JP2001286714A - 逆洗可能な気体集塵装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 (1)逆洗の際の応力が作用しても濾材と金属
部材との接合部に折損や亀裂が生じ難く、(2)製作が容
易である、逆洗可能な気体集塵装置を提供すること。 【解決手段】 ケーシングの内部が隔壁板で仕切られ、
この隔壁板に少なくとも１個の貫通孔が穿設され、筒状
の濾材の開口端部が上記貫通孔に金属部材を介在させて
接合されてなる逆洗可能な気体集塵装置において、上記
筒状の濾材は、金属繊維製不織布および／または金網か
ら構成され、この筒状の濾材の一端には金属製の封止部
材が、他端には金属製の環状部材が、各々金属製の薄膜
を介在させて接合されてなることを特徴とする。 【効果】 上記課題が解決される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、逆洗可能な気体集
塵装置に関する。さらに詳しくは、各種気体に含まれて
いる微小な塵芥の集塵（濾過）を目的として使用され、
かつ、濾材に表面付着、堆積した捕集ダストを逆洗によ
って除去することができる気体集塵装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、セメント産業、製鉄業、食品工
業、電力産業などの各種業種の工場から排出される排気
ガスは、そのまま大気中に放散されると大気汚染の原因
となるので、この排気ガスに混在した微小な塵芥を除去
する目的で種々の気体集塵装置を用いた各種排気ガスの
集塵が行われている。また、化学工場で使用する各種気
体、化学反応によって得られる気体状の生成物に含まれ
る微粒子を除去する目的で、上記気体集塵装置が使用さ
れる場合もある。集塵の際に用いられる気体集塵装置と
しては、重力沈降室、サイクロン、電気集塵装置、慣性
集塵装置、フィルター装置などを挙げることができ、こ
れらは、除塵したい気体の種類、用途、この気体に含ま
れる微小な塵芥の種類、量、粒径などに応じて単独でま
たは複数個連結されて用いられる。

【０００３】上記フィルター装置は、ケーシング（外
殻）の中に筒状または袋状の濾材が内蔵された気体集塵
装置であり、このケーシングの内部は、通常、複数個の
貫通孔が穿設された隔壁板によって集塵室と清浄室とに
区画される。濾材が筒状構造とされている場合には、こ
の筒状の濾材の開口端が隔壁板の貫通孔に接続用の金属
部材を介して接合されており、通常、この筒状の濾材の
開口端と反対側は、封止栓によって封止した構造とされ
ている。高温で腐食性の気体の集塵装置の場合には、筒
状の濾材は、耐熱性や耐食性を有する各種金属繊維製の
織布、不織布から形成したものや、金属粉末を焼結した
ものが使用されている。

【０００４】上記フィルター装置によって各種気体を通
し、これに含まれる微小な塵芥を集塵するには、集塵室
に除塵したい気体を流入させ、この気体を筒状の濾材の
表面から内側へと通過させて集塵し、この集塵後の清浄
気体を筒状の濾材の開口端を通過させて清浄室側に流出
させ、その後清浄室からこの清浄気体を流出させるが、
このフィルター装置は、連続的または間歇的に長期間使
用されるに従い、筒状の濾材表面に捕集ダストが付着し
て堆積し、集塵能力が徐々に低下する。このため、定期
的に、筒状の濾材にパルスジェットエアーなどの圧縮空
気を小刻みに吹きつけたり、濾過方向と逆向きに空気を
流して筒状の濾材に付着した捕集ダストを剥離、落下さ
せる方法（以下、「逆洗」ということがある）が行われ
ている。

