(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
装置本体（２）の底部にガス流入口（７）を設け、前記ガス流入口（７）の後段に、上方へ向かうガス流を側方への速度成分を持たせるように偏向する偏向板（６ａ）を設け、前記ガス流入口（７）の周囲に、流入ガスに混入したダストを受け止める環状溝（８）を設けるとともに、前記環状溝（８）に堆積したダストを回収する回収機構（Ｂ）とを備えてなる集塵機構。
【請求項２】
前記回収機構（Ｂ）は、前記環状溝（８）を回動させる駆動機構（Ｃ）と、前記環状溝（８）の回動に伴い前記環状溝（８）に堆積したダストを掻き集めるスクイーズ機構（Ｄ）と、掻き集められたダストを前記環状溝（８）から排出する排出機構（Ｅ）とで構成してなる請求項１記載の集塵機構。
【請求項３】
前記偏向板（６ａ）の上方を流れるガス流から落下するダストを前記環状溝（８）に導くガイド板（６ｂ）を設けてなる請求項１または２記載の集塵機構。
【請求項４】
請求項１から３のいずれかに記載の集塵機構を備えた装置本体（２）の天井部にガス流出口（４）を設けてなる排ガス処理装置。
【請求項５】
前記集塵機構を備え、その集塵機構より上方で装置本体（２）を吊下支持する支持機構を備えてなる請求項４記載の排ガス処理装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、各種の廃棄物処理炉で発生した排ガスの処理に用いられる集塵機構、及び、その集塵機構を備えた排ガス処理装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
各種のゴミ焼却炉や溶融炉では、発生した排ガスを排気する前に、廃熱ボイラ、エコノマイザ、バグフィルタといった様々な排ガス処理装置を介してエネルギーの再利用や排ガスの浄化を行っているが、図９に示すように、各排ガス処理装置は、装置本体１の下端部に、排ガスに混入した火灰や煤煙等のダストを落下集積する断面視「Ｖ」字状のホッパーＨを設けるとともに、ホッパーＨの底部にダストを排出するロータリーバルブＢを設けてなる集塵機構を備えていた。そして、廃熱ボイラ、エコノマイザ、バグフィルタといった複数の排ガス処理装置を排ガスの経路に沿って水平方向に並設していた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
近年、美観の問題や環境の問題等から廃棄物処理炉に対する建設用地の獲得が非常に困難な状況にあり、特に地価の高い都心部で顕著である。そこで、敷地の単位面積当たりの利用率を向上すべく上述した排ガス処理装置を上下方向に連設することが考えられるが、各集塵機構の上下方向の空間専有率や排ガス流路確保のための複雑な配管の施工を考えると上下方向に極めて大きくなり、必ずしも好ましい結果をもたらすとは限らない。
【０００４】
本発明の目的は、このような従来技術の欠点を解消し、限られた建設用地でありながらも空間の利用効率を向上してコンパクトに構成し得る集塵機構及び排ガス処理装置を提供する点にある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
この目的を達成するため本発明に係る集塵機構の第一の特徴構成は、特許請求の範囲の欄の請求項１に記載した通り、装置本体の底部にガス流入口を設け、前記ガス流入口の後段に、上方へ向かうガス流を側方への速度成分を持たせるように偏向する偏向板を設け、前記ガス流入口の周囲に、流入ガスに混入したダストを受け止める環状溝を設けるとともに、前記環状溝に堆積したダストを回収する回収機構とを備えてなる点にある。
第一の特徴構成によれば、下方から流入するガスが偏向板に衝突し、または偏向板で横方向に反転し所定の経路に沿って通流する過程で、混入火灰や煤じんなどといったダストが重力や慣性力により、ガス流入口の周囲に設けた環状溝に堆積するので、環状溝に堆積したダストを回収機構により回収すれば、下方から上方へのガス流を維持しながら効果的にダストを回収できるようになる。
