JP6716518B2

JP6716518B2 - 集塵フィルタ

Info

Publication number: JP6716518B2
Application number: JP2017192550A
Authority: JP
Inventors: 好雄川島; 幸男住田; 宏輔高木
Original assignee: 三菱電機メカトロニクスエンジニアリング株式会社
Priority date: 2017-10-02
Filing date: 2017-10-02
Publication date: 2020-07-01
Anticipated expiration: 2037-10-02
Also published as: JP2019063738A

Description

本発明は、パルスジェット方式の集塵装置などに装着される集塵フィルタに関する。

従来、パルスジェット方式の集塵装置などに装着される集塵フィルタとして、種々の集塵フィルタが知られている（例えば、特許文献１参照）。
この種の集塵フィルタは、フィルタ内部に通じるエア出入口を有し、エア出入口を介してフィルタ内部からエアが吸い出される集塵時には、フィルタ外部に粉塵を付着させて集塵する。その一方で、不定期又は定期的に、エア出入口を介してフィルタ内部に間欠的に高圧のエア（パルスジェットエア）を吹き込んで、フィルタ外部に付着した粉塵を払い落とす逆洗によって、集塵性能が維持されるようにしている。

ここで、レーザー加工機が備える集塵装置に用いる集塵フィルタの一例を図４に示す。かかる集塵フィルタ１０１は、蛇腹状に折り曲げられて複数のヒダ１３１ａを有する二枚のフィルタ材１３１を、ヒダ１３１ａの内周側頂部どうしを接着剤１２３（又は熱融着）により接着してなり、断面菱形状の複数の隔室１３１ｂを有するとともに、それぞれの隔室１３１ｂに連通するエア出入り口１４１が設けられている。そして、鉛直方向に沿って配設されたブローパイプＰに、エア出入り口１４１を対向させつつ、その反対側の樹脂製縁枠部１０５に突設した脚部１０５ａを架台Ｆに載せた状態で集塵装置内に装着される。
なお、図４（ｂ）は、図４（ａ）のＣ−Ｃ断面における要部断面図である。

国際公開第２００５／０６１０７７号

しかしながら、逆洗に際しては、ブローパイプＰに穿設された噴出孔Ｈから、エア出入り口１４１に向けてエアを噴出させるが、図４に示す集塵フィルタでは、噴出孔Ｈのピッチに対してエア出入り口１４１のピッチが狭くなっており、噴出孔Ｈの間に位置するエア出入り口１４１に連通する隔室１３１ｂ内にエアが吹き込まれ難く、隔室１３１ｂごとの払い落としにばらつきが生じていた。そして、払い落としが十分になされない部位で目詰まりが生じてしまうと、隔室１３１ｂ内に吹き込まれたエアが抜けずに負荷が過度となって、フィルタ材１３１どうしの接着が剥がれてしまったり、フィルタ材１３１が破れてしまったりするという問題があった。

また、逆洗時にエア出入り口１４１からエアが吹き込まれると、フィルタ材１３１が脈動するなどして振動が発生するが、そのような振動が長期にわたって作用すると、架台Ｆに載せた脚部１０５ａ近傍の樹脂製縁枠部１０５が破損して、フィルタ内部に粉塵が侵入してしまうという問題もあった。

本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであり、耐久性が高められ、長期にわたって集塵性能を安定して維持することができる集塵フィルタの提供を目的とする。

上記目的を達成するため本発明の集塵フィルタは、フィルタ内部に通じるエア出入口を有し、前記エア出入口を介してフィルタ内部からエアが吸い出される集塵時には、フィルタ外部に粉塵を付着させて集塵する一方、前記エア出入口を介してフィルタ内部にエアを吹き込んで、フィルタ外部に付着した粉塵を払い落とす逆洗によって、集塵性能が維持されるようにした集塵フィルタであって、フィルタ内部に配置されるフレーム部と、前記フレーム部を介して対向するシート状のフィルタ材を有する平板筒形状のフィルタ部と、前記フィルタ部の筒方向一端側に連結され、且つ前記エア出入口を有する第一縁枠部と、前記フィルタ部の筒方向他端側に連結される第二縁枠部とを備え、前記第一縁枠部は、第一縁枠部成形型に流し込んで硬化させることで前記フィルタ部の筒方向一端側を埋設する樹脂製部材であり、前記エア出入口の前記フィルタ材対向方向の幅は、前記フィルタ材の対向幅よりも小さく設定され、前記フィルタ材の対向面と前記エア出入口との間には、逆洗時にフィルタ内部に吹き込まれるエアの逆流を抑制する段差部が形成され、前記フィルタ材は、蛇腹状に折り曲げられて前記筒方向に延在する複数のヒダを形成しており、前記フレーム部は、接着剤を介して前記フィルタ材の前記ヒダの頂部が固定されるフィルタ材固定部を有し、前記フィルタ材固定部は、前記フィルタ材の対向方向に貫通する複数の貫通孔を有し、前記フィルタ材固定部の前記貫通孔から前記フィルタ材と反対側にはみ出した前記接着剤のはみ出し部が、前記貫通孔からの抜け止め部として機能する構成としてある。

