(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
被処理気体中の臭気成分を燃焼処理する燃焼室を設け、前記燃焼室へ被処理気体を導入するための第１流路を形成すると共に、前記燃焼室からの排気を外部へ排出するための第２流路を形成し、蓄熱材を充填した複数の通気路を周方向に並置形成すると共に、前記複数の通気路のうち、燃焼室からの排気を前記第２流路を介して通過させることにより蓄熱する排気通過状態であった物が被処理気体通過状態となり、かつ、前記排気により蓄熱した熱量で前記第１流路を介して通過させる被処理気体を予熱する被処理気体通過状態であった物が排気通過状態となるように前記通気路に沿った軸芯周りに駆動回転自在に構成してある蓄熱体を設けて、熱交換部を構成してある蓄熱型脱臭装置であって、
前記第１流路を形成する流路断面に比して前記第２流路を形成する流路断面を大に形成してあり、前記燃焼室と前記第１流路、及び、前記燃焼室と前記第２流路は、双方より流路断面が小さい絞り流路を介して夫々連通接続してあり、前記燃焼室における前記第１流路の接続部と第２流路の接続部との間の内壁に、燃焼室内で前記内壁に対向する対向内壁側へ突出状態に仕切り部が設けてある蓄熱型脱臭装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば、塗装工場や印刷工場などから排出される気体中の有機溶剤や塗料ミストなどの臭気成分を燃焼処理、つまり、酸化分解処理するための装置で、詳しくは、被処理気体中の臭気成分を燃焼処理する燃焼室を設け、前記燃焼室へ被処理気体を導入するための第１流路を形成すると共に、前記燃焼室からの排気を外部へ排出するための第２流路を形成し、蓄熱材を充填した複数の通気路を周方向に並置形成すると共に、前記複数の通気路のうち、燃焼室からの排気を前記第２流路を介して通過させることにより蓄熱する排気通過状態であった物が被処理気体通過状態となり、かつ、前記排気により蓄熱した熱量で前記第１流路を介して通過させる被処理気体を予熱する被処理気体通過状態であった物が排気通過状態となるように前記通気路に沿った軸芯周りに駆動回転自在に構成してある蓄熱体を設けて、熱交換部を構成してある蓄熱型脱臭装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種の蓄熱型脱臭装置としては、燃焼室へ被処理気体を導入する第１流路を形成する流路断面、及び、燃焼室からの排気を外部へ排出する第２流路を形成する流路断面は同じ大きさに形成されていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
第１流路を介して燃焼室１内へ導入された被処理気体Ｇは、被処理気体Ｇ中の臭気成分を燃焼処理するために燃焼室１内でバーナ１Ａにより加熱処理される。この加熱処理された処理気体が熱膨張するだけでなくバーナ１Ａの排ガスも加わるため燃焼室１から第２流路２２を介して外部に排出される排気ｇの体積は、第１流路２１を介して燃焼室１内へ導入された被処理気体Ｇの体積よりも増大しているのであるが、上述した従来の蓄熱型脱臭装置Ｓによれば、例えば、図９に示すように、燃焼室１へ被処理気体Ｇを導入する第１流路２１を形成する流路断面と、燃焼室１からの排気ｇを外部へ排出する第２流路２２を形成する流路断面とを同じ大きさに形成してあるため、第１流路２１を介して燃焼室１へ導入される被処理気体Ｇの体積に比して燃焼室１内で増大した処理ガス及びバーナの排ガスとからなる排気ｇを、同じ流路断面に形成してある第２流路２２を介して外部へ排出しようとした場合、圧損による抵抗が高くなるため第２流路２２内の内圧が上昇し易くなる。
