JP2010269210A - Cyclone dust collector - Google Patents

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JP2010269210A
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cyclone
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gas
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filter element
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Application number
JP2009120726A
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Japanese (ja)
Inventor
Hideo Nagamitsu
秀夫 長光
Original Assignee
Tosei Kk
東製株式会社
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a cyclone dust collector capable of retaining high dust removal performance for a long time even when a gas contains particles of substances of low specific gravities. <P>SOLUTION: A filter portion 3 capturing particles in a gas is arranged in the upper part of a cyclone portion 2 carrying out centrifugal separation of the particles in the gas, and a distributor 4 is arranged in the gas passage between the cyclone portion 2 and the filter portion 3. The particles contained in the gas are removed in three stages of centrifugal separation in the cyclone portion 2, falling under the resistance of the distributor 4 and filtration in the filter portion 3. Clogging of the filter portion 3 is thus controlled because relatively coarse particles are removed in the cyclone portion 2 and the distributor 4 in advance, and fine particles unremovable by the cyclone portion 2 and the distributor 4 can be captured by the filter portion 3. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&amp;INPIT

Description

本発明は、粒子を含むガスから粒子を遠心分離するサイクロン集塵装置に関し、例えば、真空ポンプ,排気ブロワ,コンプレッサ等の吸排気システムにおいて、吸気前にガスに含まれる粒子(コンタミネーション)を捕捉して、清浄ガスを前記吸排気システムに吸気させるサイクロン集塵装置に関する。 The present invention relates to a cyclone dust collecting apparatus centrifugally separating particles from a gas containing particles, trapped example, a vacuum pump, an exhaust blower, in intake and exhaust system such as a compressor, the particles contained in the gas before the intake of (contamination) to, to a cyclone dust collecting apparatus for the intake of the clean gas to the intake and exhaust system.

特許文献1には、ガスの導入口が形成される筒状部、及び、該筒状部に連設され下方に向かって縮径する円錐状部とからなる外筒と、除塵後の清浄ガスを排出する内筒とからなるサイクロン集塵装置が開示されている。 Patent Document 1, a cylindrical portion inlet of gas is formed, and an outer tube consisting of a conical portion whose diameter is reduced downward is continuously provided to the cylindrical portion, the clean gas after dust removal cyclone dust collecting apparatus comprising a cylindrical inner discharging are disclosed.

前記サイクロン集塵装置においては、前記導入口から導入されたガスが下降旋回流となり、その遠心力によってガス中の粒子が前記外筒の内壁側に分離して落下し、外筒の下端から回収される。 In the cyclone dust collecting apparatus, the gas introduced from the introduction port becomes downward swirling flow, the particles in the gas may fall to separate the inner wall of the outer cylinder by the centrifugal force, recovered from the lower end of the outer tube It is. そして、除塵後の清浄ガスは、円錐状部の途中から方向を反転して上昇流となり、前記内筒を通って後段の装置(例えば、真空ポンプなど)に供給される。 Then, the clean gas after dust removal is to reverse the direction from the middle of the conical portion becomes upward flow, further apparatus (e.g., vacuum pump, etc.) through the inner cylinder is supplied to the.

特開平10−000384号公報 JP 10-000384 discloses

ところで、例えばアルミナ、シリコン、黒鉛などの比重の軽い物質の粒子を含むガスを、前記サイクロン集塵装置で除塵させる場合、粗い粒子は分離回収することが可能であるが、微粒子は分離回収することができない。 Incidentally, for example, alumina, silicon, a gas containing particles having a specific gravity of lighter materials such as graphite, case of dust in the cyclone dust collector, but coarse particles can be separated and recovered, that fine particles are separated and recovered can not. このため、微粒子が、真空ポンプなどの後段装置に吸い込まれ、故障要因になってしまうという問題が生じる。 Therefore, fine particles, is sucked into the succeeding apparatus such as a vacuum pump, a problem that becomes failure factor occurs.

一方、フィルタを用いれば、比重の軽い物質の微粒子であっても取り除くことが可能であるが、フィルタを用いる場合、微粒子の他、粗い粒子もフィルタで捕捉させることになるため、直ぐに目詰まりが発生してしまい、後段装置を長時間に渡って運転させることができないという問題が生じる。 On the other hand, the use of the filter, it is possible to remove even fine particles of specific gravity lighter material, when using a filter, other particles, to become possible to also trapped by the filter coarser particles, it is immediately clogged It will occur, a problem that can not be operated over the succeeding apparatus for a long time may occur.

本発明は上記問題点に着目してなされたものであり、ガスが比重の軽い物質の粒子を含む場合であっても、高い除塵性能を長時間に渡って維持することが可能なサイクロン集塵装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above problems, even when comprising particles of light material gas specific gravity, high dust-performance can be maintained over a long time a cyclone dust collecting and to provide a device.

このため、本願発明に係るサイクロン集塵装置は、外部から粒子を含むガスを吸引し、前記粒子を遠心分離するサイクロン部と、前記サイクロン部の上部に設けられ、前記サイクロン部で前記粒子が分離されたガスをろ過して外部に排出するフィルタ部と、前記サイクロン部と前記フィルタ部との間のガス通路に設けられ、前記サイクロン部から排出されたガスを整流して、前記フィルタ部に導入させる整流板と、を含んで構成される。 Therefore, the cyclone dust collecting apparatus according to the present invention sucks a gas containing particles from the outside, and a cyclone unit centrifugally separating the particles, provided in an upper portion of the cyclone portion, the particles separated in the cyclone unit a filter section for discharging to the outside by filtration gas, provided in the gas passage between the cyclone unit and the filter unit, rectifies the gas discharged from the cyclone unit, introduced into the filter unit configured to include a rectifying plate for.

