JP2007098308A - シート状フィルタ部材およびそれを用いたフィルタ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】シート状フィルタ部材同士の接続部分から不純物が漏れ込むことを防ぐ。
【解決手段】フィルタ部材３５ａとファスナー３７を介して接続されるフィルタ部材３５ｂの端部３５ｂ´に、被せ部３６を連続して設け、この被せ部３６でファスナー３７およびフィルタ部材３５ａの端部３５ａ´を覆う。ファスナー３７の部分を空気が通過するとしても、フィルタ素材からなる被せ部３６によって不純物の漏れ込みが食い止められる。また、端部３５ａ´および被せ部３６の互いに対向する面に面ファスナー３９を取り付けて、被せ部３６が浮いた状態となるのを防止する。
【選択図】 図２

Description

本発明は、例えば空気から塵埃、ゴミ等の不純物を取り除くシート状フィルタ部材およびそれを用いたフィルタ装置に関する。

詳しくは、この発明は、長手方向の一端および他端に他のシート状フィルタ部材の長手方向の端部に接続するための接続手段を有し、これらの端部のうちの一方に接続手段による他のシート状フィルタ部材の長手方向の端部との接続部分を覆う被せ部が連続して設けられることによって、接続部分からの不純物の漏れ込みを防ぐことを可能にしたシート状フィルタ部材等に係るものである。

例えば発電所や工場においては、空気中の塵埃、ゴミ等の不純物が機械や製品に悪影響を与えるため、不純物を含まない空気を供給することが望まれている。そのため、例えばガスタービン発電システムにおいては、不純物を取り除くために、空気圧縮機の空気取入口に、フィルタ装置が取り付けられている。

図３は、ガスタービンコンバインドサイクル発電システム１００の構成を示している。

ガスタービンコンバインドサイクル発電システム１００は、空気圧縮機１０２、燃焼器１０３、ガスタービン１０４、排熱回収ボイラー１０５、蒸気タービン１０６、発電機１０７、復水器１０８、および給水ポンプ１０９を有している。空気圧縮機１０２の空気取入口１０１には、フィルタ装置２００が取り付けられている。

ガスタービンコンバインドサイクル発電システム１００の動作を簡単に説明する。空気圧縮機１０２の空気取入口１０１に、外部から空気が取り込まれる。この際、フィルタ装置２００により不純物が取り除かれる。空気圧縮機１０２に取り込まれた空気は、圧縮された後に、燃焼器１０３に供給される。燃焼器１０３では圧縮された空気を用いて燃料が燃焼され、高温・高圧の燃焼ガスが発生される。このように燃焼器１０３で発生された高温・高圧の燃焼ガスはガスタービン１０４へ導かれ、この中で断熱膨張する。これによりガスタービン１０４が回転して発電機１０７が回転し、発電が行われる。

ガスタービン１０４で仕事を終えた燃焼ガスの熱は排熱回収ボイラー１０５で回収される。排熱回収ボイラー１０５では、給水ポンプ１０９により給水された水が加熱され、高温・高圧の蒸気になる。高温・高圧の蒸気は蒸気タービン１０６に導かれ、これにより蒸気タービン１０６が回転して、発電機１０７で発電が行われる。蒸気タービン１０６で仕事を終えた蒸気は復水器１０８によって冷却凝縮されて復水となって回収された後、再び給水ポンプ１０９に供給される。

図４は、上述したように、空気圧縮機１０２の空気取入口１０１に取り付けられるフィルタ装置２００の構成を示している。このフィルタ装置２００と同様のフィルタ装置は、例えば特許文献１に記載されている。

このフィルタ装置２００は、空気取入口１０１の上端側に固定されたフィルタ取り付け部１１と、この空気取入口１０１の下部に固定されたフィルタ巻き取り部１２と、ロール状フィルタ１３とを備えている。また、空気取入口１０１の上端側にガイドローラ１４ａが配設されていると共に、空気取入口１０１の下端側にガイドローラ１４ｂが配設されている。

