JP2002058944A - 逆洗可能な気体濾過装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 (1)フィルターエレメントに付着した微粒子
を逆洗によって容易に除去・回収可能で、(2)逆洗の際
にフィルターエレメントに作用する過大な応力や反復的
な応力に対しても優れた耐久性を発揮し、(3)装置を小
型としても所要の濾過能力を発揮して製作も容易な、逆
洗可能な気体濾過装置を提供すること。 【解決手段】 逆洗可能な気体濾過装置において、この
気体濾過装置にはコルゲート状構造の濾材から構成され
たフィルターエレメントが装備され、この濾材の山部お
よび谷部は、その延在する方向に対して直角に切断した
際の切断面が円弧状または楕円弧状とされた曲面部同士
の組み合わせ、または、これら曲面部とこれら曲面部間
をつなぐ部分との組み合わせにより形成されてなること
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、逆洗可能な気体濾
過装置に関する。さらに詳しくは、気体濾過装置内に装
備したフィルターエレメントに付着した微粒子を、逆洗
によって回収・除去し易く、耐久性に優れ、かつ、濾過
面積が大きい逆洗可能な気体濾過装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、化学工場で使用される各種原料の
気体や、化学反応によって得られる気体状の生成物など
に含まれる微粒子を回収・除去する目的で、食品工場で
製造された微粒子状の製品を回収する目的で、または、
セメント工場、製鉄工場、発電所などの各種工場から排
出される排気ガスから大気汚染の原因となる微少な塵芥
を除去する目的で、種々の気体濾過装置を用いた濾過・
集塵が行われている。上記のような微粒子の回収・除去
の際に用いられる気体用の濾過装置としては、重力沈降
室、サイクロン、電気集塵装置、フィルター装置などを
挙げることができ、これらは濾過したい気体の種類、用
途、気体に含まれる微粒子などの種類、量、粒径などに
応じて単独で、複数個連結されて、または異なる構造の
装置が組み合わせられて用いられる。

【０００３】上記濾過装置には、一般に、ケーシング
（外殻）の中に、筒状、袋状または平板状に加工した濾
材によって構成されたフィルターエレメントが装備され
ている。フィルターエレメントが筒状または袋状である
場合には、ケーシングの内部は隔壁板によって濾過室と
清浄室とに区画され、この隔壁板には複数個の貫通孔が
穿設され、筒状または袋状のフィルターエレメントの開
口部が、接続用の金属部材を介して上記隔壁板の貫通孔
に接合される。この場合、上記筒状または袋状のフィル
ターエレメントの開口部の反対側は封止部材によって閉
鎖される。また、フィルターエレメントが平板状とされ
ている場合には、上記ケーシングの内部が、一枚または
複数枚の平板状のフィルターエレメントによって濾過室
と清浄室とに区画される。

【０００４】上記濾過装置によって各種気体を濾過する
際には、上記フィルターエレメントに各種気体を通すこ
とによって、この気体に含まれる微粒子などを回収・除
去し、この微粒子を回収・除去した後の清浄気体を、清
浄室を経由して装置外に流出させる。この濾過装置内に
装備されるフィルターエレメントは、連続的、間欠的に
長期間使用されるに従ってその表面に微粒子が付着・堆
積し、その濾過能力が徐々に低下する。このため、定期
的にフィルターエレメントにパルスジェットエアーなど
の圧縮ガスを小刻みに吹きつけて洗浄したり、濾過方向
と逆の方向から気体を通して、フィルターエレメントに
付着した微粒子を剥離、落下させて回収・除去する方法
が行われている。このような微粒子の回収・除去操作
は、一般に「逆洗」と言われている。

【０００５】従来、上記の逆洗可能なフィルターエレメ
ント用の瀘材として有機繊維製の織布または不織布が用
いられている。この濾材から構成されたフィルターエレ
メントは、その優れた可撓性により逆洗時に変形するた
めに付着した微粒子が除去され易く、かつ、逆洗の際の
圧縮ガスの吹き付けにより一時的に変形しても直ちに元
の形状に復元するため逆洗回復性にも優れている。

【０００６】しかし、上記濾材から構成されたフィルタ
ーエレメントは若干濾過能力が低く、かつ、これらの瀘
材を構成する繊維が長期間の使用により疲労して損壊・
剥離して繊維屑が生じ、この繊維屑が、フィルターエレ
メントを通過させた気体や逆洗して回収した微粒子中に
同伴されることがある。このため、セラミック製、樹脂
製、金属製の粉体を焼結して固めた瀘材が提案され、実
用化されている。この瀘材は濾過能力が高いが、気体を
通過させる際の抵抗が大きく、かつ、瀘材に付着した微
粒子を除去し難いという欠点があった。

