JP3171920U - 粉塵除去フィルタ - Google Patents

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Abstract

【課題】粉塵に汚染された汚染空気中から微細な粉塵を効果的に除去して、清浄な空気を得ることが可能な、構造の簡略化された粉塵除去フィルタを提供すること。【解決手段】円筒形状の容器本体12の両側の開口部を、汚染空気取入口26が設けられた入口側蓋14と浄化空気取出口28が設けられた出口側蓋16によって密閉して浄化容器18を形成し、浄化容器18の内部空間を仕切り部材20によって第一室と第二室に分け、第一室にフィルタカードリッジ22を配置し、第二室にミストフィルタ24を配置して、フィルタ装置10を構成した。【選択図】図2

Description

本考案は、粉塵除去フィルタに係り、特に、空気中に含まれる微細な粉塵を効果的に除去する粉塵除去フィルタの改良された構造に関するものである。
従来より、空気中に含まれる粉塵等を除去して、清浄な空気とするために、各種のフィルタ装置が用いられてきている。例えば、病院施設や各種のクリーンルーム等の空調設備においては、大気中(空気中)に含まれる粉塵を取り除くフィルタユニットが取り付けられており、また、鉄工所や製造所といった各種工場や車の検査場等、大量の粉塵が発生する施設においては、施設内の環境改善やそれら粉塵によって自然環境を破壊しないようにするために、各種の空気清浄システムによって、発生した粉塵が除去されるようになっている。
そして、そのような粉塵を除去するための装置の一つとして、特開2001−170423号公報(特許文献1)には、短繊維及び長繊維からなる短繊維と長繊維の集合体に放射線グラフト重合法によりイオン交換基を形成して脱臭機能を持たせたシート状の空気濾過材をジグザグ状にひだ折りし、ひだの隔壁間に波形に折り曲げたセパレーターを挿入して形成したエアフィルタユニットが明らかにされている。このようなエアフィルタユニットをビルや病院施設、クリーンルーム等の空調取入口に設置することによって、空気中に含まれる粉塵粒子等が、前記空気濾過材やセパレーターによって除去され、清浄エアーとして室内に供給されることとなるのである。
また、別の粉塵除去装置の一つとして、特開2009−226242号公報(特許文献2)においては、不燃性又は難燃性の繊維で形成された第1濾材層と、この第1濾材層の表面に積層された第2濾材層とから構成され、前記第1濾材層が、20.0mm〜60.0mmの厚さを有し、かつ前記第2濾材層が5.0mm〜25.0mmの厚さを有し、前記第2濾材層が前記第1濾材層より密な構造で形成されている濾材を用いた濾過ユニットが明らかにされている。このような濾過ユニットによれば、第2濾材層が第1濾材層より密な構造で形成されていることから、空気中の粉塵、塵埃、又は粒子状汚染物質などを効率よく捕集できることとなる。
しかしながら、それらエアフィルタユニットや濾過ユニットにあっては、一体化された積層構造のフィルタユニットが用いられているところから、空気中の粉塵等によって早期にフィルタユニットが目詰まりし易い問題があり、そして目詰まりした場合においては、フィルタユニットの全体を取り替える必要があり、そのためにコスト的に高価となる問題を内在している他、粉塵を捕集して、除去するフィルタ部分が露出しているために、使用済みのフィルタユニットを新しいものに交換する際に、フィルタに付着した粉塵等が、再び外部に飛散してしまう等といった問題をも内在するものであった。加えて、そのような従来のフィルタユニットは、何れも、大型のものであって、呼吸用に清浄空気を供給すべく、個人の携帯用のマスク等として使用することは、困難なものであった。
特開2001−170423号公報 特開2009−226242号公報
ここにおいて、本考案は、上述せる如き事情を背景にして為されたものであって、その解決課題とするところは、空気中の微細な粉塵を効果的に除去して、清浄な空気とすることが可能な、構造の簡略化された粉塵除去フィルタを提供することにある。
