特開 2024-135533 分割型吸着ロータ

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024135533

(43)【公開日】2024-10-04

(54)【発明の名称】分割型吸着ロータ

(51)【国際特許分類】

   B01D 53/06 20060101AFI20240927BHJP

【ＦＩ】

B01D53/06 100

【審査請求】未請求

【請求項の数】5

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023046274

(22)【出願日】2023-03-23

(71)【出願人】

【識別番号】390020215

【氏名又は名称】株式会社西部技研

(72)【発明者】

【氏名】藤岡 裕次

【テーマコード（参考）】

4D012

【Ｆターム（参考）】

4D012BA01

4D012BA02

4D012BA10

4D012CA01

4D012CA11

4D012CC04

4D012CG01

(57)【要約】

【課題】吸着ロータの設置の際や吸着ロータ素子の劣化や性能低下、目詰まりなどが発生した場合に、分割構造により容易に着脱や交換、組み立てが可能な吸着ロータを提供する。
【解決手段】隣り合うおうぎ形ピース同士の外周側はボルトナットで固定され、おうぎ形ピースの内周側とボスはボルトによって固定される構造とすることで、それぞれのおうぎ形ピースは溶接での固定が不要となり、金属製骨材のレールと吸着ロータ素子側面の溝構造によりおうぎ形ピースの強度を増加させることにより、吸着ロータ素子側面と補強板の間に板材など補強のための部材を必要としない。簡単な構造で強度を持たせることが可能であり、特殊工具を必要とせず、作業に不慣れな人でも容易に交換可能であり、着脱に関わるコストを抑えることができる。また複雑な構造や補強部材が不要なため初期コスト低減にもつながる。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

複数に分割されたおうぎ形ピースとボスを有する吸着ロータであって、
前記おうぎ形ピースは、吸着ロータ素子と、前記吸着ロータ素子の各辺に沿って前記ボスから外周方向にのびる一対の補強板と、アングルフランジと、外周板とを有し、
隣り合う前記おうぎ形ピース同士の外周側はボルトナットで固定され、
前記おうぎ形ピースの内周側と前記ボスはボルトによって固定されていることを特徴とする吸着ロータ。

【請求項2】

前記補強板には内周側端部から外周側端部に向かってレールを形成し、
前記吸着ロータ素子の側面には前記レールに嵌合するように溝を設け、
前記溝を前記レールに沿って挿入し、前記吸着ロータ素子の側面と前記補強板がコーキング材を介して接着されることにより、前記吸着ロータ素子が前記補強板に固定されることを特徴とする請求項１に記載の吸着ロータ。

【請求項3】

前記おうぎ形ピースの内周側において、一対の前記補強板が連結板を介して接続されていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の吸着ロータ。

【請求項4】

前記補強板の内周側端部は角鋼が接続され、前記角鋼と前記連結板が連結されており、
前記角鋼には角鋼孔が形成され、
前記ボスにも前記角鋼孔に対応する孔が形成され、
前記ボス側から前記角鋼孔に前記ボルトを通すことにより、前記おうぎ形ピースの内周側が前記ボスに固定されることを特徴とする請求項３に記載の吸着ロータ。

【請求項5】

おうぎ形ピースを装着する場合には、前記おうぎ形ピースの角鋼孔と、ボスの前記角鋼孔に対応する孔を合わせ、前記ボス側より前記角鋼孔にボルトを通して、前記おうぎ形ピースの内周側を前記ボスに固定し、隣り合う前記おうぎ形ピース同士で外周側の孔を合わせて、ボルトナットで連結させることで隣り合う前記おうぎ形ピースの外周側を固定し、
前記おうぎ形ピースを脱離する場合には、前記おうぎ形ピースの外周側の前記ボルトナットと内周側の前記ボルトを外すことを特徴とする吸着ロータの着脱方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、吸着ロータの分割構造により、吸着ロータのおうぎ形ピース1ピースごとに容易に着脱や交換することが可能な技術に関するものである。

