(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電気集塵機に備えられた槌打対象物を打撃するハンマと、
前記ハンマが取り付けられたハンマシャフトと、
前記ハンマシャフトを略水平状態で支持する軸受けと、
前記ハンマシャフトを正回転させて前記ハンマを振り上げ、該ハンマの自重による該ハンマシャフトの逆回転を許容する駆動機構と、を備え、
前記ハンマは、前記駆動機構により振り上げられた後、自重により落下して前記槌打対象物を打撃し、
前記駆動機構は、前記ハンマシャフトが前記ハンマの自重により逆回転しない場合に強制的に逆回転させる機能を有する
ことを特徴とする電気集塵機の槌打装置。
【請求項２】
前記駆動機構は、
モータと、
前記モータの駆動により旋回する旋回アームと、
前記ハンマシャフトに突出して設けられた正回転アームおよび逆回転アームと、を備え、
前記旋回アームは、
前記ハンマが振り下ろされた状態では、前記正回転アームを押して前記ハンマシャフトを正回転させ、
前記ハンマが振り上げられた状態では、前記逆回転アームを押して前記ハンマシャフトを逆回転させる
ことを特徴とする請求項１記載の電気集塵機の槌打装置。
【請求項３】
請求項１または２記載の槌打装置が備えられた
ことを特徴とする電気集塵機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気集塵機の槌打装置、および電気集塵機に関する。さらに詳しくは、電気集塵機の集塵極や放電極を槌打して付着した粉塵を除去する槌打装置、およびその槌打装置を備える電気集塵機に関する。
【背景技術】
【０００２】
排煙処理設備の一つとして電気集塵機が知られている。電気集塵機は、集塵極、放電極、および直流高圧電源を備えている。直流高圧電源により集塵極と放電極との間に直流高電圧を印加してコロナ放電を行うと、電気集塵機内に導入されたガスがイオン化し、集塵極に引き付けられる。その途中でイオン化したガスが粉塵に衝突し、粉塵を帯電させる。帯電した粉塵は集塵極上に吸引され、そこで電荷を放電し電気集塵機の下部に落下する。このようにして、電気集塵機はガスに含まれる粉塵を集塵して清浄化する。
【０００３】
電気集塵機を継続して運転すると集塵極や放電極に粉塵が付着していき、電流低下により集塵率が低下する。これを防止するため、槌打装置により集塵極や放電極を槌打して付着した粉塵を除去することが行われる。槌打装置としては種々のものが知られているが、ハンマで集塵極や放電極を打撃し、その衝撃により付着した粉塵を剥離させるものが一般的である。
【０００４】
電気集塵機内は粉塵が多いため、槌打装置の機構部分、例えば回転軸と軸受けとの隙間に粉塵が入り込み固着して、槌打装置の動作が阻害されるという問題がある。槌打装置の動作が阻害され槌打能力が低下すると、除去しきれなかった粉塵が集塵極や放電極に残留し固着層を形成する。この固着層が成長すると電気抵抗が上昇し、固着層の内部で逆電離現象が生じたり、瞬時短絡を繰り返す火花放電現象が生じたりする。そうすると、電気集塵機の集塵率が著しく低下してしまう。そのため、電気集塵機の運転中においては、槌打装置の槌打能力を維持することが望まれる。
【０００５】
特許文献１には、槌打装置のリンク機構を固着防止カバーで覆うことで、リンク機構に粉塵が入り込むことを防止する技術が開示されている。しかし、固着防止カバーは、槌打装置の運動を阻害しない柔軟性のある素材である必要があり、槌打装置のリンク機構を中心とする運動軌跡を考慮して最適な寸法や形状に設計する必要があり、さらに、使用環境に応じて、耐熱性、耐腐食性、靱性等の要求を満たす素材を用いる必要がある。このように、固着防止カバーとして特殊な素材や形状が必要であるので、設備コストが高くなるという問題がある。
【０００６】
特許文献２には、集塵極から剥離したダストがハンマシャフトのスリーブおよび軸受けに付着することを防止する技術が開示されている。具体的には、ハンマシャフトを中空軸で形成し、スリーブの表面にハンマシャフトの中空部と連通された圧縮エア吹出孔を形成する。コンプレッサーから中空部に圧縮エアを供給し、この圧縮エアを圧縮エア吹出孔を介してスリーブの表面から吹き出す。これにより、集塵極から剥離したダストを吹き飛ばして、スリーブと軸受けにダストが付着するのを防止できる。しかし、電気集塵機の運転中は常にコンプレッサーから圧縮エアを供給する必要があるので、操業コストが高くなるという問題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０１３−６３３８９号公報
