JP2002224521A - パルスジェット式集塵機および回転式パルスジェットエアーノズル - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【解決手段】 パルスジェット式集塵機においてダスト
の払い落としのために使用される回転式パルスジェット
エアーノズルは、送風支柱と、送風支柱に対して回転し
うるように取り付けられた回転体と、回転体の外周に設
けらたエアー噴出ノズルとを備え、エアー噴出ノズルに
は、少なくとも１つのノズル孔が設けられ、ノズル孔か
らエアーが噴出させられるときに、回転体がエアー噴出
ノズルと一緒に送風支柱に対して回転させられるように
なっている。 【効果】 従来と同一のエアー圧によりフィルタの上部
と下部のダストの払い落しを同時に効率良く行うことが
できる。従来のどの方式よりも安価にて同等以上のダス
ト払い落とし効果を得ることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、集塵用フィルタを
使用した集塵機におけるフィルタの除塵に関するもので
あり、より詳細には、パルスジェット方式によるダスト
の払い落しに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】粉塵等にさらされる作業環境においては
作業者の健康障害が問題となっており、清浄な作業環境
を維持するため各種の集塵機が開発され使用されてきて
いる。これら集塵機のなかでも、ポリエステル繊維等か
ら形成された集塵用フィルタを使用する型の集塵機は、
低騒音ノイズレスである等の理由で普及してきている。

【０００３】この種のフィルタを使用した集塵機におい
ては、使用につれてフィルタにダスト（粉塵）が付着堆
積していき、性能が低下していくので、周期的にフィル
タのダストの払い落としを行うのが普通である。このよ
うなダストの払い落とし方式のうち、現在パルスジェッ
ト方式が最も多く使用されている方式である。このパル
スジェット方式は、ダスト払い落とし能力が優れている
点や機構が簡便である点が評価されている。しかし、問
題が全くない訳ではなく、一つの問題点として、パルス
ジェットが噴出した際、パルスジェットの払い落とし効
果が効かないメクラ部位がフィルタ上部の取付部に近い
箇所に生じてしまうということである。

【０００４】このような問題の解決方法として、従来、
実開昭６２−８７７２４号公報や特許第２６１０１３１
号公報に開示されるような、フィルタ上部にベンチュリ
ー管を設けたり、フィルタ内部に内部充填体を設けるよ
うな方法、実開平６−１５７１４号公報や特開平５−３
２９３１８号公報に開示されるような、ヘッダーパイプ
に特殊な構造を設けるような方法、特開平１１−１５６
１３０号公報に開示されるような、払い落とし用エアー
を特殊な構造の圧縮空気供給用配管を用いてフィルタ内
部に挿入するような方法等が提案されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ベンチ
ュリー管を設ける方法では、設けるベンチュリー管の形
状によって効果にバラツキがあったり、フィルタのサイ
ズが短いとベンチュリー効果があまり作用しない等の問
題が残る。フィルタ内部に内部充填体を設ける方法で
は、フィルタの構造が複雑になってしまい、フィルタの
価格が高価になってしまうという問題、ダストの量が多
い場合、必ずしも内部充填体の効果が十分に発揮されな
いという問題等が残る。また、ヘッダーパイプに特殊な
構造を設ける方法では、加工に手間がかかり実用的なも
のではない。さらにまた、特殊な構造の圧縮空気供給用
配管をフィルタ内部に挿入する方法では、その配管およ
び機構が複雑で、実用性のあるものと言えない。

【０００６】本発明の目的は、前述したような従来の技
術の問題点を解消しうるような、パルスジェット式集塵
機およびこの集塵機に使用する回転式パルスジェットエ
アーノズルを提供することである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明の一つの観点によ
れば、筒状に配列した除塵用ろ材を有するフィルタを使
用しパルスジェットによるダストの払い落しを行うパル
スジェット式集塵機において、前記フィルタの筒状ろ材
の一端のほぼ中心近傍に回転式パルスジェットエアーノ
ズルを配置し、該回転式パルスジェットエアーノズルへ
高圧エアーを供給することにより前記フィルタのダスト
の払い落しを行うようにしたことを特徴とする。