【背景技術】

【0002】

吸着ロータは疎水性ゼオライトや活性炭を用いて揮発性有機化合物（以下、「ＶＯＣ」という。）の吸着濃縮を行うものや、親水性ゼオライトやシリカゲルを用いて空気中の湿気を吸着し乾燥空気をつくるもの、イオン交換樹脂を用いて全熱回収を行うものなどがある。

【0003】

ＶＯＣの吸着濃縮を行う吸着ロータにあっては、吸着剤として活性炭や疎水性ゼオライトを用いたものなどがある。これを用いたＶＯＣ濃縮装置は、低濃度・大風量のＶＯＣ排出ガスを高濃度・低風量に濃縮回収できるので、処理設備全体の設備費及びランニングコストを大幅に削減でき、効率のよいＶＯＣ処理を実現することができる。

【0004】

湿気の吸着除去に用いられる吸着ロータにあっては、吸着剤として親水性ゼオライトやシリカゲルを用いたものなどがある。これを用いたデシカント除湿機は、湿分を含む被処理空気から水分を除去して低露点にし、乾燥空気を供給することができる。

【0005】

全熱回収を行う全熱交換ロータにあっては、吸着剤としてイオン交換樹脂やシリカゲル、ゼオライトを用いたものなどがある。これを用いた全熱交換器は、換気によって失われるエネルギーを回収するので、省エネルギー効果を高めることができる。

【0006】

ＶＯＣの吸着濃縮を行う吸着ロータや湿気の吸着除去に用いられる吸着ロータ、全熱回収を行う全熱交換ロータ（以下、総称して「吸着ロータ」という。）は製造コストを考え、図１のようにおうぎ形の吸着ロータ素子１と金属製（例えば鋼板）の骨材であるボス２、補強板３、アングルフランジ４、外周板５により一体型で製作され、ロータに固定される（以下、「一体型吸着ロータ」という。）。特許文献１には、一体型吸着ロータにおいて、吸着部材（吸着ロータ素子）の損傷を低減しつつ、吸着部材の脱落を防止するために、吸着部材とスポーク（補強板）との間に脱落防止部材を配置し、補強部材によって脱落防止部材の固定を補強するという複雑な構造が必要であることが開示されている。

【0007】

吸着ロータは長時間運転することにより塵埃で吸着ロータ表面に目詰まりが発生した場合や塗装ミストが温度低下により気相から液相に変わることによる異物などが吸着ロータ表面に付着したり、被処理空気中に酸性ガスやアルカリ性ガスなどの吸着ロータに悪影響を与えるガス成分が含まれたりすることによって、吸着ロータ素子の劣化や性能低下、圧力損失上昇が発生した場合、新しい吸着ロータへの交換が必要となる。一体型吸着ロータは、初期製造コストが比較的安いが、交換スペースが無い場合、ロータを強制的に分解して新しいロータと交換することになり、交換の手間が掛かり交換のコストが増大する。

【0008】

そこで、吸着ロータ素子の設置の際や、劣化や性能低下、目詰まりなどが発生した場合の交換の際に、初期コスト及び着脱コストを増大させること無く、表層面のみを交換できるような着脱可能な吸着ロータについて、特許文献２に示されている。

【0009】

一方、例えば直径が２ｍを超える吸着ロータは、図２のように複数のおうぎ形ピース６に分割し、おうぎ形ピース１ピースごとに容易に着脱や組み立てが可能である分割型で製作される（以下、「分割型吸着ロータ」という。）。分割型吸着ロータは、一体型吸着ロータに比べて初期コストが比較的高いが、おうぎ形ピース６を固定しているボルトなどを外すことにより容易に新しいおうぎ形ピースと交換することができ、交換のコストが減少する。また、大型の吸着ロータは直径が４ｍを超えるものがあり、図５のように複数のおうぎ形ピース６に分割して分割型吸着ロータとする（以下、「大型分割型吸着ロータ」という。）。このような分割型吸着ロータのおうぎ形ピースごとに設置現場へ送り、設置現場で組み立てるようにしており、設置現場での取り扱い性を良くしている。

