JP6290476B2 - バグフィルター用空気増幅装置および該バグフィルター用空気増幅装置を用いたバグフィルター用空気増幅システム - Google Patents

Description

本発明は、バグフィルター用空気増幅装置に関する。より詳しくは、バグフィルターの逆洗に用いるバグフィルター用空気増幅装置および該バグフィルター用空気増幅装置を用いたバグフィルター用空気増幅システムに関する。

従来から、焼却場や一般的な工場などにおける粉塵の除去や、粉体工場などにおける粉体の収集などに、バグフィルター（濾布式集塵機）が用いられている。バグフィルターは、濾過集塵装置の一つであり、濾材として織布や不織布を用い、これを円筒状にして粉塵の除去や粉体の収集などを行う装置である。

例えば、特許文献１には、含塵空気室と浄化空気室とを選択して連結する清掃回路を設け、該回路には有毒ガス除去部材と加熱器及び温風循環ファンとを備え、浄化空気室内の空気を清掃回路を介して加熱して含塵空気室に導入し、循環して含塵空気室内を加熱し、該含塵空気室内の塵埃を有毒ガス除去部材により無害化することにより、作業者の立ち入りを可能とし、濾布の取り出し作業を容易に行うことを可能とした濾布式集塵機が開示されている。

このようなバグフィルターでは、通常時には、吸引されてきた粉塵や粉体がフィルター（特許文献１の図１では符号１０）に付着し、粉塵や粉体を含有しない空気のみが排出される（特許文献１の図１では符号５側へ排出される）ことで、粉塵の除去や粉体の収集などが行われる。しかし、操業を続けていると、次第にフィルターに粉塵や粉体が付着し堆積することにより、フィルターの濾過効果が低下する。そこで、一定周期毎に、圧縮した空気をフィルターの濾過方向とは逆の方向から噴射し、フィルターに付着した粉塵や粉体を払落する、所謂、逆洗が行われている。

例えば、特許文献１の濾布式集塵機は、圧縮空気を送り込む逆噴射パイプ（特許文献１の図１では符号１２）と、圧縮空気を噴射するノズル（特許文献１の図１では符号１３）とを用いて、逆洗を行うことができるように設計されている。

このように、従来から一般的に行われてきた逆洗方法では、噴射された圧縮空気が外気を誘引するために、ベンチュリー効果を使い理論上は少ない圧縮空気量でフィルターの洗浄が達成できる。しかし、実際には、ノズルとフィルターの芯合わせが難しく、少しでもずれると誘引空気量が大きく減ってしまい、設計通りの性能を発揮することができないという問題があった。

また、ノズルから噴射された圧縮空気は、ベンチュリーを使用しているため、フィルターの側面に向かって広がりながら流れるので、何度も逆洗を繰り返すことで、フィルターの側面にダメージを与えるという問題もあった。更に、長いフィルターを用いる場合においては、フィルターの底面まで圧縮空気が届かず、フィルターの下部では逆洗効果が低下するという問題もあった。加えて、ベンチュリーが装着されているために、吸入空気流路が絞り部によって狭くなっており、逆洗浄しない時には、空気抵抗が増え圧力損失が発生するという問題もあった。

このような問題を解決するために、近年においては、コアンダ効果を有する空気増幅装置を用いてバグフィルターの逆洗を行うことが行われつつある。コアンダ効果を有する空気増幅装置からは、フィルターの側面とほぼ平行に逆洗用の空気が噴射されるため、フィルターの側面にダメージを与えることなく、フィルターに付着した粉塵や粉体を払落することができる。

例えば、特許文献２には、加圧空気の経路変更による圧力損失を軽減するために、加圧空気の流入口と、外部空気の流入口とが同一平面上に配置されたコアンダインジェクターが開示されている。

また、特許文献３には、圧縮空気を供給する導管を２つの分岐管に分けて、その分岐管の上部に空気増幅器を共に連結して空気増幅器から増幅された空気の圧力によって周辺装備の障害なく、より多量の周辺空気をより早い速度でバグフィルターに均一に供給して高い脱塵効果が発揮できるようにした空気増幅器を利用した圧縮空気噴射装置が開示されている。

特開２００３−１２６６３７号公報 米国特許第６６０４６９４ 特開２００８−１１５８４７号公報

前述のように、コアンダ効果を有する空気増幅装置を用いれば、逆噴射パイプとノズルを用いた従来の逆洗浄に比べ、高い逆洗浄効果を期待することができる。しかし、まだまだ空気増幅効率が十分でない空気増幅装置もあり、更なる開発が望まれていた。特に、バグフィルターは、通常、１レーンに８〜９個連ねられている場合が多く、空気増幅器もまた、圧縮空気を送る１つの配管に８〜９個連ねることになるが、１個では十分な空気増幅効率を有していても、複数連なると、その空気増幅効率が低下するという問題があった。

そこで、本発明では、空気増幅効率の優れた、バグフィルターの逆洗に適する空気増幅装置を提供することを主目的とする。

上記技術的課題を解決するために、本願発明者は空気増幅効率を向上させるための空気増幅装置の具体的な構造について鋭意研究を行った結果、圧縮空気の噴射方向が重要であることを突き止め、本発明を完成させるに至った。

