JPS63178819A - 自浄装置を装備したガス流濾過装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は特許請求の範囲第１項に記載のフィルタ装置に
関する。

〔従来の技術〕

この種のフィルタ装置はＩＪＳ−ＰＳ２，４７４，４７
８により公知である。該公知のフィルタ装置に於いて、
紡織工場の排気はスクリーンを通過させられ、該スクリ
ーンの気体流入ｍ１１に繊維及び粉塵が沈着して除去さ
れる。

この場合、スクリーンは連続回転円筒ドラムの被覆面を
形成しており、該ドラムの内側はブロワ−の吸気側と連
通している。ブロワ−の送出側にはスクリーンの内側流
出面に向けられた固定的なブローノズルが結合されてい
る。ブローノズルと向かい合って配置されている同じく
固定式のマウスピースは粉塵収集箱の一部を為しており
、該収集箱にはスクリーンからブローによって吐き出さ
れる粉塵を運び去る配管が設置されている。

前記公知のフィルタ装置が満足すべき作動を示し得るの
は空気がフィルタを透過する際に蒙むらざるを得ない圧
力損失が小さく且つ他方で自浄装置がスクリーンから付
着繊維を効果的に除去する場合に限られる。つまりブロ
ーノズルから流出する圧縮空気が付着繊維を一部スクリ
ーン表面から引き離せば、該繊維は粉塵収集箱に達し、
そこからそれら粉塵が同収集箱に接続されている管を経
て運び去られれば該繊維が再びスクリーンに沈着するこ
とはない。但し空気の浄化に関して云えば前記公知装置
は特に粉塵がスクリーンによって僅がな程度しか捕集さ
れないので限定的な効果しが持ち得ない。空気の浄化度
により高い要求が為される場合には、それ故、公知のフ
ィルタ装置は考慮の対象とはなり得ない。

前記の高い浄化度の達成にはスクリーンに代えて他の適
切な濾材を使用することが必要となろうが、それは気体
速度と濾過装置が同じままであれば圧力損失のかなりの
増加を生じさせて、空気輸送のためのエネルギ消費の可
成の増加と結びつく結果となろう。また別法として該濾
材を使用しつつ圧力損失を低いものとするためにはフィ
ルタ面積の相当な拡大化と共にフィルタ装置取付は必要
空間のかなりの拡大が必要になることとなり、これはま
た装置費用を高めることになる。

〔発明の解決しようとする問題点〕

それ故、本発明の目的は、前記の類のフィルタ装置に於
いて該装置が要する空間に比較してフィルタ面積を大幅
に増大させると同時に自浄装置の負担を軽減させること
である。

以下余白 〔問題点を解決するための手段〕 前記の本発明の目的は特許請求の範囲第１項に記載の特
徴によって実現される。

濾材にひだ付けを行なうこと、特にジグザグ状ひだ付け
を行なうことにより所与のフィルタ寸法でフィルタ面積
を大幅に増大させることができる。

この場合、濾材のひだがブローノズルがらの空気吹出し
方向に対し便かに傾けられた面を為しているにすぎない
にもかかわらず、相対的に非常に優れた濾材浄化効果が
達成されることは驚異的である。この驚異的な浄化効果
に関する完全な解明は未だ得られていないが、それが、
一方で、吹出し空気流が十分に強力であれば視覚的にも
認められるひだ側面の振動と関係していると推定される
。

該振動は、その際、付着粉塵相互間ならびに濾材との機
械−結合を破壊することにより濾材がらの粉塵の（２）
離に貢献する。また、濾材とブローノズルとの間の相対
運動に際しブローノズルに対して略平行に伸びているひ
だ側面に生ずる圧力負荷の変化によっても浄化作用を増
進しうろことが考えられる。