【0010】

このような分割型吸着ロータのおうぎ形の分割ピースを局所的に交換できる構造について特許文献３に開示されている。また、分割型吸着ロータの各おうぎ形ピースを組み合わせたときに形成される、補強部材（補強板）と吸着ロータ素子の端部間の隙間にマイカよりなる埋め込み部材を挿入して耐熱性を向上させる技術について特許文献４に開示されている。

【0011】

分割型吸着ロータの場合、おうぎ形ピース毎に強度を持たせる必要があるため、金属製の骨材を一体型と比較して頑丈にするため初期コストが増大するという問題がある。上述の特許文献１に記載の吸着ロータの複雑な構造は一体型吸着ロータに関するものであるが、従来の分割型吸着ロータではおうぎ形ピースごとに強度を持たせるため、さらに複雑な構造が必要であった。例えば、分割型吸着ロータの強度維持や組み立て時の吸着ロータ素子の損傷回避のため、吸着ロータ素子の側面と金属製の骨材との間に板材を挟むことが特許文献５に開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0012】

【特許文献1】特許第６４０８１６２号

【特許文献2】特許第５８２６６２７号

【特許文献3】中国実用新案第２１２５９４８４２号明細書

【特許文献4】特開２００４－０２５１３２号公報

【特許文献5】中国特許出願公開第１０８１５９８４０号明細書

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0013】

本発明は、吸着ロータ素子の設置の際や、劣化や性能低下、目詰まりなどが発生した場合の交換の際に、簡単な構造でありながら強度があり、省スペースに対応し、重機を必要とせず、吸着ロータのおうぎ形ピース1ピースごとに容易に取り外しや組み立て作業が可能な吸着ロータを提供しようとするものである。

【課題を解決するための手段】

【0014】

本発明は、吸着ロータの設置の際や吸着ロータ素子の劣化や性能低下、目詰まりなどが発生した場合に、分割構造により吸着ロータのおうぎ形ピース1ピースごとに容易に着脱や交換、組み立てを可能とすることを最も主要な特徴とする。

【発明の効果】

【0015】

本発明の吸着ロータは、吸着ロータ素子と金属製骨材の構造により、吸着ロータを複数のおうぎ形ピースに分割して、おうぎ形ピースごとに着脱が可能とした。スペースに制限がある場合にも作業が容易である。一体型吸着ロータと比較して、分割することで人力で運べる重さになるため、重機などを必要としないという利点がある。

【0016】

金属製骨材である補強板のレールと吸着ロータ素子側面の溝構造により強度を増加させているため、吸着ロータ素子側面と補強板の間に板材など補強のための部材や複雑な構造を必要としない。

【0017】

簡単な構造で強度を持たせることが可能なため、それぞれのピースは溶接での固定が不要であり、分割されたそれぞれのおうぎ形ピース同士はボルトナットで、おうぎ形ピースとボス部はボルトで固定することができる。そのため特殊工具を必要とせず、作業に不慣れな人でも容易に交換可能である。

【0018】

複雑な補強構造を有する従来の分割型吸着ロータと比較して、製造時の初期コストの低減につながる。金属部材が減ることで重量低減にもつながるため、ボルトナットでの固定も容易となる。また、人力での着脱が容易となり、着脱コストの低減にもつながる。

【0019】

一体型吸着ロータのように、吸着ロータ全体を交換する必要がなく、おうぎ形ピース１ピースのみの交換も可能なため、問題の無いロータ素子を交換する必要がなく材料の無駄が少なくなる。

