(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
繊維を網目状に絡み合わせた濾材に異物を捕集するフィルタを搬送するフィルタ搬送部と、
前記フィルタ搬送部の上方から前記フィルタに洗浄液を散布して前記フィルタから前記異物を剥離させる上部洗浄液噴射ノズルと、
前記上部洗浄液噴射ノズルの搬送方向下流側において前記フィルタ搬送部の上方から高圧ガスを噴射して前記繊維から剥離した前記異物を前記フィルタの外部に押し出す高圧ガス噴射ノズルと、
前記上部洗浄液噴射ノズル及び前記高圧ガス噴射ノズルの噴射位置にそれぞれ対向した前記フィルタ搬送部の位置において前記フィルタを振動させる第１及び第２の振動体と、
前記第１の振動体に振動を加える第１の振動機、及び第２の振動体に振動を加える第２の振動機とを備え、
前記フィルタ搬送部はローラコンベアであり、前記第１及び第２の振動体のそれぞれは、前記ローラコンベアの下側からローラ間を通って上側に延び、前記上側で凸部を形成している振動板である
フィルタ洗浄装置。
【請求項２】
前記フィルタが移動する前記フィルタ搬送部上のフィルタ搬送面に対して前記第１及び第２の振動体の高さ位置を上下に変更させる高さ調節機構を、前記第１の振動体と前記第１の振動機との間、及び前記第２の振動体と前記第２の振動機との間にそれぞれ備えた
請求項１に記載のフィルタ洗浄装置。
【請求項３】
繊維を網目状に絡み合わせた濾材に異物を捕集するフィルタを搬送するフィルタ搬送部と、
前記フィルタ搬送部の上方から前記フィルタに洗浄液を散布して前記フィルタから前記異物を剥離させる上部洗浄液噴射ノズルと、
前記上部洗浄液噴射ノズルの搬送方向下流側において前記フィルタ搬送部の上方から高圧ガスを噴射して前記繊維から剥離した前記異物を前記フィルタの外部に押し出す高圧ガス噴射ノズルと、
前記上部洗浄液噴射ノズル及び前記高圧ガス噴射ノズルの噴射位置にそれぞれ対向した前記フィルタ搬送部の位置において前記フィルタを振動させる第１及び第２の振動体と、
前記第１の振動体に振動を加える第１の振動機、及び第２の振動体に振動を加える第２の振動機とを備え、
前記フィルタが移動する前記フィルタ搬送部上のフィルタ搬送面に対して前記第１及び第２の振動体の高さ位置を上下に変更させる高さ調節機構を、前記第１の振動体と前記第１の振動機との間、及び前記第２の振動体と前記第２の振動機との間にそれぞれ備えた
フィルタ洗浄装置。
【請求項４】
前記高さ調節機構は、前記第１及び第２の振動体のそれぞれの最低位置が、前記フィルタ搬送面を上下に横切って振動するように調整される
請求項２又は３に記載のフィルタ洗浄装置。
【請求項５】
前記第１の振動機による前記第１の振動体、及び前記第２の振動機による前記第２の振動体のそれぞれの振動数は、５Ｈｚ以上１０００Ｈｚ以下であり、前記第１及び第２の振動体のそれぞれの振幅は、０．１ｍｍ以上２０ｍｍ以下である
請求項１から４のいずれか一項に記載のフィルタ洗浄装置。
【請求項６】
前記フィルタ搬送部の下方から前記フィルタに洗浄液を散布して前記フィルタから前記異物を剥離させる下部洗浄液噴射ノズルを、前記上部洗浄液噴射ノズルとは設定された間隔だけずらして設置した
請求項１から５のいずれか一項に記載のフィルタ洗浄装置。
【請求項７】
前記第１及び第２の振動体のそれぞれが、振動ローラである
請求項１から６のいずれか一項に記載のフィルタ洗浄装置。
【請求項８】
繊維を網目状に絡み合わせた濾材に異物を捕集するフィルタをローラコンベアにより搬送させ、
前記搬送されるフィルタの上方から前記フィルタに洗浄液を噴射させるとともに前記洗浄液の噴射位置において前記フィルタの下方から前記フィルタを、第１の振動機により第１の振動体に振動を加えることで振動させて前記フィルタから前記異物を剥離させ、
前記洗浄液の噴射位置の下流で、前記搬送されるフィルタの上方から高圧ガスを噴射させるとともに前記高圧ガスの噴射位置において前記フィルタの下方から前記フィルタを、第２の振動機により第２の振動体に振動を加えることで振動させて前記フィルタから前記剥離させた前記異物を前記フィルタの外部に押し出し、
前記第１及び第２の振動体のそれぞれは、前記ローラコンベアの下側からローラ間を通って上側に延び、前記上側で凸部を形成している振動板である
フィルタ洗浄方法。
【請求項９】
繊維を網目状に絡み合わせた濾材に異物を捕集するフィルタを搬送させ、
第１の振動体と第１の振動機との間、及び第２の振動体と第２の振動機との間にそれぞれ備えられた高さ調節機構により、フィルタ搬送面に対して前記第１及び第２の振動体の高さ位置を上下に変更させ、
前記搬送されるフィルタの上方から前記フィルタに洗浄液を噴射させるとともに前記洗浄液の噴射位置において前記フィルタの下方から前記フィルタを、前記第１の振動機により前記第１の振動体に振動を加えることで振動させて前記フィルタから前記異物を剥離させ、
