(57)【要約】 【課題】高強度で、耐腐食性、耐熱性を有する集塵機用仕切り板及び集塵機を提供する。【解決手段】集塵機用仕切り板２５は、炭素繊維強化炭素複合材が用いられている。また、集塵機３００は、ダスト含有ガスに含まれたダストを取り除く集塵機であって、ダスト含有ガスが導入される集塵室２３と、前記ダスト含有ガスのダストを濾過する筒状のフィルタ３６ａ、３６ｂ、３６ｃと、前記集塵室２３に隣接して配置され、前記筒状のフィルタ３６ａ、３６ｂ、３６ｃで濾過された清浄空気が導入される清浄室２２と、前記集塵室２３の前記清浄室２２側と反対側に、前記集塵室２３に連設して配置されているホッパ２４と、前記清浄室２２と前記集塵室２３とを区画している炭素繊維強化炭素複合材からなる仕切り板２５とを有しているものである。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
炭素繊維強化炭素複合材が用いられていることを特徴とする集塵機用仕切り板。
【請求項２】
ダスト含有ガスに含まれたダストを取り除く集塵機であって、
ダスト含有ガスが導入される集塵室と、
前記ダスト含有ガスのダストを濾過する筒状のフィルタと、
前記集塵室に隣接して配置され、前記筒状のフィルタで濾過された清浄空気が導入される清浄室と、
前記集塵室の前記清浄室側と反対側に、前記集塵室に連設して配置されているホッパと、
前記清浄室と前記集塵室とを区画している炭素繊維強化炭素複合材からなる仕切り板とを有していることを特徴とする集塵機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、耐腐食性、耐熱性を有する集塵機用仕切り板及びそれを用いた集塵機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、粉砕工程で発生した粉塵等を集塵したり排気ガスを徐塵したりするために、集塵機が用いられている（例えば、下記特許文献１参照）。下記特許文献１に開示された集塵機は、ガス入口とガス出口とを有する本体と、本体内部を出口領域と入口領域とに仕切るための仕切り板と、仕切り板に形成された貫通孔に設置された濾布とを有している。ここで、下記特許文献１のパルス型バグフィルタ装置を作動させた際のガスの流れを説明する。排ガス入り口から装置に送入された排ガスは、入口側領域から、濾布を通過することにより排ガス中のダストが濾布に捕集され、濾布により浄化された排ガスは、出口領域を通過してガス出口から装置外へ排出される。そして、出口領域に設けられた噴出管の先端部から、濾布の開口部に圧縮空気が噴出され、濾布に付着堆積したダストが払い落とされる。なお、噴出管内には連続して圧縮空気が流出されている。
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−１９５２９０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記特許文献１の集塵機においては、噴出管に連続して圧縮空気が流れているので、噴出管内に排ガスが侵入することを抑止でき、噴出管が腐食しにくくなる。しかしながら、上記特許文献１のような集塵機には、反応性の高い腐食性ガスを含有した排ガスが導入されることがあり、例えば、高純度処理工程で発生した微粒子を取り除くために、黒鉛高純度処理装置の一部として用いられることがあり、高純度処理工程で発生した反応性の高い腐食性ガスが、集塵機へと導かれることがある。
【０００５】
ここで、一般的に、集塵機には、ＳＳ又はＳＵＳ（ステンレス鋼）材等を利用した部材が用いられているが、上記反応性の高い腐食性ガスなどが集塵機内を通過すると、集塵機内のガス通過部分に設けられている仕切り板に形成された、濾布（フィルタ）を設置する貫通孔の周縁の上下面が腐食消耗して貫通孔が崩れたり、破損が生じたりするおそれがあった。
【０００６】
一方、耐腐食性を有する材料として、他の材料よりも比較的高価なチタンなどを用いることができるが、コストの増加に比べて、寿命の延長効果が小さかった。
【０００７】