即ち、本発明では、まず、バグフィルターの逆洗に用いる空気増幅装置であって、
（Ａ）前記空気増幅装置は、
圧縮された空気を導入する圧縮空気導入口と、圧縮空気を空気増幅部へ噴射する圧縮空気噴射孔と、前記圧縮空気導入口から導入された圧縮空気を前記圧縮空気噴射孔へ誘導する湾曲状の圧縮空気誘導壁と、が備えられた圧縮空気導入部と、
外側へ向かって広がるＲ状傾斜面と、該Ｒ状傾斜面に連設して外部の空気を誘引する外部空気誘引口と、増幅された空気を排出する増幅空気排出口と、前記外部空気誘引口から前記増幅空気排出口へ渡って設けられた筒状の側壁と、が備えられた空気増幅部と、を備えており、
圧縮された空気を導入する圧縮空気導入口と、圧縮空気を前記空気増幅部へ噴射する圧縮空気噴射孔と、前記圧縮空気導入口から導入された圧縮空気を前記圧縮空気噴射孔へ誘導する湾曲状の圧縮空気誘導壁と、が備えられた圧縮空気導入部と、
を少なくとも備え、
前記圧縮空気噴射孔は、前記Ｒ状傾斜面に沿って前記外部空気誘引口に設けられ、
前記圧縮空気誘導壁は、前記Ｒ状傾斜上面を覆って、前記圧縮空気導入部から前記空気増幅部への圧縮空気の噴射角度を外部空気の誘引方向に対して前記Ｒ状傾斜面に沿って９０°よりも小さい角度で噴射するように構成し、
前記空気増幅装置の前記側壁は、前記圧縮空気噴射孔から噴射される圧縮空気によるコアンダ効果が持続される部位において、当該側壁を外側へ広げることで、前記空気増幅装置の前記増幅空気排出口の断面面積を、前記外部空気誘引口の断面面積より広く構成しており、前記側壁は前記増幅空気排出口に向かって略垂直な筒状（ただし、末広がり状の筒状は除く）を呈し、逆洗用の空気をフィルターの側面とほぼ平行に噴出する構成とされており、
（Ｂ）前記一本の圧縮空気導入管は、
前記空気増幅装置の前記圧縮空気導入部へ圧縮空気を導入し、
（Ｃ）さらに、前記一本の固定手段は、
前記空気増幅装置の水平性を保つように当該空気増幅装置を固定するものであることを特徴とするバグフィルター用空気増幅システム特徴とする。
さらに、本発明のバグフィルター用空気増幅システムでは、前記接続部に、前記圧縮空気導入管から前記圧縮空気導入部への圧縮空気の導入を誘導する圧縮空気誘導板が備えられたことを特徴とする。
従来のバグフィルター用空気増幅装置では、コアンダ効果を発生させるために圧縮空気を空気増幅部に噴射させる際、その噴射角度は、外部空気の誘引方向に対して垂直に設計することが常識であった（例えば、特許文献３図３符号（３）、明細書段落番号００２２参照）。しかし、従来技術における常識から発想を転換し、本発明に係るバグフィルター用空気増幅装置では、空気増幅部への圧縮空気の噴射角度は、前記Ｒ状傾斜面に沿って、９０°よりも小さい角度で噴射されることを特徴とする。
本発明に係るバグフィルター用空気増幅装置では、前記圧縮空気噴射孔を、前記Ｒ状傾斜面に沿って前記外部空気誘引口に設けるために、前記Ｒ状傾斜面を、前記圧縮空気誘導壁で覆った状態に設計する。
また、前記圧縮空気導入口の中心が、前記圧縮空気誘導壁の湾曲の頂点よりも外側に位置するように設計することが好ましい。
更に、前記増幅空気排出口の断面面積を、前記外部空気誘引口の断面面積より広く設計することが好ましい。この場合、前記圧縮空気噴射孔から噴射される圧縮空気によるコアンダ効果が少なくとも持続される部位において、前記側壁を外側へ広げることで、前記増幅空気排出口の断面面積を、前記外部空気誘引口の断面面積より広く設計することが好ましい。
本発明に係るバグフィルター用空気増幅装置では、前記圧縮空気噴射孔は、前記圧縮空気誘導壁と、前記Ｒ状傾斜面との間隙で形成することができる。この時、前記圧縮空気誘導壁の内壁面には、前記Ｒ状傾斜面へ向けて凸部を形成することが好ましい。この凸部は、圧縮空気の流動方向に沿って設けることが更に好ましい。

以上の本発明に係るバグフィルター用空気増幅装置は、前記空気増幅装置の前記圧縮空気導入部へ圧縮空気を導入する圧縮空気導入管を加えて、バグフィルターの逆洗に用いる空気増幅システムとして好適に用いることができる。
本発明に係るバグフィルター用空気増幅システムは、本発明に係るバグフィルター用空気増幅装置を備えていれば、その他の構成は特に限定されないが、前記圧縮空気導入部の前記圧縮空気導入管との接続面と、前記圧縮空気導入管の前記圧縮空気導入部との接続面とを、互いに平行に形成することが好ましい。
また、前記圧縮空気導入部と前記圧縮空気導入管との接続部は、パッキンにてシールすることが好ましい。
更に、前記接続部には、前記圧縮空気導入管から前記圧縮空気導入部への圧縮空気の導入を誘導する圧縮空気誘導板を備えることが好ましい。
加えて、前記空気増幅装置を固定する固定手段を備えることが好ましい。

