JP2009268952A

JP2009268952A - 集塵機の逆洗装置

Info

Publication number: JP2009268952A
Application number: JP2008120140A
Authority: JP
Inventors: Naoki Matsumoto; 尚樹松本; Kazumasa Tadakuma; 一政只隈; Shinichi Endo; 信一遠藤
Original assignee: Mitsui Miike Machinery Co Ltd; Mitsui Miike Engineering Corp
Current assignee: Mitsui Miike Machinery Co Ltd; Mitsui Miike Engineering Corp
Priority date: 2008-05-02
Filing date: 2008-05-02
Publication date: 2009-11-19

Abstract

【課題】集塵機に付設される逆洗装置について、耐久性の低下や騒音発生の問題を生じることなく、逆洗の効果を長期間に亘って充分に発揮できるようにする。
【解決手段】集塵機に配置された略円筒状の濾材１００の内側から圧縮空気を噴射することにより濾材１００の外周面に付着した粉塵を除去する逆洗装置１において、濾材１００の中心軸線に略一致するように濾材１００内側にエアーパイプ１０が延設されているとともに、エアーパイプ１０には基端部に接続される圧縮空気送出路５０からの圧縮空気が噴出される複数の噴射口１５，１６が外周面に設けられており、且つ複数の噴射口１５，１６から噴射される噴射空気が濾材１００における内周面の全体に当たるように配置させた。
【選択図】図１

Description

本発明は、集塵機の逆洗装置に関し、殊に、濾材の外側から内側へと空気を送って外側に粉塵を付着させる円筒状の濾材を用いる方式の集塵機において、圧縮空気を濾材の内側に噴射することにより濾材の外側に付着した粉塵を除去する集塵機の逆洗装置に関する。

集塵機は、燃焼や掘削等の過程で生じる粉塵を捕捉したり、粉粒体の製品を捕集したりする手段として広く使用されている。そして、集塵機では粉塵等を捕捉しながら空気を通過させるためにバッグフィルタ等の濾材が用いられるが、作業が進むに従って濾材表面に粉塵が堆積して目詰まりを生じ、集塵機能が低下していくのが通常である。

これに対し、例えば特開平６−１９０２２９号公報に記載され、図６に示すもののように、全体が円筒状を呈する濾材１００の外面に粉塵が所定量付着した場合に圧縮空気送出路５０先端に設けたノズルから、圧縮空気を濾材１００内面に向けて間歇的に吹き付けることにより、濾材１００の外面に付着した粉塵を除去するものとしたパルスジェット式の逆洗装置が知られている。

このパルスジェット式の逆洗装置は、比較的簡易な構成で主として噴射空気の衝撃波により濾材外面に付着した粉塵を除去して集塵機能を回復させるというものである。

しかしながら、この方式によると、噴射するエアーの濾材を貫通する力はさほど大きくないことから堆積した粉塵が膜状になっている場合には除去作用が弱いのが通常であり、また、図示したように長いエンベローブ状の濾材１００の場合には、エアーの衝撃波が充分に作用しない部分も多く生じるため、この方式だけでは濾材１００外面に付着した粉塵をまんべんなく落とすことが困難となりやすい。

そこで、噴射空気流を均一にする目的で噴射口付近にコーン状の整流体７０を配置することが考えられるが、それでも濾材１００の内周面における総てに亘って圧縮空気を充分に作用させることはできない。そのため、粉塵を充分に落とせない部分に粉塵が堆積していくことになって、逆洗を重ねた場合でも濾材１００内外の差圧回復率が減少して逆洗の効果が次第に低下していくことになる。

また、パルスジェット式の逆洗装置では、比較的大きな騒音を伴いやすいためにサイレンサ６０を設ける場合が多い。ところが、サイレンサ６０を介在させるとエアージェットによる衝撃波の威力が低下することから、逆洗の効果をさらに低下させることになる。

一方、他方式の逆洗手段として、例えば、特開２００７−１６０２６２号公報に提示されているように、例えば、パルスジェット式の逆洗手段にバイブレータによる振動払い落とし式を組み合わせることにより、逆洗の効果を長期間に亘って維持可能とした機械による加振で濾材に付着した粉塵を強制的に払い落とす方式のものが提案されている。