そして、本考案にあっては、かくの如き課題の解決のために、(a)粉塵を含む汚染空気が導入される汚染空気取入口と該汚染空気を浄化して得られる浄化空気が取り出される浄化空気取出口とが所定距離を隔てて設けられてなると共に、内部を該汚染空気取入口側の第一室と該浄化空気取出口側の第二室とに仕切る、適数個の通気孔を設けた仕切り部材を有する浄化容器と、(b)該浄化容器内の前記第一室内に収容されて、前記汚染空気の通気によって該汚染空気中の粉塵を除去する、所定の詰め物を充填してなる第一のフィルタ手段と、(c)該浄化容器内の前記第二室内に収容されて、該第一のフィルタ手段よりも更に微粒の粉塵を除去せしめ得る、所定厚さの多孔構造の円筒状の通気壁部を有するミストフィルタからなる第二のフィルタ手段とを有し、前記汚染空気取入口を通じて前記第一室内に導入された前記汚染空気が前記第一のフィルタ手段に通気されることにより、該汚染空気中の所定大きさの粉塵を除去せしめた後、前記仕切り部材の通気孔を通じて前記第二室内に導き、前記ミストフィルタの筒壁を通気せしめることによって、更に微細な粉塵を除去して、浄化空気と為し、そしてその得られた浄化空気を前記浄化空気取出口より外部に取り出すように構成したことを特徴とする粉塵除去フィルタを、その要旨とするものである。
なお、かかる本考案に従う粉塵除去フィルタの望ましい態様の一つによれば、前記浄化容器の汚染空気取入口に接続された空気取入通路上に空気圧送手段が配設されて、前記粉塵を含む汚染空気が、該空気圧送手段によって、前記汚染空気取入口から前記第一室内に圧送されるように構成されることとなる。
さらに、本考案に従う粉塵除去フィルタの好ましい態様の一つによれば、前記浄化容器は、筒状部材とその両端の開口部をそれぞれ閉塞する二つの蓋部材とを備え、且つ該二つの蓋部材に対して、前記汚染空気取入口と前記浄化空気取出口がそれぞれ設けられて構成されることとなる。
また、このような本考案に従う粉塵除去フィルタの別の望ましい態様の一つによれば、前記蓋部材は、前記筒状部材の端部に対して着脱可能に取り付けられることとなる。
更にまた、本考案に従う粉塵除去フィルタの別の好ましい態様の一つにあっては、前記第一のフィルタ手段は、筒状体内に前記詰め物を充填してなるフィルタカートリッジにて構成され、前記導入される汚染空気が、該フィルタカートリッジの軸方向一端側から該詰め物内を軸方向に導かれた後、その軸方向他端側から導出され、そして前記仕切り部材の通気孔を通じて前記第二室内に導かれるようにされることとなる。
このような本考案に従う粉塵除去フィルタによれば、浄化容器内の第一室内に収容された第一のフィルタ手段によって、汚染空気内に含まれる粉塵のうちの所定大きさの粉塵を除去せしめた後に、第二室内に収容された第二のフィルタ手段によって、更に微細な粉塵を除去するようになっているところから、粉塵を除去するためのフィルタ部材が1段とされている従来の粉塵除去フィルタに比べて、効果的に空気中の粉塵を除去することが可能となるのである。更に、かかる粉塵除去フィルタにあっては、粉塵の大きさ(粒径)に応じた2つのフィルタ手段によって、汚染空気中に含まれる粉塵を、2段階に亘ってそれぞれ独立して捕集(除去)するようになっているところから、フィルタが早期に目詰まりを起こしてしまうことがなく、長期間に亘って使用することが出来ることとなる。
しかも、本考案に従う粉塵除去フィルタにあっては、汚染空気中に含まれる粉塵を濾過(除去)するフィルタ手段が2つに分かれているところから、使用環境によって、一方のフィルタ手段が目詰まりを起こしても、他方のフィルタ手段を残したまま、一方のフィルタ手段のみを交換することが可能であり、それによって、粉塵除去フィルタ装置全体の使用期間を長くすることが可能となる他、フィルタ全体を取り替える必要がないために、コスト的にも安価となるという効果も発揮されるのである。
また、本考案に従う粉塵除去フィルタにあっては、汚染空気中の粉塵を捕集して、除去するためのフィルタ手段の二つが、汚染空気取入口と浄化空気取出口とを備えた浄化容器内に、それぞれ収容されているところから、使用済みの粉塵除去フィルタを交換する際に、それら汚染空気取入口と浄化空気取出口とを封鎖することで、空気中から捕集・除去した粉塵を容易に密封することが出来ることとなり、以て、回収した粉塵によって再び空気が汚染されてしまうような恐れも、効果的に解消することが可能となるのである。