本発明によれば、コアンダ効果を有する従来の空気増幅装置に比べ、空気増幅効率を飛躍的に向上させることが可能である。

本発明に係るバグフィルター用空気増幅装置１の第１実施形態を模式的に示す模式斜視図である。 本発明に係るバグフィルター用空気増幅装置１の第１実施形態を側面から視た断面模式図である。 本発明に係るバグフィルター用空気増幅装置１の第２実施形態を側面から視た断面模式図である。 図３に示す本発明に係るバグフィルター用空気増幅装置１の第２実施形態の破線円部分を、拡大した拡大断面模式図である。 本発明に係るバグフィルター用空気増幅装置１の第３実施形態を、底部側から視た平面模式図である。 本発明に係るバグフィルター用空気増幅システム１０の第１実施形態を側面から視た断面模式図である。 本発明に係るバグフィルター用空気増幅システム１０の第２実施形態を側面から視た断面模式図である。 本発明に係るバグフィルター用空気増幅システム１０の第３実施形態を模式的に示す模式斜視図である。 本発明に係るバグフィルター用空気増幅システム１０の第４実施形態を模式的に示す模式斜視図である。 本発明に係るバグフィルター用空気増幅システム１０の第５実施形態を側面から視た断面模式図である。

以下、本発明を実施するための好適な形態について図面を参照としながら説明する。なお、以下に説明する実施形態は、本発明の代表的な実施形態の一例を示したものであり、これにより本発明の範囲が狭く解釈されることはない。

＜１．バグフィルター用空気増幅装置１＞
図１は、本発明に係るバグフィルター用空気増幅装置１の第１実施形態を模式的に示す模式斜視図である。図２は、本発明に係るバグフィルター用空気増幅装置１の第１実施形態を、側面から視た断面模式図である。

本発明に係るバグフィルター用空気増幅装置１は、大別して、空気増幅部１１と、圧縮空気導入部１２と、を少なくとも備える。そして、空気増幅部１１は、Ｒ状傾斜面１１１と、外部空気誘引口１１２と、増幅空気排出口１１３と、側壁１１４と、を備え、圧縮空気導入部１２は、圧縮空気導入口１２１と、圧縮空気噴射孔１２２と、圧縮空気誘導壁１２３と、を備える。以下、各部について、詳細に説明する。

（１）空気増幅部１１
空気増幅部１１は、後述する圧縮空気導入部１２から噴射された圧縮空気によるコアンダ効果を利用して、空気を増幅させる部分である。

（ａ）Ｒ状傾斜面１１１
Ｒ状傾斜面１１１は、後述する外部空気誘引口１１２へ、外部空気を誘導するために、外側へ向かって広がった形態を呈する。Ｒ状傾斜面１１１の大きさ、傾斜角度などの具体的態様は、本発明の効果を損なわない限り特に限定されず、目的のバグフィルターなどに合わせて自由に設計することができる。

（ｂ）外部空気誘引口１１２
外部空気誘引口１１２は、Ｒ状傾斜面１１１に連設されており、外部の空気を誘引する部分である。外部空気誘引口１１２の開口面積や開口形状は、本発明の効果を損なわない限り特に限定されず、目的のバグフィルターに用いる濾布の大きさなどに合わせて自由に設計することができる。一例を挙げると、例えば、バグフィルターの濾布の直径が１５０ｍｍ程度の場合、内径７０〜８０ｍｍに外部空気誘引口１１２を設計することができる。

（ｃ）増幅空気排出口１１３
増幅空気排出口１１３は、増幅された空気をバグフィルターへ向かって排出する部分である。増幅空気排出口１１３の開口面積や開口形状は、本発明の効果を損なわない限り特に限定されず、目的のバグフィルターに用いる濾布の大きさなどに合わせて自由に設計することができる。一例を挙げると、例えば、バグフィルターの濾布の直径が１５０ｍｍ程度の場合、内径７０〜８０ｍｍに増幅空気排出口１１３を設計することができる。

従来のバグフィルター用空気増幅装置では、外部空気誘引口１１２と増幅空気排出口１１３は、同一の開口面積および開口形状に設計されていた（例えば、特許文献３図３参照）。本発明に係るバグフィルター用空気増幅装置１においても、従来と同様に、外部空気誘引口１１２と増幅空気排出口１１３を、同一の開口面積および開口形状に設計することも可能であるが、図３に示す第２実施形態のように、増幅空気排出口１１３の断面面積を、外部空気誘引口１１２の断面面積より広く設計することが好ましい。増幅空気排出口１１３の断面面積を、外部空気誘引口１１２の断面面積より広く設計することで、空気増幅効率が更に向上することを、本願発明者が突き止めた。

増幅空気排出口１１３の断面面積を、外部空気誘引口１１２の断面面積より広く設計する方法としては、後述する側壁１１４の所定部分を外側へ広げる方法がある。この際、圧縮空気噴射孔１２２から噴射される圧縮空気によるコアンダ効果が少なくとも持続される部位において、側壁１１４を外側へ広げることが好ましい（図３符号Ｗ参照）。コアンダ効果が少なくとも持続される部位において、側壁１１４を外側へ広げることで、確実に、空気増幅効率を向上させることができる。

（ｄ）側壁１１４
側壁１１４は、外部空気誘引口１１２から増幅空気排出口１１３へ渡って設けられ、外部空気誘引口１１２から誘引された外部空気と、後述する圧縮空気噴射孔１２２から噴射された圧縮空気と、を増幅空気排出口１１３へ誘導するために、筒状を呈する。側壁１１４の長さなどの具体的態様は、本発明の効果を損なわない限り特に限定されず、目的のバグフィルターなどに合わせて自由に設計することができる。