【図面の簡単な説明】

【0020】

【図1】図１は従来の一体型吸着ロータの斜視図である。

【図2】図２は本発明の実施例１の分割型吸着ロータの斜視図である。

【図3】図３は本発明の実施例１の分割型吸着ロータ骨材の外周側の拡大図である。

【図4】図４は本発明の実施例１の分割型吸着ロータ骨材のボス側（内周側）の拡大図である。

【図5】図５は本発明の実施例２の大型分割型吸着ロータ骨材の斜視図である。

【図6】図６は本発明の実施例２の大型分割型吸着ロータ骨材のおうぎ形ピース１ピースの斜視図である。

【図7】図７は本発明の実施例２の大型分割型吸着ロータ骨材のおうぎ形ピース同士の連結の図である。

【発明を実施するための形態】

【0021】

本発明は吸着ロータの設置の際や吸着ロータ素子の劣化や性能低下、目詰まりなどが発生した場合に、初期コスト及び着脱コストを増大させることなく容易に着脱や交換、組み立てが可能な分割構造の吸着ロータを提供できるという目的を実現するものである。以下に、本発明を実施するための形態について図面を用いて説明する。なお、本発明は以下の実施例について限定されるものではない。

【0022】

（実施例１）
従来の一体型吸着ロータは図１に示す形状であり、おうぎ形の吸着ロータ素子１を金属製の骨材であるボス２、補強板３、アングルフランジ４、外周板５にて一体型でロータに固定されている。本発明の実施例１の分割型吸着ロータは図２に示す形状であり、図１の一体型吸着ロータと同様に、おうぎ形の吸着ロータ素子１と、金属製の骨材であるボス２、補強板３、アングルフランジ４、外周板５にて構成される点は共通するが、複数に分割されたおうぎ形ピース６ごとに着脱可能である点で異なる。例えば、図２に示した分割型吸着ロータは８つのおうぎ形ピース６に分割され、その８つのおうぎ形ピース６とボス２を組み合わせて分割型吸着ロータとして完成する。各おうぎ形ピース６は、おうぎ形の吸着ロータ素子１と、この吸着ロータ素子１の各辺に沿ってボス２から外周方向にのびる一対（２枚）の補強板３とアングルフランジ４、外周板５とを有し、これによって各おうぎ形の吸着ロータ素子１は補強板３、アングルフランジ４と外周板５に囲まれた状態となる。

【0023】

吸着ロータ素子１はセラミック繊維紙やガラス繊維紙などの不燃性の繊維紙をコルゲート（波付け）加工し、ロータ状に積層又は巻付け加工したもので、ゼオライトなどの吸着剤が担持されている。なお、吸着ロータとしたが、ＶＯＣ濃縮装置やデシカント除湿機に用いられるものに限らず、全熱交換器やその他のガス成分を処理する用途のものであってもよい。また、おうぎ形ピースごとに異なる種類の吸着剤を担持した吸着ロータ素子を用いるようにしてもよい。

【0024】

補強板３は吸着ロータ素子１の厚み（軸方向長さ）より少し小さく形成され、吸着ロータ素子１の外にはみ出さないようにされている。分割型吸着ロータのおうぎ形ピースごとに着脱可能とするため、１つのおうぎ形ピースにつき、補強板３はおうぎ形ピース６のボス２から外周方向にのびる各辺に配置される。すなわち、１つのおうぎ形ピースにつき２枚の補強板３を有する。図２に示す８つのおうぎ形ピースでは、必要な補強板３は合計１６枚となる。よって、図２において隣り合うおうぎ形ピース６の吸着ロータ素子１は２枚の補強板３で隔てられることとなる。一方、図１の一体型吸着ロータにおいては、隣り合うおうぎ形の吸着ロータ素子１を隔てる補強板は１枚でよく、必要な補強板３は合計８枚である。

【0025】

隣り合うおうぎ形ピース６同士の外周側は、ボルトナットにより連結されて固定されている。図３はおうぎ形ピースの外周側の拡大図である。外周側にのびる補強板３の外周側端部の孔とアングルフランジ４の孔を重ね合わせて孔７となるように、アングルフランジ４は外周板５にリベットや溶接などにより固定してある。補強板３の外周側縁部と外周板５が接する辺Ａはリベットや溶接などにより連結し固定する。隣り合うおうぎ形ピース同士でこの孔７を合わせて、ボルトナットで連結させることで隣り合うおうぎ形ピース同士を固定する。これにより、おうぎ形ピース６の外周側は固定される。なお、図３乃至図７は、便宜上、吸着ロータ素子１は図示せず、金属製の骨材のみを示す。