ところが、このような機械式の払い落とし式の場合は、装置の構成が複雑で製造コストが高騰しやすいことに加え、機械による強制振動により濾材の耐久性及び装置自体の耐久性の確保が困難となりやすく、且つ、接触異音・騒音の発生を伴いやすいという問題がある。
特開平６−１９０２２９号公報特開２００７−１６０２６２号公報

本発明は、上記のような問題点を解決しようとするものであり、集塵機に付設される逆洗装置について、耐久性の低下や騒音発生の問題を生じることなく、逆洗の効果を長期間に亘って充分に発揮できるようにすることを課題とする。

そこで、本発明は、集塵機に配置された略円筒状の濾材の内側から圧縮空気を噴射することにより前記濾材の外周面に付着した粉塵を除去する逆洗装置において、前記濾材の中心軸線に略一致するように前記濾材内側にエアーパイプが延設されているとともに、前記エアーパイプには基端部に接続される圧縮空気送出路からの圧縮空気が噴出される複数の噴射口が外周面に設けられており、且つ前記複数の噴射口はそれらの噴射口から噴射される噴射空気が前記濾材における内周面の略全体に当たるように配置されていることを特徴とする。

このように、濾材開口部から圧縮空気を噴射するだけの従来の逆洗装置とは異なり、濾材内周面の全体に亘って圧縮空気が当たる位置に噴射口が開口したエアーパイプを備えたことにより、濾材内面における均一な逆洗を実現しやすいものとなり、且つ、エアーパイプ自体がサイレンサの機能を発揮するため、逆洗の効果を損なわずに騒音を低減することが可能となる。

また、この場合、そのエアーパイプと圧縮空気送出路の先端部側とが、所定の接続手段によりエアーパイプを周方向に回動自在な状態にして接続されるものとし、且つ、エアーパイプの噴射口のうち少なくとも１つに、エアーパイプを周方向に回転させる向きに噴射空気の方向を変える回転羽が設けられており、圧縮空気の噴射に伴いエアーパイプが自転することにより、最低限の噴射口数で濾材内周面にまんべんなく圧縮空気を当てて逆洗を行うことができるようになる。

さらに、上述した逆洗装置において、その圧縮空気の噴射方式はパルスジェット噴射であるものとすれば、パルスジェットによる間歇的な衝撃波で粉塵を除去しやすいものとなり、殊に、前述のエアーパイプが自転するものにおいては、噴射と自転が組み合わされたことによる回転エアーで濾材に振動が加わるため、濾材の耐久性低下を伴うことなく振動払い落とし式の作用が発揮され、パルスジェット式との相乗効果で優れた粉塵除去作用を期待することができる。

さらにまた、上述した逆洗装置において、エアーパイプの内径を先端側のが基端側よりも小さくなっているものとすれば、パイプ先端側まで圧縮空気の圧力を均一に確保しやすくなり、加えて、エアーパイプに設けた噴射口を、先端側に設けたものが基端側に設けたものよりも内径を小さくすることによりエアーパイプの全長に亘って噴射空気の圧力を均一にすることができる。

円筒状を呈する濾材の内周面の全体に亘って圧縮空気が当たるように噴射口を設けてなるエアーパイプを備えた本発明によると、濾材の耐久性低下や騒音の問題を生じることなく、逆洗の効果を長期間に亘って充分に発揮することができる。

以下に、図面を参照しながら本発明を実施するための最良の形態を説明する。

図１は、本実施の形態の逆洗装置１を示しており、（Ｂ）はその縦断面図を示している。逆洗装置１は、有底で全体に略円柱状の部材からなり、頂部に圧縮空気送出路５０の先端側に固定するための固定管３０と、固定管３０に繋がるエアーパイプ１０と、このエーパイプ１０を固定管３０に対し周方向に回動自在に接続するための接続部２０とからなり、図６に示した従来例と同様に圧縮空気送出路５０の基端側に圧縮空気送出路３０の先端側が接続された状態で使用されるものである。

そして、前記接続部２０は、ベアリング２１に加えパックアップリング２２，２２を備えており、仮にベアリング２１が固着した場合でも、エアーパイプ１０が周方向に回動可能な状態で固定管３０に接続されている。また、エアーパイプ１０は、太さの異なる管体である上部１１と下部１２とからなり、上部１１の方が下部１２よりも内径が大きくなっており、且つ、下部１２先端は閉鎖されている。