前記洗浄液の噴射位置の下流で、前記搬送されるフィルタの上方から高圧ガスを噴射させるとともに前記高圧ガスの噴射位置において前記フィルタの下方から前記フィルタを、前記第２の振動機により前記第２の振動体に振動を加えることで振動させて前記フィルタから前記剥離させた前記異物を前記フィルタの外部に押し出す
フィルタ洗浄方法。
【請求項１０】
前記洗浄液の噴射から設定された間隔だけずらした位置で、前記フィルタの下方から前記フィルタに洗浄液を散布して前記フィルタから前記異物を剥離させる
請求項８に記載のフィルタ洗浄方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、フィルタ洗浄装置及びフィルタ洗浄方法に関し、特に、例えば、空気調和機等に備えられるフィルタの洗浄装置、及びこのフィルタ洗浄装置を用いたフィルタの洗浄方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
例えば、建物の空気調和機等の空気取入口には、周縁に枠が形成された網状のフィルタを装着し、空気調和機等により吸入された空気中の塵埃等の異物を捕集して空気を濾過するのが一般的である。このようなフィルタは、使用により塵埃等の異物がフィルタ面に付着し、フィルタの空気を濾過する能力を低下させるため、一定期間毎にフィルタを空気取入口から取り外して交換又は洗浄し、異物を除去することが行なわれている。
【０００３】
この網状フィルタの洗浄は、例えば、高圧エアジェッタ等による水洗浄、バキュームによる吸引、バイブレータ等を使用したふるい（叩き）落し、ブラシによる掻き落とし等、或いはこれらの組合せにより実施される。そして、これらの洗浄作業は手作業もしくは半自動で行われる。
【０００４】
また、中性能或いは高性能な空調用フィルタとして、繊維を網目状に絡み合わせた濾材を用いた空調用フィルタが採用されている。ここで、中性能或いは高性能な空調フィルタとは、ＪＩＳ規格Ｂ９９０８：２０１１「換気用エアフィルタユニット・換気用電気集じん器の性能試験方法」の試験方法形式２に規定された粒径０．４μｍ粒子に対する初期捕集率が９９％未満のフィルタユニットである。
【０００５】
この濾材を用いた空調用フィルタは、プレフィルタにより網状フィルタを装着して塵埃等を捕集した後、空気中の微細な粉塵や油成分等までも捕集する。この濾材は化学繊維を主体とした多孔質の不織布等からなり、その網目状構造により空気中の微細な粉塵や油成分等の異物を捕集する。なお、空調用フィルタが捕集する空気中の微細な粉塵や油成分等を、以下、「異物」と総称する。
【０００６】
従来、この空調用フィルタは濾材の洗浄の難しさから使い捨てされていたが、環境問題への関心の高まりにより、洗浄再生されて再使用する試みが研究されている。そして、空調用フィルタを回収して洗浄する自動化された洗浄方法が提案されている。この空調用フィルタの自動化された洗浄は、主に超音波の洗浄効果を利用した超音波洗浄システムにより行なわれている。また、例えばケミカルフィルタのようなガス吸着フィルタに向いた超臨界二酸化炭素を利用した洗浄システムも提案されている。
【０００７】
繊維を網目状に絡み合わせた濾材を用いた中性能或いは高性能な空調用フィルタの洗浄に使用されている超音波洗浄システムは、大型な装置が必要であり消費電力が高いため省エネルギに反し、環境への配慮が問題となる。また、超臨界二酸化炭素洗浄システムは、大型な装置が必要となる、装置が特殊であるため装置管理等に専門性が必要となる、連続運転が困難であるか、或いは一回の洗浄フィルタの枚数が限られ生産性に劣る等の問題がある。
【０００８】
このような繊維を網目状に絡み合わせた濾材を用いた中性能又は高性能のフィルタを効率的に洗浄する技術として、本出願人は、洗浄液散布と高圧ガスを利用するフィルタ洗浄装置及びフィルタ洗浄方法を開発した（例えば、特許文献１参照）。
この技術によると、網目状に絡み合った繊維の内部に洗浄液を浸入させて濾材を洗浄液に浸して異物を剥離させ、剥離した異物を高圧ガスで押し出すことで繊維の間、濾材表面、又は繊維を網目状に絡み合わせた濾材内部に捕集された異物を効率よく除去することが可能となった。
【０００９】
一方、近年では、ＰＭ２．５等微小粒子状物質の健康被害が報告されており、中性能或いは高性能な空調用フィルタにおいても、数μｍからサブμｍ径の微小異物の捕集が求められている。中性能或いは高性能な空調用フィルタに使用されている濾材の繊維径は、数μｍから２０μｍ程度であり、これらの繊維から成る網目のサイズも数μｍから１０μｍ程度である。直径が１μｍから数μｍの異物は繊維の網目によって捕集されるが、直径がサブμｍの微小異物は繊維の網目を通過し、サブμｍの微小異物と繊維の間に働く静電気力や物理的な吸着によって繊維表面に付着することでフィルタに捕集される。
中性能或いは高性能な空調用フィルタの繊維表面に付着したサブμｍの微小異物は、中性能或いは高性能な空調用フィルタの繊維径に比べ１０分の１から１００分の１の大きさである。
