JP4683848B2 - 集塵機のフィルタの再生方法および集塵機 - Google Patents

Description

本発明は、集塵機のフィルタの再生方法および集塵機に関し、詳しくは、定常運転中に快適に集塵機のフィルタの再生処理を行い得るものに関する。

従来より、石灰石などの微粉の発生する材料をコンベアにより搬送する場合には、その連続する搬送空間を囲うとともに、その連続搬送空間内を集塵機により吸引して、作業環境内に微粉材料が漏れることを防止することが行われている。

この集塵機は、フィルタの前後で差圧を付けて、そのフィルタ前からフィルタ後に向かって吸引するタイプの場合には、その差圧が低下してくると集塵効果が薄れることから、そのフィルタに付着する材料をはがして再生する処理が必要である。このフィルタの再生処理としては、集塵機を停止した後に、フィルタを外して清掃することが行われている（例えば、特許文献１参照）。

しかし、フィルタを外す作業や清掃作業は大変で大掛かりであることから、フィルタの清掃費用が数十万円も掛かってしまう。また、フィルタを外して清掃するには、集塵機を半日以上停止しなければならず、ラインを停止するタイミングにしかできない。

このことから、フィルタの清掃作業に掛かる経費削減を目的として、複数のフィルタを備える場合には、集塵機からフィルタを外すことなく、複数のフィルタのいずれかにより他のフィルタに付着していた微粉材料を吸着させることにより、全体としての集塵機能をある程度復帰させる方法が提案されている（例えば、特許文献２参照）。
特開２００３− ７１２２３号公報 特開平１０ −２７７３３８号公報

しかしながら、このような従来の集塵機のフィルタの再生方法にあっては、ラインを停止することを前提としている。このため、ラインを停止することができない場合には、不十分な集塵効果のまま（作業環境の劣化を放置したまま）ラインを停止できるタイミングまで集塵機を継続して運転するしかなかった。

そこで、本発明は、ラインを停止することなく集塵機のフィルタを再生することができるか否かの検証から開始して、その条件を探求したものであり、ラインを止めることなく、作業環境を劣化させずに、集塵機のフィルタを再生することを可能にして、集塵機の快適な継続運転を提供することを目的とする。

上記課題を解決する集塵機のフィルタの再生方法の第１の発明は、コンベアによる材料の連続搬送空間内を吸引して浮遊物質をフィルタで集塵する集塵機のフィルタの再生方法であって、集塵動作を停止した後に、該集塵動作とは逆にフィルタ後からフィルタ前に向かって空気を噴射することによりフィルタに付着する物質を剥離するフィルタの再生動作を実行する場合に、予め、集塵動作を停止した後に、連続搬送空間内を連続的に搬送される材料から該連続搬送空間内に発生する浮遊物質が外部に流れ出るまでの流出時間を設定しておき、フィルタの再生動作は、当該流出時間内に終了して、集塵動作を再開することを特徴としている。
前記流出時間としては、連続搬送空間内の吸引箇所から搬送材料の出口までに掛かる搬送時間を設定してもよく、あるいは、集塵動作を停止した後に、浮遊物質が外部に流れ出るまでの時間を実測して設定してもよい。

この発明では、フィルタ後からフィルタ前に噴射する空気で付着物質を剥離するフィルタの再生動作が、連続搬送空間内に発生する浮遊物質が外部に流れ出る前に終了され、集塵動作が再開される。したがって、例えば、搬送材料から発生して流動する微粉材料が出口から流出して垂れ流し状態になってしまう前に、連続搬送空間内の集塵を再開することができ、コンベアを動作させつつフィルタの再生処理を行うことができる。

上記課題を解決する集塵機のフィルタの再生方法の第２の発明は、上記第１の再生方法の発明の特定事項に加え、前記フィルタ前後の差圧を監視して、該差圧が予め設定されている値に達したときに、フィルタの再生動作を自動的に開始することを特徴としている。

この発明では、フィルタの再生動作をフィルタ前後の差圧により自動的に開始することができ、例えば、フィルタ前後の差圧が不十分な集塵となる前にフィルタを再生することができる。したがって、フィルタによる集塵が不十分になって作業環境が劣化する前にそのフィルタを自動的に再生することができる。

