(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
空気中に含まれる粒子状汚染物質、粉塵、及び塵埃を捕集して清浄化する除塵装置において、
内部が第１室と第２室とに仕切られたケーシングと、該ケーシングの前記第１室内に、相互に隣接して配置された複数の濾過ユニットと、少なくとも隣接する前記各濾過ユニットどうしの間に設置されたスペーサと備え、
前記各濾過ユニットが、少なくとも通気可能で、かつ剛性のある構造の壁面部を有し、この壁面部で囲まれた内部に空間部を有する箱形の支持枠体と、該支持枠体の前記壁面部に取り付けられた濾材とから構成され、
前記各濾過ユニットの前記内部空間部が、前記支持枠体に形成された開口部を介して前記第２室に連通し、
前記濾材が、不燃性又は難燃性の繊維で形成され、２５．０ｍｍ〜８５．０ｍｍの厚さを有するマット状を呈し、
前記スペーサが、前記ケーシングの前記第１室に配置された１つの前記濾過ユニットにおける前記濾材と隣接する他の前記濾過ユニットにおける前記濾材との間に配置されると共に、通気可能な構造で形成されていることを特徴とする除塵装置。
【請求項２】
前記スペーサが、前記第１室内において前記ケーシングの内壁に隣接して配置された前記濾過ユニットの前記濾材と前記ケーシングの前記内壁との接触を避けるべくその間にも配置されている請求項１に記載の除塵装置。
【請求項３】
前記各濾過ユニットの前記濾材が、第１濾材層と、この第１濾材層の表面に積層された第２濾材層とから構成され、前記第１濾材層が、２０．０ｍｍ〜６０．０ｍｍの厚さを有し、かつ前記第２濾材層が、５．０ｍｍ〜２５．０ｍｍの厚さを有し、前記第２濾材層が前記第１濾材層より密な構造で形成されている請求項１又は２に記載の除塵装置。
【請求項４】
前記第１濾材層及び前記第２濾材層が、ガラス繊維、ロックウール、及び不燃性処理又は難燃性処理をした織布若しくは不織布のいずれかで構成されている請求項１〜３のいずれかに記載の除塵装置。
【請求項５】
前記第１濾材層は、目付けが１５ｋｇ／ｍ３〜３０ｋｇ／ｍ３の範囲であり、前記第２濾材層は、目付けが４０ｋｇ／ｍ３〜９０ｋｇ／ｍ３の範囲である請求項３又は４に記載の除塵装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、除塵装置に関し、さらに詳細には、例えば、粒子状汚染物質を含む排気ガスが放出される車検場や整備工場内、粉塵が発生する各種の工場内、或いは塵埃の多い室内の空気を外部に排出する際に空気中に含まれる粒子状汚染物質、粉塵、又は塵埃を捕集して清浄化するのに最適な除塵装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、自動車の車検場や整備工場などでは、検査車両から出る排気ガス中の窒素酸化物の濃度検査や、消音器の消音効果検査、或いはアイドリング調整などを含むエンジン整備を行っている。このような検査や整備は、自動車のエンジンを駆動させた状態で行われるため、車検場や整備工場内の空気は排気ガスで汚染される。また、トンネルの掘削現場、建設中の建造物内、又は鉄工所や製材所などでも大量の粉塵や塵埃が発生し、それが密閉された作業現場内に漂うことから該作業現場内の環境を悪化させる。
【０００３】
かかる車検場、整備工場、又は作業現場（以下、単に粉塵等発生施設、という）内の環境改善対策として、これらの粉塵発生施設の多くでは、空気清浄化システムが導入されており、このシステムにより該粉塵発生施設内の空気は除塵装置などを介して大気に放出され、これにより粉塵発生施設内の環境改善が図られると共に粒子状汚染物質、粉塵、又は塵埃の大気中への放出も防止している。このような空気浄化システムで使用される除塵装置には濾材が組み込まれ、この濾材で空気中に含まれる粒子状汚染物質、粉塵、又は塵埃が捕集されている。
【０００４】
一般に、この種の除塵装置は、濾材で捕集した粉塵、塵埃、又は粒子状汚染物質を該除塵装置内で濾材から取り除くことができる払い落とし機構を備えるタイプと、定期的に濾材を交換するタイプとがある。これらのうち、定期的に濾材を交換するタイプの除塵装置では、粉塵、塵埃、又は粒子状汚染物質の保持量（捕集量）が大きく、しかも耐久性の高い濾材の使用が求められる。従来、作業環境改善のために使用される除塵装置には、ジグザグ状に折り畳んだフィルタ（特許文献１及び特許文献２）の使用が一般的である。特許文献１及び特許文献２に記載されているフィルタのようにこれをジグザグ状に折り畳む理由は、フィルタを比較的に小さなスペースに納め、かつ多量の風量を処理するためそれに比例した濾過面積を得るためである。
【特許文献１】特開２００３−０２４７３２号公報
