(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
区画壁により内部が給気室と排気室とに区画された筐体と、
前記区画壁に設けられて、前記筐体内を前記給気室側から前記排気室側へ流動する濾過対象気体中に含まれる塵埃を捕集するフィルタ機構と、
圧縮空気供給手段から吐出された圧縮空気を前記排気室側から前記フィルタ機構にパルス状に噴射して、前記フィルタ機構に捕集された塵埃を払い落とす噴射機構とを備え、
前記フィルタ機構が、複数の有底筒状の筒状フィルタを備えて構成されて、それら複数の筒状フィルタが、夫々の基端のフィルタ開口部が前記排気室に臨む姿勢で列状に並ぶ状態で、前記区画壁に支持され、
前記噴射機構が、基端が開口され且つ先端が閉塞されたインジェクターパイプを備えて構成されて、そのインジェクターパイプが、その軸心に沿う方向における少なくとも一部分を前記複数のフィルタ開口部の並び方向に沿わせた姿勢で、列状に並ぶ前記複数のフィルタ開口部に対向する状態で前記排気室内に配設され、
前記インジェクターパイプに、前記複数のフィルタ開口部夫々に前記圧縮空気を噴射する複数の噴射孔が前記軸心に沿う方向に並べて設けられた集塵装置であって、
前記噴射機構が、前記圧縮空気供給手段からの前記圧縮空気を貯留し且つ前記インジェクターパイプの開口端側が内部に連通する状態で接続されたヘッダタンクと、前記インジェクターパイプの開口端と前記ヘッダタンクの内部とを連通させる連通状態と連通させない連通遮断状態とに切り換え可能な連通状態切換手段とを備えて、前記連通状態切換手段の前記連通状態への切り換えにより、前記ヘッダタンクに貯留されている前記圧縮空気を前記開口端から前記インジェクターパイプ内に噴射するように構成され、
前記インジェクターパイプの内径が一定であり、
前記インジェクターパイプ内における前記軸心に沿う方向で隣接する２つの噴射孔の間の部分において少なくとも一箇所に、前記インジェクターパイプの開口端から閉塞端に向かう前記圧縮空気の流動に抵抗を与える環状縮径部が設けられている集塵装置。
【請求項２】
前記環状縮径部が、前記インジェクターパイプ内において一箇所に設けられ、その位置が、前記開口端から前記閉塞端に向かって前記軸心に沿う方向に、前記開口端と前記閉塞端との間の長さであるパイプ全長の１／２に相当する長さ離れた位置から前記パイプ全長の３／４に相当する長さ離れた位置までの間にある請求項１に記載の集塵装置。
【請求項３】
前記インジェクターパイプが、前記環状縮径部の設置箇所で前記軸心に沿う方向に分かれた２つの管状部にて構成され、
前記環状縮径部が、２つの前記管状部夫々の内径よりも外径が大径で且つ内径が小径な板状の環状体にて構成され、
前記環状体が、２つの前記管状部夫々の端面の間に挟持されている請求項１又は２に記載の集塵装置。
【請求項４】
前記環状縮径部が、前記インジェクターパイプ内における前記軸心に沿う方向で隣接する２つの噴射孔の間の部分において、前記軸心に沿う方向の中央又はその中央よりも前記軸心に沿う方向で前記開口端側の位置に設けられている請求項１〜３のいずれか１項に記載の集塵装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、区画壁により内部が給気室と排気室とに区画された筐体と、区画壁に設けられて、筐体内を給気室側から排気室側へ流動する濾過対象気体中に含まれる塵埃を捕集するフィルタ機構と、圧縮空気供給手段から吐出された圧縮空気を排気室側からフィルタ機構にパルス状に噴射して、フィルタ機構に捕集された塵埃を払い落とす噴射機構とを備えた集塵装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
かかる集塵装置は、濾過対象気体を給気室から排気室に向かう方向に筐体内を通流させて、濾過対象気体中に含まれる塵埃をフィルタ機構に捕集することにより、濾過対象気体を清浄化するものである。ちなみに、濾過対象気体の具体例としては、例えば、高炉、電炉、焼却炉や破砕設備等から排出される含塵空気が挙げられる。
又、噴射機構により、高圧の圧縮空気を排気室側からフィルタ機構にパルス状に噴射することにより、フィルタ機構に捕集された塵埃を払い落とす再生処理を施し、フィルタ機構を清掃することができるように構成されている。
つまり、圧縮空気によるフィルタ機構の再生処理を繰り返し行って、フィルタ機構が塵埃により目詰まりするのを抑制することにより、所望の集塵能力が得られる状態を維持しながら、フィルタ機構の再生に係わるメンテナンスなしで集塵装置を運転できる期間を長くするようになっている。
【０００３】
説明を加えると、フィルタ機構を構成する複数の筒状フィルタが、夫々の基端のフィルタ開口部が排気室に臨む姿勢で直線の列状に並ぶ状態で、区画壁に支持されている。又、噴射機構を構成する基端が開口され且つ先端が閉塞されたインジェクターパイプが、その軸心に沿う方向における少なくとも一部分を複数のフィルタ開口部の並び方向に沿わせた姿勢で、列状に並ぶ複数のフィルタ開口部に対向する状態で排気室内に配設されている。更に、インジェクターパイプには、複数のフィルタ開口部夫々に圧縮空気を噴射する複数の噴射孔が軸心に沿う方向に並べて設けられている。
そして、インジェクターパイプの開口端に高圧の圧縮空気をパルス状に供給して、そのインジェクターパイプの各噴射孔から、各フィルタ開口部を通して各筒状フィルタ内に圧縮空気を噴射することにより、各筒状フィルタの筒壁部に付着している塵埃を給気室側に払い落とす構成となっている。
【０００４】
ところで、高圧の圧縮空気は、インジェクターパイプの開口端からインジェクターパイプ内に極めて短時間（例えば、０．１〜０．５秒程度）だけパルス状に供給されるので、圧縮空気は高速で閉塞端に向かって流動してその閉塞端に衝突することにより、逆方向（開口端側）に流動してインジェクターパイプ内の全域に拡がる。この場合、圧縮空気の速度エネルギの殆どが圧力エネルギに変わるが、圧縮空気の拡がり度合いは、開口端の側ほど弱いので、インジェクターパイプ内には、開口端側ほど圧力が低くなる形態で、圧力の高低差が大きい圧縮空気の圧力分布が生じる。
従って、インジェクターパイプの開口端に近い噴射孔ほど圧縮空気の噴射量が少ない傾向となるので、複数の筒状フィルタのうち、開口端に近い筒状フィルタほど、噴射される圧縮空気の噴射量が少なくなり、その結果、筒状フィルタに付着している塵埃を払い落とす能力（以下、「払い落とし力」と記載する場合がある）が低下する。
つまり、インジェクターパイプの開口端に近い筒状フィルタほど再生度合いが小さくなる形態で、インジェクターパイプの軸心に沿う方向に並ぶ複数の筒状フィルタの再生度合いがばらつく。
【０００５】
そこで、従来の集塵装置では、上述の如き複数の筒状フィルタの再生度合いのバラツキを抑制するために、以下のような対策が講じられていた（例えば、特許文献１参照。）。
即ち、噴射孔の開口面積及び通流抵抗、噴射孔の入口に設けた受風壁の有効面積のうちの少なくとも一つを変更要素として、インジェクターパイプの軸心に沿う方向に並ぶ複数の噴射孔からの圧縮空気の噴射量が均一になるように、変更要素をインジェクターパイプの開口端から閉塞端に向かって大小に変更していた。
例えば、噴射孔を短管（ノズル）にて構成する場合は、その短管の内径を、インジェクターパイプの閉塞端に近い短管ほど小さくしたり、その短管の長さを、インジェクターパイプの閉塞端に近い短管ほど長くしたりしていた。
【０００６】
又、他の対策として、インジェクターパイプの内径を開口端から閉塞端に向かって減少させていた。
例えば、インジェクターパイプを、内径が開口端から閉塞端に向かって漸減するテーパー状の管材で構成していた。あるいは、インジェクターパイプを、内径が互いに異なる複数の管材を開口端から閉塞端に向かって内径が小さくなるように接続した多段管状に構成していた。
