JP2005246367A

JP2005246367A - 濾過式集塵装置

Info

Publication number: JP2005246367A
Application number: JP2004170630A
Authority: JP
Inventors: Toshio Fukui; 俊夫福井
Original assignee: Fujikoki Corp
Current assignee: Fujikoki Corp
Priority date: 2004-02-03
Filing date: 2004-06-09
Publication date: 2005-09-15

Abstract

【課題】濾布の伸縮に左右されることなく、濾布に捕集されたダストの落下性能に優れ、濾布の長さを長く設定でき、また、連続運転ができる省エネルギー型で経済性の高い集塵装置を提供すること。
【解決手段】含塵ガスを上部から流下させ、円筒状の濾布２０の内側から外側に向け通過させて濾布２０の内側でダストを捕集する濾過式集塵装置１００であって、濾布１０は長さ方向の両端が開口し、濾布２０の上端と下端はハウジング１０内に設けられたそれぞれ貫通孔３２、３３を備える上部取付板３０と下部取付板３１に各々取り付けられると共に、下端は濾布２０の長さ方向の伸縮に対応し、濾布２０の張り具合を一定にする手段２４、２５、２６が講じられ、また、上部に設けられたパルスジェットエア発生装置４０により濾布２０の上部にパルスジェットエアを噴射させ、濾布２０に捕集されたダストをホッパ内に落下させる濾過式集塵装置１００。
【選択図】図１

Description

本発明は、上部から含塵ガスを流下させ、該含塵ガスを円筒状の濾布の内側から外側に向けて通過させ、濾布の内側でダストを捕集する集塵装置に関する。

集塵装置には様々なタイプがあり、その中に円筒状の濾布をフイルタエレメントとして用いる濾過式集塵装置がある。この種の濾過式集塵装置として、下部の吸気口１０から流入させた含塵ガスを円筒状の濾材１の内側から外側に向けて通過させ、清浄ガスを上部の排気口１１から排出させ、濾材１に捕集されたダストを払い落とし装置８ａ、９ｂによる機械的振動で落下させるものがある（特許文献１参照）。しかし、この集塵装置は、(1)機械的振動させる間、吸引風量を止めなければならないので間欠運転となり、連続運転ができない、(2)濾材を振動させるだけでは綿塵のような嵩比重が小さく浮遊しやすいダストや微細なダストなどダストの性状によっては十分に落下させられない、(3)機械的振動による濾材の揺動箇所の摩耗により濾材の寿命が短くなる、等の問題があった。他の濾過式集塵装置として、下部のガス入口部１８０から流入させた含塵ガスを円筒状の濾布２００の外側から内側に向けて通過させ、清浄ガスを上部のガス出口部１９０から排出させ、濾布２００で捕集したダストをパルスジェットエアにより落下させるものがある（特許文献２参照）。この集塵装置は、(1)含塵ガスの流入方向とダストの落下方向とが逆であり、折角パルスジェットエアで濾布の外面に捕集されたダストを剥がしても上向きに流れる含塵ガスにより浮遊してしまい、ついには隣り合う濾布に再捕集されてホッパまで落下しない（特に綿塵のような嵩比重が小さく浮遊しやすいものや微細なダストで顕著）、(2)(1)と同じ理由から、濾布を長くすると落下するまでにダストの再捕集が一層頻繁に繰り返され、ついには濾布間がダストで充満し、排出困難となって集塵機としての機能を失うことがあるため、濾布の長さには大きな制約がある、(3)(1)と同じ理由から、濾布間の間隔を狭くできないため、集塵装置の設置面積を狭くできない、(4)外濾過のためケージ又はリテーナが必要であり、集塵装置の設置コストが高くなる、(5)圧損が高くなりやすいので、消費電力が多く省エネルギーには限界がある、(6)送風機の騒音が大きく、その低減には消音器が不可欠である、等の問題があった。また、他の濾過式集塵装置として、上部の送入口２から含塵ガスを送り込み、円筒状の両端が開口する濾布の内側から外側に向けて通過させ、下部の排気口４から清浄ガスを排出させるものがある（特許文献３参照）。しかし、この集塵装置は濾布の両端が固定されるため以下の問題があった。すなわち、常温でも一定範囲でその長さ方向に伸長する濾布は、温度や湿度の変化に伴い伸縮の程度が大きくなり、濾布の収縮により固定箇所で破損したり、濾布が抜けたりすることがあり、また、濾布の伸長でできる弛みにより屈曲部分が発生して濾布の内側が狭められ、この部分で濾布の内側にダストが堆積してダストを落下させられないという問題があった。なお、既述の２つの集塵装置は濾布が吊設され一端が自由端となっているためこのことは大きな問題ではない。

