JPH0657286B2 - ガスシステムにおけるセラミックス管体の支持構造 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 「技術分野」 本発明は、セラミックスからなる管体を、缶体内に概ね
水平に設けた上下の管板の間に概ね垂直に取り付けて使
用するガスシステムにおけるセラミックス管体の支持構
造に関し、特には、例えば通気性の多孔質セラミックス
からなる濾筒を管板に支持するのに用いるガスシステム
におけるセラミックス管体の支持構造に関する。

「従来技術およびその問題点」 近年、例えば高温の排ガス中に含まれる粉塵を除去する
ため、通気性の多孔質セラミックス製の濾筒を用いた除
塵装置が種々提案されている。

これらの除塵装置では、缶体内に概ね水平に複数の管板
を設け、隣接する上下の管板の間に軸心を概ね垂直にし
て濾筒を支持させ、濾筒の内側あるいは濾筒の外側へ含
塵ガスを送入し、濾筒の外側或は内側から清浄ガスとし
て取り出すと共に、粉塵を濾筒の壁面上に捕捉するよう
になっている。

これらの除塵装置においては、金属製材料の耐用に問題
のある高温度や腐食性の雰囲気で使用することを狙いと
して濾筒がセラミックス製であり、かつ缶体や管板は金
属製として必要に応じて冷却を効かせてある。

このため、温度の昇降に伴う構成要素間、特にセラミッ
クスと金属の部材間の熱膨張差を吸収し、かつ取り付け
工事の際や使用時に、衝撃に弱いセラミックス製の濾筒
を破損する心配のない支持構造にする必要があった。

このため、破損しやすいセラミックス製濾筒の端部に衝
撃部材を介して金属製の環状体を取り付け、この環状体
を金属製のベローズ等を介して軸方向変位を許容できる
ようして、隣接する上下方向のセラミックス製濾筒端部
や管板等に接続する工夫がなされている。

第４図には、本出願人が既に提案しているこの種の除塵
装置の一例が示されている（特開昭62−123295、特開昭
63−38791 ）。

第４図において、缶体11の上方にある図示されていない
ヘッダに含塵ガスの入口が設けられており、下方には図
示されていないダストホッパが設けられている。

そして、缶体11の内部には、この例では４段の管板13、
14、15、16が上下方向に所定間隔を置いて概ね水平に取
付けられ、これらの管板13〜16の間に、３本の濾筒17、
18、19が上下に配置され、互いに管内の流路が連通する
ように接続支持されている。

なお、図には省略してあるが、実際には、このように上
下に連通するように接続支持された濾筒群が、缶体11内
に相互にほぼ平行な状態で複数列設けられているのが一
般的な構成である。

また、缶体11の周壁には、管板で仕切られた区画のそれ
ぞれの区画に対応して、清浄ガス取り出し管12が設けら
れている。

上下に配置された濾筒17、18、19の接続支持構造を、濾
筒17を例として説明すと、第５図に示すように、濾筒17
の上端部外周にはセラミックス製のフランジ20が固着さ
れており、このフランジ20を挾持するように上下に一対
の環状体21、22が配置され、ボルト23によって締付け固
定されている。

環状体21の上側には金属製のベローズ24の下縁部が取付
けられ、ベローズ24の上縁部は、管板13にボルト25によ
り取付けられた支持板26に接続されている。

ここにおいて、環状体21、22、ベローズ 24、支持板
26、管板 13はいずれも金属製とされている。

したがって、濾筒17の上端部は、フランジ20、環状体2
1、22、ベローズ24、支持板26を介して管板13に接続支
持され、ベローズ24によって軸方向の変位を吸収出来る
ようになっている。

なお、管板13は内部から水冷されていて、熱輻射の効果
により間接的にベローズ24等の金属製部材を冷却するよ
うに構成されており、システム全体としての耐熱性を付
与し、無冷却の金属性システムでは対応出来ない高温あ
るいは腐食性の含塵ガスの処理を可能としている。

さらに、第６図に示すように、濾筒17の下端部外周に
は、熱膨張性無機物とセラミックスファイバを主成分と
する緩衝材からなる充填層27が設けられ、この充填層27
を介して環状体28の筒部29が装着されており、環状体28
は筒部29から外方に延設されたフランジ部30を有してい
る。

フランジ部30の下面には、ボルト31を介して環状の台座
32が取付けられており、台座32の外周面は球面に形成さ
れている。

一方、管板14の貫通孔周縁には、テーパ付きの受座33が
形成されており、上記台座32は受座33に当接支持されて
いる。

したがって、濾筒17の下端部は、充填層27、環状体28、
台座32を介して、管板14の貫通孔周縁に形成された受座
33に当接支持されている。

さらに、この除塵装置においては、第７図に示すよう
に、管板13の貫通孔内径をD1、管板14の貫通孔内径をD
2、管板15の貫通孔内径をD3、管板16の貫通孔内径をD4
とし、濾筒17の下端部に取付けられた環状体28および台
座32を外径をd1、濾筒18の下端部に取付けられた環状体
28および台座32の外径をd2、濾筒19の下端部に取付けら
れた環状体28および台座32の外径をd3としたとき、D1＞
d1＞D2＞d2＞D3＞d3＞D4となるようにされている。

これにより、缶体11の最上段に設けた管板の貫通孔から
濾筒19、18、17を予め連通するように接続した状態で順
次挿入し、濾筒の下端に取り付けた台座 32 をそれぞれ
対応する管板16、15、14の貫通孔周縁に形成された受座
33 上に当接支持させることができ、濾筒の取り付け取
り外しが極めて容易となっている。