【０００８】本発明の別の観点によれば、パルスジェッ
ト式集塵機においてダストの払い落としのために使用さ
れる回転式パルスジェットエアーノズルであって、送風
支柱と、該送風支柱に対して回転しうるように取り付け
られた回転体と、該回転体の外周に設けらたエアー噴出
ノズルとを備えており、該エアー噴出ノズルには、少な
くとも１つのノズル孔が設けられており、該ノズル孔か
らエアーが噴出させられるときに、前記回転体が前記エ
アー噴出ノズルと一緒に前記送風支柱に対して回転させ
られるようになっていることを特徴とする回転式パルス
ジェットエアーノズルが提供される。

【０００９】本発明の一つの実施の形態によれば、前記
エアー噴出ノズルは、前記回転体の外周に所定の角度的
間隔を置いて複数個設けられている。

【００１０】本発明の別の実施の形態によれば、前記エ
アー噴出ノズルには、複数個のノズル孔が設けられてお
り、該複数個のノズル孔の各々から噴出されるエアー
は、前記フィルタのろ材の異なる領域の部分に主として
作用するようになっている。

【００１１】本発明のさらに別の実施の形態によれば、
前記エアー噴出ノズルは、前記回転体の回転方向とは逆
の方向へと途中から曲げられており、該エアー噴出ノズ
ルの閉端面にノズル孔が設けられている。

【００１２】本発明のさらに別の実施の形態によれば、
前記エアー噴出ノズルは、前記回転体の回転方向とは逆
の方向へ且つダストの払い落としをすべきフィルタ内へ
と向かう方向へと途中から曲げられており、該エアー噴
出ノズルの閉端面にノズル孔が設けられている。

【００１３】

【発明の実施の形態】次に、添付図面に基づいて、本発
明の実施の形態および実施例について、本発明をより詳
細に説明する。

【００１４】図１は、本発明の一実施例としてのパルス
ジェット式集塵機の構成を示す概略部分図である。この
図１に略示されるように、この実施例の集塵機は、吸塵
口１１および清浄空気出口１２を有したハウジング１０
内に、複数のフィルタ２０をマトリクス配列にて保持す
るためのフィルタホルダー１３を備えている。また、ハ
ウジング１０内の底部には、着脱自在のダストパン３０
が配設されている。さらにまた、ハウジング１０外の粉
塵を含む汚れた空気を、矢印Ｐで示すように、吸塵口１
１を通してハウジング１０内に取り込み、マトリクス状
に配列されたフィルタ２０を通して後清浄空気出口１２
からハウジング１０の外へと送り出すような空気の流れ
を作り出すようにする送風機４０が、ハウジング１０の
上方で清浄空気出口１２の付近に配設されている。

【００１５】この実施例の集塵機では、本発明により、
各フィルタ２０に対応させて回転式パルスジェットエア
ーノズル５０が設けられており、これら各回転式パルス
ジェットエアーノズル５０は、高圧エアー源６０に接続
されたエアーチューブ７０に接続されている。また、こ
の集塵機には、集塵機全体の動作を制御するための制御
部８０が設けられている。

【００１６】各フィルタ２０は、この種の集塵機に従来
より使用されている任意の型のものでよいが、この実施
例では、ポリエステル繊維等で形成されたプリーツ状ろ
材を円筒状にまとめたカートリッジ式フィルタとしてい
る。これらカートリッジ式フィルタ２０は、フィルタホ
ルダー１３に対して着脱自在なものとされている。

【００１７】次に、本発明によって設けられる回転式パ
ルスジェットエアーノズル５０の詳細構造および動作に
ついて、特に、図２から図６を参照して説明する。

【００１８】図２は、図１に概略的に全体構成を示した
集塵機における一つのフィルタ２０とそれに対応して配
設された回転式パルスジェットエアーノズル５０との関
係を詳細に示す部分拡大断面図であり、図３は、図２の
フィルタ２０および回転式パルスジェットエアーノズル
５０の関係を示す平面図である。これら図２および図３
によく示されるように、エアーチューブ７０に接続され
た各回転式パルスジェットエアーノズル５０は、フィル
タホルダー１３に保持されたカートリッジ式フィルタ２
０の円筒状プリーツろ材２１の上部近傍に若干入り込む
ように配設されている。

