JP2019214046A - 集塵フィルタユニット及び集塵装置 - Google Patents

Abstract

【課題】逆洗時に効率良く塵埃を払い落とすことができると共に、構造が簡素で安価な集塵フィルタユニット及び集塵装置を提供する。【解決手段】集塵フィルタユニット３２は、ヒダ状の折り目が多数形成された２つの濾材４５ａ，４５ｂを所定幅の空隙を隔てて対向させ、該各濾材４５ａ，４５ｂの外周部に枠体４４ａ，４４ｂが設けられるフィルタ本体４０と、フィルタ本体４０の一端に設けられ、前記空隙に沿って形成される開口部４７を有する樹脂製のフィルタホルダ４１と、開口部４７に沿うように前記空隙に設けられ、該空隙の所定幅より小さい外形寸法を有する棒状部材４９と、を備え、棒状部材４９は、フィルタホルダ４１に一体的に形成されることを特徴とする。【選択図】図５

Description

本発明は、加工機等から発生する塵埃を吸引して工場内の空気浄化を行う集塵フィルタユニット及び集塵装置に関し、特に、塵埃を捕集するために横型に配置されて空気浄化を行う集塵フィルタユニット及び集塵装置に関する。

従来、工場内の空気浄化を行うために、塵埃を吸引して浄化する産業用の集塵装置が広く利用されている。このような集塵装置として、捕集し堆積した塵埃が再飛散することを防止すると共に、含塵空気の適切な整流効果を有しつつ小型化を図ることのできる集塵装置が知られている（例えば、特許文献１又は２参照）。

特許文献１には、シート状濾材をヒダ折り筒状加工した平面状フィルタと、その折り目と垂直方向の開口部分を平板形状に保持するためのキャップ及び上端部材と、平面状フィルタの内部に樹脂製パイプ又は丸棒を横渡しにして設けた補強部材と、を備え、該補強部材によりフィルタの逆洗時に内部に吹き込まれる圧縮空気を分散させる構造を有する集塵装置用カートリッジエレメントが開示されている。

また、特許文献２には、複数の整流孔が形成され、吸込口から吸い込んだ含塵空気の流れを遮るように集塵室に設けられる整流板と、吸込口及び整流板の下方において、濾過面を側方に向けた姿勢で集塵室に設けられるフィルタと、を備えた集塵装置が開示されている。

特開２０１０−１６２５３９号公報 特開２０１４−１０４４１９号公報

ところが、特許文献１に記載の集塵装置用カートリッジエレメントは、集塵装置内に複数段設置されたダクトの下部にシート状濾材のヒダの折り目が垂直となるように複数列配置され、逆洗の際の圧縮空気は濾材の上端部材の開口部から下方に向けて噴出され、濾材の外側に付着した塵埃を払い落とすように構成されている。そのため、カートリッジエレメントを取り外す際には、上端部材がダクトをスライドするように移動させる必要があるため、カートリッジエレメントの取り付け構造が複雑化するという問題がある。

また、逆洗動作の際には、カートリッジエレメント内に横渡しにされた樹脂製パイプ又は丸棒から成る補強部材によって圧縮空気が分散され、濾材を膨らませる方向に圧縮空気が作用するように構成されているが、濾材のヒダの折り目と平行に圧縮空気が噴出されるため、濾材を振動させるような作用は得られず、逆に補強部材側が振動したり暴れたりし易いために、効率よく塵埃を払い落とすことができないという問題も生じている。

一方、特許文献２に記載の集塵装置は、シート濾材のヒダの折り目が垂直になるように配置される複数のフィルタユニットを備え、逆洗の際の圧縮空気は前面側の開口部から後方に向けて噴出され、濾材の外側に付着した塵埃を払い落とすように構成されているため、フィルタユニットはそのまま引き出すことで容易に取り外すことができる。しかしながら、特許文献２に記載の集塵装置に、特許文献１に記載の補強部材を導入しようとすると、フィルタユニットの構造が複雑となり、樹脂製パイプや丸棒の組み立て等の工程が難しくなり、全体的にコストアップしてしまうという問題がある。

本発明は、上記した課題を解決すべくなされたものであり、逆洗時に効率良く塵埃を払い落とすことができると共に、構造が簡素で安価な集塵フィルタユニット及び集塵装置を提供することを目的とするものである。

上記した目的を達成するため、本発明の第１の集塵フィルタユニットは、ヒダ状の折り目が多数形成された２つの濾材を所定幅の空隙を隔てて対向させ、該各濾材の外周部に枠体が設けられるフィルタ本体と、該フィルタ本体の一端に設けられ、前記空隙に沿って形成される開口部を有する樹脂製のフィルタホルダと、前記開口部に沿うように前記空隙に設けられ、該空隙の所定幅より小さい外形寸法を有する棒状部材と、を備え、該棒状部材は、前記フィルタホルダに一体的に形成されることを特徴とする。

本発明の第１の集塵フィルタユニットによれば、集塵フィルタユニットの構造を複雑化することなく、棒状部材を簡単に設置することができ、集塵動作時や除塵動作（逆洗動作）時の棒状部材の振動や暴れを抑制することができる。また、フィルタホルダを一回の成形によって一体成形できる簡素な構造とすることができる。

本発明の第２の集塵フィルタユニットは、前記棒状部材が、前記開口部を挟んで対向する両端部より前記フィルタ本体の内部側に延出する支持部を介して該開口部から離間して支持されていることを特徴とする。

本発明の第２の集塵フィルタユニットによれば、集塵フィルタユニットの構造を複雑化することなく、棒状部材を簡単に設置することができ、集塵動作時や除塵動作（逆洗動作）時の棒状部材の振動や暴れを抑制することができる。