本発明によれば、耐久性が高められ、長期にわたって集塵性能を安定して維持することができる集塵フィルタを提供することができる。

本発明の実施形態に係る集塵フィルタの概略を示す図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は（ｂ）のＢ−Ｂ断面図である。図１（ａ）のＡ−Ａ断面図である。本発明の実施形態に係る集塵フィルタの要部拡大断面図である。従来例を示す説明図である。

以下、本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。
図１は、本発明の実施形態に係る集塵フィルタを示しており、集塵フィルタ１は、パルスジェット方式の集塵装置に装着して使用される。そして、集塵フィルタ１は、フィルタ内部に通じるエア出入口４１を有し、エア出入口４１を介してフィルタ内部からエアが吸い出される集塵時には、フィルタ外部に粉塵を付着させて集塵する。その一方で、不定期又は定期的に、エア出入口４１を介してフィルタ内部にエアを吹き込んで、フィルタ外部に付着した粉塵を払い落とす逆洗によって、集塵性能が維持されるようにしている。

具体的に説明すると、本実施形態の集塵フィルタ１は、フィルタ内部に配置されるフレーム部２と、フレーム部２を介して対向するシート状のフィルタ材３１を有する平板筒形状のフィルタ部３と、フィルタ部３の上端側（筒方向一端側）に連結され、且つエア出入口４１を有する第一縁枠部４と、フィルタ部３の下端側（筒方向他端側）に連結される第二縁枠部５と、フィルタ部３の両側部に沿う一対のサイド部６とを備える。
なお、本実施形態では、図１（ｂ）に示す状態で上下左右及び縦横の方向を規定するものとする。

フレーム部２は、上下方向に沿う複数の縦フレーム２１と、左右方向に沿う複数の横フレーム２２とを格子状に配置し、その交差部を溶接などで結合して構成される。縦フレーム２１は、断面コ字形状の金属製長尺部材で形成され、横フレーム２２は、左右方向に並ぶ複数の貫通孔２２ａを有するパンチングメタルで形成されている。横フレーム２２は、平面視でフィルタ部３の内周に沿う平板筒形状を有し、その外周面に接着剤２３を介してフィルタ材３１が固定される（図３参照）。
なお、図３は、図１（ｃ）に鎖線で囲む部分を拡大して示している。

フィルタ部３を構成するフィルタ材３１は、通気性及び可撓性を有する不織布などのシート材を蛇腹状に折り曲げられて形成されており、上下方向に沿う複数のヒダ３１ａを有する。図１（ｃ）及び図３に示すように、フィルタ材３１は、横フレーム２２の外周に沿って配置され、ヒダ３１ａの内周側頂部が接着剤２３を介して横フレーム２２の外周面に固定される。

横フレーム２２にフィルタ材３１を固定する際には、横フレーム２２の外周面に接着剤２３を塗布した後、ヒダ３１ａの内周側頂部が接着剤２３に接触するようにフィルタ材３１を横フレーム２２に押し付ける。接着剤２３は、横フレーム２２の外周面に塗布される際に、横フレーム２２の複数の貫通孔２２ａを介して横フレーム２２の内周面にはみ出し、はみ出し部分２３ａが、硬化後に貫通孔２２ａからの抜け止め部として機能する。これにより、横フレーム２２に対するフィルタ材３１の固定強度が高められ、逆洗時におけるフィルタ材３１の横フレーム２２からの剥がれが抑制される。

図１及び図２に示すように、第一縁枠部４は、図示しない第一縁枠部成形型に流し込んで硬化させることで、少なくともフィルタ部３の上端側を埋設する樹脂製部材である。このような第一縁枠部４によれば、フィルタ部３の上端側を強固に支持できるので、逆洗時におけるフィルタ内部の圧力上昇やフィルタ部３の脈動に起因するフィルタ材３１の損傷が抑制される。