【特許文献２】特開２００６−０４３６６９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、従来の濾材では、上述したようにフィルタをジグザグ状に折り畳んでケースなどに納めるため、ほとんどのフィルタは薄く形成されている。その結果、従来のこの種のフィルタは、粉塵、塵埃、又は粒子状物質などの捕集量が低いことからフィルタの交換サイクルが短く、しかも捕集効率も低いため、粉塵発生施設内の環境改善や大気への放出空気の清浄化度があまりよくない、という問題があった。
【０００６】
そこで、従来のフィルタに代え、粉塵、塵埃、又は粒子状物質などの捕集量が大きく、かつ捕集効率も高い不燃性又は難燃性の繊維により形成されたフィルタ（濾材）を開発したが、このような濾材はマット状を呈し、従来のフィルタに比べて非常に厚い。従って、この濾材を用いた複数の濾過ユニットをケーシングに納めて除塵装置を構成する場合、非常に大きな容積のケーシングが必要となることから除塵装置が大型になる。その理由は、除塵装置の大型化を避けようとして、比較的に小さな容積のケーシングに複数の濾過ユニットを納めると、隣接する濾過ユニットの濾材どうしが接触してその通気面の大部分を塞いでしまうことから、処理風量が少なくなり、結果、除塵能力が著しく低下するからである。このようなことから、捕集量が大きく、かつ捕集効率の高い上述した濾材を用いる濾過ユニットを用いた除塵性能の高い除塵装置を如何にして小型化するか、という点が大きな課題であった。
【０００７】
この発明の目的は、かかる従来の問題点を解決するためになされたもので、空気中に含まれる粉塵、塵埃、又は粒子状汚染物質の捕集効率が高く、更にそれらの捕集量を高めて交換サイクルの長い濾材として不燃性又は難燃性の繊維、或いはそのように処理された織布又は不織布からなる濾材を用いた複数の濾過ユニットを備える小型の除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】
【０００８】
前述した技術的課題を解決するために本発明は以下のように構成されている。すなわち、本発明は、空気中に含まれる粒子状汚染物質、粉塵、及び塵埃を捕集して清浄化する除塵装置であり、その特徴とするところは、内部が第１室と第２室とに仕切られたケーシングと、該ケーシングの前記第１室内に、相互に隣接して配置された複数の濾過ユニットと、少なくとも隣接する前記各濾過ユニットどうしの間に設置されたスペーサと備え、前記各濾過ユニットが、少なくとも通気可能で、かつ剛性の壁面部を有し、この壁面部で囲まれた内部に空間部を有する箱形の支持枠体と、該支持枠体の前記壁面部に取り付けられた濾材とから構成され、前記各濾過ユニットの前記内部空間部が、前記支持枠体に形成された開口部を介して前記第２室に連通し、前記濾材が、不燃性又は難燃性の繊維で形成され、２５．０ｍｍ〜８５．０ｍｍの厚さを有するマット状を呈し、前記スペーサが、前記ケーシングの前記第１室に配置された１つの前記濾過ユニットにおける前記濾材と隣接する他の前記濾過ユニットにおける前記濾材との間に配置されると共に、通気可能な構造で形成されていることにある。
【０００９】
本発明の除塵装置は、前述した必須の構成要素からなるが、その構成要素が具体的に以下のような場合であってもよい。その具体的構成とは、前記スペーサが、前記第１室内において前記ケーシングの内壁に隣接して配置された前記濾過ユニットの前記濾材と前記ケーシングの前記内壁との接触を避けるべくその間にも配置されている。
【００１０】
また、本発明の除塵装置では、前記各濾過ユニットの前記濾材が、第１濾材層と、この第１濾材層の表面に積層された第２濾材層とから構成され、前記第１濾材層が、２０．０ｍｍ〜６０．０ｍｍの厚さを有し、かつ前記第２濾材層が、５．０ｍｍ〜２５．０ｍｍの厚さを有し、前記第２濾材層が前記第１濾材層より密な構造で形成されている。
【００１１】
また、本発明の除塵装置では、前記第１濾材層及び前記第２濾材層が、ガラス繊維、ロックウール、及び不燃性処理又は難燃性処理をした織布若しくは不織布のいずれかで構成されている。さらに、本発明の除塵装置では、前記第１濾材層は、目付けが１５ｋｇ／ｍ３〜３０ｋｇ／ｍ３の範囲であり、前記第２濾材層は、目付けが４０ｋｇ／ｍ３〜９０ｋｇ／ｍ３の範囲であることが好ましい。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の除塵装置によると、ケーシング内に設置された複数の濾過ユニットを構成している濾材が、粉塵等の捕集効率に優れたマット状の厚さを有し、不燃性又は難燃性の繊維、若しくは不燃性又は難燃性処理が施された織布或いは不織布からなる素材を使用した場合でも、隣接する濾過ユニットの間にメッシュ状のスペーサを配置したことにより、各濾過ユニットにおける濾材の通気面を塞ぐことがなく、これにより十分な処理風量を確保することができ、その結果、高い捕集量と集塵効率を得ることができると同時に除塵装置の小型化を図ることができる。