本発明の第３の集塵フィルタユニットは、前記棒状部材が、前記フィルタホルダの端部から中央に向かって徐々に該フィルタホルダから離間するように階段状に形成されていることを特徴とする。

本発明の第３の集塵フィルタユニットによれば、除塵時に、棒状部材に衝突して拡散される圧縮空気が接触する濾材の位置を分散させ、濾材が振動する範囲を広げることができるため、塵埃の払い落とし性能を高めることができる。

本発明の集塵装置は、上記した集塵フィルタユニットが、前記濾材の折り目が垂直方向に配置されるように設けられる集塵装置であって、前記圧縮空気を前記開口部に向けて噴出する噴出口を有するブローチューブが該開口部から所定距離離間した位置に垂設されることを特徴とする。

本発明の集塵装置によれば、集塵フィルタユニットの取扱いがしやすく、構成が簡素で、安価に製造することができる。

本発明によれば、集塵動作時の圧損の増加を抑えられると共に、除塵動作時（逆洗時）に効率良く塵埃を払い落とすことができ、構造が簡素で安価な集塵フィルタユニット及び集塵装置を提供するこができる。

本発明の実施の形態に係る集塵装置の内部を示す斜視図である。 本発明の実施の形態に係る集塵装置の内部を示す側面図である。 本発明の実施の形態に係る集塵装置の内部を示す背面図である。 （１）は本発明の実施の形態に係る集塵フィルタユニットを前方斜め左側上方から見た斜視図、（２）は本発明の実施の形態に係る集塵フィルタユニットを後方斜め右側下方から見た斜視図である。 本発明の実施の形態に係る集塵フィルタユニットの分解斜視図である。 本発明の実施の形態に係る集塵フィルタユニットのフィルタホルダを示す正面図である。 図６のＡ−Ａ断面図である。 本発明の実施の形態に係る集塵フィルタユニットのフィルタホルダを示す側面図である。 本発明の実施の形態に係る集塵フィルタユニットのフィルタホルダを示す底面図である。 （１）は本発明の実施の形態に係る集塵フィルタユニットの集塵動作を示す平面図、（２）は本発明の実施の形態に係る集塵フィルタユニットの除塵動作を示す平面図、（３）は本発明の実施の形態に係る集塵フィルタユニットの除塵動作時の空隙内の圧力を示す線図である。 本発明の実施の形態に係る集塵フィルタユニットの変形例を示す斜視図である。 本発明の実施の形態に係る集塵フィルタユニットの変形例の要部を示す部分拡大図である。 本発明の実施の形態に係る集塵フィルタユニットの別の変形例を示す正面図である。 図１３のＢ−Ｂ断面図である。

以下、本発明の実施の形態について添付した図面を参照しながら説明する。この実施の形態は本発明の好適な具体例であって、技術的に好ましい種々の限定を付している場合もあるが、本発明の技術範囲は、特に本発明を限定する記載がない限りこれらの態様に限定されるものではない。なお、以下の説明では、便宜上、図１において矢印で示した向きを基準として、各図において矢印で示すように前後、左右及び上下の向きを設定する。

以下、図１〜図１０を参照しつつ、本発明の実施の形態に係る集塵装置及び集塵フィルタユニットについて説明する。ここで、図１は本実施の形態に係る集塵装置の内部を示す斜視図、図２は本実施の形態に係る集塵装置の内部を示す側面図、図３は本実施の形態に係る集塵装置の内部を示す背面図、図４（１）は本実施の形態に係る集塵フィルタユニットを前方斜め左側上方から見た斜視図、図４（２）は本実施の形態に係る集塵フィルタユニットを後方斜め右側下方から見た斜視図、図５は本実施の形態に係る集塵フィルタユニットの分解斜視図、図６は本実施の形態に係る集塵フィルタユニットのフィルタホルダを示す正面図、図７は図６のＡ−Ａ断面図、図８は本実施の形態に係る集塵フィルタユニットのフィルタホルダを示す側面図、図９は本実施の形態に係る集塵フィルタユニットのフィルタホルダを示す底面図、図１０（１）は本実施の形態に係る集塵フィルタユニットの集塵動作を示す平面図、図１０（２）は本実施の形態に係る集塵フィルタユニットの逆洗動作を示す平面図、図１０（３）は本発明の実施の形態に係る集塵フィルタユニットの逆洗動作時の空隙内の圧力を示す線図である。

図１〜図３に示すように、集塵装置１は、所謂パルスジェット型の集塵機であり、上下に長い略直方体形状を成す集塵本体部２と、集塵本体部２の上部に配設され、上下に扁平な略直方体状の排気部３と、を備えている。

集塵本体部２は、その四方外面を本体ケース１０により覆われており、集塵本体部２の内部は、仕切板１１によって、集塵室１２と清浄室１３とが前後に隣り合うように仕切られている。具体的には、仕切板１１より後方に集塵室１２が形成され、仕切板１１より前方に清浄室１３が形成されている。なお、本体ケース１０の前面は、ヒンジ部（図示せず）を介して開閉自在に取り付けられた開閉扉１０ａになっている。なお、図２では、本体ケース１０の図示を省略しており、図３では、本体ケース１０の後側壁の図示を省略している。

仕切板１１は、集塵本体部２のベース部１４上に立設される縦仕切板１５と、縦仕切板１５の上端から後方に向かって上傾する傾斜仕切板１６と、傾斜仕切板１６の上端が接続する横仕切板１７（図２参照）と、を有している。