（２）圧縮空気導入部１２
圧縮空気導入部１２は、後述する圧縮空気導入管２から送られてくる圧縮空気を、本発明に係るバグフィルター用空気増幅装置１の内部へ導入するための部位である。

（ａ）圧縮空気導入口１２１
圧縮空気導入口１２１は、後述する圧縮空気導入管２から送られてくる圧縮空気を、圧縮空気導入部１２の内部へ導入するための部位である。圧縮空気導入口１２１の開口面積や開口形状など具体的な態様は、本発明の効果を損なわない限り特に限定されず、目的のバグフィルターや接続する圧縮空気導入管２の形態などに合わせて自由に設計することができる。

（ｂ）圧縮空気噴射孔１２２
圧縮空気噴射孔１２２は、圧縮空気導入口１２１から導入された圧縮空気を、空気増幅部１１へ噴射するための部位である。本発明に係るバグフィルター用空気増幅装置１では、この圧縮空気噴射孔１２２が、Ｒ状傾斜面１１１に沿って外部空気誘引口１１２に設けられていることを特徴とする。

従来のバグフィルター用空気増幅装置では、圧縮空気噴射孔は、Ｒ状傾斜面より外側に設けられていた。即ち、コアンダ効果を発生させるために圧縮空気を空気増幅部に噴射させる際、圧縮空気導入口からの噴射角度は、外部空気の誘引方向に対して垂直に設計することが常識であった（例えば、特許文献３図３符号（３）、明細書段落番号００２２参照）。しかし、従来技術における常識から発想を転換し、本発明に係るバグフィルター用空気増幅装置１では、圧縮空気噴射孔１２２が、Ｒ状傾斜面１１１に沿って外部空気誘引口１１２に設けられていることを特徴とする。即ち、圧縮空気導入口１２１から空気増幅部１１への圧縮空気の噴射角度は、前記Ｒ状傾斜面１１１に沿って、外部空気の誘引方向に対して９０°よりも小さい角度で噴射されることを特徴とする。このように、圧縮空気導入口１２１から空気増幅部１１への圧縮空気の噴射角度は、前記Ｒ状傾斜面１１１に沿って、外部空気の誘引方向に対して９０°よりも小さい角度で噴射されることにより、従来のバグフィルター用空気増幅装置に比べ、空気増幅効率を飛躍的に向上させることに成功した。

圧縮空気噴射孔１２２は、後述する圧縮空気誘導壁１２３と、Ｒ状傾斜面１１１との間隙で形成することができる。圧縮空気噴射孔１２２を形成する間隙の幅は、本発明の効果を損なわない限り特に限定されず、導入される圧縮空気の量や目的の噴出速度などに合わせて自由に設計することができる。一例を挙げると、例えば、幅０．３〜２ｍｍに圧縮空気噴射孔１２２を形成する間隙を設計することができる。本発明に係るバグフィルター用空気増幅装置１の圧縮空気噴射孔１２２からは、超音速で圧縮空気が噴射される。この空気の噴射によって、外部空気誘引口１１２付近にはコアンダ効果が発生し、空気増幅部１１へ外部空気が誘引される。その結果、非常に高効率で空気を増幅させることが可能である。

図４は、図３に示す本発明に係るバグフィルター用空気増幅装置１の第２実施形態の破線円部分を、拡大した拡大断面模式図である。圧縮空気噴射孔１２２は、例えば、後述する圧縮空気誘導壁１２３の内壁面に、Ｒ状傾斜面１１１へ向けた凸部Ｔを所定間隔で複数設けることで、形成することができる。この際、この凸部Ｔの高さを変更することで、圧縮空気噴射孔１２２の幅を、自由に調整することも可能である。

凸部Ｔを設ける場合、その大きさや形状などの具体的な形態は、本発明の効果を損なわない限り特に限定されず、導入される圧縮空気の量や目的の噴出速度などに合わせて自由に設計することができる。

図５は、本発明に係るバグフィルター用空気増幅装置１の第３実施形態を、底部側から視た平面模式図である。第３実施形態では、凸部Ｔを、圧縮空気の流動方向に沿って設けている。このように、凸部Ｔを圧縮空気の流動方向に沿って設けることで、凸部Ｔに、圧縮空気導入口１２１から導入された圧縮空気を整流させて圧縮空気噴射孔１２２へと導くための整流作用を付与することも可能である。

（ｃ）圧縮空気誘導壁１２３
圧縮空気誘導壁１２３は、圧縮空気導入口１２１から導入された圧縮空気を、圧縮空気噴射孔１２２へ誘導するために、湾曲状の形態を成す。圧縮空気誘導壁１２３の具体的な形態は、圧縮空気導入口１２１から導入された圧縮空気を、圧縮空気噴射孔１２２へ誘導するために、少なくとも湾曲状の形態を成していれば、本発明の効果を損なわない限りその他の構造は特に限定されず、目的のバグフィルターや接続する圧縮空気導入管２の形態などに合わせて自由に設計することができる。

従来のバグフィルター用空気増幅装置では、Ｒ状傾斜面は露出した状態であるため（例えば、特許文献３図３参照）、バグフィルターによる操業が続けられるに従って、フィルターを通過してしまった微細な粉塵や粉体が、Ｒ状傾斜面の上に、付着・埋積されてくる。Ｒ状傾斜面上に付着・埋積された粉塵や粉体は、圧縮空気噴射孔からの圧縮空気の噴射の妨げとなり、コアンダ効果を低下させ、その結果、空気増幅率の低下を招く原因となっていた。

