特許 7391011 集塵システム、蓄熱システム

(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】

(24)【登録日】2023-11-24

(45)【発行日】2023-12-04

(54)【発明の名称】集塵システム、蓄熱システム

(51)【国際特許分類】

   F27D 17/00 20060101AFI20231127BHJP

   B01D 46/02 20060101ALI20231127BHJP

   F28D 20/00 20060101ALI20231127BHJP

   F28D 20/02 20060101ALI20231127BHJP

【ＦＩ】

F27D17/00 105A

B01D46/02 A

F28D20/00 G

F28D20/02 D

【請求項の数】 7

(21)【出願番号】P 2020509359

(86)(22)【出願日】2019-03-29

(86)【国際出願番号】 JP2019014341

(87)【国際公開番号】W WO2019189886

(87)【国際公開日】2019-10-03

【審査請求日】2021-11-16

(31)【優先権主張番号】P 2018064930

(32)【優先日】2018-03-29

(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】000229047

【氏名又は名称】日本スピンドル製造株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110002826

【氏名又は名称】弁理士法人雄渾

(72)【発明者】

【氏名】木嶋 敬昌

(72)【発明者】

【氏名】山本 敬介

(72)【発明者】

【氏名】三坂 浩司

【審査官】櫻井 雄介

(56)【参考文献】

【文献】実開昭５３－１６１３７９（ＪＰ，Ｕ）

【文献】特開２０１３－１０８６９７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０００－３４２９２５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開昭５８－２０２０１６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００７－０４６１１３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１３－１３７１２５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１０－１５１４３２（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｆ２７Ｄ １７／００

Ｆ２８Ｄ ２０／００

Ｆ２８Ｄ ２０／０２

Ｂ０１Ｄ ４６／０２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

筐体と、
前記筐体の内部に炉からの塵芥を含む含塵空気を導入する導入部と、
前記塵芥を捕集するフィルタと、
前記筐体の内部から空気を排出する排出部と、
前記筐体の内部と外部とを区画する壁部材と、を具備する集塵機と、
前記炉からの塵芥を含む含塵空気の熱を蓄熱する蓄熱装置と、を備え、
前記蓄熱装置は、化学蓄熱材を備え、前記壁部材の近傍に配置された蓄熱部であり、
前記蓄熱部は、前記壁部材が所定温度以上であるときに前記壁部材から前記筐体の外部へ流出する熱を吸収して蓄え、前記壁部材が所定温度未満であるときに放熱して前記壁部材を加熱し、
前記筐体は、第１室と、前記フィルタを通過して空気が移動可能な第２室とを有し、前記導入部は前記第１室に塵芥を含む含塵空気を導入し、前記排出部は前記第２室から空気を排出し、前記壁部材は、前記第２室の内部と前記筐体の外部とを区画する第２壁部材を備え、前記蓄熱部は、前記第２壁部材を加熱する第２蓄熱部を備えることを特徴とする、集塵システム。

【請求項2】

前記蓄熱部は、前記導入部が前記筐体の内部に含塵空気を導入しているときに前記壁部材から前記筐体の外部へ流出する熱を吸収して蓄え、前記導入部が前記筐体の内部に含塵空気を導入していないときに放熱して前記壁部材を加熱することを特徴とする、請求項１に記載の集塵システム。

【請求項3】

前記筐体は、第１室と、前記フィルタを通過して空気が移動可能な第２室とを有し、前記導入部は前記第１室に塵芥を含む含塵空気を導入し、前記排出部は前記第２室から空気を排出し、前記壁部材は、前記第１室の内部と前記筐体の外部とを区画し、且つ、前記フィルタの鉛直方向下方に位置する第１壁部材を備え、前記蓄熱部は、前記第１壁部材を加熱する第１蓄熱部を備えることを特徴とする、請求項１又は２に記載の集塵システム。

【請求項4】

筐体と、
前記筐体の内部に炉からの塵芥を含む含塵空気を導入する導入部と、
前記塵芥を捕集するフィルタと、
前記筐体の内部から空気を排出する排出部と、
前記筐体の内部と外部とを区画する壁部材と、を具備する集塵機と、
前記炉からの塵芥を含む含塵空気の熱を蓄熱する蓄熱装置と、を備え、
前記蓄熱装置は、化学蓄熱材を備え、前記壁部材の外面に接触して配置された蓄熱部であり、
前記筐体は、第１室と、前記フィルタを通過して空気が移動可能な第２室とを有し、前記導入部は前記第１室に塵芥を含む含塵空気を導入し、前記排出部は前記第２室から空気を排出し、前記壁部材は、前記第１室の内部と前記筐体の外部とを区画し、且つ、前記フィルタの鉛直方向下方に位置する第１壁部材を備え、前記蓄熱部は、前記第１壁部材を加熱する第１蓄熱部を備えることを特徴とする、集塵システム。

【請求項5】

前記蓄熱部は、前記壁部材が所定温度以上であるときに前記壁部材から前記筐体の外部へ流出する熱を吸収して蓄え、前記壁部材が所定温度未満であるときに放熱して前記壁部材を加熱することを特徴とする、請求項４に記載の集塵システム。

【請求項6】

前記蓄熱部は、前記導入部が前記筐体の内部に含塵空気を導入しているときに前記壁部材から前記筐体の外部へ流出する熱を吸収して蓄え、前記導入部が前記筐体の内部に含塵空気を導入していないときに放熱して前記壁部材を加熱することを特徴とする、請求項４又は５に記載の集塵システム。

【請求項7】

前記筐体は、第１室と、前記フィルタを通過して空気が移動可能な第２室とを有し、前記導入部は前記第１室に塵芥を含む含塵空気を導入し、前記排出部は前記第２室から空気を排出し、前記壁部材は、前記第２室の内部と前記筐体の外部とを区画する第２壁部材を備え、前記蓄熱部は、前記第２壁部材を加熱する第２蓄熱部を備えることを特徴とする、請求項４から６のいずれか一項に記載の集塵システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ごみ焼却炉、製鋼炉などの炉設備に利用する集塵システム、蓄熱システムに関する。

【背景技術】

【0002】

焼却炉の排ガス等から塵芥を除去する集塵機が知られている。特許文献１に記載された集塵機は、筐体内において含塵空気導入室側から浄化空気室側に通流する含塵空気中に含まれる塵芥をフィルタ部にて捕集して、焼却炉や破砕設備等から供給される含塵空気を浄化する装置である。この装置は、フィルタ部に捕集され付着した塵芥を、圧縮空気噴出部により浄化空気室側からフィルタ部を介して含塵空気導入室側に圧縮空気を噴出させて払い落とし、清掃することができるように構成されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２００７－１７５６２２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

都市ゴミ等を焼却すると、その際に発生する燃焼排ガスには、塩化水素や硫黄酸化物などの有害物質が含まれる。これらの物質を中和・除去するため、燃焼排ガスに、消石灰や水酸化ナトリウム等のアルカリ薬剤が加えられる。そうすると、中和により生成する中和生成物が、燃焼排ガス中に含まれることになる。この状態の燃焼排ガスが、上記の集塵機へ導入されると、中和生成物が、集塵機のフィルタの表面や、筐体の内面に付着する。また、炉から集塵機までの燃焼排ガスの流路にも付着する。

【0005】

一部の中和生成物は、潮解性を有する。そのため、集塵機の温度が低下すると、燃焼排ガスに含まれる水蒸気により中和生成物が潮解する場合がある。フィルタの表面に付着した中和生成物が潮解すると、フィルタの目詰まりが生じ、集塵機の性能が低下するおそれがある。また、流路に付着した中和生成物は、配管の腐食などを促進するおそれがある。
そのため、集塵機や配管の温度の低下時には、中和生成物が潮解することを抑制するために、集塵機や配管などをヒータで加温し、高温に維持する必要がある。