さらに、本考案に従う粉塵除去フィルタは、一つの浄化容器内に二つのフィルタ手段を収容して、汚染空気を順次通気せしめて、粉塵を捕集するものであるため、簡易型の空気浄化器として使用することが出来ることとなり、これによって、個人の携帯用のマスクとして用いて、呼吸用の浄化空気を得ることも容易に可能となる。
本考案に従う粉塵除去フィルタの一例を示す説明図であって、(a)は、その一部を切り欠いた正面説明図であり、(b)は、左側面説明図である。 図1に示した粉塵除去フィルタの断面を示す説明図であって、図1(b)におけるA−A断面を示している。 図1に示される粉塵除去フィルタを構成する仕切り部材を示す説明図であって、(a)は正面説明図であり、(b)は左側面説明図である。
以下、本考案を更に具体的に明らかにするために、本考案の実施の形態について、図面を参照しつつ、詳細に説明することとする。
先ず、図1には、本考案に従う粉塵除去フィルタの実施形態の一つが示されており、そこで、(a)には、その一部を切り欠いた正面図の形態において、また(b)には、左側面図の形態において、それぞれ概略的に示されている。そこにおいて、フィルタ装置10は、円筒状の容器本体12と、かかる容器本体12の円筒形状の両側の開口部をそれぞれ覆い、内部を密閉空間とする入口側蓋14と出口側蓋16とによって構成される浄化容器18を有し、そしてこの浄化容器18と、その内部空間を第一室と第二室の2つの室に分ける仕切り部材20と、それぞれの室に収容された第一のフィルタ手段としてのフィルタカートリッジ22及び第二のフィルタ手段としてのミストフィルタ24とによって、フィルタ装置10が構成されているのである。
より詳細には、容器本体12は、所定の金属材料或いは所定の合成樹脂材料にて形成された円筒体とされ、その円筒の両側の開口部には、容器本体12と同様に所定の金属材料或いは所定の合成樹脂材料にて形成された、有底円筒形状の入口側蓋14及び出口側蓋16が嵌め込まれて、固定されていることによって、浄化容器18が構成され、その内部に、フィルタカートリッジ22及びミストフィルタ24が収容される密閉空間が形成されている。なお、かかる容器本体12に対する蓋14,16の固定は、接着や圧入等、公知の各種の手法に従って固定することが可能であるが、ここでは、容器本体12の外周面に形成されたねじ山(雄ねじ)と、蓋14,16の内周面に形成されたねじ山(雌ねじ)とが螺合されることによって、着脱可能に固定せしめられるようになっている(図2参照)。
また、図1(a)や図1(b)に示されるように、入口側蓋14の有底円筒形状の底部の中心部位には、浄化容器18内に汚染空気が導入される汚染空気取入口26が、一体的に設けられており、一方、出口側蓋16には、前記汚染空気取入口26より導入された空気を浄化して得られる浄化空気が浄化容器18内から取り出される浄化空気取出口28が、入口側蓋14に設けられる汚染空気取入口26と同様に、出口側蓋16の有底円筒形状の底部の中央部位に一体的に設けられている。
さらに、それら容器本体12、入口側蓋14と出口側蓋16とから構成される浄化容器18内には、図2の断面図に示されるように、仕切り部材20が、容器本体12の円筒形状の軸方向略中央部位に配置されており、それによって、浄化容器18の内部空間を、第一室と第二室の2つに分けている。なお、かかる仕切り部材20は、図2や図3に示されるように、容器本体12の内周面に嵌め込まれる大きさ(外径)とされた円盤形状を呈しており、その厚さ方向に貫通するように、複数個の通気孔、ここでは、6個の通気孔32が形成されている。即ち、仕切り部材20によって2つに分けられた第一室34と第二室36とが、通気孔32によって、連通されるようになっているのである。そして、この仕切り部材20は、容器本体12内の所定位置に、位置固定に取り付けられるようになっている。
