JP7103757B2 - Filtration device - Google Patents

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  • Filtering Of Dispersed Particles In Gases (AREA)

Description

本発明は、濾過装置に関する。 The present invention relates to a filtration device.

空気中の塵埃等の微粒子を取り除いて空気を清浄化するために、濾材を備える濾過装置が用いられている。濾材は、例えば、複数の繊維を有する繊維体からなる。濾材は、濾過装置内の空気の通路の途中に配置されており、装置内に取り込まれた空気が濾材を通過するときに、塵埃等が繊維に衝突等することにより、微粒子は空気中から除去される。濾材に捕集された微粒子は、濾過装置の稼働に伴って濾材内に徐々に堆積し、空気の流路が次第に狭くなって、圧力損失を上昇させる。圧力損失が所定の上限値(最終圧力損失)に達すると、寿命に達したとして新たな濾材と交換される。 A filtration device equipped with a filter medium is used to purify the air by removing fine particles such as dust in the air. The filter medium is composed of, for example, a fibrous body having a plurality of fibers. The filter medium is arranged in the middle of the air passage in the filtration device, and when the air taken into the device passes through the filter medium, dust and the like collide with the fibers, so that fine particles are removed from the air. Will be done. The fine particles collected in the filter medium gradually accumulate in the filter medium as the filtration device operates, and the air flow path gradually narrows, increasing the pressure loss. When the pressure loss reaches a predetermined upper limit value (final pressure loss), it is replaced with a new filter medium as it has reached the end of its life.

上記濾過装置では、濾材の表面付近に微粒子が堆積しやすく、表面濾過が起きやすい。このため、最終圧力損失に達するまでに濾材に捕集される微粒子の量(以下、保塵量ともいう)が小さく、寿命が短くなりやすい。特に、PM2.5やPM10といった粒子径の小さい微粒子の濃度が高い環境で濾過を行うと表面濾過が起きやすく、寿命はよりいっそう短くなる。このため、濾材の交換頻度が増え、コストあるいは作業の手間が増えるという問題が生じている。 In the above filtration device, fine particles are likely to be deposited near the surface of the filter medium, and surface filtration is likely to occur. Therefore, the amount of fine particles collected in the filter medium (hereinafter, also referred to as the amount of dust retention) before reaching the final pressure loss is small, and the life tends to be shortened. In particular, when filtration is performed in an environment where the concentration of fine particles having a small particle size such as PM2.5 and PM10 is high, surface filtration is likely to occur, and the life is further shortened. For this reason, there is a problem that the frequency of replacement of the filter medium increases, and the cost or labor of work increases.

ところで、従来、微粒子を含有する気体をフィルタ層に通過させる手段と、当該フィルタ層を気体の通過方向と交差する方向に移動制御するための移動制御手段とを備えた装置が提案されている(特許文献1)。特許文献1には、フィルタ層が回転することで、捕集された微粒子が凝集し、それに作用する遠心力が大きくなることで、フィルタ層から粒子を離脱させ、フィルタの寿命が向上することが記載されている。 By the way, conventionally, a device including a means for passing a gas containing fine particles through a filter layer and a movement control means for controlling the movement of the filter layer in a direction intersecting the passage direction of the gas has been proposed ( Patent Document 1). According to Patent Document 1, the rotation of the filter layer causes the collected fine particles to aggregate, and the centrifugal force acting on the aggregated particles increases, so that the particles are separated from the filter layer and the life of the filter is improved. Have been described.

特開2015-202425号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2015-202425

しかし、濾材の寿命は長いほど好ましく、より一層の長寿命化が絶えず求められている。 However, the longer the life of the filter medium is, the more preferable it is, and there is a constant demand for a longer life.

本発明は、寿命を向上させる効果の高い濾過装置を提供することを目的とする。 An object of the present invention is to provide a filtration device having a high effect of improving the life.

特許文献1には、上述したように、フィルタ層に捕集された微粒子に遠心力が作用することで、フィルタ層から粒子を離脱させることが記載されている。ところで、遠心力は、濾材が速く回転するほど大きくなるため、濾材を速く回転させることで、粒子を濾材内で移動させることができると考えられる。しかし、本発明者の検討により、濾材の回転速度を調整しても、必ずしもこのような作用が得られない場合があることが明らかとなった。本発明者は、さらに検討を進めた結果、充填率が特定の範囲内にある濾材を採用し、その上で濾材の回転数を調整することで、捕集された微粒子が濾材内で移動しやすくなることを突き止め、本発明を完成させた。
すなわち、本発明の一態様は、濾過装置であり、
気体中の微粒子を捕集する濾材と、
前記濾材を回転させる駆動装置と、
前記濾材を外周側から取り囲み、前記濾材と一体に回転する外枠と、を備え、
前記濾材の充填率は0.05未満であり、
前記駆動装置は、前記濾材に捕集された微粒子が前記濾材の回転中心から遠ざかる方向に移動するように1000回転/分以上の回転数で前記濾材を回転さ
前記外枠は、前記濾材の回転中心線と平行な方向に延在し、かつ、前記回転中心線の周りの周方向に延在した円筒形状のガイド部を有し、前記濾材は前記ガイド部の内周側に配置されている、ことを特徴とする。
As described above, Patent Document 1 describes that centrifugal force acts on the fine particles collected in the filter layer to separate the particles from the filter layer. By the way, since the centrifugal force increases as the filter medium rotates faster, it is considered that the particles can be moved in the filter medium by rotating the filter medium faster. However, the study of the present inventor has revealed that even if the rotation speed of the filter medium is adjusted, such an action may not always be obtained. As a result of further studies, the present inventor adopts a filter medium having a filling rate within a specific range, and by adjusting the rotation speed of the filter medium on the filter medium, the collected fine particles move in the filter medium. We found that it became easier and completed the present invention.
That is, one aspect of the present invention is a filtration device.
A filter medium that collects fine particles in gas,
A drive device for rotating the filter medium and
An outer frame that surrounds the filter medium from the outer peripheral side and rotates integrally with the filter medium is provided.
The filling rate of the filter medium is less than 0.05.
The drive device rotates the filter medium at a rotation speed of 1000 rpm or more so that the fine particles collected in the filter medium move in a direction away from the center of rotation of the filter medium.
The outer frame has a cylindrical guide portion extending in a direction parallel to the rotation center line of the filter medium and extending in a circumferential direction around the rotation center line, and the filter medium has the guide portion. It is characterized in that it is arranged on the inner peripheral side of .

前記濾材の半径の、気流の方向に沿った前記濾材の厚さに対する比は0.1以上であることが好ましい。 The ratio of the radius of the filter medium to the thickness of the filter medium along the direction of the air flow is preferably 0.1 or more.

前記濾材の平均繊維径は10μmを超え100μm以下であることが好ましい。 The average fiber diameter of the filter medium is preferably more than 10 μm and 100 μm or less.

前記充填率は、前記回転中心を通る前記濾材の位置から、前記回転中心から離れた前記濾材の端部の位置にかけて一定であることが好ましい。 The filling rate is preferably constant from the position of the filter medium passing through the center of rotation to the position of the end portion of the filter medium away from the center of rotation.

