JPH0929030A - 除塵装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 室に対するフィルタの出し入れを容易になし
得るとともにシールも良好に確保し得る除塵装置を提供
する。 【解決手段】 山型に組んで合掌配置とするフィルタ５
を、排ガスが下方から上方に流通する室３ａ〜３ｅに縦
型配置する場合において、仕切板２若しくは側板１２の
室３ａ〜３ｅ側の下部に固着した溝型鋼のガイド部材１
３ａ，１３ｂの溝部にフィルタ部材５−１，５−２の下
端部を挿入して水平方向に押すことにより、フィルタ５
を室３ａ〜３ｅに対し出し入れ可能に形成したものであ
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は除塵装置に関し、特
に排ガスを下方から上方に向けて流通させる縦型配置の
フィルタを水平方向に移動して室内に配設するものに適
用して有用なものである。

【０００２】

【従来の技術】ボイラ装置やごみ焼却炉などから出され
る排ガス中には煤塵が含まれている。そこで大気汚染を
防止するため、上記ボイラ装置等には煤塵を除去（捕
集）する除塵装置が設けられている。

【０００３】ボイラ装置などに利用される従来の除塵装
置としては、次のようなものが知られている。 （１）遠心力集塵器 この遠心力集塵器では、遠心力を利用して排ガスに大き
な加速度（旋回速度）を与え、煤塵をガスから分離する
ものであり、実用的なものとしてはサイクロン式集塵器
が知られている。なお、サイクロン式集塵器で代表され
る遠心力集塵器では、遠心力を利用して除塵するため、
ガス中に含まれる煤塵等の粒子径がある程度以上大きく
なければ、煤塵を捕集することができない。

【０００４】（２）濾過式集塵器 濾過式集塵器は、テフロン繊維やガラス繊維を使った濾
布で排ガスを濾過して煤塵を捕集するものであり、バグ
フィルタとして知られている。この濾過式集塵器では、
集塵室が複数に分かれており、集塵されたダストの払い
落としは、各室ごとに順次行なわれる。払い落し方法と
しては、機械振動式，逆圧払い落し式，パルスジェット
式などがある。なおバグフィルタでは、バグを通過する
ガス流速を非常に遅くする必要がありきわめて多くのバ
グを必要とする。

【０００５】（３）電気集塵器 電気集塵器では、放電極周辺のコロナ放電を利用してガ
ス中の煤塵粒子に電荷を与え、この帯電粒子にクーロン
力を作用させて集塵極に煤塵を吸引捕集する。なお、電
気集塵器では、煤塵等の粒子径がある程度以上大きくな
ければ、煤塵を捕集することができず、また大きな電力
を消費する。

【０００６】ところで離島などでは、ディーゼル発電設
備により発電している。このディーゼル発電設備では、
ディーゼル機関により発電機を回転させている。上記デ
ィーゼル機関から出る排ガス中にも当然に煤塵が含まれ
ているが、現状ではほとんどの場合ディーゼル発電設備
には除塵装置を備えていない。その理由は次のとおりで
ある。

【０００７】ディーゼル機関から出る排ガス中に含まれ
る煤塵の粒子径は極めて小さい（図１０参照）のに対
し、遠心力集塵器や濾過式集塵器や電気集塵器は約１
［μｍ］以上の粒子径の煤塵でないと捕集ができず、こ
れら従来の集塵器を備えても除塵効率がきわめて悪い。

【０００８】また除塵効率が悪くても少しでも煤塵排出
量を減らそうとして、仮に上記従来の集塵器を備えたと
しても、排ガスに大きな流通（通過）抵抗が加わり圧力
損失が大きくなってディーゼル機関の効率が低下したり
（特にバグフィルタを用いた場合）、発電電力を除塵の
ために多く消費したり（特に電気集塵器の場合）すると
いうデメリットがある。

【０００９】そこで本願発明者等は、粒子径の小さい煤
塵も捕集でき、しかも、圧力損失や消費電力の少ない除
塵装置を開発し特許出願した（特願平２−１４７３号：
これを以下「先願」と呼ぶ）。