そして、インジェクターパイプの軸心に沿う方向に並ぶ複数の噴射孔夫々から複数の筒状フィルタ夫々の内部に噴射される圧縮空気の噴射量のバラツキを軽減するようにして、インジェクターパイプの軸心に沿う方向に並ぶ複数の筒状フィルタの再生度合いのバラツキを抑制するようにしていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平７−１６４１３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ところで、筒状フィルタの再生度合いは、筒状フィルタに噴射される圧縮空気の噴射量だけに依存するものではなく、圧縮空気の噴射速度にも依存する。即ち、圧縮空気の噴射速度が速いほど、払い落とし力が大きくなって、再生度合いが促進される。
しかしながら、従来の集塵装置では、インジェクターパイプの軸心に沿う方向に並ぶ複数の噴射孔夫々からの圧縮空気の噴射量のバラツキが軽減されたとしても、開口端側ほど低くなる形態で高低差が大きいインジェクターパイプ内における圧縮空気の圧力分布は軽減されるものではない。
つまり、開口端に近い噴射孔からの圧縮空気の噴射量が増加したとしても、圧縮空気の圧力は低いままであって、その開口端に近い噴射孔から噴射される圧縮空気の速度が速められることがないので、払い落とし力が十分に強められず、インジェクターパイプの開口端に近い筒状フィルタの再生度合いが十分に向上されない。
従って、従来の集塵装置では、インジェクターパイプの軸心に沿う方向に並ぶ複数の筒状フィルタの再生度合いのバラツキを十分に抑制することができていなかった。
【０００９】
尚、開口端に近い噴射孔から噴射される圧縮空気の速度を速めるために、圧縮空気供給手段によりインジェクターパイプに供給する圧縮空気の供給圧力を高めることで、インジェクターパイプ内における軸心に沿う方向の全域にわたって圧縮空気の圧力を上昇させることが想定される。しかしながら、圧縮空気の供給圧力を高めるには、圧縮空気を吐出するための圧縮空気供給手段を高能力のものに交換する必要があり、又、インジェクターパイプや、そのインジェクターパイプに圧縮空気を導く管路等の耐圧仕様を高める必要があり、しかも、必要な圧縮空気の量も増加するので、コストアップの大きな要因となり得策ではない。
【００１０】
しかも、インジェクターパイプの軸心に沿う方向に並ぶ複数の噴射孔夫々からの圧縮空気の噴射量を均等化するための上記の複数種の構成のうちのいずれを採用しても、製造コストが高くなるため、集塵装置の価格が高くなるという問題もあった。
例えば、噴射孔が短管で構成される場合は、互いに径の異なる複数種の短管を用いたり、互いに長さの異なる複数種の短管を用いる必要があり、更に、それら複数種の短管を溶接等によりインジェクターパイプに取り付ける必要があり、製造コストが高くなる。
又、インジェクターパイプとして、テーパー状の管材で構成したり、多段管状に構成したりする場合は、材料費や加工費が高くなり、延いては、製造コストが高くなる。
【００１１】
本発明は、かかる実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、低価格化を図りながら、インジェクターパイプの軸心に沿う方向に並ぶ複数の筒状フィルタの再生度合いのバラツキを十分に抑制し得る集塵装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記目的を達成するための本発明に係る集塵装置は、区画壁により内部が給気室と排気室とに区画された筐体と、前記区画壁に設けられて、前記筐体内を前記給気室側から前記排気室側へ流動する濾過対象気体中に含まれる塵埃を捕集するフィルタ機構と、圧縮空気供給手段から吐出された圧縮空気を前記排気室側から前記フィルタ機構にパルス状に噴射して、前記フィルタ機構に捕集された塵埃を払い落とす噴射機構とを備え、前記フィルタ機構が、複数の有底筒状の筒状フィルタを備えて構成されて、それら複数の筒状フィルタが、夫々の基端のフィルタ開口部が前記排気室に臨む姿勢で列状に並ぶ状態で、前記区画壁に支持され、前記噴射機構が、基端が開口され且つ先端が閉塞されたインジェクターパイプを備えて構成されて、そのインジェクターパイプが、その軸心に沿う方向における少なくとも一部分を前記複数のフィルタ開口部の並び方向に沿わせた姿勢で、列状に並ぶ前記複数のフィルタ開口部に対向する状態で前記排気室内に配設され、前記インジェクターパイプに、前記複数のフィルタ開口部夫々に前記圧縮空気を噴射する複数の噴射孔が前記軸心に沿う方向に並べて設けられた集塵装置であって、その特徴構成は、
前記噴射機構が、前記圧縮空気供給手段からの前記圧縮空気を貯留し且つ前記インジェクターパイプの開口端側が内部に連通する状態で接続されたヘッダタンクと、前記インジェクターパイプの開口端と前記ヘッダタンクの内部とを連通させる連通状態と連通させない連通遮断状態とに切り換え可能な連通状態切換手段とを備えて、前記連通状態切換手段の前記連通状態への切り換えにより、前記ヘッダタンクに貯留されている前記圧縮空気を前記開口端から前記インジェクターパイプ内に噴射するように構成され、
前記インジェクターパイプの内径が一定であり、
前記インジェクターパイプ内における前記軸心に沿う方向で隣接する２つの噴射孔の間の部分において少なくとも一箇所に、前記インジェクターパイプの開口端から閉塞端に向かう前記圧縮空気の流動に抵抗を与える環状縮径部が設けられている点にある。
【００１３】
上記特徴構成によれば、開口端からインジェクターパイプ内にパルス状に噴射された圧縮空気は、インジェクターパイプ内における軸心に沿う方向で隣接する２つの噴射孔の間の部分において少なくとも一箇所に設けられた環状縮径部により流動に抵抗が与えられながら、閉塞端に向けて流動し、閉塞端に達した圧縮空気は閉塞端に衝突して逆方向に流動するので、インジェクターパイプ内における圧縮空気のインジェクターパイプの軸心に沿う方向での拡がり度合いが均等化されると共に、インジェクターパイプ内における環状縮径部よりも開口端側の部分の圧縮空気の圧力が高められる。
ちなみに、環状縮径部とは、インジェクターパイプの流路の横断面積よりも小さい面積の孔等の開口部を備えた形態のものを示す。
説明を加えると、インジェクターパイプ内にパルス状に噴射された圧縮空気の速度エネルギの殆どは圧力エネルギに変わるが、インジェクターパイプ内における圧縮空気の拡がり度合いがインジェクターパイプの軸心に沿う方向で均等化されると共に、インジェクタ
ーパイプ内における環状縮径部よりも開口端側の部分の圧縮空気の圧力が高められ、インジェクターパイプ内における軸心に沿う方向での圧縮空気の圧力の高低差が軽減される。即ち、インジェクターパイプ内における軸心に沿う方向での圧縮空気の圧力分布が軽減される。その結果、圧縮空気供給手段によるインジェクターパイプへの圧縮空気の供給圧力を高めることなく、インジェクターパイプの軸心に沿う方向に並ぶ複数の噴射孔からの圧縮空気の噴射量及び噴射速度のバラツキを軽減することができるようになり、インジェクターパイプの軸心に沿う方向に並ぶ複数の筒状フィルタの再生度合いのバラツキが十分に抑制される。
そして、インジェクターパイプとして内径が一定な管材を用いると共に、インジェクターパイプ内に環状縮径部を設けるだけの簡素な構成であるので、インジェクターパイプの軸心に沿う方向に並ぶ複数の噴射孔夫々からの圧縮空気の噴射量を均等化するための従来のいずれの構成に比べても、低価格化を図ることができる。
【００１４】
しかも、連通状態切換手段を連通遮断状態にして、圧縮空気をヘッダタンク内に高圧で貯留しておいて、圧縮空気供給手段からヘッダタンクへの圧縮空気の供給を遮断した状態で、連通状態切換手段を連通状態へ切り換えることにより、ヘッダタンクに貯留されているだけの所定量の圧縮空気を極めて短時間でパルス状にインジェクターパイプ内に噴射するので、圧縮空気の消費量を低減することが可能となり、ランニングコストをも低減することができる。
