JP2930625B2 - 石炭鉱山の空気清浄装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の技術分野］ 本発明は採炭切羽の近辺で用いられる空気清浄装置に
関する。

［発明の概要］ 本発明の空気清浄装置は、通常のコールカッタと協同
して作動させる（但し、コールカッタからは分離されて
いる）ためのものである。コールカッタは、石炭を切炭
して石炭コンベヤに積込み、石炭コンベヤに積み込まれ
た石炭は、復路トンネルを通って送出場へ送出される。

本発明の空気清浄装置は、好適実施例によれば専用の
シャーシと車輪とを備えた独立した乗物であり、コール
カッタに密接させて作動することにより、管長が可変な
換気管を採炭切羽に極力に接近させて、最新採炭技術で
も不可避な炭塵を吸引させる。

本発明は米国特許第4,348,057号中に開示された装置
と方法とを更に改良したものである。この米国特許第4,
348,057号は、採炭切羽の周辺空気を吸引する大型主送
風機を含む。主送風機は、石炭の大きな塊を収塵箱に転
向させるグリッドを介して空気を吸引する。グリッドを
通過後の空気は一次遠心フィルタへ導かれる。このフィ
ルタは、空気から煤塵などの粒子を分離して汚染空気流
として吐出させると共に、清浄な空気を炭坑へ戻す。汚
染空気は、補助送風機で駆動されていて、通常は圧力部
と称される二次遠心フィルタへ導びかれる。採炭切羽へ
戻される空気流を更に清浄にし、特に微粒子と吸入可能
な煤塵を除去するために、圧力部の出力は濾布で濾過さ
れた後大気に放出される。

この濾布（濾布手段）が本発明の装置の重要部分とし
て考えられる理由は、遠心フィルタでは空気の大量処理
が可能である反面、大きさが10μ以下の通常「吸入可能
な煤塵」と称される微粒子を濾過できないという問題が
あることである。この吸入可能な煤塵こそ炭坑作業者に
とって最も有害な物質である。従って、実際問題とし
て、空気の処理作業中で、清浄な空気を採炭切羽へ戻す
前に、濾布などの篩い分けフィルタを用いて吸入可能煤
塵を分離除去することが重要である。

しかしながら、濾布を備えた空気製造装置には運転上
の問題がある。即ち、この装置をしばらく（例えば数時
間）使用しただけで、濾布が煤塵と微粒子の濾過で目詰
りし始めることである。

空気清浄装置は濾布を震とう清掃する震とう装置を備
えているが、実際問題として濾布手段の目詰りは、通常
の整備基準の規定あるいはフィルタの震とう清掃よりも
早く起こる。このように何かの理由で濾布手段が目詰り
した場合には遠心式二次濾過手段の運転作動圧力が煤
塵、粉塵を有効に濾過できない程度に影響を受けるので
濾布の目詰り問題は更に悪化する。

本発明は上述の空気清浄装置を更に改良するものであ
る。本発明の空気清浄装置の平衡手段は、濾布手段のハ
ウジングの高圧側と一次濾過手段のすぐ上流にある入口
の間に延在する帰還導管を含む。本明細書中に例示され
た実際態様では、この平衡手段は、好ましく錘付き調整
板としての平衡弁を含み、この平衡弁は、濾布手段が目
詰りして濾布の高圧側が予定値に達した際には開放する
ように設定してある。濾布手段の圧力側の圧力が予定値
に達すると、この平衡弁が開いて空気が空気清浄装置の
入口開口に流れ込むことによって二次濾過手段（二次遠
心濾過手段）を通じて圧力を平衡させる。このことによ
って二次濾過手段がその設計圧力で作動するので、汚染
空気が効率よく処理される。

その結果、フィルタバッグが震とう清掃を伴わずに使
用され続けて、或る程度に目詰りしたときに、汚染空気
を一次及び二次濾過手段で濾過することによって、補助
圧力部の排気を主排気流に包含させることなく再循環で
きるという利点が与えられる。

また、岩粉を主送風手段の清浄排気（即ち切羽へ戻る
空気）へ捕集させる手段は、主送風手段からの転向空気
流によって作動されるので、岩粉を空気と混合させた
り、或いはその混合物を切羽へ強制的に戻すための圧力
ユニットを特に必要としない。

