JPS5843129B2 - 空気流誘導リバ−ス・パルス清浄装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 技術分野 本発明は空気から粒状物を除去する空気清浄器アセンブ
リに関する。

ことに本発明は、フィルタ・エレメントを通過して空気
流を誘導し、ろ過した粒状物をフィルタ・エレメントか
ら逆洗する機構に関する。

発明の背景 従来多数の空気清浄機構又は空気ろ過機構が知られてい
る。

大ざっばに言えばこれ等の空気清浄機構は、空気流内に
多孔質媒体を挿入することによって、この空気流から粒
状物を分離するように作用する。

多数の従来の装置においては、多孔質媒体は、中空の管
状のフィルタ・エレメントとして形成されている。

若干の従来のろ過装置においては、内部の金網製分離部
片を設けた綿サテンとひだつけした紙とを、管状のフィ
ルタ・エレメント用の多孔質媒体として使用した。

フィルタ・エレメントは、この管状のフィルタ・エレメ
ントの表面に粒状物を付着させることにより、空気流か
ら粒状物を除去する。

収集された粒状物は、フィルタ・エレメントから周期的
に除去されなげればならない。

フィルタ・エレメントから収集された粒状物を除去する
一般的な方法は、逆洗すなわちリバース・ジェット・パ
ルシング（ｒｅｖｅｒｓｅ ｊｅｔ ｐｕｌｓｉｎｇ
）である。

この技術においては、清浄にされる空気の移動方向とは
逆の方向にフィルタ・エレメントを通過して加圧流体の
送風を行なう。

このような加圧流体の送風により集果された粒状物をフ
ィルタ・エレメントの表面から除去する。

フィルタ・エレメントを周期的に清掃するのに逆洗技術
を利用する従来のろ過装置は、空気流をろ過装置を通過
させるための逆洗機構とは別個の機構を使用している。

従来の逆洗機構は、別個の導管又は配管と、これ等と関
淳する制御弁とから成っている。

逆洗技術を使用するろ過装置は、ニスピール（Ｅｓ −
ｐｅｅｌ ）等を発明者とする西暦１９７３年５月１日
付米国特許第３７２９９０３号と、ポーシュ（Ｐａｕｓ
ｃｈ ） を発明者とする実歴１９７４年３月２６日付
米国特許第３７９８８７８号と、サンドストローム（Ｓ
ｕｎｄａｔｒｏｍ）を発明者とする西暦１９７８年３月
７日付米国特許第４０７７７８１号と、ドナルドスン・
カムパニ・インコーホレイテッド（Ｄｏｎａｌｄｓｏｎ
Ｃｏｍｐａｎｙ １１ｎｃ、）による英国特許第１５
１６７２１号との各明細書に記載しである。

なお詳しく後述するように、本発明によれば、逆洗及び
空気、誘導機能を単一の機構に組合わせて、ろ過装置を
簡単にし、このろ過装置を一層簡潔に構成することがで
きる。

