(57)【要約】【課題】流体の流れを停止させずに、且つ、手間をかけずに流体中からダストを回収できるようにする。【解決手段】流路２中にサイクロン集塵部４を設けてある集塵設備において、前記サイクロン集塵部４より流路２下手側に、流路２内を移動する流体Ｇに含むダストＤを堰き止めるフィルタ部５を設け、前記フィルタ部５で堰き止められたダストＤを流路２内で吸引して回収するダスト回収機構８を設けてある。【選択図】　　　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
流路中にサイクロン集塵部を設けてある集塵設備であって、前記サイクロン集塵部より流路下手側に、流路内を移動する流体に含むダストを堰き止めるフィルタ部を設け、前記フィルタ部で堰き止められたダストを流路内で吸引して回収するダスト回収機構を設けてある集塵設備。
【請求項２】
前記ダスト回収機構によって吸引回収されたダストを、前記流路における前記サイクロン集塵部の上手側に返す返送手段を設けてある請求項１に記載の集塵設備。
【請求項３】
前記返送手段が、前記サイクロン集塵部の上手側の流路内の流体の流れによって負圧力を発生させるエジェクター機構と、そのエジェクター機構を介して前記ダスト回収機構で回収されたダストを吸引して再び前記流路内に引き込む吸引機構とを備えて構成してある請求項２に記載の集塵設備。
【請求項４】
前記ダスト回収機構によって吸引回収されたダストを、前記流路における前記サイクロン集塵部の周壁部に返す返送手段を設けてある請求項１に記載の集塵設備。
【請求項５】
前記ダスト回収機構は、前記フィルタ部のダスト堰き止め面の一部に対向する吸引ノズル部と、前記ダスト堰き止め面と前記吸引ノズル部とを前記ダスト堰き止め面に沿って相対移動自在なフィルタ清掃部とを備えて構成してある請求項１〜４の何れか一項に記載の集塵設備。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、流路中にサイクロン集塵部を設けてある集塵設備に関する。
【０００２】
【従来の技術】
流体の配管系において、ダストを含んだ流体からダストを取り除く手法としては、最も一般的であるのが、流路中にフィルタを設けることが挙げられるが、フィルタは、継続して使用するうちに、ダストがフィルタ面にたまって目詰まりを生じると言う問題点があることも知られている。従って、目詰まりを解消するためには、流体の流れを一旦停止した状態で、フィルタを取り外して清掃したり、新しいものに交換するといった作業が必要となり、メンテナンスに手間が掛かり易い。そして、流体を流しながらのメンテナンスは困難であるから、流体の送りを一旦中断しなければならなくなる。
また、メンテナンス作業の際には、流路内の流体が漏れる可能性があり、例えば、流体が可燃物であったり、危険物であるような場合には、このフィルタ単独によるダスト除去手法は採用できないことが多い。
そこで、流体を流しながら集塵でき、且つ、目詰まりの危険性がない集塵設備として、サイクロン集塵部を備えたものが採用されることが多い。
このサイクロン集塵部は、図４に示すように、遠心力を用いた流体浄化装置であり、内空部の形状が上下逆円錐形をした筒体からなる集塵作用部４Ａと、その下方の集塵部４Ｂと、集塵作用部４Ａに流体Ｇを流入させる流体流入部３ａと、集塵作用部４Ａの中央部から流路２へ流体Ｇを返す流体排出部３ｂとを備えて構成してあり、流路２から前記集塵作用部４Ａに平面図での接線方向に沿って入ってきた流体Ｇは、螺旋流を描きながら集塵作用部４Ａの周壁に接触して下降し、それに伴って流体Ｇ内のダストＤ分は下方の集塵部４Ｂに落下回収されるものである。そして、流体Ｇは前記流体排出部３ｂから流路２の下手に送り出される。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上述した従来の集塵設備によれば、ダストは、前記集塵作用部においてそのものの重量で集塵部に落下回収されるものであるから、流体中に含まれたダストの内、重量の大きいものは回収されやすいものの、細かい軽いダストについては、流体に混ざったまま回収されずに通過してしまうと言う問題点ある。
この問題点を解消するには、上述のフィルタを、サイクロン集塵部の流路下流側に設ける併用案を考えることができるが、その場合でも、フィルタを使用するタイプでの上述の問題点が根本的に無くなったわけではなく、フィルタ交換等のメンテナンスに手間が掛かることに加えて、その作業の実施においては流体の送りを一旦中断しなければならない。