このとき、排気ｇが熱交換器室３内に設置された第２流路２２に連通する蓄熱材２Ｃを充填した複数の通気路２ａ内を通ることなく熱交換器室３内に漏れてしまうと蓄熱材２Ｃに熱量を蓄熱できなくなる可能性が生じるため、熱交換器室３内の圧力を高くして第２流路２２と通気路２ａとの連通箇所Ｒから排気ｇが漏れないようにガスシールが設けられているが、体積の増大した排気ｇにより内圧がこのガスシール圧よりも上昇すると、排気ｇが第２流路２２と通気路２ａとの連通箇所Ｒから熱交換器室３内へ漏れてしまうので蓄熱できなくなる。このため、シールファン２４の動力を上げて熱交換器室３内の内圧を第２流路２２及び複数の通気路２ａにおける内圧よりも高くして、熱交換器室３内へ排気ｇが漏れないようにする必要が生じるから、シールファン２４の動力エネルギー消費が余分に必要になるため不経済なものとなっていた。
【０００４】
従って、本発明の目的は、上記問題点を解消し、第２流路を介して外部へ排出する排気の圧損を抑制して第２流路及び複数の通気路における内圧の上昇を抑制し、シールファンの動力を上げることなく第２流路と通気路との連通箇所から熱交換器室内へ排気が漏れるのを防止できる蓄熱型脱臭装置を提供するところにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
〔構成〕
請求項１の発明の特徴構成は図８に例示するごとく、被処理気体Ｇ中の臭気成分を燃焼処理する燃焼室１を設け、前記燃焼室１へ被処理気体Ｇを導入するための第１流路２１を形成すると共に、前記燃焼室１からの排気ｇを外部へ排出するための第２流路２２を形成し、蓄熱材２Ｃを充填した複数の通気路２ａを周方向に並置形成すると共に、前記複数の通気路２ａのうち、燃焼室１からの排気ｇを前記第２流路２２を介して通過させることにより蓄熱する排気通過状態であった物が被処理気体通過状態となり、かつ、前記排気ｇにより蓄熱した熱量で前記第１流路２１を介して通過させる被処理気体Ｇを予熱する被処理気体通過状態であった物が排気通過状態となるように前記通気路２ａに沿った軸芯Ｐ周りに駆動回転自在に構成してある蓄熱体２Ｃを設けて、熱交換部３Ａを構成してある蓄熱型脱臭装置であって、前記第１流路２１を形成する流路断面に比して前記第２流路２２を形成する流路断面を大に形成してあり、前記燃焼室１と前記第１流路２１、及び、前記燃焼室１と前記第２流路２２は、双方より流路断面が小さい絞り流路を介して夫々連通接続してあり、前記燃焼室１における前記第１流路２１の接続部と第２流路２２の接続部との間の内壁に、燃焼室１内で前記内壁に対向する対向内壁側へ突出状態に仕切部が設けてあるところにある。
【０００７】
尚、上述のように、図面との対照を便利にするために符号を記したが、該記入により本発明は添付図面の構成に限定されるものではない。
【０００８】
〔作用及び効果〕
請求項１の発明により、前記第１流路を形成する流路断面に比して前記第２流路を形成する流路断面を大に形成してあるから、第２流路及び複数の通気路における内圧の上昇を抑制することができる。
つまり、第１流路を介して燃焼室内へ導入された被処理気体の体積よりも増大している排気を、第１流路を形成する流路断面よりもその流路断面を大に形成してある第２流路を介して外部へ排出するため、第１流路と同じ流路断面に形成したものに比して圧損を抑制し易くなって第２流路及び複数の通気路における内圧の上昇を抑制することができる。
その結果、シールファンの動力を上げることなく第２流路と通気路との連通箇所から熱交換器室内へ排気が漏れるのを防止することができるため、経済性及び蓄熱時の信頼性を向上させることができるようになった。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の実施形態の一例である蓄熱型脱臭装置Ｓを図面に基づいて説明する。尚、図面において従来例と同一の符号で表示した部分は、同一又は相当の部分を示している。
【００１１】