【０００７】これに対し、金属繊維製の不織布や金網を
単独でまたはこれらを組み合わせて焼結したりバインダ
ーを使用して瀘紙状とした濾材は、濾過能力が高く、極
めて細かい微粒子まで回収でき、かつ、気体を通過させ
る際の抵抗が小さいという利点がある。しかしながら、
これら金属繊維製の不織布や金網からなるフィルターエ
レメントは可撓性に劣るため、これに付着した微粒子を
逆洗によって除去し難く、この微粒子を完全に除去する
ことを目的として強く逆洗すると、このフィルターエレ
メントに過大な応力が時には反復的に負荷し、経時的に
劣化・破損してしまうという欠点があった。また、一般
に、フィルターエレメントが平板状構造とされている場
合には濾過面積が小さく濾過能力も小さいので、フィル
ターエレメントを大型にする必要があった。

【０００８】

【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、従来の金属繊維製の不織布や金網からなる
フィルターエレメントに付着した微粒子を、逆洗によっ
て除去し難いという欠点を解決するとともに、装置が小
型であるにも拘らず濾過能力が高く、製作も容易な気体
濾過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。

【０００９】本発明の目的は、次のとおりである。 １．フィルターエレメントに付着した微粒子を、逆洗に
よって容易に除去することができる、逆洗可能な気体濾
過装置を提供すること。 ２．逆洗する際にフィルターエレメントに負荷される過
大な応力や反復的な応力に対しても優れた耐久性を発揮
する、逆洗可能な気体濾過装置を提供すること。 ３．装置を小型とした場合にも所要の濾過能力を発揮
し、しかも製作も容易な逆洗可能な気体濾過装置を提供
すること。

【００１０】

【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、逆洗可能な気体濾過装置において、こ
の気体濾過装置にはコルゲート状構造の濾材から構成さ
れたフィルターエレメントが装備され、この濾材の山部
および谷部は、その延在する方向に対して直角に切断し
た際の切断面が円弧状または楕円弧状とされた曲面部同
士の組み合わせ、または、これら曲面部とこれら曲面部
同士をつなぐ部分との組み合わせにより形成されてなる
ことを特徴とする、逆洗可能な気体濾過装置を提供す
る。

【００１１】

【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濾過装置は、装置のケーシ
ング（外殻）の内部に、コルゲート状構造の濾材から構
成されたフィルターエレメントを装備している。このフ
ィルターエレメントは、濾過したい気体に混在する微粒
子などを付着させてこの微粒子を回収・除去し、清浄気
体とするという機能を果たす。このフィルターエレメン
トは、平板状の濾材をコルゲート状に加工したものを主
部材として調製されたものであり、その外観は筒状、袋
状または平板状とされる。上記コルゲート状構造に加工
される濾材を、金網や金属繊維製の不織布から調製する
と、目の大きさを任意に調整することができ、濾過また
は微粒子を回収したい気体が濾材を通過する際の抵抗を
小さくしながら、高い濾過能力を維持することができる
ので好ましい。

【００１２】金網のみから上記瀘材を調製する場合に
は、金属線の直径や穴の大きさなどの異なる金網を複数
枚重ね合わせたり、同じ大きさの穴の金網を複数枚重ね
合わせ、要すれば焼結またはバインダーによって相互に
接合させて形成する。金属繊維製の不織布のみから上記
瀘材を調製する場合には、この不織布を構成する金属繊
維の繊維径が同一または異なるものよりなる不織布を、
同一径のもの同士または異なる径のものを組み合わせて
複数枚重ね合わせ、要すれば焼結したり、またはバイン
ダーを使用して相互に接合させて形成する。金網と金属
繊維製の不織布とから瀘材を調製する場合には、金網と
金属繊維製の不織布とを焼結したり、またはバインダー
を使用して相互に接合させて形成する。

【００１３】上記金属繊維製の不織布および金網の材料
となる金属は、鉄、炭素鋼、ステンレス鋼、ニッケル合
金、銅、銅合金など濾過したい気体の種類に応じ適宜決
めるのが好ましい。例えば、腐食性を有する気体を濾過
する場合、気体中に含まれる粒状の食品を回収する場
合、または、１５０〜４００℃の気体を濾過する場合な
どには、耐食性、耐熱性に優れたステンレス鋼が好適で
あり、４００℃を超える高温気体を濾過する場合には、
特に耐熱性に優れたニッケル合金が適当である。上記金
属繊錐製の不織布を構成する金属繊維は、その直径を
０．５μｍ〜１００μｍの範囲とし、また、上記金網を
構成する金属線の直径は０．０５mm〜２mm程度とするこ
とができる。