従って、低価格化を図ると共にランニングコストの低減をも図りながら、インジェクターパイプの軸心に沿う方向に並ぶ複数の筒状フィルタの再生度合いのバラツキを十分に抑制し得る集塵装置を提供することができるようになった。
【００１５】
本発明に係る集塵装置の更なる特徴構成は、前記環状縮径部が、前記インジェクターパイプ内において一箇所に設けられ、その位置が、前記開口端から前記閉塞端に向かって前記軸心に沿う方向に、前記開口端と前記閉塞端との間の長さであるパイプ全長の１／２に相当する長さ離れた位置から前記パイプ全長の３／４に相当する長さ離れた位置までの間にある点にある。
【００１６】
即ち、本発明の発明者らは、インジェクターパイプ内における軸心に沿う方向での圧縮空気の圧力分布の軽減を図るべく、鋭意考察を行った。そして、インジェクターパイプ内における環状縮径部の設置箇所を本特徴構成の位置に設定することにより、インジェクターパイプ内における軸心に沿う方向での圧縮空気の圧力の高低差を効果的に軽減できて、インジェクターパイプ内における圧縮空気の圧力分布を効果的に軽減できることを見出した。
先ず、上記の点を考察するに当たっての観点について説明する。
噴射孔の開口面積を所定の面積とすると、噴射孔から噴射される圧縮空気の速度が速いほど、払い落とし力が大きくなり、その噴射孔から噴射される圧縮空気の速度は、インジェクターパイプ内の圧縮空気の圧力が高くなるほど速くなる。そこで、筒状フィルタに付着している塵埃を十分に払い落とすことが可能なだけの速度を得るのに必要なインジェクターパイプ内の圧縮空気の下限圧力を必要下限圧力とする。そして、インジェクターパイプ内における軸心に沿う方向の概ね全域にわたって、圧縮空気の圧力が必要下限圧力となるような圧縮空気の圧力分布にすると、インジェクターパイプの軸心に沿う方向に並ぶ複数の筒状フィルタ全ての再生を適切に行うことができる。
【００１７】
一方では、圧縮空気供給手段によりインジェクターパイプに供給する圧縮空気の供給圧力を極力低くすることが望まれる。但し、圧縮空気の供給圧力を低くし過ぎると、環状縮径部を設けても、インジェクターパイプ内における軸心に沿う方向の概ね全域にわたって圧縮空気の圧力が必要下限圧力となるように、圧縮空気の圧力分布を軽減することができない。
ところで、環状縮径部を設けない状態においては、インジェクターパイプ内における軸心に沿う方向での圧縮空気の圧力分布は、開口端から閉塞端に向かって漸次高くなる圧力分布となる。そこで、インジェクターパイプ内における軸心に沿う方向の概ね全域にわたって圧縮空気の圧力が必要下限圧力となるように、圧縮空気の圧力分布を軽減できる条件で、極力低く設定する圧縮空気の供給圧力としては、例えば、環状縮径部を設けないときに、インジェクターパイプ内における軸心に沿う方向での圧縮空気の圧力分布として、次のような圧力分布を呈するときの圧縮空気の供給圧力が好ましい。即ち、開口端から閉塞端に向かって圧力が漸次高くなり、且つ、開口端と閉塞端との間の概ね中央で必要下限圧力となるような圧縮空気の圧力分布である。
【００１８】
又、インジェクターパイプ内における軸心に沿う方向での環状縮径部の設置位置が、閉塞端側に寄り過ぎると、インジェクターパイプ内における開口端側の部分の圧縮空気の圧力を上昇させる効果が小さくなる。逆に、インジェクターパイプ内における軸心に沿う方向での環状縮径部の設置位置が、開口端側に寄り過ぎると、インジェクターパイプ内における閉塞端側の部分の圧縮空気の圧力が下がり過ぎる虞があり、特に、環状縮径部の直ぐ後ろ側（閉塞端側）の部分の圧縮空気の圧力が下がり過ぎる虞がある。
【００１９】
上述のような観点に基づいて、発明者らは、インジェクターパイプ内における軸心に沿う方向での環状縮径部の設置位置を鋭意考察した。
そして、環状縮径部を設けることにより、インジェクターパイプ内における環状縮径部よりも閉塞端側の部分（特に、環状縮径部の直ぐ後ろ側の部分）の圧縮空気の圧力が低下するにしても、必要下限圧力よりも低下させないようにするには、環状縮径部を、インジェクターパイプ内において、開口端から閉塞端に向かって軸心に沿う方向にパイプ全長の１／２に相当する長さ離れた位置から閉塞端側に設ける必要があることを見出した。
又、環状縮径部を設けることにより、インジェクターパイプ内における環状縮径部よりも開口端側の部分の略全域にわたって、圧縮空気の圧力を必要下限圧力以上に上昇させるには、環状縮径部を、インジェクターパイプ内において、開口端から閉塞端に向かって軸心に沿う方向にパイプ全長の３／４に相当する長さ離れた位置から開口端側に設ける必要があることを見出した。
【００２０】
つまり、インジェクターパイプ内において、開口端から閉塞端に向かって軸心に沿う方向にパイプ全長の１／２に相当する長さ離れた位置からパイプ全長の３／４に相当する長さ離れた位置までの間の部分の一箇所に、環状縮径部を設けるようにする。すると、圧縮空気供給手段によるインジェクターパイプへの圧縮空気の供給圧力を極力低くしながら、インジェクターパイプ内における軸心に沿う方向の概ね全域にわたって圧縮空気の圧力が必要下限圧力以上になるように、インジェクターパイプ内における軸心に沿う方向での圧縮空気の圧力分布を軽減することができるのである。
従って、インジェクターパイプへの圧縮空気の供給圧力を極力低くすることにより、ランニングコストを極力低減しながら、インジェクターパイプの軸心に沿う方向に並ぶ複数の筒状フィルタの再生度合いのバラツキを的確に抑制することができる。
【００２１】
本発明に係る集塵装置の更なる特徴構成は、前記インジェクターパイプが、前記環状縮径部の設置箇所で前記軸心に沿う方向に分かれた２つの管状部にて構成され、
前記環状縮径部が、２つの前記管状部夫々の内径よりも外径が大径で且つ内径が小径な板状の環状体にて構成され、
前記環状体が、２つの前記管状部夫々の端面の間に挟持されている点にある。
【００２２】
上記特徴構成によれば、開口端からインジェクターパイプ内にパルス状に噴射された圧縮空気の一部は、環状体においてインジェクターパイプの内面から軸心側に突出している環状部分に衝突して、開口端側に流動し、残部は、環状体の孔部を通過して閉塞端側に向かって流動し、閉塞端に衝突して環状体側（開口端側）に流動する。
このような形態で圧縮空気がインジェクターパイプ内で流動することにより、インジェクターパイプ内における圧縮空気の拡がり度合いがインジェクターパイプの軸心に沿う方向において均等化されるので、インジェクターパイプ内における軸心に沿う方向での圧縮空気の圧力分布が軽減される。
【００２３】
そして、インジェクターパイプが環状縮径部の設置箇所で軸心に沿う方向に分かれた２つの管状部にて構成され、環状縮径部を構成する環状体が、それら２つの管状部夫々の端面の間に挟持された状態で設けられるので、インジェクターパイプへの環状縮径部の設置構成を簡略化することができるようになり、コストダウンを図ることができる。
従って、更なる低価格化を図りながら、インジェクターパイプの軸心に沿う方向に並ぶ複数の筒状フィルタの再生度合いのバラツキを十分に抑制することができる。
【００２４】
本発明に係る集塵装置の更なる特徴構成は、前記環状縮径部が、前記インジェクターパイプ内における前記軸心に沿う方向で隣接する２つの噴射孔の間の部分において、前記軸心に沿う方向の中央又はその中央よりも前記軸心に沿う方向で前記開口端側の位置に設けられている点にある。
【００２５】
即ち、圧縮空気が環状縮径部の孔等の開口部を通過する際に、環状縮径部の閉塞端側（即ち、環状縮径部の後ろ側）に回り込み易いので、環状縮径部の直ぐ後ろ側には、圧縮空気が渦流状に流動する渦流部が発生し易い。
そして、噴射孔の開口端側近傍や、噴射孔の上方に重なるように渦流部が発生すると、その渦流部に影響されて、当該噴射孔からは圧縮空気が噴射し難くなり、当該噴射孔からの圧縮空気の噴射量が少なくなり易い。
