JP2013010094A - 集塵機 - Google Patents

Abstract

【課題】バグフィルタ式集塵機から使用済フィルタを取り外す際に、作業者が粉塵に直接触れないで、新規フィルタへの交換を簡単確実に行うことのできるフィルタ交換機構を備えた集塵機を提供する。

【解決手段】 本発明の集塵機は、新規の筒型フィルタ１０ａの挿入口３ａと使用済の筒型フィルタ１０ｂの取出口３ｂとを別々に分けることで、新規の筒型フィルタ１０ａの挿入口３ａから使用済の筒型フィルタ１０ｂの取出口３ｂへの通路を直線状にし、かつ新規の筒型フィルタ１０ａの挿入によって使用済の筒型フィルタ１０ｂを押し出すことで、使用済の筒型フィルタ１０ｂの取り出しを極めて円滑に行なえるとともに、除塵室２ｂ側から清浄室２ａ側への粉塵の漏れ出しも防止できる。

【選択図】 図４

Description

本発明は、フィルタによって粉塵をろ過して捕集する集塵機であって、使用済フィルタを新しいフィルタに交換する機構を備えた集塵機に関する。

従来、この種の集塵機においては、特許文献１〜３の集塵機がある。

特許文献１は、工場等の作業現場から発生する粉塵を収集する集塵機で、フィルタ交換用補助具を設けてフィルタの交換方法を改善することで、有害物質を収集したフィルタを交換する場合にも有害物質が飛散して周囲の環境を悪化させたり、作業者に付着したりすることのないようにしている。なお、この種の集塵機では収集される粉塵量が多いことから、粉塵が付着したフィルタ面に対して裏面から圧力気体を噴射し、あるいは機械的な揺振動を加えるなどしてフィルタ面に付着した粉塵の払落し操作を継続的に付与している。

一方、環境汚染防止の目的では、半導体などの精密電子部品を製造するクリーンルームの環境下においても、粉塵が飛散して製品の品質面での悪影響を及ぼすことがないようクリーンルーム内での継続的な除塵とその保守管理が求められている。特許文献２は、こうした目的で使用するために改良されたもので、エアフィルタの交換部の構造とエアフィルタの交換方法に関し、専用のエアフィルタ交換口を形成させることなく、有害物質の漏れを防止しながら、排気側あるいは吸気側の開口部を介してエアフィルタを交換することができるというものである。

また、特許文献３に示すフィルタ装置は、核燃料物質などを取り扱う施設におけるグローブボックスの換気用フィルタ装置であり、フィルタユニットをフィルタケーシング内でスライドさせてフィルタ交換を容易にするよう構成されている。なお、当該フィルタ装置においては、先ず放射性物質が外部にリークしないようした上で、フィルタ交換に伴って発生する使用済フィルタやジョイント部材など放射性廃棄物となるものの量を減量化することを目的として改良されたものである。

特開２００７−１０５５７３号公報 特開２００４−３３７６８５号公報 特開平１１−３８１８４号公報

本発明は、特許文献２、３のように病院や生物・化学研究施設内やグローブボックス、またはクリーンルームのような限られた空間内の気体から粉塵を除去して空気を浄化する換気目的というよりも、搬送気体から粉塵を分離し収集するためのものであり、特許文献１と同様の粉塵を収集するための集塵機に関するものである。なお、特許文献１と特許文献２、３の違いは、フィルタでろ過して収集する粉塵の処理量に大きな差があることで、その使われ方に違いが出てくる。すなわち、特許文献２、３では排気中から収集される粉塵は比較的微量で、かつ粉塵は殆どがフィルタ面で補足されていると考えられることから、フィルタを交換することによってフィルタと共に概ねその全量の粉塵をも機外に排出させることができる。他方、特許文献１の集塵機では、殆どの粉塵はフィルタでろ過されるものの、払落し操作を受けてフィルタ面に付着した粉塵の大半は下方に設けられたダストチャンバなど貯蔵容器内に集められるため、フィルタ面に付着したままの粉塵は多くなることはない。

しかし、払落された後もフィルタ面には粉塵が付着しており、特許文献１の集塵機では、使用済フィルタを取り外して新規フィルタを取り換える際に、使用済フィルタに付着した粉塵が清浄室側に漏れ出たり、除塵室と清浄室との仕切壁の一部に付着したりすることで、粉塵が清浄室または大気中に放出される結果となる。特に、粉塵が放射性物質や薬物等を扱う環境下で発生するものでは人体に危害を及ぼす有害物質や健康上好ましくない物質である場合が多く、これら粉塵が飛散して環境汚染を起こすことのないよう、その対応と改善が求められている。

また、払落し操作を行ってもフィルタ面の目詰まり発生が進むと、比較的早目のフィルタ交換が必要になる。その際には、フィルタ交換が簡便に行えることも求められる要素となる。こうした点に鑑み、本発明は、集塵機のフィルタの交換時において、使用済フィルタを取り外す際に、除塵室側に排出されるべき粉塵が清浄室側に漏れることがなく、また新規フィルタの取り付けも簡単かつ確実に行うことができるフィルタ交換機構を備えた集塵機を提供するものである。

本発明の第一の特徴構成は、含塵気体の流入口を有し、カートリッジ式の筒型フィルタが設置される除塵室と、前記筒型フィルタを通過した気体を排出させる排気口と前記筒型フィルタ内に向けて圧力気体を噴出させるノズルとを設けた清浄室と、前記除塵室の下部に設けられた粉塵の貯留部と、前記除塵室と前記清浄室を区画する仕切板とを有する集塵機であって、前記仕切板と前記除塵室のケーシング壁面および前記清浄室のケーシング壁面には前記筒型フィルタが貫通可能な開口を設け、前記開口を開閉する蓋と前記蓋を内包し筒型フィルタ用収容袋を保持する短管状の取出管および挿入管を、前記除塵室のケーシング壁面および前記清浄室のケーシング壁面の外側にそれぞれ設けたことにある。