【００１４】上記フィルターエレメントの山部および谷
部、すなわち、このフィルターエレメントの主部材であ
る濾材のコルゲートを構成する山部および谷部は、(1)
その延在する方向に対して直角に切断した際の切断面が
円弧状または楕円弧状とされた曲面部同士の組み合わ
せ、または、(2)これら曲面部とこれら曲面部同士をつ
なぐ部分との組み合わせにより形成される。上記(1)の
構成の場合は、後記するＬ（山部の曲面部とこれに隣接
する谷部の曲面部とをつなぐ部分の長さ）が０となる。
上記(2)の構成の場合は、上記(1)の場合と比較すると、
Ｌが０ではないので山部の高さは高く、谷部の深さは深
くされることとなる。

【００１５】本発明者らの実験によれば、図４に示すよ
うに、山部２１ａの曲面部の曲率半径をｒ(mm)、谷部２
１ｂの曲面部の曲率半径をｒ´(mm)とし、山部の曲面部
とこれに隣接する谷部の曲面部とをつなぐ部分の長さを
Ｌ(mm)とするとき、Ｌ≦２．７（ｒ＋ｒ´）、なる関係
を満たすフィルターエレメントが、発明の目的を効果的
に達成することが分かった。

【００１６】ｒ、ｒ´およびＬが上記関係を満たさない
場合、すなわち、(1)ｒ、ｒ´に対してＬが長すぎる場
合、(2)Ｌに対してｒ、ｒ´が小さすぎる場合には、濾
過時にフィルターエレメントに濾過したい気体を流す際
や、逆洗時に圧縮ガスを吹き付ける際に、これら流体の
圧力が山部、谷部、および、山部の曲面部と谷部の曲面
部とをつなぐ部分に作用し、山部を軸にして谷部がまた
は谷部を軸にして山部が相互に振動して、山部および谷
部の双方の曲面部に反復的に曲げ応力が負荷されること
となる。

【００１７】特に、(1)のように直線部が相対的に長い
場合には、この直線部が過剰に撓み、(2)のように曲面
部の曲率半径が相対的に小さい場合には、上記振動が激
しくなり、双方とも、山部の曲面部および谷部の曲面部
にその曲げ応力が集中して、場合によってはこれら曲面
部に割れが生じることがある。なお、上記関係を満たす
フィルターエレメントの中でも、Ｌ≦２（ｒ＋ｒ´）、
なる関係を満たすものが特に好ましい。

【００１８】また、本発明者らの実験によれば、濾材の
厚さをｔ(mm)とするとき、このｔと上記のｒ、ｒ´と
が、ｒ≧３ｔ、ｒ´≧３ｔ、なる関係を満たすフィルタ
ーエレメントが、発明の目的を効果的に達成することが
分かった。ｒ、ｒ´およびｔが上記関係を満たさない場
合、すなわち、濾材の厚さに対して山部の曲面部の曲率
半径が小さい場合には、前記したｒ、ｒ´およびＬの関
係を満たさない場合と同様に、山部の曲面部および谷部
の曲面部に曲げ応力が集中することとなるため、これら
曲面部の濾材が過度に変形して濾過精度が低下したり、
場合によってはこの曲面部に割れが生じることがある。
特に、過大な曲げ応力が負荷されたり、反復的に曲げ応
力が負荷された場合には、これら双方の曲面部に割れが
生じ易くなる。

【００１９】さらに、本発明者らの実験によれば、図４
に示すように、一の山部を形成する曲面部の一方の端点
Ａと、この端点Ａに近い側に隣接する他の山部を形成す
る曲面部の端点Ａ´との最短距離をＤとし、上記端点Ａ
からこれら山部に挟まれた谷部を経由して上記端点Ａ´
へと至る距離をＨとすると、０．１＜Ｄ／Ｈ＜０．５、
なる関係を満たすフィルターエレメントが、発明の目的
を効果的に達成することが分かった。Ｄ／Ｈが０．１以
下であると、谷部に付着・堆積した捕集ダストが逆洗に
よっても十分に除去されず残存するので好ましくない。
また、Ｄ／Ｈが０．５以上であると、フィルターエレメ
ントの単位体積当たりの濾過面積が小さくなって、所用
の濾過能力が得られにくくなるので好ましくない。