そこで、環状縮径部を、インジェクターパイプ内における軸心に沿う方向で隣接する２つの噴射孔の間の部分において、軸心に沿う方向の中央又はその中央よりも軸心に沿う方向で開口端側の位置に設ける。すると、環状縮径部の直ぐ後ろ側に圧縮空気の渦流部が発生しても、その渦流部を環状縮径部の直ぐ後ろ側の噴射孔から極力離すことができるので、渦流部が環状縮径部の直ぐ後ろ側の噴射孔からの圧縮空気の噴射に影響するのを抑制することができる。
従って、インジェクターパイプの軸心に沿う方向に並ぶ複数の噴射孔からの圧縮空気の噴射速度のバラツキを軽減すると共に、噴射量のバラツキをより一層軽減することができるので、インジェクターパイプの軸心に沿う方向に並ぶ複数の筒状フィルタの再生度合いのバラツキを更に抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】実施形態に係る集塵装置の概略縦断正面図
【図２】実施形態に係る集塵装置の要部の概略横断平面図
【図３】実施形態に係る集塵装置の要部の縦断正面図
【図４】環状体の設置構成を示すインジェクターパイプの要部の縦断正面図
【図５】環状体の設置構成を示すインジェクターパイプの要部の縦断側面図
【図６】環状体の設置構成を示すインジェクターパイプの要部の正面図
【図７】実施形態に係る集塵装置におけるインジェクターパイプの軸心に沿う方向での筒状フィルタの内圧分布を示す図
【図８】別実施形態に係る集塵装置におけるインジェクターパイプの軸心に沿う方向での筒状フィルタの内圧分布の示す図
【図９】インジェクターパイプの軸心に沿う方向での筒状フィルタの内圧分布の比較例を示す図
【発明を実施するための形態】
【００２７】
以下、図面に基づいて、本発明の実施形態を説明する。
図１及び図２に示すように、集塵装置は、区画壁４により内部が給気室２と排気室３とに区画された筐体１と、区画壁４に設けられて、筐体１内を給気室２側から排気室３側へ流動する含塵空気Ｇ（濾過対象気体の一例）中に含まれる塵埃を捕集するフィルタ機構Ｆと、エアーコンプレッサ６（圧縮空気供給手段の一例）から吐出された圧縮空気Ｈを排気室３側からフィルタ機構Ｆを通過させて給気室２側にパルス状に噴射して、フィルタ機構Ｆに捕集された塵埃を除去する噴射機構Ｊとを備えて構成されている。
【００２８】
そして、図１〜図３に示すように、フィルタ機構Ｆが、複数の有底筒状の筒状フィルタ５を備えて構成されて、それら複数の筒状フィルタ５が、夫々の基端のフィルタ開口部５ｗが排気室３に臨む姿勢で直線の列状に並ぶ状態で、区画壁４に支持されている。
又、噴射機構Ｊが、基端が開口され且つ先端が閉塞されたインジェクターパイプ１１を備えて構成されて、そのインジェクターパイプ１１が、その軸心Ａに沿う方向における少なくとも一部分を複数のフィルタ開口部５ｗの並び方向に沿わせた姿勢で、列状に並ぶ複数のフィルタ開口部５ｗに対向する状態で排気室３内に配設されている。
又、図３に示すように、インジェクターパイプ１１に、複数のフィルタ開口部５ｗ夫々に圧縮空気Ｈを噴射する複数の噴射孔１２が軸心Ａに沿う方向に並べて設けられている。
【００２９】
この実施形態では、図２に示すように、フィルタ機構Ｆが、複数の筒状フィルタ５が直線の列状に並ぶフィルタ列Ｆｒを、そのフィルタ列Ｆｒにおける複数の筒状フィルタ５の並び方向に直交する方向に複数列備えて構成され、噴射機構Ｊが、インジェクターパイプ１１を複数のフィルタ列Ｆｒ夫々に各別に対応する状態で複数備えて構成されている。
更に、集塵装置には、筒状フィルタ５の内側と外側との圧力差を検出する圧力差検出部（図示せず）と、噴射機構Ｊの作動等の集塵装置の運転を制御する制御部２１等も備えられている。
【００３０】
そして、図１〜図３に示すように、本発明では、噴射機構Ｊに、エアーコンプレッサ６からの圧縮空気Ｈを貯留し且つインジェクターパイプ１１の開口端１１ｗ側が内部に連通する状態で接続されたヘッダタンク１３と、インジェクターパイプ１１の開口端１１ｗとヘッダタンク１３の内部とを連通させる開弁状態（連通状態の一例）と連通させない閉弁状態（連通遮断状態の一例）とに切り換え可能なダイヤフラム弁１４（連通状態切換手段の一例）とを備えて、ダイヤフラム弁１４の開弁状態への切り換えにより、ヘッダタンク１３に貯留されている圧縮空気Ｈを開口端１１ｗから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。
又、インジェクターパイプ１１が、開口端１１ｗから閉塞端１１ｓに至る全長にわたって軸心Ａが直線状で、内径及び外径が一定な直管状に構成されている。
更に、インジェクターパイプ１１内における軸心Ａに沿う方向の少なくとも一箇所（この実施形態では一箇所）に、インジェクターパイプ１１の開口端１１ｗから閉塞端１１ｓに向かう圧縮空気Ｈの流動に抵抗を与える環状縮径部Ｒが設けられている。
この実施形態では、複数のインジェクターパイプ１１夫々に、環状縮径部Ｒが設けられている。
【００３１】
次に、集塵装置の各部について説明を加える。
図１及び図２に示すように、筐体１は、区画壁４により内部が上下方向に区画され、下部に含塵空気Ｇが供給される給気室２、上部に区画壁４に設けられた筒状フィルタ５により浄化された浄化空気Ｃが通流する排気室３が形成されている。筐体１は、給気室２における筒状フィルタ５が配置される箇所及び排気室３が形成される箇所における外形が上面視概略矩形に形成され、給気室２における筒状フィルタ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。
【００３２】
そして、筐体１の漏斗形状に形成された上端箇所には、焼却炉等（図示せず）からの含塵空気Ｇを給気室２内に導入する含塵空気導入路７が接続され、筐体１の矩形に形成された上部箇所には、筒状フィルタ５により浄化された浄化空気Ｃを排出室３から排出する浄化空気排出路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（図示せず）が設けられ、排気室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。なお、筐体１の漏斗形状に形成された箇所の下端部には、排出口９が形成されると共に、その排出口９にロータリーバルブ１０が設けられ、後述する筒状フィルタ５の再生等により生じた給気室２内の塵埃等を排出できるように構成されている。
従って、焼却炉等（図示せず）で発生した含塵空気Ｇは、吸引装置（図示せず）の吸引力により含塵空気導入路７を通して給気室２内に導入され、筒状フィルタ５を通過することにより塵埃が捕集されて浄化空気Ｃとなって、排気室３内から浄化空気排出路８を通して、集塵装置の下流側に接続された外部空間に排出される。
【００３３】
筒状フィルタ５は、詳細な図示は省略するが、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（図示せず）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（図示せず）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中の塵埃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、或いは不織布や織布等により構成される。又、濾布の素材は、合成繊維やガラス繊維等から成る。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。ちなみに、各筒状フィルタ５の軸心に沿う方向での長さは、例えば、１〜１２メートル（ｍ）程度であり、各筒状フィルタ５の内径は、例えば、１００〜１６４ｍｍφ程度である。
【００３４】
そして、各筒状フィルタ５は、図１〜図３に示すように、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。
