特許 6041105 蓄熱式排ガス浄化装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6041105

(24)【登録日】2016年11月18日

(45)【発行日】2016年12月7日

(54)【発明の名称】蓄熱式排ガス浄化装置

(51)【国際特許分類】

   F23G 7/06 20060101AFI20161128BHJP

   F23G 5/46 20060101ALI20161128BHJP

   F23G 5/50 20060101ALI20161128BHJP

   F27D 17/00 20060101ALI20161128BHJP

   F27D 1/00 20060101ALI20161128BHJP

【ＦＩ】

   F23G7/06 103

   F23G7/06 LZAB

   F23G5/46 A

   F23G5/50 P

   F27D17/00 101A

   F27D17/00 104K

   F27D1/00 G

【請求項の数】10

【全頁数】23

(21)【出願番号】特願2013-545830(P2013-545830)

(86)(22)【出願日】2012年9月26日

(86)【国際出願番号】JP2012074746

(87)【国際公開番号】WO2013077079

(87)【国際公開日】20130530

【審査請求日】2015年8月28日

(31)【優先権主張番号】特願2011-257675(P2011-257675)

(32)【優先日】2011年11月25日

(33)【優先権主張国】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】000191009

【氏名又は名称】新東工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100092093

【弁理士】

【氏名又は名称】辻居 幸一

(74)【代理人】

【識別番号】100082005

【弁理士】

【氏名又は名称】熊倉 禎男

(74)【代理人】

【識別番号】100088694

【弁理士】

【氏名又は名称】弟子丸 健

(74)【代理人】

【識別番号】100103609

【弁理士】

【氏名又は名称】井野 砂里

(74)【代理人】

【識別番号】100095898

【弁理士】

【氏名又は名称】松下 満

(74)【代理人】

【識別番号】100098475

【弁理士】

【氏名又は名称】倉澤 伊知郎

(72)【発明者】

【氏名】鳥田 智弘

(72)【発明者】

【氏名】梅崎 和幸

(72)【発明者】

【氏名】佐野 道尚

(72)【発明者】

【氏名】安井 浩

(72)【発明者】

【氏名】尾崎 照彦

【審査官】 藤原 弘

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００５−００３２４７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００４−１３８２０２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０８−０６１５５７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００３−２８７２１５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００３−１３０３２８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２０１１／０３６９４０（ＷＯ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ２３Ｇ ７／０６

Ｆ２３Ｇ ５／４６

Ｆ２３Ｇ ５／５０

Ｆ２３Ｌ １５／０２

Ｆ０２Ｂ ７７／１３

Ｆ２７Ｄ １／００

Ｆ２７Ｄ １７／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

蓄熱体を用いて排ガスを浄化処理する蓄熱式排ガス浄化装置であって、
排ガスを燃焼させる燃焼室と、
この燃焼室にぞれぞれの一端が連通する複数の蓄熱室と、
これらの複数の蓄熱室のそれぞれの他端に設けられ前記蓄熱室に被処理ガスを供給するための供給用開閉弁と、
前記複数の蓄熱室のそれぞれの前記他端に設けられ前記蓄熱室から被処理ガスを排出するための排出用開閉弁と、
前記複数の蓄熱室のそれぞれに設けられた蓄熱体と、
前記排出用開閉弁に接続された排気ダクトと、
この排気ダクトと前記燃焼室とを連通するように設けられたバイパスダクトと、を有し、
前記バイパスダクトには、前記燃焼室から前記排気ダクトへ流出する排ガスの流量を調整する第１流量調整弁が設けられ、
前記バイパスダクトの内側面の前記第１流量調整弁が設けられた領域には、断熱材の成形体が取り付けられ、
前記排気ダクトの前記バイパスダクトが接続される部分には、前記排気ダクト内の領域をその内側の領域とその外側の領域に分割する内筒部材が設けられ、この排気ダクトの内筒部材の内側の領域に前記バイパスダクトから排ガスが流出するようになっていることを特徴とする蓄熱式排ガス浄化装置。

【請求項2】

前記断熱材の成形体は、筒状に形成されたセラミックファイバーの成形体である請求項１記載の蓄熱式排ガス浄化装置。

【請求項3】

前記第１流量調整弁は、前記バイパスダクトの内側面に回動可能に固定された回転軸と、この回転軸に固定された弁体と、前記バイパスダクトの内側面に前記セラミックファイバーの成形体より内側に突出するように設けられ前記弁体が回動して閉じられたときに前記弁体に当接する当接部材と、を有する請求項２記載の蓄熱式排ガス浄化装置。

【請求項4】

前記バイパスダクトは、排ガスが前記第１流量調整弁から前記排気ダクトまでに到達する時間が所定時間となるように、前記第１流量調整弁から前記排気ダクトまで湾曲させた湾曲経路である請求項１記載の蓄熱式排ガス浄化装置。

【請求項5】

前記所定時間は、０．１秒〜１．５秒の時間である請求項４記載の蓄熱式排ガス浄化装置。

【請求項6】

更に、前記燃焼室の外部に設けられ前記燃焼室で発生した熱を回収するための熱回収装置と、
前記燃焼室と前記熱回収装置とを連通するように設けられた熱回収用バイパスダクトと、を有し、
前記熱回収用バイパスダクトには、前記燃焼室から前記熱回収装置へ流出する排ガスの流量を調整する第２流量調整弁が設けられている請求項５記載の蓄熱式排ガス浄化装置。

【請求項7】

更に、前記排気ダクトの前記バイパスダクトとの接続位置よりも上流側に設けられた第３流量調整弁と、
前記燃焼室内の圧力を検出する圧力検出器と、
この圧力検出器により検出された圧力により前記第３流量調節弁の開度を制御する制御部と、を有する請求項６記載の蓄熱式排ガス浄化装置。

【請求項8】

前記供給用開閉弁及び排出用開閉弁の少なくとも一つは、ポペット式開閉弁であり、このポペット式開閉弁は、閉状態の弁体の姿勢に対して第１の傾斜方向に漸次傾斜するように開動作されるとともに、さらに開く方向に動作する際には、閉状態の弁体の姿勢と平行になるように漸次動作され、さらに開く方向に動作する際には、前記第１の傾斜方向と反対方向である第２の傾斜方向に漸次傾斜するように開動作されるように構成されている請求項７記載の蓄熱式排ガス浄化装置。

【請求項9】

前記ポペット式開閉伊弁の弁体には、前記第１の傾斜方向に前記弁体が傾斜するように錘が設けられ、
前記錘が設けられた位置と対称な位置で前記弁体と当接することにより前記弁体のこの当接部分が上昇することを防止する規制部材が設けられ、
前記弁体は、前記規制部材と当接することにより閉状態の弁体の姿勢と平行になるように動作される請求項８記載の蓄熱式排ガス浄化装置。

【請求項10】

更に、結合及び分離可能な第１の筐体及び第２の筐体を有し、
前記燃焼室及び前記蓄熱体が前記第１の筐体内に設けられ、前記供給用開閉弁及び前記排出用開閉弁が前記第２の筐体内に設けられている請求項１乃至９の何れか１項に記載の蓄熱式排ガス浄化装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、蓄熱体を用いて排ガスを浄化処理する蓄熱式排ガス浄化装置に関する。

【背景技術】

【0002】

接着業界（ラミネート包装、接着テープ等）の施設、印刷業界（グラビア印刷、オフセット印刷）の施設、塗装施設、化学工場、電子・セラミックス業界の施設、工場用洗浄施設等において、揮発性有機化合物（ＶＯＣ：Volatile Organic Compounds）等の可燃性有害成分を含有する排ガスが発生する。この排ガスを浄化処理するために、従来から、例えば、特許文献１に記載のような排ガス浄化装置が用いられている。

【0003】

従来の排ガス浄化装置は、例えば、一対の給気・排気弁が取付けられた給気口・排気口、蓄熱体を設けた複数の蓄熱室、それらの蓄熱室の上方に連通する燃焼室を備えている。この排ガス浄化装置においては、蓄熱室の給気・排気弁により排ガスの給気・排気を切替えて運転することにより、排ガスの浄化処理を行っている。

【0004】

ところで、排ガス浄化装置は、その機能や用途から装置内部を流通するガスの温度が高いので、排ガス浄化装置を構成する各部品における熱による不具合の発生を最小限に抑えたいという要望があった。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２００４−７７０１７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