【０００５】しかし、上記逆洗においては、圧縮空気や
逆流空気による応力が、筒状の濾材と接続用の金属部材
との接合部に集中し易く、場合によっては、この接合部
に上記応力が繰り返し作用することにより、接合部で折
損や亀裂が生じるという欠点があった。このような欠点
を排除するため、接続用の金属部材と筒状の濾材との間
に可撓性金属管状部材を介在接合させた管状濾過エレメ
ントが提案されている（実開平５−１８６１０号公報参
照）が、この可撓性金属管状部材を介在接合する方法
は、構造が複雑となるので製作に手間がかかり、かつ、
コスト高となるという欠点があった。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明者は、上記した
状況に鑑み、従来のフィルター装置にみられるように、
濾材表面に付着、堆積した捕集ダストを逆洗によって除
去する際に、濾材と金属部材との接合部に作用する応力
により、この接合部に折損や亀裂が生じるという欠点を
解決し、かつ、製作も容易な気体集塵装置を提供すべく
鋭意研究を重ねた結果、本発明を完成するに至ったもの
である。本発明の目的は次の通りである。１．逆洗の際
に応力が作用しても濾材と金属部材との接合部に折損や
亀裂が生じ難い、逆洗可能な気体集塵装置を提供するこ
と。２．製作が容易な、逆洗可能な気体集塵装置を提供
すること。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
め、本発明では、ケーシングの内部が隔壁板で仕切ら
れ、この隔壁板に少なくとも１個の貫通孔が穿設され、
筒状の濾材の開口端部が、上記貫通孔に金属部材を介在
させて接合されてなる逆洗可能な気体集塵装置におい
て、上記筒状の濾材は、金属繊維製不織布および／また
は金網から構成され、この筒状の濾材の一端には金属製
の環状部材が、他端には金属製の封止部材が、各々金属
製の薄膜を介在させて接合されてなることを特徴とする
逆洗可能な気体集塵装置を提供する。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下、本発明を詳細に説明する。
本発明に係る逆洗可能な気体集塵装置は、装置のケーシ
ング（外殻）の内部に、隔壁板および筒状の濾材が内蔵
されてなる。このケーシングの形状・大きさは、気体集
塵装置の使用目的、集塵のために通過させる気体の種
類、量、設置される場所などに応じて適宜決めることが
でき、例えば、その形状を円筒形状、直方体形状などと
することができる。

【０００９】上記ケーシングの内部は隔壁板で仕切ら
れ、除塵したい気体を流入させる集塵室と、集塵後の清
浄気体を流出させる清浄室とに区画される。縦型の気体
集塵装置には隔壁板を水平にして取り付けることがで
き、この場合には、隔壁板の上側に位置する空間を清浄
室、下側に位置する空間を集塵室とする。また、横型の
気体集塵装置には隔壁板を垂直にして取り付けることが
でき、この場合には、隔壁板によって区画された二室の
うち一方を清浄室、他方を集塵室とする。

【００１０】上記隔壁板には少なくとも１個の貫通孔が
穿設され、この貫通孔には、後記する筒状の濾材の開口
端部が接合される。集塵室に流入した除塵したい気体
は、筒状の濾材を通過して濾材内側に流れて集塵され、
この集塵後の清浄気体が清浄室に送られる際に上記貫通
孔を通過する。この隔壁板の厚さや材料は、接合される
筒状の濾材の本数、集塵および逆洗の際に作用する応力
などを勘案して適宜決めることができる。なお、清浄室
と集塵室の体積比も、気体集塵装置に付与する性能や除
塵したい気体の種類に応じて、適宜決めることができ
る。

【００１１】なお、気体集塵装置の清浄室には、筒状の
濾材を逆洗するための逆洗機構を設けておくものとす
る。この逆洗機構としては、この種気体集塵装置に従来
から知られている機構が制限無しに採用できる。その機
構の例としては、高圧空気供給用のマニホールドのノズ
ルから、筒状の濾材の開口端部に向けて、瞬間的に高圧
空気をパルス状に噴射して逆洗する機構（実開昭６１−
１７８９１６号公報参照）や、隔壁板に垂直な軸を中心
に回転可能にされた外部エアー導入ダクトと、この下端
に連設された末広がりのエアー吹出しノズルとから構成
された回転移動型の逆洗機構（特公平６−１６８０８号
公報参照）などを挙げることができる。

【００１２】上記隔壁板の各貫通孔には、前記したとお
り筒状の濾材が接合される。接合される筒状の濾材の数
や、この筒状の濾材の径、長さなどは、気体集塵装置の
使用目的、付与する性能、ケーシングの大きさ、除塵し
たい気体の種類などに応じて適宜決めることができる。
筒状の濾材が円筒形状である場合は、例えば直径は３０
mm〜１０００mmの範囲で、長さは５０００mm以内で、本
数は５〜５００本の範囲で各々選ぶことができる。

【００１３】上記筒状の濾材を長さ方向に直角に切断し
た際の断面形状は、真円形状、だ円形状、多角形状など
とすることができ、中でもこれら形状の濾材部分をコル
ゲート状（ひだ状）にすると、濾材の表面積が大きくな
るので好ましい。この筒状の濾材は、金属繊維製不織布
および／または金網によって構成する。金属繊維製不織
布は、金属繊維を積層して焼結して調製したものであ
り、除塵したい気体に混在する微小な塵芥を付着させて
（すなわち集塵して）清浄気体とするという機能を果た
す。金網は、主としてこの金属繊維製不織布の保形支持
材や表面保護材としての機能を果たすとともに、上記金
属繊維製不織布と同様に集塵機能をも果たす。