【0026】

図４はおうぎ形ピースのボス側（内周側）の拡大図である。ボス２は吸着ロータの中心部に設けられ、ボス２に軸部材を挿通することで吸着ロータは軸部材を回転軸として回転可能となる。一体型吸着ロータでは補強板３がボス２に溶接などにより固定される。一方、分割型吸着ロータでは、図４の角鋼孔１１を通して、ボス２と補強板３をボルトで連結する。補強板３のボス側（内周側）端部は角鋼９が溶接などで接続されており、さらにこの角鋼９と連結板１０とが溶接などで連結されている。すなわち、おうぎ形ピース６の内周側は、一対（２枚）の補強板３が連結板１０を介して接続されている。角鋼９には角鋼孔１１を形成し、ボス２にもこの角鋼孔１１に対応する孔を形成する。角鋼孔１１にはねじ切り加工が施されており、ボス２側からこの角鋼孔１１にボルトを通して、補強板３をボス２に固定する。これにより、おうぎ形ピース６の内周側がボス２に固定されることになる。なお、図４では角鋼孔１１を４つとしたが、これに限定されるものではない。また、おうぎ形ピースの内周側は補強板３の角鋼９と連結板１０で接続し、角鋼９に設けた角鋼孔１１にボス２側からボルトを通すようにしたが、これに限るものではなく、例えばおうぎ形ピースの内周側でボス２の外縁に合わせた形状の骨材を形成し、この骨材と補強板３を接続し、ボス２とこの骨材をボルトで固定するようにしてもよい。

【0027】

補強板３には内周側端部の角鋼９から外周側端部に向かって、すなわち、吸着ロータ素子１の側面においてボス２から外周側にのびる方向であって、ロータ厚み方向中央部にレール８を形成する。このレール８は、溶接などにより補強板３に連結固定されている。吸着ロータ素子１の側面の厚み方向中央部にも、補強板３に設けられたレール８に嵌合するように溝を設ける。また吸着ロータ素子のボス側も図４に示す骨材（角鋼９や連結板１０）に嵌合するように、溝を設ける。吸着ロータ素子１の側面に設けた溝をレール８に沿って挿入することにより機械的に固定されるとともに、吸着ロータ素子１の側面と補強板３はコーキング材を介して接着される。これにより、吸着ロータ素子１は補強板３に固定される。吸着ロータ素子１と金属製の骨材（補強板３、外周板５、レール８、角鋼９、連結板１０）はコーキング材を介して接着される。なお、レール８は吸着ロータ素子１と補強板３が接する面にのみ設ける。レール８は補強板３に設けるようにしたが、外周板５にもレールを形成してもよく、上述のおうぎ形ピースの内周側でボスの外縁に合わせた形状の骨材を形成した場合には、この骨材にレールを設けるようにしてもよい。レール８は本実施例では１本としたが、これに限らず、複数形成してもよい。この場合、吸着ロータ素子１は形成したレール８に合わせて溝を設けるようにする。

【0028】

このように、おうぎ形ピース６はボルトナットのみで固定可能となり、着脱する際、特殊な工具を用いる必要が無く、作業に不慣れな人でも容易に着脱できる。また、ロータ軸方向や径方向からの着脱も可能となり、チャンバー内からおうぎ形ピースの着脱ができ、重機などの必要も無く着脱に関わるコストを抑えることができる。なお、本実施例では１つの吸着ロータを８分割としたが、吸着ロータの大きさによって２分割や４分割、６分割など任意の複数のピースに分割するようにしてもよい。

【0029】

（実施例２）
図５は大型分割型吸着ロータ骨材である。吸着ロータの直径が４ｍを超えるなど大きくなると吸着ロータ素子１の重量が重くなるため、図５のようにおうぎ形ピースを内周部、中央部、外周部と分割して吸着ロータを製作するとよい。なお、実施例１と重複する部分の説明は省略する。