縦仕切板１５は、集塵本体部２（ベース部１４）と左右方向の幅が同一で、ベース部１４の前後方向中央より前側位置から直立した平板形状の部材である。縦仕切板１５には、集塵室１２と清浄室１３とを連通させる４つの開口部２０が格子状（２行２列）に形成されている（図１参照）。各開口部２０は、上下方向に長い長方形状に形成されている。

また、各開口部２０の前側には、平板形状の押さえ板２１が、左右いずれかの端部に設けた上下一対のヒンジ部２２を中心に前方に回動自在に取り付けられている。また、各押さえ板２１のヒンジ部２２とは反対側の端部には、各開口部２０の左右いずれかの側縁部に設けられたロック部（図示せず）に係止される被ロック部（図示せず）が設けられている。即ち、左右に並んだ押さえ板２１同士は、集塵本体部の左右両側部に近い側に夫々のヒンジ部２２を有していて、所謂観音開きの構造をしている。また、各押さえ板２１の中央部には、上下方向に細長いスリット開口２３が形成されている（図１参照）。

傾斜仕切板１６は、縦仕切板１５と同一の左右幅の平板形状の部材である。傾斜仕切板１６は、その下端部を縦仕切板１５の上端部に接続し、後方に約４５度の傾きで上方に延設されている。傾斜仕切板１６には、集塵室１２内のメンテナンス（清掃等）を行うための点検扉２４が、着脱自在に取り付けられている。

横仕切板１７は、縦仕切板１５と同一の左右幅の平板形状の部材である。横仕切板１７は、集塵室１２の天面を構成するように、本体ケース１０の上端に略水平に設けられている。正確には、横仕切板１７は、排気部３を覆う排気ケース６４の下端部の内周面に取り付けられている。上記した傾斜仕切板１６の上端部は、横仕切板１７の前後方向中央よりやや後側に接続されている。また、横仕切板１７には、傾斜仕切板１６との接続部分より前側に円形状のブロア用の開口（図示省略）が形成されている。

集塵室１２は、集塵本体部２の内部後方において、仕切板１１と、本体ケース１０と、により囲まれた上下方向に長い略直方体形状の空間である。集塵室１２には、集塵本体部２の上部後方に設けられる吸込口３０と、吸込口３０の下方に配設される４つの集塵フィルタユニット３２と、各集塵フィルタユニット３２を取り付けるための支持フレーム３３と、集塵本体部２の下部に配設されるバケット３４と、が設けられている。そして、４つの集塵フィルタユニット３２は、縦仕切板１５に形成された２行２列の各開口部２０に挿入され、支持フレーム３３に支持されて格子状（２行２列）に配置される。

吸込口３０は、横仕切板１７の左端部から下方に吊り下げられるように取り付けられた略正方形の平板形状の開口枠（図示省略）の中心に円形の吸込開口３６が貫通形成されて構成されている。吸込口３０には整流板３５（整流部形状は図示していない）が着脱可能に取り付けられている。吸込開口３６には、ダクト３７が接続されており、集塵装置１外部で発生した含塵空気は、ダクト３７を通り吸込口３０を介して集塵室１２内部に吸い込まれる。

図４及び図５に示されているように、集塵フィルタユニット３２は、前後に長く左右に扁平な略直方体形状を成す樹脂製の枠体４４と該枠体４４に取り付けられる左右一対の濾材４５ａ，４５ｂとから成るフィルタ本体４０と、フィルタ本体４０の前端に接合される樹脂製のフィルタホルダ４１と、を備えて構成されている。

各濾材４５ａ，４５ｂは、側面視で矩形状の不織布等の材料を前後方向に連続的に山折りと谷折りを繰り返して、ヒダ状の折り目が上下方向に延びたプリーツ状に形成されている。各濾材４５ａ，４５ｂは、所定幅（例えば４０ｍｍ）の空隙Ｓ（図１０参照）を介して起立姿勢で対向配置された状態で、枠体４４に支持されている。

フィルタ本体４０は、左右に２分割される左右対称形状のフィルタインサート部材４０ａ，４０ｂにより構成されている。各フィルタインサート部材４０ａ，４０ｂは、それぞれ、１つの濾材４５ａ又は４５ｂと左右に２分割された枠体４４ａ又は４４ｂとがインサート成形されることで一体に形成されたものである。各フィルタインサート部材４０ａ，４０ｂの枠体４４ａ，４４ｂの互いに対向する側の端部には、全周に亘って突き当て部４２ａ，４２ｂがフランジ状に突設されており、この突き当て部４２ａ，４２ｂ同士を突き合わせて接合することでフィルタ本体４０が形成される。

フィルタ本体４０の前端部には枠体４４の前後方向の投影形状よりも一回り大きな矩形枠状にフランジ部３９が形成され、フランジ部３９の後端面（裏面）には、環状のパッキン（図示しない）が接着固定されている。また、フランジ部３９の枠内には、各濾材４５ａ，４５ｂの前端面側の枠体４４ａ，４４ｂが位置しており、各濾材４５ａ，４５ｂ間の空隙Ｓ（図１０参照）は、フランジ部３９の枠内に開放されている。このフランジ部３９の枠内における空隙Ｓの前端部が、各濾材４５ａ，４５ｂにより含塵空気から塵埃を濾過された後の清浄空気を排出するための開口を形成する。

図６〜図９に良く示されているように、フィルタホルダ４１は、樹脂成形により製作された一体形状の樹脂部材であり、上下方向に長い矩形状の板状部４６を備えている。板状部４６には、前記所定幅の空隙Ｓに沿って上下方向に細長くスリット状に開口された排気開口部４７が形成されている。フィルタホルダ４１の板状部４６の前面側には、排気開口部４７を挟んで左右に取手部４８ａ，４８ｂが板状部４６と一体に形成されている。左側の取手部４８ａは下方に配置されて凹部（図示省略）が左方から形成され、右側の取手部４８ｂは上方に配置されて凹部４３が右方から形成されている。