発明の要約 粒状物フィルタ・エレメントを使用する本発明による空
気流誘導リバース・パルス清浄装置について述べる。

本発明は、（イ）環状の底壁と、との底壁の上方に配置
された環状のたわみ性の壁と、これらのたわみ性の壁と
底壁との外周辺の間に延びる外側端部壁と、前記底壁か
ら延びる内側端部壁とにより形成され、加圧流体源から
加圧流体を受は取る入口と、粒状物用のフィルタ・エレ
メントの出口を通り越して加圧流体を差し向けるように
前記内側端部壁の上端部と前記たわみ性の壁との間に形
成された出口とを備え、前記フィルタ・エレメントの出
口に隣接して配置されるのに適応する一般に環状の空気
流入プレナムチャンバーと、（ロ）前記たわみ性の壁と
、このたわみ性の壁の内端部から上向きに延びる内側壁
部片と、前記たわみ性の壁の外端部から上向きに延びる
外側壁部片と、頂壁部片と、この頂壁部片と前記内側壁
部片の最上部の部分との間に形成された出口すきまとに
より形成され、前記空気流入プレナムチャンバーの上方
に配置されたアキュムレータ室と、 （−ウ 前記空気流入プレナムチャンバーに供給され
る加圧流体の一部分を、前記アキュムレータ室へそらせ
るように、前記たわみ性の壁を貫いて形成された、少く
とも１つの抽気穴と、 を備え、 加圧流体が前記空気流入プレナムチャンバーに加えられ
ている間、前記たわみ性の壁が前記底壁から遠ざかる向
きにたわませられて、前記内側壁部片を移動させて前記
頂壁部片と密封状態で連関させ、前記出口すきまを閉じ
る空気蓄積位置と、加圧流体が前記空気流入ブレナムチ
ャンバーに供給されないときに、前記たわみ性の壁が前
記底壁に向かってたわませられてない状態に移動して、
前記内側壁部片を前記頂壁部片から遠ざかる向きに移動
させて、蓄積された加圧流体を前記アキュムレータ室か
ら前記出口すきまを通過して逃がすことができる釈放位
置との間を移動できるように、前記たわみ性の壁を配置
し、 前記たわみ性の壁が前記釈放位置へ移動するときに、前
記空気流入プレナムチャンバーの出口からの加圧流体の
流れとは反対の方向に、前記フィルタ・エレメントの出
口に向かって前記アキュムレータ室から蓄積された加圧
流体を差し向けるように、前記頂壁部片を形成した、 粒状物用のフィルタ・エレメントと共に使用される、空
気流誘導リバース・パルス清浄装置にある。

好適とする実施例においては、空気流入プレナムチャン
バーは、一般に形が環状であって、フィルタ・エレメン
トから出口穴の上方に同軸に支えられている。

アキュムレータ室は、空気流入プレ′ナムチャンバーの
上方に支えられ、環形の円すい形の一般的な形状を備え
ている。

環形の壁又はダイアフラムは、空気流入プレナムチャン
バー及びアキュムレータ室の両方の共通の壁として作用
する。

抽気手段として作用するように、このたわみ性の壁を貫
いて少くとも１個穴を形成して加圧流体の一部を空気流
入プレナムチャンバーからアキュムレータ室にそらせる
ようによる。

たわみ性の壁は、加圧流体が空気流入プレナムチャンバ
ーに供給されるときは、上向きにたわむ。

アキュムレータ室の内壁は、たわみ性の壁から上向きに
延びている。

この内壁は、たわみ性の壁が上向きにたわませられると
きに、上向きに動かされてアキュムレータ室の土壁に対
し密封する。

このようにして、アキュムレータ・室に供給される加圧
流体の一体は、アキュムレータ室にそらされ、このアキ
ュムレータ室内に蓄積される。

これと同時に、空気流入プレナムチャンバーに供給され
る加圧流体の大部分は、空気流入プレナムチャンバーか
ら環形の出口の外方に流れる。

この環形の出口から流れる加圧流体は、ろ過装置及びフ
ィルタ・エレメントを通過し粒状物含有空気の流れを誘
導する。

加圧流体が空気流入プレナムチャンバーにもはや供給さ
れないときは、たわみ性の壁は下方に動き、アキュムレ
ータ室の内壁をその頂壁から遠ざかる向きに動かす。

アキュムレータ室の頂壁は、フィルタ・エレメントから
の空気の正常な流れとは反対の方向に蓄積された加圧流
体を差向けることにより粒状物をフィルタ・エレメント
から逆洗するような形状にしである。

本発明は、空気流誘導装置としても役に立つ。

逆洗流体の源となるほかに、空気流入ブレナムチャンバ
ーを通過して供給される加圧流体は、空気流誘導力とし
て作用することにより、送風機及び電動機を不必要にす
る。

又アキュムレータ室は、別個の逆洗機構及び配管を不必
要にする。

蓄積された加圧流体を自動的に放出するように、アキュ
レータ室のたわみ性の壁を使用することにより、逆洗機
構用の複雑な制御兼弁装置の必要がなくなる。

粒状物を抜き取られる一次機械たとえばルータ−（ｒω
ｔｅｒ ）、研削盤、砂まき装置またはのこ盤のオンオ
フスイッチに接続することのできる圧縮空気管路のよう
な単一の動力源が唯一の必要とする動力源である。

