(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
接線方向に指向する空気入口を備えた蓋付き有底円筒形の装置本体の内側により短い円筒形の仕切り板を配置することにより、前記本体と仕切り板との間に環状のサイクロン集塵室を形成すると共に、仕切り板の内側に前記サイクロン集塵室と下部で連通するフィルター室を形成し、
前記フィルター室には含塵被処理空気中の粉塵を濾過作用により除去する乾式フィルターを配置し、
前記フィルターの下流側には同下流側に負圧を作用させることにより被処理空気を本体の前記空気入口からサイクロン集塵室へと吸引させると共にフィルターを通過させる負圧源を設け、
前記サイクロン集塵室を経て前記フィルター室に吸引される被処理空気を水に接触させることにより被処理空気中の浮遊粉塵を捕集するスクラバー構造を前記装置本体の下部に設け、
前記スクラバー構造は使用時にサイクロン集塵室とフィルター室の底部に仕切り板の下端より高いレベルまで水溜りを形成することにより構成され、被処理空気が仕切り板をくぐってサイクロン集塵室からフィルター室へと通過する際に被処理空気が水溜りの水に接触することにより粉塵が捕集され、
前記フィルターの下端は前記スクラバー構造の水位より上方に離間したことを特徴とする集塵装置。
【請求項２】
前記フィルター室はサイクロン集塵室のほぼ中央に配置されていることを特徴とする請求項１に基づく集塵装置。
【請求項３】
前記負圧源は圧縮空気作動のエジェクターからなる請求項１又は２に基づく集塵装置。
【請求項４】
装置の主要な構成要素は水洗い可能に形成されていることを特徴とする請求項１から３のいづれかに基づく集塵装置。
【請求項５】
フィルターを逆洗する逆洗手段を更に備え、前記逆洗手段は空気力式制御回路により制御されることを特徴とする請求項１から４のいづれかに基づく集塵装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、含塵空気中の浮遊粉塵を捕集除去するための集塵装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
粉塵の発生する雰囲気から含塵空気を排除して浮遊粉塵を捕集するために種々の集塵装置が使用されている。
典型的な集塵装置はフィルターを備えた濾過型のもので、ブロワーなどによって含塵空気を吸引しフィルターを通過させて濾過作用により粉塵を除去するようになっている。
【０００３】
この濾過型の集塵装置はフィルターが粉塵で目詰まりするので周期的に逆洗する必要がある。また、粉塵の性質によっては、フィルターを頻繁に逆洗しても通気抵抗が増大する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の目的は、濾過集塵機能と洗浄集塵機能との２種の集塵機能を備えた構造簡素な一体型の集塵装置を提供することにある。
本発明の他の目的は、フィルターの通気抵抗が許容できない程度に増大することなく効果的に粉塵を捕集することの可能な集塵装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明の集塵装置は、接線方向に指向する空気入口を備えた蓋付き有底円筒形の装置本体の内側により短い円筒形の仕切り板を配置することにより本体と仕切り板との間に環状のサイクロン集塵室を形成すると共に仕切り板の内側にサイクロン集塵室と下部で連通するフィルター室を形成し、フィルター室には含塵被処理空気を濾過するフィルターを配置し、フィルターの下流側には同下流側に負圧を作用させることにより被処理空気を本体の空気入口からサイクロン集塵室へと吸引させると共にフィルターを通過させる負圧源を設け、サイクロン集塵室を経て前記フィルター室に吸引される被処理空気を水に接触させることにより被処理空気中の浮遊粉塵を捕集するスクラバー（洗浄）構造を設けたことを特徴とする。
【０００７】
好ましい実施態様においては、スクラバー構造は使用時にサイクロン集塵室とフィルター室の底部に仕切り板の下端より高いレベルまで水溜りを形成することにより実現される。
【０００８】