【００１３】
また、本発明の除塵装置によると、各濾過ユニットの濾材が、不燃性又は難燃性の繊維で形成されるか、或いは処理不燃性処理又は難燃性処理をした織布又は不織布のいずれかで構成されているので、耐火性能及び耐熱性能も非常に高く、そのため自動車の排気ガス、溶接又は溶断作業における溶接又は溶断ヒューム（溶接作業などで発生した金属蒸気が凝集して微細な粒子となったもの）など高温の空気に含まれる粒子状汚染物質や粉塵などの捕集もでき、このような空気の清浄化にも利用することができる。
【００１４】
本発明の除塵装置によると、スペーサが、第１室内においてケーシングの内壁に隣接して配置された濾過ユニットの濾材とケーシングの内壁との間にも配置されているので、ケーシングに隣接する濾過ユニットの濾材についても濾材の通気面が塞がれることが無く、その結果、除塵装置における捕集量及び集塵効率をさらに向上できる。
【００１５】
本発明の除塵装置によると、隣接する各濾過ユニットの濾材どうしの接触がメッシュ状のスペーサで防止されているので、２０．０ｍｍ〜６０．０ｍｍの厚さを有する第１濾材層と、この第１濾材層の表面に積層され、５．０ｍｍ〜２５．０ｍｍの厚さを有する第２濾材層とから構成された濾材の特徴を十分に発揮させることができるため、小型でありながらも極めて高い捕集量と高い捕集効率を有する除塵装置を得ることができる。また、このような除塵装置の効果は、（請求項４）第１濾材層及び第２濾材層をガラス繊維、ロックウール、及び不燃性処理又は難燃性処理をした織布若しくは不織布のいずれかで構成することにより顕著に発揮することができる。さらに、除塵装置の上述した効果は、第１濾材層の目付けを１５ｋｇ／ｍ３〜３０ｋｇ／ｍ３の範囲とし、第２濾材層の目付けを４０ｋｇ／ｍ３〜９０ｋｇ／ｍ３の範囲とすることにより、より一層発揮される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明に係る除塵装置を添付の図に示された好適な実施形態についてさらに詳細に説明する。図１は、本発明の一実施形態に係る除塵装置１０を示す断面図、図２は、除塵装置１０のケーシング１１内に設置される濾過ユニット２０を示す斜視図、図３は、濾過ユニット２０を構成する濾材３０の一部を拡大して示す部分的な断面図である。この実施形態に係る除塵装置１０では、４つの濾過ユニット２０が、ケーシング１１内にセットされている。このケーシング１１は、図４に示されるような上部開放のケーシング本体１１ａと、この開放部に緊密に被せて密閉するカバー１１ｂ（図１参照）とから構成されている。ケーシング本体１１ａは、底壁１２及び４つの側壁１３からなり、隣接する側壁１３どうし、及び底壁１２と各側壁１３とがそれぞれ直交する箱形を呈している。ケーシング本体１１ａの内部には、所定広さの収容室１４が形成されている。
【００１７】
この収容室１４には、その平面形状に整合する形状の棚板１５がその各端縁部をケーシング本体１１ａの各側壁１３内面に溶接などにより固定されて設置され、これにより収納室１４内は、棚板１５より下部の第１室１４ａと棚板１５より上部の第２室１４ｂとに区分されている。ケーシング１１におけるケーシング本体１１ａの底壁１２には第１室１４ａに連通する接続用の管路部１６が形成され、また、カバー１１ｂにも、第２室１４ｂに連通する接続用の管路部１７が形成されている。棚板１５には、後述する濾過ユニット２０を取り付けるための開口１５ａが形成されている。開口１５ａの数は、ケーシング１１の内部に配置される濾過ユニット２０の数に対応し、この実施形態では、４つの濾過ユニット２０を備える除塵装置１０を例としているので、棚板１５には、４つの開口１５ａが並んで形成されている。これらの開口１５ａの形状や大きさについては後述する。
【００１８】
次に、濾過ユニット２０の構造について図２を参照して説明をする。濾過ユニット２０は、支持枠本体２１に懸架板２２を取り付けてなる支持枠体２３と、この支持枠体２３の支持枠本体２１に装着された濾材３０とから構成されている。支持枠本体２１は、上部に長方形状の開口部２４を形成し、この開口部２４の開口面に平行な任意の切断面における形状も開口部２４とほぼ同じ大きさの長方形状をした箱形であり、従って、この支持枠本体２１は、周方向に４つの平坦な壁面２５ａ，２５ｂ，２５ｃ，２５ｄを備えると共に、開口部２４に対向する底部にも平坦な壁面（底壁）２５ｅを備えている。支持枠本体２１は、図２から明らかなように相対向する一対の壁面２５ａ，２５ｂの面積が、他の相対向する一対の壁面２５ｃ，２５ｄのそれより大きく、開口部２４と底壁２５ｅとの間隔が長い縦長の直方体である。
【００１９】
