JP3066247B2 - 集塵装置 - Google Patents

集塵装置

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JP3066247B2
JP3066247B2 JP6118498A JP11849894A JP3066247B2 JP 3066247 B2 JP3066247 B2 JP 3066247B2 JP 6118498 A JP6118498 A JP 6118498A JP 11849894 A JP11849894 A JP 11849894A JP 3066247 B2 JP3066247 B2 JP 3066247B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はダストを含む各種の排ガ
スを被処理ガスとする集塵装置であって、同被処理ガス
中のダストを捕集して清浄なガスとして外部へ排出させ
る集塵装置に関する。
【0002】
【従来の技術】集塵装置の一形式として、特開平4−2
71806号公報および特開平4−354506号公報
に示されているように、上流側端が開口するとともに下
流側端が目封じされた多数の第1の内孔と上流側端が目
封じされて下流側端が開口する多数の第2の内孔を有す
る柱状の1または複数のフィルタエレメントからなり缶
体内に収容されたセラミックフィルタと、前記缶体内に
おける前記セラミックフィルタの下流側に配設された洗
浄用ガスの噴出管を備え、前記缶体内にて前記セラミッ
クフィルタの上流側に供給した被処理ガスを前記フィル
タエレメントの第1の内孔に導入するとともに、同第1
の内孔と前記第2の内孔を区画する隔壁を透過させて同
第2の内孔に流入させ、この間に前記隔壁にて前記被処
理ガス中のダストを捕集して同被処理ガスを清浄化して
前記缶体から外部へ排出させ、一方前記噴出管から洗浄
用ガスを前記セラミックフィルタの下流側に噴射して前
記フィルタエレメントの第2の内孔に導入して前記隔壁
に捕集されたダストを離脱させるように構成した集塵装
置がある。
【0003】この種の形式の集塵装置においては、上記
した公開公報に示されているように、前記噴出管とし
て、その長手方向に所定の間隔を保持して多数の噴射ノ
ズルが形成されている噴出管を採用して、同噴出管を前
記セラミックフィルタの下流側にその下流側端から所定
の間隔を保持して配設されていて、同噴出管の各噴射ノ
ズルから高圧の洗浄用ガスを噴射してフィルタエレメン
トの下流側端にて開口する第2の内孔内に導入して、両
内孔を区画している隔壁に捕集されて付着するダストを
離脱させてセラミックフィルタを逆洗するものである。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記した形
式の集塵装置において、セラミックフィルタの逆洗効率
はフィルタエレメントの下流側端に開口する第2の内孔
内への噴射ガスの圧力により定まるため、セラミックフ
ィルタの逆洗効率を向上させるには噴射ノズルから噴射
する洗浄用ガスの噴射圧力をできるかぎり高くする必要
がある。しかしながら、当該集塵装置においては、洗浄
用ガスを噴出管の多数の噴射ノズルからセラミックフィ
ルタの下流側へ直接噴射するように構成されていること
から、噴射された洗浄用ガスの一部が缶体に設けた清浄
ガスの排出孔から外部へ飛散してフィルタエレメントの
第2の内孔内に導入される洗浄用ガスの圧力が低下する
とともに、各噴射ノズル間での噴射圧力に変動をきたし
て各内孔の隔壁でのダストの離脱に斑が発生する。従っ
て、逆洗効率を高めるには、大量の洗浄用ガスを使用せ
ざるを得ない。
【0005】従って、本発明の目的は、噴射ノズルから
の洗浄ガスの噴射圧力(動圧作用)によることなく、缶
体内にてセラミックフィルタの下流側端をその全てまた
は所定の区画毎に高圧に保持することによりフィルタエ
レメントの第2内孔内に高いに静圧を付与して、上記し
た各問題を解消することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明は、上流側端が開