このフィルタ装置２００では、フィルタ取り付け部１１にロール状フィルタ１３が装填されると共に、このロール状フィルタ１３の一端部が引き出され、引き出されたフィルタ部材２１はガイドローラ１４ａ、ガイドローラ１４ｂでガイドされた後、フィルタ巻き取り部１２に取り付けられているスプール１５に巻き取られる。これにより、空気取入口１０１はフィルタ部材２１で覆われ、空気取入口１０１から取り入れられる空気から塵埃やゴミ等の不純物が取り除かれる。

なお、上述せずも、フィルタ取り付け部１１に装填されるロール状フィルタ１３は、スプール１３ａにフィルタ部材２１が巻きつけられた状態となっている。

ここで、ロール状フィルタ１３は、図５に示すように、方形シート状のフィルタ部材２１が長手方向に連続して配列され、連続する２つのフィルタ部材２１、２１の互いに対向する端部が接続手段としてのファスナー１６で着脱自在に接続された構成となっている。ロール状フィルタ１３をこのように方形シート状のフィルタ部材２１を着脱自在に接続した構成とすることで、特許文献１にも記載されているように、ロール状フィルタ１３の交換、再利用のためのクリーニング作業等を容易とできる。

なお、図５は、図４に示される空気取入口１０１、フィルタ取り付け部１１、フィルタ巻き取り部１２の図示を省略している。

図６Ａ、Ｂは、上述した連続する２つのフィルタ部材２１、２１の接続部分を示している。図６Ｂは、図６Ａのａ−ａ´線上の概略断面を示している。

ここで、連続する２つのフィルタ部材２１、２１をそれぞれ第１のフィルタ部材２１ａ、第２のフィルタ部材２１ｂとする。また、ファスナー１６は、テープ２３、２４と、これらテープ２３、２４にそれぞれ付属されたエレメント２５、２６と、図示しないスライダーによって構成されている。

テープ２３、２４は、それぞれ第１のフィルタ部材２１ａ、第２のフィルタ部材２１ｂに、接着剤で接着されているか、あるいは縫い付けられている。

スライダーでエレメント２５、２６をかみ合わせることで、ファスナー１６は閉じた状態となり、第１のフィルタ部材２１ａと第２のフィルタ部材２１ｂとはファスナー１６で接続された状態となる。逆に、スライダーでエレメント２５、２６を離すことでファスナー１６は開いた状態となり、第１のフィルタ部材２１ａと第２のフィルタ部材２１ｂとを分離できる。

上述したように、フィルタ装置２００を空気圧縮機１０２の空気取入口１０１に取り付け、フィルタ部材２１で空気取入口１０１を覆うことで、空気圧縮機１０２に取り入れられる空気から塵埃、ゴミ等の不純物を除く構成となっている。

この場合、空気取入口１０１に、同一位置のフィルタ部材２１を対向したままにしておくと、このフィルタ部材２１に塵埃、ゴミ等が捕集されていき、空気の通りが悪くなっていく。そこで、空気の通りがある程度悪くなった場合には、フィルタ巻き取り部１２のスプール１５を回転させて、フィルタ取り付け部１１からフィルタ部材２１を所定の長さだけ引き出し、空気取入口１０１に対向するフィルタ部材２１の一部を更新することが行われる。更新時期は、例えば、一定時間が経過したときに更新するようにしてもよいし、空気の通りが悪くなってから更新するようにしてもよい。空気の通りがある程度悪くなったか否かの判断は、例えば空気取入口１０１の外部と内部の空気圧の差である圧力損失が一定値を超えるか否かで判断する。このように、空気取入口１０１に対向するフィルタ部材の一部を更新することで、フィルタ部材を無駄なく使用することができる。