これらの構成によって、新規の筒型フィルタの挿入口と使用済の筒型フィルタの取出口とを別々に分けることで、清浄室側および新規の筒型フィルタの挿入口側に粉塵が漏れることがなくなる。また、新規の筒型フィルタの挿入口から使用済の筒型フィルタの取出口への通路を直線状にすることができるため、新規の筒型フィルタの挿入と使用済の筒型フィルタの取り外しを合わせて行うことができ、かつ使用済の筒型フィルタの取り出しを極めて円滑に行なえるようになった。

本発明の第二の特徴構成は、前記蓋は、前記開口の下部に設けたピン孔に対応する支持ピンと、前記開口の上部に設けられたネジ穴に対応する固定用ボルトとを有し、外側に取手を設けたことにある。
前記蓋は、ピン孔にピンを嵌め込むことにより、前記蓋の位置決めが素早く行え、固定用ボルトでの締め付けも確実に行える。また、前記取手により蓋の開閉が要領よく行なえるようになった。

本発明の第三の特徴構成は、前記蓋は、前記開口の下部に設けた一対のヒンジにより支持し、一方のヒンジ側の開孔を水平方向に長孔状に形成し、他方のヒンジ側のピンを前記開孔に移動可能な状態に嵌め込むとともに、前記開口の上部に前記蓋を押え付けるための締結具を設け、前記蓋の外側に取手を設けたことにある。
前記蓋は、前記ヒンジにより前記開口の手前側に倒せるとともに、前記開口を閉じる際には前記ヒンジ側の開孔とピンおよび締結具とにより、前記開口面に対して前記蓋を平行に合わせることができ、前記開口を確実に密封させることができる。また、前記取手により蓋の開閉が要領よく行なえるようになった。

本発明の第四の特徴構成は、前記仕切板の開口に前記筒型フィルタの内径と同程度の開口を有する筒型フィルタの保持用フランジを清浄室側に取り付けたことにある。
前記筒型フィルタの保持用フランジと前記除塵室側の蓋とで前記筒型フィルタの両端面を挟み込むことにより、筒型フィルタの支持と気密保持を確実に行うことができる。

本発明の第五の特徴構成は、前記筒型フィルタの保持用フランジにアームを取り付け、前記アーム先端部に支持ピン用の開孔を設け、前記開孔を前記仕切板の下方位置に設けた支持ピンに取り付けたことにある。
前記保持用フランジおよびアームを、アーム先端部に設けた開孔に取り付けた支持ピンを支点として自在に回動させることができ、前記筒型フィルタの取り付け時には前記保持用フランジを仕切板の開口位置から一時的にずらすことができるので、仕切板の開口への筒型フィルタの挿入および取り付けを容易に行なうことができる。

本発明の第六の特徴構成は、前記ノズルは、配管部に回転自在なカプラを取り付け、前記ノズルの先端部および配管部を前記開口の延長領域外に位置するよう回動可能に構成させたことにある。
前記ノズルを前記開口の延長領域から外れた位置にずらすことで、筒型フィルタの取り付けと前記保持用フランジの取り付けを支障なく円滑に行なうことができる。

本発明の第七の特徴構成は、前記除塵室の前記筒型フィルタの下側に近接し前記筒型フィルタの長手方向に沿ってガイド部材を設けたことにある。
前記除塵室の筒型フィルタの下側に近接し前記筒型フィルタの長手方向に沿ってロッド状のガイド部材を設置することによって、筒型フィルタの取り付けと取り外しの際の筒型フィルタをガイドする機能を有するとともに、筒型フィルタの落下を防止することができる。ここで、ガイド部材を２本のロッドを適度な間隔で平行に配置する構成とすることで、筒型フィルタの保持を効果的に行うことができ、かつ前記ロッドを細めのものにすることで筒型フィルタから払い落とされた粉塵が当該ロッドの上面に堆積しないようにすることができる。

本発明の第八の特徴構成は、前記短管状の取出管および挿入管の外周囲には連続した少なくとも二つのリング状の凹溝または二つのリング状の突起が設けられていることにある。
この二つのリング状の凹溝または二つのリング状の突起に封止機能を持った使用済の筒型フィルタの回収袋または新規の筒型フィルタの収納袋を取り付けることができ、所定の手順に沿って筒型フィルタを手際よく円滑に取り換えることができる。

本発明の第九の特徴構成は、前記筒型フィルタの長手方向における前記仕切板寄りの上方に位置し、前記筒型フィルタに向けて圧力気体を噴出させるノズルを設けたことにある。
前記筒型フィルタの前記仕切板寄りの上方位置に圧力気体を噴出させるノズルを設けることによって前記ノズルからの圧力気体によって前記筒型フィルタの上面に堆積した粉塵を払い落すことができる。

本発明によると、集塵機のフィルタの交換時において、使用済の筒型フィルタを取り外す際に挿入する新規の筒型フィルタによって使用済の筒型フィルタを押し出すことで、使用済の筒型フィルタを取出管から簡単に取り外すことができる。また、筒型フィルタを清浄室側から除塵室側に一方方向に移動させて排出することで、除塵室側に排出されるべき粉塵が清浄室側に漏れ出るおそれがなく、新規の筒型フィルタの取り付けも簡単かつ確実に行うことができ、フィルタ交換の際の作業者に対する安全衛生面および環境面での問題も合わせて解決することができる。