【００１０】
このような微小異物が繊維表面に付着した中性能或いは高性能な空調用フィルタを、上記の特許文献１に開示された洗浄液噴射と高圧ガス吹き付けによって洗浄する場合、サブμｍの微小異物と繊維が接触した箇所の隙間がサブμｍ以下であるため洗浄液が浸入し難くなり、洗浄液による微小異物の剥離が生じなくなる。
また、高圧ガスによる気体の流れは、静止している繊維上では定常流となるため、繊維の最表面近傍（０．１μｍ以下）では、気流の流れが遅くなり、異物を押し出す力が弱くなる。このため、中性能或いは高性能な空調用フィルタの繊維表面に付着したサブμｍの微小異物の洗浄効果は低くなる。
【００１１】
異物の洗浄効果を高めるため、被洗浄物を振動させる技術として、ガス噴射時に振動を併用する装置、すなわち被洗浄物を搬送するコンベアを振動させて被洗浄物を振動させ、高圧ガス噴射による異物除去効果を高めるという装置（例えば、特許文献２参照）と、洗浄液噴射時に振動を併用する方法、すなわち被洗浄物の搬送に使用するローラーを複数本同時に振動させることで被洗浄物を振動させ、洗浄液噴射による異物除去効果を高めるという方法（例えば、特許文献３参照）が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】特開２０１１−１６１３５８号公報
【特許文献２】特開昭６０−１３７４１４号公報
【特許文献３】特開平３−１９６８８４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
しかしながら、上記の特許文献２や特許文献３に示された技術を用いて中性能或いは高性能な空調用フィルタの繊維表面に付着したサブμｍの微小異物を洗浄しても、特許文献１に比べて洗浄効果は上がらない。これは、特許文献２又は特許文献３に示された振動手法が搬送系を振動させることで被洗浄物を振動させているためである。
【００１４】
搬送系に加えた振動で中性能或いは高性能な空調用フィルタを振動させた場合、フィルタ全体が一体となって振動するためフィルタを構成する濾材もフィルタと同じ振動をする。濾材を形成する繊維もまた、繊維同士の位置関係を変えることなく全体が同じ振動をする。
【００１５】
このような振動を行う場合、繊維表面に付着したサブμｍの微小異物や繊維表面に噴射された洗浄液も繊維と同じ振動となるため、繊維とサブμｍの微小異物の接触部に対する洗浄液の浸入は促進されない。また、フィルタに噴射された高圧ガスの流れも、フィルタが全体的に同じ振動をするため繊維表面では定常的な流れとなり、繊維表面に付着したサブμｍの微小異物を押し出す流れは弱いままである。
【００１６】
本発明は、斯かる課題を解決するためになされたもので、その目的は、繊維表面に付着したサブμｍの微小異物を含めて、フィルタの表面から濾材内部まで効果的に洗浄し、濾材内部に捕集された異物を押し出す高性能でコンパクトなフィルタ洗浄装置及びフィルタ洗浄方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
上記目的を達成するため、本発明に係るフィルタ洗浄装置は、繊維を網目状に絡み合わせた濾材に異物を捕集するフィルタを搬送するフィルタ搬送部と、前記フィルタ搬送部の上方から前記フィルタに洗浄液を散布して前記フィルタから前記異物を剥離させる上部洗浄液噴射ノズルと、前記上部洗浄液噴射ノズルの搬送方向下流側において前記フィルタ搬送部の上方から高圧ガスを噴射して前記繊維から剥離した前記異物を前記フィルタの外部に押し出す高圧ガス噴射ノズルと、前記上部洗浄液噴射ノズル及び前記高圧ガス噴射ノズルの噴射位置にそれぞれ対向した前記フィルタ搬送部の位置において前記フィルタを振動させる第１及び第２の振動体と、前記第１の振動体に振動を加える第１の振動機、及び第２の振動体に振動を加える第２の振動機とを備え、前記フィルタ搬送部はローラコンベアであり、前記第１及び第２の振動体のそれぞれは、前記ローラコンベアの下側からローラ間を通って上側に延び、前記上側で凸部を形成している振動板である。
【００１８】
また、上記目的を達成するため、本発明では、繊維を網目状に絡み合わせた濾材に異物を捕集するフィルタをローラコンベアにより搬送させ、前記搬送されるフィルタの上方から前記フィルタに洗浄液を噴射させるとともに前記洗浄液の噴射位置において前記フィルタの下方から前記フィルタを、第１の振動機により第１の振動体に振動を加えることで振動させて前記フィルタから前記異物を剥離させ、前記洗浄液の噴射位置の下流で、前記搬送されるフィルタの上方から高圧ガスを噴射させるとともに前記高圧ガスの噴射位置において前記フィルタの下方から前記フィルタを、第２の振動機により第２の振動体に振動を加えることで振動させて前記フィルタから前記剥離させた前記異物を前記フィルタの外部に押し出し、前記第１及び第２の振動体のそれぞれは、前記ローラコンベアの下側からローラ間を通って上側に延び、前記上側で凸部を形成している振動板であるフィルタ洗浄方法が提供される。