本発明の上述以外の特徴と利点について添付図面を参
照して以下に詳しく説明する。なお各図中の同様な構成
要素は同一符号で示す。

［従来技術］ 本発明の実施例の説明に先立って、従来技術の装置に
ついて説明する。第１図に示す装置は上記米国特許第4,
348,057号で開示した構成に加えて、車輪Ｗ上に支持さ
れるフレームＦを有しているので、鉱山機械の稼動場所
付近まで移動可能である。煤塵を含んだ空気流は大型伸
縮導管（図示省略）を介して採炭切羽の近傍から通気口
Ｈまで移送される。大型主送風機（主送風手段）が例示
の装置の領域Ｂ内に搭載してあり、この送風機は通気口
Ｈから空気を吸引して転向部Ｄと一次遠心フィルタＣを
経由して、その空気を転移部Ｔへ導く。清浄な空気は排
気口Ｅから吐出される。石炭の大きな塊は、転向部Ｄ内
に設けられた少なくとも一つの大型篩い或るいは網篩い
で篩い分けされた後、収塵箱Ｉに捕集される。一次フィ
ルタＣからの汚染空気は収塵箱IIを経て領域Ｃに配置さ
れた二次遠心フィルタへ導かれる。より詳しく説明する
と、この二次フィルタからの汚染空気が圧力部（即ち送
風機）Ｐによって収塵箱IIIを通過した後、バグハウスB
Hの中に導かれる。バグハウスは清浄な空気を濾過排気
流に吐出する以前に微粒子と煤塵を濾過するための濾布
を収容する役目をする。

［実施例］ 第２図と第３図を参照すると、本発明の空気清浄装置
は四つの支持車輪（11）を有するフレーム（10）を含
む。空気清浄装置の前面は第２図、第３図の右側とす
る。前車輪（11）は通常のステアリングギア（13）によ
って連結してある。従来技術の場合と同様に、入口カウ
リング（14）が通気カラー（16）によって画成された入
口開口（15）を与える。このカラー（16）は、煤塵が最
も濃密に発生するコールカッタの稼動現場の近辺に入口
開口を配置する程度の長さの大型導管を収容するのに適
していう。複数の垂直板（17）（第３図）が入口カウリ
ング（14）内に配置してあり、矢印（18）で示す空気流
は、概ね直線路を移動するが、うず巻運動は行わない。

入口カウリング（14）のすぐ下流に、二つの傾斜した
網篩い（20），（21）（第３図中に点線で示す）を内蔵
した入口プレナム（19）が設けてある。二つの網篩い
（20），（21）は、互いに同様とし得るが、網篩い（2
0）は、網篩い（21）におけるよりも大きな粒子を分離
するように設計されている。通気導管からの空気流が連
行した石炭の大きな塊は、網篩い（20），（21）に衝突
すると、重力の作用で下方へ向けられて、一次収塵箱
（22）内に回収される。この収塵箱（22）は本装置を幅
方向に横断しており、且つ入口プレナム（19）の底部を
横断する細長い開口によって入口プレナム（19）と連通
している。

入口プレナム（19）のすぐ下流側には、一次フィルタ
（25）が配置してあり、この一次フィルタ（25）は第３
図に示すように本装置の実質的に全幅に亘って、且つ後
述する集塵部上の本装置の実質的に有効高さ全体（第２
図参照）に亘って延在する。一次フィルタ（25）は複数
の別々の遠心フィルタ（26）を含む。この遠心フィルタ
（26）は上記米国特許第4,348,057号に詳細に開示され
ている。即ち、各遠心フィルタ（26）は概ね円筒状で、
本装置の通気口に面した入口と、二つの出口とを有して
いる。一方の出口（27）（第２図）は関連する入口と軸
線方向に整合されている。この出口（27）は、清浄空気
の出口であり、煤塵を分離する円錐状の分離要素（28）
によって形成されている。一次フィルタ（25）の底部に
は汚染空気を通過させるための他方の出口（29）が設け
てある。この汚染空気の出口（29）は一次フィルタ（2
5）内の空気通路と連通している。この空気通路は、分
離要素（28）の外方を通過する空気を回収するための通
路である。各遠心フィルタ（26）の前方には、入口羽根
（30）が配置してあり、この入口羽根（30）は、図面の
右から左へ通過する空気を遠心フィルタ（26）内でうず
巻状にするように形成された複数のブレードを含む。