一方、第４図に示すように清浄ガス取出し管12が、管板
13〜16で仕切られた各区画に対応して設けられており、
それぞれにスロート部34が形成されている。

そして、スロート部34の清浄ガス流路の下流側付近に
は、清浄ガス流路の上流側に向けて開口するエゼクタノ
ズル35がそれぞれ配置されている。

なお、各濾筒17、18、19の上端部における支持構造とし
ては、例えば第８図に示すような構造も採用できること
が本出願人によって提案されている（特開昭63−46395
）。

すなわち、濾筒17の上端部外周に熱膨張性無機物とセラ
ミックスファイバを主成分とする緩衝材からなる充填層
36が設けられ、この充填層36を介して環状体37の筒部38
が装着されており、環状体37は筒部38から外側に広がる
フランジ部39を有している。

そして、フランジ部39の上面には、ボルト40を介して環
状体41が取付けられ、この環状体41にベローズ24の下縁
部が接続されている。

この除塵装置においては（第４図参照）、含塵ガスを缶
体11の上方から導入し、濾筒17、18、19内に上方から通
すようにする。

含塵ガスは、濾筒17、18、19内を流れつつ、ガス成分の
方はその壁を通過して濾筒17、18、19の外側に清浄ガス
となって流出する。

このとき、含塵ガス中に含まれる粉塵は、濾筒17、18、
19の内壁面上に捕捉され、その後大部分の粉塵はその自
重により剥離して下方に落下し、缶体11の下部に設けら
れた図示されていないダストホッパに集められる。

濾筒17、18、19の外側に流出した清浄ガスは、清浄ガス
取出し管12を通って装置外に取出される。

このような集塵操作を続けると、濾筒17、18、19の内壁
面上に粉塵が堆積し、ガスが濾筒を通過するのに伴う圧
損が増大して装置の集塵能力が低下してくる。

そこで適当な時間間隔をおいて、エゼクタノズル35から
圧縮ガスを噴出させ、逆洗操作を行なう。効果的な逆洗
操作を行なうには、圧縮ガスのガス圧は缶体内ガス圧
（絶対圧）の１．２倍以上、特にはノズル出口のガス流
速が音速を超える臨界圧力比（約１．６）以上とするの
がよく、圧縮ガスの搬出モードとしては１秒以内、好ま
しくは０．５秒以内に全開から全閉と出来るような高速
応答弁を開閉して高圧ガスを実質的に瞬時の間エゼクタ
ノズル35から噴出せしめるようにするのがよい。

エゼクタノズル35から噴出されたガスは、スロート部34
において周囲のガスを巻込んで缶体内に圧力波を伴う逆
洗ガスとなって流入し、濾筒17、18、19の外側のガス圧
をそれぞれの濾筒の内側の圧よりも数百〜15,000mmAq程
高いレベルまで上昇させ、濾筒17、18、19の壁を外側か
ら内側に通過する瞬間的なガス流を生じ、濾筒17、18、
19の内壁面上に堆積した粉塵を払い落す。

なお、このような逆洗操作は、実際には、缶筒11内の管
板13、14、15、16で仕切られたそれぞれの区画毎に、順
次交代で行なうようにし、一つの区画の逆洗操作中、他
の区画においては集塵操作が続行され、全体としては集
塵操作が中断されないようにしている。

しかしながら、上記のような従来の除塵装置において
は、次のような問題点があった。

すなわち、各濾筒17、18、19は、その下端部を環状体28
および台座32を介して対応する管板14、15、16の貫通孔
周縁に設けられた受座に、主としてそれらの自重により
当接支持されており、各濾筒17、18、19の上端部は、ペ
ローズ24を介して上方の管板の貫通孔周縁あるいは上方
の濾筒下端に接続支持され、軸方向（上下方向）変位が
可能とされている。

この状態で、例えば管板14、15で仕切られた区画に逆洗
ガスを吹込むと、その区画におけるガス圧が他の区画の
ガス圧よりも高くなる。

このガス差圧は、濾筒18の上方に配置された濾筒17の下
端部に設けられた台座32に上向きの圧力を加え、この差
圧による上向きの力がある一定の値を超えると、環状体
28、32と共に濾筒17は瞬間的に押上げられ、更に引続い
て受座上に落下することになる。

こうして濾筒17が押上げられ落下すると、濾筒17の上端
部に取付けられたベローズ24が瞬間的に圧縮されて後元
に戻るので、ベローズ24が接続されている環状体21、22
を介して、セラミックスのフランジ20と濾筒17との接続
部に衝撃的なずれ応力を作用させる（第５図参照）。

このため、フランジ20が破損してしまうという事故が度
々発生することが分った。

また、第６図と第８図に示す構造においても、濾筒17と
環状体37の筒部38との間の充填層27、36に衝撃的なずれ
応力が作用し、充填層27、36が時には損傷されてしまう
ことが分った。

同様の問題は、濾筒を取り付けたり取り外したりする設
置工事やメインテナンス工事の際にもセラミックス管体
端部に取り付けた環状体に加わる外部からの衝撃により
度々起きている。

濾筒17、18、19が逆洗ガスの圧力によって押し上げら
れ、更に落下してもフランジ20と濾筒17の間の接続部や
環状体28、37の筒部27、38と濾筒17の端部との間の充填
層27、36に作用するずれ応力はベローズ24の存在によっ
て緩和され問題にならないと考えられていたが、前述し
たような高速応答弁を開いて缶体内圧（絶対圧）の１．
２倍以上の圧縮ガスをエゼクタノズルから噴出させる
と、濾筒の浮き上がりとそれに続く落下が起きて、上記
ずれ応力が衝撃的に働き、セラミックス同志の接合であ
るフランジ20と濾筒17の接続部およびセラミックスファ
イバと熱膨張性無機物を主成分とする緩衝材からなる充
填層27、36がいずれもこの衝撃的ずれ応力に弱く、しば
しば損傷することが判明した。

