JP2006075729A - フィルター - Google Patents

Abstract

【課題】静電アース対策が施され、かつ、高い集塵性能を有するフィルターを提供する。
【解決手段】濾材１０の上面および下面にアース繊維１１をミシンにより縫いつけ、縫合されたアース繊維１１に沿って加熱プレートを濾材１０に加圧して、濾材１０を加熱圧縮する。濾材１０は加熱圧縮により変形して熱固定され、これにより針穴１２が塞がれる。
【選択図】 図３

Description

本発明は、気体中の粉粒体粒子を捕集するためのフィルター、特に濾材に静電アース繊維を縫合したフィルターに関する。

例えば、食品や医薬品等の製造分野では、粉粒体粒子の造粒やコーティング処理に、流動層装置と呼ばれる粉粒体処理装置が多く用いられている。

一般に、流動層装置は、処理容器の底部から導入した流動化エアーによって、処理容器内に粉粒体の流動層を形成しつつスプレー液を噴霧して、粉粒体の造粒又はコーティング処理を行うものである。

この粉粒体の造粒又はコーティング処理時に発生する微粉粒子（原料粉末の摩損粉やスプレー液中の固形成分が乾燥固化して生成された微粉等）が排気に混じって処理系外に排出されるのを防止するために、処理容器の上方部（フィルター室）にバグフィルターと呼ばれる微粉粒子捕集用のフィルターを設置している（例えば、特許文献１）。
特許公報第３３３７２９１号公報

処理容器内の原料は、粒子同士の接触や処理容器壁面等との接触により発生する静電気を帯びており、微粉粒子の静電電荷がバグフィルターに蓄積（帯電）されると粉塵爆発の原因となる。

そのため、バグフィルターに導電性機能を持たせてアースすることが行われている。この導電性機能を持ったバグフィルターとしては、布製の濾材に金属繊維や、金属を表面にコーティングした繊維を縫い込み、または、濾材自体に混紡したものが使用されていた。

しかし、最近では取り扱われる粉体原料の粒子径が小さくなってきており、例えば粒子径が４０μｍ以下の原料では濾材を通過し、装置外へ排気される割合が非常に高くなってきた。このような微粒子に対しては布製不織布を用いた孔径の小さな濾材によって対応することも可能であるが、医薬品や食品等の製造では、不織布を形成する繊維が原料中に混入すると、原料全体が不良品として扱われるため、このようなフィルターを採用することは困難である。

そこで、最近では、これまでの布製フィルターに代わり、樹脂製不織布からなる濾材を用いたフィルターが多く用いられるようになってきた。このようなフィルターは、通常、濾材と、フィルターの形状を形成する構造部材と、装置への取付けのための機構とを備えた、いわゆるカートリッジ式フィルターとして構成される場合が多い。

しかし、樹脂製不織布からなる濾材は、一般に、布製バグフィルターの濾材に比べて著しく弾性が低く、例えば布製バグフィルターと同様に、濾材にミシンでアース繊維を縫い込んだ場合、ミシン針の針穴が約５００μｍ以上にもなり、濾材自体は２μｍ程度の微粒子の捕集性能があるにも関わらず、微粉粒子が針穴を通過してしまい集塵性能が低下するということが危惧された。

また、濾材にアース繊維を縫い込むのでなく、濾材の表面に金属コーティング（スパッタリング）を施したものも市販されているが、経年変化などによって表面のコーティングされた金属が剥離して原料に混入する問題が懸念される。また、粉塵爆発の原因となる静電気に対しては沿面放電、火花放電の危険な放電現象が生じやすくなるので、流動層装置や集塵装置用の集塵濾材としては好ましいとはいえない。

本発明は、静電アース対策が施され、かつ、高い集塵性能を有するフィルターを提供することを目的とするものである。

上記課題を解決するため、本発明のフィルターは、気体中の粉粒体粒子を捕集するためのものであって、樹脂製不織布からなる濾材と、この濾材に縫合されたアース繊維とを備え、アース繊維を濾材に縫合する際に生じた針穴を塞いだことを特徴とするもので、例えば、濾材の加熱圧縮により熱固定して針穴を塞いだり、または、接着剤等のシール材で針穴を塞ぐことにより、針穴を微粉粒子が通過しないので、フィルターで確実に捕集できるものである。