【００２０】筒状または袋状のフィルターエレメント
は、その長さ方向の一端に開口部が設けられ、他端は閉
鎖される。筒状のフィルターエレメントの構造の例とし
ては、コルゲート状に加工した濾材を、長さ方向に直角
に切断した際の断面形状が円形、楕円形、矩形、多角形
とした筒状体に成形し、この筒状体の一端に保形用の環
状部材を装備して開口部とし、他端に封止部材を装備し
た構造を挙げることができる。これら環状部材および封
止部材の材料は、各種金属や各種合成樹脂などの中か
ら、除塵したい気体の種類に応じて適宜選ぶことができ
る。例えば、腐食性を有する気体を濾過する場合、気体
中に含まれる粒状や粉状の食品を回収する場合、また
は、１５０〜４００℃の気体を濾過する場合などには、
耐食性、耐熱性に優れたステンレス鋼が好適であり、４
００℃を超える高温気体を濾過する場合には、特に耐熱
性に優れたニッケル合金が適当である。

【００２１】袋状のフィルターエレメントの構造の例と
しては、コルゲート状に加工した濾材を平板状または若
干湾曲させて曲面状として、直方体状の枠部材の各側面
部や、平面矩形状の枠部材の広い平面部に取り付けた構
造を挙げることができる。また、平板状のフィルターエ
レメントの構造の例としては、コルゲート状に加工した
濾材を平板状のままブランキングして円形状、楕円形
状、矩形状、多角形状とし、外縁に枠部材を設けた構造
を挙げることができる。これらフィルターエレメントの
種類、数、形状、大きさなどは、気体濾過装置の使用目
的、付与する性能、ケーシングの大きさ、濾過したい気
体の種類などに応じて適宜決めることができる。例え
ば、筒状のフィルターエレメントの場合には、外径は３
０mm〜１０００mmの範囲で、長さは５０００mm以内で各
々選ぶことができる。

【００２２】コルゲート状に加工した濾材を成形して得
た筒状体の端部に環状部材や封止部材を接合して筒状の
フィルターエレメントとする際や、枠部材にコルゲート
状に加工した濾材を接合して袋状または平板状のフィル
ターエレメントとする際には、上記環状部材、封止部
材、枠部材などの各種部材の外面または内面をコルゲー
トの山・谷に合わせて加工して凹凸を設け、溶接・ろう
付け・接着剤などによってコルゲート状に加工した濾材
に接合したり、コルゲート状に加工した濾材の端部（外
縁）付近の山部を一部潰して平坦にし、溶接・ろう付け
・接着剤などによって上記各種部材を接合する、という
手法によることができる。

【００２３】筒状、袋状または平板状のフィルターエレ
メントの外側面および／または内側面には、これらフィ
ルターエレメントの保管、輸送、気体濾過装置への取り
付けの際などの破損を防ぎ、かつ、濾過・逆洗の際にこ
れらフィルターエレメントが変形するのを防ぐための保
護具を装備することができる。この保護具は、フィルタ
ーエレメントの外側面のみ、内側面のみ、外側面と内側
面の双方に設けることができる。

【００２４】例えば、円筒状フィルターエレメント用の
外側保護具としては、多数の貫通孔を設けた円筒状のパ
ンチングプレートや、複数個の細い環状部材またはコイ
ル状部材と棒状部材とを格子状に組み合わせて形成した
円筒状の骨組を挙げることができる。また、平板状フィ
ルターエレメント用の外側保護具としては、複数個の棒
状部材を縦横に格子状に組み合わせて形成した網体を挙
げることができる。代表的な内側保護具としては、多数
の貫通孔を設けた筒状のパンチングプレートを挙げるこ
とができる。

【００２５】上記保護具をフィルターエレメントに装備
するには、この保護具の端部を、フィルターエレメント
の端部（外縁）に装備された各種部材に溶接、ろう付
け、接着剤などによって接合したり、この保護具全体
を、上記フィルターエレメントの中央部に装備されたコ
ルゲート状濾材に接合する。この際、外側（内側）保護
具をフィルターエレメントの外側（内側）面に密着させ
てもよいし、若干の隙間を設けてもよい。

【００２６】上記保護具の材料は、鉄、炭素鋼、ステン
レス鋼、ニッケル合金、銅、銅合金などの各種金属や各
種合成樹脂などの中から、濾過したい気体の種類に応じ
て適宜選ぶことができる。例えば、腐食性を有する気体
を濾過する場合や気体中に含まれる粒状や粉状の食品を
回収する場合、または、１５０〜４００℃の気体を濾過
する場合などには、耐食性、耐熱性に優れたステンレス
鋼が好適であり、濾過したい気体が４００℃以上の高温
である場合には、特に耐熱性に優れたニッケル合金が好
適である。