【発明の効果】
【００１９】
以上のように、本発明に係るフィルタ洗浄装置及びフィルタ洗浄方法によれば、洗浄液を噴射する際にフィルタを振動させることで、繊維が網目状に絡み合った濾材の繊維を振動させ、繊維の表面に付着したサブμｍの微小異物と繊維が接触した界面部に洗浄液を浸入させてサブμｍの微小異物の付着力を低下させ、サブμｍの微小異物を繊維から剥離させることができる。さらに、洗浄液の噴射位置の下流でフィルタを振動させながら高圧ガスを噴射することで、繊維表面を流れる高圧ガスに乱流を生じさせて繊維表面近傍における高圧ガスによる気体の流れが遅くなることを防ぎ、剥離したサブμｍの微小異物を洗浄液とともにフィルタから押し出すことが出来る。
【００２０】
そして、各噴射位置に対向して振動体が設置されていることにより、振動体が振動するときに、同じ位置での噴射洗浄液及び噴射高圧ガスによってフィルタを振動体に押し付ける形になるので、振動力を確実に伝えることができる。
従って、直径が１μｍ以上の異物のみでなく、繊維表面に付着したサブμｍの微小異物についてもフィルタの濾材内部まで効果的に洗浄でき、高性能でコンパクトなフィルタ洗浄を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明に係るフィルタ洗浄装置の実施形態１の概略構成を示した側面図である。
【図２】フィルタの内部構造を示す正面断面図である。
【図３】本発明に係るフィルタ洗浄装置の実施形態１の概略構成を示した上面図である。
【図４】ローラによる振動及び振動板による振動がフィルタに与える振動の違いを説明するための側面図であり、同図（１）は従来例を示し、同図（２）は本発明を示す図である。
【図５】高さ調節機構を用いて振動板の高さ位置を調整した場合のフィルタ搬送工程を部分的に示した図であり、同図（１）は高さ位置が不適切な場合を示し、同図（２）は高さ位置が適切な場合をそれぞれ示す図である。
【図６】振動棒の継手を使用した高さ調節機構の構造を示した図である。
【図７】濾材を形成する繊維が振動数によって変化する過程を説明する図である。
【図８】振動による洗浄効果を示す実験データを示したグラフ図である。
【図９】本発明に係るフィルタ洗浄装置の実施形態２の要部の構成を示す側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本発明に係るフィルタ洗浄装置とフィルタ洗浄方法について、図面を参照して詳細に説明する。なお、フィルタ洗浄装置を中心として説明するが、フィルタ洗浄方法についても、フィルタ洗浄装置において同時に説明される。
【００２３】
実施の形態１．
図１は、フィルタ洗浄装置１の一つの実施形態を示しており、本実施形態では、フィルタ２は、化学繊維を主体とした多孔質の不織布等で構成される濾材を用いた空調用フィルタであり、中性能或いは高性能な空調用フィルタである。このフィルタ２は、例えば、建物の空気調和機等の空気取入口に取り付けられ、吸入された空気に含まれる塵埃等の異物を捕集して空気を濾過する。
【００２４】
従って、このフィルタ２は、塵埃等の異物が付着し空気を濾過する能力が低下するため、一定期間毎にフィルタ２を空気取入口から外して洗浄しなければならない。この濾材を用いたフィルタ２の厚みは、約１０ｍｍ〜約５００ｍｍの範囲であり、その網目状構造により空気中の微細な粉塵や油成分等までも捕集する。
【００２５】
図２は、フィルタ２の内部構造を示す図である。フィルタ２の内部には繊維を網目状に絡み合わせた濾材３がプリーツ形状に折り畳まれ、フィルタ枠４の内部に取り付けられている。濾材３をプリーツ形状に折り畳むことにより、フィルタ２に設置した濾材３の表面積を高め、異物の捕集量を増やすことができ、以て使用期間を長くすることが出来る。濾材３に使用される繊維径はフィルタ２の種類によって異なるが、数μｍから２０μｍである。フィルタ２は、濾材３がフィルタ枠４に接着されたものや、濾材３がフィルタ枠４から着脱可能なものもある。フィルタ洗浄装置１では、フィルタ２として、フィルタ枠４に濾材３が取り付けられたもの、又はフィルタ枠４から取り外された濾材３のみのもののいずれも洗浄可能である。
【００２６】
図１に示したフィルタ洗浄装置１は、フィルタ２を移送するフィルタ搬送部としてのローラコンベア５、このローラコンベア５の搬送面上のフィルタ２に上方から洗浄液６ａを噴射する複数の洗浄液噴射ノズル７ａ、ローラコンベア５の搬送面上のフィルタ２に、洗浄液噴射ノズル７ａの下流側で高圧ガス８のみを噴射する複数の高圧ガス噴射ノズル９、並びに洗浄液噴射ノズル７ａ及び高圧ガス噴射ノズル９にそれぞれ対向した搬送路位置においてローラコンベア５のローラ間に設置された第１及び第２の振動体としての振動板１０ａ及び１０ｂ、振動板１０ａと振動機１１ａとを連結する振動棒１２ａ、並びに振動板１０ｂと振動機１１ｂとを連結する振動棒１２ｂで構成される。なお、洗浄液噴射ノズル７ａ及び高圧ガス噴射ノズル９は図示の例ではそれぞれ１個で複数個を代表して示している。