【００１０】ここで先願の除塵装置の概要を、図１１を
参照して説明する。同図に示すようにケーシング０１内
は仕切板０２により仕切られて５つの流路０３が形成さ
れている。各流路０３にはそれぞれ、入口側（入口ガス
ダクト０４側）から出口側（出口ガスダクト０５側）に
向い、ダンパ０６，ヒータ０７及びフィルタ０８が順に
備えられている。前記ダンパ０６は図示しないモータに
より回転して、流路０３を開閉する。前記ヒータ０７は
電流が流れて発熱してフィルタ０８を再生する。つまり
フィルタ０８を加熱して、フィルタ０８に捕集された煤
塵（燃料未然分（スス）や潤滑油が飛散して生じたオイ
ルミスト等）を燃焼させる。また前記フィルタ０８はセ
ラミック多孔体で形成されている。

【００１１】排ガスは入口ガスダクト０４からケーシン
グ０１内に送られる。排ガス中の煤塵を捕集するには、
ヒータ０７に電流を流すことなくダンパ０６を開状態に
する。こうすると、排ガスはフィルタ０８を通過し、フ
ィルタ０８に煤塵が捕集される。フィルタ０８を通過し
た排ガスは出口ガスダクト０５を介して煙突に送られ
る。

【００１２】フィルタ０８の再生は、各流路０３ごとに
順に位相をずらして周期的に行う。この再生手法を、図
１２を参照して説明する。なお各流路０３を区別するた
め、ここでは流路に符号０３−１，０３−２，０３−
３，０３−４，０３−５を付して説明する。

【００１３】図１２に示すように期間Ｔ₁ では、流路０
３−１で再生をし、流路０３−２，０３−３，０３−
４，０３−５により煤塵の捕集をする。即ち、流路０３
−１では、ダンパ０６を閉じヒータ０７に電流を流して
フィルタ０８を加熱してフィルタの再生をし、他の流路
０３−２，０３−３，０３−４，０３−５では、ダンパ
０６を開けヒータ０７に電流を流すことなくフィルタ０
８により煤塵の捕集をする。期間Ｔ₂ では流路０３−２
で再生をし、他の流路で煤塵捕集をし、期間Ｔ₃ では流
路０３−３で再生をし他の流路で煤塵捕集をし、以降同
様に、１つの流路で再生をしつつ他の流路で捕集をす
る。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】上記従来技術において
は、図１１に示すように、排ガスは入口側から出口側へ
水平に流通するように構成したが、これは下から上へ垂
直に流通させるのが合理的である。排ガスは圧縮されて
いない自然の状態でも上昇するものであるからである。

【００１５】そこで、山型に形成して合掌配置するフィ
ルタを縦型配置として除塵を行なう室に設置するととも
に、このフィルタは室に対し出し入れ可能に構成する必
要がある。同時に、フィルタによって仕切られる室の上
部と下部との間のシールも考える必要がある。

【００１６】本発明は、上記従来技術に鑑み、室に対す
るフィルタの出し入れを容易になし得るとともにシール
も良好に確保し得る除塵装置を提供することを目的とす
る。

【００１７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成する本発
明の構成は、次の点を特徴とする。

【００１８】（１）下部の入口側から上部の出口側に向
い排ガスを流通させる室と、セラミック多孔体でなる平
板状の２枚のフィルタ部材の頂部同志を連結するととも
に下部に向かってフィルタ部材の間隔が漸増するように
山型に形成して上記室内に合掌配置し、下方から上方に
流通する排ガス中の煤塵を捕集するフィルタと、フィル
タ部材の下端部がそれぞれ当接し、フィルタを水平方向
に摺接して室内に収納し得るよう上記室の相対向する垂
直な壁面の内側にそれぞれ固着した水平なガイド部材と
を有することを特徴とすること。

【００１９】（２）（１）において、ガイド部材は断面
がＣ字状の溝型鋼で形成し、その溝部にフィルタ部材の
下端部を挿入したこと。

【００２０】（３）（１）において、フィルタ部材は、
その下端部に水平方向外方に突出するフランジ部を有
し、ガイド部材は水平面を有する平板で形成するととも
に、この平板の上方で上記壁面に固着して水平に伸びる
他の平板との間に上記フランジ部を挿入するように構成
したこと。