前記ガイド部は、気流の方向と直交する前記濾材の径方向の外側において前記濾材と隙間なくしていることが好ましい。
前記濾材は、前記回転中心が位置する中心部と、前記中心部より外周側の前記濾材の外周部とを有し、
前記濾材が回転することで、前記中心部と前記外周部とで前記濾材に捕集された微粒子量の差が生じるよう、前記濾材に捕集された微粒子が移動する、ことが好ましい。
前記濾材は、前記濾材を回転させる駆動装置の回転軸に貫通されていない、ことが好ましい。
It is preferable that the guide portion is in close contact with the filter medium on the outer side in the radial direction of the filter medium orthogonal to the direction of the air flow .
The filter medium has a central portion where the center of rotation is located and an outer peripheral portion of the filter medium on the outer peripheral side of the central portion.
It is preferable that the fine particles collected in the filter medium move so that the rotation of the filter medium causes a difference in the amount of fine particles collected in the filter medium between the central portion and the outer peripheral portion.
It is preferable that the filter medium is not penetrated by the rotating shaft of the driving device that rotates the filter medium.

本発明の濾過装置は、寿命を向上させる効果が高い。 The filtration device of the present invention has a high effect of improving the life.

本実施形態の一例による濾過装置を示す分解斜視図である。It is an exploded perspective view which shows the filtration apparatus by an example of this embodiment. 濾過装置の気流方向に沿った断面図である。It is sectional drawing along the airflow direction of a filtration device. (a)は、従来の濾過装置を用いた場合の、濾材に堆積した微粒子を概念的に説明する図であり、(b)は、本実施形態の一例の濾過装置を用いた場合の、濾材に堆積した微粒子を概念的に説明する図である。(A) is a diagram conceptually explaining fine particles deposited on a filter medium when a conventional filtration device is used, and (b) is a diagram for using a filtration device of an example of the present embodiment. It is a figure which conceptually explains the fine particles deposited in. 本実施形態の濾過装置の別の一例を示す図である。It is a figure which shows another example of the filtration apparatus of this embodiment.

以下、本実施形態の濾過装置について説明する。 Hereinafter, the filtration device of this embodiment will be described.

図1は、本実施形態の一例による濾過装置1を示す分解斜視図である。図2は、図1の濾過装置1の気流方向Xに沿った断面図である。
濾過装置1は、濾材22と、駆動装置40と、を備える。
FIG. 1 is an exploded perspective view showing a filtration device 1 according to an example of the present embodiment. FIG. 2 is a cross-sectional view of the filtration device 1 of FIG. 1 along the airflow direction X.
The filtration device 1 includes a filter medium 22 and a drive device 40.

濾材22は、気体中の塵埃等の微粒子を捕集する部材である。
濾材22には、例えば、中性能フィルタ、あるいは粗塵用フィルタとしてのフィルタ性能を有する濾材が用いられる。中性能フィルタは、主に粒径5μm未満の粒子に対して中程度の粒子捕集率をもつエアフィルタであり、比色法により測定した捕集効率が50~95%、あるいは、粒径0.7μmの粒子を用いて計数法により測定した捕集効率が50~95%であるエアフィルタである。粗塵用フィルタは、主に粒径5μm以上の粉塵の除去に用いられるエアフィルタであり、粒径0.7μmの粒子を用いて計数法により測定した捕集効率が5~50%未満であるフィルタである。
濾材22は、例えば、ガラス繊維、有機繊維、金属繊維、セラミック繊維、あるいは、これらのうちの2種以上の繊維の混合繊維からなる繊維体であり、例えば、不織布、あるいはフェルトである。濾材22の形態は、例えば、シート状、マット状、あるいはプリーツ状である。プリーツ状の濾材22は、シート状の濾材を、山折り、谷折りが交互に繰り返されたジグザグ形状に加工(プリーツ加工)することで作製される。ガラス繊維からなる濾材22は、例えば、湿式法又は乾式法によって抄紙することにより作製される。有機繊維からなる濾材22は、例えば、スパンボンド法、メルトブロー法、サーマルボンド法、ケミカルボンド法等によって作製される。
The filter medium 22 is a member that collects fine particles such as dust in a gas.
As the filter medium 22, for example, a medium-performance filter or a filter medium having filter performance as a filter for coarse dust is used. The medium-performance filter is an air filter having a medium particle collection rate mainly for particles having a particle size of less than 5 μm, and the collection efficiency measured by the colorimetric method is 50 to 95%, or the particle size is 0. It is an air filter having a collection efficiency of 50 to 95% measured by a counting method using particles of .7 μm. The coarse dust filter is an air filter mainly used for removing dust having a particle size of 5 μm or more, and the collection efficiency measured by a counting method using particles having a particle size of 0.7 μm is less than 5 to 50%. It is a filter.
The filter medium 22 is, for example, a fiber body composed of glass fiber, organic fiber, metal fiber, ceramic fiber, or a mixed fiber of two or more kinds of these, and is, for example, a non-woven fabric or felt. The form of the filter medium 22 is, for example, a sheet shape, a mat shape, or a pleated shape. The pleated filter medium 22 is produced by processing (pleating) a sheet-shaped filter medium into a zigzag shape in which mountain folds and valley folds are alternately repeated. The filter medium 22 made of glass fiber is produced, for example, by making paper by a wet method or a dry method. The filter medium 22 made of organic fibers is produced by, for example, a spunbond method, a melt blow method, a thermal bond method, a chemical bond method, or the like.

濾材22の充填率は0.05未満である。充填率がこの範囲内にあると、濾材22の回転数が適切に調整されることで、濾材22に捕集された微粒子が濾材22内で移動しやすくなることが明らかにされた。本明細書において、濾材22の充填率とは、濾材22を構成する捕集体が濾材22中に占める割合を意味し、下記式に従って計算される。
充填率=捕集体の体積(m3)/濾材22の体積(m3
この式は、下記式と等価である。
充填率={1-濾材22に含まれる空隙の体積(m3)}/濾材22の体積(m3
捕集体の例としては、繊維体、後述する、多孔体、構造体が挙げられる。捕集体が繊維体である場合の充填率は、下記式のように計算することができる。
充填率=濾材22を構成する繊維の体積(m3)/濾材22の体積(m3
=繊維体の目付(g/cm2)/{繊維密度(g/cm3)×繊維体の厚さ(cm)}
繊維体の厚さは、気流方向の濾材22の長さを意味する。
The filling rate of the filter medium 22 is less than 0.05. It was clarified that when the filling rate is within this range, the rotation speed of the filter medium 22 is appropriately adjusted so that the fine particles collected in the filter medium 22 can easily move in the filter medium 22. In the present specification, the filling rate of the filter medium 22 means the ratio of the collectors constituting the filter medium 22 to the filter medium 22, and is calculated according to the following formula.
Filling rate = volume of collector (m 3 ) / volume of filter medium 22 (m 3 )
This equation is equivalent to the following equation.
Filling rate = {1-Volume of voids contained in filter medium 22 (m 3 )} / Volume of filter medium 22 (m 3 )
Examples of the collector include a fibrous body, a porous body and a structure described later. When the collector is a fibrous body, the filling rate can be calculated by the following formula.
Filling rate = volume of fibers constituting the filter medium 22 (m 3 ) / volume of the filter medium 22 (m 3 )
= Fiber texture (g / cm 2 ) / {Fiber density (g / cm 3 ) x Fiber thickness (cm)}
The thickness of the fiber body means the length of the filter medium 22 in the airflow direction.