特開２００１−２２７７８６号公報

上述したように、空気の通りが悪くなって、空気取入口１０１に対向するフィルタ部材の一部を更新する際に、上述した連続する２つのフィルタ部材２１、２１のファスナー１６による接続部分が、空気取入口１０１に対向した位置に存在することが考えられる（図４参照）。

このように、接続部分が空気取入口１０１に対向した位置にある場合、この接続部分にはフィルタ素材がないため、ファスナー１６のテープ２３、２４およびエレメント２５、２６の部分を通して、塵埃、ゴミ等の不純物が漏れ込み、空気圧縮機１０２に付着して性能を低下させていた。また、作業者が不純物を除去する手間が増え、作業効率を悪くしていた。

この発明の目的は、接続部分から不純物が漏れ込むことを防ぐことにある。

この発明の概念は、
長手方向の一端および他端に、それぞれ他のシート状フィルタ部材の長手方向の端部に接続するための接続手段を有するシート状フィルタ部材であって、
上記長手方向の一端または他端に、上記接続手段による上記他のシート状フィルタ部材の長手方向の端部との接続部分を覆う被せ部が連続して設けられている
ことを特徴とするシート状フィルタ部材にある。

この発明において、シート状フィルタ部材は、長手方向の一端および他端にそれぞれ、他のシート状フィルタ部材の端部に接続するための接続手段を有している。接続手段としては、例えばスライダー付きのファスナー等が用いられ、着脱自在に接続できるようになっている。また、一端または他端には、被せ部が連続して設けられている。この被せ部により、他のシート状フィルタ部材の長手方向の端部との接続部分が覆われる。これにより、接続部分がフィルタ素材で覆われるため、接続手段からの不純物の漏れ込みを防止することができる。

例えば、被せ部の先端に、この先端を他のシート状フィルタ部材の長手方向の端部に固定するための固定手段が設けられる。これにより、被せ部の遊端側を他のシート状フィルタ部材の長手方向の端部に固定でき、不純物の漏れ込みをより確実に防止できる。

上述したシート状フィルタ部材は１枚および複数枚が接続されたロール状フィルタとしてフィルタ取り付け部に取り付けられ、このフィルタ取り付け部から引き出されて使用される。このように引き出されたシート状フィルタ部材は、フィルタ取り付け部から所定距離を置いた位置に配置されたフィルタ巻き取り部で巻き取られる。

シート状フィルタ部材の接続部分が、フィルタ取り付け部およびフィルタ巻き取り部の中間にあって、例えば空気取入口に対向している場合であっても、上述したようにこの接続部分が被せ部、従ってフィルタ素材で覆われているため、この接続部分から不純物が漏れ込むことを防止できる。

この発明によれば、長手方向の一端および他端に他のシート状フィルタ部材の長手方向の端部に接続するための接続手段を有し、その一端または他端に、他のシート状フィルタ部材の長手方向の端部との接続部分を覆う被せ部を連続して設けるものであり、接続部分からの不純物の漏れ込みを良好に防止できる。

以下、図面を参照しながら、この発明の実施の形態について説明する。図１は、実施の形態としてのフィルタ装置２００Ａの構成を示している。このフィルタ装置２００Ａは、上述したガスタービンコンバインドサイクル発電システム１００の空気圧縮機１０２における空気取入口１０１に取り付けられる（図３参照）。

図１は、フィルタ装置２００Ａが空気取入口１０１に取り付けられた状態を示している。

このフィルタ装置２００Ａは、空気取入口１０１の上端側に固定されたフィルタ取り付け部３１と、この空気取入口１０１の下部に固定されたフィルタ巻き取り部３２と、１枚または複数枚のシート状フィルタ部材、この実施の形態では１枚のシート状フィルタ部材で構成されるロール状フィルタ３０とを備えている。また、空気取入口１０１の上端側にガイドローラ３４ａが、空気取入口１０１の下端側にガイドローラ３４ｂが配設されている。