本発明の集塵機の実施形態を示す正面図 本発明の集塵機の実施形態を示す右側面図 本発明の集塵機の実施形態を示す平面図 本発明の要部断面図 図４のＡ−Ａ断面視図 本発明における別の実施形態を示す要部断面図 本発明における別の実施形態を示す要部断面図 本発明における別の実施形態で使用するノズルの概要図 本発明における筒型フィルタの交換手順を示す模式図 本発明における筒型フィルタの交換手順を示す模式図 本発明における筒型フィルタの交換手順を示す模式図

本発明の実施形態を図１ないし図５をもって以下に説明する。
集塵機１は、ケーシング２とそれを支える架台１９、およびケーシング２下部に設けられ、下方に向けて縮小された貯留部２０と、その下部にバタフライ弁２１を介してダストボックス２２が取り付けられている。また、架台１９に取り付けられている操作盤２３は気体洗浄機構８により筒型フィルタ１０の内部に圧力気体を噴射させて前記筒型フィルタ１０の表面に付着した粉塵を払い落すための圧力気体の噴射を制御するためのものである。気体洗浄機構８は、後述する圧力気体を噴出させるノズル８ａと配管８ｃ、ダイヤフラム弁８ｄ、電磁弁８ｅ、および圧力チャンバ８ｆとによって構成されている。

ケーシング２内は、仕切板４によって筒型フィルタ１０が取り付けられる除塵室２ｂと前記筒型フィルタ１０によってろ過されたガスが流通する清浄室２ａとに区画されており、除塵室２ｂには含塵ガスの流入口１７が、清浄室２ａにはろ過されたガスの排気口１８が設けられている。除塵室２ｂの下部には貯留部２０が設けられる。また、除塵室２ｂには使用済の筒型フィルタ１０ｂの取出口３ｂが、清浄室２ａには新規の筒型フィルタ１０ａの挿入口３ａが互いに対称方向に開口されており、仕切板４に設けた開口４ａとも通じて新規の筒型フィルタ１０ａを直線上に挿入して取出しできるように構成されている。ここで、清浄室２ａの奥行き幅は筒型フィルタ１０の全長よりも狭くしており、新規の筒型フィルタ１０ａを挿入する際に新規の筒型フィルタ１０ａが清浄室２ａの中に落下してしまわないようにしている。
また、仕切板４の開口４ａを挟む清浄室２ａの挿入口３ａから除塵室２ｂの取出口３ｂに至る通路は水平にするか、あるいは挿入口３ａを取出口３ｂよりも高くするよう傾斜させてもよい。こうすることで、使用済の筒型フィルタ１０ｂおよび除塵室２ｂからの粉塵が清浄室２ａ内に漏れ込むことをさらに防止できる。

清浄室２ａの開口３ａと除塵室２ｂの開口３ｂには、ケーシング２の外側から開閉可能な蓋６、７が設けられる。蓋６の上部には締結ネジ１５によりケーシング２に密着されるようになっており、蓋６とケーシング２とは挿入口３ａ回りに設けられた環状のガスケット１２により気密性が保たれるようにされている。締結ネジ１５は、図４では蓋６、７に対して１つだけにしており、図５ではフランジ５に対して各４個を使用している。但し、締結ネジ１５の数はこれに限るものではなく、蓋６、７の大きさ等より適宜決められるものである。

蓋６には、中央部にハンドル６ａが取り付けられており、下部には長孔６ｃを有するブラケット６ｂが取り付けられ、長孔６ｃには支持ピン６ｄが差し込まれ、この支持ピン６ｄを支点として蓋６は図中の矢印のように上方から下方に開くようになっている。また、蓋６にはブラケット６ｂよりも上方位置に支持棒６ｅが取り付けられている。この支持棒６ｅは蓋６が図中の破線で示した位置まで開放した際の脚台になるもので、後述する短管状の挿入管９ａから新規の筒型フィルタ１０ａを挿入する際に蓋６ａの上面を受け台として利用することができる。このブラケット６ｂによる構成については、蓋７にも適用可能である。

除塵室２ｂ側の蓋７についても、中央部にハンドル７ａが取り付けられており、ハンドル７ａの下部には鉤状のフック用ピン７ｂが取出口３ｂの縁に掛けられ、この部分を支点として蓋７は上方から下方に開閉できるようになっている。なお、蓋７が下方に下げられたところで、蓋７の下部を持ち上げると、フック用ピン７ｂが取出口３ｂの縁から外れるので、蓋７自体を取出口３ｂから取り外すこともできる。また、蓋７の上部には締結ネジ１５によりケーシング２に密着されるようになっており、蓋７とケーシング２とは取出口３ｂ回りに設けられた環状のガスケット１２により気密性が保たれるようにされている。ここで、締結ネジ１５は緩めた際にも蓋６、７から外れることがないよう、ネジ部の一部を細くしてリングやワッシャなどで蓋６、７のネジ孔に保持されるようにしている。また、締結ネジ１５について、図４、５では蝶ボルトの形状で表わしているが、様々な形状のグリップを持ったネジが使用可能である。これらは後述するフランジ５の締結ネジ１５の場合にも同様である。

挿入口３ａおよび取出口３ｂを設けたケーシング２の外側には、蓋６および蓋７を囲むように短管状の挿入管９ａおよび取出管９ｂが取り付けられている。この挿入管９ａおよび取出管９ｂの外周にはリング状の二つの突起９ｃが設けられている。この突起９ｃは新規の筒型フィルタ１０ａと使用済の筒型フィルタ１０ｂおよび古い収納袋の切れ端などを収納する収納袋を保持するためのものである。