濾材22の充填率が0.05を超えると、濾材22に捕集された微粒子が、濾材22の回転によって発生した遠心力によって濾材22の外周側に移動し難くなる。
濾材22の充填率は、濾材22に捕集された微粒子の外周側への移動がより容易になるよう、好ましくは0.01以下であり、より好ましくは0.005以下である。充填率の下限値は、微粒子が捕集されずに下流側にリークすることを防ぐ観点から、例えば、0.0001である。
濾材22の充填率は、後述する回転中心を通る位置から、回転中心から離れた濾材22の端部(外周部)の位置にかけて一定であること、すなわち、分布を有しないことが好ましい。
When the filling rate of the filter medium 22 exceeds 0.05, the fine particles collected in the filter medium 22 are difficult to move to the outer peripheral side of the filter medium 22 due to the centrifugal force generated by the rotation of the filter medium 22.
The filling rate of the filter medium 22 is preferably 0.01 or less, and more preferably 0.005 or less so that the fine particles collected in the filter medium 22 can be easily moved to the outer peripheral side. The lower limit of the filling rate is, for example, 0.0001 from the viewpoint of preventing fine particles from leaking to the downstream side without being collected.
It is preferable that the filling rate of the filter medium 22 is constant from the position passing through the rotation center described later to the position of the end portion (outer peripheral portion) of the filter medium 22 away from the rotation center, that is, having no distribution.

濾材22の平均繊維径は、例えば5~100μmであるが、10μmを超え100μm以下であることが好ましい。平均繊維径が10μmを超える場合、太くて捕集効率の低い濾材を用いて捕集効率の向上効果を得ることができる。また、濾材22が回転することで上昇する圧力損失の上がり幅を抑えることができる。 The average fiber diameter of the filter medium 22 is, for example, 5 to 100 μm, but is preferably more than 10 μm and 100 μm or less. When the average fiber diameter exceeds 10 μm, the effect of improving the collection efficiency can be obtained by using a thick filter medium having a low collection efficiency. Further, it is possible to suppress the increase width of the pressure loss that increases due to the rotation of the filter medium 22.

濾材22の目付は、例えば30~500g/m2である。
濾材22の厚さは、例えば1~60mmである。濾材22の厚さとは、図1及び図2に示す例において、気流方向Xに沿った濾材22の長さをいう。
濾材22の半径は、例えば50~175mmである。
The basis weight of the filter medium 22 is, for example, 30 to 500 g / m 2 .
The thickness of the filter medium 22 is, for example, 1 to 60 mm. The thickness of the filter medium 22 means the length of the filter medium 22 along the airflow direction X in the examples shown in FIGS. 1 and 2.
The radius of the filter medium 22 is, for example, 50 to 175 mm.

一例によれば、濾材22は、上述の繊維体のほか、多孔体、あるいは構造体であってもよい。多孔体である濾材22は、例えば、金属、炭素等の粉体又は繊維を焼結してなる焼結フィルタである。構造体である濾材22は、一方向に延びる気体の通路を、通路を横切る方向に多数並べた形状のハニカムフィルタである。 According to one example, the filter medium 22 may be a porous body or a structure in addition to the above-mentioned fibrous body. The filter medium 22 which is a porous body is, for example, a sintering filter formed by sintering powder or fiber of metal, carbon or the like. The filter medium 22 as a structure is a honeycomb filter having a shape in which a large number of gas passages extending in one direction are arranged in a direction crossing the passages.

濾材22は、充填率の勾配を有するものであってもよい。例えば、濾材22は、回転中心線Zから外周側に向かって段階的又は連続的に充填率が変化していてもよい。濾材22に捕集された微粒子は、濾材22の回転に伴って濾材22内を外周側に移動しやすくする観点からは、濾材22の充填率の勾配が、回転中心線Zから外周側に向かって低くなっていることが好ましい。 The filter medium 22 may have a filling rate gradient. For example, in the filter medium 22, the filling rate may change stepwise or continuously from the rotation center line Z toward the outer peripheral side. From the viewpoint of facilitating the movement of the fine particles collected in the filter medium 22 toward the outer peripheral side in the filter medium 22 as the filter medium 22 rotates, the gradient of the filling rate of the filter medium 22 is directed from the rotation center line Z to the outer peripheral side. It is preferable that the temperature is low.

一例によれば、濾過体20は、複数の濾材22を有していてもよい。複数の濾材22は、例えば、気流方向Xに積層され、あるいは、回転中心線Zの周りの方向(以下、周方向ともいう)もしくは濾過体20の径方向に隙間なく並べられて配置される。複数の濾材22は、充填率が互いに同じであってもよく、少なくとも一部が異なっていてもよい。例えば、上記した、充填率の勾配が回転中心線Zから外周側に向かって段階的に低くなっている濾材として、充填率の異なる複数の濾材22を、濾過体20の径方向に隙間なく、外周側に位置する濾材であるほど充填率が小さくなるように配置したものを挙げることができる。 According to one example, the filter body 20 may have a plurality of filter media 22. The plurality of filter media 22 are laminated, for example, in the airflow direction X, or arranged in a direction around the rotation center line Z (hereinafter, also referred to as a circumferential direction) or in the radial direction of the filter body 20 without a gap. The plurality of filter media 22 may have the same filling rate, or at least a part of the filter media 22 may be different from each other. For example, as the above-mentioned filter medium in which the gradient of the filling rate is gradually lowered from the rotation center line Z toward the outer peripheral side, a plurality of filter media 22 having different filling rates are provided without gaps in the radial direction of the filter body 20. Examples of the filter media located on the outer peripheral side are arranged so that the filling rate becomes smaller as the filter medium is located on the outer peripheral side.

濾材22の半径の厚さに対する比は0.1以上であることが好ましい。濾材22の半径の厚さに対する比が0.1以上であると、保塵量を増加させる効果が増す。また、濾過装置1が設置される気流方向のスペースに制約がある場合、濾材22の半径の厚さに対する比は、好ましくは1以上、より好ましくは2以上である。
濾材22は、図1及び図2に示す例において、円板状の形状を有している。
The ratio of the radius of the filter medium 22 to the thickness is preferably 0.1 or more. When the ratio of the radius of the filter medium 22 to the thickness of the radius is 0.1 or more, the effect of increasing the dust retention amount increases. Further, when the space in the airflow direction in which the filtration device 1 is installed is limited, the ratio of the radius of the filter medium 22 to the thickness is preferably 1 or more, more preferably 2 or more.
The filter medium 22 has a disk-like shape in the examples shown in FIGS. 1 and 2.

濾材22は、図示されるように、濾材面積を大きくできる点で、後述する回転軸42に貫通されていないことが好ましい。 As shown in the drawing, the filter medium 22 is preferably not penetrated by the rotating shaft 42, which will be described later, in that the area of the filter medium can be increased.

