JP6799770B2 - 産業用集塵機のカートリッジ型フィルターエレメント - Google Patents
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Description
この発明は、産業用の集塵機に使用される固気分離フィルターエレメントの濾材に関し、特に逆流洗浄時の濾材の膨らみを防止するための補強テープを設けたフィルターエレメントに関する。
集塵機等において、吸い込んだ空気より塵等の粉体（固形分）を捕集して濾過・分離するためにフィルターエレメントが使用されている。
図５はこの種のフィルターエレメントを示すものであり、襞の連続からなる筒状の濾材１および、この濾材内に挿入される多数の透孔を有する内筒１２の両端を、合成樹脂や金属などの硬質素材からなるエンドプレート１０および１１で封止している（特許文献１）。
なお、濾材の両端を封止する手段としては不織布または織布からなるエンドプレートを用いる場合もある（特許文献２）。
この種のカートリッジフィルターエレメントにおいては、捕集した粉体を定期的に逆流洗浄により払い落とす作業が必要となる。前記の逆流洗浄は逆流圧空（０．３〜０．６Ｍｐａ）によりカウンターブローで払い落とし再生するシステムである。
この場合、通常の可動時（図７参照）の圧空（０．１〜０．３Ｍｐａ）に比べ、逆流洗浄時の圧空（０．３〜０．６Ｍｐａ）は高圧であるために、通気抵抗によりろ材１が両端中央部で大きく膨らんで直径が大きくなる現象を生じる（図８参照）。
そこで、前記の現象を防止するために補強テープ２０を濾材１の周側に巻き付けることが行われている（図９参照）。
前記の従来技術においては、補強テープの濾材への取り付けにあたっては、補強テープに対する濾材の接着箇所は濾材を構成するプリーツの各頂部となるが、その結果、接着は線接着となり非常に弱い接着力しか得られなかった。一方、接着剤に関しては、耐熱性やＰＴＦＥ素材への接着性を考慮した場合に適切なものが存しないという問題もあった。
前記のように従来技術においては充分な接着力が得られない事態が生じ得るが、そうした場合、その影響は単に補強テープの位置がずれることにとどまらず、接着剤が剥がれることによりそのスケールが濾材のプリーツの頂部を擦って濾材を破損するという重大な問題を生じるおそれにおよんだ。
前記の課題を達成するための発明として特許文献３に４載の発明が公知である。この発明は「平面投影方向の断面形状が星型でプリーツ状に形成された略円筒形状のフィルタ濾過体と、該フィルタ濾過体の上下に配置されたプレートと、前記フィルタ濾過体の内部に収容された濾過体固定部材と、前記フィルタ濾過体の円周方向に適宜の間隔をおいて配置され且つ前記フィルタ濾過体の外周側山部に溶着固定された複数の固定具と、前記フィルタ濾過体の外周に環装され且つ前記固定具に支持された状態で両端部同士が溶着締結された帯状のバンドと、を備えていることを特徴とするフィルタ装置。」を要旨とするものであり、補強テープの係止部を有する固定具を濾材の襞壁に固着することにより、補強テープの濾材の全長方向の移動を規制する効果を奏する。
前記の特許文献３に記載の公知発明は補強テープを接着でなく、固定具に係止することにより補強テープの濾材の全長方向の移動を規制するものであるが、濾材の他に別部材の固定具を複数個用意する工程と、これらを濾材に固着する工程を要し、さらに固着にあたっては正確な位置極めを要するので製造コストが増大する問題があった。また、濾材に別部材を固着することから、長年使用の間に固着が外れないよう配慮する必要があった。
本願発明の産業用集塵機のカートリッジ型フィルターエレメントは、以上の従来技術の問題点に鑑みて創作されたものであり、襞の連続からなる筒状の濾材の両端を封止したエレメントにして、逆流洗浄時の濾材の膨らみを防止するための補強テープを濾材周側に巻き付けたエレメントにおいて、複数の襞中に高さが高い襞をおりまぜて配するとともに、上記の高さが高い襞に補強テープの濾材の全長方向の移動を規制するための係止切り欠きを設け、補強テープを濾材に巻き付ける際に上記切り欠きに係止させることにより補強テープの濾材への固定手段としたことを特徴とする。
また、請求項２記載の発明は、前記の産業用集塵機のカートリッジ型フィルターエレメントにおいて、硬質素材からなるエンドプレートをもって濾材の両端を封止することを特徴とする。
また、請求項３記載の発明は、前記の産業用集塵機のカートリッジ型フィルターエレメントにおいて、不織布または織布からなるエンドプレートをもって濾材の両端を封止することを特徴とする。
また、請求項４記載の発明は、前記の産業用集塵機のカートリッジ型フィルターエレメントにおいて、濾材は折り返し頂部を有する２つの襞面からなる逆Ｖ字状の襞の連続からなるプリーツ状であり、高さが高い襞の係止切り欠き周辺の襞面同士を固着したことを特徴とする。
また、請求項５記載の発明は、前記の産業用集塵機のカートリッジ型フィルターエレメントにおいて、襞面同士を超音波溶着することにより固着手段としたことを特徴とする。
