JP2011036829A

JP2011036829A - フィルタ浄化装置

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Publication number: JP2011036829A
Application number: JP2009189060A
Authority: JP
Inventors: Bunkichi Yanagida; 文吉柳田; Takuya Nagato; 琢也長門
Original assignee: Powrex KK
Current assignee: Powrex KK
Priority date: 2009-08-18
Filing date: 2009-08-18
Publication date: 2011-02-24

Abstract

【課題】カートリッジフィルタ及び排気室の内部を洗浄液で洗浄する際の洗浄性を高める。
【解決手段】フィルタ浄化装置Ａの気体供給管２２は、常時は、その一端が気体噴出管２１の一端から上方に離隔し、かつ、弁体２３が開口部４ａの弁座４ｂから上方に離隔した位置に位置するが、エアシリンダ２８の作動により、下方に移動すると、その一端がパッキン２１ｂを介して気体噴出管２１の一端に当接すると共に、弁体２３が開口部４ａの弁座４ｂに着座する。この状態で、ダイヤフラムバルブ２６が開き、気体供給管２２に圧縮空気が供給される。気体供給管２２に供給された圧縮空気は、気体供給管２２を通って気体噴出管２１に流入し、気体噴出管２１の気体噴出口２１ａからカートリッジフィルタＢの内部に噴出する。
【選択図】図２

Description

本発明は、粉粒体の造粒、コーティング、乾燥を行う流動層装置等に配置される固気分離用のフィルタの浄化装置に関する。

流動層装置は、一般に、流動層容器の底部から導入した気体（流動化気体）によって、流動層容器内で粉粒体を浮遊流動させて流動層を形成しつつ、造粒、コーティング、乾燥を行うものである。この種の流動層装置には、粉粒体粒子の転動、噴流、及び攪拌等を伴うものも含まれる（複合型流動層装置と呼ばれている。）。

この種の流動層装置では、粉粒体粒子を含む固気混合気体から粉粒体粒子を分離するためのフィルタ部を流動層容器内の処理室の上方に配設している。フィルタ部のフィルタとしては、バグフィルタと呼ばれる織布フィルタの他、通気性の樹脂濾材や金属濾材を円筒状にしてリテーナに保持させたカートリッジフィルタが用いられている。

この種のフィルタは、使用により、固気分離された粉粒体粒子が濾材の外面に付着して濾過機能の低下をきたすことがあるので、濾材の外面に付着した粉粒体粒子を適時に除去して浄化する必要がある。

カートリッジフィルタの浄化は、下記の特許文献１、２に記載されているように、濾材の内部に圧縮空気を供給し、この圧縮空気を濾材を介して外面に噴出させることによって行われる。

上記の浄化処理を行うため、特許文献１では、フィルタホース３６（濾材）の内部に浸し管５６（空気供給管）を配置すると共に、浸し管５６の上部に弾性材からなるベロー６２を設け、浸し管５６の上部から圧縮空気を供給することにより、圧縮空気によりベロー６２を膨張させてフィルタホース３６の上部を閉塞すると同時に、圧縮空気を浸し管５６の下端からフィルタホース３６（濾材）の内部に流出させている。

また、特許文献２では、カートリッジフィルタ６３の上部にガス浄化装置６４を設置している。ガス浄化装置６４は、スリーブ１４１と、ピストン１５９が設けられた中空ロッド１５６と、金属製の板１５７及びその下面に固定されたシール部材１５８とを備えており、中空ロッド１５６の上端（浄化ガス入口２２）から圧縮空気を供給すると、中空ロッド１５６の孔１４８ａからスリーブ１４１の内室１６２に流入した圧縮空気の圧力によってピストン１５９が下方に押され、板１５７及びシール部材１５８が下方に移動して環状フランジ１１７の座面に当接する。これにより、環状フランジ１１７の上端部が板１５７及びシール部材１５８によって閉鎖される。同時に、中空ロッド１５６の上端から供給された圧縮空気は中空ロッド１５６の内部を通ってフィルタ６３の内部に流出する。

特開昭６１−３５８１９号公報特開平９−１８７６１３号公報

特許文献１のフィルタ浄化装置は、フィルタの上部にウェブ６０、電磁作動弁５４、圧力槽５２が定置されており（図３参照）、フィルタの内部を洗浄液で洗浄する際の洗浄作業が面倒である。