上記課題を解決する集塵機の第１の発明は、コンベアによる材料の連続搬送空間内を吸引して浮遊物質をフィルタで集塵する集塵機であって、集塵動作とは逆にフィルタ後からフィルタ前に向かって空気を噴射することによりフィルタに付着する物質を剥離して該フィルタを再生する手段と、フィルタ前後の差圧を計測する手段と、該差圧が予め設定されている値に達したときに集塵動作を停止してフィルタの再生動作を開始する手段と、連続搬送空間内の吸引箇所から出口まで搬送材料を搬送するのに掛かる搬送時間を予め設定しておく手段と、集塵動作を停止した後に、フィルタの再生動作を当該搬送時間内に終了して該連続搬送空間内に発生する浮遊物質が外部に流れ出るまでに集塵動作を再開する手段とを備えることを特徴とするものである。

この発明では、フィルタ後からフィルタ前に噴射される空気でフィルタに付着する物質が剥離されてそのフィルタが再生される。このフィルタの再生動作は、フィルタ前後の差圧が設定値（例えば、集塵が不十分になる値）に達すると自動的に開始されて、連続搬送空間内に発生する浮遊物質が外部に流れ出る前に終了される。したがって、フィルタによる集塵が不十分になって作業環境が劣化する前にそのフィルタの再生動作を自動的に開始することができるとともに、例えば、搬送材料から発生して流動する微粉材料が出口から流出して垂れ流し状態になってしまう前に、連続搬送空間内の集塵を再開することができ、コンベアを動作させつつフィルタの再生処理を行うことができる。

前記集塵機は、前記フィルタの再生動作の終了後に、フィルタ前後の差圧が復帰しない場合に、フィルタの交換が必要であることを表示する手段を備えていてもよく、また、該フィルタの再生動作を再度開始するまでの時間が予め設定されている時間よりも短い場合に、フィルタの交換が必要であることを表示する手段を備えていてもよい。

本発明によれば、フィルタ後からフィルタ前に空気を噴射して付着する物質を剥離させるフィルタの再生動作を、例えば、定期的あるいはフィルタ前後の差圧などに応じて開始し、連続搬送空間内に発生する浮遊物質が外部に流れ出る前に終了して集塵を再開するので、例えば、連続搬送空間内の微粉材料が出口から流出して作業環境を劣化させることがなく、コンベアを動作させたまま（ラインを止めることなく）フィルタを再生することができる。このとき、フィルタにはポリフッ化エチレン加工を施しておくことにより、フィルタに付着した材料を容易に剥離させることができ、フィルタを効果的に再生することができる。

以下、本発明の最良の実施形態を図面に基づいて説明する。図１〜図７は本発明に係る集塵機のフィルタの再生方法を実行する集塵機の一実施形態を示す図である。

図１において、集塵機１０は、空気を吸引して放出するファン装置１１と、このファン装置１１の吸引口１１ａに取り付けられて閉塞空間Ｓに連通する流通流路を画成する流路ケース１２と、この流路ケース１２内にセットされて閉塞空間Ｓ側とファン装置１１の吸引口１１ａ側とを区画する複数のエレメントからなるフィルタ１３と、を備えて構築されている。この集塵機１０は、ファン装置１１がフィルタ１３を介して閉塞空間Ｓ内の空気を吸引することにより、その空間Ｓ内に浮遊する塵埃をフィルタ１３に捕集させて集塵して、その閉塞空間Ｓ内の空気を清浄にする。

流路ケース１２は、図２（ａ）に示すように、ファン装置１１の吸引口１１ａの近傍に取り付けられたシールフレーム１５によりその吸引口１１ａ側と閉塞空間Ｓ側とに仕切られている。このファン装置１１と流路ケース１２の間は、そのシールフレーム１５に開口する差込溝１５ａ内に差し込みセットされたインサータ１６に被されているフィルタエレメント１３ａを介して連通しており、このフィルタエレメント１３ａ群のフィルタ１３により塵埃Ｄが通過不能に区画されている。なお、このフィルタエレメント１３ａは、シーリングフランジ１７でシールされてシールフレーム１５に取り付けられている。

