状フランジ６３は、フランジ６４に平行に
配置された第１の脚部６３ａと、第１脚部６３ａに直角
に配置された第２の脚部６３ｂとを有する。第２脚部６
３ｂは、マニホルド移行ダクト５１の最下部５６がその
中に連結される内側開口部を形成する。環状の弁本体６
１は、弁本体６１の上方部分および下方部分とフランジ
６３，６４の内側面との間にガラス繊維テープ等のガス
ケット材料６９を挿入することによって形成された密封
的な連結によって二つのフランジ６３と６４との間に保
持される。全体の弁組体は複数のねじ付きロッド６６お
よびナット６７，６８によって所定の位置に取り付けら
れる。ナット６８はフランジ６４内およびフランジ脚部
６３ａ内の周方向に間隔を隔てて形成された開口部６９
に溶接されることができる。一方、ナット６７は、設置
中にフランジ６４および脚部６３ａの他の側面上に適切
にトルクをかけて締められるゆるんだナットであること
ができる。弁２１，２２を構成しかつ弁２１，２２をダ
クトに連結するための従来技術で公知の他の適切な手段
が、上述の特定の構造の代わりに用いられることができ
る。
分５３および交差ダクト端部部分４５への弁ハウジング
６０の連結が図９により詳細に示されている。図９は、
図７において円で囲まれた部分ａの拡大図である。図９
には底部ハウジング部分４６と頂部ハウジング部分６２
との間に配置された弁本体６１が示されている。下方弁
ハウジング部分４６は環状フランジ６４から形成され、
この環状フランジ６４はその内周部において管状のダク
ト部分６５に連結される。この管状ダクト部分６５は、
交差ダクト端部部分４５の頂部４２ａ内の開口部、およ
び低温面移行ダクト４７の頂部４８内の開口部に連結さ
れる。この連結は図６及び図７に最も良く示されてい
る。上方弁ハウジング部分６２は環状フランジ６３を具
備し、この環状フランジ６３は、フランジ６４に平行に
配置された第１の脚部６３ａと、第１脚部６３ａに直角
に配置された第２の脚部６３ｂとを有する。第２脚部６
３ｂは、マニホルド移行ダクト５１の最下部５６がその
中に連結される内側開口部を形成する。環状の弁本体６
１は、弁本体６１の上方部分および下方部分とフランジ
６３，６４の内側面との間にガラス繊維テープ等のガス
ケット材料６９を挿入することによって形成された密封
的な連結によって二つのフランジ６３と６４との間に保
持される。全体の弁組体は複数のねじ付きロッド６６お
よびナット６７，６８によって所定の位置に取り付けら
れる。ナット６８はフランジ６４内およびフランジ脚部
６３ａ内の周方向に間隔を隔てて形成された開口部６９
に溶接されることができる。一方、ナット６７は、設置
中にフランジ６４および脚部６３ａの他の側面上に適切
にトルクをかけて締められるゆるんだナットであること
ができる。弁２１，２２を構成しかつ弁２１，２２をダ
クトに連結するための従来技術で公知の他の適切な手段
が、上述の特定の構造の代わりに用いられることができ
る。
【００３４】弁ハウジング６０は弁部材７０を内包し、
この弁部材７０は、図７に最も良く示されるようにこの
図の平面に対して垂直をなす軸線回りに回転可能となっ
ている。図９には、弁本体６１の二つの異なる内径部分
６１ａ，６１ｂの間に形成された段部７１と金属対金属
の密封的な接触状態にある弁部材７０の図示された部分
の周辺部が示されている。図９に示される矢印の方向に
おける弁の回転は、弁座７１から離れる方向に弁部材７
０を移動させることによって弁を開放させる。反対向き
の同様の弁座が弁の直径方向に対向する側（図示しな
い）上に設けられることは当然である。このような弁は
一般的に段部着座形のバタフライ弁と称される。このよ
うな弁の一例がPenningtonによる米国特許明細書第４，
６５８，８５３号に記載されており、この米国特許明細
書中の開示は参照されることにより本明細書に組み込ま
れる。この米国特許明細書に従って構成された弁は、そ
の優れた耐漏洩特性のために、本発明の再生熱酸化装置
の入口弁および出口弁として使用されるのに特に適して
いる。本発明で使用されることができる他のバタフライ
弁がBenedickによる米国特許明細書第４，２４８，８４
１号および第４，２５２，０７０号に開示されている。
しかしながら、当業者にとって容易に明らかであるよう
に、更に別のタイプの弁または流れ分割機構が上述のバ
タフライ弁の代わりに用いられることができる。
この弁部材７０は、図７に最も良く示されるようにこの
図の平面に対して垂直をなす軸線回りに回転可能となっ
ている。図９には、弁本体６１の二つの異なる内径部分
６１ａ，６１ｂの間に形成された段部７１と金属対金属
の密封的な接触状態にある弁部材７０の図示された部分
の周辺部が示されている。図９に示される矢印の方向に
おける弁の回転は、弁座７１から離れる方向に弁部材７
０を移動させることによって弁を開放させる。反対向き
の同様の弁座が弁の直径方向に対向する側（図示しな
い）上に設けられることは当然である。このような弁は
一般的に段部着座形のバタフライ弁と称される。このよ
うな弁の一例がPenningtonによる米国特許明細書第４，
６５８，８５３号に記載されており、この米国特許明細
書中の開示は参照されることにより本明細書に組み込ま
れる。この米国特許明細書に従って構成された弁は、そ
の優れた耐漏洩特性のために、本発明の再生熱酸化装置
の入口弁および出口弁として使用されるのに特に適して
いる。本発明で使用されることができる他のバタフライ
弁がBenedickによる米国特許明細書第４，２４８，８４
１号および第４，２５２，０７０号に開示されている。
しかしながら、当業者にとって容易に明らかであるよう
に、更に別のタイプの弁または流れ分割機構が上述のバ
タフライ弁の代わりに用いられることができる。
【００３５】使用される弁機構の種類に拘らず、弁は、
図１および図２において参照符号７２で示されるような
液体式、気体式、または電気式のアクチュエータによっ
て、或いは他の適切な手段によって作動されることがで
きる。作動において弁２１と弁２２とは、一方が入口マ
ニホルド入口に連結され、他方が出口マニホルドに連結