この実施形態では、１６個の筒状フィルタ５が直線状のフィルタ並び方向（図１及び図２の左右方向）に等間隔で列状に並べられて、フィルタ列Ｆｒが形成され、更に、１６列のフィルタ列Ｆｒが、フィルタ並び方向に直交する方向（図１の紙面に直交する方向、図２の上下方向）に等間隔で並べられて、２５６個の筒状フィルタ５が設けられている。尚、フィルタ列Ｆｒを構成する筒状フィルタ５の個数、フィルタ列Ｆｒの配列数、バグの形状等については、塵埃の処理量等との関係で適宜変更することが可能である。
【００３５】
図１〜図３に示すように、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、且つ、残りの部分を、上述した如く、１６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、列状に並ぶ１６個のフィルタ開口部５ｗに対向させて排気室３内に位置させた状態で、１６列のフィルタ列Ｆｒの夫々に対して配設されている。
この実施形態では、図４〜図６に示すように、噴射孔１２が、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と共に、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１２ｔ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。
つまり、各インジェクターパイプ１１には、筒状フィルタ５のフィルタ開口部５ｗに一対一で対応するように、１６個の噴射孔１２が等間隔で設けられている。
尚、各噴射孔１２は、各筒状フィルタ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。
そして、噴射孔１２の開口縁部のリング状の立ち上がり部分１２ｔ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から各筒状フィルタ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。
【００３６】
次に、図４〜図６に基づいて、環状縮径部Ｒの具体構成、及び、インジェクターパイプ１１に対する環状縮径部Ｒの取付構成について、説明を加える。
図３にも示すように、この実施形態では、環状縮径部Ｒの設置位置が、インジェクターパイプ１１内において、開口端１１ｗ側から１０番目の噴射孔１２と１１番目の噴射孔１２との間の部分における軸心Ａに沿う方向の中央に設定されている。
又、インジェクターパイプ１１が、環状縮径部Ｒの設置箇所で軸心Ａに沿う方向に分かれた２つの管状部１１ｐにて構成され、環状縮径部Ｒが、管状部１１ｐの内径よりも外径が大径で且つ内径（孔１８ｈの直径）が小径な板状の環状体１８にて構成されている。ちなみに、環状体１８の外径は、管状部１１ｐの外径と略同一である。又、環状体１８の孔１８ｈは、環状体１８の外周を形成する円と同心状に設けられている。
そして、環状体１８が、２つの管状部１１ｐ夫々の端面の間に挟持されている。
環状体１８を２つの管状部１１ｐ夫々の端面の間に挟持する構成について、説明を加えると、図４及び図６に示すように、環状体１８の径方向外方側に、厚さ方向の両側から減肉した形態の薄肉部１８ｔが、環状体１８の周方向全周にわたって環状に形成されている。この薄肉部１８ｔの径方向における幅は、管状部１１ｐの管壁の厚さと略同一である。そして、２つの管状部１１ｐ夫々の端面の間に環状体１８が配置された状態で、環状体１８の薄肉部１８ｔと各管状部１１ｐの端面との間に夫々形成される２条の溝部に溶接材２０が充填されることにより、２つの管状部１１ｐの間に環状体１８が溶接接合されている。
【００３７】
図１〜図３に示すように、１６本のインジェクターパイプ１１に対して、１つのヘッダタンク１３が設けられ、１６本のインジェクターパイプ１１の夫々に対して、ダイヤフラム弁１４が設けられている。
つまり、図３に示すように、１６本のインジェクターパイプ１１の開口端１１ｗ側の端部がヘッダタンク１３の内部に突入する状態で設けられ、各ダイヤフラム弁１４は、開弁状態に切り換えられると、インジェクターパイプ１１の開口端１１ｗをヘッダタンク１３内に連通させ、閉弁状態に切り換えられると、インジェクターパイプ１１の開口端１１ｗとヘッダタンク１３内との連通を遮断するように設けられている。
又、ヘッダタンク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。
【００３８】
ダイヤフラム弁１４の構造及び作用は周知であるので、図示及び詳細な説明を省略して簡単に説明する。
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（ヘッダタンク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（ヘッダタンク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。
【００３９】
図１に示すように、エアーコンプレッサ６とヘッダタンク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がヘッダタンク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、ヘッダタンク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、筒状フィルタ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タンク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。
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タンク１３内に貯留される。
ちなみに、この実施形態では、目標貯留圧力は、例えば、０．２ＭＰａに設定される。
【００４０】
続いて、制御部２１は、貯留圧力検出器１５により検出されるヘッダタンク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、１６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、ヘッダタンク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長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、ヘッダタンク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、ヘッダタンク１３内に貯留されている高圧の圧縮空気Ｈが、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１６個の噴射孔１２からパルス状に噴射することになる。
ちなみに、この実施形態では、設定再生時間は、例えば、０．１〜０．５秒程度の間の時間に設定される。
【００４１】
この実施形態では、インジェクターパイプ１１の内径は、１１４．３ｍｍφ程度である。噴射孔１２の中心のピッチは、１６７ｍｍ程度である。
インジェクターパイプ１１の全長（開口端１１ｗと閉塞端１１ｓとの間の長さ）は、  ３２００〜３５００ｍｍ程度である。
又、開口端１１ｗと開口端１１ｗ側の端の噴射孔１２の中心との間隔は、６５０〜１０００ｍｍ程度であり、閉塞端１１ｓと閉塞端１１ｓ側の端の噴射孔１２の中心との間隔は、６０〜９０ｍｍ程度である。
そして、インジェクターパイプ１１内において、開口端１１ｗと閉塞端１１ｓの間の中央は、開口端１１ｗから７番目の噴射孔１２の設置位置の近傍に対応する位置である。又、インジェクターパイプ１１内において、開口端１１ｗから閉塞端１１ｓに向かって軸心Ａに沿う方向に、開口端１１ｗと閉塞端１１ｓとの間の長さであるパイプ全長の３／４に相当する長さ離れた位置は、開口端１１ｗから１２番目の噴射孔１２の設置位置の近傍に対応する位置である。