本発明の目的は、装置内部を流通するガスの熱による不具合の発生を低減することができる蓄熱式排ガス浄化装置を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0007】

上記の目的を達成するために、本発明は、蓄熱体を用いて排ガスを浄化処理する蓄熱式排ガス浄化装置であって、排ガスを燃焼させる燃焼室と、この燃焼室にぞれぞれの一端が連通する複数の蓄熱室と、これらの複数の蓄熱室のそれぞれの他端に設けられ蓄熱室に被処理ガスを供給するための供給用開閉弁と、複数の蓄熱室のそれぞれの他端に設けられ蓄熱室から被処理ガスを排出するための排出用開閉弁と、複数の蓄熱室のそれぞれに設けられた蓄熱体と、排出用開閉弁に接続された排気ダクトと、この排気ダクトと燃焼室とを連通するように設けられたバイパスダクトと、を有し、バイパスダクトには、燃焼室から排気ダクトへ流出する排ガスの流量を調整する第１流量調整弁が設けられ、バイパスダクトの内側面の第１流量調整弁が設けられた領域には、断熱材の成形体が取り付けられ、排気ダクトのバイパスダクトが接続される部分には、排気ダクト内の領域をその内側の領域とその外側の領域に分割する内筒部材が設けられ、この排気ダクトの内筒部材の内側の領域にバイパスダクトから排ガスが流出するようになっていることを特徴としている。
このように構成された本発明の蓄熱式排ガス浄化装置においては、排気ダクトと燃焼室とを連通するバイパスダクトを設け、このバイパスダクトに設けられた第１流量調整弁により、燃焼室から排気ダクトへ流出する排ガスの流量を調整するようにしているので、燃焼室において余剰熱が発生したときには、燃焼室から高温の排ガスを排出ダクトに排出して、設備を保護することができる。また、本発明においては、バイパスダクトの内側面の第１流量調整弁が設けられた領域には、断熱材の成形体が取り付けられているので、バイパスダクトの内部を流通する排ガスの熱による不具合（熱変形、割れ、表面塗装の剥がれ、鋼板の腐食等）の発生を低減して、バイパスダクトの使用寿命を延長することができる。さらに、本発明においては、排気ダクトのバイパスダクトが接続される部分に、排気ダクト内の領域をその内側の領域とその外側の領域に分割する内筒部材が設けられているので、排気ダクトの外側の領域には比較的低温の排ガスが通り、排気ダクトの内側の領域には比較的高温のバイパスダクトから流出された排ガスが通るので、排気ダクトの壁面がバイパスダクトから流出した比較的高温の排ガスに直接さらされることがない。その結果、本発明によれば、排気ダクトの変形や表面塗装の剥がれを防止することができる。

【0008】

本発明において、好ましくは、断熱材の成形体は、筒状に形成されたセラミックファイバーの成形体である。
このように構成された本発明においては、断熱材の成形体が筒状に形成されたセラミックファイバーの成形体であるので、より効果的に上述したバイパスダクトの内部を流通する排ガスの熱による不具合（熱変形、割れ、表面塗装の剥がれ、鋼板の腐食等）の発生を低減して、バイパスダクトの使用寿命を延長することができる。

【0009】

本発明において、好ましくは、第１流量調整弁は、バイパスダクトの内側面に回動可能に固定された回転軸と、この回転軸に固定された弁体と、バイパスダクトの内側面にセラミックファイバーの成形体より内側に突出するように設けられ弁体が回動して閉じられたときに弁体に当接する当接部材と、を有する。
このように構成された本発明においては、弁体が回動して閉じられたときに弁体に当接する当接部材がバイパスダクトの内側面にセラミックファイバーの成形体より内側に突出するように設けられているので、当接部材とバイパスダクトの内側面との接続部がセラミックファイバーの成形体により保温され、高温の排ガスに直接的に熱せられることがない。

【0011】

本発明において、好ましくは、バイパスダクトは、排ガスが第１流量調整弁から排気ダクトまでに到達する時間が所定時間となるように、第１流量調整弁から排気ダクトまで湾曲させた湾曲経路である。
このように構成された本発明においては、第１流量調整弁から排気ダクトまで湾曲させた湾曲経路とすることにより、排ガスが第１流量調整弁から排気ダクトまでに到達する時間が所定時間となるようにしたので、酢酸エチル等の臭気の強いガスを処理する場合にも、運転条件によらず、常に完全分解（完全燃焼）した状態で、排気ダクトに導くことができる。

【0012】

本発明において、好ましくは、所定時間は、０．１秒〜１．５秒の時間である。

【0013】

本発明は、好ましくは、更に、燃焼室の外部に設けられ前記燃焼室で発生した熱を回収するための熱回収装置と、燃焼室と熱回収装置とを連通するように設けられた熱回収用バイパスダクトと、を有し、熱回収用バイパスダクトには、燃焼室から熱回収装置へ流出する排ガスの流量を調整する第２流量調整弁が設けられている。
このように構成された本発明においては、燃焼室で発生した熱を回収するための熱回収装置を設けたので、第２流量調整弁により流量を調整して、燃焼室から必要な量の熱を回収して他の目的に使用することができる。

【0014】

本発明は、好ましくは、更に、排気ダクトのバイパスダクトとの接続位置よりも上流側に設けられた第３流量調整弁と、燃焼室内の圧力を検出する圧力検出器と、この圧力検出器により検出された圧力により第３流量調節弁の開度を制御する制御部と、を有する。
このように構成された本発明においては、第３流量調整弁の開度を制御することにより、燃焼室内の静圧を調整することができ、これにより、熱回収装置に対して余剰熱を安定的に供給することができる。

【0015】

本発明において、好ましくは、供給用開閉弁及び排出用開閉弁の少なくとも一つは、ポペット式開閉弁であり、このポペット式開閉弁は、閉状態の弁体の姿勢に対して第１の傾斜方向に漸次傾斜するように開動作されるとともに、さらに開く方向に動作する際には、閉状態の弁体の姿勢と平行になるように漸次動作され、さらに開く方向に動作する際には、前記第１の傾斜方向と反対方向である第２の傾斜方向に漸次傾斜するように開動作されるように構成されている。
このように構成された本発明によれば、供給用開閉弁及び排出用開閉弁の少なくとも一つは、ポペット式開閉弁であり、このポペット式開閉弁が、閉状態の弁体の姿勢に対して第１の傾斜方向に漸次傾斜するように開動作されるとともに、さらに開く方向に動作する際には、閉状態の弁体の姿勢と平行になるように漸次動作され、さらに開く方向に動作する際には、前記第１の傾斜方向と反対方向である第２の傾斜方向に漸次傾斜するように開動作されるように構成されているので、開閉時の静圧変動を暖やかにできる。

【0016】

本発明において、好ましくは、ポペット式開閉伊弁の弁体には、第１の傾斜方向に弁体が傾斜するように錘が設けられ、錘が設けられた位置と対称な位置で弁体と当接することにより弁体のこの当接部分が上昇することを防止する規制部材が設けられ、弁体は、規制部材と当接することにより閉状態の弁体の姿勢と平行になるように動作される。
このように構成された本発明においては、ポペット式開閉伊弁の弁体には、第１の傾斜方向に弁体が傾斜するように錘が設けられ、錘が設けられた位置と対称な位置で弁体と当接することにより弁体のこの当接部分が上昇することを防止する規制部材が設けられているので、比較的簡易な構造により、確実に開閉時の静圧変動を暖やかにできる。

【0017】

本発明は、好ましくは、更に、結合及び分離可能な第１の筐体及び第２の筐体を有し、燃焼室及び蓄熱体が第１の筐体内に設けられ、供給用開閉弁及び排出用開閉弁が第２の筐体内に設けられている。
このように構成された本発明においては、結合及び分離可能な第１の筐体及び第２の筐体を有し、燃焼室及び蓄熱体が第１の筐体内に設けられ、供給用開閉弁及び排出用開閉弁が第２の筐体内に設けられているので、第１の筐体と第２の筐体とに分離させた状態で現場に搬入することができ、さらに、現場搬入後の組み立て動作を必要最小限にできる。その結果、本発明によれば、現場での工期短縮を可能とし、全体の工期も短縮することができる。