後述する入口主送風機（47）の作用によって高速空気
流が各遠心フィルタ（26）を通過する際に、粒子を連行
した空気は入口羽根（30）によって渦巻運動を行う。粒
子塊が重い場合には、分離要素（28）の周囲の外方に移
動する傾向があるが、粒子塊が軽いときは中心を通過す
るようになる。従って、粒子と吸入可能な煤塵は渦巻運
動による遠心力で分離要素（28）の外方を通過する結
果、清浄な空気だけが分離要素（28）の中心と出口（2
7）を通過する。煤塵と粉塵とを連行する汚染空気は、
一次フィルタ（25）の底部に設けられた汚染空気の出口
（29）を通過して二次収塵箱（32）に導かれる。この場
合、汚染空気を隣接する垂直板（33）に沿って下降さ
せ、次いで反らせ板（34）によって左方向に転向させる
ことによって、汚染空気が曲りくねった通路を移動しな
がら重い粉塵を二次収塵箱（32）の底部に沈降させるよ
うになる。二次収塵箱の唯一の排気口は、水平方向に細
長く、且つ幅狭の排気口（35）（第２図参照）であり、
この排気口（35）は清浄な空気を導く転移部（37）の床
（36）の直下に設けてある。この排気口（35）は調整自
在な空気平衡ゲートであり、その目的は後述する。しか
し、板（38）が垂直壁（39）に対して複数個のボルト
（40）とナットを介して装着してある。板（38）はボル
ト（40）を受け入れる上下方向に延伸したボルト穴を有
しており、板（38）をナットに沿って滑動させて排気口
（35）に所望の開口を与えた後ボルト（40）を締めるこ
とによって板（38）を垂直方向に調整することができ
る。一次フィルタ（25）で濾過された汚染空気は、前述
したように一次フィルタ（25）の出口（29）を経て垂直
壁（33）の右側に下降し、次いで反らせ板（34）によっ
て二次収塵箱（32）の本体へ導かれる。更に汚染空気は
二次収塵箱（32）の後方から上昇し、矢印（43）で示す
ように排気口（35）を通過する。

転移部（37）の外形は、一次フィルタ（25）における
長方形から送風部（46）における円形断面に至る本発明
の装置の主要部分の断面積に一致している。送風部（4
6）には、清浄な空気を矢印（48）で示すように半径方
向に外方に送出する大型主送風機（47）が内蔵されてい
る。送風部（46）のハウジングは主送風機（47）からの
空気を矢印（49）で示すように後方へ送出して、本装置
の外壁（51）と環状の内部隔壁（52）とで形成される環
状部（50）へ導入される。この環状部（50）は実質的に
主送風機（47）の直径に一致すると同時に、駆動軸（5
5）と、主送風機（47）を支持する適当な軸受群とを収
容している。

主送風機（47）が入口カウリング（14）と一次フィル
タ（25）から粉塵を含む汚染空気を吸引するのは勿論で
ある。外壁（51）と内部隔壁（52）とで画成される環状
部（50）には、半径方向に延出する複数の羽根（57）が
内設されている。第３図に示すように羽根（57）は内部
隔壁（52）のまわりに互いに等角度に離間して配置して
あるので、清浄な空気流が矢印（53）（第３図）で示す
方向に概ね直線状に吐出されるのである。

モータ（59）（第２図）がフレーム（10）上に取り付
けられていて、その出力軸がプーリーを駆動する。三つ
の別々のベルト（60）（第２図と第３図）がモータ（5
9）の出力プーリーの回りに巻回してある。これらのベ
ルト（60）は、内部隔壁（52）内に配置されていて主送
風機（47）の駆動軸（55）を駆動するための第２プーリ
ー（61）（第３図）に巻回されている。

次に汚染空気を処理するシステムについて再び説明す
る。二次収塵箱（32）を通過した汚染空気は、排気口
（35）を矢印（43）の方向に通過して遠心式の二次フィ
ルタ（65）に入る。この二次フィルタ（65）は、一次フ
ィルタ（25）と同様に、複数の個別であるが互いに同様
な遠心フィルタ（26）を含む。二次フィルタ（65）の個
別フィルタは清浄空気出口（66）と汚染空気出口（67）
（第２図）とを設けている。清浄空気出口（66）からの
空気流は導管（68）を通過した後、矢印（64）（第２図
と第３図）で示すように主送風機（47）の入口に導入さ
れる。二次フィルタ（65）の汚染空気出口（67）からの
空気が下降して三次収塵箱（69）に入る。この空気は三
次収塵箱（69）内の反らせ板（70）に沿って偏向され
て、吐出口の方向に移動した後、導管（71）内に導かれ
る。導管（71）は汚染空気を補助送風機（72）に連結す
る役目をする。補助送風機（72）は通常、圧力ユニット
と称されるが、これは補助送風機（72）が二次フィルタ
（65）の粉塵除去に必要な圧力差を与えると同時に、後
述する濾布に対して僅かな正圧を与えるためである。