上記構成では、サイクロン部で粒子が遠心分離された後のガスが、抵抗となる整流板を通過してフィルタ部に導入され、フィルタ部でのろ過を経て、外部へ排出される。 In the above arrangement, the gas after the particles are centrifuged in a cyclone unit, passes through the a resistor rectifying plate is introduced into the filter unit, through a filtration on a filter unit, is discharged to the outside.

ここで、前記整流板を、前記ガス通路の径方向に沿って複数並べる構成とするとよい。 Here, the rectifying plate, or equal to a plurality arranged structure along the radial direction of the gas passage. 上記構成では、前記ガス通路の横断面において、複数の整流板がフィルタ部に向かうガスの抵抗となり、サイクロン部で分離されなかった粒子の一部を落下させる。 In the above configuration, the in cross-section of the gas passage becomes a resistance of the gas in which a plurality of rectifying plates is directed to the filter unit, dropping a portion of the particles that were not separated by the cyclone unit.

また、前記フィルタ部が、上部から排気側配管が導出される筒状のケースと、前記筒状のケース内に前記サイクロン部と略同軸に設置される筒状のフィルタエレメントとを含み、前記筒状のフィルタエレメントの中空部の下端を閉塞させる一方、前記中空部の上端開口部を前記排気側配管に接続させ、前記筒状のフィルタエレメントの外周と前記ケースの内周とで形成される環状空間に、前記サイクロン部から排出されたガスを、前記整流板を介して導入し、前記ガスを前記筒状のフィルタエレメントの外周から中空部内に通過させて、前記排気側配管によって外部へ排出させる構成とするとよい。 Also, the filter unit comprises a cylindrical casing in which the exhaust pipe from the upper part is derived, and a cylindrical filter element is installed in the cyclone portion substantially coaxially within the cylindrical case, the cylindrical while occlude the lower end of the hollow portion shaped for the filter element, an annular wherein the top opening of the hollow portion is connected to the exhaust pipe, it is formed in the inner periphery of the outer peripheral and the case of the filter element of the tubular the space, the gas discharged from the cyclone unit, the introduced via the rectifying plate, the gas is passed through in the hollow portion from the outer periphery of the filter element of the tubular, is discharged to the outside by the exhaust pipe configuration and it may be.

上記構成では、サイクロン部から排出されたガスは、整流板を通って、筒状のフィルタエレメントの外周とケースの内周とで形成される環状空間内に導入された後、フィルタエレメントの外周から中空部内に通過してろ過され、前記中空部から外部に排出される。 In the above arrangement, the gas discharged from the cyclone unit through the rectifying plate, after being introduced into the annular space formed between the inner periphery of the outer peripheral and the case of the tubular filter element, the outer periphery of the filter element filtered through into the hollow portion is discharged to the outside from the hollow portion.

ここで、前記筒状のフィルタエレメントの外周面を、凹凸を繰り返す波型に形成するとよい。 Here, the outer peripheral surface of the filter element of the tubular, may be formed on the corrugated repeated irregularities.

また、前記筒状のフィルタエレメントの空隙率を、内側から外側に向けて大きくするとよい。 Further, the porosity of the filter element of the tubular, may be increase from the inside to the outside.

上記発明によると、ガスに含まれる粒子が、サイクロン部での遠心分離、粒子を含むガスの流れに対して整流板が抵抗になることによる粒子の落下、更に、フィルタ部におけるろ過の3段階で取り除かれる。 According to the invention, the particles contained in the gas, centrifugation in a cyclone unit, falling particles by rectifying plate is resistance to the flow of gas containing particles, further, a three-step filtration in the filter unit It is removed.

このため、ろ過のみを行わせる場合に比べて、フィルタ部で捕捉される粒子量が少なくなって、フィルタ部の目詰まりが抑制されるので、長時間に渡って除塵を行うことが可能であり、また、サイクロン部で除塵されなかった粒子を、フィルタ部で捕捉させるので、たとえ比重の小さい物質の微粒子であっても除塵が可能で、高い除塵性能を発揮させることができる。 Therefore, as compared with the case of performing the filtration only become less amount of particles are trapped by the filter unit, the clogging of the filter portion is suppressed, it is possible to perform the dust removal for a long time also, the particles that have not been dust in a cyclone unit, since the trapped by the filter unit, even if a fine particle having a small specific gravity material can dust, it is possible to achieve high dedusting performance.

本発明に係るサイクロン集塵装置の実施形態を示す断面斜視図である。 An embodiment of the cyclone dust collecting apparatus according to the present invention is a cross-sectional perspective view showing. 本発明に係るサイクロン集塵装置の実施形態を示す正面図及び部分拡大斜視図である。 It is a front view and a partially enlarged perspective view showing an embodiment of a cyclone dust collecting apparatus according to the present invention.

以下に、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。 Hereinafter, an embodiment of the present invention with reference to the accompanying drawings. 図1,図2は、本発明に係るサイクロン集塵装置の実施形態を示す。 1 and 2 show an embodiment of a cyclone dust collecting apparatus according to the present invention.

図1,図2に示すサイクロン集塵装置1は、サイクロン部2と、該サイクロン部2の上側に設けられるフィルタ部3と、前記サイクロン部2とフィルタ部3とを連通させるガス通路に介装される整流板4とを含んで構成される。 1, the cyclone dust collecting apparatus 1 shown in FIG. 2, a cyclone 2, a filter unit 3 provided on top of the cyclone unit 2, disposed in a gas passage for communicating the said cyclone section 2 and the filter unit 3 It is the constructed and a current plate 4.