第一縁枠部４には、上下方向に貫通し、左右方向に長いエア出入口４１が形成されており、ブローパイプに穿設された噴出孔のピッチに関りなく、フィルタ内部に良好にエアが吹き込まれるようにしている。
また、エア出入口４１の前後幅Ｗ１（フィルタ材対向方向の幅）は、フィルタ材３１の対向幅Ｗ２よりも小さく設定されており、フィルタ材３１の対向面とエア出入口４１との間には、第一縁枠部４の下面による段差部４２が形成される。この段差部４２は、逆洗時にフィルタ内部に吹き込まれるエアの逆流を抑制し、エアの逆流による逆洗性能の低下を防止している。エアの逆流を抑制しつつ、フィルタ材３１への負荷が過度にならないように、段差部４２は、フィルタ材３１に対して垂直に形成するのが好ましい。

第二縁枠部５は、第二縁枠部成形型５１に流し込んで硬化させることで少なくともフィルタ部３の下端側を埋設する樹脂製部材である。
本実施形態の第二縁枠部成形型５１は、樹脂硬化後も型抜きされずに第二縁枠部５を覆う金属製カバーとして機能する。これにより、第二縁枠部成形型５１を利用して第二縁枠部５を補強できるだけでなく、型抜き工程を不要にして集塵フィルタ１の製造工程が簡略化される。
また、第二縁枠部５には、脚部５ａが突設されている。集塵フィルタ１は、図４に示す従来例と同様に、鉛直方向に沿って配設されたブローパイプに、エア出入り口４１を対向させつつ、第二縁枠部５に突設した脚部５ａを架台に載せた状態で集塵装置内に装着される。このとき、第二縁枠部成形型５１を利用して第二縁枠部５を補強することで、振動による第二縁枠部５の破損を防止することができる。

サイド部６は、フィルタ部３の側部を覆う金属製カバー６１を備える。金属製カバー６１は、その長手方向に沿って両端縁側が折り曲げられて、フィルタ材に形成されたヒダ３１ａの外周側頂部に係止される凸縁を有しており、対向するフィルタ材３１の側端縁側を一体に保持するようにしている（図１（ｃ）参照）。そして、金属製カバー６１の上端側は、第一縁枠部４に連結（埋設）され、金属製カバー６１の下端側は、第二縁枠部５に連結（埋設又は接合）されている。
このようなサイド部６によれば、フィルタ部３の両側部を金属製カバー６１で保護できるだけでなく、金属製カバー６１を介して第一縁枠部４と第二縁枠部５とを連結することで、集塵フィルタ１の強度が高められる。

以上のように、本実施形態において、集塵フィルタ１は、フィルタ内部に通じるエア出入口４１を有し、エア出入口４１を介してフィルタ内部からエアが吸い出される集塵時には、フィルタ外部に粉塵を付着させて集塵する一方、前記エア出入口を介してフィルタ内部にエアを吹き込んで、フィルタ外部に付着した粉塵を払い落とす逆洗によって、集塵性能が維持されるようにしている。
そして、フィルタ内部に配置されるフレーム部２と、フレーム部２を介して対向するシート状のフィルタ材３１を有する平板筒形状のフィルタ部３と、フィルタ部３の筒方向一端側に連結され、且つエア出入口４１を有する第一縁枠部４と、フィルタ部３の筒方向他端側に連結される第二縁枠部５とを備え、第一縁枠部４は、第一縁枠部成形型に流し込んで硬化させることでフィルタ部３の筒方向一端側を埋設する樹脂製部材で構成されるので、フィルタ部３の筒方向一端側を強固に支持することができる。その結果、逆洗時におけるフィルタ内部の圧力上昇やフィルタ部３の脈動によってフィルタ部３を構成するフィルタ材３１が損傷する可能性を低減し、耐久性を高めることができるため、長期にわたって集塵性能を安定して維持することができる。

また、エア出入口４１のフィルタ材対向方向の幅Ｗ１は、フィルタ材３１の対向幅Ｗ２よりも小さく設定され、フィルタ材３１の対向面とエア出入口４１との間には、逆洗時にフィルタ内部に吹き込まれるエアの逆流を抑制する段差部４２が形成されるので、エアの逆流による逆洗性能の低下を抑制できる。