上記のように、集塵装置を連続運転できないという問題は、濾布のダストを剥離落下させる手段に機械的振動を用いる集塵装置に共通の問題であった。また、濾布に捕集されたダストの落下を十分に行えないという問題は、含塵ガスの流入方向とダストの落下方向を同一にできないパルスジェットエア噴出装置を用いる集塵装置に共通の問題であった。さらに、濾布の伸縮により濾布の破損やダストの堆積が生じるという問題は、濾布の両端を固定する集塵装置に共通の問題であった。今日、濾過式集塵装置の大半は、特許文献２に記載のいわゆる外濾過式集塵装置となっているが、本方式の装置では、濾布表面に捕集され付着したダスト層を効率的に剥離はさせるものの、剥離後はダストの自重落下を自明の理としている。しかし、産業界が集塵対象とする粉体は、近年とみに多様化し、浮遊性の高い、極めて嵩密度の小さい、いわゆる軽い粉体又は超微粉等、自重落下が期待し難いダストが増加し、甚だしい場合は定期的に集塵装置内のダストの人為的な除去作業が必要となることもあり、メンテナンスの点でも問題があった。
特開平１１−２７６８２５号公報特開２００３−２４５５１３号公報（〔０００３〕〜〔０００６〕、図６）実公昭４６−２５９８４号公報

本発明は、従来の集塵装置の問題点に鑑みなされたもので、濾布の伸縮に左右されることなく、濾布に捕集されたダストの落下性能に優れ、濾布の長さを長く設定でき、また、連続運転ができる省エネルギー型で経済性の高い集塵装置を提供することを課題とする。

本発明者らは、上記の課題を解決するために検討を重ねた結果、含塵ガスを流入させる方向及びパルスジェットエアの噴射方向をダストの落下方向に一致させることに想到し、本発明を完成するに至った。
すなわち、本発明は、含塵ガスを上部から流下させ、円筒状の濾布の内側から外側に向け通過させて濾布の内側でダストを捕集する濾過式集塵装置であって、濾布は長さ方向の両端が開口し、濾布の上端と下端はハウジング内に設けられたそれぞれ貫通孔を備える上部取付板と下部取付板に各々取り付けられると共に、下端は濾布の長さ方向の伸縮に対応し、濾布の張り具合を一定にする手段が講じられ、また、上部に設けられたパルスジェットエア発生装置により濾布の上部にパルスジェットエアを噴射させ、濾布に捕集されたダストをホッパ内に落下させるものであることを特徴とする濾過式集塵装置を要旨とする。

上記の構成の発明によれば、含塵ガスを装置の上部から流下させるので、この下向きの空気流とダストの自重によりダストはホッパに落下しやすくなる。円筒状の濾布の内面に捕集され堆積した嵩比重の小さなダストは成長することで下向きの空気流と自重により落下しやすくなり、また、上部から下向きにパルスジェットエアを噴射させることであらゆるダストをも落下させることができ、さらには濾布の長さを長くしても同じようにダストを落下させることができる。この際、下向きの空気流とダストの自重によりパルスジェットエアは低圧、小風量で足りる。また、濾布の伸縮に対応して濾布の張り具合を一定にする手段が講じられているので、濾布の伸縮によって濾布の内側に狭窄ができることがない。