また、濾材に弾性シートを重ね合わせた状態でアース繊維を縫合することにより、弾性シートの変形で針穴を塞ぐことができる。

さらに、樹脂製不織布からなる第一の濾材と、この第一の濾材に縫合されたアース繊維と、第一の濾材の表面に加熱溶着された樹脂製不織布からなる第二の濾材とから構成することにより、アース繊維が縫合されていない濾材で微粉粒子の通過を阻止して、捕集できるものである。第一の濾材と第二の濾材とは直接的に加熱溶着することも可能であるが、両者の間に溶着層を介在させることが好ましい。この溶着層は、例えば、第一の濾材及び第二の濾材よりも融点の低い通気性の樹脂シートで構成することができる。

本発明におけるフィルターは、アース繊維を縫い込むときに生じる針穴を塞いでいるので、フィルターの静電アース対策を確実に行うことができるとともに、微粉粒子に対する集塵性能を高めることができる。

また、フィルターをカートリッジフィルターとして利用でき、フィルターの取り扱い性が向上するものである。

以下、本発明の実施の形態１を図面に従って説明する。 図１は、粉粒体処理装置としての転動流動造粒装置の一構成例を概念的に示している。

粉粒体処理装置１の処理室２の底部に回転ディスク３が設置され、処理室２の上方に設けられたフィルター室４に微粉粒子捕集用のカートリッジ式バグフィルター５が設置される。このバグフィルター５は他の機器と併せてアースされている。

回転ディスク３の上面には、円錐形のコーン部と複数のブレード（攪拌羽根）が設けられる。回転ディスク３の下方には給気室６が設けられ、外部から給気室６に供給された所定温度・風量の流動化エアーは、回転ディスク３の外周部と粉粒体処理装置１の底部壁面との間の隙間から処理室２内に導入される。回転ディスク３上の粉粒体は、回転する回転ディスク３のコーン部とブレードによる転動圧密作用を強く受け、外周部に転動してきたときに流動化エアーに乗って中央上部に吹き上げられ、コーン部の円錐テーパ面に沿って循環する。

このようにして、処理室２内に粉粒体の循環による流動層７が形成され、この流動層７に向けてスプレーノズル８からスプレー液が噴霧されて、粉粒体粒子の造粒又はコーティング処理が行われる。

造粒又はコーティングの処理時、処理室２内に導入された流動化エアーは流動層７の形成に寄与した後、処理室２内を上昇してフィルター室４に入り、フィルター室４に設置されたバグフィルター５を通って排気ダクト９に排気される。

その際、排気中に混じった微粉粒子（原料粉末の摩損粉やスプレー液中の固形成分が乾燥固化して生成された微粉等）はバグフィルター５によって捕集され、外部への排出が防止される。

図２はバグフィルターの濾材へのアース繊維取付け方法を示す断面図、図３はバグフィルターの断面図である。バグフィルター５の濾材１０は、合成樹脂繊維、例えばポリエステル繊維の不織布からなり、この濾材１０の両面にアース繊維１１がミシン縫いされている。

アース繊維１１は、ステンレス等の金属線や導電性樹脂線でよい。この導電性樹脂線は、ナイロン繊維、アラミド繊維等に銀被膜を形成したものでよい。銀被膜ナイロン樹脂としては、例えば「Ｘ−ｓｔａｔｉｃ」（登録商標）の商品名で "Sauquoit Industries, Inc." 社から市販されているものを使用することができる。

すなわち、濾材１０の上面および下面にアース繊維１１をミシン（図示せず）により縫いつけ、その後、縫合されたアース繊維１１に沿って加熱プレート１３を濾材１０に加圧して、濾材１０を加熱圧縮する。濾材１０は加熱圧縮により変形して熱固定され、これにより針穴１２が塞がれる。このようにして濾材１０を形成した後、例えば、濾材１０にプリーツ加工を施し、これを筒状にしてフィルターの構造部材に装着して、カートリッジ式バグフィルター５を構成する。