また、メンテナンス作業の際には、流路内の流体が漏れる可能性がある。
【０００４】
従って、本発明の目的は、上記問題点を解消し、流体の流れを停止させずに、且つ、手間をかけずに流体中からダストを回収できる集塵設備を提供するところにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明の特徴構成は、流路中にサイクロン集塵部を設けてある集塵設備において、前記サイクロン集塵部より流路下手側に、流路内を移動する流体に含むダストを堰き止めるフィルタ部を設け、前記フィルタ部で堰き止められたダストを流路内で吸引して回収するダスト回収機構を設けてあるところにある。
【０００６】
請求項１の発明の特徴構成によれば、サイクロン集塵部において集塵しきれなかったダストを、フィルタ部によって堰き止めることができ、流路全体としたダスト除去率を向上させることが可能となる。
また、前記ダスト回収機構を設けてあることによって、フィルタ部で堰き止められたダストは、その流路内で吸引回収されるようになり、従来のように、フィルタ部がすぐに目詰まりを起こしてしまうのを防止できるようになる。従って、従来のようにフィルタの目詰まりを除去するためにフィルタを取り外したり交換すると言った繁雑な作業を実施しなくてもよくなり、設備の維持管理性を向上させることができる。
そして、上述のダストの堰き止め・回収は、あくまで流路内において実施できるから、流体の流れを停止させることなくダストの回収を行うことが可能となり、例えば、前記流体が可燃物であったり、危険物であっても何ら問題なく当該集塵設備を採用することができる。即ち、適用できる流体の種類を選ばず、広範囲に適用させることが可能となる。
【０００７】
請求項２の発明の特徴構成は、前記ダスト回収機構によって吸引回収されたダストを、前記流路における前記サイクロン集塵部の上手側に返す返送手段を設けてあるところにある。
【０００８】
請求項２の発明の特徴構成によれば、請求項１の発明による作用効果を叶えることができるのに加えて、ダスト回収機構によって回収されたダストは、返送手段によってサイクロン集塵部の上手側流路に返されるから、返された流路内でのダスト密度が増加し、各ダストどうしの凝集効果が発揮され、サイクロン集塵部でのダスト除去率を向上させることが可能となる。
【０００９】
請求項３の発明の特徴構成は、前記返送手段が、前記サイクロン集塵部の上手側の流路内の流体の流れによって負圧力を発生させるエジェクター機構と、そのエジェクター機構を介して前記ダスト回収機構で回収されたダストを吸引して再び前記流路内に引き込む吸引機構とを備えて構成してあるところにある。
【００１０】
請求項３の発明の特徴構成によれば、請求項２の発明による作用効果を叶えることができるのに加えて、流路内を流れる流体のエネルギーを前記エジェクター機構によって無駄なく利用し、ダスト回収機構からのダストを流路内に返すことが可能となり、ダスト返送に伴う駆動力の省力化を図ることができる。
【００１１】
請求項４の発明の特徴構成は、前記ダスト回収機構によって吸引回収されたダストを、前記流路における前記サイクロン集塵部の周壁部に返す返送手段を設けてあるところにある。
【００１２】
請求項４の発明の特徴構成によれば、請求項１の発明による作用効果を叶えることができるのに加えて、ダスト回収機構によって回収されたダストは、返送手段によってサイクロン集塵部の周壁部に返され、流路の上手側から周壁に沿って流れてきた流体のダスト密度を上げ、ダストの凝集効果を促進することによって、サイクロン集塵部内でのダスト除去率を向上させることが可能となる。
【００１３】
請求項５の発明の特徴構成は、前記ダスト回収機構は、前記フィルタ部のダスト堰き止め面の一部に対向する吸引ノズル部と、前記ダスト堰き止め面と前記吸引ノズル部とを前記ダスト堰き止め面に沿って相対移動自在なフィルタ清掃部とを備えて構成してあるところにある。
【００１４】
