JPWO2019059082A1 - パルスジェット式集塵装置 - Google Patents

Abstract

安価な構成で、粉塵室の底部に落下したダストを、順次、集塵室外に排出し、フィルタへのダストの再付着を防止することができるパルスジェット式集塵装置を提供すること。本発明によれば、ダストを含む外気が導入される粉塵室６と清浄空気室８との間に配置されたフィルタ４に付着したダストを、パルスジェットによって粉塵室内に払落とすパルスジェット式集塵装置１００であって、粉塵室の外部に設けられたダスト貯蔵容器１８と、一端が粉塵室の底部のダスト堆積領域に、他端がダスト貯蔵容器に接続されたダスト輸送ダクト２０と、一端がダスト貯蔵容器に、他端が粉塵室に接続されたパルスエア戻りダクト２６と、を備えているパルスジェット式集塵装置が提供される。

Description

本発明は、概略的には、パルスジェット式集塵装置に関し、詳細には、粉塵室内に堆積した粉塵を、粉塵室外に搬送する構成を備えたパルスジェット式集塵装置に関する。

粉塵を含んだ外気を、ファンの吸引で吸気口から集塵室内に導入し、さらに、集塵室と清浄室との間に配置されたフィルタを通過させ、粉塵を含んだ外気からダスト(粉塵)を分離する集塵装置が知られている。

このような集塵装置では、稼働するにつれて、ダストがフィルタに付着していくため、集塵効率を維持すべく、フィルタに付着したダスト(粉塵)を定期的にフィルタから除去する必要がある。

このような必要性に鑑み、所定の運転時間が経過する等の一定条件下で、清浄室側に配置されたノズルからダスト払落し用のパルス状圧縮エア(パルスジェット)をフィルタに吹き付け、フィルタに付着したダストを払落す機構（逆洗機構）を備えたパルスジェット式集塵装置が知られている。
このようなパルスジェット式集塵装置では、フィルタから払落とされる等したダストは、粉塵室の底部のダストボックス内に堆積する。

粉塵室の底部のダストボックス内に堆積したダストは、適宜、廃棄する必要がある。このため、集塵装置が所定時間、稼働すると、その旨の表示がなされ、この表示に基づいて、作業者に、ダストボックスからのダスト廃棄作業を促す構成を備えたパルスジェット式集塵装置が知られている。この集塵装置におけるダスト廃棄作業では、作業者が、粉塵室の底部に配置され内部にダストが堆積しているダストボックスを、集塵装置外に引き出し、ダストボックス内のダストを廃棄していた。(特許文献１)

しかしながら、特許文献１のパルスジェット式集塵装置では、ダストボックスが粉塵室の底部に配置されているため、フィルタから払い落とされる等してダストボックス内に堆積したダストは、所定の稼働時間に達するまでは、粉塵室の底部に堆積していることになる。このため、粉塵室の底部のダストボックス内に堆積しているダストが、集塵装置の作動中に粉塵室内で舞い上がり、フィルタに再付着することがある、という問題を有していた。

一方、粉塵室の底部に落下した粉塵を、ロータリーバルブを設けた流路を通して集塵装置から順次、排出する構成を備えたパルスジェット式集塵装置が知られている（特許文献２）。

特開２００６−１５９０４９号公報 特開平１０−３０９４２１号公報

特許文献２のパルスジェット式集塵装置は、フィルタから払い落とされる等して、粉塵室の底部に落下したダストを、順次、集塵装置外に排出することができるが、ロータリーバルブが高価であるため、集塵装置の製造コスト等が上昇するという問題を有していた。

本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、安価な構成で、粉塵室の底部に落下したダストを、順次、集塵室外に排出し、フィルタへのダストの再付着を防止することができるパルスジェット式集塵装置を提供することを目的としている。

本発明によれば、
ダストを含む外気が導入される粉塵室と清浄空気室との間に配置されたフィルタに付着したダストを、パルスジェットによって前記粉塵室内に払落とすパルスジェット式集塵装置であって、
前記粉塵室の外部に設けられたダスト貯蔵容器と、
一端が前記粉塵室の底部のダスト堆積領域に、他端が前記ダスト貯蔵容器に接続されたダスト輸送ダクトと、
一端が前記ダスト貯蔵容器に、他端が前記粉塵室に接続されたパルスエア戻りダクトと、を備えている、
ことを特徴とするパルスジェット式集塵装置が提供される。