【発明の効果】

【0018】

本発明の蓄熱式排ガス浄化装置によれば、装置内部を流通するガスの熱による不具合の発生を低減することができる。

【図面の簡単な説明】

【0019】

【図1】図１は本発明の実施形態による蓄熱式排ガス浄化装置の内部を説明するための図である。図１（Ａ）は正面図に対応する断面図であり、図１（Ｄ）に示すＡ−Ａ断面図である。図１（Ｂ）は図１（Ａ）に示すＢ−Ｂ断面図である。図１（Ｃ）は図１（Ａ）に示すＣ−Ｃ断面図である。図１（Ｄ）は図１（Ａ）に示すＤ−Ｄ断面図である。

【図2】図２は本発明の実施形態による蓄熱式排ガス浄化装置における排気ダクト及びバイパスダクトを詳細に説明するための図である。図２（Ａ）は、蓄熱式排ガス浄化装置の断面図であり、図２（Ｂ）は、排気ダクトの内筒部材の取り付け状態を示す図であり、図２（Ａ）のＸ１−Ｘ１線に沿って見た断面図である。

【図3】図３は本発明の実施形態による蓄熱式排ガス浄化装置におけるバイパスダクトに設けられた断熱材の成形体を説明するための図である。図３（Ａ）は第１流量調整弁が設けられたバイパスダクトの断面図である。図３（Ｂ）は第１流量調整弁が設けられた領域におけるバイパスダクトの平面断面図である。図３（Ｃ）は図３（Ａ）のＸ２部分を示す拡大断面図である。図３（Ｄ）は図３（Ａ）のＸ３部分を示す拡大断面図である。

【図4】図４は比較例のバイパスダクトを示す図である。図４（Ａ）は比較例のバイパスダクトの断面図である。図４（Ｂ）は図４（Ａ）のＸ４部分を示す拡大断面図である。図４（Ｃ）は図４（Ａ）のＸ５部分を示す拡大断面図である。

【図5】図５は燃焼室の側面から接続するようにした第１変形例によるバイパスダクトを示す断面図である。

【図6】図６は湾曲形状にした第２変形例によるバイパスダクトを備えた蓄熱式排気ガス浄化装置を示す断面図である。

【図7】図７は本発明の実施形態による蓄熱式排ガス浄化装置の分割位置を示すための図である。図７（Ａ）は正面図である。図７（Ｂ）は左側面図である。図７（Ｃ）は右側面図である。

【図8】図８は本発明の実施形態による蓄熱式排ガス浄化装置の分割位置の詳細を示す図である。図８（Ａ）は図７のＰＰＡ部分を示す拡大図である。図８（Ｂ）は図７のＰＰＢ部分を示す拡大図である。図８（Ｃ）は図７のＰＰＣ部分を示す拡大図である。図８（Ｄ）は図７のＰＰＤ部分を示す拡大図である。図８（Ｅ）は図７のＰＰＥ部分を示す拡大図である。図８（Ｆ）は図７のＰＰＦ部分を示す拡大図である。

【図9】図９は図７で示した分割位置で分割された蓄熱式排ガス浄化装置の正面図である。

【図10】図１０は図７で示した分割位置で分割された蓄熱式排ガス浄化装置の左側面図である。

【図11】図１１は下部ユニットを説明するための図である。図１１（Ａ）は正面図である。図１１（Ｂ）は左側面図である。図１１（Ｃ）は右側面図である。図１１（Ｄ）は図１１（Ａ）に示すＥ−Ｅ断面図である。

【図12】図１２は上部ユニットを説明するための図である。図１２（Ａ）は正面図である。図１２（Ｂ）は図１２（Ａ）に示すＦ−Ｆ断面図である。図１２（Ｃ）は右側面図である。図１２（Ｄ）は平面図である。

【図13】図１３は本発明の実施形態による蓄熱式排ガス浄化装置の供給口及び排出口に設けられる開閉弁を説明するための図である。図１３（Ａ）は本発明の実施形態と比較するための従来構造の開閉弁を示す断面図である。図１３（Ｂ）は本発明の実施形態による蓄熱式排ガス浄化装置に設けられる開閉弁を示す断面図である。

【図14】図１４は、熱回収用バイパスダクトを設けた本発明の他の実施形態による蓄熱式排ガス浄化装置を示す図である。

【図15】図１５は蓄熱式排ガス浄化装置の給気・排気弁となる開閉弁の変形例である開閉時の静圧変動を緩やかにできる開閉弁を示す断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0020】

以下、図面を参照して、本発明の実施形態による蓄熱式排ガス浄化装置について説明する。先ず、図１により、本発明の実施形態による蓄熱式排ガス浄化装置を説明する。符号１は、蓄熱式排ガス浄化装置を示し、この蓄熱式排ガス浄化装置１は、有機性揮発化合物等の燃焼及び酸化できる成分等の処理に適している。

【0021】

図１に示すように、蓄熱式排ガス浄化装置１は、バーナが設けられた燃焼室１０と、この燃焼室１０にその一端（上端）が結合されて連通している複数の蓄熱室１１，１２と、を備えている。これらの複数の蓄熱室１１，１２のそれぞれの一端（上端）及び他端（下端）の間には、蓄熱体２６，２７が設けられている。

【0022】

なお、図１において、矢印は、ガスの流れを示しており、この例では、蓄熱室１２に排ガス（被処理ガス）が供給され、蓄熱室１１から排ガス（処理済みガス）が排出されるようになっている。これらの蓄熱室１１，１２への排ガスの供給と蓄熱室１１，１２から排ガスの排出は、切り換えるようになっている。また、図１において、「ＩＮ」は、排ガスの蓄熱式排ガス浄化装置１への供給を示し、「ＯＵＴ」は、処理済ガスの排出を示す。

【0023】

また、蓄熱式排ガス浄化装置１は、複数の蓄熱室１１，１２のそれぞれの他端（下端）には、供給用開閉弁１４，１５が設けられ、これらの供給用開閉弁１４，１５には、被処理ガスを供給するための供給口２０，２１が形成されている。同様に、複数の蓄熱室１１，１２のそれぞれの他端（下端）には、排出用開閉弁１６，１７が設けられ、これらの排出用開閉弁１６，１７には、処理済ガスを排出するための排出口２２，２３が形成されている。

【0024】

また、蓄熱式排ガス浄化装置１は、排出口２２，２３に接続された排気ダクト８３と、燃焼室１０と排気ダクト８３とを連通するバイパスダクト３１とを備える。排気ダクト８３は、処理済ガスを蓄熱式排ガス浄化装置１から排出して所定の場所に導くための通路である。バイパスダクト３１は、燃焼室１０と排出口２３，２４の排出側とを連通するバイパス通路である。また、バイパスダクト３１は、燃焼室１０の上部に設けられ、燃焼室１０から排気ダクト８３へ流出する排ガスの流量を調整するための第１流量調整弁３４を有する。この第１流量調整弁３４は、バタフライ弁であり、弁体９３の回転量により、燃料ガスの流量を調整できるようになっている。

【0025】

バイパスダクト３１の内側面の第１流量調整弁３４が設けられた領域には、図２（Ａ）及び図３（Ａ）に示すように、断熱材の成形体９１が設けられている。この断熱材の成形体９１は、好ましくは、筒状に形成されるセラミックファイバーの成形体である。

【0026】

ここで、図３により、第１流量調整弁３４を説明する。第１流量調整弁３４は、バイパスダクト３１の内側面に回動可能に固定された回転軸９２と、この回転軸９２に固定された弁体９３と、当接部材９４と、アクチュエータ９９とを有する。回転軸９２は、バイパスダクト３１の長手方向に直交する方向に設けられている。当接部材９４は、バイパスダクト３１の内側面（後述する内筒部９５）にセラミックファイバーの成形体９１より内側に突出するように設けられ、弁体９３が回動して閉じられてときに弁体９３に当接するようになっている。

【0027】

この第１流量調整弁３４は、回転軸９２により弁体９３を回動して、バイパスダクト３１内を流通する排ガスの流量を調整すると共に弁体９３を当接部材９４に当接させてバイパスダクト３１内における排ガスの流れを止めるようになっている。

【0028】

図３に示すように、バイパスダクト３１は、内筒部９５及び外筒部９６を有しており、その間には、ロックウール等の断熱材９７が詰められている。この断熱材９７は、これに限られるものではなく、セラミックファイバーボード等であってもよい。

【0029】

上述したセラミックファイバー成形体９１は、内筒部９５の内側に設けられている。また、当接部材９４は、内筒部９５の内側に溶接等により一体化されている。当接部材９４、内筒部９５、回転軸９２、弁体９３は、いずれも、所定の強度を有する部材であり、腐食に強いステンレス製等から形成される。外筒体９６も、所定の強度を有する部材であり、ＳＳ４００（一般構造用圧延鋼材）等から形成される。