【００２１】（４）（３）において、他の平板には押し
ボルトを螺合させ、この押しボルトの先端でフランジ部
をガイド部材に押圧するように構成したこと。

【００２２】

【発明の実施の形態】以下本発明の実施の形態を図面に
基づき詳細に説明する。

【００２３】図１は、本態様に係る除塵装置を、一部破
断して示す斜視図である。この除塵装置では、ケーシン
グ１内に垂直方向に４枚の仕切板２を備え、ケーシング
１内に５つの室３ａ〜３ｅを形成している。各室３ａ〜
３ｅは垂直方向に延びておりその中にはそれぞれヒータ
４（詳細後述）及びフィルタ５（詳細後述）を備えてい
る。

【００２４】各室３ａ〜３ｅの下部の前方側にはそれぞ
れ入口ガスダクト６ａ〜６ｅが連通しており、各入口ガ
スダクト６ａ〜６ｅ内には、モータ７ａ〜７ｅの駆動に
より開閉する入側ダンパ８ａ〜８ｅが備えられている。
また各室３ａ〜３ｅの上部の後方側にはそれぞれ出口ガ
スダクト９ａ〜９ｅが連通しており、各出口ガスダクト
９ａ〜９ｅ内には、モータ１０ａ〜１０ｅの駆動により
開閉する出側ダンパ１１ａ〜１１ｅ（なお図では１１ｂ
〜１１ｅは見えていない）が備えられている。そしてデ
ィーゼル機関などから出た排ガスは、入口ガスダクト６
ａ〜６ｅを介して各室３ａ〜３ｅに導びかれ、各室３ａ
〜３ｅを下方から上方に向い通過した後、出口ガスダク
ト９ａ〜９ｅを介して排出され、煙突に送られる。

【００２５】前記フィルタ５は、図２に示すように、２
枚のフィルタ部材５−１，５−２を合掌配置した構造、
即ち上辺が連結されると共に下辺に向うに従い両者間の
隙間が漸増するように開くとともに、排ガスがその下方
から上方へ流通する縦型構造となっている。そして各フ
ィルタ部材５−１，５−２は、枠材５ａにセラミック多
孔体５ｂを組み込んだ構成となっている。このセラミッ
ク多孔体５ｂは、コージェライト（２ＭｇＯ・Ａｌ₂ Ｏ
₃ ・５ＳｉＯ₂ ）とアルミナ（Ａｌ₂ Ｏ₃ ）の混合物で
あり、１インチ当りに１０〜１５個の孔を有し、空孔率
が高い（空孔率は８０〜９０％）。またセラミック多孔
体５ｂの厚さ（排ガスが通過していく方向の長さ）は４
０〜６０［ｍｍ］としている。

【００２６】室３ａ〜３ｅ内を流通する排ガス（ディー
ゼル機関から出た排ガス）の流速は０．５〜２［ｍ／
秒］と速いが、セラミック多孔体５ｂは三次元骨格構造
となってその空孔率が大きいので圧力損失は少ない。ま
たセラミック多孔体５ｂの孔の径は数［ｍｍ］と大きい
がセラミック多孔体５ｂの厚さが４０〜６０［ｍｍ］あ
り且つ連続する気孔による流通経路が複数なので、ミク
ロンオーダの煤塵を捕集することができる。結局、一方
を良好にすると他方が悪化する関係にある圧力損失と捕
集効率とを勘案して、両特性が良好になるようにセラミ
ック多孔体５ｂの空孔率と厚さを決定した。なおここで
付言すると、バグフィルタでの排ガスの流速は、２［ｍ
／分］程度と、きわめて遅い。

【００２７】また図３に示すように、フィルタ部材５−
１，５−２とでなす角度θを、１０〜３０°にした。こ
のようにすることにより、フィルタ５の総面積が、室の
横断面積に対して広くなり、圧力損失の軽減に寄与す
る。

【００２８】更に図３に示すように、前記ヒータ４はフ
ィルタ５の下方位置で三角形配置されている。このヒー
タ４に電流を通すとヒータ４が加熱し、ヒータの輻射熱
がセラミック多孔体５ｂに当たると共に、加熱された空
気が立ち昇ってセラミック多孔体５ｂの内部にまで侵入
する。これによりセラミック多孔体５ｂが加熱し再生が
できる。