これにより、ファン装置１１は、シールフレーム１５の前段の吸引口１１ａ内を吸引する（フィルタ１３前段からフィルタ１３後段に向かって空気を吸引する）ことによって、流路ケース１２側の空気Ａをフィルタエレメント１３ａでろ過して清浄な空気ａのみを通過させるとともに、塵埃Ｄをそのフィルタエレメント１３ａの表面に付着させて残留させる。

また、このファン装置１１は、図２（ｂ）に示すように、シールフレーム１５前段の吸引口１１ａ内に設置されたジェットチューブ１８からインサートヘッダ１９を介して清浄な圧搾空気ａをフィルタエレメント１３ａ内に吐出・噴射する（集塵時とは逆に、フィルタ１３後段からフィルタ１３前段に向かって空気を噴射する）ことによって、そのフィルタエレメント１３ａの表面の形状を急激に変化させると共に圧搾空気ａをその表面から噴出させて、フィルタエレメント１３ａの表面に付着していた塵埃Ｄを剥離・落下させて、フィルタ１３を再生することができる。

そして、この集塵機１０は、表面にポリフッ化エチレン加工〔所謂、テフロン（登録商標）加工〕が施されたフィルタエレメント１３ａが準備されてシールフレーム１５の差込溝１５ａ内に差し込みセットされており、ポリフッ化エチレン加工されたフィルタ１３が取り付けられている。これにより、フィルタ１３は、圧搾空気ａをフィルタエレメント１３ａ内に吐出・噴射する再生動作により、付着する塵埃Ｄを剥離・落下し易くすることができ、多くの塵埃Ｄを落とすことにより、再生処理を高品質にし、また、その再生動作を行う間隔を広げることができる。

また、この集塵機１０は、図３に示すように、ジェットチューブ１８からインサートヘッダ１９を介してコンプレッサなどからの圧搾空気ａをフィルタエレメント１３ａ内に吐出・噴射（開）／停止（閉）する逆洗用空気元弁２１と、オペレータが操作する各種スイッチ等が配置されている操作盤２２と、この操作盤２２のスイッチによる手動操作に応じてファン装置１１や逆洗用空気元弁２１の開／閉を制御するコントローラ２３と、ファン装置１１のシールフレーム１５前段の吸引口１１ａ内およびこのシールフレーム１５後段の流路ケース１２の空間内における圧力差、すなわち、フィルタ１３前後の差圧を計測する差圧計２４とを備えている。これにより、差圧計２４を監視して集塵効果の薄くなる圧力差になる前に、ファン装置１１を停止するとともに逆洗用空気元弁２１を開にして、圧搾空気ａをフィルタエレメント１３ａ内に吐出・噴射することによりフィルタ１３の再生を行って効果的な集塵を維持することができる。

ここで、図１に戻って、この集塵機１０は、図４に示すボイラに投入する石灰石Ｌを搬送するコンベア（例えば、ベルトコンベア）１００の経路途中に配置されており、流路ケース１２の吸入口１２ａ（ファン装置１１の吸引口１１ａの反対側）が、このコンベア１００を囲って石灰石Ｌの連続搬送空間Ｓを閉塞空間に画成するカバー１０１内に臨むように設置されている。これにより、コンベア１００が石灰石Ｌを搬送する際には、その石灰石Ｌの微粉が連続搬送空間Ｓ内に浮遊しているが、集塵機１０は、その連続搬送空間Ｓ内を吸引・集塵することができ、その石灰石Ｌが外部に露出する出口などで微粉が漏れて作業環境を劣化させてしまうことを防止する。

このことから、集塵機１０のコントローラ２３には、図３に示すように、ファン装置１１や逆洗用空気元弁２１の開時間を計時するタイマ２５が接続されており、このコントローラ２３は、操作盤２２のスイッチの手動操作に基づいてファン装置１１や逆洗用空気元弁２１を開／閉するのに加えて、予め格納されているプログラムに従ってファン装置１１や逆洗用空気元弁２１を開／閉するタイミングなどを制御することができ、駆動開始条件や駆動停止条件を予め設定しておくことにより、例えば、フィルタ１３を自動再生するプログラムを実行する。