また、本発明は、含塵ガスを上部から流下させ、円筒状の濾布の内側から外側に向け通過させて濾布の内側でダストを捕集する濾過式集塵装置であって、濾布は長さ方向の両端が開口し、濾布の上端は上部に支持される上部ハウジング内に設けられた貫通孔を備える上部取付板に取り付けられ、濾布の下端はホッパの上部に連通する下部ハウジング内に設けられた貫通孔を備える下部取付板に取り付けられると共に、下端は濾布の長さ方向の伸縮に対応し、濾布の張り具合を一定にする手段が講じられ、また、上部に設けられたパルスジェットエア発生装置により濾布の上部にパルスジェットエアを噴射させ、濾布に捕集されたダストをホッパ内に落下させるものであることを特徴とする濾過式集塵装置を要旨とする。この構成の発明によれば、濾布が露出しているので、集塵装置のメンテナンスが行い易くなる。

上記の各発明において、濾布の張り具合を一定にする手段を、濾布の下端を外側方向に折り返し、折り返し箇所内に環状重錘を環装することとしてもよい。これにより、いちいち調整することなく自動的に濾布の伸縮に対応して濾布の張り具合を常に一定に維持できる。

また、上記の各発明において、濾布の上端周りに保護リングを被嵌してもよい。これにより、濾布の減耗を抑制でき、また含塵ガスを濾布の中央に誘導できる。

本発明によれば、濾布の伸縮に左右されず、含塵ガスの流下とダストの自重により濾布に捕集され堆積したダストは特に剥離手段を作動させなくても自然に剥離し落下しやすいので、濾布の圧損を低く維持でき、ダストをホッパに確実に落下させることができる。また、ダストが落下しやすいことにより、パルスジェットエアは補助的に用いれば足り、しかも噴射圧は低圧で噴射頻度も少なくてすむので、その分、エネルギーを節減できる。集塵装置全体としての圧損を低く抑えられるので、送風機の所要エネルギーも少なく、消費エネルギーを抑制でき、ひいてはランニングコストの節減ができると共に、連続運転が可能である。含塵ガスの流入方向とパルスジェットエアの噴射方向がダストの落下方向と一致し、嵩比重が小さく浮遊しやすいダストや微細なダストをも落下させるので、例えば１２ｍなど濾布の長さを長くすることができ、設備費の節減ができる。また、濾布の内側を通過させてダストを捕集するので、複数の濾布を密に配置でき、設置面積が少なくてすむ。ケージ又はリテーナが不要なので、集塵機のコストを低減できる。吹き込み型の集塵機であるため、送風機の騒音が濾布に吸収され、消音装置を必要としない。

以下、本発明の濾過式集塵装置１００を実施の形態により図面を参照しながら詳細に説明する。図１は、第１の実施の形態の濾過式集塵装置１００の概略断面図、図２は濾布２０の上端の拡大図、図３は濾布２０の下端の拡大図である。また、図３は、第２の実施形態の濾過式集塵装置１５０の概略断面図である。

〔第１の実施の形態〕
本実施形態の濾過式集塵装置１００は、濾布２０を含む各構成要素の全体が収容されるハウジング１０が設けられる、風雨に晒される屋外に設置するのに好適な集塵装置である。濾過式集塵装置１００は、角筒状のハウジング１０内に複数の濾布が配置されている。ハウジング１０の下部は、ダストを収容するホッパ１１が形成され、ダストにはロータリーバルブ１２が設置されている。ハウジング１０の上端に導入口１３が形成され、該導入口１３から図示しない送風機の正圧により圧送される含塵ガスが流下し、含塵ガスは濾布２０の内側から外側へ通過して濾過される。また、ハウジング１０の側部下方の２箇所に排出口１４が形成され、該排出口１４から濾布２０により濾過された清浄ガスが排出される。ハウジング１０の上部と下部には、各々矩形状の上部取付板３０と下部取付板３１が設けられている。上部取付板３０と下部取付板３１には、それぞれ対向する位置に濾布２０の数に対応した数の貫通孔３２、３３が穿設されている。下部取付板３１の貫通孔３３は、上部取付板３０のそれより拡径に形成されている。

濾布２０は、円筒状に形成され、両端が開口している。濾布２０の上端は、上部取付板３０に取り付けられている。すなわち、濾布２０の上端は、図２に示す環状板バネ製のスナップリング２１が縫い込まれており、当該部分が上部取付板３０の貫通孔３２に環装された取付リング２２の凹状溝部に嵌着されている。したがって、濾布２０を取付リング２２に嵌着するには、濾布２０の上端を押圧撓めて取付リング２２の凹状溝部に嵌め込めばよい。なお、本発明において、濾布２０の素材は特に限定されず、含塵ガス中のダストの種類に対応して適宜選択できる。