されるという点を除いて同様に作動する。いずれの場合
にも弁は、弁部材７０が肩状座部７１に当接するその水
平位置にあるときに完全に閉鎖される。弁部材７０は、
図７では部分的に開放された位置で示されており、図２
における参照符号２１および図６ではその完全に開放さ
れた垂直位置で示されている。図６および図７からわか
るように、完全な開放位置では弁部材７０は、交差ダク
ト端部部分４５と移行ダクト４７及び５１とによって形
成される高圧空気空間を本質的に半分に分割する。流入
モードおよび流出モードの双方の作動において、空気
は、二つの分離した流れ経路を介して高温面部域１８と
低温面部域１９との間を導かれる。一方の流れ経路は低
温面部域１９の一つと開放した入口弁または出口弁とを
直接的に介する経路であり、他方の流れ経路は他の低温
面部域１９と交差ダクト２０とを介する経路である。図
６および図８（Ｂ）に示される流れ経路１及び２は、再
生ユニットが流出モードにあるとき、即ち浄化室１４か
らの酸化された空気が、排気のために再生ベッド１５を
通って出口マニホルド２４へ流れるにつれて冷却されて
いくときの流れの分割の特徴を示している。図８（Ｂ）
を参照すると、浄化室１４からの空気はベッド部分１３
ｂを通って流れ、脚部１３ａによって二つの流れ経路１
及び２に分割される。脚部１３ａはガスを二つの低温面
部域１９に導く。図６における流れ経路１は、一つの低
温面部域１９から、ダクト４７、入口弁２１の閉鎖した
即ち水平位置にある弁部材７０（図６には示されていな
いが図８（Ｂ）には示されている）の下方、交差ダクト
２０、および開放した出口弁２２の近い方の側を介して
出口マニホルド２４に至る流れを辿る。図６に示される
第２の流れ経路２は、他方の低温面部域１９から出て他
方のダクト４７を介して出口弁２２の開放した弁部材７
０の右側または遠い方の側に通じ、更に出口マニホルド
２４内に達する、より直接的な経路である。また、図８
（Ａ）に示される矢印には、流入モードの間における流
れ経路を示すために参照符号１及び２が付されている。
図８（Ａ）に示されるように、入口弁２１および出口弁
２２の位置が反転され（入口弁２１が開放されると共に
出口弁２２がここでは閉鎖される）、空気は経路１及び
２を介して反対向きに、即ち低温面部域１９から浄化室
１４に向けて流れる。
図１および図２において参照符号７２で示されるような
液体式、気体式、または電気式のアクチュエータによっ
て、或いは他の適切な手段によって作動されることがで
きる。作動において弁２１と弁２２とは、一方が入口マ
ニホルド入口に連結され、他方が出口マニホルドに連結
されるという点を除いて同様に作動する。いずれの場合
にも弁は、弁部材７０が肩状座部７１に当接するその水
平位置にあるときに完全に閉鎖される。弁部材７０は、
図７では部分的に開放された位置で示されており、図２
における参照符号２１および図６ではその完全に開放さ
れた垂直位置で示されている。図６および図７からわか
るように、完全な開放位置では弁部材７０は、交差ダク
ト端部部分４５と移行ダクト４７及び５１とによって形
成される高圧空気空間を本質的に半分に分割する。流入
モードおよび流出モードの双方の作動において、空気
は、二つの分離した流れ経路を介して高温面部域１８と
低温面部域１９との間を導かれる。一方の流れ経路は低
温面部域１９の一つと開放した入口弁または出口弁とを
直接的に介する経路であり、他方の流れ経路は他の低温
面部域１９と交差ダクト２０とを介する経路である。図
６および図８（Ｂ）に示される流れ経路１及び２は、再
生ユニットが流出モードにあるとき、即ち浄化室１４か
らの酸化された空気が、排気のために再生ベッド１５を
通って出口マニホルド２４へ流れるにつれて冷却されて
いくときの流れの分割の特徴を示している。図８（Ｂ）
を参照すると、浄化室１４からの空気はベッド部分１３
ｂを通って流れ、脚部１３ａによって二つの流れ経路１
及び２に分割される。脚部１３ａはガスを二つの低温面
部域１９に導く。図６における流れ経路１は、一つの低
温面部域１９から、ダクト４７、入口弁２１の閉鎖した
即ち水平位置にある弁部材７０（図６には示されていな
いが図８（Ｂ）には示されている）の下方、交差ダクト
２０、および開放した出口弁２２の近い方の側を介して
出口マニホルド２４に至る流れを辿る。図６に示される
第２の流れ経路２は、他方の低温面部域１９から出て他
方のダクト４７を介して出口弁２２の開放した弁部材７
０の右側または遠い方の側に通じ、更に出口マニホルド
２４内に達する、より直接的な経路である。また、図８
（Ａ）に示される矢印には、流入モードの間における流
れ経路を示すために参照符号１及び２が付されている。
図８（Ａ）に示されるように、入口弁２１および出口弁
２２の位置が反転され（入口弁２１が開放されると共に
出口弁２２がここでは閉鎖される）、空気は経路１及び
２を介して反対向きに、即ち低温面部域１９から浄化室
１４に向けて流れる。
【００３６】再生ベッド１５内における最も効率的な熱
交換を提供するために、これらの流れ経路の各々を介し
た流量、即ち単位時間当たりに処理される空気の量はほ
ぼ同じでなければならない。もしそうでなければ、再生
ベッド１５の一方の側は他方の側よりもより高温で作動
することになる。一般的に云って、貧弱な設計のマニホ
ルド系では最大流量において１０％までの流量の変動が
起こりうる。本発明では、流量間の変動は３％以上であ
ることはなく、できるだけ０％に近いことが好ましい。
交換を提供するために、これらの流れ経路の各々を介し
た流量、即ち単位時間当たりに処理される空気の量はほ
ぼ同じでなければならない。もしそうでなければ、再生
ベッド１５の一方の側は他方の側よりもより高温で作動
することになる。一般的に云って、貧弱な設計のマニホ
ルド系では最大流量において１０％までの流量の変動が
起こりうる。本発明では、流量間の変動は３％以上であ
ることはなく、できるだけ０％に近いことが好ましい。
【００３７】流れ経路に拘らずに空気の流れを釣り合わ
せて均一な圧力降下を確保するために、交差ダクト２０
を通る流れを流れやすくすると共に低温面の上方の弁を