駆動装置40は、後述する外枠24と連結される回転軸42と、回転軸42を回転させるモータ44と、制御装置60と、を有している。モータ44は、図示されない外部又は内部電源が供給されることで外枠24を回転駆動させる。濾材22は、外枠24内に配置され、外枠24に保持されていることで、外枠24と一体的に回転する。このため、モータ44の回転数は濾材22の回転数と等しい。モータ44は、筐体10に対して複数の支持体12を介して支持され、回転軸42が後述する回転中心線Z上に位置するように配置されている。なお、図2では、モータ44の支持体12の図示を省略している。制御装置60は、指定された回転数でモータ44が回転するように設計された制御回路を有している。モータ44の回転数は、例えば、インバータ又はスライダックを用いて、駆動装置40に供給される電源の電圧又は周波数を変えることで調節することできる。 The drive device 40 has a rotation shaft 42 connected to an outer frame 24 described later, a motor 44 for rotating the rotation shaft 42, and a control device 60. The motor 44 rotationally drives the outer frame 24 by supplying an external or internal power source (not shown). The filter medium 22 is arranged in the outer frame 24 and is held by the outer frame 24 so that the filter medium 22 rotates integrally with the outer frame 24. Therefore, the rotation speed of the motor 44 is equal to the rotation speed of the filter medium 22. The motor 44 is supported by a plurality of supports 12 with respect to the housing 10, and the rotation shaft 42 is arranged so as to be located on the rotation center line Z described later. In FIG. 2, the support 12 of the motor 44 is not shown. The control device 60 has a control circuit designed so that the motor 44 rotates at a specified rotation speed. The rotation speed of the motor 44 can be adjusted by changing the voltage or frequency of the power supply supplied to the drive device 40 by using, for example, an inverter or a slidac.

駆動装置40は、濾材22に捕集された微粒子が外周側(濾材22の回転中心から遠ざかる方向)に移動するように充填率の範囲に応じて調整された回転数で、濾材22を回転させる。このような回転数で濾材22を回転させることで、濾材22に捕集された微粒子を、濾材22内で外周側に移動させ、濾材22の外周部に堆積させることを容易に行うことができ、下記説明するように、濾材22の保塵量を増加させることができる。なお、充填率の範囲に応じて調整された濾材22の回転数とは、濾材22の充填率が0.05未満である場合に、濾材22に捕集された微粒子が濾材22の外周側に移動しやすくなる回転数をいう。濾材22の回転中心は回転中心線Z上にある。回転中心線Zは、気流方向Xと平行な仮想線である。 The drive device 40 rotates the filter medium 22 at a rotation speed adjusted according to the range of the filling rate so that the fine particles collected in the filter medium 22 move toward the outer peripheral side (direction away from the rotation center of the filter medium 22). .. By rotating the filter medium 22 at such a rotation speed, the fine particles collected in the filter medium 22 can be easily moved to the outer peripheral side in the filter medium 22 and deposited on the outer peripheral portion of the filter medium 22. , As described below, the dust retention amount of the filter medium 22 can be increased. The rotation speed of the filter medium 22 adjusted according to the range of the filling rate means that when the filling rate of the filter medium 22 is less than 0.05, the fine particles collected in the filter medium 22 are on the outer peripheral side of the filter medium 22. The number of revolutions that makes it easier to move. The center of rotation of the filter medium 22 is on the center line Z of rotation. The rotation center line Z is a virtual line parallel to the airflow direction X.

駆動装置40は、図示されるように、筐体10の空間10a内に、濾過体20に対し下流側に配置されることが好ましい。すなわち、濾材22は、回転軸42に対し上流側に配置されていることが好ましい。このような配置態様によれば、濾材22を回転軸42によって貫通させる必要がなく、濾材面積を確保することができる。また、濾材22に遠心力が作用することによって回転軸42との間に隙間ができることを防止できる。また、空気中の微粒子によって駆動装置40が汚染され、回転駆動に不具合が発生することを防止できる。しかし、一例によれば、駆動装置40は、濾過体20に対し上流側に配置されていてもよい。この場合、回転軸42は、濾材22を貫通して外枠24に連結される。 As shown in the drawing, the drive device 40 is preferably arranged in the space 10a of the housing 10 on the downstream side of the filter body 20. That is, the filter medium 22 is preferably arranged on the upstream side with respect to the rotating shaft 42. According to such an arrangement mode, it is not necessary to penetrate the filter medium 22 by the rotating shaft 42, and the filter medium area can be secured. Further, it is possible to prevent a gap from being formed between the filter medium 22 and the rotating shaft 42 due to the action of centrifugal force on the filter medium 22. Further, it is possible to prevent the drive device 40 from being contaminated by the fine particles in the air and causing a problem in the rotary drive. However, according to one example, the drive device 40 may be arranged on the upstream side with respect to the filter body 20. In this case, the rotating shaft 42 penetrates the filter medium 22 and is connected to the outer frame 24.

ここで、図3を参照して、濾材22の保塵量について説明する。図3(a)は、従来の濾過装置を用いた場合の、濾材に堆積した微粒子を概念的に説明する図であり、図3(b)は、濾過装置1を用いた場合の、濾材22に堆積した微粒子を概念的に説明する図である。
従来の濾過装置では、濾材は回転せず、図3(a)に示すように、濾材の上流側の表面付近の部分に微粒子が堆積しやすい。このため、表面濾過が起きやすく、短時間で圧力損失が上昇する。したがって、濾材の下流側の表面付近に、微粒子を捕集できる領域(未捕集領域)が多く残されていても、濾材を交換する必要が生じる。なお、図3において、濾材内に捕集された微粒子を、多数の丸で概念的に表す。
これに対し、本実施形態の濾過装置1では、濾材22に捕集された微粒子は、濾材22の回転によって生じる遠心力を受けて、濾材22の外周側に移動し、図3(b)に示すように、濾材22の外周部に堆積する。このため、少なくとも、濾材22の回転中心を通る中心部では表面濾過が起きにくく、圧力損失が上昇し難いため、最終圧力損失に達するまでの時間が延びる。そして、濾材22の外周部から微粒子を堆積させ、濾材22内のより広い領域に微粒子を保持できるため、最終圧力損失に達するまでに濾材22内に残る未捕集領域が少なく、保塵量が増し、濾材22の寿命が延びる。なお、保塵量とは、使用を開始してから最終圧力損失に達するまでに濾材に捕集される微粒子の重量をいう。
Here, the dust retention amount of the filter medium 22 will be described with reference to FIG. FIG. 3A is a diagram conceptually explaining fine particles deposited on the filter medium when a conventional filtration device is used, and FIG. 3B is a diagram for explaining the fine particles deposited on the filter medium conceptually, and FIG. 3B is a filter medium 22 when the filtration device 1 is used. It is a figure which conceptually explains the fine particles deposited in.
In the conventional filtration device, the filter medium does not rotate, and as shown in FIG. 3A, fine particles tend to be deposited on the portion near the surface on the upstream side of the filter medium. Therefore, surface filtration is likely to occur, and the pressure loss increases in a short time. Therefore, even if a large area where fine particles can be collected (uncollected area) remains near the surface on the downstream side of the filter medium, it is necessary to replace the filter medium. In FIG. 3, the fine particles collected in the filter medium are conceptually represented by a large number of circles.
On the other hand, in the filtration device 1 of the present embodiment, the fine particles collected in the filter medium 22 receive the centrifugal force generated by the rotation of the filter medium 22 and move to the outer peripheral side of the filter medium 22, as shown in FIG. 3 (b). As shown, it is deposited on the outer peripheral portion of the filter medium 22. Therefore, at least in the central portion passing through the rotation center of the filter medium 22, surface filtration is unlikely to occur and the pressure loss is unlikely to increase, so that the time until the final pressure loss is reached is extended. Then, since the fine particles can be deposited from the outer peripheral portion of the filter medium 22 and the fine particles can be held in a wider area in the filter medium 22, the uncollected area remaining in the filter medium 22 until the final pressure loss is reached is small, and the amount of dust retained is large. In addition, the life of the filter medium 22 is extended. The amount of dust retained refers to the weight of fine particles collected on the filter medium from the start of use until the final pressure loss is reached.

