(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃焼室に、燃焼モードとパージモードと排気モードとを順に切り替えて運転される蓄熱式バーナーを少なくとも３本以上備え、これら各蓄熱式バーナーから延びる吸排ラインに、それぞれ臭気ガスラインとパージラインと排気ガスラインとを分岐させて接続すると共に、これら各分岐ラインにそれぞれ各ガスの流れを制御するバルブを備えた蓄熱燃焼式脱臭装置において、上記臭気ガスラインと排気ガスライン側に設けられる各バルブの上流側にそれぞれ上記パージラインから分岐させてパージガスバイパスラインを接続し、これら各パージガスバイパスラインから各バルブの上流側にパージガスの一部を常時パージしておくようにしたことを特徴とする蓄熱燃焼式脱臭装置のパージ方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、燃焼排ガスの排熱を回収して燃焼効率を高める蓄熱燃焼式脱臭装置のパージ方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、工業炉等の分野では、燃焼排ガスの排熱を回収して燃焼効率の向上を目的とした、いわゆる蓄熱式の燃焼炉が用いられている。
【０００３】
この蓄熱式燃料炉は、図３（１）に示すように、燃焼室１に、セラミックスのハニカム式蓄熱体２を備えた一対の蓄熱式バーナーＡ，Ｂを設置すると共に、これら蓄熱式バーナーＡ，Ｂの蓄熱室３，３にそれぞれ燃焼空気ライン４と排ガスライン５とを接続したものであり、燃焼空気ライン４から送られてくる燃焼空気及び燃料噴射部７から供給される都市ガス等の燃料によっていずれか一方の蓄熱式バーナーＡをバーナーとして機能させると同時に、他方の蓄熱式バーナーＢを停止させて排気通路として機能させることで燃焼室１内で発生した燃焼排ガス中の排熱を蓄熱式バーナーＢ側のハニカム式蓄熱体２によって回収した後、一定時間経過後（例えば、約３０秒）、図３（２）に示すように、各ラインに設けられたバルブによってその機能を瞬時に切り替え、このハニカム式蓄熱体２の蓄熱によって燃焼空気を予熱することで容易に燃焼効率の向上と省エネを図るようにしたものである。
【０００４】
そして、このような蓄熱式燃料炉に供給する燃焼空気の全部あるいはその一部として、アンモニアや未燃炭化水素等の悪臭や有害成分を含む臭気ガスを利用すれば、この蓄熱式燃料炉を単なる燃焼炉のみでなく脱臭装置として兼用させることが可能となる。
【０００５】
しかしながら、このような臭気ガスを燃焼空気の全部あるいは一部として用いた場合、燃焼切り替え時に、蓄熱室３内に溜まった臭気ガスが燃焼排ガスと共に排ガスライン５から大気中に放出され、周囲の環境を悪化させてしまうといった不都合がある。
【０００６】
そこで、これを防止するために、図４（１）に示すように燃焼室１にさらにもう一つの蓄熱式バーナーＣを付け加えると共にこれら３つの蓄熱式バーナーＡ，Ｂ，Ｃにそれぞれパージライン８を接続し、排ガスライン５を流れる燃焼排ガスの一部をこのパージライン８側に流すことによって各蓄熱室３内に溜まった臭気ガスを燃焼室１内に強制的にパージするようにした脱臭装置が提案されている。
【０００７】
すなわち、図４（１）に示すように、各ライン４，５，８のバルブをコントロールして蓄熱式バーナーＡをバーナーとして機能させると共に蓄熱式バーナーＣを排気通路として機能させた状態で一定時間経過後、図４（２）に示すように、排気によって蓄熱された蓄熱式バーナーＣに燃焼を切り替え、蓄熱式バーナーＢを排気通路として機能させると共に、パージライン８から蓄熱式バーナーＡ側に所定時間、例えば、数秒程度パージすることで蓄熱式バーナーＡの蓄熱室３内に溜まった臭気ガスが燃焼室１内に吹き出されて燃焼・分解されて無臭化された後、燃焼排ガスとなって蓄熱式バーナーＢから排気されることとなる。その後、この状態から一定時間経過した後、図４（３）に示すように、燃焼を蓄熱式バーナーＢ側に切り替えると共に蓄熱式バーナーＡ側を排気通路として機能させると共に、蓄熱式バーナーＣをパージすることで、蓄熱式バーナーＣの蓄熱室３内に溜まった臭気ガスが燃焼室１内に吹き出されて燃焼・分解されて無臭化された後、燃焼排ガスとなって蓄熱式バーナーＢから排気されることとなる。