逆洗操作によって払い落され易い粉塵の場合には逆洗差
圧、すなわち逆洗操作時の濾筒内外の圧力差をあまり大
きくする必要はないが、ガス中にクール分などを少々含
み、粉塵に粘着性があったりする場合には、この逆洗差
圧をより大きくし、しかも瞬間的に逆洗差圧を作用させ
る必要がある。

濾過差圧、すなわち集塵操作時の濾筒内外の圧力差を長
期間にわたって安定したレベルに維持するために必要な
逆洗差圧は、使用条件にもよるが一般に500 〜15,000mm
Aqの範囲にある。

上方に配置された濾筒を浮き上がらせる最小逆洗差圧は
各部の設計仕様によっても変わるが、一般に1,000 〜6,
000mm Ap の範囲にある。

また、この押上げ力には、逆洗ガスの圧力がベローズ24
の外周に作用することにより、ベローズ24が軸方向に延
びようとする力も加わっていると考えられる。

「発明の目的」 本発明の目的は、上述した従来技術の問題点に鑑み、損
傷し易いセミックス管体の端部に取り付ける接続部材を
実際の外力に適応する構成とし、セラミックス管体をガ
スシステムの缶内に取り付けたり缶内から取り外したり
する工事の際に、セラミックス管体の端部に設けた接続
部の損傷を避け得る構造とすること、および、特に逆洗
操作を行なう除塵装置において、組み込んだセラミック
ス製濾筒に対する押上げ力による急激な濾筒の上方向移
動や、それに続く濾筒の落下の際の衝撃に対してセラミ
ックス製濾筒接続部の損傷を防止するようにした除塵装
置におけるセラミックス製塵筒の支持構造、更には押上
げ力に対抗して押さえ付けるようにする実用的なガスシ
ステムにおけるセラミックス管体の支持構造を提供する
ことにある。

「発明の構成」 本発明によるガスシステムにおけるセラミックス管体の
支持構造では、管体内に概ね水平に複数段の管板を設
け、 隣接する上下二段の管板の間に、管板に設けた貫通孔と
セラミックス管体の管内流路が連通するようにセラミッ
クス管体をその軸心を概ね垂直に支持せしめてなるガス
システムにおけるセラミックス管体の支持構造におい
て、 前記管体の下端部外周に充填層を介して、かつ前記管体
の下端面と当接させてなる金属製の環状保持具を係合
し、 この環状保持具を下方の管板に当接して支持されている
ことを特徴としている。

本発明の好ましい態様としては、前記管体の上端部外周
に充填層を介して、かつ前記管体の上端面と当接させて
金属製の環状保持具を係合し、 前記環状保持具を軸方向の変位可能に上方の管板に実質
的に支持させている。

本発明の他の態様では缶体内に概ね水平に複数段の管板
を設け、 隣接する上下二段の管板の間にそれぞれの管板に設けた
貫通孔とセラミックス管体の管内流路が連通するように
セラミックス管体をその軸心を概ね垂直に支持せしめて
なるガスシステムにおけるセラミックス管体の支持構造
において、 前記管体の下端部外周に充填層を介して金属製の環状体
を係合し、 この環状体を下方の管板の貫通孔周縁に当接して支持さ
せ、 前記環状体をセラミックス管体とともに回動することに
より、前記管板に係止される係合手段を設けて前記セラ
ミックス管体の下端の移動を規制せしめている。

本発明の他の好ましい態様では、前記管体の下端外周部
と金属製の環状体の間に設けられた前記前記充填層が主
として熱膨張性無機物とセラミックスファイバを主成分
とする緩衝材から構成されている。

本発明の他の好ましい態様では、前記管体の下端外周部
に係合された前記環状体がセラミックス管体の端面に当
接されて係合している構成を有する前記環状保持具であ
る。

本発明の他の好ましい態様では、前記管板に係止される
係合手段が、前記環状体または前記環状保持具の外周の
複数箇所に突設された舌片と、前記管板の貫通孔周縁に
設けた環状受座に形成された押え部材からなり、この押
え部材は、上方から見て前記舌片が挿入される切欠き部
を有し、前記環状体または前記環状保持具を前記管板の
貫通孔周縁に当接して回動せしめたとき、前記押え部材
の下側に前記舌片が押え込まれる様にして管板に係止さ
れる係合手段を設けている。

本発明の他の好ましい態様では、前記セラミックス管体
が通気性の多孔質濾筒であり、前記ガスシステムが除塵
装置である。

本発明の他の好ましい態様では、前記除塵装置が逆洗操
作による再生を行なう構成となっている。

本発明によるセラミックス管体の支持構造ではセラミッ
クス管体の主として端部あるいは接続部分の損傷の主な
原因である衝撃的なずれ応力をセラミックス管体の端面
に加わる圧縮応力として受けるようにしており、セラミ
ックスの類の脆性材料が圧縮に対しては比較的強いこと
を利用したものである。

即ち、例えば除塵装置において、管板で仕切られた区画
の一つに逆洗ガスなどの圧力が加わってセラミックス製
の濾筒が急激に上方向に移動したとき、あるいはその後
の落下に際し、濾筒の端部に取り付けた環状体に強い軸
方向の力が作用する。

また、セラミックス管体をガスシステムの缶内に取り付
け或は缶内から取り外す工事の際にも同様の軸方向の力
が加わるのを避けることは困難である。

しかし、本発明のセラミックス管体の支持構造によれ
ば、セラミックス管体の端部に取り付けた環状保持具が
セラミックス管体の端面に実質的に係合しているので、
環状保持具にかかる軸方向の力は、主として環状保持具
とセラミックス管体の端面との間に加わる押圧力として
作用し、環状保持具とセラミックス管体端部周面との間
に設けた充填層にはずれ応力は実質的に殆ど生じない。