【００２７】
また、ローラコンベア５の下側にも洗浄液６ｂを噴射する洗浄液噴射ノズル７ｂが設けられているが、これらは必須のものではなく、洗浄液６ａを噴射する洗浄液噴射ノズル７ａがあれば十分である。
なお、以下、符号６ａ，６ｂは符号６で総称し、符号７ａ，７ｂは符号７で総称し、符号１０ａ，１０ｂは符号１０で総称し、符号１１ａ，１１ｂは符号１１で総称し、符号１２ａ，１２ｂは符号１２で総称することがある。
【００２８】
また、フィルタ洗浄装置１において、ローラコンベア５を上方から見たときの図３において、洗浄液噴射ノズル７は、矢印のフィルタ搬送方向に対して垂直な方向に列状に配置された洗浄液噴射ノズル群１３を形成する。また、高圧ガス噴射ノズル９も、フィルタ搬送方向に対して垂直な方向に列状に配置された高圧ガス噴射ノズル群１４を形成する。なお、洗浄液噴射ノズル群１３及び高圧ガス噴射ノズル群１４は、それぞれ、洗浄液噴射ノズル７及び高圧ガス噴射ノズル９で総称することがある。
【００２９】
後述するように、本発明に係るフィルタ洗浄装置１は、洗浄されるフィルタ２がコンベア５で移送され、洗浄液噴射ノズル群１３により洗浄液６がフィルタ２に噴射され、その下流側で高圧ガス噴射ノズル群１４により高圧ガス８のみがフィルタ２に噴射されることで、フィルタ２の濾材３に捕集された１μｍ以上の異物を濾材３の内部まで効果的に洗浄し、繊維表面から剥離した異物だけではなく繊維間に捕集された異物を押し出すことが可能となる。
【００３０】
このとき、洗浄液噴射ノズル群１３から洗浄液６をフィルタ２の上面に噴射する際に振動板１０ａによってフィルタ２を下から振動させ、高圧ガス噴射ノズル群１４から高圧ガス８を噴射する際に振動板１０ｂによりフィルタ２を下から振動させることで、濾材３の繊維に付着したサブμｍの微小異物を剥離させ、高圧ガスで押し出すことができる。フィルタ２に噴射する高圧ガスの速度は、約５０ｍ／ｓから約３００ｍ／ｓの範囲が好ましい。
【００３１】
洗浄液噴射ノズル７ａによってフィルタ２に噴射される洗浄液６ａは、洗浄液タンク（図示せず）から洗浄液ポンプ１５を使い洗浄液配管１６を通して送られる。高圧ガス噴射ノズル９によってフィルタ２に噴射される高圧ガス８は、圧縮機（図示せず）やボンベ（図示せず）から供給され、高圧ガス噴射ノズル９に接続されたガス配管１７の途中に開閉バルブ１８を設けて、開閉バルブ１８を動作させることでフィルタ２への高圧ガスの噴射と停止を行うことが出来る。
【００３２】
次に、図１に示したフィルタ洗浄装置１を用いてフィルタ２を洗浄する工程について説明する。
ローラコンベア５に乗せられたフィルタ２は、ローラコンベア５のローラが回転することによってフィルタ洗浄装置１の内部を搬送される。フィルタ２が洗浄液噴射ノズル７ａに接近すると、フィルタ位置検知センサ１９ａによってフィルタ２の到達が検知される。フィルタ位置検知センサ１９ａとしては、光を用いたセンサや接触によって検知するセンサ等を用いることができる。
【００３３】
フィルタ位置検知センサ１９ａは、フィルタ２を検知すると、検知信号（図示せず）が、洗浄液ポンプ１５と振動機１１ａに送られる。これにより、洗浄液噴射ノズル７ａから洗浄液６ａがフィルタ２に噴射されるとともに、振動機１１ａが、洗浄液噴射ノズル７ａ側の振動板１０ａを振動棒１２ａにより振動させる。
【００３４】
振動板１０ａの振動によってフィルタ２のフィルタ枠４又は濾材３が振動する。振動板１０ａの振幅や周波数は振動機１１ａ、又は振動板１０ａと振動機１１ａを連結する振動棒１２ａを調節することによって変化させることができる。
また、図１において振動板１０ａの形状は上に凸の湾曲した形状となっている。これは、ローラコンベア５によって搬送されるフィルタ２が、振動板１０ａによって進行を阻害されることを防止するためである。
【００３５】
振動板１０ａの形状は、ローラコンベア５によるフィルタ２の移動を阻害しない形状であればどのようなものでもよく、例えば上に凸となるような構造の場合には、後述するように、振動板１０ａによるフィルタ２を構成する濾材３の振動には、振動板１０ａの振幅と振動数が大きく寄与する。フィルタ２を構成する濾材３を全体的に振動させるためには、振動板１０ａの振幅を０．１ｍｍから１０ｍｍまでの範囲に設定し、振動板１０ａの振動数を５Ｈｚから５００Ｈｚの範囲に設定する。
【００３６】
振動板１０ａによって振動したフィルタ２に洗浄液噴射ノズル７ａから洗浄液６ａを噴射すると、フィルタ２を構成する濾材３も振動するため、振動を行わない場合に比べて洗浄液６ａが濾材３の内部まで浸透し易くなる。
これにより、濾材３を形成する網目状に絡み合った繊維の表面及び繊維の網目内部まで洗浄液６ａが染み込む。濾材３が振動している場合、濾材３を形成している繊維も振動しており繊維表面に付着した洗浄液６ａも振動する。
【００３７】