そこで、本発明は、集塵機に用いた際に、反応性の高い腐食性ガスなどを含んだガスに対して耐腐食性を有するとともに、コストを抑えることができる集塵機用仕切り板およびそれを用いた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及び効果】
【０００８】
本発明の集塵機用仕切り板は、炭素繊維強化炭素複合材が用いられているものである。
【０００９】
上記構成によると、高強度、耐腐食性、耐熱性を有し、軽量である炭素繊維強化炭素複合材が用いられているので、集塵機に用いた際に、反応性の高い腐食性ガスなどが接触した場合に、腐食が生じることを抑えることができ、高強度で、耐腐食性を有する集塵機用仕切り板を提供することができる。また、炭素繊維強化炭素複合材を用いているので、耐腐食性を有する比較的高価な材料、例えばチタン等を用いるよりもコストを抑えることができる。
【００１０】
本発明の集塵機は、ダスト含有ガスに含まれたダストを取り除く集塵機であって、ダスト含有ガスが導入される集塵室と、前記ダスト含有ガスのダストを濾過する筒状のフィルタと、前記集塵室に隣接して配置され、前記筒状のフィルタで濾過された清浄空気が導入される清浄室と、前記集塵室の前記清浄室側と反対側に、前記集塵室に連設して配置されているホッパと、前記清浄室と前記集塵室とを区画している炭素繊維強化炭素複合材からなる仕切り板とを有しているものである。
【００１１】
上記構成によると、集塵機のガスの通過部分に設けられている仕切り板に、炭素繊維強化炭素複合材が用いられているので、反応性の高い腐食性ガスなどが通過した場合に、仕切り板に腐食が生じることを抑えることができ、仕切り板の寿命を長くすることができる。また、仕切り板に、耐腐食性を有する比較的高価な材料、例えばチタン等ではなく炭素繊維強化炭素複合材が用いられているので、コストを抑えることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
＜第１実施形態＞
以下、本発明の第１実施形態に係る集塵機用仕切り板について説明する。図１は、本発明の第１実施形態に係る集塵機用仕切り板の模式図である。
【００１３】
図１において、集塵機用仕切り板１００は、第１部材１と、第２部材２と、第３部材３と、第４部材４と、第１部材１と第２部材２とを接続している第１接続部材５と、第２部材２と第３部材３とを接続している第２接続部材６と、第３部材３と第４部材４とを接続している第３接続部材７と、第１部材１及び第４部材４、並びに、第２部材２と第３部材３とを接続している第４接続部材８とを有しているものである。なお、第１接続部材５は、第１部材１及び第２部材２にボルト及びナットによって固定されている。また、第２接続部材６は、第２部材２及び第３部材３にボルト及びナットによって固定されている。さらに、第３接続部材７は、第３部材３及び第４部材４にボルト及びナットによって固定されている。加えて、第４接続部材８は、第１部材１と、第２部材２と、第３部材３と、第４部材４とに、ボルト及びナットによって固定されている。
【００１４】
第１部材１と、第２部材２と、第３部材３と、第４部材４とは、平板上の炭素繊維強化炭素複合材を用いてそれぞれ製造されており、本実施形態において、縦１０３０ｍｍ×横１０３０ｍｍ×厚さ１０ｍｍの大きさにそれぞれ形成されている。そして、第１部材１と、第２部材２と、第３部材３と、第４部材４とにはそれぞれ、縦方向に４列、横方向に４列ずつ、合計１６個の図示しないフィルタの取り付け用の孔９が形成されている。なお、第１部材１と、第２部材２と、第３部材３と、第４部材４との大きさは、上記大きさに限られるものでなく、それぞれ異なる大きさに形成されているものを用いてもよい。また、第１部材１と、第２部材２と、第３部材３と、第４部材４とに形成されている図示しないフィルタの取り付け用の孔９は、上記の個数に限られるものでなく、それぞれ異なる個数の孔９を有しているものを用いてもよい。
【００１５】