直接的に介した流れを流れにくくするようにいくつかの
ステップがとられた。このような手段を講じなければ、
直接的な流れ経路は交差ダクト２０を介した流れ経路よ
りも全体的に短くかつ容易な経路であるので、直接的な
流れ経路を介した空気の流量がより大きくなる。本発明
でとられた第１の手段は図６および図７に最も良く示さ
れており、図６および図７には、交差ダクト２０の流通
断面積が移行ダクト４７の流通断面積よりも大きいこと
が示されている。本発明でとられた第２の手段は、図７
および図９に示されるように弁本体部６５の高さを減少
させたことである。弁本体部６５の高さが減少されるの
で、移行ダクト４７の楔形状のために移行ダクト４７の
流通断面積は交差ダクト２０の流通断面積よりも大きい
割合で減少される。第３の項目は交差ダクト２０の方向
に関し、この方向は、流れを下方弁ハウジング部分６０
内に向かわせるのを助けるように構成されている。上述
のように図６は、端部部分４５の底部４１ａが弁本体に
向けて上方に傾斜していることを示している。これによ
り、経路１を介して流れる空気はより大きな半径で曲が
り、斯くして交差ダクト２０から弁内への空気の流れが
流れやすくなる。これとは反対に、移行ダクト４７が空
気を絞るので低温面部域から経路２を介して流れる空気
は弁内に流入するのがより困難である。移行ダクト４７
内では空気は弁ハウジングとほぼ同じ高さで導かれてい
き、この空気は上方に向けて鋭く、ほぼ９０°で曲がっ
て弁を通って流れるようにならなければならない。最後
の手段は移行ダクト５２に関し、この移行ダクト５２も
また、交差ダクト２０からの空気流が移行ダクト４７か
らの空気流よりも有利になるように構成されている。図
７からわかるように、例えば出口弁２２が開放している
とき（流出モード）、移行ダクト４７からの空気は弁の
右側を通ってまっすぐな壁部分５４に沿って流れ、この
空気は出口マニホルド２４内に排出されるために９０°
で曲がらなければならない。しかしながら、交差ダクト
２０を介して弁の左側から流れてくる空気は、典型的に
は水平面に対して３０°の角度をなす傾斜部分５５のた
めに同じように鋭い９０°の曲がりをせず、この傾斜部
分５５は、より優しく空気を案内すると共に空気がそこ
を通して流れることができるより大きな領域を与える。
同様に流入モードでは、空気が入口マニホルド２３から
入口弁２１内へ反対向きに流れるときに、部分５３と部
分５４との間の上述の傾斜の差異により、空気は移行ダ
クト４７内へよりも交差ダクト２０内へ流れやすい。
せて均一な圧力降下を確保するために、交差ダクト２０
を通る流れを流れやすくすると共に低温面の上方の弁を
直接的に介した流れを流れにくくするようにいくつかの
ステップがとられた。このような手段を講じなければ、
直接的な流れ経路は交差ダクト２０を介した流れ経路よ
りも全体的に短くかつ容易な経路であるので、直接的な
流れ経路を介した空気の流量がより大きくなる。本発明
でとられた第１の手段は図６および図７に最も良く示さ
れており、図６および図７には、交差ダクト２０の流通
断面積が移行ダクト４７の流通断面積よりも大きいこと
が示されている。本発明でとられた第２の手段は、図７
および図９に示されるように弁本体部６５の高さを減少
させたことである。弁本体部６５の高さが減少されるの
で、移行ダクト４７の楔形状のために移行ダクト４７の
流通断面積は交差ダクト２０の流通断面積よりも大きい
割合で減少される。第３の項目は交差ダクト２０の方向
に関し、この方向は、流れを下方弁ハウジング部分６０
内に向かわせるのを助けるように構成されている。上述
のように図６は、端部部分４５の底部４１ａが弁本体に
向けて上方に傾斜していることを示している。これによ
り、経路１を介して流れる空気はより大きな半径で曲が
り、斯くして交差ダクト２０から弁内への空気の流れが
流れやすくなる。これとは反対に、移行ダクト４７が空
気を絞るので低温面部域から経路２を介して流れる空気
は弁内に流入するのがより困難である。移行ダクト４７
内では空気は弁ハウジングとほぼ同じ高さで導かれてい
き、この空気は上方に向けて鋭く、ほぼ９０°で曲がっ
て弁を通って流れるようにならなければならない。最後
の手段は移行ダクト５２に関し、この移行ダクト５２も
また、交差ダクト２０からの空気流が移行ダクト４７か
らの空気流よりも有利になるように構成されている。図
７からわかるように、例えば出口弁２２が開放している
とき（流出モード）、移行ダクト４７からの空気は弁の
右側を通ってまっすぐな壁部分５４に沿って流れ、この
空気は出口マニホルド２４内に排出されるために９０°
で曲がらなければならない。しかしながら、交差ダクト
２０を介して弁の左側から流れてくる空気は、典型的に
は水平面に対して３０°の角度をなす傾斜部分５５のた
めに同じように鋭い９０°の曲がりをせず、この傾斜部
分５５は、より優しく空気を案内すると共に空気がそこ
を通して流れることができるより大きな領域を与える。
同様に流入モードでは、空気が入口マニホルド２３から
入口弁２１内へ反対向きに流れるときに、部分５３と部
分５４との間の上述の傾斜の差異により、空気は移行ダ
クト４７内へよりも交差ダクト２０内へ流れやすい。
【００３８】上述の説明から容易に明らかであると思わ
れるが、本発明による再生熱酸化装置の全体の作動につ
いて以下に説明する。各再生ユニット１０ａ，１０ｂ，
１０ｃは関連する入口ダクトと、出口ダクトと、一つの
入口／出口交差ダクト２０とを有する。入口ダクトは入
口弁２１と、入口弁２１を入口マニホルド２３と連通さ
せる入口マニホルド移行ダクト５１とを具備する。出口
ダクトは出口弁２２と、出口弁２２を出口マニホルド２
４と連通させる出口マニホルド移行ダクト５１とを具備
する。交差ダクト２０は入口弁２１と出口弁２２との間
に連結され、交差ダクト２０は、流入モードの間には入
口ダクトの一部を形成し、流出モードの間には出口ダク
トの一部を形成する。再生ユニットは予め定められた時
間サイクルに従って流入モードと流出モードとの間で周
期的に作動され、この時間サイクルにおいて一つの再生
ユニットは常に流入モードであり、一つの再生ユニット