口するとともに下流側端が目封じされた多数の第1の内
孔と上流側端が目封じされて下流側端が開口する多数の
第2の内孔を有する柱状の1または複数のフィルタエレ
メントからなり缶体内に収容されたセラミックフィルタ
と、前記缶体内における前記セラミックフィルタの下流
側に配設された洗浄用ガスの噴出管を備え、前記缶体内
にて前記セラミックフィルタの上流側に供給した被処理
ガスを前記フィルタエレメントの第1の内孔に導入する
とともに、同第1の内孔と前記第2の内孔を区画する隔
壁を透過させて同第2の内孔に流入させ、この間に前記
隔壁にて前記被処理ガス中のダストを捕集して同被処理
ガスを清浄化して前記缶体から外部へ排出させ、一方前
記噴出管から洗浄用ガスを前記セラミックフィルタの下
流側に噴出して前記フィルタエレメントの第2の内孔に
導入して前記隔壁に捕集されたダストを離脱させるよう
に構成した集塵装置において、前記缶体内における前記
セラミックフィルタの下流端に、同セラミックフィルタ
の下流側端が全てまたは所定の区画毎に臨む1または複
数の閉塞室を設けるとともに同閉塞室に流入出管を設
け、前記噴出管から噴出される洗浄用ガスを前記流入出
管を通して前記閉塞室に導入することを特徴とするもの
である。
【0007】当該集塵装置においては、前記噴出管の先
端開口部を前記流入出管の先端開口部に間隔を保持して
対向させること、前記噴出管を前記流入出管内に臨ませ
ること、前記流入出管の開口部の断面積(s0)と前記
噴出管の開口部の断面積(s1)の比(s0/s1)を1
0以下とすること、前記流入出管の内側開口部と前記噴
出管の先端開口部との間の距離を200mm以上とする
こと、等の態様を採ることが好ましい。
【0008】
【発明の作用・効果】このように構成した集塵装置にお
いてセラミックフィルタの逆洗時には、洗浄用ガスを噴
出管の先端から噴出させて閉塞室に導入する。これによ
り、閉塞室の内圧が高くなってこの高い静圧がフィルタ
エレメントの第2の内孔内に付与され、各隔壁に捕集さ
れて付着するダストを離脱させる。このように、当該集
塵装置においては、洗浄用ガスを一旦閉塞室に保留して
同室の内圧を高めた状態でこの高い圧力をフィルタエレ
メントの第2の内孔内に付与する構成のため、噴出管か
ら噴出された洗浄用ガスが缶体の清浄ガスの排出孔から
外部へ飛散する量がすくなく、閉塞室の内圧を効率よく
高めてフィルタエレメントの第2の内孔内へ付与するこ
とができる。このため、セラミックフィルタの逆洗効率
を著しく向上させることができるとともに、洗浄用ガス
の消費量を大幅に低減することができる。
【0009】また、当該集塵装置においては、噴出管か
ら噴出される洗浄用ガスにより閉塞室の内圧が均等に高
められることから同閉塞室からフィルタエレメントの各
第2の内孔内に付与される静圧も均等であって、各隔壁
でのダストの離脱も斑なく均等になされるとともに、閉
塞室の内圧の調整が容易であって洗浄用ガスの逆洗圧力
の調整が容易である。
【0010】
【実施例】以下、本発明に係る集塵装置を図面に基づい
て説明するに、図1には本発明の第1実施例に係る集塵
装置が示されている。当該集塵装置は冒頭で示した特開
平4−271806号公報に開示した集塵装置と同じタ
イプのもので、缶体10内にセラミックフィルタ20お
よび逆洗機構30の一部を収容して構成されている。当
該集塵装置においては、缶体10およびセラミックフィ
ルタ20は上記公報に示された缶体およびセラミックフ
ィルタと同様のもので公知である。缶体10は四角状の
筒状本体11と、同筒状本体11の下端部に固定されて
下方に延びる角錐状のホツパ12と、同ホッパ12の下
端部に固定された円筒状の収容室13とにより構成され
ている。筒状本体11は上方側部に清浄ガスの排出孔1
1aを備えているとともに、ホッパ12の側部に被処理
ガスの供給孔12aを備えており、セラミックフィルタ
20は筒状本体11内にて供給孔12aと排出孔11a
との間に配設されている。