【特許文献２】実開平５−４４２４４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は上記事情に鑑み、低コストで槌打能力を維持できる電気集塵機の槌打装置、および電気集塵機を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
第１発明の電気集塵機の槌打装置は、電気集塵機に備えられた槌打対象物を打撃するハンマと、前記ハンマが取り付けられたハンマシャフトと、前記ハンマシャフトを略水平状態で支持する軸受けと、前記ハンマシャフトを正回転させて前記ハンマを振り上げ、該ハンマの自重による該ハンマシャフトの逆回転を許容する駆動機構と、を備え、前記ハンマは、前記駆動機構により振り上げられた後、自重により落下して前記槌打対象物を打撃し、前記駆動機構は、前記ハンマシャフトが前記ハンマの自重により逆回転しない場合に強制的に逆回転させる機能を有することを特徴とする。
第２発明の電気集塵機の槌打装置は、第１発明において、前記駆動機構は、モータと、前記モータの駆動により旋回する旋回アームと、前記ハンマシャフトに突出して設けられた正回転アームおよび逆回転アームと、を備え、前記旋回アームは、前記ハンマが振り下ろされた状態では、前記正回転アームを押して前記ハンマシャフトを正回転させ、前記ハンマが振り上げられた状態では、前記逆回転アームを押して前記ハンマシャフトを逆回転させることを特徴とする。
第３発明の電気集塵機は、請求項１または２記載の槌打装置が備えられたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
第１発明によれば、ハンマシャフトと軸受けとの隙間に粉塵が入り込み固着して、ハンマシャフトがハンマの自重により逆回転しない場合でも、駆動機構によりハンマシャフトを強制的に逆回転させるので、粉塵の固着を解消、予防できる。そのため、槌打装置の槌打能力を維持できる。
第２発明によれば、旋回アームを旋回させる単純な構成で、必要に応じてハンマシャフトを強制的に逆回転させることができるので、低コストで槌打装置の槌打能力を維持できる。
第３発明によれば、槌打装置の槌打能力を維持できるので、集塵極や放電極に固着層が形成されることを防止でき、電気集塵機の集塵率を維持できる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の一実施形態に係る槌打装置のハンマが振り下ろされた状態における（Ａ）平面図、（Ｂ）正面図である。
【図２】同槌打装置のハンマが振り下ろされた状態における側面図である。
【図３】同槌打装置のハンマが振り上げられた状態における（Ａ）平面図、（Ｂ）正面図である。
【図４】同槌打装置のハンマが振り上げられた状態における側面図である。
【図５】同槌打装置の旋回アームが逆回転アームを通過する状態における（Ａ）平面図、（Ｂ）正面図である。
【図６】同槌打装置の旋回アームが逆回転アームを通過する状態における側面図である。
【図７】同槌打装置のハンマシャフトが強制的に逆回転する状態における（Ａ）平面図、（Ｂ）正面図である。
【図８】同槌打装置のハンマシャフトが強制的に逆回転する状態における側面図である。
【図９】電気集塵機の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
つぎに、本発明の実施形態を図面に基づき説明する。
（電気集塵機）
まず、電気集塵機について説明する。
電気集塵機は電場を利用してガスに含まれる粉塵を除去して清浄化するための装置である。図９に示すように、電気集塵機ＥＰは、集塵極１、放電極２、および直流高圧電源３を備えている。一般に、放電極２としては鋼線等の線材が用いられ、下端に重錘を吊るして鉛直状態に設けられる。集塵極１としては鋼板や金網等の板材が用いられ、放電極２を挟んで対称な位置に対となって設けられる。集塵極１は接地されており、集塵極１と放電極２との間には直流高圧電源３が接続されている。
【００１３】