作動時には、集塵機の空気入口から環状のサイクロン集塵室に接線方向に吸引された含塵空気中の粉塵はサイクロンの原理により固気分離される。更に、被処理空気はサイクロン集塵室からフィルター室へと通過する際に水溜りの水に接触し、この気液接触によって粉塵は更に捕集される。被処理空気は最終的にフィルターによって濾過処理される。
【０００９】
このように、本発明の集塵装置にはスクラバーとフィルターとが一体に組み込まれているので、構造が簡素である。
また、本発明の集塵装置にはスクラバーとフィルターとが組み込まれており、被処理空気中の粉塵は前段のスクラバーによって予備的に除去されるので、後段フィルターの負荷が軽減される。
【００１１】
好ましい実施態様においては、フィルター室はサイクロン集塵室のほぼ中央に配置する。このようにすれば、集塵装置を小型かつコンパクトにすることができる。
【００１２】
好ましくは、集塵装置の主要な構成要素はステンレス鋼板などで形成すると共に、フィルターエレメントには耐水性エレメントを使用する。このようにすれば、使用に伴い粉塵が蓄積したときに必要に応じ何時でも水洗いすることができ、極めて簡単に保守することができる。
好ましくは、負圧源は圧縮空気作動のエジェクターからなる。圧縮空気で作動するエジェクターは電気部品や可動部がないので、水洗いが可能である。
【００１３】
好ましい実施態様においては、集塵装置はフィルターを逆洗する逆洗手段を更に備え、この逆洗手段は空気力式制御回路により制御されるようになっている。空気力式制御回路は電気配線や電気部品がないので、集塵装置を水洗いしても支障を来すことがない。
【００１４】
本発明の上記特徴や効果並びに他の特徴や効果は以下の実施例の記載につれて更に明らかにする。
【００１５】
【発明の実施の形態】
図１から図４を参照するに、図示した実施例では、集塵装置５０は環状のサイクロン集塵室５２の外周壁を構成する有底円筒形の本体５４を備え、この本体５４はフランジ５６の付いた円形の上部開口を備えている。本体５４は例えばステンレス鋼板で形成することができる。
【００１６】
本体５４には、サイクロン集塵室５２に接線方向に開口する空気入口５８が設けてあり、後述するように空気入口５８を介してサイクロン集塵室５２内に空気を吸引した時に図２に矢印で示したようにサイクロン集塵室５２内に旋回流が生成するようになっている。空気入口５８は粉塵の発生する雰囲気から導かれたダクト（図示せず）に接続し、粉塵の発生する雰囲気から含塵空気を排除することができる。
本体５４はキャスター付きの（又はキャスターのない）例えば４本の脚部６０によって支持することができる。
【００１７】
本体５４の内側には、ステンレス鋼板などで出来たフィルターケース６２が配置してあり、そのフランジ６４を本体５４のフランジ５６に乗せることによりフィルターケース６２を本体５４に支持するようになっている。
フィルターケース６２は、本体５４の内周にピッタリと嵌合する大径円筒部６６と、水平な円形隔壁６８と、円形隔壁６８から垂下した小径の円筒形の仕切り壁７０を有することができる。円筒形仕切り板７０はサイクロン集塵室５２の内周壁を構成し、円形隔壁６８はサイクロン集塵室５２の上壁又は上蓋を構成する。従って、フィルターケース６２を本体５４に装着することにより、両者の間には環状のサイクロン集塵室５２（図２および図３）が形成される。
【００１８】
円形隔壁６８には円周上に等間隔で離間された例えば６つの円形開口が設けてあり、夫々の円形開口には濾過エレメント７２が装着してある。図５から良く分かるように、濾過エレメント７２はそのフランジ７３を円形隔壁６８に載置することにより円形隔壁６８に交換可能に気密に装着される。夫々の濾過エレメント７２は、水洗い出来るように耐水処理された自己支持性の濾過材料で形成してある。好ましくは、ポリテトラフルオロエチレンが含浸された高撥水性のポリエステル繊維からなる菊花形濾過エレメントを用いる。
【００１９】
フィルターケース６２の内側空間は円形隔壁６８によって下側かつ上流側のフィルター室７４と上側かつ下流側の逆洗機構室（二次室）７６とに区画される（図３参照）。円形隔壁６８に担持された夫々の濾過エレメント７２は円形隔壁６８から下方に向かってフィルター室７４内に垂下しており、夫々の濾過エレメント７２の上部開口は上方に向かって逆洗機構室７６内に開口している。
【００２０】