フィルタホルダ４１の板状部４６の後面側には、棒状部材４９が上下支持部５０を介して板状部４６と一体に形成されている。上下支持部５０は、板状部４６の後面側上下端部からそれぞれ後方に延出し、上下支持部５０間に棒状部材４９が支持されている。棒状部材４９は、上下に細長い直線形状を有し、空隙Ｓの所定幅より小さい外形寸法を有すると共に、排気開口部４７の前後方向の投影面積より若干小さくなるように形成されている。棒状部材４９の外径寸法は、好ましくは、空隙Ｓの幅の１／２程度、より好ましくは、空隙Ｓの幅の０．４〜０．５の範囲に設定するのが好ましく、本実施の形態では、棒状部材４９の外径寸法を１７ｍｍ、空隙Ｓの幅を４０ｍｍに設定している。

また、フィルタホルダ４１の板状部４６の後面側外周部には、全周に亘って規制枠部５１が後方に突設されている。規制枠部５１は、フィルタ本体４０の前端部４０ａの前後方向の投影形状より若干大きい形状を有しており、フィルタ本体４０の前端部に外嵌可能となっている。

フィルタホルダ４１は、上記した構成を有することで、排気開口部４７を有する板状部４６及び棒状部材４９を前後方向に開く金型によって容易に成形することができる。なお、取手部４８ａ，４８ｂについては、左右に開くスライド金型によって成形するようになっているが、いずれにしても、フィルタホルダ４１は、一回の成形によって一体成形できる簡素な構造を有している。

このような構成を備えた集塵フィルタユニット３２を製造する場合、まず、インサート金型に濾材４５ａ，４５ｂを挿入した後に、射出樹脂成形にて枠体４４ａ，４４ｂを成形し、濾材４５ａ，４５ｂと枠体４４ａ，４４ｂとを一体化するインサート成形によって各フィルタインサート部材４０ａ，４０ｂが製作される。これにより、枠体４４ａ，４４ｂと濾材４５ａ，４５ｂとは、濾材４５ａ，４５ｂの上下の端面及び前後の端部が枠体４４ａ，４４ｂの成形樹脂によって包まれて一体化されるため、枠体４４ａ，４４ｂと濾材４５ａ，４５ｂとが強固に一体化される一方、濾材４５ａ，４５ｂの左右の面は、成形樹脂と接していないため、広範囲な濾過面積を維持することができる。

次に、各フィルタインサート部材４０ａ，４０ｂの突き当て部４２ａ，４２ｂ同士を突合せて振動溶着処理によって溶着することで、両フィルタインサート部材４０ａ，４０ｂを完全に一体化させ、フィルタ本体４０が製作される。なお、フィルタインサート部材４０ａ，４０ｂの接合方式はこれに限らず、ゴムパッキン等を介してネジ止めしたり、突き当て部４３を接着したり、若しくは、突き当て部４３を熱板溶着や超音波溶着処理によって接合したりしてもよい。

次に、フィルタ本体４０をフィルタホルダ４１の後面側より前方向に挿入してフィルタ本体４０の前端部に規制枠部５１を外嵌させ、フィルタ本体４０とフィルタホルダ４１とを一体化する。具体的には、フィルタホルダ４１の規制枠部５１の内面に接着剤を塗布しておき、フィルタ本体４０の前端部と接着させる。なお、フィルタ本体４０とフィルタホルダ４１との接合方式は、これに限らず、ゴムパッキン等を介してネジ止めしたり、突き当て部を介して接着したり、若しくは、突き当て部を振動溶着や熱板溶着や超音波溶着処理して接合したりしてもよい。

再び、図１〜図３を参照して、上記した各集塵フィルタユニット３２を集塵室１２内に取り付ける手順について説明する。各集塵フィルタユニット３２は、縦仕切板１５に形成された各開口部２０に対して前方（清浄室１３）から後方（集塵室１２）に向かって挿入される。例えば、縦仕切板１５の上段左側の開口部２０に集塵フィルタユニット３２を取り付ける場合、ユーザは、押さえ板２１を開放し、開口部２０を露出させる。そして、この開口部２０に対し、集塵フィルタユニット３２を後端部から挿入し、集塵フィルタユニット３２を前方から後方に押し込んで行く。

次に、この開口部２０に設けられた押さえ板２１を閉塞し、押さえ板２１の被ロック部をロック部に係止する。これにより、フランジ部３９の後面に固定されたパッキンが、開口部２０の前側周縁部（縦仕切板１５）に密着し、集塵室１２側の含塵空気が清浄室１３側に漏れないようになっている。この状態で、集塵フィルタユニット３２の排気開口部４７は、押さえ板２１のスリット開口２３を介して、清浄室１３側に開放されている。

以上の手順により、縦仕切板１５に形成された全ての開口部２０に対して集塵フィルタユニット３２を取り付ける。４つの集塵フィルタユニット３２を集塵室１２内に取り付けると、集塵室１２内には、上下方向に亘って含塵空気の複数の流路５３が形成される。

詳細には、図３に示すように、複数の流路５３は、本体ケース１０の左側壁と、左側上下段の開口部２０に取り付けられた上下一対の集塵フィルタユニット３２（以下、「左側フィルタ対Ｌ」という。）との間に形成される第１の流路５４と、左側フィルタ対Ｌと右側上下段の開口部２０に取り付けられた上下一対の集塵フィルタユニット３２（以下、「右側フィルタ対Ｒ」という。）との間に形成される第２の流路５５と、右側フィルタ対Ｒと本体ケース１０の右側壁との間に形成される第３の流路５６と、から構成されている。なお、言うまでもないが、各流路５４〜５６は、前方が縦仕切板１５により、後方が本体ケース１０の後側壁により閉塞されている。