【００２９】なお図４に示すように、ヒータ４をフィル
タ５の下方位置で６本配列とするようにしてもよい。三
角配列（図３）や６本配列（図４）としたヒータ４に
は、三相交流電流を供給する。

【００３０】図５〜図７はフィルタ５のスライド構造及
び固定構造を詳らかにすべく関連部分を抽出して示す図
で、図５はフィルタ５及びその関連部分を一部破断して
示す斜視図、図６はその側面図、図７は正面図である。

【００３１】これらの図に示すように、ケーシング１の
相対向する垂直な壁面である仕切板２若しくは側板１２
の室３ａ〜３ｅ側の下部には、水平方向に伸びる溝型鋼
で形成したガイド部材１３ａ，１３ｂが固着してある。
フィルタ５は、その各フィルタ部材５−１，５−２の下
端部がガイド部材１３ａ，１３ｂの溝部に挿入される。

【００３２】支持棒１４ａ，１４ｂは、ケーシング１の
内部で上方から下垂するブラケット１５に一端部を支持
されるとともに、他端部をケーシング１の後壁１ｂに支
持されて水平に伸びる部材であり、フィルタ部材５−
１，５−２の上部にそれぞれ形成した孔５−１ａ，５−
２ａに挿入し得るように構成してある。

【００３３】かくして、フィルタ５の室３ａ〜３ｅへの
収納時には、ケーシング１の前壁１ａ及びブラケット１
５を取り除いた状態で孔５−１ａ，５−２ａに支持棒１
４ａ，１４ｂを挿通するとともに、フィルタ部材５−
１，５−２の下部をガイド部材１３ａ，１３ｂの溝に挿
入し、この状態でフィルタ５を水平方向に押せば良い。
フィルタ５が所定位置に占位した場合には、ブラケット
１５で支持棒１４ａ，１４ｂの一端部を支持するととも
に、前壁１ａを所定位置に取付ける。

【００３４】シール部材１６はフィルタ５の頂部に僅か
な間隔を介してその上方に占位しており、その両端部を
前壁１ａ及び後壁１ｂに固定した水平に伸びる部材で、
フィルタ部材５−１，５−２の合せ目から漏れ出る排ガ
スをシールする機能を有する。このため、フィルタ５の
頂部とシール部材との間の間隙には充填材を挿入するこ
とにより所望のシール効果を一層確実なものとすること
ができる。

【００３５】また、フィルタ５の下部における排ガスの
シールはガイド部材１３ａ，１３ｂの溝部とフィルタ部
材５−１，５−２との間で確保する。

【００３６】かかる本形態によれば、フィルタ５の室３
ａ〜３ｅに対する出し入れは、前壁１ａを外ずし、この
部分を開口させた状態で合掌形に組んだフィルタ５を水
平方向に移動させれば良い。

【００３７】図８は、他の形態を示す正面図である。同
図に示すように、ガイド部材２３ａ，２３ｂは上記形態
のものに限定する必要はない。フィルタ２５の下端部を
介してこの荷重を支え、且つこのフィルタ２５が水平方
向に摺動し得るものであれば良い、ちなみに、ガイド部
材２３ａ，２３ｂは水平面を有する平板を仕切板２若し
くは側板１２の室３ａ〜３ｅ側の下部に水平に固着した
ものである。

【００３８】このときフィルタ２５は、殆んどの構成は
フィルタ５と同じであるが、各フィルタ部材５−１，５
−２の下端部に水平方向外方に突出するフランジ部２５
ａ，２５ｂを有する点が異なる。このフランジ部２５
ａ，２５ｂがガイド部材２３ａ，２３ｂに当接すること
によりフィルタ２５は、ガイド部材２３ａ，２３ｂに載
置される。

【００３９】したがって、フィルタ２５の自重によりフ
ィルタ２５の下部における排ガスの漏れを防止するシー
ルとすることもできるが、このシール効果を一層確実な
ものとするため、平板２６ａ，２６ｂを設けてある。平
板２６ａ，２６ｂはガイド部材２３ａ，２３ｂの若干上
方でガイド部材２３ａ，２３ｂと同様に仕切板２若しく
は側板１２に固着してある。