【0030】

図３（Ｃ）に示すように、当接部材９４がセラミックファイバー成形体９１の内面より内側に突出するようにするため、セラミックファイバー成形体９１は、少なくとも上側部分９１ａと下側部分９１ｂの２つの部材からなる分割構造となっている。

【0031】

ここで、図２に示すように、燃焼室１０の外壁部１０１の内面には、ロックウール等の断熱材１０２が設けられ、その内側には、セラミックファイバーボード１０３が設けられている。また、外壁部１０１には、内側に向かってスタッドピン（図示せず）が設けられ、このスタッドピンに押え板を固定することにより、断熱材１０２及びセラミックファイバーボード１０３が固定されている。

【0032】

図３（Ｃ）に示すように、上述したセラミックファイバー成形体９１の上側部分９１ａは、当接部材９４により支持されている。下側部分９１ｂは、燃焼室１０の外壁部１０１にネジ止めされた支持部材１０４により支持されている。

【0033】

次に、バイパスダクト３１の内筒部９５の第１流量調整弁３４が設けられた領域に断熱材の成形体（セラミックファイバー成形体９１）を設けたことによる利点について説明する。図６に、本実施形態によるバイパスダクト３１（図２参照）と比較するための比較例のバイパスダクト３３１を示す。図４の比較例のバイパスダクト３３１には、調整弁３３４が設けられている。調整弁３３４は、回転軸３９２と、弁体３９３と、当接部材３９４とを有する。

【0034】

比較例のバイパスダクト３３１は、内筒部３９５と、外筒部３９６と、断熱材３９７とを有している。当接部材３９４は、内筒部３９５に溶接されている。図４に示す内筒部３９５は、ステンレス等であるが、この内筒部３９５は、直接高温の排ガスと触れるので、熱変形が発生し、割れ等が発生する可能性がある。さらには、この変形や割れにより、外筒部３９６の表面塗装のはがれや、鋼板の腐食や破損という問題が発生し、交換や補修が必要になるという問題が発生する可能性がある。

【0035】

これに対し、本実施形態による蓄熱式排ガス浄化装置１においては、上述したように、セラミックファイバー成形体９１が内筒部９５の内側に設けられているので、バイパスダクト３１の内部を流通するガスの熱による不具合の発生を低減することができる。これにより、バイパスダクト３１の使用寿命を延長できる。

【0036】

また、比較例のバイパスダクト３３１においては、燃焼室３１０の外壁部４０１に溶接された取付部材４０４に、内筒部３９５が溶接により取り付けられている。内筒部３９５が排ガスの通過により熱膨張した場合に、外壁部４０１や外筒部３９６はそれほど熱が加わっていないため、溶接部等に応力が繰り返し発生する。これにより、内筒部３９５やその取り付け部に割れ等が発生する可能性がある。

【0037】

これに対し、本実施形態による蓄熱式排ガス浄化装置１においては、上述したように、セラミックファイバー成形体９１が内筒部９５の内側に設けられているので、バイパスダクト３１の内部を流通するガスの熱による不具合の発生を低減することができる。これにより、バイパスダクト３１の使用寿命を延長できる。

【0038】

また、比較例のバイパスダクト３３１において、当接部材３９４及び内筒部３９５の接合部が溶接されている。この溶接部分が高温のガスに直接的に熱せられる。この状態で閉動作する弁体３９３により、内筒部３９５側に力が加わる。これにより、溶接部分に破損が生じる可能性がある。

【0039】

これに対し、本実施形態による蓄熱式排ガス浄化装置１においては、上述したように、セラミックファイバー成形体９１が当接部材９４及び内筒部９５の溶接部を保温するので、この溶接部分に発生する不具合を防止できる。

【0040】

次に、図５により、第１変形例によるバイパスダクト３１を説明する。本実施形態による蓄熱式排ガス浄化装置１においては、燃焼室１０の側面からバイパスダクト３１を接続するようにしてもよい。この第１変形例の場合には、取付部材１１０により断熱材の成形体９１を固定する。この第１変形例によるバイパスダクト３１においても、断熱材の成形体９１により、上述した場合と同様の効果を奏する。

【0041】

次に、図２により、排気ダクトとバイパスダクトとの接続部分について詳細に説明する。本実施形態による蓄熱式排ガス浄化装置１においては、排気ダクト８３のバイパスダクト３１が接続される部分に、内筒部材１２０が設けられている。この内筒部材１２０は、両端が開放された筒状のもので、且つ、バイパスダクト３１に対向する面には開口部が形成されている。排気ダクト８３は、その断面方向において、内筒部材１２０により、内側の領域１２０ａと外側の領域１２０ｂに分割している。内筒部材１２０は、排気ダクト８３の内面に設けられた取付板１２１と、内筒部材１２０の外面に設けられた取付板１２２とをボルト等により固定することにより排気ダクト８３に取り付けられている。このようにして、バイパスダクト３１から排気ダクト８３に導かれる排ガスは、内筒部材１２０の内側の領域１２０ａに導かれる。すなわち、バイパスダクト３１の内筒部９５と、内筒部材１２０とが接続され、バイパスダクト３１の内筒部９５の中を通過した排ガスは、排気ダクト８３の内筒部材１２０の中に導かれ、下流側に排出されるようになっている。

【0042】

内筒部材１２０の内側の領域１２０ａには、バイパスダクト３１から導かれた比較的高温の排ガスが通り、一方、内筒部材１２０の外側の領域１２０ｂには、蓄熱室１１，１２下部の排出口２２，２３から排気ダクト８３に導かれた比較的低温の排ガスが通る。内筒部材１２０の内側の領域１２０ａに導かれた比較的高温の排ガスは、内側の領域１２０ａに流入する比較的低温の排ガスと混合されて冷却され、さらに、内筒部材１２０の外側を通る比較的低温の排ガスにより冷却される。

【0043】

なお、内筒部材１２０は、上流端が閉鎖され、下流端が開放されるような部材であっても良く、この場合には、排気ダクト８３の排ガスは内筒部材１２０の外側の領域１２０ｂを通過し、一方、バイパスダクト３１の内筒部９５から流入した排ガスは、内筒部材１２０の内側の領域１２０ａを通って下流側に排出されるようになっている。

【0044】

この内筒部材１２０を設けない場合には、排気ダクト８３の壁面は、バイパスダクト３１を通過した高温の排ガスに直接さらされるので、これにより壁面が加熱され、排気ダクト８３の変形や表面塗装の剥がれが生じるおそれがあった。しかしながら、本実施形態による蓄熱式排ガス浄化装置によれば、内筒部材１２０により、高温の排ガスが直接排気ダクト８３に流入して排気ダクト８３と接触することを防ぐことができる。

【0045】

このように、本実施形態による蓄熱式排ガス浄化装置１においては、排気ダクト８３中のバイパスダクト３１との接続部に内筒部材１２０を設けて、二重化構造としたことにより、バイパスダクト３１からの高温の排ガスが直接排気ダクト８３に接触することを防き、さらに、内筒部材１２０の外側に比較的低温ガスが流れることにより冷却効果も発揮できる。この結果、本実施形態による蓄熱式排ガス浄化装置１においては、排気ダクト８３の変形や割れ、表面塗装の剥がれを防止することができる。

【0046】

次に、図６により、第２変形例によるバイパスダクト１３１を説明する。本実施形態による蓄熱式排ガス浄化装置１においては、図２に示したバイパスダクト３１に変えて、図６に示すバイパスダクト１３１を設けてもよい。このバイパスダクト１３１を設けた場合であっても、排気ダクト８３に、上述した内筒部材１２０を設けてもよい。

【0047】

バイパスダクト１３１は、第１流量調整弁３４から排気ダクト８３まで最短距離で接続する直線経路に対して湾曲させた湾曲経路である。バイパスダクト１３１は、湾曲経路であるので、直線経路より排ガスの通過時間が長くなる。

【0048】

具体的に説明すると、バイパスダクト１３１は、第１流量調整弁３４を通過した排ガスが排気ダクト８３に合流するまでの時間が０．１秒〜１．５秒となるような長さに設定されている。ここで、この時間は、燃焼室１０で発生する余剰熱量から決定されるバイパスダクト１３１内の平均流量とダクト径（断面積）によって決定される平均流速とにより算出された値である。