一方、本発明に係るバグフィルター用空気増幅装置１では、圧縮空気誘導壁１２３は、Ｒ状傾斜面１１１を覆った状態に設計されているため、フィルターを通過してしまった微細な粉塵や粉体は、圧縮空気誘導壁１２３の外部（上部）に付着・埋積される。即ち、粉塵や粉体が、Ｒ状傾斜面１１１の上に、付着・埋積されることがない。そのため、圧縮空気噴射孔１２２からの圧縮空気の噴射の妨げとなることがなく、長期的に安定したコアンダ効果を生じさせることができ、その結果、長期的に安定した優れた空気増幅効果を維持することができる。なお、圧縮空気誘導壁１２３の外部（上部）に付着・埋積された粉塵や粉体は、定期的に払拭、吸引などを行って除去すればよい。

また、従来のバグフィルター用空気増幅装置では、圧縮空気導入口の中心が、圧縮空気誘導壁の湾曲の頂点と、同一ライン上に位置するように設計されていた（例えば、特許文献３図３参照）。本発明に係るバグフィルター用空気増幅装置１においても、従来と同様に、圧縮空気導入口１２１の中心が、圧縮空気誘導壁１２３の湾曲の頂点と、同一ライン上に位置するように設計することも可能ではあるが、圧縮空気導入口１２１の中心が、圧縮空気誘導壁１２３の湾曲の頂点よりも外側に位置するように設計することが好ましい（図２破線矢印参照）。圧縮空気導入口１２１の中心が、圧縮空気誘導壁１２３の湾曲の頂点よりも外側にすることで、圧縮空気導入口１２１から導入された圧縮空気が、圧縮空気誘導壁１２３に衝突した際、圧縮空気は更に高い位置にある湾曲の頂点方向へと導かれ、圧縮空気噴射孔１２２と逆方向へ流れるのを防止することができる。その結果、圧縮空気導入口１２１から導入された圧縮空気を、圧縮損失を最小限に抑えた状態で、圧縮空気噴射孔１２２へと導くことができる。

＜２．バグフィルター用空気増幅システム１０＞
図６は、本発明に係るバグフィルター用空気増幅システム１０の第１実施形態を側面から視た断面模式図である。本発明に係るバグフィルター用空気増幅システム１０は、前述した本発明に係るバグフィルター用空気増幅装置１と、圧縮空気導入管２と、を少なくとも備える。また、本発明に係るバグフィルター用空気増幅システム１０には、固定手段３を備えることもできる。以下、各部について、詳細に説明する。なお、本発明に係るバグフィルター用空気増幅装置１の詳細は、前述と同様であるため、ここでは説明を割愛する。

（１）圧縮空気導入管２
圧縮空気導入管２は、空気増幅装置１の前記圧縮空気導入部１２へ圧縮空気を導入する。圧縮空気導入管２の太さや長さなどの具体的な形態は、本発明の効果を損なわない限り特に限定されず、目的のバグフィルター、設置場所の形態などに合わせて自由に設計することができる。

また、圧縮空気導入管２の配置についても本発明の効果を損なわない限り特に限定されず、設置場所の形態などに合わせて自由に設計することができるが、本発明においては、空気増幅装置１の圧縮空気導入部１２に連通するように、圧縮空気導入部１２の下部に設置することが好ましい。例えば、特許文献２に記載のコアンダインジェクターのように、外部空気誘引口の上部に、圧縮空気導入管を設置することも理論的には可能である。しかしながら、外部空気誘引口の上部に圧縮空気導入管を設置すると、外部空気誘引口からの外部空気の誘引の際に空気の流れの障害となり、誘引する空気量が低下する場合があり、空気増幅効果が低下する恐れがある。そのため、本発明においては、圧縮空気導入管２を圧縮空気導入部１２の下部に設置することが好ましい。

更に、圧縮空気導入管２の具体的な断面形状についても、本発明の効果を損なわない限り特に限定されず、設置場所の形態などに合わせて自由に設計することができる。本発明においては特に、図６の第１実施形態に示すように、圧縮空気導入部１２の圧縮空気導入管２との接続面と、圧縮空気導入管２の前記圧縮空気導入部１２との接続面とが、互いに平行となるように設計することが好ましい。

例えば、図７に示す本発明に係るバグフィルター用空気増幅システム１０の第２実施形態のように、圧縮空気導入部１２の圧縮空気導入管２との接続面と、圧縮空気導入管２の前記圧縮空気導入部１２との接続面とを、いずれも球面で形成することも可能である。これは、従来のバグフィルター用空気増幅システムと同様の接続面である。従来のバグフィルター用空気増幅システムでは、断面が円形または楕円形の圧縮空気導入部と圧縮空気導入管とを、外側を溶接（図６符号Ｃ参照）することで接続していた。しかし、この場合、球面に孔を設けて接続することになるため、溶接部Ｃ以外の接続部分から、圧縮空気が漏れ出るといった問題があり、これが、空気増幅効率の低下を招く原因の一つとなっていた。

一方、図６に示す本発明に係るバグフィルター用空気増幅システム１０第１実施形態のように、圧縮空気導入部１２の圧縮空気導入管２との接続面と、圧縮空気導入管２の前記圧縮空気導入部１２との接続面とが、互いに平行となるように設計することで、圧縮空気の漏出を防止することができる。