は流出モードであり、第３の再生ユニットは流入モー
ド、流出モード、または休止モード（デッドモード）の
いずれかである。休止モードでは、第３の再生ユニット
が一つのモードからもう一つのモードに変わるときに入
口弁２１と出口弁２２の双方が閉鎖される。休止モード
の間に、処理されていないガスが排気されるのを防止す
るためにフラッシング作動が起きる。斯くして、一つの
再生ユニットが流出モードから流入モードに切り換わっ
た後すぐに、既に流入モードにある他の再生ユニットが
流出モードに切り換わる。この後すぐに、既に流出モー
ドにあるチャンバが流入モードに切り換わり、このよう
なパターンが引き続く。休止モードを組み込んだ周期的
な作動パターンは高い熱エネルギ回収を維持するため、
円滑なモード移行を確保するため、および二つの再生ベ
ッドユニットと関連する圧力スパイクを低減させるため
に必要である。ユニット１０のモジュール構造により、
より大きな流量を取り扱うために、ユニットの高さまた
は幅を増大させずに５個またはそれ以上の個数の再生室
を持つより大きな酸化装置を有することができる。この
タイプの酸化装置において最高の効率を達成するため
に、奇数個の再生室を設けて、半分の再生室が常に流入
モードにあり、半分の再生室が流出モードにあり、奇数
の再生室が三つの作動位相のいずれかにあるようにすべ
きである。
れるが、本発明による再生熱酸化装置の全体の作動につ
いて以下に説明する。各再生ユニット１０ａ，１０ｂ，
１０ｃは関連する入口ダクトと、出口ダクトと、一つの
入口／出口交差ダクト２０とを有する。入口ダクトは入
口弁２１と、入口弁２１を入口マニホルド２３と連通さ
せる入口マニホルド移行ダクト５１とを具備する。出口
ダクトは出口弁２２と、出口弁２２を出口マニホルド２
４と連通させる出口マニホルド移行ダクト５１とを具備
する。交差ダクト２０は入口弁２１と出口弁２２との間
に連結され、交差ダクト２０は、流入モードの間には入
口ダクトの一部を形成し、流出モードの間には出口ダク
トの一部を形成する。再生ユニットは予め定められた時
間サイクルに従って流入モードと流出モードとの間で周
期的に作動され、この時間サイクルにおいて一つの再生
ユニットは常に流入モードであり、一つの再生ユニット
は流出モードであり、第３の再生ユニットは流入モー
ド、流出モード、または休止モード（デッドモード）の
いずれかである。休止モードでは、第３の再生ユニット
が一つのモードからもう一つのモードに変わるときに入
口弁２１と出口弁２２の双方が閉鎖される。休止モード
の間に、処理されていないガスが排気されるのを防止す
るためにフラッシング作動が起きる。斯くして、一つの
再生ユニットが流出モードから流入モードに切り換わっ
た後すぐに、既に流入モードにある他の再生ユニットが
流出モードに切り換わる。この後すぐに、既に流出モー
ドにあるチャンバが流入モードに切り換わり、このよう
なパターンが引き続く。休止モードを組み込んだ周期的
な作動パターンは高い熱エネルギ回収を維持するため、
円滑なモード移行を確保するため、および二つの再生ベ
ッドユニットと関連する圧力スパイクを低減させるため
に必要である。ユニット１０のモジュール構造により、
より大きな流量を取り扱うために、ユニットの高さまた
は幅を増大させずに５個またはそれ以上の個数の再生室
を持つより大きな酸化装置を有することができる。この
タイプの酸化装置において最高の効率を達成するため
に、奇数個の再生室を設けて、半分の再生室が常に流入
モードにあり、半分の再生室が流出モードにあり、奇数
の再生室が三つの作動位相のいずれかにあるようにすべ
きである。
【００３９】流出モードにある再生ユニットは浄化室１
４から流れる酸化された空気を冷却するので、この再生
ユニットは熱を蓄える。この熱は、再生ユニットが流入
モードに切り換わったときに、入ってくるプロセスガス
を予熱するのに用いられる。排気ファン２５からの吸引
を利用することにより、プロセス空気がその源から入口
マニホルド２３内に引かれる。図２、図７および図８
（Ａ）を参照すると、プロセス空気は、流入モードにあ
る再生ユニット、例えば図２において再生ユニット１０
ｂの開放した入口弁２１に流入するまで入口マニホルド
２３を通って流れる。弁部材７０は垂直方向に向いてお
り（但し、上述のように任意の弁の方向または空気流を
半分に分割する流れ分割装置が用いられることができ
る）、その結果流れの半分は交差ダクト２０を介して閉
鎖した出口弁２２の下の低温面部域１９へ流れ（図８
（Ａ）における矢印１を参照）、流れの半分は入口マニ
ホルド２３の直接下方の他の低温面部域１９に流れる
（図８（Ａ）における矢印２を参照）。プロセス空気は
再生ベッド１５の両方の脚部１３ａ内に均等に分割され
る。この分割された流れは中央部１３ｂにおいて再生ベ
ッド１５内で合流される。再生ベッド１５内の石器は、
上述した事前の予熱工程のおかげでプロセス空気を浄化
室１４の温度に近い温度まで加熱する。流れが再生ベッ
ド１５から高温面部域１８を介して浄化室１４内に通っ
た後、バーナ１７は温度を典型的には１５００°Ｆ（８
１６℃）から１８００°Ｆ（９８２℃）の範囲の酸化レ
ベルに維持する。次いで、酸化された空気は一つまたは
複数の連結部分１１を介して、流出モードにある再生ユ
ニット、例えば再生ユニット１０ｃの高温面部域１８を
通って引かれる。
４から流れる酸化された空気を冷却するので、この再生
ユニットは熱を蓄える。この熱は、再生ユニットが流入
モードに切り換わったときに、入ってくるプロセスガス
を予熱するのに用いられる。排気ファン２５からの吸引
を利用することにより、プロセス空気がその源から入口
マニホルド２３内に引かれる。図２、図７および図８
（Ａ）を参照すると、プロセス空気は、流入モードにあ
る再生ユニット、例えば図２において再生ユニット１０
ｂの開放した入口弁２１に流入するまで入口マニホルド
２３を通って流れる。弁部材７０は垂直方向に向いてお
り（但し、上述のように任意の弁の方向または空気流を
半分に分割する流れ分割装置が用いられることができ
る）、その結果流れの半分は交差ダクト２０を介して閉