このような構成によれば、
フィルタからダストを払落とすパルスジェットが、粉塵室から、ダスト輸送ダクトを通してダスト貯蔵容器に流れ込み、さらに、パルスエア戻りダクトを通して粉塵室に戻る。このため、粉塵室の底部(ダスト堆積領域)に落下したダストは、このパルスジェットの流れにより、粉塵室から外部のダスト貯蔵容器に移送される。そして、粉塵室の底部に堆積したダストが、フィルタに再付着することが抑制される。

本発明の他の好ましい態様によれば、
前記パルスエア戻りダクトに設けられた逆止弁をさらに備えている。

このような構成によれば、
粉塵室内に入ったパルスジェットが、確実に、ダスト輸送ダクト、ダスト貯蔵容器、パルスエア戻りダクトの順に流れて粉塵室に戻る方向に流れることになる。

本発明の他の好ましい態様によれば、
前記ダスト輸送ダクトに設けられた第１の開閉弁と、
前記パルスエア戻りダクトに設けられた第２の開閉弁と、を備え、
前記ダスト輸送ダクトおよびパルスエア戻りダクトが、前記ダスト貯蔵容器に着脱自在に接続されている。

このような構成によれば、
さらに、ダスト貯蔵容器と粉塵室を接続するダスト輸送ダクトとパルスエア戻りダクトのそれぞれに開閉弁が設けられているので、これら開閉弁を閉鎖することによって、ダスト貯蔵容器と粉塵室との連通を遮断することができる。したがって、これら開閉弁を閉鎖することによって、集塵装置を作動させた状態で、ダスト貯蔵容器からダストの排出が可能となる。

本発明の他の好ましい態様によれば、
前記パルスエア戻りダクトの他端が、前記粉塵室の上部に接続されている。

本発明の他の好ましい態様によれば、
前記パルスエア戻りダクトの一端が、前記ダスト輸送ダクトの他端より高い位置で前記ダスト貯蔵容器に接続されている。

このような構成によれば、
パルスエア戻りダクトを通してダスト貯蔵容器内のダストが、粉塵室に戻されることが抑制される。

本発明の他の好ましい態様によれば、
前記パルスエア戻りダクトの一端が、前記ダスト貯蔵容器の頂部に接続されている。

このような構成によれば、
パルスエア戻りダクトを通してダスト貯蔵容器内のダストが、粉塵室に戻されることがより効果的に抑制される。

本発明によれば、安価な構成で、集塵装置の運転を停止することなく、パルスジェット式集塵装置の粉塵室内に堆積したダストを集塵装置外に排出できるパルスジェット式集塵装置が提供される。

本発明の実施形態のパルスジェット式集塵装置の模式的な断面図である。

以下、本発明の実施形態のパルスジェット式集塵装置を図面に沿って説明する。図１は、本発明の好ましい実施形態のパルスジェット式集塵装置（集塵装置）１００の構造を示す模式的な断面図である。

図１に示されているように、集塵装置１００は、筐体１を備えている。筐体１の内部空間は、仕切り板であるセルプレート２およびセルプレート２に取付けられたフィルタ４によって、下方側の粉塵室６と上方側の清浄空気室８とに区切られている。粉塵室６は、粉塵が含まれた外気（含塵空気）が導入される空間であり、清浄空気室８は、フィルタ４を通過することによって粉塵（ダスト）が除去された外気（清浄空気）が導入される空間である。

フィルタ４は、有底円筒形の筒状フィルタであり、本実施形態の集塵装置１００は、複数本の筒状フィルタを備えている。各フィルタ４は、その内部空間が清浄空気室８と連通するように、粉塵室６側に突出した状態でセルプレート２に取付けられている。本実施形態の集塵装置１００のフィルタ４は、外面（粉塵室６側の面）でダストをろ過し捕集する構造である。

粉塵室６の側壁の下方位置には、ダストを含んだ空気（外気）を粉塵室６内に導入する吸引ダクト１０が設けられている。一方、清浄空気室８の頂部には、筐体１の内部空間を吸引する吸引ファン１２が設けられている。

吸引ファン１２の作動により、ダストを含んだ外気が吸引ダクト１０を通して粉塵室６に導入され、さらに、フィルタ４を通して、清浄空気室８に導入される。ダストを含んだ外気は、フィルタ４を通過する際に、フィルタ４によってダストを除去され、清浄空気となり、図示しない清浄空気排出口から装置外に排出される。一方、除去されたダストは、フィルタ４の外面（粉塵室側の面）領域で捕捉され、この部分に付着する。