【0006】

本発明の課題は、炉設備の燃焼排ガスの熱を利用して、集塵機や配管など熱を必要とする箇所を適宜加温することが可能な集塵システム又は蓄熱システムを提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明者は、上記課題について鋭意検討した結果、炉から排出される含塵空気の熱を蓄熱装置で蓄熱することにより、集塵機や配管など熱を必要とする箇所で適宜放熱できることを見出して、本発明を完成した。
すなわち、本発明は、以下の集塵システム、蓄熱システムである。

【0008】

上記課題を解決するための本発明の集塵システムは、筐体と、前記筐体の内部に炉からの塵芥を含む含塵空気を導入する導入部と、前記塵芥を捕集するフィルタと、前記筐体の内部から空気を排出する排出部と、前記筐体の内部と外部とを区画する壁部材と、を具備する集塵機と、前記炉からの塵芥を含む含塵空気の熱を蓄熱する蓄熱装置と、を備えることを特徴とする。
この集塵システムによれば、炉からの塵芥を含む含塵空気の熱を蓄熱する蓄熱装置を備えることから、必要に応じて蓄熱した熱を利用して集塵機や他の設備を加温することが可能となる。

【0009】

さらに、本発明の集塵システムの一実施態様としては、蓄熱装置は、壁部材の近傍に配置された蓄熱部であることを特徴とする。
この特徴によれば、蓄熱装置が集塵機の一部に蓄熱部として備えるため、蓄熱装置から放熱した熱を集塵機に効率よく供給することができる。

【0010】

さらに、本発明の集塵システムの一実施態様としては、蓄熱部は、壁部材が所定温度以上であるときに壁部材から筐体の外部へ流出する熱を吸収して蓄え、壁部材が所定温度未満であるときに放熱して壁部材を加熱することを特徴とする。
この特徴によれば、蓄熱部の放熱を、集塵機の壁部材が所定の温度未満であるときに行うため、蓄熱した熱を集塵機の加温が必要なときに利用することが可能となる。

【0011】

さらに、本発明の集塵システムの一実施態様としては、蓄熱部は、導入部が筐体の内部に含塵空気を導入しているときに壁部材から筐体の外部へ流出する熱を吸収して蓄え、導入部が筐体の内部に含塵空気を導入していないときに放熱して壁部材を加熱することを特徴とする。
この特徴によれば、炉設備が稼働し、炉から排出される含塵空気が集塵機に供給されるときには蓄熱し、炉設備の稼働が停止すると壁部材を加熱するため、炉設備の停止時における集塵機の温度の低下を防止し、フィルタ等の表面に付着した中和生成物の潮解を抑制することができる。

【0012】

さらに、本発明の集塵システムの一実施態様としては、筐体は、第１室と、フィルタを通過して空気が移動可能な第２室とを有し、導入部は第１室に塵芥を含む含塵空気を導入し、排出部は第２室から空気を排出し、壁部材は、第１室の内部と筐体の外部とを区画し、且つ、フィルタの鉛直方向下方に位置する第１壁部材を備え、蓄熱部は、第１壁部材を加熱する第１蓄熱部を備えることを特徴とする。
この特徴によれば、フィルタの鉛直方向下方に位置する第１壁部材に蓄熱部を備えるため、蓄熱部が放熱する際に、フィルタを効率的に加熱することができる。また、第１壁部材の蓄熱部は、フィルタの中和生成物を含む塵芥が蓄積する側を加熱するため、中和生成物の潮解を効果的に抑制することができる。

【0013】

さらに、本発明の集塵システムの一実施態様としては、筐体は、第１室と、フィルタを通過して空気が移動可能な第２室とを有し、導入部は第１室に塵芥を含む含塵空気を導入し、排出部は第２室から空気を排出し、壁部材は、第２室の内部と筐体の外部とを区画する第２壁部材を備え、蓄熱部は、第２壁部材を加熱する第２蓄熱部を備えることを特徴とする。
この特徴によれば、フィルタの排出部側の第２室の第２壁部材に蓄熱部を備えるため、フィルタを通過した微細な中和生成物の潮解を効果的に抑制することができる。

【0014】

さらに、本発明の集塵システムの一実施態様としては、壁部材を加熱するヒータを更に備えることを特徴とする。
この特徴によれば、蓄熱装置において蓄熱した熱が不足する場合でも、ヒータにより熱を供給し、集塵機や配管など熱を必要とする箇所を適宜加温することが可能である。

【0015】

さらに、本発明の集塵システムの一実施態様としては、ヒータは、集塵機の温度が所定温度よりも低い場合に加熱を行うことを特徴とする。
この特徴によれば、蓄熱装置において蓄熱した熱が不足する場合でも、集塵機の温度を適切に維持することができる。

【0016】

さらに、本発明の集塵システムの一実施態様としては、ヒータは、集塵機の温度が所定の温度よりも低く、且つ、集塵機が所定の時間よりも長く停止した後に稼働した場合に、加熱を行うことを特徴とする。
この特徴によれば、集塵機が所定時間停止し、温度が設定した温度に低下した際に、ヒータが稼働するため、ヒータの稼働を必要最低限に抑えることができる。

【0017】

さらに、本発明の集塵システムの一実施態様としては、蓄熱装置は、化学蓄熱材を備えることを特徴とする。
この特徴によれば、蓄熱装置が化学蓄熱材により蓄熱するため、加熱が必要な箇所や時間に放熱することが可能となる。

【0018】

さらに、本発明の集塵システムの一実施態様としては、蓄熱装置に対して水又は水蒸気を供給する給水部を更に備えることを特徴とする。
化学蓄熱材は、例えば、酸化カルシウム（ＣａＯ）と水蒸気のように、水又は水蒸気を供給することにより放熱する化学蓄熱材を利用することが可能である。上記の特徴によれば、蓄熱装置に対して水又は水蒸気を供給する給水部を備えるため、必要に応じて化学蓄熱材の放熱を行うことができる。

【0019】

上記課題を解決するための本発明の蓄熱システムは、炉からの塵芥を含む含塵空気の熱を蓄熱する蓄熱装置と、含塵空気が蓄熱装置に流入する前に含塵空気から塵芥を除去する除塵機を備えることを特徴とする。
含塵空気の通路を微細化すると、含塵空気と蓄熱材との熱交換効率を高めることができる。一方で、含塵空気には、大量の塵芥が含まれており、含塵空気の通路を微細化すると、塵芥により閉塞するおそれがある。上記特徴によれば、含塵空気が蓄熱装置に流入する前に含塵空気から塵芥を除去することから、塵芥による閉塞を抑制することができる。
また、含塵空気を蓄熱装置に流入させると、塵芥に含まれる潮解性の中和生成物などにより、蓄熱装置を腐食するなどの問題が生じる。しかし、上記の特徴によれば、蓄熱装置に含塵空気が流入する前に、除塵機で含塵空気から塵芥が除去されるため、塵芥に含まれる潮解性の中和生成物などが低減することから、蓄熱装置の腐食などを抑制することができる。

【0020】

さらに、本発明の蓄熱システムの一実施態様としては、除塵機は、含塵空気の温度が５００℃以上で塵芥を除去することを特徴とする。
ダイオキシンなどの有害物質は、含塵空気中の塵芥と気体成分との反応により生じるものであり、含塵空気が３００～５００℃まで冷却する際に発生する。上記特徴によれば、５００℃以上で含塵空気から塵芥を除去するため、除塵後の空気の温度が蓄熱装置で低下しても、ダイオキシンなどの有害物質の発生が抑制されるという効果を奏する。

【0021】

さらに、本発明の蓄熱システムの一実施態様としては、含塵空気が通過する主流路より分岐した副流路を備え、前記蓄熱装置は、前記副流路に配置することを特徴とする。
この特徴によれば、副流路に蓄熱装置が配置されるため、主流路を使用して炉設備の操業を稼働しつつ、副流路に設置された蓄熱装置を適宜交換することができるという効果を奏する。