表面における洗浄液６ａの振動により、繊維表面に付着したサブμｍの微小異物の周囲の空気層が洗浄液６ａによって押し出され、サブμｍの微小異物が洗浄液によって覆われる。また、洗浄液６ａ及び繊維の振動により洗浄液６ａはサブμｍの微小異物と繊維が接触している部分にも浸透する。これにより、サブμｍの微小異物が洗浄液６ａによる化学的な作用によって繊維表面から剥離される。
【００３８】
フィルタ２はローラコンベア５によってさらに下流側に搬送され、ローラコンベア５の下面側から洗浄液噴射ノズル７ｂを通して洗浄液６ｂが噴射される。フィルタ２の下面側から噴射された洗浄液６ｂは、フィルタ２の下面及び下面側の濾材内部に浸入し濾材が洗浄液で浸される。これにより、フィルタ下面側表面及びフィルタ下面側近傍の濾材における繊維又は繊維間に捕捉された異物を剥離させることができる。
【００３９】
ローラコンベア５によって下流側に搬送されたフィルタ２は、さらに、高圧ガス噴射ノズル９の近傍に設置されたフィルタ位置検知センサ１９ｂによって検知され、このフィルタ位置検知センサ１９ｂからの検知信号（図示せず）によって開閉バルブ１８が開き、高圧ガス噴射ノズル９から高圧ガス８が噴射される。
【００４０】
また、振動板１０ｂが振動機１１ｂによって駆動され、振動板１０ｂが振動棒１２ｂを介して振動する。フィルタ２が振動板１０ｂによって振動されることで、フィルタ２を構成する濾材３も振動する。また、濾材３を形成する網目状に絡み合った繊維も振動する。濾材３が振動する状態で高圧ガス８が噴射されると、高圧ガス８の進路が、振動する繊維によって乱されるため繊維表面で乱流が生じ、繊維の表面に高圧ガス８が当たる気体の流れが生じる。
【００４１】
これにより、繊維表面に付着し洗浄液６によって剥離したサブμｍの微小異物にも乱流によって高圧ガス８が当たり、繊維表面のサブμｍの微小異物が高圧ガス８によって押し出される。また、このフィルタ２を振動させて洗浄液６と高圧ガス８を噴射するフィルタ洗浄装置１においては、１μｍ以上の異物に対しても洗浄効果が高まるため、洗浄に使用する洗浄液の量を減らすことができるという効果も生じる。
【００４２】
次に、洗浄液噴射ノズル７又は高圧ガス噴射ノズル９の直下に設置した振動板１０による振動がフィルタ２の内部に配置された濾材３を振動させるとともに濾材３を形成する繊維同士を振動させる過程について説明する。
【００４３】
図４は、洗浄液噴射ノズル７から洗浄液６を噴射する工程において、振動板１０とローラ５を使ってフィルタ２を振動させた場合のフィルタ２の振動の違いを示す図である。上記の特許文献２や特許文献３に示された振動は、図４（１）においてローラ５を連結するローラ連結部材２０を振動させることで搬送系を振動させることに相当する。この方法でフィルタ２を振動させると、振動数が低い場合、フィルタ２の全体が搬送系と同じ上下動をするため、フィルタ２の内部に設置された濾材３とこの濾材３を形成する繊維自体は振動していない。
【００４４】
濾材３に微細な振動を加えるため、ローラ連結部材２０の振動数を振動機１１によって調整して振動数を高めると、慣性力によりフィルタ２がローラコンベア５から離れてしまい、振動機１１からローラ連結部材２０に加えた振動がフィルタ２に伝わらなくなる。
【００４５】
一方、図４（２）に示す本発明のように、洗浄液噴射ノズル７の直下に設置された振動板１０を用いてフィルタ２に振動を加える場合、振動数が低いとフィルタ２は全体が振動板１０と同じ上下動をする。振動機１１の振動数を高めると慣性力によってフィルタ２が振動板１０から離れようとする。この時、洗浄液噴射ノズル７から洗浄液６がフィルタ２に噴射されると、洗浄液６によってフィルタ２を振動板１０に押し付ける力が働く。これにより、フィルタ２が振動板１０から離れることなく、振動板１０と同じ振動数でフィルタ２を振動させることができる。
【００４６】
上記の特許文献２や特許文献３に示された搬送系を振動させる方法においても、被洗浄物に噴射する洗浄液や高圧ガスによって被洗浄物を押し戻す力は働くが、洗浄液や高圧ガスによって被洗浄物を押し戻す力は、搬送系を振動させる力よりも弱くなるため、振動数を高くすると搬送系の振動が被洗浄物に伝わらなくなる。また、上記の特許文献２や特許文献３には、洗浄液や高圧ガスによって被洗浄物を押し付ける効果についての記載はない。
【００４７】
ここで、図４（２）に示した実施例における振動板１０の高さ位置を調整する場合について、以下に説明する。
図５は、高さ調節機構３０を用いて振動板１０の高さ位置を調節する場合のフィルタ搬送工程を部分的に示している。
【００４８】
図５（１）は、高さ調節機構３０によって、振動板１０が最高位置（図５の実線円弧部分で示された振動板の位置）と最低位置（図５の点線円弧部分で示された振動板の位置）との間を上下振動し、最低位置における振動板１０の高さ位置がローラコンベア５の搬送面よりも常に高い場合の配置例を示している。なお、この高さ調節機構３０は、振動板１０ａ，１０ｂと振動機１１ａ，１１ｂとの間にそれぞれ設けられる。