圧縮空気導入部１２と圧縮空気導入管２との接続は、図７に示す第２実施形態のように、溶接により行うことも可能であるが、図６に示す第１実施形態のように、パッキンＰを用いてシールすることも可能である。パッキンＰを用いて接続することにより、圧縮空気導入管２からバグフィルター用空気増幅装置１を容易に取り外すことが可能となり、破損による単品交換や、緊急に濾布穴を塞ぐ必要が生じた場合などに対応可能である。

加えて、本発明に係るバグフィルター用空気増幅システム１０に備える圧縮空気導入管２の数も、本発明の効果を損なわない限り特に限定されず、設置場所の形態などに合わせて１本或いは２本以上の複数本、備えることも可能である。本発明では特に、圧縮空気導入管２の数は、１本にすることが好ましい。圧縮空気導入管２を複数本設置する場合、通常、１本の管を分岐させて複数本とするため、分岐させることで空気の圧縮率が低下し、バグフィルター用空気増幅装置１へ導入される圧縮空気量が低下する場合がある。この場合、バグフィルター用空気増幅装置１内におけるコアンダ効果も低下し、その結果、空気増幅率を低下させる恐れがある。

また、圧縮空気導入管２を複数本設置する場合、圧縮空気導入口１２１も複数設けることになるが、複数の圧縮空気導入口１２１から導入された圧縮空気は、圧縮空気導入部１２の内部で、稀に、その流れを干渉し合う場合がある。この場合、圧縮空気噴射孔１２２からの圧縮空気の噴射速度が低下し、その結果、空気増幅率を低下させる恐れがある。

一方、圧縮空気導入管２の数を１本とすれば、管の分岐に伴う空気の圧縮率の低下を防止することができ、また、圧縮空気導入部１２の内部で導入された圧縮空気同士の干渉を抑制することができ、その結果、優れた空気増幅効果を維持することができる。

図８は、本発明に係るバグフィルター用空気増幅システム１０の第３実施形態を模式的に示す模式斜視図である。第３実施形態では、圧縮空気導入部１２と圧縮空気導入管２との接続部に、圧縮空気誘導板４を備える。この圧縮空気誘導板４は、本発明において必須ではないが、圧縮空気導入管２から圧縮空気導入部１２への圧縮空気Ａの導入を誘導するために備えることができる。

圧縮空気Ａは、圧縮空気導入管２の中を、一方方向（図８中矢印Ａ参照）で導入されてくるため、圧縮空気Ａの圧縮率や導入速度によっては、圧縮空気導入管２中の流れに沿って、圧縮空気導入部１２へ斜めに導入されてしまう場合がある。また、実際の現場においては、１レーンに装置１を８〜９台連ねて配置する場合が多いため、圧縮空気導入管２の圧縮空気Ａの導入方向の下流へ行くほど、圧縮空気導入部１２へ導入される空気の量や圧力が大きくなり、各装置１に対して、安定的に圧縮空気Ａを導入することが難しい場合がある。そこで、圧縮空気導入部１２と圧縮空気導入管２との接続部に、圧縮空気誘導板４を備えれば、圧縮空気導入管２に対して垂直に近い角度で圧縮空気導入部１２への圧縮空気Ａの導入が可能になる。また、１レーンに複数の装置１を配置する場合においても、各装置１に対する圧縮空気Ａの導入量や圧力を一定に保つことができ、安定的に圧縮空気Ａを導入することが可能となる。

圧縮空気誘導板４の設置箇所は、圧縮空気導入管２から圧縮空気導入部１２への圧縮空気Ａの導入を、圧縮空気導入管２に対して垂直に近い角度で誘導することができれば、特に限定されない。図８の第３実施形態のように圧縮空気導入口１２１の上流側に設置することもできるし、例えば、図９の第４実施形態のように、圧縮空気導入口１２１の中央部に設置することも可能である。本発明では特に、圧縮空気導入管２に対して垂直に近い角度で誘導するためには、圧縮空気導入口１２１の中央部から上流側に設置することが好ましく、圧縮空気導入口１２１の最上流側に設置することがより好ましい。

また、圧縮空気誘導板４は、圧縮空気導入部１２の空気の流れを妨げない程度に、圧縮空気導入口１２１の上部へ突き出した状態で設置することも可能である。

更に、圧縮空気誘導板４は、圧縮空気導入管２側と接続した状態で設置しても良いし、圧縮空気導入部１２側と接続した状態で設置しても良いし、圧縮空気導入管２および圧縮空気導入部１２の両方に接続した状態で設置しても良い。

加えて、圧縮空気誘導板４の形態も、圧縮空気導入管２から圧縮空気導入部１２への圧縮空気Ａの導入を、圧縮空気導入管２に対して垂直に近い角度で誘導することができれば、特に限定されず、圧縮空気導入口１２１の形状、設置箇所などに応じて、自由に設計することができる。例えば、第３実施形態のように、楕円形の圧縮空気導入口１２１の最上流側に圧縮空気誘導板４を設置する場合は、Ｒ状に湾曲した形態の圧縮空気誘導板４を用いることが好ましい。また、第４実施形態のように、圧縮空気導入口１２１の中央部に圧縮空気誘導板４を設置する場合は、平板状の圧縮空気誘導板４や、図示しないが、圧縮空気導入口１２１を底面とするＬ字形状の圧縮空気誘導板４を用いることが好ましい。