仕切板４の開口４ａは挿入口３ａおよび取出口３ｂと同様に筒型フィルタ１０が十分に通過できる程度の大きさを有し、挿入口３ａからこの開口４ａを経て取出口３ｂへと筒型フィルタ１０を貫通させるように構成されている。仕切板４の開口４ａの清浄室２ａ側には筒型フィルタ１０の端面を押して取出口３ｂに押し当てるためのフランジ５が設けられている。筒型フィルタ１０にはその両端面に環状のガスケット１１が貼り付けられ、蓋７とフランジ５との間で気密保持される。

また、ガスケット１１とは別に筒型フィルタ１０の両端面には、ガスケット１１の外側で筒型フィルタ１０の外周側に突出する環状のベローズ１３が貼り付けられている。このベローズ１３は、ケーシング２の開口３ｂおよび仕切板４の開口４ａと筒型フィルタ１０との隙間を塞ぐ目的で設けられ、運転時および筒型フィルタ１０の交換時に粉塵が除塵室２ｂから清浄室２ａに混入するのを防止するためのものである。ベローズ１３は薄手のゴム等の可撓性の材料で構成されており、筒型フィルタ１０の挿入時および取り出し時に筒型フィルタ１０と開口４ａおよび開口３ｂとの微小な隙間を通過させる場合でも、ベローズ１３自体が折れ曲がって同隙間を抜けることができるため、筒型フィルタ１０の交換の際にも問題とはならない。

フランジ５は開口５ａよりも十分に大きな外径を有し、開口５ａは筒型フィルタ１０の内筒径と略同等の大きさである。開口５ａの下部側にはアーム５ｂが取り付けられ、その先端は支持ピン５ｃによって保持され、支持ピン５ｃにはバネ５ｄが嵌め込まれ、フランジ５を仕切板４面に押え付ける機能を持たせている。そして、フランジ５の中間部に当たる開口５ａの下部位置にはグリップ５ｅが取り付けられ、グリップ５ｅを操作することで、支持ピン５ｃを支点としてフランジ５全体を仕切板４の開口４ａから移動させて完全にずらせるように回動可能にされている。また、このフランジ５を移動の前後において設定された位置に安定して保持するため、留め具として止めピン５ｆを各々所定の位置に取り付けている。フランジ５の上部には締結ネジ１５が取り付けられ、フランジ５を仕切板４面に押し付けて固定するようにしており、フランジ５と仕切板４とは開口４ａ回りに設けられた環状のガスケット１２により気密性が保たれるようにされている。締結ネジ１５は前記蓋６、７の場合と同様で、フランジ５のネジ孔に対して取り付けられる。

蓋６、７の開閉における別の実施形態として、図６のような構造にすることも可能である。これは、蓋６、７の開閉時の簡便性と開口部における気密性とを合わせ持つ機構である。ここでは、使用済の筒型フィルタ１０ｂの取出管９ｂ側の蓋７について表わしているが、蓋６についても同様である。以下に、構成を述べる。
取出管９ｂ内のケーシング２の開口３ｂ周辺の対称位置に鉤部２５を有するホルダ２４を二つ取り付ける。具体的にはホルダ２４はアングル材を互いに対称向きにし、先端部に平板を付けて鉤部２５としたものである。クランプバー２６を回転させつつ鉤部２５に嵌め込むことで、クランプバー２６の両端は鉤部２５によってホルダ２４に取り付けられる。クランプバー２６の中央にはネジ孔２７が設けられ、このネジ孔２７には大きめのグリップを持つ締め付けネジ２８が取り付けられる。ホルダ２４の鉤部２５はクランプバー２６に対してストッパの機能を持ち、クランプバー２６から突出した締め付けネジ２８の先端は蓋７の中心部を押し、取出管９ｂ内の開口３ｂに対して蓋７を平行移動させて閉じることができる。この場合、締め付けネジ２８の先端が当たる蓋７の中心部には窪み部２９を設ける。そのため蓋７の中心部は他の箇所よりも肉厚にするか、窪み部２９を持つ突出した部材を別に設けるのが好ましい。

この開閉機構はフランジ５にも適用できるが、フランジ５については開口５ａが存在するため、これを適用するには、ホルダ２４を仕切り板４の開口４ａの外側に取り付けた上で、開口５ａを橋渡しするブリッジ材（図示せず）を別に設けるか、あるいはフランジ５の開口５ａを避けたリング部分に対応させたクランプバー２６の位置にネジ孔を二つ設け、これらに締め付けネジ２８を付けることで、適応させることができる。但し、いずれの場合もフランジ５の開口５ａおよび仕切板４の開口４ａ、すなわち筒型フィルタ１０を通過した気体の流路の一部を遮る部材となるため、これらを設ける際には当該部材については極力幅の狭いものにするなどの注意が必要となる。

清浄室２ａには筒型フィルタ１０を洗浄するための気体洗浄機構８の一部を構成するノズル８ａおよびその噴出口８ｂが筒型フィルタ１０の内筒部内に向けて圧力気体を噴出させる位置に配置されている。ノズル８ａは配管８ｃに接続され、圧力チャンバ８ｆに貯留され、電磁弁８ｅおよびダイヤフラム弁８ｄを介して送られてきた圧力気体を受けて噴出口８ｂから筒型フィルタ１０内に噴射させるもので、通常逆洗と称される洗浄作用によって筒型フィルタ１０の表面に付着した粉塵を払い落とすものである。払い落とされた粉塵はケーシング２の下部の貯留部２０に一旦貯留され、その後、バタフライ弁２１を開いてダストボックス２２内に投入させて回収する。