本発明の特徴とする新規な種種の利点及び特性を、とく
に本発明を構成する付記の特許請求の範囲で指摘するこ
とにする。

しかし本発明を一層理解できるようにするために、その
利点と、その使用により達成できる目的とを、本発明の
好適とする実施例を例示し説明した添付図面及びそれに
関連する説明によって詳述する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による空気ろ過機構の斜視図である。 第２図は第１図の２−２線に沿う拡大断面図である。 第３図は加圧流体が初めに空気流入プレナムチャンバー
に加えられるときの本発明装置を示す第１図の３−３線
に沿う拡大断面図である。 第４図は本発明装置が定常状態の動作モードにあるとき
の第３図と同様な拡大断面図である。 第５図は加圧流体が空気流入プレナムチャンバーから初
めに遮断されたときの本発明装置の動作モードを示す第
３図と同様な拡大断面図である。 第６図はたわみ性の壁を下方にたわませ、蓄積された加
圧流体をアキュムレータ室から逆方向に放出するときの
本発明装置の動作モードを示す第３図と同様な拡大断面
図である。 発明の詳細な説明 添付図面においては同様な部品には同様な参照数字が使
用されている。 第１図に示すよう゛に空気清浄装置１０は、大体円筒形
のハウジング１２と、その上方に支えられた本発明によ
る空気流誘導リバース・パルス清浄装置（ａｉｒ ｆｌ
ｏｗ ｉｕｄｕｃｉｎｇａｎｄ ｒｅｖｅｒｓｅ ｐｕ
ｌｓｅ ｃｌｅａｎｉｎｇ ｄｅｖｉｃｅ ） １４と
を備えている。 入口管１６は、ハウジング１２に対し粒状物含有空気用
の入口として作用する。 入口管１６は、導管（図示してない）により、粒状物含
有空気を吸引しようとする区域、たとえばルータ−１研
削盤、砂まき装置又はのと盤のような工場機械に隣接す
る区域に連結することができる。 第３図に示すようにハウジング１２内には管形のフィル
タ・エレメント１８が支えられている。 フィルタ・エレメント１８は、円筒形の形状に形成した
複数のびだ２０を持つ多孔質紙材料から成るひだつき紙
フィルタが好適である。 フィルタ・エレメント１８の図示しない縦方向端部は、
閉じられている。 フィルタ・エレメント１８の頂端部には、環状のカバー
２２が取付けられている。 環状のカバー２２は、ハウジング１２の内向きに延びる
環状のフランジ２４に取付げられている。 カバー２２及びフランジ２４０間に、ガスケット２６を
挿入し、これ等の間を気密に密封している。 ハウジング１２と、フィルタ・エレメント１８の外面と
の間の区域は、ろ過室２８を形成する。 矢印Ａにより示すように、粒状物含有空気は、入口管１
６を通過してろ過室２８に入る。 次いでこの空気は、フィルタ・エレメント１８を通過し
、ひだ２０により形成される中空の内部に入る。 矢印Ｂにより示すように空気は上向きに流れ、フィルタ
・エレメント１８により形成された中空内部から出る。 フィルタ・エレメント１８からの出口穴３０は、環状の
カバー２２の内縁部により形成される。 空気流誘導リバース・パルス清浄装置１４は、空気流入
プレナムチャンバー３２及びアキュムレータ室３４を備
えている。 空気流入プレナムチャンバー３２は、環状又は環形の底
壁３６、円筒形の内側端部壁３８、円筒形の外側端部壁
４０及びたわみ性の壁すなわちダイアフラム４２から成
る複数の壁により形成される。 アキュムレータ室３４は、内側壁部片４４、外側壁部片
４６、頂壁部片４８及びたわみ性の壁４２により形成さ
れる。 各壁部片３６．３８．４０は、単一の一体材料たとえば
成形プラスチック材で形成されるのが好適である。 壁部材４６，４８も又成形プラスチック材のような単一
体材料で形成されるのが好適である。 最後にたわみ性の壁４２と、壁部片４４とも又単一体材