さらに、本実施形態の集塵装置１００は、清浄空気室８側にパルスジェット式のダスト払落し装置１４を備えている。ダスト払落し装置１４は、従来型のダスト払落し装置と同様に、エアタンク、エアバルブ、電磁弁、マニホールド等を有している。ダスト払落し装置１４は、フィルタ４の外面にダストが堆積すると、エアタンク内のパルス状の圧縮エアを、清浄空気室８側からフィルタ４の内部空間内に吹き込み、フィルタ４の外面（粉塵室側の面）領域に付着したダストを、フィルタ４の外面からダストを粉塵室６側に払落とす装置である。

本実施形態の集塵装置１００では、ダスト払落し装置１４によって、フィルタ４の外面から粉塵室６側に払い落とされたダストは、粉塵室６の底部に位置するダスト堆積部１６に堆積する。本実施形態では、粉塵室６の底面から高さ２０ｃｍ程度の領域（下部領域）が、フィルタ４の外面から払落とされたダストが堆積するダスト堆積部（ダスト堆積領域）１６とされる。

本実施形態の集塵装置１００は、粉塵室６の外部に設けられたダスト貯蔵容器１８と、粉塵室６の底部のダスト堆積部１６と、ダスト貯蔵容器１８とを連通させるダスト輸送ダクト２０と、を備えている。

ダスト貯蔵容器１８は、ダスト輸送ダクト２０によって粉塵室６から移送されたダストＤ’を貯蔵する容器であって、円筒状、直方体状等の形状を有している。

ダスト輸送ダクト２０は、一端が粉塵室６の底部のダスト堆積部(ダスト堆積領域)１６に、他端がダスト貯蔵容器１８に接続されている直径１０ｃｍ程度の筒状体であり、粉塵室６のダスト堆積部１６に堆積しているダストＤを、ダスト貯蔵容器１８に移送するための搬送路を構成している。
本実施形態の集塵装置１００では、ダスト輸送ダクト２０は、ダスト貯蔵容器１８に、着脱可能に接続されている。

ダスト輸送ダクト２０は、中間位置に第１の開閉バルブ２２を備え、ダスト貯蔵容器１８との接続部に第１の逆止弁２４を備えている。第１の開閉バルブ２２は、通常の作動状態では、開状態とされている。

第１の逆止弁２４は、ダスト輸送ダクト２０の開口端を、ダスト貯蔵容器１８側で開閉可能な平板２４ａと、平板２４ａの上部を揺動可能に指示する軸２４ｂとを備えている。

平板２４ａは、ダスト輸送ダクト２０側の圧力がダスト貯蔵容器１８内の圧力より高い状態では、軸２４ｂを中心にダスト貯蔵容器１８側に揺動し、ダスト輸送ダクト２０のダスト貯蔵容器１８側の開口端を開放し、ダスト輸送ダクト２０とダスト貯蔵容器１８を連通状態とする。

一方、ダスト貯蔵容器１８内の圧力がダスト輸送ダクト２０側の圧力より高い状態では、平板２４ａは、軸２４ｂを中心にダスト輸送ダクト２０の開口端側に揺動して、ダスト輸送ダクト２０の開口端を閉鎖し、ダスト輸送ダクト２０とダスト貯蔵容器１８とを非連通状態とする。

したがって、第１の逆止弁２４は、粉塵室６のダスト堆積部１６からダスト輸送ダクト２０を介してダスト貯蔵容器１８に移送されたダストＤ’が、ダスト輸送ダクト２０を通って粉塵室６のダスト堆積部１６に逆流することを防止する機能を有している。

本実施形態の集塵装置１００では、ダスト輸送ダクト２０は、一端が、粉塵室６の底部近傍で粉塵室６の側壁を貫通することによって、ダスト堆積部１６に接続され、他端が、ダスト貯蔵容器１８の高さ方向の中央位置から上方の位置でダスト貯蔵容器１８に接続されている。

なお、ダスト輸送ダクト２０は、粉塵室６の底壁を貫通することによって、ダスト堆積部１６に接続される構成でもよい。また、本実施形態の集塵装置１００では、ダスト輸送ダクト２０は、直径１０ｃｍ程度であるが、他の寸法でもよい。

このような構成によれば、粉塵払い落し作業時にダスト払落し装置１４からフィルタ４内に吹込まれるパルス状圧縮エア（パルスジェット）の圧力によって、粉塵室６のダスト堆積部１６に堆積しているダストＤは、ダスト輸送ダクト２０を通ってダスト貯蔵容器１８に移送される。