さらに、エアーパイプ１０の外周面には、その全長に亘って所定間隔で噴射口１５，１６が複数開口しており、内部に導入された圧縮空気をその遠心方向、即ち濾材の内周面に向かって噴射させるようになっている。加えて、そのエアーパイプ１０の中間部に２カ所、先端寄りに１カ所、図１（Ｂ）のＸ−Ｘ線に沿う拡大した縦断面である図１（Ｃ）に示す回転羽１４が、噴射口１５からの噴射空気の向きを矢印方向に変えるような状態で配置され、噴射空気の噴出に伴って生じる反動力によりエアーパイプ１０を自転させるようになっている。

次に、図２を参照して本実施の形態の逆洗装置１の動作を説明する。前記構成の逆洗装置１は、濾布等を有底円筒状（エンベローブ状）に形成した濾材１００の中心軸線に一致するように、その内部先端付近までエアーパイプ１０を挿入した状態にして、圧縮空気送出路５０の先端側に固定管３０を固定した状態で配置されている。

そして、逆洗を実施する場合には、圧縮空気送出路５０を介して圧縮空気を送出することにより、エアーパイプ１０に設けた各噴射口１５，１６から濾材１００の内周面に向かって圧縮空気が噴射される。このとき、回転羽１４を設けた噴射口１５では圧縮空気が屈曲させられることでエアーパイプ１０を回転させる力が発生し、ベアリング２１等を備えた接続部２０が機能することによりエアーパイプ１０が自転を始める。

すると、噴射口１５，１６はエアーパイプ１０の全周に亘って設けられてはいないものの、その自転により濾材１００の内周面全体に亘って噴射空気がまんべんなく当たるようになる。従って、濾材１００の外周に付着した粉塵をまんべんなく除去することが可能となり、従来例では殆ど落ちなかった隙間に溜まった粉塵も効率的に落とすことが可能となる。

尚、この場合、圧縮空気の噴出を間歇的なパルス式にすることにより、圧縮空気による衝撃波が有効に作用しやすくなることに加え、これにエアーパイプ１０の自転が加わることで、回転エアーが濾材１００に振動を与えて振動払い落とし式の作用を生じるようになり、より優れた逆洗の効果を発揮するものとなる。特に、従来の機械振動のように濾材や装置自体の耐久性の低下や接触による騒音を伴うこともない。

また、本実施の形態ではエアーパイプ１０の内径が中間位置から先端に向けて細くなっているため、内部の圧縮空気の圧力をほぼ均一に維持することができ、、さらに、エアーパイプ１０の下部１２の噴射口１６が、上部の噴射口１５よりも小径とされており、エアーパイプ１０の全長に亘ってほぼ均一な噴射圧力を確保することができる。

次に、実施例により、本発明の逆洗装置（本発明）と従来例（対照例）の機能の違いについて明らかにしながら、本発明を更に詳細に説明するものとする。

本実施例に用いる逆洗装置は、図１に示した逆洗装置１と同様の構成であり、エアーパイプは上部がφ３２ｍｍ、下部がφ２５ｍｍ、噴射口は上部がφ１０ｍｍで下部φ８ｍｍであり回転羽を設けた部分は総てφ１０ｍｍである。一方、対照例は前記図６に示したものと同様の構成である。その他の条件は本発明と対照例は共通にして、圧縮空気は０．６５Ｍｐａのパルスジェット式で、実際に集塵機を使用して粉塵による目詰まりを発生させた段階で、その都度各々逆洗を行ってその濾材の回復率と騒音を記録した。

図３は、現場で作業を続ける掘削機とともに集塵機を作動させ、前記従来の逆洗装置により逆洗を所定のタイミングで数十回実施し、これ以上粉塵が落ちないという状況で実施し（比較例）、その後、本発明による逆洗に切り換えた場合の結果を示すグラフである。即ち、作業に伴い粉塵による目詰まりが進むことにより濾材内外の差圧が大きくなるが、逆洗により粉塵が落ちるに従いその差圧が小さくなることから、その逆洗前後の差圧の改善状況を検証することにより、逆洗の効果を判定しようとするものである。