前記サイクロン部2は、含塵ガスを下降旋回流として粒子(コンタミネーション)と清浄ガスとに遠心分離する外筒20と、該外筒20の途中で発生する上昇流により清浄ガスを排出させる内筒21とによって構成される。 The cyclone unit 2 includes an outer cylinder 20 is centrifuged to the particles (contamination) and clean gas dust-containing gas as a downward swirling flow, among discharging the clean gas by the upward flow that occurs in the middle of the outer cylinder 20 It constituted by a tubular 21.

更に、前記外筒20は、筒状部22と、該筒状部22に連設され下方に向かって縮径する円錐状部23とで構成され、前記筒状部22の周壁には、前記筒状部22の接線方向と略平行に設けられた吸気側配管24が接続され、前記円錐状部23には、遠心分離されて落下した粒子を外部に排出させるための粒子排出口(ドレン)25が形成されている。 Furthermore, the outer cylinder 20 includes a cylindrical portion 22, is composed of a conical section 23 whose diameter decreases downwards are provided continuously to the cylindrical portion 22, the peripheral wall of the cylindrical portion 22, the tubular portion tangentially with the intake pipe 24 that is provided substantially in parallel 22 are connected to the conical portion 23, the centrifuged particles outlet for discharging the dropped particles to the outside (drain) 25 is formed.
なお、粒子排出口(ドレン)25の下部にはバルブ25aが装着されている(図1にのみ図示)。 Incidentally, the valve 25a is mounted to the lower portion of the particle outlet (drain) 25 (shown only in FIG. 1). このバルブ25aは、集塵操作中は閉成されている。 The valve 25a is in the dust collection operation is closed.

また、前記内筒21は、下方に向かって縮径する円錐状に形成され、上端部21aを、前記筒状部22の上端内周22aに固定することで、内筒21は、外筒20(筒状部22)と同軸に筒状部22内に設置され、内筒21の下端開口部21bは、前記筒状部22で囲まれる空間内に開口する。 Further, the inner cylinder 21 is formed in a conical shape whose diameter is reduced downward, the upper end portion 21a, by fixing the upper end inner periphery 22a of the cylindrical portion 22, the inner cylinder 21, outer cylinder 20 is installed in (the cylindrical portion 22) coaxial to the tubular portion 22, the lower end opening 21b of the inner cylinder 21 is open in the space surrounded by the cylindrical portion 22.

前記外筒20の外側には、前記粒子排出口25を設置面から離間させてサイクロン集塵装置1を設置するための脚部26が固定される。 On the outside of the outer cylinder 20, the legs 26 for mounting the cyclone dust collecting apparatus 1 by separating the said particles outlet 25 from the installation surface is fixed. 前記筒状部22の上端側外周には、前記フィルタ部3を搭載して固定するためのフランジ22bが形成されている。 The upper end outer periphery of the cylindrical portion 22, a flange 22b for fixing by mounting the filter unit 3 is formed.

前記フィルタ部3は、筒状のケース30と、該ケース30内に支持されるフィルタエレメント31とを含んで構成される。 The filter unit 3 includes a cylindrical case 30, and a filter element 31 which is supported by the case 30.

前記筒状のケース30の下端部外周には、前記サイクロン部2側のフランジ22bと接合されるフランジ30aが形成され、前記フランジ22bとフランジ30aとを複数のボルト32で締結させることで、サイクロン部2の上部にフィルタ部3が同軸に連結される。 The outer periphery of the lower end portion of the cylindrical case 30, a flange 30a which is joined to the cyclone portion 2 side of the flange 22b is formed, by engagement with said flange 22b and the flange 30a by a plurality of bolts 32, a cyclone filter unit 3 is connected coaxially to the upper parts 2. 前記筒状のケース30の上端側は閉塞され、上部周壁を貫通して、排気側配管33がケース30内にまで延設される。 Upper end of the cylindrical case 30 is closed, through the upper wall, exhaust pipe 33 is extended to the case 30.

また、前記筒状のケース30は、本体側30cと前記排気側配管33を支持する蓋側30dとの上下2分割に形成され、ヒンジ(蝶番)34によって蓋側30dを水平軸回りに揺動させることで、蓋側30dが本体側30cに連結されて閉塞空間を形成する状態(閉状態)と、本体側30cの上部を開放させる(開状態)とに切り替えられるようになっており、前記開状態とすることで、フィルタエレメント31の点検・交換・清掃作業などが行えるようになっている。 Further, the cylindrical case 30 is formed in upper and lower split the lid side 30d for supporting the exhaust pipe 33 and the main body side 30c, swing the lid side 30d about a horizontal axis by hinges 34 be to a state (closed state) where the lid side 30d to form a closed space is connected to the main body 30c, are adapted to be switched on and to open the upper portion of the body side 30c (open state), the by the open state, it is able to perform like inspection and replacement, cleaning of the filter element 31.

前記フィルタエレメント31は筒状に形成されて、ケース30内にサイクロン部2及びケース30と同軸に設置され、前記ケース30の内周と前記フィルタエレメント31の外周との間に環状空間が形成されるようにしてある。 The filter element 31 is formed in a cylindrical shape, is installed in the case 30 to the cyclone unit 2 and the case 30 coaxially with the annular space formed between the outer periphery of the filter element 31 the inner periphery and of the casing 30 It is to so that.