第１接続部材５と、第２接続部材６と、第３接続部材７と、第４接続部材８とは、第１部材１と、第２部材２と、第３部材３と、第４部材４とに用いられている炭素繊維強化炭素複合材と同様の材質を有する平板上の炭素繊維強化炭素複合材を用いてそれぞれ製造されている。なお、第１接続部材５と、第２接続部材６と、第３接続部材７と、第４接続部材８との大きさは、本実施形態に示す大きさに限られるものでなく、それぞれ異なる大きさを有しているものを用いてもよい。また、第１接続部材５と、第３接続部材７とが接続されているものや、第２接続部材６と、第４接続部材８とが連接されているものを用いてもよい。
【００１６】
なお、本実施形態において、第１〜第４部材の炭素繊維強化炭素複合材を接続させて仕切り板を製造したが、４の部材から製造する場合に限らず、代わりに、複数の部材を接続することなく１の部材から仕切り板を製造したり、５以上の部材を接続して仕切り板を製造したりしてもよい。
【００１７】
次に、第１部材１と、第２部材２と、第３部材３と、第４部材４と、第１接続部材５と、第２接続部材６と、第３接続部材７と、第４接続部材８とに用いられている炭素繊維強化炭素複合材の製造方法について説明する。
【００１８】
第１部材１と、第２部材２と、第３部材３と、第４部材４とは、東レ（株）製の炭素繊維（トレカＴ−３００）の６Ｋ平織りクロスにフェノール樹脂を含浸させてプリプレグを製造し、約１０３０ｍｍ×約１０３０ｍｍに裁断して積層し、１６０℃で熱圧プレス成形を行って、約１０３０ｍｍ×約１０３０ｍｍ×約１０ｍｍのサイズの成形体を得た。この成形体を、電気炉内で８００℃まで昇温して加熱し、焼成体を得た。その焼成体にピッチ含浸と焼成を繰り返し行って緻密化した後、２０００℃で熱処理して、約１０３０ｍｍ×約１０３０ｍｍ×約１０ｍｍの平板上の炭素繊維強化炭素複合材（Ｃ／Ｃコンポジット）を得た。なお、第１接続部材と、第２接続部材と、第３接続部材とは、第１部材１と、第２部材２と、第３部材３と、第４部材４との接続用になるように、上記と同様の製造方法によって、平板上の炭素繊維強化炭素複合材（Ｃ／Ｃコンポジット）を得た。
【００１９】
本実施形態においては、例えば、下記表１に示す特性を有した２次元織タイプの炭素繊維強化炭素複合材を用いることができる。なお、本発明で用いられる炭素繊維強化炭素複合材は、下記の特性を有しているものに限られるものではない。
【００２０】
【表１】
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【００２１】
本実施形態によれば、高強度、耐腐食性、耐熱性を有し、軽量である炭素繊維強化炭素複合材が用いられているので、図示しない集塵機に用いた際に、反応性の高い腐食性ガスなどが接触した場合に、腐食が生じることを抑えることができ、高強度で、耐腐食性を有する集塵機用仕切り板１００を提供することができる。また、炭素繊維強化炭素複合材を用いているので、耐腐食性を有する比較的高価な材料、例えばチタン等を用いるよりもコストを抑えることができる。
【００２２】
＜第２実施形態＞
次に、発明の第１実施形態に係る集塵機用仕切り板と同様の構成を有する集塵機用仕切り板を用いた集塵機の実施形態について説明する。図２は、本発明の第２実施形態に係る集塵機の断面模式図である。なお、第１実施形態の集塵機用仕切り板１００の符号９と、本実施形態の集塵機用仕切り板２５における符号５９とがふられている各部は、同様のものであるので、説明を省略することがある。
【００２３】
図２において、集塵機３００は、パルスジェット式のものであり、ハウジング２１と、ハウジング２１の内部に位置している、清浄室２２と、集塵室２３と、集塵室２３の清浄室２２側と反対側に配置しており、前記集塵室２３に連設しているホッパ２４と、清浄室２２と集塵室２３とを区画している仕切り板２５と、ハウジング２１のホッパ２４側の側面に設けられているガス入口２６と、ハウジング２１の清浄室２２の側面に設けられているガス出口２７と、仕切り板２５に形成されている複数の孔５９の内周のそれぞれに開口部が取り付けられている円筒状のフィルタ３６ａ、３６ｂ、３６ｃと、フィルタ３６ａ、３６ｂ、３６ｃの開口部の上方に配設されている圧縮空気供給配管２８と、フィルタ３６ａ、３６ｂ、３６ｃの開口部に設けられているベンチュリ管２９とを有しているものである。また、フィルタ３６ａ、３６ｂ、３６ｃの内部には、フィルタ３６ａ、３６ｂ、３６ｃを円筒状に保持しているリテーナ３０が挿入されている。さらに、圧縮空気供給配管２８の途中には、仕切り板２５に形成されている各孔５９に対向するように、噴出ノズル３１がそれぞれ取り付けられており、圧縮空気供給配管２８は、ハウジング２１外において、バルブ３２を介して、コンプレッサー３３に接続されている。