【0022】

さらに、本発明の蓄熱システムの一実施態様としては、前記蓄熱装置は、化学蓄熱材を有することを特徴とする。
この特徴によれば、必要な時に発熱反応により放熱させることができるため、熱エネルギーを保管したり、農業用ビニールハウスの熱源や、農業用温水殺菌用の熱源や、災害時の入浴用の熱源など炉設備以外での熱源として利用したりすることができる。

【0023】

上記課題を解決するための本発明の蓄熱装置は、化学蓄熱材を有する蓄熱装置であって、前記蓄熱システムから着脱可能であることを特徴とする。
この蓄熱装置によれば、炉から排出される含塵空気の熱を蓄熱装置に蓄熱し、集塵機や配管などの熱を必要とする箇所で適宜放熱できるだけでなく、炉設備外に持ち出して、熱源が必要とされる場所で放熱することも可能である。

【0024】

上記課題を解決するための本発明の炉設備は、前記の集塵システム、又は、前記の蓄熱システムを備えることを特徴とする。
この炉設備によれば、炉設備の燃焼排ガスの熱を利用して、集塵機や配管など熱を必要とする箇所を適宜加温することが可能であり、集塵機や配管などをヒータで加温するためのエネルギーを低減することができる。

【0025】

上記課題を解決するための本発明の集塵システムは、前記の蓄熱システムの蓄熱装置から発生する熱が供給される集塵機を備えることを特徴とする。
この集塵システムによれば、炉からの塵芥を含む含塵空気の熱を蓄熱する蓄熱装置を備えることから、必要に応じて蓄熱した熱を利用して集塵機や他の設備を加温することが可能となる。また、蓄熱装置に含塵空気が流入する前に、除塵機で含塵空気から塵芥が除去されるため、塵芥に含まれる潮解性の中和生成物などが低減することから、蓄熱装置の腐食などを抑制することができる。

【発明の効果】

【0026】

本発明によれば、炉設備での燃焼排ガスの熱を利用して、集塵機や配管など熱を必要とする箇所を適宜加温することが可能な炉設備を提供することである。

【図面の簡単な説明】

【0027】

【図1】本発明の第１の実施態様の炉設備の構成を示す概略説明図である。

【図2】本発明の第２の実施態様の炉設備の構成を示す概略説明図である。

【図3】本発明の第３の実施態様の炉設備の構成を示す概略説明図である。

【発明を実施するための形態】

【0028】

本発明の炉設備は、含塵空気を排出する炉と、含塵空気の熱を蓄熱する蓄熱装置を備えるものである。ここで、炉設備とは、含塵空気を排出する炉であれば、特に限定されない。含塵空気を排出する炉としては、例えば、ごみ焼却炉や火葬炉などの焼却炉、窯やロータリーキルンなどの焼成炉、製鋼炉や溶鉱炉などの溶錬炉、囲炉裏やストーブやオーブンなどの暖炉、蒸気船や蒸気機関車などの動力源となるボイラなどが挙げられる。製鋼炉は、操業と停止を頻繁に繰り返すことから、集塵機や配管などの低温化しやすいという観点から、本発明の炉設備の効果をより発揮することができる。

【0029】

また、本発明の集塵システムは、炉からの塵芥を含む含塵空気から塵芥を除去するための集塵機と、炉からの塵芥を含む含塵空気の熱を蓄熱する蓄熱装置と、を備えることを特徴とするものである。

【0030】

また、本発明の蓄熱システムは、炉からの塵芥を含む含塵空気の熱を蓄熱する蓄熱装置と、含塵空気が蓄熱装置に流入する前に含塵空気から塵芥を除去する除塵機を備えることを特徴とするものである。

【0031】

以下、図面を参照しつつ本発明に係る炉設備、集塵システム及び蓄熱システムの実施態様を詳細に説明する。なお、実施態様の記載については、本発明に係る炉設備、集塵システム及び蓄熱システムを説明するために例示したに過ぎず、これに限定されるものではない。

【0032】

〔第１の実施態様〕
図１は、本発明の第１の実施態様における炉設備２００の構造を示す概略説明図である。なお、炉設備２００は、集塵機２０６、蓄熱装置２０３、除塵機２０２を備えており、本発明では、集塵機２０６と蓄熱装置２０３を備えるシステムを「集塵システム」、蓄熱装置２０３と除塵機２０２を備えるシステムを「蓄熱システム」という。

【0033】

図１に示すように、炉設備２００は、炉２０１と集塵機２０６を備え、炉２０１から排出された含塵空気Ｇは、主流路Ｌ１を通過して集塵機２０６に導入され、集塵機２０６で塵芥を除去したのちに大気へ排出される。なお、炉２０１から排出された含塵空気Ｇの温度は、１０００℃程度であり、水冷ダクトやガスクーラー等を経由して２００℃以下まで温度を低下したのちに集塵機２０６に導入する。

【0034】

また、主流路Ｌ１は、分岐した副流路Ｌ２を備え、副流路Ｌ２には、上流側から除塵機２０２、蓄熱装置２０３、吸引ポンプ２０７が設置されている。そして、副流路Ｌ２の終点は、主流路Ｌ１と合流しており、吸引ポンプ２０７を通過した含塵空気Ｇは、主流路Ｌ１に戻るにように構成されている。

【0035】

また、副流路Ｌ２には、除塵機２０２と蓄熱装置２０３の間にバルブＶ１、蓄熱装置２０３と吸引ポンプ２０７の間にＶ２が設けられており、副流路Ｌ２への含塵空気Ｇの流通を制御することができる。

【0036】

主流路Ｌ１には、主流路Ｌ１から副流路Ｌ２へ含塵空気Ｇが流入する領域、及び、副流路Ｌ２から主流路Ｌ１へ含塵空気Ｇが戻る領域に、それぞれ圧力センサＰ１及びＰ２を備えており、圧力センサＰ１の圧力は、圧力センサＰ２の圧力よりも高く設定されている。これにより、主流路Ｌ１から副流路Ｌ２に自然と含塵空気Ｇが流入することができる。なお、圧力センサＰ１の圧力が、圧力センサＰ２の圧力よりも高い場合には、吸引ポンプ２０７は、副流路Ｌ２の含塵空気Ｇの流通量を調整するためのものであり、必須の構成ではない。

【0037】

［除塵機］
除塵機２０２は、含塵空気Ｇから塵芥を除去するためのものである。除塵機２０２は、含塵空気Ｇから塵芥を除去できる固気分離装置であれば、特に制限されず、例えば、フィルタや粒子充填層などを通過させるろ過分離装置や、電気集塵機や、重力により分離する重力分離装置や、サイクロンなど遠心力により分離する遠心分離装置などが挙げられる。
除塵機２０２により、含塵空気Ｇから塵芥が除去されるため、後段の蓄熱装置２０３に大量の塵芥が流入することによる閉塞を抑制することができる。また、潮解性を有する物質も除去され、蓄熱装置２０３の腐食を抑制できるという効果も奏する。

【0038】

除塵機２０２は、含塵空気Ｇの温度が５００℃以上で塵芥を除去することが好ましい。ダイオキシンなどの有害物質は、含塵空気Ｇ中の塵芥と気体成分との反応により生じるものであり、含塵空気Ｇが３００～５００℃まで冷却する際に発生する。よって、５００℃以上で含塵空気から塵芥を除去することにより、除塵後の空気の温度が蓄熱装置で低下しても、ダイオキシンなどの有害物質の発生が抑制されるという効果を奏する。
また、除塵機２０２は、含塵空気Ｇの温度が８００℃以下で塵芥を除去することが好ましい。含塵空気Ｇの温度が８００℃以下の場合、除塵機２０２が高度な耐熱性を有する必要がなくなるため、多様な除塵機を利用することができる。

【0039】

除塵機２０２は、５００℃以上で塵芥を除去するという観点から、耐熱性に優れたものを使用することが好ましい。耐熱性に優れた除塵機としては、例えば、セラミックフィルターや、電気集塵機や、サイクロンなどが挙げられる。