本実施形態の集塵装置１００は、さらに、粉塵室６の上部とダスト貯蔵容器１８の頂部とを連通させるパルスエア戻りダクト２６を備えている。本実施形態の集塵装置１００では、パルスエア戻りダクト２６は、一端が、ダスト貯蔵容器１８の頂部に接続され、他端が、粉塵室６の上部側壁を貫通することによって粉塵室６に接続されている。本実施形態の集塵装置１００では、パルスエア戻りダクト２６は、ダスト貯蔵容器１８に着脱可能に接続されている。

このパルスエア戻りダクト２６は、ダスト払落し装置１４からフィルタ４に吹き込まれるパルス状圧縮エア（パルスジェット）の圧力によって上昇したダスト貯蔵容器１８内の圧力を、粉塵室６に逃がすように設けられている。パルスジェットの圧力は、粉塵室６での上部の方が下部より低いため、パルスエア戻りダクト２６は、パルスエア戻りダクト２６を介した逆流を抑制するため、粉塵室６の上部で粉塵室６に接続されている。

パルスエア戻りダクト２６は、中間位置に第２の開閉バルブ２８を備え、粉塵室６との接続部に第２の逆止弁３０を備えている。第２の開閉バルブ２８は、通常の作動状態では、開状態とされている。

第２の逆止弁３０は、パルスエア戻りダクト２６の開口端を粉塵室６側で閉鎖可能な平板３０ａと、平板３０ａの上部を揺動可能に指示する軸３０ｂとを備えている。

平板３０ａは、パルスエア戻りダクト２６側の圧力が粉塵室６内の圧力より高い状態では、軸３０ｂを中心に粉塵室６側に揺動し、パルスエア戻りダクト２６の粉塵室６側の開口端を開放し、パルスエア戻りダクト２６と粉塵室６を連通状態とする。

一方、粉塵室６内の圧力がパルスエア戻りダクト２６側の圧力より高い状態では、平板３０ａは、軸３０ｂを中心にパルスエア戻りダクト２６の開口端側に揺動して、パルスエア戻りダクト２６の開口端を閉鎖し、パルスエア戻りダクト２６と粉塵室６とを非連通状態とする。

したがって、第２の逆止弁３０は、ダスト払落し装置１４からフィルタ４内に吹き込まれたパルスジェットが、フィルタ４を通過して粉塵室６に入った後、所定の方向、即ち、ダスト輸送ダクト２０、ダスト貯蔵容器１８、パルスエア戻りダクト２６の順に流れて粉塵室６に戻る方向に流す機能を有している。

次に本実施形態のパルスジェット式の集塵装置１００の作動中のダストの動きについて説明する。

集塵装置１００のスイッチが起動されると、清浄室内の吸引ファン１２が回転し、ダストを含んだ含塵空気（外気）が、吸引ダクト１０を通して粉塵室６に導入される。粉塵室６に導入されたダストを含む空気は、さらに、フィルタ４を通過してダストが除去され、清浄空気室８に導入される。

ダストが除去され清浄空気室８に導入された空気（清浄空気）は、吸引ファン１２の内部を通過して集塵装置１００外に排気される。一方、外気に含まれていたダストは、フィルタ４の外面（粉塵室６側面）あるいは外面近傍に捕捉されている。

集塵装置１００の運転により、フィルタ４に付着したダストの量が多くなると、フィルタ４を通過する際の抵抗が大きくなり吸引能力が低下してくる。このため、所定タイミングで、フィルタ４からダストを払落とすダスト払落し作業が必要となる。本実施形態の集塵装置では、ダスト払落し装置１４からパルス状の圧縮エア（パルスジェット）を、清浄空気室８側からフィルタ４の内部に吹き込み、フィルタ４の外面からダストを払落とす。

ダスト払落し作業を行なうタイミングは、本実施形態の集塵装置１００では、フィルタ圧力が一定値まで低下したとき、あるいは所定の運転時間が経過したときにダスト払落し作業を行なっている。本実施形態の集塵装置１００では、粉塵室６と清浄空気室８のそれぞれに圧力取り出し口(図示せず)を設け、これら圧力取出口において測定した圧力の差を、フィルタ差圧として採用している。

フィルタ４の外面から吹き飛ばされ、粉塵室６の底部のダスト堆積部１６に堆積したダストは、ダスト払落し装置１４によるパルスジェットによる瞬間的な下部方向への気流と粉塵室６内の圧力上昇により、内部圧力が低いダスト貯蔵容器１８に向かってダスト輸送ダクト２０内を通って移送される。