【0011】セラミックフィルタ20は、複数のフィル
タエレメント21を横断面略L字状で所定高さの一対の
外殻22a,22bにて外側から締め付けて一体化して
構成されている。各フィルタエレメント21は互いに並
列する多数の内孔を有するハニカム形状のもので、各内
孔においては上流側端が開口するとともに下流側端が目
封じされた第1の内孔と、上流側端が目封じされている
とともに下流側端が開口する第2の内孔とを備えてい
る。セラミックフィルタ20は上流側端を受承部材23
にて受承された状態で各外殻22a,22bを筒体11
の内壁に設けた下側フランジ部11bにて受承され、か
つ上側フランジ部11cに設けたボルト11dにて締付
け固定されている。
【0012】しかして、セラミックフィルタ20の各外
殻22a,22bの上端部には、複数の蓋体31,32
が固着されている。各蓋体31,32は下端部のみが開
口する箱状を呈しており、セラミックフィルタ20の下
流側端とは所定の間隔を保持して位置して、セラミック
フィルタ20の下流側端を所定の区画毎に覆蓋して閉塞
室Rを形成している。各蓋体31,32においては、蓋
本体の上壁の中央部に流入出管31a,32aが設けら
れている。流入出管31a,32aは蓋本体の上壁を貫
通して上下方向に延びている。一方、缶体10を構成す
る筒体11の内部上方には、洗浄用ガスの流出管33,
34が臨んでいる。各流出管33,34は筒体11の上
壁を上下方向に貫通して設けられており、それらの先端
開口部が各流入出管31a,32aの上端開口部に所定
の間隔を保持し対向している。
【0013】このように構成した集塵装置においては、
工場等にて発生したディーゼルエンジン等の排ガスを被
処理ガスとして処理するもので、供給孔12aから缶体
10内に所定の圧力で供給された被処理ガスはセラミッ
クフィルタ20の上流側端に至り、上流側端に開口して
いるフィルタエレメント21多数の第1の内孔内に導入
される。各第1の内孔内に導入された被処理ガスは各隔
壁を透過して各第2の内孔に流出し、この間被処理ガス
中のダストが各隔壁に捕集されて付着し、被処理ガスは
清浄化されて処理済みガスとして各第2の内孔における
フィルタエレメント21の下流側端の開口部から各閉塞
室Rに流入する。各閉塞室Rに流入した処理済みガス
は、各流入出管31a,32aから筒体11内の上部に
流出し、排出孔11aから外部へ排出される。
【0014】当該集塵装置においては、被処理ガスの処
理中に図示ない電磁弁の開閉制御により高圧の洗浄用ガ
スを各噴出管33,34から各流入出管31a,31b
を通して各閉塞室Rに選択的に一定時間噴出させる。こ
れにより、各閉塞室Rは選択的に高圧となり、かかる高
圧がセラミックフィルタ20における所定の区画域のフ
ィルタエレメント21の第2の内孔内に付与される。こ
れにより、フィルタエレメント21の第2の内孔内と第
1の内孔内との間の圧力差が大きくなって各隔壁に捕集
されて付着しているダストを離脱させ、離脱されたダス
トは収容室13内に落下する。
【0015】このように当該集塵装置においては、セラ
ミックフィルタ20の逆洗時には、洗浄用ガスを各噴出
管33,34の先端から各閉塞室Rに噴出させて閉塞室
Rに一旦保留して同室Rの内圧を高めた状態でこの高い
圧力をフィルタエレメント21の第2の内孔内に付与す
る構成のため、各噴出管33,34から噴出された洗浄
用ガスが缶体10の清浄ガスの排出孔11aから外部へ
飛散する量が極めて少なく、閉塞室Rの内圧を効率よく
高めてフィルタエレメント21の第2の内孔内へ付与す
ることができる。このため、セラミックフィルタ20の
逆洗効率を著しく向上させることができるとともに、洗
浄用ガスの消費量を大幅に低減させることができる。
【0016】また、当該集塵装置においては、各噴出管
33,34から噴出される洗浄用ガスにより各閉塞室R
の内圧が均等に高められることになることから、各閉塞
室Rからフィルタエレメント21の各第2の内孔内に付
与される静圧も均等であって、各隔壁でのダストの離脱