同様に、特許文献２のフィルタ浄化装置も、フィルタの上部にガス浄化装置６４が定置されており、フィルタの内部を洗浄液で洗浄する際の洗浄作業が面倒である。また、弁体（板１５７及びシール部材１５８）の駆動部が排気室内に位置するので、排気室内の構造が複雑になり、排気室の内部を洗浄液で洗浄する際の洗浄作業が面倒である。

本発明の課題は、カートリッジフィルタ及び排気室の内部を洗浄液で洗浄する際の洗浄性を高めることである。

上記課題を解決するため、本発明は、粉粒体の処理室内に配置されると共に、処理室と排気室とを仕切る仕切壁の開口部に取付けられ、処理室内の固気混合気体から固体粒子を分離する固気分離用のカートリッジフィルタを浄化するための装置であって、カートリッジフィルタの内部に、該カートリッジフィルタの軸線方向に沿って配置され、その一端が、仕切壁の開口部の側に位置する気体噴出管と、気体噴出管と同軸状に配置され、その一端側が排気室の内部に位置すると共に、その他端側が排気室の外部に位置し、排気室の外部に設置された駆動部により軸線方向に移動駆動される気体供給管と、気体供給管の一端部に装着された弁体と、仕切壁の開口部に設けられ、弁体が着座する弁座とを備え、気体供給管は、常時は、その一端が気体噴出管の一端から離隔し、かつ、弁体が弁座から離隔した位置に位置し、気体供給管は、駆動部により駆動されて、カートリッジフィルタの側に移動したとき、その一端が気体噴出管の一端に当接すると共に、弁体が弁座に着座し、この状態で、気体供給管にその他端側から圧縮気体が供給され、該圧縮気体が気体供給管を介して気体噴出管に流入し、気体噴出管に設けられた気体噴出口からカートリッジフィルタの内部に噴出することを特徴とする。

上記構成において、気体噴出管の気体噴出口を、該気体噴出管の軸線方向に沿って所定間隔で複数設けることが好ましい。

本発明のフィルタ浄化装置は、気体供給管の駆動部が排気室の外部に設置されており、排気室の内部には、気体供給管及び弁体のみが配置されるので、排気室の内部の構造が簡略される。また、気体供給管を常時の位置（気体供給管一端が気体噴出管の一端から離隔し、かつ、弁体が開口部の弁座から離隔した位置）に位置させることにより、弁体とカートリッジフィルタの開口部との間隔部が全周に亘って開放される。そのため、洗浄液による洗浄時に、排気室の内部やカートリッジフィルタの内部も確実に洗浄することができる。

気体噴出管の気体噴出口を、気体噴出管の軸線方向に沿って所定間隔で複数設けることにより、カートリッジフィルタの濾材の外面に付着した粉粒体粒子を斑なく効果的に除去することができる。

実施形態に係るフィルタ浄化装置を備えた流動層装置の一構成例を示す断面図である。フィルタ浄化装置の周辺部を示す断面図である。カートリッジフィルタのメタルフィルタを示す一部断面図である。カートリッジフィルタのフィルタガイドを示す断面図（図ａ）、図ａにおけるｂ方向矢視図（図ｂ）、図ａにおけるｃ方向矢視図（図ｃ）である。気体噴出管を示す側面図である

以下、本発明の実施形態を図面に従って説明する。

図１は、この実施形態に係るフィルタ浄化装置Ａを備えた流動層装置の一構成例を示している。

流動層容器１は、粉粒体の処理、例えば粉粒体の造粒又はコーティングを行う処理室２と、処理室２の上方に設けられた排気室３とを備えている。処理室２と排気室３は、仕切壁４によって仕切られている。

処理室２の底部には、パンチングメタル等の多孔板（又は金網）で構成された気体分散板２ａが配設されている。給気ダクト５から給気チャンバ６に供給された熱風等の処理気体は、気体分散板２ａを介して流動層容器１内に導入される。また、処理室２の中央部にはスプレー液（膜剤液、結合剤液等）を下方に向けて噴霧するスプレーノズル７が設置され、処理室２の上部には１又は複数のカートリッジフィルタＢが配置されている。カートリッジフィルタＢは仕切壁４の開口部４ａに取付けられており、処理室２はカートリッジフィルタＢを介して排気室３と連通する。また、排気室３は排気ダクト８に接続されている。