【０００８】
そして、このような燃焼・排気・パージの切り替えを一定時間毎繰り返し開閉制御することで、各蓄熱式バーナーＡ，Ｂ，Ｃの蓄熱室３内に溜まった臭気ガスがそのまま排ガスライン５から大気中へ放出されてしまうといった不都合を未然に回避することが可能となる。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、このようなパージ式脱臭装置にあっては、それぞれのガスの流れを各ライン４，５，８に設けられたバルブの開閉によって制御するようになっているが、一般にこれらのラインに設けられるバルブは、閉じた際にガスの流れを完全に止めることが困難であり、極僅か（例えば約１％程度）であるが、ガスの一部がリークしてしまうといった欠点がある。
【００１０】
そして、このリークしたガスが上述したようなアンモニアや未燃炭化水素等の悪臭や有害成分を高濃度に含む臭気ガスである場合には、そのまま排気ライン５から大気中に放出されてしまい、周囲の環境を悪化させてしまうといったことが考えられる。
【００１１】
すなわち、例えば、図４（１）に示すように、バーナーＡ側に臭気ガスを流した場合、この臭気ガスは臭気ガスライン４からバーナーＡ側のバルブＡ１を通過した後、その殆どがそのままバーナーＡの吸排ラインａからバーナーＡ側に流されるようになっているが、この時、臭気ガスライン４と排気ガスライン５とを区画するバルブＡ２又はバーナーＣ側のバルブＣ１にも臭気ガスの一部が到達し、ある程度の圧力が加わった状態となっているため、その臭気ガスの一部がこれらバルブＡ２又はバルブＣ１をリークしてそのまま排気ガスライン５から排気ガスと共に大気中に放出されてしまうといったおそれがある。
【００１２】
また、図４（１）から図４（２）の状態に燃焼を切り替えた場合、バルブＡ２の上流側に溜まった臭気ガスがバルブＡ３側からのパージ圧によってバルブＡ２をリークしてそのまま排気ガスと共に排気ガスライン５から大気中に放出されてしまうといったことも考えられる。
【００１３】
そこで、本発明はこのような課題を有効に解決するために案出されたものであり、その目的は臭気ガスのリークを効果的に回避することができる新規な蓄熱燃焼式脱臭装置のパージ方法を提供するものである。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために本発明は、燃焼室に、燃焼モードとパージモードと排気モードとを順に切り替えて運転される蓄熱式バーナーを少なくとも３本以上備え、これら各蓄熱式バーナーから延びる吸排ラインに、それぞれ臭気ガスラインとパージラインと排気ガスラインとを分岐させて接続すると共に、これら各分岐ラインにそれぞれ各ガスの流れを制御するバルブを備えた蓄熱燃焼式脱臭装置において、上記臭気ガスラインと排気ガスライン側に設けられる各バルブの上流側にそれぞれ上記パージラインから分岐させてパージガスバイパスラインを接続し、これら各パージガスバイパスラインから各バルブの上流側にパージガスの一部を常時パージしておくようにしたものである。
【００１５】
これによって、臭気ガスラインと排気ガスライン側に設けられる各バルブの上流側が常時パージガスで満たされた状態となっているため、これら各バルブにリークが発生しても、リークするガスは無害なパージガスのみとなるため、臭気ガスが各バルブをリークしてそのまま大気中に放出されてしまうといった不都合を効果的に回避することができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
次に、本発明を実施する好適一形態を添付図面を参照しながら説明する。