濾布２０の上端は、保護リング２３が被嵌される。保護リング２３は、図２に示すように、上部のフランジ２３ｂを有する円筒部２３ａと、下部の下方に次第に縮径する円錐体部２３ｃとからなり、その両端は開口している。円筒部２３ａは、フランジ２３ｂが上部取付板３０上に取り外し可能に固定され、濾布２０に内装されている。保護リング２３を濾布２０の上端に被嵌させることで、流速の速い含塵ガスが直接当たるために摩耗しやすい濾布２０の上端を保護でき、濾布２０の寿命を延ばすことができる。また、保護リング２３により、濾布２０の上部取付板３０への取り付けを補完できる。さらに、保護リング２３の下方が次第に縮径することにより、含塵ガスの流れとパルスジェットエアの流れを濾布２０の中央に誘導し、これらの流れの偏流を防止できるので、含塵ガス中のダストの濾布２０への衝突機会を減らし、濾布２０の減耗を抑制できる。

濾布２０の下端は、貫通孔３３に嵌入され、下部取付板３１に取り付けられている。濾布２０の下端には、図３に示すように、濾布２０の長さ方向の伸縮に対応し、濾布２０の張り具合を一定にする手段が講じられている。すなわち、下部取付板３１の下周りには、環状の固定管２４が取り付けられ、濾布２０の下端は外方向に折り返され、先端部分が固定管２４に取り付られている。折り返し箇所内には、環状重錘２５が環装されている。また、固定管２４の周りには、固定バンド２６が環装され、濾布２０の固定管２４への取り付けを補完している。この構成により、濾布２０が伸長すると、環状重錘２５が図３の位置より下方向に移動し、また、濾布２０が収縮すると、環状重錘２５が図３の位置より上方向に移動し、濾布２０の張り具合を常に一定に維持させることができ、濾布２０の伸縮に起因する問題点を解決できる。

また、濾布２０の上方には、パルスジェットエア発生装置４０を構成する電磁弁４１に接続された噴射管４２が配置されているので、濾布２０の上部からパルスジェットエアを噴射させ、濾布２０に捕集されたダストを落下させることができる。

〔第２の実施の形態〕
本実施形態の濾過式集塵装置１５０は、濾布２０が露出し、濾過された清浄ガスが濾布２０から直接大気中に排出される、屋内に設置するのに好適な集塵装置である。円筒状の濾布２０の上端と下端が上部取付板３０と下部取付板３１に各々取り付けられる構成、濾布２０の張り具合を一定にする手段の構成は第１の実施の形態と同様なので、詳細な説明は割愛し、異なる点を中心に説明する。なお、同一の部材については、同一の符号を用いる。

濾過式集塵装置１５０の上部には、上部ハウジング１７が設置場所の壁面Ｗに横架部材１９で支持されている。上部ハウジング１７内は、貫通孔を備える矩形状の上部取付板３０が設けられている。上部取付板３０には、第１の実施の形態と同様に濾布２０の上端が取り付けられている。また、濾布２０の上方は、第１の実施の形態と同様にパルスジェットエア発生装置４０を構成する電磁弁４１に接続された噴射管４２が配置されている。さらに、上部ハウジング１７の上端には、導入口１３が形成されている。

濾過式集塵装置１５０の下部には、ホッパ１１が設けられ、該ホッパ１１の上部に連通する下部ハウジング１８が設けられている。下部ハウジング１８内には、貫通孔を備える矩形状の下部取付板３１が設けられている。下部取付板３１には、濾布２０の下端が取り付けられ、第１の実施の形態と同様に濾布２０の張り具合を一定にする手段が講じられている。

本実施の形態の濾過式集塵装置１５０は、含塵ガスが上部から図示しない送風機の正圧により圧送され、濾布２０の内側から外側に通過して濾過され、清浄ガスは濾布２０から直接大気中へ排出される。