また、このフィルタ装置２００Ａでは、フィルタ取り付け部３１にロール状フィルタ３０が装填されると共に、このロール状フィルタ３０を構成するフィルタ部材３５ａが引き出され、ガイドローラ３４ａ、ガイドローラ３４ｂでガイドされた後、フィルタ巻き取り部３２に取り付けられているスプール３３に巻き取られる。これにより、空気取入口１０１はフィルタ部材３５ａで覆われ、空気取入口１０１から取り入れられる空気から塵埃やゴミ等の不純物が取り除かれる。

ロール状フィルタ３０は、例えば一般的なフィルタ素材として知られている不織布によって構成される。また、ロール状フィルタ３０は、フィルタ取り付け部３１に装填され、スプール３０ａに巻きつけられた状態となっている。

なお、図１においては、フィルタ部材３５ａの開始部分である端部３５ａ´は接続手段としてのスライダー付きのファスナー３７で使用済みのロール状フィルタ３０´を構成するフィルタ部材３５ｂの終了部分である端部３５ｂ´と着脱自在に接続され、その接続部分が、空気取入口１０１に対向した位置にある状態を示している。フィルタ部材３５ａの端部３５ａ´をこのようにフィルタ部材３５ｂの端部３５ｂ´に着脱自在に接続し得る構成とすることで、ロール状フィルタ３０´からロール状フィルタ３０に更新する作業を容易とでき、またロール状フィルタ３０、３０´の端部を有効に利用できる。

図２は、上述したフィルタ部材３５ａの端部３５ａ´、フィルタ部材３５ｂの端部３５ｂ´の接続部分を拡大して示したものである。

ファスナー３７は、テープ３８ａ、３８ｂと、これらテープ３８ａ、３８ｂにそれぞれ付属されたエレメント３８ｃ、３８ｄと、図示しないスライダーによって構成されている。

テープ３８ａはフィルタ部材３５ａの端部３５ａ´に縫い付けられており、テープ３８ｂは、フィルタ部材３５ｂの端部３５ｂ´に縫い付けられている。なお、テープ３８ａ、３８ｂはそれぞれフィルタ部材３５ａの端部３５ａ´、フィルタ部材３５ｂの端部３５ｂ´に接着剤で接着されていてもよい。

テープ３８ａと端部３５ａ´との間に補強部材３８ａ´が挿入されている。また、テープ３８ｂと端部３５ｂ´との間に補強部材３８ｂ´が挿入されている。これら補強部材３８ａ´、３８ｂ´はそれぞれ、テープ３８ａ、３８ｂと端部３５ａ´、３５ｂ´との接続強度を上げるために用いられている。例えば、補強部材３８ａ´、３８ｂ´には、フェルト生地が用いられる。

スライダーでエレメント３８ｃ、３８ｄをかみ合わせることで、ファスナー３７は閉じた状態となり、図示のように、フィルタ部材３５ａとフィルタ部材３５ｂとはファスナー３７で接続された状態となる。逆に、スライダーでエレメント３８ｃ、３８ｄを離すことで、ファスナー３７は開いた状態となり、フィルタ部材３５ａとフィルタ部材３５ｂとを分離できる。

フィルタ部材３５ａの端部３５ａ´は、フィルタ部材３５ａが折り返されて重なった状態にあり、この折り返し部分に上述したようにファスナー３７を構成するテープ３８ａが縫い付けられている。このように折り返して縫い付けることで、フィルタ部材３５ａがほつれるのを防ぐことができ、ファスナー３７との接続強度をさらに上げることができる上、後述する面ファスナー３９を取り付けるにあたって、必要な厚みを確保することができる。

フィルタ部材３５ｂの端部３５ｂ´に被せ部３６が連続して設けられている。この被せ部３６は、ファスナー３７およびフィルタ部材３５ａの端部３５ａ´を覆うことが可能な長さとされている。