【0049】

図６に示された第２変形例によるバイパスダクト１３１を使用した蓄熱式排ガス処理装置１は、臭気の強いガスを処理する場合に有効である。例えば、酢酸エチルを処理する場合に、滞留時間が不足した場合に中間物としてより臭気の強い酢酸が発生するおそれがある。

【0050】

バイパスダクト１３１は、その内面に耐火キャスタブル１３１ａが施工されており、高温状態で排ガスを滞留させることができるので、これにより、より臭気の強い酢酸等のガスを、運転条件によらず、常に完全分解（完全燃焼）した状態で、排気ダクト８３に導くことができる。

【0051】

次に、図７乃至図１２により、蓄熱式排ガス浄化装置１の上下２分割構造について説明する。蓄熱式排ガス浄化装置１は、上下２分割構造を採用することにより、装置全体の大きさがコンパクトとなり、さらに、付属部品（後述のフィルタボックス８７、制御盤屋根８６、梯子８５、燃焼用の空気配管８９、排気ダクト８３、バイパスダクト３１）を外した状態で、上下２分割のユニットのそれぞれを、例えば、搬送車両に積載可能な程度の大きさ（幅３０００ｍｍ、高さ３１８０ｍｍ、長さ５５００ｍｍ）にすれば、有利である。すなわち、蓄熱式排ガス浄化装置１を、上側のユニットと、下側のユニットとを分離させただけの状態で現場に搬入することができる。

【0052】

上下２分割構造にすることにより、現場搬入後の組み立て動作を必要最小限にでき、すなわち、下部ユニットの据付（固定）と、この下部ユニットへの上部ユニットの結合と、付属部品の取り付けだけにできる。従来は、現場での組み立てが煩雑であったが、この２分割構造にすることにより、上下の合体と付属品の取り付けのみで組み立て工程が完了するようになった。これにより、現場での工期短縮を可能とし、全体の工期も短縮することができる。尚、上述のサイズは、よく用いられる搬送車両を考慮した場合の一例である。

【0053】

具体的に説明すると、図７及び図９に示すように、蓄熱式排ガス浄化装置１は、互いに結合及び分離可能な第１の筐体４１及び第２の筐体４２を備えている。燃焼室１０は、第１の筐体４１に設けられる。複数の蓄熱室１１，１２は、その一端（上端）側の部分が第１の筐体４１に設けられ、且つ、その他端（下端）側の部分が第２の筐体４２に設けられる。すなわち、第２の筐体４２の後述する流通口形成部材２４（図１３参照）の上側の部分は、蓄熱室１１，１２として機能する。第１及筐体４１及び第２の筐体４２が結合することにより、それぞれの蓄熱室１１，１２が形成される。蓄熱体２６，２７は、蓄熱室１１，１２の第１の筐体４１側に設けられている。供給用開閉弁１４，１５及び排出用開閉弁１６，１７は、第２の筐体４２に設けられている。

【0054】

次に、上下ユニットの分割位置と、各ユニット及び付属品の分割位置について説明する。図７において、ＰＰＡは、分割位置Ａを示し、この分割位置Ａの詳細は図８（Ａ）に示されている。分割位置Ａは、上部ユニット７０及び下部ユニット５０を上下に分割する位置である。分割位置Ａで分割された上部ユニット７０及び下部ユニット５０は、図９に示すような状態となる。図７において、ＰＰＢは、分割位置Ｂを示し、この分割位置Ｂの詳細は図８（Ｂ）に示されている。分割位置Ｂは、下部ユニット５０とフィルタボックス８７とを分割する位置であり、さらに詳しくは、下部ユニット５０のノズル部５０ａと、フィルタボックス８７からの送風配管８７ａとを分割する位置である。分割位置Ｂで下部ユニット５０から分割された付属部品であるフィルタボックス８７は、図８に示すような状態となる。

【0055】

図７において、ＰＰＣは、分割位置Ｃを示し、この分割位置Ｃの詳細は図８（Ｃ）に示されている。分割位置Ｃは、上部ユニット７０と、バイパスダクト３１とを分割する位置であり、さらに詳しくは、上部ユニット７０のノズル部７０ａと、バイパスダクト３１に設けられる開閉弁３４とを分割する位置である。図７において、ＰＰＤは、分割位置Ｄを示し、この分割位置Ｄの詳細は図８（Ｄ）に示されている。分割位置Ｄは、下部ユニット５０と、排気ダクト８３とを分割する位置であり、さらに詳しくは、下部ユニット５０のノズル部５０ｂと、排気ダクト８３の接合部８３ａとを分割する位置である。分割位置Ｃ，Ｄにおいて上部ユニット７０及び下部ユニット５０から分割された排気ダクト８３（バイパスダクト３１付き）は、図９に示す状態となっている。

【0056】

図７において、ＰＰＥは、分割位置Ｅを示し、この分割位置Ｅの詳細は図８（Ｅ）に示されている。分割位置Ｅは、下部ユニット５０と、制御盤屋根８６の取付部８６ａとを分割する位置である。分割位置Ｅで下部ユニット５０から分割された付属部品である制御盤屋根８６は、図９に示されたような状態となる。図７において、ＰＰＦは、分割位置Ｆを示し、この分割位置Ｆは詳細は図８（Ｆ）に示されている。分割位置Ｆは、上部ユニット７０と、梯子８５の取付部８５ａとを分割する位置である。分割位置Ｆで上部ユニット７０から分割された付属部品である梯子８５は、図９に示されたような状態となる。

【0057】

図７において、ＰＰＧは、分割位置Ｇを示す。分割位置Ｇは、下部ユニット５０の燃焼ブロワ６０と、空気配管８９とを分割する位置である。図７において、ＰＰＨは、分割位置Ｈを示す。分割位置Ｈは、上部ユニット７０のバーナユニット７６と、空気配管８９とを分割する位置である。分割位置Ｇ，Ｈで燃焼ブロワ６０及びバーナユニット７６から分割された空気配管８９は、図１０に示されたような状態となる。上述した分割位置Ａ〜分割位置Ｈは、それぞれ、現地据付時の結合位置となる。また、各結合位置（分割位置）における締結には、ボルト・ナット等の締結部材が用いられている。

【0058】

次に、図１１により、下部ユニット５０について説明する。下部ユニット５０は、第２の筐体４２及びベース部材５１を有し、このベース部材５１上に、２つの蓄熱室１１，１２のホッパ部として機能する第２の筐体４２が取り付けられている。第２の筐体４２は、燃焼室１０及び蓄熱室１１，１２として機能する第１の筐体４１と、一体となるような形状（水平面における形状が略同一）とされている。また、第２の筐体４２には、ベース部材５１上に取り付けるための柱状部材４２ａが一体に設けられている。第２の筐体４２の柱状部材４２ａ間には、下部ユニット５０の側面を構成する防音パネル５３及び扉６８が取り付けられている。下部ユニット５０内部は、扉６８を通して出入り可能となっている。

【0059】

第２の筐体４２の内部には、図１及び図１１（Ｄ）に示すように、切換ダンパとして機能する上述した開閉弁１４，１５，１６，１７が設けられている。これらの開閉弁１４，１５，１６，１７は、弁体１４ａ，１５ａ，１６ａ，１７ａが上下に動くポペット式（「ポペットダンパ」とも呼ばれる）である。

【0060】

ホッパ部として機能する第２の筐体４２の入口部及び出口部のそれぞれに、入口温度計として機能する熱電対６６と、出口温度計として機能する熱電対６７とが取り付けられている。防音パネル５３で仕切られた内部には、送風機５６がベース部材５１上に取り付けられる。送風機５６と第２の筐体４２は、図１に示すように、ダクト５６ａにより連通されている。

【0061】

ホッパ部として機能する第２の筐体４２の下部には、エアタンク４３、差圧発信器５９が取り付けられている。エアタンク４３は、ヘッダパイプとも呼ばれるものであり、切換ダンパである上述した開閉弁１４，１５，１６，１７をエア駆動させるための圧縮エアが蓄えられている。エアタンク４３は、開閉弁１４，１５，１６，１７の駆動部であるエアシリンダに対して、図示しないエアチューブによって連結されている。

【0062】

差圧発信器５９は、蓄熱式排ガス浄化装置１の本体差圧を測定するためのものである。差圧発信器５９は、ホッパ部５２の入口部と出口部のそれぞれを配管によって連結されている。燃焼ブロワ６０は、防音パネル５３の内部のベース部材５１上に設置されており、その吐出口は、上部ユニット７０と空気配管８９によって連通されている。