補助送風機（72）の出口は導管（73）（第３図参照）
を経て濾布部（76）のハウジング（75）の入口マニホル
ド（74）に連結されている。ハウジング（75）の底壁
（77）は後方下方に傾斜しているので、濾布部（76）か
ら震とう除去された粉塵は、ハウジング（75）の後方壁
内に形成されたドア（78）を経て、重力の作用で除去す
ることができる。ハウジング（75）には濾布集合体（8
0）が内蔵されている。この濾布集合体（80）は、概ね
長方形の複数のワイヤハンガ（81）（第２図）と、この
ワイヤハンガ（81）のまわりに懸架された複数の濾布
（82）とを含む。その濾布（82）は業務用の大型真空掃
除機で使用される型式のもので、且つ10ミクロン以下の
煤塵と微粒子を通過することができる。濾布（82）は本
発明の装置によって処理すべき空気量に応じて、複数の
部分に分割して設けることができる。また補助送風機
（72）から入口マニホルド（74）に送出された空気全体
を、濾布集合体（80）を通過させた後、矢印（83）（第
２図）で示すように排気を排気プレナム（62）に導入さ
せるだけで済む。

複数のワイヤハンガ（81）は、揺動可能な上部ハンガ
棒（84）に取り付けてあり、この上部ハンガ棒（84）は
リンク（85）を介して偏心駆動モータ（86）に装着され
ている。このモータ（86）を作動させるとリンク（85）
を介した偏心運動によって上部ハンガ棒（84）が軸線方
向に往復運動を行うので、ワイヤハンガ（81）と上部ハ
ンガ棒（84）とにより濾布（82）が震とうされる。この
結果、濾布（82）上に堆積した粉塵が除去されてハウジ
ング（75）の底部に重力で落下する。

前述したように、濾布部は微粒子の濾過能力（最小
限、吸入可能な粉塵まで）の点で極めて望ましいことが
関係業界で知られているが、本発明の空気清浄装置の空
気処理量が大きいので、長期管使用すると濾布（82）が
目詰りし易い。この結果、濾布集合体（80）の下方にあ
るチャンバ（90）の内圧が増大する。濾布（82）は通
常、大気圧より少し高圧（例えば約0.0703kg/cm²（1ps
i）（H₂O）で作動する。チャンバ（90）の内圧が上昇す
ると，この昇圧は通常、補助送風機（72）を介して上流
へ反射されるので、二次フィルタ（65）の三次収塵箱
（69）の内圧を低下させる結果、二次フィルタ（65）の
作動圧力が降下し、濾過効果が低下する。

この問題を解消するために、本発明は濾布部（76）の
チャンバ（90）と、一次フィルタ（25）の直前の空気の
間の圧力を等しくする帰還導管（92）を提供する。以
下、帰還導管（92）について詳述する。第２図と第３図
に明らかなように、濾布部（76）のハウジング（75）の
前方壁（88）の内側付近に、濾布集合体（80）の下方の
チャンバ（90）と連通する開口（89）が形成してある。
この開口（89）を通過した空気を前方へ導き、次いで複
数の中空フレーム部材（93）へ下降させるための帰還導
管（92）が前方壁（88）に連結されている。なお中空フ
レーム部材（93）は主フレーム（10）の第１〜３収塵箱
（23,32及び69）の上方部分に装着してある。中空フレ
ーム部材（93）の前端部にはその左側壁上に開口（94）
が設けてある。この開口（94）は一次フィルタ（25）の
すぐ上流に配置してあり、且つ入口プレナム（19）の右
側の底部付近に形成してある。