このため、環状保持具と濾筒周面との間に設けた充填層
の損傷を防止することができる。

本発明によるこれらの取り付け構造により、セラミック
ス管体、特には通気性の多孔質セラミックス製濾筒を缶
体内に取り付けたり、缶体から取り外したりする工事の
際に、セラミックス管体の端部あるいは端部に取り付け
た接続部材に加わる衝撃により、セラミックス管体端部
や接続部が損傷されるのを避けることが出来る。

これまで、除塵装置においてセラミックス管体の端部外
周を金属製の環状体で保持する構造は種々提案されてい
るが、環状体の一部分をセラミックス管体の端面にも係
合させた環状保持具の構造は知られていない。

これは、従来の支持構造が、専らセラミックス管体の自
重を支えることにのみ着眼していたためと考えられる。

また本発明の他の態様によれば、缶体内の最上段に設け
た管板の貫通孔からセラミックス管体を連通せしめた状
態で挿入して、それぞれのセラミックス管体の端部に取
り付けた環状体または環状保持具を対応する管板の貫通
孔周縁に当接支持させ、その状態でセラミックス管体と
ともに環状保持具を回動させて環状体または環状保持具
を管板に係合させることが出来る。

これにより、セラミックス製管体或は濾筒の上下方向移
動を規制してその破損あるいは除塵装置における逆洗ガ
スのリークを防止出来、そのガスシステムの使用時にお
ける信頼性の向上を図ることが出来る。

更には、高温のガスシステムにおいてセラミックス管体
を、特には除塵装置においてセラミックス製の多孔質濾
筒を缶体内に取り付けたり、缶体内から取り出したりす
る工事を容易ならしめる。

以上本発明の実施態様を多孔質のセラミックス製筒に
適用した例を中心に説明したが、本発明はセラミックス
管を利用する高温用の熱交換器の管体の支持構造として
も好ましく利用出来る。

「実施例」 第１図および第２図には、本発明のセラミックス管体の
支持構造を除塵装置のセラミックス製濾筒の支持構造に
適用した一実施例が示されている。

図において、従来の支持構造を示した第４〜第８図に示
した装置と実質的に同一の部分には同一番号を付してそ
の説明を省略する。

第１図に示すように、除塵装置全体の構造は、前述した
第４〜８図に示した装置と概ね同様であり、缶体11内に
概ね水平に管板13、14、15、16が多段状に設けられ、こ
れら管板の間に通気性の多孔質セラミックス製の濾筒1
7、18、19がそれぞれ配置され、かつ各濾筒17、18、19
が上下にその管内流路を通過するように管板の貫通孔の
箇所で接続支持されている。

次に、これらの濾筒の支持構造を濾筒18を例として説明
すると、第２図に示すように、濾筒18の上端部には、環
状部材51、52、53からなる環状保持具54が取付けられて
いる。

この場合、環状部材51は筒部51a とフランジ部51b とか
らなり、筒部51a が、熱膨張性無機物とセラミックスフ
ァイバを主成分とする緩衝材からなる充填層55を介し
て、濾筒18の上端部外周に装着されている。

そして、各環状部材51、52、53は、ボルト56によって締
付け固定されている。

また、環状部材52は、濾筒18の上端面に当接するように
内周に突出しており、この環状部材52により環状保持具
54が濾筒18の上端面に当接して係合している。

この場合互いに当節する面は平面としてあり、応力の集
中を避けるためにはこの方が好ましい。

なお、緩衝材についてさらに詳しく説明すると、例えば
バーイキュライト、パーライトなどの熱膨張性無機物
と、例えばアルミナ、シリカなどを主成分とするセラミ
ックスファイバとを有機結合剤等により、例えばマット
状に成形したものが好適であり、この緩衝材からなる充
填層は例えば400 ℃以上に加熱されることによって主に
濾筒18の半径方向に膨張し、濾筒18の外端部外周と環状
部材51の筒部51a とをしっかりと固定している。

この充填層は、更に金属からなる環状部材51とセラミッ
クスからなる濾筒18との熱膨張差を吸収する働きもして
いる。

勿論、本発明においてこの充填層は、上記のものに限ら
ず、緩衝性があって環状保持具を固定すると共に熱膨張
差を吸収することができ、かつ耐熱性を有するものであ
ればいずれも使用可能である。

環状保持具54の環状部材53の上面には、金属製ベローズ
24の下縁部が接続されており、このベローズ24によって
軸方向（上下方向）の変位が許容されると共に、上方の
濾筒17とその管内流路が気密的に連通するように接続さ
れている。

濾筒18の下端部には、環状部材61、環状台座62、環状部
材63からなる環状保持具64が取付けられている。

環状部材61、環状台座62、環状部材63は、ボルト65によ
って締付け固定されている。また、環状部材61は、筒部
61a とフランジ部61b とを有し、フランジ部61b は、筒
部61a に対して断面Ｔ字形をなすように内周および外周
に突出している。

そして、フランジ部61b の内周に突出した部分が濾筒18
の下端面に当接している。

環状部材61の筒部61a は、前述したような熱膨張性無機
物とセラミックスファイバを主成分とする緩衝材からな
る充填層66を介して、濾筒18の外周にしっかりと装着さ
れている。

一方、濾筒18の下方に位置する管板15の貫通孔周縁に
は、上方に開いたテーパ状の受座15a が形成されてい
る。

また、前述した環状保持具64の環状台座62は、その周面
が濾筒18の軸心上に中心を有する球面をなしており、こ
の球面の部分において管板15の上記受座15a と当接して
いる。

このように、濾筒18は、環状保持具64を介してこの下端
部を管板15に当接支持されている。

そして、環状保持具64の環状台座62と管板15の受座15a
との接触は、球面とテーパ面との接触としてあるのでそ
の部分におけるシール性は良好であり、かつ濾筒18が管
板15に対して垂直位置から多少傾いても良好なシール性
と支持状態が得られる。