具体的には、コントローラ２３は、コンベア１００の運転に合わせてファン装置１１の駆動を開始するとともに、次のような集塵機１０のフィルタ１３の再生方法を実行して、自動運転を継続する。

ここで、図４に示すように、コンベア１００は、石灰石バンカ２００内に貯留されている石灰石Ｌをボイラ３００の設置箇所まで搬送するように複数台が連続するように繋げられており、集塵機１０は、吸引する付近の石灰石Ｌがそのボイラ３００に投入されるまで（カバー１０１の出口に石灰石Ｌが至るまで）に、１０分余り掛かる箇所に設置されている。

これらの条件から、集塵機１０のコントローラ２３のメモリ内には、後述するフィルタ１３の再生動作を自動的に行うための各種条件を設定する。例えば、ポリフッ化エチレン加工したフィルタ１３に応じたメンテナンス条件や、このフィルタ１３で集塵効果を得ることのできるフィルタ１３前後の差圧の限界値（再生動作の開始条件）を設定するとともに、集塵機１０の設置位置（集塵位置）からカバー１０１の出口に石灰石Ｌ（搬送材料）が到達するまでに掛かる時間の１０分を、集塵動作を再開すべき条件（再生動作を終了する条件）として設定する。ここで、ファン装置１１を停止してからフィルタ１３の再生動作を１０分以内に終了するように設定するのは、石灰石Ｌの微粉もその石灰石Ｌの搬送に伴って引き摺られるように流動して出口から流出するものと考えられるからである。なお、このファン装置１１の停止時間は、停止してから石灰石Ｌの微粉が出口から流出するまでの時間を実測して決定しても良い。

そして、コントローラ２３は、ファン装置１１による集塵動作が開始されると、図５のフローチャートに示すように、メモリ内の各種設定値や差圧計２４などによる計測値などを用いてフィルタ１３の自動再生する処理プログラムを実行し、フィルタ１３の再生処理を開始する。

まず、差圧計２４から差圧計測情報を受け取ってフィルタ１３前後の差圧を監視し（ステップＳ１）、その差圧が設定値（集塵効果が得られる限界値）に達したときに、ファン装置１１を停止する（ステップＳ２）。

次いで、タイマ２５の計時を開始するとともに（ステップＳ３）、逆洗用空気元弁２１を開して（ステップＳ４）、隣接するフィルタエレメント１３ａ同士が付着する塵埃Ｄ（石灰石Ｌの微粉）を剥離して落下させるのを妨げないように、例えば、２箇所置きのフィルタエレメント１３ａ内に圧搾空気ａを設定時間だけ吐出・噴射した後に、隣接するフィルタエレメント１３ａ内に圧搾空気ａを吐出・噴射することを連続して実行し、このようなフィルタ１３の再生動作を繰り返し行う（ステップＳ５）。

この再生動作と平行して、タイマ２５の計時時間を監視し（ステップＳ６）、その計時時間が設定時間の１０分に達したときには、ファン装置１１の駆動を再開するとともに（ステップＳ７）、逆洗用空気元弁２１を閉して（ステップＳ８）、集塵動作を再開する。

また、この集塵動作と平行して、図６のフローチャートに示すように、差圧計２４から差圧計測情報を受け取ってフィルタ１３前後の差圧が、フィルタエレメント１３ａを再生した後に通常得られる数値程度に復帰したか否かを確認し（ステップＳ１１）、復帰していない場合には、フィルタ１３の交換等のメンテナンスが必要と判断して操作盤２２にその旨を表示する（ステップＳ１２）。また、図７のフローチャートに示すように、タイマ２５をリセットしてフィルタ１３の再生動作を終了してからの計時を開始し（ステップＳ２１）、ステップＳ１において、再度、フィルタ１３前後の差圧が設定値に達したことが確認されたときに、タイマ２５の計時時間を確認して（ステップＳ２２）、再生動作を終了してからの時間が設定時間よりも短い場合にも、フィルタ１３の交換等のメンテナンスが必要と判断して操作盤２２にその旨を表示する（ステップＳ２３）。