第１の流路５４には、左側フィルタ対Ｌを構成する各集塵フィルタユニット３２の左側の濾材４５aが臨んでいる。つまり、第１の流路５４は、集塵フィルタユニット３２の左側の濾過４５ａ面に沿うように下方に向かって形成されている。

第２の流路５５には、左側フィルタ対Ｌを構成する各集塵フィルタユニット３２の右側の濾材４５ｂと、右側フィルタ対Ｒを構成する各集塵フィルタユニット３２の左側の濾材４５ａと、が臨んでいる。つまり、第２の流路５５は、左右に配置された集塵フィルタユニット３２の各濾過面に沿うように下方に向かって形成されている。なお、第２の流路５５は、左右両側に濾材４５ａ，４５ｂが面しているため、より多くの塵埃を捕集することができる。このため、第２の流路５５の左右方向の幅は、第１の流路５４の略２倍の幅（大きさ）に形成されている。

第３の流路５６には、右側フィルタ対Ｒを構成する各集塵フィルタユニット３２の右側の濾材４５ｂが臨んでいる。つまり、第３の流路５４は、集塵フィルタユニット３２の右側の濾過面に沿うように下方に向かって形成されている。なお、第３の流路５６は、第１の流路５４と略同一の左右方向の幅となるように形成されている。なお、各流路５４，５５，５６の上部に、含塵空気の流通方向に直交する方向の幅を均等に仕切るような整流板等を設けてもよい。

バケット３４は、集塵本体部２のベース部１４の下側に設けられている。バケット３４は、上方が開口したトレイ状に形成されており、側面視で前方下部が面取りされた傾斜面部３４ａを有している。バケット３４の上方には、本体ケース１０の左右両側壁及び後側壁から下方に向かって窄まるように傾斜した塵埃導入板５８が設けられている。なお、各塵埃導入板５８の下端はバケット３４内上部に臨んでいる。

また、バケット３４の上端面には、環状のパッキン（図示せず）が接着固定されている。バケット３４の傾斜面部３４ａには、ロック機構５９が取り付けられており、ロック機構５９をロックすることで、バケット３４のパッキンが、ベース部１４の下面に密着するようになっている。また、ロック機構５９を解除することでバケット３４及びその前方に設けられた下部開閉扉３４ｂを前方に引き出すことができるように構成されている。

次に、図１及び図２を参照しつつ清浄室１３について説明する。清浄室１３は、集塵本体部２の内部前方において、仕切板１１と、本体ケース１０と、ベース部１４とにより囲まれた上下方向に長い略直方体形状の空間である。清浄室１３の上部は、上記した傾斜仕切板１６に沿って、上方に向かって前後方向に広がるように形成されている。清浄室１３の天面を構成する横仕切板１７には、上記したブロア用の開口（図示省略）が形成されている。また、清浄室１３には、各集塵フィルタユニット３２に付着した塵埃をパルスジェット（圧縮空気）によって払い落とす除塵装置６０が設けられている。

除塵装置６０は、圧縮空気を貯蔵するためのヘッダータンク６１と、ヘッダータンク６１に接続される左右一対のブローチューブ６２と、各ブローチューブ６２への圧縮空気の供給制御を行うための一対の電磁弁６３と、を有している。

ヘッダータンク６１は、清浄室１３の前部において、横仕切板１７の下面に取り付けられている。ヘッダータンク６１は、配管（図示せず）を介して圧空源（図示せず）に接続されており、圧空源から供給された圧縮空気を貯蔵する。

各ブローチューブ６２は、清浄室１３の前後方向略中央において、左側フィルタ対Ｌ及び右側フィルタ対Ｒのそれぞれの排気開口部４７に対向すると共に、縦仕切板１５に平行となるように、上下方向に延設されている。各ブローチューブ６２は、金属製（樹脂製でもよい。）の長尺の筒状体であり、その上端は、電磁弁６３を介してヘッダータンク６１に接続されている。また、各ブローチューブ６２の下端部は閉塞されており、ベース部１４上に固定された取付部６２ａに対し取り付けられている。なお、各ブローチューブ６２は、開閉扉１０ａの内側に取り付けられ、開閉扉１０ａを閉めた状態で、ブローチューブ６２と電磁弁６３が接続されるように構成してもよい。

各ブローチューブ６２には、ヘッダータンク６１から供給されて電磁弁６３により圧力調整された圧縮空気を噴射するための複数の噴射孔７１が開口されている。各噴射孔７１は、左側フィルタ対Ｌ及び右側フィルタ対Ｒのそれぞれの排気開口部４７に対向する位置に形成されている。

排気部３は、その四方外面を排気ケース６４により覆われており、含塵空気を吸引するための吸引力を発生させるブロア（具体的にはスクロールファン等）６５と、集塵装置１を統括制御する制御装置６６と、を有している。また、排気ケース６４の上面後方には、左右に細長い複数の小孔が千鳥状に配置された排気口６７が形成されている。

ブロア６５は、所謂遠心ファン装置であり、モータ７０により回転駆動される吸気ファン６８を内蔵している。ブロア６５は、その吸気部を横仕切板１７のブロア用の開口（図示省略）から清浄室１３側に向けた状態で取り付けられている。また、ブロア６５の右側面から後側面に亘って排気部が形成されている。