（２）固定手段３
図１０は、本発明に係るバグフィルター用空気増幅システム１０の第５実施形態を側面から視た断面模式図である。第５実施形態では、空気増幅装置１を固定する固定手段３を更に備える。固定手段３は本発明においては必須ではないが、固定手段３を設けることで、バグフィルター用空気増幅装置１の水平性を保つことができる。

通常、バグフィルターのメンテナンスなどを行う際、バグフィルター用空気増幅システム１０上を、人が移動する場合がある。この場合、例えば、図６に示す第１実施形態や図７に示す第２実施形態では、バグフィルター用空気増幅装置１は、圧縮空気導入管２のみで支えられているため、人の重さによって、バグフィルター用空気増幅装置１が傾いてしまう可能性がある。

一方、図１０に示す本発明に係るバグフィルター用空気増幅システム１０の第５実施形態のように、空気増幅装置１を固定する固定手段３を更に備えれば、人の重さによるバグフィルター用空気増幅装置１の傾きを防止して、その水平性を維持することができ、その結果、優れた空気増幅効果を維持することができる。

以下、実施例に基づいて本発明を更に詳細に説明する。なお、以下に説明する実施例は、本発明の代表的な実施例の一例を示したものであり、これにより本発明の範囲が狭く解釈されることはない。

＜実験例１＞ 実験例１では、バグフィルター用空気増幅装置の各部での形態の違いにより、空気増幅部への圧縮空気の流入効率および空気増幅効果が変化するか否かを調べた。具体的には、本発明に係るバグフィルター用空気増幅装置の例として、図１および図２に示す第１実施形態、図３に示す第２実施形態、従来のバグフィルター用空気増幅装置の例として、特許文献３の図３に示す装置の圧縮空気導入管が１本のものを用いて、空気増幅部への圧縮空気の流入効率および空気増幅効率を比較した。

（１）実験に用いた装置の詳細
実験例１で用いたバグフィルター用空気増幅装置の詳細は、下記に示す表１の通りである。

（２）実験方法
実施例１、２および比較例１に係るバグフィルター用空気増幅システムの圧縮空気導入管に、５気圧の圧縮空気を０．１秒間流し、空気増幅部への圧縮空気流入量と、増幅空気排出口からの流出空気量とを測定した。空気増幅部への圧縮空気の流入量の理論値を下記式（１）〜（３）に基づいて算出し、算出した流入量（理論値）と測定した圧縮空気流入量とから、流入効率を算出した。また、測定した圧縮空気流入量と流出空気量から、空気増幅効率（流出空気量／圧縮空気流入量）を算出した。なお、実験は、それぞれの値が平衡となった時点で終了した。

ρ：気体の密度
ｕ：流速
Ａ：流路の断面積

ρ０：澱み密度

ｒ：圧縮空気噴射孔の空気増幅部の中心からの位置
ｓ：圧縮空気噴射孔の幅（スリット幅）

（３）結果
結果を下記の表２に示す。

表２に示す通り、従来品である比較例１と比べ、実施例２に係るバグフィルター用空気増幅システムを用いた場合の流出空気量は、0.456kg/secから0.547kg/secと２０％増加していた。更に、実施例１に係るバグフィルター用空気増幅システムを用いた場合の流出空気量は0.595kg/secと３０％も増加していた。

また、従来品である比較例１と比べ、実施例１および２に係るバグフィルター用空気増幅システムを用いた場合の圧縮空気流入量も、0.118kg/secから0.137kg/secへと１６％増加していた。この結果から、本発明に係るバグフィルター用空気増幅システムでは、従来品に比べ、空気増幅率のみならず、圧縮空気の流入効率までも優位に増加させることが確認できた。即ち、本発明に係るバグフィルター用空気増幅システムは、従来品に比べ、より少ない圧縮空気で高い空気増幅効果を実現させることができることが示された。

＜実験例２＞
実験例２では、更に、バグフィルター用空気増幅装置の各部での形態の違いにより、空気増幅部への圧縮空気の流入効率および空気増幅効果が変化するか否かを調べた。具体的には、本発明に係るバグフィルター用空気増幅装置の例として、図３に示す第２実施形態、従来のバグフィルター用空気増幅装置の例として、特許文献３の図３に示す装置を用いて、空気増幅部への圧縮空気の流入効率および空気増幅効率を比較した。

（１）実験に用いた装置の詳細
実験例２で用いたバグフィルター用空気増幅装置の詳細は、下記に示す表３の通りである。

（２）実験方法
実施例３および比較例２に係るバグフィルター用空気増幅システムの圧縮空気導入管を用いて、前記実験例１と同様の方法により空気増幅部への圧縮空気流入量と、増幅空気排出口からの流出空気量とを測定した。また、空気増幅部への圧縮空気の流入量の理論値を前記式（１）〜（３）に基づいて算出し、算出した流入量（理論値）と測定した圧縮空気流入量とから、流入効率を算出した。また、測定した圧縮空気流入量と流出空気量から、空気増幅効率（流出空気量／圧縮空気流入量）を算出した。なお、実験は、それぞれの値が平衡となった時点で終了した。

（３）結果
結果を下記の表４に示す。

表４の結果に示す通り、従来品である比較例２と比べ、実施例３に係るバグフィルター用空気増幅システムを用いた場合の流出空気量は、0.40kg/secから0.48kg/secへと２０％も増加していた。