以上の構成よりなる本願発明は、複数の襞中に高さが高い襞をおりまぜて配するとともに、上記の高さが高い襞に補強テープの濾材の全長方向の移動を規制するための係止切り欠きを設け、補強テープを濾材に巻き付ける際に上記切り欠きに係止させることにより補強テープの濾材への固定手段とするので、補強テープ裏面とプリーツの頂部との線接着しかできず非常に弱い接着力しか得られなかった従来技術に比べ強固な固定が実現し、ＰＴＦＥ素材を用いた場合でも補強テープが移動することがない。
一方、従来技術のように濾材の他に別部材の固定具を用意する必要がないので、固定具の製造に要するコストや固着に要するコストがかからず低コストで強固な固定が実現できる。
また、補強テープの濾材への固定手段となる切り欠きは濾材の製造時に一括して加工できるので製造コストが低く済む他、別部材の固定具を固着する場合のようなその都度の位置極め作業も不要となる。
また、別部材の固定具を固着しないで、あくまでも濾材自体の加工により補強テープの濾材への固定手段とするので、固定具のように長年使用の間に固着が外れないよう配慮する必要がなくメンテナンス性が良好な固定手段が実現される。
前記の場合、請求項４記載の発明によれば濾材は折り返し頂部を有する２つの襞面からなる逆Ｖ字状の襞の連続からなるプリーツ状であり、高さが高い襞の係止切り欠き周辺の襞面同士を固着するので、濾材に負担をかけることなく強固な固定手段が実現される。
また、請求項５記載の発明によれば、係止切り欠き周辺の襞面同士を超音波溶着することにより固着手段とするので、接着剤が剥がれてそのスケールが濾材のプリーツの頂部を擦って濾材を破損するという重大な問題を生じることがない。
本願発明は図５に示す公知のカートリッジ型フィルターエレメントをベースに実施されるものであり、図中符号１は濾材を指す。この濾材１は主に合成繊維で構成されるものであり厚さ約０．１〜０．３ｍｍの織布、不織布、フェルトなどを折り返し頂部を有する２つの襞面からなる逆Ｖ字状の襞の連続からなるプリーツ状の円筒型に加工したものである。この実施例ではプリーツの例として断面三角形状の山襞が連続するものを図示している。図中符号１２は前記の濾材１内に挿入されてその円筒形状を保持するための円筒状の内筒であり、パンチングメタルなどの多孔性金属または合成樹脂により構成される。以上の濾材１および内筒１２は合成樹脂または金属で構成されるエンドプレート１０、１１間に支持される。
なお、濾材の両端を封止する手段として不織布または織布からなるエンドプレートを用いてもよいことはもちろんである。
前記の濾材１において、複数の襞中に高さが高い襞２をおりまぜて配するとともに、上記の高さが高い襞に補強テープの濾材の全長方向の移動を規制するための係止切り欠き３を設ける。
さらに、ここでは高さが高い襞２の係止切り欠き３周辺の襞面同士４を超音波溶着により固着することにより剛性を高めている。
図１〜図４は本願発明のカートリッジ型フィルターエレメントの組み立て工程を示す図である。ここでは、前記の高さが高い襞２は図４に示すよう濾材１の円周方向に９０度置きに４個配され、これが濾材の全長方向の２箇所に配されるが、上記の個数および間隔はこれらに限定されるものでないことは勿論である。
図中符号２０は補強テープである。この補強テープ２０は例えば織布により構成されるものであり、ここでは濾材１の外周を超える長さのものを濾材に巻き付け端部２１を重ねて接着するが、その際に高さが高い襞２の係止切り欠き３を挿通させてハンガーに係止させる（図２〜図４参照）。
１ 濾材
２ 高さが高い襞
３ 係止切り欠き
４ 固着面
２０ 補強テープ
２ 高さが高い襞
３ 係止切り欠き
４ 固着面
２０ 補強テープ
Claims (5)
- 襞の連続からなる筒状の濾材の両端を封止したエレメントにして、逆流洗浄時の濾材の膨らみを防止するための補強テープを濾材周側に巻き付けたエレメントにおいて、複数の襞中に高さが高い襞をおりまぜて配するとともに、上記の高さが高い襞に補強テープの濾材の全長方向の移動を規制するための係止切り欠きを設け、補強テープを濾材に巻き付ける際に上記切り欠きに係止させることにより補強テープの濾材への固定手段としたことを特徴とする産業用集塵機のカートリッジ型フィルターエレメント。
- 硬質素材からなるエンドプレートをもって濾材の両端を封止する請求項１記載の産業用集塵機のカートリッジ型フィルターエレメント。
- 不織布または織布からなるエンドプレートをもって濾材の両端を封止する請求項１記載の産業用集塵機のカートリッジ型フィルターエレメント。
- 濾材は折り返し頂部を有する２つの襞面からなる逆Ｖ字状の襞の連続からなるプリーツ状であり、高さが高い襞の係止切り欠き周辺の襞面同士を固着した請求項１から３のいずれかに記載の産業用集塵機のカートリッジ型フィルターエレメント。
- 襞面同士を超音波溶着することにより固着手段とした請求項１から４のいずれかに記載の産業用集塵機のカートリッジ型フィルターエレメント。
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