も斑なく均等になされるとともに、閉塞室Rの内圧の調
整が容易であって洗浄用ガスの逆洗圧力の調整が容易で
ある。
【0017】図2には本発明の第2実施例に係る集塵装
置が示されている。当該集塵装置は第1実施例に係る集
塵装置とは基本的には同一の構成のもので、缶体10お
よびセラミックフィルタ20が第1実施例に係る集塵装
置の缶体10およびセラミックフィルタ20と同一に構
成されており、これらの詳細な説明については同一の符
号を付して省略する。また、当該集塵装置の逆洗機構3
0については、蓋体に設けた各流入出管、および各噴出
管の配置関係が第1実施例に係る集塵装置の蓋体31,
32に設けた各流入出管31a,32a、および各噴出
管33,34とは相違する。従って、当該集塵装置にお
いては、各蓋体31,32の各流入出管を符号31b,
32bで示すとともに各噴出管を符号35,36で示し
て、以下これらについて詳細に説明する。
【0018】当該集塵装置において、各蓋体31,32
はセラミックフィルタ20の各外殻22a,22bの上
端部に固着されていて、セラミックフィルタ20の下流
側端とは所定の間隔を保持して位置して、セラミックフ
ィルタ20の下流側端を所定の区画毎に覆蓋して閉塞室
Rを形成している。また、各蓋体31,32において
は、蓋本体の外側の側壁の中央部に流入出管31b,3
2bが設けられている。各流入出管31b,32bは側
壁を貫通して水平方向に延びている。一方、各噴出管3
5,36は缶体10を構成する筒体11の側壁を水平方
向に貫通して設けられていて、筒体11の内部上方に臨
んでいる。各噴出管35,36の先端開口部は、各流入
出管31b,32bの外側開口部に所定の間隔を保持し
て対向している。
【0019】このように構成した集塵装置は第1実施例
に係る集塵装置と同様に運転され、被処理ガス中のダス
トがセラミックフィルタ20の各隔壁にて捕集されると
ともに、各隔壁に捕集されて付着するダストは逆洗機構
30の運転により離脱されて、ホッパ12を経て収容室
13内に脱落する。逆洗機構30においては、閉塞室R
内への洗浄用ガスの供給が筒体11の側壁に設けた各噴
出管35,36から水平になされる以外は、第1実施例
の集塵装置における逆洗機構30と同様であって、これ
と同様の作用効果を奏するものである。
【0020】図3には本発明の第3実施例に係る集塵装
置が示されている。当該集塵装置は冒頭で示した特開平
4−354506号公報に開示された集塵装置と同じタ
イプのもので、缶体10aを構成する塔14内には上下
方向に所定間隔を保持して支持部材15が複数段に配設
されて塔14内が上下方向に複数段に区画されており、
各区画室内にセラミックフィルタと逆洗機構の一部とが
一体化されたフィルタユニット40が上下方向に複数積
層された状態で、かつこの積層状態のフィルタユニット
40の積層群を複数列並列した状態で配設されている。
当該集塵装置においては、塔14の上方側部に設けた各
ガス供給孔14aから被処理ガスが供給されて流入通路
r1を下降し、この間被処理ガスは各段に配設されてい
る各フィルタユニット40の外側先端部から内側後端部
へ流入してダストを捕集され、清浄なガスとして塔14
の中心部の排出通路r2へ流出する。清浄ガスは、排出
通路r2を上昇して塔14の頂部に設けた排出孔14b
から外部へ排出される。しかして、フィルタユニット4
0は図4に一部省略して示すように、セラミックフィル
タ40aと逆洗機構40bとにより構成されている。
【0021】セラミックフィルタ40aは、複数のフィ
ルタエレメント41を横置状態に上下方向に積層すると
ともに左右方向に複数列並列させてケーシング42内に
て一体化させて構成されている。各フィルタエレメント
41は第1,第2実施例のフィルタエレメント21と同
一構成のもので、塔14内の流入通路r1側が上流側端
にかつ排出通路r2側が下流側端になっている。逆洗機
構40bを構成する蓋体43はセラミックフィルタ40
aの下流側にて、ケーシング42の後端部に固着されて
同ケーシング42の後端開口部を閉塞し、セラミックフ