空気平衡弁（95）が帰還導管（92）に内蔵してある。
この空気平衡弁（95）は第４図と第５図中に詳しく示す
ように、弁板（96）を含む。この弁板（96）のサイズ
は、弁板（96）を帰還導管（92）の軸線に直角にしたと
き（第５図中に破線（96A）で示す）、帰還導管（92）
を完全に閉止するように設定されている。弁板（96）
は、その水平中点の上方に配置された横ピボット軸（9
7）に取付けてあるので、弁板（96）の重量の大部分に
よって弁板（96）を旋回させて閉止位置にする。ピボッ
ト軸（97）は帰還導管（92）の対向側壁に貫設されてい
て、且つ通常の方法で回転可能に取付けてある。レバー
アーム（98）は、ピボット軸（97）に装着されていて、
且つ帰還導管（92）の外方に配置されている。錘（99）
がレバーアーム（98）に取付けられている。錘（99）
は、調整閉止力を与えるために、レバーアーム（98）に
沿って様々な場所に配置可能である。カウンタウェイト
（101）が弁板（96）の上流で、且つピボット軸（97）
の軸線の上方位置に装着してある。

通常の運転では、弁板（96）の左側上の圧力は、ハウ
ジング（88）に内蔵された濾布集合体（80）の下方のチ
ャンバ（90）の内圧と等しい。この内圧は、前述したよ
うに通常は、大気圧（即ち0.0703乃至0.1406kg/cm²（１
乃至2psi））より僅かに高いので、弁板（96）を閉位置
（96A）から開放するのには不充分である。濾布（82）
が目詰りしてチャンバ（90）内の圧力が上昇して予定の
限界値（レバーアーム（98）上のおもり（99）を調整し
て決定する）に達すると、ピボット軸（97）の下方の弁
板（96）に作用する力が錘（99）によるモーメントに打
ち克つので、第５図に示すように弁板（96）が左回りに
回動して、開放位置（96B）になる。この内圧が更に上
昇すると弁板（96）の開放面積が拡大することによっ
て、帰還導管（92）と中空フレーム部材（93）とを経て
一次フィルタ（25）の入口に達する矢印（102）の方向
の吸気量が増大する。

従って、チャンバ（90）の内圧が予め設定された限界
を超えて増大すると、空気平衡弁（95）が開放すること
により、空気が帰還導管（92）を通過してチャンバ（9
0）の内圧を低下させる。補助送風機（72）が実質的に
一定の圧力を発生することから、三次収塵箱（69）の内
圧が実質的に一定で且つ設計圧力に維持されるので、二
次フィルタ（65）内の粉塵分離作業の効率と能率とが向
上する。換言すれば帰還導管（92）内の空気平衡弁（9
5）を適当に操作することによって、二次フィルタ（6
5）の汚染空気排気の設計圧力を作り、且つ維持するこ
とが可能である。

適当な設計圧力に到達するために、排気口（調整自在
な空気ゲート）（35）を調整すると主送風機（47）によ
って決定される二次フィルタ部（65）の間の圧力分布を
適切に行うことが必要である。ただし排気口（35）は第
１図の従来装置の一部分ではあるが、発明の構成も同様
に重要である。

帰還導管（92）を通過する空気は汚染空気であり、こ
の汚染空気は一次フィルタ（25）のすぐ上流の空気清浄
装置に再投入されることが理解されよう。従って、帰還
導管（92）を通過する空気は一次及び二次両フィルタ
（25,65）によって二回処理される。この結果、濾布（8
2）が目詰りを始まるとチャンバ（90）内の過剰蓄積空
気による圧力で空気平衡弁（95）が開くことによって、
この空気を再処理できることは、空気平衡弁（95）と帰
還導管（92）との別の利点と考えられる。

問題点とその解決方法とを実施例を用いて更に詳しく
説明する。通常の運転条件で、二次収塵箱（32）の内圧
は公称約−0.703kg/cm²（−10psi）（すなわち大気圧未
満）、三次収塵箱（69）の内圧は約−1.898乃至−2.249
kg/cm²（−27乃至−32psi）、さらに濾布集合体（80）
の圧力側上の圧力（即ちハウジング（75）のチャンバ
（90）の内圧）は僅かに正圧（約＋0.0703乃至0.140kg
/）（＋１乃至＋2psi）である。濾布（82）が目詰りを
始めると、その圧力面上の圧力が上昇し、約＋1.0545kg
/cm²（＋15psi）に達することがある。この結果、三次
収塵箱（69）内の負圧が約−2.109kg/cm²（−30psi）
（一例として）から約−1.05kg/cm²（約−15psi）に低
下するが、二次収塵箱（32）の内圧低下も考慮すると二
次フィルタ（65）の個別フィルタ（26）の排気通路を効
果的に作動させるには不充分である。