そして、このような仕切り部材20によって内部空間が2つの室に分けられた浄化容器18内のうち、空気取入口26が設けられている側の第一室34には、第一のフィルタ手段として、容器本体12の内径よりも所定寸法小さな外径を有する樹脂製の筒体38内に濾材(フィルタ材)たる詰物40が充填された構造のフィルタカートリッジ22が、配置されている。なお、かかる詰物40は、ここでは、綿繊維からなる糸条を用いて形成された所定の幅と長さを有する帯状網状体を、その長さ方向の一端部側から巻回していくことで、円筒状に形成された巻回体であり、その外径及び長さが筒体38の内径及び長さに対応する大きさとなるように形成され、それが、筒体38の内周面に密接するように充填されている。
さらに、このような構造とされたフィルタカートリッジ22が、その軸方向一方の端部側が入口側蓋14に密着せしめられると共に、軸方向他方の端部側が仕切り部材20に密着せしめられた状態において固定、配置されている。このとき、入口側蓋14に設けられた汚染空気取入口26の形成位置や、仕切り部材20に設けられた通気孔32の形成位置は、かかるフィルタカートリッジ22の詰物40が充填された部位に対応するようにされている。即ち、汚染空気取入口26からフィルタ装置10内の第一室34へと導入された汚染空気は、フィルタカートリッジ22の詰物40が充填された部位を通過するようにされており、その通過の際に、所定の粒径をもつ粉塵が詰物40によって捕集・除去され、その後、仕切り部材20に設けた通気孔32を通じて、フィルタ装置10内の第二室36へと導かれるようになっているのである。
そして、2つに分けられている浄化容器18内部空間のうちのもう一方の室、浄化空気取出口28が設けられている側の第二室36には、第二のフィルタ手段としての円筒状のミストフィルタ24が、配置されている。かかるミストフィルタ24は、所定厚さの筒壁が多孔構造とされると共に、円筒形状の上端部及び下端部を円板状の支持板48,48が取り付けられた構造とされており、そのようなミストフィルタ24が、一方の支持板48が仕切り部材20に密着せしめられていると共に、他方の支持板48が出口側蓋16と密着せしめられて、ミストフィルタ24の外周面が容器本体12の内周面から所定間隔を空けるようにされた状態で、第二室36内に固定、配置されている。
なお、かかるミストフィルタ24は、筒壁が多孔構造の通気壁部とされた円筒体であれば、公知のミストフィルタの何れもが採用され得、例えば、微細な連通気孔を有する軟質または硬質のウレタンフォーム、焼結樹脂、ガラスファイバー等から構成される。そして、そのような構成の通気壁部を外側から内側に汚染空気が通過することにより、該汚染
空気中に残存する蒸気乃至は液状粒子、固形粒子が、付着、捕集され、汚染空気より除去乃至は消失せしめられるのである。また、図2に示されたフィルタ装置10にあっては、かかるミストフィルタ24の内外周面に、金属製の網目状物からなるフィルタ状のスクリーン46(ここでは網目は図示されていない)が設けられているが、そのようなスクリーンの設けられていない構成であっても良い。
さらに、2つの支持板48のうちの出口側蓋16と密着せしめられている側の支持板48の径方向中央部位には、所定大きさの開口孔50が設けられており、ミストフィルタ24の筒壁を外側から内側に向かって通過した空気が、かかる開口孔50を通じて円筒の内部側から外部へと排出されるようになっている。更に、かかる開口孔50は、出口側蓋16に設けられた浄化空気取出口28と一致するようにされており、前記ミストフィルタ24の筒壁を外側から内側に向かって通過した空気は、かかる浄化空気取出口28からフィルタ装置10の外部に排出されることとなる。
すなわち、かかるフィルタ装置10においては、汚染空気取入口26からフィルタ装置10内の第一室34に導入された汚染空気は、第一室34にてフィルタカートリッジ22にて濾過された後、仕切り部材30の通気孔32を通じて第二室36に導入され、第二室36にてミストフィルタ24の筒壁を外側から内側に向かって通過することで、フィルタカートリッジ22にて除去されなかった汚染空気中に含まれている更に微細な粉塵が除去されて、より浄化された空気と為し、その後、浄化空気取出口28を通じてフィルタ装置10の外部に取り出されるようになっているのである。