ここで、ノズル８ａは配管８ｃの途中に設けた回転可能なカップリング（図示省略）によって、挿入口３ａおよび開口４ａの及ぶ領域、言い換えれば筒型フィルタ１０が移動する通路域の外に移動させる。具体的には、図中の矢印の先の破線で示した清浄室２ａの上方側の位置まで跳ね上げるように構成されている。こうすることで、挿入口３ａから挿入された新規の筒型フィルタ１０ａはノズル８ａに当たることなく、仕切板４の開口４ａに挿入でき、筒型フィルタ１０の交換を支障なく行うことができる。

また、除塵室２ｂに保持された筒型フィルタ１０の下側に近接して筒型フィルタ１０の長手方向に沿ったガイド部材１６が設けられている。このガイド部材１６は仕切板４の開口４ａから挿入させた筒型フィルタ１０を取出口３ｂおよび蓋７に嵌め込む際のガイドとして機能するとともに、筒型フィルタ１０が取り付けられた後の筒型フィルタ１０の落下防止の機能をも有するものである。このガイド部材１６は、２本のロッド１６ａが筒型フィルタ１０を保持するのに十分な適度の間隔で平行に配置され、これにブラケット１６ｂを取り付けて構成されており、ブラケット１６ｂの先端にはネジが設けられ、ケーシング２および仕切板４にネジ止めされている。なお、新規の筒型フィルタ１０ａの挿入時のガイドとしては、清浄室２ａにもこのガイド部材１６と同様なものを設けてもよい。

次に、本発明における別の実施形態について図７により説明する。なお、先の実施形態と重複する部分の構成等については省略するものの、前述の説明の中で同様の部材または同様な領域に対して同様のものを設けてもよいとの記載を具象化したものについては説明する。これに該当するものは、蓋７に対する開閉用ヒンジとしてのブラケット６ｂと開放後の蓋７を支える支持棒６ｅで、蓋７はブラケット６ｂに設けた長孔６ｃに差し込まれたピン６ｄを支軸として開閉可能になっており、蓋７の上面は使用済の筒型フィルタ１０ｂを引き出す際の使用済の筒型フィルタ１０ｂの受け台となる。もうひとつは、清浄室２ａの下方部に設けたガイド部材３１で、挿入側の開口３ａから新規の筒型フィルタ１０ａを挿入する際に当該筒型フィルタ１０ａを支えて仕切板４の開口４ａに誘導させるもので、開口３ａの下端部に筒型フィルタ１０ａの挿入位置に合わせて配置している。このガイド部材３１は除塵室２ｂの下部に設けたガイド部材１６と同様の機能を有するもので、筒型フィルタ１０ａの挿入方向に沿って長手に配置したロッド３１ａとこれを支えるブラケット３１ｂとで構成され、ブラケット３１ｂはケーシング２に対して取り付け保持されている。

また、開口３ａ、３ｂ部における蓋６、７とケーシング２との気密を保持するための先の実施形態におけるガスケット１２に換えて蓋６、７の外周端面に嵌め込み可能な窪み状の溝を全周囲にわたって設けた断面が円または楕円、あるいは方形状で、蓋６、７の外周端を被覆する環状のガスケット１２ａを取り付けている。このガスケット１２ａを採用することで、開口３ａ、３ｂ部における当該ガスケットの交換が接着剤を使用することなく簡便に行うことができる。

さらに、先の実施態様では仕切板４の開口４ａにおける筒型フィルタ１０とフランジ５との気密を保持するためのガスケット１１と、フランジ５と仕切板４との気密を保持するためのガスケット１２をそれぞれ別個のものとしていたが、これらをひとつにすることで製作費の低減および取り付け交換を簡易に行うことができる。すなわち、筒型フィルタ１０側のガスケット１１を先のフランジ５側のガスケット１２の位置まで延長することである。ここで、延長されるガスケット１１ａは、気密性に加え十分な柔軟性と弾力性および可撓性を備えたゴムや樹脂等の材料で構成される。こうして、使用済の筒型フィルタ１０ｂが取り出される際には、ガスケット１１ａは仕切板４の開口４ａおよび取出口３ｂの壁面に沿って柔軟に撓むことができるため、開口４ａや取出口３ｂを容易に通過させることができる。

次に、筒型フィルタ１０を保持する仕切板４の開口４ａの上方位置にノズル３３を取り付けている。このノズル３３は、筒型フィルタ１０の上面の仕切板４寄りの領域を対象として当該筒型フィルタ１０の上面に向けて圧力気体を噴出させるものである。ノズル３３はノズル８ａの気体洗浄機構８に連結し、筒型フィルタ１０内に噴出するノズル８ａと連動させて圧力気体の噴出を行わせてもよいし、ノズル８ａとは別に圧力気体の噴出の時期や噴出時間を任意に設定するほか、気体洗浄機構８とも切り離した別の配管を設けて別個に操作するようにしてもよい。