【0063】

第２の筐体４２の側面には、給気パネル５４が取り付けられている。給気マフラ６１及び給気ファン６２によって、防音パネル５３内部の空間にエアを送りこむことにより内部の換気を行う。尚、換気されたエアは、排気マフラ６３により排出される。また、第２の筐体４２の側面には、点検口が設けられ、この点検口に点検口蓋６９が取り付けられている。

【0064】

メイン制御盤６４は、ベース部材５１上に設置されており、下部ユニット５０内の機器とは電気配線によって接続されている。尚、上部ユニット７０の機器に対しては、中継ボックス６５を介して配線される。

【0065】

次に、図１２により、上部ユニット７０について説明する。上部ユニット７０は、第１の筐体４１を備え、この第１の筐体４１には、燃焼室１０が形成されている。燃焼室１０には、バーナ７５及びバーナユニット７６が取り付けられている。燃料及び燃焼用空気は、バーナユニット７６内にて適正な流量に調整された後、バーナ７５に供給されている。燃焼室１０の上部等には、熱電対８０が複数取り付けられている。この熱電対８０は、燃焼室１０内の温度測定用に設けられている。この熱電対８０及びバーナ７５の出力によって、炉内温度を制御している。

【0066】

バーナユニット７６の上部には、バーナユニット７６を制御するためのバーナ制御盤７７が取り付けられている。これらは、バーナ小屋７３の中に配置されている。また、第１の筐体４１には、バーナ小屋７３にアクセスするためのデッキ７４が設けられている。バーナ制御盤７７は、下部ユニット５０の中継ボックス６５と電気配線によって接続される。燃焼室１０及び蓄熱室１１，１２として機能する第１の筐体４１の内部には断熱材７８が取り付けられ、断熱構造とされる。キャビネット７１の内部には、蓄熱体２６，２７が設けられている。

【0067】

次に、図１により、上部ユニット７０と下部ユニット５０が結合された状態について説明する。下部ユニット５０の上側に、上部ユニット７０が接続されている。排気ダクト８３は、下部ユニット５０と接続されており、上方に伸びた後エルボにて横方向に排気されている。また、排気ダクト８３と上部ユニット７０とは、ホットバイパスダンパ（バイパスダクト３１）により連結されている。

【0068】

下部ユニット５０内の燃焼ブロワ６０と、上部ユニット７０のバーナユニット７６とは、燃焼用の空気配管８９により連結されている。これにより、バーナユニット７６へ燃焼用空気が供給される。

【0069】

梯子８５は、上部ユニット７０と接続されており、作業者が上部ユニット７０にアクセスするためのものである。制御盤屋根８６は、下部ユニット５０に固定されており、メイン制御盤６４（図６参照）を操作する際に、降雨等から作業者を保護するためのものである。

【0070】

フィルタボックス８７の上部に、冷風取入ダンパ８８が取り付けられている。これは、蓄熱式排ガス燃焼装置１の起動時に、外気を導入するためのものである。また、フィルタボックス８７は、被処理ガス中の異物等を除去するためのものである。下部ユニット５０内の送風機５６と連結されている。

【0071】

次に、図１に示すように、上述した蓄熱式排ガス浄化装置１においては、２つの蓄熱室１１，１２の間には隔壁１３が形成され、この隔壁１３により、蓄熱体２６，２７が熱的に分離されるようになっている。また、バーナ７５は、上部ユニット７０の高さ方向の寸法を抑えるために、第１の筐体４１の側面部に設けられる。

【0072】

第２の筐体４２は、第１の筐体４１と水平面内の寸法が同等とされており、また、高さ方向の寸法を小さくされた直方体形状に形成されている。第２の筐体４２内部には、隔壁１８が設けられ、この隔壁１８により、供給口２０，２１として機能する空間１８ａと、排出口２２，２３として機能する空間１８ｂとに分けられる。この隔壁１８は、蓄熱室１１，１２の間に形成された隔壁１３に対して略直交する方向に形成されている。

【0073】

次に、図１３（Ｂ）により、開閉弁について、説明する。供給用開閉弁１４、１５及び排出用開閉弁１６，１７は、所謂ポペットダンパ（ポペット弁）である。具体的に、開閉弁１４〜１７は、流通口２４ａ，２４ｂ，２４ｃ，２４ｄが設けられた流通口形成部材２４を有しており、この排ガス浄化装置１においては、流通口形成部材２４が４つの開閉弁に共通な共通部材として形成されている。また、蓄熱室１１，１２に対してガスを流入・流出させる際の流路を形成する部材も共通の部材（第２の筐体４２）としている。これにより、構造が簡素となり、コンパクト化が達成できる。

【0074】

また、開閉弁１４〜１７は、それぞれ、弁体１４ａ，１５ａ，１６ａ，１７ａと、シリンダ１４ｂ，１５ｂ，１６ｂ，１７ｂと、を有する。弁体１４ａ〜１７ａは、流通口形成部材２４に対して近接及び離間する方向に移動可能とされる。すなわち、弁体１４ａ〜１７ａは、シリンダ１４ｂ〜１７ｂのロッド１４ｃ，１５ｃ，１６ｃ，１７ｃの先端に取り付けられ、ロッド１４ｃ〜１７ｃの伸縮に応じて移動される。弁体１４ａ〜１７ａは、流通口形成部材２４に近接する方向に移動され、当接されることで流通口２４ａ〜２４ｄを閉とする。それとともに、弁体１４ａ〜１７ａは、流通口形成部材２４から離間されることで流通口２４ａ〜２４ｄを開とする。シリンダ１４ｂ〜１７ｂは、弁体１４ａ〜１７ａを前記当接及び離間する方向（鉛直方向）に駆動する。

【0075】

さらに、弁体１４ａ〜１７ａは、図１３（Ｂ）に示すように、流通口形成部材２４に対して蓄熱体２６，２７と反対側（下側）に配置される。弁体１４ａ〜１７ａは、蓄熱体２６，２７に近づく方向（上側）に移動されることで流通口２４ａ〜２４ｄが閉とされる。また、弁体１４ａ〜１７ａは、蓄熱体２６，２７から遠ざかる方向（下側）に移動されることで流通口２４ａ〜２４ｄが開とされる。この特徴により、排ガス燃焼装置１の高さ方向の寸法を小さくすることができる。

【0076】

このことを比較して説明するため、従来用いられていた構造を図１３（Ａ）に示す。この従来の弁体２１４は、流通口形成部材２２４に対して上側に配置されているため、流通口形成部材２２４と、蓄熱体との間に、弁体２１４が移動できるようなスペースが必要となってくる。シール部材２１４ｄは、流通口形成部材２２４側に設けられていた。また、シリンダ２１４ｂのロッド２１４ｃが長くなり中間軸受２２５が必要になる。この中間軸受２２５には、グリス供給部２２５ａが設けられる。これに対し、図８（Ｂ）に示された開閉弁１４〜１７は、中間軸受を不要として構造を簡素化できるとともに、小型化を達成できる。また、シール部材１４ｄ〜１７ｄを弁体１４ａ〜１７ａ側に設けたことで、シール部材の交換を容易にできる。

【0077】

また、図１３（Ｂ）に示すように、弁体１４ａ〜１７ａには、流通口形成部材２４に当接する部分（上側の部分）にシール部材１４ｄ〜１７ｄが形成される。該シール部材１４ｄ〜１７ｄは、弁体１４ａ〜１７ａが流通口２４ａ〜２４ｄを閉とする際に、弁体１４ａ〜１７ａ及び流通口形成部材２４の間をシールする。ロッド１４ｃ〜１７ｃには、グリス供給部２５が設けられる。

【0078】

上述した供給用開閉弁１４，１５及び排出用開閉弁１６，１７において、それぞれの流通口形成部材２４が共通であり、このため、第２の筐体４２には、第２の筐体４２における流通口形成部材２４より下側の部分を２つの空間１８ａ，１８ｂに分ける隔壁１８が設けられている。隔壁１８により分けられた一方の空間１８ａには、一方の蓄熱室１１に設けられる供給口２０と他方の蓄熱室１２に設けられる供給口２１とが形成される。他方の空間１８ｂには、一方の蓄熱室１１に設けられる排出口２２と他方の蓄熱室１２に設けられる排出口２３とが形成される。流通口形成部材２４を共通部材にするとともに、隔壁１８により分けた２つの空間１８ａ，１８ｂのそれぞれに、供給口２０，２１及び排出口２２，２３を適切に配置することにより、簡易且つ小型化した状態で、蓄熱室１１，１２の給気側及び排気側の切換えをすることができる。換言すると、燃焼室１０や蓄熱室１１，１２に流れるガスの流れ方向の切換えを行うための機構を小型化して、装置全体の小型化することができる。