鎖した出口弁２２の下の低温面部域１９へ流れ（図８
（Ａ）における矢印１を参照）、流れの半分は入口マニ
ホルド２３の直接下方の他の低温面部域１９に流れる
（図８（Ａ）における矢印２を参照）。プロセス空気は
再生ベッド１５の両方の脚部１３ａ内に均等に分割され
る。この分割された流れは中央部１３ｂにおいて再生ベ
ッド１５内で合流される。再生ベッド１５内の石器は、
上述した事前の予熱工程のおかげでプロセス空気を浄化
室１４の温度に近い温度まで加熱する。流れが再生ベッ
ド１５から高温面部域１８を介して浄化室１４内に通っ
た後、バーナ１７は温度を典型的には１５００°Ｆ（８
１６℃）から１８００°Ｆ（９８２℃）の範囲の酸化レ
ベルに維持する。次いで、酸化された空気は一つまたは
複数の連結部分１１を介して、流出モードにある再生ユ
ニット、例えば再生ユニット１０ｃの高温面部域１８を
通って引かれる。
【００４０】図８（Ｂ）は、入口弁２１が閉鎖されかつ
出口弁２２が開放される流出モードを示している。図８
（Ｂ）に示されるように浄化室１４からの流れは、再生
ベッド１５内の二つの脚部１３ａにより均等に分割され
て両方の低温面部域１９を通って放出される。浄化され
たガスが流出モードの再生ベッド１５を通過するにつれ
て、この浄化されたガスは、酸化された空気から再生ベ
ッド１５内の石器への熱伝達によって冷却される。入口
弁２１が閉鎖されているので、図８（Ｂ）において経路
１を介して流れるガスは入口弁２１の下を通って交差ダ
クト２０内へ、更に出口弁２２へと運ばれる。経路２を
介して流れるガスは他方の脚部１３ａを介して、図６に
最も良く示されているように開放した出口弁２２の他方
の側へ直接的に運ばれる。次いでこれら二つの流れ経路
は、ガスが出口弁２２を通過して移行ダクト５１内へ、
更に出口マニホルド２４へと流れるときに再び合流す
る。出口マニホルド２４から、浄化された排出ガスは出
口マニホルド２４を通って送風機（ブロワ）２５へ、更
に最後に排気管２６へと進行する。
出口弁２２が開放される流出モードを示している。図８
（Ｂ）に示されるように浄化室１４からの流れは、再生
ベッド１５内の二つの脚部１３ａにより均等に分割され
て両方の低温面部域１９を通って放出される。浄化され
たガスが流出モードの再生ベッド１５を通過するにつれ
て、この浄化されたガスは、酸化された空気から再生ベ
ッド１５内の石器への熱伝達によって冷却される。入口
弁２１が閉鎖されているので、図８（Ｂ）において経路
１を介して流れるガスは入口弁２１の下を通って交差ダ
クト２０内へ、更に出口弁２２へと運ばれる。経路２を
介して流れるガスは他方の脚部１３ａを介して、図６に
最も良く示されているように開放した出口弁２２の他方
の側へ直接的に運ばれる。次いでこれら二つの流れ経路
は、ガスが出口弁２２を通過して移行ダクト５１内へ、
更に出口マニホルド２４へと流れるときに再び合流す
る。出口マニホルド２４から、浄化された排出ガスは出
口マニホルド２４を通って送風機（ブロワ）２５へ、更
に最後に排気管２６へと進行する。
【００４１】脚部１３ａのテーパ付き構造は、ガスが低
温面部域１９から高温面部域１８に流れるときにガスの
温度が上昇するにつれて増大していく流通断面積を提供
することによって、またはガスが高温面部域１８から低
温面部域１９に流れるときに減少していく流通断面積を
提供することによって、空気の流れ経路の長さの変動を
低減させる助けとなる。換言すれば、脚部１３ａのテー
パ付き流通領域は、流入モード（図８（Ａ））において
ガスが石器によって加熱されるにつれてガスが膨張する
ための追加の空間を提供すると共に、流出モード（図８
（Ｂ））においてガスが冷却されて収縮するにつれて流
れ経路を低減させる。
温面部域１９から高温面部域１８に流れるときにガスの
温度が上昇するにつれて増大していく流通断面積を提供
することによって、またはガスが高温面部域１８から低
温面部域１９に流れるときに減少していく流通断面積を
提供することによって、空気の流れ経路の長さの変動を
低減させる助けとなる。換言すれば、脚部１３ａのテー
パ付き流通領域は、流入モード（図８（Ａ））において
ガスが石器によって加熱されるにつれてガスが膨張する
ための追加の空間を提供すると共に、流出モード（図８
（Ｂ））においてガスが冷却されて収縮するにつれて流
れ経路を低減させる。
【００４２】汚染物質の破壊効率を向上させるために、
図２および図３に示されるように小さなフラッシング弁
３４が各交差ダクト２０に連結されることができる。こ
れらのフラッシング弁３４もまたバタフライ形の弁であ
ることができるが、フラッシング弁３４には耐漏洩特性
が組み込まれる必要がない。フラッシング弁３４は交差
ダクト２０の長さの中間に配置されることができ、入口
弁２１および出口弁２２と同様に任意の適切な液体式、
気体式、または電気式の手段によって作動されることが
できる。流入モードと流出モードとの間の休止モードの
間に入口弁２１と出口弁２２の両方が閉鎖されたとき
に、フラッシング弁３４が開放して、周囲の空気が送風
機２５によって再生ベッド１５を通して引かれてこの空
気が未だ燃やされていないプロセスガスを交差ダクト２
０、移行ダクト４７、および再生ベッド１５を介して急
激に流すことを許容する。この代わりに、浄化されたガ
スをフラッシング空気として利用するようにフラッシン
グ弁３４が排気管２６に連結されることができる。いず
れの場合にもフラッシング弁３４を交差ダクト２０の中
間の位置に配置することはフラッシング空気流の分割を
生み出し、その結果単一のフラッシング空気流を用いた
場合よりも効率的なフラッシングが得られる。また、交
差ダクト端部部分４５の傾斜した底部４１ａはフラッシ
ングされる容積を減少させる助けとなり、移行ダクト４
７のテーパ付き形状も同様の効果を有する。再生ユニッ
ト１０ａ，１０ｂ及び１０ｃのコンパクトな構造のため
に各再生ユニットの最小フラッシング容積は非常に小さ
く、典型的には１０，０００s.c.f.m.（２８０ｍ3 ／
分）の容量の酸化装置において３２立方フィート（０．
９０ｍ3 ）である。上述のように１０，０００s.c.f.m.