【００１９】図４は、回転式パルスジェットエアーノズ
ル５０の一つを示す正面図であり、図５は、図４の回転
式パルスジェットエアーノズル５０の底面図であり、図
６は、図４のＡ−Ａ線断面図である。これら図４、図５
および図６によく示されるように、この実施例の回転式
パルスジェットエアーノズル５０は、外観構造において
は、スプリンクラーや散水弁に類似したものであるが、
水やその他の液体を噴射するのでなく、高圧気体を噴射
するものである。したがって、水やその他の液体を噴射
するための従来のスプリンクラーや散水弁をそのまま流
用する訳にはいかず、圧力損失等を考慮してノズル径等
の諸寸法を適切に設計する必要があるものである。

【００２０】この実施例の回転式パルスジェットエアー
ノズル５０は、送風支柱５１と、この送風支柱５１を中
心として回転しうるように送風支柱５１の下端に取り付
けられる回転体５２と、この回転体５２の外周から延び
出すようにして設けられた３つのエアー噴出ノズル５３
とを備えてなっている。送風支柱５１の上端には、エア
ーチューブ７０の適所に形成された取付けネジにねじ込
むことにより、この回転式パルスジェットエアーノズル
５０をブローチューブ７０に取り付け接続できるように
するための取付けネジ５１Ａが形成されている。また、
図６の断面図によく示されるように、送風支柱５１は、
エアーチューブ７０に取り付け接続されたときに、高圧
エアー源６０からエアーチューブ７０を通して送られて
くる高圧エアーを受け入れるエアー受入れ流路５１Ｂを
有している。なお、この実施例においては、送風支柱５
１は、エアーチューブ７０にねじ込みにより取り付けら
れる構造としたのであるが、本発明は、これに限らず、
例えば、ヘッダーパイプ等に直接接合するものとするこ
ともできる。

【００２１】回転体５２は、図６の断面図によく示され
るように、送風支柱５１に対して軸受け部５２Ａを介し
て回転しうるものとされている。この軸受け部５２Ａ
は、送風支柱５１に対して回転体５２が容易に回転しう
るようにするものであれば、単純な嵌合でも、ベアリン
グを介しての嵌合でもよい。しかし、この軸受け部５２
Ａは、エアーのリークができるだけ少ないものとする必
要がある。回転体５２は、送風支柱５１のエアー受入れ
流路５１Ｂに連通するエアー分岐流路５２Ｂを有してい
る。

【００２２】エアー噴出ノズル５３は、一端を回転体５
２の外周壁に接続し、他端を閉じた所定の長さの円筒形
パイプ状体で構成されている。そして、エアー噴出ノズ
ル５３の一端は、回転体５２のエアー分岐流路５２Ｂに
連通し、エアー噴出ノズル５３の他端の閉じた面の中心
には、第１のノズル孔５３Ａが形成されており、エアー
噴出ノズル５３の下側側面には、第２のノズル孔５３Ｂ
および第３のノズル孔５３Ｃが形成されている。

【００２３】各エアー噴出ノズル５３は、後述するよう
に第１のノズル孔５３Ａからエアーが噴出されるときに
その反作用により回転体５２が送風支柱５１を中心とし
て回転させられるように、図５によく示されるように途
中より回転方向とは逆の方向に曲げた形状とされてい
る。しかも、各エアー噴出ノズル５３は、後述するよう
に第１のノズル孔５３Ａから噴出されたエアーが対応す
るフィルタ２０の上端部領域のろ材２１の部分に作用し
うるように、図６によく示されるように、途中より下方
へ曲げた形状とされている。

【００２４】第２のノズル孔５３Ｂは、後述するよう
に、そこから噴出されるエアーが対応するフィルタ２０
の下端部領域のろ材２１の部分に作用しうるような位置
に設けられ、第３のノズル孔５３Ｃは、後述するよう
に、そこから噴出されるエアーが対応するフィルタ２０
の中央部領域のろ材２１の部分に作用しうるような位置
に設けられている。