料で作られるのが好適である。 本発明者は実験の結果、薄いステンレス鋼がたわみ性の
ダイアフラムとして良好な作用をすることを見出した。 外側端部壁４００頂縁部のまわりにはＵ字形唇状部５０
が形成されている。 たわみ性の壁４２の外周縁部と、外側麩部片４６の外向
きに延びるフランジとは、Ｕ字形唇状部５０内に保持さ
れている。 すなわちアキュムレータ室３４は、空気流入プレナムチ
ャンバー３２の直上に配置されている。 内側端部壁３８は、形状が大体円筒形である。 空気流入プレナムチャンバー３２からの環形の出口５２
は、内側端部壁３８の上端部と、壁４２、内側壁端片４
４との間のすきまに形成されている。 出口５２と、内側壁部片４４の下端部とは、出口５２か
ら出る加圧空気に対しベンチュリ区間を形成スる。 このベンチュリ区間の上方において、内側壁部片４４は
上向きかつ外向きに延びている。 アキュムレータ室３４の外側壁部片４６は、アキュムレ
ータ室３４が中空の円すい台の形状になるように、たわ
み性の壁４２の外周辺から上方内向きに延びている。 頂壁部片４８は、外側壁部片４６から内向きに、そして
内側壁部片４４の上端部の内方にかつ下向きに延びてい
る。 なお詳しく後述するように頂壁部片４８は、アキュムレ
ータ室３４から出る空気の流れ差向は部片又は案内とし
て作用する。 空気流入プレナムチャンバー３２の外側端部壁４０を貫
いて空気入口穴５４が形成されている。 入口穴５４は、空気のような加圧流体の源に連結した導
管に継手５６により連結される。 空気流入プレナムチャンバー３２と、アキュムレータ室
３４との間は、複数個の抽気穴５８により連結している
。 次に空気清浄装置１００作用を、この空気清浄装置１０
０種種の動作モードを線図的に示した第３図、第４図、
第５図及び第６図について述べる。 第３図は、加圧空気が矢印Ｃにより示すように入口穴５
４を通過して空気流入プレナムチャンバー３２に最初に
流入し又は加えられるときの空気清浄装置１０を示す。 加圧空気が最初に加えられるときには、たわみ性の壁４
２は、上向きにたわみ、これと−緒に内側壁部片４４を
動かす。 たわみ性の壁４２の上向きにたわんだ状態においては、
内側壁部片４４の上縁部は、頂壁部片４８に対し密封部
を形成する。 加圧空ＳＺ空気流入プレナムチャンバー３２に供給され
るときは、矢印りにより示すように少量の空気が各抽気
穴５８を通過してそらされ又は逃げてアキュムレータ室
３４に流入する。 出口５２は各穴５Ｂより大きいから、空気流入プレナム
チャンバー３２に供給される加圧空気の大部分＆Ｊ矢印
Ｅにより示すように環形の出口５２を経て出る。 内側端部壁３８の中空内部は、フィルタ・エレメント１
Ｂの中空内部の上方に同軸に支えられている。 出口５．２から出る加圧空気により入口管１６を経て粒
状物含有空気が吸引され、次いでろ過された空気が、フ
ィルタ・エレメント１８の中空内部を通過して引き出さ
れる。 次いでろ過された空気及び加圧空気は、矢印Ｆにより示
すようにアキュムレータ室３４の内側壁部片４４の中空
内部を通過して出る。 第４図は、空気清浄装置１０の定常状態の動作モードを
示す。 この状態では、空気流入ブレナムチャンパー３２に加圧
空気が供給され続けている。 この加圧空気は、空気流入プレナムチャンバー３２から
流出し続け、そして粒状物含有空気は入口管１６及、び
フィルタ・エレメント１８を通過して吸引され続ける。 しかしアキュムレータ室３４には加圧空気が充満し、た
わみ性の壁４２の各側の圧力は互に等しくなっている。 抽気穴５８を経て付加的な加圧空気は流通しない。 加圧空気の作用するたわみ性の壁４２の下側の表面積は
、アキュムレータ室３４内のたわみ性の壁４２の表面積