前記フィルタエレメント31の中空部31aの下端は、フィルタエレメント31が載置される円盤状の下側ホルダ35によって閉塞され、前記中空部31aの上端開口は、前記排気側配管33の上流端に接続され、フィルタエレメント31の外周側から中空部31a内にガスを通過させることでろ過を行い、ろ過後のガスは、前記排気側配管33によって外部装置に向けて排出される。 The lower end of the hollow portion 31a of the filter element 31 is closed by a disk-shaped lower holder 35 in which the filter element 31 is placed, the upper end opening of the hollow portion 31a is connected to an upstream end of the exhaust pipe 33 is, filtration by passing the gas in the hollow portion 31a from the outer peripheral side of the filter element 31, the gas after filtration, is discharged toward the external apparatus by the exhaust pipe 33.

前記外部装置とは、例えば、真空ポンプ,排気ブロワ,コンプレッサ等の吸排気システムであり、上記サイクロン集塵装置1によってガス中の粒子(コンタミネーション)を取り除いてから、前記吸排気システムにガスを吸引させる。 Wherein the external device is, for example, a vacuum pump, an exhaust blower, a suction and exhaust system such as a compressor, eliminate particles in gas (contamination) by the cyclone dust collecting apparatus 1, the gas to the intake and exhaust system to aspirated.

前記下側ホルダ35は、ケース30に固定され、該下側ホルダ35の下面には、フィルタエレメント31の中空部31aと略同径の筒状部35aが、同軸に一体的に支持されており、該筒状部35aの下端は、整流板4に近接する位置まで垂下されるようにしてある。 The lower holder 35 is fixed to the case 30, the lower surface of said lower holder 35, the cylindrical portion 35a of the hollow portion 31a and substantially the same diameter of the filter element 31 are integrally supported coaxially , the lower end of the cylindrical portion 35a is are to be suspended to a position in close proximity to the current plate 4.

また、前記下側ホルダ35の中心には、該ホルダ35と、フィルタエレメント31の上端面に重ねられる上側ホルダ36とを連結させる連結棒37の一端が支持され、フィルタエレメント31が、両ホルダ35,36の間に挟持されるようになっている。 Further, the center of the lower holder 35, with the holder 35, one end of the connecting rod 37 is supported for connecting the upper holder 36 to be overlaid on the upper end face of the filter element 31, the filter element 31, both the holder 35 , and is sandwiched between the 36.

前記上側ホルダ36は、浄化ガスを排出させるための孔が開口される円盤状に形成され、その上面には、ゴムなどの弾性部材で形成されるワッシャ状のシール部材40が固定され、前記排気側配管33の上流側開口端縁が前記シール部材40に押し付けられることで、前記排気側配管33とフィルタエレメント31の中空部31aとが気密に接続されるようになっている。 The upper holder 36 has a hole for discharging the purified gas is formed in a disk shape to be opened, the upper surface thereof, the washer-like sealing member 40 formed of an elastic member such as rubber is fixed, the exhaust by upstream opening end edge of the side pipe 33 is pressed against the seal member 40, the hollow portion 31a of the exhaust pipe 33 and the filter element 31 is adapted to be connected airtightly.

前記フィルタエレメント31は、図2に示すように、外周面が凹凸を繰り返す波型に形成され、かつ、空隙率が内側から外側に向けて大きくなるように、換言すれば、内側ほど捕捉される粒子径が小さくなるように形成される。 The filter element 31, as shown in FIG. 2, is formed on the corrugated outer circumferential surface is repeated irregularities, and as the porosity increases toward the inside to the outside, in other words, is captured as the inner It is formed so that the particle size decreases.

前記フィルタエレメント31は、以下のようにして製作される。 The filter element 31 is fabricated in the following manner. まず、細いステンレス繊維を数本束にして糸状とし、これを編み込んで可撓性を有するシート38(メッシュ生地)を製作し、かつ、このシート38を、凹凸を繰り返す波型形状とする。 First, in the several bundles of thin stainless steel fibers and filaments, which flexible fabricated sheet 38 (mesh fabric) having a by weaving, and the sheet 38, the wave-shaped repeating irregularities.

そして、複数の孔が開口された筒状の芯材39の外側に、前記波型形状のシート38を複数回巻き付けて、芯材39の外側にシート38を積層させるが、前記巻き付けトルクを、内側から外側に向けて小さくし、巻き始めはきつく巻き付け、シート38を積層される毎により緩く巻き付けるようにする。 Then, on the outside of the plurality of holes cylinder is opened like core member 39, the sheet 38 of the wave shape by winding a plurality of times, but to stack sheet 38 on the outside of the core 39, the winding torque, smaller toward the outside from the inside, the winding start is tightly wound, so that wound loosely by each laminated sheet 38.

前述のように、巻き付けトルクを内側ほど大きくすることで、内側ではシート38が潰されてステンレス繊維が密に重なり合うことで、内側の空隙率が外側に比べて小さくなり、内側ほど捕捉される粒子径が小さくなり、逆に、外側ではシート38が緩やかに巻き付けられるので、ステンレス繊維の糸の間隔が大きくなり、外側ほど捕捉される粒子径が大きくなる。 As described above, by increasing the winding torque about the inner, that overlap sheet 38 is crushed by the dense stainless steel fibers on the inside, the particles inside the porosity is smaller than the outside, is captured as the inner diameter decreases, conversely, the sheet 38 is wound loosely in the outer spacing of the thread of stainless steel fibers is increased, the particle size to be captured as the outside increases.

また、外側ほどシート38を緩く巻き付けることで、外側のシート38では波型の凹凸高さが内側に比べて大きくなり、フィルタエレメント31の外表面が凹凸を繰り返す波型となる。 In addition, by wrapping loosely outside as sheet 38, unevenness height of corrugated in the outer sheet 38 is larger than the inside, the outer surface of the filter element 31 is corrugated to repeat irregularities.