ィルタ40aの下流側に閉塞室Rを形成している。蓋体
43の上壁には流入出管43aが設けられており、流入
出管43aは蓋体43の上壁から閉塞室R内へ所定長さ
突出している。この流入出管43aの上方の開口端部に
は噴出管44が所定の間隔を保持して対向しており、噴
出管44は塔14の側壁を貫通して内部に位置する図示
しない洗浄用ガスの供給管に接続されている。
【0022】このように構成した集塵装置においては、
被処理ガスは流入通路r1から各フィルタユニット40
を構成するセラミックフィルタ40aに流入して閉塞室
Rおよび流入出管43aを経て排出通路r2へ流出し、
排出通路r2を上昇して排出孔14bから外部へ排出さ
れる。この間、セラミックフィルタ40aにおいては、
被処理ガスがフィルタエレメント41の各第1の内孔内
から第2の内孔内へ流入する際被処理ガス中のダストが
各隔壁に捕集されて付着し、清浄ガスとして外部へ排出
される。
【0023】当該集塵装置においては、被処理ガスの処
理中に多数のフィルタユニット40の噴出管44に、図
示ない電磁弁の開閉制御により高圧の洗浄用ガスを選択
的に供給して噴出管44から流入出管43aを通して閉
塞室Rに一定時間噴出させる。これにより、閉塞室Rは
選択的に高圧となり、かかる高圧がセラミックフィルタ
40aにおけるフィルタエレメント41の第2の内孔内
に付与される。これにより、第2の内孔内と第1の内孔
内との間の圧力差が大きくなって各隔壁に捕集されて付
着しているダストを離脱させ、離脱されたダストは塔1
4の下端ホッパ14cから図示しない収容室内に落下す
る。
【0024】このように当該集塵装置においても、セラ
ミックフィルタ40aの逆洗時には、洗浄用ガスを噴出
管44の先端から閉塞室Rに噴出させて閉塞室Rに一旦
保留し、同室Rの内圧を高めた状態でこの高い圧力をフ
ィルタエレメント41の第2の内孔内に付与する構成の
ため、噴出管44から噴出された洗浄用ガスの排出通路
r2側への飛散が少なく、閉塞室Rの内圧を効率よく高
めてフィルタエレメント41の第2の内孔内へ付与する
ことができる。このため、セラミックフィルタ40aの
逆洗効率を著しく向上させることができるとともに、洗
浄用ガスの消費量を大幅に低減させることができる。ま
た、当該集塵装置においても、噴出管44から噴出され
る洗浄用ガスにより閉塞室Rの内圧が均等に高められる
ことになることから、閉塞室Rからフィルタエレメント
41の第2の内孔内に付与される静圧も均等であって、
各隔壁でのダストの離脱も斑なく均等になされるととも
に、閉塞室Rの内圧の調整が容易であって洗浄用ガスの
逆洗圧力の調整が容易である。
【0025】図5に示すグラフは、本発明に係る集塵装
置において、逆洗機構の閉塞室に設けた流入出管と噴出
管に対する閉塞室内の最大圧力の関係を知るために実験
した結果であり、同実験では図2に示す第2実施例に係
る集塵装置を採用している。また、流入出管、噴出管、
その他の変更因子を明確にするため、これらの変更因子
を図6の模式図に示すとともに、噴出管の噴出圧P0を
1kg/cm2G(グラフc1,c2)、2kg/cm2
(グラフd1,d2)、3kg/cm2G(グラフe1,e
2)に設定して、表1に示す条件で実験した。なお、図
5に示すグラフにおいて、実線のグラフ(c1,d1,e
1)は流入出管の開口部の断面積s0と噴出管の開口部の
断面積s1の比(s0/s1)が6.25のもの、破線の
グラフは(c2,d2,e2)は(s0/s1)が4.0の
ものを示している。また、図7に示すグラフは、噴出圧
力P0を2kg/cm2G、距離Xを600mm、長さ
a,bを150mm、300mmとした場合の(s0/
s1)と最大圧力Pmax(mmAq)との関係を示し
ている。
【0026】
【表1】
【0027】本実験によれば、閉塞室内の最大圧力Pm
axは、噴出管の先端開口部と流入出管の内端開口部と
の距離Xとして所定以上の値を採れば、距離X、閉塞室
に対する流入出管の外部への突出長さa、内部への突出
長さb、噴出管の流入出管内への挿入の有無に関係なく