〔第３の実施の形態〕
本実施形態の濾過式集塵装置は、上部取付板３０と下部取付板３１に各々濾布２０を取り付けるための構成が上記の第１の実施の形態、第２の実施の形態と異なり、上部にパルスジェットエア発生装置４０を設け、環状重錘２５により濾布２０の張り具合を一定にする点は第１の実施の形態、第２の実施の形態と同様の構成であるので、異なる点についてのみ説明する。なお、同一の構成要素については、同一の符号を用いる。また、本実施形態の濾過式集塵装置における上部取付板３０と下部取付板３１に濾布２０を取り付けるための構成は、第１の実施の形態の濾布を露出させない濾過式集塵装置、あるいは第２の実施の形態の濾布を露出させる濾過式集塵装置のいずれにも適用できる。

濾布２０の上端は、図５に示すように、環状板バネ製のスナップリング２１が濾布２０で覆われ、内部に縫い込まれている。この縫い込み箇所の外側面には、２本の環状のロープ５０、５１を環装し、濾布２０と同じ素材で覆った上、上部のロープ５０の下側の位置と下部のロープ５１の上側の位置を縫い付けることにより２本のロープ５０、５１間に環状凹溝からなる環状取付部５５が形成されている。上部取付板３０への濾布２０の取り付けは、濾布２０（付環状取付部５５）を押圧して内側に撓ませて上部取付板３０の貫通孔３２に嵌め込み、環状取付部５５を上部取付板３０に嵌合させることにより行われ、スナップリング２１の付勢力を利用し外れないようにできる。

濾布２０の下端は、図６に示すように、外方向に折り返され、折り返し箇所内に環状重錘２５が環装されている。濾布２０の下端は、環状板バネ製のスナップリング２１が内部に縫い込まれており、この縫い込み箇所に濾布２０の上端の場合と同様に環状取付部５５が形成されている。また、下部取付板３１への濾布２０の取り付けは、濾布２０の上端の場合と同様に環状取付部５５を下部取付板３１に嵌合させることにより行われ、上端と同様にスナップリング２１の付勢力を利用し外れないようにできる。

上記の第１の実施の形態と第２の実施の形態における上部取付板３０と下部取付板３１への濾布２０の取り付けは、大型の濾過式集塵装置であるため、取り付けに必要とする部品点数が多くなり、取り付け作業が煩雑である、濾布２０の下端の取り付けは下部取付板３１の下側、すなわちホッパ１１内での作業を必要とし、小型の濾過式集塵装置ではホッパ１１内に入れないため濾布２０の取り付け作業が困難である、またホッパ内１１での取り付け作業は、ダストによる汚れのため好ましくない、等がある。本実施形態の濾過式集塵装置では、濾布２０の取り付けに必要とする部品点数が少なくて濾布２０の取り付け作業が容易であり、また、下部取付板３１の上側において濾布２０の下端の取り付け作業ができるので、ホッパ１１内に入る必要がなく、濾過式集塵装置の小型化に対応できる上クリーンな環境下で取り付け作業ができるという利点がある。濾布２０の取り外し作業は、濾布２０を内側に押圧してスナップリング２１の付勢力に抗して上部取付板３０と下部取付板３１から環状取付部５５を各々取り外せばよいので、取り付け作業と同様に作業が容易でクリーンな環境下で行えることは言うまでもない。

本発明の濾過式集塵装置は、以上説明した構成によりパルスジェットエアは低圧（例えば、０．３ＭＰａ位）で行えば良いが、このパルスジェットエアーの圧力を高めると（例えば、０．５〜０．６ＭＰａ）、エアージェットの高速流により濾布内部に負圧が生まれ、濾布が内側に変形する。したがって、ダストの種類によっては、濾布の変形によって濾布から剥離するものも多く、本発明の濾過式集塵装置はパルスジェットエアーの圧力を高めることで、ダストの濾布からの剥離をより一層高めることが可能となる。

本発明の濾過式集塵装置は、例えば、合板工場、セラミックス工場、グラスウール工場、製薬工場、プラスチック製品成形工場、倉庫などで発生する嵩比重が小さく浮遊しやすいダストや微細なダストを含む大量の空気からダストを除去するのに好適な集塵装置である。