【００４０】かくしてフィルタ２５のフランジ部２５
ａ，２５ｂは、ガイド部材２３ａ，２３ｂと平板２６
ａ，２６ｂとの間の間隙に挿入してある。

【００４１】このとき、平板２６ａ，２６ｂに押しボル
トを螺合させ、この押しボルトの先端でフランジ部２５
ａ，２５ｂをガイド部材２３ａ，２３ｂに押圧するよう
に構成しても良い。この場合にはこの部分のシールが一
層確実なものとなる。

【００４２】ヒータ４の構成は、図９に示すようになっ
ている。即ち外筒４ａ内に発熱体４ｂを収納しており、
この発熱体４ｂは複数のディスク４ｃを貫通する状態で
支持されている。またディスク４ｃの相互間にはスペー
サ４ｄを備え、外筒４ａの開口端（図では左端）は耐火
耐熱レンガ４ｅによりシールされている。そしてリード
線４ｆを介して発熱体４ｂに給電をすることにより発熱
体４ｂが発熱する。このヒータ４は、その基端（図９で
は左端）がケーシング１の前壁１ａにボルト付され、そ
の先端（図９では右端）がケーシング１の後壁１ｂに係
止される。

【００４３】

【発明の効果】以上実施の形態とともに具体的に説明し
たように、本発明によれば縦型配置をするために山型に
組んだフィルタの除塵を行なうための室に対する出し入
れ作業を、フィルタをガイド部材に沿い水平にスライド
させることにより簡易になし得る。同時に、フィルタ下
端部がガイド部材に密接するとともにガイド部材の溝部
若しくはガイド部材の上方に設けた他の平板の存在によ
りこの部分のシールも良好になし得る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例に係る除塵装置を一部破断して
示す斜視図。

【図２】フィルタを示す斜視図。

【図３】フィルタ及びヒータを示す正面図。

【図４】フィルタ及びヒータを示す正面図。

【図５】フィルタ及びその関連部分を一部破断して示す
斜視図。

【図６】図５の側面図。

【図７】図５の正面図。

【図８】他の形態を示す図７に対応する正面図。

【図９】ヒータを示す断面図。

【図１０】ディーゼル排ガス中の煤塵径とその割合を示
す特性図。

【図１１】従来の除塵装置を一部破断して示す斜視図。

【図１２】従来の除塵装置の運転方法を示すタイムシー
ケンス図。

【符号の説明】

１ ケーシング ２ 仕切板 ３ａ〜３ｅ 室 ５ フィルタ ５−１，５−２ フィルタ部材 １３ａ，１３ｂ ガイド部材

フロントページの続き (72)発明者 石垣 忠利 神奈川県横浜市中区錦町12番地 三菱重工 業株式会社横浜製作所内

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 下部の入口側から上部の出口側に向い排
   ガスを流通させる室と、 セラミック多孔体でなる平板状の２枚のフィルタ部材の
   頂部同志を連結するとともに下部に向かってフィルタ部
   材の間隔が漸増するように山型に形成して上記室内に合
   掌配置し、下方から上方に流通する排ガス中の煤塵を捕
   集するフィルタと、 フィルタ部材の下端部がそれぞれ当接し、フィルタを水
   平方向に摺接して室内に収納し得るよう上記室の相対向
   する垂直な壁面の内側にそれぞれ固着した水平なガイド
   部材とを有することを特徴とする除塵装置。
2. 【請求項２】 ガイド部材は断面がＣ字状の溝型鋼で形
   成し、その溝部にフィルタ部材の下端部を挿入したこと
   を特徴とする［請求項１］に記載する除塵装置。
3. 【請求項３】 フィルタ部材は、その下端部に水平方向
   外方に突出するフランジ部を有し、ガイド部材は水平面
   を有する平板で形成するとともに、この平板の上方で上
   記壁面に固着して水平に伸びる他の平板との間に上記フ
   ランジ部を挿入するように構成したことを特徴とする
   ［請求項１］に記載する除塵装置。
4. 【請求項４】 他の平板には押しボルトを螺合させ、こ
   の押しボルトの先端でフランジ部をガイド部材に押圧す
   るように構成したことを特徴とする［請求項３］に記載
   する除塵装置。