【００１７】
先ず、図１は本発明に係る蓄熱燃焼式脱臭装置の実施の一形態を示したものである。
【００１８】
図示するように、燃焼室１の壁面には、従来のように燃焼モードとパージモードと排気モードとを順に切り替えて運転される３つの蓄熱燃焼式バーナーＡ，Ｂ，Ｃ（以下、単にバーナーＡ，Ｂ，Ｃという）が設けられている。
【００１９】
また、これら各バーナーＡ，Ｂ，Ｃには、それぞれ吸排ラインａ，ｂ，ｃが接続されており、これら吸排ラインａ，ｂ，ｃには、臭気ガスライン４と排気ガスライン５とパージガスライン８側からそれぞれ分岐した分岐ライン４ａ，５ａ，８ａと４ｂ，５ｂ，８ｂと４ｃ，５ｃ，８ｃとがそれぞれ３本一組となって合流するように接続されている。
【００２０】
また、これら各分岐ライン４ａ，５ａ，８ａ，４ｂ，５ｂ，８ｂ，４ｃ，５ｃ，８ｃには、電磁バルブ等の電気信号によって瞬時に駆動されるバルブＡ１，Ａ２，Ａ３，Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３，Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３がそれぞれ対になるように設けられており、これら各分岐ライン４ａ，５ａ，８ａ，４ｂ，５ｂ，８ｂ，４ｃ，５ｃ，８ｃ内のガスの流れを制御するようになっている。
【００２１】
また、パージガスライン８には、６本のパージガスパイパスラインＰ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４，Ｐ５，Ｐ６がこれより分岐しており、それぞれ上記臭気ガス用分岐ライン４ａ，４ｂ，４ｃと排気ガス用分岐ライン５ａ，５ｂ，５ｃ側のバルブＡ２，Ｂ２，Ｃ２の上流側に接続されている。そして、パージガスライン８内を流れるパージガスの一部がこれらパージガスパイパスラインＰ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４，Ｐ５，Ｐ６を介してバルブＡ２，Ｂ２，Ｃ２の上流側にパージされるようになっている。
【００２２】
次に、以上のような構成をした蓄熱燃焼式脱臭装置を用いた本発明のパージ方法の一例を図２を参照しながら説明する。
【００２３】
先ず、図２（１）に示すように、バーナーＡに臭気ガスを流してこれを燃焼モード、バーナーＣを排気モード（蓄熱モード）、バーナーＢをパージモードとしてそれぞれ機能させるには、臭気ガス用分岐ライン４ａの臭気ガスバルブＡ１と、排気ガス用分岐ライン５ｃの排気ガスバルブＣ２と、パージガス用分岐ライン８ｂのパージガスバルブＢ３を開き、残りのバルブＡ２，Ａ３，Ｂ１，Ｂ２，Ｃ１，Ｃ３は全て閉じた状態で臭気ガスライン４から臭気ガスを供給すると共に、パージガスライン８からパージガスを供給することによって達成することができる。
【００２４】
このとき、臭気ガス用分岐ライン４ａを流れる臭気ガスは、パージガスバイパスラインＰ１をバイパスしてきたパージガスの一部と共に臭気ガスバルブＡ１を通過した後、吸排ラインａからバーナーＡ側に流れる際に、その一部が排気ガス用分岐ライン５ａ及びパージガス用分岐ライン８ａにも流れることになる。
【００２５】
しかしながら、排気ガス用分岐ライン５ａの排気ガスバルブＡ２の上流側には、パージガスライン８から分流してきたパージガスの一部がパージガスバイパスラインＰ２から常時流れ込み、排気ガスバルブＡ２の上流側に充填あるいはさらに排気ガス用分岐ライン５ａを逆流して流れている状態となっていることから、臭気ガスの一部が排気ガスバルブＡ２にまで到達することができない。
【００２６】
このため、排気ガスバルブＡ２がリーク状態となっていても、リークするのは無害なパージガス（空気）のみであり、臭気ガスの一部が排気ガスバルブＡ２をリークして排気ガスライン５からそのまま大気中に放出されてしまうようなことはない。尚、パージガスバルブＡ３をリークした場合には、パージライン８ａを介してパージガスパイパスラインＰ１から再び臭気ガス用バイパスライン４ａ側に流れるため、このバルブＡ３からのリークは何ら影響を及ぼすものではない。