【００２５】なお、この実施例では、図４および図６に
示されるように、エアー噴出ノズル５３を回転体５２に
対して直角に取り付けるようにしたのであるが、本発明
は、これに限定されない。この取付け角度は、この回転
式パルスジェットエアーノズルを設置する場所とフィル
タとの位置関係により任意に設定し得るものである。す
なわち、この取付け角度は、ノズル孔５３Ａ、５３Ｂお
よび５３Ｃから噴出するエアーによってフィルタ２０に
付着堆積したダストの払い落としが良好に行われ得るよ
うに任意に決定するものとする。さらにまた、この実施
例では、各エアー噴出ノズル当たり３つのノズル孔を設
けたのであるが、本発明は、これに限らず、任意の数の
ノズル孔を設けるようにすることもできる。また、各ノ
ズル孔５３Ａ、５３Ｂおよび５３Ｃの口径は、ダストの
払い落としを行うべきフィルタの太さおよび長さにより
任意に設定されるものである。

【００２６】次に、図１に全体構成を概略的に示したパ
ルスジェット式集塵機の全体動作について説明する。

【００２７】このパルスジェット式集塵機は、粉塵の多
い環境内に設置されていて、フィルタホルダー１３に保
持されたフィルタ２０は、ダストを払い落とした直後で
ダストの付着堆積のない状態とする。制御部８０の制御
の下で、送風機４０が付勢され作動されると、矢印Ｐで
示すように、吸塵口１１から各フィルタ２０のろ材２１
を通して清浄空気出口１２へと抜ける空気の流れが強制
的に発生させられる。これにより、吸塵口１１からハウ
ジング１０内に取り込まれた環境内の粉塵を多く含む空
気は、各フィルタ２０のろ材２１を通過する際に、ろ材
２１によって粉塵がろ過されて、清浄な空気として、清
浄空気出口１２から再び環境内へと放出されていく。こ
うした粉塵のろ過動作が進むにつれて、各フィルタ２０
のろ材２１の外周面には粉塵が付着し堆積していく。ろ
材２１に粉塵が付着堆積してくると、圧力損失が上昇
し、風量が低下してしまう。図７は、このように粉塵が
付着堆積した状態のフィルタを略示している。この図７
に例示するように、フィルタ２０の外周全体にダストＤ
が付着堆積した状態では、フィルタ２０の圧力損失が上
昇し、風量が低下してしまうので、付着堆積したダスト
の払い落としを行う必要がある。

【００２８】制御部８０は、所定のタイミングにて、高
圧エアー源６０を付勢して、エアーチューブ７０を通し
て高圧エアーが各フィルタ２０に対応する回転式パルス
ジェットエアーノズル５０へと送り込まれるようにす
る。すると、各回転式パルスジェットエアーノズル５０
の送風支柱５１のエアー受入れ流路５１Ｂおよび回転体
５２のエアー分岐流路５２Ｂを通して各エアー噴出ノズ
ル５３へエアーが送り込まれて、第１のノズル孔５３
Ａ、第２のノズル孔５３Ｂおよび第３のノズル孔５３Ｃ
からエアーは噴出させられる。前述したように、第１の
ノズル孔５３Ａからエアーが噴出させられることによ
り、各回転式パルスジェットエアーノズル５０の回転体
５２は、送風支柱５１を中心として回転させられ、した
がって、各３本のエアー噴出ノズル５３も一緒に回転さ
せられる。

【００２９】このような各回転式パルスジェットエアー
ノズル５０の各エアー噴出ノズル５３の回転時におい
て、図２において矢印Ｘにて示すように、第１のノズル
孔５３Ａから噴出させられるエアーは、主として、フィ
ルタ２０の上端部領域のろ材２１の内周面付近に作用す
る。同様に、図２において矢印Ｙで示すように、第２の
ノズル孔５３Ｂから噴出させられるエアーは、主とし
て、フィルタ２０の下端部領域のろ材２１の内周面付近
に作用し、図２において矢印Ｚで示すように、第３のノ
ズル孔５３Ｃから噴出させられるエアーは、主として、
フィルタ２０の中央部領域のろ材２１の内周面付近に作
用する。そして、各エアー噴出ノズル５３は、回転して
いるので、各ノズル孔５３Ａ、５３Ｂおよび５３Ｃから
噴出されるエアーは、フィルタ２０の各対応する領域の
内周面の全体に亘って順次作用を及ぼすことになる。