本発明によるフィルタ装置のガスフィルタは多数の板状
フィルタ素子を密接配置してフィルタ面を形成すること
により容易に構成することができる。

この場合、板状素子は平らであり、濾材が該素子中をジ
グザグ状に走っている。こうした板状素子は公知に属し
、例えばクリーンルーム技術分野に於いて室内のフィル
タ天井の製造に使用されている。

前記ガスフィルタの占有空間の点での有利な構成の基本
はフィルタ面が正多角形断面を有した中空体の被覆面を
為している点にある。その際、該中空体の縦軸は断面に
対して直角に走っている。この場合、プリズムとして形
成することのできる該中空体がその縦軸を中心として回
転式に軸受けされ、ブローノズルと吸込みマウスピース
は定置配置されているのが好ましい。この場合、プリズ
ムの辺数を１０個以上とすれは、フィルタ板とブローノ
ズルならびにフィルタ板とマウスピースとの間にプリズ
ム回転時に生ずる距離変化は浄化効果にとって無視し得
ることが判明した。

以下にガスタービン装置用の本発明によるフィルタ装置
の実施例を図面に基いて詳しく説明する。

〔実施例〕

第１図においてフィルタ装置は符号１で表わされる。該
装置１はガスタービン装置（図示されていない）への流
入ケーシング２に接続されている。

該フィルタ装置は正方形断面を有する縦長箱３を有する
。該箱はその長手方向側面の少なくとも１つの側面４に
、図示されてはいないが、例えば格子で覆われた周囲空
気吸込み口を有している。

箱３の中にはガスフィルタ装置を形成するフィルタドラ
ム−全体が５で表わされている−が配置されており、該
ドラムの縦軸線は箱４の縦軸線とほぼ一致している。流
入ケーシング２に向かって開いたフィルタドラム５はそ
の周囲に縦方向に互いに間隔をあけて配置された２個の
回転リング６と７を具えており、該ドラムは該リングを
介して１対の回転ローラ８に支えられている。図示され
ていない方法で箱４に支持されている該ローラ８はフィ
ルタドラム５の回転軸受を形成している。該ドラムの気
密側壁９には駆動手段を形成する図示された回転駆動装
置１０により駆動される。自らは箱４の側壁１１に固定
されている回転駆動装置１０は例えば減速歯車装置付き
電動機を包括することができ、その際、伝動装置の駆動
軸に設けたビニオンをフィルタドラム５の側壁９に設け
たリム形歯車（図示されていない）と噛み合わせること
ができる。

フィルタドラム５の内部にはその縦軸線と平行に且つド
ラム被覆面１２に隣接させられてブローノズル］−３（
図２）が延びており、該ノズルは管１４から半径方向に
被覆面１２に向かって口を開いている。ブローノズル１
３は管１４と共に被覆面１２の全長に亘って延びており
、管１４を介してドラム側壁９とは反対側の端部で圧縮
空気源１５に接続されている。

被覆面１２の外側に隣接し且つフィルタドラム５の縦軸
線と平行にブローノズル１３の全長に亘って同ノズルに
対抗して配置された縦長のマウスピース１６が延びてお
り、該マウスピースは被覆面に向かって口を開いている
。同マウスピースは吸込み管１７と結合しており、該吸
込み管は側壁１１と同じ方向の側端部で低圧源１８と結
合している。該低圧源１８はその開口１９を経て箱３の
外部に配置されている図示されていない粉塵分離収集器
に連結している。

箱３は流入ケーシング２側の端部に隔壁２０を備えてお
り、該隔壁は回転リング６の内径に大体相当する円形開
口（図示されていない）を有している。

該開口はフィルタドラムの開口と同心状に配置されてお
り、回転リング６と隔壁２０との間には回転遊び隙間を
密封するシーリンクが設けられている。

第１図及び第３図から明白に看取し得るように、フィル
タドラム５の被覆面１２は、本発明に基き、図示実施例
に於いては１２個の辺を有したプリズム形状を為してい
る。プリズムの側面は縦方向に並んだ平たい方形の板素
子２１で形成されており、各列の板素子同志は詳細には
図示されていない方法で互いに気密に結合されている。