蓄熱型脱臭装置Ｓは、図１，２に示すように、被処理気体Ｇ中の臭気成分を燃焼処理する燃焼室１、燃焼室１へ被処理気体Ｇを導入するための第１流路２１、燃焼室１からの排気ｇを外部へ排出するための第２流路２２、排気ｇから蓄熱した熱量で被処理気体Ｇを予熱する熱交換部３Ａを備えた熱交換器室３、第１流路２１内の被処理気体Ｇを熱交換部３Ａから燃焼室１へと供給するための押し込みファン２３、熱交換部３Ａ内から気体が漏れないように熱交換器室３を形成する熱交換器室３内の圧力を高くするガスシールのためのシールファン２４を設けて構成されている。図中２５は被処理気体Ｇを熱交換器室３へ供給することなく直接排気するための第１流路２１に連接した直排ダクト、図中２６は被処理気体Ｇを熱交換器室３内を迂回させるための第１流路２１に連接したバイパスダクトである。
【００１２】
図３，８に示すように、前記第１流路２１は、周方向の特定箇所に、蓄熱体２の一端面側から被処理気体Ｇを供給する被処理気体供給ダクト５に連接した被処理気体供給口部６（以下第１供給ダクトと称する。）と、他端面側において蓄熱体２を通過した被処理気体Ｇを燃焼室１の受入口１ａに排出する排出ダクト７に連接した被処理気体排出口部８（以下第１排出ダクトと称する。）とから構成されている。
また、前記第２流路２２は、前記とは異なる周方向の特定箇所に、燃焼室１の排気口１ｂから排出した排気ｇを蓄熱体２に他端面側から供給する排気供給ダクト９に連接した排気供給口部１０（以下第２供給ダクトと称する。）と、一端面側において蓄熱体２を通過した排気ｇを外部に排出する排出ダクト１１に連接した排気排出口部１２（以下第２排出ダクトと称する。）とから構成されている。そして、図３に示すように、燃焼室１へ被処理気体Ｇを供給する第１流路２１を、上下方向上側に配設すると共に、燃焼室１からの排気ｇを排出する第２流路２２を、上下方向下側に配設形成してあるため、燃焼室１へ供給される被処理気体Ｇの供給量が少なくなったとしても、上下方向上側に設けた第１流路２１からバーナ１Ａの上昇流に逆らって上から押し込むように供給されるから被処理気体Ｇに乱流が発生し易くなり、ショートパスを起こして偏流を生じるといったことが抑制され、上下方向下側に設けた第２流路２２を介して通気路２ａ内における蓄熱材２Ｃに対してまんべんなく通過させることができるから、蓄熱分布に偏りを生じるのを抑制して熱交換効率が低下するのを防止することができる。
【００１３】
前記ガスシールは、排出ダクト１１内の排気ｇを環流ダクト２７を介して熱交換器室３内に圧送するシールファン２４により、第１供給ダクト６と第１排出ダクト８内の内圧、及び、第２供給ダクト１０と第２排出ダクト１２内の内圧、並びに上記複数のダクトに連通する状態で蓄熱材２Ｃを充填してある複数の通気路２ａ内における内圧よりも熱交換器室３内の内圧を高く維持することによって、第１供給ダクト６と第１排出ダクト８内から被処理気体Ｇが熱交換器室３内に漏れ出さないようにすると共に、第２供給ダクト１０と第２排出ダクト１２内から排気ｇが熱交換器室３内に漏れ出さないように構成されている。
このとき、低温側の被処理気体供給ダクト５内の圧力を圧力センサＡＳで検知し、制御装置ＳＳによりその検知圧力よりも１０〜５０ｍｍＡｑ高くなるようにシールファン２４によるシール圧力を自動制御している。
【００１４】
図８に示すように、前記第１供給ダクト６及び第１排出ダクト８夫々の両側壁部６ａ，６ｂ，８ａ，８ｂと蓄熱体２の端面との間には、第１供給ダクト６及び第１排出ダクト８内の圧力と熱交換器室３内の圧力との差による熱交換器室３内気体の第１供給ダクト６及び第１排出ダクト８内への移入を許容する間隙１３，１４が形成されており、前記第２供給ダクト１０及び第２排出ダクト１２夫々の両側壁部１０ａ，１０ｂ，１２ａ，１２ｂと蓄熱体２の端面との間にも、第２供給ダクト１０及び第２排出ダクト１２内の圧力と熱交換器室３内の圧力との差による熱交換器室内気体の第２供給ダクト１０及び第２排出ダクト１２内への移入を許容する間隙１５，１６が形成されている。因みに、第１供給ダクト６及び第１排出ダクト８と蓄熱体２の端面との間隙１３，１４の実数値例を挙げると、０．１〜０．５ｍｍであり、第２供給ダクト１０及び第２排出ダクト１２と蓄熱体２の端面との間隙１５，１６の実数値例を挙げると、０．１〜０．５ｍｍである。