制御装置６６は、排気ケース６４の前側壁の内側に取り付けられており、ユーザが直接操作するための操作パネル６９を排気ケース６４の前面から露出させている。操作パネル６９には、集塵装置１の運転開始・停止や除塵動作等を指示するスイッチ類や、運転状況を表示する液晶パネル等が装備されている。

次に、図２、図３、図４（１）及び図１０（１）を参照して、本実施の形態に係る集塵装置１の集塵動作について説明する。なお、図２、図３、図４（１）及び図１０（１）において、含塵空気及び清浄空気の流れを太矢印で示す。

ユーザは、操作パネル６９を操作して、集塵装置１の運転を指示する。ユーザからの指示に従い、制御装置６６は、集塵装置１の運転を開始する。具体的には、制御装置６６は、ブロア６５のモータを制御し吸気ファン６８を回転駆動させる。吸気ファン６８の回転により、吸込口３０から集塵室１２及び清浄室１３に向かう吸引力が発生する。これにより、塵埃発生源からの含塵空気が、ダクト３７を介して吸込口３０から集塵室１２へと吸い込まれる。

左側の吸込口３０から集塵室１２へ流入した含塵空気の流れは、左側の壁に沿って下方に向かう流れと、右方向に直進する流れとに分散して、さらに図示しない整流板等の作用により、ばらつきのない分散・整流作用を発揮することができ、集塵室１２内において、安定的な含塵空気の下降気流を生成することができるようになっている。

吸気ファン６８の回転による吸引力は、集塵フィルタユニット３２の排気開口部４７（空隙Ｓ）及び各濾材４５ａ，４５ｂを介して各流路５３に作用しているため、各整流板の整流・分散作用によって、各分割流路５４，５５，５６に分けられた含塵空気は、下降気流となって集塵室１２の下方へと流れて行く。詳細には、第１の流路５４に流入した含塵空気は、下方に向かって流れ、左側フィルタＬの左側の各濾材４５ｂ（濾過面）に吸い込まれ、濾材４５ｂを通過する過程で多数のヒダの部分で塵埃が捕集される。

図１０（１）に示すように、含塵空気から塵埃が除去された清浄空気は、左側フィルタ対Ｌの各空隙Ｓに流入し、各濾材４５ａ，４５ｂと棒状部材４９との間を通過し、前方の各排気開口部４７から清浄室１２へと排気される。

他の流路５５，５６においても同様に集塵動作が行われ、各集塵フィルタユニット３２の各濾材４５ａ，４５ｂに捕集された塵埃は、一部が下降気流により、またほとんどが後述する除塵動作によって払い落とされて落下し、バケット３４内に堆積される。

左側フィルタ対Ｌおよび右側フィルタ対Ｒの各排気開口部４７から清浄室１２へと排気された清浄空気は、吸気ファン６８の回転による吸引力により上昇気流となる。清浄空気は、前記吸気部からブロア６５内に吸い込まれて前記排気部から排気され、さらに排気ケース６４内を上昇して排気口６７から集塵装置１の外部に排気される。

次に、図１〜図３及び図１０（２）を参照して、除塵装置６０による各集塵フィルタユニット３２の除塵動作（逆洗動作）について説明する。なお、図１０（２）において、圧縮空気の流れを破線矢印で示す。

この除塵動作は、例えば、排気口６７からの清浄空気の排気量が所定値に満たないことをセンサ等で検出した場合や一定期間経過毎に行うメンテナンス時に実行される。なお、ユーザの操作に基づいて所望のタイミングで除塵動作を実行するようにしてもよい。

まず、除塵動作が開始されると、配管を介して圧空源から供給された圧縮空気がヘッダータンク６１に蓄積される。そして、制御装置６６は、例えば、各電磁弁６３を一定時間間隔で開閉制御することで、各ブローチューブ６２に圧縮空気を導入し、各噴射孔７１から一定時間間隔で圧縮空気を排気開口部４７に向けて噴射する（所謂パルスジェットの噴射）。図１０（２）に示すように、この圧縮空気は、空隙Ｓ内において棒状部材４９によって拡散され、濾材４５ａ，４５ｂの内部から拡張するように圧力を発生するだけでなく、棒状部材４９の近傍の濾材４５ａ，４５ｂのヒダの部分を前後方向に振動させる圧力を発生する。その結果、圧縮空気による塵埃の払い落とし時において、濾材４５ａ，４５ｂの拡張動作と濾材４５ａ，４５ｂの前後方向への振動との両方の作用によって、塵埃の払い落とし動作を効率よく行うことができる。なお、本発明の集塵フィルタユニットは、ヒダ状の折り目が垂直方向に形成され、棒状部材も垂直方向に形成され、除塵動作時にはヒダ状の折り目に対して直交する方向で圧縮空気が噴出される様に構成されているために、濾材のヒダ状の部分が圧縮空気の噴出と平行な前後方向に振動することになる。

なお、制御装置６６は、２つの電磁弁６３を順番に開閉させ、２本のブローチューブ６２に対し順番に圧縮空気を供給するようになっている。このため、圧縮空気の噴射は、左側フィルタ対Ｌと右側フィルタ対Ｒとに対して順番に行われるようになっている。

このように払い落とされた塵埃は、下降気流に乗って落下し、各流路５４，５５，５６を通ってバケット３４内に蓄積される。なお、各流路５４，５６を落下する塵埃は、各塵埃導入板５８により適切にバケット３４内に導かれる。ユーザは、定期的にロック機構５９を解除してバケット３４を引き出し、バケット３４内に堆積した塵埃を廃棄する。