請求項５の発明の特徴構成によれば、請求項１〜４の何れかの発明による作用効果を叶えることができるのに加えて、前記フィルタ部のダスト堰き止め面に堰き止められたダストを、前記吸引ノズル部で吸引して除去することができるから、目詰まり防止を図ることができる。そして、前記フィルタ清掃部によって吸引ノズル部とダスト堰き止め面とを相対移動することができるから、フィルタ部の全面（又は、ほぼ全面）にわたって目詰まり防止を図ることが可能となる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。尚、図面において従来例と同一の符号で表示した部分は、同一又は相当の部分を示している。
【００１６】
図１は、本発明の集塵設備の一実施形態（以後、単に集塵設備１という）を示すもので、ガス管路（流路に相当）２の一部に集塵設備１は、組み込んである。
【００１７】
前記集塵設備１は、図１に示すように、流入側ガス管２Ａを連結してあるガス流入部３ａと排出側ガス管２Ｂを連結してあるガス排出部３ｂとを備えた設備本体３によって構成してある。
【００１８】
前記設備本体３は、図に示すように、縦に三つの部屋に分かれており、中央と下方との部屋によってサイクロン集塵部４が構成されている。そして、上方の部屋はフィルタ部５として構成してある。
前記ガス流入部３ａは、サイクロン集塵部４に、前記ガス排出部３ｂは、前記フィルタ部５にそれぞれ連通状態に設けてある。また、サイクロン周壁部４とフィルタ部５との隔壁６には、それぞれの空間を連通させる筒部７を設けてある。従って、前記流入側ガス管２Ａからのガス（流体に相当）Ｇは、ガス流入部３ａからサイクロン集塵部４に流入し、サイクロン集塵部４内で螺旋状の流れに乗って下降する。その過程でガスＧ内に含むダストＤを落下させながら、前記筒部７を通してフィルタ部５へ移動し、さらに細かいダストＤを除去されながらガス排出部３ｂを通して排出側ガス管２Ｂに流れる。
流入側ガス管２Ａ、設備本体３、排出側ガス管２Ｂにわたる一連のガス管路２を通して、前記サイクロン集塵部４及びフィルタ部５によってガスＧ内の大半のダストＤが除去される。
【００１９】
次に、各部の詳細について説明する。
前記サイクロン集塵部４は、遠心力を用いた流体浄化装置であり、上述の通り設備本体３の三つの部屋の内の中央と下方の両部屋で構成さている。中央の部屋は、内空部の形状が上下逆円錐形をした集塵作用部４Ａとして構成してある。また、下方の部屋は、サイクロン集塵部４で除去されたダストＤが落下して溜まる集塵部４Ｂとして構成してある。
【００２０】
前記ガス流入部３ａは、集塵作用部４Ａの周壁の上端部に形成してあり、ガス流入部３ａから流入するガスＧの方向は、図２に示すように、集塵作用部４Ａの内空円形の接線に沿うように設定してある。従って、流入ガスＧは、集塵作用部４Ａの周壁に沿って螺旋を描く状態で下降していく。その過程で、ダストＤは、自らの凝集効果や、失速効果によって前記集塵部４Ｂに落下して回収される。
一方、集塵作用部４Ａを下降したガスＧは、中央部で上昇しながら、前記隔壁６に形成された筒部７を通して上方のフィルタ部５に移動する。
【００２１】
前記フィルタ部５は、前述の通り、サイクロン集塵部４の上方の部屋で、上下中間部に、上下を仕切る状態にフィルタ５Ａを設けてある（図１参照）。このフィルタ５Ａの下面（ダスト堰き止め面に相当）５ａには、前記サイクロン集塵部４で除去されずにガスＧの中に残留している細かなダストＤが堰き止められる。また、フィルタ部５には、フィルタ５Ａを平面中央の縦軸心周りに回転駆動する回転駆動装置Ｍを設けてある。
【００２２】
一方、フィルタ５Ａの下方には、下面５ａに沿う状態に吸引ノズル部８Ａを設けてある。この吸引ノズル部８Ａは、吸引部分は細長形状に形成してあり、その長さ寸法は、前記フィルタ５Ａの半径寸法とほぼ同じ寸法に設定してある。そして、前記フィルタ５Ａの回転駆動に伴って、フィルタ５Ａの下面５ａが吸引ノズル部８Ａ上を位置ずれし、一回転することで下面全域を吸引ノズル部８Ａで吸引することが可能となる。
本実施形態においては、前記回転駆動装置Ｍによってフィルタ５Ａと吸引ノズル部８Ａとを相対移動させることができ、フィルタ清掃部８Ｂに相当する。
因みに、前記吸引ノズル部８Ａと前記フィルタ清掃部８Ｂとでダスト回収機構８が構成されている。
【００２３】
また、この吸引ノズル部８Ａは、戻し流路９Ａを介して前記流入側ガス管２Ａに連通接続してある。そして、この戻し流路９Ａには、前記吸引ノズル部８ＡからダストＤを吸引するための吸引ポンプ９Ｂが設けてある。
【００２４】