懸架板２２は、所定の厚みと剛性を備える板状の基板で形成されている。この懸架板２２は、支持枠本体２１における開口部２４の形状に相似し、かつ開口部２４より大きな長方形状を呈している。この懸架板２２は、その中央部に開口２２ａを備え、この開口２２ａは、支持枠本体２１の開口部２４と同じ形状と大きさで形成されている。また、懸架板２２は、その下面に形成されたフランジ状の上部囲い枠２２ｂを備えている。この上部囲い枠２２ｂは、開口２２ａの内縁部から所定の間隔を開けた外側に、開口２２ａを囲むように形成されている。懸架板２２は、その開口２２ａが支持枠本体２１の開口部２４に整合するように懸架板２２の裏面を支持枠本体２１における開口部２４の端面に当接させ、溶接などの手段により該支持枠本体２１に固定されている。
【００２０】
懸架板２２の下面に形成された上部囲い枠２２ｂは、該懸架板２２が支持枠本体２１に固着されたとき、後述する支持枠本体２１の固定部２６にほぼ対面する垂下長さで形成されている。懸架板２２には、その表面にコ字型をした２つのハンドル２２ｃが設けられ、これら２つのハンドル２２ｃは、懸架板２２を形成する基板の長手方向両端側近傍に並行に取り付けられている。さらに、懸架板２２は、その表面に形成された複数のビス穴２２ｄを備え、これらビス穴２２ｄは、懸架板２２を形成する基板の長手方向に延びる側縁２２ｅ，２２ｆに沿い、かつ相互に間隔をあけている。
【００２１】
ところで、支持枠本体２１における周囲壁面２５ａ〜２５ｄは、該支持枠本体２１の上部である開口部２４近傍の周囲壁面部を平坦な表面の鋼板で形成した濾材保持用の固定部２６と、この固定部２６を除いた部分を比較的に剛性のある金網などで形成した通気壁面部２７の一部とによって形成されている。濾材保持用の固定部２６は、後述する濾材３０の口部３０ａを文字通り固定する部分である。また、通気壁面部２７は、支持枠本体２１の内部空間部２１ａから外部へ向かって、或いはその逆方向に空気が通り抜ける空気通過部である。なお、この実施形態に係る濾過ユニット２０における通気壁面部２７とは、前述したように周囲壁面２５ａ〜２５ｄにおいて固定部２６を除いた部分と、底壁２５ｅとで構成されている。このように支持枠本体２１の底壁２５ｅも金網のようなメッシュ状素材で形成することにより通気壁面部２７に含ませることができるが、底壁２５ｅを後述するように平坦な表面の鋼板で形成する場合もあるので、通気壁面部２７の構成要素に含まないこともある。なお、底壁２５ｅを鋼板で形成すると、周囲壁面２５ａ〜２５ｄにおける金網などメッシュ状素材で形成された通気壁面部２７の剛性をより一層高めることができる。この通気壁面部２７は、金網の他、細い鋼棒で形成した格子体でもよく、また、鋼板に無数の穴を形成したポーラス板で形成することもできる。
【００２２】
支持枠本体２１に取り付けられる濾材３０は、図３にその一部が拡大されて示されているように、金属繊維、ガラス繊維、或いはロックウールなどの不燃性繊維、又は不燃性処理或いは難燃性処理をした織布又は不織布などで形成された第１濾材層３１と、同様にガラス繊維やロックウールなどの不燃性繊維、又は不燃性処理或いは難燃性処理をした織布又は不織布などで形成され、第１濾材層３１の表面に積層された第２濾材層３２とから構成されている。第１濾材層３１は、その厚さが２０．０ｍｍ〜６０．０ｍｍの範囲である。第１濾材層３１の厚さが２０．０ｍｍ以下であると汚染粒子などの捕集量が低下し、また６０．０ｍｍを越えると捕集量は向上しても第１濾材層３１に及ぼされる面圧が高くなり過ぎて処理風量が低下すると共に濾材３０の全体厚さも厚くなり過ぎ、大型化する。そのため、第１濾材層３１の厚さは、好ましくは４０ｍｍ前後が最適である。また、第２濾材層３２は、その厚みが５．０ｍｍ〜２５．０ｍｍの範囲である。第２濾材層３２の厚さが５．０ｍｍ以下であると汚染粒子などの捕集量が低下し、また２５．０ｍｍを越えると捕集量は向上しても第２濾材層３２に及ぼされる面圧が高くなり過ぎて処理風量が低下すると共に濾材３０の全体厚さも厚くなり過ぎ、大型化する。そのため、第２濾材層３２の厚さは、好ましくは１５ｍｍ前後が最適である。
【００２３】
第２濾材層３２は、第１濾材層３１に比較して密な構造に形成されている。具体的には、第１濾材層３１の目付けは、１５ｋｇ／ｍ３〜３０ｋｇ／ｍ３の範囲である。第１濾材層３１の目付が１５ｋｇ／ｍ３以下であると汚染粒子などの捕集量が低下し、また３０ｋｇ／ｍ３を越えると捕集量は向上しても第１濾材層３１に及ぼされる面圧が高くなり過ぎて処理風量が低下する。また、第２濾材層３２の目付けは、４０ｋｇ／ｍ３〜９０ｋｇ／ｍ３の範囲である。第２濾材層３２の目付が４０ｋｇ／ｍ３以下であると汚染粒子などの捕集量が低下し、また９０ｋｇ／ｍ３を越えると捕集量は向上しても第２濾材層３２に及ぼされる面圧が高くなり過ぎて処理風量が低下する。これらのことから、第１濾材層３１の目付は、２４ｋｇ／ｍ３前後が好ましく、また、第２濾材層３２の目付は、８０ｋｇ／ｍ３前後が好ましい。