【０００６】
本発明に係る集塵機構の第二の特徴構成は、特許請求の範囲の欄の請求項２に記載した通り、上述した第一の特徴構成に加えて、前記回収機構は、前記環状溝を回動させる駆動機構と、前記環状溝の回動に伴い前記環状溝に堆積したダストを掻き集めるスクイーズ機構と、掻き集められたダストを前記環状溝から排出する排出機構とで構成してなる点にある。
第二の特徴構成によれば、駆動機構により環状溝を回動させると、スクイーズ機構により環状溝に堆積したダストが掻き集められるので、集められたダストを例えば吸引搬送機構や落下搬送機構を用いた排出機構により環状溝から排出するように構成すれば、単純な構成で効果的にダストの回収が可能になる。
【０００７】
本発明に係る集塵機構の第三の特徴構成は、特許請求の範囲の欄の請求項３に記載した通り、上述した第一または第二の特徴構成に加えて、前記偏向板の上方を流れるガス流から落下するダストを前記環状溝に導くガイド板を設けてなる点にある。
第三の特徴構成によれば、偏向板に衝突し、または偏向板で横方向に反転される際に回収されずに、そのままガスとともに上方に通流したものの、その後重力落下したダストが、偏向板上に堆積し、または、ガス流入口を介して上流側に落下するのを防止して、ガイド板に沿って前記環状溝に導かれるのである。
【０００８】
本発明に係る排ガス処理装置の第四の特徴構成は、特許請求の範囲の欄の請求項４に記載した通り、上述した第一から第三の特徴構成のいずれかの集塵機構を備えた装置本体の天井部にガス流出口を設けてなる点にある。
第四の特徴構成によれば、天井部にガス流出口を設けてあるので、排ガス処理装置を上下にそのまま配置すれば、下方の排ガス処理装置のガス流出口と上方の排ガス処理装置のガス流入口とを、別途の長い配管を行うことなく適当なアダプターを用いて直結できるので上下方向にコンパクトに配置構成できる。
【０００９】
本発明による排ガス処理装置の第五の特徴構成は、特許請求の範囲の欄の請求項５に記載した通り、上述の第四の特徴構成に加えて、前記集塵機構より上方で装置本体を吊下支持する支持機構を備えてなる点にある。
第五の特徴構成によれば、各排ガス処理装置毎に確実に吊下支持可能となり、下方の排ガス処理装置に過大な荷重が掛かるおそれなく、排ガス処理装置を上下に連設できるのであり、その際に、前記集塵機構より上方で吊下支持されることから、機構の剛性や前記環状溝を回動する駆動機構の構成等、集塵機構自体の構成の自由度を確保できるのである。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
本発明は、各種のゴミ焼却炉や溶融炉といった廃棄物処理炉で使用される廃熱ボイラ、エコノマイザ、バグフィルタといった様々な排ガス処理装置に使用される集塵機構、及び、その集塵機構を備えた排ガス処理装置に関するものであり、地中に建設された都市ゴミ焼却システムに使用される一例を説明する。
都市ゴミ焼却システムは、図３から図５に示すように、地中に掘削形成された縦穴５０の周囲にコンクリート壁５１を形成し、横方向に二分割された一方の空間Ｓ１をメンテナンス用空間、他方の空間を設備配置空間Ｓ２とし、前記設備配置空間Ｓ２の底部に、ストーカ式焼却炉５２及びそのストーカ式焼却炉５２からの焼却残渣を溶融処理する表面溶融炉５３を併設するとともに、前記ストーカ式焼却炉５２の上方に廃熱ボイラ４９を設置し、前記表面溶融炉５３の上方に前記廃熱ボイラ４９を通流した排ガスの余熱を利用してボイラ水を加熱するエコノマイザー５４を設置し、さらにその上方に、バグフィルター５５、ガス再加熱器５６、触媒脱硝装置５７を順に設置してあり、誘引ファン４８を介して煙突（図示せず）から排気するように構成してある。ここに、前記表面溶融炉５３からの排ガスは二次燃焼された後に、前記エコノマイザー５４に合流するように構成してある。
【００１１】