電気集塵機ＥＰ内に導入されたガスＧは、対となった集塵極１、１の間を通過する過程で清浄化される。直流高圧電源３により集塵極１と放電極２との間に直流高電圧を印加してコロナ放電を行うと、ガスＧがイオン化し、集塵極１に引き付けられる。その途中でイオン化したガスＧが粉塵に衝突し、粉塵を帯電させる。帯電した粉塵は集塵極１上に吸引され、そこで電荷を放電し電気集塵機ＥＰの下部に落下する。このようにして、電気集塵機ＥＰはガスＧに含まれる粉塵を集塵して清浄化する。
【００１４】
電気集塵機ＥＰを継続して運転すると集塵極１や放電極２に粉塵が付着していき、電流低下により集塵率が低下する。これを防止するため、槌打装置により集塵極１や放電極２を槌打して付着した粉塵を除去することが行われる。
【００１５】
（槌打装置）
つぎに、本発明の一実施形態に係る槌打装置Ａを説明する。
槌打装置Ａは上記のような電気集塵機ＥＰに備えられる。
図１および図２に示すように、槌打装置Ａはハンマ１１を備えている。このハンマ１１で集塵極１や放電極２を打撃し、その衝撃により付着した粉塵を剥離させる。以下では、ハンマ１１で打撃する対象物を槌打対象物Ｂと称する。槌打対象物Ｂとしては、集塵極１や放電極２のほか、ハンマ１１の打撃による衝撃を伝達するために集塵極１や放電極２に設けられた槌打用の部材が含まれる。
【００１６】
ハンマ１１の根本はハンマシャフト１２に取り付けられている。ハンマシャフト１２は略水平状態に設けられており、軸受け１３により回転可能に支持されている。軸受け１３は電気集塵機ＥＰのフレーム等に固定されている。ハンマシャフト１２とハンマ１１の根本とは回転不能に固定されており、ハンマシャフト１２とともにハンマ１１が回転するよう構成されている。また、ハンマ１１が自重により下垂した状態で、ハンマ１１のヘッド部と槌打対象物Ｂとが接触するよう構成されている。
【００１７】
槌打装置Ａは、ハンマ１１を振り上げるための駆動機構２０を備えている。駆動機構２０によりハンマ１１を振り上げた後、ハンマ１１を自重により落下させて槌打対象物Ｂを打撃する。
【００１８】
駆動機構２０は、モータ２１と、モータ２１の回転軸２２と、回転軸２２に固定された旋回アーム２３とを備えている。回転軸２２はハンマシャフト１２に対して交差する位置関係（回転軸２２および／またはハンマシャフト１２の延長線が交差する位置関係を含む）、または捩れの位置関係（回転軸２２および／またはハンマシャフト１２の延長線が捩れの位置関係を含む）で設けられる。本実施形態では、回転軸２２はハンマシャフト１２の上方において鉛直状態に設けられており、回転軸２２の延長線がハンマシャフト１２に対して交差する位置関係となっている。
【００１９】
旋回アーム２３は、その一端が回転軸２２の下端に固定されており、片持ち状に設けられている。また、旋回アーム２３は回転軸２２に対して直交しており、略水平に設けられている。そのため、旋回アーム２３は、モータ２１の駆動により、その一端（回転軸２２）を中心として水平面内で旋回する。旋回アーム２３の旋回方向は一方向であり、本実施形態では平面視（図１（Ａ）参照）において時計回りである。
【００２０】
なお、旋回アーム２３はハンマシャフト１２の近傍で旋回すればよく、水平面内で旋回する場合に限られず、垂直面内で旋回してもよいし、傾斜面内で旋回してもよい。また、旋回方向は一方向であればよく、時計回りでもよいし、反時計回りでもよい。
【００２１】
駆動機構２０は、さらに正回転アーム２４と逆回転アーム２５とを備えている。正回転アーム２４および逆回転アーム２５は、その一端がハンマシャフト１２に固定されており、片持ち状に設けられている。また、正回転アーム２４および逆回転アーム２５はハンマシャフト１２に対して直交しており、ハンマシャフト１２に突出して設けられている。正回転アーム２４および逆回転アーム２５とハンマシャフト１２とは回転不能に固定されており、ハンマシャフト１２とともに正回転アーム２４および逆回転アーム２５が回転するよう構成されている。
【００２２】
正回転アーム２４と逆回転アーム２５は、正面視（図１（Ｂ）参照）において、旋回アーム２３の旋回軸（回転軸２２）を挟む位置に設けられている。これにより、旋回アーム２３と正回転アーム２４とが接触する間は、ハンマシャフト１２を正回転させることができ、旋回アーム２３と逆回転アーム２５とが接触する間は、ハンマシャフト１２を逆回転させることができる。ハンマシャフト１２の回転については後に詳説する。
【００２３】
正回転アーム２４と逆回転アーム２５は、側面視（図２参照）において、角度を有してＶ字形に設けられている。また、側面視においても、正回転アーム２４と逆回転アーム２５は、旋回アーム２３の旋回軸（回転軸２２）を挟む位置に設けられている。