【0030】

図６は大型分割型吸着ロータ骨材のおうぎ形ピース１ピースである。図６では、おうぎ形ピース１ピースを仕切り板１２や間仕切り板１３を介して、内周部１つ、中央部１つ、外周部２つの４つの吸着ロータ素子に分割している。本実施例ではおうぎ形ピース１ピースを４つの吸着ロータ素子に分割したが、ロータの大きさによって２分割や３分割など、任意の複数の分割数にするようにしてもよい。

【0031】

実施例１と同様に、補強板３にはボス側（内周側）端部の角鋼９から外周側端部に向かって、ロータ厚み方向中央部にレール８を形成する。間仕切り板１３にもレール８を形成する（間仕切り板１３は吸着ロータ素子１に両面接するので、両面にレール８を形成する）。レール８に嵌合するように側面に溝を設けた吸着ロータ素子１を、内周部、中央部、外周部の順にレール８に沿って挿入し、コーキング材を介して接着することにより、吸着ロータ素子１は補強板３に固定される。仕切り板１２及び間仕切り板１３は吸着ロータ素子１を補強板３に装着した後、リベットなどで仕切り板１２は補強板３に、間仕切り板１３は仕切り板１２に固定される。吸着ロータ素子１と仕切り板１２や間仕切り板１３もコーキング材を介して接着される。おうぎ形ピース６の外周側は実施例１と同様に、図７のように、隣り合うおうぎ形ピース６同士で孔７を合わせて、ボルトナットで連結させることで固定される。なお、本実施例では、仕切り板１２にレール８を形成していないが、仕切り板１２にレール８を設けるようにしてもよい。

【0032】

吸着ロータのおうぎ形ピース1ピースごとに着脱や交換、組み立てを行う場合について説明する。例えば吸着ロータを最初から組み立てる場合は、まず１つ目のおうぎ形ピース６の角鋼孔１１と、ボス２の角鋼孔１１に対応する孔を合わせ、ボス２側よりこの角鋼孔１１にボルトを通して、１つ目のおうぎ形ピース６の内周側をボス２に固定する。次に、１つ目のおうぎ形ピース６と隣り合う２つ目のおうぎ形ピース６を組込み、ボス２側から角鋼孔１１にボルトを通して、２つ目のおうぎ形ピース６の内周側をボス２に固定する。１つ目と２つ目の隣り合うおうぎ形ピース６同士で外周側の孔７を合わせて、ボルトナットで連結させることで隣り合うおうぎ形ピース６の外周側を固定する。順次、最後のおうぎ形ピースまで同様に行い、最後に全てのおうぎ形ピースの位置や状態を調整する。このようにして、おうぎ形ピース６を装着していく。反対に、吸着ロータからおうぎ形ピース６を脱離する場合には、外すおうぎ形ピース６の外周側のボルトナットと内周側のボルトを外すことにより容易に脱離することができる。複数のおうぎ形ピース６を脱離する場合には、最初に外したおうぎ形ピースと隣り合うおうぎ形ピースの外周側のボルトナットと内周側のボルトを外して、最初のおうぎ形ピースと同様に脱離する。この着脱方法により、おうぎ形ピース１ピースのみや複数のおうぎ形ピースの交換なども行うことができる。

【産業上の利用可能性】

【0033】

本発明によれば、吸着ロータ素子の劣化や性能低下、目詰まりなどが発生した場合であっても、吸着ロータのおうぎ形ピース１ピースのみ着脱することが可能な吸着ロータを提供することができる。また、本発明によれば、大型の吸着ロータの設置現場での組み立ての際に、おうぎ形ピースごとに設置現場へ送り、組み立てることが可能な吸着ロータを提供することができる。さらに、既設の一体型吸着ロータを本発明の分割型吸着ロータで置き換えることも可能である。

【符号の説明】

【0034】

１ 吸着ロータ素子
２ ボス
３ 補強板
４ アングルフランジ
５ 外周板
６ おうぎ形ピース
７ 孔
８ レール
９ 角鋼
１０ 連結板
１１ 角鋼孔
１２ 仕切り板
１３ 間仕切り板
A 補強板の外周側縁部と外周板が接する辺

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】