【００４９】
図示のように、振動板１０の最低位置がローラコンベア５の搬送面よりも高い場合、フィルタ２は、振動板１０に乗り上げて左上がりの状態となり、振動板１０と１本のローラコンベア５だけで支持される形となる。このように支持されているフィルタ２は、ローラコンベア５の回転によって搬送される力が弱くなるため、搬送されなくなる。
従って、このような振動板１０の搬送状態は不適切であり、振動板１０の高さ位置も不適切である。
【００５０】
一方、図５（２）は、高さ調節機構３０を用いて、振動板１０の最低位置がローラコンベア５の搬送面よりも常に低くなるように調整した場合の配置例を示す。このように振動板１０の最低位置がローラコンベア５の搬送面よりも低い状態では、フィルタ２と振動板１０が離れるので、複数本のローラコンベア５とフィルタ２とが接触する。従って、フィルタ２に対するローラコンベア５による搬送力が強くなり、フィルタ２はローラコンベア５の搬送面上を良好に搬送される。
【００５１】
このような搬送力があるため、振動板１０が最高位置になってフィルタ２が左上がりになっても慣性力により搬送を続けることが可能となる。
従って、振動板１０は、このような高さに設定されることが好ましい。
【００５２】
図６は、振動板１０に結合された振動棒３１と、振動機１１に接続された振動棒３２とを用いて振動板１０の高さ位置を調整する場合の例を示している。
図６では、振動機１１に接続された振動棒３２の端に、スリット３３を設けた円筒状継手３４を取り付けている。振動板１０に結合した振動棒３１は、振動棒３２に取り付けた円筒状継手３４に差し込まれ、固定ネジ３５によって円筒状継手３４に固定されている。
【００５３】
図６には示していないが、振動棒３１には固定ネジ３５を貫通させるネジ穴が設けられており、スリット３３とネジ穴を通して固定ネジ３５を締め付けることで、振動棒３１と円筒状継手３４を固定することができる。この構成によると、円筒状継手３４に差し込む振動棒３１の長さを変えることで、振動板１０の高さを調整することができる。
【００５４】
なお、振動板１０の高さを変更する手段は図６に示した構成に限らず、例えば振動棒３２を長さや形状の異なる別の振動棒に変えることで調節することもできる。
【００５５】
そして、高さ調節機構３０によって設定される振動板１０の最低位置がローラコンベア５の搬送面よりも低くなるように調節するとともに、振動板１０の最高位置は、振動機１１によって振動する場合、ローラコンベア５の搬送面よりも高くなるように、すなわち図５に示した振動板１０の振幅Ｗが得られるように、振動機１１の上下振幅を調節する。
【００５６】
このように調整された振動板１０は、ローラコンベア５の搬送面を横切って上下に振動する。振動板１０がローラコンベア５の搬送面に対して下側になることでフィルタ２が複数本のローラコンベア５と接触して搬送されるため、洗浄時・高圧ガス噴射時にフィルタ２が振動板１０の上にあっても、フィルタ２はローラコンベア５によって搬送面上を良好に搬送されることとなる。
【００５７】
振動板１０によって振動されたフィルタ２の振動数が高くなると、フィルタ２の内部に設置された濾材３を形成する繊維が相互に振動する。
図７を用いて濾材３を形成する繊維が振動数によって振動が変化する過程を説明する。図７では、繊維を伸縮性のあるバネとして簡略化し、そのバネ同士が縦横に配置されているものとする。
【００５８】
図７（１）において、振動前が振動を加えない状態の繊維の状態を示す。バネによって簡略化された繊維は、いずれも縦横に整列している。図示のように縦横に並べられたバネを囲むラインが濾材を表している。
【００５９】
また、図７（２）において、両端矢印が振動幅を示している。振動数が低い場合、振動とともに濾材全体が上下に動くため、繊維を表すバネは相互の位置を保ちながら動く。この状態では、繊維表面に付着したサブμｍの微小異物や洗浄液も繊維とともに動くため洗浄液によるサブμｍ微小異物と繊維界面への洗浄液の浸入は促進されない。また、高圧ガスによる繊維表面の流れも定常流になる。振動数が高くなると一体となって上下に動いていた繊維が、次第にバラバラに動くようになる。これは、濾材を形成する繊維の長さや、繊維同士を接続している箇所の位置が一定ではないことから生じる。
【００６０】
図７（３）においては、繊維が相互に振動する振動数領域が示されており、バネの長さがばらばらになっている。さらに振動数を高めると繊維の移動が振動数に追随できなくなるため、振動を加えている箇所だけが振動し、その振動が周囲に伝搬しなくなる。
【００６１】
さらに、図７（４）において、高振動数領域が相当する。
図１の振動板１０によってフィルタ２を振動させる場合、振動数が５Ｈｚまでは図７（２）の低振動領域に相当し、振動数が５Ｈｚ以上１０００Ｈｚまでが図７（３）の繊維が相互に振動する振動数領域に相当する。振動数が１０００Ｈｚを超えると図７（４）に示した高振動数領域になり、振動板１０によってフィルタ２に加えた振動が濾材３の全体に伝わらなくなる。