尚、図2に示す例では、フィルタエレメント31の外表面に形成される波型の稜線が、略水平(サイクロン部2の軸線に直交する方向)になるように形成されているが、稜線がスパイラル状になるように、換言すれば、サイクロン部2の軸線と平行な線に対して稜線が斜めに交差するようにしてもよい。 In the example shown in FIG. 2, a corrugated ridge formed on the outer surface of the filter element 31, are formed so as to be substantially horizontal (direction orthogonal to the axis of the cyclone portion 2), ridges as it will become spiral, in other words, may be ridge intersects obliquely with respect to the axis line parallel to the cyclone section 2.

前記整流板4は短冊状に形成され、その長手方向を、前記内筒21の上端部21aの開口(ガス通路)を横断する方向とし、長手方向と直交する方向で傾斜するように、前記内筒21の上端側開口縁に固定され、かつ、傾斜面が相互に略平行となるように前記内筒21の径方向に沿って複数並べて設けられる。 The rectifying plate 4 is formed in a strip shape, its longitudinal direction and a direction transverse to the opening (gas passage) of the upper end portion 21a of the inner cylinder 21, so as to be inclined in a direction perpendicular to the longitudinal direction, the inner It is fixed to the upper end opening edge of the cylinder 21, and the inclined surfaces are provided side by side a plurality along the radial direction of the inner cylinder 21 so as to be substantially parallel to each other.

また、前記整流板4のサイクロン部2側の端縁を通り、サイクロン部2の軸線と平行な線が、隣接する他の整流板4に交差するように、整流板4の設置間隔・傾斜角を設定してある。 In addition, as the edge of the cyclone portion 2 side of the current plate 4, parallel to the axis line of the cyclone unit 2, so as to intersect the other of the rectifying plate 4 adjacent, installation interval-tilt angle of the rectifying plate 4 It has set.

従って、サイクロン部2の軸線と平行に上昇するガスの流れは、その方向を保ったまま整流板4の設置部分を通過することができず、整流板4の端面に衝突した後、整流板4で挟まれる傾斜を有したスリット状の空間を通過して、フィルタ部3に導入される。 Thus, the flow of gas to the axis parallel to the increase in the cyclone section 2 can not pass through the mounting portion of the left current plate 4 keeping their direction, after impacting on the end face of the current plate 4, the rectifying plate 4 It passes through the slit-shaped space having a gradient which is sandwiched between and is introduced into the filter unit 3.

次に、上記サイクロン集塵装置1の作用を説明する。 Next, the operation of the cyclone dust collecting apparatus 1. 前記吸気側配管24からサイクロン部2に導入される含塵ガスは、前記吸気側配管24が、筒状部22の接線方向と略平行に設けられていることから、旋回流となって下降し、旋回によって発生する遠心力が、ガス中の粒子を外筒20の内壁側に遠心分離する。 Dust containing gas introduced from the intake pipe 24 to the cyclone unit 2, the intake pipe 24, since it is provided in parallel tangential direction substantially cylindrical portion 22, descends a swirling flow , centrifugal force generated by turning and centrifuged particles in the gas on the inner wall side of the outer tube 20. 前記遠心分離された粒子は、外筒20内を落下し、外筒20の下端に設けられる粒子排出口25から回収される。 The centrifuged particles, fall within the outer tube 20, is recovered from the particle outlet 25 provided at the lower end of the outer tube 20.

但し、前記サイクロン部2では、上記のように粒子を遠心分離するため、比重が軽い物質(例えば、アルミナ、シリコン、黒鉛など)の微粒子を分離することは難しく、主に粗い粒子が分離される。 However, in the cyclone unit 2, for centrifuging the particles as described above, specific gravity material (e.g., alumina, silicon, graphite, etc.) to separate the fine particles it is difficult, mainly coarser particles are separated .

前記外筒20内の下降旋回流は、外筒20内で方向を反転して上昇流となり、この上昇流は、内筒21を通ってフィルタ部3に向かうが、内筒21の出口に設けられた前記整流板4が抵抗となるため、サイクロン部2で分離されなかった粒子のうちの比較的粗い粒子が落とされ、内筒21を通って外筒20の下端に設けられる粒子排出口25から回収される。 Downward swirling flow in the outer cylinder 20 becomes a rising stream by reversing the direction in the outer tube 20, the upward flow is directed to the filter unit 3 through the inner cylinder 21, provided at the outlet of the inner tube 21 because the current plate 4 that is becomes resistive, relatively coarse particles of the particles that were not separated by the cyclone part 2 is dropped, the inner cylinder 21 through to the lower end provided are particle outlet of the outer cylinder 20 25 It is recovered from.

前記整流板4で落とされなかった微粒子は、フィルタ部3にガスと共に導入され、フィルタエレメント31で捕捉される。 Particles wherein not dropped by the rectifier plate 4 is introduced together with the gas to the filter unit 3, it is captured by the filter element 31. また、ガスが、整流板4で挟まれる傾斜を有したスリット状の空間を通過することで、整流板4の傾斜に沿った向きに流れの方向が変化し、サイクロン部2及び整流板4で除塵されなった粒子を含むガスが、ケース30の内周壁に吹き付けられ、また、旋回流を生じるなどして、これによっても粒子の分離が図られる。 Further, the gas, by passing through the slit-shaped space having a gradient which is sandwiched by the current plate 4, the direction of flow is changed in the direction along the inclination of the current plate 4, a cyclone section 2 and the rectifying plates 4 gas containing dust to become particles are sprayed onto the inner peripheral wall of the case 30, also by, for example, produce a swirling flow, which separation of the particles is achieved by.