【００２７】
次に、このようにしてバーナーＣ側に溜まった熱を利用するには、一定時間経過した後に、図２（２）に示すように、臭気ガスバルブＡ１と排気ガスバルブＣ２とパージガスバルブＢ２を閉じると共に、臭気ガスバルブＣ１，排気ガスバルブＢ２，パージガスバルブＡ３を開き、バーナーＣを燃焼モード、バーナーＢを排気モード、バーナーＡをパージモードに瞬時に切り替えることで達成することができる。そして、この場合においても、臭気ガスバルブＣ１近傍の排気ガスバルブＣ２の上流側がパージガスバイパスラインＰ６からパージされてパージガスが充填された状態となっているため、臭気ガスが排気ガスバルブＣ２をリークして排気ガス用分岐ライン５ｃ側にリークしてしまうようなことはない。尚、この各バルブの切り替え制御や各バーナーへの燃料供給・着火制御は、図示しないマイクロコンピュータ等によるシーケンス制御によって容易に行うことができる。
【００２８】
さらに、このようにしてバーナーＢ側に溜まった熱を利用するには、さらに一定時間経過した後に、図２（３）に示すように、臭気ガスバルブＣ１と排気ガスバルブＢ２とパージガスバルブＡ３を閉じると共に、臭気ガスバルブＢ１，排気ガスバルブＡ２，パージガスバルブＣ３を開き、バーナーＢを燃焼モード、バーナーＡを排気モード、バーナーＣをパージモードに瞬時に切り替えることで達成することができる。そして、この場合においても、臭気ガスバルブＢ１近傍の排気ガスバルブＢ２の上流側がパージガスバイパスラインＰ４からパージされてパージガスが充填された状態となっているため、臭気ガスが排気ガスバルブＢ２をリークして排気ガス用分岐ライン５ｂ側にリークしてしまうようなことはない。
【００２９】
従って、いずれの燃焼モードにおいても、臭気ガスが排気用バルブＡ１，Ｂ１，Ｃ１をリークしてそのまま排気ガスライン５に流出し、大気中に放出されるようなことを確実に防止することができる。
【００３０】
尚、本実施の形態では一つの燃焼室１に対して３つの蓄熱燃焼式バーナーを備えた例で説明したが、この蓄熱式バーナーの数は３つに限定されるものでなく、特許請求の範囲に記載したように、その設置数は少なくとも３つ以上あれば、本発明の目的を十分に達成することができる。
【００３１】
【発明の効果】
以上要するに本発明によれば、既設のパージラインから各バルブの上流側にパージガスの一部をパージさせるようにしたため、比較的簡単な構成であるにも拘わらず、臭気ガスのリークを略完全に防止することができる。この結果、周囲環境の悪化を未然に防止することができる上に、コストの上昇も最小限に抑えることができる等といった優れた効果を発揮することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明方法に係る蓄熱燃焼式脱臭装置の実施の一形態を示す構成図である。
【図２】本発明方法の実施の一形態を示す説明図である。
【図３】従来の蓄熱式燃料炉及びその運転方法を示す説明図である。
【図４】従来の蓄熱式燃料炉を応用した脱臭装置及びその運転方法を示す説明図である。
【符号の説明】
１  燃焼室
４  臭気ガスライン
５  排気ガスライン
８  パージガスライン
ａ，ｂ，ｃ  吸排ライン
Ａ，Ｂ，Ｃ  蓄熱燃焼式バーナー
4a，4b，4c  臭気ガス用分岐ライン
5a，5b，5c  排気ガス用分岐ライン
8a，8b，8c  パージガス用分岐ライン
A1，B1，C1  臭気ガスバルブ
A2，B2，C2  排気ガスバルブ
A3，B3，C3  パージガスバルブ
Ｐ１〜Ｐ６  パージガスバイパスライン
【図１】
0004000716.tif 000002
【図２】
0004000716.tif 000003
【図３】
0004000716.tif 000004
【図４】
0004000716.tif 000005