【００２４】
ハウジング２１は、例えば、ＳＵＳ（ステンレス鋼）材などによって製造されており、ガス入口２６から導入された腐食性ガスなどに腐食しにくい材料又は耐食性ライニング加工からなるものが好ましい。
【００２５】
清浄室２２と集塵室２３とはハウジング２１内に配置されている。清浄室２２は、仕切り板２５とハウジング２１とハウジング２１の上端を閉塞している上部蓋体３４とに囲まれた区画であり、フィルタ３６ａ、３６ｂ、３６ｃで粉塵等がろ過された清浄なガスが存在している。一方、集塵室２３は、仕切り板２５と、ハウジング２１側面と、ガス入口２６が形成されている高さ位置と同じ高さ位置において仕切り板２５に平行な平面とに囲まれた区画であり、ガス入口２６から導入された粉塵やダスト等を含んだガスが存在している。
【００２６】
仕切り板２５は、清浄室２２と集塵室２３とを区画しているものであり、複数の円形の孔５９が形成されている。
【００２７】
ホッパ２４は、ハウジング２１内において、集塵室２３に連設している区画であり、ダスト６２が貯留している。
【００２８】
ガス入口２６は、ハウジング２１側面に設けられており、集塵室２３に連通している。一方、ガス出口２７は、ハウジング２１の上面に設けられており、一端が清浄室２２に連通しており、他端が図示しない排気ファンに接続されている。なお、本実施形態において、ガス出口２７は、ハウジング２１の上端に配設されている上部蓋体３４に設けられているが、清浄室２２に連通しているものであれば、ハウジング２１の側面に設けられているものでもよい。
【００２９】
フィルタ３６ａ、３６ｂ、３６ｃは、一端が閉塞されており、他端に開口部を有し、この開口部が、仕切り板２５に形成されている円形の孔５９に取り付けられている。このフィルタ３６ａ、３６ｂ、３６ｃは、仕切り板２５に吊り下げられており、フィルタ３６ａ、３６ｂ、３６ｃの内部にはフィルタ３６ａ、３６ｂ、３６ｃを円筒状に保持するリテーナ３０が挿入されている。なお、図２において、３本のフィルタ３６ａ、３６ｂ、３６ｃのうち中央に配置されているフィルタ３６ａは、上部及び下部にフィルタ３６ａの内部に挿入されているリテーナ３０及びベンチュリ管２９を示している。また、３本のフィルタ３６ａ、３６ｂ、３６ｃのうち右端のフィルタ３６ｂは、フィルタ３６ｂの外側に付着したダスト６２を払い落とす際の圧縮空気供給配管２８から噴出される圧縮空気６０の流れを示しており、３本のフィルタ３６ａ、３６ｂ、３６ｃのうち左端のフィルタ３６ｃは、ガス入口２６から集塵室２３内に取り込まれたダスト含有ガス６１の流れを示している。
【００３０】
圧縮空気供給配管２８は、清浄室２２において、ハウジング２１の側面を貫通して設けられており、圧縮空気供給配管２８の途中には、仕切り板２５に形成されている各孔５９それぞれに対向するように、噴出ノズル３１が取り付けられている。また、圧縮空気供給配管２８は、一端が閉塞されており、他端が、ハウジング２１外において、バルブ３２を介して、コンプレッサー３３に接続されている。そして、バルブ３２を開くと、コンプレッサー３３で生成された圧縮空気が、圧縮空気供給配管２８を通って噴出ノズル３１から仕切り板２５の孔５９に向かって間欠的に噴出される。
【００３１】
ベンチュリ管２９は、噴出ノズル３１に対向するように、フィルタ３６ａ、３６ｂ、３６ｃの内部の仕切り板２５の各孔５９の開口部に設けられている。このベンチュリ管２９により、噴出ノズル３１から噴出される圧縮空気６０の噴出流が周りのガスを効果的に誘引するので、フィルタ３６ａ、３６ｂ、３６ｃ内に入るガスの量を増大させて、フィルタ３６ａ、３６ｂ、３６ｃに付着したダストの払い落とし効果を高めることができる。なお、ベンチュリ管２９は、リテーナ３０に接続して取り付けられている。
【００３２】