なお、このようなフィルタ装置10は、例えば、汚染空気を取り入れるための空気取入通路上に配設されて好適に使用されることとなるが、そのような空気取入通路上に、圧縮空気ポンプの如き空気圧送手段を配置して、粉塵を含む汚染空気を、汚染空気取入口26からフィルタ装置10の第一室34内へと圧送するようにしてもよい。こうすることによって、より多量の汚染空気の処理が可能となるのであり、またより多量の浄化空気の取出しが可能となるのである。
従って、このような本考案に従う構成とされたフィルタ装置10によれば、浄化容器18の内部が仕切り部材20によって第一室34と第二室36の2つに分割され、第一室34内に収容されたフィルタカートリッジ22によって、汚染空気中に含まれる粉塵のうちの比較的大きな粒径の粉塵を除去した後、第二室36内に収容されたミストフィルタ24によって、更に、より微細な粉塵を除去するようになっているところから、汚染空気中に含まれる粉塵を効果的に除去することが出来るのである。
また、かかるフィルタ装置10は、粉塵の大きさ(粒径)に応じたフィルタカートリッジ22とミストフィルタ24とによって、空気中に含まれる粉塵を、2段階に分割して、それぞれ捕集、除去するようになっているところから、フィルタが早期に目詰まりを起こしてしまうことがなく、長期間に亘って使用することが出来ることとなる。更に、そのように2つのフィルタ手段(フィルタカートリッジ22とミストフィルタ24)に分割しているため、一方のフィルタ手段が目詰まりを起こしても、目詰まりしていない他方のフィルタ手段を残したまま、その目詰まりを起こした方のフィルタ手段のみを交換することが可能であり、それによって、フィルタ装置10全体の使用期間を長くすることが可能となるという効果も発揮されることとなる。
更にまた、容器本体12に対する入口側蓋14や出口側蓋16の固定が、それぞれの対応する部位に形成されたねじ山を螺合することによって為されているところから、入口側蓋14や出口側蓋16と容器本体12との着脱を容易に行うことが可能となるのであり、その結果、前記したようなフィルタ手段(フィルタカートリッジ22とミストフィルタ24)の交換を、素早く、容易に実施することが出来るのである。
さらに、そのようなフィルタ装置10にあっては、粉塵を捕集、除去するためのフィルタ手段(フィルタカートリッジ22とミストフィルタ24)が、汚染空気取入口26と浄化空気取出口28とを備えた、密閉された浄化容器18内に収容されているところから、使用済みとなったフィルタ装置10を新しいものと交換する際に、それら汚染空気取入口26と浄化空気取出口28とに、それぞれ所定のキャップを取り付けるだけで、汚染空気から捕集した粉塵が付着したフィルタ手段を容易に密封することが出来るため、フィルタ装置10にて回収した粉塵によって再び空気が汚染されてしまうような恐れも、効果的に解消することが可能となるのである。例えば、放射能に汚染された粉塵を含む汚染空気をフィルタ装置10にて清浄な空気と為した後に、使用済みとなったフィルタ装置10を新しいフィルタ装置10に交換する際にも、使用済みのフィルタ装置10内に存在する放射性物質を外部に漏らすことなく、容易に密封し、交換することが出来るのである。
加えて、かかるフィルタ装置10は、一つの浄化容器18の内部に、フィルタカートリッジ22とミストフィルタ24の二つのフィルタ手段を収容して、それら二つのフィルタ手段に汚染した空気を順次通気せしめて、汚染空気中の粉塵を捕集するようにしたものであるところから、簡易型の空気浄化器として使用することが出来ることとなり、これによって、個人の携帯用のマスクとして用いて、呼吸用の浄化空気を得ることも、容易に実現することが可能となる。
以上、本考案の代表的な実施形態の一つについて詳述してきたが、それは、あくまでも例示に過ぎないものであって、本考案は、そのような実施形態に係る具体的な記述によって、何等限定的に解釈されるものではないことが、理解されるべきである。
例えば、前述の実施形態において、浄化容器18の内部空間を二つに分割する仕切り部材20は、容器本体12とは別体として構成されていたが、そのような仕切り部材20を容器本体12と一体に形成するようにしてもよい。即ち、樹脂等にて容器本体12を成形する際に、その内部を所定の比率をもって二つの室に分割すると共に、それら二つの室を通気する所定個数の通気孔が設けられた仕切り壁を、容器本体12と一体的に同時に形成することも、可能である。