通常、筒型フィルタ１０の洗浄は、ノズル８ａから筒型フィルタ１０内に向けて圧力気体を噴出させることにより行わせる。筒型フィルタ１０内に噴出された圧力気体は、噴出後は膨張し拡散しつつ波動的な流れで筒型フィルタ１０内を進行し、底部（底板３２）に到達した後は跳ね返って反対向きの流れとなり、その間にはフィルタ面に対して振動あるいは衝撃等を付与してフィルタ表面に付着している粉塵を払い落とすことができる。ここで、図７では筒型フィルタ１０は底板３２を有する構造のものになっているが、図４に示す筒型フィルタ１０のように底板３２のないものであっても、蓋７が底板３２に代わる底部となるので、同様の作用効果が得られる。また、除塵室２ｂにおける筒型フィルタ１０の上面に、フィルタ面から一旦払い落とされた粉塵の一部が舞い上がって再び筒型フィルタ１０の上面に落下して付着したとしても、次の圧力気体の噴射によって払い落とされるので、粉塵がそのまま堆積するようなことはない。

しかし、筒型フィルタ１０の入口付近については、ノズル８ａから噴出された圧力気体が最初に通過する際には気体流が未だ十分な拡散状態になっていない段階であるため、筒型フィルタ１０の入口付近のフィルタ面には圧力気体の吹き付けが十分行われず、また跳ね返りの気体流が到達する段階では圧力気体自体の勢いも弱まり、かつ気体量も少なくなってくることからフィルタ面に付着した粉塵を十分に払い落とすことは難しくなる。
その結果、一旦フィルタ面に着いた粉塵は簡単には払い落とされず、この場所（領域）において粉塵の堆積が進んで粉塵堆積物Ｐへと成長することになる。しかし、ノズル３３を設け、ノズル３３から筒型フィルタ１０の上面に付着し粉塵堆積物Ｐに成長する粉塵の付着領域に向けて圧力気体を噴出させることで、付着粉塵を逐次除去するとともに当該粉塵堆積物Ｐに成長するのを防止することができる。こうして、筒型フィルタ１０による粉塵の除去を安定的に長時間連続して行わせることができるようになる。

次に、本実施態様において使用するノズル３３について、その形状と構造を図８に示す。図８（ａ）は、筒型フィルタ１０のフィルタ上面に向けて３箇所の噴出口３３ｂを設けたもので、中心から左右に湾曲したノズル管３３ａの両先端部と中心にそれぞれ噴出口３３ｂを設け、曲面状フィルタ面に沿わせて圧力気体が噴出するように構成したものである。図８（ｂ）は同じノズル３３を側面から視たものであり、図８（ｃ）は同じノズル３３を下方から視たものである。なお、各噴出口３３ｂの孔径および噴出される圧力気体の流量や流量割合は任意に設定される。

図８（ｄ）は、図８（ａ）のノズル管３３ａの先端部を内側に向くまで折り曲げて先端の両噴出口３３ｂおよび中心の噴出口３３ｂから噴出する圧力気体が筒型フィルタ１０のフィルタ上面における一点に集中するようにしている。そのため、強固な粉塵の堆積物に対しても払い落とし効果が有効に発揮されると考えられる。また、図８（ｅ）は、外観的には図８（ａ）のノズル管３３ａと同様であるが、３箇所の噴出口３３ｂに代えて中央部に幅広で細めのスリット状の噴出口３３ｃを一つ設けている。図８（ｆ）は、同じノズル３３を下方から視たものである。なお、このノズル３３についても、図８（ａ）のノズル３３のように、ノズル管３３ａの両先端部に噴出口３３ｂを、追加して設けることも可能である。

図８（ｇ）は、図８（ｅ）のノズル管３３ａと同様のスリット状の噴出口３３ｃをノズル管３３ａの略全長にわたって設けるとともに、噴出口３３ｃの開口をノズル管３３ａの下方から正面寄り（水平方向）に近づけた位置に設け、噴出口３３ｃの開口向きを幾分水平方向寄りに傾斜するよう配置させている。図８（ｈ）は、図８（ｇ）のノズル３３のＢ−Ｂ断面矢視図であり、ノズル管３３ａの開口位置はノズル管３３ａの中心を通る垂直線Ｙ−Ｙに対して水平方向寄りに約４５度傾斜させた位置に配置させている。噴出口３３ｃの開口位置は、筒型フィルタ１０とノズル管３３ａとの間隔や両部材間の位置関係によって最適な位置に設定される。具体的には、垂直線Ｙ−Ｙから９０度以下の角度範囲で設定されるもので、好ましくは３０〜７５度の範囲で設定される。

また、噴出口３３ｃの開口向きは、ノズル管３３ａからの圧力気体がノズル管３３ａの中心方向に向けて噴出され、かつ筒型フィルタ１０に対して長手方向斜め向きに噴出させるよう設定される。ここで、噴出口３３ｃの開口向きを筒型フィルタ１０の表面に対して比較的浅い角度で交差するように配置するほか、筒型フィルタ１０の軸心に対して交差する方向に噴出するように配置してもよい。こうすることで、筒型フィルタ１０に対し仕切板４側から取出口３ｂ方向に向けて噴出口３３ｃからの圧力気体を、筒型フィルタ１０の上半面に対して長手方向斜め向きに噴出させることができ、上記上半面に堆積した粉体堆積物を効果的に払い落とすことができる。

また、図８（ａ）のノズル３３は、筒型フィルタ１０に対して上方に幾分間隔を持たせて配置されるが、図８（ｄ）、（ｅ）、（ｇ）については、ノズル３３が筒型フィルタ１０の上面部を跨ぐ形で配置され、特に図８（ｇ）では、筒型フィルタ１０の円筒の略上半分を被うように取り付けられる。