次に、仕切り板２５に、フィルタ３６ａ、３６ｂ、３６ｃと、リテーナ３０と、仕切り板２５とを取り付ける方法について説明する。上部蓋体３４を開き、圧縮空気供給配管２８を取り外して、フィルタ３６ａ、３６ｂ、３６ｃを仕切り板２５の孔５９の開口部に差し込み、フィルタ３６ａ、３６ｂ、３６ｃを仕切り板２５に吊り下げる。そして、リテーナ３０とリテーナ３０に接続しているベンチュリ管２９を、吊り下げられたフィルタ３６ａ、３６ｂ、３６ｃに差し込む。その後、仕切り板２５の上方から圧縮空気供給配管２８を取り付けて、ベンチュリ管２９を固定する。そして、上部蓋体３４を閉じる。なお、フィルタ３６ａ、３６ｂ、３６ｃの取り外しは、上記取り付け方法の逆の方法によって行われる。
【００３３】
次に、本実施形態に係る集塵機３００を作動させた際のガスの流れについて説明する。ガス入口２６から集塵室２３内に取り込まれたダスト含有ガス６１は、フィルタ３６ａ、３６ｂ、３６ｃで濾過された後、フィルタ３６ａ、３６ｂ、３６ｃを通過して清浄室２２に入り、清浄室２２のガス出口２７から排出される。ここで、フィルタ３６ａ、３６ｂ、３６ｃで濾過されたダスト含有ガス６１に含まれたダスト６２は、フィルタ３６ａ、３６ｂ、３６ｃの外面に次第に付着する。このダスト６２の付着によって、ガスの圧力損失が増大するため、周期的に、フィルタ３６ａ、３６ｂ、３６ｃに付着したダスト６２を除去する。このダスト６２の除去は次のように行われる。圧縮空気供給配管２８のバルブ３２を開き、噴出ノズル３１から圧縮空気６０を噴出させて、フィルタ３６ａ、３６ｂ、３６ｃの外面に付着したダスト６２を払い落とす。ここで、ダスト６２の払い落としが行われている間も、ダスト含有ガス６１はガス入口２６からハウジング２１に吸気されて、フィルタ３６ａ、３６ｂ、３６ｃによりダスト６２が濾過され、清浄室２２のガス出口２７から排出されている。
【００３４】
なお、フィルタ３６ａ、３６ｂ、３６ｃの外面に付着するダスト６２の付着速度によって、フィルタ３６ａ、３６ｂ、３６ｃ内に噴出する圧縮空気６０のタイムサイクルを予めバルブ３２に設定しておくことが好ましい。これにより、フィルタ３６ａ、３６ｂ、３６ｃに付着したダスト６２を、周期的に除去して、ガスの圧力損失の増大を抑止することができる。
【００３５】
本実施形態によると、集塵機３００のガスの通過部分に設けられている仕切り板２５に、炭素繊維強化炭素複合材が用いられているので、反応性の高い腐食性ガスなどが通過した場合に、仕切り板２５に腐食が生じることを抑えることができ、仕切り板２５の寿命をより長くすることができる。また、仕切り板２５に、耐腐食性を有する比較的高価な材料、例えばチタン等よりも安価な炭素繊維強化炭素複合材が用いられているので、集塵機３００のコストを抑えることができる。
【００３６】
以上、本発明の実施形態の集塵機用仕切り板及び集塵機について説明したが、本発明は上述の実施の形態に限られるものではなく、特許請求の範囲に記載した限りにおいて様々な変更が可能なものである。例えば、本実施形態において、パルスジェット式の集塵機を用いて説明したが、代わりに、逆洗式の集塵機やシェーキング式の集塵機を用いてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明の第１実施形態に係る集塵機用仕切り板の模式図である。
【図２】本発明の第２実施形態に係る集塵機の断面模式図である。
【符号の説明】
【００３８】
１  第１部材
２  第２部材
３  第３部材
４  第４部材
５  第１接続部材
６  第２接続部材
７  第３接続部材
８  第４接続部材
９、５９  孔
１６  第５接続部材
２１  ハウジング
２２  清浄室
２３  集塵室
２４  ホッパ
２５  仕切り板
２６  ガス入口
２７  ガス出口
２８  圧縮空気供給管
２９  ベンチュリ管
３０  リテーナ
３１  噴出ノズル
３２  バルブ
３３  コンプレッサー
３４  上部蓋体
３６ａ、３６ｂ、３６ｃ  フィルタ
６０  圧縮空気
６１  ダスト含有ガス
６２  ダスト
１００  集塵機用仕切り板
３００  集塵機
【図１】
2009213994.tif 000004
【図２】
2009213994.tif 000005