前記戻し流路９Ａの流入側ガス管２Ａに対する端部は、図３に示すように、流入側ガス管２Ａの断面内に入り込むと共に、管軸芯が流入側ガス管２Ａの管軸芯に沿う状態に屈曲形成してあり、この屈曲部分はピトー管式のノズルとなる。従って、このノズルは、流入側ガス管２Ａ内のガスＧの流れによって負圧力を発生させるエジェクター機構１０として機能する。よって、前記吸引ノズル部８ＡからダストＤを吸引する吸引力は、前記吸引ポンプ９Ｂと前記エジェクター機構１０との共同作用によって生まれている。但し、前記エジェクター機構１０のみで充分な吸引力が発揮される場合には、前記吸引ポンプ９Ｂは、省略することができる。
前記戻し流路９Ａと吸引ポンプ９Ｂによって吸引機構９が構成されている。
また、前記吸引機構９とエジェクター機構１０とによって、前記ダスト回収機構８によって吸引回収されたダストＤを、ガス管路２における前記サイクロン集塵部４の上手側に返すことができ、これらを返送手段１１と言う。
【００２５】
本実施形態の集塵設備によれば、サイクロン集塵部において集塵しきれなかったダストを、フィルタ部によって堰き止めることができ、流路全体としたダスト除去率を向上させることができると共に、前記ダスト回収機構を設けてあることによって、フィルタ部がすぐに目詰まりするのを防止でき、設備の維持管理性を向上させることができる。また、ダスト除去については、前記返送手段を設けてあることによって、ダスト回収機構によって回収されたダストを、サイクロン集塵部の上手側流路に再び戻すことができ、返された流路内でのダストどうしの凝集効果により、サイクロン集塵部でのダスト除去率をより向上させることができる。そして、これらの作用効果は、流体の流れを停止させることなく叶えることができる。
【００２６】
〔別実施形態〕
以下に他の実施の形態を説明する。
【００２７】
〈１〉　前記流路は、先の実施形態で説明したガス管路に限るものではなく、例えば、他の気体や液体等の流体を流すものであってもよく、それらを総称して流路という。
〈２〉　前記ダスト回収機構は、先の実施形態で説明したような吸引ノズル部８Ａと前記フィルタ清掃部８Ｂとで構成してあるものに限るものではない。先の実施形態では、固定された吸引ノズル部８Ａに対して、回転縦軸芯周りにフィルタ５Ａを回転させることで前記フィルタ全面からダストを回収するように構成してあったが、例えば、フィルタ５Ａは、固定状態に設け、前記吸引ノズル部８Ａが、フィルタ５Ａのダスト堰き止め面５ａの全面にわたって移動してダストを回収するように形成したり、又は、フィルタ５Ａも、吸引ノズル部８Ａも共に稼動させる構成を採用するものであってもよい。
〈３〉　前記エジェクター機構は、先の実施形態で説明したピトー管式ノズルを用いたものに限るものでは、例えば、流入側ガス管の合流部にベンチュリ管を形成し、ベンチュリ管部分に前記戻し流路９Ａが取り付けられる構造を採用することも可能である。
〈４〉　前記返送手段は、先の実施形態で説明したようにダスト回収機構８によって吸引回収されたダストＤを、前記流路２における流入側ガス管２Ａに返すように構成してあるものに限らず、例えば、前記流路２における前記サイクロン集塵部４へのガス流入部３ａにダストＤを返すべく構成されたものであってもよい。また、ダスト回収機構８によって吸引回収されたダストＤを、前記流路２におけるサイクロン集塵部４の周壁部へ返すべく構成されたものであってもよい。
〈５〉　前記集塵設備は、先の実施形態で説明したように返送手段１１や、エジェクター機構１０や、吸引機構９等をすべて設けてあるものに限るものではなく、例えば、これらの一部やすべてを省略する構成を採用するものであってもよい。
【００２８】
尚、上述のように、図面との対照を便利にするために符号を記したが、該記入により本発明は添付図面の構成に限定されるものではない。
【図面の簡単な説明】
【図１】集塵設備を示す側面視説明図
【図２】サイクロン集塵部への流体の流入状況を示す平面図
【図３】エジェクタ機構を示す側面視説明図
【図４】従来の集塵設備を示す側面視説明図
【符号の説明】
２　　　流路
４　　　サイクロン集塵部
５　　　フィルタ部
５ａ　　ダスト堰き止め面
８　　　ダスト回収機構
８Ａ　　吸引ノズル部
８Ｂ　　フィルタ清掃部
９　　　吸引機構
１０　　エジェクター機構
１１　　返送手段
Ｄ　　　ダスト
Ｇ　　　流体
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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