【0040】

［蓄熱装置］
蓄熱装置２０３は、蓄熱材を有する装置であり、除塵機２０２で除塵された含塵空気Ｇの熱を蓄熱材に蓄熱するものである。蓄熱装置２０３の構造は、含塵空気Ｇが蓄熱材に熱を供給できる構造物であれば、特に制限されないが、例えば、蓄熱材を内部に収納した収納容器と、含塵空気Ｇが通過するための熱交換チューブを備えており、熱交換チューブが収納容器の内部に蛇行して配置されているものが挙げられる。含塵空気Ｇは、この熱交換チューブを通過する際に、熱交換チューブの管壁を介して容器内部の蓄熱材に熱を供給する。

【0041】

蓄熱材としては、例えば、加熱時に蓄熱生成物と生成流体に分離し、放熱時にこの逆の反応を行う化学蓄熱材や、所定の温度で相転移し、潜熱を吸収又は放出する潜熱蓄熱材や、顕熱を吸収又は放出する顕熱蓄熱材などが挙げられる。

【0042】

化学蓄熱材を構成する蓄熱生成物と生成流体としては、例えば、酸化カルシウム（ＣａＯ）と水蒸気（Ｈ_２Ｏ）、塩化カルシウム（ＣａＣｌ_２）と水蒸気（Ｈ_２Ｏ）、臭化カルシウム（ＣａＢｒ_２）と水蒸気（Ｈ_２Ｏ）、ヨウ化カルシウム（ＣａＩ_２）と水蒸気（Ｈ_２Ｏ）、酸化マグネシウム（ＭｇＯ）と水蒸気（Ｈ_２Ｏ）、塩化マグネシウム（ＭｇＣｌ_２）と水蒸気（Ｈ_２Ｏ）、塩化亜鉛（ＺｎＣｌ_２）と水蒸気（Ｈ_２Ｏ）、塩化ストロンチウム（ＳｒＣｌ_２）とアンモニア（ＮＨ_３）、臭化ストロンチウム（ＳｒＢｒ_２）とアンモニア（ＮＨ_３）、酸化カルシウム（ＣａＯ）と二酸化炭素（ＣＯ_２）、酸化マグネシウム（ＭｇＯ）と二酸化炭素等（ＣＯ_２）が挙げられる。取り扱いが容易であるという観点から、化学蓄熱材は、生成流体として水蒸気を利用するものであることが好ましい。
また、蓄熱装置は、高温での化学蓄熱時に特に効果を発揮する構成であるため、本発明における化学蓄熱材としては、高温での化学蓄熱が可能な蓄熱生成物と生成流体として、酸化カルシウムと水蒸気の組み合わせ（４００～５００度）や酸化マグネシウムと水蒸気の組み合わせ（３００～４００度）を用いることが好ましい。

【0043】

潜熱蓄熱材としては、例えば、マンニトール（１６６．５℃）、トランスポリブタジエン（１４５℃）、エリスリトール（１１９℃）、塩化マグネシウム６水和物（１１７℃）などが挙げられる（括弧内は相転移温度）。
また、顕熱蓄熱材としては、煉瓦、砂利などが挙げられる。

【0044】

第１の実施態様の蓄熱装置２０３は、内部に水酸化カルシウムが収納された収納容器と、水回収タンク２０４を備え、収納容器と水回収タンク２０４は、配管で連結されている。また、この配管には、バルブＶ３が設置されており、開閉を操作することができる。

【0045】

蓄熱装置２０３に含塵空気Ｇが流入し、含塵空気Ｇの熱が水酸化カルシウムに供給されると、吸熱反応により水酸化カルシウムが酸化カルシウムと水蒸気に分離する。そして、分離された水蒸気が水回収タンク２０４に移動し、次いで、バルブＶ３を閉じることにより酸化カルシウムと水蒸気を分離することができる。

【0046】

一方、放熱時には、バルブＶ３を開放することにより、水蒸気が蓄熱装置２０３の収納容器側に移動させる。これにより、酸化カルシウムと水蒸気が反応して、水酸化カルシウムを生成し、熱を発生する。

【0047】

また、第１の実際態様の蓄熱装置２０３は、含塵空気Ｇが流通する熱交換チューブとは別の熱交換チューブを備えており、この別の熱交換チューブは、蓄熱装置２０３と集塵機２０６の間に循環流路Ｌ３を形成している。循環流路Ｌ３には、送風機２０５により清浄な空気が循環する。

【0048】

酸化カルシウムと水蒸気の発熱反応により発生した熱は、循環流路Ｌ３を流通する空気を加熱し、加熱された空気は、集塵機２０６を加温することができる。これにより、集塵機２０６の温度を高温に維持し、中和生成物の潮解を抑制することができる。なお、この加熱された空気は、集塵機２０６だけでなく、加温が必要な箇所に供給することができる。

【0049】

なお、第１の実施態様の蓄熱装置２０３において、化学蓄熱材を収納する収納容器は、カートリッジ式として取り外して交換可能なものである。取り外す際には、バルブＶ１及びＶ２を閉じることにより、炉設備２００の操業を停止することなく、交換することができる。そして、取り外した蓄熱装置２０３は、加温が必要な場所に輸送して、利用することが可能となる。

【0050】

［集塵機］
集塵機２０６は、炉２０１からの塵芥を含む含塵空気Ｇから塵芥を除去するため装置であり、主流路Ｌ１と連結されている。炉設備からの排ガスは、集塵機２０６により塵芥が除去された後に設備外の大気へ放出する。

【0051】

集塵機２０６は、含塵空気Ｇから塵芥を除去できる固気分離装置であれば、特に制限されず、例えば、フィルタや粒子充填層などを通過させるろ過分離装置や、電気集塵機や、重力により分離する重力分離装置や、サイクロンなど遠心力により分離する遠心分離装置などが挙げられる。塵芥をより確実に回収できるという観点から、通常はフィルタによるろ過分離装置が利用される。

【0052】

なお、炉設備２００の炉２０１から排出された含塵空気Ｇは１０００℃以上であり、集塵機２０６は、含塵空気Ｇの温度を約２００℃まで低下した位置に配置する。炉２０１から排出された含塵空気Ｇの温度を低下する手段は特に制限されないが、蓄熱装置２０３による熱の回収のほか、蒸気等により冷却、自然放熱などが挙げられる。集塵機１０２に供給される含塵空気Ｇの温度を約２００℃以下、好ましくは１００℃以下とすることにより、集塵機１０２の耐熱性が要求されないことから汎用の集塵機を利用することが可能となる。
また、集塵機２０６の温度は、結露を防止するという観点から、５０℃以上に維持することが好ましい。

【0053】

〔第２の実施態様〕
第２の実際態様の炉設備３００は、炉２０１と集塵機２０６を連結する主流路Ｌ１に除塵機２０２及び蓄熱装置２０３を備えたものである。なお、水回収タンク２０４及びバルブＶ３の作用については、第１の実施態様と同様であるため説明を省略する。

【0054】

第２の実施態様の炉設備３００は、含塵空気Ｇの温度が低下した際に、蓄熱装置２０３により含塵空気Ｇを加温して、集塵機２０６の温度を高温に維持するものである。この炉設備３００によれば、蓄熱装置２０３により含塵空気Ｇを直接加熱し、集塵機２０６を加温するため、熱交換が少なく蓄熱した熱を効果的に利用することができるという効果を奏する。

【0055】

〔第３の実施態様〕
図３に第３の実施態様を示す。第３の実施態様では、蓄熱装置の機能が、蓄熱部として集塵機に設置された集塵システムである。蓄熱装置を蓄熱部として集塵機に設けることにより、蓄熱部から放熱された熱を集塵機に効率よく供給することができる。