環状保持具64の環状部材63の下面には、金属製ベローズ
24の上縁部が接続されている。

このベローズ24は、濾筒18の下端部とそれより下方の濾
筒19の上端に取り付けられた環状保持具とを気密的に接
続している。

同様にして、前述した濾筒18の上端部に取り付けられた
環状保持具54に接続された金属製ベローズ24は、上方の
濾筒17の環状保持具64の環状部材63に接続されている。

このように、各濾筒17、18、19は、ベローズ24を介して
互いにその管内流路を通過するように気密的に接続さ
れ、かつ軸方向の熱膨張差等による変位を吸収するよう
になっている。

なお、濾筒17の上端部に取付けられたベローズ24の上縁
部は、管板13に固定されたフランジ状の支持板26に接続
されている。

この防塵装置における集塵操作は、前述した第４〜８図
の装置の場合と同様であるからその説明を省略するが、
逆洗操作時においては、前述したように逆洗中の区画の
上方に位置する濾筒が逆洗ガスの圧力を受けて瞬間的に
浮き上がるという事態が生じることがある。

これによって、逆洗される区画の上方にある濾筒の上端
部に取付けられたベローズ24が瞬間的に圧縮されると同
時に、環状保持具54に軸方向の強い力が作用する。

しかし、この除塵装置における筒の支持構造では、環
状保持具54の環状部材52が濾筒の上端面に当接して係合
しているので、この力の殆どは濾筒の上端面に圧縮応力
として作用する。

このため、環状部材51の筒部51a と濾筒との間に設けた
充填層に作用するずれ応力は極めて弱いものとなり、ず
れ応力によって充填層55が破壊されるのを防止できる。

また、濾筒の上端部が上方の管板等に突き当たることが
あっても、濾筒の上端面が濾筒と当接して係合する環状
保持具54によって保護されているので、濾筒の上端部お
よびその接続部の破損が防止できる。

同様なことは、濾筒の下端部に取付けられた環状保持具
64についてもいえる。

すなわち、逆洗ガスは、通常パルス流として吹き込まれ
るため、逆洗ガスの圧力によっては、濾筒は、瞬間的に
浮き上がった後、落下する。

落下の際には、濾筒の下端部を保持する環状保持具64の
環状台座62は、下方の管板に衝突して大きな衝撃を受け
る。

このため、環状保持具64には、強い軸方向の衝撃力が作
用するが、この実施例の装置では、環状保持具64の環状
部材61のフランジ部61b が濾筒18の下端面に当接して係
合しているので、環状部材61の筒部61a と濾筒18との間
に設けた充填層66に加わるずれ力は筒18の下端面とフ
ランジ部61b の間の押圧力として受けられ、ずれ応力と
しては殆ど作用せず、充填層66を損傷を防止できる。

また、衝突による衝撃力によって濾筒18の下端部が破損
することも同様に防止される。

第３図には、濾筒の上端部に取付ける環状保持具の他の
構造による実施例が示されている。

この実施例では、例えば濾筒18の上端部に環状部材71、
72からなる環状保持具73が取付けられている。

環状部材71、72は、ボルト74によって締付け固定されて
いる。環状部材71は、筒部71a とフランジ部71b とから
なり、フランジ部71b は筒部71a に対して断面Ｔ字形を
なすように内周および外周に突出している。

そして、フランジ部71b の内周に突き出した部分が濾筒
18の上端面に当接して係合している。

また、筒部71a は、前述したような熱膨張性無機物とセ
ラミックスファイバを主成分とする緩衝材からなる充填
層75を介して、濾筒18の外周にしっかりと装着されてい
る。

この実施例においても、環状部材71のフランジ部71b が
濾筒18の上端面に当接して係合していることにより、前
記実施例と同様な効果を得ることができる。

本発明による環状保持具の構成は脆性材料であるセラミ
ックスが圧縮応力に対しては比較的強いという性質を利
用したものである。

なお、上記実施例に示した除塵装置は、濾筒が上下に複
数段に接続された例であるが、本発明は、セラミックス
管体が上下に接続されることなく、一区画の上下の管板
の間に複数本並列して缶体内に配置されている場合にも
適用できる。

すなわち、セラミックス管体を上下方向に連結しないで
管体内に並列に配置する場合であっても、セラミックス
管体の金属製の缶体との間の軸方向の熱膨張差を吸収す
るために、軸方向変位が許容されるように支持する必要
がある。

また、セラミックス管体を取り突けたり取り外したりす
る工事の際にセラミックス管体の端部に衝撃が加わるこ
とは避け難いので、本発明の支持構造を適用することに
より、濾筒の端部やその接続部の損傷等を防止する効果
が得られる。

また、環状保治具を濾筒の端めに係合させるに際して、
環状保持具が直接濾筒の端面に当接することなく、環状
保持具と濾筒の端面との間にパッキン等を介在させても
よい。

本発明のセラミックス管体の支持構造は、セラミックス
製濾筒の外側に含塵ガスを送入し、セラミックス製濾筒
の内側から清浄ガスを取り出す構造の除塵装置にも好ま
しく利用することが出来、この場合には例えば、最上段
の管板を除いて、セラミックス濾筒と係合している場所
以外にも連通孔が設けられ、この連通孔を通して含塵ガ
スが流通する他、セラミックス濾筒で捕集された塵が下
方のホッパーへ落下することになる。また、セラミック
ス濾筒の最下端は通常閉じられる。