さらに、フィルタ装置10の第二室36のミストフィルタ24を通過して得られた浄化空気を取り出すための浄化空気取出口28は、ここでは、出口側蓋16に形成されていたが、例えば、フィルタ装置10の長さ方向(図2において左右方向)の略中央部位、即ち、容器本体12における仕切り部材20が配置されている部位付近に設けるようにしてもよい。そして、そのような部位に浄化空気取出口(28)が設けられる場合には、仕切り部材20自体に、ミストフィルタ24の円筒形状の内部と浄化空気取出口(28)とを連絡する流路を形成して、ミストフィルタ24の筒壁を外側から内側に向かって通過することで、浄化された空気が、そのような流路を通過して、浄化空気取出口(28)へと導かれ、フィルタ装置10の外部に取り出されるようにすることが出来る。
また、その他一々列挙はしないが、本考案が、当業者の知識に基づいて、種々なる変更、修正、改良等を加えた態様において実施され得るものであり、更にそのような実施の態様が、本考案の趣旨を逸脱しない限りにおいて、何れも、本考案の範疇に属するものであることは、言うまでもないところである。
10 フィルタ装置
12 容器本体
14 入口側蓋
16 出口側蓋
18 浄化容器
20 仕切り部材
22 フィルタカートリッジ
24 ミストフィルタ
26 汚染空気取入口
28 浄化空気取出口
32 通気孔
34 第一室
36 第二室
38 筒体
40 詰物
46 スクリーン
48 支持板
50 開口孔

Claims (5)

  1. 粉塵を含む汚染空気が導入される汚染空気取入口と該汚染空気を浄化して得られる浄化空気が取り出される浄化空気取出口とが所定距離を隔てて設けられてなると共に、内部を該汚染空気取入口側の第一室と該浄化空気取出口側の第二室とに仕切る、適数個の通気孔を設けた仕切り部材を有する浄化容器と、
    該浄化容器内の前記第一室内に収容されて、前記汚染空気の通気によって該汚染空気中の粉塵を除去する、所定の詰め物を充填してなる第一のフィルタ手段と、
    該浄化容器内の前記第二室内に収容されて、該第一のフィルタ手段よりも更に微粒の粉塵を除去せしめ得る、所定厚さの多孔構造の円筒状の通気壁部を有するミストフィルタからなる第二のフィルタ手段とを有し、
    前記汚染空気取入口を通じて前記第一室内に導入された前記汚染空気が前記第一のフィルタ手段に通気されることにより、該汚染空気中の所定大きさの粉塵を除去せしめた後、前記仕切り部材の通気孔を通じて前記第二室内に導き、前記ミストフィルタの筒壁を通気せしめることによって、更に微細な粉塵を除去して、浄化空気と為し、そしてその得られた浄化空気を前記浄化空気取出口より外部に取り出すように構成したことを特徴とする粉塵除去フィルタ。
  2. 前記浄化容器の汚染空気取入口に接続された空気取入通路上に空気圧送手段が配設されて、前記粉塵を含む汚染空気が、該空気圧送手段によって、前記汚染空気取入口から前記第一室内に圧送されるように構成されている請求項1に記載の粉塵除去フィルタ。
  3. 前記浄化容器が、筒状部材とその両端の開口部をそれぞれ閉塞する二つの蓋部材とを備え、且つ該二つの蓋部材に対して、前記汚染空気取入口と前記浄化空気取出口がそれぞれ設けられている請求項1又は請求項2に記載の粉塵除去フィルタ。
  4. 前記蓋部材が、前記筒状部材の端部に対して着脱可能に取り付けられている請求項3に記載の粉塵除去フィルタ。
  5. 前記第一のフィルタ手段が、筒状体内に前記詰め物を充填してなるフィルタカートリッジにて構成され、前記導入される汚染空気が、該フィルタカートリッジの軸方向一端側から該詰め物内を軸方向に導かれた後、その軸方向他端側から導出され、そして前記仕切り部材の通気孔を通じて前記第二室内に導かれるようになっている請求項1乃至請求項4の何れか一つに記載の粉塵除去フィルタ。
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