【0056】

さらに、図面を用いて詳細に説明する。第３の実施態様では、図３に示される集塵機（集塵システム）１００が説明される。以下の説明では、図３における左右方向が集塵機１００の左右方向９９である。図３における上下方向が集塵機１００の上下方向９７である。図３の紙面に垂直な方向が集塵機１００の前後方向であり、紙面手前の方が前方、紙面奥の方が後方である。上下方向９７は、鉛直方向の一例である。

【0057】

集塵機１００は、区画壁４により内部が集塵室（第１室）２と清浄室（第２室）３とに区画された筐体１と、この区画壁４に設けられて、筐体１内を集塵室２側から清浄室３側へ流動する含塵空気Ｇ中に含まれる塵芥を捕集するフィルタ機構Ｆと、エアーコンプレッサ６、ヘッダ管１３、ダイヤフラム弁１４、インジェクターパイプ１１、噴射機構Ｊ、ヒータ２５及び蓄熱材４１、４２ａ、４２ｂ、４３ａ、４３ｂ、４５、４６を備えて構成されている。第３の実施態様の集塵機１００が特徴とするところは、集塵機１００が蓄熱部を備える点である。例えば、下右蓄熱部４５は、下右壁部材３５が所定温度以上であるときに下右壁部材３５から筐体１の外部へ流出する熱を吸収して蓄え、下右壁部材３５が所定温度未満であるときに放熱して下右壁部材３５を加熱する。

【0058】

第３の実施態様において、フィルタ機構Ｆは、複数の有底筒状のフィルタ５を備えて構成されて、それら複数のフィルタ５が、各々の基端のフィルタ開口部５ｗが清浄室３に臨む姿勢で、上下方向９７に視てマトリックス状に並ぶ状態で、区画壁４に支持されている。詳しくは、フィルタ機構Ｆは、複数のフィルタ５が左右方向９９に直線の１行に並ぶフィルタ行Ｆｒを、そのフィルタ行Ｆｒにおける複数のフィルタ５の並び方向に直交する方向(前後方向)に複数列備えて構成されている。

【0059】

噴射機構Ｊは、インジェクターパイプ１１に設けられた噴射孔１２を介して吐出された圧縮空気Ｈを清浄室３側からフィルタ機構Ｆにパルス状に噴射して、フィルタ機構Ｆに捕集された塵芥を払い落とす機構である。インジェクターパイプ１１は、１本のインジェクターパイプ１１に設けられた噴射孔１２が、列状に並ぶ複数のフィルタ開口部５ｗの各々に対向する状態となるように、かつ、マトリックス状に並ぶ状態のフィルタ開口部５ｗに対応するように、複数本が並列して清浄室３内に配置されている。

【0060】

噴射機構Ｊは、エアーコンプレッサ６からの圧縮空気Ｈを貯留するヘッダ管１３と、ダイヤフラム弁１４とを備える。噴射機構Ｊは、ダイヤフラム弁１４の開弁状態への切り換えにより、ヘッダ管１３に貯留されている圧縮空気Ｈを、インジェクターパイプ１１内に噴射するように構成されている。なお、インジェクターパイプ１１は、基端側が開口端１１ｗとされ、先端側が閉塞端１１ｓとされている。また、ヘッダ管１３には、ヘッダ管１３内の圧縮空気Ｈの圧力を検出する貯留圧力検出器１５が設けられている。なお、貯留圧力検出器１５の代わりに、例えばエアーコンプレッサ６と圧縮空気断続弁１７の間に供給空気の圧力を検出する検出器が設けられていてもよい。

【0061】

また、集塵機１００には、噴射機構Ｊの作動等の集塵機１００の運転を制御する制御部２１等が備えられている。

【0062】

以下、集塵機１００の各部について、さらに詳細に説明する。
［筐体１］
筐体１は、区画壁４により内部が上下方向９７に区画され、下方に含塵空気Ｇが供給される集塵室２、上方に区画壁４に設けられたフィルタ５により浄化された浄化空気Ｃが通流する清浄室３が形成されている。集塵室２は、第１室の一例である。清浄室３は、第２室の一例である。
筐体１は、集塵室２におけるフィルタ５が配置される箇所及び清浄室３が形成される箇所における外形が、上下方向９７に視て概略矩形に形成され、集塵室２におけるフィルタ５が配置される箇所の下側の外形が、漏斗形状に形成されている。

【0063】

そして、筐体１の漏斗形状に形成された部位の上部には、焼却炉や製鋼炉等（図示省略）からの含塵空気Ｇを集塵室２内に導入する含塵空気導入路７が接続されている。なお、含塵空気導入路７は筐体１に設けられていてもよい。筐体１の矩形に形成された部位の上部には、フィルタ５により浄化された浄化空気Ｃを清浄室３から排出する浄化空気排出路８が接続されている。詳しくは、筐体１における区画壁４及びフィルタ５よりも上方に、浄化空気排出路８が接続されている。この浄化空気排出路８の下流側には吸引装置（図示省略）が設けられ、清浄室３内の浄化空気Ｃを外部空間に吸引することができるように構成されている。含塵空気導入路７は、導入部の一例である。浄化空気排出路８は、排出部の一例である。

【0064】

筐体１の漏斗形状に形成された部位の下方の端部には、排出口９が形成されるとともに、その排出口９にロータリーバルブ１０が設けられ、フィルタ５の再生時（フィルタ５に捕集された塵芥の払い落とし時）に生じた集塵室２内の塵芥等を排出できるように構成されている。

【0065】

以上述べた構成により、焼却炉や製鋼炉等で発生した含塵空気Ｇは、吸引装置（図示省略）の吸引力により含塵空気導入路７を通して集塵室２内に導入され、フィルタ５を通過することにより塵芥が捕集されて浄化空気Ｃとなって、清浄室３内から浄化空気排出路８を通して、集塵機１００の下流側に接続された外部空間に排出される。

【0066】

［フィルタ５］
フィルタ５は、有底のかご形状（例えば、複数の直線棒状体を、環状に形成された複数のリング状枠体に取り付けた有底筒状のかご形状）に形成された支持体（図示省略）の外側に、含塵空気Ｇを通流可能に構成された袋状（有底筒状）のバグ（図示省略）が被せられたバグフィルタとして構成されている。
バグは、含塵空気Ｇ中の塵芥を良好に捕集できる濾布により構成され、例えば、内側が布で当該布の外側に貼り付けた不織布により形成される基布、不織布、織布等により構成される。
また、濾布の素材は、合成繊維やガラス繊維等からなる。
バグの下部は袋状で、上部の開口部がフィルタ開口部５ｗとされ、バグの上端部が支持体と区画壁４との間に挟持されて固定されている。
なお、フィルタ５は、無底筒状のバグ（図示省略）に、例えば、濾布以外の非通気性材料によって構成した底部を配設したもの等から構成することもできる。

【0067】

そして、各フィルタ５は、上端部にフィルタ開口部５ｗが形成された状態で、区画壁４に垂下状態で取り付けられる。
第３の実施態様では、１４個のフィルタ５が直線状のフィルタ並び方向（左右方向９９）に等間隔で１行に並べられて、フィルタ行Ｆｒが形成され、さらに、複数行、例えば、１５行（奇数行）のフィルタ行Ｆｒが、フィルタ並び方向に直交する方向（前後方向）に等間隔で並べられて、２１０個のフィルタ５が配置されている。
なお、フィルタ行Ｆｒを構成するフィルタ５の個数（列数）、フィルタ行Ｆｒの行数、バグの形状等については、塵芥の処理量等との関係で適宜変更することが可能である。