このように本実施形態においては、フィルタ１３前後の差圧が小さくなって集塵効果がなくなる前（作業環境が劣化する前）に、フィルタ１３の再生動作を開始し、その集塵機１０による微粉吸引済みの石灰石Ｌがボイラ３００に投入する出口に至る前には、その再生動作を終了して集塵動作を再開するので、コンベア１００のカバー１０１による連続搬送空間Ｓ内の石灰石Ｌの微粉が外部に流出してしまうことがない。したがって、作業環境を劣化させてしまうことなく、コンベア１００を停止させずに、フィルタ１３を再生することができる。

これまで本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されず、その技術的思想の範囲内において種々異なる形態にて実施されてよいことは言うまでもない。例えば、本実施形態では、フィルタ１３前後の差圧に応じてその再生動作を開始するが、予め設定されている一定間隔に（定期的に）自動的に再生動作を行わせてもよい。

本発明に係る集塵機の一実施形態を示す図であり、その概略全体構成を示す立面図である。 その集塵機のフィルタの要部を示す図であり、（ａ）はその集塵時の状態を示す断面図、（ｂ）はその再生時の状態を示す断面図である。 その集塵機の構成要素の関係を示すブロック図である。 その集塵機の配置を説明する概念図である。 本発明に係る集塵機のフィルタの再生方法の一実施形態を示すフローチャートである。 そのサブルーチンのフローチャートである。 そのサブルーチンのフローチャートである。

符号の説明

１０ 集塵機
１１ ファン装置
１２ 流路ケース
１３ フィルタ
１３ａ フィルタエレメント
２１ 逆洗用空気元弁
２２ 操作盤
２３ コントローラ
２４ 差圧計
２５ タイマ
１００ コンベア
２００ 石灰石バンカ
３００ ボイラ
Ｄ 塵埃
Ｌ 石灰石
Ｓ 連続搬送空間

Claims (5)

1. コンベアによる材料の連続搬送空間内を吸引して浮遊物質をフィルタで集塵する集塵機のフィルタの再生方法であって、
   集塵動作を停止した後に、該集塵動作とは逆にフィルタ後からフィルタ前に向かって空気を噴射することによりフィルタに付着する物質を剥離するフィルタの再生動作を実行する場合に、
   予め、連続搬送空間内の吸引箇所から出口まで搬送材料を搬送するのに掛かる搬送時間を設定しておき、
   フィルタの再生動作は、集塵動作を停止した後に当該搬送時間内に終了して、該連続搬送空間内に発生する浮遊物質が外部に流れ出るまでに集塵動作を再開することを特徴とする集塵機のフィルタの再生方法。
2. 前記フィルタ前とフィルタ後との間の差圧を監視して、該差圧が予め設定されている値に達したときに、フィルタの再生動作を自動的に開始することを特徴とする請求項１に記載の集塵機のフィルタの再生方法。
3. コンベアによる材料の連続搬送空間内を吸引して浮遊物質をフィルタで集塵する集塵機であって、
   集塵動作とは逆にフィルタ後からフィルタ前に向かって空気を噴射することによりフィルタに付着する物質を剥離して該フィルタを再生する手段と、
   フィルタ前後の差圧を計測する手段と、
   該差圧が予め設定されている値に達したときに集塵動作を停止してフィルタの再生動作を開始する手段と、
   連続搬送空間内の吸引箇所から出口まで搬送材料を搬送するのに掛かる搬送時間を予め設定しておく手段と、
   集塵動作を停止した後に、フィルタの再生動作を当該搬送時間内に終了して該連続搬送空間内に発生する浮遊物質が外部に流れ出るまでに集塵動作を再開する手段とを備えることを特徴とする集塵機。
4. 前記フィルタの再生動作の終了後に、フィルタ前後の差圧が復帰しない場合に、フィルタの交換が必要であることを表示する手段を備えることを特徴とする請求項３に記載の集塵機。
5. 前記フィルタの再生動作の終了後に、該フィルタの再生動作を再度開始するまでの時間が予め設定されている時間よりも短い場合に、フィルタの交換が必要であることを表示する手段を備えることを特徴とする請求項３または４に記載の集塵機。

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