一方で、濾材の充填率が0.05以上である場合は、濾材22を速く回転させても、濾材に捕集された微粒子の外周側への移動は起き難く、本実施形態の濾過装置1を用いた場合と比べ、最終圧力損失に達するまでの時間は短い。また、本実施形態の濾過装置1を用いた場合ほどに、濾材22内に堆積する微粒子の量が増加せず、保塵量が増す効果は抑制され、寿命の延び幅は小さい。
本実施形態では、濾材22の充填率が0.05以上である場合、濾材22の回転数が適切に調節されることで、上述したように、捕集された粒子が遠心力で外周側に移動しやすい。このため、最終圧力損失に達するまでの時間が長く、また、保塵量が増すことで、長寿命なものとなる。本実施形態の濾過装置1によれば、PM2.5やPM10などの粒径の小さい微粒子の濃度が高い環境で濾過装置1を使用したときに、濾材22の交換頻度が増すことを抑制できる。また、従来の濾過装置において用いたときに寿命の短い濾材であっても、充填率が上記範囲内にあって、回転数が適切に調節された場合は、寿命を延ばすことができるため、本実施形態の濾過装置1では、捕集効率が高く圧力損失の小さい高性能な濾材を用いる必要がない。
On the other hand, when the filling rate of the filter medium is 0.05 or more, even if the filter medium 22 is rotated at high speed, it is difficult for the fine particles collected in the filter medium to move to the outer peripheral side, and the filtration device 1 of the present embodiment The time required to reach the final pressure loss is shorter than that in the case of using. Further, as in the case of using the filtration device 1 of the present embodiment, the amount of fine particles deposited in the filter medium 22 does not increase, the effect of increasing the amount of dust retention is suppressed, and the extension of life is small.
In the present embodiment, when the filling rate of the filter medium 22 is 0.05 or more, the rotation speed of the filter medium 22 is appropriately adjusted, so that the collected particles are moved to the outer peripheral side by centrifugal force as described above. Easy to move. Therefore, it takes a long time to reach the final pressure loss, and the amount of dust retained is increased, so that the life is extended. According to the filtration device 1 of the present embodiment, when the filtration device 1 is used in an environment where the concentration of fine particles having a small particle size such as PM2.5 and PM10 is high, it is possible to suppress an increase in the frequency of replacement of the filter medium 22. Further, even if the filter medium has a short life when used in a conventional filtration device, the life can be extended if the filling rate is within the above range and the rotation speed is appropriately adjusted. In the filtration device 1 of the embodiment, it is not necessary to use a high-performance filter medium having high collection efficiency and low pressure loss.

上記した、充填率の上記範囲に応じて調整された濾材22の回転数は、具体的に、1000回転/分以上であり、寿命を大きく延ばす効果が得られる点で、1500回転/分以上、好ましくは2000回転/分以上である。回転数の上限値は、特に制限されないが、例えば5000回転/分である。 The rotation speed of the filter medium 22 adjusted according to the above range of the filling rate is, specifically, 1000 rotations / minute or more, and 1500 rotations / minute or more in that the effect of greatly extending the life can be obtained. It is preferably 2000 rpm or more. The upper limit of the number of revolutions is not particularly limited, but is, for example, 5000 revolutions / minute.

本実施形態の濾過装置1によれば、上記説明したように、濾材22に捕集された微粒子が外周側に移動することで、濾材の中心部と外周部とで、捕集された微粒子量に差が生じている。なお、濾材22の中心部とは、濾材22の回転中心から、濾材22の半径の50%以下(好ましくは25%)の長さ外周側に離れた位置までの部分をいう。一方、濾材22の外周部とは、濾材22の外周の縁から、濾材22の半径の50%(好ましくは25%)未満の長さ、回転中心に近づいた位置までの部分をいう。 According to the filtration device 1 of the present embodiment, as described above, the amount of fine particles collected in the central portion and the outer peripheral portion of the filter medium is increased by moving the fine particles collected in the filter medium 22 to the outer peripheral side. There is a difference. The central portion of the filter medium 22 refers to a portion from the center of rotation of the filter medium 22 to a position separated from the outer peripheral side by a length of 50% or less (preferably 25%) of the radius of the filter medium 22. On the other hand, the outer peripheral portion of the filter medium 22 refers to a portion from the outer peripheral edge of the filter medium 22 to a length of less than 50% (preferably 25%) of the radius of the filter medium 22 and a position close to the center of rotation.

濾過装置1は、さらに、筐体10と、外枠24と、壁部材30(図2参照)と、ファン50と、を備えることが好ましい。図1において、壁部材30の図示は省略されている。 The filtration device 1 preferably further includes a housing 10, an outer frame 24, a wall member 30 (see FIG. 2), and a fan 50. In FIG. 1, the wall member 30 is not shown.

筐体10は、気体を取り込んで通過させる空間10aを有する。図示される例において、筐体10は、筒状の部材であり、気流方向Xの上流側及び下流側が開口されている。気流方向Xは、気体が筐体10の空間10aを通過する方向である。一例によれば、筐体10は、建物の中に設置されたダクトであってもよい。 The housing 10 has a space 10a through which gas is taken in and passed. In the illustrated example, the housing 10 is a cylindrical member, and the upstream side and the downstream side in the airflow direction X are open. The airflow direction X is the direction in which the gas passes through the space 10a of the housing 10. According to one example, the housing 10 may be a duct installed in the building.

外枠24は、筐体10の内壁との間に隙間をあけて空間10a内に配置され、回転中心線Zの周りに回転する。隙間の長さ(外枠24と筐体10の内壁との距離)は、例えば2mm以下である。 The outer frame 24 is arranged in the space 10a with a gap between it and the inner wall of the housing 10, and rotates around the rotation center line Z. The length of the gap (distance between the outer frame 24 and the inner wall of the housing 10) is, for example, 2 mm or less.

外枠24は、図示される例では、ガイド部25と、環状壁部26と、支持部27と、を有しており、これらが一体に形成されている。 In the illustrated example, the outer frame 24 has a guide portion 25, an annular wall portion 26, and a support portion 27, which are integrally formed.

ガイド部25は、濾材22の外周部をその外周側から取り囲む部分である。ガイド部25は、図2に示す例では、気流方向Xと平行な方向に延在し、かつ、周方向に延在した円筒状の形状を有している。濾材22は、ガイド部25の内周側に、径方向に圧縮された状態で配置され、あるいは、ガイド部25の内壁に外周部が接着されて配置されており、ガイド部25に対し隙間なく接している。ガイド部25は、濾材22に入り込んで濾材22内を外周側に流れた空気が隙間G内に流れ出るのを防止し、気流方向Xの下流側に案内する機能を有している。ガイド部25は、隙間をあけて筐体10と離間している。 The guide portion 25 is a portion that surrounds the outer peripheral portion of the filter medium 22 from the outer peripheral side thereof. In the example shown in FIG. 2, the guide portion 25 has a cylindrical shape extending in the direction parallel to the airflow direction X and extending in the circumferential direction. The filter medium 22 is arranged on the inner peripheral side of the guide portion 25 in a state of being compressed in the radial direction, or the outer peripheral portion is adhered to the inner wall of the guide portion 25 and is arranged without a gap with respect to the guide portion 25. I'm in contact. The guide portion 25 has a function of preventing the air that has entered the filter medium 22 and flowing in the filter medium 22 on the outer peripheral side from flowing out into the gap G, and guides the air to the downstream side in the airflow direction X. The guide portion 25 is separated from the housing 10 with a gap.