【００１４】金網のみから筒状の濾材を構成する場合
は、目の大きさの異なる平面状の金網を複数枚重ね合わ
せ、要すれば焼結して一体化させた後、巻回して筒状に
形成する。金属繊維製不織布のみから筒状の濾材を構成
する場合は、この不織布を構成する金属繊維の直径を大
きくして適度な剛性をもたせ、除塵したい気体が通過す
る際や逆洗の際の外力に耐えられるようにするのが好ま
しい。また、筒状の濾材を金網と金属繊維製不織布とか
ら構成する場合は、平面状の金属繊維製不織布を平面状
の金網で挟み、要すれば焼結してこれらを一体化させた
後、巻回して筒状に形成することができる。

【００１５】上記金属繊維製不織布を構成する金属繊維
の直径は０．５μｍ〜１００μｍの範囲とし、この金属
繊維製不織布の厚さは０．０５mm〜１０mm程度とするこ
とができる。また、上記金網を構成する金属線の直径は
０．０５mm〜２．０mm程度とすることができる。この金
属繊維製不織布および金網を調製する金属は、鉄、鋳
鉄、軟鋼、ステンレス鋼、ニッケル合金、銅合金、チタ
ン合金、アルミニウム合金など、除塵したい気体の種類
に応じて適宜決めるのが好ましい。例えば、除塵したい
気体が腐食性を有する場合には、耐食性に優れたステン
レス鋼が好適であり、除塵したい気体が高温である場合
には、耐熱性に優れたニッケル合金が好適である。

【００１６】上記筒状の濾材の一端には金属製の環状部
材を、他端には金属製の封止部材を、各々金属箔を介在
させて接合する。これら環状部材および封止部材の材料
は、前記した金属繊維製不織布や金網と同種のものとす
ることができる。これら環状部材および封止部材を筒状
の濾材の端部に接合する際には、溶接、ろう付け、接着
剤による接着などの方法によることができる。

【００１７】上記環状部材は、筒状の濾材の一端の開口
端部を補強するという機能を果たす。この環状部材を長
さ方向に直角に切断した際の断面形状は、前記した筒状
の濾材の断面形状（コルゲート状のものを含む）とほぼ
同一とする。環状部材と筒状の濾材とを接合する際に
は、環状部材を筒状の濾材の外側に被せてもよく、筒状
の濾材を環状部材の外側に被せてもよい。この環状部材
の長さは、筒状の濾材の長さや径の大きさなどにもよる
が、長すぎると筒状の濾材の集塵面積を減少させ、短す
ぎると筒状の濾材と接合し難くなるので、適宜の範囲で
選ぶものとする。上記封止部材は、筒状の濾材の他端を
封止するものであり、筒状の濾材の形状を維持する機能
を果たす。この封止部材を長さ方向に直角に切断した際
の断面形状は、前記した筒状の濾材の断面形状とほぼ同
一とする。

【００１８】上記環状部材および封止部材と筒状の濾材
との間に介在させる金属製の薄膜は、上記環状部材と筒
状の濾材との接合部、および、上記封止部材と筒状の濾
材との接合部に逆洗する際の応力が作用した際に、これ
ら各接合部に折損や亀裂を生じ難くする緩衝材としての
機能を果たす。この金属製の薄膜としては、前記した金
属繊維製不織布や金網のほか、これら金属繊維製不織布
や金網と同種の金属で調製した金属箔を挙げることがで
きる。

【００１９】上記金属製の薄膜の厚さは、５０〜２００
μｍの範囲で選ぶことができる。この金属製の薄膜の幅
は、環状部材（封止部材）と筒状の濾材との接合代の幅
とほぼ同一の幅ないしこの接合代の幅よりも若干広い幅
とする。この金属製の薄膜を筒状の濾材の両端部に接合
する際には、焼結、抵抗溶接、接着剤による接着などの
方法によることができる。なお、この金属製の薄膜を平
面状の濾材の両端部に接合した後、この濾材を筒状に形
成することもできる。