従って、空気平衡弁（95）を設けてその動作点を例え
ば約＋0.35kg/cm²（＋5psi）にセットすると三次収塵箱
（69）の内圧は約−1.757kg/cm²（約−25psi）で安定
し、この内圧は二次フィルタ（65）を効果的、能率的に
作動させるのに充分である。

排気口（調整自在なゲート）（35）は一次フィルタ
（25）の汚染空気排気圧力が、その清浄空気の出口（2
7）の圧力と概ね等しく、或いはより負圧になるように
調整してある。これによって二次収塵箱（32）からの空
気流が遅くなるので、一次フィルタ（25）からの粉塵の
二次収塵箱（32）への沈降量が増大する。

次に特に第３図と第６図とを参照すると、岩粉を自動
供給する供給装置（105）（この供給装置（105）は、炭
塵に岩粉を混合することによって、空気中から炭塵を沈
降させることにより、粉体爆発の危険を低減することを
目的とする）が第３図に示してある。この供給装置（10
5）は岩粉を収容して蓄積するホッパ（106）を備えてい
るが、岩粉はオーガ（107）を用いて通常の混合室に供
給される。オーガ（107）は油圧モータによって駆動さ
れる。羽根（57）の間の二つの角度位置は垂直板（10
8）によって閉塞されている。別の金属成形の上壁、底
壁、側壁と共に、部分的な前方壁とが垂直板（108）
と、主送風機部（86）の外壁（51）とが協同して、入口
圧力室としてのハウジング（110）を提供する。導管（1
11）がハウジング（110）の出口と、混合室の入口とを
連結させることにより、岩粉を混合室に供給して圧力下
で空気と混合させるようにする。清浄空気と岩粉との混
合物はまず、吐出導管（112）を通過して外壁（51）の
後方部分に入り、更に排気部へ導かれる。排気部では主
空気排気流が空気混和した岩粉を捕捉した後、本機械の
下流へ分布する。岩粉を導入する目的は、空気清浄装置
からの排気に含まれる炭塵或るいは微粒子による危険を
低減することではない。むしろ、鉱山の戻り管へ戻る空
気で、空気清浄装置で処理しないので、この装置の周辺
を流れる空気流を考慮している。この非処理空気が炭塵
を含んでいるとき、空気清浄装置によって岩粉を導入す
ると、空気清浄装置に吸込んで処理する空気ではなく、
この清浄装置の周辺を通過する空気に岩粉が沈降すると
いう効果がある。

上述したところが本発明の装置の好ましい実施態様で
あり、多くの変更及び修正を添付の請求の範囲の要旨と
目的に背くことなく実行できることが当業者によって了
承されよう。

【図面の簡単な説明】

第１図は先行技術による炭塵を除去する空気清浄装置の
右側を示す立面図、第２図は本発明に係わる空気清浄装
置の右側を示し一部を横断面とした縦断面図、第３図は
第２図に示す空気清浄装置の上部パネルを取外して一部
を横断面とした平面図、第４図と第５図とは第２図に示
した空気清浄装置の平衡弁を示す平面図と側面図、第６
図は濾布ハウジングの一部を横断面とした第２図に示す
空気清浄装置の後端部の縦断面図である。 ［符号の説明］ 25……一次フィルタ（一次濾過手段） 26……遠心フィルタ（一次遠心濾過手段） 27……出口（清浄空気出口） 29……出口（汚染空気排出路） 32……二次収塵箱（第１の収塵箱）） 35……排気口（調整自在なゲート） 47……主送風機（主送風手段） 65……二次フィルタ（二次濾過手段、二次遠心濾過手
段） 69……三次収塵箱（第２の収塵箱） 72……補助送風機（補助送風手段） 74……入口マニホルド 75……ハウジング 76……濾布部（濾布手段） 82……濾布（濾布要素） 89……開口（入口） 92……帰還導管（導管手段） 93……中空フレーム部材 94……開口（出口） 95……空気平衡弁（弁） 96……板 105……供給装置（捕集手段） 110……ハウジング