【0068】

［噴射機構Ｊ］
インジェクターパイプ１１は、開口端１１ｗ側の端部を筐体１の側壁から外部に突出させ、かつ、残りの部分を、１４個のフィルタ開口部５ｗの並び方向に沿わせた横向きの姿勢で、１行に並ぶ１４個のフィルタ開口部５ｗに対向させて清浄室３内に位置させた状態で、１５行のフィルタ行Ｆｒの各々に対して配設されている。
なお、噴射孔１２は、インジェクターパイプ１１に形成された円形の穿孔により構成される。また、各インジェクターパイプ１１には、フィルタ５のフィルタ開口部５ｗに一対一で対応するように、１４個の噴射孔１２が等間隔で設けられている。
なお、各噴射孔１２は、各フィルタ５の軸心に沿う方向視において、各噴射孔１２の中心が各フィルタ開口部５ｗの略中心に位置するように、インジェクターパイプ１１に設けられている。
また、各噴射孔１２の開口縁部には、バーリング加工により、リング状の立ち上がり部分がインジェクターパイプ１１の径方向外方に向けて突出するように備えられている。この噴射孔１２の開口縁部のリング状の立ち上がり部分により、噴射孔１２から噴射される圧縮空気Ｈの拡散が抑制されるので、各噴射孔１２から各フィルタ５のフィルタ開口部５ｗに圧縮空気Ｈが噴射される際に、圧縮空気Ｈが外部に漏れるのが十分に抑制されるようになっている。なお、必ずしも噴射孔１２の開口縁部は、バーリング加工が施されていなくともよい。

【0069】

ダイヤフラム弁１４には、ダイヤフラムに背圧を印加する圧力室及びその圧力室を排気する排気路を開閉する電磁弁が備えられている。そして、電磁弁が閉状態では、圧力室には連通孔を通じて一次圧（ヘッダ管１３内の圧力）が導かれて、ダイヤフラムに圧力室の圧力がかかり、ダイヤフラムに付設された弁体が弁座に押し付けられて、ダイヤフラム弁１４が閉弁状態になる。一方、電磁弁が開状態では、圧力室の圧力が抜かれて低下して、ダイヤフラムが一次圧（ヘッダ管１３内の圧力）により押され、ダイヤフラムに付設された弁体が弁座から離れて、ダイヤフラム弁１４が開弁状態になる。つまり、電磁弁の開閉作動により、ダイヤフラム弁１４が開弁状態と閉弁状態とに切り換えられる。

【0070】

そして、エアーコンプレッサ６とヘッダ管１３とが、圧縮空気供給路１６にて接続されて、エアーコンプレッサ６から吐出された圧縮空気Ｈがヘッダ管１３に供給されるようになっている。
圧縮空気供給路１６には、ヘッダ管１３への圧縮空気Ｈの供給を断続する圧縮空気断続弁１７が設けられている。
そして、制御部２１は、フィルタ５の再生を行う必要がある所定の再生タイミングになると、圧縮空気断続弁１７を開弁し、貯留圧力検出器１５により検出されるヘッダ管１３内の圧縮空気Ｈの圧力が所定の目標貯留圧力になると、圧縮空気断続弁１７を閉弁するように構成されている。なお、必ずしも検出された圧縮空気Ｈの圧力に応じて圧縮空気断続弁１７を閉弁しなくともよい。例えば、予め圧縮空気Ｈの圧力が目標貯留圧力となる時間を推定しておき、その時間に対応するように圧縮空気断続弁１７を閉弁するタイミングを定めていてもよい。
つまり、エアーコンプレッサ６からの圧縮空気Ｈが目標貯留圧力でヘッダ管１３内に貯留される。

【0071】

制御部２１は、貯留圧力検出器１５により検出されるヘッダ管１３内の圧力が所定の目標貯留圧力になるのに伴って、圧縮空気断続弁１７を閉弁すると、７個のダイヤフラム弁１４のうちの所定の１個のダイヤフラム弁１４を予め設定された設定再生時間の間、開弁するように構成されている。ちなみに、設定再生時間は、ヘッダ管１３内に貯留されている圧縮空気Ｈの略全量がインジェクターパイプ１１の噴射孔１２から噴射するのに要する時間よりも僅かに短い時間に設定されている。
つまり、ダイヤフラム弁１４が開弁されると、圧縮空気断続弁１７が閉弁されていることにより、ヘッダ管１３へのエアーコンプレッサ６からの圧縮空気Ｈの供給が断たれた状態で、ヘッダ管１３内に貯留されている高圧の圧縮空気Ｈが、２本（又は１本）のインジェクターパイプ１１を通してそのインジェクターパイプ１１に設けられた１４個の噴射孔１２からパルス状に噴射することになる。これにより、フィルタ５に捕集された塵芥が払い落とされる。
なお、以上の噴射機構Ｊの制御は貯留圧力検出器１５により検出された貯留圧力に応じて圧縮空気断続弁１６やダイヤフラム弁１４の開閉を制御する例を説明したが、供給空気の圧力を検出する検出器が設けられている場合、その供給空気に応じて圧縮空気断続弁１６やダイヤフラム弁１４の開閉を制御してもよい。

【0072】

［壁部材］
図３に示されるように、筐体１は、上壁部材３１と、右壁部材３２と、左壁部材３３と、奥壁部材３４と、前壁部材（不図示）と、下右壁部材３５と、下左壁部材３６とを有する。筐体１の内部と外部とが、これら壁部材により区画される。これら壁部材は、例えば、ステンレス鋼の板状部材、一般構造圧延鋼の板状部材、耐硫酸露点腐食鋼板等を用いることができる。

【0073】

以下、説明の便宜上、右壁部材３２における区画壁４の上方の部位を右上壁部材３２ａと記載し、右壁部材３２における区画壁４の下方の部位を右下壁部材３２ｂと記載する場合がある。
左壁部材３３における区画壁４の上方の部位を左上壁部材３３ａと記載し、左壁部材３３における区画壁４の下方の部位を左下壁部材３３ｂと記載する場合がある。
奥壁部材３４における区画壁４の上方の部位を奥上壁部材３４ａと記載し、奥壁部材３４における区画壁４の下方の部位を奥下壁部材３４ｂと記載する場合がある。
前壁部材における区画壁４の上方の部位を前上壁部材と記載し、前壁部材における区画壁４の下方の部位を前下壁部材と記載する場合がある。
なお、右上壁部材３２ａと右下壁部材３２ｂ、左上壁部材３３ａと左下壁部材３３ｂ、奥上壁部材３４ａと左下壁部材３４ｂ、前上壁部材と前下壁部材は、第３の実施態様のように一体の部材であってもよいし、別の部材であってもよい。

【0074】

筐体１の清浄室３は、上壁部材３１と、右上壁部材３２ａと、左上壁部材３３ａと、奥上壁部材３４ａと、前上壁部材と、によって、筐体１の外部と区画されている。上壁部材３１、右上壁部材３２ａ、左上壁部材３３ａ、奥上壁部材３４ａ、及び前上壁部材は、壁部材及び第２壁部材の一例である。
筐体１の集塵室２は、右下壁部材３２ｂと、左下壁部材３３ｂと、奥下壁部材３４ｂと、前下壁部材と、下右壁部材３５と、下左壁部材３６と、によって、筐体１の外部と区画されている。右下壁部材３２ｂ、左下壁部材３３ｂ、奥下壁部材３４ｂ、前下壁部材、下右壁部材３５、及び下左壁部材３６は、壁部材の一例である。
図３に示されるように、下右壁部材３５、及び下左壁部材３６は、フィルタ５の下方に位置する。下右壁部材３５、及び下左壁部材３６は、上述した漏斗形状を構成している。下右壁部材３５、及び下左壁部材３６は、壁部材及び第１壁部材の一例である。

【0075】

［ヒータ２５］
図３に示されるように、ヒータ２５が、下右壁部材３５及び下左壁部材３６の外面に接触して配置されている。ヒータ２５は、通電により発熱して、接触する下右壁部材３５、下左壁部材３６、右下蓄熱部４５及び左下蓄熱部４６（後述）を加熱する。ヒータ２５の通電／非通電は、制御部２１により制御される。