【0079】

また、図１に示すように、第２の筐体４２には、流通口形成部材２４より上側の部分を２つの空間１９ａ，１９ｂに分ける隔壁１９が設けられている。隔壁１９は、燃焼室１０に設けられる隔壁１３と略平行で且つ略同一平面上に位置するように設けられ、隔壁１３とともに、蓄熱室１１，１２を形成する。隔壁１９により分けられた一方の空間１９ａは、蓄熱室１１の一部として機能する。他方の空間１９ｂには、蓄熱室１２の一部として機能する。尚、流通口形成部材２４の上側に設けられる隔壁１９と、下側に設けられる隔壁１８とは、その機能を発揮するため、略直交するように配置される。

【0080】

上述した開閉弁１４〜１７を所定時間経過毎に切り替えることにより、蓄熱室１１，１２の給気側（被処理ガスが供給される側）と排気側（処理済みガスが排出される側）とを切替えて運転が行われる。尚、開閉弁の切り替えのタイミングは、出入口温度（給気及び排気されるガスの温度を温度センサにより測定しその温度）に基づいて行うようにしてもよい。熱排出ダンパとしてのバイパスダクト３１は、余剰熱が発生したときに、設備保護のために排ガスを排出することができる。さらには、蓄熱体の予備加熱工程及び熱回収（蓄熱）工程における熱負荷量を低減させる。

【0081】

各供給口２０、２１には、通常のタイプの排ガス供給配管に換えて、第２の筐体４２内部の空間１８ａを介して排ガスが供給される。このガス供給用の空間１８ａには、送風機５６が接続され、フィルタボックス８７を介して各種設備から排出される被処理ガスである排ガスが供給される。フィルタボックス８７は、排ガス中の塵埃の除去として機能するとともに、圧力変動の緩和を行う機能もある。各排出口２２，２３には、第２の筐体４２内の空間１８ｂを介して処理済のガスが排出される。このガス排出用の空間１８ｂには、排気ダクト８３が接続され、排気ダクト８３を介して外部に処理済みガスが排出される。排気ダクト８３の途中には、バイパスダクト３１が接続されている。

【0082】

また、蓄熱式排ガス浄化装置１において、第２の筐体４２は、第２の筐体を設置位置に固定して取り付けるためのベース部材５１と共に下部ユニット５０を構成し、ベース部材５１には、被処理ガスを供給口２０，２１に導くための送風機５６が取り付けられ、ベース部材５１及び第２の筐体４２の間には、防音パネル５３が取り付けられる。

【0083】

また、蓄熱式排ガス浄化装置１において、第１の筐体４１は上部ユニット７０を備え、第２の筐体４２は下部ユニット５０を備えているので、これら上部及び下部ユニット７０，５０のそれぞれ、幅が２５００〜３０００ｍｍであり、高さが２５００〜３１８０ｍｍであり、長さが４０００〜５５００ｍｍである。これらの幅、高さ、長さの寸法は、日本国内における運搬制限を考慮したものであるが、運搬制限が異なる国においては、この寸法を変更すればよい。換言すると、この排ガス浄化装置１の幅、高さ、長さの寸法は、運搬制限を考慮した寸法である。上述のように、上部ユニット７０及び下部ユニット５０の各構成要素を極限まで低減して小型化することにより、上部ユニット７０及び下部ユニット５０を上述の寸法範囲に抑えることで、上部ユニット７０及び下部ユニット５０に分割した状態での現場搬入を実現でき、現場での組立・据付を大幅に低減でき、据付コストを低減できるのみならず、搬入先での生産ラインの停止を最小限に抑えることを実現できる。

【0084】

また、蓄熱式排ガス浄化装置１において、図１１に示すようなメイン制御盤６４及びバーナ制御盤７７が設けられ、メイン制御盤６４及びバーナ制御盤７７には、互いを接続するための複数の信号線を纏めた通信ケーブル１００を接続するための接続端子１００ａ，１００ｂが設けられている。これにより、従来必要であった上部ユニット７０側の各機器への現地での配線作業に換えて、バーナ制御盤７７への通信ケーブル１００の設置のみとすることができる。その結果、現地での配線工事を大幅に低減することを実現する。

【0085】

次に、上述した本実施形態による蓄熱燃焼式排ガス浄化装置１による排ガス浄化方法について説明する。まず、図１に示すように、蓄熱室１２が供給側で、蓄熱室１１が排出側であるとする。処理される排気ガスは、第２の筐体４２の空間１８ａを通り、供給口２０を通って蓄熱室１１に到達する。

【0086】

次に、排気ガスは、第１の筐体４１の蓄熱室１２側の蓄熱体２７を通過する際に、この蓄熱体２７と熱交換を行うことによって加熱される。一方、蓄熱体２７は、放熱・冷却される。蓄熱体２７で加熱され燃焼室１０に到達した排気ガスは、燃焼室内１０にて、含有する成分の燃焼分解が行われる。

【0087】

次に、燃焼後の処理済ガスは、蓄熱室１１の蓄熱体２６を通過する。このとき、処理済ガスは、蓄熱体２６と熱交換を行うことにより冷却される。その一方で、蓄熱体２６は、蓄熱される。冷却された処理済ガスは、排出口２２を通り、第２の筐体４２の空間１８ａを通り、排気ダクト８３に至る。

【0088】

この運転を継続すると、一方の蓄熱室１２の蓄熱体２７は、放熱・冷却され、他方の蓄熱室１１の蓄熱体２６は、蓄熱・加熱される。このため、一定時間経過後、蓄熱室１２の供給口２１の開閉弁１５を閉とし、排出口２３の開閉弁１７を開とする。これとともに、蓄熱室１１の供給口２０の開閉弁１４を開とし、排出口２２の開閉弁１６を閉とする。この動作により、ガスの流れ方向が反転し、蓄熱室１２が排出側で、蓄熱室１１が供給側に切り換えられる。

【0089】

これにより、次に処理される排気ガスは、十分に蓄熱された蓄熱体２６との熱交換により加熱できる。加熱後の排気ガスは、燃焼室１０で処理され、蓄熱体２７との熱交換により冷却されて排気される。一定時間経過後、蓄熱室１２の供給口２１の開閉弁１５を開とし、排出口２３の開閉弁１７を閉とする。これとともに、蓄熱室１１の供給口２０の開閉弁１４を閉とし、排出口２２の開閉弁１６を開とする。この動作により、ガスの流れ方向が反転し、蓄熱室１２が供給側で、蓄熱室１１が排出側に切り換えられる。

【0090】

以上の動作を、一定時間ごとに繰り返すことにより、運転を継続することで、排熱を利用した効率的な燃焼処理を行うことができる。

【0091】

燃焼室１０内の温度は、熱電対８０の温度を測定しながら、その値が、一定温度となるようにバーナ７５の出力を調整する。排気ガスに含有する処理成分が多い場合、その成分の燃焼によって燃焼室１０内の温度が上昇する。このため、熱電対８０の測定値が、ある一定温度に達した場合には、バーナ７５の出力をＯＦＦとしながら運転をする。さらに、熱電対８０の測定値が、ある一定温度に達した場合には、余剰熱をホットバイパスダンパとして機能するバイパスダクト３１と経由して放出を行う。この調整制御は、燃焼室１０内に設置した熱電対８０の温度を測定しながら第１流量調整弁３４を調整することにより行われる。

【0092】

以上のように、本実施形態による蓄熱式排ガス浄化装置１は、燃焼室１０と、一対の蓄熱室１１，１２と、供給口２０，２１と、排出口２２，２３と、蓄熱体２６，２７と、排気ダクト８３と、バイパスダクト３１とを備え、バイパスダクト３１内の第１流量調整弁３４が設けられた領域に、断熱材の成形体９１が設けられている。これにより、バイパスダクト３１の内部を流通する排ガスの熱による不具合の発生を低減することができる。