【００２４】
このように第１濾材層３１の表面に重なる第２濾材層３２は、第１濾材層３１に比べて密な構造で形成されている。このような濾材３０は、図５に示されるようにそれぞれ第１濾材層３１と第２濾材層３２とを独立して形成し、それぞれを重ね合わせるか、或いは図６に示されるように第１濾材層３１を基材としてその表面に金属繊維、ガラス繊維、或いはロックウールなどの不燃性繊維を吹き付け、第２濾材層３２を堆積させる方法により作ることができる。
【００２５】
このような濾材３０は、支持枠本体２１に取り付けて使用される。その取り付け方法の一例として、濾材３０は、図２から明らかなように第１濾材層３１が内層に、また第２濾材層３２が外層になるように袋状に形成され、その口部３０ａからその内部に前述した支持枠本体２１の底部側を挿入するようにして支持枠体２３における支持枠本体２１を包囲する。袋状濾材３０の支持枠体２３への固定手段としては、図１に示されるように袋状濾材３０が、前述したようにして支持枠本体２１に被せられるとき、濾材３０の口部３０ａは、上部囲い枠２２ｂと固定板２６との間の間隔部に押し込まれる。次いで、袋状濾材３０の口部３０ａにおける外周面に沿って楔状押さえ部材２８を間隔部に圧入し、これにより袋状濾材３０の口部３０ａは楔状押さえ部材２８により支持枠本体２１の固定部２６に圧接されて取り付けられる。
【００２６】
図７（ａ）には、袋状濾材３０を支持枠体２３に固定する別な手段が示されている。袋状濾材３０を支持枠体２３に固定する別な手段では、支持枠体２３を構成する部材として、上部囲い枠のない懸架板１２２を用いた支持枠体２３に袋状濾材３０が取り付けられる。具体的には、袋状濾材３０の内部に支持枠本体２１をその底部側から相対的に挿入して支持枠本体２１の周囲壁面１５ａ〜１５ｄを覆い、濾材３０の口部３０ａ近傍が支持枠本体２１の固定部２６に位置決めされる。次いで、この固定部２６の表面に対向する袋状濾材３０の口部３０ａ外側から帯状の押さえ板１２３を当て、この押さえ板１２３をビス１２４で固定部２６の鋼板に止める。これにより、袋状濾材３０の口部３０ａ付近は、その全周に亘って押さえ板１２３と固定部２６とに強圧され、その結果、濾材３０は、固定部２６の外周面に対して密着した状態で支持枠本体２１に取り付けることができる。
【００２７】
前述した濾材３０は、これを袋状に形成し、その口部３０ａからその内部に支持枠本体２１を相対的に挿入して支持枠体２３に取り付けるようにしたものであったが、この発明では、濾材３０を袋状にする必要はなく、１枚のシート状に形成してこれを支持枠本体２１の周囲壁面２５ａ〜２５ｄに巻き付けるようにして取り付けてもよい。図７（ｂ）には、このようなシート状の濾材３０を支持枠本体２１に取り付けた状態が示されている。図７（ｂ）に示される支持枠本体２１は、図１に示されたように懸架板２２の下面にフランジ状の上部囲い枠２２ｂを立設すると同時にこの支持枠本体２１の底部側にも下部囲い枠２９を設けた構成とされている。更に詳細に説明すると、濾材３０がシート状である場合、袋状に形成された濾材３０のように支持枠本体２１の底壁２５ｅを覆うことはできないので、該底壁２５ｅは鋼板などで空気の流通が不能なように閉め切られる。その際、鋼板などから形成された底壁２５ｅの周縁部は、周囲壁面２５ａ〜２５ｄの縁部を越えて外側に突出し、その端部には下部囲い枠２９が上部囲い枠２２ｂと同じように立設される。
【００２８】
そして、シート状の濾材３０は、第１濾材層３１が内側に位置するように通気壁面部２７を含んだ支持枠本体２１の周囲壁面２５ａ〜２５ｄに巻き付けられる。周囲壁面１５ａ〜１５ｄに巻き付けられた濾材３０の上端部３０ｂは、上部囲い枠２２ｂと固定板２６との間の間隔部に押し込まれ、また、下端部３０ｃは下部囲い枠２９と周囲壁面２５ａ〜２５ｄとの間の間隔部に押し込まれる。次いで、濾材３０の上下端部３０ｂ，３０ｃにおける外周面に沿って楔状押さえ部材２８をそれぞれの間隔部に圧入し、これにより濾材３０の上下端部３０ｂ，３０ｃは楔状押さえ部材２８により支持枠本体２１の固定部２６及び周囲壁面２５ａ〜２５ｄに圧接されて取り付けられる。なお、シート状の濾材３０を支持枠本体２１の周囲壁面２５ａ〜２５ｄに巻き付けたとき、周方向の両端部どうしは隙間を形成しないように密着して合わせられ、適宜の手段で接続される。
【００２９】
次に、上述した濾過ユニット２０をケーシング１１内に取り付けるときの取り付け方法とその構造について説明する。棚板１５には、前述したように濾過ユニット２０を取り付けるために４つの開口１５ａが形成されており、これらの開口１５ａは、濾過ユニット２０の支持枠本体２１を挿入できる大きさと形状とされている。各濾過ユニット２０は、懸架板２２の上部に取り付けられているハンドル２２ｃを持って支持枠本体２１を棚板１５の各開口１５ａから挿入し、懸架板２２の周辺部を棚板１５の上に乗せて該棚板１５に懸架される。これにより、濾過ユニット２０の大部分はケーシング１１内の第１室１４ａ内に位置する。懸架板２２は、それに形成されているビス穴２２ｄを利用して棚板１５にビス止めされ、濾過ユニット２０が棚板１５にしっかり固定される。なお、懸架板２２を棚板１５に乗せて固定するとき、それらの間に環状のパッキングなどを介在させて懸架板２２と棚板１５との合わせ面間に隙間ができないようにすることも好ましい。