図３から良く分かるように、フィルターケース６２の円筒形仕切り板７０は本体５４の底部よりも上方で終端しており、サイクロン集塵室５２とフィルター室７４とがそれらの下部で互いに連通するようになっている。
本体５４の底部よりも上方で終端したこの円筒形仕切り板７０はスクラバー（洗浄）構造８０を形成する。
即ち、図３に示したように、使用時には、本体５４内に円筒形仕切り板７０の下端よりも僅かに高いレベルまで水を入れて水溜まり７８を形成する。後述するようにエジェクターによって濾過エレメント７２の下流側に向かって空気を吸引した時には、空気入口５８を経てサイクロン集塵室５２内に吸引された空気は、図３に矢印８０で示したように、もぐり堰の形の円筒形仕切り板７０の下端をくぐりながら水溜まり７８をくぐり抜けてフィルター室７４内に入り、その際被処理空気中の粉塵は水溜まり７８の水と接触することにより捕集される。
【００２１】
円筒形仕切り板７０の下端には目の細かい金網８１が取り付けてあり、円筒形仕切り板７０の下端をくぐる時に気泡が細かく砕かれるようになっている。本体５４内の下部には水溜まり７８の水を適宜排出するためのドレーンコック８２が設けてある。
【００２２】
図３および図４から良く分かるように、フィルターケース６２の逆洗機構室７６は円形のカバー８４によって閉鎖される。カバー８４は本体５４の上部に取り付けた例えば４つのバックル８６によってパッキン（図示省略）を介して本体５４に着脱自在かつ気密に固定され、カバー８４と本体５４との間にはフィルターケース６２のフランジ６４が挟まれる。
【００２３】
図６から良く分かるように、カバー８４には負圧源として作用するエジェクター８８が装着してあり、その圧縮空気ノズル９０から圧縮空気を噴射した時に逆洗機構室７６内の空気を外側に向かって誘引し、逆洗機構室７６内に負圧を発生させるようになっている。エジェクター８８の圧縮空気ノズル９０は圧縮空気ホース９２を介してエアー制御盤９４に接続され、後者は図示しない圧縮空気ホースを介してエアコンプレッサ（図示せず）のような圧縮空気源に接続される。
【００２４】
なお、図示したように負圧源としてのエジェクター８８を集塵装置５０に直接に搭載することに代えて集塵装置５０のカバー８４に負圧取入口を設け、別途設けたブロワーにこの負圧取入口を接続することができる。
【００２５】
図５に示したように、周期的に濾過エレメントの逆洗を行うため、逆洗機構室７６内において夫々の濾過エレメント７２の出口には圧縮空気タンク９６と急速排気弁９８からなる逆洗機構１００が設けてあり、濾過エレメント７２の内側に向かって周期的に圧縮空気パルスを噴射するようになっている。
【００２６】
図示した実施例では、６つの濾過エレメント７２が使用してあるので、逆洗機構１００も合計６つある。これらの逆洗機構１００は、エアー制御盤９４内に設けた空気力式制御回路１０２により制御されるもので、この空気力式制御回路１０２は、濾過エレメント７２を例えば同時に２つづつ、例えば３０秒〜数分、好ましくは１〜２分の周期で、交互に逆洗されるように構成することができる。
【００２７】
図７に空気力式制御回路１０２の構成の一例を示す。この空気力式制御回路１０２は、濾過エレメント７２を同時に２つづつ１分３０秒間隔で交互に逆洗するように設計されている。図７において、１１０は逆洗の時間間隔を設定するためのエアータイマー（例えばFESTOのPZVT-30-SEC）、１１２はタイマーリセッター（FESTOのPZVT-AUT）、１１４はマニュアルバルブ（FESTOのSV-3-M5）、１１６はエジェクター８８をオン／オフするためのマスターバルブ、１１８は制御回路１０２をリセットするためのワンショットマスターバルブ（FESTOのVLK-3-PK-3）、１２０は切換え用マスターバルブ（FESTOのJ-3-PK-3）、１２２はＯＲ弁（FESTOのOS-PK-3-6/3）、１２４はＡＮＤ弁（FESTOのZK-PK-3-6/3）、１２６は逆洗機構１００の急速排気弁９８を制御するためのマスターバルブ（FESTOのVL/O-3-1/4）である。
エアー制御盤９４内の逆洗機構制御用マスターバルブ１２６（図７）は圧縮空気ホース１２８やエルボージョイント１３０（図４）を介して９８急速排気弁９８（図５）に接続することができる。