前記ストーカ式焼却炉５２へゴミを投入するゴミホッパ５８の上方の縦長の空間Ｓ３に、収集ゴミの収容空間としてのゴミピット５９を配置してある。前記ゴミピット５９は、ダンパ機構６０により上下方向に複数の収容部５９ａ，５９ｂ，……に分割構成してあり、前記ダンパ機構６０の開閉操作により、最下段の収容部５９ａから順番にゴミを充填するように構成してあり、前記ゴミホッパ５８へ投入されたゴミがさらに上方に堆積したゴミにより圧密化されるのを回避する。
【００１２】
本発明に係る排ガス処理装置１は、前記エコノマイザー５４と前記バグフィルター５５に具現化されており、以下に詳述する。
前記バグフィルター５５は、図１（イ）に示すように、複数の円筒状の濾布３を備え、排ガスを該筒状体３の外部から内部へ通流させる際にダストを分離して、周壁５の天井部に形成したガス流出口４から排気する円筒状の装置本体２と、装置本体２にガスが通流する際に分離されたダストを集めて装置外部に排出する集塵機構Ａとからなる。
ここに、バグフィルターそのものも集塵作用を奏するものであるが、ここにいう集塵機構Ａとは、積極的に集塵を主目的とする排ガス処理装置という意味では無く、集塵を主目的とする排ガス処理装置も含め、熱交換など他の主目的を有する排ガス処理装置においても、そこで結果的に集塵されたものを装置内で回収し、装置外に除去するための補助的機構を意味する。
【００１３】
前記集塵機構Ａは、前記装置本体２の底部に形成されたガス流入口７の後段に設けられ、かつ、前記ガス流入口７から上方へ向かうガス流を側方への速度成分を持たせるように偏向する偏向板６ａと、前記ガス流入口７の周囲に設けられ、外径が前記装置本体２より大であり内径が前記偏向板６ａより小なり、かつ、流入ガスに混入したダストを受け止める環状溝８と、前記環状溝８に堆積したダストを回収する回収機構Ｂとを備えて構成してあり、以て、前記ガス流入口７から上方へ向けて流入したガスを前記偏向板６ａに衝突させ、または、上方へ向かうガス流を側方へ反転させて、慣性力により前記環状溝８に集塵するように構成してある。
【００１４】
前記偏向板６ａで偏向された後にさらに上昇するガス流に抗して落下し、または、前記濾布３の外表面から落下するダストを前記環状溝８に導くべく、中心部から周辺部にかけて、好ましくは、ダストの安息角以上の角度で、傾斜したガイド板６ｂを設けてある。尚、本実施形態では、前記偏向板６ａとガイド板６ｂを兼用させ一体化したものを説明しているが、前記偏向板６ａとガイド板６ｂは別体で構成してもよく、前記偏向板６ａは、上方へ向かうガス流を側方への速度成分を持たせるように偏向し、偏向の際のガス流の衝突や反転によりダストが分離可能なものであれば、その形状は特に限定するものではなく、単純な平板状のものであってもよい。
【００１５】
前記環状溝８の外縁部には、前記装置本体２の周壁５を外方から覆うように側壁１３を立設してあり、前記集塵機構Ａが、該側壁１３を介して前記装置本体２の周壁５に回動可能に支持されている。詳述すると、前記装置本体２の周壁５の中程に設けた円環状の支持台１４に、前記環状溝８の側壁１３の上端部に形成した張出部をローラ１５を介して回動自在に載置してあり、前記環状溝８の側壁１３の外周にモータ１８とギア機構１９でなる駆動機構Ｃを設けて回動可能に構成してあり、さらに、前記支持台１４の下方で前記装置本体２の周壁５と前記環状溝８の側壁１３とを水封してある。尚、前記偏向板６ａ及びガイド板６ｂは、前記環状溝８に連結支持して環状溝８と一体に回動可能に構成してあるが、前記装置本体２の側に連結支持するものであってもよい。
【００１６】
前記回収機構Ｂは、前記環状溝８を回動させる駆動機構Ｃと、前記環状溝８の回動に伴い前記環状溝８に堆積したダストを掻き集めるスクイーズ機構Ｄと、掻き集められたダストを前記環状溝８から排出する排出機構とで構成してなり、前記環状溝８の内側壁部に傾斜面を設けて落下ダストを前記スクイーズ機構Ｄ側に搬送するように構成してある。