また、被せ部３６の先端およびシート状フィルタ部材３５ａの端部３５ａ´の互いに対向する面に、それぞれオス、メスの面ファスナー３９ａ、３９ｂが取り付けられる。この面ファスナー３９ａ、３９ｂが接続されることで、図示のように被せ部３６の先端およびフィルタ部材３５ａの端部３５ａ´の互いに対向する面が接続される。

図１からも明らかなように、フィルタ装置２００Ａを経て空気取入口１０１に空気が次々と流れ込むため、空気取入口１０１に対向したフィルタ部材３５ａおよびフィルタ部材３５ｂに次々と塵埃、ゴミ等の不純物が捕集されていき、空気の通りが悪くなっていく。そこで、フィルタ装置２００Ａに、空気の通りが悪くなった場合に、自動的にロール状フィルタ３０からフィルタ部材３５ａを引き出して更新する機能をもたせる。

この場合、例えば、一定時間が経過すると自動的に所定の長さを引き出して更新するようにしてもよいし、空気取入口１０１の外部と内部の空気圧の差である圧力損失が一定値を超えているか否かを判断材料として、空気の通り具合を判断して更新するようにしてもよい。

圧力損失を判断材料とする場合、圧力損失は例えば微差圧計を用いて測定される。圧力損失が一定値を超えている場合、所定の長さ、例えば２０ｃｍ〜３０ｃｍだけフィルタ部材をフィルタ巻き取り部３２のスプール３３で巻き取って、更新する。

上述のとおりに更新したとき、場合によっては図１に示すように、フィルタ部材３５ａとフィルタ部材３５ｂの接続部分であるファスナー３７の部分が空気取入口１０１に対向した位置にあることも考えられる。

図１に示すフィルタ装置２００Ａによれば、図２を用いて上述したように、フィルタ部材３５ｂの端部３５ｂ´に、ファスナー３７およびフィルタ部材３５ａの端部３５ａ´を覆う被せ部３６が連続して設けられている。そのため、ファスナー３７の部分を空気が通過するとしても、フィルタ素材からなる被せ部３６によって不純物の漏れ込みが食い止められる。

また、図１に示すフィルタ装置２００Ａによれば、端部３５ａ´および被せ部３６の互いに対向する面を面ファスナー３９（３９ａ、３９ｂ）で接続でき、従って被せ部３６が浮かないように端部３５ａ´に固定することができ、隙間からの不純物の漏れ込みを防ぐことができる。これにより、空気取入口１０１への不純物の漏れ込みを確実に防止することができる。

なお、上述の実施の形態においては、ロール状フィルタ３０を１枚のシート状のフィルタ部材３５ａで構成したものとしたが、複数枚のシート状のフィルタ部材を長手方向に連続して配列し、ファスナー等を用いて着脱自在に接続したものであってもよい。こうすることによって、１枚のシート状フィルタ部材が取り外しのしやすい大きさとなり、再利用をする際のクリーニング等を容易とすることができる。

また、上述の実施の形態においては、フィルタ部材３５ａとフィルタ部材３５ｂを接続する接続手段としてスライダー付きのファスナー３７を用いたものを説明したが、スライダー付きファスナーに限らず、面ファスナー、ホック、ボタン等を使用してもよい。

また、上述の実施の形態においては、フィルタ部材３５ａとフィルタ部材３５ｂとの接続部分において、下部のフィルタ部材３５ｂの端部３５ｂ´に被せ部３６を連続して設けたが、反対に、上部のフィルタ部材３５ａの端部３５ａ´に被せ部３６を連続して設けてもよい。

また、上述の実施の形態においては、被せ部３６をフィルタ部材３５ａの端部３５ａ´に面ファスナー３９（３９ａ、３９ｂ）を用いて固定するものを示したが、面ファスナーに限らず、ボタン、スライダー付きファスナー、ホック等の固定部材を使用してもよい。