【００２７】本発明に係る逆洗可能な気体濾過装置のケ
ーシングの形状・大きさなどは、気体濾過装置の使用目
的、通過させる濾過したい気体の種類、量、設置される
場所などに応じて適宣決めることができ、例えば、その
形状を円筒形状、直方体形状とすることができる。この
ケーシングの内部は、隔壁板または一枚ないし複数枚の
平板状のフィルターエレメントによって仕切られ、濾過
したい気体を流入させる濾過室と、濾過後の清浄気体を
流出させる清浄室とに区画される。また、濾過室の下部
には、フィルターエレメントから除去した微粒子を溜め
る機能を有する部分を設けるのが好ましい。

【００２８】縦型の気体濾過装置には、隔壁板または一
枚ないし複数枚の平板状のフィルターエレメントを水平
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濾
過室とする。また、横型の気体濾過装置には、隔壁板ま
たは一枚ないし複数枚の平板状のフィルターエレメント
を垂直にして取り付けることができ、この場合には、隔
壁板などによって区画された２室のうち、気体の流入側
を濾過室、清浄気体の流出側を清浄室とする。なお、濾
過室と清浄室の体積比も、気体濾過装置や濾過したい気
体の種類に応じて、適宜決めることができる。

【００２９】上記ケーシングの内部に隔壁板を設ける場
合には、隔壁板に少なくとも一個の貫通孔が穿設され、
この貫通孔には、筒状または袋状のフィルターエレメン
トの開口部が接続される。濾過室に流入した濾過したい
気体は、瀘材を加工して筒状または袋状とされたフィル
ターエレメントを通過して濾過され、濾過された清浄気
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、濾過される気体の種類、温度、
接合される筒状または袋状のフィルターエレメントの
数、濾過時および逆洗時に負荷される応力などを勘案し
て、適宜決めることができる。

【００３０】本発明に係る気体濾過装置の清浄室には、
フィルターエレメントを逆洗するための逆洗機構を設け
るものとする。この逆洗機構としては、この種の気体濾
過装置に設ける従来から知られている機構を活用するこ
とができる。その機構の例としては、高圧供給用のマニ
ホールドのノズルから、フィルターエレメントの開口部
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
吹き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。逆洗機構は、これら例示したものに限定さ
れるものではない。

【００３１】本発明に係る逆洗可能な気体濾過装置を用
いて各種気体を濾過するには、濾過したい気体を濾過室
へと流入させ、フィルターエレメントの外側（濾過室
側）から内側（清浄室側）へとこの濾過したい気体を通
過させて濾過し、濾過後の清浄気体を、清浄室を経由し
て装置外部に放出させる。また、本発明に係る逆洗可能
な気体濾過装置に装備されたフィルターエレメントを逆
洗するには、逆洗機構を設けておき、圧縮ガスや外部エ
アーなどの逆洗流体をフィルターエレメントに向かって
噴射し、この逆洗流体および逆洗流体に巻き込まれた清
浄気体を、フィルターエレメントの内側（清浄室側）か
らフィルターエレメントの外側（濾過室側）へと流出さ
せて、付着・堆積した微粒子を剥離・落下させる。落下
した微粒子は、濾過室の下部に設けられた微粒子を溜め
る機能を有する部分に溜め、逆洗操作終了後に外部に排
出して回収・廃棄処分する。

【００３２】

【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、その趣旨を越えない限
り、以下の記載例に限定されるものではない。

【００３３】図１は、本発明に係る逆洗可能な気体濾過
装置に装備される筒状のフィルターエレメントの一例の
一部切欠き側面図である。図２は、本発明に係る逆洗可
能な気体濾過装置に装備される袋状のフィルターエレメ
ントの一例の正面図であり、図３は、図２の袋状のフィ
ルターエレメントを隔壁板に取り付けた状態の一部切欠
き側面図であり、図４は、図３のIV−IV部分における部
分断面図である。

【００３４】図１に示した筒状のフィルターエレメント
１０は、平板状の濾材にコルゲート加工を施し、これを
巻回して円筒状にしたコルゲート状円筒濾材１１を形成
し、このコルゲート状円筒濾材１１の一端に封止部材１
２を、他端に環状部材１３を接合して調製したものであ
る。この筒状のフィルターエレメント１０の開口端部側
には、雄ねじが形成された隔壁板接続用の金属部材１４
が装備されている。この筒状のフィルターエレメント１
０の内側面には、内側保護具としてパンチングプレート
１５が装備され、外側面には、外側保護具として複数個
の細い環状部材と棒状部材とから構成される円筒状の骨
組１６が装備されている。