より広い。 従ってたわみ性の壁４２は、空気清浄装置１０の定常状
態動作モード中は上向きにたわんだ状態になっている。 第５図は、空気流入プレナムチャンバー３２への加圧空
気の源が初めて遮断される状態を示す。 そして第６図はその直後の空気清浄装置１０の状態を示
す。 加圧空気が初めて遮断されるときは、空気流入プレナム
チャンバー３２からの加圧空気は、各穴５８の全面積よ
りはるかに広い面積を持つ出口５２を経て迅速に出る。 このようにして空気流入プレナムチャンバー３２内の圧
力は釈放され、アキュムレータ室３４から少量の加圧空
気が矢印Ｇにより示すように空気流入プレナムチャンバ
ー３２内にもどり始める。 しかし空気流入プレナムチャンバー３２内の圧力がひと
たび除去されるならば、たわみ性の壁４２は、第６図に
示すように蓄積された空気の圧力のもとに自由にたわみ
もとの状態になる。 ひとたびたわみ性の壁４２が下向きに動くならば、各抽
気穴５８の全面積よりはるかに広い比較的大きいすきま
が、内側壁部片４４の上縁部と、頂壁部片４８の頂部と
の間に形成される。 次いでアキュムレータ室３４内に蓄積された加圧空気は
、このすきまから噴出する。 頂壁部片４８は下向きに曲げであるから、このすきまを
経て出る空気は、内側壁部片４４により形成された導管
と、内側端部壁３８により形成された導管とを通過して
矢印Ｈにより示すように下方に差向けられる。 これ等の導管内には若干量の大気空気（矢印Ｉ）も又、
アキュムレータ室３４からの加圧空気の噴出により吸引
される。 矢印Ｊにより示すようにこの空気は、フィルタ・エレメ
ント１８の中空内部に差向けられる。 このようにしてフィルタ・エレメント１８の逆洗をする
ことができる。 フィルタ・エレメント１８の他方の表面に収集された粒
状物は、このようにして除去される。 空気清浄装置１０は、細かい粒状物の発生する研削盤又
はボール盤のような工場装置にとくに有用である。 加圧空気の断続的流れは、空気清浄装置１０を使う工場
機械のオン・オフ・スイッチに接続することができる。 フィルタ・エレメント１８の他方の表面に収集された粒
状物を、このようにして、工場機械の停止ごとに自動的
に除去することができる。 すなわち空気清浄装置１０に対する所要軍刀＋３たとえ
ば６０ないし１００ ｐｓｉで動作する工場空気管路用
の電力だけである。 以上本発明の多くの特長及び利点をその構造及び機能の
詳細と共に説明したが、本発明の新規な特長は特許請求
の範囲で指摘されている。 しかし前記の説明は例示にすぎず、本発明の原理内で、
特許請求の範囲で述べられた各項目の広い一般的な意味
で拡張できる充分な程度に、とくに各部品の形状、寸法
及び配列について詳細な変化変型を行なうことができる
。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ （イ）環状の底壁と、この底壁の上方に配置された
   環状のたわみ性の壁と、これらのたわみ性の壁と底壁と
   の外周辺の間に延びる外側端部壁と、前記底壁から延び
   る内側端部壁とにより形成され、加圧流体源から加圧流
   体を受は取る入口と、粒状物用のフィルと・エレメント
   の出口を通り越して加圧流体を差し向けるように前記内
   側端部壁の上端部と前記たわみ性の壁との間に形成され
   た出口とを備え、前記フィルタ・エレメントの出口に隣
   接して配置されるのに適応する一般に環状の空気流入プ
   レナムチャンバーと、 （ロ）前記たわみ性の壁と、このたわみ性の壁の内端部
   から上向きに延びる内側壁部片と、前記たわみ性の壁の
   外端部から上向きに延びる外側壁部片と、頂壁部片と、
   この頂壁部片と前記内側壁部片の最上部の部分との間に
   形成された出口すきまとにより形成され、前記空気流入