このように、ガスに含まれる粒子のうち、粗い粒子がサイクロン部2で遠心分離され、中程度の粒子は整流板4で落とされ、細かい粒子はフィルタ部3において捕捉され、係る3段階の除塵が行われる。 Thus, among the particles contained in the gas, the coarse particles are centrifuged in a cyclone unit 2, moderate particles are dropped by the rectifier plate 4, fine particles are trapped in the filter unit 3, 3 steps dust of according It is carried out.

フィルタエレメント31だけで除塵を行う場合、細かい粒子のみではなく粗い粒子も捕捉する必要があり、フィルタエレメント31が直ぐに目詰まりを起こし、フィルタエレメント31のライフサイクルが短くなってしまう。 When performing only dust filter element 31, it must also capture coarse particles not only fine particles, the filter element 31 undergoes immediate clogging, the life cycle of the filter element 31 is shortened.

これに対し、上記のように、フィルタエレメント31によるろ過を行わせる前に、サイクロン部2及び整流板4で比較的粗い粒子を除塵させておけば、フィルタエレメント31に捕捉される粒子の量が相対的に減って、フィルタエレメント31のライフサイクルを長くすることができ、本実施形態のサイクロン集塵装置1を付属する吸排気システムの長時間運転が可能になる。 In contrast, as described above, prior to carry out the filtration through the filter element 31, if relatively coarse particles are dust in a cyclone unit 2 and the rectifying plate 4, the amount of particles trapped in the filter element 31 relatively decreases, it is possible to increase the life cycle of the filter element 31, allowing long-term operation of the intake and exhaust system that comes the cyclone dust collecting apparatus 1 of the present embodiment.

また、サイクロン部2は、遠心分離を行うため目詰まりは発生しないが、嵩比重が軽い物質の微粒子を分離することが難しいため、サイクロン部2で浄化されたガスをそのまま後段の吸排気システムに送ると、吸排気システムが微粒子を吸引して故障原因になってしまう。 Also, the cyclone unit 2 is clogging does not occur for performing centrifugal separation, it is difficult to bulk density to separate the particles of lighter material, the gas purified by the cyclone unit 2 as it is subsequent intake and exhaust system When sent, the intake and exhaust system becomes cause of failure by sucking the particles.

これに対し、上記実施形態のように、サイクロン部2からの浄化ガスを、フィルタ部3でろ過させるようにすれば、サイクロン部2で除塵できない微粒子がフィルタ部3で捕捉されることで、充分に除塵されたガスを後段の吸排気システムに送ることができ、吸排気システムの故障発生を未然に防止することができる。 In contrast, as in the above embodiment, the purge gas from the cyclone unit 2, if such is filtered by the filter unit 3, that the fine particles can not be dust in a cyclone unit 2 is caught by the filter unit 3, sufficient dust removal gas to be able to send to the subsequent intake and exhaust system, it is possible to prevent the failure of the intake and exhaust system in advance.

更に、本実施形態のフィルタエレメント31は、目詰まりを発生し難い構造になっている。 Furthermore, the filter element 31 of this embodiment has a generation hardly structure clogging. 前述のように、フィルタエレメント31は、空隙率が外側ほど大きくなるように形成されているから、粗い粒子は、外側で捕捉されるのに対し、微粒子は、外側のフィルタ層を通過して内側で捕捉されるため、フィルタエレメント31の厚み全体を有効利用して、粒子を捕捉することができる。 Inside, as described above, the filter element 31, since the porosity is formed to be larger as the outer, coarser particles, whereas trapped outside, particulate passes through the outer filter layer in order to be captured, by effectively utilizing the entire thickness of the filter element 31, it is possible to trap particles.

例えば、フィルタエレメント31の厚み方向において空隙率を一定とし、かつ、この一定の空隙率を、微粒子を捕捉できる小さい値とすると、フィルタエレメント31の表面側で粗い粒子及び微粒子が捕捉され、目詰まりの発生が早まってしまう。 For example, the porosity is constant in the thickness direction of the filter element 31, and this constant porosity, when a small value that can capture fine particles, coarse particles and fine particles are captured on the surface side of the filter element 31, clogging resulting in premature occurrence of.

また、目詰まりの発生を抑制するために、前記空隙率を一様に大きくすると、目詰まりの発生は抑制できるものの、微粒子を捕捉できず、微粒子を含むガスを後段の装置に送ることになってしまい、後段装置(真空ポンプ等の吸排気システム)の故障要因になってしまう。 Further, in order to suppress the occurrence of clogging and uniformly increasing the porosity, although occurrence of clogging can be suppressed, can not capture the particulates, supposed to send a gas containing fine particles to the subsequent device and will, it becomes failure factor of the succeeding apparatus (intake and exhaust system such as a vacuum pump).

これに対し、上記のように、フィルタエレメント31の空隙率を外側ほど大きくすれば、細かい粒子ほど内側で捕捉されるから、目詰まりの発生を抑制しつつ、微粒子を捕捉させることができ、フィルタエレメント31のライフサイクルを延ばし、また、後段装置(真空ポンプ等の吸排気システム)が微粒子を吸い込むことを抑制して、後段装置の故障を未然に防止できる。 In contrast, as described above, by increasing the porosity of the filter element 31 as the outer, because trapped inside finer particles, while suppressing the occurrence of clogging, it is possible to capture the particulate filter extend the life cycle of the element 31, also succeeding apparatus (intake and exhaust system such as a vacuum pump) is suppressed inhaling fine particles, it can be prevented failure of succeeding apparatus.