【００３５】図２および図３に示した袋状のフィルター
エレメント２０は、平板状の濾材にコルゲート加工を施
したコルゲート状濾材２１を２枚形成し、このコルゲー
ト状濾材２１を枠部材２２の広い平面部に接合して調製
したものである。図３に示すとおり、この袋状のフィル
ターエレメント２０を構成する枠部材２２には、上方に
開口部２３が設けられており、この開口部２３には接続
用部材２４が装備されている。また、この袋状のフィル
ターエレメント２０には、その内側面にパンチングプレ
ート２５が装備されている。

【００３６】図３は、図２に示した袋状のフィルターエ
レメント２０を、本発明に係る逆洗可能な気体濾過装置
内の隔壁板３０に取り付けた状態を示しており、隔壁板
３０の貫通孔３１にボルト４０を上方から挿入して、袋
状のフィルターエレメント２０に装備された接続用部材
２４の下側に突出させ、このボルト４０の突出させた部
分にナット４１を螺合させ、締めて固定したものであ
る。

【００３７】図４は、袋状のフィルターエレメント２０
のコルゲート状濾材２１を、その山部２１ａ（谷部２１
ｂ）の延在する方向に対して直角に切断した際の断面図
である。図４において矢印は、濾過したい気体がこの袋
状のフィルターエレメント２０に流入する方向を示して
いる。図４では、山部２１ａおよび谷部２１ｂは、この
切断面が円弧状とされた曲面部とこれら曲面部同士をつ
なぐ直線状の部分との組み合わせにより形成されている
例を示した。

【００３８】山部２１ａの曲面部の曲率半径はｒ、谷部
２１ｂの曲面部の曲率半径はｒ´とされており、山部２
１ａの曲面部と谷部２１ｂの曲面部とをつなぐ直線状の
部分の長さはＬとされている。なお、上記曲面部同士を
つなぐ直線状の部分を介さずに（すなわち、Ｌ＝０とし
て）、山部２１ａの曲面部と谷部２１ｂの曲面部とを直
接組み合わせることもできるのは、前記したとおりであ
る。また、山部２１ａを形成する曲面部の一方の端点Ａ
と、これに隣接する山部２１ａを形成する曲面部の端点
Ａ´との最短距離はＤとされ、端点Ａから両山部２１ａ
に挟まれた谷部２１ｂを経由して端点Ａ´へと至る距離
はＨとされている。

【００３９】［フィルターエレメントの製作］以下の実
施例および比較例で使用する目的で、次の４種類のフィ
ルターエレメントを製作した。 (1)フィルターエレメントＡ：直径１２μｍのステンレ
ス鋼(SUS316)繊維からなる不織布と、直径０．１mmの金
属線からなる金網とを重ね合わせ、焼結して厚さ０．３
mmの濾材を調製し、この濾材に、ｒ＝ｒ´＝２mm、Ｌ＝
８mmのコルゲート加工を施し、その後これを巻回して円
筒体を形成し、この円筒体の一端に封止部材を接合し、
他端に環状部材を接合して開口部としたものであって、
外径９０mm、長さ３９０mmのものである。このフィルタ
ーエレメントＡのｒ、ｒ´およびＬは、Ｌ≦２（ｒ＋ｒ
´）、の関係を満たす。

【００４０】(2)フィルターエレメントＢ：上記フィル
ターエレメントＡにおいて、ｒ＝ｒ´＝３mm、Ｌ＝１６
mmと変更したほかは同例におけると同様の手順で製作し
たものであって、外径９０mm、長さ３９０mmのものであ
る。このフィルターエレメントＢのｒ、ｒ´およびＬ
は、Ｌ≦２．７（ｒ＋ｒ´）、なる関係を満たすが、Ｌ
≦２（ｒ＋ｒ´）、なる関係は満たさない。 (3)フィルターエレメントＣ：上記フィルターエレメン
トＡにおいて、ｒ＝ｒ´＝１．５mm、Ｌ＝１０mmと変更
したほかは同例におけると同様の手順で製作したもので
あって、外径９０mm、長さ３９０mmのものである。この
フィルターエレメントＣのｒ、ｒ´およびＬは、Ｌ≦
２．７（ｒ＋ｒ´）、なる関係を満たさない。 (4)フィルターエレメントＤ：上記フィルターエレメン
トＡにおいて、濾材にコルゲート加工を施さないほかは
同例におけると同様の手順で製作したものであって、外
径９０mm、長さ３９０mmのものである。