また、図１におけるロール状フィルタ３０がフィルタ取り付け部３１において終端に差し掛かり、新しいシート状フィルタ部材を接続すべきタイミングを知るために、フィルタ装置２００Ａに警報機を取り付けて、警報を発生させるようにしてもよい。警報を発生させる方法としては、例えば以下の方法が考えられる。

ロール状フィルタ３０の終端からある程度手前の位置（例えば終端より１．５ｍ手前の位置）に赤外線に反応するラインを予め引いておく。フィルタ取り付け部３１に赤外線センサーを設置し、上記ラインに差し掛かったときに上記赤外線センサーが検知して上記警報機を作動させて、警報を発生させる。こうすることにより、新しいロール状フィルタを接続すべきタイミングをフィルタ装置２００Ａ付近および中央制御室にいる作業員や運転士が適宜に把握することができ、ロール状フィルタ３０が終端に達する少し手前で新しいシート状フィルタ部材を用意できる。

また、上述の実施の形態においては、フィルタ装置２００Ａの使用場所として、ガスタービンコンバインドサイクル発電システム１００を採る発電所としたが、これに限らず、ガスタービン発電所や、塵埃やゴミを除いた清潔な空気を必要とする精密機器などの工場、病院、高層ビルなどの空調設備においても大いに活用できる。

この発明は、より確実に不純物の漏れ込みを防止することができ、ガスタービン発電システムを採る発電所等における空気の取り入れに適用できる。

実施の形態としてのフィルタ装置の構成を示す側面図である。 ２つのフィルタ部材の接続部分を拡大して示す図である。 ガスタービンコンバインドサイクル発電システムの全体図である。 従来のフィルタ装置の構成を示す側面図である。 空気取入口、フィルタ取り付け部、フィルタ巻き取り部を省略したフィルタ装置を示す図である。 ファスナーによる接続部分を拡大して示す図である。

符号の説明

３０、３０´…ロール状フィルタ、３０ａ…スプール、３１…フィルタ取り付け部、３２…フィルタ巻き取り部、３３…スプール、３４ａ，３４ｂ…ガイドローラ、３５ａ，３５ｂ…フィルタ部材、３５ａ´，３５ｂ´…端部、３６…被せ部、３７…ファスナー、３８ａ，３８ｂ…テープ、３８ａ´，３８ｂ´…補強部材、３８ｃ，３８ｄ…エレメント、３９…面ファスナー、３９ａ…オス面ファスナー、３９ｂ…メス面ファスナー、２００Ａ…フィルタ装置

Claims (3)

1. 長手方向の一端および他端に、それぞれ他のシート状フィルタ部材の長手方向の端部に接続するための接続手段を有するシート状フィルタ部材であって、
   上記長手方向の一端または他端に、上記接続手段による上記他のシート状フィルタ部材の長手方向の端部との接続部分を覆う被せ部が連続して設けられている
   ことを特徴とするシート状フィルタ部材。
2. 上記被せ部の先端に、該先端を、上記他のシート状フィルタ部材の長手方向の端部に固定するための固定手段が設けられている
   ことを特徴とする請求項１に記載のシート状フィルタ部材。
3. １枚または複数枚のシート状フィルタ部材からなるロール状フィルタと、
   上記ロール状フィルタを取り付けるフィルタ取り付け部と、
   上記フィルタ取り付け部から所定距離だけ離れた位置に配置され、上記フィルタ取り付け部に取り付けられた上記ロール状フィルタから引き出された上記シート状フィルタ部材を巻き取るフィルタ巻き取り部と
   を備えるフィルタ装置において、
   上記シート状フィルタは、
   長手方向の一端および他端に、それぞれ他のシート状フィルタ部材の長手方向の端部に接続するための接続手段を有し、
   上記長手方向の一端または他端に、上記接続手段による上記他のシート状フィルタ部材の長手方向の端部との接続部分を覆う被せ部が連続して設けられている
   ことを特徴とするフィルタ装置。
   

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