一定となる。本発明に係る集塵装置において、噴出管か
ら噴出される一定圧力の噴出ガスにより閉塞室内で最大
圧力Pmaxを得るための距離Xの値は、200mm以
上、好ましくは300mm以上である。また、流入出管
の開口部の断面積s0と噴出管の開口部の断面積s1の比
(s0/s1)については、10以下が好ましい。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施例に係る集塵装置を縦断した
斜視図である。
【図2】同第2実施例に係る集塵装置を縦断した斜視図
である。
【図3】同第3実施例に係る集塵装置を縦断した概略側
面図である。
【図4】同集塵装置を構成するフィルタユニットの一部
省略縦断側面図である。
【図5】集塵装置の洗浄機構を構成する閉塞室に設けた
流入出管と噴出管に対する閉塞室内の最大圧力の関係を
示すグラフである。
【図6】同洗浄機構を構成する流入出管、噴出管、その
他の変更因子を示す洗浄機構の模式図である。
【図7】逆洗機構を構成する流入出管と噴出管の開口部
の断面積の比(s0/s1)と最大圧力Pmaxとの関係
を示すグラフである。
【符号の説明】
10,10a…缶体、20,40a…セラミックフィル
タ、30,40b…逆洗機構、31,32,43…蓋
体、31a,32a,31b,32b,43a…流入出
管、33,34,35,36,40…フィルタユニッ
ト,44…噴出管,R…閉塞室。

Claims (5)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】上流側端が開口するとともに下流側端が目
    封じされた多数の第1の内孔と上流側端が目封じされて
    下流側端が開口する多数の第2の内孔を有する柱状の1
    または複数のフィルタエレメントからなり缶体内に収容
    されたセラミックフィルタと、前記缶体内における前記
    セラミックフィルタの下流側に配設された洗浄用ガスの
    噴出管を備え、前記缶体内にて前記セラミックフィルタ
    の上流側に供給した被処理ガスを同フィルタエレメント
    の第1の内孔に導入するとともに、同第1の内孔と前記
    第2の内孔を区画する隔壁を透過させて同第2の内孔に
    流入させ、この間に前記隔壁にて前記被処理ガス中のダ
    ストを捕集して同被処理ガスを清浄化して前記缶体から
    外部へ排出させ、一方前記噴出管から洗浄用ガスを前記
    セラミックフィルタの下流側に噴出して前記フィルタエ
    レメントの第2の内孔に導入して前記隔壁に捕集された
    ダストを離脱させるように構成した集塵装置において、
    前記缶体内における前記セラミックフィルタの下流側
    に、同セラミックフィルタの下流側端が全てまたは所定
    の区画毎に臨む1または複数の閉塞室を設けるとともに
    同閉塞室に流入出管を設け、前記噴出管から噴出される
    洗浄用ガスを前記流入出管を通して前記閉塞室内に導入
    することを特徴とする集塵装置。
  2. 【請求項2】請求項1に記載の集塵装置において、前記
    噴出管の先端開口部を前記流入出管の先端開口部に間隔
    を保持して対向させたことを特徴とする集塵装置。
  3. 【請求項3】請求項1に記載の集塵装置において、前記
    噴出管を前記流入出管内に臨ませたことを特徴とする集
    塵装置。
  4. 【請求項4】請求項1,2または3に記載の集塵装置に
    おいて、前記流入出管の開口部の断面積(s0)と前記
    噴出管の開口部の断面積(s1)の比(s0/s1)が1
    0以下であることを特徴とする集塵装置。
  5. 【請求項5】請求項1,2,3または4に記載の集塵装
    置において、前記流入出管の内側開口部と前記噴出管の
    先端開口部との間の距離が200mm以上であることを
    特徴とする集塵装置。
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