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) B01D 46/00 - 46/54

Claims (11)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】石炭鉱山などにおける一次汚染空気から煤
   塵および吸入可能物質を除去するように、一次汚染空気
   を処理する移動式の空気清浄装置であって、 一次汚染空気を受け入れて、この一次汚染空気から、煤
   塵および吸入可能物質を除去して二次汚染空気排気とし
   て導く一次濾過手段（25）と、 この一次濾過手段の二次汚染空気排気を受け入れて前記
   煤塵および吸入可能物質を濃縮して三次汚染空気排気と
   して導く二次濾過手段（65）と、 この二次濾過手段から三次汚染空気排気を受け入れて微
   細な吸入可能粒子を濾過するための濾布手段（76）であ
   り、この濾布手段の圧力側の圧力が二次濾過手段（65）
   における作動圧力を決定し、且つその作動圧力は設計範
   囲内の値を有する濾布手段（76）と、 一次濾過手段（25）および二次濾過手段（65）を通じて
   前記石炭鉱山などにおける一次汚染空気を吸引する主送
   風手段（47）と、 二次濾過手段を通じて三次汚染空気排気を吸引するよう
   に空気圧を生成して、その三次汚染空気排気を前記濾布
   手段を通じて圧力下で濾過させるようにする補助送風手
   段（72）とを備える空気清浄装置において、 導管手段（92）内に配置された弁（95）を含む平衡手段
   であり、この平衡手段は、前記濾布手段（76）の前記圧
   力側を一次濾過手段（25）のすぐ上流側の位置と連結
   し、前記濾布手段（76）の前記圧力側の圧力が所定値を
   超える際には、弁（95）を開放させて、二次濾過手段
   （65）の前記作動圧力を前記設計範囲内にさせる平衡手
   段を更に備えることを特徴とする空気洗浄装置。
2. 【請求項２】一次濾過手段（25）が、 複数の別々の一次遠心濾過手段（26）であり、この一次
   遠心濾過手段の各々は、入口と、清浄空気出口（27）
   と、汚染空気排出路（29）とを有し、その汚染空気排気
   路は第１の収塵箱（32）に導かれている一次遠心濾過手
   段（26）と、 第１の収塵箱（32）からの空気流を制御する調整自在な
   ゲート（35）と、 この調整自在なゲート（35）を通過した前記空気流を受
   け入れて清浄空気排気と汚染空気排気とに分離する二次
   遠心濾過手段（65）と、 この二次遠心濾過手段（65）からの清浄空気排気を前記
   主送風手段（47）の入口に導く導管手段（68）と、 二次遠心濾過手段（65）の汚染空気排気を受け入れる第
   ２の収塵箱（69）とを含み、 前記補助送風手段（72）が、第２の収塵箱（69）からの
   空気を吸引するように連結されていて、且つ前記空気流
   を前記濾布手段（76）に導く請求項１記載の空気清浄装
   置。
3. 【請求項３】前記濾布手段（76）が、 入口マニホルド（74）を有するハウジング（75）と、 このハウジング内に収容されていて、且つその圧力側が
   前記ハウジング（75）の内部へ連通すると共に、前記二
   次濾過手段からの汚染空気を少なくとも部分的に前記ハ
   ウジング（75）内に閉じ込める濾布要素（82）とを含
   み、 前記補助送風手段（72）が、前記ハウジング（75）の内
   部を大気圧より僅かに高い圧力に加圧することにより、
   前記ハウジング（75）内の空気を前記濾布要素を強制的
   に通過させて前記主送風手段の排気路へ誘導させ、 前記平衡手段が、前記濾布手段のハウジング（75）に接
   続されており、且つ前記ハウジング（75）の内圧に反応
   する請求項１記載の空気清浄装置。
4. 【請求項４】前記平衡手段が、導管手段（92）を含み、
   この導管手段は、前記濾布手段の前記ハウジングの内部
   に連通する入口（89）と、前記一次濾過手段（25）の前
   記入口のすぐ上流側の場所に連通する出口（94）とを有
   し、 前記弁（95）は、前記濾布手段の前記ハウジングの内圧
   が所定の範囲内にあるときには通常閉止しているが、前
   記ハウジングの内圧が前記所定の範囲より上昇したこと
   を検出すると開放して、前記ハウジング内の空気を放出
   させ、この空気を一次濾過手段（25）によって再処理さ
   せるようにする請求項３記載の空気清浄装置。
5. 【請求項５】前記弁（95）が板（96）を含み、この板
   （96）は、前記ハウジングの内圧が前記所定の範囲より