前記スクイーズ機構Ｄは、図１（ロ）及び図２に示すように、前記環状溝８の溝幅方向中央部、好ましくは前記装置本体２の周壁５の下方に設けられ、高さ方向に一部９ａが切り欠かれて前記周壁５との間で開口が形成される固定の環状堰９と、前記環状堰９よりも内側、かつ、前記切り欠き部９ａより前記環状溝８の回動方向下流側に配置され、上方側ほど前記切り欠き部９ａ側に捻られたスクイーズ板１０とで構成してあり、前記環状堰９よりも内側に堆積したダストが、前記環状溝８の回動に伴い前記スクイーズ板１０で掻き集められ、前記切り欠き部９ａから前記環状堰９よりも外側に掻き出されるように構成してある。
【００１７】
前記排出機構Ｅは、図１に示すように、前記環状堰９よりも外側であって前記環状溝８の底部に形成した開口１１と、前記切り欠き部９ａより前記環状溝８の回動方向下流側に設けたブレード１２と、前記開口１１より落下したダストを外部に搬送するスクリュー式コンベア機構１７とで構成してある。
開口１１は、図１に示すように、複数箇所に設けてもよく、開口１１に対応して、図示はしていないが、切り欠き部９ａ、ブレード１２、コンベア機構１７とを設けることができる。このような構成によって、迅速にダストを環状溝８より排出することができる。
【００１８】
そして、前記装置本体２の周壁５のうち、前記集塵機構Ａの支持部よりも上方部位に側方に突出したブラケット２０でなる支持機構を備えてあり、このブラケット２０を例えば横梁などに取り付けることにより、前記集塵機構Ａを回動可能に支持しながらも、装置本体２を吊下支持可能に構成してある。
さらに、図１（イ）に示すように、下方に設置される排ガス処理装置１のガス流出口と接続するジョイント部２３を底部に備え、前記集塵機構Ａの全体を覆うハウジング２２を取り付けてある。
【００１９】
以上の説明は、集塵機構Ａを排ガス処理装置１の一例であるバグフィルター５５に採用したものを説明したが、エコノマイザー５４も同様の集塵機構Ａを備えて構成してある。
上述したように、本発明に係る集塵機構Ａは、エネルギーの再利用や排ガスの浄化などを目的とする、例えば、廃熱ボイラやエコノマイザなどといった排ガス処理装置に広く採用することが可能なものであり、このような構成により各種の排ガス処理装置をコンパクトに縦積み配置可能に、かつ、下方から上方への排ガスの自然な通流を可能に構成してある。
【００２０】
前記排出機構Ｅについて詳述すると、前記スクリュー式コンベア機構１７は、下端部に二重ダンパ機構（図示せず）を備えた縦管２１に連結されており、各集塵機構Ａからの回収ダストは、前記縦管２１を介して前記縦穴５０の底部に設置された前記表面溶融炉５３に導かれ、焼却残渣とともに溶融処理される。
【００２１】
上述の排ガス処理装置１では、装置本体２の天井部にガス流出口４を設けたものを説明したが、ガス流出口４の設置箇所は天井部に限定するものではないが、天井部以外に設置すれば、上方の排ガス処理装置１の底部に形成された排ガス流入口まで排ガスを導く接続管を準備する必要があり、配管設置のために空間使用効率が犠牲にされることになる。
【００２２】
〔別実施例〕
▲１▼  上述の集塵機構Ａに代わり、図６に示すように、各排ガス処理装置１の周壁５の内周部に連通路３０を設け、前記偏向板６ａまたはガイド板６ｂにより回収されたダストを前記連通路３０に導く傾斜路３１を、前記ガス流入口７の周囲に設けて構成するものであってもよい。
▲２▼  バグフィルター５５の第１別構造について説明する。
バグフルター５５の構造については図１に示すように、基本的な構成については説明してあるので、ここでは、図１で示した部分とは異なる点について主として説明する。
図７に示すように、濾布３を備えた装置本体２をブラケット２０を介して支持するとともに、装置本体２の上部にガス流出口４を設けて上方のガス再加熱器５６と上下相対移動可能に、略気密状態に接続して、排ガスを上方に排出するように構成してある。一方、エコノマイザー５４からのガス流入口７と同様に上下相対移動可能にかつ後記する水封機構２５によって略気密に接続してある。