排気室３の内部には、排気室３内を洗浄するための洗浄ノズル１０と、処理室２内を洗浄するための１又は複数の洗浄ノズル１１が配置されている。洗浄ノズル１０と洗浄ノズル１１には、水等の洗浄液が供給される。洗浄ノズル１１はプッシュアウト式のもので、洗浄液の供給により、ノズル部分（図示省略）が処理室２内に突出して洗浄液を噴射する。また、排気室３内には、後述するフィルタ浄化装置Ａの気体供給管２２が配置されている。

図２に拡大して示すように、この実施形態において、カートリッジフィルタＢは、メタルフィルタ１２とフィルタガイド１３とで構成される。

図３に示すように、メタルフィルタ１２は、金属繊維の織物又は不織物、焼結金属等の金属多孔質材からなる有底円筒状の濾材１４と、濾材１４の一端側の開口部に固定された環状のカラー１５と、濾材１４の他端側の底部に固定されたエンドキャップ１６とを備えている。カラー１５の一端側端面にはオーリング溝１５ａが形成され、オーリング溝１５ａにオーリング１５ｂが装着される。エンドキャップ１６は、中空円盤状に形成され、その中心部にスリーブ１６ａが固定されている。

図４に示すように、フィルタガイド１３は、複数(この実施形態では４本)の中空状のロッド１７と、ロッド１７の一端部に固定された第１リム板１８と、ロッド１７の他端部に固定された第２リム板１９とを備えている。第１リム板１８は、ロッド１７の一端部に固定される環状のリム１８ａと、リム１８ａの中心部に設けられたカラー１８ｂと、リム１８ａとカラー１８ｂとを半径方向に繋ぐ複数（この実施形態では４本）のスポーク１８ｃとで構成される。第２リム板１９は、ロッド１７の他端部に固定されるリム１９ａと、リム１９ａの中心部に設けられた取付軸１９ｂと、リム１９ａと取付軸１９ｂとを半径方向に繋ぐ複数（この実施形態では４本）のスポーク１９ｃとで構成される。取付軸１９ｂの一端側には取付ピン１９ｄが嵌合固定され、他端側には雄ねじ１９ｅが形成される。尚、第１リム板１８のリム１８ａの端面には、ロッド１７と対応する位置に穴を有するパッキン１９ｆが装着される。

図２に示すように、メタルフィルタ１２は、濾材１４の内周がフィルタガイド１３のロッド１７に外挿され、エンドキャップ１６のスリーブ１６ａに取付軸１９ｂがパッキン１６ｂを介して挿入された状態で、フィルタガイド１３に装着される。そして、取付軸１９ｂの雄ねじ１９ｅにパッキン１６ｃを介して螺合された固定ナット２０の締め付けによってフィルタガイド１３に固定される。さらに、フィルタガイド１３の中心部にフィルタ浄化装置Ａの気体噴出管２１が装着される。気体噴出管２１には、複数の気体噴出口２１ａが軸線方向に沿って所定間隔で形成されており（図５も参照：気体噴出口２１ａは気体噴出管２１を直径方向に貫通して形成される。従って、図５の紙面裏側にも同じ間隔で気体噴出管２１が在る。）、気体噴出管２１の一端部は第１リム板１８の中心部のカラー１８ｂを貫通して上方に突出し、気体噴出管２１の他端部は第２リム板１９の中心部の取付ピン１９ｄに嵌合される。また、気体噴出管２１の一端部には、中心部に穴を有するキャップ状のパッキン２１ｂが装着される。

上記のように構成されたカートリッジフィルタＢは、メタルフィルタ１２のカラー１５とフィルタガイド１３の第１リム板１８がそれぞれオーリング１５ｂとパッキン１９ｆを介して仕切壁４の開口部４ａの下面に装着され、フィルタガイド１３のロッド１７に挿通されたボルト１７ａで仕切壁４の開口部４ａに螺合固定される。