板素子２１はその縦方向面では縦方向桟２２により支持
固定されており、該桟はフィルタドラムの縦軸に平行に
延びていると同時に回転リング６及び７ならびにドラム
側壁９を互いに連結している。この場合、取外し可能な
形で固定されている板素子２１はその縦方向面に沿って
は縦方向桟２２で気密結合され、また円周方向に沿って
も互いに且つ回転リングないし側壁９とも気密結合され
ており、こうして密接にまとめられたフィルタ面を形成
している。

各板状素子２１はジグザグ状にひだ付けされた粉塵捕集
濾材、例えばグラスファイバセルロース及び該濾材を気
密状に取囲むフレームから構成されている。板フィルタ
とも称されるこうした素子は公知に属しており、前記と
同種及び同様な品質の濾材と共に例えばクリーンルーム
技術分野で例えばクリーンルームのフィルタ天井に使用
されている。こうしたフィルタ板２１は密なひだ付けに
よりその間に形成される深いポケットを有しており、各
ひだの側面部は互いにほぼ平行に走っている。

各ひだの隣接側面部はひだの長さ全体に亘って配分配置
されポケットを架橋して縦方向に区分するスペーサによ
り互いに連結されている。第３図に図解されている濾材
のひた２３は板素子の縦方向と共にフィルタドラムの縦
軸線に平行に延びている。したがってひだは同じくブロ
ーノズル］３の吹出しスリット縦軸とも平行に走ってい
る。ひた２３の間に形成されているポケットは２４で表
わされている。

ブローノズル１３、管１４、圧縮空気源１５ならびに部
材１７及び１８を有した吸込みマウスピースは一体とな
ってフィルタ装置の自浄装置を形成するが、該自浄装置
はその他に更に駆動装置１０ならびに図示されていない
駆動装置制御装置を包括しており、該制御装置はフィル
タドラム５を定期的にか又はフィルタドラム内の圧力降
下に応じてその都度一回転させ再び停止させる。同制御
装置は同じく圧縮空気源１５と低圧源１８にも作用し、
ドラムの回転中それらを作動させる。ブローノズル１３
及びマウスピース１６は部材１４及び１７を介して図示
されていない方法で箱３内に支持されている。

ガスタービン装置運転中には外部の空気が吸入され、該
空気は箱３内に流入した後、フィルタドラムの周囲に分
散し、板素子２１の濾材を透過してフィルタドラムの内
部から流入ケーシング２に達する。空気が濾材を透過す
る際に空気に含まれていた例えば砂、塵等の不純物が濾
材表面に沈着して補集される。例えば運転継続中に濾材
への不純物沈着の増加により圧力降下が一定水準に達す
ると、制御装置を介して自浄装置が作動される。

フィルタドラム回転時に濾材のひた２３は半径方向に向
けられたブローノズル１３の下方を通過し、その際、ひ
た２３ないしポケット２４を形成しているひだ側面には
順次その全長に亘って（外気流入方向とは逆方向に）圧
縮空気が吹き付けられる。

この圧縮空気吹付は時に吹付けが専ら半径方向に行なわ
れることから空気流がポケット２４中に侵入し、それに
より少なくともひだ側面に振動が発生することが運転に
あたって明らかとなった。その際、ｉ１！材外側に付着
していた粉塵不純物は濾材表面から引き（２）がされ、
吸込みマウスピースに流入する空気によって持逃げされ
、運び去られる。

前記自浄装置の効果は非常に優れたものであるが、それ
は板素子の耐久寿命が長いことから既に明らかである。

但し、十分な浄化を達成するために、相対的に高いノズ
ル吹出し速度、好ましくは８０ｍ／ｓｅｃ以上ならびに
緩慢な濾材相対運動、例えば＋Ｏｃｍ／ｓｅｃが必要で
あることは云うまでもない。