また、本実施形態のフィルタエレメント31の外表面が、凹凸を繰り返す波型に形成されているから、ろ過面積を広く確保でき、また、表面が平らである場合のように広い面積に粒子が一様に載積することがないため、粗い粒子が表面で捕捉されて蓄積されても落下し易く、係る作用によってもフィルタエレメント31のライフサイクルを延ばすことができる。 The outer surface of the filter element 31 of the present embodiment, since being formed in corrugated repeated irregularities, can ensure a wide filtration area, also particles large area as in the case where the surface is flat is one since there is no possible to Noseki as can prolong the life cycle of the filter element 31 by the action of the coarse particles tends to fall be stored after being caught by the surface, according.

更に、フィルタエレメント31の製作において、凹凸を繰り返す波型のシート38を芯材39に巻き付けるから、緩く巻かれる外側では、シート38の凹凸が潰されずに残り、潰されずに残った凹凸によって積層されるシート38間に隙間ができ、このシート38間の隙間に粒子が落下して下方に蓄積されることで、フィルタエレメント31のライフサイクルが長くなる。 Further, in the fabrication of the filter element 31, because winding the corrugated sheet 38 to repeat irregularities the core material 39, on the outside to be wound loosely, remain without unevenness of the sheet 38 is crushed, it is laminated by remaining irregularities without collapse that a gap is formed between the sheet 38, that particles in the gap between the sheet 38 is accumulated in the downward fall, the life cycle of the filter element 31 becomes longer.

また、本実施形態のフィルタエレメント31は、高い捕捉効率を発揮することができる。 The filter element 31 of the present embodiment can exhibit high capture efficiency. 前記フィルタエレメント31は、シート38を芯材39に対して複数回巻き付けて形成され、巻き付けトルクを徐々に緩めることで基本的には外側ほど空隙率が大きくなるが、局所的には空隙率にばらつきがあるため、粒子が、シート38を構成するステンレス繊維への衝突を繰り返し、これによって粒子の通過速度が遅くなるため、高い捕捉効率を発揮できる。 The filter element 31, the sheet 38 is formed by winding a plurality of times with respect to the core 39, the winding becomes larger outside as porosity essentially by loosening gradually torque, locally the porosity because there is a variation, particles, repeatedly colliding with the stainless steel fibers constituting the sheet 38, thereby because the rate of passage of particles becomes slower, it can exhibit high capture efficiency.

更に、シート38を構成するステンレス繊維の束がガス圧力を受けることで毛細状に拡がり、このステンレス繊維の束の隙間にミクロン単位の微粒子まで捕捉することができ、これによっても捕捉効率を高くできる。 Furthermore, spreading the capillary-like by bundles of stainless steel fibers constituting the sheet 38 is subjected to gas pressure, this gap bundle of stainless steel fibers to the micron range can be captured, it can be increased capture efficiency thereby .

また、前述のように、フィルタエレメント31は内側ほど空隙率が小さくため、微粒子の捕捉する領域が内側から徐々に外側に拡がり、フィルタエレメント31の厚み全体を有効利用して微粒子を捕捉でき、高い捕捉効率を長時間維持することが可能である。 Further, as described above, since the filter element 31 has a smaller inner higher porosity, gradually spreading outward trapping region of the fine particles from the inside, microparticles can be caught by effectively utilizing the entire thickness of the filter element 31, a high it is possible to maintain the trapping efficiency for a long time.

以上のように、本実施形態のサイクロン集塵装置1では、フィルタエレメント31のライフサイクルを長くしつつ、比重の軽い物質の微粒子まで除塵できる高い除塵性能を発揮でき、サイクロン集塵装置1で浄化されたガスを吸引する吸排気システムを、故障を発生させることなく長時間運転させることができる。 As described above, in the cyclone dust collecting apparatus 1 of the present embodiment, while a longer life cycle of the filter element 31, can exhibit high dust removal performance can dust to fine particles of the lighter material specific gravity, purification in the cyclone dust collector 1 the intake and exhaust system for sucking the gas, can be long-term operation without causing failure.

尚、前記サイクロン部2を構成する外筒20及び内筒21の形状・配置は、図1,図2に示したものに限定されず、遠心力で粒子を分離する構成のものであればよい。 The shape and arrangement of the outer tube 20 and the inner cylinder 21 constituting the cyclone unit 2, FIG. 1, not limited to those shown in FIG. 2, as long as the structure that separates the particles by centrifugal force .

また、フィルタエレメント31を、ステンレス繊維の束を編み込んだものに限定するものではなく、また、外表面を平らにし、及び/又は、厚み方向(径方向)で空隙率を一定としても良い。 Further, the filter element 31, and not be limited to woven bundles of stainless steel fibers, also to flatten the outer surface, and / or the porosity may be constant in the thickness direction (radial direction).

更に、上記実施形態では、シート38を幾重にも巻き付けてフィルタエレメント31を形成したが、空隙率が異なる複数の筒状フィルタエレメントを、同心円状に重ねてフィルタエレメント31を形成することができる。 Further, in the above embodiment has formed the filter element 31 is wound around the sheet 38 over and over again, a plurality of tubular filter elements which porosity is different, it is possible to form the filter element 31 to overlap concentrically.

また、整流板4の形状や並べ方は、図1,図2に示したものに限定されず、例えば、内筒21の上端部21aの開口域を、中心を通る境界線で2つの領域に分け、各半円領域で整流板の傾きの方向を異ならせたり、扇状に形成した整流板4を、傾斜させて周方向に複数並べてファン状としたりすることができる。 The shape and arrangement of the current plate 4, FIG. 1, not limited to those shown in FIG. 2, for example, the opening area of ​​the upper end portion 21a of the inner cylinder 21 is divided into two regions by a boundary line passing through the center , or with different directions of inclination of the current plate in each semicircle region, the rectifying plate 4 formed in a fan shape, or can a fan shape arranged plural in the circumferential direction is inclined.