の垂直かん酸化装置及び水平流れ酸化装置において夫々
８０s.c.f.m.（２．２４ｍ3 ／分）および３７s.c.f.m.
（１．０４ｍ3 ／分）の最小フラッシング容積が用いら
れており、本発明の最小フラッシング容積は相当する容
量の垂直かん酸化装置の最小フラッシング容積よりも全
体的に４０％から５０％小さく、また相当する容量の水
平流れ酸化装置の最小フラッシング容積よりも１０％か
ら１５％小さい。
図２および図３に示されるように小さなフラッシング弁
３４が各交差ダクト２０に連結されることができる。こ
れらのフラッシング弁３４もまたバタフライ形の弁であ
ることができるが、フラッシング弁３４には耐漏洩特性
が組み込まれる必要がない。フラッシング弁３４は交差
ダクト２０の長さの中間に配置されることができ、入口
弁２１および出口弁２２と同様に任意の適切な液体式、
気体式、または電気式の手段によって作動されることが
できる。流入モードと流出モードとの間の休止モードの
間に入口弁２１と出口弁２２の両方が閉鎖されたとき
に、フラッシング弁３４が開放して、周囲の空気が送風
機２５によって再生ベッド１５を通して引かれてこの空
気が未だ燃やされていないプロセスガスを交差ダクト２
０、移行ダクト４７、および再生ベッド１５を介して急
激に流すことを許容する。この代わりに、浄化されたガ
スをフラッシング空気として利用するようにフラッシン
グ弁３４が排気管２６に連結されることができる。いず
れの場合にもフラッシング弁３４を交差ダクト２０の中
間の位置に配置することはフラッシング空気流の分割を
生み出し、その結果単一のフラッシング空気流を用いた
場合よりも効率的なフラッシングが得られる。また、交
差ダクト端部部分４５の傾斜した底部４１ａはフラッシ
ングされる容積を減少させる助けとなり、移行ダクト４
７のテーパ付き形状も同様の効果を有する。再生ユニッ
ト１０ａ，１０ｂ及び１０ｃのコンパクトな構造のため
に各再生ユニットの最小フラッシング容積は非常に小さ
く、典型的には１０，０００s.c.f.m.（２８０ｍ3 ／
分）の容量の酸化装置において３２立方フィート（０．
９０ｍ3 ）である。上述のように１０，０００s.c.f.m.
の垂直かん酸化装置及び水平流れ酸化装置において夫々
８０s.c.f.m.（２．２４ｍ3 ／分）および３７s.c.f.m.
（１．０４ｍ3 ／分）の最小フラッシング容積が用いら
れており、本発明の最小フラッシング容積は相当する容
量の垂直かん酸化装置の最小フラッシング容積よりも全
体的に４０％から５０％小さく、また相当する容量の水
平流れ酸化装置の最小フラッシング容積よりも１０％か
ら１５％小さい。
【００４３】また、移行ダクト４７は水平流れタイプの
酸化装置に対して重要な利点を生み出す。水平流れタイ
プの酸化装置は典型的には、低温面の長さに沿ってフラ
ッシング空気を分配するために図１２において参照符号
８１で示されるように垂直な分配そらせ部材を必要とす
る。低温面移行ダクト４７のテーパ付き形状（図６参
照）はこのような分配そらせ部材の必要性をなくする。
なぜならば、フラッシング容積が交差ダクト２０から閉
鎖した弁２１，２２の下方を通って移行ダクト４７に流
れるときに、移行ダクト４７の連続的に減少する流通断
面積は背圧が増大することによりフラッシング空気を広
げようとするからである。これはまた、移行ダクト４７
にテーパが付いていない場合よりも迅速にフラッシング
空気を石器内に流入させる傾向をもつ。
酸化装置に対して重要な利点を生み出す。水平流れタイ
プの酸化装置は典型的には、低温面の長さに沿ってフラ
ッシング空気を分配するために図１２において参照符号
８１で示されるように垂直な分配そらせ部材を必要とす
る。低温面移行ダクト４７のテーパ付き形状（図６参
照）はこのような分配そらせ部材の必要性をなくする。
なぜならば、フラッシング容積が交差ダクト２０から閉
鎖した弁２１，２２の下方を通って移行ダクト４７に流
れるときに、移行ダクト４７の連続的に減少する流通断
面積は背圧が増大することによりフラッシング空気を広
げようとするからである。これはまた、移行ダクト４７
にテーパが付いていない場合よりも迅速にフラッシング
空気を石器内に流入させる傾向をもつ。
【００４４】図１０に選択自由な半円形の流れ分割器８
０の使用が示されている。この流れ分割器８０は、弁部
材７０がその開放した垂直位置にあるときに弁部材７０
が二つの流れ経路を分割する助けとなるように（図６の
経路１及び２を参照）、弁部材７０の下方に向いて配置
される。このような流れ分割器８０の使用は、経路１及
び２からの流れ容積を均等にし、二つの流れ経路内のガ
スが弁の下方で混合することを防止し、米国特許明細書
第４，６５８，８５３号に記載されているタイプの段部
に着座するバタフライ弁が使用されないときには特に有
利である。
０の使用が示されている。この流れ分割器８０は、弁部
材７０がその開放した垂直位置にあるときに弁部材７０
が二つの流れ経路を分割する助けとなるように（図６の
経路１及び２を参照）、弁部材７０の下方に向いて配置
される。このような流れ分割器８０の使用は、経路１及
び２からの流れ容積を均等にし、二つの流れ経路内のガ
スが弁の下方で混合することを防止し、米国特許明細書
第４，６５８，８５３号に記載されているタイプの段部
に着座するバタフライ弁が使用されないときには特に有
利である。
【図面の簡単な説明】
【図１】３つのモジュール式再生ユニットが酸化装置の
入口マニホルド側から描かれた、本発明の基本原理に基
づいて構築された再生熱酸化装置の斜視図である。
入口マニホルド側から描かれた、本発明の基本原理に基
づいて構築された再生熱酸化装置の斜視図である。
【図２】モジュール式再生ユニットの１つと関連する入
口マニホルド弁および出口マニホルド弁を示している、
図１に示された酸化装置の一部を切り取って示した平面
図である。
口マニホルド弁および出口マニホルド弁を示している、
図１に示された酸化装置の一部を切り取って示した平面
図である。
【図３】酸化装置に具えられた絶縁物の一部を示してい
る、図１に示された酸化装置の一部を切り取って示した
立面図である。
る、図１に示された酸化装置の一部を切り取って示した
立面図である。
【図４】浄化室区域の１つへのアクセス用の扉が示され
ている、（図１では見ることができない）ユニットの背
部の端面図である。
ている、（図１では見ることができない）ユニットの背
部の端面図である。
【図５】実際の酸化装置に取り付けられる幾つかの構成
要素が描かれている、（図１で見ることができる）ユニ
ットの前面図である。
要素が描かれている、（図１で見ることができる）ユニ
ットの前面図である。
【図６】入口マニホルド弁ハウジング及び出口マニホル
ド弁ハウジングに対するその連結部を示している本発明
の入口／出口交差ダクトの斜視図である。
ド弁ハウジングに対するその連結部を示している本発明
の入口／出口交差ダクトの斜視図である。
【図７】再生ベッド及び交差ダクトに対する弁ハウジン
グ底部の連結、および入口マニホルドおよび出口マニホ
ルドの１つに対する弁ハウジング頂部の連結を示してい
る本発明の再生ベッドの部分立面図である。