このパルスジェットによる気流は、ダスト貯蔵容器１８からパルスエア戻りダクト２６へ流れていくが、パルスエア戻りダクト２６の一端は、ダスト輸送ダクト２０の他端より高い位置で、ダスト貯蔵容器１８に接続されている。重力沈降による終末沈降速度が、気流の上昇速度より高い粉塵は、下部へ落ちてダスト貯蔵容器に貯蔵されることとなるので、パルスエア戻りダクト２６から粉塵室６に逆流し難くなる。

ダスト貯蔵容器１８に流入したパルスジェットは、パルスエア戻りダクト２６を通って、粉塵室６に戻される。パルスエア戻りダクト２６と粉塵室６の間には、第２の逆止弁３０が設けられているので、パルスエアの流れは一方向に制限され、逆流はしない。

また、本実施形態の集塵装置１００は、稼働中に、ダスト貯蔵容器１８を取外し、ダスト貯蔵容器１８内に堆積したダストＤ’を廃棄することができる。このようなダスト廃棄作業を行なうときには、まず、ダスト輸送ダクト２０に設けられている第１の開閉バルブ２２と、パルスエア戻りダクト２６に設けられている第２の開閉バルブ２８とを閉鎖し、ダスト輸送ダクト２０とパルスエア戻りダクト２６とを閉鎖する。

次いで、ダスト輸送ダクト２０およびパルスエア戻りダクト２６のそれぞれを、ダスト貯蔵容器１８から取外し、ダスト貯蔵容器１８を筐体１から切り離し、ダスト貯蔵容器１８内に貯蔵されているダストＤ’を廃棄する。

なお、このように第１の開閉バルブ２２および第２の開閉バルブ２８を閉鎖することによって粉塵室６を閉鎖状態にできるので、ダスト貯蔵容器１８を筐体１から切り離してダストＤ’の廃棄作業を行なっている間も、集塵装置１００による集塵作業、およびダスト払落し作業を行なうことが可能となる。

本発明の上記実施形態に限定されることなく、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範囲内で種々の変更、変形が可能である。

上記実施形態の集塵装置１００では、ダスト輸送ダクト２０に第１の開閉バルブ２２が、パルスエア戻りダクト２６に第２の開閉バルブ２８がそれぞれ設けられていたが、本発明は、第１の開閉バルブ２２、および/または第２の開閉バルブ２８が設けられていない構成でもよい。また、第１の逆止弁２４、および/または第２の逆止弁３０が設けられていない構成でもよい。

１００：（パルスジェット式）集塵装置
１：筐体
２：セルプレート
４：フィルタ
６：粉塵室
８：清浄空気室
１０：吸引ダクト
１２：吸引ファン
１４：ダスト払落し装置
１６：ダスト堆積部
１８：ダスト貯蔵容器
２０：ダスト輸送ダクト
２２：第１の開閉バルブ
２４：第１の逆止弁
２６：パルスエア戻りダクト
２８：第２の開閉バルブ
３０：第２の逆止弁

Claims (6)

1. ダストを含む外気が導入される粉塵室と清浄空気室との間に配置されたフィルタに付着したダストを、パルスジェットによって前記粉塵室内に払落とすパルスジェット式集塵装置であって、
   前記粉塵室の外部に設けられたダスト貯蔵容器と、
   一端が前記粉塵室の底部のダスト堆積領域に、他端が前記ダスト貯蔵容器に接続されたダスト輸送ダクトと、
   一端が前記ダスト貯蔵容器に、他端が前記粉塵室に接続されたパルスエア戻りダクトと、を備えている、
   ことを特徴とするパルスジェット式集塵装置。
2. 前記パルスエア戻りダクトに設けられた逆止弁をさらに備えている、
   請求項１に記載のパルスジェット式集塵装置。
3. 前記ダスト輸送ダクトに設けられた第１の開閉弁と、
   前記パルスエア戻りダクトに設けられた第２の開閉弁と、を備え、
   前記ダスト輸送ダクトおよびパルスエア戻りダクトが、前記ダスト貯蔵容器に着脱自在に接続されている、
   請求項１または２に記載のパルスジェット式集塵装置。
4. 前記パルスエア戻りダクトの他端が、前記粉塵室の上部に接続されている、
   請求項１ないし３のいずれか１項に記載のパルスジェット式集塵装置。
5. 前記パルスエア戻りダクトの一端が、前記ダスト輸送ダクトの他端より高い位置で前記ダスト貯蔵容器に接続されている、
   請求項１ないし４のいずれか１項に記載のパルスジェット式集塵装置。
6. 前記パルスエア戻りダクトの一端が、前記ダスト貯蔵容器の頂部に接続されている、
   請求項５に記載のパルスジェット式集塵装置。

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