【００３０】このようにエアーがフィルタ２０の上端部
領域から下端部領域までに亘る全内周面に作用を及ぼす
ので、フィルタ２０のろ材２１の外周面に付着堆積して
いたダストＤがすべて払い落とされることになる。フィ
ルタ外周面から払い落とされたダストは、ダストパン３
０に収集される。このようなダストの払い落とし動作が
行われた後のフィルタの状態を図８に示している。図９
は、従来のパルスジェットによるダスト払い落とし方式
によってダストの払い落しを行った直後のフィルタ２０
の状態を略示している。図９と図８とを比較すると分か
るように、従来のパルスジェット払い落し方式による場
合には、どうしてもフィルタの上端部領域の付着堆積ダ
ストが払い落としきれずに残ってしまうのに対し、本発
明による回転式パルスジェットエアーノズルを使用した
ダスト払い落としによれば、フィルタの上端部領域を含
めてすべての付着堆積ダストを払い落とすことができ
る。

【００３１】なお、前述の説明では、ハウジング１０内
に保持されたすべてのフィルタ２０に対して同時にパル
スジェットを加えてダストの払い落しをしたのである
が、本発明は、これに限らない。例えば、個々のフィル
タ２０に対応する回転式パルスジェットエアーノズル５
０に対して個別のエアーチューブを接続し、制御部８０
にて個々のエアーチューブを、所定の時間間隔を置いて
高圧エアー源に接続していくようにすることにより、個
々のフィルタのダスト払い落としを順次に行うようにす
ることもできる。このようなパルスジェットによるダス
ト払い落としは、任意のタイミングで行うことができ、
例えば、パルスジェットを加える時間間隔は、２０秒か
ら２分、加えるパルスジェットの持続時間は、０．１秒
から０．１５秒とすることが考えられる。

【００３２】さらにまた、本発明のパルスジェット洗浄
機において使用する高圧エアー源としては従来使用され
ている任意のものを使用できるが、例えば、コンプレッ
サー、ダイヤフラムバルブおよびパイロットバルブの組
み合わせからなるものを使用することができる。

【００３３】

【発明の効果】従来と同一のエアー圧によりフィルタの
上部と下部のダストの払い落しを同時に効率良く行うこ
とができる。特に、フィルタのサイズが短い場合に効果
を発揮する。

【００３４】従来のどの方式よりも安価にて同等以上の
ダスト払い落とし効果を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例としてのパルスジェット式集
塵機の構成を示す概略部分図である。

【図２】図１に概略的に全体構成を示した集塵機におけ
る一つのフィルタとそれに対応して配設された回転式パ
ルスジェットエアーノズルとの関係を詳細に示す部分拡
大断面図である。

【図３】図２のフィルタおよび回転式パルスジェットエ
アーノズルの関係を示す平面図である。

【図４】回転式パルスジェットエアーノズルの一つを示
す正面図である。

【図５】図４の回転式パルスジェットエアーノズルの底
面図である。

【図６】図４のＡ−Ａ線断面図である。

【図７】粉塵が付着堆積した状態のフィルタを略示する
図である。

【図８】ダストの払い落とし動作が行われた後のフィル
タの状態を略示する図である。

【図９】従来のパルスジェットによるダスト払い落とし
方式によってダストの払い落しを行った直後のフィルタ
の状態を略示する図である。

【符号の説明】 １０ ハウジング １１ 吸塵口 １２ 清浄空気出口 １３ フィルタホルダー ２０ フィルタ ２１ ろ材 ３０ ダストパン ４０ 送風機 ５０ 回転式パルスジェットエアーノズル ５１ 送風支柱 ５２ 回転体 ５３ エアー噴出ノズル ５３Ａ 第１のノズル孔 ５３Ｂ 第２のノズル孔 ５３Ｃ 第３のノズル孔 ６０ 高圧エアー源 ７０ エアーチューブ ８０ 制御部