本発明の集塵機１において、導入される含塵ガスは粉塵を搬送する気体（搬送ガス）であり、大気（空気）のほか、反応排ガスや焼却排ガス、還元性ガス，酸化性ガス、酸性ガス、塩基性ガスなどである。そこで、搬送ガスと接触するケーシング２や仕切板４、フランジ５、蓋６、７、その他ケーシング２内に設けられる各部材についても状況に応じて耐食性にすぐれた材料を使用するほか、搬送ガスと接触する部分には耐食性の材料を塗布あるいはコーティングするなど、一般的に行われる腐食対策を施すことができる。また、筒型フィルタ１０を洗浄する圧力気体には、一般的な空気（大気）や湿分を避けるために除湿した空気を使用するほか、搬送ガスおよび捕集粉塵との反応を避ける目的から窒素ガスやヘリウム、アルゴン等の不活性ガスが使用される。

本発明における筒型フィルタの交換手順について図９ないし図１１により説明する。なお、符号は上記構成の説明におけるものと出来るだけ整合させるべく同一のものを用いた。また、本図は交換手順を示すことを前提とした模式図であり、簡略化する目的で各構成部材の形状などについては、上記構成の記述とは必ずしも同一ではなく、ある場合は異なる形状のもので表してある。例えば、フランジ５については単に開口４ａを被うだけの通常のフランジとして表わし、蓋６、７についてはケーシング２への取り付けをヒンジ式やブラケット式ではなく、締結ネジ１５で行なうものとして表わしている。

図９（１）は、本発明の集塵機の運転時の状態を示す。除塵室２ｂに流入した含塵ガスは筒型フィルタ１０の外側から内側に抜けて清浄室２ａ内を通過し、排気口１７（図示省略）から機外に排出される。清浄室２ａおよび除塵室２ｂの外側に付設された挿入管９ａおよび取出管９ｂに付いているのは、新規の筒型フィルタ１０ａおよび使用済の筒型フィルタ１０ｂを交換した後の収納袋１４の切れ端１４ｃ、１４ｄであり、その先端には結束バンドが付いている。

図９（２）は、集塵機の運転を停止した後、清浄室２ａ側の挿入管９ａに新規の筒型フィルタ１０ａを入れた収納袋１４ａを取り付けるとともに、除塵室２ｂ側の取出管９ｂに空の収納袋１４ｂを取り付ける状態を示している。挿入管９ａおよび取出管９ｂへの収納袋１４ａ、１４ｂの取り付けに当たっては、挿入管９ａおよび取出管９ｂの外周部に具備された二つのリング状の突起９ｃ間に取り付けるようにする。ここで、収納袋１４ａ、１４ｂには外側から内部に手を入れて収納袋１４ａ、１４ｂ内のものを掴むことのできる手袋が具備されたものを使用してもよい。

図９（３）は、挿入管９ａおよび取出管９ｂに収納袋１４ａ、１４ｂを取り付けた後に、収納袋１４ａ内に覆われた挿入管９ａに取り付けられていた古い収納袋１４ａの切れ端１４ｃを取り外す状態を表わしている。図９（４）は、切れ端１４ｃが収納袋１４ａに収納された後、挿入管９ａの内部にある蓋６を取り外す状態を表わしている。

図９（５）は、蓋６を収納袋１４ａに収納した後、挿入口２ａより仕切板４のフランジ５を取り外す状態と、取出管９ｂに取り付けられていた古い収納袋１４ｂの切れ端１４ｄを取り外して収納袋１４ｂに収納する状態を表わしている。図１０（６）は、仕切板４のフランジ５を取り外した状態と、取出管９ｂ内部にある蓋７を取り外す状態を表している。ここでは、取り外されたフランジ５は清浄室２ａの下方に落ちてしまわないように図示省略の紐などで保持されるものである。

図１０（７）は、挿入管９ａおよび取出管９ｂから古い収納袋１４ａ、１４ｂの切れ端１４ｃ、１４ｄを取り外した後に、挿入口３ａから新規の筒型フィルタ１０ａを挿入する状態を表わしている。図１０（８）は、挿入された新規の筒型フィルタ１０ａによって除塵室２ｂの使用済の筒型フィルタ１０ｂが除塵室２ｂから押し出され収納袋１４ｂ内に入れられる状態を表わしている。ここで、使用済の筒型フィルタ１０ｂは除塵室２ｂに設けられたガイド部材１６（図示省略）によって下側から保持されており、仕切板４の開口４ａから離れた後に使用済の筒型フィルタ１０ｂが除塵室２ｂの下方に落下することはない。

図１０（９）は、使用済の筒型フィルタ１０ｂが新規の筒型フィルタ１０ａに交換され、新規の筒型フィルタ１０ａが除塵室２ｂに設置され、取出口３ｂには蓋７を取り付ける状態を表わしている。また、図１０（１０）は、仕切板４の開口４ａに対してフランジ５を取り付ける状態を表わしており、蓋７とフランジ５とにより、新規の筒型フィルタ１０ａを両端面から押え付けて気密保持させるようにしている。

図１１（１１）は、挿入口３ａに蓋６を取り付ける状態を表わしており、図１１（１２）は、新規の筒型フィルタ１０ａが取り付けられ、挿入口３ａおよび取出口３ｂを塞いで清浄室２ａおよび除塵室２ｂが気密にされ、新規の筒型フィルタ１０ａの取り付けが完了した状態を表わしている。

図１１（１３）は、収納袋１４ａ、１４ｂを挿入管９ａおよび取出管９ｂに近い部分で、それぞれ少し間を開けた二つの結束バンド３０で結束し、その後、それぞれの中間部で収納袋１４ａ、収納袋１４ｂを切断する状態を表わしている。図１１（１４）では、切断された収納袋１４ａに古い収納袋１４ａの切れ端１４ｃが収納されており、収納袋１４ｂには古い収納袋１４ｂの切れ端１４ｄと使用済の筒型フィルタ１０ｂとが収納されている。そして、挿入管９ａと取出管９ｂは残った収納袋１４ｃ、１４ｄで気密維持される。図１１（１５）は、新規の筒型フィルタ１０aへの交換が完了した状態を表わしている。