【００２０】上記筒状の濾材を隔壁板の貫通孔に接合す
る際に介在させる金属部材は、筒状の濾材を隔壁板の貫
通孔に接合させる機能を果たせばいかなる構造でもよ
く、例えば、金属部材の一端を雄ネジ型にして隔壁板の
貫通孔に刻設された雌ネジと螺合可能な構造とし、他端
を筒状の濾材と接合可能な構造とすることができる。こ
の金属部材の材料は、上記した金属繊維製不織布、金
網、封止部材、環状部材と同種のものとすることができ
る。

【００２１】上記筒状の濾材の外側表面は、金属製また
は合成樹脂製の保護材で被覆することができる。また、
筒状の濾材の形状を維持する目的で、パンチングチュー
ブをこの筒状の濾材の内部に挿入することができる。こ
の際、パンチングチューブの外壁面を筒状の濾材の内壁
面に密着させてもよく、このパンチングチューブの径を
筒状の濾材の径よりも小さくし、パンチングチューブの
両端部に環状部材および封止部材を接合してＩ字状を呈
する骨格を構成し、パンチングチューブの外壁面と筒状
の濾材の内壁面との間に空間を設けてもよい。

【００２２】本発明に係る逆洗可能な気体集塵装置を用
いて各種気体を集塵するには、除塵したい気体を集塵室
へと流入させ、筒状の濾材表面から濾材内側へとこの除
塵したい気体を通過させて集塵し、集塵後の清浄気体を
筒状の濾材の開口端部を通過させて清浄室へと流出さ
せ、この清浄室内の清浄気体を外部へ排出させる。ま
た、本発明に係る逆洗可能な気体集塵装置に内蔵された
筒状の濾材を逆洗するには、前記した逆洗機構を設けて
おき、高圧空気や外部エアーなどの逆洗流体を筒状の濾
材の開口端部に向けて噴射し、この逆洗流体を筒状の濾
材内側から濾材表面へと噴出させて、筒状の濾材表面に
付着・堆積した捕集ダストを剥離・落下させる。落下し
た捕集ダストはケーシングの下部にたまるので、定期的
に外部に排出させる。

【００２３】

【実施例】以下、本発明を図面および試験例に基づいて
詳細に説明するが、本発明はその趣旨を超えない限り、
以下の記載例に限定されるものではない。

【００２４】図１は、本発明に係る逆洗可能な気体集塵
装置に内蔵される筒状の濾材の一例の一部切り欠き側面
図であり、図２は、図１の筒状の濾材の一部を分解した
状態の斜視図である。

【００２５】図１に示した筒状の濾材１０は、逆洗可能
な気体集塵装置に内蔵されるものである。この筒状の濾
材１０の一端には封止部材２０が、他端には環状部材３
０が接合されている。この環状部材３０が接合された筒
状の濾材１０の開口端部側には、接続用の金属部材４０
が装備されており、この金属部材４０には雄ネジが形成
されている。また、この筒状の濾材１０の内壁には、保
形用のパンチングチューブ５０が挿入されている。

【００２６】図２は、図１に示した筒状の濾材１０の開
口端部の一部を分解した状態の一例を示しており、環状
部材３０と筒状の濾材１０との間には金属箔６０が介在
されている。この金属箔６０は環状部材３０の外側に被
せられ、その金属箔６０の外側には筒状の濾材１０の開
口端部が被せられて接合されることとなる。筒状の濾材
１０に封止部材２０を取り付ける際にも、この構造と同
様に金属箔６０を介在させる。なお、図２に示した例で
は、環状部材３０の外側に金属箔６０を、この金属箔６
０の外側に筒状の濾材１０を各々被せて接合したもので
あるが、この順番とは逆に、すなわち、筒状の濾材１０
の外側に金属箔６０を、この金属箔６０の外側に環状部
材３０を各々被せて接合することもできる。

【００２７】なお、図１および図２には、断面が円形状
の筒状の濾材を例示したが、筒状の濾材の断面がコルゲ
ート状の場合にも同様に接合することができる。この場
合は、金属箔６０を、筒状の濾材のコルゲート状の外周
に沿わせて接合し、かつ、封止部材２０および環状部材
３０の形状を、この筒状の濾材の断面のコルゲート形状
にあわせて調製すればよい。