【００３０】
濾過ユニット２０の支持枠本体２１に取り付けられた濾材３０は、前述したように金属繊維、ガラス繊維、或いはロックウールなどの不燃性繊維、又は不燃性処理或いは難燃性処理をした織布又は不織布などで形成された第１濾材層３１と、同様にガラス繊維やロックウールなどの不燃性繊維、又は不燃性処理或いは難燃性処理をした織布又は不織布などで形成され、第１濾材層３１の表面に積層された第２濾材層３２とから構成されており、第１濾材層３１は、その厚さが２０．０ｍｍ〜６０．０ｍｍの範囲にあり、第２濾材層３２は、その厚みが５．０ｍｍ〜２５．０ｍｍの範囲にある。したがって、濾材３０全体の厚みは、２５．０〜８５．０ｍｍの範囲にある。そのため、複数の濾過ユニット２０を棚板１５に懸架するとき、隣接する濾過ユニット２０の濾材３０が接触すると、その接触面の部分では通気が阻害され、所定の通風量を確保することができず、結果として除塵効率の低下を招く。しかしながら、隣接する濾過ユニット２０の濾材３０どうし接触しないように濾過ユニット２０どうしの間隔をあけると、前述したように濾材３０の厚さが厚いため除塵装置１０自体が大型化する。また、仮に、隣接する濾過ユニット２０の濾材３０どうしが、該濾過ユニット２０の設置時に接触しない程度の間隔をあけたとしても、除塵装置１０のケーシング内に吸い込まれた空気が支持枠本体２１の内側から外側に向かって流れると、濾材３０の内側に面圧が掛かり濾材３０が外側に膨らんで隣接する濾材３０と接触し、通気面の低下を招くことも考えられる。
【００３１】
そこで、この実施形態の除塵装置１０では、金網などのようなメッシュ状素材で形成されたスペーサ１８が濾過ユニット２０の間に配置される。このスペーサ１８は、支持枠本体２１の通気面、即ち通気壁面部２７と同じように、金網の他、細い鋼棒で形成した格子体でもよく、また、鋼板に無数の穴を形成したポーラス板で形成することもできる。また、このスペーサ１８は、支持枠本体２１と同様に、４つの周囲壁面と底面とを備える上部が開放した直方体、即ち箱形を呈している。このような箱形のスペーサ１８は、その上部開放端が棚板１５の開口１５ａ間における桟部分１５ｂの下面にネジ又は溶接などで固着されることにより、棚板１５から吊り下げられるように取り付けられている。また、スペーサ１８は、棚板１５に形成された最外側の開口１５ａと、該開口１５ａの配列方向におけるケーシング本体１１の壁面１３との間の桟部分１５ｂにもその下面に取り付けられている。
【００３２】
これにより、前述したように各濾過ユニット２０が、その支持枠本体２１を棚板１５の各開口１５ａから挿入し、懸架板２２の周辺部を棚板１５の上に乗せて棚板１５に懸架されると、隣接する濾過ユニット２０の濾材３０どうしは、通気可能なスペーサ１８により強制的に離されるので、相互の接触が防止される。同様に、棚板１５における最外側の開口１５ａに支持枠本体２１が挿入されて棚板１５に懸架された濾過ユニット２０の濾材３０も、通気可能なスペーサ１８によりケーシング１１の内壁面から強制的に離されるので、ケーシング１１の内壁面との接触が防止される。この結果、棚板１５に取り付けられた複数の濾過ユニット２０における濾材３０は、スペーサ１８がメッシュ状素材などの通気可能な構造であることから該スペーサ１８に接触している部分も通気が可能となる。
【００３３】
また、空気が支持枠本体２１の内側から外側に向かって流れる場合、濾材３０が面圧により外側に膨らもうとするが、この膨らみもスペーサ１８で阻止されることから隣接する濾過ユニット２０の濾材３０に接触することがなく、また外側の濾過ユニット２１では濾材３０がケーシング１１の内壁に接触することがないので十分な通気面を確保することができる。このように、この除塵装置１０では、ケーシング１１内に複数の濾過ユニット２０を相互に近接して取り付けても、濾材３０の全ての外表面での通気を確保することができるので、除塵装置１０を小型に構成することができると同時に処理風量も高めることができる。なお、この実施形態では、スペーサ１８が、金網などのようなメッシュ状素材で箱形に形成されたものであったが、これは、濾材３０による押圧を受けても変形し難いように所定の剛性を得るためである。従って、この発明の除塵装置１０では、スペーサ１８が箱形である必要はなく、例えば、無数の穴が形成された剛性のある２枚の板状体を使用し、これらが所定の間隔をあけるように棚板１５の桟部分１５ｂに固定して吊り上げてもよいし、或いは多数の細い棒状体を一列に並べてそれらの上端を棚板１５の桟部分１５ｂに固定して吊り下げることによりよしず状に構成しても同様な効果を奏することは容易に理解されるところである。