【0076】

詳細には、制御部２１は、筐体１の下右壁部材３５に設けられた温度センサ２３により温度を検出し、その検出温度が予め定められた閾値温度よりも高い場合にはヒータ２５を非通電（ＯＦＦ）とし、低い場合にはヒータを通電（ＯＮ）とする。このヒータ２５の通電と後述する蓄熱部からの放熱により、集塵機の筐体１の内部をある程度高温状態に維持することができる。

【0077】

［蓄熱材］
第３の実施態様では、筐体１の壁部材３１～３６の外面に接触して、複数の蓄熱部（上蓄熱部４１、右上蓄熱部４２ａ等）が配置される。第３の実施態様では、蓄熱部は、潜熱蓄熱材を備えて構成される。例えば、蓄熱部は、中空の容器の内部に潜熱蓄熱材を充填して構成される。潜熱蓄熱材は、所定の相転移温度で相転移し、潜熱を吸収／放出する材料である。第３の実施態様の蓄熱材としては、例えば、マンニトール（１６６．５℃）、トランスポリブタジエン（１４５℃）、エリスリトール（１１９℃）、塩化マグネシウム６水和物（１１７℃）等を用いることができる（括弧内は相転移温度）。蓄熱部を壁部材の外面に接触して設けることで、蓄熱部の潜熱蓄熱材が、壁部材が相転移温度以上であるときに、壁部材から筐体１の外部へ流出する熱を相転移により吸収して蓄える。そして蓄熱部の潜熱蓄熱材は、壁部材が相転移温度未満であるときに、相転移により放熱して、壁部材を加熱する。

【0078】

ここで、集塵機１００が、ゴミ焼却炉の燃焼排ガスの処理に用いられる例を考える。蓄熱部の潜熱蓄熱材として、エリスリトール（相転移温度１１９℃）を用いるとする。燃焼排ガスの温度は、１６０℃～２００℃程度である。含塵空気導入路７から燃焼排ガスが筐体１の内部へ導入されているときは、壁部材の温度は相転移温度の１１９℃以上となるので、蓄熱部の潜熱蓄熱材は、相転移により壁部材から熱を奪って潜熱として蓄える。含塵空気導入路７からの燃焼排ガスの導入が停止すると、壁部材及び蓄熱部の温度は徐々に低下する。壁部材及び蓄熱部の温度が潜熱蓄熱材の相転移温度（１１９℃）を下回ると、蓄熱部の潜熱蓄熱材が相転移し、潜熱を放出するので、壁部材が加熱される。以上のようにして、集塵機１００の壁部材の温度の低下が抑制される。

【0079】

特に、蓄熱部の潜熱蓄熱材として、相転移温度が、燃焼排ガス中の中和生成物の潮解する温度よりも高いものを用いることで、壁部材の温度が中和生成物の潮解する温度まで低下することを抑制でき好ましい。また、蓄熱部の潜熱蓄熱材として、相転移温度が、集塵機１００に導入される気体の温度よりも低いものを用いることで、筐体１の内部に気体が導入されているときに蓄熱し、気体の導入が停止しているときに放熱するので、筐体１に気体が導入されていないときの壁部材の温度の低下を抑制でき好ましい。

【0080】

第３の実施態様では、図３に示されるように、上蓄熱部４１が上壁部材３１の外面に接触して配置される。右上蓄熱部４２ａが、右上壁部材３２ａの外面に接触して配置される。左上蓄熱部４３ａが、左上壁部材３３ａの外面に接触して配置される。奥上蓄熱部（不図示）が、奥上壁部材３４ａの外面に接触して配置される。前上蓄熱部（不図示）が、前上壁部材の外面に接触して配置される。これらの蓄熱部により、清浄室３の内部と筐体１の外部とを区画する壁部材の温度の低下が抑制される。上蓄熱部４１、右上蓄熱部４２ａ、左上蓄熱部４３ａ、奥上蓄熱部、及び前上蓄熱部は、蓄熱部及び第２蓄熱部の一例である。

【0081】

第３の実施態様では、図３に示されるように、右下蓄熱部４２ｂが、右下壁部材３２ｂの外面に接触して配置される。左下蓄熱部４３ｂが、左下壁部材３３ｂの外面に接触して配置される。奥下蓄熱部（不図示）が、奥下壁部材３４ｂの外面に接触して配置される。前下蓄熱部（不図示）が、前下壁部材の外面に接触して配置される。下右蓄熱部４５が、下右壁部材３５の外面に接触して配置される。下左蓄熱部４６が、下左壁部材３６の外面に接触して配置される。これらの蓄熱部により、集塵室２の内部と筐体１の外部とを区画する壁部材の温度の低下が抑制される。右下蓄熱部４２ｂ、左下蓄熱部４３ｂ、奥下蓄熱部、前下蓄熱部、下右蓄熱部４５、及び下左蓄熱部４６は、蓄熱部の一例である。

【0082】

特に、下右蓄熱部４５及び下左蓄熱部４６が下右壁部材３５及び下左壁部材３６の外面に接触して配置されることには利点がある。フィルタ５の下方に位置する下右壁部材３５及び下左壁部材３６には、フィルタ５から払い落とされた塵芥が接触する。下右壁部材３５及び下左壁部材３６の温度が低下すると、中和生成物の潮解により、フィルタ５から払い落とされた塵芥が蓄積されてしまうおそれがある。下右蓄熱部４５及び下左蓄熱部４６により、塵芥の蓄積を抑制することができる。また、下右蓄熱部４５及び下左蓄熱部４６によって下右壁部材３５及び下左壁部材３６の温度低下が抑制され、比較的高い温度に保たれると、下右壁部材３５及び下左壁部材３６の上方に位置するフィルタ５の温度も、対流により、比較的高い温度に保たれるので好ましい。下右蓄熱部４５及び下左蓄熱部４６は、第１蓄熱部の一例である。

【0083】

加えて、第３の実施態様では、図３に示されるように、ヒータ２５が、下右壁部材３５及び下左壁部材３６の外面に接触して配置される。ヒータ２５によって下右壁部材３５、下左壁部材３６、右下蓄熱部４５及び左下蓄熱部４６が加熱されることにより、上述した下右蓄熱部４５及び下左蓄熱部４６による効果と同様の効果を奏すると共に、下右蓄熱部４５及び下左蓄熱部４６に熱を蓄えることができ好ましい。

【0084】

［変形例］
第３の実施態様では、蓄熱部が潜熱蓄熱材を備えて構成される例が説明された。潜熱蓄熱材に替えて、又は、潜熱蓄熱材と共に、顕熱蓄熱材を用いる構成も可能である。例えば、蓄熱部は、中空の容器の内部に顕熱蓄熱材を充填して構成される。例えば、顕熱蓄熱材を壁部材３１～３６の外面に接触する状態で配置してもよい。顕熱蓄熱材は、蓄熱材の熱容量を利用して蓄熱する蓄熱材である。本変形例の蓄熱材としては、例えば、煉瓦、砂利等を用いることができる。

【0085】

集塵機１００が、ゴミ焼却炉の燃焼排ガスの処理に用いられる例を考える。蓄熱部の顕熱蓄熱材として、煉瓦を用いるとする。燃焼排ガスの温度は、１６０℃～２００℃程度である。含塵空気導入路７から燃焼排ガスが筐体１の内部へ導入されているときは、壁部材の温度も１６０℃～２００℃程度となる。そして壁部材と接触している蓄熱部も、壁部材から熱を受けとって壁部材と同程度の温度となる。含塵空気導入路７からの燃焼排ガスの導入が停止すると、壁部材の温度は徐々に低下する。このとき、蓄熱部が放熱して、壁部材に熱を与えるので、壁部材の温度の低下が抑制される。以上のようにして、集塵機１００の壁部材の温度の低下が抑制される。