ガイド部25は、貫通孔を有しないことが好ましい。これにより、濾材22に捕集された微粒子が貫通孔を通過してガイド部25と筐体10の内壁との隙間に流出し、下流側を汚染することを防止できる。 しかし、一例によれば、ガイド部25は、貫通孔を有していてもよい。ガイド部25は、例えば、多数の貫通孔が配列したメッシュ状の形態を有していてもよい。ガイド部25にこのような貫通孔が設けられていることで、濾材22に捕集された微粒子を、ガイド部25を通過させて濾過体20の外周側に取り出すことができる。これにより、濾材22をより長く使用することができる。この場合、筐体10内の、例えばガイド部25の下流側には、濾材22から排出された微粒子を受け止める容器等が配置される。 The guide portion 25 preferably does not have a through hole. As a result, it is possible to prevent the fine particles collected in the filter medium 22 from passing through the through holes and flowing out into the gap between the guide portion 25 and the inner wall of the housing 10 to contaminate the downstream side. However, according to one example, the guide portion 25 may have a through hole. The guide portion 25 may have, for example, a mesh-like shape in which a large number of through holes are arranged. By providing such a through hole in the guide portion 25, the fine particles collected in the filter medium 22 can be taken out to the outer peripheral side of the filter body 20 by passing through the guide portion 25. As a result, the filter medium 22 can be used for a longer period of time. In this case, a container or the like for receiving the fine particles discharged from the filter medium 22 is arranged in the housing 10, for example, on the downstream side of the guide portion 25.

環状壁部26は、濾材22に対し下流側から接するように、回転中心線Zに向かって延在した部分である。図示される例では、環状壁部26は、ガイド部25の下流側の端から回転中心線Zに向かって延在し、かつ、周方向に延在した円環状をなしている。 The annular wall portion 26 is a portion extending toward the rotation center line Z so as to be in contact with the filter medium 22 from the downstream side. In the illustrated example, the annular wall portion 26 has an annular shape extending from the downstream end of the guide portion 25 toward the rotation center line Z and extending in the circumferential direction.

支持部27は、濾材22に対し下流側から接するように、回転中心線Zが通る外枠24の中心部と、環状壁部26とに接続された部分である。支持部27は、2つ、3つ、あるいは4つ以上の複数設けられることが好ましく、図示されるように、外枠24の中心部から放射状に延びて配置されることが好ましい。支持部27は、環状壁部26とともに、濾材22が外枠24から下流側に抜けることを防止する。また、複数の支持部27が周方向に間隔をあけて配置されていることで、濾材22を通過する空気の流量が確保される。 The support portion 27 is a portion connected to the central portion of the outer frame 24 through which the rotation center line Z passes and the annular wall portion 26 so as to be in contact with the filter medium 22 from the downstream side. The support portions 27 are preferably provided in a plurality of two, three, or four or more, and are preferably arranged so as to extend radially from the central portion of the outer frame 24 as shown in the figure. The support portion 27, together with the annular wall portion 26, prevents the filter medium 22 from coming off from the outer frame 24 to the downstream side. Further, since the plurality of support portions 27 are arranged at intervals in the circumferential direction, the flow rate of air passing through the filter medium 22 is secured.

外枠24及び濾材22は、濾過体20を構成する。一例によれば、濾過体20は、上記説明した外枠24を備えていなくてもよい。この場合、濾材22は、後述する回転軸42に貫通され、回転軸42と一体に回転するように固定される。 The outer frame 24 and the filter medium 22 constitute the filter body 20. According to one example, the filter body 20 does not have to include the outer frame 24 described above. In this case, the filter medium 22 is penetrated through the rotating shaft 42, which will be described later, and is fixed so as to rotate integrally with the rotating shaft 42.

一例によれば、濾過体20は、複数の濾材22を有していてもよい。複数の濾材22は、例えば、気流方向Xに積層され、あるいは、回転中心線Zの周りの方向(以下、周方向ともいう)に隙間なく並べられて配置される。 According to one example, the filter body 20 may have a plurality of filter media 22. The plurality of filter media 22 are stacked, for example, in the airflow direction X, or arranged in a direction around the rotation center line Z (hereinafter, also referred to as a circumferential direction) without a gap.

壁部材30は、筐体10に取り込まれる気体の流量を絞る通路30aを形成する部材である。壁部材30は、図2に示す例では、筐体10の上流側の端に取り付けられ、筐体10内に配された濾材22より上流側に位置している。壁部材30は、筐体10と溶接され、あるいは、パッキン等のシール部材を介して接続され、筐体10との間に隙間なく取り付けられている。壁部材30は、図2に示す例において、第1壁部32と、第2壁部34と、を有している。 The wall member 30 is a member that forms a passage 30a that throttles the flow rate of the gas taken into the housing 10. In the example shown in FIG. 2, the wall member 30 is attached to the upstream end of the housing 10 and is located upstream of the filter medium 22 arranged in the housing 10. The wall member 30 is welded to the housing 10 or connected via a sealing member such as packing, and is attached to the housing 10 without a gap. In the example shown in FIG. 2, the wall member 30 has a first wall portion 32 and a second wall portion 34.

第1壁部32は、筐体10の上流側の端から内周側に延在し、かつ、周方向に延在した円環状の部分である。第1壁部32は、筐体10の内壁から通路30aを画する端まで、気流方向Xと反対側(上流側)への空気の流れを遮断するように延在する壁面32aを有している。通路30aは、図2に示す例において、気流方向Xと直交する方向の断面が円形であり、筐体10内の空間10aの断面積より、その流路面積が小さい。本実施形態では、濾材22に捕集された微粒子は外周側に移動しやすく、濾材22の外周部から堆積する。このため、濾材22を通過する気流を、濾材22の中心部に誘導することで、表面濾過の発生を抑え、目詰りし難くなる効果が向上する。濾材が回転しない上記従来の濾過装置では、濾材の厚み方向の上流側の部分から微粒子が堆積するため、表面濾過が起きて空気の流れが阻害されやすく、目詰りしやすい。壁面32aは、凹みや貫通孔を有しない平滑面である。また、壁面32aは、気流方向Xと交差する方向に延在しており、図示される例において、気流方向Xと直交する方向に延びている。壁面32aは、通路30aを通過した空気が濾材22の中心部に進入するように、濾材22に対して接近して配置されていることが好ましい。この点から、気流方向Xに沿った壁面32aと濾材22との距離は、例えば、30mm以下に設定される。 The first wall portion 32 is an annular portion extending from the upstream end of the housing 10 to the inner peripheral side and extending in the circumferential direction. The first wall portion 32 has a wall surface 32a extending from the inner wall of the housing 10 to the end demarcating the passage 30a so as to block the flow of air to the side (upstream side) opposite to the airflow direction X. There is. In the example shown in FIG. 2, the passage 30a has a circular cross section in the direction orthogonal to the airflow direction X, and its flow path area is smaller than the cross-sectional area of the space 10a in the housing 10. In the present embodiment, the fine particles collected on the filter medium 22 easily move to the outer peripheral side and are deposited from the outer peripheral portion of the filter medium 22. Therefore, by inducing the airflow passing through the filter medium 22 to the central portion of the filter medium 22, the effect of suppressing the occurrence of surface filtration and preventing clogging is improved. In the above-mentioned conventional filtration device in which the filter medium does not rotate, fine particles are deposited from the portion on the upstream side in the thickness direction of the filter medium, so that surface filtration is likely to occur and the air flow is easily obstructed, and the filter medium is easily clogged. The wall surface 32a is a smooth surface having no dents or through holes. Further, the wall surface 32a extends in a direction intersecting the airflow direction X, and in the illustrated example, extends in a direction orthogonal to the airflow direction X. The wall surface 32a is preferably arranged close to the filter medium 22 so that the air passing through the passage 30a enters the central portion of the filter medium 22. From this point, the distance between the wall surface 32a and the filter medium 22 along the airflow direction X is set to, for example, 30 mm or less.