【００２８】［試験例］ ［筒状の濾材の調製］まず、直径４μｍおよび１２μｍ
のステンレス鋼（ＳＵＳ３１６Ｌ）繊維から、長さ３９
０mmで幅３５０mmで厚さ約０．３mmの不織布を二枚調製
した。次いで、一方の不織布に、長さ３００mmで幅３０
mmで厚さ約１００μｍのステンレス鋼（ＳＵＳ３０４）
箔をこの不織布の片面の長さ方向両端部に沿わせて焼結
によって接合し、このステンレス鋼箔を接合した面を外
側にして、この不織布から長さ３９０mmで外径９０mmの
コルゲート状の筒体を形成した。次いで、この筒体の一
端にステンレス鋼（ＳＵＳ３０４）製の環状部材を、他
端にステンレス鋼（ＳＵＳ３０４）製の封止部材を、各
々ステンレス鋼箔の外側に被せてＴＩＧ溶接により接合
して、試験例１で用いる筒状の濾材Ａを調製した。

【００２９】次いで、ステンレス鋼箔を接合しない他方
の不織布から、長さ３９０mmで外径９０mmのコルゲート
状の筒体を形成し、この筒体の一端にステンレス鋼（Ｓ
ＵＳ３０４）製の環状部材を、他端にステンレス鋼（Ｓ
ＵＳ３０４）製の封止部材を、各々上記筒体の外側に被
せてＴＩＧ溶接により接合して、試験例２で用いる筒状
の濾材Ｂを調製した。

【００３０】［筒状の濾材の評価］逆洗機構を装備した
直方体状の試験用ケーシング（幅７５cm×長さ１５０cm
×高さ１６０cm）を用意し、このケーシングの底壁から
１００cmの位置に、直径５０mmの貫通孔が穿設された隔
壁板を底壁に平行に取り付け、上記２種類の筒状の濾材
の開口端部を、雄ネジが形成された金属部材を介在させ
て上記隔壁板の貫通孔に接合し、これら２種類の筒状の
濾材の開口端部に向けて、流速が３４０ｍ／ｓのパルス
ジェットエアーを０．２秒間噴出させた。この噴出を複
数回繰り返して、上記２種類の筒状の濾材と環状部材と
の接合部における破損状況を観察した。この試験の結
果、筒状の濾材Ａは約５０００回程度の噴出を繰り返し
ても破損が認められなかったのに対し、筒状の濾材Ｂは
約１０００回程度の噴出で破損が認められた。上の試験
例は、筒状の濾材と金属部材との間に金属製の薄膜を介
在させることによって、逆洗による応力が作用しても上
記接合部が破損し難くなることを示すものである。

【００３１】

【発明の効果】本発明は、以上詳細に説明したとおりで
あり、次のような特別に有利な効果を奏し、その産業上
の利用価値は極めて大である。 １．本発明に係る逆洗可能な気体集塵装置は、筒状の濾
材と環状部材との間、および、筒状の濾材と封止部材と
の間に金属製の薄膜が介在されてなるので、逆洗の際の
応力が作用した場合に、筒状の濾材と上記部材との各接
合部に折損や亀裂が生じ難い。 ２．本発明に係る逆洗可能な気体集塵装置は、従来の実
開平５−１８６１０号公報で提案されているような可撓
性金属管状部材を介在接合しないので、製作が極めて容
易であり、かつ、コスト高となることもない。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明に係る逆洗可能なフィルター装置に内
蔵される筒状の濾材の一例の一部切り欠き側面図であ
る。

【図２】 図１の筒状の濾材の一部を分解した状態の斜
視図である。

【符号の説明】

１０：筒状の濾材 ２０：封止部材 ３０：環状部材 ４０：接続用の金属部材 ５０：パンチングチューブ ６０：金属箔

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ケーシングの内部が隔壁板で仕切られ、
   この隔壁板に少なくとも１個の貫通孔が穿設され、筒状
   の濾材の開口端部が、上記貫通孔に金属部材を介在させ
   て接合されてなる逆洗可能な気体集塵装置において、上
   記筒状の濾材は、金属繊維製不織布および／または金網
   から構成され、この筒状の濾材の一端には金属製の環状
   部材が、他端には金属製の封止部材が、各々金属製の薄
   膜を介在させて接合されてなることを特徴とする、逆洗
   可能な気体集塵装置。
2. 【請求項２】 筒状の濾材を長さ方向に直角に切断した
   際の断面形状が、コルゲート状とされる、請求項１に記
   載の逆洗可能な気体集塵装置。
3. 【請求項３】 筒状の濾材が、焼結された金属繊維製不
   織布および／または金網から構成されてなる、請求項１
   または請求項２に記載の逆洗可能な気体集塵装置。
4. 【請求項４】 金属製の薄膜が、金属繊維製不織布、金
   網、金属箔のいずれかである、請求項１ないし請求項３
   のいずれか１項に記載の逆洗可能な気体集塵装置。