【００１５】
また、前記第１供給ダクト６及び第１排出ダクト８夫々の両側壁部６ａ，６ｂ，８ａ，８ｂのそれぞれには、一つの通気路２ａの端部開口を覆う大きさ・形状のシール用覆い板１７ａ，１７ｂ，１８ａ，１８ｂが連設されており、前記第２供給ダクト１０及び第２排出ダクト１２夫々の両側壁部１０ａ，１０ｂ，１２ａ，１２ｂのそれぞれにも、一つの通気路２ａの端部開口を覆う大きさ・形状のシール用覆い板１９ａ，１９ｂ，２０ａ，２０ｂが連設されている。
【００１６】
図３に示すように、前記燃焼室１には、被処理気体Ｇを受け入れる受入口１ａと排気ｇを排出する排気口１ｂとが形成されており、受入口１ａから受け入れた被処理気体Ｇ中の臭気成分を燃焼処理、つまり酸化分解処理するバーナ１Ａが備えられている。
【００１７】
前記熱交換器室３には、図３に示すように、前記燃焼室１からの排気ｇを外部へ排出するための第２流路２２を形成し、蓄熱材２Ｃを充填した複数の通気路２ａを周方向に並置形成すると共に、前記複数の通気路２ａのうち、燃焼室１からの排気ｇを前記第２流路２２を介して通過させることにより蓄熱する排気通過状態であった物が被処理気体通過状態となり、かつ、前記排気ｇにより蓄熱した熱量で前記第１流路２１を介して通過させる被処理気体Ｇを予熱する被処理気体通過状態であった物が排気通過状態となるように前記通気路２ａに沿った軸芯Ｐ周りに駆動回転自在に構成してある蓄熱体２Ｃを設けた熱交換部３Ａが構成されている。
【００１８】
前記蓄熱体２は、図４の（イ）（ロ）にも示すように、円筒状の本体２Ａを設け、この本体２Ａ内を周方向複数個の通気路２ａに仕切る複数の隔壁２Ｂを設け、各通気路２ａ内に蓄熱材２Ｃを充填した構造、つまり、蓄熱材２Ｃを充填した複数の通気路２ａを周方向に並置形成した構造のものであって、熱交換器室３内に軸芯Ｐ周りに回転自在に設置されており、熱交換器室３外のモータ４により駆動されるようになっている。
【００１９】
前記蓄熱材２Ｃは、図５〜７に示すように、ステンレスやアルミ等の金属製の薄板材を一定高さで複数回折り曲げて波状に形成したフィンＦの上下に板材Ｂを介してまた別のフィンＦを積層して形成したメタルハニカムであって、通気路２ａ内に、低温側よりも高温側ほどその流路断面が大となるメタルハニカムを充填している。２Ｄは蓄熱材２Ｃの通気路２ａからの脱落を防止するネットである。また、隔壁２Ｂで仕切られた通気路２ａに充填した蓄熱材２Ｃの両ダクト側における端部は、図６に示すように、円筒状の本体２Ａよりも内側に引退した状態に形成してあるため、第１供給ダクト６及び第１排出ダクト夫々の側壁部に連接されたシール用覆い板１７ａ，１８ａによって通気路２ａの開口のほとんどが覆われていたとしても、ダクト内に通気路２ａの一部が開口しているならその通気路２ａ内全体に被処理ガスＧを通過させることが可能である。（第２供給ダクト１０及び第２排出ダクト１２における作用効果も同様である。）
因みに、この実施の形態では、本体２Ａ内は１６個の通気路２ａに均等分割されている。
【００２０】
次に、蓄熱型脱臭装置Ｓにおける気体の流れに沿って説明する。
図３に示すように、被処理気体Ｇは、第１ダクト６から蓄熱体２に設けた複数の通気路２ａを通過するときに、その通気路２ａ内にある蓄熱材２Ｃに接触しつつ第１排出ダクト８に形成してある受入口１ａを介して燃焼室１内に排出供給される。
そして、燃焼室１内で被処理気体Ｇ中の臭気成分を燃焼処理するために燃焼室１内のバーナ１Ａにより加熱処理され、燃焼室１内に設けた排気口１ｂを介して第２供給ダクト１０から蓄熱体２Ｃに設けた複数の通気路２ａを通過するときに、その通気路２ａ内にある蓄熱材２Ｃに接触しつつ第２排出ダクト１２から外部へ排出される。