第1壁部32の径方向の長さ(径方向両側のうちの片側)は、通風量を低下させすぎることなく、濾材22の中心部に空気を導く観点から、筐体10の内径の5~25%の長さであることが好ましい。 The radial length of the first wall portion 32 (one of both sides in the radial direction) is 5 of the inner diameter of the housing 10 from the viewpoint of guiding air to the central portion of the filter medium 22 without excessively reducing the ventilation amount. The length is preferably ~ 25%.

第2壁部34は、図2に示す例において、第1壁部32の内周側の端から気流方向Xに沿って上流側に延びる円筒状の部分である。一例によれば、第2壁部34は、このような形態に制限されず、第1壁部32の外周側の端から上流側に延在した円筒状をなしていてもよい。 In the example shown in FIG. 2, the second wall portion 34 is a cylindrical portion extending upstream from the inner peripheral end of the first wall portion 32 along the airflow direction X. According to one example, the second wall portion 34 is not limited to such a form, and may have a cylindrical shape extending from the outer peripheral side end of the first wall portion 32 to the upstream side.

また、一例によれば、第1壁部32の内周側の端から上流側に向かって連続的に通路30aを広げるように、気流方向Xに対して傾斜して延在した円錐台形状であってもよい。
図4は、本実施形態の別の一例による濾過装置1を示す図である。
図4に示す例において、第2壁部34の内壁には、螺旋状に延びるネジ山34aが設けられている。本実施形態の濾過装置1では、通路30aによって流量が絞られているため、壁部材30を備えない場合と比べ、通風量が低下しやすい。しかし、図4に示す形態の壁部材30を備える濾過装置1では、ネジ山34aに沿って、図示される矢印で指す方向に流れるように空気を供給しつつ、通路30aの中心部を筐体10内から上流側に戻る気流の流れを確保することで、通風量の低下の程度を抑えることができる。
Further, according to an example, the shape of the first wall portion 32 is a truncated cone shape that is inclined with respect to the airflow direction X so as to continuously expand the passage 30a from the end on the inner peripheral side to the upstream side. There may be.
FIG. 4 is a diagram showing a filtration device 1 according to another example of the present embodiment.
In the example shown in FIG. 4, the inner wall of the second wall portion 34 is provided with a screw thread 34a extending in a spiral shape. In the filtration device 1 of the present embodiment, since the flow rate is throttled by the passage 30a, the ventilation amount is likely to decrease as compared with the case where the wall member 30 is not provided. However, in the filtration device 1 provided with the wall member 30 of the form shown in FIG. 4, the central portion of the passage 30a is housed while supplying air so as to flow in the direction indicated by the arrow shown along the screw thread 34a. By ensuring the flow of the airflow returning from the inside of the 10 to the upstream side, the degree of decrease in the ventilation amount can be suppressed.

ファン50は、微粒子を含んだ空気を取り込んで筐体10内を通過させる気流を発生させる。ファン50は、図示される例において、回転軸42に連結され、駆動装置40によって回転駆動される。図示される例では、濾過体20及びファン50は、駆動装置40によって一体的に回転駆動されるため、濾過体20及びファン50を異なる駆動装置で回転駆動させる場合と比べ、消費電力を抑えることができる。 The fan 50 takes in air containing fine particles and generates an air flow that passes through the housing 10. In the illustrated example, the fan 50 is connected to the rotating shaft 42 and is rotationally driven by the driving device 40. In the illustrated example, since the filter body 20 and the fan 50 are integrally rotationally driven by the drive device 40, power consumption can be suppressed as compared with the case where the filter body 20 and the fan 50 are rotationally driven by different drive devices. Can be done.

以上説明した濾過装置1によれば、濾材22の充填率が0.05未満であるため、濾材22の回転数が適切に調整されることで、濾材22に捕集された微粒子が濾材22内で移動しやすくなる。このため、最終圧力損失に達するまでの時間が長く、また、保塵量が増すことで、長寿命なものとなる。 According to the filtration device 1 described above, since the filling rate of the filter medium 22 is less than 0.05, the fine particles collected in the filter medium 22 are collected in the filter medium 22 by appropriately adjusting the rotation speed of the filter medium 22. Makes it easier to move. Therefore, it takes a long time to reach the final pressure loss, and the amount of dust retained is increased, so that the life is extended.

本実施形態の濾過装置1は、室内又は屋外の塵埃が発生しやすい場所において、塵埃が浮遊する空気を取り込み、清浄化する集塵機等として好適に用いることができる。例えば、オイルミストが発生しやすい、切削加工等を行う作業現場、調理施設等を備える室内、において、濾過装置1を設置する、あるいは、室内と接する建物内部に設けられたダクトを筐体として濾過装置1を設置することができる。この場合、濾材22に捕集された油分が濾材22に蓄積されることを抑えるために、濾過装置1の上流側で水蒸気を発生させ、オイルミストとともに筐体10内に取り込むことで、濾材22に捕集された油分を濾材22の繊維から離脱させやすくすることができる。
また、例えば、ヒューム等の金属粉、その他の粉体が発生しやすい、溶接加工、切削加工等を行う室内又は屋外において、濾過装置1を設置することができる。
The filtration device 1 of the present embodiment can be suitably used as a dust collector or the like that takes in and purifies the air in which the dust floats in a place where dust is likely to be generated indoors or outdoors. For example, in a work site where oil mist is likely to be generated, a work site where cutting or the like is performed, a room equipped with a cooking facility, etc., a filtration device 1 is installed, or a duct provided inside a building in contact with the room is used as a housing for filtration. The device 1 can be installed. In this case, in order to prevent the oil collected in the filter medium 22 from accumulating in the filter medium 22, water vapor is generated on the upstream side of the filtration device 1 and taken into the housing 10 together with the oil mist to prevent the filter medium 22 from accumulating. The oil collected in the filter medium 22 can be easily separated from the fibers of the filter medium 22.
Further, for example, the filtration device 1 can be installed indoors or outdoors where metal powder such as fume or other powder is likely to be generated, and welding, cutting, or the like is performed.

本実施形態の濾過装置1は、水平方向を気流方向Xとする場合に限らず、鉛直方向を気流方向Xとすることもできる。例えば、天井と接する建物内部に設けた鉛直方向に延びるダクトを筐体とすることもできる。 The filtration device 1 of the present embodiment is not limited to the case where the horizontal direction is the airflow direction X, and the vertical direction can also be the airflow direction X. For example, a duct extending in the vertical direction provided inside the building in contact with the ceiling can be used as the housing.