図１においては、環状溝８より環状堰９を立設して周壁５との間に相対回転を許す間隙を設けているが、図７においては、環状堰９を設けずに周壁５の下端を環状溝８に極近接する位置まで設けている。周壁５の下端にゴム板４７を取付けそのゴム板４７の下端を環状溝８に摺接させて、シール構造を形成する構成を採ってもよい。
そして、スクリュー式コンベア１７に対応した部位において周壁５の下端に導入口を設けるとともに環状溝８内のダストを導入口に誘導するスクイーズ板１０を周壁５に固定して、環状溝８内の落下ダストをスクリュー式コンベア１７に導入するように構成する。
周壁５に対して相対回転する側壁１３に対して環状溝８が一体で回転するよう側壁１３と環状壁８とが一体形成されており、この環状溝８の下方に、環状溝８に近接配置されるフランジ状部２４Ａとこのフランジ状部２４Ａを取り付けた筒状部２４Ｂからなる下フレーム２４を配置し、この下フレーム２４にスクリュー式コンベア１７を取付固定してある。
下フレーム２４における筒状部２４Ｂの下端とエコノマイザー５４からのガス流出口を形成する筒状部の上端との間には、下フレーム２４とエコノマイザー５４との相対上下動を許容する水封機構２５を設けてある。
フランジ状部２４Ａの外縁と側壁１３の下端との間には、両者の相対上下動及び相対回転を許す水封機構を設けてある。
▲３▼  バグフィルター５５の第２別構造について説明する。ここでは、図１及び図７で示す構造とは異なる点のみについて説明する。
図８に示すように、筒状の濾布３を吊り下げ支持する周壁５をブラケット２０で固定側に支持するとともに、周壁５の下方に捕集ダストを排出するための回収機構Ｂを設けてある。エコノマイザー５４からの流入ガスを周壁５内に誘導する回動筒２６の周面に環状ギヤ部２６Ａを形成するとともに、環状ギヤ部２６Ａに噛み合う駆動ピンオン２７をモータ２８で駆動すべく駆動機構Ｃを構成する。回動筒２６はローラ２９によって回転可能に支持されている。
流入ガス内のダストを分流する偏向板６ａは、回動筒２６と一体で回転する。環状ギヤ部２６Ａには断面がチャンネル状で上向き開放の環状溝３２が形成されており、偏向板６ａによって排ガス中から分離される落下ダストを受け止める構造になっている。周壁５の下端は環状溝３２内に入り込む位置まで延出されており、周壁５の下端と環状溝３２との重なり部分に接触式のシール機構３３を設けてある。環状溝３２に溜まったダストに対しては、吸引パイプ３４を介して吸引用ブロワ（図外）により吸い出し排出する。吸引パイプ３４及び吸引用ブロワ（図外）を排出機構Ｅの吸引搬送機構と称する。
【００２３】
尚、上記特許請求の範囲の記載中、図面を参照し、図面との対照を便利にするために符号を記すが、該記入により本発明が添付図面の構成に限定されるものではない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る集塵機構及び排ガス処理装置の説明図
【図２】要部の説明図
【図３】都市ゴミ焼却システムの側面図
【図４】都市ゴミ焼却システムの側面図
【図５】都市ゴミ焼却システムの平面図
【図６】別実施形態を示す集塵機構の説明図
【図７】バグフィルターの第１別構造を示す説明図
【図８】バグフィルターの第２別構造を示す説明図
【図９】従来の集塵機構及び排ガス処理装置の説明図
【符号の説明】
２    装置本体
４    ガス流出口
６ａ  偏向板
６ｂ  ガイド板
７    ガス流入口
８    環状溝
Ｂ    回収機構
Ｃ    駆動機構
Ｄ    スクイーズ機構
Ｅ    排出機構
【図１】
0003540948.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
0003540948.tif 000007
【図７】
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【図８】
0003540948.tif 000009
【図９】
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