JP3677598B2 - バイパスリークを防止するセラミックファイバーフィルタ - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、高温用の空気清浄器や焼却炉の排ガス処理などに用いられるカセット型のセラミックファイバーフィルタに関し、特に熱膨張時におけるバイパスリークを防止するセラミックファイバーフィルタに関する。
【０００２】
【従来の技術】
カセット型のセラミックファイバーフィルタは高温用のエアフィルタとして広く使われており、その構造は、図４にセラミックファイバーフィルタ１０として示すように、波形に折り曲げられた濾布６０の間に多数のセパレータ（仕切）６１，６１，・・・が挿入され、濾布６０とセパレータ６１で構成されるフィルタ本体６５が上下のエンドプレート６６，６７と両側部のサイドプレート６８，６９とで包囲されることにより、直方体形状に作られている。各プレートは一般にステンレスなどの金属板で作られる。
【０００３】
このカセット型セラミックファイバーフィルタを高温（２５０〜８００℃）下で使用した場合には、金属枠と濾布（濾材）の線膨張率の違いにより、図５Ａ，Ｂに示すように、エンドプレート６６の下面に塗布されたシール材６６ａと濾布６０の上端との間に隙間Ｓ（例えば５〜１０ｍｍ）を生じることになる。流体がこの隙間を流れると、いわゆるバイパスリークを生じて濾過効率が低下し、濾過できなかった物質による悪影響を生じることになる。
【０００４】
特開２０００−７０６４１号公報「高温用エアフィルタ」には、無機系接着剤に芯材を設けて高温でも捕集効率を維持できるようにした高温用エアフィルタが記載されている。
特開平８−１０８０２２号公報「低発塵高温用エアフィルタ」には、濾材の空気流出側の片面にガラス長繊維により形成した織布を配置した高温用エアフィルタが記載されている。
上記公報にはいずれも熱膨張によるバイパスリークの記載がない。濾材とシール材との間を接着剤で固定している例は多いが、熱膨張による引張応力により、接着剤のはがれ・割れ・破れなどを生じて、そこからバイパスリークが発生し、捕集効率が低下することが多かった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、高温下での熱膨張時におけるバイパスリークを防止したセラミックファイバーフィルタを提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明はその基本的な構成として、波形に折り曲げられたセラミックファイバー製の濾布と隣接する濾布の間に挿入された複数のセパレータとで構成されるフィルタ本体が上下のエンドプレートと両側部のサイドプレートとで直方体状に包囲されて成るカセット型エアフィルタに関する。
上記課題を達成するため、本発明では、少なくとも一方のエンドプレートに対向する濾布の端面に折り返し部分が設けられている。
【０００７】
【作用】
かくして、本発明のカセット型エアフィルタによれば、エアフィルタが高温下で熱膨張したときに前記折り返し部分が風圧を受けて袋状に広がり折り返し部分同士が接触することにより、かつエンドプレートに接近して、バイパスリークを防止するようになっている。
【０００８】
さらに好適な態様として、前述した濾布端面の折り返し部分とこれに対向するエンドプレートとの間の隙間に金属板・濾布・セラミックウールなどの塞ぎ板を取り付け、かつこの塞ぎ板が濾布に接触するように位置決めする。
これにより、濾布端面の折り返し部分に隙間や解離などを生じても、塞ぎ板が濾布に接触している限り、熱膨張時のバイパスリークが防止できることになる。以下、本発明による好適な実施形態について添付図面を参照しながら説明する。
【０００９】
【発明の実施の形態】
図１Ａ，Ｂは本発明の第１の特徴に基づく濾布の折り返し部分を表しており、上側のエンドプレート６６に対向する濾布１２の端面に袋状の折り返し部分１２ａ，１２ｂが設けられ、これらの折り返し部分は上流側に折り込まれている。