本発明の集塵機は、粉塵の発生を伴う環境下において広く使用できる。また、薬物、放射性物質、人体に危害を及ぼす有害物質や健康上好ましくない物質を扱う環境下、例えば、研究施設、病院、電子部品や精密部品を製造する工場、その他におけるグローブボックスやクリーンルームにも好適に使用されるなど、粉塵の発生や飛散を抑える用途に広く流用できる。

１ 集塵機
２ ケーシング
２ａ 清浄室
２ｂ 除塵室
３ａ 開口（挿入口）
３ｂ 開口（取出口）
４ 仕切板
４ａ 開口（仕切板）
５ フランジ
５ａ 開口
５ｂ アーム
５ｃ 支持ピン
５ｄ バネ
５ｅ グリップ
５ｆ 止めピン
６ 蓋（清浄室側）
６ａ ハンドル
６ｂ ブラケット
６ｃ 長孔
６ｄ ピン
６ｅ 支持棒
７ 蓋（除塵室側）
７ａ ハンドル
７ｂ フック用ピン
８ 気体洗浄機構
８ａ ノズル
８ｂ 噴出口
８ｃ 配管
８ｄ ダイヤフラム弁
８ｅ 電磁弁
８ｆ 圧力チャンバ
９ａ 挿入管
９ｂ 取出管
９ｃ 突起
１０ 筒型フィルタ
１０ａ 新規の筒型フィルタ
１０ｂ 使用済の筒型フィルタ
１１ ガスケット（フィルタ側）
１２ ガスケット（蓋側）
１２ａ ガスケット（蓋側）
１３ ベローズ
１４ａ 収納袋（挿入管用）
１４ｂ 収納袋（取出管用）
１４ｃ 切れ端（挿入管用）
１４ｄ 切れ端（取出管用）
１５ 締結ネジ
１６ ガイド部材
１６ａ ロッド
１６ｂ ブラケット
１７ 流入口
１８ 排気口
１９ 架台
２０ 貯留部
２１ バタフライ弁
２２ ダストボックス
２３ 操作盤
２４ ホルダ
２５ 鉤部
２６ クランプバー
２７ ネジ孔
２８ 締め付けネジ
２９ 窪み部
３０ 結束バンド
３１ ガイド部材
３１ａ ロッド
３１ｂ ブラケット
３２ 底板
３３ ノズル
３３ａ ノズル管
３３ｂ 噴出口
３３ｃ 噴出口（スリット状）
Ｐ 粉塵堆積物

Claims (9)

1. 含塵気体の流入口を有し、カートリッジ式の筒型フィルタが設置される除塵室と、
   前記筒型フィルタを通過した気体を排出させる排気口と前記筒型フィルタ内に向けて圧力気体を噴出させるノズルとを設けた清浄室と、
   前記除塵室の下部に設けられた粉塵の貯留部と、
   前記除塵室と前記清浄室を区画する仕切板と、を有する集塵機であって、
   前記仕切板と前記除塵室のケーシング壁面および前記清浄室のケーシング壁面には前記筒型フィルタが貫通可能な開口を設け、
   前記開口を開閉する蓋と前記蓋を内包し筒型フィルタ用収容袋を保持する短管状の取出管および挿入管を、
   前記除塵室のケーシング壁面および前記清浄室のケーシング壁面の外側にそれぞれ設けたことを特徴とする集塵機。
2. 前記蓋は、前記開口の下部に設けたピン孔に嵌め込まれる支持ピンと、前記開口の上部に設けられたネジ穴に対応する固定用ボルトとを有するとともに、外側に取手を設けたことを特徴とする請求項１に記載の集塵機。
3. 前記蓋は、前記開口の下部に設けた一対のヒンジにより支持し、一方のヒンジ側の開孔を水平方向に長孔状に形成し、他方のヒンジ側のピンを前記開孔に移動可能な状態に嵌め込むとともに、前記開口の上部に前記蓋を押え付けるための締結具を設け、前記蓋の外側に取手を設けたことを特徴とする請求項１に記載の集塵機。
4. 前記仕切板の開口に前記筒型フィルタの内径と同程度の開口を有する筒型フィルタの保持用フランジを前記清浄室側に取り付けた請求項１乃至３のいずれか１項に記載の集塵機。
5. 前記保持用フランジにアームを取り付け、前記アームの先端部に支持ピン用の開孔を設け、前記開孔を前記仕切板の下方位置に設けた支持ピンに取り付けたことを特徴とする請求項４に記載の集塵機。
6. 前記ノズルは、配管部に回転自在なカプラを取り付け、前記ノズルの先端部および配管部を前記開口の延長領域外に位置するよう回動可能に構成させた請求項１乃至５のいずれか１項に記載の集塵機。
7. 前記除塵室の前記筒型フィルタの下側に近接し前記筒型フィルタの長手方向に沿ってガイド部材を設けた請求項１乃至６のいずれか１項に記載の集塵機。
8. 前記短管状部材の外周囲には少なくとも二つの連続したリング状の凹溝またはリング状の突起が設けられている請求項１乃至７のいずれか１項に記載の集塵機。
9. 前記筒型フィルタの長手方向における前記仕切板寄りの上方に位置し、前記筒型フィルタに向けて圧力気体を噴出させるノズルを設けたことを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項に記載の集塵機。

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