   上昇するに従って、連続的に開放することにより、前記
   ハウジングからの空気流を次第に増大させる請求項４記
   載の空気清浄装置。
6. 【請求項６】前記平衡手段の導管手段（92）が、前記空
   気清浄装置の長手方向に延伸する中空フレーム部材（9
   3）の少なくとも一部を含み、このフレーム部材が、前
   記空気清浄装置の中点から前方に、且つ一次濾過手段の
   上流に配置された入口カウリングの方向に延在する請求
   項５記載の空気清浄装置。
7. 【請求項７】石炭鉱山などにおける空気を処理して煤塵
   および吸入可能物質を除去する装置であって、 一次汚染空気を受け入れて、この一次汚染空気から煤塵
   および吸入可能物質を分離して、二次汚染空気排気とし
   て排出する共に、前記煤塵および吸入可能物質を濃縮し
   て汚染空気排気にする一次濾過手段と、 この一次濾過手段を通じて一次汚染空気を吸引する主送
   風手段（47）と、 一次濾過手段から前記汚染空気排気を受け入れて、吸入
   可能な小粒子を濾過すると共に、清浄空気を前記主送風
   手段（47）の吐出口へ吐出する濾布手段（76）であり、
   この濾布手段の圧力側の圧力が二次濾過手段（65）にお
   ける作動圧力を決定し、且つその作動圧力は設計範囲内
   の値を有する濾布手段（76）と、 空気圧を生成して、一次濾過手段を通じて二次汚染空気
   排気を吸引すると共に、前記汚染空気排気を正圧下で前
   記濾布手段を強制的に通過させる補助送風手段（72）と
   を備える装置において、 平衡手段であり、この平衡手段は、前記濾布手段（76）
   の前記圧力側と一次濾過手段の入口との間に連結された
   導管手段（92）内に配置された弁（95）を含み、この弁
   は、通常閉止しているが、前記濾布手段の圧力側の圧力
   が所定値を超えたときは開放して、一次濾過手段の前記
   作動圧力を前記設計範囲内にさせる平衡手段を更に備え
   ることを特徴とする装置。
8. 【請求項８】前記濾布手段（76）が、 入口マニホルド（74）を含むハウジング（75）であり、
   このハウジングの内部に前記濾布手段（76）の前記圧力
   側が連通するハウジング（75）と、 このハウジング内の濾布要素（82）であり、一次濾過手
   段（25）内からの一次汚染空気を少なくとも部分的に前
   記ハウジング内に閉じ込める濾布要素（82）とを含むと
   共に、 前記補助送風手段が、前記ハウジングの内圧を大気圧よ
   り僅かに高くなるように加圧することにより、前記ハウ
   ジング内の空気を前記濾布手段を強制通過させて前記主
   送風手段の排気路へ誘導させ、 前記平衡手段が前記濾布手段の前記ハウジングに接続さ
   れており、且つ前記ハウジングの内圧に反応する請求項
   ７記載の装置。
9. 【請求項９】前記導管手段（92）が、前記濾布手段の前
   記ハウジング内部に連通すると共に、前記導管手段（9
   2）の出口（94）が一次濾過手段（25）の前記入口のす
   ぐ上流側の場所へ連通し、 前記弁（95）は、前記ハウジングの内圧が所定の範囲内
   にあるときは通常閉止し、前記ハウジングの内圧が前記
   所定の範囲より上昇したことを検出すると開放して、前
   記ハウジング内の空気を放出させ、この空気を一次濾過
   手段（25）によって再処理させるようにする請求項８記
   載の装置。
10. 【請求項１０】前記弁（95）が板（96）を含み、この板
    は、前記ハウジングの内圧が前記所定の範囲から上昇す
    るに従って連続的に開放して、前記ハウジングからの空
    気流を次第に増大させる請求項９記載の装置。
11. 【請求項１１】石炭鉱山などにおける空気を処理して煤
    塵および吸入可能物質を除去する装置であって、 一次汚染空気を受け入れて、この一次汚染空気から煤塵
    および吸入可能物質を分離して二次汚染空気排気にする
    と共に、前記煤塵および吸入可能物質を二次汚染空気排
    気へ濃縮させる濾過手段（25）と、 この濾過手段を通じて一次汚染空気を吸引するととも
    に、前記濾過手段から清浄空気を排気させる主送風手段
    （47）とを備える装置において、 前記主送風手段の清浄空気排気流の第１の位置に配置さ
    れ、前記清浄空気排気流から清浄空気を回収するハウジ
    ング（110）と、 このハウジングから岩粉と加圧空気とを受け取って、こ
    れら加圧空気と岩粉とを混合させた後、第１の位置から
    空気流の下流方向の第２の位置で前記加圧空気と岩粉と
    の混合物を前記排気流内に捕集させる捕集手段（105）
    とを更に備えることを特徴とする装置。