前述したように、熱膨張を受けた時、金属板から成るセパレータ１４が上下に伸びる率よりもセラミックファイバー製の濾布１２が上下に伸びる率が小さいため、濾布１２の上端とエンドプレート６６の下面との間に隙間が生じることになる。本発明では、濾布１２の端面に折り返し部分１２ａ，１２ｂが設けられ、折り返し部分は上流側に折り込まれているので、濾過すべき流体が流れる時の風圧を受けて、折り返し部分１２ａ，１２ｂは、寸法Ｅで示すように、上向きに競り上がることになる。かくして、濾布１２の上端はエンドプレート６６の下面に接近し、シール材６６ａとの接触を保つことが可能になり、バイパスリークを防止できることになる。
なお、この折り返し部分は下側のエンドプレート６７に対向する濾布１２の下端面に設けることもできる。
【００１０】
図２Ａ，Ｂは本発明の第２の特徴に基づく塞ぎ板を表しており、濾布端面の折り返し部分の上端とこれに対向するエンドプレート６６との間に金属板又は濾布などの無機質繊維材料から成る塞ぎ板２０が配置され、かつこの塞ぎ板２０が濾布１２に接触するように位置決めされている。
塞ぎ板２０は一つの襞を覆うように取り付ける。
前述したように、熱膨張を受けた時、濾布１２の上端とエンドプレート６６の下面との間に隙間が生じることになるが、本発明では塞ぎ板２０が濾布と接触を保っているので、熱膨張時のバイパスリークを防止することができる。
【００１１】
図３Ａ，Ｂは本発明の好適な例として、濾布端面の折り返し部分とこれに対向するエンドプレート６６との間の隙間に金属板・濾布・セラミックウールなどの詰め物５１，５２，５３が高温セメントで接着、又は高温硬化剤などで固着させられ、かつこの詰め物５１，５２，５３が濾布１２に接触するように位置決めされている例を表している。
これにより、詰め物が濾布に接触している限り、熱膨張時のバイパスリークが防止できることになる。
なお、必要に応じて、袋状の折り返し部分の前に塞ぎ板を設けるなどの修正を加えることも可能であるが、それらは濾過効率を低下させないように配置される必要がある。
【００１２】
【発明の効果】
以上詳細に説明した如く、本発明によれば、エアフィルタが高温下で熱膨張したときに折り返し部分が風圧を受けて袋状に広がりエンドプレートに接近してバイパスリークを防止する。さらに塞ぎ板を設けることにより塞ぎ板が濾布と接触を保つことにより熱膨張時のバイパスリークを防止する。かくして、高温においても濾過効率が低下しないことになり、その技術的効果には極めて顕著なものがある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の特徴である濾布の折り返し部分を表す斜視図及び縦断面図である。
【図２】本発明における塞ぎ板の例を表す縦断面図及び斜視図である。
【図３】本発明における詰め物の例を表す縦断面図と線Ｂ−Ｂに沿う断面図である。
【図４】従来のカセット型エアフィルタを表す斜視図である。
【図５】従来のフィルタにおける熱膨張時の隙間を表す縦断面図である。
【符号の説明】
１０ セラミックファイバーフィルタ
１２ 濾布
１２ａ，１２ｂ 折り返し部分
１４ セパレータ
２０ 塞ぎ板
５１，５２，５３ 詰め物
６６，６７ エンドプレート
６８，６９ サイドプレート

Claims (2)

1. 波形に折り曲げられたセラミックファイバー製の濾布と隣接する濾布の間に挿入された複数のセパレータとで構成されるフィルタ本体が上下のエンドプレートと両側部のサイドプレートとで直方体状に包囲されて成るカセット型エアフィルタであって、
   少なくとも一方のエンドプレートに対向する濾布の端面に折り返し部分が設けられ、
   エアフィルタが熱膨張したときに前記折り返し部分が風圧を受けて広がることによって塞がり、かつエンドプレートに接近してバイパスリークを防止することを特徴とするセラミックファイバーフィルタ。
2. 前項の濾布端面の折り返し部分とこれに対向するエンドプレートとの間の隙間に金属板・濾布・セラミックウールなどの塞ぎ板を取り付け、かつこの塞ぎ板が濾布に接触するように位置決めされている請求項１記載のセラミックファイバーフィルタ。

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