さらに第２図の例では、環状台座62と環状部材52との間
に、環状部材63および環状部材53を上下端に有するベロ
ーズ24が配置されているが、これに代えて、ベローズを
濾筒の下側、つまり管板の上側に取り付けてもよく、こ
の場合には、環状部材61と環状台座62との間に環状部材
63と環状部材53を上下端に有するベローズ24を接続し、
環状部材52は環状台座62に直接接続される。

第９図および第 10 図には、本発明による他のガスシス
テムにおけるセラミックス管体の支持構造の一実施例が
示されている。

以下の記述において、環状保持具はセラミックス管体の
端面と当接していない環状体であってもほぼ同様の本発
明の効果が得られる。

この実施例では、セラミックス管体の下端部に取付けた
環状保持具を対応する管板に当接支持させ、かつ管板係
止されるように係合されている。

以下、本発明を除塵装置に適用した例により図面に沿っ
て説明する。

通気性の多孔質セラミックス製の濾筒151 は、その下端
部に取り付けられた環状保持具152 を介して缶体111 内
に配設された管板153 に当接支持される。環状保持具15
2 は、環状部材154 、155 、環状台座156 、環状部材15
7 からなる。

環状部材154 は、筒部154aとフランジ部154bとを有して
おり、筒部154aは、濾筒151 の下端部外周に熱膨張性無
機物とセラミックスファイバーを主成分とする緩衝材か
らなる充填層159 を介して濾筒151 に装着されている。

また、フランジ部154bは、外周および内周に突き出して
おり、その内周に突き出した部分が濾筒151 の下端面に
当接して係合している。

環状部材155 は、図示した例では外周４箇所に突設され
た舌片155aを有している。

また、環状台座156 は、その好ましい一例として、周面
156aが濾筒151 の軸心ｌ上に中心を有する球面をなして
いる。

さらに、管板153 には、前記球面と同じ球面を有する受
座160 が形成されており、この受座160 は環状台座156
の周面156aが当接支持されている。

環状台座156 の周面156aが濾筒151 の軸心ｌ上に中心を
有する球面をなしていることから、管板や濾筒および濾
筒支持部等に寸法誤差があって、濾筒151 が管板153 に
対して垂直位置から多少傾斜していても、環状台座156
の周面156aと管板53の受座160 とはシール性よく密着
し、濾筒151 をしっかりと支持できる。

ただし、環状台座156 の周面156aは、必ずしも上述した
ような球面をなしている必要はなく、組み合わせる受座
の面形状によっては、角部になっていてもよく、更にＲ
付きとなっていても良い。

また、受座160 も必ずしもテーパ状をなしている必要は
なく、組み合わせる台座周面の面形状によっては、球面
または角部となっていてもよい。

さらにまた、環状部材157 の下面には、ベローズ124 の
上縁部が接続されている。このベローズ124 の下縁部
は、下方の濾筒の上端部に取付けられた環状保持具に接
続されている。

上記環状部材155 の舌片155aと対応して、管板153 の貫
通孔周縁には受座160 とともに、抑え部材161 が形成さ
れている。この抑え部材161 には、第１図に示すように
上方から見て舌片155aが挿入される切欠き部161aが形成
されており、環状保持具152 を管板153 上に降ろすと
き、舌片155aは、この切欠き部161aを通して挿入され
る。抑え部材161 は、管板153 と併せて縦断面コ字状を
なすように一体に形成されており、環状保持具152 を管
板153 上に当接させてセラミックス管体とともに回動す
るとき、上記コ字状の保持溝161bに上記舌片155aが挿入
されるようになっている。

回動する角度はこの実施例では舌片が四枚あって約45゜
に設定されているが、舌片の数の増減も可能で、回動の
設定角度もそれに併せて変更出来る。

したがって、このセラミックス管体の支持構造によれ
ば、濾筒151 を缶体111 の上方の管板の貫通孔から缶内
に挿入し、その下端部に取付けられた環状保持具152 を
管板153 上に当接させる。

このとき、環状部材155 の舌片155aは、抑え部材161 の
切欠き部161aを通して下方に挿入することができる。

こうして、環状保持具152 の環状台座156 の周面156a
を、管板153 の受座160 に当接させることにより、濾筒
151 の下端部が支持される。

この場合、濾筒151 が管板153 に対して垂直位置から多
少傾いて設置されても、環状台座156 の周面156aが濾筒
151 の軸心ｌ上に中心を有する球面をなしているので、
周面156aは受座160 にぴったりと密着し、良好なシール
性と確実な支持構造が得られる。

こうして環状保持具152 を管板153 上に当接支持させた
後、濾筒151 を回動することにより、濾筒151 と共に環
状保持具152 が回動し、環状部材155 の舌片155aが、抑
え部材161 のコ字状の保持溝161bの中に挿入されて第９
図および第 10 図に示した状態となる。

このため、例えば逆洗ガスの差圧などにより、濾筒151
が浮き上がろうとしても、環状部材155 の舌片155aの上
面が抑え部材161 に係合しているので、濾筒151 の浮き
上がりが規制される。こうして、濾筒151 の軸方向（上
下方向）の浮き上りやその結果としての落下を防ぎ、濾
筒151 の端部や環状保持具152 との間に設けた充填層15
9 の損傷を防止出来る。

なお、抑え部材161 のコ字状の保持溝161bに舌片155aを
挿入したとき、抑え部材161 が舌片155aの上面に密着す
ることは必須ではなく、抑え部材161 が多少の間隙をも
って舌片155aの上方をカバーするようになっていてもよ
い。

この場合、前記間隙を1.5mm 以内にすれば濾筒151 がた
とえこの範囲内で浮き上がっても濾筒の移動速度は充分
に小さく抑えられ、各部分に大きな力が働くことはな
く、本発明の目的をほぼ達成できる。