【００２１】
このとき、燃焼室１からの排気ｇを第２流路２２を介して通過させるときに、その通気路２ａ内にある蓄熱材２Ｃに蓄熱する一方、燃焼室１に供給する被処理気体Ｇを第１流路を介して通気路２ａを通過させるときに、排気ｇから蓄熱した熱量で被処理気体Ｇを予熱できるように排気通過状態であった物が被処理気体通過状態となり、かつ、被処理気体通過状態であった物が排気通過状態となるように回転軸芯Ｐ周りに駆動回転自在に蓄熱体２が構成されている。
【００２２】
また、前記加熱処理された処理気体が熱膨張するだけでなくバーナ１Ａの排ガス及び間隙１４，１５から入るシールエア分も加わるため、処理気体とバーナの排ガスとシールエアとからなる排気ｇの体積は、燃焼室１内へ供給された被処理気体Ｇの体積よりも増大することになるが、第１流路２１を形成する流路断面（本実施形態では通気路４個半分）に比して第２流路２２を形成する流路断面（本実施形態では通気路５個半分）を大に形成してあるから、第２流路２２を介して外部へ排出する排気ｇの圧損を抑制して第２流路２２内及び複数の通気路２ａにおける内圧の上昇を抑制することができるようになり、シールファン２４の動力を上げることなく第２流路２２と通気路２ａとの連通箇所Ｒから熱交換器室３内へ排気ｇが漏れるのを防止することができ、経済性及び蓄熱時の信頼性を向上させることができるようになった。
【００２３】
因みに、温度の実数値例を挙げると、第１供給ダクト６での被処理気体Ｇの温度は１６０℃、蓄熱体２により加熱された被処理気体Ｇを受け入れる第１排出ダクト８での被処理気体Ｇの温度は６７０℃、燃焼後の第２供給ダクト１０での排気温度は７６０℃、蓄熱体２を加熱した後の排気ｇを受け入れる第２排出ダクト１２での排気ｇの温度は３００℃である。
〔別実施形態〕
以下に他の実施の形態を説明する。
〈１〉蓄熱材は、先の実施形態で説明した通気路内に複数のステンレスやアルミ等からなる金属製のフィンを配置して熱交換を行う構成のものに限るものではなく、例えば、金属製又はセラミック製のパイプを軸芯方向に複数段に充填して熱交換を行う構成のものであっても良い。
また、例えば、連通孔を有した多孔セラミックスを通気路内に配置して熱交換を行う構成の物であっても良い。
さらに、例えば、複数の金属製又はセラミックス製の粒状体を通気路内に充填し、その粒状体によって熱交換を行う構成のものであっても良い。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態の蓄熱型脱臭装置を示す全体側面図
【図２】本発明の一実施形態の蓄熱型脱臭装置を示す全体平面図
【図３】本発明の一実施形態の蓄熱型脱臭装置を示す概略縦断側面図
【図４】本発明の一実施形態の蓄熱体を示す縦断正面図
【図５】本発明の一実施形態の蓄熱体要部を示す縦断側面図
【図６】本発明の一実施形態の蓄熱体を示す展開断面図
【図７】本発明の一実施形態の蓄熱材を示す部分斜視図
【図８】本発明の一実施形態の蓄熱型脱臭装置を示す展開断面図
【図９】従来例の蓄熱型脱臭装置を示す概略縦断面図
【符号の説明】
１      燃焼室
１Ａ    バーナ
２Ｃ    蓄熱材
３      熱交換器室
２４    シールファン
２１    第１流路
２２    第２流路
Ｇ      被処理気体
ｇ      排気
Ｓ      蓄熱型脱臭装置
Ｒ      連通箇所
【図１】
0003606789.tif 000002
【図２】
0003606789.tif 000003
【図３】
0003606789.tif 000004
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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