また、図４は実施の形態２を示すバグフィルターの断面図である。この実施の形態２が実施の形態１と異なる点は、バグフィルター５の濾材１０にアース繊維１１をミシンにより縫いつける際に生じた針穴１２に接着剤等のシール材１４を充填して、針穴１２を塞いだ点にある。

図５は、実施の形態３に係るバグフィルターの濾材へのアース繊維取付け方法を示す断面図、図６はバグフィルターの断面図である。

合成樹脂繊維、例えばポリエステル繊維の不織布からなる濾材１６の表面に、例えばシリコーンシート等からなる通気性の弾性シート１７を密着させた状態で、アース繊維１８をミシン縫いで縫合している。

弾性シート１７は、ミシン縫いをするときに、縫うときの力で変形し、濾材１６に形成される針穴１９内に一部２０が食込んで針穴１９を塞ぐ。

図７は、実施の形態４に係るバグフィルターの濾材へのアース繊維取付け方法を示す断面図、図８はバグフィルターの断面図である。

合成樹脂繊維、例えばポリエステル繊維の不織布からなる第一の濾材２３にはミシン縫いで両面にアース繊維２５を縫合している。そして、アース繊維２５を縫合した第一の濾材２３の表面に、溶着層となる樹脂シート２６を介して第二の濾材２４を重ね合わせた後、加熱ローラ２７で加圧することにより、第一の濾材２３と第二の濾材２４とを樹脂シート２６を介して加熱溶着している。尚、樹脂シート２６は、第一の濾材２３及び第二の濾材２４よりも融点の低い通気性の樹脂シート材で構成されている。

第一の濾材２３と第二の濾材２４とを樹脂シート２６を介して加熱溶着することにより、溶融した樹脂シート２６の一部が針穴２８に侵入して針穴２８が塞がれると同時に、第二の濾材２４によっても針穴２８が塞がれる。従って、集塵性能は格段に向上する。

本発明のフィルターは、流動層装置、集塵装置、攪拌造粒装置、空気輸送用固気分離装置等に利用することができる。

流動層装置の一構成例の概念図である。 実施の形態１を示すバグフィルターの濾材へのアース繊維取付け方法を示す断面図である。 図２のバグフィルターの断面図である。 実施の形態２を示すバグフィルターの断面図である。 実施の形態３を示すバグフィルターの濾材へのアース繊維取付け方法を示す断面図である。 図５のバグフィルターの断面図である。 実施の形態４を示すバグフィルターの濾材へのアース繊維取付け方法を示す断面図である。 図７のバグフィルターの断面図である。

符号の説明

５、１５、２２ バグフィルター
１０、１６、２３、２４ 濾材
１１、１８、２５ アース繊維
１２、１９、２１、２８ 針穴
１３ 加熱プレート
１４ シール材
１７ 弾性シート
２６ 樹脂シート

Claims (8)

1. 気体中の粉粒体粒子を捕集するためのフィルターであって、樹脂製不織布からなる濾材と、この濾材に縫合されたアース繊維とを備え、前記アース繊維を前記濾材に縫合する際に生じた針穴を塞いだことを特徴とするフィルター。
2. 前記針穴を濾材の加熱圧縮により熱固定して塞いだことを特徴とする請求項１記載のフィルター。
3. 前記針穴を接着剤等のシール材で塞いだことを特徴とする請求項１記載のフィルター。
4. 気体中の粉粒体粒子を捕集するためのフィルターであって、樹脂製不織布からなる濾材と、この濾材の少なくとも一面に設けられた弾性シートと、この濾材と弾性シートとに縫合されたアース繊維とを備えていることを特徴とするフィルター。
5. 気体中の粉粒体粒子を捕集するためのフィルターであって、樹脂製不織布からなる第一の濾材と、この第一の濾材に縫合されたアース繊維と、前記第一の濾材の表面に加熱溶着された樹脂製不織布からなる第二の濾材とを備えたフィルター。
6. 前記第一の濾材と前記第二の濾材とが溶着層を介して相互に溶着されていることを特徴とする請求項５記載のフィルター。
7. 前記溶着層が、前記第一の濾材及び前記第二の濾材よりも融点の低い通気性の樹脂シートで構成されている請求項６記載のフィルター。
8. 流動層装置に用いられる請求項１から７の何れかに記載のフィルター。
   
   
   

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