【００２８】
マスターバルブ１２６から逆洗機構１００の急速排気弁９８に印加される信号圧力が高い間は圧縮空気源からの圧縮空気は圧縮空気タンク９６に蓄積され、信号圧力が低下すると急速排気弁（FESTOのSE）９８は圧縮空気タンク９６を開放して圧縮空気を噴射させ、濾過エレメント７２の逆洗を行う。
【００２９】
次に、この集塵装置５０の使用の態様と作動を説明するに、集塵装置５０の空気入口５８は粉塵の発生する雰囲気から導かれたダクト（図示せず）に接続することができる。
マスターバルブ１１６を開いてエジェクター８８を作動させると、逆洗機構室７６内には負圧が印加され、含塵空気は順次にダクト、空気入口５８、サイクロン集塵室５２、フィルター室７４、濾過エレメント７２、逆洗機構室７６を経て吸引され、エジェクター８８から大気に排出される。
【００３０】
その際、サイクロン集塵室５２内に生成する旋回流のサイクロン作用により被処理空気中の浮遊粉塵はサイクロン集塵室５２の内壁に衝突し一部捕集される。
浮遊粉塵は、更に、サイクロン集塵室５２を出た空気が更にもぐり堰７０をくぐり抜けて水溜まり７８の水と接触する過程で水によって捕集される。
【００３１】
このようにしてサイクロン集塵室５２とスクラバー構造８０によって予備処理された被処理空気は、更に、濾過エレメント７２によって濾過される。図示した実施例では、濾過エレメント７２は逆洗機構１００によって例えば１分３０秒間隔で逆洗され、濾過機能を維持する。
【００３２】
定期的に、バックル８６を外してカバー８４とフィルターケース６２を取り外し、サイクロン集塵室５２の内壁を水又は溶剤で洗い、内壁の付着物を洗い落とす。
この集塵装置５０には電気部品は全く無く、逆洗機構１００の制御回路１０２も空気力式制御回路で構成されているので、支障無く水洗いすることができる。
【００３３】
以上には本発明の特定の実施例を記載したが、本発明はこれに限定されるものではなく、種々の修正や変更を施すことができる。例えば、集塵装置の本体は円筒形以外の形状にすることができる。勿論、サイクロン集塵室の底部の形状は漏斗型でなく、平らにしても良い。
【００３４】
【発明の効果】
本発明の集塵装置にはスクラバーとフィルターとが一体に組み込まれているので、構造が簡素で、小型かつコンパクトである。
また、このように集塵装置にはスクラバーとフィルターとが組み込まれており、被処理空気中の粉塵は前段のスクラバーによって予備的に除去されるので、後段フィルターの負荷が軽減される。従って、フィルターが目詰まりしにくいので、集塵装置を長時間にわたって効果的に稼働させることができる。
【００３６】
好ましい実施態様に従い、集塵装置の主要な構成要素はステンレス鋼板などで形成し、耐水性エレメントを使用すると共に、負圧源として圧縮空気作動のエジェクターを使用し、フィルター逆洗手段を空気力式制御回路により制御するようにすれば、使用に伴い粉塵が蓄積したときに何時でも水洗いすることができるので、保守が非常に簡単である。これは、粉塵が粘着性又は潮解性の物質である場合には特に有利である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の集塵装置の実施例の正面図である。
【図２】図１のIV−IV線に沿った断面図である。
【図３】図１に示した集塵装置の一部切欠き左側面図である。
【図４】図１に示した集塵装置の分解図で、図面簡素化のため逆洗機構は省略してある。
【図５】図１に示した集塵装置の逆洗機構の斜視図である。
【図６】図１のVIII−VIII線に沿った断面図である。
【図７】図１に示した集塵装置の逆洗機構の制御回路の回路図である。
【符号の説明】
５０：  集塵装置
５２：  サイクロン集塵室
５４：  集塵装置本体
５８：  空気入口
７０：  円筒形仕切り板
７２：  濾過エレメント
７４：  フィルター室
７６：  逆洗機構室
７８：  水溜まり
８０：  スクラバー構造
８８：  エジェクター
【図１】
0004873383.tif 000002
【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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