【0093】

また、蓄熱式排ガス浄化装置１は、結合及び分離可能な第１及び第２の筐体４１，４２とを備え、燃焼室１０が第１の筐体４１に設けられ、蓄熱体２６，２７が第１の筐体４１に設けられ、供給口２０，２１の開閉弁１４，１５及び排出口２２，２３の開閉弁１６，１７が、第２の筐体４２に設けられている。

【0094】

蓄熱式排ガス浄化装置１は、上述のように、装置を小型化するとともにユニット化することにより、現地での据付及び組立を簡素化でき、工事期間を最小限に抑えることができる。また、ユニット化された部分に応じて制御盤をユニット化することも可能であり、それにより、現地での配線工事を大幅に低減することができる。

【0095】

ここでは、上下２分割方式の蓄熱式排ガス浄化装置１について説明したが、本発明は、これに限られるものではなく、例えば各種部品の状態で現地に搬入され現地にて組み上げられて構成される蓄熱式排ガス浄化装置であってもよい。

【0096】

次に、図１４により、本発明の他の実施形態による蓄熱式排ガス浄化装置を説明する。この実施形態による蓄熱式排ガス浄化装置１４１は、上述した図１の蓄熱式排ガス浄化装置１の構成に加えて、さらに、燃焼室１０の外部に設けられ燃焼室１０で発生した熱を回収するための熱回収装置（熱回収システム）１４０と、燃焼室１０と熱回収装置１４０とを連通するように設けられた熱回収用バイパスダクト１４２と、この熱回収用バイパスダクト１４２に設けられた第２流量調整弁１４３と、を有する。なお、熱回収装置１４０の出口側は排気ダクト８３に接続されている。

【0097】

熱回収用バイパスダクト１４２は、燃焼室１０で発生した熱を外部に設けられる熱回収装置１４０で利用するためのダクトである。ここで、熱回収用バイパスダクト１４２の内側面の第２流量調整弁１４３周辺の部分には、上述した第１流量調整弁３４周辺のダクト３１と同様に、断熱材の成形体を設けるようにしてもよい。

【0098】

熱回収システム１４０は、熱交換器等を有し、蓄熱式排ガス浄化装置１４１からの熱を回収して他の目的に使用することができる。熱回収用バイパスダクト１４２は、燃焼室１０で燃焼後の排ガスを熱回収装置１４０に導く。本実施形態による蓄熱式排ガス浄化装置１４１においては、熱回収用バイパスダクト１４２を設けたので、排気ダクト８３の上流側に第３流量調整弁１４５が設けられている。

【0099】

蓄熱式排ガス浄化装置１４１は、さらに、燃焼室１０内の圧力を検出する圧力検出器１４４と、圧力検出器１４４の検出結果に基づいて排気ダクト８３に設けられた第３流量調整弁１４５を制御する制御部１４６とを備えている。

【0100】

この第３流量調整弁１４５を、例えば、圧力検出器１４４により検出される燃焼室１０内静圧範囲を３０〜２５０ｍｍＡｑとなるよう制御すればよい。また、第３流量調整弁１４５の開度は、１００％〜１５％が適度である。

【0101】

蓄熱式排ガス浄化装置１４１は、第３流量調整弁１４５を制御することにより、燃焼室１０内の静圧を調整することができる。これにより、熱回収装置１４０に対して余剰熱を安定的に供給することができる。すなわち、燃焼室１０内は排ガスの濃度や流入時の温度等の条件により静圧が変動する可能性がある。熱回収用バイパスダクト１４２を経由して熱回収装置１４０に流入するガスの流量は、燃焼室１０と熱回収装置１４０との静圧差に比例する。このことから、燃焼室１０の静圧は、安定しているほうが良い。蓄熱式排ガス浄化装置１４１においては、第３流量調整弁１４５、圧力検出器１４４、制御部１４６により、余剰熱を安定的に供給して、安定した熱回収を行うことができる。

【0102】

ここで、本実施形態による蓄熱式排ガス浄化装置１４１においては、余剰熱排出用のダクトとして、バイパスダクト３１及び熱回収バイパスダクト１４２の両方を設けるようにしたがこれに限られるものではない。すなわち、バイパスダクト３４の第１流量調整弁３４と排気ダクト８３との接続部分の間に熱回収装置１４０を設けるようにしても良い。このようにした場合であっても、上述の蓄熱式排ガス浄化装置１４１が奏する効果と同様の効果を奏することができる。

【0103】

次に、図１５により、蓄熱式排ガス浄化装置の給気・排気弁となる開閉弁の変形例を説明する。上述した蓄熱式排ガス浄化装置１，１４１において、蓄熱室１１，１２に設けられる給気・排気弁となる開閉弁は、図１３（Ｂ）により説明した開閉弁１４〜１７を設けたので、コンパクト化等が達成される。

【0104】

しかしながら、本実施形態による蓄熱式排ガス浄化装置１，１４１においては、図１５に示す開閉弁１６４を用いるようにしてもよい。開閉弁１６４は、図１５に示すように、ポペット式開閉弁である。

【0105】

開閉弁１６４は、弁体１６４ａと、シリンダ１６４ｂと、ロッド１６４ｃと、シール部材１６４ｄとを有する。開閉弁１６４は、閉状態である弁体１６４ａの姿勢に対して、第１の傾斜方向Ｓ１に漸次傾斜するように開動作される。それとともに、さらに開く方向に動作する際には、元の姿勢（閉状態である弁体１６４ａの姿勢）と平行になるように漸次動作される。さらに、開く方向に動作する際には、第１の傾斜方向Ｓ１と反対である第２の傾斜方向Ｓ２に漸次傾斜するように開動作される。

【0106】

第１の傾斜方向Ｓ１と第２の傾斜方向Ｓ２とは、ロッド１６４ｃを含む同一平面内で、ロッド１６４ｃの中心に対して線対称となっている。弁体１６４ａは、継手１６４ｆを介してロッド１６４ｃに接続されている。継ぎ手１６４ｆは、弁体１６４ａが同一平面内で一方向及び反対方向（第１及び第２の傾斜方向Ｓ１，Ｓ２）に傾斜することを可能とする。

【0107】

この弁体１６４には、第１の傾斜方向Ｓ１に弁体１６４ａが傾斜するように、弁体１６４ａの上面上であって外周側に錘１６８が設けられる。弁体１６４ａの上面において、錘１６８が設けられた位置と対称な位置で弁体１６４ａと当接することにより、弁体１６４ａのこの当接部分１６４ｅが上昇することを防止する規制部材１６９が設けられる。錘１６８は、例えば５〜５０ｋｇ程度である。規制部材１６９により、コントロールされる弁体１６４の傾斜範囲は、水平方向（閉状態である弁体１６４ａの姿勢）に対して０〜６０度程度である。

【0108】

規制部材１６９と当接することにより、弁体１６４ａは、元の姿勢と平行になるように動作されるとともに、第２の傾斜方向Ｓ２に漸次傾斜するように開動作される。ここで、開閉弁１６５も開閉弁１６４と基本的には同様の構造を有するものであるが、錘１６８の位置及び規制部材１６９の位置が異なるため、開閉弁１６５においては、弁体１６５ａの傾斜方向（第１及び第２の傾斜方向）は、開閉弁１６４の方向Ｓ１，Ｓ２と逆となる。開閉弁１６４，１６５は、いずれか一方が、給気用であり、他方が排気用である。

【0109】

この開閉弁１６４，１６５を用いた場合には、開閉時の静圧変動を緩やかにできるという利点がある。

【符号の説明】

【0110】

１，１４１ 蓄熱式排ガス浄化装置
１０ 燃焼室
１１，１２ 蓄熱室
１４，１５、１６，１７ 開閉弁
２０，２１ 供給口
２２，２３ 排出口
２６，２７ 蓄熱体
３１，１３１ バイパスダクト
３４ 第１流量調整弁
４１ 第１の筐体
４２ 第２の筐体
５０ 下部ユニット
７０ 上部ユニット
８３ 排気ダクト
９１ セラミックファイバーの成形体
９２ 回転軸
９３ 弁体
９４ 当接部材
９５ 内筒部
９６ 外筒部
９７ 断熱材
９９ アクチュエータ
１０４ 支持部材
１２０ 内筒部材
１４０ 熱回収装置
１４２ 熱回収用バイパスダクト
１４３ 第２流量調整弁
１４５ 第３流量調整弁
１４４ 圧力検出器
１４６ 制御部
１６４ 開閉弁

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】