フィルタ浄化装置Ａの気体供給管２２は、カートリッジフィルタＢの中心部に配置された気体噴出管２１と同軸状に配置され、一端側が排気室３の内部に位置し、他端側が排気室３の外部に位置する。気体供給管２２の一端部にはゴムや樹脂等の弾性材からなる弁体２３が装着され、弁体２３が着座する弁座４ｂが仕切壁４の開口部４ａの上面に設けられる。気体供給管２２の他端側は、排気室３及びその外部に設置されたケーシング２５を貫通して上方に延び、ケーシング２５から突出した他端部にエア切換え弁（電磁弁）、例えばダイヤフラムバルブ２６が接続される。また、気体供給管２２の他端側は、ケーシング２５内において、滑り軸受２７で上下移動自在に支持されると共に、駆動部（アクチュエータ）、例えばエアシリンダ２８に連結される。気体供給管２２には図示されていない圧縮空気源からダイヤフラムバルブ２６を介して圧縮気体、例えば圧縮空気が供給され、また、気体供給管２２はエアシリンダ２８により上下方向に移動駆動される。

気体供給管２２は、常時は、その一端（下端）が気体噴出管２１の一端（上端）から上方に離隔し、かつ、弁体２３が開口部４ａの弁座４ｂから上方に離隔した位置（図２に二点鎖線で示す位置）に位置するが、エアシリンダ２８の作動により、下方に移動すると、その一端がパッキン２１ｂを介して気体噴出管２１の一端に当接すると共に、弁体２３が開口部４ａの弁座４ｂに着座する。この状態で、ダイヤフラムバルブ２６が開き、気体供給管２２に圧縮空気が供給される。気体供給管２２に供給された圧縮空気は、気体供給管２２を通って気体噴出管２１に流入し、気体噴出管２１の気体噴出口２１ａからカートリッジフィルタＢの内部に噴出する。

図１において、流動層容器１の処理室２に収容された粉粒体は、気体分散板２ａを介して流動層容器１内に導入される処理気体によって浮遊流動される。そして、この粉粒体の流動層に向けてスプレーノズル７からスプレー液（膜剤液、結合剤液等）が下向きに噴霧される。スプレーノズル７から噴霧されるスプレー液、例えば膜剤液のミストによって粉粒体粒子が湿潤を受けると同時に、膜剤液中に含まれる固形成分が粉粒体粒子の表面に付着し、乾燥固化されて、粉粒体粒子の表面に被覆層が形成される（コーティング）。あるいは、スプレーノズル７から噴霧されるスプレー液、例えば結合剤液のミストによって粉粒体粒子が湿潤を受けて付着凝集し、乾燥されて、所定径の粒子に成長する（造粒）。処理室２内で粉粒体を浮遊流動させた処理気体は、微粉等を含んだ固気混合気体として処理室２内を上昇する。

上述のように、フィルタ浄化装置Ａの気体供給管２２は、常時は、その一端が気体噴出管２１の一端から上方に離隔し、かつ、弁体２３が開口部４ａの弁座４ｂから上方に離隔した位置に位置する。この状態において、処理室２内を上昇してカートリッジフィルタＢに達した処理気体は、カートリッジフィルタＢの濾材１４によって粉粒体粒子を分離され、カートリッジフィルタＢの内部を通って、仕切壁４の開口部４ａから排気室７に流入する。そして、排気室７に接続された排気ダクト１３を通って流動層容器１の外部に排気される。