第11図および第12図には、本発明によるセラミックス管
体の支持構造の他の実施例が示されている。

なお、第９図および第 10 図に示した実施例と実質的に
同一部分には同一番号を付してその説明を省略する。

この実施例においても、濾筒151 の下端部に環状保持具
162 が取付けられている。

環状保持具162 は、３つの環状部材163 、164 、165 か
らなり、これらはボルト166 、167 で一体で連結されて
いる。

上方の環状部材163 は、筒部163aとフランジ部163bとを
有している。

筒部163aは、前述したのと同様の充填層159 を介して濾
筒151 の下端部外周を保持している。

フランジ部163bは、筒部 163a の内周および外周に突
設され、内周側に突設した部分が濾筒151 の下端面に当
接して濾筒151 と係合している。

中間部の環状部材164 は、外周４箇所に突設された舌片
164aを有し、これらの舌片164aの周面は、濾筒151 の軸
心ｌ上に中心を有する球面に形成されている。

また、下方の環状部材165 の下面には、ベローズ124 の
上縁部が接続されている。

ベローズ124 の下縁部は、図示していない下方に配置さ
れた濾筒の上端部に取付けられた環状保持具に接続され
ている。

この環状保持具162 を支持するように、管板153 の貫通
孔周縁には保持部材168 がボルト169 により取付けられ
ている。

保持部材168 は、第 11 図に示すように、上方から見て
環状部材164 の舌片164aに対応する切欠き部168aを有し
ている。

したがって、舌片164aは、切欠き部168aを通して上方か
らの挿入が可能となっている。

また、保持部材168 の上記切欠き部168a以外の内周面に
は、前記環状部材164 の舌片164aの周面が係合する球状
凹面の保持溝168bが形成されている。

この実施例による濾筒支持構造では、濾筒151 を缶体11
1 の上方から降ろしていき、その下端部を管板153 の貫
通孔周縁に設けた保持溝168bに挿入する。

このとき、環状部材164 の舌片164aは、保持部材168 の
切欠き部168aを通して挿入することができる。

この状態で、濾筒151 と共に環状保持具162 を回動さ
せ、環状部材164 の舌片164aの周面を、保持部材168 の
保持溝168bに挿入する。

舌片164aの周面は濾筒151 の軸心ｌ上に中心を有する球
面をなし、かつ、保持部材168 の保持溝168bは上記舌片
164aの周面に適合する球状凹面となっているので、舌片
164aの周面と保持溝168bの内周がぴったりと密着して、
濾筒151 の下端部を支持することができる。

そして、濾筒151 が管板153 に対して垂直位置から多少
傾斜しても、舌片164aの周面と保持溝168bの内周とが篏
合して濾筒151 を支持し、濾筒151 の軸方向（上下方
向）の移動を制止することになり、前述した実施例と同
様な効果を得ることができる。

第13図には、本発明によるセラミックス管体の支持構造
のさらに他の実施例が示されている。

このセラミックス管体の支持構造は、第11図および第12
図に示した実施例と類似しており、環状部材164 の舌片
164aの周面の形状と、保持部材168 の保持溝168bの形状
とが異なっている。

すなわち、環状部材164 の舌片164aは、垂直方向の断面
形状が三角形をなすように形成されており、保持部材16
8 の保持溝168bは、上記舌片164aが適合するように垂直
方向の断面形状がＶ字状をなすように形成されている。

そして、環状保持具 162を回動する時、舌片164aの周面
が保持溝168bに挿入され、環状保持具162 を介してセラ
ミックス管体151 の下端部がセラミックス管体Ｘの軸方
向（上下方向）移動を規制するように支持されるように
なっている。

このように、舌片164aの周面と保持部材168 の保持溝16
8bとの係合部の形状は、各種のものが採用可能であり、
この他に、例えば凸形状と凹形状との組合が逆の関係で
あってもよい。

なお、前記各実施例は、いずれもセラミックス管体151
の下端部に取付けられた環状保持具152 、162 に係止手
段を設けた例であるが、本発明の他の支持構造の例とし
て、セラミックス管体の上端部に取付けた環状保持具に
係止手段を設けることもできる。

その場合には、セラミックス管体の上端部に取付けた環
状保持具を、上方の管板に当接させて回動し、支持させ
るようにして上方の管板と上方の環状保持具との間に前
記各実施例と同様な係止手段を設ければよい。

「発明の効果」 以上説明したように、本発明によれば、セラミックス管
体の端部を保持する環状保持具をセラミックス管体の端
面に係合させた構造としたので、逆洗ガスの圧力などに
よってセラミックス管体が軸方向に急激に移動したと
き、セラミックス管体の軸方向に加わる力を環状保持具
と濾筒の端面との間の押圧力として受け、セラミックス
管体の端部外周と環状保持具との間に設けた接続部分に
対するずれ応力を軽減することができる。

これにより、セラミックス管体端部外周と環状保持具と
の間に設けた接続部である充填層の損傷を防止すること
ができる。

また、セラミックス管体の端部が管板等に衝突しても、
セラミックス管体の端部が同様に環状保持具により保護
されているのでセラミックス管体の破損を防止すること
が出来る。

また、本発明の他の例によれば、セラミックス管体の端
部に取付けられた環状保持具が管板の貫通孔周縁に当接
して支持されたガスシステムにおけるセラミックス管体
の支持構造で、環状保持具を回動することにより管板に
係止されセラミックス管体の軸方向移動を規制する係合
手段を設けたので、例えば除塵装置においては、逆洗ガ
スなどを導入した際の差圧によってセラミックス製濾筒
の浮き上がりを規制し、セラミックス製濾筒の端部や接
続部が破壊するなどの問題を回避することができる。