また、整流板4は、上記のように、サイクロン部2の軸方向に対して斜めに交差する傾斜面を有する構成の他、サイクロン部2の軸方向に対して直交するように設置することができ、また、サイクロン部2の軸芯に対し、放射状に設置することもできる。 Moreover, the current plate 4, as described above, other configurations having an inclined surface that intersects obliquely with respect to the axial direction of the cyclone part 2, be placed so as to be perpendicular to the axial direction of the cyclone part 2 It can also to the axis of the cyclone unit 2, may be installed radially. 加えて、前述のように、整流板4をガス通路の同一断面上に複数並べることができる他、ガス通路の上下流方向に離間させて複数の整流板4を設けることができる。 In addition, as described above, the current plate 4 presents can be arranged more on the same cross section of the gas passage may be provided with a plurality of rectifying plates 4 is spaced upstream and downstream direction of the gas passage.

また、個々の整流板4は、平板状のものに限定されず、捻れ・湾曲・屈曲などの変形加工を施したものであってもよく、また、薄い板状のものに限定されず、例えば、横断面が円や楕円の部材などを用いることができる。 Further, each of the current plate 4 is not limited to the flat plate, it may be those subjected to deformation processing such as twisting, bending, bending, also not limited to a thin plate, for example, may cross section used such as circles and ellipses members. 更に、例えば、複数の孔が開口された複数の平板を、上下方向に隙間を設けて設置し、かつ、各平板の孔が、サイクロン部2の軸線と平行な方向に直線的に並ばないように、相互にずらして設けるようにしても良い。 Furthermore, for example, a plurality of flat plates having a plurality of holes are opened by a gap placed in the vertical direction, and, as the holes of the flat plate, not linear to line up in a direction parallel to the axis of the cyclone part 2 to, may be provided by shifting each other.

1 サイクロン集塵装置2 サイクロン部3 フィルタ部4 整流板20 外筒21 内筒24 吸気側配管30 ケース31 フィルタエレメント33 排気側配管 1 cyclone dust collecting apparatus 2 cyclone unit 3 filter unit 4 the current plate 20 inside the outer tube 21 tube 24 intake pipe 30 casing 31 the filter element 33 exhaust pipe

Claims (5)

  1. 外部から粒子を含むガスを吸引し、前記粒子を遠心分離するサイクロン部と、 A cyclone unit that sucks a gas containing particles from the outside, centrifuging said particles,
    前記サイクロン部の上部に設けられ、前記サイクロン部で前記粒子が分離されたガスをろ過して外部に排出するフィルタ部と、 Provided in the upper part of the cyclone unit, a filter unit for discharging to the outside by filtration gases the particles separated by the cyclone unit,
    前記サイクロン部と前記フィルタ部との間のガス通路に設けられ、前記サイクロン部から排出されたガスを整流して、前記フィルタ部に導入させる整流板と、 Wherein provided in the gas passage between the cyclone unit and the filter unit, it rectifies the gas discharged from the cyclone unit, and a rectifying plate that is introduced into the filter unit,
    を含んで構成されるサイクロン集塵装置。 The comprise composed of cyclone dust collector.
  2. 前記整流板を、前記ガス通路の径方向に沿って複数並べた請求項1記載のサイクロン集塵装置。 The rectifying plate, cyclone dust collecting apparatus of claim 1, wherein the arranging a plurality along the radial direction of the gas passage.
  3. 前記フィルタ部が、上部から排気側配管が導出される筒状のケースと、前記筒状のケース内に前記サイクロン部と略同軸に設置される筒状のフィルタエレメントとを含み、前記筒状のフィルタエレメントの中空部の下端を閉塞させる一方、前記中空部の上端開口部を前記排気側配管に接続させ、 Wherein the filter unit comprises a cylindrical casing in which the exhaust pipe from the upper part is derived, and a cylindrical filter element is installed in the cyclone portion substantially coaxially within the cylindrical case, the tubular while occlude the lower end of the hollow portion of the filter element, to connect the upper opening of the hollow portion to the exhaust pipe,
    前記筒状のフィルタエレメントの外周と前記ケースの内周とで形成される環状空間に、前記サイクロン部から排出されたガスを、前記整流板を介して導入し、前記ガスを前記筒状のフィルタエレメントの外周から中空部内に通過させて、前記排気側配管によって外部へ排出させる請求項1又は2記載のサイクロン集塵装置。 The annular space formed between the outer periphery of the filter element of the tubular and the inner periphery of the casing, the gas discharged from the cyclone unit, is introduced via the rectifying plate, the tubular filtering the gas from the outer periphery of the element is passed through in the hollow portion, the cyclone dust collecting apparatus according to claim 1 or 2, wherein is discharged to the outside by the exhaust pipe.
  4. 前記筒状のフィルタエレメントの外周面を、凹凸を繰り返す波型に形成した請求項3記載のサイクロン集塵装置。 The tubular outer peripheral surface of the filter element, a cyclone dust collecting apparatus of claim 3, wherein the formed corrugated repeated irregularities.
  5. 前記筒状のフィルタエレメントの空隙率を、内側から外側に向けて大きくした請求項3又は4記載のサイクロン集塵装置。 The tubular porosity of the filter element, a cyclone dust collecting apparatus according to claim 3 or 4, wherein the increase from the inside to the outside.
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