グ底部の連結、および入口マニホルドおよび出口マニホ
ルドの１つに対する弁ハウジング頂部の連結を示してい
る本発明の再生ベッドの部分立面図である。
【図８】本発明の再生ベッドを通しての流れパターンを
示している図２の８−８線に沿ってみた図解的断面図で
あり、同図（Ａ）は流入モードの間の流れパターンを示
し、同図（Ｂ）は流出モードの間の流れパターンを示し
ている。
示している図２の８−８線に沿ってみた図解的断面図で
あり、同図（Ａ）は流入モードの間の流れパターンを示
し、同図（Ｂ）は流出モードの間の流れパターンを示し
ている。
【図９】図７において“ａ”で示された弁ハウジング詳
細の部分拡大断面図である。
細の部分拡大断面図である。
【図１０】再生ベッドとマニホルド弁との間に配置され
た選択自由な流れ分割器の使用を示している本発明の再
生ベッドの図解的断面図である。
た選択自由な流れ分割器の使用を示している本発明の再
生ベッドの図解的断面図である。
【図１１】従来の水平流れタイプの再生酸化装置の、一
部を取り除いて示した概略斜視図である。
部を取り除いて示した概略斜視図である。
【図１２】フラッシング空気を分配するためのバッフル
管の使用を示している従来の水平流れタイプの酸化装置
の概略断面図である。
管の使用を示している従来の水平流れタイプの酸化装置
の概略断面図である。
【図１３】従来の垂直流れタイプの再生酸化装置の、一
部を取り除いて示した斜視図である。
部を取り除いて示した斜視図である。
【図１４】米国特許明細書第３，６３４，０２６号に提
案された再生熱酸化装置の一実施例の断面図である。
案された再生熱酸化装置の一実施例の断面図である。
【符号の説明】 １０…再生熱酸化装置 １０ａ，１０ｂ，１０ｃ…再生ユニット １２…上方ハウジング部分 １３…下方ハウジング部分 １３ａ…脚部 １３ｂ…中央部 １４…浄化室 １５…再生ベッド １７…バーナ １８…高温面部域 １９…低温面部域 ２０…交差ダクト ２１…入口弁 ２２…出口弁 ２３…入口マニホルド ２４…出口マニホルド ４７…低温面移行ダクト ５１…マニホルド移行ダクト ６０…弁ハウジング ７０…弁部材
Claims (11)
- 【請求項１】 産業排出ガスの流れの中の汚染物質を酸
化するための浄化室と少なくとも２つの再生ベッドとを
有し、該再生ベッドがガスを前記浄化室にまた前記浄化
室から、該再生ベッドを通過する流れの方向が周期的に
逆になるよう周期的に導く、再生熱装置において、各再
生ベッドが相互に連結された熱交換要素を含む断面形状
を有し、該熱交換要素が該再生ベッドの断面形状によっ
てもっぱら支持されかつガスを熱交換要素を通って複数
の方向に導くよう配設されていることを特徴とする再生
熱装置。 - 【請求項２】 各再生ベッドの断面形状が、中央部分に
均等に合流する開いた外端及び内端を有する２つの脚に
よって区画形成されたＷ字形状を有し、また熱交換要素
が、前記脚の外端に近接する２つの別個の冷却面領域か
ら、再生ベッドを通過するガスの流れの方向に対し前記
冷却面領域から最も離れた位置に配設された加熱面領域
へと延在し、前記脚と中央部分が、ガスが加熱面領域と
冷却面領域との間に導かれるにしたがって流れの方向を
変える、請求項１に記載の再生熱装置。 - 【請求項３】 脚部分がその外端から内端の方向に外側
に向って徐々に傾斜され、流入時に加熱面領域に向って
流れるガスのための増大する大きな断面の流れ面積と、
流出時に冷却面領域に向って流れるガスのための減少す
る小さな断面の流れ面積とを、自動的に得るようにして
いる請求項２に記載の再生熱装置。 - 【請求項４】 各再生ベッドがさらに、２つの冷却面領
域と連通する交差導管を含んでいる請求項１に記載の再
生熱装置。 - 【請求項５】 各再生ベッドがさらに、 前記冷却面領域の１つに連通する入口弁であって、ガス
が冷却面領域から加熱面領域に導かれる時の流入中交差
導管を介してガスを直接前記一方の冷却面領域にまた間
接的に他方の冷却面領域に導く開放位置を有している、
入口弁と、 前記他方の冷却面領域に連通する出口弁であって、交差
導管からのガスを前記流入中に前記他方の冷却面領域の
中を通過させる閉鎖位置と、ガスが加熱面領域から冷却
面領域に導かれる時の流出中前記交差導管を介して前記
他方の冷却面領域から直接また前記一方の冷却面領域か
ら間接的に流れるガスを導く開放位置とを有し、前記入
口弁もまた交差導管からのガスを前記流出中前記一方の
冷却面領域から交差導管の中へと通過させる閉鎖位置を
有している、出口弁、 とを具備している請求項４に記載の再生熱装置。 - 【請求項６】 各再生ベッドがさらに、冷却面領域の一
方と入口弁とに連通する第１の冷却面変移導管と、他方
の冷却面領域と出口弁とに連通する第２の冷却面変移導
管とを具備し、前記交差導管が入口弁と出口弁とに連通
し、ガスを前記冷却面部分の一方に直接導く第１の入口
流れ通路が第１の冷却面変移導管と入口弁とを具備し、
ガスを他方の冷却面領域に導く第２の入口流れ通路が第
２の冷却面変移導管と交差導管と入口弁とを具備し、ガ
スを他方の冷却面領域から導く第１の出口流れ通路が第
２の冷却面変移導管と出口弁とを具備し、ガスを一方の
冷却面領域から導く第２の出口流れ通路が第１の冷却面
変移導管と交差導管と出口弁とを具備するようにしてい
る請求項５に記載の再生熱酸化装置。 - 【請求項７】 浄化されるべきガスを再生ユニットに導
く入口マニホルドと、 入口マニホルドと入口弁とに連通する入口マニホルド変
移導管と、 浄化室内の酸化されたガスを導き排出する出口マニホル
ドと、 出口マニホルドと出口弁とに連通する出口マニホルド変
移導管、 とをさらに具備し、交差導管と第１及び第２の冷却面変
移導管と入口及び出口マニホルド変移導管とが、第１及
び第２の入口流れ通路を介して導かれたガスと第１及び
第２の出口流れ通路を介して導かれたガスとが実質的に
等しい流量となるよう選択された断面の流れ面積を有し
ている請求項６に記載の再生熱酸化装置。 - 【請求項８】 第１及び第２の冷却面変移導管が再生ベ
ッドの冷却面領域の一方と入口及び出口弁の一方との間
に連結されたくさび形の導管を具備し、それにより第１
及び第２の冷却面変移導管の断面流れ面積がそれぞれ実
質的に交差導管の断面流れ面積より小さくかつ入口及び
出口弁に向う方向に増大している請求項７に記載の再生
熱酸化装置。 - 【請求項９】 入口及び出口マニホルド変移導管が、交
差導管を通過する流れを助長しかつ冷却面変移導管を通
過する流れを妨げる断面流れ面積を有している請求項８
に記載の再生熱酸化装置。 - 【請求項１０】 交差導管に連結された、選択的に作動
可能な洗浄弁をさらに具備し、該洗浄弁が、ガスの流出
量を冷却面領域の一方にそれぞれが通じる別々の流れ通
路を介して交差導管を通って流れさせ、浄化されないガ
スの交差導管と再生ベッドとを一掃するようにする開放
位置を有している請求項４に記載の再生熱酸化装置。 - 【請求項１１】 各入口及び出口弁に近接して配設され
た固定の流れ分割装置をさらに具備し、関連する弁がそ
の開放位置にある時流れ通路を隔離状態に保持するよう