加圧ガスを扱うガスシステムの缶体内において、管板に
より仕切られた区画間の圧力差は、除塵装置以外におい
てもしばしば生じている。

例えば、何れかの区画に取り付けた配管から缶体内のガ
スを抜き出したり、缶体内へガスを送入する場合があ
り、セラミックス管体を缶体内に固定する支持構造は、
このような操作を伴うガスシステムには有用な支持構造
である。

また、セラミックス管体とともに環状保持具を回動する
ことによって管板に係止される係合手段を設けたので、
缶体の内部に入り込んで固定する作業を行なう必要がな
く、缶体の最上段に設けられた管板の貫通孔から缶体内
へのセラミックス管体の取り付けや缶体内からのセラミ
ックス管体の取り外しが容易となる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のセラミックス管体の支持構造が適用さ
れた除塵装置の一例を示す部分縦断面図、第２図は同支
持構造の要部を示す部分拡大縦断面図、第３図は本発明
によるセラミックス管体の支持構造の他の実施例を示す
部分縦断面図、第４図は従来のセラミックス製濾筒を用
いた除塵装置の例を示す部分縦断面図、第５図は同除塵
装置におけるセラミックス製濾筒の上端部の支持構造を
示す部分断面図、第６図は同除塵装置におけるセラミッ
クス製濾筒の下端部の支持構造を示す部分断面図、第７
図は同除塵装置におけるセラミックス製濾筒の支持構造
の全体を模式的に示す断面図、第８図は従来のセラミッ
クス製濾筒を用いた除塵装置におけるセラミックス製濾
筒上端部の支持構造の他の例を示す部分断面図である。 第９図、第10図は本発明の他のセラミックス管体の支持
構造をセラミックス製濾筒を組み込んだ除塵装置に適用
した一実施例を示す平面図とその部分断面図、第11，12
図は本発明のセラミックス管体の支持構造の他の例を示
す平面図と部分縦断面図、第13図は本発明のセラミック
ス管体の支持構造の他の例を示す部分縦断面図である。 図中、11は缶体、17、18、19はセラミクス製濾筒、13、
14、15、16は管板、24は金属製ベローズ、51、52、53は
環状部材、54は環状保持具、55は充填層、61、63は環状
部材、62は環状台座、64は環状保持具、66は充填層、7
1、72は環状部材、73は環状保持具、75は充填層であ
る。 図中111 は缶体、124 はベローズ、151 はセラミックス
管体、152 は環状保持具、153 は管板、154、155 は環
状部材、155aは舌片、156 は環状台座、157 は環状部
材、159 は充填層、161 は抑え部材、161aは切欠き部、
162 は環状保持具、163 、164 、165 は環状部材、164a
は舌片、168 は保持部材、168bは保持溝である。

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】缶体内に、概ね水平に複数段の管板を設
   け、隣接する上下二段の管板の間に、管板に設けた貫通
   孔とセラミックス管の管内流路が連通するようにセラミ
   ックス管体をその軸心を概ね垂直に支持せしめてなるガ
   スシステムにおけるセラミックス管体の支持構造におい
   て、前記管体の下端外周部に充填層を介して、かつ前記
   管体の下端面と当接させてなる金属製の環状保持具を係
   合し、 この環状保持具は下方の管板に当接し支持されているこ
   とを特徴とするガスシステムにおけるセラミックス管体
   の支持構造。
2. 【請求項２】請求項１において、前記管体の上端外周部
   に充填層を介して、かつ前記管体の上端面と当接させて
   金属製の環状保持具を係合し、前記環状保持具を変位可
   能に上方の管板に実質的に支持されているガスシステム
   におけるセラミックス管体の支持構造。
3. 【請求項３】缶体内に概ね水平に複数段の管板を設け、
   隣接する上下二段の管板の間にそれぞれの管板に設けた
   貫通孔とセラミックス管体の管内流路が連通するように
   セラミックス管体をその軸心を概ね垂直に支持せしめて
   なるガスシステムにおけるセラミックス管体の支持構造
   において、 前記管体の下端外周部に充填層を介して金属製の環状体
   を係合し、この環状体を下方の管板の貫通孔周縁に当接
   して支持させ、 前記環状体をセラミックス管体とともに回動することに
   より、前記管板に係止される係合手段を設け、 前記セラミックス管体の下端の移動を規制せしめてなる
   ガスシステムにおけるセラミックス管体の支持構造。
4. 【請求項４】請求項１〜３のいずれか１つにおいて、前
   記管体の下端外周部と金属製の環状体の間に設けられた
   前記充填層が熱膨張性無機物とセラミックスファイバと
   を主成分とする緩衝材で構成されているガスシステムに
   おけるセラミックス管体の支持構造。
5. 【請求項５】請求項３において、前記管体の下端外周部
   に係合された前記環状体がセラミックス管体の端面と当
   接されて係合している構成を有する前記環状保持具であ
   るガスシステムにおけるセラミックス管体の支持構造。
6. 【請求項６】請求項３または５において、前記管板に係
   止される係合手段が、前記環状体または前記環状保持具
   の外周の複数箇所に突設された舌片と、前記管板の貫通
   孔周縁に形成された押え部材からなり、 この押え部材は、上方から見て前記舌片が挿入される切
   欠き部を有し、 前記環状体または前記環状保持具を前記管板の貫通孔周
   縁に当接して回動せしめたとき、前記押え部材の下側に
   前記舌片が押え込まれる様にして管板に係止される係合
   手段を設けたガスシステムにおけるセラミックス管体の
   支持構造。
7. 【請求項７】請求項１〜６のいずれか１つにおいて、 前記セラミックス管体が通気性の多孔質濾筒であり、前
   記ガスシステムが除塵装置であるガスシステムにおける
   セラミックス管体の支持構造。
8. 【請求項８】請求項７において、前記除塵装置が逆洗操
   作による再生を行う構成となっているガスシステムにお
   けるセラミックス管体の支持構造。