一方、カートリッジフィルタＢは、固気分離された粉粒体粒子が濾材１４の外面に付着すると濾過機能が低下するが、この濾過機能の低下が適宜の手段で検出され（例えば、排気ダクト１３を通る排気の流量を測定することにより濾過機能の低下を検知することができる。）、濾過機能に関する検出値（例えば、排気流量の測定値）が予め設定された基準値に達した時点で、あるいは、予め設定されたサイクルタイムが経過した時点で（カートリッジフィルタＢの浄化をあるサイクルタイムで定期的に行う場合）、フィルタ浄化装置Ａが作動して、カートリッジフィルタＢの浄化が行われる。まず、エアシリンダ２８の作動（シリンダロッドの収縮作動）により、気体供給管２２及びその一端部に固定された弁体２３が下方に移動して、気体供給管２２の一端がパッキン２１ｂを介して気体噴出管２１の一端に当接すると共に、弁体２３が開口部４ａの弁座４ｂに着座する。気体供給管２２の一端がパッキン２１ｂを介して気体噴出管２１の一端に当接することにより、気体供給管２と気体噴出管２１が連通し、弁体２３が開口部４ａの弁座４ｂに着座することにより、カートリッジフィルタＢの上端開口部が閉塞される。つぎに、ダイヤフラムバルブ２６が開き、図示されていない圧縮空気源から圧縮空気が気体供給管２２に供給される。気体供給管２２に供給された圧縮空気は、気体供給管２２を通って気体噴出管２１に流入し、気体噴出管２１の気体噴出口２１ａからカートリッジフィルタＢの内部に噴出する。その際、カートリッジフィルタＢの上端開口部が弁体２３によって閉塞されているので、気体噴出口２１ａから噴出する圧縮空気により、カートリッジフィルタＢの内部の圧力が上昇し、カートリッジフィルタＢの内部の圧縮空気が濾材１４を介して処理室２内に噴出する。そして、カートリッジフィルタＢの内部から濾材１４を介して処理室２内に噴出する圧縮空気によって、濾材１４の外面に付着した粉粒体粒子が落とされて、処理室２内で浮遊流動する粉粒体の流動層に戻される。

この実施形態において、フィルタ浄化装置Ａは、気体供給管２２の駆動部（エアシリンダ２８）が排気室３の外部に設置されており、排気室３の内部には、気体供給管２２及び弁体２３のみが配置されるので、排気室３の内部の構造が簡略される。また、気体供給管２２を常時の位置（気体供給管２２一端が気体噴出管２１の一端から上方に離隔し、かつ、弁体２３が開口部４ａの弁座４ｂから上方に離隔した位置）に位置させることにより、弁体２３とカートリッジフィルタＢの上端開口部との間隔部が全周に亘って開放される。そのため、洗浄液による洗浄時に、排気室２の内部やカートリッジフィルタＢの内部も確実に洗浄することができる。

また、気体噴出管２１の気体噴出口２１ａは、気体噴出管２１の軸線方向に沿って所定間隔で複数設けられており（気体噴出管２１の軸方向のほぼ全領域に設けられている。）、気体噴出口２１ａから噴出する圧縮空気によって、カートリッジフィルタＢの内部の圧力分布が軸方向全領域に亘って均一化するので、濾材１４の外面に付着した粉粒体粒子を斑なく効果的に落とすことができる。

１流動層容器
２処理室
３排気室
４仕切壁
４ａ開口部
４ｂ弁座
Ａフィルタ浄化装置
２１気体噴出管
２１ａ気体噴出口
２２気体供給管
２３弁体
２８エアシリンダ
Ｂカートリッジフィルタ

Claims

粉粒体の処理室内に配置されると共に、該処理室と排気室とを仕切る仕切壁の開口部に取付けられ、前記処理室内の固気混合気体から固体粒子を分離する固気分離用のカートリッジフィルタを浄化するための装置であって、
前記カートリッジフィルタの内部に、該カートリッジフィルタの軸線方向に沿って配置され、その一端が前記仕切壁の開口部の側に位置する気体噴出管と、
前記気体噴出管と同軸状に配置され、その一端側が前記排気室の内部に位置すると共に、その他端側が前記排気室の外部に位置し、前記排気室の外部に設置された駆動部により、軸線方向に移動駆動される気体供給管と、
前記気体供給管の一端部に装着された弁体と、
前記仕切壁の開口部に設けられ、前記弁体が着座する弁座とを備え、
前記気体供給管は、常時は、その一端が前記気体噴出管の一端から離隔し、かつ、前記弁体が前記弁座から離隔した位置に位置し、
前記気体供給管は、前記駆動部により駆動されて、前記カートリッジフィルタの側に移動したとき、その一端が前記気体噴出管の一端に当接すると共に、前記弁体が前記弁座に着座し、この状態で、前記気体供給管にその他端側から圧縮気体が供給され、該圧縮気体が前記気体供給管を介して前記気体噴出管に流入し、該気体噴出管に設けられた気体噴出口から前記カートリッジフィルタの内部に噴出することを特徴とするフィルタ浄化装置。
前記気体噴出管の気体噴出口は、該気体噴出管の軸線方向に沿って所定間隔で複数設けられていることを特徴とする請求項１に記載のフィルタ浄化装置