つまり、この実施形態では、環状縮径部Ｒが、インジェクターパイプ１１内において一箇所に設けられ、その位置が、開口端１１ｗから閉塞端１１ｓに向かって軸心Ａに沿う方向に、パイプ全長の１／２に相当する長さ離れた位置からパイプ全長の３／４に相当する長さ離れた位置までの間にあることになる。
【００４２】
環状体１８の内径は、８４ｍｍφ程度である。つまり、この実施形態では、環状体１８によるインジェクターパイプ１１の開口面積縮小率（インジェクターパイプ１１の横断面における開口部分の面積に対する環状体１８の開口部分（孔１８ｈ）の面積の比率）は、０．５４程度である。
又、各フィルタ列Ｆｒに対して、各フィルタ列Ｆｒの上方にインジェクターパイプ１１を配設するに当たって、インジェクターパイプ１１と筒状フィルタ５のフィルタ開口部５ｗとの間の間隔は、例えば、１００〜２５０ｍｍ程度である。
【００４３】
又、ヘッダタンク１３における圧縮空気Ｈを貯留可能な容量は、３４．３リットル程度である。尚、ヘッダタンク１３における圧縮空気Ｈを貯留可能な容量は、ヘッダタンク１３の容積から、１６本のインジェクターパイプ１１のヘッダタンク１３への突入部分の体積、及び、ダイヤフラム弁１４におけるヘッダタンク１３の位置する部分の体積を減じた容積である。
【００４４】
制御部２１は、中央演算処理装置（ＣＰＵ）、メモリ、記憶部等（図示せず）からなり、当該ＣＰＵにより所定のプログラムを実行して情報を処理することができる公知の情報処理手段で構成され、集塵装置の運転を制御することができるように構成されている。
【００４５】
圧力差検出部は公知の圧力検出手段からなり、含塵空気導入路７に設けられ、筒状フィルタ５の外側（給気室２側）の圧力を検出する第１圧力検出部（図示せず）と、排気室３に設けられ、筒状フィルタ５の内側（排気室３側）の圧力を検出する第２圧力検出部（図示せず）とを備え、これら第１圧力検出部及び第２圧力検出部からの検出圧力に基づいて、筒状フィルタ５の内外差圧を検出することができるように構成されている。検出された筒状フィルタ５の内外差圧は、制御部２１に出力されるように構成されている。
また、筒状フィルタ５の外側に塵埃が付着して効率よく塵埃を捕集できない状態となったと判断する基準となる所定の圧力差が、再生開始差圧として予め設定されている。すなわち、この筒状フィルタ５の内外圧力差は、当該筒状フィルタ５の外側から内側へ通流する含塵空気Ｇの圧力損失であり、それに対し、上記再生開始差圧は筒状フィルタ５の再生が必要な状態となった場合における圧力損失の値として設定される。なお、再生開始差圧は、予め、制御部２１の記憶部に記憶されている。
尚、浄化空気排出路８には、排気室３から外部空間に排出される浄化空気Ｃの流量を検出する公知の流量検出部（図示せず）が設けられ、検出された流量は、制御部２１に出力されるように構成されている。
【００４６】
次に、制御部２１の制御動作について説明する。
集塵装置の集塵運転において、制御部２１は、浄化空気排出路８の下流側に接続された吸引装置（図示せず）による吸引を開始させ、含塵空気導入路７の上流側に接続された焼却炉等（図示せず）から含塵空気Ｇを筐体１内の給気室２に導入する。これにより、含塵空気Ｇを給気室２側から筒状フィルタ５を介して排気室３側に（筒状フィルタ５の外側から内側に）通流させ、当該含塵空気Ｇ中の塵埃を筒状フィルタ５のバグにより捕集して、含塵空気Ｇを浄化して浄化空気Ｃとして処理する。この集塵運転では、捕集された塵埃は、筒状フィルタ５のバグの外側に付着することとなる。制御部２１は、集塵運転において、圧力差検出部（第１圧力検出部及び第２圧力検出部）から筒状フィルタ５の内側と外側の内外差圧の情報をモニターしている。また、制御部２１は、集塵運転において、浄化空気排出路８から排出される浄化空気Ｃの流量を流量検出部で検出し、当該検出された流量が所定の流量となるように、吸引装置等（図示せず）を制御する。
これにより、含塵空気Ｇ中の塵埃を筒状フィルタ５により捕集して含塵空気Ｇを良好に浄化して浄化空気Ｃとすることができる。
【００４７】
一方で、この集塵運転が継続されると、筒状フィルタ５の外側に付着する塵埃が増加し、塵埃がバグの外側及び繊維内部に付着する。このような状態では筒状フィルタ５において圧力損失が生じるとともに、効率よく塵埃を捕集することが困難となる。そこで、制御部２１は、このような塵埃の層が形成されて、再生タイミングになったことを、圧力差検出部（第１圧力検出部及び第２圧力検出部）により検出された筒状フィルタ５の内外差圧が、再生開始差圧になったことにより認識し、筒状フィルタ５の再生が必要であると判定する。
このような状態において、集塵運転を行ったままの状態（塵埃を捕集している状態）で、筒状フィルタ５の再生運転を行う。
【００４８】
制御部２１は、再生運転では、圧縮空気断続弁１７を開弁し、貯留圧力検出器１５にて検出されるヘッダタンク１３内の圧力が目標貯留圧力となると圧縮空気断続弁１７を閉弁すると共に、１６個のダイヤフラム弁１４のうちのいずれか１個を設定再生時間の間開弁する制御を、１６個のダイヤフラム弁１４について１個ずつ順に実行する。
すると、ヘッダタンク１３内には高圧（例えば、０．２ＭＰａ）の圧縮空気Ｈが貯留されているので、ダイヤフラム弁１４が開弁されるのに伴って、圧縮空気Ｈが極めて短時間（例えば、０．１〜０．５秒程度）だけパルス状に開口端１１ｗから特定のインジェクターパイプ１１内に噴射されて、非常に高速（音速程度）でインジェクターパイプ１１を流動し、そのインジェクターパイプ１１の各噴射孔１２から各フィルタ開口部５ｗを通して各筒状フィルタ５内にパルス状に噴射される。
【００４９】
この際、開口端１１ｗから閉塞端１１ｓに向けてインジェクターパイプ１１内にパルス状に噴射された圧縮空気Ｈの一部は、環状体１８におけるインジェクターパイプ１１の内面から軸心側に突出している環状部分に衝突して開口端１１ｗ側に流動し、残部は環状体１８の孔１８ｈを通過して更に閉塞端１１ｓに向かって流動し、閉塞端１１ｓに衝突して環状体１８側（開口端１１ｗ側）に流動する。
そして、このような形態で圧縮空気Ｈがインジェクターパイプ１１内で流動することにより、インジェクターパイプ１１内における圧縮空気Ｈの拡がり度合いがインジェクターパイプ１１の軸心Ａに沿う方向において均等化されるので、インジェクターパイプ１１内における軸心Ａに沿う方向での圧縮空気Ｈの圧力分布が軽減される。
しかも、インジェクターパイプ１１内における軸心Ａに沿う方向で隣接する２つの噴射孔１２の間における軸心Ａに沿う方向の中央に、環状体１８が設けられている。このことにより、環状体１８の直ぐ後部（閉塞端１１ｓ側）に圧縮空気Ｈの渦流部が発生しても、環状体１８の直ぐ後ろ側（閉塞端１１ｓ側）の噴射孔１２を渦流部から離すことができるので、渦流部が環状体１８の直ぐ後ろ側（閉塞端１１ｓ側）の噴射孔１２からの圧縮空気Ｈの噴射に影響するのを抑制することができる。
従って、インジェクターパイプ１１の複数の噴射孔１２からの圧縮空気Ｈの噴射量のバラツキが抑制されると共に、複数の噴射孔１２からの圧縮空気Ｈの噴射速度のバラツキも抑制されるので、インジェクターパイプ１１の軸心Ａに沿う方向に並ぶ複数の筒状フィルタ５の再生度合いのバラツキを十分に抑制することができる。
【００５０】
次に、図７及び図９に基づいて、上述のように環状体１８を設けることにより、インジェクターパイプ１１内における軸心Ａに沿う方向での圧縮空気Ｈの圧力分布を軽減できることを検証した結果を説明する。