上記した除塵動作の際、棒状部材４９と排気開口部４７との間の距離Ｌ２が短過ぎると、濾材４５ａ，４５ｂの一部のみに圧縮空気が衝突するため、濾材４５ａ，４５ｂの破損が早く生じる虞がある。また、棒状部材４９が排気開口部４７に近過ぎると、図１０（１）に示す集塵動作時に清浄空気の流通を妨げる障壁となり、ブロア６５の吸引力が効率よく作用しなくなる。一方、距離Ｌ２が長過ぎると、圧縮空気が棒状部材４９に衝突して左右に分散された後に濾材４５ａ，４５ｂを拡張させる圧力が低下する。また、Ｌ２を長く設定すると、圧縮空気の噴出時に、図１０（３）の線図に示すように、排気開口部４７の近傍範囲Ｌ４において圧縮空気の圧力が負圧になり、この範囲Ｌ４が長くなる。すなわち、排気開口部４７と棒状部材４９との間の範囲Ｌ４では吸引作用を及ぼすため、この範囲Ｌ４周辺の濾材４５ａ，４５ｂの含塵空気側（外側）の濾材４５ａ，４５ｂ面に付着した塵埃に対して、除塵動作が全く作用しないことになる。

このようにＬ２は余り短過ぎても長過ぎても良くなく、集塵動作時及び除塵動作時の作用をいずれも好適な状態に維持するためには、Ｌ２を、好ましくは、空隙Ｓの幅以上でフィルタ本体４０の奥行き寸法Ｌ１の１／２以下、より好ましくは、空隙Ｓの幅以上でＬ１の１／３以下の範囲、或いは空隙Ｓの幅の２倍程度に設定するのがよい。Ｌ２をこのような範囲に設定することにより、圧縮空気のエネルギーロスも少なくなり、濾材４５ａ，４５ｂと枠体４４及びフィルタ本体４０とフィルタホルダ４１との接合状態を良好に維持することができる。なお、本実施の形態では、Ｌ２を８２ｍｍに設定している。

また、ブローチューブ６２から排気開口部４７までの距離Ｌ３は、長くすると、ベンチュリ効果により空隙Ｓ内部に導入される空気の量が増加し、空隙Ｓ内部の圧力が増加する。そのため、Ｌ３はできるだけ長い方が、一回当たりのパルスジェットの噴射による導入空気量が増加し、さらに、一回当たりの空気導入量が増加すれば、空隙Ｓ内部に導入される空気の流速が速くなり、棒状部材４９に衝突する空気のエネルギーが増大する。一方、Ｌ３を長くし過ぎると、圧縮空気の噴射による圧縮空気が排気開口部４７の縁部に衝突して空隙Ｓ内に効率よく導入されない虞があると共に、ブローチューブ６２の組み付け誤差が大きくなる虞がある。そのため、Ｌ３はＬ２と同じかそれ以下で空隙Ｓの幅より長く（Ｌ２≧Ｌ３＞Ｓ）設定するのが好ましい。なお、本実施の形態では、Ｌ３を６２ｍｍに設定している。

上記した本実施の形態に係る集塵フィルタユニット３２及び集塵装置１によれば、除塵動作時、空隙Ｓ内における圧縮空気の進行方向と濾材４５ａ，４５ｂのヒダの折り目の方向が直交していると共に、棒状部材４９が濾材４５ａ，４５ｂのヒダの折り目に平行に配置されているため、棒状部材４９によって拡散された圧縮空気は、単に濾材４５ａ，４５ｂを内部から拡張させる圧力を発生するだけでなく、棒状部材４９の近傍の濾材４５ａ，４５ｂのヒダを前後方向に振動させる圧力を発生する。これにより、圧縮空気による塵埃の払い落とし性能を高めることができる。

また、本実施の形態に係る集塵装置１によれば、各集塵フィルタユニット３２は、左右に対向配置された一対の濾材４５ａ，４５ｂにより含塵空気を濾過するため、１つの濾材を用いる場合に比べて、１つの濾材当りの塵埃の捕集量を減少させることができる。これにより、各集塵フィルタユニット３２の寿命を延ばすことができる。また、各集塵フィルタユニット３２は、起立姿勢で配設されていると共に、各濾材４５ａ，４５ｂが下降気流に沿った（垂直の方向に折り目を有する）プリーツ状を成しているため、各流路５４，５５，５６内の下降気流を阻害することなく効率良く塵埃を捕集することができる。

なお、下降気流を生成していること、及び塵埃の自重により、各濾材４５ａ，４５ｂに捕集された塵埃は、各濾材４５ａ，４５ｂの下側に堆積し易くなる。このため、各濾材４５ａ，４５ｂの上側を有効に活用することができない場合がある。その点、本実施の形態に係る集塵装置１の集塵フィルタユニット３２は、上下及び左右に対称に形成されているため、各集塵フィルタユニット３２を上下逆さまにして取り付けることが可能となっている。これにより、各濾材４５ａ，４５ｂを有効に活用することができる。

また、本実施の形態に係る集塵装置では、２行２列の計４個の集塵フィルタユニット３２が取り付けられているが、吸引する含塵空気の物性によっては、個々の集塵フィルタユニット３２の目詰まり具合に差が生じる場合がある。この場合には、各集塵フィルタユニット３２の取り付け位置を変更することもできる。つまり、集塵フィルタユニット３２のローテーションが可能となっている。

なお、上記した実施の形態に係る集塵装置１では、集塵室１２内に２行２列の計４個の集塵フィルタユニット３２が配置されていたが、これに限定されるものではなく、例えば、集塵室１２内に２行３列の計６個の集塵フィルタユニット３２を配置するようにしてもよい。すなわち、縦仕切板１５には、２行３列の計６個の開口部２０が形成され、左側フィルタ対Ｌと右側フィルタ対Ｒとの間で、上下段の開口部２０に取り付けられた上下一対の集塵フィルタユニット３２（以下、「中間フィルタ対Ｃ」という。）が配置されるように構成してもよい。