【００４１】［試験用ケーシングの準備］以下の実施例
および比較例で、上記フィルターエレメントを装備する
ため、次の試験用ケーシングを準備した。この試験用ケ
ーシングは、幅７５cm×長さ１５０cm×高さ１６０cmの
大きさの直方体状のものであり、その底壁から１００cm
の位置に、直径９０mmの貫通孔が穿設された隔壁板が底
壁に平行に取り付けられており、この隔壁板の上側には
逆洗機構が装備されている。

【００４２】［実施例１］上記フィルターエレメントＡ
の開口端部を、雄ねじが形成された金属部材を介在させ
て、準備した上記試験用ケーシングの隔壁板の貫通孔に
接合して試験用濾過装置とした。この試験用濾過装置の
濾過室に微粒子を含んだ空気を導入し、フィルターエレ
メントＡの外側から内側へ通過させて濾過して清浄室側
に流出させ、一定時間毎に、フィルターエレメントＡの
開口端部に向けて、ある一定圧に調整された容積０．０
２ｍ³の加圧タンクに蓄えた空気を、パルスジェットエ
アーにして０．２秒間噴出させ、逆洗を行った。上記濾
過と逆洗とを複数回繰り返しながら、フィルターエレメ
ントＡの内外の圧力差が３．０kPaで安定的に推移する
ために必要な加圧タンクの空気の圧力を測定した。その
結果、フィルターエレメントＡの内外の圧力差が３．０
kPaで安定的に推移するために必要な加圧タンク内の空
気の圧力は、０．４５MPaであった。

【００４３】［比較例１］実施例１に記載した試験用濾
過装置のフィルターエレメントＡをフィルターエレメン
トＤに変更したほかは、同例におけると同様に同種の空
気の濾過と逆洗とを行い、かつ、同様に必要な加圧タン
クの空気の圧力を測定した。その結果、フィルターエレ
メントＤの内外の圧力差が３．０kPaで安定的に推移す
るために必要な加圧タンクの空気の圧力は、０．８５MP
aであった。

【００４４】上記実施例１の試験用濾過装置において、
フィルターエレメントＡの内外の圧力差が３．０kPaで
安定的に推移するために要した圧力（０．４５MPa）
は、上記比較例１の試験用濾過装置におけるフィルター
エレメントＤの内外の圧力差が３．０kPaで安定的に推
移するために要した圧力（０．８５MPa）の５３％にす
ぎなかった。これは、濾過装置のフィルターエレメント
を、コルゲート加工を施した濾材によって構成すること
により、従来のコルゲート加工を施さない濾材によって
構成するよりも、大幅に少ない空気消費量で同様の逆洗
効果が得られることを示すものである。

【００４５】［実施例２］実施例１で調製したのと同じ
構造の試験用濾過装置を準備し、この試験用濾過装置の
フィルターエレメントＡの開口端部に向けて、一定時間
毎に、初期圧力が１．０MPaに維持された容積０．０２
ｍ³の加圧タンクに蓄えた空気を、パルスジェットエア
ーにして０．２秒間噴出させ、逆洗を行った。この逆洗
操作を複数回繰り返し、フィルターエレメントＡの破損
の有無を確認した。この結果、実用性の限界とされてい
る約６００回を大幅に超えた約１０００回の噴出後に
も、フィルターエレメントＡを構成する円筒体と環状部
材との接合部には、破損が認められなかった。すなわ
ち、実施例２における試験用濾過装置のフィルターエレ
メントＡのｒ、ｒ´およびＬは、Ｌ≦２（ｒ＋ｒ´）、
の関係を満たすので、このフィルターエレメントＡに破
損は認められなかった。

【００４６】［実施例３］実施例２に記載した試験用濾
過装置のフィルターエレメントＡをフィルターエレメン
トＢに変更したほかは、同例におけると同様に逆洗操作
を複数回繰り返し、フィルターエレメントＢの破損の有
無を確認した。この結果、フィルターエレメントＢは、
約６００回の噴出までは、フィルターエレメントＢを構
成する円筒体と環状部材との接合部に破損が認められ
ず、約６５０回を超えた時点で、環状部材との接合部近
傍に位置する円筒体のコルゲートの谷部に、その長さ方
向に沿った割れが生じているのが認められた。すなわ
ち、実施例３における試験用濾過装置のフィルターエレ
メントＢのｒ、ｒ´およびＬは、Ｌ≦２（ｒ＋ｒ´）、
の関係は満たさないものの、Ｌ≦２．７（ｒ＋ｒ´）、
の関係を満たしているので、実用性の限界までの耐久性
を発揮したと推測される。