そして、このグラフから、従来の比較例と本発明の間には差圧改善効果における顕著な違い、即ち逆洗の効果に大きな差があることが確認された。また、このデータ及び実際の濾材の状態から、本発明には従来例には見られなかった粉塵膜を剥ぎ落とす効果があることが判明した。

図４は、前記比較例による逆洗における濾材の差圧回復率を表したグラフを示している。このグラフより、時間経過とともに「落とせない粉塵」が蓄積することにより、逆洗の効果が小さくなっていく傾向が見られる。また、最終的な逆洗による回復差圧は、０．０５〜０．１０ｋＰａ程度であり、これは通常の掘削機における掘削１サイクルによる差圧上昇と同等程度である。

図５は、本発明の逆洗による濾材の差圧回復率を表したグラフを示している。このグラフより、時間が経過しても０．３〜０．４５ｋＰａの差圧回復率を発揮しており、この逆洗による集塵機能の回復効果は、掘削１サイクルによる差圧上昇よりも数倍あることが確認され、その回復効果の持続によりサージングの必要性は生じなかった。

一方、騒音については、サイレンサを付けない本発明において１０３ｄＢであったのに対し、従来のサイレンサを付けた比較例が１００ｄＢであり、殆ど差がなかった。これにより、本発明ではサイレンサを付けなくてもサイレンサを付けた従来例と同等であり騒音が問題となるレベルではないことが確認された。これは、本発明において、圧縮空気送出路の先端側に設けたエアーパイプが、サイレンサと同様に作用したことによるものと推察される。

尚、前述した試験とは別に、本発明の逆洗装置の耐久性試験を実施したところ、連続逆洗を３０００回以上実施しても装置の破損やエアーパイプの回転不良等の問題は特に生じなかった。また、エアーパイプを１０°傾斜させて耐久性試験を行った場合でも、特に問題は生じなかった。

以上、述べたように、集塵機に付設する逆洗装置について、本発明により、濾材の耐久性低下や騒音発生の問題を生じることなく、逆洗の効果を長期間に亘って充分に発揮できるようになった。

（Ａ）は本発明の実施の形態を示す正面図、（Ｂ）は（Ａ）の縦断面図、（Ｃ）は（Ｂ）のＸ−Ｘ線に沿う拡大した断面図。図１の逆洗装置の動作を説明するための縦断面図（逆洗装置は正面図）。本発明と比較例の逆洗の効果（差圧回復）を比較するためのグラフ。比較例による差圧回復率を示すグラフ。比較例による差圧回復率を示すグラフ。従来例を示す縦断面図。

符号の説明

１逆洗装置、１０エアーパイプ、１１上部、１２下部、１４回転羽、
１５，１６噴射口、２０接続部、２１ベアリング、３０固定パイプ、５０圧縮空気送出路、１００濾材

Claims

集塵機に配置された略円筒状の濾材の内側から圧縮空気を噴射することにより前記濾材の外周面に付着した粉塵を除去する逆洗装置において、前記濾材の中心軸線に略一致するように前記濾材内側にエアーパイプが延設されているとともに、前記エアーパイプには基端部に接続される圧縮空気送出路からの圧縮空気が噴出される複数の噴射口が外周面に設けられており、且つ前記複数の噴射口はそれらの噴射口から噴射される噴射空気が前記濾材における内周面の略全体に当たるように配置されていることを特徴とする集塵機の逆洗装置。
前記エアーパイプの基端部と前記圧縮空気送出路の先端部とが、接続手段により前記エアーパイプを周方向に回動自在な状態にして接続され、且つ、前記エアーパイプの噴射口のうち少なくとも１つに、該エアーパイプを周方向に回転させる向きに噴射空気の方向を変える回転羽が設けられており、その噴射口からの圧縮空気の噴射に伴い前記エアーパイプが自転することを特徴とする請求項１に記載した集塵機の逆洗装置。
前記圧縮空気の噴射方式がパルスジェット噴射であることを特徴とする請求項１または２に記載した集塵機の逆洗装置。
前記エアーパイプの内径が先端側へ向けて小さくなっていることを特徴とする請求項１，２または３に記載した集塵機の逆洗装置。
前記エアーパイプに設けた噴射口は、先端側に設けたものが基端側に設けたものよりも小径であることを特徴とする請求項１，２，３または４に記載した集塵機の逆洗装置。