【0086】

また、蓄熱部として化学蓄熱材を用いることも可能である。化学蓄熱材の一例としては、酸化カルシウムや酸化マグネシウムがある。以下、酸化カルシウムを用いる場合を説明する。酸化カルシウムは、吸水することにより発熱反応を起こし、水酸化カルシウムを生成する性質がある。したがって、第３の実施態様による蓄熱部として酸化カルシウムを含む蓄熱材を用い、集塵機を稼働する際等の放熱するときに水や水蒸気を蓄熱部に導入することにより、放熱を行うことができる。更に、水酸化カルシウムは高温化において分解し、酸化カルシウムに戻る性質を有する。したがって、集塵機が稼働し、ある程度高温環境となった場合、吸熱反応によって再度水酸化カルシウムから酸化カルシウムに戻ることになる。そのため、水や水蒸気を導入すれば、再度放熱させることが可能となる。このように、化学蓄熱材を用い、放熱時に水や水蒸気を導入することによっても、集塵機の温度低下に伴う性能の低下を抑制することができる。このように蓄熱部として化学蓄熱材を用いる場合、集塵機１には、蓄熱部に対して水又は水蒸気を導入可能な給水部が設けられており、制御部２１により給水部の動作が制御される。

【0087】

第３の実施態様では、蓄熱部４１～４６が、筐体１の壁部材３１～３６の外面に接触して配置される例が説明された。蓄熱部４１～４６と壁部材３１～３６との間に、他の部材等 が存在する形態も可能である。例えば、蓄熱部４１～４６と壁部材３１～３６との間に、防水シート等が配置されてもよい。このように、他の部材が間に介在する形態であっても、蓄熱部と壁部材との間で熱の交換が可能な形態であればよい。例えば、蓄熱部と壁部材とが、ヒートパイプ等で熱的に接続されていてもよい。

【0088】

第３の実施態様では、蓄熱部４１～４６が、筐体１の全体を覆う例が説明された。蓄熱部が、筐体１の一部のみを覆う形態も可能である。更に、筐体１或いは筐体１の一部を覆わなくとも、筐体の一部の壁部材近傍のみに蓄熱部が設けられており、その箇所のみを加熱するような形態でもよい。

【0089】

例えば、下右壁部材３５や下左壁部材３６の近傍に蓄熱部が設けられていることが好ましい。フィルタ５の下部に位置する下右壁部材３５や下左壁部材３６は中和生成物が付着し易い箇所であるため、これらの箇所に蓄熱部が設けられていると、付着した中和生成物の潮解を好適に抑制することができる。

【0090】

また、例えば上壁部材３１や右上壁部材３２ａ、左上壁部材３３ａの近傍に蓄熱部が設けられていることが好ましい。清浄室３は高温の含塵空気Ｇが導入される含塵空気導入路７から遠いため、集塵室2に比べて温度が低下し易い。そのため、清浄室３に面する上記の部材に蓄熱部を設けることで、清浄室３における温度低下を抑制することができる。

【0091】

また、例えば浄化空気排出路８や排出口９の近傍に蓄熱部が設けられていることが好ましい。これらの領域は、開口部となっているためヒータ２５を設置することが構造的に難しい。これらの領域にヒータ２５の替わりに蓄熱部を設けることにより、ヒータ２５がなくとも温度低下を抑制することができる。なお、含塵空気導入路７の近傍もヒータ２５を設置することが難しいため蓄熱部を設けてもよいが、含塵空気導入路７近傍は高温の含塵空気Ｇが導入されるため、蓄熱部を設けずとも温度が低くなる可能性は低い。そのため、必ずしも蓄熱部を設けなくともよい。

【0092】

また、領域によって異なる蓄熱材を使用してもよい。例えば、集塵機１００を稼働したとき、集塵室２は高温（例えばおよそ４００℃）となるが、清浄室３は含塵空気導入路７から離れているため、集塵室２に比べると低温（例えばおよそ２００℃）となる。したがって、集塵室２の近傍（右上壁部材３２ｂ、左上壁部材３３ｂ、下右壁部材３５、下左壁部材３６等)には相転移温度が高い蓄熱材を設け、清浄室３の近傍（上壁部材３１、右上壁部材３２ａ、左上壁部材３３ａ等)には相転移温度が低い蓄熱材を設けてもよい。上記構成によると、集塵室２と清浄室３それぞれにおいて適切な蓄熱材を設けることで蓄熱を効率的に行うとともに、蓄熱材の選択肢が増えることによりコストを低くすることも可能となる。

【0093】

また、蓄熱部に加えて保温材が併用されてもよい。

【0094】

また、第３の実施態様では、温度センサ２３の検出温度によってヒータ２５のＯＮ／ＯＦＦを切り替える例を説明したが、他の形態による実施も可能である。蓄熱部に十分に熱が蓄えられている場合、集塵機１００の温度が一時低温となったとしても、蓄熱部からの放熱により所望の温度まで戻る場合もある。この現象は、例えば集塵機１００が停止し、その後すぐに集塵機を再稼働した場合に生じる可能性が高い。この点を鑑み、例えば時間センサ（タイマー）を設けておき、温度センサ２３の検出温度が閾値温度よりも低かったとしても、時間センサの検出温度が予め定められた閾値時間よりも短い場合にはヒータ２５をＯＦＦとしてもよい。言い換えると、温度センサ２３の検出温度が閾値温度よりも低く、且つ、時間センサの検出時間が予め定められた閾値時間よりも長い場合のみ、ヒータをＯＮとしてもよい。例えば、制御部２１は、温度センサ２３の検出温度が閾値温度よりも低く、且つ、集塵機が所定の時間よりも長く停止した後に稼働を開始した場合に、ヒータ２５を作動させる。なお、集塵機の停止とは、含塵空気導入路７からの空気の導入が停止することをいい、集塵機の稼働とは、含塵空気導入路７から空気が導入されることをいう。

【産業上の利用可能性】

【0095】

本発明の炉設備は、含塵空気を排出する炉を備えたものに利用することができる。含塵空気を排出する炉としては、例えば、ごみ焼却炉や火葬炉などの焼却炉、窯やロータリーキルンなどの焼成炉、製鋼炉や溶鉱炉などの溶錬炉、囲炉裏やストーブやオーブンなどの暖炉、蒸気船や蒸気機関車などの動力源となるボイラなどが挙げられる。

【0096】

本発明の蓄熱装置は、炉から排出される含塵空気の熱を蓄熱するために利用することができる。また、この蓄熱装置は、熱エネルギーを保管したり、農業用ビニールハウスの熱源や、農業用温水殺菌用の熱源や、災害時の入浴用の熱源など炉設備以外での熱源として利用したりすることができる。

【0097】

本発明の蓄熱システムは、炉から排出される含塵空気の熱を蓄熱するために利用することができる。また、この蓄熱システムは、蓄熱装置の腐食などを抑制するために利用することができる。

【符号の説明】

【0098】

２００，３００…炉設備、２０１…炉、２０２…除塵機、２０３…蓄熱装置、２０４…水回収タンク、２０５…送風機、２０６…集塵機、２０７…吸引ポンプ、Ｌ１…主流路、Ｌ２…副流路、Ｌ３…循環流路、Ｖ１，Ｖ２，Ｖ３…バルブ、Ｐ１，Ｐ２…圧力センサ、
１…筐体、２…集塵室、３…清浄室、４…区画壁、５…フィルタ、７…含塵空気導入路、８…浄化空気排出路、２１…制御部、２３…温度センサ、２５…ヒータ、３１…上壁部材、３２…右壁部材、３２ａ…右上壁部材、３２ｂ…右下壁部材、３３…左壁部材、３３ａ…左上壁部材、３３ｂ…左下壁部材、３４…奥壁部材、３４ａ…奥上壁部材、３４ｂ…奥下壁部材、３５…下右壁部材、３６…下左壁部材、４１…上蓄熱部、４２ａ…右上蓄熱部、４２ｂ…右下蓄熱部、４３ａ…左上蓄熱部、４３ｂ…左下蓄熱部、４５…下右蓄熱部、４６…下左蓄熱部、Ｃ…浄化空気、Ｇ…含塵空気

【図1】

【図2】

【図3】