(実験例)
本発明の効果を確認するために、上記実施形態の濾過装置において、回転数を種々異ならせて、保塵量を測定した。
濾材には、有機繊維からなる不織布(日本無機社製のPET繊維不織布 DS600)を3枚重ねたものを用いた。この濾材は、目付が0.013g/cm2、繊維密度が1.38g/cm3、厚みが20cmであり、濾材の充填率は0.047%であった。
試験方法は、JIS B 9908:2011に準拠して行った。最終圧力損失498Paに達した時点で終了し、エアフィルタ1台あたりの保塵量(g/台)を計算した。保塵量の計算は、試験の前後での濾材の質量を測定し、その差から求めた。
また、捕集効率として、JIS B9908 形式3に準拠し、質量法粒子捕集率(%)を求めた。
結果を、表1に示す。
(Experimental example)
In order to confirm the effect of the present invention, in the filtration device of the above embodiment, the dust retention amount was measured at various different rotation speeds.
As the filter medium, a non-woven fabric made of organic fibers (PET fiber non-woven fabric DS600 manufactured by Nippon Inorganic Co., Ltd.) was used in which three layers were stacked. This filter medium had a basis weight of 0.013 g / cm 2 , a fiber density of 1.38 g / cm 3 , and a thickness of 20 cm, and the filling rate of the filter medium was 0.047%.
The test method was carried out in accordance with JIS B 9908: 2011. It ended when the final pressure loss reached 498 Pa, and the dust retention amount (g / unit) per air filter was calculated. The dust retention amount was calculated from the difference between the masses of the filter media before and after the test.
In addition, as the collection efficiency, the mass method particle collection rate (%) was determined in accordance with JIS B9908 format 3.
The results are shown in Table 1.

Figure 0007103757000001
Figure 0007103757000001

実験例1と実験例2、3の比較から、濾材の充填率が0.05未満である場合に、回転数が調整されることで、保塵量が増加することが確認された。濾材の充填率が0.05未満である場合に、回転数が調整されることで、濾材に捕集された微粒子が外周側に移動しやすくなり、その結果、濾材の未捕集領域が減り、保塵量が増したと考えられる。 From the comparison between Experimental Example 1 and Experimental Examples 2 and 3, it was confirmed that when the filling rate of the filter medium was less than 0.05, the dust retention amount was increased by adjusting the rotation speed. When the filling rate of the filter medium is less than 0.05, the rotation speed is adjusted so that the fine particles collected in the filter medium can easily move to the outer peripheral side, and as a result, the uncollected area of the filter medium is reduced. , It is considered that the amount of dust retained has increased.

実験例1~3から、濾材の充填率が0.05未満である場合に、回転数が調整されることで、保塵量が変化することが確認された。
また、実験例1~3の比較から、回転数の増加に伴って、捕集効率が上昇することが確認された。
From Experimental Examples 1 to 3, it was confirmed that when the filling rate of the filter medium was less than 0.05, the dust retention amount changed by adjusting the rotation speed.
Further, from the comparison of Experimental Examples 1 to 3, it was confirmed that the collection efficiency increases as the rotation speed increases.

以上、本発明の濾過装置について詳細に説明したが、本発明の濾過装置は上記実施形態に限定されず、本発明の主旨を逸脱しない範囲において、種々の改良や変更をしてもよいのはもちろんである。 Although the filtration device of the present invention has been described in detail above, the filtration device of the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various improvements and changes may be made without departing from the gist of the present invention. Of course.

1 濾過装置
12 支持体
10 筐体
10a 空間
20 濾過体
22 濾材
24 外枠
25 ガイド部
26 環状壁部
27 支持部
30 壁部材
30a 通路
32 第1壁部
32a 壁面
34 第2壁面
34a ネジ山
40 駆動装置
42 回転軸
44 モータ
50 ファン
1 Filtration device 12 Support 10 Housing 10a Space 20 Filter 22 Filter material 24 Outer frame 25 Guide part 26 Circular wall part 27 Support part 30 Wall member 30a Passage 32 First wall part 32a Wall surface 34 Second wall surface 34a Thread 40 Drive Device 42 Rotating shaft 44 Motor 50 Fan

Claims (7)

気体中の微粒子を捕集する濾材と、
前記濾材を回転させる駆動装置と、
前記濾材を外周側から取り囲み、前記濾材と一体に回転する外枠と、を備え、
前記濾材の充填率は0.05未満であり、
前記駆動装置は、前記濾材に捕集された微粒子が前記濾材の回転中心から遠ざかる方向に移動するように1000回転/分以上の回転数で前記濾材を回転さ
前記外枠は、前記濾材の回転中心線と平行な方向に延在し、かつ、前記回転中心線の周りの周方向に延在した円筒形状のガイド部を有し、前記濾材は前記ガイド部の内周側に配置されている、ことを特徴とする濾過装置。
A filter medium that collects fine particles in gas,
A drive device for rotating the filter medium and
An outer frame that surrounds the filter medium from the outer peripheral side and rotates integrally with the filter medium is provided.
The filling rate of the filter medium is less than 0.05.
The drive device rotates the filter medium at a rotation speed of 1000 rpm or more so that the fine particles collected in the filter medium move in a direction away from the center of rotation of the filter medium.
The outer frame has a cylindrical guide portion extending in a direction parallel to the rotation center line of the filter medium and extending in a circumferential direction around the rotation center line, and the filter medium has the guide portion. A filtration device characterized in that it is arranged on the inner peripheral side of the .
前記濾材の半径の、気流の方向に沿った前記濾材の厚さに対する比は0.1以上である、請求項1に記載の濾過装置。 The filtration device according to claim 1, wherein the ratio of the radius of the filter medium to the thickness of the filter medium along the direction of the air flow is 0.1 or more. 前記濾材の平均繊維径は10μmを超え100μm以下である、請求項1又は2に記載の濾過装置。 The filtration device according to claim 1 or 2, wherein the average fiber diameter of the filter medium is more than 10 μm and 100 μm or less. 前記充填率は、前記回転中心を通る前記濾材の位置から、前記回転中心から離れた前記濾材の端部の位置にかけて一定である、請求項1から3のいずれか1項に記載の濾過装置。 The filtration device according to any one of claims 1 to 3, wherein the filling rate is constant from the position of the filter medium passing through the center of rotation to the position of the end portion of the filter medium away from the center of rotation. 前記ガイド部は、気流の方向と直交する前記濾材の径方向の外側において前記濾材と隙間なくしている、請求項1から4のいずれか1項に記載の濾過装置。 The filtration device according to any one of claims 1 to 4, wherein the guide portion is in contact with the filter medium without a gap on the outside in the radial direction of the filter medium orthogonal to the direction of the air flow . 前記濾材は、前記回転中心が位置する中心部と、前記中心部より外周側の前記濾材の外周部とを有し、
前記濾材が回転することで、前記中心部と前記外周部とで前記濾材に捕集された微粒子量の差が生じるよう、前記濾材に捕集された微粒子が移動する、請求項1から5のいずれか1項に記載の濾過装置。
The filter medium has a central portion where the center of rotation is located and an outer peripheral portion of the filter medium on the outer peripheral side of the central portion.
Claims 1 to 5, wherein the rotation of the filter medium causes the fine particles collected in the filter medium to move so as to cause a difference in the amount of fine particles collected in the filter medium between the central portion and the outer peripheral portion. The filtration device according to any one item.
前記濾材は、前記濾材を回転させる駆動装置の回転軸に貫通されていない、請求項1から6のいずれか1項に記載の濾過装置。The filtration device according to any one of claims 1 to 6, wherein the filter medium is not penetrated by a rotation shaft of a drive device for rotating the filter medium.
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