   プレナムチャンバーの上方に配置されたアキュムレータ
   室と、 （ノウ 前記空気流入プレナムチャンバーに供給され
   る加圧流体の一部分を、前記アキュムレータ室へそらせ
   るように、前記たわみ性の壁を貫いて形成された、少く
   とも１つの抽気穴と、 を備え、 加圧流体が前記空気流入ブレナムチャンバーに加えられ
   ている間、前記たわみ性の壁が前記底壁から遠ざかる向
   きにたわませられて、前記内側壁部片を移動させて前記
   頂壁部片と密封状態で連関させ、前記出口すきまを閉じ
   る空気蓄積位置と、加圧流体が前記空気流入プレナムチ
   ャンバーに供給されないときに、前記たわみ性の壁が前
   記底壁に向かってたわませられてない状態に移動して、
   前記内側壁部片を前記頂壁部片から遠ざかる向きに移動
   させて、蓄積された加圧流体を前記アキュムレータ室か
   ら前船出口すきまを通過して逃がすことができる釈放位
   置との間を移動できるように、前記たわみ性の壁を配置
   し、 前記たわみ性の壁が前記釈放位置へ移動するときに、前
   記空気流入プレナムチャンバーの出口からの加圧流体の
   流れとは反対の方向に、前記フィルタ・エレメントの出
   口に向かって前記アキュムレータ室から蓄積された加圧
   流体を差し向けるように、前記頂壁部片を形成した、 粒状物用のフィルタ・エレメントと共に使用される、空
   気流誘導リバース・パルス清浄装置。 ２ 前記少くとも１つの抽気穴の面積を、前記空気流入
   プレナムチャンバーからの出口の面積より実質的に小さ
   くした特許請求の範囲第１項記載の空気流誘導リバース
   ・パルス清浄装置。 ３ 前記空気流入プレナムチャンバーの前記外側端部壁
   及び内側端部壁を、一般に円筒形の形状にすると共に相
   互に同軸に配置し、前記空気流入プレナムチャンバーか
   らの出口を、前記円筒形の形状の内側端部壁の上端部に
   環状に配置した特許請求の範囲第１項記載の空気流誘導
   リバース・パルス清浄装置。 ４ 前記アキュムレータ室の前記内側壁部片を、一般に
   円筒形の形状にすると共にこの内側壁部片に、前記空気
   流入プレナムチャンバーの前記出口から遠ざかる向きに
   延びる方向にその長さに沿って増大する直径を持たせ、
   前記アキュムレータ室の前記外側壁部片を、前記たわみ
   性の壁の外周辺から前記内側壁部片の上端部に向かって
   上向きにかつ内向きに延ばし、前記頂壁部片を、一般に
   環状に形成すると共に、前記アキュムレータ室の前記内
   側壁部片と、前記空気流入プレナムチャンバーの前記内
   側端部壁とにより形成される内部を通過して下向きに前
   記フィルタ・エレメントの内部へ、前記アキュムレータ
   室から蓄積された加圧流体を差し向けるように、前記内
   側壁部片の上縁部の半径方向に内側に配置される下向き
   に曲げられた唇状部を、前記頂壁部片に設けた特許請求
   の範囲第３項記載の空気流誘導リバース・パルス清浄装
   置。 ５ 前記空気流入プレナムチャンバーの前記底壁と、前
   記内側端部壁と、前記外側端部壁とを、第１の単一の一
   体材料片で形成し、前記アキュムレータ室の前記たわみ
   性の壁と前記内側壁部片とを、第２の単一の一体材料片
   で形成し、前記アキュムレータ室の前記外側壁部片と前
   記頂壁部片とを、第３の単一の一体材料片で形成した特
   許請求の範囲第４項記載の空気流誘導リバース・パルス
   清浄装置・６ 前記出口すきまの面積を、前記少くとも
   １つの抽気穴の面積より実質的に大きくした特許請求の
   範囲第１項記載の空気流誘導リバース・パルス清浄装置
   。