尚、図７及び図９の各図は、インジェクターパイプ１１の軸心Ａに沿う方向に並ぶ１６個の筒状フィルタ５の内圧（フィルタ開口部５ｗから下方に４メートル（４ｍ）の位置の圧力）の分布（以下、インジェクターパイプ１１の軸心Ａに沿う方向でのフィルタ内圧分布と記載する場合がある）を示しているが、そのフィルタ内圧分布は、インジェクターパイプ１１内における軸心Ａに沿う方向での圧縮空気Ｈの圧力分布が反映されたものである。従って、インジェクターパイプ１１内における軸心Ａに沿う方向での圧縮空気Ｈの圧力分布は、実際の圧力の値は違うが、図７及び図９の各図に示すフィルタ内圧分布と同様である。
【００５１】
図７及び図９の各図において、横軸は、インジェクターパイプ１１の軸心Ａに沿う方向での１６個の筒状フィルタ５夫々の配置位置を示す。即ち、開口端１１ｗから１番目、２番目、……………、１５番目、１６番目の並び順を示す数字を、添え字にて筒状フィルタを示す符号「５」に付すことにより、１６個の筒状フィルタ５夫々におけるインジェクターパイプ１１の開口端１１ｗからの配置位置を示す。例えば、「５-10」は、開口端１１ｗから１０番目の筒状フィルタ５が配置されている位置を示し、「５-11」は、開口端１１ｗから１１番目の筒状フィルタ５が配置されている位置を示す。
【００５２】
又、インジェクターパイプ１１の軸心Ａに沿う方向での１６個の噴射孔１２の配置形態は、インジェクターパイプ１１の軸心Ａに沿う方向での１６個の筒状フィルタ５の配置形態に対応する。そこで、開口端１１ｗから１番目、２番目、……………、１５番目、１６番目の並び順を示す数字を、添え字にて噴射孔１２を示す符号「１２」に付すことにより、１６個の噴射孔１２夫々におけるインジェクターパイプ１１の開口端１１ｗからの配置位置を、各筒状フィルタ５に対応させて示す。例えば、「１２-10」は、開口端１１ｗから１０番目の噴射孔１２が配置されている位置を示し、「１２-11」は、開口端１１ｗから１１番目の噴射孔１２が配置されている位置を示す。
【００５３】
ところで、筒状フィルタ５に付着している塵埃を十分払い落とすことが可能なだけの圧縮空気Ｈの速度を得るのに必要なインジェクターパイプ１１内の圧縮空気Ｈの下限圧力を必要下限圧力とする。すると、インジェクターパイプ１１の軸心Ａに沿う方向に並ぶ１６個の筒状フィルタ５の再生を適切に行うことができるようにするには、インジェクターパイプ１１内における軸心Ａに沿う方向の概ね全域にわたって圧縮空気Ｈの圧力を必要下限圧力以上になるようにする必要がある。
そこで、このようなインジェクターパイプ１１内の必要下限圧力に対応する筒状フィルタ５の内圧（筒状フィルタ５の必要下限内圧と記載する場合がある）をＫとして、図７及び図９の各図に示す。つまり、インジェクターパイプ１１の軸心Ａに沿う方向に並ぶ１６個の筒状フィルタ５全てを適切に再生できるようにするには、それら１６個の筒状フィルタ５の全てについて、内圧が極力必要下限内圧Ｋ以上にするのが好ましい。
そして、図７及び図９の各図で示す各筒状フィルタ５の内圧値の上下幅は、５回の実測値の下限値と上限値の幅に対応する。又、各筒状フィルタ５の内圧値における下限値と上限値との間の横線は、５回の実測値のメディアン値である。
【００５４】
図９は、環状体１８を設けない場合のインジェクターパイプ１１の軸心Ａに沿う方向でのフィルタ内圧分布を示す。
図９に示すように、環状体１８を設けない場合、インジェクターパイプ１１の軸心Ａに沿う方向でのフィルタ内圧分布は、インジェクターパイプ１１の開口端１１ｗから閉塞端１１ｓに向かって漸次高くなると共に、開口端１１ｗと閉塞端１１ｓとの間の中央（この実施形態では、開口端１１ｗから７番目の筒状フィルタ５（７番目の噴射孔１２）の配置位置に相当する）近傍で必要下限内圧Ｋとなる形態の圧力分布となる。つまり、１番目から７番目までの殆どの筒状フィルタ５の内圧が必要下限内圧Ｋよりも低い。
従って、インジェクターパイプ１１の軸心Ａに沿う方向での圧縮空気Ｈの圧力分布は、インジェクターパイプ１１の開口端１１ｗから閉塞端１１ｓに向かって漸次高くなると共に、開口端１１ｗと閉塞端１１ｓとの間の中央（この実施形態では、開口端１１ｗから７番目の噴射孔１２の設置位置に相当する）近傍で必要下限圧力となる形態の圧力分布となる。
【００５５】
図７は、上記の実施形態のように、環状体１８を開口端１１ｗから１０番目の噴射孔１２と１１番目の噴射孔１２との間の部分における軸心Ａに沿う方向の中央に設けた場合のフィルタ内圧分布を示す。即ち、環状体１８が、インジェクターパイプ１１内において、開口端１１ｗから閉塞端１１ｓに向かって軸心Ａに沿う方向に、パイプ全長の１／２に相当する長さ離れた位置からパイプ全長の３／４に相当する長さ離れた位置に設けられていることになる。
インジェクターパイプ１１の軸心Ａに沿う方向に並ぶ１６個の筒状フィルタ５の全てについて、内圧を概ね必要下限内圧Ｋよりも高くすることができる。つまり、インジェクターパイプ１１内における環状体１８よりも閉塞端１１ｓ側の部分の圧縮空気Ｈの圧力が必要下限圧力よりも低くなるのを回避しながら、インジェクターパイプ１１内における環状体１８よりも開口端１１ｗ側の部分の圧縮空気Ｈの圧力を概ね必要下限圧力以上となるように上昇させることができる。このことにより、インジェクターパイプ１１内における軸心Ａに沿う方向での圧縮空気Ｈの圧力分布を十分に軽減することができる。
【００５６】
〔別実施形態〕
（Ａ）環状縮径部Ｒの具体構成は、上記の実施形態において例示した環状体１８に限定されるものではない。
（Ａ−１）環状縮径部Ｒを環状体１８にて構成する場合、環状体１８によるインジェクターパイプ１１の開口面積縮小率は、上記の実施形態において例示した０．５４に限定されるものではない。例えば、インジェクターパイプ１１の内径、長さ、噴射孔１２の個数、孔径、ヘッダタンク１３内における圧縮空気Ｈの貯留圧力、ヘッダタンク１３の圧縮空気Ｈの貯留容量等に応じて、インジェクターパイプ１１内における圧縮空気Ｈの圧力分布を所望通り（最低圧力が下限圧力以上となる条件）に軽減できるように適宜設定可能である。
（Ａ−２）環状縮径部Ｒを環状体１８にて構成する場合に、上記の実施形態では、環状体１８の孔１８ｈを、環状体１８の外周を形成する円と同心状に設けたが、環状体１８の孔１８ｈを、環状体１８の外周を形成する円の中心からずらして設けても良い。この場合、例えば、孔１８ｈが噴射孔１２の側に近付く姿勢で、環状体１８をインジェクターパイプ１１内に設けると、環状体１８の直ぐ後ろ側に形成される圧縮空気Ｈの渦流部を軽減することができる。
（Ａ−３）環状縮径部Ｒを、軸心に沿う方向での長さが隣接する噴射孔１２の間隔よりも短い筒状体にて構成しても良い。この場合、内径がインジェクターパイプ１１の内径よりも小径で且つ軸心に沿う方向で一定な直管状の筒状体でも良いし、内径が基端から先端に向かって漸減するテーパー状の筒状体でも良い。
【００５７】
（Ｂ）インジェクターパイプ１１を上記の実施形態と同様に構成すると共に、環状縮径部Ｒも上記の実施形態と同様の環状体１８にて構成する場合、インジェクターパイプ１１内における軸心Ａに沿う方向での環状体１８の設置位置は、上記の実施形態において例示した位置に限定されるものではなく、種々に変更可能である。
例えば、開口端１１ｗと閉塞端１１ｓとの間の中央よりも開口端１１ｗ側の部分に設けても良い。
図８は、この場合の具体例として、環状体１８を６番目の噴射孔１２と７番目の噴射孔１２との間の部分に設けた場合のフィルタ内圧分布を示す。尚、図８の記載条件は、上記の実施形態で説明した図７及び図９の記載条件と同様である。
図８に示すように、この場合は、インジェクターパイプ１１の軸心Ａに沿う方向で環状体１８よりも開口端１１ｗ側の筒状フィルタ５について、内圧を必要下限内圧Ｋよりも高くなるように上昇させることができる。但し、環状体１８の直ぐ後ろ側（閉塞端１１ｓ側）の筒状フィルタ５（開口端１１ｗから７番目の筒状フィルタ５）だけが、内圧が下がり過ぎて、必要下限内圧Ｋよりも多少低くなる。
つまり、環状体１８の直ぐ後ろ側（閉塞端１１ｓ側）の部分だけ、圧縮空気Ｈの圧力が必要下限圧力よりも多少低くなるものの、インジェクターパイプ１１内における環状体１８よりも開口端１１ｗ側の部分の圧縮空気Ｈの圧力を必要下限圧力以上となるように上昇させることができる。