【００２４】
正回転アーム２４は、ハンマ１１が振り下ろされた状態（図１、２参照）では、旋回アーム２３が旋回の途中で接触するように、その長さや取り付け位置、取り付け角度等が調整されている。ハンマ１１が振り下ろされた状態では、旋回アーム２３は旋回の途中で正回転アーム２４に接触し、その旋回にともなって正回転アーム２４を押してハンマシャフト１２を正回転させる。ここで、ハンマシャフト１２の正回転とは、ハンマ１１を振り上げる方向の回転であり、本実施形態では側面視（図２参照）において時計回りである。
【００２５】
一方、逆回転アーム２５は、ハンマ１１が振り下ろされた状態（図５、６参照）では、旋回アーム２３と接触せず、ハンマ１１が振り上げられた状態（図７、８参照）では、旋回アーム２３が旋回の途中で接触するように、その長さや取り付け位置、取り付け角度が調整されている。ハンマ１１が振り上げられた状態では、旋回アーム２３は旋回の途中で逆回転アーム２５に接触し、その旋回にともなって逆回転アーム２５を押してハンマシャフト１２を逆回転させる。ここで、ハンマシャフト１２の逆回転とは、ハンマ１１を振り下ろす方向の回転であり、本実施形態では側面視（図８参照）において反時計回りである。
【００２６】
以上のように、旋回アーム２３と正回転アーム２４とが接触するとハンマシャフト１２が正回転し、旋回アーム２３と逆回転アーム２５とが接触するとハンマシャフト１２が逆回転する。旋回アーム２３は、正回転アーム２４と逆回転アーム２５の両方に同時に接触することはなく、それぞれが干渉しないように構成されている。
【００２７】
（槌打動作）
つぎに、槌打装置Ａの槌打動作を説明する。
（１）図１および図２に示すように、ハンマシャフト１２に外力が加わらない場合、ハンマ１１は自重により下垂した状態（振り下ろされた状態）となる。
【００２８】
（２）ハンマ１１が振り下ろされた状態では、旋回アーム２３は旋回の途中で正回転アーム２４に接触する。図３および図４に示すように、旋回アーム２３が正回転アーム２４に接触すると、旋回アーム２３の旋回により正回転アーム２４が押され、ハンマシャフト１２を正回転させる。これにより、ハンマ１１を振り上げることができる。
【００２９】
（３）旋回アーム２３がさらに旋回して正回転アーム２４の先端から外れると、正回転アーム２４との接触が解除される。そうすると、図５および図６に示すように、ハンマシャフト１２は自由に回転可能となり、ハンマ１１の自重によりハンマシャフト１２が逆回転する。換言すれば、駆動機構２０は、ハンマ１１の自重によるハンマシャフト１２の逆回転を許容するよう構成されている。
【００３０】
このように、ハンマ１１は、駆動機構２０により振り上げられた後、自重により落下して槌打対象物Ｂを打撃する。その衝撃により集塵極１や放電極２に付着した粉塵を剥離させることができる。
【００３１】
図５および図６に示すように、ハンマ１１が振り下ろされた状態では、旋回アーム２３は逆回転アーム２５に接触しない。そのため通常は、旋回アーム２３は正回転アーム２４にのみ接触し、旋回アーム２３の旋回により以上の（１）〜（３）の動作が繰り返される。これにより、所定時間間隔でハンマ１１による打撃が行われる。
【００３２】
（固着解消動作）
つぎに、槌打装置Ａの固着解消動作を説明する。
電気集塵機ＥＰ内は粉塵が多いため、槌打装置Ａのハンマシャフト１２と軸受け１３との隙間に粉塵が入り込み固着する場合がある。そうすると、ハンマ１１が振り上げられた状態（図３、４参照）で、旋回アーム２３と正回転アーム２４との接触が解除されても、ハンマ１１が落下せずに停止してしまう場合がある。この場合、槌打が行われず、集塵極１や放電極２に付着した粉塵を除去できなくなる。
【００３３】
これに対して、本実施形態の槌打装置Ａの駆動機構２０は、ハンマシャフト１２がハンマ１１の自重により逆回転しない場合に強制的に逆回転させる機能を有するので、この機能により粉塵の固着を解消することができる。より詳細には、以下の固着解消動作により粉塵の固着を解消できる。
【００３４】
ハンマシャフト１２と軸受け１３との隙間に粉塵が固着すると、上記槌打動作の（１）、（２）の後、旋回アーム２３がさらに旋回して正回転アーム２４との接触が解除されても、ハンマシャフト１２が逆回転せずにハンマ１１が振り上げられた状態のままとなる。
【００３５】