なお、本発明は上記した実施の形態に限定されるものではなく、例えば、図１１及び図１２に示すように、集塵フィルタユニット８０の枠体８１の上下面に、濾材４５ａ，４５ｂのヒダの折り目形状に合わせて、多数の通気溝８２を形成してもよい。この場合、通気溝８２以外の枠体８１の上下面は、濾材４５ａ，４５ｂの山折れ部８３の形状と相似形状で濾材４５ａ，４５ｂよりも僅かに大きい形状を有しているが、通気溝８２は、濾材４５ａ，４５ｂの谷折れ部の際まで切り込まれていて、上下に隙間が形成されている。通気溝８２をこのように形成することで、塵埃の払い落とし動作の際に、濾材４５ａ，４ｂの表面から離脱した塵埃が、通気溝８２の下方に脱落し易くなる。これにより、一回の払い落とし動作時の脱塵量を増やすことができ、濾材４５ａ，４５ｂと枠体８１のコーナー部に堆積する塵埃量を減少させることができるため、払い落とし性能を高められ、除塵動作の効率が向上するので、集塵動作に比べて除塵動作をする時間が極めて少なくて済み、結果的に集塵装置１の集塵性能を向上させることができる。

さらに、図１３及び図１４に示すように、フィルタホルダ８４の板状部８６の、取手部８５ａ，８５ｂを前後方向に投影した位置にそれぞれ開口８７を形成してもよい。これにより、取手部８５ａ，８５ｂの形状を維持しながら、取手部８５ａ，８５ｂを左右のスライド金型形状ではなく、前後方向の開きの簡素な金型形状で、フィルタホルダ８４と一体に成形することができる。また、特に図示しないが、取手部を枠体４４の前端部に一体に形成し、該取手部が挿通可能な開口をフィルタホルダに形成してもよく、この場合には、フィルタホルダに取手部を形成する必要がないため、フィルタホルダの構造の簡素化を図ることができる。

さらにまた、棒状部材４９は、上記したような単なる丸棒状の形状ではなく、様々な異形の実現が可能であり、それにより、圧縮空気を効率良くに作用させることができる。例えば、図１３及び図１４に示すように、上下端部から中央に向かって徐々にフィルタホルダ８４の板状部８６から後方に離間するように棒状部材９０を階段状に形成してもよい。これにより、圧縮空気の作用時に、棒状部材９０に衝突して拡散されるエアーが接触する濾材４５ａ，４５ｂの位置を分散させ、圧縮空気により濾材４５ａ，４５ｂが振動する範囲を広げることができるため、除塵動作時の塵埃の払落とし性能を高めることができる。さらに、濾材４５ａ，４５ｂが圧縮空気によって損傷される領域を分散させることができるため、濾材４５ａ，４５ｂの耐久性を向上させることができる。

さらにまた、特に図示しないが、フィルタインサート部材４０ａ，４０ｂの突き合わせ接合の際、振動溶着処理や超音波溶着処理によるバリの発生や、接着処理による接着剤のはみ出し等の発生の可能性があるが、突き当て部を上下半分に分けて、それぞれの突き当て部を凸形状と凹形状で嵌合する形状とすることにより、フィルタインサート部材を互いに左右対称形状に保持したままで、接合部のバリ取り・接着剤はみ出しの対策処理を不要とすることができる。

また、本発明は、請求の範囲及び明細書全体から読み取ることのできる発明の要旨又は
思想に反しない範囲で適宜変更可能であり、そのような変更を伴う集塵装置ならびに集塵
装置用フィルタユニットもまた本発明の技術思想に含まれる。

本発明は、工場内に配置された加工機から発生する塵埃を吸引して、工場内の空気浄化を行う集塵装置等に利用することができる。

１ 集塵装置
３２ 集塵フィルタユニット
４０ フィルタ本体
４１ フィルタホルダ
４４ 枠体
４４ａ，４４ｂ （２分割された）枠体
４５ａ，４５ｂ 濾材
４７ 開口部
４９ 棒状部材
８０ 集塵フィルタユニット
８１ 枠体
９０ 棒状部材
Ｓ 空隙

Claims (4)

1. ヒダ状の折り目が多数形成された２つの濾材を所定幅の空隙を隔てて対向させ、該各濾材の外周部に枠体が設けられるフィルタ本体と、
   該フィルタ本体の一端に設けられ、前記空隙に沿って形成される開口部を有する樹脂製のフィルタホルダと、
   前記開口部に沿うように前記空隙に設けられ、該空隙の所定幅より小さい外形寸法を有する棒状部材と、
   を備え、該棒状部材は、前記フィルタホルダに一体的に形成されることを特徴とする集塵フィルタユニット。
2. 前記棒状部材は、前記開口部を挟んで対向する両端部より前記フィルタ本体の内部側に延出する支持部を介して該開口部から離間して支持されていることを特徴とする請求項１に記載の集塵フィルタユニット。
3. 前記棒状部材は、前記フィルタホルダの端部から中央に向かって徐々に該フィルタホルダから離間するように階段状に形成されていることを特徴とする請求項１または２に記載の集塵フィルタユニット。
4. 請求項１〜３のいずれかの請求項に記載の集塵フィルタユニットが、前記濾材の折り目が垂直方向に配置されるように設けられる集塵装置であって、
   前記圧縮空気を前記開口部に向けて噴出するブローチューブが該開口部から所定距離離間した位置に垂設されることを特徴とする集塵装置。
   
   

Images