【００４７】［比較例２］実施例２に記載した試験用濾
過装置のフィルターエレメントＡをフィルターエレメン
トＣに変更したほかは、同例におけると同様に逆洗操作
を複数回繰り返し、フィルターエレメントＣの破損の有
無を確認した。この結果、フィルターエレメントＣは、
約４００回を超えた時点で、環状部材との接合部近傍に
位置する円筒体のコルゲートの谷部に、その長さ方向に
沿った割れが生じているのが認められた。すなわち、比
較例２における試験用濾過装置のフィルターエレメント
Ｃのｒ、ｒ´およびＬは、Ｌ≦２．７（ｒ＋ｒ´）、な
る関係を満たしていないので、谷部に応力が集中し、割
れが生じたものと推測される。

【００４８】

【発明の効果】本発明は、以上詳細に説明した通りであ
り、つぎのような特別に有利な効果を奏し、その産業上
の効果は極めて大である。 １．本発明に係る逆洗可能な気体濾過装置は、特定の形
状のコルゲート状構造の濾材から構成されたフィルター
エレメントを装備しているため、このフィルターエレメ
ントに付着した微粒子を、逆洗によって容易に除去する
ことができる。 ２．本発明に係る逆洗可能な気体濾過装置は、特定の形
状のコルゲート状構造の濾材から構成されたフィルター
エレメントを装備しているため、逆洗用の圧縮ガスの噴
出による過大な応力や反復的な応力の負荷に対して、優
れた耐久性を発揮する。 ３．本発明に係る逆洗可能な気体濾過装置は、特定の形
状のコルゲート状構造の濾材から構成されたフィルター
エレメントを装備しているため、コルゲート加工を施さ
ないフィルターエレメントに比べて濾過面積を大きくす
ることができ、この結果、装置自体を小型にした場合で
も、所要の濾過能力を達成することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明に係る逆洗可能な気体濾過装置に装備
される筒状のフィルターエレメントの一例の一部切り欠
き側面図である。

【図２】 本発明に係る逆洗可能な気体濾過装置に装備
される袋状のフィルターエレメントの一例の平面図であ
る。

【図３】 図２の袋状のフィルターエレメントを隔壁板
に取り付けた状態の一部切欠き側面図である。

【図４】 図３のIV−IV部分の部分拡大断面図である。

【符号の説明】

１０：筒状のフィルターエレメント １１：コルゲート状円筒濾材 １２：封止部材 １３：環状部材 １４：金属部材 １５：パンチングプレート １６：円筒状の骨組 ２０：袋状のフィルターエレメント ２１：コルゲート状濾材 ２１ａ：山部 ２１ｂ：谷部 ２２：枠部材 ２３：開口部 ２４：接続用部材 ２５：パンチングプレート ３０：隔壁板 ３１：貫通孔 ４０：ボルト ４１：ナット Ａ、Ａ´：山部の曲面部の端点 Ｌ：山部の曲面部と谷部の曲面部とをつなぐ部分の長さ ｒ：山部の曲面部の曲率半径 ｒ´：谷部の曲面部の曲率半径 Ｄ：両端点間の最短距離 Ｈ：一方の端点から谷部を経由して他方の端点へと至る
距離

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 逆洗可能な気体濾過装置において、この
   気体濾過装置にはコルゲート状構造の濾材から構成され
   たフィルターエレメントが装備され、この濾材の山部お
   よび谷部は、その延在する方向に対して直角に切断した
   際の切断面が円弧状または楕円弧状とされた曲面部同士
   の組み合わせ、または、これら曲面部とこれら曲面部同
   士をつなぐ部分との組み合わせにより形成されてなるこ
   とを特徴とする、逆洗可能な気体濾過装置。
2. 【請求項２】 山部の曲面部の曲率半径をｒ(mm)、谷部
   の曲面部の曲率半径をｒ´(mm)とし、山部の曲面部とこ
   れに隣接する谷部の曲面部とをつなぐ部分の長さをＬ(m
   m)とするとき、Ｌ≦２．７（ｒ＋ｒ´）、なる関係を満
   たすことを特徴とする、請求項１に記載の逆洗可能な気
   体濾過装置。
3. 【請求項３】 濾材が金属製であり、この濾材の厚さを
   ｔ(mm)、山部の曲面部の曲率半径をｒ(mm)、谷部の曲面
   部の曲率半径をｒ´(mm)とするとき、ｒ≧３ｔ、ｒ´≧
   ３ｔ、なる関係を満たすことを特徴とする、請求項１ま
   たは請求項２に記載の逆洗可能な気体濾過装置。
4. 【請求項４】 フィルターエレメントの外側面および／
   または内側面に保護具が装備されてなることを特徴とす
   る、請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の逆
   洗可能な気体濾過装置。