図７および図８に示すように、この状態のまま旋回アーム２３がさらに旋回すると、旋回アーム２３が逆回転アーム２５に接触して、旋回アーム２３の旋回により逆回転アーム２５が押され、ハンマシャフト１２を逆回転させる。このようにハンマシャフト１２を強制的に逆回転させることで、軸受け１３の粉塵の固着を破壊して、除去することができる。
【００３６】
なお、以上のような固着解消動作を一度行ったのみでは固着した粉塵を十分に除去できない場合がある。このような場合でも、旋回アーム２３はその旋回により正回転アーム２４と逆回転アーム２５とに交互に接触するため、ハンマシャフト１２の正回転、逆回転を繰り返すことができる。この繰り返し動作により、軸受け１３に固着した粉塵を十分にほぐして除去し、ハンマシャフト１２が自由に回転できる状態に戻すことができる。
【００３７】
逆回転アーム２５が押されることによりハンマシャフト１２が逆回転する回転角度範囲は、ハンマ１１が振り上げられた状態から槌打対象物Ｂと接近または接触するまでの範囲が好ましい。このようにできるだけ回転角度を大きくすることで、軸受け１３に固着した粉塵を効率よく破壊することができ、少ない繰り返し回数で粉塵を除去することができる。ただし、前述のごとく、ハンマシャフト１２の正回転、逆回転を繰り返すことで、固着した粉塵を除去できるため、回転角度範囲は特に限定されない。
【００３８】
また、旋回アーム２３は常に旋回しているため、ハンマシャフト１２がハンマ１１の自重により逆回転しなくなると、すぐに旋回アーム２３と逆回転アーム２５とが接触して、固着解消動作が行われる。そのため、粉塵の固着の初期段階において粉塵を除去でき、粉塵がさらに堆積して強固に固着することを予防できる。
【００３９】
以上のように、ハンマシャフト１２と軸受け１３との隙間に粉塵が入り込み固着して、ハンマシャフト１２がハンマ１１の自重により逆回転しない場合でも、駆動機構２０によりハンマシャフト１２を強制的に逆回転させるので、粉塵の固着を解消、予防できる。そのため、槌打装置Ａの槌打能力を維持できる。
【００４０】
槌打装置Ａの槌打能力を維持できるので、集塵極１や放電極２に固着層が形成されることを防止でき、電気集塵機ＥＰの集塵率を維持できる。その結果、電気集塵機ＥＰの操業効率を高い状態で保つことができる。
【００４１】
また、槌打装置Ａは、旋回アーム２３を旋回させる単純な構成であり、必要に応じてハンマシャフト１２を強制的に逆回転させることができるので、低コストで槌打装置Ａの槌打能力を維持できる。
【００４２】
（その他の実施形態）
上記実施形態の槌打装置Ａは、ハンマシャフト１２に１つのハンマ１１が設けられた構成であるが、ハンマシャフト１２に複数のハンマ１１を設けた構成としてもよい。ハンマシャフト１２に複数のハンマ１１を設けることで、１つの槌打装置Ａで複数の槌打対象物Ｂを槌打することができる。
【実施例】
【００４３】
つぎに、実施例を説明する。
（実施例１）
上記槌打装置Ａを用いて、電気集塵機ＥＰを４か月操業した。槌打装置Ａの槌打頻度は200回／時である。
その結果、槌打装置Ａの動作不良に伴う補修回数は０回であった。
【００４４】
（比較例２）
上記槌打装置Ａにおいて逆回転アーム２５を有しない構成の槌打装置を用いて、電気集塵機ＥＰを１６か月操業した。槌打装置の槌打頻度は200回／時である。
その結果、槌打装置の動作不良に伴う補修回数は７回であった。
【００４５】
以上より、本発明の槌打装置によれば、粉塵の固着を解消、予防でき、槌打装置の槌打能力を維持できることが確認された。
【符号の説明】
【００４６】
ＥＰ  電気集塵機
１    集塵極
２    放電極
３    直流高圧電源
Ａ    槌打装置
１１  ハンマ
１２  ハンマシャフト
１３  軸受け
２０  駆動機構
２１  モータ
２２  回転軸
２３  旋回アーム
２４  正回転アーム
２５  逆回転アーム
Ｂ    槌打対象物
【図１】
0006007884.tif 000002
【図２】
0006007884.tif 000003
【図３】
0006007884.tif 000004
【図４】
0006007884.tif 000005
【図５】
0006007884.tif 000006
【図６】
0006007884.tif 000007
【図７】
0006007884.tif 000008
【図８】
0006007884.tif 000009
【図９】
0006007884.tif 000010