従って、インジェクターパイプ１１の軸心Ａに沿う方向に並ぶ複数の筒状フィルタ５の再生度合いのバラツキを十分に抑制できるように、インジェクターパイプ１１内における軸心Ａに沿う方向での圧縮空気Ｈの圧力分布を軽減することができる。
【００５８】
又、環状体１８を、インジェクターパイプ１１内において、１２番目の噴射孔１２よりも閉塞端１１ｓ側の部分（即ち、インジェクターパイプ１１内において、開口端１１ｗから閉塞端１１ｓに向かって軸心Ａに沿う方向に、パイプ全長の３／４に相当する長さ離れた位置よりも閉塞端１１ｓ側の部分）に設けても良い。
但し、インジェクターパイプ１１内における圧縮空気Ｈの圧力分布を極力軽減するには、インジェクターパイプ１１内における軸心Ａに沿う方向での環状体１８の設置位置は、インジェクターパイプ１１内において、開口端１１ｗから閉塞端１１ｓに向かって軸心Ａに沿う方向に、パイプ全長の１／２に相当する長さ離れた位置からパイプ全長の３／４に相当する長さ離れた位置までの間の部分に設定するのが好ましい。
【００５９】
（Ｃ）上記の実施形態では、環状縮径部Ｒをインジェクターパイプ１１内における軸心Ａに沿う方向の一箇所に設けたが、２箇所以上の箇所に設けても良い。この場合、環状縮径部Ｒによるインジェクターパイプ１１の開口面積縮小率（インジェクターパイプ１１の横断面における開口部分の面積に対する環状縮径部Ｒの開口部分の面積の比率）は、閉塞端１１ｓ側の環状縮径部Ｒほど大きくするのが好ましい。
【００６０】
（Ｄ）インジェクターパイプ１１の軸心Ａに沿う方向に並ぶ複数の噴射孔１２夫々の孔径は、全て同一としても良いし、例えば、開口端１１ｗ側ほど大きくなる状態で異ならせても良い。
【００６１】
（Ｅ）インジェクターパイプ１１内における軸心Ａに沿う方向で隣接する２つの噴射孔１２の間の部分において、環状縮径部Ｒの設置位置は、上記の実施形態において例示した位置、即ち、軸心Ａに沿う方向の中央に限定されるものではなく、軸心Ａに沿う方向の中央よりも軸心Ａに沿う方向で開口端１１ｗ側の位置でも良い。
【００６２】
（Ｆ）噴射孔１２の具体構成は、上記の実施形態の如き、インジェクターパイプ１１に形成した穿孔にて構成する場合に限定されるものではない。例えば、インジェクターパイプ１１の管壁にその内部に連通する状態で付設した筒状体にて構成しても良い。
【００６３】
（Ｇ）インジェクターパイプ１１の内径、長さ、軸心Ａに沿う方向での噴射孔１２の設置数、噴射孔１２の孔径、軸心Ａに沿う方向に隣接する２つの噴射孔１２の間隔等、インジェクターパイプ１１の仕様は、上記の実施形態で説明した仕様に限定されるものではない。列状に並ぶ複数の筒状フィルタ５の配列形態（個数、ピッチ等）に応じて、適宜変更可能である。
又、ヘッダタンク１３の容量は、インジェクターパイプ１１の内径、長さ、軸心Ａに沿う方向での噴射孔１２の設置数、噴射孔１２の孔径等に応じて、インジェクターパイプ１１内における圧縮空気Ｈの圧力分布を所望通りに軽減できる条件で、極力少なく設定する。
【００６４】
（Ｈ）環状体１８をインジェクターパイプ１１内に設けるための構成は、上記の実施形態において例示した構成に限定されるものではない。
例えば、２つの管状部１１ｐを夫々の端面の間に環状体１８を挟持した状態で配置すると共に、内径が管状部１１ｐの外径よりも僅かに大きい環状の連結リングを２つの管状部１１ｐに跨った状態で外嵌し、その状態で、連結リングと各管状部１１ｐとを溶接接合しても良い。
【００６５】
（Ｉ）複数の筒状フィルタ５を列状に並べる場合、その筒状フィルタ５の間隔は、上記の実施形態のように等間隔にする場合に限定されるものではなく、異ならせても良い。
【００６６】
（Ｊ）筒状フィルタ５の軸心に沿う方向視での複数のフィルタ開口部５ｗ夫々に対する複数の噴射孔１２夫々の配置位置は、上記の実施形態で例示した如き、全ての噴射孔１２について、噴射孔１２の中心がフィルタ開口部５ｗの略中心に位置する配置位置とする場合に限定されるものではない。例えば、噴射孔１２から噴射される圧縮空気Ｈが対向配置されたフィルタ開口部５ｗ内に良好に流入する構成であれば、複数の噴射孔１２のうちの一部を、噴射孔１２の中心がフィルタ開口部５ｗの中心からずれて位置する配置形態にしたり、複数の噴射孔１２ｗ夫々でフィルタ開口部５ｗに対する配置位置を異ならせても良い。
【００６７】
（Ｋ）  上記の実施形態では、インジェクターパイプ１１を、開口端１１ｗから閉塞端１１ｓに至る全長にわたって軸心Ａが直線状の直管状としたが、インジェクターパイプ１１の形状は、内径が一定な条件で適宜変更可能である。例えば、インジェクターパイプ１１を、２本の分岐管部分夫々の軸心Ａが交差する形態で分岐した二股状に構成しても良い。そして、この二股状のインジェクターパイプ１１は、２本の分岐管部分夫々を２列のフィルタ列Ｆｒ夫々における複数のフィルタ開口部５ｗの並び方向に沿わせた姿勢で、列状に並ぶ複数のフィルタ開口部５ｗに対向させた状態で配設しても良い。この場合、二股状のインジェクターパイプ１１における２本の分岐管部分に共通の開口端１１ｗに、ダイヤフラム弁１４を設けて、２列のフィルタ列Ｆｒを同時に再生することになる。又、この場合、インジェクターパイプ１１の全長は、開口端１１ｗから軸心Ａに沿って各分岐管部分の閉塞端１１ｓに至るインジェクターパイプ１１内の経路の長さとなる。
あるいは、インジェクターパイプ１１を、Ｌ字状等に屈曲した屈曲管状に構成しても良い。そして、この屈曲管状のインジェクターパイプ１１は、閉塞端１１ｓ側の直管状部分を複数のフィルタ開口部５ｗの並び方向に沿わせた姿勢で、列状に並ぶ複数のフィルタ開口部５ｗに対向させた状態で配設しても良い。この場合、インジェクターパイプ１１の全長は、開口端１１ｗから軸心Ａに沿って閉塞端１１ｓに至るインジェクターパイプ１１内の経路の長さとなる。
【００６８】
（Ｌ）複数のインジェクターパイプ１１夫々の内部に１本ずつ順に圧縮空気Ｈを噴出する形態は、上記の実施形態において例示した形態、即ち、貯留圧力検出器１５にて検出されるヘッダタンク１３内の圧力が目標貯留圧力となると、圧縮空気断続弁１７を閉弁すると共に複数のダイヤフラム弁１４のうちのいずれか１個を設定再生時間の間開弁する形態に限定されるものではない。例えば、貯留圧力検出器１５を省略して、複数のダイヤフラム弁１４のうちの１個を設定再生時間の間開弁する制御を、所定時間毎に１個ずつ順に行う形態でも良い。尚、所定時間は、少なくともヘッダタンク１３内に圧縮空気Ｈを目標貯留圧力程度で貯留するのに要する時間に設定する。
【００６９】
（Ｍ）連通状態切換手段の具体構成は、上記の実施形態において例示したダイヤフラム弁に限定されるものではなく、例えば、電磁弁にて構成しても良い。
【産業上の利用可能性】
【００７０】
以上説明したように、低価格化を図りながら、インジェクターパイプの軸心に沿う方向に並ぶ複数の筒状フィルタの再生度合いのバラツキを十分に抑制し得る集塵装置を提供することができる。
【符号の説明】
【００７１】
１      筐体
２      給気室
３      排気室
４      区画壁
５      筒状フィルタ
５ｗ    フィルタ開口部
６      エアーコンプレッサ（圧縮空気供給手段）
１１    インジェクターパイプ
１１ｐ  管状部
１１ｓ  閉塞端
１１ｗ  開口端
１２    噴射孔
１３    ヘッダタンク
１４    ダイヤフラム弁（連通状態切換手段）
１８    環状体
Ａ      インジェクターパイプの軸心
Ｆ      フィルタ機構
Ｇ      含塵空気（濾過対象気体）
Ｈ      圧縮空気
Ｊ      噴射機構
Ｒ      環状縮径部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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