前記説明が明らかにしている通り、自浄装置がもたらす
動力量は有効油送面積の大きさに比較すれば便かなもの
である。この濾過面積は同寸法の円筒円周面積での濾過
に比較すれば容易にその２０〜３０倍のレベルを超える
であろう。

板素子が取外し可能な形で固定されていることにより同
素子が損傷を蒙むった場合には個々の板素子の交換が可
能である。板素子を所定のフィルタドラムの半径に一致
させて湾曲させることができることは自明であろう。他
方、また、板素子を組立てて壁面フィルタないし天井フ
ィルタとし、ブローノズルと吸込みマウスピースを該フ
ィルタに沿って移動式に配置することも考えることがで
きよう。

本発明によるフィルタ装置が空気以外の気体の浄化にも
使用し得ることは明白である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係るフィルタ装置の斜視図、第２図は
フィルタドラムの断面図、 第３図は第２図の部分拡大図である。 １・・・フィルタ装置、　　２・・・流入ケーシング、
３・・・縦長箱、　　　　　　５・・・フィルタドラム
、６．７・・回転リング、　８・・・回転ローラ、１０
・・・回転駆動装置、　１２・・・ドラム被覆面、１−
３・・・ブローノズル、　　１６・・・マウスピース。 以下余白 Ｆｉｇ、、３

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、自浄装置を装備したガス流濾過装置であって、ガス
   流中に配置されたガスフィルタを備え、ガス流流れ方向
   と反対に向けられたスリット状のブローノズルが該ガス
   フィルタに後置され、ブローノズルと相対して配置され
   ガスフィルタに向けられたマウスピースが該ガスフィル
   タに前置され、該マウスピースと該ブローノズルが共同
   してガスフィルタに対して横方向の相対運動を行なうこ
   とができ、該相対運動を行なうための駆動手段が設けら
   れているガス流濾過装置に於いて、ガスフィルタがひだ
   （２３）を形成している微粉塵除去濾材を具えた少なく
   とも１枚の板状フィルタ素子（２１）を有し、ブローノ
   ズル（１３）が該濾材のひだに対してほぼ平行に該ひだ
   の全長に亘って延びており、相対運動の方向がひだに対
   して横方向であり、マウスピース（１６）が低圧源と結
   合されていることを特徴とする濾過装置。 ２、多数の板状素子（２１）が密接配置されて濾過面（
   ５）を形成し、板状素子が平らであることを特徴とする
   特許請求の範囲第１項記載の濾過装置。 ３、濾過面が正多角形断面を有したフィルタドラム（５
   ）の被覆面を形成し、中空体の縦軸が該断面に対して直
   角に延びていることを特徴とする特許請求の範囲第２項
   記載の濾過装置。 ４、前記被覆面がプリズム形状のものとして形成され、
   フィルタドラム（５）がその縦軸線を中心として回転式
   に軸受けされ、ブローノズル（１３）と吸込みマウスピ
   ース（１６）が定置配置されていることを特徴とする特
   許請求の範囲第３項記載の濾過装置。 ５、ガス流の流れ方向が中空体の被覆面を外から中に向
   かって濾過する方向であることを特徴とする特許請求の
   範囲第３項もしくは第４項記載の濾過装置。 ６、駆動装置（１０）にフィルタドラムを少なくともそ
   の円周の一部に相当する分だけ回転させるための制御装
   置ならびにフィルタドラム回転中にブローノズルに圧縮
   ガスを供給し、吸込みマウスピースに低圧源を作用させ
   るためのその手段が設けられていることを特徴とする特
   許請求の範囲第４項記載の濾過装置。 ７、濾過面（５）を形成する板状素子（２１）が取外し
   可能な形で互いに結合されていることを特徴とする特許
   請求の範囲第２項記載の濾過装置。