にしている請求項６に記載の再生熱酸化装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US07/829,940 US5221522A (en) | 1992-02-03 | 1992-02-03 | Regenerative thermal oxidizer with inlet/outlet crossover duct |
| US829940 | 1992-02-03 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05264025A true JPH05264025A (ja) | 1993-10-12 |
| JPH0792221B2 JPH0792221B2 (ja) | 1995-10-09 |
Family
ID=25255957
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5016406A Expired - Fee Related JPH0792221B2 (ja) | 1992-02-03 | 1993-02-03 | 再生熱装置 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5221522A (ja) |
| EP (1) | EP0555055A3 (ja) |
| JP (1) | JPH0792221B2 (ja) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5365863A (en) * | 1994-01-21 | 1994-11-22 | Smith Engineering Company | Regenerative thermal oxidizer with wood waste burner |
| US5810895A (en) * | 1994-07-19 | 1998-09-22 | Regenerative Environmental Equipment Company, Inc. | Rotating pack bed filter with continuous cleaning system |
| EP0702195A3 (en) * | 1994-08-17 | 1997-05-14 | Grace W R & Co | Annular air distributor for thermal oxidation system with heat regeneration |
| US5540584A (en) * | 1995-02-03 | 1996-07-30 | Cycle-Therm | Valve cam actuation system for regenerative thermal oxidizer |
| US5770165A (en) * | 1996-05-17 | 1998-06-23 | Smith Engineering Company | Regenerative thermal oxidizer with floor-mounted media support |
| US5753197A (en) * | 1996-11-01 | 1998-05-19 | Engelhard Corporation | Method of purifying emissions |
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| US20100322834A1 (en) * | 2006-04-13 | 2010-12-23 | Takehiko Ito | Method of and Apparatus for Treating Gas Containing Nitrous Oxide |
| US20110061576A1 (en) | 2009-09-14 | 2011-03-17 | Richard Greco | Four-way valve |
| CN105570901B (zh) * | 2016-01-06 | 2018-05-08 | 四川长城环境科学研究院 | 一种渣变气生活垃圾以废治废无害化处理装置 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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|---|---|---|---|---|
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| US3895918A (en) * | 1973-01-16 | 1975-07-22 | James H Mueller | High efficiency, thermal regeneration anti-pollution system |
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| US4474118A (en) * | 1983-08-05 | 1984-10-02 | Regenerative Environmental Equipment Co., Inc. | Vertical, in-line regenerative heat exchange apparatus |
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| US5024817A (en) * | 1989-12-18 | 1991-06-18 | The Air Preheater Company, Inc. | Twin bed regenerative incinerator system |
-
1992
- 1992-02-03 US US07/829,940 patent/US5221522A/en not_active Expired - Fee Related
-
1993
- 1993-02-02 EP EP19930300761 patent/EP0555055A3/en not_active Withdrawn
- 1993-02-03 JP JP5016406A patent/JPH0792221B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS516375A (ja) * | 1974-07-08 | 1976-01-19 | Paironikusu Inc | Taikiosenboshisochi |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US5221522A (en) | 1993-06-22 |
| EP0555055A3 (en) | 1993-09-22 |
| JPH0792221B2 (ja) | 1995-10-09 |
| EP0555055A2 (en) | 1993-08-11 |
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