また、フィルタ材３１は、蛇腹状に折り曲げられて複数のヒダ３１ａを形成し、フレーム部２は、接着剤２３を介してフィルタ材３１のヒダ頂部が固定されるフィルタ材固定部（横フレーム２２）を有し、フィルタ材固定部は、フィルタ材対向方向に貫通する複数な貫通孔２２ａを有し、接着剤２３は、フィルタ材３１が固定されるフィルタ材固定部の一方の面に塗布されるとともに、貫通孔２２ａを介してフィルタ材固定部の他方の面にはみ出し、該はみ出し部分２３ａが、硬化後に貫通孔２２ａからの抜け止め部として機能するので、逆洗時におけるフィルタ材３１のフィルタ材固定部からの剥がれを抑制できる。

また、第二縁枠部５は、第二縁枠部成形型５１に流し込んで硬化させることでフィルタ部３の筒方向他端側を埋設する樹脂製部材であり、第二縁枠部成形型５１は、樹脂硬化後も型抜きされずに第二縁枠部５を覆う金属製カバーとして機能するので、第二縁枠部成形型５１を利用して第二縁枠部５を補強できるだけでなく、型抜き工程を不要にして集塵フィルタ１の製造工程を簡略化できる。

また、フィルタ部３の両側部に沿う一対のサイド部６をさらに備え、サイド部６は、フィルタ部３の側部を覆う金属製カバー６１を有し、金属製カバー６１のフィルタ材筒方向の一端側は、第一縁枠部４に連結され、金属製カバー６１のフィルタ材筒方向の他端側は、第二縁枠部５に連結されているので、フィルタ部３の両側部を金属製カバー６１で保護できるだけでなく、金属製カバー６１を介して第一縁枠部４と第二縁枠部５とを連結することで、集塵フィルタ１の強度を高めることができる。

以上、本発明の集塵フィルタについて、好ましい実施形態を示して説明したが、本発明に係る集塵フィルタは、上述した実施形態にのみ限定されるものではなく、本発明の範囲で種々の変更実施が可能であることはいうまでもない。

例えば、上述した実施形態では、横フレーム２２としてパンチングメタルを使用しているが、エキスパンドメタルやその他の孔開き部材を使用してもよい。
また、上述した実施形態のフレーム部２は、上下方向に並ぶ複数の横フレーム２２を備えているが、横フレーム２２は、上下幅が広い１枚のパンチングメタルやエキスパンドメタルで構成してもよい。

１集塵フィルタ
２フレーム部
２１縦フレーム
２２横フレーム
２２ａ貫通孔
２３接着剤
２３ａはみ出し部分
３フィルタ部
３１フィルタ材
３１ａヒダ
４第一縁枠部
４１エア出入口
４２段差部
５第二縁枠部
５１第二縁枠部成形型
６サイド部
６１金属製カバー

Claims

フィルタ内部に通じるエア出入口を有し、前記エア出入口を介してフィルタ内部からエアが吸い出される集塵時には、フィルタ外部に粉塵を付着させて集塵する一方、前記エア出入口を介してフィルタ内部にエアを吹き込んで、フィルタ外部に付着した粉塵を払い落とす逆洗によって、集塵性能が維持されるようにした集塵フィルタであって、
フィルタ内部に配置されるフレーム部と、
前記フレーム部を介して対向するシート状のフィルタ材を有する平板筒形状のフィルタ部と、
前記フィルタ部の筒方向一端側に連結され、且つ前記エア出入口を有する第一縁枠部と、
前記フィルタ部の筒方向他端側に連結される第二縁枠部と
を備え、
前記第一縁枠部は、第一縁枠部成形型に流し込んで硬化させることで前記フィルタ部の筒方向一端側を埋設する樹脂製部材であり、
前記エア出入口の前記フィルタ材対向方向の幅は、前記フィルタ材の対向幅よりも小さく設定され、前記フィルタ材の対向面と前記エア出入口との間には、逆洗時にフィルタ内部に吹き込まれるエアの逆流を抑制する段差部が形成され、
前記フィルタ材は、蛇腹状に折り曲げられて前記筒方向に延在する複数のヒダを形成しており、
前記フレーム部は、接着剤を介して前記フィルタ材の前記ヒダの頂部が固定されるフィルタ材固定部を有し、
前記フィルタ材固定部は、前記フィルタ材の対向方向に貫通する複数の貫通孔を有し、
前記フィルタ材固定部の前記貫通孔から前記フィルタ材と反対側にはみ出した前記接着剤のはみ出し部が、前記貫通孔からの抜け止め部として機能する
ことを特徴とする集塵フィルタ。