【００３４】
このようにして各濾過ユニット２０がケーシング本体１１ａの収容室１４にセットされると、ケーシング本体１１ａの第１室１４ａと第２室１４ｂとは、支持枠本体２１に装着された袋状濾材３０を介してのみ連通する。ケーシング本体１１ａ内に濾過ユニット２０がセットされると、ケーシング本体１１ａの開放部にはカバー１１ｂが被せられ、これよりケーシング１１の第２室１４ｂが密閉される。
【００３５】
この実施形態に係る除塵装置１０によると、粒子状汚染物質を含む自動車などの排気ガス、粉塵や塵埃を含む空気（以下、単に汚染空気、と称する）は、図１に矢印４０で示されるように管路部１７からケーシング１１の第２室１４ｂに導入される。ケーシング１１の第２室１４ｂに導入された汚染空気は、各濾過ユニット２０の懸架板２２における開口２２ａ及び支持枠本体２１の開口部２４からその内部空間部２１ａに入り濾材３０を通過して第１室１４ａに流れる。そのとき、汚染空気中の粒子状汚染物質、粉塵、又は塵埃は、濾材３０を形成している内側の第１濾材層３１及び外側の第２濾材層３２で順次捕集されるので、第１室１４ａにはこれら粒子状汚染物質、粉塵、又は塵埃が除去された清浄な空気が入る。次いで、清浄化された空気は、第１室１４ａから矢印４１で示されるように管路部１６を通って大気に放出される。ケーシング１１の内部への汚染空気の導入は、管路部１６，１７のいずれかに送気ポンプ（図示せず）を接続することで行うことができる。
【００３６】
この除塵装置１０は、前述したように自動車車検場、自動車整備工場、製材所、或いは鉄工所などに設置し、作業空間全体の換気システムにおける一要素として用いることができる。しかし、この除塵装置１０の使用方法としては、図８に示されるように自動車車検場や自動車整備工場などにおいて、車両の排気管から出る排気ガスを直接吸引して浄化する排気ガス浄化システム５０としても構成することができる。すなわち、排気ガス浄化システム５０は、汚染空気を吸引すべく一端（先端部）にラッパ状の捕集受け口５１を取り付けた吸引ホース５２の他端を除塵装置１０のカバー１１ｂに形成された管路部１７に接続し、他方、清浄化された空気を適所に導く送給ホース５３の一端をケーシング本体１１ａに形成された管路部１６に接続して構成される。
【００３７】
そして、自動車の排気ガスを検査し、又は自動車のエンジン整備を行うときに、吸引ホース５２の先端に位置する捕集受け口５１を検査又は整備車両５４における排気管５５の出口に位置決めし、排気管５５から出る排気ガスを吸引ホース５２で直接吸引して除塵装置１０に取り込み、粒子状汚染物質を濾材３０で捕集し、清浄化された空気を送給ホース５３から場内に放出する。なお、図８に示される排気ガス浄化システム５０では、検査又は整備車両５４の排気管５５から排出される排気ガスを除塵装置１０に吸引し、それを浄化して放出するための送給ポンプを省略して図示されているが、実際には除塵装置１０における２つの管路部１６，１７のいずれかと吸引ホース５２又は送給ホース５３との間に送給ポンプが配置されている。このように検査又は整備車両ごとに排気管から出る排気ガスを除塵装置１０で浄化すれば、場内に汚染空気が漂うことはまったく無く、場内における作業環境の悪化をより一層防止することができる。
【実施例１】
【００３８】
除塵装置１０は、図１に示す構造のものを用いた。すなわち、ケーシング１１の内部に濾過ユニット２０を４列並べて設置した。濾材３０は、４つの全表面積が２ｍ２で、空気の面速が２ｍ／ｓである。
濾材３０における第１濾材層３１はグラスウールで形成され、厚さが２５ｍｍ、目付が３２Ｋｇ／ｍ３である。また、濾材３０における第２濾材層３２は、ロックウールで形成され、厚さが２５．０ｍｍ、目付が４０Ｋｇ／ｍ３である。
除塵装置１０を構成する濾過ユニット２０は、図２に示されるように箱形の支持枠本体２１におけるメッシュ状の周囲壁面２５ａ〜２５ｄ及びメッシュ状の底壁２５ｅに袋状の濾材３０を被せ、その口部３０ａを支持枠本体１１の固定部１６に楔状の押さえ部材２８により固定した。使用した除塵装置１０では、汚染空気が図１に示す除塵装置１０と同様にケーシング１１のカバー１１ｂにおける管路部１７からケーシング１１内部に導入され、支持枠本体２１の内部から濾材３０を通過して浄化され、清浄化された空気がケーシング本体１１ａの管路部１６から外部に放出するようにした。従って、支持枠本体２１に取り付けられる袋状の濾材３０は、第１濾材層３１が内側に、第２濾材層３２が外側に位置するように形成されている。
【００３９】