本発明は、上記の実施の形態に限定されるものではなく、その技術的範囲に属する限り、例えば以下のように種々形態を変更して具体化できる。
（１）濾布の張り具合を一定にする手段は、濾布の伸縮に左右されない構成である限り上記の実施の形態に限定されず、例えば濾布の下端に一端が固定されたコイルバネの他端を取り付ける構成としても良い。
（２）第１の実施の形態では、清浄ガスの排出口をハウジングの下部に形成しているが、濾布の外側に含塵ガスは存在しない構成なので排出口は下部に限定されず、上部に形成しても良い。
（３）第２の実施の形態の上部ハウジングは、設置場所の壁面に支持されているが、集塵装置自体に支持脚を立設させて支持する構成としても良い。

次いで、本発明を実施例を挙げて説明する。なお、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。

直径１５０ｍｍ、長さ６０００ｍｍのポリエステル製のフェルトからなる円筒状の濾布を９本備える濾過式集塵装置を上記の実施の形態で説明した態様で製造した。嵩比重が小さく浮遊しやすい乾燥されたパルプ繊維粉をダストとして含む含塵空気を送風機により集塵装置の上部から流下させた。

その結果、パルスジェットエアを補助的に噴射させることにより確実にダストをホッパに落下させることができ、従来の集塵装置では難しかった嵩比重が小さく浮遊しやすいダストでも確実に落下させられることが確認できた。また、経時的に濾布の張り具合を観察したところ、常に同じ張り具合を維持していた。

第１の実施の形態に係る濾過式集塵装置の概略断面図である。第１の実施の形態に係る濾過式集塵装置における濾布の上端を示す拡大図である。第１の実施の形態に係る濾過式集塵装置における濾布の下端を示す拡大図である。第２の実施の形態に係る濾過式集塵装置の概略断面図である。第３の実施の形態に係る濾過式集塵装置における濾布の上端を示す拡大図である。第３の実施の形態に係る濾過式集塵装置における濾布の下端を示す拡大図である。

符号の説明

１０ハウジング
１３導入口
１４排出口
１７上部ハウジング
１８下部ハウジング
２０濾布
２３保護リング
２４固定管
２５環状重錘
２６固定バンド
３０上部取付板
３１下部取付板
３２、３３貫通孔
４０パルスジェットエア発生装置
４１電磁弁
４２噴出管
５０、５１ロープ
５５環状取付部
１００、１５０濾過式集塵装置

Claims

含塵ガスを上部から流下させ、円筒状の濾布の内側から外側に向け通過させて濾布の内側でダストを捕集する濾過式集塵装置であって、濾布は長さ方向の両端が開口し、濾布の上端と下端はハウジング内に設けられたそれぞれ貫通孔を備える上部取付板と下部取付板に各々取り付けられると共に、下端は濾布の長さ方向の伸縮に対応し、濾布の張り具合を一定にする手段が講じられ、また、上部に設けられたパルスジェットエア発生装置により濾布の上部にパルスジェットエアを噴射させ、濾布に捕集されたダストをホッパ内に落下させるものであることを特徴とする濾過式集塵装置。
含塵ガスを上部から流下させ、円筒状の濾布の内側から外側に向け通過させて濾布の内側でダストを捕集する濾過式集塵装置であって、濾布は長さ方向の両端が開口し、濾布の上端は上部に支持される上部ハウジング内に設けられた貫通孔を備える上部取付板に取り付けられ、濾布の下端はホッパの上部に連通する下部ハウジング内に設けられた貫通孔を備える下部取付板に取り付けられると共に、下端は濾布の長さ方向の伸縮に対応し、濾布の張り具合を一定にする手段が講じられ、また、上部に設けられたパルスジェットエア発生装置により濾布の上部にパルスジェットエアを噴射させ、濾布に捕集されたダストをホッパ内に落下させるものであることを特徴とする濾過式集塵装置。
濾布の張り具合を一定にする手段は、濾布の下端を外側方向に折り返し、折り返し箇所内に環状重錘を環装するものであることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の濾過式集塵装置。
濾布の上端に保護リングが被嵌されてなることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれかに記載の濾過式集塵装置。