また、従来品である比較例２と比べ、実施例３に係るバグフィルター用空気増幅システムを用いた場合の流入効率も、８１％から９１％へと増加していた。この結果から、本発明に係るバグフィルター用空気増幅システムでは、圧縮空気導入管が１本であるにも関わらず、圧縮空気導入管が２本の従来品に比べ、空気増幅率のみならず、圧縮空気の流入効率までも優位に増加させることが確認できた。即ち、本発明に係るバグフィルター用空気増幅システムは、従来品に比べ、より少ない圧縮空気で高い空気増幅効果を実現できることが示された。

＜実験例３＞
実験例３では、バグフィルター用空気増幅装置の各部での形態の違い、流入空気圧力の違い、噴射時間および噴射間隔の違いによる、増幅空気排出口における風速の変化について検討した。具体的には、本発明に係るバグフィルター用空気増幅装置の例として、図３に示す第２実施形態、従来のバグフィルター用空気増幅装置の例として、特許文献３の図３に示す装置を用いて、増幅空気排出口における風速を比較した。なお、実施例４および比較例３の装置としては、前記実験例２で用いた実施例３および比較例２とそれぞれ同一のものを用いた。

（１）実験方法
実施例４および比較例３に係るバグフィルター用空気増幅システムの圧縮空気導入管に、それぞれ下記の表５に示す圧力の圧縮空気を、それぞれ下記の表５に示す噴射時間および噴射間隔で噴射し、増幅空気排出口における風速を測定した。

（２）結果
増幅空気排出口における風速の結果を下記の表５に示す。

表５に示す通り、従来品である比較例３と比べ、実施例４に係るバグフィルター用空気増幅システムを用いた場合、流入空気圧力の違い、噴射時間および噴射間隔の違いに関わらず、増幅空気排出口における風速が増加することが確認できた。

以上説明した実験例１〜３は、いずれも装置１台での結果である。実際の現場においては、１レーンに装置を８〜９台連ねて配置する場合が多いため、従来品と本発明品では、本実験例の結果よりも、大きな差が生じると考えられる。即ち、本発明に係るバグフィルター用空気増幅システムを用いれば、１レーンに装置を８〜９台連ねる実際の現場においても、非常に高い空気増幅効率が実現でき、その結果、フィルターの逆洗浄効果を向上させることができると考えられる。

また、本発明に係るバグフィルター用空気増幅システムは、従来品に比べて非常に高い空気増幅効率を実現できるため、従来では十分に逆洗浄効果を得ることができなかったような大きい（長い）バグフィルターにも、好適に用いることができると考えられる。

１ バグフィルター用空気増幅装置
１１ 空気増幅部
１１１ Ｒ状傾斜面
１１２ 外部空気誘引口
１１３ 増幅空気排出口
１１４ 側壁
１２ 圧縮空気導入部
１２１ 圧縮空気導入口
１２２ 圧縮空気噴射孔
１２３ 圧縮空気誘導壁
１０ バグフィルター用空気増幅システム
２ 圧縮空気導入管
３ 固定手段
４ 圧縮空気誘導板

Claims (2)

1. バグフィルターの逆洗に用いる空気増幅装置と、当該空気増幅装置に圧縮空気を導入する一本の圧縮空気導入管と、当該空気増幅装置を固定する一本の固定手段とを備えたバグフィルター用空気増幅システムであって、
   （Ａ）前記空気増幅装置は、
   圧縮された空気を導入する圧縮空気導入口と、圧縮空気を空気増幅部へ噴射する圧縮空気噴射孔と、前記圧縮空気導入口から導入された圧縮空気を前記圧縮空気噴射孔へ誘導する湾曲状の圧縮空気誘導壁と、が備えられた圧縮空気導入部と、
   外側へ向かって広がるＲ状傾斜面と、該Ｒ状傾斜面に連設して外部の空気を誘引する外部空気誘引口と、増幅された空気を排出する増幅空気排出口と、前記外部空気誘引口から前記増幅空気排出口へ渡って設けられた筒状の側壁と、が備えられた空気増幅部と、を備えており、
   前記圧縮空気噴射孔は、前記Ｒ状傾斜面に沿って前記外部空気誘引口に設けられ、
   前記圧縮空気誘導壁は、前記Ｒ状傾斜上面を覆って、前記圧縮空気導入部から前記空気増幅部への圧縮空気の噴射角度を外部空気の誘引方向に対して前記Ｒ状傾斜面に沿って９０°よりも小さい角度で噴射するように構成し、
   前記空気増幅装置の前記側壁は、前記圧縮空気噴射孔から噴射される圧縮空気によるコアンダ効果が持続される部位において、当該側壁を外側へ広げることで、前記空気増幅装置の前記増幅空気排出口の断面面積を、前記外部空気誘引口の断面面積より広く構成しており、前記側壁は前記増幅空気排出口に向かって略垂直な筒状（ただし、末広がり状の筒状は除く）を呈し、逆洗用の空気をフィルターの側面とほぼ平行に噴出する構成とされており、
   （Ｂ）前記一本の圧縮空気導入管は、
   前記空気増幅装置の前記圧縮空気導入部へ圧縮空気を導入し、
   （Ｃ）さらに、前記一本の固定手段は、
   前記空気増幅装置の水平性を保つように当該空気増幅装置を固定するものである
   ことを特徴とするバグフィルター用空気増幅システム。
2. 前記空気増幅装置の前記圧縮空気導入部と前記圧縮空気導入管との接続部に、前記圧縮空気導入管から前記圧縮空気導入部への圧縮空気の導入を誘導する圧縮空気誘導板が備えられたことを特徴とする請求項１記載のバグフィルター用空気増幅システム。

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