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 筒状に配列した除塵用ろ材を有するフィ
   ルタを使用しパルスジェットによるダストの払い落しを
   行うパルスジェット式集塵機において、前記フィルタの
   筒状ろ材の一端のほぼ中心近傍に回転式パルスジェット
   エアーノズルを配置し、該回転式パルスジェットエアー
   ノズルへ高圧エアーを供給することにより前記フィルタ
   のダストの払い落しを行うようにしたことを特徴とする
   パルスジェット式集塵機。
2. 【請求項２】 前記回転式パルスジェットエアーノズル
   は、送風支柱と、該送風支柱に対して回転しうるように
   取り付けられた回転体と、該回転体の外周に設けらたエ
   アー噴出ノズルとを備えており、該エアー噴出ノズルに
   は、少なくとも１つのノズル孔が設けられており、該ノ
   ズル孔からエアーが噴出させられるときに、前記回転体
   が前記エアー噴出ノズルと一緒に前記送風支柱に対して
   回転させられるようになっている請求項１に記載のパル
   スジェット式集塵機。
3. 【請求項３】 前記エアー噴出ノズルは、前記回転体の
   外周に所定の角度的間隔を置いて複数個設けられている
   請求項２に記載のパルスジェット式集塵機。
4. 【請求項４】 前記エアー噴出ノズルには、複数個のノ
   ズル孔が設けられており、該複数個のノズル孔の各々か
   ら噴出されるエアーは、前記フィルタのろ材の異なる領
   域の部分に主として作用するようになっている請求項２
   または３に記載のパルスジェット式集塵機。
5. 【請求項５】 前記エアー噴出ノズルは、前記回転体の
   回転方向とは逆の方向へと途中から曲げられており、該
   エアー噴出ノズルの閉端面にノズル孔が設けられている
   請求項２または３または４に記載のパルスジェット式集
   塵機。
6. 【請求項６】 前記エアー噴出ノズルは、前記回転体の
   回転方向とは逆の方向へ且つ前記フィルタ内へと向かう
   方向へと途中から曲げられており、該エアー噴出ノズル
   の閉端面にノズル孔が設けられている請求項２または３
   または４に記載のパルスジェット式集塵機。
7. 【請求項７】 パルスジェット式集塵機においてダスト
   の払い落としのために使用される回転式パルスジェット
   エアーノズルであって、送風支柱と、該送風支柱に対し
   て回転しうるように取り付けられた回転体と、該回転体
   の外周に設けらたエアー噴出ノズルとを備えており、該
   エアー噴出ノズルには、少なくとも１つのノズル孔が設
   けられており、該ノズル孔からエアーが噴出させられる
   ときに、前記回転体が前記エアー噴出ノズルと一緒に前
   記送風支柱に対して回転させられるようになっているこ
   とを特徴とする回転式パルスジェットエアーノズル。
8. 【請求項８】 前記エアー噴出ノズルは、前記回転体の
   外周に所定の角度的間隔を置いて複数個設けられている
   請求項７に記載の回転式パルスジェットエアーノズル。
9. 【請求項９】 前記エアー噴出ノズルには、複数個のノ
   ズル孔が設けられており、該複数個のノズル孔の各々か
   ら噴出されるエアーは、前記フィルタのろ材の異なる領
   域の部分に主として作用するようになっている請求項７
   または８に記載の回転式パルスジェットエアーノズル。
10. 【請求項１０】 前記エアー噴出ノズルは、前記回転体
    の回転方向とは逆の方向へと途中から曲げられており、
    該エアー噴出ノズルの閉端面にノズル孔が設けられてい
    る請求項７または８または９に記載の回転式パルスジェ
    ットエアーノズル。
11. 【請求項１１】 前記エアー噴出ノズルは、前記回転体
    の回転方向とは逆の方向へ且つダストの払い落としをす
    べきフィルタ内へと向かう方向へと途中から曲げられて
    おり、該エアー噴出ノズルの閉端面にノズル孔が設けら
    れている請求項７または８または９に記載の回転式パル
    スジェットエアーノズル。