排気ガス浄化装置を備えていない２トンディーゼルトラックからの排気ガスを周辺の作業場空気と共に上述の除塵装置１０に導入して浄化能力を調べたところ、排気ガス中の黒煙を９５％以上の効率で捕集することができた。また、自動車車検場においてこの除塵装置１０を使用したところ、濾材３０の交換が必要となるまでに、約７００回以上の車検を行うことができた。
【００４０】
前述した実施形態の除塵装置１０では、支持枠本体２１の通気壁面部２７に濾材３０を取り付け、汚染空気を支持枠本体２１の内部空間部２１ａから外側に通過させて汚染空気中に含まれる粉塵、塵埃、或いは粒子状汚染物質を捕集するようにしたものであったが、汚染空気を管路部１６から除塵装置１０へ導入し、支持枠本体２１の外側から通気壁面部２７を介して内部空間部２１ａに通過させて濾材３０で汚染空気中に含まれる粉塵、塵埃、或いは粒子状汚染物質を捕集するようにしてもよい。その場合、濾材３０は、汚染空気の上流側に第１濾材層３１が位置するように構成される。しかし、前述した実施形態の除塵装置１０のように汚染空気を支持枠本体２１の内部空間部２１ａから通気壁面部２７を介してその外側に通過させ、濾材３０で汚染空気中に含まれる粉塵、塵埃、或いは粒子状汚染物質を捕集すれば、濾材３０の内側に位置する第１濾材層３１での捕集量が大きいことから、所定期間経過後に濾材３０を交換する際、捕集された粉塵、塵埃、或いは粒子状汚染物質が周辺に飛散し難い、という利点がある。
【００４１】
以上説明したように、本発明の除塵装置によれば、ケーシング内に設置された複数の濾過ユニットを構成している濾材が、粉塵等の捕集効率に優れたマット状の厚さを有し、不燃性又は難燃性の繊維、若しくは不燃性又は難燃性処理が施された織布或いは不織布からなる素材を使用していても、隣接する濾過ユニットの間に通気可能なスペーサを配置したことにより、各濾過ユニットにおける濾材の通気面を塞ぐことがなく、これにより十分な処理風量を確保することができ、その結果、高い捕集量と集塵効率を得ることができると同時に除塵装置の小型化を図ることができる。
【００４２】
また、本発明の除塵装置によれば、該除塵装置が小型化されているにも拘わらず、濾材に不燃性又は難燃性の繊維、若しくは不燃性又は難燃性処理が施された織布或いは不織布からなり、粉塵等の捕集効率に優れたマット状の濾材を使用できることから、０．３ミクロン粒子の捕集性能を有し、その結果、空気中の粉塵、花粉等を含む塵埃、又は粒子状汚染物質を含む排気ガスの黒煙などを効率よく捕集でき、しかもそれらの捕集量も大きい。さらに、本発明の除塵装置では、濾材による空気中の粉塵、花粉等を含む塵埃、又は粒子状汚染物質を含む排気ガスの黒煙などの捕集量が大きいことから濾材の頻繁な交換作業や管理の必要がなく、交換作業や管理に要する労力を従来の濾過ユニットに比べて格段に軽減することができる。加えて、濾材が耐火性及び耐熱性であるため、この濾過ユニットを、例えば、自動車の排気管出口に耐熱性のホースで接続し、排気管から出る温度の高い排気ガスを濾過ユニットに引き込んで直接浄化することもできる。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】本発明の一実施形態に係る除塵装置を概略的に示す断面図。
【図２】図１の除塵装置を構成する１つの濾過ユニットを概略的に示す斜視図。
【図３】濾過ユニットを構成する濾材を部分的に拡大して示す断面図。
【図４】除塵装置を構成するケーシングのケーシング本体を部分的に示す斜視図。
【図５】濾材の形成方法の一例を部分的に示す斜視図。
【図６】濾材の形成方法の別な例を部分的に示す斜視図。
【図７】袋状の濾材とシート状の濾材とをそれぞれ支持枠本体に取り付けた状態の濾過ユニットを示す断面図。
【図８】検査又は整備車両から出る排気ガスを直接吸引して場内の環境悪化を防ぐ排気ガス浄化システムの概略構成説明図。
【符号の説明】
【００４４】
１０    除塵装置
１１    ケーシング
１４    収容室
１４ａ    第１室
１４ｂ    第２室
１５    棚板
１５ａ    開口
１８    スペーサ
２０    濾過ユニット
２１    支持枠本体
２２    懸架板
２３    支持枠体
２４    開口
２５ａ〜２５ｄ    周囲壁面
２５ｅ    底部の壁面
２６    固定部
２７    通気壁面部
３０    濾材
３１    第１濾材層
３２    第２濾材層
【図１】
0005164622.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
0005164622.tif 000006
【図６】
0005164622.tif 000007
【図７】
0005164622.tif 000008
【図８】
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