【００６２】
振動板１０によってフィルタ２に加わる力は、振動数と振動の振幅に依存する。このため、振動数と振動の振幅を同時に大きくすると、フィルタ２を振動させる力が洗浄液噴射ノズル７によって噴射される洗浄液６によってフィルタ２を押し付ける力や、高圧ガス噴射ノズル９から噴射される高圧ガス８によってフィルタ２を押し付ける力よりも高くなるためフィルタ２が振動板１０を離れてしまう。これを防止するためには、振動板１０の振動の振幅を０．１ｍｍから２０ｍｍの範囲内に設定する必要がある。
【００６３】
フィルタ２のサイズや形状によって濾材３を構成する繊維を相互に振動させる振動板１０の振動数や振幅は異なるが、振動数は５Ｈｚから１０００Ｈｚの間、最適には１０Ｈｚから５００Ｈｚの間に設定する。また、振動板１０の振動の振幅は、０．１ｍｍから２０ｍｍの範囲で、最適には０．５ｍｍから１０ｍｍの範囲に設定する。
【００６４】
図８は、縦６１０ｍｍ、横６１０ｍｍ、及び厚さ３０ｍｍの中性能フィルタを洗浄した結果である。振動数１００Ｈｚ、振幅１ｍｍで振動させながら、洗浄液噴射ノズルによる洗浄液と高圧ガス噴射ノズルによる高圧ガスで洗浄した後、濾材の一部を切断して濾材の白色度を測定した結果である。
【００６５】
白色度測定には分光光度計を使用し、白色度をＬ値として求めた。白色度を示すＬ値は０から１００までの数値であり、測定物が黒いほど０に近くなり、白くなるほど１００に近づく。図８（１）に示す、洗浄前は濾材の白色度（Ｌ値）が２０であったが、同図（２）に示す、振動を加えて洗浄した場合は白色度が４５に上昇した。また、同図（３）に示す、振動を加えなかった場合も白色度が３５に上昇した。振動を加えなかった場合に比べ、振動を加えると白色度は約１０高くなった。振動により洗浄効果が上がることが示された。
【００６６】
実施の形態２．
図９は、本発明に係るフィルタ洗浄装置１の実施形態２を説明する装置の要部を示しており、図１に示したいくつかの構成要素が省略されている。図９では、振動体として、図１に示された振動板１０ａ，１０ｂの代わりに振動ローラ２１ａ，２１ｂが設置されている。また、振動ローラ２１ａ，２１ｂの中心には心棒２２ａ，２２ｂが通されており、心棒２２ａ，２２ｂは振動棒１２ａ，１２ｂによってそれぞれ振動機１１ａ，１１ｂと繋がっている。振動ローラ２１ａ，２１ｂは、心棒２２ａ，２２ｂを中心として自由に回転する構造となっている。振動ローラ２１ａ，２１ｂは、洗浄液噴射ノズル７の並び、及び高圧ガス噴射ノズル９の並びと一致するようにフィルタ２の進行方向に対して垂直な方向へ配置されている。
【００６７】
図９に示す構成によると、ローラコンベア５によって搬送されるフィルタ２は振動ローラ２１ａ，２１ｂによって振動される。その際、振動ローラ２１ａ，２１ｂが心棒２２ａ，２２ｂを中心として自由に回転するため、振動ローラ２１ａ，２１ｂの上をフィルタ２が移動する際も振動ローラ２１ａ，２１ｂはフィルタ２と同じ進行速度で回転する。
これにより、フィルタ２は振動ローラ２１ａ，２１ｂによって進行を妨げられることがなくなる。図９では心棒２２ａ，２２ｂを中心にして自由に回転する振動ローラ２１ａ，２１ｂを示したが、振動ローラ２１ａ，２１ｂの代わりに複数のリングを取り付けた構造であってもよい。
【００６８】
なお、この実施の形態２においても、振動ローラ２１ａ，２１ｂと振動機１１との間に、図５及び６に示した高さ調整機構３０を設けることができる。
【符号の説明】
【００６９】
１  フィルタ洗浄装置；２  フィルタ；３  濾材；４  フィルタ枠；５  ローラコンベア；６，６ａ，６ｂ  洗浄液；７，７ａ，７ｂ  洗浄液噴射ノズル；８  高圧ガス；９  高圧ガス噴射ノズル；１０，１０ａ，１０ｂ  振動板；１１，１１ａ，１１ｂ  振動機；１２，１２ａ，１２ｂ  振動棒；１３  洗浄液噴射ノズル群；１４  高圧ガス噴射ノズル群；１５  洗浄液ポンプ；１６  洗浄液配管；１７  ガス配管；１８  開閉バルブ；１９ａ，１９ｂ  フィルタ位置検知センサ；２０  ローラ連結部材；２１ａ，２１ｂ  振動ローラ；２２ａ，２２ｂ  心棒；３０  高さ調節機構；３１  振動板に接続した振動棒；
３２  振動機に接続した振動棒；３３  スリット；３４  円筒状継手；３５  固定ネジ。
【図１】
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【図２】
0006584345.tif 000003
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
0006584345.tif 000007
【図７】
0006584345.tif 000008
【図８】
0006584345.tif 000009
【図９】
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